KR102614165B1 - 차량의 프런트 차체 - Google Patents

차량의 프런트 차체 Download PDF

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Abstract

차량의 가로방향으로 연장된 프런트로워크로스멤버; 차량의 엔진룸 하부에서 차량의 길이방향으로 연장되며, 전단부가 프런트로워크로스멤버에 연결되고, 후단부가 프런트대쉬크로스멤버에 연결된 프런트센터지지멤버; 및 전단부가 프런트대쉬크로스멤버에 연결되고, 차량의 플로어를 따라 후방으로 연장된 센터멤버;를 포함하는 차량의 프런트 차체가 소개된다.

Description

차량의 프런트 차체 {FRONT BODY FOR VEHICLE}
본 발명은 소형 전기자동차 등 엔진룸과 프런트오버행이 매우 작은 차량에 있어서 효율적으로 충돌강성과 차량의 샤시강성을 보강할 수 있도록 하는 차량의 프런트 차체에 관한 것이다.
전기자동차 등의 경우 엔진이 없기 때문에 엔진룸의 공간이 매우 작아질 수 있으며, 최근 자율주행차량 등의 디자인 컨셉에 따라 프런트오버행이 매우 짧아지고 엔진룸이 좁아지는 추세에 있다.
그러나 이러한 디자인에 따르면 전방충돌 흡수 공간이 매우 부족해짐으로 인하여 전방충돌시 필요한 충돌강성을 확보하고, 이를 통하여 승객을 보호하는데 있어 어려움이 있다.
따라서, 엔진룸이 축소됨에도 불구하고 기존의 차체 구조로는 충분한 충돌강성을 얻을 수 없는바, 새로운 프런트 차체 구조의 개발이 필요하였던 것이다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
JP 2003-246277 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 소형 전기자동차 등 엔진룸과 프런트오버행이 매우 작은 차량에 있어서 효율적으로 충돌강성과 차량의 샤시강성을 보강할 수 있도록 하는 차량의 프런트 차체를 제공하고자 함이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 프런트 차체는, 대쉬패널의 하부에 마련되며, 양단부가 양측에 위치하는 프런트사이드멤버에 각각 연결되고, 차량의 가로방향으로 연장된 프런트대쉬크로스멤버; 차량의 전방 하부에 마련되며, 양단부가 양측에 위치하는 프런트사이드멤버에 각각 연결되고, 차량의 가로방향으로 연장된 프런트로워크로스멤버; 차량의 엔진룸 하부에서 차량의 길이방향으로 연장되며, 전단부가 프런트로워크로스멤버에 연결되고, 후단부가 프런트대쉬크로스멤버에 연결된 프런트센터지지멤버; 및 전단부가 프런트대쉬크로스멤버에 연결되고, 차량의 플로어를 따라 후방으로 연장된 센터멤버;를 포함한다.
프런트사이드멤버에는 제1연결지점 및 제1연결지점보다 전방에 위치된 제2연결지점이 구비될 수 있다.
프런트사이드멤버의 제1연결지점은 대쉬패널 하부와 연결되고, 제1연결지점에는 프런트대쉬크로스멤버가 연결될 수 있다.
프런트사이드멤버의 제2연결지점은 범퍼백빔 결합부에 인접한 프런트사이드멤버의 전단부이며, 제2연결지점에 프런트로워크로스멤버가 연결될 수 있다.
프런트사이드멤버의 제2연결지점과 휀더에이프런멤버는 연결멤버로 연결되고, 연결멤버는 전방휠하우징의 전단부를 따라 연장될 수 있다.
프런트센터지지멤버의 후단부는 센터멤버의 전단부에 직접 연결되고, 센터멤버의 전단부가 프런트대쉬크로스멤버의 중앙부와 연결될 수 있다.
프런트대쉬크로스멤버, 프런트센터지지멤버, 센터멤버는 폐단면을 갖는 멤버 형상이고, 상호 직간접적으로 연결되어 전방 및 측방 충돌로드패스를 형성할 수 있다.
프런트대쉬크로스멤버는 실내측으로 위치되는 이너패널 및 실외측으로 위치되는 아우터패널로 구성되고, 이너패널과 아우터패널이 결합되어 폐단면을 형성할 수 있다.
프런트대쉬크로스멤버의 이너패널은 센터멤버의 상단을 덮는 형상일 수 있다.
프런트대쉬크로스멤버의 아우터패널은 좌측패널과 우측패널로 구성되며, 좌측패널과 우측패널의 마주하는 단부가 각각 센터멤버의 양 측단에 결합될 수 있다.
프런트사이드멤버의 상면에 연결멤버의 하단이 결합되고, 프런트사이드멤버의 차량 엔진룸 방향 측면에 프런트로워크로스멤버가 연결될 수 있다.
본 발명의 차량의 프런트 차체에 따르면, 소형 전기자동차 등 엔진룸과 프런트오버행이 매우 작은 차량에 있어서 효율적으로 충돌강성과 차량의 샤시강성을 보강할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 프런트 차체의 사시도.
