KR102394579B1 - 전방 차체 보강구조 - Google Patents

Abstract

전방 차체 보강구조가 개시된다. 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고 차량의 폭 방향을 따라 좌우에 배치되는 좌우 양측의 프런트 사이드 멤버; 상기 프런트 사이드 멤버보다 차량의 높이 방향으로 상방에 배치되고 차량의 폭 방향을 따라 좌우에 배치되는 펜더 에이프런 어퍼 멤버; 상기 좌우 양측의 프런트 사이드 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 각 전단부에 결합되고, 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 폭 방향 연장부재; 상기 프런트 사이드 멤버와 상기 폭 방향 연장부재에 각각 접합되는 모서리 보강부재; 및 상기 좌우 양측의 프런트 사이드 멤버를 연결하는 폭 방향 보강부재를 포함하여, 차량의 전방 스몰 오버랩 충돌 대응 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

전방 차체 보강구조{Front vehicle body reinforcing structure}

본 발명은 전방 차체구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 전방 스몰 오버랩 충돌 대응 성능을 향상시킨 전방 차체 보강구조에 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 앤드 모듈과, 엔진 룸의 좌우 양측부를 형성하고 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 배치된다.

상기 프런트 사이드 멤버의 전방 선단부에는 차량의 전방 충돌 대응 성능을 향상시키기 위해 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 범퍼 빔이 장착되고, 범퍼 빔은 크래쉬 박스를 개재하여 프런트 사이드 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부와 연결된다.

상기와 같은 구조를 가진 전방 차체를 구비한 차량이 주행 중에 장애물이나 다른 차량과 같은 피충돌 물체와 스몰 오버랩으로 전방 충돌할 경우에, 즉 스몰 오버랩 배리어와 같은 피충돌 물체가 차량의 폭 방향을 따라 한쪽으로 치우쳐져서 차체의 외곽으로 충돌할 경우에, 피충돌 물체는 상기 프런트 사이드 멤버를 비켜서 상대적으로 강성이 취약한 차체 외곽 부위와 충돌하게 되어, 차량의 전방 스몰 오버랩 충돌에 효과적으로 대응하지 못함에 따라 탑승객을 보다 안전하게 보호할 수 없을 뿐만 아니라 차량의 충돌 파손도 과도하게 된다.

상기와 같은 결점을 해소하기 위해 차체 외곽 부위를 보강하여 스몰 오버랩 충돌에 대응하기 위한 발명들이 제안되고 있다.

예를 들면, 프런트 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부를 프런트 사이드 멤버의 전방 선단부까지 연장해서 연결부재로 서로 연결하는 구조나 혹은 프런트 사이드 멤버의 외측에 피충돌 물체의 침입을 저지하는 보강부재를 장착하는 구조들이 제안되고 있지만, 차체의 중량 및 원가를 과도하게 증대시키는 결점이 있었다.

본 발명의 실시 예는 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 차량의 전방 스몰 오버랩 충돌시 차량의 횡방향 거동을 유도하여 차량의 과도한 파손을 방지하고, 탑승객을 보다 안전하게 보호할 수 있는 전방 차체 보강구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조는, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고 차량의 폭 방향을 따라 좌우에 배치되는 좌우 양측의 프런트 사이드 멤버; 상기 프런트 사이드 멤버보다 차량의 높이 방향으로 상방에 배치되고 차량의 폭 방향을 따라 좌우에 배치되는 펜더 에이프런 어퍼 멤버; 상기 좌우 양측의 프런트 사이드 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 각 전단부에 결합되고, 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 폭 방향 연장부재; 상기 프런트 사이드 멤버와 상기 폭 방향 연장부재에 각각 접합되는 모서리 보강부재; 및 상기 좌우 양측의 프런트 사이드 멤버를 연결하는 폭 방향 보강부재를 포함할 수 있다.

