KR101103206B1

KR101103206B1 - 차체 전부 골격 구조

Info

Publication number: KR101103206B1
Application number: KR1020080049742A
Authority: KR
Inventors: 도모키 시시도
Original assignee: 닛산 지도우샤 가부시키가이샤
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2008-05-28
Publication date: 2012-01-05
Also published as: KR20080106039A; JP2008296833A; US7594692B2; EP1997720B1; JP4692516B2; US20080296934A1; DE602008000333D1; EP1997720A1; CN101314364B; CN101314364A

Abstract

차체 전방으로부터의 충격 하중의 흡수 특성을 확보하면서, 차량 주행시에서의 서스펜션으로부터의 압력 하중에 대항할 수 있는 차체 전부 골격 구조로 한다.

차체 전부의 차폭 방향 양측부에 위치하는 후드 릿지(3)의 차폭 방향 내측에, 프런트 서스펜션에 의한 하부로부터의 압력 하중을 받으면서 지지하는 스트럿 타워(11)가 배치되어 있다. 후드 릿지(3)는 후드 릿지 아우터(13)와 후드 릿지 인너(14)를 구비하여 폐단면 구조로 하고, 후드 릿지 아우터(13)의 상면에는 후드 릿지 익스텐션(15)을 설치한다. 스트럿 타워(11)에 근접하는 위치의 후드 릿지 아우터(13)의 하면에 오목부(13c)를 설치한다.

Description

차체 전부 골격 구조{FRONT VEHICLE BODY STRUCTURE}

본 발명은, 차체 전부의 차폭 방향 측부에 측부 구성 부재가 되는 후드 릿지를 설치함과 더불어, 이 후드 릿지의 차폭 방향 내측에 서스펜션에 의한 하부로부터의 압력 하중을 받으면서 서스펜션을 지지하는 서스펜션 지지부를 설치한 차체 전부 골격 구조에 관한 것이다.

종래의 차체 전부 골격 구조로서 예를 들면 하기 특허 문헌 1에는, 차폭 방향 측부의 측부 구성 부재가 되는 프런트 사이드 멤버(에이프런)에, Y자를 옆으로 누인 형상의 보강 부재를 설치한 것이 기재되어 있다. 또, 상기한 프런트 사이드 멤버의 차폭 방향 내측에는 프런트 서스펜션 받이부가 설치되어 있다.

상기한 보강 부재는, 차체 전방으로부터의 충격 하중을 전단부에서 받았을 때에, 후방의 상하를 향해서 두 갈래 형상으로 분기한 한 쌍의 분기부에 의하여, 상부의 프런트 필러 및 하부 사이드실에 하중을 전달하도록 되어 있다.

[특허 문헌 1 : 특허공개 평 4－349077호 공보]

그렇지만, 상기한 종래의 차체 전부 골격 구조에서는, 후방을 향해서 두 갈래 형상으로 분기한 보강 부재를 설치함으로써, 차체 전방으로부터의 충격 하중을 후방의 상하 두 쪽에 분산시켜 전달하도록 하고 있지만, 차량 주행시에서의 프런트 서스펜션으로부터 압력 하중에 대해서는 고려하고 있지 않고, 이 압력 하중에 대항하는 부재를 별도 설치했을 경우에는, 전방으로부터 충격 하중에 대한 흡수 특성이 악화되게 된다.

따라서, 본 발명은, 차체 전방으로부터의 충격 하중의 흡수 특성을 확보하면서, 차량 주행시에서 서스펜션으로부터의 압력 하중에 대항할 수 있는 차체 전부 골격 구조를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명은, 차체 전부의 차폭 방향 측부에 측부 구성 부재가 되는 후드 릿지를 설치함과 더불어, 이 후드 릿지의 차폭 방향 내측에 서스펜션 지지부를 설치한 차체 전부 골격 구조로서, 상기 서스펜션 지지부에 근접하는 위치의 상기 후드 릿지의 하면에 오목부를 설치한 것을 가장 주요한 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 서스펜션에 의한 압력 하중은, 서스펜션 지지부로부터 후드 릿지에 전달되고, 이 때 서스펜션 지지부에 근접하는 위치의 후드 릿지의 하면에는 오목부를 설치하고 있으므로, 하중이 전달되는 부위의 하면이 평탄한 경우와 비교해서, 압력 하중에 대한 변형을 작게 억제할 수 있고, 강도 확보에 기여할 수 있다. 또, 전방으로부터의 충격 하중에 대해서는, 후드 릿지는 오목부 부근을 기점으로 하여 전단부가 하부로 굴곡해 충격을 흡수할 수 있고, 상기한 압력 하중에 대항하기 위한 부재를 별도 설치할 필요가 없다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 의거해 설명한다.

