KR101763793B1

KR101763793B1 - 차체 전부(前部) 구조

Info

Publication number: KR101763793B1
Application number: KR1020167004207A
Authority: KR
Inventors: 요헤이 야마모토; 고이 하타; 유지로 가지
Original assignee: 도요타 지도샤（주）
Priority date: 2013-08-21
Filing date: 2014-08-12
Publication date: 2017-08-01
Also published as: JP5987800B2; US9688311B2; US20160194031A1; JP2015039946A; CN105473426B; KR20160033195A; WO2015025781A1; CN105473426A

Abstract

차량(10)에서는, 로커(20)와 토크 박스(54)가 스페이서(60)의 제 1 연결부(60A)에 전측으로부터 연결되어 있다. 이 때문에, 로커(20)와 토크 박스(54)와의 접합부가 보강되어, 충돌시에 전륜(12)이 당해 접합부에 직접 부딪히는 것이 억제되기 때문에, 당해 접합부의 떨어짐을 기점으로 한 프론트 필러(30)와 대시 패널(50)과의 접합부의 떨어짐을 억제할 수 있다. 또한, 프론트 필러(30)와 대시 패널(50)과의 접합부보다 스페이서(60)의 전부가 전측에 배치되어 있다. 이 때문에, 전륜(12)이 먼저 스페이서(60)에 부딪히고, 로커(20), 토크 박스(54)에 충돌 하중이 전달되기 때문에, 과대한 충돌 하중의 대시 패널(50)로의 입력이 억제된다. 게다가, 제 1 연결부(60A)는 차폭방향으로 연장되어 있기 때문에, 스페이서(60)의 대형화를 억제할 수 있다.

Description

차체 전부(前部) 구조{VEHICLE BODY FRONT PORTION STRUCTURE}

본 발명은 로커의 전단부(前端部) 주위의 차체 전부 구조에 관한 것이다.

차량의 전면(前面) 충돌에 있어서 프런트 사이드 멤버보다 차폭방향 외측 부분에 충돌체가 충돌(소위 스몰 오버랩 충돌)한 경우에는, 프런트 사이드 멤버의 변형에 의해 충돌 에너지를 흡수할 수 없다. 이 때문에, 충돌체에 의해 전륜이 차량 후방측으로 이동하여, 전륜이 대시 패널 등에 부딪힌다.

이에 대하여, 하기 특허문헌 1에 기재된 차체 전부 구조에서는, 전륜의 후방측에 보강 패널(연결 부재)이 설치되어 있다. 이 보강 패널(연결 부재)은 로커, 프론트 필러, 대시 패널, 에이프런 어퍼 및 토크 박스에 접합되어 있다. 이로 인해, 이 차체 전부 구조를 구비한 차량에 있어서의 스몰 오버랩 충돌에서는, 차량 후방측으로 이동된 전륜이 보강 패널에 부딪힌다.

일본 공개특허 특개2000-016334호 공보 일본 공개특허 특개평07-267148호 공보 일본 공개특허 특개2010-047178호 공보 일본 공개특허 특개2011-136593호 공보

그러나, 상기 차체 전부 구조에서는, 스몰 오버랩 충돌시에 보강 패널에 전륜이 부딪히면, 대시 패널의 차폭방향 외측 단부의 접합부가 떨어질 가능성이 있다. 즉, 상기 특허문헌 1의 도 3에 나타내어지는 바와 같이, 상기 차체 전부 구조에서는, 프론트 필러의 차량 전방측에 대시 패널의 차폭방향 외측 단부가 배치되어 있다. 또한, 보강 패널이, 프론트 필러로부터 차량 전방측으로 연장됨과 함께, 차폭방향 내측으로 굴곡되어, 대시 패널의 차폭방향 외측 단부에 아우터 패널과 함께 접합되어 있다. 그리고, 일반적으로 대시 패널 및 아우터 패널은, 비교적 강도가 낮은(판두께가 얇은) 판재에 의해 구성되어 있기 때문에, 전륜이 보강 패널에 부딪히면, 보강 패널과 함께 대시 패널이 프론트 필러측으로 크게 변형된다. 이로 인해, 프론트 필러의 차량 전방측에 대시 패널이 배치된 상기 차체 전부 구조에서는, 보강 패널 및 대시 패널의 변형에 따라, 대시 패널의 차폭방향 외측 단부의 접합부가 떨어질 가능성이 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 보강 패널은 로커, 프론트 필러, 대시 패널, 에이프런 어퍼 및 로커에 접합되어 있기 때문에, 보강 패널이 대형화한다는 문제도 있다.

본 발명은, 상기 사실을 고려하여, 연결 부재의 대형화를 억제하면서 스몰 오버랩 충돌시에 있어서의 프론트 필러와 대시 패널과의 접합부의 떨어짐을 억제할 수 있는 차체 전부 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

제 1 양태에 관련되는 차체 전부(前部) 구조는, 차량 하부의 차폭방향 양측에 설치되고, 차량 전후방향으로 연장되는 한 쌍의 로커와, 상기 로커의 전단부로부터 차량 상방측으로 연장되는 한 쌍의 프론트 필러와, 차폭방향 외측 단부가 상기 프론트 필러의 전단부에 접합되고, 한 쌍의 상기 프론트 필러를 차폭방향으로 연결하는 대시 패널과, 상기 대시 패널의 차량 하방측이면서 상기 로커의 차폭방향 내측에 설치되고, 상기 로커의 전단부에 접합된 토크 박스와, 상기 로커 및 상기 토크 박스의 차량 전방측에 설치되고, 전부(前部)가 상기 대시 패널의 차폭방향 외측 단부보다 차량 전방측에 배치됨과 함께, 차폭방향으로 연장되어 상기 로커와 상기 토크 박스를 연결하는 폭방향 연결부를 갖는 연결 부재를 구비하고 있고, 상기 연결 부재는, 상기 연결 부재의 전부를 구성하는 프론트 스페이서와, 상기 연결 부재의 후부를 구성하는 리어 스페이서를 포함하여 구성되어 있고, 상기 연결 부재에는, 상기 프론트 스페이서와 상기 리어 스페이서에 의해 직사각형 고리 형상의 폐단면 형상이 형성되어 있고, 상기 연결 부재는, 펜더 라이너의 차량 후방측에 배치되어 있다.

