KR102237068B1 - 전방 충돌 대응 차체 보강구조 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 정면 충돌, 전방 옵셋 충돌 및 스몰 오버랩 충돌할 경우, 전방 디핑, 옵셋 대쉬 패널 변형량 및 차체 침입량을 최소화 하는 전방 충돌 대응 차체 보강구조를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 충돌 대응 차체 보강구조는, 엔진 룸의 후방에서 승객실과 엔진 룸을 구획하는 대시 패널, 상기 엔진 룸의 하부에서 차량의 길이 방향을 따라 연장되어 상기 대시 패널에 연결되는 프론트 사이드 멤버, 상기 대시 패널의 상단에 연결되고 상기 프론트 사이드 멤버의 후방 상측에 구비되어 현가장치와 차륜의 설치 공간을 형성하는 쇽업소버 하우징, 상기 프론트 사이드 멤버에서 상기 대시 패널의 하단을 경유하여 상기 승객실로 더 연장되는 프론트 사이드 멤버 리어, 상기 프론트 사이드 멤버 리어의 내측에 연결되는 센터 플로어 인너 멤버, 상기 프론트 사이드 멤버 리어의 외측에 연결되는 사이드 실, 및 상기 사이드 실과 상기 대시 패널 및 상기 프론트 사이드 멤버 리어에 부착되는 제1보강 멤버를 포함한다.

Description

전방 충돌 대응 차체 보강구조{VEHICLE BODY REINFORCING STRUCTURE FOR COPING WITH FRONT COLLISION}

본 발명은 전방 충돌 대응 차체 보강구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차체의 정면, 옵셋 및 스몰 오버랩 충돌 시, 충돌 대응 성능을 향상시키는 전방 충돌 대응 차체 보강구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 전방 차체는 차량의 길이 방향을 따라 전방에 위치하는 골격 구조로서 엔진 룸을 형성한다. 즉 전방 차체는 엔진 룸의 하부에서 차량의 길이 방향을 따라 연장되어 구조적인 강성을 강화시키는 프론트 사이드 멤버, 엔진 룸의 후방에서 승객실과 엔진 룸을 구획하는 대시 패널, 및 대시 패널의 상단에 연결되고 프론트 사이드 멤버의 후방 상측에 구비되어 현가장치와 차륜의 설치 공간을 형성하는 쇽업소버 하우징을 포함한다.

이와 같은 구조의 전방 차체를 구비한 차량이 주행 중, 차체의 정면 충돌, 차체의 옵셋 충돌 및 차체의 전방 외곽 부위가 장애물이나 다른 차량과 같은 피충돌 물체에 충돌(스몰 오버랩 충돌)할 수 있다. 이 경우, 전방 차체는 충격 에너지를 효과적으로 분산할 필요성을 가진다.

프론트 사이드 멤버는 대시 패널의 하단을 경유하여 프론트 사이드 멤버 리어로 더 연장되고, 외측으로 사이드 실에 연결되며, 사이드 실과 엇갈리게 내측으로 센터 플로어 인너 멤버에 연결된다. 즉 프론트 사이드 멤버는 사이드 실과 센터 플로어 인너 멤버에 의하여 엇갈리는 구조로 지지되고, 프론트 사이드 멤버와 사이드 실의 연결이 폐단면으로 구성되어 있으나 연결이 미흡하므로 충격 에너지의 전달률이 저하되어 차체가 파단될 수 있다. 즉 정면 충돌, 옵셋 충돌 및 스몰 오버랩 충돌 시험시, 타이어가 승객실의 내부로 치고 들어오고, 대쉬 패널의 변형량이 과다하여서 대쉬 패널이 파단될 수 있다.

