KR101588762B1 - 차체 전방 구조물 - Google Patents

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Abstract

차체 길이 방향으로 차체 전방의 골격을 이루는 프런트 사이드 멤버 전방부에 설치되고 차량의 충돌 사고 시 충돌 에너지를 프런트 사이드 멤버에 전달 또는 흡수시킬 수 있도록 된 차체 전방 구조물에 있어서, 차체 전방 구조물은 차체 높이 방향에 대해 차체 전방 구조물 상부와 차체 전방 구조물 하부를 포함하며, 차체 전방 구조물 상부와 하부는 서로 면대면 접촉할 수 있도록 테두리를 따라 형성된 상부 플랜지(flange)와 하부 플랜지를 각각 포함하고, 상부 플랜지와 하부 플랜지의 면대면 접촉 시 차체 전방 구조물에 목표 내부 공간이 형성될 수 있도록 차체 전방 구조물 상부와 하부 각각의 내부에 빈 공간이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물이 개시된다.

Description

차체 전방 구조물 {A Front Body Member of a Vehicle}
본 발명은 차체 전방 구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 최소한의 부품으로 구성된 일체형 차체 전방 구조물에 관한 것이다.
일반적으로 차체 전방 구조물은 스몰 오버랩(small overlap) 충돌 시 차체 길이 방향으로 차체 전방의 골격(frame)을 이루는 프런트 사이드 멤버에 충돌 에너지를 전달하거나 흡수시키는 역할을 하기 위해 프런트 사이드 멤버의 전방부에 설치된다. 여기서 스몰 오버랩이란 충돌 테스트에 관련된 용어이며, 차량의 운전석 앞부분 일부, 즉 차량 전면의 좌 또는 우측 부분이 장애물과 충돌하는 경우의 차량 및 인명 피해의 정도를 파악하기 위해 충돌 시험 부서에서는 스몰 오버랩 테스트가 수행되고 있다.
도1은 종래의 차체 전방 구조물이 프런트 사이드 멤버 전방부에 장착된 모습과 충돌 시 각 용접점에 작용하는 하중과 모멘트를 보여주는 사시도이다.
도1을 참조하면, 차체 전방 구조물(1)이 장착됨으로써 화살표 방향의 스몰 오버랩 충돌 시 장애물과 차체의 오버랩 면(overlapped face)이 차체 전방 구조물(1)의 전면 부위의 폭만큼 증가됨을 알 수 있다. 만일 상기 차체 전방 구조물(1)이 장착되지 않는다면 스몰 오버랩 충돌 시 장애물과 차체의 오버랩 면은 프런트 사이드 멤버(2)의 전단 면(front end face)의 폭에 한정된다. 따라서, 차체 전방 구조물(1)이 장착됨으로써 충돌을 지지할 수 있는 차체 골격의 오버랩 면이 증가하고 충돌 에너지가 효과적으로 프런트 사이드 멤버(2)에 전달됨으로써 차체의 충돌 흡수 능력이 향상되는 효과가 발생한다. 이를 통해 차량의 파손이나 운전자의 상해의 정도가 감소하게 된다.
그러나, 종래의 차체 전방 구조물(1)은 충돌 에너지가 일정치 이상으로 발생하거나 차체 전방 구조물(1)과 프런트 사이드 멤버(2) 간 결합을 위한 용접점들(spot welds, 도1의 흑색 점들) 중 불량한 용접점이 존재하는 경우 프런트 사이드 멤버(2)에 충돌 에너지를 전달하기도 전에 파괴되거나 분리되는 문제를 가지고 있다. 이러한 문제의 원인은 첫째, 프런트 사이드 멤버(2)와의 결합을 위한 용접점들의 결합 방향이 모멘트(moment)의 발생으로 인해 떨어지기 쉬운 차체의 폭 방향이라는 점과 둘째, 여러 개의 부품들(parts)로 구성되어 있어 하나의 부품이 먼저 분리될 경우 다른 부품들까지 한꺼번에 분리되어 떨어져 나갈 수 있다는 점이다.
상기 모멘트가 발생하는 이유는 스몰 오버랩 충돌 시 차체 전방 구조물(1)에 작용하는 충돌 에너지는 용접점들로부터 차체의 폭 방향으로 이격되는 것이 일반적이기 때문이며, 이로 인해 용접 플랜지(flange)를 벗겨내는 박리 하중(peel load), 즉 수직 인장 하중(normal tension load)이 발생된다.
도1에서 볼 수 있는 바와 같이, 충돌 에너지는 상기 용접점들로부터 차체의 폭 방향으로 이격되어 작용하므로 각각의 용접점에는 모멘트에 의한 수직 인장 응력(normal tension stress)과 충돌 방향 하중에 의한 전단 응력(shear stress)이 동시에 작용한다. 또한, 용접점은 특히 수직 인장 응력, 즉 박리 응력(peel stress)에 취약하다. 따라서, 용접점이 위치한 용접 플랜지 부위가 쉽게 파단(fracture)될 수 있다. 도1에서 각 용접점에 표시된 직선 화살표는 충돌 에너지에 의한 전단 하중(shear load)을, 원호 형(circular arc type) 화살표는 충돌 에너지에 의한 모멘트를 도시한 것이다. 상기 모멘트에 의해서 용접점에 수직 인장 응력이 발생하게 된다.
도2에는 스폿 용접(spot welding)에 있어서 박리 용접 강도(weld strength in peel)와 전단 용접 강도(weld strength in shear)의 비교 실험 결과가 도시되어 있다. 박리 용접 강도는 하중과 용접점 간 오프셋(load axis-to-weld offset)이 커질수록 약화된다. 최대 박리 하중(maximum peel load)이 2100N 정도이며, 오프셋이 커질수록 용접점에 작용하는 모멘트가 커지므로 박리 응력(peel stress)이 증가하게 되어 결국 최대 박리 하중은 오프셋이 25mm일 때 500N 이하로 크게 줄어든다.