제 1 양태에 관련되는 차체 전부 구조에서는, 차량 전후방향으로 연장되는 로커가, 차량 하부의 차폭방향 양측에 설치되어 있고, 각 로커의 전단부로부터 프론트 필러가 차량 상방측으로 연장되어 있다. 또한, 대시 패널의 차폭방향 외측 단부가 프론트 필러의 전단부에 접합되어, 대시 패널이 한 쌍의 프론트 필러를 차폭방향으로 연결하고 있다. 즉, 대시 패널이 프론트 필러의 전단부로부터 차폭방향 내측으로 연장되어 있다. 또한, 대시 패널의 차량 하방측이면서 로커의 차폭방향 내측에는, 토크 박스가 설치되어 있고, 토크 박스는 로커의 전단부와 접합되어 있다.

여기에서, 로커 및 토크 박스의 차량 전방측에는, 연결 부재가 설치되어 있다. 이 연결 부재는, 차폭방향으로 연장되는 폭방향 연결부를 가지고 있고, 로커와 토크 박스가 폭방향 연결부에 의해 연결되어 있다. 이로 인해, 로커와 토크 박스의 접합 부분이 연결 부재에 의해 보강된다. 또한, 스몰 오버랩 충돌시에 전륜이 차량 후방측으로 이동하면, 전륜이 연결 부재에 부딪히기 때문에, 로커와 토크 박스와의 접합 부분에 전륜이 직접 부딪히는 것이 억제된다. 이로 인해, 로커와 토크 박스의 접합 부분에 있어서의 떨어짐이 억제된다. 따라서, 로커와 토크 박스의 접합 부분에 있어서의 떨어짐을 기점으로 한 프론트 필러와 대시 패널의 접합 부분의 떨어짐을 억제할 수 있다.

또한, 연결 부재의 전부(前部)가 대시 패널의 차폭방향 외측 단부보다 차량 전방측에 배치되어 있다. 이 때문에, 전륜이 대시 패널보다 먼저 연결 부재에 부딪히도록 구성할 수 있다. 그리고, 전륜이 연결 부재에 부딪힘으로써, 차체의 골격을 이루는 로커 및 토크 박스에 충돌 하중이 전달되기 때문에, 과대한 충돌 하중이 대시 패널에 입력되는 것이 억제된다. 이로 인해, 프론트 필러와 대시 패널과의 접합 부분의 떨어짐을 억제할 수 있다.

게다가, 폭방향 연결부는 차폭방향으로 연장되어, 로커와 토크 박스를 연결하고 있기 때문에, 종래 기술과 같은 보강 패널에 비하여 연결 부재의 대형화를 억제할 수 있다.

제 2 양태에 관련되는 차체 전부 구조는, 제 1 양태에 관련되는 차체 전부 구조에 있어서, 상기 연결 부재는 그 자체로 폐단면(閉斷面) 구조를 가지고 있다.

제 2 양태에 관련되는 차체 전부 구조에서는, 연결 부재가 폐단면 구조를 가지고 있기 때문에, 스몰 오버랩 충돌시에 전륜으로부터의 충돌 하중을 연결 부재에 의해 효율적으로 받을 수 있다.

제 3 양태에 관련되는 차체 전부 구조는, 제 1 양태 또는 제 2 양태에 관련되는 차체 전부 구조에 있어서, 상기 연결 부재는, 상기 폭방향 연결부의 차폭방향 외측 단부로부터 차량 상방측으로 연장되어 상기 로커와 상기 프론트 필러를 연결하는 상하 방향 연결부를 가지고 있다.

제 3 양태에 관련되는 차체 전부 구조에서는, 연결 부재는, 폭방향 연결부에 추가로 상하 방향 연결부를 가지고 있다. 이 상하 방향 연결부는, 폭방향 연결부의 차폭방향 외측 단부로부터 차량 상방측으로 연장되어, 로커와 프론트 필러를 연결하고 있다. 이 때문에, 프론트 필러와 대시 패널과의 접합부의 차폭방향 외측 근방에 상하 방향 연결부를 배치할 수 있다. 이로 인해, 스몰 오버랩 충돌시에 차량 후방측으로 이동한 전륜이 상하 방향 연결부에 부딪히기 때문에, 상하 방향 연결부가 당해 충돌 하중을 받아, 차체의 골격 부재인 프론트 필러에 당해 충돌 하중을 전달할 수 있다. 따라서, 프론트 필러와 대시 패널과의 접합부의 떨어짐을 한층 억제할 수 있다.

제 4 양태에 관련되는 차체 전부 구조는, 제 3 양태에 관련되는 차체 전부 구조에 있어서, 상기 상하 방향 연결부의 전부(前部)에는 굴곡부가 형성되어 있고, 굴곡부는 측면시(側面視)에서 차량 전방측으로 개방된 오목 형상으로 형성되어 있다.

제 4 양태에 관련되는 차체 전부 구조에서는, 상하 방향 연결부의 전부(前部)에 형성된 굴곡부가, 측면시에서 차량 전방측으로 개방된 오목 형상을 이루고 있다. 이로 인해, 예를 들면, 굴곡부를 측면시에서 대략 V자 형상으로 형성함으로써, 차량 후방측으로 이동한 전륜을 굴곡부의 상부 및 하부의 2개소의 부위에 부딪히게 할 수 있다. 이로 인해, 전륜으로부터 연결 부재로 입력되는 충돌 하중을 분산시킬 수 있다.

제 5 양태에 관련되는 차체 전부 구조는, 제 1 양태∼제 4 양태 중 어느 하나의 양태에 관련되는 차체 전부 구조에 있어서, 상기 연결 부재는, 차체를 보강하는 보강 부재에 체결 고정되어 있다.

제 5 양태에 관련되는 차체 전부 구조에서는, 차체를 보강하는 보강 부재에 연결 부재가 체결 고정되어 있기 때문에, 연결 부재에 있어서의 차체와의 결합력을 확보할 수 있다.