프론트 사이드 멤버와 대시 패널의 연결부로 형성되는 정점이 승객실로 치우쳐 형성되고, 프론트 사이드 멤버가 쇽업소버 하우징에 연결되지 않으므로 정면 충돌, 옵셋 충돌 및 스몰 오버랩 충돌시, 연결부, 즉 프론트 사이드 멤버의 후방에서 변형이 과다하고, 차체의 리프트 구조 부족으로 충돌시 차체의 전방부가 지면으로 내려가는 디핑(dipping) 현상이 과다할 수 있다. 즉 승객의 상해가 크게 유발될 수 있다.

본 발명의 목적은 정면 충돌, 전방 옵셋 충돌 및 스몰 오버랩 충돌할 경우, 전방 디핑, 옵셋 대쉬 패널 변형량 및 차체 침입량을 최소화 하는 전방 충돌 대응 차체 보강구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전방 충돌 대응 차체 보강구조는, 엔진 룸의 후방에서 승객실과 엔진 룸을 구획하는 대시 패널, 상기 엔진 룸의 하부에서 차량의 길이 방향을 따라 연장되어 상기 대시 패널에 연결되는 프론트 사이드 멤버, 상기 대시 패널의 상단에 연결되고 상기 프론트 사이드 멤버의 후방 상측에 구비되어 현가장치와 차륜의 설치 공간을 형성하는 쇽업소버 하우징, 상기 프론트 사이드 멤버에서 상기 대시 패널의 하단을 경유하여 상기 승객실로 더 연장되는 프론트 사이드 멤버 리어, 상기 프론트 사이드 멤버 리어의 내측에 연결되는 센터 플로어 인너 멤버, 상기 프론트 사이드 멤버 리어의 외측에 연결되는 사이드 실, 및 상기 사이드 실과 상기 대시 패널 및 상기 프론트 사이드 멤버 리어에 부착되는 제1보강 멤버를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전방 충돌 대응 차체 보강구조는, 상기 센터 플로어 인너 멤버와 상기 프론트 사이드 멤버 리어 및 상기 대시 패널에 부착되는 제2보강 멤버를 더 포함할 수 있다.

상기 제1보강 멤버와 상기 제2보강 멤버는, 상기 프론트 사이드 멤버 리어 측에 근접하여 양단이 근접하게 배치되고, 상기 사이드 실과 상기 센터 플로어 인너 멤버 측으로 가면서 점점 멀어지게 배치될 수 있다.

상기 제1보강 멤버는 상기 사이드 실과 상기 프론트 사이드 멤버 리어에 양단으로 부착되고, 상기 대시 패널과의 사이에 공간을 형성하면서 상기 대시 패널의 전면과 하면에 부착될 수 있다.

상기 프론트 사이드 멤버 리어는 차량의 높이 방향 양단에서 폭 방향으로 절곡되는 인너 멤버, 상기 폭 방향 양단에서 상기 높이 방향으로 절곡되어 상기 인너 멤버에 높이 방향과 폭 방향으로 부착되어 폭 방향 외측을 개방하는 아웃 멤버, 및 상기 폭 방향 양단에서 높이 방향으로 절곡되어 상기 인너 멤버와 상기 아웃 멤버의 내부에서 부착되어 상기 폭 방향 외측의 개방을 줄이는 보강 멤버를 포함할 수 있다.

상기 제1보강 멤버는 상기 높이 방향 하단에서 폭 방향으로 절곡되어 상기 아웃 멤버와 상기 인너 멤버에 부착될 수 있다.

