KR101063196B1 - 차량의 차체 전방구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 차체 전방구조에 관한 것으로서,

프런트 사이드 멤버와, 상기 프런트 사이드 멤버의 후단에 양단이 연결 설치되는 대쉬 패널과, 상기 프런트 사이드 멤버(40)의 상방에 위치하여 후단이 상기 대쉬 패널에 연결되는 프런트 에이프런과, 상기 프런트 사이드 멤버의 전방에 연결되는 프런트 범퍼 백빔을 구비하고 있는 차체 전방구조(10)에 있어서,

상기 차체 전방구조는,

상기 프런트 사이드 멤버의 상방에 형성된 공간에 위치하여 상기 프런트 에이프런과 프런트 범퍼 백빔 사이를 잇는 프런트 에이프런 어퍼 멤버를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발명이다.

차량의 차체 전방구조, 대쉬 패널, 프런트 에이프런, 프런트 사이드 멤버, 프런트 범퍼 백빔, 프런트 에이프런 어퍼 멤버

Description

차량의 차체 전방구조{VEHICLE FRONT BODY STRUCTURE}

본 발명은 차량의 차체 전방구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프런트 에이프런과 범퍼 백빔 사이에 프런트 사이드 어퍼 멤버를 장착하여 차량의 고속이나 저속 충돌시 성능이 저하되는 것을 최소화시킴과 더불어서 충돌 에너지의 흡수성을 증대시킬 수 있도록 한 차량의 차체 전방구조에 관한 것이다.

일반적으로, 엔진룸을 형성하는 차량의 전방차체구조는 도 1에 도시된 바와 같이 대쉬 패널(1)과, 상기 대쉬 패널(1)의 전면 좌·우측 상부에 연결되는 프런트 에이프런(2)과, 상기 대쉬 패널(1)의 전면 좌우측 하부에 접합되는 프런트 사이드 멤버(3)와, 상기 프런트 사이드 멤버(3)의 전방에 설치되는 프런트 범퍼 백빔(4) 등으로 구성된다.

그리고 대부분의 차량은 정면충돌 발생시 대부분의 충돌에너지는 프런트 사이드 맴버(3)에서 흡수하나, 상기 프런트 사이드 맴버(3)에서 흡수되지 못한 충돌에너지는 프런트 사이드 맴버와 연결된 부재에 영향을 미치게 된다.

즉, 종래의 대부분의 차량은 프런트 사이드 멤버(3)와 프런트 에이프런(2)이 분리되어 있으므로 결합 강성이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 프런트 범퍼 백빔(4)와 프런트 사이드 멤버(3)는 C/Box로만 연결됨으로써, 충돌초기에 프런트 사이드 멤버(3)로만 하중이 집중전달될 뿐만 아니라 프런트 사이드 멤버(3)의 변형이 불규칙해져 변형량이 증대되고, 저속 충돌시 프런트 사이드 멤버 변형으로 저속충돌성능이 저하되는 문제점이 있었다.

그리고 상기와 같은 문제점을 극복하고자 상기 프런트 범퍼 백빔(4)의 중앙부에 보강구조를 설치하고자 하였으나 옵셋 충돌시 백빔 중앙부에 꺽임 현상이 발생하는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 프런트 에이프런과 범퍼 백빔 사이에 프런트 에이프런 어퍼 멤버를 장착하여 차량의 고속이나 저속 충돌시 성능이 저하되는 것을 최소화할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

프런트 사이드 멤버와, 상기 프런트 사이드 멤버의 후단에 양단이 연결 설치되는 대쉬 패널과, 상기 프런트 사이드 멤버(40)의 상방에 위치하여 후단이 상기 대쉬 패널에 연결되는 프런트 에이프런과, 상기 프런트 사이드 멤버의 전방에 연결되는 프런트 범퍼 백빔을 구비하고 있는 차체 전방구조(10)에 있어서,

상기 차체 전방구조는,

상기 프런트 사이드 멤버의 상방에 형성된 공간에 위치하여 상기 프런트 에이프런과 프런트 범퍼 백빔 사이를 잇는 프런트 에이프런 어퍼 멤버(60)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 프런트 에이프런과 범퍼 백빔 사이에 프런트 에이프런 어 퍼 멤버를 장착하여 차량 운행 중 충동사고 발생시 충돌하중의 경로 분산을 유도하여 충돌 하중을 분사시키는 효과가 있으며, 또한 상기 프런트 에이프런 어퍼 멤버의 전단부에서부터 후단부로 갈수록 강성을 증대시켜서 충돌 사고시 차체 전방구조의 후방으로 갈수록 충돌 에너지의 흡수율을 증대시키는 효과를 제공하므로써 차량의 변형량을 최소화할 수 있도록 하는 장점이 있는 것이다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조로 설명하면, 도 2는 본 발명에 따른 차량의 차체 전방구조를 구성하는 프런트 에이프런 어퍼 멤버를 나타낸 사시도이다.

