KR20220132883A - 차량의 3d 프린팅 축굽힘 지지구조 - Google Patents

차량의 3d 프린팅 축굽힘 지지구조 Download PDF

Info

Publication number
KR20220132883A
KR20220132883A KR1020210037989A KR20210037989A KR20220132883A KR 20220132883 A KR20220132883 A KR 20220132883A KR 1020210037989 A KR1020210037989 A KR 1020210037989A KR 20210037989 A KR20210037989 A KR 20210037989A KR 20220132883 A KR20220132883 A KR 20220132883A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rod
support structure
contact
bending support
auxiliary rod
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020210037989A
Other languages
English (en)
Inventor
윤종관
안용덕
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020210037989A priority Critical patent/KR20220132883A/ko
Publication of KR20220132883A publication Critical patent/KR20220132883A/ko
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08—Front or rear portions
    • B62D25/082—Engine compartments
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/152—Front or rear frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/01—Reducing damages in case of crash, e.g. by improving battery protection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Abstract

본 발명은 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조는, 차체를 구성하는 멤버, 일단이 멤버의 일면 일단에 접하고, 타단이 멤버의 타면에 위치하는 충격흡수부재에 접하도록 구성되는 제 1 로드, 일단이 멤버의 일면 타단에 접하고, 타단이 충격흡수부재에 접하도록 구성되는 제 2 로드, 제 1 로드의 중심부로부터 연장되어, 멤버의 타면 일단에 접하도록 구성되는 제 1 보조로드, 제 2 로드의 중심부로부터 연장되어, 멤버의 타면 타단에 접하도록 구성되는 제 2 보조로드 및 제 1 로드, 제 2 로드, 제 1 보조로드, 제 2 보조로드 및 충격흡수부재의 내부에 형성되고, 단면이 복수개의 다각 형상으로 구성되는 패턴 구조를 포함하도록 구성된다.