도 2 내지 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 프런트 차체의 프런트대쉬크로스멤버를 나타낸 도면.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 프런트 차체의 사시도이고, 도 2 내지 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 프런트 차체의 프런트대쉬크로스멤버를 나타낸 도면이다.
먼저, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 프런트 차체의 사시도이다. 본 발명에 따른 차량의 프런트 차체는, 대쉬패널의 하부에 마련되며, 양단부가 양측에 위치하는 프런트사이드멤버(200)에 각각 연결되고, 차량의 가로방향으로 연장된 프런트대쉬크로스멤버(100); 차량의 전방 하부에 마련되며, 양단부가 양측에 위치하는 프런트사이드멤버(200)에 각각 연결되고, 차량의 가로방향으로 연장된 프런트로워크로스멤버(300); 차량의 엔진룸 하부에서 차량의 길이방향으로 연장되며, 전단부가 프런트로워크로스멤버(300)에 연결되고, 후단부가 프런트대쉬크로스멤버(100)에 연결된 프런트센터지지멤버(400); 및 전단부가 프런트대쉬크로스멤버(100)에 연결되고, 차량의 플로어를 따라 후방으로 연장된 센터멤버(500)센터멤버(500)다.
본 발명의 경우 소형 전기자동차 등 엔진룸이 협소하고 프런트오버행이 짧은 차량의 경우 전방 충돌강성이 부족할 수 있어 이에 대응하고자 새로운 차체 구조를 제안함에 목적이 있다.
이러한 기술적 목적을 달성하기 위해 기존의 차체 구조로서 존재하는 프런트사이드멤버(200)와 휀더에이프런멤버(A)를 활용하는 방안을 제안한다.
먼저, 본 발명의 프런트대쉬크로스멤버(100)는 양단부가 양측에 위치하는 프런트사이드멤버(200)에 각각 연결되고, 차량의 가로방향으로 연장된다. 차량에는 플로어패널이 존재하고, 본 발명의 프런트대쉬크로스멤버(100)는 이러한 플로어패널의 전방부에 위치되며, 좀 더 상세하게는 대쉬패널의 하단부측에 위치된다. 프런트대쉬크로스멤버(100)는 차량의 가로방향으로 연장되며 양단부가 각각 양측에 위치되는 프런트사이드멤버(200)에 연결된다.
이러한 프런트대쉬크로스멤버(100)는 도 2 내지 3과 같이 이너패널(120)과 아우터패널(140)로 구성되어 폐단면을 형성함으로써 로드패스로서의 역할을 충실히 수행하고, 입력된 충격을 차량의 좌우로 분산하여 프런트사이드멤버(200)에 전달하고, 전달된 충격은 프런트사이드멤버(200)를 통해 다시 차량의 길이방향으로 전파되도록 유도한다.
구체적으로, 프런트대쉬크로스멤버(100)는 도 2 내지 3과 같이 구성될 수 있다. 도 2 내지 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 프런트 차체의 프런트대쉬크로스멤버(100)를 나타낸 도면이다.
본 발명의 프런트대쉬크로스멤버(100)는 플로어패널을 기준으로 실내측으로 위치되는 이너패널(120) 및 실외측으로 위치되는 아우터패널(140)로 구성되고, 이너패널(120)과 아우터패널(140)이 결합되어 폐단면을 형성할 수 있다. 그리고 프런트대쉬크로스멤버(100)의 이너패널(120)은 도 2와 같이 후술할 센터멤버(500)의 상단을 덮는 형상일 수 있다.
또한, 프런트대쉬크로스멤버(100)의 아우터패널(140)은 도 3과 같이 좌측패널(142)과 우측패널(144)로 구성되며, 좌측패널(142)과 우측패널(144)의 마주하는 단부가 각각 센터멤버(500)의 양 측단에 결합될 수 있다.
실내공간의 활용을 위해 플로어패널은 평평한 패널로 구성되고, 공간의 훼손을 방지하고자 센터멤버(500)는 플로어패널의 하부에 결합될 수 있다. 그에 따라 프런트대쉬크로스멤버(100)의 이너패널(120)은 도 2와 같이 후술할 센터멤버(500)의 상단을 덮는 형상으로하여 실내 바닥면을 최대한 평편하게 구성하고, 프런트대쉬크로스멤버(100)의 아우터패널(140)은 도 3과 같이 플로어패널의 하부에서, 좌측패널(142)과 우측패널(144)로 구성되며, 좌측패널(142)과 우측패널(144)의 마주하는 단부가 각각 하부로 돌출된 센터멤버(500)의 양 측단에 결합될 수 있다. 이러한 구조를 통하여 실내공간의 활용을 극대화하면서도 각각을 폐단면의 멤버로 형성하여 로드패스를 확실히 형성할 수 있도록 하는 것이다.