제 6 양태에 관련되는 차체 전부 구조는, 제 1 양태∼제 5 양태 중 어느 하나의 양태에 관련되는 차체 전부 구조에 있어서, 상기 연결 부재에는, 상기 로커 및 상기 토크 박스에 대하여 차량 전방측으로 돌출되고 또한 평면시에서 차량 후방측으로 개방된 돌출부가 일체로 형성되고, 상기 로커와 상기 토크 박스와의 접합부가 상기 돌출부 내에 배치되어 있다.

제 6 양태에 관련되는 차체 전부 구조에서는, 연결 부재에 돌출부가 일체로 형성되어 있고, 돌출부는, 평면시에서 차량 후방측으로 개방되어, 로커 및 토크 박스에 대하여 차량 전방측으로 돌출되어 있다. 이 때문에, 돌출부가 세로 비드와 같이 구성되기 때문에, 차량 후방측으로의 충돌 하중에 대한 돌출부의 강도를 높게 할 수 있다. 그리고, 로커와 토크 박스와의 접합부가 돌출부 내에 배치되어 있다. 이 때문에, 스몰 오버랩 충돌시에 강도가 높은 돌출부에 전륜이 부딪히기 때문에, 로커와 토크 박스와의 접합부의 떨어짐을 한층 억제할 수 있고, 나아가서는 프론트 필러와 대시 패널과의 접합부의 떨어짐을 효과적으로 억제할 수 있다.
제 7 양태에 관련된 차체 전부 구조에서는, 상기 돌출부의 차폭방향 외측에 상기 폐단면 형상이 형성되어 있고, 상기 폐단면 형상의 전측부는, 상기 돌출부보다 차량 전방측에 위치하고 있다.

제 1 양태에 관련되는 차체 전부 구조에 의하면, 연결 부재의 대형화를 억제하면서 스몰 오버랩 충돌시에 있어서의 프론트 필러와 대시 패널과의 접합부에 있어서의 떨어짐을 억제할 수 있다.

제 2 양태에 관련되는 차체 전부 구조에 의하면, 스몰 오버랩 충돌시에 전륜으로부터의 충돌 하중을 연결 부재에 의해 효율적으로 받을 수 있다.

제 3 양태에 관련되는 차체 전부 구조에 의하면, 프론트 필러와 대시 패널과의 접합부의 떨어짐을 한층 억제할 수 있다.

제 4 양태에 관련되는 차체 전부 구조에 의하면, 전륜으로부터 연결 부재로 입력되는 충돌 하중을 분산시킬 수 있다.

제 5 양태에 관련되는 차체 전부 구조에 의하면, 연결 부재에 있어서의 차체와의 결합력을 확보할 수 있다.

제 6 양태에 관련되는 차체 전부 구조에 의하면, 로커와 토크 박스와의 접합부의 떨어짐을 한층 억제할 수 있고, 나아가서는 프론트 필러와 대시 패널과의 접합부의 떨어짐을 효과적으로 억제할 수 있다.

도 1은, 본 실시형태에 관련되는 차체 전부 구조가 적용된 차량의 주요부를 나타내는 차량 좌측 비스듬한 전방으로부터 본 사시도이다.
도 2는, 도 1에 나타내어지는 스페이서의 확대한 평단면도(도 1의 2-2선 단면도)이다.
도 3은, 도 1에 나타내어지는 스페이서의 확대한 측단면도(도 1의 3-3선 단면도)이다.
도 4는, 도 1에 나타내어지는 로커 및 프론트 필러를 차실 내측으로부터 본 사시도이다.
도 5는, 도 1에 나타내어지는 로커 및 프론트 필러를 차실 내측으로부터 본 측면도이다.
도 6은, 도 1에 나타내어지는 스페이서의 다른 예를 나타내는 차량 좌측 비스듬한 전방으로부터 본 사시도이다.

본 발명의 실시형태에 관련되는 차체 전부 구조(S)가 적용된 차량(자동차)(10)을 도면에 의거하여 설명한다. 또한, 도면에 적절히 나타내어지는 화살표 FR은 차량 전방을 나타내고, 화살표 LH는 차량 좌방(차폭방향 일측)을 나타내고, 화살표 UP는 차량 상방을 나타내고 있다. 또한, 차체 전부 구조(S)는, 차량(10)의 전륜(12)보다 차량 후방측의 부위에 적용되어 있고, 차폭방향에 있어서 좌우 대칭으로 구성되어 있다. 이 때문에, 차량(10)의 차량 좌측 부분에 대하여 설명하고, 차량(10)의 차량 우측 부분에 대한 설명은 생략한다.

도 1에 나타내어지는 바와 같이, 차량(10)은, 차량(10)의 하부의 차폭방향 양측에 있어서 차량 전후방향으로 연장되는 로커(20)와, 로커(20)의 전단부로부터 차량 상방측으로 연장되는 프론트 필러(30)를 포함하여 구성되어 있다. 또한, 차량(10)은, 차량(10)의 엔진룸과 차실(R)의 사이를 구획하는 대시 패널(50)과, 대시 패널(50)의 하단부에 있어서의 차폭방향 외측 부분에 설치된 토크 박스(54)와, 연결 부재로서의 스페이서(60)를 포함하여 구성되어 있다. 이하, 각각의 구성에 대하여 설명한다.

로커(20) 및 프론트 필러(30)는, 차체의 골격 부재를 이루고 있고, 루프 사이드 레일(도시 생략) 및 센터 필러(B필러)(16)와 함께 탑승자 승강용의 도어 개방부(14)를 형성하고 있다. 이 도어 개방부(14)는 차실(R)의 측부에 형성되어 있다. 또한, 로커(20) 및 프론트 필러(30)의 차폭방향 바깥 끝의 외벽은, 공통화된 대형 프레스 부품인 사이드 아우터 패널(18)에 의해 구성되어 있다.

로커(20)는, 로커 아우터 리인포스먼트(이하, 「로커 아우터 R/F」라 한다)(22)를 구비하고 있다. 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 로커 아우터 R/F(22)는, 정면시에서 차폭방향 내측으로 개방한 단면 해트(hat) 형상을 이루고 있고, 로커 아우터 R/F(22)의 상단부 및 하단부에는, 각각 플랜지부(22A)가 일체로 형성되어 있다. 그리고, 상하의 플랜지부(22A)의 차량 폭방향 내측에 배치된 로커 이너 패널(도시 생략)이 플랜지부(22A)에 접합되어 있다. 이로 인해, 로커 아우터 R/F(22)와 로커 이너 패널에 의해 폐단면이 형성되어 있다.

