KR102394565B1 - 차량의 프런트 사이드 멤버구조 - Google Patents

차량의 프런트 사이드 멤버구조 Download PDF

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Abstract

차량의 프런트 사이드 멤버구조가 개시된다. 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되면서 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 각각 배치되고, 내부에는 폐단면이 형성된 프런트 사이드 멤버바디를 구비한 차량의 프런트 사이드 멤버에 있어서, 상기 폐단면은 하나 이상의 리브에 의해 분할되어 서로 연통하지 않는 둘 이상의 유로가 형성되어, 차량의 중량 및 부품수를 저감할 수 있고, 엔진룸의 레이 아웃을 향상시킬 수 있다.

Description

차량의 프런트 사이드 멤버구조{Front side member}
본 발명은 차량의 프런트 사이드 멤버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 알루미늄 재질의 프런트 사이드 멤버에 다중 폐단면을 통한 유로를 형성하여 냉매 통로로 활용함으로써, 부품 축소 및 엔진룸의 레이 아웃(Lay Out) 향상을 도모할 수 있는 차량의 프런트 사이드 멤버구조에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 전방 차체는, 차량의 길이 방향을 따라 전방에 위치하여 엔진룸을 형성하는 골격 구조로서, 엔진룸의 전방을 형성하고 쿨링 모듈과 헤드 램프 등이 장착되는 프론트 엔드 모듈과, 엔진룸의 좌우 양측부를 형성하고 현가장치가 장착됨과 더불어 차륜이 설치되는 공간을 마련하는 프론트 펜더 에이프런 멤버, 엔진룸의 후방에 위치되어 승객실과 엔진룸을 구획 짓는 대시 패널, 엔진룸의 하부에서 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치되는 프론트 사이드 멤버 및, 엔진룸에 설치되는 엔진과 트랜스 미션뿐만 아니라 현가장치 등을 장착하여 지지하기 위해 서브 프레임 등을 포함한다.
엔진룸에는 차량의 구동에 필요한 파워 트레인 등과 같은 부품들이 주로 내장되는 데, 최근에는 차량의 성능 및 사양 증대 등의 이유로 사이즈가 커진 고출력 엔진 등이 탑재됨에 따라 한정된 크기의 엔진룸에 여러 부품들을 탑재하기 어렵게 되었다.
즉, 종래 기술에 따른 엔진룸의 일 예를 나타내는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 엔진 룸(10)의 내부에는 파워 트레인(12)과 같은 차량의 구동에 필요한 부품 등이 탑재되고, 프런트 사이드 멤버(14)는 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되면서 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치된다.
프런트 사이드 멤버(14)는 통상적으로 스틸 재질을 사용하여 프레스 공법을 통해 인너 패널과 아우터 패널을 제작한 다음에 스폿 용접 등의 방법으로 서로 접합하여 제작된다.
프런트 사이드 멤버(14)의 전방에는 라디에이터(16)가 배치되고, 프런트 사이드 멤버(14)의 위에는 에어컨 냉매 파이프(18)가 위치되어, 프런트 사이드 멤버(14)의 길이 방향을 따라 연장되게 배치된다.
그런데, 상기와 같은 종래의 엔진 룸 레이 아웃 구조에서는, 사이즈가 한정된 엔진룸의 내부에 여러 부품들을 탑재할 경우에 부품들 사이의 간섭을 회피하기가 어렵고, 이 때문에 고성능의 차량을 구현하는 데에 제약이 많았다.