상기 제2보강 멤버는 상기 높이 방향 하단에서 폭 방향으로 절곡되어 상기 인너 멤버에 부착될 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 충돌 대응 차체 보강구조에 의하면, 사이드 실과 대시 패널 및 프론트 사이드 멤버 리어에 제1보강 멤버가 부착되므로 전방 옵셋 충돌 및 스몰 오버랩 충돌할 경우, 전방 디핑, 옵셋 대쉬 패널 변형량 및 차체 침입량이 최소화 될 수 있다. 즉 승객의 안전 성능이 크게 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 충돌 대응 차체 보강구조의 상방 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 전방 충돌 대응 차체 보강구조의 저부의 사시도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시한 전방 충돌 대응 차체 보강구조의 전방 저부의 사시도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 6은 도 1의 전방 충돌 대응 차체 보강구조가 작용된 차제의 전방 충돌 상태도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 충돌 대응 차체 보강구조의 상방 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 전방 충돌 대응 차체 보강구조의 저부의 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 전방 충돌 대응 차체 보강구조는 엔진 룸의 후방에서 승객실과 엔진 룸을 구획하는 대시 패널(10), 엔진 룸의 하부에서 차량의 길이 방향을 따라 연장되어 대시 패널(10)에 연결되는 프론트 사이드 멤버(20), 및 대시 패널(10)의 상단에 연결되고 프론트 사이드 멤버(20)의 후방 상측에 구비되어 현가장치와 차륜의 설치 공간을 형성하는 쇽업소버 하우징(30)을 포함한다.

이에 더하여, 전방 충돌 대응 차체 보강구조는 프론트 사이드 멤버(20)에 연결되고 대시 패널(10)을 경유하여 승객실에 구비되는 프론트 사이드 멤버 리어(40), 대시 패널(10)과 프론트 사이드 멤버 리어(40)에 연결되어 승객실의 바닥을 형성하는 센터 플로어 인너 멤버(50), 대시 패널(10)과 프론트 사이드 멤버 리어(40)에 연결되어 바닥의 최외곽을 형성하는 사이드 실(60), 및 차체의 전방 외측에 구비되어 정면 충돌과 옵셋 충돌 및 스몰 오버랩 충돌에 대응하여 보강하는 제1보강 멤버(71)를 포함한다.

예를 들면, 제1보강 멤버(71)는 프론트 사이드 멤버 리어(40)와 사이드 실(60)과 대시 패널(10)에 용접으로 부착되어, 차체의 전방 외측 부분을 정면 충돌과 옵셋 충돌 및 스몰 오버랩 충돌에 대응하여 보강한다.

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 3을 참조하면, 제1보강 멤버(71)는 사이드 실(60)과 프론트 사이드 멤버 리어(40)에 양단을 용접하여 부착되고(도 1, 2 참조), 대시 패널(10)과의 사이에 폐단면 공간(S)을 형성하면서 대시 패널(10)의 전면(11)과 하면(12)에 용접으로 부착된다.

즉 제1보강 멤버(71)는 프론트 사이드 멤버 리어(40)와 사이드 실(60) 및 대시 패널(10)을 견고하게 연결하므로 차체의 전방 외측 부분의 충돌에 대하여 강도를 크게 보강할 수 있다.

이와 같이, 제1보강 멤버(71)는 차체의 전방 외측 부분의 충돌에 대하여 강도를 보강하면서, 대시 패널(10)과의 사이에서 폐단면의 공간(S)을 형성하므로 옵셋 충돌 및 스몰 오버랩 충돌 시, 공간(S)에서 충격을 흡수하므로 충돌 대응 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 전방 충돌 대응 차체 보강구조는 센터 플로어 인너 멤버(50)와 프론트 사이드 멤버 리어(40) 및 대시 패널(10)에 용접으로 부착되는 제2보강 멤버(72)를 더 포함한다. 즉 제2보강 멤버(72)는 프론트 사이드 멤버 리어(40)의 내측에서 센터 플로어 인너 멤버(50)와 연결되어 전방 외측 충돌에 대응하여 보강한다.

보다 구체적으로 보면, 제1보강 멤버(71)는 프론트 사이드 멤버 리어(40)의 외측에서 충돌에 대응하여 보강 작용하고, 제2보강 멤버(72)는 프론트 사이드 멤버 리어(40)의 내측에서 충돌에 대응하여 보강 작용한다.

제1보강 멤버(71)와 제2보강 멤버(72)는 프론트 사이드 멤버 리어(40) 측에 근접하여, 서로의 양단이 근접하게 배치되어 용접으로 부착되고, 승객실의 후방으로 가면서 사이드 실(60)과 센터 플로어 인너 멤버(50) 측으로 점점 더 멀어지게 배치된다.