이에 반해, 전단 용접 강도는 용접되는 박판(thinnest sheet)의 두께가 늘어날수록 오히려 크게 상승하며 박판의 두께가 0.5mm일 때 약 2000N의 전단 하중, 1mm일 때 약 4000N 이상의 전단 하중을 견딜 수 있게 된다. 따라서 큰 하중이 작용하는 충돌 사고 대응을 위해 차체 구조 설계 시 용접 플랜지에 수직 인장 하중(normal tension load)은 되도록 작용하지 않게 하고 전단 하중(shear load)이 주로 작용하도록 설계하는 것이 필요하다.
본 발명의 목적은 차량의 스몰 오버랩 충돌 시 용접점들에 작용하는 수직 인장 하중을 최소화하고 전단 하중을 최대화하도록 설계되어 충돌 에너지의 전달 및 흡수를 보다 원활히 수행할 수 있는 일체형 차체 전방 구조물을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 차체 길이 방향으로 차체 전방의 골격(frame)을 이루는 프런트 사이드 멤버 전방부에 설치되고 차량의 충돌 시 충돌 에너지를 상기 프런트 사이드 멤버에 전달 또는 흡수시킬 수 있도록 된 차체 전방 구조물에 있어서, 상기 차체 전방 구조물은 차체 높이 방향에 대해 차체 전방 구조물 상부와 차체 전방 구조물 하부를 포함하며, 상기 차체 전방 구조물 상부와 하부는 서로 면대면 접촉할 수 있도록 테두리를 따라 형성된 상부 플랜지(flange)와 하부 플랜지를 각각 포함하고, 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지의 면대면 접촉 시 상기 차체 전방 구조물에 목표 내부 공간이 형성될 수 있도록 상기 차체 전방 구조물 상부와 하부 각각의 내부에 빈 공간이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물이 제공될 수 있다.
상기 차체 전방 구조물 상부와 하부는 상기 상부 플랜지와 하부 플랜지의 상기 접촉 상태에서 상기 프런트 사이드 멤버의 전방부가 삽입될 수 있는 개구부와 상기 개구부 안쪽으로 상기 프런트 사이드 멤버 전방부의 외주 면(outer perimeter surface)과 겹쳐지는 결합면(an engaging inner perimeter surface)을 함께 형성할 수 있다.
상기 차체 전방 구조물 상부와 하부의 형상은 상부 플랜지와 하부 플랜지의접촉 면을 기준으로 서로 대칭을 이루는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 결합면의 길이는 상기 프런트 사이드 멤버의 길이 방향으로 70mm 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 차체 전방 구조물은 적어도 하나 이상의 격벽(bulkhead)을 더 포함하며, 상기 격벽은 상기 내부 공간에 고정 설치되어 보강부재의 역할을 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 프런트 사이드 멤버는 차 폭 방향 외측부를 형성하는 프런트 사이드 멤버 아우터와 차 폭 방향 내측부를 형성하는 프런트 사이드 멤버 인너를 포함하며, 상기 격벽은 상기 프런트 사이드 멤버 아우터 또는 상기 프런트 사이드 멤버 인너의 전단(front end)에 닿으면서 차 폭 방향으로 상기 내부 공간을 양분하도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 격벽 중 상기 차체 전방 구조물 상부 또는 하부 중 어느 하나에 닿는 부분은 구조용 접착제 또는 레이져 용접에 의해, 그리고 상기 격벽 중 상기 차체 전방 구조물 상부 또는 하부 중 다른 하나에 닿는 부분은 스폿 용접에 의해 고정 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 차체 전방 구조물은 상기 상부 플랜지와 하부 플랜지가 용접됨으로써 일체로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 차체 전방 구조물이 상기 프런트 사이드 멤버의 전방부와 결합되었을 때 상기 차체 전방 구조물은 상기 프런트 사이드 멤버의 길이 방향 및 높이 방향에 평행한 평행면, 상기 평행면에 수직한 수직면, 상기 평행면 및 상기 수직면에 대해 일정한 각도를 이루는 대각면, 그리고 상기 세 면과 수직을 이루는 차 높이 방향의 상하 덮개면들을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 대각면과 상기 수직면은 상기 프런트 사이드 멤버의 차 폭 방향 외측에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 차체 전방 구조물은 상기 결합면과 상기 프런트 사이드 멤버 전방부의 외주 면이 용접됨으로써 상기 프런트 사이드 멤버에 고정 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 개구부를 포함하는 평면은 상기 프런트 사이드 멤버 전방부 전단의 개구된 면을 포함하는 평면이 상기 프런트 사이드 멤버의 길이 방향과 이루는 각도와 동일한 각도를 이루는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 개구부를 포함하는 평면이 상기 프런트 사이드 멤버의 길이 방향과 이루는 각도는 +45도에서 +135도 사이인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 프런트 사이드 멤버는 상기 프런트 사이드 멤버의 상단면 또는 하단면 상에 길이 방향으로 연장되도록 형성되는 상단면 돌출부 또는 하단면 돌출부를 각각 포함하며, 상기 차체 전방 구조물의 상부 또는 하부에는 상기 차체 전방 구조물과 상기 프런트 사이드 멤버 전방부의 결합 시 상기 상단면 돌출부 또는 하단면 돌출부가 끼워질 수 있도록 차 길이 방향으로 상부 결합홈 또는 하부 결합홈이 각각 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 상부 결합홈 또는 하부 결합홈은 상기 결합면의 길이와 같은 길이인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 차체 전방 구조물의 재질의 강도는 상기 프런트 사이드 멤버의 재질의 강도 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 차체 길이 방향으로 차체 전방의 골격을 이루는 프런트 사이드 멤버 전방부에 설치되고 차량의 충돌 시 충돌 에너지를 상기 프런트 사이드 멤버에 전달 또는 흡수시킬 수 있도록 된 차체 전방 구조물에 있어서, 상기 차체 전방 구조물은 목표 내부 공간을 가질 수 있도록 일체로서 형성되며, 상기 차체 전방 구조물이 상기 프런트 사이드 멤버의 전방부와 결합되었을 때 상기 차체 전방 구조물은 상기 프런트 사이드 멤버의 길이 방향 및 높이 방향에 평행한 평행면, 상기 평행면에 수직한 수직면, 상기 평행면 및 상기 수직면에 대해 일정한 각도를 이루는 대각면, 그리고 상기 세 면과 수직을 이루는 차 높이 방향의 상하 덮개면들을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물이 제공될 수 있다.