예를 들면, 프런트 사이드 멤버(14)의 위에서 프런트 사이드 멤버(14)의 길이 방향을 따라 연장되게 배치되는 에어컨 냉매 파이프(18)의 경우는, 파워 트레인(12)과의 간섭을 회피하기 위해 파워 트레인(12)의 측면으로부터 최소한의 유동 갭(G)0만큼 이격시켜야 하는 데, 이 때문에 에어컨 냉매 파이프(18)를 차량의 폭 방향 외측으로 배치함에 따라 프런트 사이드 멤버(14) 위에 장착되는 엔진 마운팅 브래킷(19)과 간섭되고, 이로 인해 엔진 마운팅 브래킷(19)을 충분한 사이즈로 형성하기가 어려워서 엔진 마운팅 브래킷을 통한 엔진 지지력이 저하될 우려가 있었다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 내부에 하나 이상의 리브로 분할된 다중 폐단면을 통해 유로를 형성하여 냉매 통로로 활용함으로써, 부품 축소 및 엔진룸의 레이 아웃 향상을 도모할 수 있는 차량의 프런트 사이드 멤버구조를 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 프런트 사이드 멤버구조는, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되면서 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 각각 배치되고, 내부에는 폐단면이 형성된 프런트 사이드 멤버바디를 구비한 차량의 프런트 사이드 멤버에 있어서, 상기 폐단면은 하나 이상의 리브에 의해 분할되어 서로 연통하지 않는 둘 이상의 유로가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 프런트 사이드 멤버 바디는 알루미늄 재질로 압출 공법으로 제작될 수 있다.
상기 프런트 사이드 멤버바디는 엔진룸의 내부를 향하는 내측면과; 상기 엔진룸의 외부를 향하는 외측면; 상기 내측면과 상기 외측면을 연결하고 높이 방향으로 상부에 위치하는 상부면; 및 상기 내측면과 상기 외측면을 연결하고 높이 방향으로 하부에 위치하는 하부면을 구비할 수 있다.
상기 하나 이상의 리브는 상기 상부면과 상기 하부면을 연결하는 세로 리브; 및 상기 내측면과 상기 외측면을 연결하는 가로 리브를 포함할 수 있다.
상기 폐단면은 사각 형상으로 형성될 수 있다.
상기 세로 리브와 상기 가로 리브는 서로 크로스될 수 있다.
상기 세로 리브와 상기 가로 리브에 의해 상기 폐단면의 내부에는 상기 둘 이상의 유로가 서로 연통하지 않는 4개의 유로를 형성될 수 있다.
상기 내측면에는 상기 4개의 유로 중에 어느 하나의 유로와 연통하는 하나 이상의 포트가 형성될 수 있다.
상기 하나 이상의 포트에는 냉매의 유입 및 출입을 위한 냉매 파이프가 연결될 수 있다.
상기 냉매 파이프의 선단부에는 플랜지가 일체로 구비되고, 상기 내측면에는 조립 볼트가 부착되어, 상기 냉매 파이프의 플랜지가 상기 조립 볼트에 끼워져서 너트로 조립될 수 있다.
상기 유로의 양측에는 상기 냉매 파이프를 통해 유입된 냉매의 유동을 제한하는 격벽이 상기 내측면과 상기 세로 리브, 상부면 및 상기 가로 리브에 부착될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량의 프런트 사이드 멤버구조에 의하면, 프런트 사이드 멤버가 알루미늄 재질로 압출 공법으로 제작되어 차량의 중량을 저감하고, 연비 향상을 도모할 수 있다.
또한 프런트 사이드 멤버의 내부에 서로 구분된 하나 이상의 유로가 형성되어, 에어컨 냉매 유로 등으로 활용할 수 있으므로, 종래의 에어컨 냉매 파이프 등을 사용할 필요가 없기 때문에 차량의 부품수와 중량 저감을 도모할 수 있다.
이와 더불어 에어컨 냉매 파이프 등의 제거로 엔진룸의 레이 아웃을 증대시켜, 고성능 차량을 구현하기 위한 부품들을 엔진 룸 내부에 탑재할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 엔진룸의 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 전방 차체 구조의 일부 절개 사시도이다.
도 4는 도 2에 대응하는 본 발명의 실시예에 따른 프런트 사이드 멤버를 구비한 전방 차체 구조의 단면도이다.
도 5는 도 4의 B-B선 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
그리고 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 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 “...유닛”, “...수단”, “...부”, “...부재” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 프런트 사이드 멤버(20)는 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고, 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치될 수 있다.
