KR101518925B1 - 전방 차체 보강구조 - Google Patents

Abstract

전방 차체 보강구조가 개시된다. 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되면서 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 각각 배치되고, 상기 차량의 길이 방향을 따라 전방에 위치하는 전방 선단부를 포함하는 프론트 사이드 멤버 및, 상기 차량의 길이 방향으로 상기 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부와 일치하도록 형성되어 상기 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부와 결합된 전방 선단부를 구비하고, 상기 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 프론트 펜더 에이프런 멤버를 포함하여, 전방 차체의 구조적인 강성을 증대 시켜 전방 충돌 사고에 효과적으로 대응할 수 있다.

Description

전방 차체 보강구조{Front vehicle body reinforcing structure}

본 발명은 차량의 전방 차체를 구성하는 펜더 에이프런 멤버의 차량의 길이방향을 따른 전방 선단부를 프론트 사이드 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부까지 연장되게 형성하여, 상기 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부를 상기 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부와 다중면으로 결합함과 더불어 서브 프레임의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부와 직접 체결할 수 있도록 함으로써, 차량의 전방 차체의 구조적인 강성을 강화시킨 전방 차체 보강구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 전방 차체는, 차량의 길이 방향을 따라 전방에 위치하여 엔진 룸을 형성하는 골격 구조로서, 엔진 룸의 전방을 형성하고 쿨링 모듈과 헤드 램프 등이 장착되는 프론트 엔드 모듈과, 엔진 룸의 좌우 양측부를 형성하고 현가장치가 장착됨과 더불어 차륜이 설치되는 공간을 마련하는 프론트 펜더 에이프런 멤버, 엔진 룸의 후방에 위치되어 승객실과 엔진 룸을 구획짓는 대시 패널 등을 포함한다.

또한 엔진 룸의 하부에는 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 프론트 사이드 멤버가 좌우 양측으로 배치되어 전방 차체의 구조적인 강성을 강화시키고, 엔진 룸에 설치되는 엔진과 트랜스 밋션 뿐만 아니라 현가장치 등을 장착하여 지지하기 위해 서브 프레임이 상기 프론트 사이드 멤버의 하부에 배치된다.

상기 프론트 펜더 에이프런 멤버는 그 일단이 상기 프론트 사이드 멤버의 길이 방향을 따른 소정 부위의 상부에 얹혀져서 연결되고, 그 타단은 프론트 필러와 연결된다.

상기 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부에는 차량의 충돌 대응 성능을 향상시키기 위해 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 범퍼 빔이 장착된다.

상기와 같은 구조를 가진 전방 차체를 구비한 차량이 주행 중에 장애물이나 다른 차량과 전방 충돌할 경우에, 상기 범퍼 빔이 우선적으로 충격을 받아 변형되면서 충격에너지를 흡수하고, 상기 범퍼 빔을 통해 충격에너지가 상기 프론트 사이드 멤버에도 전달되어, 프론트 사이드 멤버도 충격을 받아 변형되면서 충격에너지를 흡수하게 되며, 프론트 사이드 멤버에서 흡수되지 못한 충격에너지는 프론트 사이드 멤버와 연결된 프론트 펜더 에이프런 멤버나 프론트 필러 등과 같은 차체의 다른 부위로 분산되어 흡수되게 되어 있다.

그런데 종래의 전방 차체 구조에서는 프론트 사이드 멤버의 길이 방향을 따른 소정 부위의 상부에 프론트 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부가 단순히 얹혀져서 결합되는 연결 구조를 가지기 때문에, 프론트 사이드 멤버와 프론트 펜더 에이프런 멤버와의 연결성이 취약하였다.

이 때문에 프론트 사이드 멤버에 전달된 충격에너지는 프론트 펜더 에이프런멤버 및 차체의 다른 부위로 적절히 분산되지 못하여, 주로 프론트 사이드 멤버가 충격에너지를 전담해서 과도하게 변형 및 손상되는 문제점이 있었다.