도 1은, 본 발명의 일실시 형태에 관련된 차체 전부 골격 구조를 도시한 사시도이다. 또한, 도면 중에서 화살표 FR 방향이 차체 전방, 동 UP 방향이 차체 상방, 동 LH 방향이 차체 좌방향을 각각 나타낸다.

차폭 방향 양단의 하부에는, 차체 전후 방향으로 연장하는 사이드 멤버(1)를 설치하고, 사이드 멤버(1)의 차체 전방의 상부에 차체의 측부 구성 부재가 되는 후드 릿지(3)를 설치하고 있다. 후드 릿지(3)의 차체 후방 측에는 데쉬 사이드(5)가 입설되어 있고, 데쉬 사이드(5)의 상단에는 프런트 필러(7)가 연속하고 있다. 좌우의 데쉬 사이드(5) 상호간에는 데쉬 패널(8)을 설치하여 차체 후방의 차실과 이 차실보다 차체 전방측의 영역을 가로막고 있다. 또, 데쉬 패널(8)의 하단 전부에는, 좌우의 사이드 멤버(1) 상호를 연결하는 크로스 멤버(9)를 설치하고 있다.

상기한 후드 릿지(3)의 차폭 방향 내측에는, 서스펜션 지지부로서의 스트럿 타워(11)를 설치하고 있고, 스트럿 타워(11)의 하부는 상기한 사이드 멤버(1)에 연결하고 있다.

또, 후드 릿지(3)는, 차체 외측에 위치하는 후드 릿지 아우터(13)와 차체 내 측에 위치하는 후드 릿지 인너(14)를 구비하여 폐단면 구조로 하고 있고, 차체 전부측이, 상기한 프런트 필러(7)의 경사에 연속하도록 경사하는 경사면(3a)을 구비하고 있다.

후드 릿지 아우터(13)는, 도 1의 Y－Y 단면도인 도 2에 도시한 바와 같이, 상기의 경사면(3a)에 대응하는 상면부(13a)와, 상면부(13a)의 하부에 위치하는 하면부(13b), 상면부(13a) 및 하면부(13b)의 각각의 차폭 방향 외측 단부 상호를 상하 방향으로 접속하는 외측면부(13j)와, 하면부(13b)의 내측 단부로부터 하부로 연장하는 하부 외측 접합 플랜지(13k)를 각각 구비하고 있다.

한쪽 후드 릿지 인너(14)는, 후드 릿지 아우터(13)의 외측면부(13j)에 대향하는 내측면부(14a)와, 내측면부(14a)의 상단에서 외측으로 굴곡해 후드 릿지 아우터(13)의 상면부(13a)의 하방측에 접합되는 상부 접합 플랜지부(14b)와, 내측면부(14a)의 하단에서 외측으로 굴곡하는 스트럿 받이면(14c)과, 스트럿 받이면(14c)의 외측 단부로부터 하부로 연장하여 상기한 하부 외측 접합 플랜지(13k)에 접합하는 하부 내측 접합 플랜지(14d)를 각각 구비하고 있다.

상기한 하부 내측 접합 플랜지(14d)는 하부 외측 접합 플랜지(13k)보다 상부로 약간 돌출시키고, 이 돌출시킨 각부의 내측에, 상기 스트럿 타워(11)의 외측 각부를 정합시켜 접합 고정한다. 즉, 상기 후드 릿지 인너(14)의 스트럿 받이면(14c)의 하면에 스트럿 타워(11)의 외측의 일부 상면(11a)을 접합함과 더불어, 이 일부 상면(11a)의 외측 단부로부터 하부를 향해서 굴곡하는 외측 굴곡부(11b)를 하부 내측 접합 플랜지(14d)에 접합한다.

그리고, 후드 릿지 아우터(13)는, 도 3에 측면도로서 도시한 바와 같이, 하면부(13b)에 있어서의 차체 전후 방향 거의 중앙부의 스트럿 타워(11)에 근접하는 위치에, 오목부(13c)를 구비하고 있다. 오목부(13c)는, 후드 릿지 아우터(13)의 전단부(13d)로부터 후방을 향함에 따라 상방으로 연장되는 상방 경사면(13e)과, 상방 경사면(13e)의 상단에 한쪽 단부가 연속되는 요곡면(13f)과, 요곡면(13f)의 다른쪽 단부로부터 후방을 향함에 따라 하방으로 연장되는 하방 경사면(13g)을 대략 구비하고 있다.