Description

차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조{Vehicle's 3D printing shaft bending support structure}
본 발명은 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조에 관한 것으로, 더 바람직하게, 3D 프린팅 공법으로 일체로 형성된 멤버와 내부 패턴 구조를 적용하여 차량에 하중이 인가되는 경우 강건성과 하중 흡수력이 향상된 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 차체와 섀시로 구성되며, 차체는 골격을 형성하는 차체프레임과, 이 차체프레임에 결합되는 패널들로 이루어진다. 이러한, 차량은 충돌 사고시 승객의 안전을 확보하기 위한 테스트로 전방충돌과 측면충돌이 있으며, 이는 자동차의 안전성을 확보하는 중요한 요소로서, 이미 각 나라에서는 이러한 충돌시의 안전치를 법규화하여 수입규제 등의 항목으로 적용하고 있다.
따라서 차량의 전후방에는 외부 충돌에 대한 충격 저감수단으로 우레탄 등의 완충부재로 성형된 범퍼 등을 설치하여 충돌에너지에 대응하고 있지만 상기의 충격 저감수단은 부피나 무게에 따른 연비 상승 등 많은 조건을 고려하여 제한적으로 설치되므로 탑승객을 효과적으로 보호하지 못하는 것이 문제점으로 노출되어 왔다.
이에 차체프레임 자체의 강건성과 에너지 흡수력을 동시에 갖춘 부품이 요구되고 있다. 일반적으로 차체프레임의 전방 양측에는 사이드실이 위치한다. 또한, 차량의 전방에는 전후 방향 충격에 대응하는 차체인 범퍼 백빔이 위치한다. 사이드실 또는 범퍼 백빔은 측면 방향이나 전후 방향에서 전가되는 충격력에 대응하도록 소정의 강성을 보유하고 있다.
그러나 기존의 사이드실 또는 범퍼 백빔이 적용된 차량은 충돌 사고시 차체프레임의 구조적 특성상 충돌에너지를 충분하게 흡수하지 못하여 탑승객의 안전을 최대한 보장하지 못하는 문제점이 있다. 즉, 차량의 정면 충돌이 발생하였을 때 우선적으로 차량의 전방에 위치된 범퍼 백빔이 충돌에너지에 대응하여 완충작용을 수행하고, 2차적으로 차량의 전방골격을 이루는 엔진룸 및 사이드 실이 대응하게 된다. 여기서 종래의 압출 또는 프레스 공법으로 제작된 범퍼 백빔은 충격력이 직접적으로 작용하는 부분은 절곡 변형되고, 그 반대편은 쉽게 전단되므로 균일한 변형을 유도하지 못하는 현상이 있다.
이에, 범퍼 백빔에 대한 전방 충돌 또는 사이드 실에 대한 측면 충돌과 같은 축굽힘 충돌시 지지력을 보완하기 위해서 별도의 추가부품을 구성하거나 두께를 증가시키는 경우 차량의 무게가 증가하여 연비효율 등의 문제가 나타날 수 있다. 또한, 에너지 흡수를 위해 트리거 비드 등을 적용하는 경우 멤버 외부의 형상이 변경되어야 하므로, 마운팅 등 외부 형상의 유지가 필요한 부분에는 적용하기 어려운 문제가 있었다.
특허문헌1: 대한민국 등록특허 제10-0580690호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 3D 프린팅 공법으로 일체로 형성된 멤버와 로드, 보조로드, 충격흡수부재 및 패턴 구조를 포함하는 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조를 제공한다.
또한, 본 발명은 멤버 내부 로드와 보조로드 사이 공간영역을 확보하고, 패턴 구조에 공극을 형성하여 의도적으로 패턴의 연결을 단절시킨 구조의 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조를 제공한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다. 또한 본 발명의 목적들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조는 다음과 같은 구성을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 있어서, 차체를 구성하는 멤버; 일단이 상기 멤버의 일면 일단에 접하고, 타단이 상기 멤버의 타면에 위치하는 충격흡수부재에 접하도록 구성되는 제 1 로드; 일단이 상기 멤버의 일면 타단에 접하고, 타단이 상기 충격흡수부재에 접하도록 구성되는 제 2 로드; 상기 제 1 로드의 중심부로부터 연장되어, 상기 멤버의 타면 일단에 접하도록 구성되는 제 1 보조로드; 상기 제 2 로드의 중심부로부터 연장되어, 상기 멤버의 타면 타단에 접하도록 구성되는 제 2 보조로드; 및 상기 제 1 로드, 상기 제 2 로드, 상기 제 1 보조로드, 상기 제 2 보조로드 및 상기 충격흡수부재의 내부에 형성되고, 단면이 복수개의 다각 형상으로 구성되는 패턴 구조; 를 포함하는 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조를 제공한다.
또한, 상기 멤버, 상기 제 1 로드, 상기 제 2 로드, 상기 제 1 보조로드, 상기 제 2 보조로드, 상기 충격흡수부재 및 상기 패턴 구조는 일체로 형성되는 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조를 제공한다.
또한, 상기 멤버, 상기 제 1 로드, 상기 제 2 로드, 상기 제 1 보조로드, 상기 제 2 보조로드, 상기 충격흡수부재 및 상기 패턴 구조는 3D 프린팅 공법으로 형성되는 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조를 제공한다.
또한, 상기 멤버의 일면 일단에 접하는 상기 제 1 로드의 길이는 상기 멤버의 타면 일단에 접하는 상기 제 1 보조로드의 길이보다 길도록 구성되는 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조를 제공한다.
또한, 상기 멤버의 일면 타단에 접하는 상기 제 2 로드의 길이는 상기 멤버의 타면 타단에 접하는 상기 제 2 보조로드의 길이보다 길도록 구성되는 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조를 제공한다.
