KR100435750B1 - 자동차의 전방차체 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 전방차체 구조에 관한 것으로, 전방차체를 구성하는 프론트 엔드부의 구성을 모듈화하여 소요 부품의 수량 감소와 조립공정의 단축에 따른 생산성의 향상 및 결합부위에 대한 차체의 비틀림 강성 증대를 통한 차량의 내구 성능의 향상을 도모할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 차체의 사이드 프레임(18)의 전면에 고정되는 마운팅 브라켓(22)과, 이 마운팅 브라켓(22)의 전면으로 면착되는 모듈 캐리어(20)의 마운팅부(20f)와, 이 마운팅부(20f)의 전면으로 면착되는 스테이(24) 및, 이 스테이(24)의 전면으로 면착되는 범퍼백빔(26)이 각각 순차적으로 나사체결되어 프론트 엔드부(14)를 구성하도록 된 자동차의 전방차체 구조에 있어서,상기 마운팅 브라켓(22)은 상기 사이드 프레임(18)의 외측패널(18a)에 접합되는 제1마운팅 브라켓(22a)과, 상기 사이드 프레임(18)의 내측패널(18b)에 접합되는 제2마운팅 브라켓(22b) 및, 상기 제1마운팅 브라켓(22a)과 제2마운팅 브라켓(22b)의 전면으로 일체로 돌출된 다수개의 용접볼트(B)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 전방차체 구조{front body structure for automotive vehicles}

본 발명은 자동차의 전방차체 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전방차체를 구성하는 구조물을 모듈화시켜 조립시 생산성의 향상과 함께 결합부위에 대한 강성 증대를 통해 내구 성능의 향상을 도모할 수 있도록 하는 자동차의 전방차체 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 차체는 여러 종류의 금속판이 프레스성형 등의 제조공정을 통해 제작된 다음 각각의 성형품들이 용접 및 체결 등의 접합공정이나, 기타 여러 종류의 적절한 조립공정을 거쳐 제작되도록 되어 있는 바, 상기 자동차의 차체에 대한 구분으로는 크게 모노코크 바디와 프레임 바디를 들 수 있다.

먼저, 상기 모노코크 바디는 차체 패널과 프레임이 상호 적절하게 조합되어 박스형태를 띠는 것으로 주로 승용자동차에서 채택되고 있는 것이고, 상기 프레임 바디는 샤시 프레임이 플로워 패널의 주골격을 이루면서 그 위에 차체가 구성되는 것으로 주로 상용차나 대형 차량에서 채택되고 있는 것이다.

한편, 상기 모노코크 바디로 이루어지는 승용자동차의 전방차체는 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진과 변속기 등의 파워트래인 계통의 부품류를 탑재하도록 차체의 전방부위에 엔진룸(10)이 형성되어 있는 바, 이 엔진룸(10)은 차체의 좌우측으로 배치된 휀더부(12)와, 전방의 프론트 엔드부(14) 및, 후방의 카울부(16)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 엔진룸(10)에는 개폐가능한 상태의 후드부(도시안됨)가 구비되어, 이를 매개로 엔진룸(10)의 개방 및 폐쇄를 각각 조절할 수 있도록 되어 있다.

그리고, 상기 엔진룸(10)의 전방측 프론트 엔드부(14)는 크게 의장 부품인 헤드램프를 설치하는 어퍼멤버(14a)와, 범퍼의 장착을 도모하는 로어멤버(14b), 상기 어퍼멤버(14a)와 로어멤버(14b) 사이에서 수직한 방향으로 설치되는 센터멤버(14c) 및, 이 센터멤버(14c)의 상부에 후드부의 잠금 내지 해제를 도모하는 후드래치 마운팅 브라켓(14d)으로 이루어진다.

여기서, 상기 프론트 엔드부(14)의 어퍼멤버(14a)의 좌/우측 선단에는 헤드램프의 장착을 위한 지지패널(14e)이 부착되고, 상기 로어멤버(14b)의 좌/우측 선단에는 차체의 사이드 프레임(18)과의 결합을 위한 거셋트(14f)가 부착되어 있다.