상기 차체 전방 구조물은 상기 프런트 사이드 멤버의 전방부가 삽입될 수 있는 개구부와 상기 개구부 안쪽으로 상기 프런트 사이드 멤버 전방부의 외주 면(outer perimeter surface)과 겹쳐지는 결합면(an engaging inner perimeter surface)이 일체로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 차체 전방 구조물은 적어도 하나 이상의 격벽(bulkhead)을 더 포함하며,
상기 격벽은 상기 내부 공간에 미리 설정된 위치에 일체로 형성되어 보강부재의 역할을 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 프런트 사이드 멤버는 차 폭 방향 외측부를 형성하는 프런트 사이드 멤버 아우터와 차 폭 방향 내측부를 형성하는 프런트 사이드 멤버 인너를 포함하며, 상기 격벽은 상기 프런트 사이드 멤버 아우터 또는 상기 프런트 사이드 멤버 인너의 전단(front end)에 닿으면서 차 폭 방향으로 상기 내부 공간을 양분하도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 대각면과 상기 수직면은 상기 프런트 사이드 멤버의 차 폭 방향 외측에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 개구부를 포함하는 평면은 상기 프런트 사이드 멤버 전방부 전단의 개구된 면을 포함하는 평면이 상기 프런트 사이드 멤버의 길이 방향과 이루는 각도와 동일한 각도를 이루는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 프런트 사이드 멤버는 상기 프런트 사이드 멤버의 상단면 또는 하단면 상에 길이 방향으로 연장되도록 형성되는 상단면 돌출부 또는 하단면 돌출부를 각각 포함하며, 상기 차체 전방 구조물의 차 높이 방향 상단 면 또는 하단 면에는 상기 차체 전방 구조물과 상기 프런트 사이드 멤버 전방부의 결합 시 상기 상단면 돌출부 또는 하단면 돌출부가 끼워질 수 있도록 차 길이 방향으로 상부 결합홈 또는 하부 결합홈이 각각 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 차체 전방 구조물의 재질의 강도는 상기 프런트 사이드 멤버의 재질의 강도 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 차별적인 효과는 첫째, 충돌 시 용접점 박리 저항(peel resistance)이 월등히 향상되어 차체 전방 구조물이 먼저 뜯겨 나가거나 일부가 먼저 파단되는 문제가 개선되고 둘째, 일체형 구조로 다양한 충돌 상황에서 차체 전방 구조물의 역할을 안정적으로 수행한다.
도1은 종래의 차체 전방 구조물이 프런트 사이드 멤버 전방부에 장착된 모습과 충돌 시 각 용접점에 작용하는 하중과 모멘트를 보여주는 사시도이다.
도2는 스폿 용접(spot welding)에 있어서 박리 용접 강도(weld strength in peel)와 전단 용접 강도(weld strength in shear)의 비교 실험 결과를 보여주는 도면이다.
도3은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 전방 구조물이 프런트 사이드 멤버에 장착된 모습을 보여주는 평면도 및 사시도이다.
도4는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 전방 구조물의 상부와 하부 플랜지(flange)들의 용접점들을 보여주는 사시도이다.
도5는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 전방 구조물의 구성요소를 나타낸 분해 사시도이다.
도6은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 전방 구조물이 프런트 사이드 멤버에 장착되는 모습을 보여주는 분해 사시도이다.
도7은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 전방 구조물의 격벽의 위치를 도시하기 위한 평면도 및 확대 사시도이다.
도8은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 전방 구조물의 상부 및 하부를 도시하는 분해 사시도이다.
도9는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 전방 구조물이 장착되는 프런트 사이드 멤버의 분해 사시도이다.
도10은 본 발명의 차체 전방 구조물 조립의 일 실시 예를 보여주는 분해 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이러한 실시 예는 본 발명에 따른 일 실시 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현할 수 있으므로, 본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다 할 것이다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 구성요소의 이름이 해당 구성요소의 기능을 한정하지 않는다.
도3은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 전방 구조물이 프런트 사이드 멤버에 장착된 모습을 보여주는 평면도 및 사시도이다.
도3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차체 전방 구조물(10)은 차체 전방 구조물 상부(10a)와 하부(10b)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 상부(10a)와 하부(10b)는 각각의 테두리를 따라 형성된 플랜지(flange)를 포함할 수 있으며 이 플랜지들이 면대면 접촉한 상태에서 스폿 용접(spot-welding)을 수행함으로써 상기 상부(10a)와 하부(10b)가 고정 결합될 수 있다. 따라서 용접점들의 결합 방향은 차 폭 방향이 아니라 차 높이 방향이 된다. 이로써, 종래의 차체 전방 구조물(1)과 달리 용접 플랜지(welded flange)에는 박리 하중(peel load)이 작용하지 않고 전단 하중(shear load)만이 작용하게 된다.
도4는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 전방 구조물의 상부와 하부 플랜지(flange)들의 용접점들을 보여주는 사시도이다.