또한 프론트 사이드 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 후방 선단부는 엔진 룸과 승객실을 구분지우는 대시 패널에 연결되어 있으므로, 프론트 사이드 멤버를 통해 충격에너지가 대시 패널로 과도하게 전달되어, 대시 패널이 충격에너지를 전달받아 승객실 쪽으로 과도하게 변형되면서 승객실에 탑승한 탑승객의 안전을 위협하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명의 실시 예는 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 프론트 펜더 에이프런 멤버와 프론트 사이드 멤버 사이의 연결성 강화 및 충격에너지의 분담 성능을 향상시켜 차량의 전방 충돌 대응 성능이 향상되도록 함으로써, 차량의 전방 충돌 사고 발생시에 탑승객을 보다 안전하게 보호할 수 있고, 서브 프레임과 펜더 에이프런 어퍼를 직접 체결할 수 있도록 하여 차량의 주행 중에 서브 프레임을 통해 입력되는 외부 하중을 프론트 펜더 에이프런 멤버를 통해 차체의 여러 부위로 효과적으로 분산되게 하여 차량의 승차감을 향상시킬 수 있는 전방 차체 보강구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조는, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되면서 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 각각 배치되고, 상기 차량의 길이 방향을 따라 전방에 위치하는 전방 선단부를 포함하는 프론트 사이드 멤버 및, 상기 차량의 길이 방향으로 상기 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부와 일치하도록 형성되어 상기 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부와 결합된 전방 선단부를 구비하고, 상기 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 프론트 펜더 에이프런 멤버를 포함할 수 있다.

상기 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부는 상기 프론트 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부보다 차량의 높이 방향으로 상부에 위치될 수 있다.

상기 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부의 단면적은 상기 프론트 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부의 단면적보다 작은 크기를 가질 수 있다.

현가장치를 장착하여 지지할 수 있고, 차량의 길이 방향을 따른 전방에 위치하는 전방 선단부를 구비한 서브 프레임을 더 포함하고, 상기 프론트 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부는, 상기 서브 프레임의 전방 선단부와 직접 체결할 수 있도록 차량의 높이 방향으로 아래로 확장된 확장부를 포함할 수 있다.

상기 프론트 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부와 상기 확장부는 사각 박스 형상의 단면을 가지도록 형성될 수 있다.

상기 프론트 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부는, 상기 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부의 최소한 3면 이상의 면에 면착되어 결합될 수 있도록 확장된 플랜지를 구비할 수 있다.

상기 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부는 차량의 높이 방향을 따른 상면과 하면, 차량의 폭 방향을 따른 외측면과 내측을 구비한 사각 박스 형상으로 형성되고, 상기 프론트 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부의 플랜지는 상기 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부의 외측면과 내측면 및 상면에 각각 결합될 수 있다.

엔진 룸과 승객실을 구분지우는 대시 패널을 더 포함하고, 상기 프론트 사이드 멤버는, 차량의 길이 방향을 따라 후방에 위치함과 더불어 차량의 폭 방향을 따라 외측으로 확장되어 상기 대시 패널에 결합되는 확장부를 포함할 수 있다.

상기 프론트 펜더 에이프런 멤버는, 차량의 길이 방향을 따라 후방에 위치되게 형성되어 프론트 필러와 결합되는 후방 선단부를 더 포함할 수 있다.

상기 프론트 펜더 에이프런 멤버의 후방 선단부는, 상기 프론트 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부보다 차량의 높이 방향으로 상부에 배치되게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조에 의하면, 프론트 펜더 에이프런 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부를 프론트 사이드 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부까지 연장되게 형성하고, 프론트 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부를 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부와 강건하게 결합되게 함으로써, 차량의 전방 충돌 사고 발생시에 충격에너지가 프론트 사이드 멤버와 프론트 펜더 에이프런 멤버에 동시에 분담해서 전달되게 하여 차량의 충돌 사고에 따른 충격에너지의 흡수 및 분산 성능이 향상되어, 탑승자를 보다 안전하게 보호할 수 있고, 차체의 과도한 손상을 효과적으로 저감할 수 있다.

또한 프론트 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부에 서브 프레임의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부가 직접 체결될 수 있으므로, 차량의 주행 중에 차륜으로부터 현가장치 및 서브 프레임을 순차적으로 통해 차체로 입력되는 외부 충격 및 하중을 프론트 펜더 에이프런 멤버가 전달받아 프론트 사이드 멤버 등을 통해 차체의 다른 부위로 효과적으로 전달 및 분산되게 함으로써, 차량의 승차감이나 조종 안정성 등이 향상된다.

이와 더불어 프론트 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부에 서브 프레임의 전방 선단부를 별도의 마운팅 브래킷 등을 개재하지 않고 직접 체결할 수 있으므로, 차량의 부품수와 중량을 저감할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조의 측면도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예가 적용되는 차량의 전방 차체보강구조는 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되는 프론트 사이드 멤버(10)를 포함할 수 있다.

상기 프론트 사이드 멤버(10)는 차량의 폭 방향을 따라 좌측 및 우측에 각각 배치될 수 있다.

상기 프론트 사이드 멤버(10)는 대체로 중공의 사각 박스 형상의 단면을 가지도록 형성되어 있지만, 사각 이외에 다각형 단면을 가지도록 형성될 수 있다.