한편, 본 발명의 경우 차량의 전방 하부에 마련되며, 양단부가 양측에 위치하는 프런트사이드멤버(200)에 각각 연결되고, 차량의 가로방향으로 연장된 프런트로워크로스멤버(300) 및 차량의 엔진룸 하부에서 차량의 길이방향으로 연장되며, 전단부가 프런트로워크로스멤버(300)에 연결되고, 후단부가 프런트대쉬크로스멤버(100)에 연결된 프런트센터지지멤버(400)를 포함한다.
본 발명의 프런트로워크로스멤버(300)와 프런트센터지지멤버(400)는 전방에서 입력되는 충격을 차량의 사이드부 뿐만 아니라 중앙부에도 전파함으로써 차량의 전체적인 길이방향으로 충분히 충격을 흡수할 수 있도록 전파하고, 차량의 전단부가 변형되어 실내공간이 충돌시 변형되는 문제를 방지하기 위한 지지체의 역할을 수행하는 것이다.
구체적으로, 프런트로워크로스멤버(300)는 도 1에 도시된 것과 같이, 차량의 전방 하부에 마련되며, 양단부가 양측에 위치하는 프런트사이드멤버(200)에 각각 연결되고, 차량의 가로방향으로 연장된다.
한편, 차량의 프런트사이드멤버(200)에는 제1연결지점(220) 및 제1연결지점(220)보다 전방에 위치된 제2연결지점(240)이 구비될 수 있다. 이러한 프런트사이드멤버(200)의 제1연결지점(220)에는 일측으로 프런트대쉬크로스멤버(100)의 단부가 연결되며, 제1연결멤버(250)는 차량 외측방으로 연장되어 도어실멤버(260)와 연결될 수 있다. 그에 따라 차량의 전방충돌로 입력된 충격은 프런트사이드멤버(200)를 타고 양 측방에서 전파되며, 해당 충격이 프런트로워크로스멤버(300)와 프런트센터지지멤버(400)를 통해 센터멤버(500)와 프런트대쉬크로스멤버(100)로 전파된다.
또한, 프런트대쉬크로스멤버(100)로 전파된 충격은 다시 부가되는 멤버를 통해 차량 외측방으로 전파되어 도어실멤버(260)로 전달되는 것이다.
따라서, 전방충돌시 충격은 도어실멤버(260), 프런트사이드멤버(200), 센터멤버(500)를 통해 전체적인 차량 길이방향으로 충분히 흡수되는 것이다. 그리고 실내공간의 전방이 프런트대쉬크로스멤버(100)와 연결멤버(280)로 지지되어 승객석의 변형을 방지하고, 이는 다시 도어실멤버(260), 프런트사이드멤버(200), 센터멤버(500)를 통해 지지됨으로써 승객석의 변형을 확실히 방지할 수 있는 것이다.
또한, 프런트사이드멤버(200)의 제2연결지점(240)은 제1연결지점(220)보다 전방에 위치되는 것으로서, 제2연결지점(240)의 일측으로는 프런트로워크로스멤버(300)가 연결되고, 제2연결지점(240)의 타측으로는 연결멤버(280)가 연결되며, 연결멤버(280)는 차량 외측방으로 연장되어 휀더에이프런멤버(A)와 연결될 수 있다. 그리고 연결멤버(280)는 전방휠하우징의 전단부를 따라 연장될 수 있다.
이러한 구조를 통해 차량의 전방 휠이 승객석으로 밀고 들어가며 변형되는 현상의 방지가 가능하고, 프런트사이드멤버(200)와 휀더에이프런멤버(A) 및 프런트로워크로스멤버를 상호 연결함으로써 차량의 전방 구조를 더욱 강하게 하고 휀더에이프런멤버(A)까지도 로드패스로서 활용할 수 있는 것이다.
또한, 이러한 구조는 단지 정면충돌뿐만 아니라, 측면충돌 내지 옵셋충돌시에도 각각의 멤버를 모두 유기적으로 활용하여 로드패스를 형성하는 구조로서 최적화된 것이다.
한편, 센터멤버는 전단부가 프런트대쉬크로스멤버(100)의 중앙부에 연결되고 차량 플로어의 중앙에서 후방으로 연장된다. 그리고 프런트센터지지멤버(400)의 후단부는 도 1 내지 3과 같이 센터멤버(500)의 전단부에 직접 연결되고, 센터멤버(500)의 전단부가 프런트대쉬크로스멤버(100)의 중앙부와 연결될 수 있다. 이를 통해 전방 충돌을 차량의 중앙에서 확실히 지지할 수 있도록 한다. 그리고 프런트대쉬크로스멤버(100), 프런트센터지지멤버(300), 센터멤버(500)는 폐단면을 갖는 멤버 형상이고, 상호 직간접적으로 연결되어 전방 및 측방 충돌로드패스를 형성할 수 있는 것이다.
본 발명의 차량의 프런트 차체에 따르면, 소형 전기자동차 등 엔진룸과 프런트오버행이 매우 작은 차량에 있어서 효율적으로 충돌강성과 차량의 샤시강성을 보강할 수 있다.
본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 프런트대쉬크로스멤버 200 : 프런트사이드멤버
400 : 프런트센터지지멤버 500 : 센터멤버