도4에서는 상기 차체 전방 구조물(10)의 상부(10a)와 하부(10b)가 플랜지들 간 용접에 의해 결합됨으로써 일체형 차체 전방 구조물(10)을 형성하는 모습과 차체 길이 방향의 스몰 오프셋 충돌 시 흑색 점으로 표시된 용접점들에 전단 하중이 주로 작용하는 모습을 보여주고 있다. 도4의 실시 예에서는 용접점들 집합의 우측 상단 두 번째 용접점만이 차 폭 방향의 결합을 이루고 있어 모멘트(화살표)에 의한 박리 하중이 작용할 수 있고 나머지 용접점들은 모두 차 높이 방향의 결합을 이루고 있어 전단 하중만 작용하게 된다.
도5는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 전방 구조물의 구성요소를 나타낸 분해 사시도이다.
도5에는 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12)의 모양이 명확히 나타나 있다. 상기 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12)는 상기 플랜지들의 접촉 면을 기준으로 서로 대칭을 이루며 스폿 용접에 의해 고정 결합될 수 있다.
또한 상기 차체 전방 구조물 상부(10a)와 하부(10b)에는 각각 일정한 형태의 빈 공간(empty space)이 형성되어 있다. 이 빈 공간은 상기 상부 플랜지(11) 및 하부 플랜지(12)의 용접에 의해 상기 차체 전방 구조물(10)을 형성할 때 미리 설계된 내부 공간이 만들어지도록 미리 계획된 형상을 갖는다. 상기 내부 공간은 상기 차체 전방 구조물(10)이 적은 중량으로도 충분한 강성(stiffness)을 가질 수 있도록 설계될 수 있다.
도5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차체 전방 구조물(10)은 격벽(30, bulkhead)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 격벽(30)은 상기 차체 전방 구조물 상부(10a)와 하부(10b)의 결합에 의해 형성되는 내부 공간에 고정 설치되어 보강부재(reinforcement member)의 역할을 한다. 상기 역할을 수행하기 위해 상기 격벽(30)은 상기 내부 공간에 차 높이 방향으로 즉, 수직하게 세워지며 상기 내부 공간을 형성하는 상기 차체 전방 구조물 상부(10a)와 하부(10b) 내부 면에 각 모서리가 접촉되도록 형성될 수 있다. 도5의 실시 예에서는 상기 격벽(30)은 상기 차체 전방 구조물(10)의 차 길이 방향 단면과 일치하는 직사각형의 보강부재이다.
도6은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 전방 구조물이 프런트 사이드 멤버에 장착되는 모습을 보여주는 분해 사시도이다.
도7은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 전방 구조물의 격벽의 위치를 도시하기 위한 평면도 및 확대 사시도이다.
도6과 도7을 참조하면, 상기 격벽(30)은 상기 차체 전방 구조물(10)의 내부 공간 상에서 수직하게 세워지며 상기 차체 전방 구조물(10)의 내부 면에 세 개의 모서리가 접촉하도록 형성되고 나머지 한 개의 모서리는 프런트 사이드 멤버(20)의 길이 방향 전단(front end)의 대응하는 높이 방향 모서리에 접촉하도록 위치할 수 있다. 이 경우, 상기 격벽(30)은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 전방 구조물(10)의 내부 공간을 차 폭 방향으로 양분한다. 도7의 실시 예에서는 상기 격벽(30)의 한 모서리와 접촉하는 상기 프런트 사이드 멤버(20) 전단의 모서리는 상기 프런트 사이드 멤버(20)의 차 폭 방향 외측부를 형성하는 프런트 사이드 멤버 아우터(20b, 도9 참조) 전단의 높이 방향 모서리이다(확대도 참조). 이로써 상기 격벽(30)은 상기 프런트 사이드 멤버 아우터(20b)의 연장 부재(extended member)의 역할을 한다. 이와 마찬가지로 상기 차체 전방 구조물(10)을 구성하는 면 중에서 상기 프런트 사이드 멤버(20)의 길이 방향 및 높이 방향과 평행을 이루는 면은 상기 프런트 사이드 멤버(20)의 차 폭 방향 내측부를 형성하는 프런트 사이드 멤버 인너(20a, 도9 참조)의 연장 부재 역할을 수행할 수 있다.
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 차체 전방 구조물(10)은 일체로 형성되면서 동시에 프런트 사이드 멤버(20)의 연장부가 되도록 구성될 수 있다. 이를 통해 종래 차체 전방 구조물(1)에 비해 스몰 오버랩 충돌 발생 시 용접점에 작용하는 수직 인장 하중이 최소화 되고 동시에 프런트 사이드 멤버(20)의 충격 흡수 기능은 거의 그대로 유지되어 전체적으로 충돌 에너지의 전달 및 흡수 성능이 향상되는 효과가 얻어진다.
도7에는 상기 차체 전방 구조물(10)과 상기 프런트 사이드 멤버(20)의 전방부가 고정 결합을 위해 겹쳐지는 상기 차체 전방 구조물(10) 내주 면의 특정 부위인 결합면(25, engaging inner perimeter surface)의 일부가 도시되어 있다. 상기 결합면(25)은 상기 프런트 사이드 멤버(20) 전방부의 외주 면(outer perimeter surface)과 겹쳐지는 상기 차체 전방 구조물(10)의 내주 면(inner perimeter surface)을 의미한다. 상기 결합면(25)은 상기 차체 전방 구조물 상부(10a)와 하부(10b)의 결합에 의해 형성될 수 있다.
상기 결합면(25)의 일단은 상기 차체 전방 구조물(10)의 내부 공간과 연통되고 타단은 상기 차체 전방 구조물(10) 일측에 형성되는 개구부(15, an opening, 도8 참조)에 연통될 수 있다. 상기 개구부(15)는 상기 프런트 사이드 멤버(20)의 전방부가 고정 결합을 위해 삽입되는 입구이며, 상기 차체 전방 구조물 상부(10a)와 하부(10b)의 결합에 의해 형성될 수 있다.