도 1에 나타내어지는 바와 같이, 로커 아우터 R/F(22)의 외측에는, 사이드 아우터 패널(18)에 있어서 로커(20)를 구성하는 로커 아우터부(18A)가 배치되어 있다. 로커 아우터부(18A)는, 차량 전방측으로부터 본 정면시에서 대략 역L자형을 이루어, 로커 아우터 R/F(22)에 스폿 용접 등에 의해 접합되어 있다. 또한, 로커 아우터부(18A)를 차폭방향 내측으로 개방한 단면 해트 형상으로 형성하여, 로커 아우터부(18A)와 로커 이너 패널에 의해 폐단면 형상을 형성하도록 구성하여도 된다.

또한, 로커 아우터 R/F(22)의 전단부에는, 프론트 커버(24)가 설치되어 있다. 프론트 커버(24)는, 로커 아우터 R/F(22)의 전단부를 차폭방향 외측 및 차량 전방측으로부터 덮도록, 차량 상방측으로부터 본 평면시에서 대략 역L자 형상으로 형성되어, 로커 아우터 R/F(22)에 스폿 용접 등에 의해 접합되어 있다. 그리고, 프론트 커버(24)에 있어서의 전벽부(24A)의 차폭방향 내측 단부가 평면시에서 차량 전방측으로 굴곡되어, 플랜지부(24B)(도 2 참조)가 일체로 형성되어 있다.

또한, 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 로커 아우터 R/F(22) 내에는, 「보강 부재」로서의 로커 이너 리인포스먼트(이하, 「로커 이너 R/F」라 한다)(26)가 설치되어 있다. 로커 이너 R/F(26)는, 정면시에서 차폭방향 내측으로 개방된 단면 대략 U자 형상으로 형성되어, 로커 아우터 R/F(22)에 스폿 용접 등에 의해 접합되어 있다. 또한, 로커 이너 R/F(26)에는, 전벽부(26A)가 일체로 형성되어 있고, 전벽부(26A)는, 로커 이너 R/F(26)의 측벽부(26B)의 전단으로부터 차폭방향 내측으로 연장됨과 함께, 프론트 커버(24)의 전벽부(24A)의 차량 후측에 배치되어 있다. 그리고, 전벽부(24A)의 후면에는, 후술하는 스페이서(60)를 체결 고정하기 위한 한 쌍의 웰드 너트(WN)가 설치되어 있다.

한편, 도 1에 나타내어지는 바와 같이, 사이드 아우터 패널(18)은, 프론트 필러(30)를 구성하는 프런트 필러 아우터부(18B)를 가지고 있다. 프런트 필러 아우터부(18B)는, 평면시에서 차폭방향 내측으로 개방한 단면 해트 형상을 이루고 있다. 이 프런트 필러 아우터부(18B)의 차폭방향 내측에는, 프런트 필러 이너 패널(32)(도 1에서는 도시 생략)이 접합되어 있다. 이로 인해, 프론트 필러(30)가 폐단면 형상으로 형성되어 있다. 또한, 프런트 필러 이너 패널(32)의 하단부는, 로커(20)의 전단부까지 연장되어, 로커 아우터 R/F(22)의 전단부의 차폭방향 내측에 인접하여 배치되어 있다(도 2 참조). 그리고, 프런트 필러 이너 패널(32)은, 프론트 커버(24)의 플랜지부(24B)에 접합되어 있다.

도 4 및 도 5에 나타내어지는 바와 같이, 프론트 필러(30)의 폐단면 내에는, 프런트 필러 아우터 리인포스먼트(이하, 「필러 아우터 R/F」라 한다)(34)가 설치되어 있다. 필러 아우터 R/F(34)는, 평면시에서 차폭방향 내측으로 개방한 단면 해트 형상을 이루고 있고, 필러 아우터 R/F(34)의 차폭방향 내측 부분이 프런트 필러 이너 패널(32)과 스폿 용접 등에 의해 접합되어 있다.

또한, 필러 아우터 R/F(34)의 내측에는, 힌지 리인포스먼트(이하, 「힌지 R/F」라 한다)(36)가 설치되어 있다. 힌지 R/F(36)는, 평면시에서 차폭방향 내측으로 개방한 단면 대략 U자 형상을 이루어, 스폿 용접 등에 의해 필러 아우터 R/F(34)에 접합되어 있다. 또한, 힌지 R/F(36) 전벽부(36A)는 로커(20)의 전단부까지 연장되어 있고, 전벽부(36A)의 하단부가, 로커 이너 R/F(26)의 전벽부(26A)와 프론트 커버(24)의 전벽부(24A)와의 사이에 배치되어 있다.

힌지 R/F(36) 내에는, 「보강 부재」로서의 벌크(40)가 설치되어 있다. 벌크(40)는, 정면시에서 차폭방향 외측으로 개방한 단면 대략 해트 형상으로 형성되어, 힌지 R/F(36)에 스폿 용접 등에 의해 접합되어 있다. 또한, 벌크(40)는, 힌지 R/F(36)의 전벽부(36A) 및 후벽부에 걸쳐 있어, 차량 전후방향의 하중에 대하여 힌지 R/F(36)를 보강하고 있다. 또한, 벌크(40)의 하벽부의 전단부에는, 차량 하방측으로 굴곡된 장착편(40A)이 형성되어 있다. 이 장착편(40A)은 힌지 R/F(36)의 전벽부(36A)의 차량 후측에 인접하여 배치되어 있다. 그리고, 장착편(40A)의 후면에는, 후술하는 스페이서(60)를 고정하기 위한 웰드 너트(WN)가 고정되어 있다.