따라서, 상기 전방차체를 구성하는 엔진룸(10)의 프론트 엔드부(14)는 상기 어퍼멤버(14a)와 로어멤버(14b), 센터멤버(14c) 및, 후드래치 마운팅 브라켓(14d) 등의 부재를 구성하는 대략 15개 정도인 다수의 스틸부재로 조립이 이루어지고, 상기와 같은 부재를 구성하는 스틸재의 패널들의 조립이 이루어진 다음에는 범퍼와 헤드램프의 의장 부품 및, 샤시의 공조시스템이 순차적으로 장착된 다음 혼과 메인 와이어링이 각각 조립되어진다.

그런데, 상기와 같은 구조의 전방차체의 프론트 엔드부(14)는 이를 구성하는부재의 수량의 과다로 인해 조립시 공정의 과다와, 이로 인한 생산성의 저하 및, 부품의 수량 과다에 따른 원가 상승의 문제를 초래하는 단점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 전방차체를 구성하는 프론트 엔드부의 구성을 모듈화하여 소요 부품의 수량 감소와 조립공정의 단축에 따른 생산성의 향상 및 결합부위에 대한 차체의 비틀림 강성 증대를 통한 차량의 내구 성능의 향상을 도모할 수 있도록 하는 자동차의 전방차체 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차체의 사이드 프레임의 전면에 고정되는 마운팅 브라켓과, 이 마운팅 브라켓의 전면으로 면착되는 모듈 캐리어의 마운팅부와, 이 마운팅부의 전면으로 면착되는 스테이 및, 이 스테이의 전면으로 면착되는 범퍼백빔이 각각 순차적으로 나사체결되어 프론트 엔드부를 구성하도록 된 자동차의 전방차체 구조에 있어서, 상기 마운팅 브라켓은 상기 사이드 프레임의 외측패널에 접합되는 제1마운팅 브라켓과, 상기 사이드 프레임의 내측패널에 접합되는 제2마운팅 브라켓 및, 상기 제1마운팅 브라켓과 제2마운팅 브라켓의 전면으로 일체로 돌출된 다수개의 용접볼트로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 자동차의 전방차체를 도시한 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 자동차의 전방차체를 도시한 분해사시도.

도 3은 본 발명의 제1실시예로서, 도 2에 도시된 모듈 캐리어를 도시한 분해사시도.

도 4는 도 3에 결합부위의 횡단면을 도시한 단면도.

도 5는 본 발명의 제2실시예로서, 도 2에 도시된 모듈 캐리어를 도시한 분해사시도.

도 6은 도 5에 결합부위의 종단면을 도시한 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-엔진룸 12-휀더부

14-프론트 엔드부 16-카울부

18-사이드 프레임 20-모듈 캐리어

22-마운팅 브라켓 22a-제1마운팅 브라켓

22b-제2마운팅 브라켓 22c-주몸체부

22d-보조몸체부 24-스테이

26-범퍼백빔 28-너트

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 자동차의 전방차체를 도시한 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예로서, 도 2에 도시된 모듈 캐리어를 도시한 분해사시도이며, 도 4는 도 3에 결합부위의 횡단면을 도시한 단면도인 바, 본 발명의 상세한 설명을 위해 종래 자동차의 전방차체의 구조를 도시한 도 1에서와 동일한 참조부위에는 동일한 참조부호를 병기하기로 한다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 엔진과 변속기 등의 파워트레인 계통의 부품류를 탑재하도록 차체의 전방부위에는 엔진룸(10)이 형성되어 있는 바, 이 엔진룸(10)은 차체의 좌우측으로 배치된 휀더부(12)와, 전방에 모듈화된 프론트 엔드부(14) 및, 후방의 카울부(16)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 모듈화된 프론트 엔드부(14)는 금형을 매개로 프레스 성형된 단일의 모듈 캐리어(20)로 이루어지는 바, 이 모듈 캐리어(20)의 좌/우측 후방부는 차체의 사이드 프레임(18)에 마운팅 브라켓(22)을 매개로 나사체결되고, 이 모듈 캐리어(20)의 좌/우측 전방부는 스테이(24)를 매개로 하여 범퍼백빔(26)상에 나사체결되어진다.