도7의 평면도에는 상기 개구부(15)를 포함하는 평면이 상기 프런트 사이드 멤버(20)의 길이 방향과 이루는 결합 각도가 표시되어 있다. 상기 결합 각도는 상기 프런트 사이드 멤버(20) 전방부 전단의 개구된 면(opened face)을 포함하는 평면이 상기 프런트 사이드 멤버(20)의 길이 방향과 이루는 각도와 동일할 수 있다. 이 경우 상기 각도는 +45도에서 +135도 사이의 값을 가질 수 있으며 도7의 실시 예에서는 +45도인 경우가 도시되어 있다.
상기 결합면(25)은 상기 프런트 사이드 멤버(20)의 길이 방향으로 일정한 길이를 확보해야 결합 강성(connection stiffness)을 유지할 수 있다. 상기 결합면(25)의 길이는 겹쳐지는 면의 상기 프런트 사이드 멤버(20)의 길이 방향의 길이를 의미하므로 도7의 평면도에서 표시된 결합 각도가 어떤 값을 가지더라도 상기 결합면(25)의 둘레를 따라 일정한 값을 가질 수 있다. 이는 결합 각도가 상기 개구부(15)를 포함하는 평면과 상기 프런트 사이드 멤버(20)의 길이 방향이 이루는 각도이고, 그 값이 상기 프런트 사이드 멤버(20) 전방부 전단의 개구된 면을 포함하는 평면과 상기 프런트 사이드 멤버(20)의 길이 방향이 이루는 각도와 동일할 수 있기 때문이다. 이는 상기 결합 각도가 +90도 인 경우를 상정해보면 쉽게 이해할 수 있다. 상기 결합면(25)의 길이가 70mm 이상 확보될 때 충분한 결합 강성이 얻어진다.
도8은 본 발명의 실시 예에 따른 차체 전방 구조물의 상부 및 하부를 도시하는 분해 사시도이다.
도8에는 상기 차체 전방 구조물(10)의 개구부(15, opening)와 결합홈(40, engaging groove)이 도시되어 있다.
상기 개구부(15)는 상기 프런트 사이드 멤버(20)의 전방부가 고정 결합을 위해 상기 차체 전방 구조물(10)에 삽입될 수 있도록 형성되는 상기 차체 전방 구조물(10)의 입구(mouth) 부분이다. 도8의 실시 예에서는 상기 개구부(15)가 상기 차체 전방 구조물 상부(10a)와 하부(10b)의 결합에 의해 형성된다. 이는 도7에서 설명된 결합면(25)의 형성 방식과 동일하다. 그러나, 본 발명의 실시 예에 따른 차체 전방 구조물(10)이 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12)의 용접에 의해 형성되지 않고, 상부와 하부의 구분이 없으며, 플랜지 없이 일체로 형성되는 경우에는 상기 개구부(15) 역시 일체로 형성될 수 있다. 3차원 프린팅(3D printing) 또는 주조(casting)에 의한 제작 방법을 그 예로 들 수 있다.
상기 결합홈(40)은 상기 프런트 사이드 멤버(20)에 상기 차체 전방 구조물(10)을 고정 설치하기 위해 삽입할 때 상기 프런트 사이드 멤버(20) 상단면 또는 하단면에 길이 방향으로 연장되도록 형성될 수 있는 상단면 돌출부(21, 도9 참조) 또는 하단면 돌출부(22, 도9 참조)가 끼워질 수 있도록 상기 차체 전방 구조물 상부(10a) 또는 하부(10b)에 차 길이 방향으로 형성되는 홈이다. 상기 상단면 돌출부(21) 또는 하단면 돌출부(22)는 상기 프런트 사이드 멤버(20)의 차 폭 방향 내측부를 형성하는 프런트 사이드 멤버 인너(20a)와 차 폭 방향 외측부를 형성하는 프런트 사이드 멤버 아우터(20b)의 결합을 위해 길이 방향으로 형성되는 플랜지(flange)들로 구성될 수 있다.
상기 결합홈(40)은 상기 프런트 사이드 멤버(20)의 길이 방향으로 결합면(25, 도7 참조)의 길이와 동일한 길이를 가질 수 있다. 이는 상기 결합면(25)은 결합을 위해 상기 차체 전방 구조물(10)에 삽입되는 상기 프런트 사이드 멤버(20)의 전방부 외주 면이 상기 차체 전방 구조물(10)의 개구부(15) 안쪽 내주 면과 겹쳐지는 면이기 때문이다.
도8의 실시 예에서 상기 결합홈(40)은 상단면 돌출부(21)와 하단면 돌출부(22)에 대응하여 상기 상부(10a)와 하부(10b) 모두에 형성된다. 도8에 상부 결합홈(40a)과 하부 결합홈(40b)이 도시되어 있다.
도9는 본 발명의 실시 예에 따른 차체 전방 구조물이 장착되는 프런트 사이드 멤버의 분해 사시도이다.
앞서 설명된 바와 같이, 도9의 실시 예에서는 상단면 돌출부(21)와 하단면 돌출부(22)가 각각 프런트 사이드 멤버 인너(20a)와 프런트 사이드 멤버 아우터(20b)의 상단면 및 하단면에 길이 방향으로 형성된 플랜지들에 의해 형성된다.