또한, 힌지 R/F(36) 내에는, 벌크(40)의 차량 하방측에 있어서, 「보강 부재」로서의 거싯(42)이 설치되어 있다. 거싯(42)은, 측면시에서 대략 사다리꼴 판 형상으로 형성되어, 힌지 R/F(36)에 스폿 용접 등에 의해 접합되어 있다. 또한, 거싯(42)은, 벌크(40)와 동일하게, 힌지 R/F(36)의 전벽부(36A) 및 후벽부에 걸쳐 있어, 차량 전후방향의 하중에 대하여 힌지 R/F(36)를 보강하고 있다. 또한, 거싯(42)의 전단부에는, 전벽부(42A)가 일체로 형성되어 있다. 이 전벽부(42A)는, 거싯(42)의 전단으로부터 차폭방향 내측으로 연장됨과 함께, 힌지 R/F(36)의 전벽부(36A)의 차량 후측에 인접하여 배치되어 있다. 그리고, 전벽부(42A)의 후면에는, 후술하는 스페이서(60)를 고정하기 위한 웰드 너트(WN)가 고정되어 있다. 또한, 도시는 생략하나, 거싯(42)의 하단부에는, 차폭방향 내측으로 굴곡된 하벽부가 일체로 형성되어 있고, 이 하벽부는 전벽부(42A)와 연속적으로 형성되어 있다. 그리고, 거싯(42)의 하벽부가 로커 아우터 R/F(22)에 스폿 용접 등에 의해 고정되어 있다.

한편, 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 프론트 필러(30)의 차폭방향 내측에는 대시 패널(50)이 설치되어 있다. 대시 패널(50)은, 판두께방향을 대략 차량 전후방향으로 하여 배치되어, 차량(10)의 엔진룸과 차실(R) 내를 구획하고 있다. 또한, 대시 패널(50)의 차폭방향 외측 단부는, 차량 후방측으로 굴곡되어, 프론트 필러(30)(프런트 필러 이너 패널(32))와 접합되어 있다. 그리고, 대시 패널(50)과 프론트 필러(30)의 접합 부분이 접합부(52)로 되어 있다.

토크 박스(54)는, 대시 패널(50)의 차량 하방측에서 로커(20)의 차폭방향 내측에 배치되어 있다. 토크 박스(54)는, 측면시에서 차량 상방측으로 개방된 단면 대략 해트 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 토크 박스(54)의 전단부가, 대시 패널(50)의 하단부에 있어서의 차폭방향 외측 부분에 스폿 용접 등에 의해 접합되어 있다. 또한, 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 토크 박스(54)의 전벽부(54A)에 있어서의 차폭방향 외측 단부에는, 플랜지부(54B)가 일체로 형성되어 있다. 이 플랜지부(54B)는, 차량 전방측으로 굴곡되어, 프런트 필러 이너 패널(32)과 접합되어 있다. 이로 인해, 프런트 필러 이너 패널(32)을 개재하여 로커(20)와 토크 박스(54)가 접합되어 있고, 이 접합 부분이 접합부(56)로 되어 있다.

또한, 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 토크 박스(54) 내에는, 「보강 부재」로서의 토크 박스 이너 리인포스먼트(이하, 「토크 박스 이너 R/F」라 한다)(58)가 설치되어 있다. 토크 박스 이너 R/F(58)는, 대략 직사각형 판 형상으로 형성되어, 판두께방향을 차량 상하방향으로 하여 토크 박스(54) 상에 배치되어 있다. 그리고, 토크 박스 이너 R/F(58)의 전단부에는, 차량 상방측으로 굴곡된 전벽부(58A)가 형성되어 있고, 전벽부(58A)의 후면에는, 후술하는 스페이서(60)를 고정하기 위한 웰드 너트(WN)가 고정되어 있다.

다음에, 본 발명의 주요부인 스페이서(60)에 대하여 설명한다.

도 1∼도 3에 나타내어지는 바와 같이, 스페이서(60)는, 정면시에서 대략 역L자 형상을 이루어, 로커(20), 프론트 필러(30) 및 토크 박스(54)의 차량 전방측이면서 펜더 라이너(17)(도 2 및 도 3 참조)의 차량 후방측에 배치되어 있다. 또한, 스페이서(60)는, 스페이서(60)의 후부를 구성하는 리어 스페이서(62)와, 스페이서(60)의 전부(前部)를 구성하는 프론트 스페이서(80)를 포함하여 구성되어 있다.

리어 스페이서(62)는, 고강도의 판금 재료에 의해 구성됨과 함께, 정면시에서 대략 역L자 형상으로 형성되어 있다. 또한, 리어 스페이서(62)는, 프론트 필러(30)와 대시 패널(50)과의 접합부(52)의 차폭방향 외측 근방에 있어서 차량 상하방향으로 연장되는 리어 스페이서 본체부(64)와, 리어 스페이서 본체부(64)의 하단부로부터 차폭방향 내측으로 연장되는 리어 스페이서 연장 돌출부(74)를 포함하여 구성되어 있다.

리어 스페이서 본체부(64)는, 평면시에서 차량 전방측으로 개방된 대략 U자 형상으로 형성되어 있다. 구체적으로는, 판두께방향을 차량 전후방향으로 하여 배치되고 또한 차량 상하방향으로 연장되는 후벽부(66)와, 후벽부(66)의 차폭방향 외측단으로부터 차량 전방측으로 연장되는 외측 벽부(68)와, 후벽부(66)의 차폭방향 내측단으로부터 차량 전방측으로 연장되는 내측 벽부(70)를 포함하여 구성되어 있다.

후벽부(66)에는, 전술한 로커 이너 R/F(26), 벌크(40) 및 거싯(42)에 설치된 웰드 너트(WN)에 대응하여, 4개소의 장착 구멍(도시 생략)이 관통 형성되어 있다. 그리고, 차량 전방측으로부터 장착 구멍 내에 볼트(B)가 삽입되어, 후벽부(66)(스페이서(60))가, 볼트(B)에 의해 로커(20) 및 프론트 필러(30)에 체결 고정되어 있다.