그리고, 상기 모듈 캐리어(20)는 종래 프론트 엔드부(14)의 어퍼멤버(14a)에 해당하는 상측부분(20a)과, 종래 프론트 엔드부(14)의 로어멤버(14b)에 해당하는 하측부분(20b) 및, 종래 프론트 엔드부(14)의 센터멤버(14c)에 해당하는 연결부분(20c)을 일체로 갖춘 구조로 되어 있다.

즉, 상기 상측부분(20a)은 이의 좌/우측 선단에 헤드램프(30)의 장착을 위한 안착부(20e)를 형성하고, 상기 하측부분(20b)은 이의 좌/우측 선단에 사이드 프레임(18)과 마운팅 브라켓(22)을 매개로 한 결합을 위한 마운팅부(20f)를 형성하며, 상기 연결부분(20c)은 상기 상측부분(20a)과 하측부분(20b) 사이를 일체로 연결하도록 형성된다.

또한, 상기 마운팅 브라켓(22)은 상기 사이드 프레임(18)을 구성하는 외측패널(18a)의 외측면으로 접합되는 제1마운팅 브라켓(22a)과, 상기 사이드 프레임(18)을 구성하는 내측패널(18b)의 외측면으로 접합되는 제2마운팅 브라켓(22b)으로 이루어지는 바, 상기 제1마운팅 브라켓(22a)과 제2마운팅 브라켓(22b)은 각각 단면이 "ㄱ"자 형태로 절곡되어 일측이 상기 사이드 프레임(18)상에 고정됨과 더불어, 타측의 전면에는 각각 수직한 방향으로 돌출된 형태의 용접볼트(B)를 일체로 고정설치하고 있다.

그리고, 상기 모듈 캐리어(20)의 마운팅부(20f)에는 용접볼트(B)의 삽입을 위한 다수개의 관통구멍(H)이 형성되고, 상기 스테이(24)에도 역시 용접볼트(B)의 삽입을 위한 다수개의 관통구멍(H)이 형성되며, 상기 범퍼백빔(26)에도 용접볼트(B)의 삽입을 위한 다수개의 관통구멍(H)이 각각 형성되어 있다.

따라서, 상기 사이드 프레임(18)의 외측패널(18a)과 내측패널(18b)에 각각 접합되어 고정된 제1마운팅 브라켓(22a)과 제2마운팅 브라켓(22b)의 전면으로 돌출된 용접볼트(B)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 모듈 캐리어(20)의 하측부분(20b)의 좌/우측 선단에 형성된 마운팅부(20f)의 관통구멍(H)과, 상기 스테이(24)의 관통구멍(H) 및, 상기 범퍼백빔(26)의 관통구멍(H)을 순차적으로 지나 너트(N)에 체결되어진다.

또한, 상기와 같이 엔진룸(10)의 전방측 프론트 엔드부(14)의 조립이 이루어진 다음에는 범퍼와 헤드램프(30)의 의장 부품과, 샤시의 공조시스템인 라디에이터 그릴(32) 및, 후드랫치(34) 등이 순차적으로 장착되고, 아울러 혼 스피커(36)와 메인 와이어링 등이 각각 조립되어진다.

한편, 본 발명은 이의 제2실시예로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 마운팅 브라켓(22)이 상기 사이드 프레임(18)의 내측면으로 삽입되어 용접으로 고정되는 박스형태의 주몸체부(22c)와, 이 주몸체부(22c)의 전방에서 외측으로 절곡되어 상기 모듈 캐리어(20)의 마운팅부(20f)의 배면에 면착되는 보조몸체부(22d)로 이루어지는 바, 이 보조몸체부(22d)에는 다수개의 용접볼트(B)가 전면을 향해 수직한 방향으로 고정되어 있다.

즉, 본 발명의 제2실시예에 따른 마운팅 브라켓(22)은 주몸체부(22c)의 전면에 일체로 형성된 보조몸체부(22d)가 상기 모듈 캐리어(20)의 마운팅부(20f)의 배면에 밀착된 다음, 상기 용접볼트(B)는 마운팅부(20f)의 관통구멍(H)과 상기 스테이(24)의 관통구멍(H) 및 상기 범퍼백빔(26)의 관통구멍(H)을 순차적으로 관통한 다음 너트(N)와 체결되는 구조로 되어 있다.