상기 사각 박스 형상의 단면은 프론트 사이드 멤버(10)의 길이 방향을 따라 연장되게 형성될 수 있다.

상기 프론트 사이드 멤버(10)는 차량의 길이 방향을 따른 후방 및 차량의 폭 방향을 따라 확장되게 형성된 후방 선단부(12)를 포함할 수 있다.

상기 후방 선단부(12)는 엔진 룸과 승객실을 구분지우는 대시 패널(20)에 결합될 수 있다.

상기 프론트 사이드 멤버(10)는 차량의 길이 방향을 따른 전방에 위치하는 전방 선단부(14)를 포함할 수 있다.

상기 프론트 사이드 멤버(10)의 전방 선단부(14)는 사각 박스 형상의 단면과 개구부를 포함할 수 있다.

상기 프론트 사이드 멤버(10)의 전방 선단부(14)에는 도시되지 않은 크래쉬 박스를 장착하기 위한 마운팅 브래킷(16)이 부착될 수 있다.

차량의 폭 방향을 따라 상기 프론트 사이드 멤버(10)의 외측으로 프론트 펜더 에이프런 멤버(30)가 배치될 수 있다.

상기 프론트 펜더 에이프런 멤버(30)는, 차량의 높이 방향을 따라 상기 프론트 사이드 멤버(10)보다 높게 위치하고 차량의 길이 방향을 따라 후방에 위치하는 후방 선단부(32) 및, 차량의 길이 방향을 따라 전방에 위치하는 전방 선단부(34)를 각각 포함할 수 있다.

상기 프론트 펜더 에이프런 멤버(30)의 후방 선단부(32)는, 차량의 프론트 도어가 회전 가능하게 장착되는 프론트 필러(40)에 일체로 결합될 수 있다.

상기 프론트 펜더 에이프런 멤버(30)의 전방 선단부(34)는 상기 프론트 펜더 에이프런 멤버(30)의 후방 선단부(32)보다 차량의 높이 방향으로 아래에 위치되고, 차량의 길이 방향으로 전방에 위치되게 형성될 수 있다.

상기 프론트 펜더 에이프런 멤버(30)의 전방 선단부(34)는 상기 프론트 사이드 멤버(10)의 전방 선단부(14)와 차량의 길이 방향으로 일치되게 형성될 수 있다.

상기 프론트 펜더 에이프런 멤버(30)의 전방 선단부(34)에도 크래쉬 박스를 장착하기 위한 상기 마운팅 브래킷(16)이 부착될 수 있다.

이에 따라 차량의 충돌 사고 발생시에 충격에너지가 도시되지 않은 범퍼 빔과 크래쉬 박스를 통해 프론트 사이드 멤버(10)의 전방 선단부(14)와 프론트 펜더 에이프런 멤버(30)의 전방 선단부(34)에 동시에 전달되므로, 충격에너지의 분담 성능 및 그에 따른 충격에너지의 분산 효과가 향상될 수 있다.

상기 프론트 펜더 에이프런 멤버(30)의 전방 선단부(34)는 사각 박스 형상의 단면과 개구부를 가지도록 형성될 수 있다.

상기 프론트 펜더 에이프런 멤버(30)의 전방 선단부(34)는 프론트 사이드 멤버(10)의 전방 선단부(14)보다 넓은 면적을 가지도록 형성될 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 프론트 펜더 에이프런 멤버(30)의 전방 선단부(34)는 프론트 사이드 멤버(10)의 전방 선단부(14)보다 차량의 높이 방향으로 아래로 확장된 확장부(341)를 포함할 수 있다.

상기 확장부(341)는 전방 선단부(34)의 일부를 구성할 수 있다.

상기 확장부(341)에는, 현가장치 등을 장착하여 지지하는 역할을 주로 하는 서브 프레임(50)의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부(52)가 직접 체결될 수 있다.

이에 따라 차량의 주행 중에 차륜으로부터 현가장치 및 서브 프레임(50)을 순차적으로 통해 차체로 입력되는 외부 충격 및 하중을 프론트 펜더 에이프런 멤버(30)의 전방 선단부(34)가 전달받아 프론트 사이드 멤버(10) 등을 통해 차체의 다른 부위로 효과적으로 전달 및 분산시킴으로써, 차량의 승차감이나 조종 안정성 등이 향상된다.

또한 프론트 펜더 에이프런 멤버(30)의 전방 선단부(34)에 서브 프레임(50)의 전방 선단부(52)를 별도의 마운팅 브래킷 등을 개재하지 않고 직접 체결할 수 있으므로, 차량의 부품수와 중량을 저감할 수 있게 된다.

