KR101786702B1 - 전방 차체 구조 - Google Patents

Abstract

전방 차체 구조가 개시된다. 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고, 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치되는 좌우 양측의 펜더 에이프런 어퍼 멤버; 상기 좌우 양측의 펜더 에이프런 어퍼 멤버에 각각 결합된 좌우 양측의 쇽 업소버 마운팅 브래킷; 상기 좌우 양측의 펜더 에이프런 어퍼 멤버를 연결하는 카울 어퍼 크로스 멤버; 상기 좌우 양측의 쇽 업소버 마운팅 브래킷을 연결하는 크로스 보강멤버; 및 상기 좌우 양측의 쇽 업소버 마운팅 브래킷에 일단이 결합되고, 타단은 상기 카울 어퍼 크로스 멤버에 결합된 연결 보강멤버를 포함하여, 쇽 업소버 마운팅 브래킷을 통해 주변 차체 멤버들이 연결되어, 강건한 전방 차체를 형성할 수 있다.

Description

전방 차체 구조{Front vehicle body structure}

본 발명은 전방 차체 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스페이스 프레임들이 서로 결합되어 형성된 전방 차체 구조에 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 프런트 엔드 모듈과, 엔진 룸의 좌우 양측부를 형성하고 현가장치가 장착됨과 더불어 차륜이 설치되는 공간을 마련하는 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 프런트 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 프런트 사이드 멤버의 하부에 배치되어 프런트 사이드 멤버와 결합된다.

한편, 이른바 고성능 차량은, 차량의 주행 성능 등을 향상시키기 위해 차체의 경량을 도모하고 있고, 차체의 경량화를 위해 스틸보다 상대적으로 가벼운 알루미늄 재질을 사용하여 제작된 스페이스 프레임들을 서로 결합시켜 차체를 구성하고 있다.

상기와 같은 알루미늄 스페이스 프레임 차체에서 쇽 업소버 마운팅부의 연결 강성을 증대시켜 전방 차체를 보다 강건하게 구성하여, 차량의 R&H 성능과 주행 성능을 향상시킬 필요가 있었다.

본 발명의 실시 예는 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 쇽 업소버 장착부를 통해 전후 및 좌우 방향으로 입력되는 하중을 주변 차체 멤버로 적절히 분산시켜 쇽 업소버 장착부의 지지 강성을 향상시키고, 쇽 업소버 장착부를 중심으로 주변 차체 멤버들이 쇽 업소버 장착부를 통해 서로 강건하게 연결되어 차체 비틀림 강성을 향상시킬 수 있으며, 전방 충돌에도 효과적으로 대응할 수 있는 전방 차체 구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조는, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고, 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치되는 좌우 양측의 펜더 에이프런 어퍼 멤버; 상기 좌우 양측의 펜더 에이프런 어퍼 멤버에 각각 결합된 좌우 양측의 쇽 업소버 마운팅 브래킷; 상기 좌우 양측의 펜더 에이프런 어퍼 멤버를 연결하는 카울 어퍼 크로스 멤버; 상기 좌우 양측의 쇽 업소버 마운팅 브래킷을 연결하는 크로스 보강멤버; 및 상기 좌우 양측의 쇽 업소버 마운팅 브래킷에 일단이 결합되고, 타단은 상기 카울 어퍼 크로스 멤버에 결합된 연결 보강멤버를 포함할 수 있다.

상기 펜더 에이프런 어퍼 멤버는 차량의 길이 방향을 따라 펜더 에이프런 어퍼 프런트 멤버와 펜더 에이프런 리어 어퍼 멤버로 각각 분할해서 형성되어, 상기 쇽 업소버 마운팅 브래킷에 결합될 수 있다.

상기 쇽 업소버 마운팅 브래킷은 알루미늄 재질로 다이캐스팅 공법으로 제작될 수 있다.

상기 펜더 에이프런 어퍼 멤버와, 상기 카울 어퍼 크로스 멤버, 상기 크로스 보강멤버 및 상기 연결 보강멤버는 각각 알루미늄 재질로 압출로 제작될 수 있다.

상기 크로스 보강멤버와 상기 연결 보강멤버가 형성하는 모서리 부위에는 거셋이 삽입되어 상기 크로스 보강멤버와 상기 연결 보강멤버에 결합될 수 있다.