따라서, 상기와 같은 구조의 마운팅 브라켓(22)은 도 5에 결합부위의 종단면을 도시한 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 사이드 프레임(18)의 전방측 선단부위에 상기 마운팅 브라켓(22)의 주몸체부(22c)가 삽입되어 접합되고, 상기 마운팅 브라켓(22)의 보조몸체부(22d)의 전면으로 용접볼트(B)에 의해 상기 모듈 캐리어(20)의 마운팅부(20f)와 상기 스테이(24) 및 상기 범퍼백빔(26)의 좌/우측 부위가 밀착됨과 더불어, 이들이 각각 상기 용접볼트(B)와 너트(N)를 매개로 하여 나사체결되어 결합된다.

그리고, 상기와 같이 본 발명의 제1,제2실시예에 따른 전방차체의 구조에 따르면, 상기 엔진룸(10)의 프론트 엔드부(14)를 구성하는 부재가 단일의 모듈화된 부품인 모듈 캐리어(20)로 대체될 수 있음에 따라, 조립 공정의 단축과 함께 제조원가의 절감을 도모할 수 있게 된다.

또한, 상기 사이드 프레임(18)의 전면으로 장착되는 프론트 엔드부(14)의 모듈 캐리어(20)와 범퍼백빔(26) 등의 부품이 마운팅 브라켓(22)상에 구비된 용접볼트(B)를 매개로 결합될 수 있어, 전방차체의 비틀림 강성이 증대되어 내구 성능의 향상을 기대할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 전방차체 구조에 의하면, 프론트 엔드부(14)를 형성하는 부재가 단일의 모듈 캐리어(20)로 이루어짐에 따라, 부품의 수량을 줄일 수 있음과 더불어, 이로 인해 조립공정의 단축과 생산성의 향상 및 원가를 줄일 수 있게 된다.

또한, 상기 프론트 엔드부(14)의 구성이 모듈화됨에 따라 상기 사이드 프레임(18)의 전면으로 모듈 캐리어(20)와 범퍼백빔(26)의 조립시 결합부위에 대한 차체의 비틀림 강성 증대를 통해 차량의 내구 성능의 향상을 도모할 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 차체의 사이드 프레임(18)의 전면에 고정되는 마운팅 브라켓(22)과, 이 마운팅 브라켓(22)의 전면으로 면착되는 모듈 캐리어(20)의 마운팅부(20f)와, 이 마운팅부(20f)의 전면으로 면착되는 스테이(24) 및, 이 스테이(24)의 전면으로 면착되는 범퍼백빔(26)이 각각 순차적으로 나사체결되어 프론트 엔드부(14)를 구성하도록 된 자동차의 전방차체 구조에 있어서,

   상기 마운팅 브라켓(22)은 상기 사이드 프레임(18)의 외측패널(18a)에 접합되는 제1마운팅 브라켓(22a)과, 상기 사이드 프레임(18)의 내측패널(18b)에 접합되는 제2마운팅 브라켓(22b) 및, 상기 제1마운팅 브라켓(22a)과 제2마운팅 브라켓(22b)의 전면으로 일체로 돌출된 다수개의 용접볼트(B)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 전방차체 구조.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 마운팅 브라켓(22)은 상기 사이드 프레임(18)의 내측면으로 접합되는 박스형태의 주몸체부(22c)와, 이 주몸체부(22c)의 전방에서 외측으로 절곡되어 상기 마운팅부(20f)의 배면에 면착되는 보조몸체부(22d) 및, 이 보조몸체부(22d)의 전면으로 일체로 돌출된 다수개의 용접볼트(B)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 전방차체 구조.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 마운팅부(20f)와, 상기 스테이(24) 및, 상기 범퍼백빔(26)에는 각각 용접볼트(B)의 삽입을 위한 다수개의 관통구멍(H)이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 전방차체 구조.