도9에서 상기 프런트 사이드 멤버 인너(20a)와 아우터(20b) 전단의 진한 수직선은 도7에 표시된 결합 각도가 +45도가 될 수 있도록 상기 프런트 사이드 멤버(20)가 상단면으로부터 하단면까지 수직으로 절단되었음을 표시하기 위한 것이다. 미리 제작된 프런트 사이드 멤버(20)를 차 길이 방향 및 차 폭 방향과 45도를 이루는 평면으로 절단하여 본 발명의 실시 예에 적용할 수도 있지만, 처음부터 결합 각도가 +45도가 되도록 형성할 수 있음은 자명하다.
도9에서 상기 절단면이 일직선으로 보이지만, 상기 프런트 사이드 멤버 인너(20a) 또는 아우터(20b)의 차 폭 방향 단면은 높이 방향 상하면과 차 폭 방향 내측면 또는 외측면이 각기 서로 약 90도를 이루며 꺾여 있을 것임은 자명하다. 일직선으로 보이는 이유는 도9가 상기 프런트 사이드 멤버(20)를 차 길이 방향 및 차 폭 방향과 45도를 이루는 평면으로 절단하여 결합 각도가 +45도인 상태를 차 길이 방향, 차 폭 방향, 그리고 차 높이 방향의 3축 모두에 대해 45도를 이루는 방향에서 바라 본 사시도이기 때문이다.
도10은 본 발명의 차체 전방 구조물 조립의 일 실시 예를 보여주는 분해 사시도이다. 단, 본 발명은 도10에 나타난 실시 예에 한정되지 않는다.
(a)에 나타난 바와 같이, 먼저 차체 전방 구조물 상부(10a)와 프런트 사이드 멤버 아우터(20b)가 결합되며, 이 때 프런트 사이드 멤버 아우터(20b)의 상단면 돌출부(21b)는 상부 결합홈(40a)에 끼워진다. 흑색 점으로 표시된 부위에 스폿 용접을 실시하여 상기 두 부품이 고정 결합된다.
다음으로 (b)에 나타난 바와 같이, 차체 전방 구조물 하부(10b)와 프런트 사이드 멤버 인너(20a)가 결합된다. 프런트 사이드 멤버 인너(20a)의 하단면 돌출부(22a)는 하부 결합홈(40b)에 끼워진다. 이 때, 격벽(30)이 상기 차체 전방 구조물 하부(10b)의 빈 공간에 수직으로 세워지며 상기 격벽(30)의 우측 높이 방향 모서리가 나중에 상기 프런트 사이드 멤버 아우터(20b) 전단의 높이 방향 모서리에 닿을 수 있도록 미리 설정된 차 폭 방향 위치에 놓인다. 흑색 점으로 표시된 부위에 스폿 용접을 실시함으로써 상기 세 부품이 고정 결합된다.
마지막으로 (c)에 나타난 바와 같이 (a)와 (b)에 도시된 두 개의 조립품들이 상기 차체 전방 구조물 상부(10a)와 하부(10b)가 면대면 접촉하도록 서로 맞대어 결합된다. 이 때 상기 상부 결합홈(40a)에는 상기 프런트 사이드 멤버 아우터(20b)의 상단면 돌출부(21b)와 상기 프런트 사이드 멤버 인너(20a)의 상단면 돌출부(21a)가 함께 끼워지고 면대면 접촉하게 되어 상단면 돌출부(21)를 형성한다. 상기 하부 결합홈(40b)에는 상기 프런트 사이드 멤버 인너(20a)의 하단면 돌출부(22a)와 상기 프런트 사이드 멤버 아우터(20b)의 하단면 돌출부(미도시)가 함께 끼워지고 면대면 접촉하게 되어 하단면 돌출부(22)를 형성한다.
상기 (a)와 (b)의 결합 전, 상기 격벽(30)의 상부 모서리와 좌측 높이 방향 모서리 중 차체 전방 구조물 상부(10a)에 맞닿게 될 부분에는 구조용 접착제가 미리 도포될 수 있다. 또는 상기 (a)와 (b)의 결합 후에 레이져 용접에 의해 해당 부위가 고정 결합될 수도 있다. 이와 달리, 상기 격벽(30)이 도10 (a)의 차체 전방 구조물 상부(10a)의 미리 설정된 차 폭 방향 위치에 고정 설치되는 경우에는 그 상황에 맞게 구조용 접착제 도포 또는 레이져 용접의 대상 부위가 바뀔 수 있다. 즉, 상기 격벽(30)의 모서리들 중 상기 차체 전방 구조물 하부(10b)에 맞닿게 되는 모서리 부분에 구조용 접착제 또는 레이져 용접이 적용된다.
도10 (c)에 나타난 바와 같이 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12)가 맞닿는 부분의 흑색 점으로 표시된 곳에 용접이 실시됨으로써 본 발명의 일 실시 예에 따른 차체 전방 구조물(10)은 일체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 상단면 돌출부(21)와 하단면 돌출부(미도시)에도 용접이 실시됨으로써 상기 프런트 사이드 멤버(20)가 형성될 수 있다.
단, 조립 순서 및 방법은 상기 실시 예에 한정되지 않는다. 본 발명의 실시 예에 따른 차체 전방 구조물(10)이 3차원 프린팅 또는 주조에 의해 일체로 제작되는 경우에는 도10 (b)에 나타난 바와 달리 상기 격벽(30)이 상기 프런트 사이드 멤버 아우터(20b)의 연장부의 역할을 할 수 있는 위치에 일체로 형성될 수 있다.
상기 차체 전방 구조물(10)의 외부 형상은 도3, 도4, 그리고 도10과 같을 수 있다. 상기 외부 형상의 특징을 설명하면 다음과 같다.
상기 차체 전방 구조물(10)이 상기 프런트 사이드 멤버(20)의 전방부와 결합되었을 때 상기 차체 전방 구조물(10)은 상기 프런트 사이드 멤버(20)의 길이 방향 및 높이 방향에 평행한 평행면을 가질 수 있다. 상기 평행면은 상기 프런트 사이드 멤버 인너(20a) 또는 아우터(20b)의 연장된 면의 역할을 할 수 있다.