Claims (11)

  1. 대쉬패널의 하부에 마련되며, 양단부가 양측에 위치하는 프런트사이드멤버에 각각 연결되고, 차량의 가로방향으로 연장된 프런트대쉬크로스멤버;
    차량의 전방 하부에 마련되며, 양단부가 양측에 위치하는 프런트사이드멤버에 각각 연결되고, 차량의 가로방향으로 연장된 프런트로워크로스멤버;
    차량의 엔진룸 하부에서 차량의 길이방향으로 연장되며, 전단부가 프런트로워크로스멤버에 연결되고, 후단부가 프런트대쉬크로스멤버에 연결된 프런트센터지지멤버; 및
    전단부가 프런트대쉬크로스멤버에 연결되고, 차량의 플로어를 따라 후방으로 연장된 센터멤버;를 포함하는 차량의 프런트 차체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    프런트사이드멤버에는 제1연결지점 및 제1연결지점보다 전방에 위치된 제2연결지점이 구비된 것을 특징으로 하는 차량의 프런트 차체.
  3. 청구항 2에 있어서,
    프런트사이드멤버의 제1연결지점은 대쉬패널 하부와 연결되고, 제1연결지점에는 프런트대쉬크로스멤버가 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 프런트 차체.
  4. 청구항 2에 있어서,
    프런트사이드멤버의 제2연결지점은 범퍼백빔 결합부에 인접한 프런트사이드멤버의 전단부이며, 제2연결지점에 프런트로워크로스멤버가 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 프런트 차체.
  5. 청구항 4에 있어서,
    프런트사이드멤버의 제2연결지점과 휀더에이프런멤버는 연결멤버로 연결되고, 연결멤버는 전방휠하우징의 전단부를 따라 연장된 것을 특징으로 하는 차량의 프런트 차체.
  6. 청구항 1에 있어서,
    프런트센터지지멤버의 후단부는 센터멤버의 전단부에 직접 연결되고, 센터멤버의 전단부가 프런트대쉬크로스멤버의 중앙부와 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 프런트 차체.
  7. 청구항 1에 있어서,
    프런트대쉬크로스멤버, 프런트센터지지멤버, 센터멤버는 폐단면을 갖는 멤버 형상이고, 상호 직간접적으로 연결되어 전방 및 측방 충돌로드패스를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량의 프런트 차체.
  8. 청구항 1에 있어서,
    프런트대쉬크로스멤버는 실내측으로 위치되는 이너패널 및 실외측으로 위치되는 아우터패널로 구성되고, 이너패널과 아우터패널이 결합되어 폐단면을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량의 프런트 차체.
  9. 청구항 8에 있어서,
    프런트대쉬크로스멤버의 이너패널은 센터멤버의 상단을 덮는 형상인 것을 특징으로 하는 차량의 프런트 차체.
  10. 청구항 8에 있어서,
    프런트대쉬크로스멤버의 아우터패널은 좌측패널과 우측패널로 구성되며, 좌측패널과 우측패널의 마주하는 단부가 각각 센터멤버의 양 측단에 결합된 것을 특징으로 하는 차량의 프런트 차체.
  11. 청구항 5에 있어서,
    프런트사이드멤버의 상면에 연결멤버의 하단이 결합되고, 프런트사이드멤버의 차량 엔진룸 방향 측면에 프런트로워크로스멤버가 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 프런트 차체.
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