또한, 상기 패턴 구조에 적어도 하나 이상 형성되는 공극; 을 더 포함하는 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조를 제공한다.
또한, 상기 공극은, 축굽힘 지지구조 전체 중량의 4% 내지 6%가 되도록 구성되는 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조를 제공한다.
또한, 상기 패턴 구조는, 상기 복수개의 패턴을 구획하는 판에 의해 다각 형상을 유지하며 길이방향으로 연장되는 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조를 제공한다.
또한, 상기 판은 길이방향 축을 기준으로 상하방향 또는 좌우방향으로 5도 이내의 각도를 갖도록 길이방향으로 연장되는 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조를 제공한다.
또한, 상기 패턴 구조는, 다각형 단면의 모서리 반지름이 두께보다 크도록 구성되는 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조를 제공한다.
또한, 상기 멤버의 단면은 삼각형, 사각형, 오각형 또는 육각형이 되도록 구성되는 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조를 제공한다.
본 발명은 앞서 본 실시 예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조에서는 3D 프린팅 공법으로 일체로 형성된 멤버와 로드, 보조로드 및 내부 패턴 구조를 포함하여 차량에 하중이 인가되는 경우 강건성과 하중 흡수력을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 멤버 내부에 공간영역을 확보하고, 패턴 구조에 공극을 형성하여 의도적으로 패턴의 연결을 단절시켜 충돌 에너지에 대해 흡수 성능이 증대될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예로서, 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조의 사시도를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예로서, 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조 단면의 사시도를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예로서, 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조의 제 1 로드, 제 2 로드, 제 1 보조로드, 제 2 보조로드 및 충격흡수부재의 사시도를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예로서, 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조의 패턴 구조 및 공극을 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예로서, 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조의 패턴 구조의 형상을 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예로서, 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조의 하중 방향대비 패턴 구조의 방향을 도시하고 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 아울러, 어떤 부분이 다른 부분 "아래에" 또는 "하부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 본 명세서에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예로서, 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조의 사시도를 도시하고 있고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예로서, 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조 단면의 사시도를 도시하고 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예를 따르는 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조는 멤버(100), 충격흡수부재(200), 제 1 로드(300), 제 2 로드(400), 제 1 보조로드(500), 제 2 보조로드(600) 및 패턴 구조(700)를 포함하도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 멤버(100), 충격흡수부재(200), 제 1 로드(300), 제 2 로드(400), 제 1 보조로드(500), 제 2 보조로드(600) 및 패턴 구조(700)는 일체로 형성될 수 있다.
축굽힘 지지구조는 멤버(100)가 차량의 전방 또는 후방에 폭방향으로 연장되어 장착된 상태에서 하중이 인가되는 방향이 전후 방향인 경우 압축 하중에 대해 지지하는 구조를 의미할 수 있다. 또는 축굽힘 지지구조는 멤버(100)가 차량의 측면에 길이방향으로 연장되어 장착된 상태에서 하중이 인가되는 방향이 좌우 측면 방향인 경우 압축 하중에 대해 지지하는 구조를 의미할 수 있다.
멤버(100)는 차체를 구성할 수 있다. 멤버(100)는 차량의 전후 방향 또는 좌우 측면 길이방향으로 연장 형성될 수 있다. 멤버(100)는 고강도의 강으로 형성될 수 있다. 멤버(100)는 차량의 폭 방향을 따라 ㅁ자 형상의 폐단면을 갖도록 형성될 수 있다.
멤버(100)는 일 실시 예로, 전후방향 충돌이 있는 경우 범퍼 백빔일 수 있다. 또는 멤버(100)는 측면 충돌이 있는 경우 사이드 실이 될 수 있으며, 하중에 대해 수직방향으로 연장 형성되는 모든 부품이 될 수 있다. 더 나아가, 멤버(100)는 축굽힘 하중이 인가되는 모든 부품을 의미할 수 있다.
멤버(100)의 단면은 사각형으로 형성될 수 있다. 또 다른 실시 예로 멤버(100)의 단면은 삼각형, 오각형 또는 육각형이 될 수도 있다.