그리고, 이 후드 릿지 아우터(13)는, 하부 경사면(13g)의 보다 더 후방에 위치하는 후방 단부(13h)와, 상기한 상면부(13a)의 상단부(13i)가 연속하는 구성으로 하고, 하부에 상기한 오목부(13c)를 구비했지만, 측면에서 볼 때 대략 삼각형상을 나타내고 있다. 따라서, 상기한 후드 릿지 아우터(13)는, 오목부(13c) 부근으로부터 차체 후방을 향해서 상하 방향 치수가 확대되어 있게 된다.

또, 후드 릿지(3)의 경사면(3a)(후드 릿지 아우터(13)의 상면부(13a)) 상에 있어서의, 상기 오목부(13c)의 거의 상방 위치에 대응하는 부위에는, 보강 부재로서의 후드 릿지 익스텐션(15)을 설치하고 있다. 후드 릿지 익스텐션(15)은, 경사면(3a)을 따라 결합되는 결합 경사부(15a)와, 결합 경사부(15a)의 하단으로부터 거의 연직 방향 상부로 연장하는 하중 받이부로서의 하중 받이면(15b)과, 하중 받이면(15b)의 상단으로부터 차체 후방을 향해서 연장하여, 결합 경사부(15a)의 상단부에 접속하는 부품 부착면(15c)을 구비하고 있다.

부품 부착면(15c)은, 경사면(3a)보다 수평면에 가깝게 경사가 완만하고, 이 부품 부착면(15c) 상에는, 그 차체 전방측에, 도시하지 않는 프런트 휀더의 상부를 고정하는 펜더 브래킷(17)을, 차체 후방측에, 도시하지 않는 후드를 개폐할 때에 회전 가능하게 지지하는 후드 지지 부재로서의 후드 힌지(19)를, 각각 부착하고 있다.

즉, 상기한 펜더 브래킷(17) 및 후드 힌지(19)는 다른 차체 구성부품이며, 이들 차체 구성부품을 부착하고 있는 후드 릿지 익스텐션(15)은, 부품 부착 부재를 구성하게 된다.

상기한 차체 전부 골격 구조에 있어서, 차량 주행시에 발생하는, 도시하지 않는 프런트 서스펜션에 의한 하부로부터 상부를 향하는 압력 하중은, 스트럿 타워(11)가 받고, 스트럿 타워(11)로부터 후드 릿지(3)에 전달된다.

보다 구체적으로는, 상기한 압력 하중은, 스트럿 타워(11)의 일부 상면(11a)으로부터 후드 릿지 인너(14)의 스트럿 받이면(14c)을 거쳐 후드 릿지(3) 전체에 전달되고, 이 때, 후드 릿지 아우터(13)는 스트럿 타워(11)에 근접하는 위치에서 오목부(13c)를 구비하고 있으므로, 이 오목부(13c)에 의해, 하중이 전달되는 부위의 하면(하면부(13b))이 평탄한 경우와 비교해서, 압력 하중에 대해서의 변형을 작게 억제할 수 있어 강도 확보에 기여할 수 있다.

즉, 도 4(a)의 작용 설명도에서 도시한 바와 같이, 프런트 서스펜션으로부터의 압력 하중 F가 후드 릿지 아우터(13)에 작용하면, 오목부(13c)에 있어서 상방, 하방의 각 경사면(13e, 13g)에 따른 인장 응력(f1, f2)이 각각 발생해 압력 하중 F에 대항하고, 이 부위 주변의 후드 릿지(3) 등의 차체 부품의 변형을 억제하게 된다.

또한, 상방, 하방의 각 경사면(13e, 13g)의 특히 요곡면(13f) 근방 부위를 직선 형상으로 함으로써, 상기한 인장 응력(f1, f2)의 발생에 의한 압력 하중 F에 대항하는 효과가 보다 높아지게 된다.

한편, 후드 릿지(3)가, 차량의 전면 충돌시 등에서, 차체 전방으로부터 충격 하중 P를 받을 때에는, 후드 릿지 아우터(13)가 전단부(13d)로부터 하중을 받고, 그 후 그 전단부(13d) 부근이, 오목부(13c)의 요곡면(13f) 부근을 기점으로 하여, 도 4(b) 중의 화살표 A로 나타낸 바와 같이 하부를 향해서 회전하도록 굴곡 변형하면서 무디어져 충격을 흡수한다.

이 때, 상면부(13a)에 설치되어 있는 후드 릿지 익스텐션(15)이, 상기의 전단부(13d) 부근의 하부로의 과대한 굴곡 변형을 억제함과 동시에, 굴곡 변형 후에 하중 받이면(15b)이 하중을 직접 받아 차체 후방 상부의 화살표 B방향으로 전달시켜 흡수한다. 즉, 보강 부재인 후드 릿지 익스텐션(15)은, 후드 릿지(3)가 차체 전방으로부터 충격 하중을 받았을 때의 오목부(13c)에 기인하는 후드 릿지 전단부(13d)의 하부로의 변위에 대항하는 것이다.