또한 상기 차체 전방 구조물(10)은 상기 평행면에 수직한 수직면과 상기 평행면 및 상기 수직면에 대해 일정한 각도를 이루며 기울어져 있는 대각면을 더 포함할 수 있다. 상기 수직면은 스몰 오버랩 충돌 시 충돌체(collision body)와의 오버랩 면을 증가시키는 역할을 하는 전면부(front face portion)를 형성한다. 그리고 상기 평행면, 수직면, 그리고 대각면의 세 면에 수직한 덮개면(cover face)을 두 개 가질 수 있다. 상기 덮개면들은 차 높이 방향으로 상부와 하부에 두 개가 형성될 수 있다.
상기 외부 형상에 관한 설명은 도3, 도4 및 도10에 나타낸 차체 전방 구조물(10)의 외부 형상을 일반화하여 설명한 것으로 상기 외부 형상은 도면에 나타난 실시 예에 한정되지 않는다. 상기 차체 전방 구조물(10)은 상기 평행면, 수직면, 대각면 및 덮개면을 포함하여 구성되며 개구부(15)를 제외한 모든 부분이 닫혀있는 한 다양한 모양으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 대각면과 상기 수직면은 상기 프런트 사이드 멤버(20)의 차 폭 방향 외측에 형성될 수 있다. 이 경우 스몰 오버랩 충돌 시 상기 차체 전방 구조물(10)의 충돌 에너지 전달 능력 및 상기 프런트 사이드 멤버(20)의 충돌 에너지 흡수 능력이 개선되기 때문이다.
또한, 상기 차체 전방 구조물 상부(10a)와 하부(10b)의 형상은 서로 대칭을 이루도록 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 차체 전방 구조물(10)은 상부 플랜지(11)와 하부 플랜지(12)의 접촉면을 기준으로 상하 대칭을 이룬다. 물론, 상기 차체 전방 구조물(10)이 3차원 프린팅 또는 주조에 의해 형성되는 경우에는 상기 플랜지들 없이 상하 대칭을 이루도록 형성될 수 있다.
상기 차체 전방 구조물(10)은 상기 결합면(25)과 상기 프런트 사이드 멤버(20) 전방부의 외주 면이 용접됨으로써 상기 프런트 사이드 멤버(20)에 고정 결합될 수 있다. 이는 도7과 도10 (a) 및 (b)에 나타나 있다. 그러나, 상기 고정 결합 방법은 이에 한정되지 않으며 상기 차체 전방 구조물(10)이 3차원 프린팅 또는 주조에 의해 일체로 형성되는 경우에는 용접 이외의 방법으로 고정 결합 될 수도 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 상기 차체 전방 구조물(10)의 재질의 강도는 상기 프런트 사이드 멤버(20)의 재질의 강도와 같거나 더 크도록 설정될 수 있다. 이는 상기 차체 전방 구조물(10)이 종래의 차체 전방 구조물(1)의 역할 뿐만 아니라 프런트 사이드 멤버(20)의 연장부 역할도 함께 수행하기 때문이다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10: 차체 전방 구조물 10a: 차체 전방 구조물 상부
10b: 차체 전방 구조물 하부 11: 상부 플랜지
12: 하부 플랜지 15: 개구부
20: 프런트 사이드 멤버 20a: 프런트 사이드 멤버 인너
20b: 프런트 사이드 멤버 아우터 21: 상단면 돌출부
22: 하단면 돌출부 25: 결합면
30: 격벽(bulkhead) 40: 결합홈(engaging groove)
40a: 상부 결합홈 40b: 하부 결합홈

Claims (24)

  1. 차체 길이 방향으로 차체 전방의 골격을 이루는 프런트 사이드 멤버 전방부에 설치되고 차량의 충돌 시 충돌 에너지를 상기 프런트 사이드 멤버에 전달 또는 흡수시킬 수 있도록 된 차체 전방 구조물에 있어서,
    상기 차체 전방 구조물은 차체 높이 방향에 대해 차체 전방 구조물 상부와 차체 전방 구조물 하부를 포함하며,
    상기 차체 전방 구조물 상부와 하부는 서로 면대면 접촉할 수 있도록 테두리를 따라 형성된 상부 플랜지와 하부 플랜지를 각각 포함하고,
    상기 차체 전방 구조물은 상기 프런트 사이드 멤버의 전방부에 삽입됨으로써 장착되며, 상기 상부 플랜지와 상기 하부 플랜지의 면대면 접촉 시 상기 차체 전방 구조물에는 상기 삽입 방향을 제외한 모든 방향이 폐쇄된 목표 내부 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차체 전방 구조물 상부와 하부는 상기 상부 플랜지와 하부 플랜지의 상기 접촉 상태에서 상기 프런트 사이드 멤버의 전방부가 삽입될 수 있는 개구부와 상기 개구부 안쪽으로 상기 프런트 사이드 멤버 전방부의 외주 면과 겹쳐지는 결합면을 함께 형성하는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차체 전방 구조물 상부와 하부의 형상은 상부 플랜지와 하부 플랜지의접촉 면을 기준으로 서로 대칭을 이루는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 결합면의 길이는 상기 프런트 사이드 멤버의 길이 방향으로 70mm 이상인 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 차체 전방 구조물은 적어도 하나 이상의 격벽(bulkhead)을 더 포함하며,
    상기 격벽은 상기 내부 공간에 고정 설치되어 보강부재의 역할을 하는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프런트 사이드 멤버는 차 폭 방향 외측부를 형성하는 프런트 사이드 멤버 아우터와 차 폭 방향 내측부를 형성하는 프런트 사이드 멤버 인너를 포함하며,