외측 벽부(68)에서는, 그 상부에 있어서의 높이 치수가, 그 하부에 있어서의 높이 치수보다 낮게 설정되어 있다. 즉, 외측 벽부(68)의 전단부(외주부)에는, 측면시에서 대략 크랭크 형상을 이루는 단차부(68A)가 형성되어 있다. 또한, 외측 벽부(68)의 전단부에 있어서의 차량 상하방향 중간부(상세하게는, 단차부(68A)의 차량 하방측의 부위)에는 홈부(68B)가 형성되어 있다. 홈부(68B)는, 측면시에서 차량 전방측으로 개방된 대략 V자 형상으로 형성되어 있다. 또한, 외측 벽부(68)의 하부에는, 컷아웃부(68C)가 형성되어 있고, 컷아웃부(68C)는, 측면시에서 차량 전방측으로 개방된 대략 U자 형상으로 형성되어 있다.

내측 벽부(70)는, 외측 벽부(68)의 컷아웃부(68C)를 제외하고 외측 벽부(68)와 대략 동일하게 구성되어 있다. 즉, 외측 벽부(68)의 전단부(외주부)에는, 대략 크랭크 형상을 이루는 단차부(70A)와, 대략 V자 형상을 이루는 홈부(70B)가 형성되어 있다.

또한, 리어 스페이서 본체부(64)의 하단부에는, 하벽부(72)가 일체로 형성되어 있고, 하벽부(72)는, 측면시에서 차량 전방측으로 대략 L자형 형상으로 굴곡되어 있다. 구체적으로는, 하벽부(72)는 리어 스페이서 본체부(64)의 하단으로부터 차량 전방측으로 연장됨과 함께, 하벽부(72)의 선단부가 차량 하방측으로 굴곡되어 있다.

리어 스페이서 연장 돌출부(74)는, 판두께방향을 대략 차량 전후방향으로 하여 차폭방향으로 연장되어 있다. 그리고, 리어 스페이서 연장 돌출부(74)에 있어서의 차폭방향 외측 단부가, 평면시에서 차량 전방측으로 대략 크랭크 형상으로 굴곡되어, 내측 벽부(70)의 하단부에 있어서의 전단에 결합되어 있다. 이로 인해, 리어 스페이서(62)에는, 평면시에서 차량 전방측으로 돌출된 돌출부(76)가 형성되어 있고, 돌출부(76)는 차량 후방측으로 개방된 단면 대략 U자 형상을 이루고 있다. 그리고, 이 돌출부(76) 내에, 로커(20)와 토크 박스(54)와의 접합부(56)가 배치되어 있다.

또한, 리어 스페이서 연장 돌출부(74)에는, 토크 박스 이너 R/F(58)에 설치된 웰드 너트(WN)에 대응한 위치에 있어서, 장착 구멍(도시 생략)이 관통 형성되어 있다. 그리고, 차량 전방측으로부터 장착 구멍 내에 볼트(B)가 삽입되어, 리어 스페이서 연장 돌출부(74)(스페이서(60))가 토크 박스(54)에 볼트(B)에 의해 체결 고정되어 있다.

한편, 프론트 스페이서(80)는, 리어 스페이서 본체부(64)의 대략 하반부 부분에 대하여 차량 전방측에 배치됨과 함께, 차량 상하방향으로 연장되어 있다. 이 프론트 스페이서(80)는, 고강도의 판금 재료에 의해 구성됨과 함께, 평면시에서 차량 후방측으로 개방된 단면 대략 U자 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 프론트 스페이서(80)의 한 쌍의 측벽(82)이, 각각 리어 스페이서(62)의 외측 벽부(68) 및 내측 벽부(70)에 대하여 스페이서(60)의 폭방향 외측으로 배치되어, 아크 용접 등에 의해 외측 벽부(68) 및 내측 벽부(70)에 접합되어 있다. 이로 인해, 스페이서(60)에는, 프론트 스페이서(80)와 리어 스페이서(62)(리어 스페이서 본체부(64))에 의해 대략 직사각형 고리 형상의 폐단면 형상이 형성되어 있다. 또한, 전륜(12)의 차량 후방측에 있어서, 프론트 스페이서(80)가, 로커(20), 프론트 필러(30), 토크 박스(54) 및 대시 패널(50)에 대하여 차량 전방측으로 돌출하게 되어 있다. 이로 인해, 프론트 스페이서(80)가, 대시 패널(50)의 차폭방향 외측 단부(즉 접합부(52))보다 차량 전방측에 배치되어 있다.

또한, 프론트 스페이서(80)의 하단부에는, 하벽부(84)가 일체로 형성되어 있고, 하벽부(84)는, 프론트 스페이서(80)로부터 차량 후방측으로 대략 L자 형상으로 굴곡되어 있다. 구체적으로는, 하벽부(84)는 프론트 스페이서(80)의 하단으로부터 차량 후방측으로 연장됨과 함께, 하벽부(84)의 선단부가 차량 하방측으로 굴곡되어 있다. 그리고, 하벽부(84)의 선단부가, 리어 스페이서 본체부(64)의 하벽부(72)의 선단부와 대향하여 배치되어, 하벽부(72)의 선단부에 아크 용접 등에 의해 접합되어 있다.

또한, 프론트 스페이서(80)의 차량 상하방향 중간부에는, 리어 스페이서(62)의 홈부(68B)에 대응하는 위치에 있어서, 「굴곡부」로서의 오목부(86)가 형성되어 있다. 이 오목부(86)는, 측면시에서 차량 전방측으로 개방된 대략 V자형으로 형성되어 있다. 즉, 프론트 스페이서(80)의 상단부 및 하단부에 대하여, 프론트 스페이서(80)의 상하방향 중간부가 차량 후방측에 배치되어 있다. 그리고, 오목부(86)의 상부에는, 측면시에서 차량 하방측으로 향함에 따라 차량 후방측으로 경사지는 경사면(86A)이 형성되어 있고, 오목부(86)의 하부에는, 측면시에서 차량 상방측으로 향함에 따라 차량 후방측으로 경사지는 경사면(86B)이 형성되어 있다. 또한, 프론트 스페이서(80)의 하부에는, 리어 스페이서(62)를 로커(20)에 볼트(B)에 의해 체결 고정하기 위한 작업 구멍(88)이 형성되어 있다.