따라서 제1보강 멤버(71)와 제2보강 멤버(72)는 센터 플로어 인너 멤버(50)를 사이에 두고, 차 폭 방향 양측으로 점진적으로 벌어지는 대략 대각선 방향의 대칭 구조를 이루게 된다. 즉 제1, 제2보강 멤버(71, 72)는 프론트 사이드 멤버 리어(40)를 중심으로 하여 평면에서 볼 때, 쐐기 구조를 형성한다.

즉 프론트 사이드 멤버(20)의 전방 외측에 충돌 시, 그 충돌 에너지는 프론트 사이드 멤버 리어(40)로 전달되고, 이어서 대각선 방향의 대칭 구조로 연결된 제1, 제2보강 멤버(71, 72)를 통하여, 사이드 실(60) 및 센터 플로어 인너 멤버(50)로 전달되면서 완화될 수 있다.

따라서 프론트 사이드 멤버 리어(40)에서 제1, 제2보강 멤버(71, 72)로 지지되는 프론트 사이드 멤버(20), 대시 패널(10) 및 쇽업소버 하우징(30)은 차체의 전방 외측 부분의 충돌에 대응하여 제1, 제2보강 멤버(71, 72)의 쐐기 구조에 의하여 큰 강성을 가질 수 있다.

도 4는 도 1에 도시한 전방 충돌 대응 차체 보강구조의 전방 저부의 사시도이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 프론트 사이드 멤버 리어(40)는 차량의 폭 방향의 외측에서 부분적으로 개방되며, 용접으로 부착되는 인너 멤버(41), 아웃 멤버(42) 및 보강 멤버(43)를 포함한다.

인너 멤버(41)는 차량의 높이 방향 양단에서 폭 방향 외측으로 절곡되어 폭 방향 외측을 개방하여 형성된다. 아웃 멤버(42)는 폭 방향 양단에서 높이 방향으로 절곡되어 인너 멤버(41)에 내측 높이 방향과 폭 방향으로 부착되어 폭 방향 외측을 개방한다. 보강 멤버(43)는 폭 방향 양단에서 높이 방향으로 절곡되어 인너 멤버(41)의 내측 일부와 아웃 멤버(42)의 내부에서 부착되어 폭 방향 외측의 개방을 더 줄인다

제1보강 멤버(71)는 높이 방향 하단에서 폭 방향으로 절곡되어 아웃 멤버(42)에 부착되고, 인너 멤버(41)의 상단에 부착된다. 제1보강 멤버(71)의 부착으로 프론트 사이드 멤버 리어(40)는 폐단면을 형성하면서 대시 패널(10)과 사이드 실(60)에 견고하게 연결된다.

이와 같이, 차체의 전방 외측에서 제1보강 멤버(71)가 프론트 사이드 멤버 리어(40)를 폐단면으로 형성하고, 대시 패널(10)과 사이드 실(60)을 견고하게 연결하므로 전방 차체는 정면 충돌과 옵셋 충돌 및 스몰 오버랩 충돌에 효과적으로 대응할 수 있다.

또한, 제2보강 멤버(71)는 높이 방향 하단에서 폭 방향으로 절곡되어 인너 멤버(41)에 폭 방향 및 높이 방향으로 부착되므로 프론트 사이드 멤버 리어(40)를 보강할 수 있다.

이와 같이, 차체의 전방 외측에서 제2보강 멤버(72)가 프론트 사이드 멤버 리어(40)를 내측에서 센터 플로어 인너 멤버(50)에 견고하게 연결하므로 전방 차체는 정면 충돌과 옵셋 충돌 및 스몰 오버랩 충돌에 더욱 효과적으로 대응할 수 있다.