프런트 사이드 멤버(20)는 바람직하기로는, 알루미늄 재질로 압출 공법을 통해 제작될 수 있다.
프런트 사이드 멤버(20)는 엔진 룸(10)의 내부를 향하는 내측면(201)과, 엔진 룸(10)의 외부를 향하는 외측면(202), 내측면과 외측면을 연결하고 높이 방향으로 상부에 위치하는 상부면(203) 및, 내측면과 외측면을 연결하고 높이 방향으로 하부에 위치하는 하부면(204)을 구비한 프런트 사이드 멤버 바디를 포함할 수 있다.
엔진 룸(10)의 내부에는 파워 트레인(12)이 배치될 수 있다.
내측면(201)과 외측면(202), 상부면(203) 및 하부면(204)에 의해 프런트 사이드 멤버(20)의 내부에는 폐단면(22)이 형성될 수 있다.
폐단면(22)은 대체로 사각 형상으로 형성될 수 있지만, 폐단면을 형성할 수 있다면 어떠한 형상이라도 무방하다.
폐단면(22)은 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성될 수 있다.
폐단면(22)의 내부에는 높이 방향으로 연장된 세로 리브(24)와, 폭 방향으로 연장된 가로 리브(26)가 일체로 구비될 수 있다.
세로 리브(24)는 상부면(203)과 하부면(204)을 연결하고, 가로 리브(26)는 내측면(201)과 외측면(202)을 연결할 수 있다.
세로 리브(24)와 가로 리브(26)는 서로 크로스 되게 형성될 수 있다.
세로 리브(24)와 가로 리브(26)에 의해 폐단면(22)의 내부에는 4개의 폐공간이 형성될 수 있다.
4개의 폐공간들은 리브(24, 26)들에 의해 서로 연통되지 않게 된다.
이에 따라, 4개의 폐공간은 각각 서로 연통되지 않은 독립된 유로(28)를 형성할 수 있다.
4개의 유로(28)는 높이 방향으로 상부에 2개, 하부에 2개로 각각 위치할 수 있고, 폭 방향으로 내측에 2개, 외측에 2개로 위치될 수 있다.
4개의 유로(28) 중에서 어느 하나의 유로(28)를 예를 들면 에어컨 냉매 유로로 활용할 수 있다.
그러므로, 종래의 에어컨 냉매 파이프를 사용하지 않아도 되므로, 차량의 부품수와 중량을 저감할 수 있고, 엔진룸의 레이 아웃을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서 2개의 리브(24, 26)와 폐단면(22)을 통해 4개의 폐공간 유로를 예시하였지만, 이에 한정되지 않고 리브 개수의 적절한 선정을 통해 2개 이상의 폐공간 유로를 형성할 수 있음은 물론이다.
도 5를 참조하면, 프런트 사이드 멤버(20)의 내측면(201)에는 상기 유로(28)와 연통하는 2개의 포트가 형성될 수 있다.
2개의 포트 중의 어느 하나의 포트는 상기 유로(28)로 냉매를 주입시키는 유입 포트 역할을 할 수 있고, 다른 하나의 포트는 상기 유로(28)로부터 냉매를 유출시키는 유출 포토 역할을 할 수 있다.
각 포트에는 냉매의 유입 및 출입을 위해 냉매 파이프(30)가 연결될 수 있다.
냉매 파이프(30)의 선단부에는 플랜지(32)가 일체로 구비되고, 프런트 사이드 멤버(20)의 내측면(201)에는 조립 볼트(34)가 용접 등의 방법으로 부착되어, 냉매 파이프(30)의 플랜지(32)가 조립 볼트(34)에 끼워져서 너트(36)로 조립될 수 있다.
냉매 파이프(30)를 프런트 사이드 멤버(20)와 연결할 때에 기밀을 유지하기 위해 적절한 실링 부품이 사용될 수 있다.
이에 따라 냉매는 한쪽 냉매 파이프(30)를 통해 프런트 사이드 멤버(20)의 유로(28)로 유입된 다음에, 유로(28)를 따라 유동한 후에 다른 냉매 파이프(30)를 통해 유출되어, 냉매 사이클을 따라 순환될 수 있다.
한편, 상기 유로(28)의 양측에는 냉매 파이프(30)를 통해 유입된 냉매의 유동을 제한하는 격벽(29)이 내측면(201)과 세로 리브(24), 상부면 및 가로 리브(26)에 용접 등의 방법으로 부착될 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10: 엔진 룸
12: 파워 트레인
14: 프런트 사이드 멤버
16: 라디에이터
18: 에어컨 냉매 파이프
20: 프런트 사이드 멤버
22: 폐공간
24: 세로 리브
26: 가로 리브:
28: 유로
29: 격벽
30: 냉매 파이프
32: 플랜지
34: 조립 볼트
36: 너트