제 1 로드(300)는 일단이 멤버(100)의 일면 일단에 접하고, 타단이 멤버(100)의 타면에 위치하는 충격흡수부재(200)에 접하도록 구성될 수 있다. 멤버(100)의 타면은 하중이 인가되는 면일 수 있다. 충격흡수부재(200)는 하중이 인가되는 방향으로 배치될 수 있다.
멤버(100)의 형상이 삼각형인 경우 하나의 꼭지점이 하중이 인가되는 면이 되고 이와 마주하는 2개의 꼭지점 중 어느 하나가 멤버(100)의 타면이 될 수 있다.
제 2 로드(400)는 일단이 멤버(100)의 일면 타단에 접하고, 타단이 충격흡수부재(200)에 접하도록 구성될 수 있다. 충격흡수부재(200)는 제 1 로드(300)와 제 2 로드(400)가 만나는 영역에 두껍게 형성될 수 있다.
멤버(100)의 일면에 접하는 제 1 로드(300)의 일단은 충격흡수부재(200)에 접하는 제 1 로드(300)의 타단보다 넓게 형성될 수 있다. 이와 마찬가지로 멤버(100)의 일면에 접하는 제 2 로드(400)의 일단은 충격흡수부재(200)에 접하는 제 2 로드(400)의 타단보다 넓게 형성될 수 있다.
충격흡수부재(200)는 멤버(100)의 타면에 접하여 축굽힘 하중에 대응하도록 구성될 수 있다. 멤버(100)에 축굽힘 하중이 인가되는 경우 충격흡수부재(200)에 하중이 전달되고, 순차적으로 제 1 로드(300)의 타단 및 제 2 로드(400)의 타단에서 제 1 로드(300)의 일단 및 제 2 로드(400)의 일단으로 전달되도록 구성될 수 있다.
제 1 보조로드(500)는 제 1 로드(300)의 중심부로부터 연장되어, 멤버(100)의 타면 일단에 접하도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 제 1 보조로드(500)의 일단은 제 1 로드(300)와 연결되고 타단은 멤버(100)의 일끝단과 멤버(100)의 타면 일단에 접하도록 구성될 수 있다.
제 2 보조로드(600)는 제 2 로드(400)의 중심부로부터 연장되어, 멤버(100)의 타면 타단에 접하도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 제 2 보조로드(600)의 일단은 제 2 로드(400)와 연결되고 타단은 멤버(100)의 타끝단과 멤버(100)의 타면 타단에 접하도록 구성될 수 있다.
제 1 로드(300)의 일단과 제 1 보조로드(500)의 일단은 멤버(100) 일끝단의 단면의 일 변에 지지되도록 구성될 수 있다. 이와 마찬가지로, 제 2 로드(400)의 일단과 제 2 보조로드(600)의 일단은 멤버(100) 타끝단의 단면의 일 변에 지지되도록 구성될 수 있다.
제 1 로드(300), 제 2 로드(400), 제 1 보조로드(500), 제 2 보조로드(600) 및 충격흡수부재(200) 이외의 멤버(100) 내부 공간은 하중 인가시 에너지를 흡수하도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 충격흡수부재(200)로부터 멤버(100)의 일면까지 형성되는 공간, 멤버(100)의 타면에서 제 1 로드(300)와 제 1 보조로드(500)가 접하는 부분까지의 공간, 멤버(100)의 타면에서 제 2 로드(400)와 제 2 보조로드(600)가 접하는 부분까지의 공간, 제 1 로드(300)와 제 1 보조로드(500) 사이 이격 공간, 제 2 로드(400)와 제 2 보조로드(600) 사이 이격 공간은 상호 연결될 수 있다.
멤버(100) 내부에 형성된 공간은 축굽힘 하중이 인가되는 경우 멤버(100)가 붕괴되도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 일정 수준 이상의 축굽힘 하중이 인가되는 경우 맴버 내부의 공간은 멤버(100)의 붕괴를 유도하도록 구성될 수 있다.
축굽힘 하중이 인가되는 경우 충격흡수부재(200), 제 1 보조로드(500) 및 제 2 보조로드(600) 부분이 변형된 후 제 1 로드(300) 및 제 2 로드(400)가 변형되도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 멤버(100)에 축굽힘 하중이 인가되는 경우 멤버(100) 내부 공간에 에너지가 흡수되어 제 1 보조로드(500) 및 제 2 보조로드(600) 부분이 변형되고 제 1 로드(300) 및 제 2 로드(400)는 유지되도록 구성될 수 있다.
패턴 구조(700)는 제 1 로드(300), 제 2 로드(400), 제 1 보조로드(500), 제 2 보조로드(600) 및 충격흡수부재(200)의 내부에 형성될 수 있다. 더 바람직하게, 패턴 구조(700)는 단면이 복수개의 다각 형상으로 구성될 수 있다. 패턴 구조(700)의 단면은 일 실시 예로 도 2에 도시된 바와 같이 삼각형으로 형성될 수 있다.
패턴 구조(700)는 제 1 로드(300), 제 2 로드(400), 제 1 보조로드(500), 제 2 보조로드(600) 및 충격흡수부재(200) 내부 공간 전체에 채워지도록 구성될 수 있다. 패턴 구조(700)는 일정한 다각 형상이 연속적으로 배치되도록 구성될 수 있다. 패턴 구조(700)는 축굽힘 하중이 인가되는 경우 멤버(100)와 제 1 로드(300), 제 2 로드(400), 제 1 보조로드(500), 제 2 보조로드(600) 및 충격흡수부재(200)로 하중을 분산시키도록 구성될 수 있다.
멤버(100), 제 1 로드(300), 제 2 로드(400), 제 1 보조로드(500), 제 2 보조로드(600) 및 충격흡수부재(200)는 일체로 형성될 수 있다. 더 바람직하게, 멤버(100), 제 1 로드(300), 제 2 로드(400), 제 1 보조로드(500), 제 2 보조로드(600) 및 충격흡수부재(200)는 3D 프린팅 공법으로 일체로 형성될 수 있다.