도 6은 도 1의 전방 충돌 대응 차체 보강구조가 작용된 차제의 전방 충돌 상태도이다. 도 6을 참조하면, 프론트 사이드 멤버(20)가 쇽업소버 하우징(30)에 연결되고, 프론트 사이드 멤버(20)와 대시 패널(10)의 연결부로 형성되는 정점(T)이 종래기술에 비하여 승객실의 전방, 즉 엔진 룸 쪽으로 더 이동된다.

따라서 정면 충돌, 옵셋 충돌 및 스몰 오버랩 충돌시, 프론트 사이드 멤버(20)의 후방, 즉 프론트 사이드 멤버 리어(40)에서 변형이 감소되고, 차체의 리프트 구조로 인하여 디핑(dipping) 현상이 감소될 수 있다. 즉 승객의 안전 성능이 보다 향상될 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10: 대시 패널 11: 전면
12: 하면 20: 프론트 사이드 멤버
30: 쇽업소버 하우징 40: 프론트 사이드 멤버 리어
41: 인너 멤버 42: 아웃 멤버
43: 보강 멤버 50: 센터 플로어 인너 멤버
60: 사이드 실 71: 제1보강 멤버
72: 제2보강 멤버 S: 공간

Claims (7)

1. 엔진 룸의 후방에서 승객실과 엔진 룸을 구획하는 대시 패널;
   상기 엔진 룸의 하부에서 차량의 길이 방향을 따라 연장되어 상기 대시 패널에 연결되는 프론트 사이드 멤버;
   상기 대시 패널의 상단에 연결되고 상기 프론트 사이드 멤버의 후방 상측에 구비되어 현가장치와 차륜의 설치 공간을 형성하는 쇽업소버 하우징;
   상기 프론트 사이드 멤버에서 상기 대시 패널의 하단을 경유하여 상기 승객실로 더 연장되는 프론트 사이드 멤버 리어;
   상기 프론트 사이드 멤버 리어의 내측에 연결되는 센터 플로어 인너 멤버;
   상기 프론트 사이드 멤버 리어의 외측에 연결되는 사이드 실;
   상기 사이드 실과 상기 대시 패널 및 상기 프론트 사이드 멤버 리어에 부착되는 제1보강 멤버; 및
   상기 센터 플로어 인너 멤버와 상기 프론트 사이드 멤버 리어 및 상기 대시 패널에 부착되는 제2보강 멤버
   를 포함하며,
   상기 프론트 사이드 멤버 리어는
   차량의 높이 방향 양단에서 폭 방향으로 절곡되는 인너 멤버,
   상기 폭 방향 양단에서 상기 높이 방향으로 절곡되어 상기 인너 멤버에 높이 방향과 폭 방향으로 부착되어 폭 방향 외측을 개방하는 아웃 멤버, 및
   상기 폭 방향 양단에서 높이 방향으로 절곡되어 상기 인너 멤버와 상기 아웃 멤버의 내부에서 부착되어 상기 폭 방향 외측의 개방을 줄이는 보강 멤버
   를 포함하는 전방 충돌 대응 차체 보강구조.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1보강 멤버와 상기 제2보강 멤버는
   상기 프론트 사이드 멤버 리어 측에 근접하여 양단이 근접하게 배치되고,
   상기 사이드 실과 상기 센터 플로어 인너 멤버 측으로 가면서 점점 멀어지게 배치되는 전방 충돌 대응 차체 보강구조.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1보강 멤버는
   상기 사이드 실과 상기 프론트 사이드 멤버 리어에 양단으로 부착되고,
   상기 대시 패널과의 사이에 공간을 형성하면서 상기 대시 패널의 전면과 하면에 부착되는 전방 충돌 대응 차체 보강구조.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1보강 멤버는
   상기 높이 방향 하단에서 폭 방향으로 절곡되어 상기 아웃 멤버와 상기 인너 멤버에 부착되는 전방 충돌 대응 차체 보강구조.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2보강 멤버는
   상기 높이 방향 하단에서 폭 방향으로 절곡되어 상기 인너 멤버에 부착되는 전방 충돌 대응 차체 보강구조.

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