KR101092770B1 - 프런트사이드멤버 보강구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프런트사이드멤버 보강구조에 관한 것이다.

본 발명은 차체의 하부 양측에 장착되는 프런트사이드멤버; 및 상기 프런트사이드멤버 사이에 결합되는 보강멤버를 포함하며, 상기 프런트사이드멤버는 'I'자 단면 형상을 가진다.

상기와 같이 본 발명은 프런트사이드멤버를 'I'자 단면 형상으로 제조함으로써 12부분의 절곡부를 확보할 수 있어 굽힘 및 비틀림에 대한 강성을 크게 증대시킬 수 있으며, 그에 따라 정면뿐만 아니라 대각선방향의 충돌시 프런트사이드멤버의 좌굴을 현저하게 방지하여 승객의 안전성을 증대시킬 수 있으며, 더불어 중량, 부피를 줄일 수 있고, 패키지 공간 창출이 가능한 효과가 있다.

Description

프런트사이드멤버 보강구조{reinforcement structure for front side member}

본 발명은 프런트사이드멤버 보강구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사이드멤버의 굽힘 또는 비틀림에 대한 강성을 보강하는 프런트사이드멤버 보강구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진룸 내부에는 좌/우측으로 차륜이 형성되고, 상기 차륜과 차체 사이에는 차륜을 탄력적으로 지지하는 스트럿트가 장착된 휠하우징이 형성되며, 상기 휠하우징의 하측으로 차체의 길이방향을 따라 프런트사이드멤버가 길게 연장되도록 형성되어 있다.

상기한 프런트사이드멤버는 파워트레인 및 서스펜션을 지지하며, 충돌시 대쉬패널의 파손을 방지하여 운전자의 안전을 확보하기 위한 것으로, 전방부분은 인너멤버와 아우터멤버로 이루어지고, 그 후단에는 리어로워멤버가 연결되며, 이 리어로워멤버의 내측에 겹쳐지도록 인너로워레인포스먼트가 장착되고, 상기 리워로워멤버의 양측으로 각각 서브프레임리어마운팅브라켓트와 프런트사이드멤버리어로워익스텐션이 장착된다.

이와 같은 구성을 가지는 프런트사이드멤버를 통해 차량 충돌시 차체로 전가되는 충격에너지를 효과적으로 흡수할 수 있어, 승객의 안전성을 크게 확보할 수 있다.

그러나 상기한 프런트사이드멤버는 사각의 단면형상으로 가지고 있어, 충돌시 굽힘 및 비틀림에 대한 강성이 취약하여 충돌 에너지를 효과적으로 흡수하지 못하는 문제점이 있었다.

즉, 종래의 사각 단면형상을 가지는 프런트사이드멤버는 4부분의 절곡부를 형성하고 있으며, 이 4부분의 절곡부를 통해 프런트사이드멤버에 작용하는 굽힘 및 비틀림에 대한 강성을 유지하게 된다. 그러나 정면 충돌이 아닌, 대각선 방향으로 충돌사고가 발생할 경우 4부분의 절곡부를 가지는 프런트사이드멤버로는 충돌 에너지를 효과적으로 흡수한다는 것은 불가능하며, 이에 따라 프런트사이드멤버가 좌굴되면서 충격력이 차체를 통해 승객에게 전달되어 승객에게 상해를 입히게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 프런트사이드멤버의 단면형상을 개선하여 프런트사이드멤버의 굽힘 및 비틀림에 대한 강성을 증대시켜 충돌 에너지를 효과적으로 흡수할 수 있는 프런트사이드멤버의 보강구조를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 프런트사이드멤버 보강구조는 차체의 하부 양측에 장착되는 프런트사이드멤버; 및 상기 프런트사이드멤버 사이에 결합되는 보강멤버를 포함하며, 상기 프런트사이드멤버는 'I'자 단면 형상을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기 보강멤버의 단부가 결합되는 프런트사이드멤버의 측면에는 보강재가 추가로 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 프런트사이드멤버와 상기 프런트사이드멤버의 후단에 연결되는 센터사이드멤버의 연결부분에는 강성 보강을 위한 보강재가 추가로 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 'I'자 단면 형상을 가지는 상기 프런트사이드멤버의 중앙에는 길이방향으로 관통하는 중공을 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 본 발명은 프런트사이드멤버를 'I'자 단면 형상으로 제조함으로써 12부분의 절곡부를 확보할 수 있어 굽힘 및 비틀림에 대한 강성을 크게 증대시킬 수 있으며, 그에 따라 정면뿐만 아니라 대각선방향의 충돌시 프런트사이드멤버의 좌굴을 현저하게 방지하여 승객의 안전성을 증대시킬 수 있으며, 더불어 중량, 부피를 줄일 수 있고, 패키지 공간 창출이 가능한 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 프런트사이드멤버 보강구조를 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 프런트사이드멤버 보강구조는 프런트사이드멤버(100)이 단면 형상을 개선하여 외부로부터 전달되는 충격에 의한 굽힘 및 비틀림에 대한 강성을 증대시키기 위한 기술이다.

즉, 본 발명의 프런트사이드멤버 보강구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 차체(미도시)의 하부 양측에 각각 장착되는 한 쌍의 프런트사이드멤버(100)와, 상기 한 쌍의 프런트사이드멤버(100) 사이에 결합되어, 한 쌍의 프런트사이트멤버(100)를 연결하고 보강하는 보강멤버(200)를 포함하며, 상기 프런트사이드멤버(100)의 후단에는 센터사이드멤버(10)가 연결된다.