상기 쇽 업소버 마운팅 브래킷은, 평판 형상을 한 브래킷 바디; 상기 브래킷 바디의 한쪽 부위에 형성되어 상기 펜더 에이프런 프런트 어퍼 멤버의 후방부가 삽입되어 결합되는 제1결합홈; 상기 제1결합홈과 소정 간격을 두고 이격되고, 상기 제1결합홈과 일직선을 이루도록 형성되며, 상기 펜더 에이프런 리어 어퍼 멤버의 전방부가 삽입되어 결합되는 제2결합홈을 포함할 수 있다.

상기 제1결합홈과 상기 제2결합홈 사이에는 제1리브가 돌출해서 트러스 구조를 형성할 수 있다.

상기 브래킷 바디의 다른쪽 부위에는 상기 크로스 보강멤버와 상기 연결 보강멤버의 일단부들이 함께 삽입되어 결합되는 제3결합홈이 형성될 수 있다.

상기 브래킷 바디의 상기 제3결합홈과 상기 제1,2결합홈 사이에는 쇽 업소버가 마운팅되는 3개의 체결홀들이 원주 방향으로 배치될 수 있다.

상기 3개의 체결홀의 반경 방향 외측으로는 원형의 제2리브가 돌출해서 형성될 수 있다.

상기 제2리브의 반경 반경 방향 외측으로는 제3리브들이 돌출해서 형성될 수 있다.

상기 쇽 업소버 마운팅 브래킷의 주변에는 상기 펜더 에이프런 어퍼 멤버와 상기 카울 어퍼 크로스 멤버 및 상기 연결 보강멤버가 삼각 지지구조를 형성할 수 있다.

상기 카울 어퍼 크로스 멤버와 상기 크로스 보강멤버 및 상기 연결 보강멤버에 의해 사다리꼴 형상의 환형 구조가 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조에 의하면, 펜더 에이프런 어퍼 멤버에 쇽 업소버 마운팅 브래킷이 결합되고, 쇽 업소버 마운팅 브래킷에는 크로스 보강멤버가 결합되며, 펜더 에이프런 어퍼 멤버에는 카울 어퍼 크로스 멤버가 연결되고, 카울 어퍼 크로스 멤버는 연결 보강멤버를 통해 크로스 보강멤버와 결합되어, 쇽 업소버 마운팅 브래킷을 통해 주변 차체 멤버들이 서로 강건하게 연결되어, 쇽 업소버의 지지 강성이 증대될 수 있고, 또한 전방 차체의 구조적 강성이 증대될 수 있다.

또한 상기 크로스 보강멤버와 카울 어퍼 크로스 멤버 및 연결 보강멤버는 대체로 사다리꼴 형상의 환형 구조를 형성하여, 전방 차체의 비틀림 강성이 증대될 뿐만 아니라 쇽 업소버를 마운팅 브래킷을 통해 입력되는 하중을 강건하게 지탱할 수 있다.

또한 충돌 사고 발생시 펜더 에이프런 어퍼 멤버를 통해 입력되는 충격 하중이 쇽 업소버 마운팅 브래킷을 통해 크로스 보강멤버와 연결 보강멤버를 통해 주변 차체로 적절히 분산되어, 승객실로 전달되는 충격 하중을 저감하여, 탑승객을 보다 안전하게 보호할 수 있다.

이와 더불어 쇽 업소버 마운팅 브래킷에 연결 보강멤버 및 크로스 보강멤버가 용접으로 결합되어, 결합 강성이 증대될 수 있고, 종래의 차체 보강멤버로서 스트럿 바아를 삭제할 수 있어서 중량 저감을 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조의 요부 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 쇽 업소버 마운팅 브래킷의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 쇽 업소버 마운팅 브래킷에 펜더 에이프런 멤버와 연결 보강멤버 및 크로스 보강멤버들이 결합된 상태의 일부 절개 사시도이다.
도 5는 도 4의 저부 사시도이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조는, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 프런트 로워 사이드 멤버(1)와, 프런트 어퍼 사이드 멤버(2) 및 펜더 에이프런 어퍼 멤버(3)를 각각 포함할 수 있다.

차량의 높이 방향으로 프런트 로워 사이드 멤버(1)는 하부에 배치되고, 프런트 어퍼 사이드 멤버(2)는 중앙에 배치되며, 펜더 에이프런 어퍼 멤버(3)는 상부에 배치될 수 있다.

프런트 로워 사이드 멤버(1)와 프런트 어퍼 사이드 멤버(2) 및 펜더 에이프런 어퍼 멤버(3)는 각각 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치될 수 있다.

좌우 양측의 펜더 에이프런 어퍼 멤버(3)의 차량의 길이 방향을 따른 전방 부위 사이의 폭은 후방 부위 사이의 폭 보다 좁게 형성될 수 있다.