3D 프린팅 공법은 연속적인 계층의 물질을 뿌리면서 3차원 물체를 만들어 내는 적층 가공방식의 제조 공법을 의미할 수 있다. 3D 프린팅 공법은 일괄된 방식으로 멤버(100), 제 1 로드(300), 제 2 로드(400), 제 1 보조로드(500), 제 2 보조로드(600) 및 충격흡수부재(200)를 일정한 형태로 생산할 수 있는 제조 공법일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예로서, 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조의 제 1 로드(300), 제 2 로드(400), 제 1 보조로드(500), 제 2 보조로드(600) 및 충격흡수부재(200)의 사시도를 도시하고 있다.
도 3을 참조하면, 멤버(100)의 일면 일단에 접하는 제 1 로드(300)의 길이는 멤버(100)의 타면 일단에 접하는 제 1 보조로드(500)의 길이보다 길도록 구성될 수 있다. 이와 마찬가지로, 멤버(100)의 일면 타단에 접하는 제 2 로드(400)의 길이는 멤버(100)의 타면 타단에 접하는 제 2 보조로드(600)의 길이보다 길도록 구성될 수 있다.
제 1 보조로드(500)는 멤버(100)의 하중이 들어오는 타면에 접하여 축굽힘 하중을 먼저 지지하고, 제 1 로드(300)는 멤버(100)의 일면에 접하여 축굽힘 하중을 지지하도록 구성될 수 있다. 제 2 보조로드(600)는 멤버(100)의 하중이 들어오는 타면에 접하여 축굽힘 하중을 먼저 지지하고, 제 2 로드(400)는 멤버(100)의 일면에 접하여 축굽힘 하중을 지지하도록 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예로서, 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조의 패턴 구조 및 공극을 도시하고 있다.
도 4를 참조하면, 패턴 구조에는 적어도 하나 이상 형성되는 공극이 포함될 수 있다. 더 바람직하게, 공극(710)은 3D 패턴 구조(700)를 단절시키는 3D 패턴으로 형성될 수 있다. 다시 말해, 공극(710)은 패턴 구조(700)의 다각 단면 형상이 단속적으로 구성되도록 이격하여 형성될 수 있다. 복수개의 공극(710) 중 적어도 일부는 패턴 구조(700)의 밖으로 열려 있을 수 있다. 공극(710)은 멤버(100), 제 1 로드(300), 제 2 로드(400), 제 1 보조로드(500), 제 2 보조로드(600) 및 충격흡수부재(200)와 함께 3D 프린팅 공법으로 일체로 형성될 수 있다.
공극(710)은 축굽힘 지지구조 전체 중량의 4% 내지 6%가 되도록 구성될 수 있다. 공극(710)은 패턴 구조(700)의 일부분을 단절시켜 축굽힘 하중을 흡수하도록 구성될 수 있다. 공극(710)은 축굽힘 하중 인가시 멤버(100)의 붕괴를 유도하도록 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예로서, 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조의 패턴 구조의 형상을 도시하고 있다.
도 5를 참조하면, 패턴 구조(700)는 복수개의 패턴을 구획하는 판(720)에 의해 다각 형상을 유지하며 길이방향으로 연장되도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 패턴 구조(700)는 길이방향으로 연장되는 판(720)에 의해 일정한 다각 형상으로 구획되도록 구성될 수 있다.
일 실시 예로, 패턴 구조(700)의 단면 형상이 삼각형인 경우, 축굽힘 하중이 인가되면 삼각형의 각 변을 따라 하중이 이동하여 분산되도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 축굽힘 하중은 패턴 구조(700)의 삼각형의 변을 따라 이동하여 멤버(100)와 제 1 로드(300), 제 2 로드(400), 제 1 보조로드(500), 제 2 보조로드(600) 및 충격흡수부재(200)에 분산될 수 있다.
한편, 패턴 구조(700)는 다각형 단면의 모서리 반지름(R, mm)이 두께(t, mm)보다 크도록 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 패턴 구조(700)의 다각형 단면의 모서리 반지름(R, mm)이 판(720)의 두께(t, mm)보다 크도록 구성될 수 있다. 축굽힘 하중이 인가되는 경우 인접한 패턴 구조(700)로 하중이 분산되도록 구성될 수 있다. 상기 모서리 반지름은 다각형의 두변이 인접한 내접원의 반지름을 의미한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예로서, 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조의 하중 방향대비 패턴 구조의 방향을 도시하고 있다.
도 6을 참조하면, 판(720)은 길이방향 축을 기준으로 상하방향 또는 좌우방향으로 5도 이내의 각도를 갖도록 길이방향으로 연장 형성될 수 있다. 더 바람직하게, 판(720)은 멤버(100)의 길이방향 축을 기준으로 경사를 갖도록 형성될 수 있다. 충격흡수부재(200)의 중심부분을 기준으로 판(720)의 각도는 대칭되도록 구성될 수 있다. 축굽힘 하중이 인가되는 경우 경사진 판(720)을 통해 하중이 멤버(100) 및 제 1 로드(300), 제 2 로드(400), 제 1 보조로드(500), 제 2 보조로드(600) 및 충격흡수부재(200)로 분산되도록 구성될 수 있다.
정리하면, 본 발명은, 3D 프린팅 공법으로 일체로 형성된 멤버(100)와 제 1 로드(300), 제 2 로드(400), 제 1 보조로드(500), 제 2 보조로드(600) 및 충격흡수부재(200)를 적용하여 차량에 하중이 인가되는 경우 강건성과 하중 흡수력이 향상된 차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조를 제공한다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 기술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 기술한 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100: 멤버
200: 충격흡수부재
300: 제 1 로드
400: 제 2 로드
500: 제 1 보조로드
600: 제 2 보조로드
700: 패턴 구조
710: 공극
720: 판