본 발명인 차량의 차체 전방구조(10)는 대쉬 패널(20)과, 상기 대쉬 패널(20)의 전면 좌·우측 상부에 연결되는 프런트 에이프런(30)과, 상기 대쉬 패널(20)의 전면 좌우측 하부에 연결되는 프런트 사이드 멤버(40)와, 상기 프런트 사이드 멤버(40)의 전방에 장착되는 프런트 범퍼 백빔(50), 상기 프런트 에이프런(30)와 프런트 범퍼 백빔(50)의 사이에 장착되는 프런트 에이프런 어퍼 멤버(60) 등으로 구성된다.

여기서, 상기 프런트 에이프런 어퍼 멤버(60)를 제외한 대쉬 패널(20) 등의 구성은 일반적인 차량의 차체 전방구조(10)와 유사함으로 별도의 설명은 생략하기로 한다.

상기 프런트 에이프런 어퍼 멤버(60)는 새로 출시될 차량 구성과 기존의 차량 구성에 장착될 수 있을 뿐만 아니라 상기 프런트 에이프런 어퍼 멤버(60)의 장착에 따른 타 부품의 별도 제작이 필요없는 것이다.

상기 프런트 에이프런(30)와 프런트 범퍼 백빔(50)의 사이에 장착되는 프런트 에이프런 어퍼 멤버(60)는 복수개로 분할 제작된 이음부재(61,62,63,64)가 차례대로용접 연결된 구조로 되어 있다.

그리고 상기와 같이 구성되는 프런트 에이프런 어퍼 멤버(60)는 직선상으로 형성될 수도 있지만, 본 발명의 실시예에서는 곡선상 또는 경사상으로 형성된 것을 실시예로 하고 있으며, 상기 프런트 에이프런 어퍼 멤버(60)는 프런트 에이프런(30)과 프런트 범퍼 백빔(50) 사이에 연결되는 상태로 장착된다.

즉, 상기 프런트 에이프런 어퍼 멤버(60)의 후단부는 프런트 에이프런(30)의 전단부에 용접으로 연결된 상태에서 프런트 사이드 멤버(40)의 상방을 통과하여 전단부가 프런트 범퍼 백빔(50)에 용접으로 연결 결합된다.

그리고 상기 프런트 에이프런 어퍼 멤버(60)를 구성하는 복수개의 이음부재(61,62,63,64)들은 서로간에 곡선형태 또는 경사형태로 용접 연결되는데, 상기한 복수의 이음부재들은 TWB(맞춤식 재단 용접 강판)을 통해서 두께와 강도 재질 등이 서로 다른 강판을 적절한 크기와 형상으로 절단해 레이저로 용접, 원하는 형태의 제품으로 가공함으로써 직접 용접에 따른 가공비용을 크게 줄일 수 있도록 한다.

또한 상기한 복수의 이음부재(61,62,63,64)들은 단면이 사각형으로 된 철제로 형성되는데, 상기 복수의 이음부재들은 상기 프런트 에이프런(30)에 용접 결합 되는 후단 이음부재(61)는 단면적이 가장 크게 형성되어 있으며, 상기 후단 이음부재(61)에서부터 상기 프런트 범퍼 백빔(5)에 용접 결합되는 전단 이음부재(64)로 갈수록 점차로 작아지는 단면적으로 형성되는 구조로 되어 있다.

또한 상기 프런트 에이프런 어퍼 멤버(60)를 구성하는 복수의 이음부재(61,62,63,64)들 중 프런트 에이프런(30)에서 전방을 향해 450mm의 길이의 위치까지는 후단 이음부재(61)와 중간 이음부재(62,63)로 이루어지며, 상기한 중간 이음부재(63)에 연결되어 상기 프런트 범퍼 백빔(5)에 용접되는 전단 이음부재(64)는 긴 길이의 단일 구조로 되어 있다.

상기와 같이 프런트 에이프런 어퍼 멤버(60)를 구성하는 복수의 이음부재들 각각의 단면적이 전단 이음부재(64)에서부터 후단 이음부재(61)로 갈수록 점차로 커지는 단면적을 갖도록 한 것은 충돌사고 발생 초기에는 차체의 전단부의 강성을 약화시켜서 초기 변형을 유도하도록 하고, 후단부의 강성을 강화시켜 후단부에서 충돌 에너지의 흡수율을 증대시킬 수 있기 위함이다.