상기 프론트 펜더 에이프런 멤버(30)의 전방 선단부(34)는 프론트 사이드 멤버(10)의 전방 선단부(14)와 일체로 결합될 수 있다.

상기 프론트 펜더 에이프런 멤버(30)의 전방 선단부(34)에는 프론트 사이드 멤버(10)의 전방 선단부(14)와의 결합을 위해 확장된 플랜지(342)를 구비할 수 있다.

상기 확장된 플랜지(342)는 상기 프론트 사이드 멤버(10)의 전방 선단부(14)의 최소한 3면 이상에 결합될 수 있도록 형성될 수 있다.

즉 상기 프론트 사이드 멤버(10)의 전방 선단부(14)의 차량의 높이 방향을 따른 상면(141)과, 차량의 폭 방향을 따른 외측면(142) 및 내측면(143)에 각각 상기 확장된 플랜지(342)가 면착된 상태로 결합될 수 있도록 형성될 수 있다.

상기 프론트 사이드 멤버(10)의 전방 선단부(14)는 상기 프론트 펜더 에이프런 멤버(30)의 전방 선단부(34)보다 차량의 높이 방향으로 상부에 위치된 상태에서 상기 최소한 3개 이상의 확장된 플랜지(342)를 매개로 일체로 결합될 수 있다.

상기와 같이 프론트 펜더 에이프런 멤버(30)의 전방 선단부(34)가 프론트 사이드 멤버(10)의 전방 선단부(14)와 최소한 3개 이상의 확장된 플랜지(342)를 매개로 결합됨에 따라 프론트 펜더 에이프런 멤버(30)와 프론트 사이드 멤버(10)의 연결 강성이 향상되어, 차량의 전방 충돌 사고 발생시에 충격에너지를 프론트 펜더 에이프런 멤버(30)와 프론트 사이드 멤버(10)가 동시에 효과적으로 분담해서 적절히 대응할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

10: 프론트 사이드 멤버
12: 후방 선단부
14: 전방 선단부
20: 대시 패널
30: 프론트 펜더 에이프런 멤버
32: 후방 선단부
34: 전방 선단부
341: 확장부
342: 플랜지
40: 프론트 필러
50: 서브 프레임

Claims (10)

1. 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되면서 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 각각 배치되고, 상기 차량의 길이 방향을 따라 전방에 위치하는 전방 선단부를 포함하는 프론트 사이드 멤버; 및
   상기 차량의 길이 방향으로 상기 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부와 일치하도록 형성되어 상기 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부와 결합된 전방 선단부를 구비하고, 상기 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 프론트 펜더 에이프런 멤버를 포함하고;
   현가장치를 장착하여 지지할 수 있고, 차량의 길이 방향을 따른 전방에 위치하는 전방 선단부를 구비한 서브 프레임을 포함하며;
   상기 프론트 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부는, 상기 서브 프레임의 전방 선단부와 직접 체결할 수 있도록 차량의 높이 방향으로 아래로 확장된 확장부를 포함하는 전방 차체 보강구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부는 상기 프론트 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부보다 차량의 높이 방향으로 상부에 위치된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
3. 제1항에 있어서,
   상기 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부의 단면적은 상기 프론트 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부의 단면적보다 작은 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 프론트 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부와 상기 확장부는 사각 박스 형상의 단면을 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
6. 제1항에 있어서,
   상기 프론트 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부는, 상기 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부의 최소한 3면 이상의 면에 면착되어 결합될 수 있도록 확장된 플랜지를 구비한 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
7. 제6항에 있어서,
   상기 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부는 차량의 높이 방향을 따른 상면과 하면, 차량의 폭 방향을 따른 외측면과 내측을 구비한 사각 박스 형상으로 형성되고,
   상기 프론트 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부의 플랜지는 상기 프론트 사이드 멤버의 전방 선단부의 외측면과 내측면 및 상면에 각각 결합되는 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
8. 제1항에 있어서,
   엔진 룸과 승객실을 구분지우는 대시 패널을 더 포함하고;
   상기 프론트 사이드 멤버는, 차량의 길이 방향을 따라 후방에 위치함과 더불어 차량의 폭 방향을 따라 외측으로 확장되어 상기 대시 패널에 결합되는 후방 선단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
9. 제1항에 있어서,
   상기 프론트 펜더 에이프런 멤버는, 차량의 길이 방향을 따라 후방에 위치되게 형성되어 프론트 필러와 결합되는 후방 선단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
10. 제9항에 있어서,
    상기 프론트 펜더 에이프런 멤버의 후방 선단부는, 상기 프론트 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부보다 차량의 높이 방향으로 상부에 배치되게 형성된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.

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