여기서, 하중 받이면(15b)을, 충격 하중 P를 받는 방향에 대항하도록 설정함으로써, 충격 하중 P의 후방으로의 전달이 효율적으로 되는 것이 된다.

또, 이 때 후드 릿지 익스텐션(15)은, 오목부(13c) 부근으로부터 차체 후방을 향해서 상하 방향 치수가 확대되어 있으므로, 충격 하중 P는, 상기의 B방향 외에, 차체 후방의 화살표 C방향이나 차체 후방 하부의 화살표 D방향 등 전역에 분산 되고, 후방 상부의 프런트 필러나 후방 하부의 사이드실 등에 전달되어 지극히 효율적으로 충격 흡수할 수 있다.

또, 상기한 후드 릿지 익스텐션(15)은, 다른 차체 구성부품인 펜더 브래킷(17)이나 후드 힌지(19)를 부착하기 위한 부품 부착 부재를 겸용하고 있으므로, 별도 전용의 보강 부재를 설치하는 경우와 비교해서, 부품점 수가 감소하여 구조의 간소화를 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 형태에 관련된 차체 전부 골격 구조를 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 Y－Y 단면도이다.

도 3은 도 1의 차체 전부 골격 구조의 측면도이다.

도 4(a)는, 프런트 서스펜션으로부터의 압력 하중이 후드 릿지에 작용했을 때의 작용 설명도, (b)는, 차체 전방으로부터의 충격 하중이 후드 릿지에 작용했을 때의 작용 설명도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

3 : 후드 릿지(측부 구성 부재)

11 : 스트럿 타워(서스펜션 지지부)

13c : 후드 릿지 아우터의 오목부

15 : 후드 릿지 익스텐션(부품 부착 부재, 보강 부재)

15b : 하중 받이면(하중 받이부)

17 : 펜더 브래킷(다른 차체 구성 부품)

19 : 후드 힌지(후드 지지 부재, 다른 차체 구성 부품)

Claims

차체 전부의 차폭 방향 측부에 측부 구성 부재가 되는 후드 릿지를 설치함과 더불어, 이 후드 릿지의 차폭 방향 내측에 서스펜션 지지부를 설치한 차체 전부 골격 구조로서, 상기 서스펜션 지지부에 근접하는 위치의 상기 후드 릿지의 하면에 오목부를 설치하고,

이 오목부는, 후방을 향함에 따라 상방으로 연장되는 상방 경사면과, 이 상방 경사면의 상단에 한쪽 단부가 연속되는 요곡면과, 이 요곡면의 다른쪽 단부에서 후방을 향함에 따라 하방으로 연장되는 하방 경사면을 구비하고,

상기 상방 경사면 및 하방 경사면의 상기 요곡면과 연속되는 부위를 직선 형상으로 한 것을 특징으로 하는 차체 전부 골격 구조.
청구항 1에 있어서,

상기 오목부의 상방 위치에 대응하는 상기 후드 릿지의 상부에 보강 부재를 설치한 것을 특징으로 하는 차체 전부 골격 구조.
청구항 2에 있어서,

상기 보강 부재는, 상기 후드 릿지가 차체 전방으로부터 충격 하중을 받았을 때의 상기 오목부에 기인하는 후드 릿지 전단부의 하방으로의 변위에 대항하는 것임을 특징으로 하는 차체 전부 골격 구조.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,

상기 보강 부재의 차체 전방측에, 차체 전방으로부터의 충격 하중을 받는 하중 받이부를 설치한 것을 특징으로 하는 차체 전부 골격 구조.
청구항 4에 있어서,

상기 하중 받이부는, 상기 충격 하중을 받는 방향에 대향하는 하중 받이면을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 차체 전부 골격 구조.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,

상기 보강 부재는, 다른 차체 구성 부품이 부착되는 부품 부착 부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 차체 전부 골격 구조.
청구항 6에 있어서,

상기 다른 차체 구성 부품은, 프런트 휀더의 상부를 부착하는 펜더 브래킷인 것을 특징으로 하는 차체 전부 골격 구조.
청구항 6에 있어서,

상기 다른 차체 구성 부품은, 후드를 개폐 가능하게 지지하는 후드 지지 부재인 것을 특징으로 하는 차체 전부 골격 구조.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,

상기 후드 릿지는, 상기 오목부로부터 차체 후방을 향하여 상하 방향 치수가 확대되어 있는 것을 특징으로 하는 차체 전부 골격 구조.