펜더 에이프런 어퍼 멤버(3)는 차량의 길이 방향을 따라 펜더 에이프런 어퍼 프런트 멤버(3a)와 펜더 에이프런 리어 어퍼 멤버(3b)로 각각 분할해서 형성될 수 있다.

펜더 에이프런 어퍼 프런트 멤버(3a)의 후방부와, 펜더 에이프런 리어 어퍼 멤버(3b)의 전방부는 쇽 업소버 마운팅 브래킷(4)에 각각 삽입되어 결합될 수 있다.

쇽 업소버 마운팅 브래킷(4)에는 쇽 업소버(5)의 상부가 장착되어 지지될 수 있다.

좌우 양측의 쇽 업소버 마운팅 브래킷(4)에는 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 크로스 보강멤버(6)의 양단부가 삽입되어 결합될 수 있다.

좌우 양측의 펜더 에이프런 리어 어퍼 멤버(3b)에는 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 카울 어퍼 크로스 멤버(7)의 양단부가 결합될 수 있다.

카울 어퍼 크로스 멤버(7)와 크로스 보강멤버(6)는 연결 보강멤버(8)에 의해 서로 연결될 수 있다.

이에 따라 카울 어퍼 크로스 멤버(7)와 크로스 보강멤버(6) 및 연결 보강멤버(8)에 의해 대체로 사다리꼴 형상의 환형 구조가 형성되어, 쇽 업소버 마운팅 브래킷(4)을 보다 강건하게 지지할 수 있고, 쇽 업소버 마운팅 브래킷(4)을 통해 입력되는 하중을 적절히 분산시킬 수 있다.

쇽 업소버 마운팅 브래킷(4)은 알루미늄 재질로 다이캐스팅 공법으로 제작될 수 있고, 펜더 에이프런 어퍼 멤버(3)와, 카울 어퍼 크로스 멤버(7), 크로스 보강멤버(6) 및 연결 보강멤버(8)는 알루미늄 재질로 압출로 제작될 수 있다.

도 2를 참조하면, 크로스 보강멤버(6)와 연결 보강멤버(8)가 형성하는 모서리 부위에는 거셋(9)이 삽입되어 크로스 보강멤버(6)와 연결 보강멤버(8)에 용접으로 결합되어, 크로스 보강멤버(6)와 연결 보강멤버(8)의 연결 강성을 증대시킬 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 쇽 업소버 마운팅 브래킷(4)은 대체로 평판 형상을 한 브래킷 바디(41)를 포함하고, 브래킷 바디(41)의 한쪽 부위에는 펜더 에이프런 프런트 어퍼 멤버(3a)의 후방부가 삽입되어 용접으로 결합되는 제1결합홈(42)이 형성되고, 제1결합홈(41)과 소정 간격을 두고 제2결합홈(43)이 이격되어 제1결합홈(43)과 일직선을 이루도록 형성되며, 제2결합홈(43)에는 펜더 에이프런 리어 어퍼 멤버(3b)의 전방부가 삽입되어 용접으로 결합될 수 있다.

제1결합홈(42)과 제2결합홈(43) 사이에는 제1리브(44)가 돌출해서 트러스 구조를 형성하게 되어, 브래킷 바디(41)를 보강하게 된다.

브래킷 바디(41)의 다른쪽 부위에는 크로스 보강멤버(6)와 연결 보강멤버(8)의 일단부들이 함께 삽입되어 용접으로 결합되는 제3결합홈(45)이 형성될 수 있다.

또한 브래킷 바디(41)의 제3결합홈(45)과 제1,2결합홈(42, 43) 사이에는 쇽 업소버(5)가 마운팅되는 3개의 체결홀(46)들이 원주 방향으로 배치되어 있고, 3개의 체결홀(46)의 반경 방향 외측으로는 원형의 제2리브(47)가 돌출해서 형성되어, 쇽 업소버(5) 마운팅 부위를 보강하게 된다.

또한 제2리브(47)의 반경 반경 방향 외측으로도 제3리브(48)들이 돌출해서 형성되어, 브래킷 바디(41)의 강성을 보강하게 된다.

도 2를 참조하면, 쇽 업소버 마운팅 브래킷(4)의 주변에는 펜더 에이프런 어퍼 멤버(3)와 카울 어퍼 크로스 멤버(7) 및 연결 보강멤버(8)가 삼각 지지구조(T)를 형성하여, 쇽 업소버 마운팅 브래킷(4)을 보다 강건하게 지지할 수 있다.