Claims (11)

  1. 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되면서 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 각각 배치되고, 내부에는 폐단면이 형성된 프런트 사이드 멤버바디를 구비한 차량의 프런트 사이드 멤버에 있어서,
    상기 폐단면은 하나 이상의 리브에 의해 분할되어 서로 연통하지 않는 둘 이상의 유로가 형성되고,
    상기 프런트 사이드 멤버의 일단에 둘 이상의 상기 유로 중, 어느 하나의 상기 유로와 연통되는 냉매 파이프가 연결되고,
    상기 냉매 파이프의 선단부에는 플랜지가 일체로 구비되고, 상기 프런트 사이드 멤버에는 조립 볼트가 부착되어, 상기 냉매 파이프의 플랜지가 상기 조립 볼트에 끼워져서 너트로 조립된 것을 특징으로 하는 차량의 프런트 사이드 멤버구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프런트 사이드 멤버 바디는 알루미늄 재질로 압출 공법으로 제작된 것을 특징으로 하는 차량의 프런트 사이드 멤버구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프런트 사이드 멤버바디는
    엔진룸의 내부를 향하는 내측면과;
    상기 엔진룸의 외부를 향하는 외측면;
    상기 내측면과 상기 외측면을 연결하고 높이 방향으로 상부에 위치하는 상부면; 및
    상기 내측면과 상기 외측면을 연결하고 높이 방향으로 하부에 위치하는 하부면을 구비한 것을 특징으로 하는 차량의 프런트 사이드 멤버구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하나 이상의 리브는
    상기 상부면과 상기 하부면을 연결하는 세로 리브; 및
    상기 내측면과 상기 외측면을 연결하는 가로 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 프런트 사이드 멤버구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폐단면은 사각 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 프런트 사이드 멤버구조.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 세로 리브와 상기 가로 리브는 서로 크로스 되는 것을 특징으로 하는 차량의 프런트 사이드 멤버구조.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 세로 리브와 상기 가로 리브에 의해 상기 폐단면의 내부에는 상기 둘 이상의 유로가 서로 연통하지 않는 4개의 유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량의 프런트 사이드 멤버구조.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 내측면에는 상기 4개의 유로 중에 어느 하나의 유로와 연통하는 하나 이상의 포트가 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 프런트 사이드 멤버구조.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 하나 이상의 포트에는 냉매의 유입 및 출입을 위한 상기 냉매 파이프가 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 프런트 사이드 멤버구조.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 유로의 양측에는 상기 냉매 파이프를 통해 유입된 냉매의 유동을 제한하는 격벽이 상기 내측면과 상기 세로 리브, 상부면 및 상기 가로 리브에 부착된 것을 특징으로 하는 차량의 프런트 사이드 멤버구조.
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