상기 프런트 사이드 멤버는 차량의 폭 방향을 따라 내측에 위치되는 프런트 사이드 인너 멤버 및; 차량의 폭 방향을 따라 외측에 위치되는 프런트 사이드 아우터 멤버를 포함하여; 상기 프런트 사이드 인너 멤버와 상기 프런트 사이드 아우터 멤버는 상호 결합해서 "ㅁ"자 형상의 폐박스 단면을 형성할 수 있다.

상기 폭 방향 보강부재의 양단부에는 보강 브릿지가 형성될 수 있다.

상기 보강 브릿지는 상기 폭 방향 보강부재에 대해 예각을 형성할 수 있다.

상기 폭 방향 보강부재와 상기 보강 브릿지의 단부들은 플랜지와 결합되고, 상기 플랜지는 상기 좌우 양측의 프런트 사이드 인너 멤버에 결합될 수 있다.

상기 폭 방향 연장부재는 상기 프런트 사이드 멤버에 대해 직각을 형성하도록 결합될 수 있다.

상기 폭 방향 연장부재는 일면이 개구된 사각 박스 형상으로 형성될 수 있다.

상기 모서리 보강부재의 일단은 상기 프런트 사이드 아우터 멤버에 접합되고, 그 타단은 차량의 폭 방향 외측 및 차량의 길이 방향 전방으로 연장되어, 상기 폭 방향 연장부재에 접합될 수 있다.

상기 모서리 보강부재에 상기 펜더 에이프런 어퍼 멤버가 접합될 수 있다.

상기 프런트 사이드 멤버의 내부에는 벌크 헤드가 삽입될 수 있다.

상기 벌크 헤드는 상기 프런트 사이드 인너 멤버와 상기 프런트 사이드 아우터 멤버가 형성하는 폐박스 형상의 공간 내부에 삽입되어, 상기 보강 브릿지와 일직선상으로 배치된 상태에서, 상기 프런트 사이드 인너 멤버와 상기 프런트 사이드 아우터 멤버에 접합될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조에 의하면, 차량이 주행중 배리어와 같은 피충돌체와 차체 외곽 부위에서 스몰 오버랩 된 상태로 충돌할 경우에, 즉 차량이 프런트 사이드 멤버를 비켜서 차체 외곽 부위에서 피충돌체와 충돌할 경우에, 충돌 방향에 있는 일측의 프런트 사이드 멤버의 폭 방향 연장부재가 먼저 피충돌체와 충돌하여 변형되면서 충격을 흡수하고, 폭 방향 연장부재에 타격된 충격은 일측의 프런트 사이드 멤버로 직접 전달됨과 더불어 모서리 보강부재를 통해서도 일측의 프런트 사이드 멤버에 간접적으로 전달된다.

일측의 프런트 사이드 멤버는 폭 방향 연장부재 및 모서리 보강부재를 통해 충격을 전달받아 변형되면서 충격을 흡수하여 저감하고, 또한 그 내부에 삽입된 벌크 헤드와 폭 방향 보강부재를 통해 타측의 프런트 사이드 멤버로 충격이 전달하여, 차량의 횡방향 거동을 유도하게 됨으로써, 차량이 피충돌체를 피해서 거동할 수 있게 된다.

따라서, 차량의 전방 스몰 오버랩 충돌 발생시에, 차량의 과도한 파손을 방지하고, 탑승객을 보다 안전하게 보호할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조의 일부 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조의 일부 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조의 스몰 오버랩 충돌시 횡방향 거동을 설명하는 설명도이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조는 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고, 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치되는 프런트 사이드 멤버(1)를 포함할 수 있다.

프런트 사이드 멤버(1)는 차량의 폭 방향을 따라 내측에 위치되는 프런트 사이드 인너 멤버(11)와, 외측에 위치되는 프런트 사이드 아우터 멤버(12)를 포함하고, 프런트 사이드 인너 멤버(11)와 프런트 사이드 아우터 멤버(12)가 상호 결합하여 대체로 "ㅁ"자 형상의 폐박스 단면을 형성할 수 있다.

좌우 양측의 프런트 사이드 멤버(1)를 차량의 폭 방향으로 연결하는 폭 방향 보강부재(2)가 구비될 수 있다.