여기에서, 상술한 바와 같이, 스페이서(60)가, 볼트(B)에 의해, 로커(20)의 프론트 커버(24), 토크 박스(54)의 토크 박스 이너 R/F(58) 및 프론트 필러(30)의 벌크(40) 및 거싯(42)에 체결 고정되어 있다. 이로 인해, 로커(20)와 토크 박스(54)가 차량 전방측으로부터 스페이서(60)에 의해 연결됨과 함께, 로커(20)와 프론트 필러(30)가 차량 전방측으로부터 스페이서(60)에 의해 연결되어 있다. 그리고, 스페이서(60)에 있어서의 로커(20)와 토크 박스(54)를 연결하는 부분이, 폭방향 연결부로서의 제 1 연결부(60A)로 되어, 제 1 연결부(60A)는 차폭방향으로 연장되어 있다. 또한, 스페이서(60)에 있어서의 로커(20)와 프론트 필러(30)를 연결하는 부분이, 상하방향 연결부로서의 제 2 연결부(60B)로 되어, 제 2 연결부(60B)는 제 1 연결부(60A)의 차폭방향 외측 단부로부터 차량 상방측으로 연장되어 있다.

다음에, 본 실시형태의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.

상기와 같이 구성된 차체 전부 구조(S)를 구비한 차량(10)이 스몰 오버랩 충돌한 경우에는, 전륜(12)이 차량 후방측으로 이동하여, 로커(20) 및 프론트 필러(30)로 접근한다(도 5의 화살표 참조).

여기에서, 차량(10)에는, 로커(20), 토크 박스(54) 및 프론트 필러(30)의 차량 전방측에 스페이서(60)가 설치되어 있다. 그리고, 스페이서(60)는, 로커(20) 및 토크 박스(54)에 체결 고정되어 있고, 로커(20)와 토크 박스(54)가, 스페이서(60)의 제 1 연결부(60A)에 의해 연결되어 있다. 이로 인해, 로커(20)와 토크 박스(54)와의 접합부(56)가 스페이서(60)에 의해 보강된다.

또한, 스몰 오버랩 충돌시에 전륜(12)이 차량 후방측으로 이동하면, 전륜(12)이 스페이서(60)에 부딪히기 때문에, 로커(20)와 토크 박스(54)와의 접합부(56)에 전륜(12)이 직접 부딪히는 것이 억제된다. 이로 인해, 로커(20)와 토크 박스(54)와의 접합부(56)에 있어서의 떨어짐이 억제된다. 따라서, 접합부(56)에 있어서의 떨어짐을 기점으로 한 프론트 필러(30)와 대시 패널(50)과의 접합부(52)의 떨어짐을 억제할 수 있다.

또한, 스페이서(60)의 프론트 스페이서(80)(전부(前部))가 접합부(52)보다 차량 전방측에 배치되어 있다. 이 때문에, 전륜(12)이 대시 패널(50)보다 먼저 스페이서(60)에 부딪힌다. 그리고, 전륜(12)이 스페이서(60)에 부딪힘으로써, 차체의 골격을 이루는 로커(20) 및 토크 박스(54)에 충돌 하중이 전달되기 때문에, 과대한 충돌 하중이 대시 패널(50)로 입력되는 것이 억제된다. 이로 인해, 프론트 필러(30)와 대시 패널(50)과의 접합부(52)의 떨어짐을 억제할 수 있다.

게다가, 스페이서(60)의 제 1 연결부(60A)는, 차폭방향으로 연장되어, 로커(20)와 토크 박스(54)를 연결하고 있기 때문에, 종래 기술과 같은 보강 패널에 비하여 스페이서(60)의 대형화를 억제할 수 있다.

이상으로부터, 스페이서(60)의 대형화를 억제하면서 스몰 오버랩 충돌시에 있어서의 프론트 필러(30)와 대시 패널(50)과의 접합부(52)의 떨어짐을 억제할 수 있다.

또한, 스페이서(60)는, 리어 스페이서(62)와 프론트 스페이서(80)를 포함하여 구성되어 있고, 리어 스페이서(62) 및 프론트 스페이서(80)에 의해 대략 직사각형 고리 형상의 폐단면 형상이 형성되어 있다. 이로 인해, 스몰 오버랩 충돌시에 전륜(12)으로부터의 충돌 하중을 스페이서(60)에 의해 효율적으로 받을 수 있다.

또한, 스페이서(60)는 제 2 연결부(60B)를 가지고 있고, 제 2 연결부(60B)에 의해 로커(20)와 프론트 필러(30)가 연결되어 있다. 그리고, 제 2 연결부(60B)는, 프론트 필러(30)와 대시 패널(50)과의 접합부(52)의 차폭방향 외측 근방에 배치되어 있다. 이로 인해, 스몰 오버랩 충돌시에 차량 후방측으로 이동한 전륜(12)이 제 2 연결부(60B)에 부딪히기 때문에, 제 2 연결부(60B)가 당해 충돌 하중을 받아, 차체의 골격 부재인 프론트 필러(30)로 당해 충돌 하중을 전달할 수 있다. 따라서, 프론트 필러(30)와 대시 패널(50)과의 접합부(52)의 떨어짐을 한층 억제할 수 있다.

또한, 스페이서(60)의 프론트 스페이서(80)에는, 오목부(86)가 형성되어 있고, 오목부(86)는 측면시에서 차량 전방측으로 개방된 대략 V자 형상으로 형성되어 있다. 이 때문에, 스몰 오버랩 충돌시에 차량 후측으로 이동한 전륜(12)을, 예를 들면 오목부(86)의 경사면(86A) 및 경사면(86B)의 2개소의 부위에서 부딪히게 할 수 있다. 이로 인해, 전륜(12)으로부터 스페이서(60)로 입력되는 충돌 하중을 분산시킬 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 스페이서(60)는, 로커(20)의 로커 이너 R/F(26), 프론트 필러(30)의 벌크(40) 및 거싯(42), 및 토크 박스(54)의 토크 박스 이너 R/F(58)에, 볼트(B)에 의해 체결 고정되어 있다. 이로 인해, 스페이서(60)에 있어서의 차량과의 결합력을 확보할 수 있다. 게다가, 스페이서(60)는, 로커 이너 R/F(26), 벌크(40) 및 거싯(42)에 체결 고정되어 있기 때문에, 스몰 오버랩 충돌시에 스페이서(60)에 입력된 충돌 하중을 차체의 골격을 이루는 로커(20) 내 및 프론트 필러(30) 내에 분산할 수 있다.