상기와 같이 구성되는 차량의 차체 전방구조의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 설명하면, 도 3은 본 발명에 따른 차량의 차체 전방구조를 나타낸 사시도이다.

먼저, 대쉬 패널(20)과, 상기 대쉬 패널(20)의 전면 좌·우측 상부에 연결되는 프런트 에이프런(30)과, 상기 대쉬 패널(20)의 전면 좌우측 하부에 연결되는 프런트 사이드 멤버(40)와, 상기 프런트 사이드 멤버(40)의 전방에 장착되는 프런트 범퍼 백빔(50)을 장착한다.

그리고 상기 프런트 사이드 멤버(40) 상방의 프런트 에이프런(30)과 프런트 범퍼 백빔(50) 사이의 공간에는 복수의 이음부재(61,62,63,64)들이 차례대로 용접 연결된 프런트 에이프런 어퍼 멤버(60)를 장착하며, 상기 프런트 에이프런 어퍼 멤버(60)에서 단면적이 가장 큰 후단 이음부재(61)는 프런트 에이프런(30)의 전단에 용접으로 연결시키고, 단면적이 가장 작은 전단 이음부재(64)는 프런트 범퍼 백빔(50)의 후단에 용접 연결시키면 차량의 차체 전방구조(10)의 조립이 완성되는 것이다.

상기와 같이 조립 완성된 차량의 차제 전방구조(10)는 운행 중 정면 충돌이 발생하게 되면, 충돌시 발생되는 대부분의 충돌에너지는 프런트 범퍼 백빔(50)을 거쳐 프런트 사이드 맴버(40)와 프런트 에이프런 어퍼 멤버(60)에서 분할되어 흡수된다.

즉, 양측에 각각 위치하는 프런트 사이드 멤버(40)와 프런트 에이프런 어퍼 멤버(60)에 충돌에너지가 분할되어 전달됨으로써, 차량의 고속 및 저속 충돌에너지는 효과적으로 분산시킬 수 있는 것이다.

이 경우, 상기 프런트 에이프런 어퍼 멤버(60)는 강성이 약한 구조로서 단면적이 가장 작게 형성된 전단 이음부재(64)가 먼저 변형되는 작용으로 초기 변형을 유도한 다음 후단 이음부재(61) 쪽으로 갈수록 단면적이 점차로 커지는 구조로서 중간 이음부재(62,63)에서 충돌에너지의 흡수율을 높아져 단면적이 가장 큰 후단 이음부재(61)에 이르러서는 충돌에너지가 흡수 차단되게 하는 작용을 나타내게 되므로써 충돌사고시 프런트 사이드 멤버(40)에 전단되는 충돌에너지를 최소화시킬 수 있는 것이다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 차량의 차체 전방구조를 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 종래 차량의 차체 전방구조를 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 차체 전방구조를 구성하는 프런트 에이프런 어퍼 멤버를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 차량의 차체 전방구조를 나타낸 사시도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 차량의 차체 전방구조 20 : 대쉬 패널

30 : 프런트 에이프런 40 : 프런트 사이드 멤버

50 : 프런트 범퍼 백빔 60 : 프런트 에이프런 어퍼 멤버

Claims (3)

1. 프런트 사이드 멤버(40)와, 상기 프런트 사이드 멤버의 후단에 양단이 연결 설치되는 대쉬 패널(20)과, 상기 프런트 사이드 멤버(40)의 상방에 위치하여 후단이 상기 대쉬 패널(20)에 연결되는 프런트 에이프런(30)과, 상기 프런트 사이드 멤버(40)의 전방에 연결되는 프런트 범퍼 백빔(50)을 구비하고 있는 차체 전방구조(10)에 있어서,

   상기 차체 전방구조(10)는,

   상기 프런트 사이드 멤버(40)의 상방에 형성된 공간에 위치하여 상기 프런트 에이프런(30)과 프런트 범퍼 백빔(5) 사이를 잇는 프런트 에이프런 어퍼 멤버(60)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 차체 전방구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 프런트 에이프런 어퍼 멤버(60)는 분할 제작된 복수의 이음부재(61,62,63,64)들이 차례대로 용접 연결된 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 차체 전방구조.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 프런트 에이프런 어퍼 멤버(60)를 구성하는 복수개의 이음부재들은 프런트 에이프런(30)에 용접 연결되는 후단 이음부재(61)의 단면적이 가장 크고 프런트 범퍼 백빔(30)에 용접 연결되는 전단 이음부재(64)쪽으로 갈수록 점차로 작아지는 단면적으로 형성되는 있는 것을 특징으로 하는 차량의 차체 전방구조.

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