폭 방향 보강부재(2)는 파이프 형상으로 형성되는 것이 바람직하지만, 이에 한정되지 않는다.

폭 방향 보강부재(2)의 양단부에는 보강 브릿지(21)가 폭 방향 보강부재(2)로부터 예각으로 확장되게 구비될 수 있다.

보강 브릿지(21)는 폭 방향 보강부재(2)와 프런트 사이드 멤버(1)의 연결 강성을 증대시키는 역할을 할 수 있다.

폭 방향 보강부재(2)와 보강 브릿지(21)의 단부들은 플랜지(22)와 결합되고, 플랜지(22)는 좌우 양측의 프런트 사이드 인너 멤버(11)에 결합될 수 있다.

좌우 양측의 프런트 사이드 아우터 멤버(12)의 차량의 길이 방향을 따른 전단부에는 차량의 폭 방향을 따라 외측으로 연장된 폭 방향 연장부재(3)가 결합될 수 있다.

폭 방향 연장부재(3)는 프런트 사이드 멤버(1)에 대해 대체로 직각을 형성하도록 결합될 수 있다.

폭 방향 연장부재(3)는 일면이 개구된 대체로 사각 박스 형상으로 형성될 수 있다.

즉, 폭 방향 연장부재(3)는 차량의 길이 방향을 따른 전면이 개구되고, 차량의 높이 방향을 따른 단면이 "ㄷ"자 형상으로 형성되며, "ㄷ"자 형상의 단면이 차량의 폭 방향을 따라 연장된 형상을 가질 수 있다.

폭 방향 연장부재(3)와 프런트 사이드 아우터 멤버(12)이 형성하는 모서리 부위를 보강하기 위해 별도의 모서리 보강부재(4)가 접합될 수 있다.

모서리 보강부재(4)의 일단은 프런트 사이드 아우터 멤버(12)에 접합되고, 그 타단은 차량의 폭 방향 외측 및 차량의 길이 방향 전방으로 연장되어, 폭 방향 연장부재(3)에 접합될 수 있다.

또한 모서리 보강부재(4)에는 차량의 길이 방향을 따라 연장되고, 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치되는 펜더 에이프런 어퍼 멤버(5)의 일단이 접합되어, 모서리 보강부재(4)를 지지할 수 있다.

펜더 에이프런 어퍼 멤버(5)는 차량의 높이 방향으로 프런트 사이드 멤버(1)보다 상부에 배치될 수 있다.

도 2에 자세히 도시된 바와 같이, 프런트 사이드 멤버(1)의 내부에는 벌크 헤드(6)가 삽입되어 보강부재(2)를 지지할 수 있다.

즉, 벌크 헤드(6)는 프런트 사이드 인너 멤버(11)와 프런트 사이드 아우터 멤버(12)가 형성하는 폐박스 형상의 공간 내부에 삽입되어, 보강 브릿지(21)와 일직선상으로 배치된 상태에서, 프런트 사이드 인너 멤버(11)와 프런트 사이드 아우터 멤버(12)에 접합될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조를 구비한 차량이, 도 4에 도시된 바와 같이, 배리어(7)와 같은 피충돌체와 전방에서 스몰 오버랩된 상태로 충돌할 경우에, 즉 배리어(7)가 프런트 사이드 멤버(1)를 차량의 폭 방향 외측으로 비켜서 충돌할 경우에, 배리어(7)는 먼저 폭 방향 연장부재(3)와 충돌하게 된다.

폭 방향 연장부재(3)는 배리어(7)와의 충돌 충격을 받아서 변형되면서 충돌 충격의 일부를 흡수하고, 폭 방향 연장부재(3)가 흡수하지 못한 충돌 충격은 모서리 보강부재(4)를 통해 프런트 사이드 멤버(1)와 펜더 에이프런 어퍼 멤버(5)로 분산시켜 전달하게 된다.