또한, 스페이서(60)에는, 평면시에서 차량용 후방측으로 개방된 돌출부(76)가 일체로 형성되어 있다. 이 때문에, 돌출부(76)가 세로 비드와 같이 구성되기 때문에, 차량 후방으로의 하중에 대하여 돌출부(76)의 강도를 높게 할 수 있다. 또한, 돌출부(76) 내에 로커(20)와 토크 박스(54)와의 접합부(56)가 배치되어 있다. 이 때문에, 강도가 높아진 돌출부(76)에 전륜(12)이 부딪히기 때문에, 로커(20)와 토크 박스(54)와의 접합부(56)의 떨어짐을 한층 억제할 수 있고, 나아가서는 프론트 필러(30)와 대시 패널(50)과의 접합부(52)의 떨어짐을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 스페이서(60)가 로커(20)에 대하여 차량 전방측으로 돌출되어 있기 때문에, 스몰 오버랩 충돌시에 차량 후방측으로 이동하는 전륜(12)을 스페이서(60)에 조기에 부딪히게 할 수 있다. 이로 인해, 평면시에 있어서의 로커(20)의 길이 방향에 대한 전륜(12)의 기울기를 작게 한 상태에서, 전륜(12)을 스페이서(60)에 부딪히게 할 수 있다. 이 점에 대하여 이하에 설명한다.

전륜(12)이 차량 후방측으로 이동할 때에 충돌체에 의해 전륜(12)이 로커(20)에 대하여 기우는 경우가 있다. 그리고, 가령 스페이서(60)를 생략하면, 전륜(12)이 로커(20)에 부딪힐 때까지의 거리가 길어지기 때문에, 전륜(12)이 로커(20)에 부딪힐 때의 로커(20)의 길이 방향에 대한 전륜(12)의 기울기가 커질 가능성이 있다. 이에 대하여 스페이서(60)를 로커(20)의 차량 전방측에 설치함으로써, 전륜(12)이 로커(20)에 부딪힐 때까지의 거리를 짧게 할 수 있다. 이로 인해, 전륜(12)이 로커(20)에 부딪힐 때의 로커(20)의 길이 방향에 대한 전륜(12)의 기울기를 작게 할 수 있다. 그 결과, 전륜(12)으로부터 로커(20)로 충돌 하중을 효율적으로 전달할 수 있다. 또한, 로커(20)의 길이 방향에 대한 전륜(12)의 기울기를 작게 할 수 있음으로써, 평면시에서 전륜(12)의 후부가 차폭방향 내측으로 기운 경우에는, 전륜(12)의 차량 폭방향 내측으로의 침입을 억제할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 스페이서(60)가 5개소의 부위에서 차체에 체결 고정되어 있으나, 스페이서(60)의 체결 고정 개소는 임의로 설정할 수 있다. 예를 들면, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 리어 스페이서(62)의 상부를, 차량 후방측으로 굴곡시켜, 도어 힌지 브래킷(90)과 함께 조이도록 구성하여도 된다. 또한, 이 경우에는, 리어 스페이서(62)와 도어 힌지 브래킷(90)을 일체로 구성하여도 된다.

또한, 본 실시형태에서는, 오목부(86)의 경사면(86A) 및 경사면(86B)이 직선 형상으로 경사져 있으나, 오목부(86)의 경사면(86A) 및 경사면(86B)을 곡선 형상으로 경사지게 하여도 된다.

Claims

차량 하부의 차폭방향 양측에 설치되고, 차량 전후방향으로 연장되는 한 쌍의 로커와,
상기 로커의 전단부로부터 차량 상방측으로 연장되는 한 쌍의 프론트 필러와,
차폭방향 외측 단부가 상기 프론트 필러의 전단부에 접합되고, 한 쌍의 상기 프론트 필러를 차폭방향으로 연결하는 대시 패널과,
상기 대시 패널의 차량 하방측이면서 상기 로커의 차폭방향 내측에 설치되고, 상기 로커의 전단부에 접합된 토크 박스와,
상기 로커 및 상기 토크 박스의 차량 전방측에 설치되고, 전부가 상기 대시 패널의 차폭방향 외측 단부보다 차량 전방측에 배치됨과 함께, 차폭방향으로 연장되어 상기 로커와 상기 토크 박스를 연결하는 폭방향 연결부를 갖는 연결 부재를 구비한 차체 전부 구조로서,
상기 연결 부재는,
상기 연결 부재의 전부를 구성하는 프론트 스페이서와, 상기 연결 부재의 후부를 구성하는 리어 스페이서를 포함하여 구성되어 있고,
상기 연결 부재에는,
상기 프론트 스페이서와 상기 리어 스페이서에 의해 직사각형 고리 형상의 폐단면 형상이 형성되어 있고,
상기 연결 부재는, 펜더 라이너의 차량 후방측에 배치되어 있는 차체 전부 구조.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 연결 부재는, 상기 폭방향 연결부의 차폭방향 외측 단부로부터 차량 상방측으로 연장되어 상기 로커와 상기 프론트 필러를 연결하는 상하 방향 연결부를 갖는 차체 전부 구조.
제 3 항에 있어서,
상기 상하 방향 연결부의 전부에는, 굴곡부가 형성되고 있고, 굴곡부는 측면시에서 차량 전방측으로 개방된 오목 형상으로 형성된 차체 전부 구조.
제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연결 부재는, 차체를 보강하는 보강 부재에 체결 고정된 차체 전부 구조.
제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연결 부재에는, 상기 로커 및 상기 토크 박스에 대하여 차량 전방측으로 돌출되고 또한 평면시에서 차량 후방측으로 개방된 돌출부가 일체로 형성되고,
상기 로커와 상기 토크 박스와의 접합부가 상기 돌출부 내에 배치된 차체 전부 구조.
제 6 항에 있어서,
상기 돌출부의 차폭방향 외측에 상기 폐단면 형상이 형성되어 있고,
상기 폐단면 형상의 전측부는, 상기 돌출부보다 차량 전방측에 위치하고 있는 차체 전부 구조.