Claims (11)

  1. 차체를 구성하는 멤버;
    일단이 상기 멤버의 일면 일단에 접하고, 타단이 상기 멤버의 타면에 위치하는 충격흡수부재에 접하도록 구성되는 제 1 로드;
    일단이 상기 멤버의 일면 타단에 접하고, 타단이 상기 충격흡수부재에 접하도록 구성되는 제 2 로드;
    상기 제 1 로드의 중심부로부터 연장되어, 상기 멤버의 타면 일단에 접하도록 구성되는 제 1 보조로드;
    상기 제 2 로드의 중심부로부터 연장되어, 상기 멤버의 타면 타단에 접하도록 구성되는 제 2 보조로드; 및
    상기 제 1 로드, 상기 제 2 로드, 상기 제 1 보조로드, 상기 제 2 보조로드 및 상기 충격흡수부재의 내부에 형성되고, 단면이 복수개의 다각 형상으로 구성되는 패턴 구조; 를 포함하는
    차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 멤버, 상기 제 1 로드, 상기 제 2 로드, 상기 제 1 보조로드, 상기 제 2 보조로드, 상기 충격흡수부재 및 상기 패턴 구조는 일체로 형성되는
    차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 멤버, 상기 제 1 로드, 상기 제 2 로드, 상기 제 1 보조로드, 상기 제 2 보조로드, 상기 충격흡수부재 및 상기 패턴 구조는 3D 프린팅 공법으로 형성되는
    차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 멤버의 일면 일단에 접하는 상기 제 1 로드의 길이는 상기 멤버의 타면 일단에 접하는 상기 제 1 보조로드의 길이보다 길도록 구성되는
    차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 멤버의 일면 타단에 접하는 상기 제 2 로드의 길이는 상기 멤버의 타면 타단에 접하는 상기 제 2 보조로드의 길이보다 길도록 구성되는
    차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴 구조에 적어도 하나 이상 형성되는 공극; 을 더 포함하는
    차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 공극은,
    축굽힘 지지구조 전체 중량의 4% 내지 6%가 되도록 구성되는
    차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴 구조는,
    상기 복수개의 패턴을 구획하는 판에 의해 다각 형상을 유지하며 길이방향으로 연장되는
    차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 판은 길이방향 축을 기준으로 상하방향 또는 좌우방향으로 5도 이내의 각도를 갖도록 길이방향으로 연장되는
    차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 패턴 구조는,
    다각형 단면의 모서리 반지름이 두께보다 크도록 구성되는
    차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 멤버의 단면은 삼각형, 사각형, 오각형 또는 육각형이 되도록 구성되는
    차량의 3D 프린팅 축굽힘 지지구조.