펜더 에이프런 어퍼 멤버(5)는 모서리 보강부재(4)를 통해 충돌 충격을 전달받아 변형되면서 흡수하고, 또한 펜더 에이프런 어퍼 멤버(5)와 연결된 전방 차체로 충돌 충격을 분산해서 전달하게 된다.

프런트 사이드 멤버(1)를 모서리 보강부재(4)를 통해 충돌 충격을 전달받아 변형되면서 흡수하고, 또한 폭 방향 보강부재(2)를 통해 타측의 프런트 사이드 멤버(1)로 충돌 충격을 분산해서 전달하게 된다.

이와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조를 통해 충돌 충격이 흡수 및 분산되는 과정에, 차량은 횡방향 거동을 하면서 슬라이딩 운동을 하여, 차량은 배리어(7)를 비켜나면서 배리어와의 온전한 충돌을 방지함으로써, 차체의 과도한 손상 방지 및 탑승객의 충돌 안정성을 향상시키게 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 사이드 멤버
2: 폭 방향 보강부재
3: 폭 방향 연장부재
4: 모서리 보강부재
5: 펜더 에이프런 어퍼 멤버
6: 벌크 헤드
7: 배리어
11: 프런트 사이드 인너 멤버
12: 프런트 사이드 아우터 멤버
21: 보강 브릿지

Claims (11)

1. 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고 차량의 폭 방향을 따라 좌우에 배치되는 좌우 양측의 프런트 사이드 멤버;
   상기 프런트 사이드 멤버보다 차량의 높이 방향으로 상방에 배치되고 차량의 폭 방향을 따라 좌우에 배치되는 펜더 에이프런 어퍼 멤버;
   상기 좌우 양측의 프런트 사이드 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 각 전단부에 결합되고, 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 폭 방향 연장부재;
   상기 프런트 사이드 멤버와 상기 폭 방향 연장부재에 각각 접합되는 모서리 보강부재; 및
   상기 좌우 양측의 프런트 사이드 멤버를 연결하는 폭 방향 보강부재;
   를 포함하고,
   상기 프런트 사이드 멤버는
   차량의 폭 방향을 따라 내측에 위치되는 프런트 사이드 인너 멤버 및;
   차량의 폭 방향을 따라 외측에 위치되는 프런트 사이드 아우터 멤버;
   를 포함하며
   상기 프런트 사이드 인너 멤버와 상기 프런트 사이드 아우터 멤버는 상호 결합해서 "ㅁ"자 형상의 폐박스 단면을 형성하고,
   상기 폭 방향 보강부재의 양단부에는 보강 브릿지가 형성되고,
   상기 프런트 사이드 멤버의 내부에는 벌크 헤드가 삽입되되,
   상기 벌크 헤드는 상기 프런트 사이드 인너 멤버과 상기 프런트 사이드 아우터 멤버가 형성하는 폐박스 형상의 공간 내부에 삽입되어, 상기 보강 브릿지와 일직선상으로 배치된 상태에서, 상기 프런트 사이드 인너 멤버와 상기 프런트 사이드 아우터 멤버에 접합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 보강 브릿지는 상기 폭 방향 보강부재에 대해 예각을 형성하는 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
5. 제1항에 있어서,
   상기 폭 방향 보강부재와 상기 보강 브릿지의 단부들은 플랜지와 결합되고, 상기 플랜지는 상기 좌우 양측의 프런트 사이드 인너 멤버에 결합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
6. 제1항에 있어서,
   상기 폭 방향 연장부재는 상기 프런트 사이드 멤버에 대해 직각을 형성하도록 결합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
7. 제1항에 있어서,
   상기 폭 방향 연장부재는 일면이 개구된 사각 박스 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
8. 제1항에 있어서,
   상기 모서리 보강부재의 일단은 상기 프런트 사이드 아우터 멤버에 접합되고, 그 타단은 차량의 폭 방향 외측 및 차량의 길이 방향 전방으로 연장되어, 상기 폭 방향 연장부재에 접합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
9. 제1항에 있어서,
   상기 모서리 보강부재에 상기 펜더 에이프런 어퍼 멤버가 접합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
10. 삭제
11. 삭제

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