    상기 격벽은 상기 프런트 사이드 멤버 아우터 또는 상기 프런트 사이드 멤버 인너의 전단에 닿으면서 차 폭 방향으로 상기 내부 공간을 양분하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 격벽 중 상기 차체 전방 구조물 상부 또는 하부 중 어느 하나에 닿는 부분은 구조용 접착제 또는 레이져 용접에 의해, 그리고 상기 격벽 중 상기 차체 전방 구조물 상부 또는 하부 중 다른 하나에 닿는 부분은 스폿 용접에 의해 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 차체 전방 구조물은 상기 상부 플랜지와 하부 플랜지가 용접됨으로써 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 차체 전방 구조물이 상기 프런트 사이드 멤버의 전방부와 결합되었을 때 상기 차체 전방 구조물은 상기 프런트 사이드 멤버의 길이 방향 및 높이 방향에 평행한 평행면, 상기 평행면에 수직한 수직면, 상기 평행면 및 상기 수직면에 대해 일정한 각도를 이루는 대각면, 그리고 상기 세 면과 수직을 이루는 차 높이 방향의 상하 덮개면들을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 대각면과 상기 수직면은 상기 프런트 사이드 멤버의 차 폭 방향 외측에 형성되는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 차체 전방 구조물은 상기 결합면과 상기 프런트 사이드 멤버 전방부의 외주 면이 용접됨으로써 상기 프런트 사이드 멤버에 고정 결합되는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 개구부를 포함하는 평면은 상기 프런트 사이드 멤버 전방부 전단의 개구된 면을 포함하는 평면이 상기 프런트 사이드 멤버의 길이 방향과 이루는 각도와 동일한 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 개구부를 포함하는 평면이 상기 프런트 사이드 멤버의 길이 방향과 이루는 각도는 +45도에서 +135도 사이인 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  14. 제2항, 제4항, 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프런트 사이드 멤버는 상기 프런트 사이드 멤버의 상단면 또는 하단면 상에 길이 방향으로 연장되도록 형성되는 상단면 돌출부 또는 하단면 돌출부를 각각 포함하며,
    상기 차체 전방 구조물의 상부 또는 하부에는 상기 차체 전방 구조물과 상기 프런트 사이드 멤버 전방부의 결합 시 상기 상단면 돌출부 또는 하단면 돌출부가 끼워질 수 있도록 차 길이 방향으로 상부 결합홈 또는 하부 결합홈이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 상부 결합홈 또는 하부 결합홈은 상기 결합면의 길이와 같은 길이인 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  16. 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 차체 전방 구조물의 재질의 강도는 상기 프런트 사이드 멤버의 재질의 강도 이상인 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  17. 차체 길이 방향으로 차체 전방의 골격을 이루는 프런트 사이드 멤버 전방부에 설치되고 차량의 충돌 시 충돌 에너지를 상기 프런트 사이드 멤버에 전달 또는 흡수시킬 수 있도록 된 차체 전방 구조물에 있어서,
    상기 차체 전방 구조물은 상기 프런트 사이드 멤버의 전방부에 삽입됨으로써 장착되며, 상기 삽입 방향을 제외한 모든 방향이 폐쇄된 목표 내부 공간을 가질 수 있도록 일체로서 형성되며,
    상기 차체 전방 구조물이 상기 프런트 사이드 멤버의 전방부와 결합되었을 때 상기 차체 전방 구조물은 상기 프런트 사이드 멤버의 길이 방향 및 높이 방향에 평행한 평행면, 상기 평행면에 수직한 수직면, 상기 평행면 및 상기 수직면에 대해 일정한 각도를 이루는 대각면, 그리고 상기 세 면과 수직을 이루는 차 높이 방향의 상하 덮개면들을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 차체 전방 구조물은 상기 프런트 사이드 멤버의 전방부가 삽입될 수 있는 개구부와 상기 개구부 안쪽으로 상기 프런트 사이드 멤버 전방부의 외주 면과 겹쳐지는 결합면이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 차체 전방 구조물은 적어도 하나 이상의 격벽(bulkhead)을 더 포함하며,
    상기 격벽은 상기 내부 공간에 미리 설정된 위치에 일체로 형성되어 보강부재의 역할을 하는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 프런트 사이드 멤버는 차 폭 방향 외측부를 형성하는 프런트 사이드 멤버 아우터와 차 폭 방향 내측부를 형성하는 프런트 사이드 멤버 인너를 포함하며,
    상기 격벽은 상기 프런트 사이드 멤버 아우터 또는 상기 프런트 사이드 멤버 인너의 전단에 닿으면서 차 폭 방향으로 상기 내부 공간을 양분하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 대각면과 상기 수직면은 상기 프런트 사이드 멤버의 차 폭 방향 외측에 형성되는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 개구부를 포함하는 평면은 상기 프런트 사이드 멤버 전방부 전단의 개구된 면을 포함하는 평면이 상기 프런트 사이드 멤버의 길이 방향과 이루는 각도와 동일한 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  23. 제17항 내지 제22항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 프런트 사이드 멤버는 상기 프런트 사이드 멤버의 상단면 또는 하단면 상에 길이 방향으로 연장되도록 형성되는 상단면 돌출부 또는 하단면 돌출부를 각각 포함하며,
    상기 차체 전방 구조물의 차 높이 방향 상단 면 또는 하단 면에는 상기 차체 전방 구조물과 상기 프런트 사이드 멤버 전방부의 결합 시 상기 상단면 돌출부 또는 하단면 돌출부가 끼워질 수 있도록 차 길이 방향으로 상부 결합홈 또는 하부 결합홈이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
  24. 제17항 내지 제20항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 차체 전방 구조물의 재질의 강도는 상기 프런트 사이드 멤버의 재질의 강도 이상인 것을 특징으로 하는 차체 전방 구조물.
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