KR1020210037989A 2021-03-24 2021-03-24 차량의 3d 프린팅 축굽힘 지지구조 Pending KR20220132883A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210037989A KR20220132883A (ko) 2021-03-24 2021-03-24 차량의 3d 프린팅 축굽힘 지지구조

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210037989A KR20220132883A (ko) 2021-03-24 2021-03-24 차량의 3d 프린팅 축굽힘 지지구조

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220132883A true KR20220132883A (ko) 2022-10-04

Family

ID=83600141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210037989A Pending KR20220132883A (ko) 2021-03-24 2021-03-24 차량의 3d 프린팅 축굽힘 지지구조

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220132883A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20250060120A (ko) 2023-10-25 2025-05-07 현대자동차주식회사 3d 프린팅을 이용한 차체 구조물
KR20250060118A (ko) 2023-10-25 2025-05-07 현대자동차주식회사 3d 프린팅을 이용한 차체 결합 구조
KR20250060119A (ko) 2023-10-25 2025-05-07 현대자동차주식회사 3d 프린팅을 이용한 차체 구조

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100580690B1 (ko) 2003-09-06 2006-05-15 현대자동차주식회사 차량의 프론트싸이드멤버의 충격완화구조

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100580690B1 (ko) 2003-09-06 2006-05-15 현대자동차주식회사 차량의 프론트싸이드멤버의 충격완화구조

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20250060120A (ko) 2023-10-25 2025-05-07 현대자동차주식회사 3d 프린팅을 이용한 차체 구조물
KR20250060118A (ko) 2023-10-25 2025-05-07 현대자동차주식회사 3d 프린팅을 이용한 차체 결합 구조
KR20250060119A (ko) 2023-10-25 2025-05-07 현대자동차주식회사 3d 프린팅을 이용한 차체 구조

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2745387B2 (ja) 剛性床構造体を持つ乗用自動車
KR20220132883A (ko) 차량의 3d 프린팅 축굽힘 지지구조
JP5749959B2 (ja) 車体前部構造
CN100406768C (zh) 冲击吸收构件
CN111094075A (zh) 用于车辆的用于吸收冲击的聚合物元件和保险杠结构
KR102691483B1 (ko) 차량의 전방 지지체
JP2738621B2 (ja) 航空機の輸送キャビンにおける支持壁
EP1925525B1 (en) Vehicle
WO2016148635A1 (en) Progressive crash box member and its arrangement
JP2018504321A (ja) 等減速ユニット
CN111483417A (zh) 一种汽车防撞横梁总成
JP2025088628A (ja) 車両用フレーム構造
CN209757255U (zh) 一种汽车车身骨架
WO2011007846A1 (ja) 衝撃吸収構造体
JP4577826B2 (ja) 車両用バンパビーム構造
JP3382327B2 (ja) 車両における側部衝撃吸収構造
KR101456465B1 (ko) 차량용 범퍼 스태이 유닛
KR101251300B1 (ko) 차량용 스태이 유닛
KR20220132882A (ko) 차량의 3d 프린팅 축압축 지지구조
KR100775806B1 (ko) 차량용 크래쉬 박스
JP2004090910A (ja) 対人保護用エネルギー吸収部材およびバンパー補強材
CN107709131A (zh) 铁道车辆的冲撞能量吸收装置
JP5062956B2 (ja) 自動車用外板部材
KR101272051B1 (ko) 차량용 범퍼 빔 유닛
KR100997375B1 (ko) 차량용 범퍼빔 유닛

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-3-3-R10-R13-asn-PN2301

St.27 status event code: A-3-3-R10-R11-asn-PN2301

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

D13-X000 Search requested

St.27 status event code: A-1-2-D10-D13-srh-X000

D21 Rejection of application intended

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-1-2-D10-D21-EXM-PE0902 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

P11 Amendment of application requested

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-2-2-P10-P11-NAP-X000 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000