여기서 상기 프런트사이드멤버(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 외부 충격으로부터 굽힘 및 비틀림 강성을 증대시키기 위해 중앙에 중공(110)을 가지는 'I'자 단면 형상으로 형성된다.

즉, 상기 프런트사이드멤버(100)는 'I'자 단면 형상으로 형성함에 따라 외주면에 12군데의 절곡부(도 3에 표시된 동그라미 부분이 절곡부임)를 형성할 수 있으며, 이에 따라 사방으로부터 전달되는 충격에 대한 견고한 강성을 가진다.

더욱이, 상기 프런트사이드멤버(100)는 중앙에 중공(110)을 형성하여 중량 및 부피를 줄일 수 있고, 양측면에 길이방향을 따라 홈을 형성하여 패키지 공간 창출이 가능하다.

다시 말해, 종래기술에 따른 프런트사이드멤버(100)는 사각 단면 형상을 가짐에 따라 4부분의 절곡부를 가지며, 이 4부분의 절곡부에 의해 프런트사이드멤버(100)에 작용하는 굽힘 및 비틀림에 대한 강성을 보강하게 되는데, 이 4부분의 절곡부 만으로는 프런트사이드멤버(100)의 강성을 증대시키는데 한계가 있었다.

이를 보완하여 본 발명에 따른 프런트사이드멤버(100)는 'I'자 단면 형상으로 형성함으로써 외주면에 12부분의 절곡부를 형성할 수 있으며, 이 12부분의 지지력을 통해 프런트사이드멤버(100)에 작용하는 굽힘 및 비틀림의 강성을 증대시킬 수 있다.

한편, 상기 보강멤버(200)의 단부가 결합되는 프런트사이드멤버(100)의 측면에는 도 3에 도시된 바와 같이, 프런트사이드멤버(100)와 보강멤버(200) 연결부위의 강성을 증대시키기 위한 보강재(300)가 추가로 구비될 수 있다.

즉, 'I'자 단면 형상을 가지는 프런트사이드멤버(100)는 측면에 홈이 형성되기 때문에, 상기 홈이 형성되는 면적만큼 프런트사이드멤버(100)와 보강멤버(200)의 결합면적이 감소하여 충돌시 면적만큼 프런트사이드멤버(100)와 보강멤버(200)의 연결부위가 분리될 수 있는 문제점이 있다.

이를 보완하여 상기 프런트사이드멤버(100)의 측면에는 프런트사이드멤버의 측면에 형성된 홈을 포함하여 부착되는 보강재(300)를 통해 상기 보강멤버(200)의 단부를 결합함으로써 안정된 결합력과 강성을 유지시킬 수 있다.

한편, 상기 프런트사이드멤버(100)와 센터사이드멤버(10)의 연결부위에는 보강재(400)가 추가로 구비될 수 있으며, 상기 보강재(400)를 통해 상기 프런트사이드멤버(100)와 센터사이드멤버의 연결부분의 결합력과 강성을 증대시킬 수 있다.

즉, 'I'자 단면 형상을 가지는 프런트사이드멤버(100)와 센터사이드멤버의 감소되는 결합면적에 의한 강성의 감소를 보강재(400)의 부착을 통해 보완함으로써 프런트사이드멤버(100)와 센터사이드멤버의 결합력을 안정적으로 유지시킬 수 있다.

따라서 전술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 'I'자 단면 형상을 가지는 프런트사이드멤버(100)의 강성을 실험한 결과 도 4에 도시된 바와 같이 종래기술에 대비하여 20.5%의 충격 에너지를 더 흡수함을 확인할 수 있으며, 그에 따라 프런트사이드멤버(100)의 강성과 안전성이 증대됨을 확인할 수 있다.

한편, 본 발명에서는 프런트사이드멤버(100)의 단면 형상을 'I'자 형상으로 한정하여 설명하였으나, 본 발명의 프런트사이드멤버는 적용되는 차종 또는 등급에 따라 'T'자 단면 형상 또는 'ㄷ'자 단면 형상, 또는 'N'자 단면 형상, 또는 'M'자 단면형상, 또는 'Y'자 단면형상 중 하나의 단면형상으로도 제작될 수 있으며, 이는 프런트사이드멤버 단면 형상에 적어도 4부분 이상의 절곡부를 형성할 수 있는 단면이면 모두 적용이 가능하다.

도 1은 본 발명의 프런트사이드멤버 보강구조를 나타낸 사시도.

도 2는 도 1의 부분 확대사시도.

도 3은 본 발명의 프런트사이드멤버의 단면도.

도 4는 본 발명의 프런트사이드멤버 보강구조의 실험결과를 나타낸 그래프.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 프런트사이드멤버 110: 중공

200: 보강멤버 300, 400: 보강재

Claims (4)

1. 차체의 하부 양측에 장착되는 프런트사이드멤버; 및

   상기 프런트사이드멤버 사이에 결합되는 보강멤버를 포함하며,

   상기 프런트사이드멤버는 'I'자 단면 형상을 가지고,

   상기 보강멤버의 단부가 결합되는 프런트사이드멤버의 측면에는 보강재가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 프런트사이드멤버 보강구조.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 프런트사이드멤버와 상기 프런트사이드멤버의 후단에 연결되는 센터사이드멤버의 연결부분에는 강성 보강을 위한 보강재가 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 프런트사이드멤버 보강구조.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 'I'자 단면 형상을 가지는 상기 프런트사이드멤버의 중앙에는 길이방향으로 관통하는 중공을 형성하는 것을 특징으로 하는 프런트사이드멤버 보강구조.

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