또한 차량의 주행중 충돌 사고가 발생하여 그 충격 하중이 펜더 에이프런 어퍼 멤버(3)를 통해 쇽 업소버 마운팅 브래킷(4)에 전달되면, 쇽 업소버 마운팅 브래킷(4)에는 크로스 보강 멤버(6)와 연결 보강멤버(8)가 결합되어 있으므로, 쇽 업소버 마운팅 브래킷(4)에 전달된 충격 하중은 크로스 보강 멤버(6)와 연결 보강멤버(8)를 통해 주변 차체로 적절히 분산되어 충격 하중의 집중으로 인한 차체의 국부 손상을 방지하고, 승객실로의 하중 전달을 저감해서 탑승객을 보다 안전하게 보호할 수 있게 된다.

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.

1: 프런트 로워 사이드 멤버
2: 프런트 어퍼 사이드 멤버
3: 펜더 에이프런 어퍼 멤버
4: 쇽 업소버 마운팅 브래킷
5: 쇽 업소버
6: 크로스 보강멤버
7: 카울 어퍼 크로스 멤버
8: 연결 보강멤버
9: 거셋

Claims (13)

1. 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고, 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치되는 좌우 양측의 펜더 에이프런 어퍼 멤버;
   상기 좌우 양측의 펜더 에이프런 어퍼 멤버에 각각 결합된 좌우 양측의 쇽 업소버 마운팅 브래킷;
   상기 좌우 양측의 펜더 에이프런 어퍼 멤버를 연결하는 카울 어퍼 크로스 멤버;
   상기 좌우 양측의 쇽 업소버 마운팅 브래킷을 연결하는 크로스 보강멤버; 및
   상기 좌우 양측의 쇽 업소버 마운팅 브래킷에 일단이 결합되고, 타단은 상기 카울 어퍼 크로스 멤버에 결합된 연결 보강멤버;
   를 포함하고,
   상기 크로스 보강멤버와 상기 연결 보강멤버가 형성하는 모서리 부위에는 거셋이 삽입되어 상기 크로스 보강멤버와 상기 연결 보강멤버에 결합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 펜더 에이프런 어퍼 멤버는 차량의 길이 방향을 따라 펜더 에이프런 어퍼 프런트 멤버와 펜더 에이프런 리어 어퍼 멤버로 각각 분할해서 형성되어, 상기 쇽 업소버 마운팅 브래킷에 결합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
3. 제1항에 있어서,
   상기 쇽 업소버 마운팅 브래킷은 알루미늄 재질로 다이캐스팅 공법으로 제작된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
4. 제1항에 있어서,
   상기 펜더 에이프런 어퍼 멤버와, 상기 카울 어퍼 크로스 멤버, 상기 크로스 보강멤버 및 상기 연결 보강멤버는 각각 알루미늄 재질로 압출로 제작된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
5. 삭제
6. 제2항에 있어서,
   상기 쇽 업소버 마운팅 브래킷은,
   평판 형상을 한 브래킷 바디;
   상기 브래킷 바디의 한쪽 부위에 형성되어 상기 펜더 에이프런 프런트 어퍼 멤버의 후방부가 삽입되어 결합되는 제1결합홈;
   상기 제1결합홈과 소정 간격을 두고 이격되고, 상기 제1결합홈과 일직선을 이루도록 형성되며, 상기 펜더 에이프런 리어 어퍼 멤버의 전방부가 삽입되어 결합되는 제2결합홈;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1결합홈과 상기 제2결합홈 사이에는 제1리브가 돌출해서 트러스 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
8. 제7항에 있어서,
   상기 브래킷 바디의 다른쪽 부위에는 상기 크로스 보강멤버와 상기 연결 보강멤버의 일단부들이 함께 삽입되어 결합되는 제3결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
9. 제8항에 있어서,
   상기 브래킷 바디의 상기 제3결합홈과 상기 제1,2결합홈 사이에는 쇽 업소버가 마운팅되는 3개의 체결홀들이 원주 방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
10. 제9항에 있어서,
    상기 3개의 체결홀의 반경 방향 외측으로는 원형의 제2리브가 돌출해서 형성된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제2리브의 반경 반경 방향 외측으로는 제3리브들이 돌출해서 형성된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
12. 제1항에 있어서,
    상기 쇽 업소버 마운팅 브래킷의 주변에는 상기 펜더 에이프런 어퍼 멤버와 상기 카울 어퍼 크로스 멤버 및 상기 연결 보강멤버가 삼각 지지구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
13. 제1항에 있어서,
    상기 카울 어퍼 크로스 멤버와 상기 크로스 보강멤버 및 상기 연결 보강멤버에 의해 사다리꼴 형상의 환형 구조가 형성된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.

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