KR102660369B1 - 차량의 전방 차체 - Google Patents

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Abstract

차량 대쉬패널 하단의 좌측단부와 우측단부에서 각각 전방으로 연장된 프런트사이드멤버; 프런트사이드멤버의 전단을 연결하며 차량 폭방향으로 연장된 어퍼백빔; 차량 대쉬패널 하단의 중앙 좌측부와 우측부에서 각각 전방으로 연장된 프런트센터멤버; 프런트센터멤버의 전단을 연결하며 차량 폭방향으로 연장된 로워백빔; 및 좌측의 프런트사이드멤버와 프런트센터멤버를 서로 연결하고, 우측의 프런트사이드멤버와 프런트센터멤버를 서로 연결하는 한 쌍의 지지멤버;를 포함하는 차량의 전방 차체가 소개된다.

Description

차량의 전방 차체 {FRONT BODY OF VEHICLE}
본 발명은 초소형 마이크로 모빌리티 등과 같이 차체의 전방 오버행이 극단적으로 짧은 차량의 경우에도 효과적으로 전방 충돌성능과 강성을 높일 수 있도록 하는 차량의 전방 차체에 관한 것이다.
최근 전기자동차 등의 등장과 연비 및 환경문제가 대두됨에 따라 초소형의 1인 또는 2인 승차환경의 마이크로 모빌리티에 대한 시장의 요구가 높아지고 있다.
마이크로 모빌리티의 경우에는 전기자동차로 개발되거나 또는 초소형의 엔진이 차량의 후방에 위치됨으로써 차량 전방의 길이를 매우 짧게 설계하는 것이 일반적이다.
그에 따라 자연스럽게 차량의 전방휠로부터 전단부까지의 이격거리인 프런트 오버행이 극단적으로 짧아지는 디자인을 갖게 된다.
그러나 프런트 오버행이 짧아질 경우 전방 충돌시 충격을 흡수할 수 있는 공간과 강성의 확보가 매우 어려운 문제가 있다. 특히, 이러한 차량들의 경우에는 엔진이 차량의 후방에 위치되기 때문에 차량의 전방 차체에서는 서브프레임 등이 불필요하고, 그 결과 충돌강성을 확보하는 문제가 더욱 어렵게 된 것이다.
따라서, 이러한 마이크로 모빌리티에 있어서도 전방의 차체가 효과적인 충돌 흡수 구조를 갖도록 설계하는 것이 필요한 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.
KR 10-2017-0070294 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 초소형 마이크로 모빌리티 등과 같이 차체의 전방 오버행이 극단적으로 짧은 차량의 경우에도 효과적으로 전방 충돌성능과 강성을 높일 수 있도록 하는 차량의 전방 차체를 제공하고자 함이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 전방 차체는, 차량 대쉬패널 하단의 좌측단부와 우측단부에서 각각 전방으로 연장된 프런트사이드멤버; 프런트사이드멤버의 전단을 연결하며 차량 폭방향으로 연장된 어퍼백빔; 차량 대쉬패널 하단의 중앙 좌측부와 우측부에서 각각 전방으로 연장된 프런트센터멤버; 프런트센터멤버의 전단을 연결하며 차량 폭방향으로 연장된 로워백빔; 및 좌측의 프런트사이드멤버와 프런트센터멤버를 서로 연결하고, 우측의 프런트사이드멤버와 프런트센터멤버를 서로 연결하는 한 쌍의 지지멤버;를 포함한다.
차량 대쉬패널 하단의 좌측단부와 우측단부에는 각각 휠하우징부가 형성되고, 프런트사이드멤버는 휠하우징부에서 전방으로 연장될 수 있다.
프런트센터멤버는 대쉬패널에서 프런트사이드멤버보다 하방에 위치될 수 있다.
프런트센터멤버는 대쉬패널에서 양측 프런트사이드멤버의 사이 지점에 위치될 수 있다.
대쉬패널의 하단에는 전방크로스멤버가 마련되고, 프런트센터멤버는 전방크로스멤버에서부터 전방으로 연장될 수 있다.
프런트사이드멤버는 전방크로스멤버보다 상방으로 이격된 지점에서 대쉬패널에 결합될 수 있다.
차량의 플로어에는 센터크로스멤버가 마련되고, 센터크로스멤버의 중앙 좌측부와 우측부에서 각각 전방으로 플로어를 따라 연장된 연장멤버가 마련되며, 연장멤버는 대쉬패널을 사이에 두고 프런트센터멤버와 연결될 수 있다.
대쉬패널의 하단은 플로어와 연결되고, 대쉬패널과 플로어의 사이에서 지면측으로 돌출되며 차량 폭 방향으로 연장된 전방크로스멤버가 마련되고, 연장멤버는 플로어의 상부면을 따라 연장되어 프런트센터멤버와 연결되며, 프런트센터멤버의 단부는 상부지점이 대쉬패널을 사이에 두고 연장멤버와 연결되고 하부지점이 전방크로스멤버와 연결될 수 있다.
양측의 프런트센터멤버를 서로 차량 폭방향으로 연결하는 연결멤버;를 더 포함할 수 있다.
지지멤버는 일단부가 프런트센터멤버의 연결멤버와 마주하는 지점에 연결되고, 차량 폭 방향으로 연장되며 타단부가 프런트사이드멤버에 연결될 수 있다.
본 발명의 차량의 전방 차체에 따르면, 초소형 마이크로 모빌리티 등과 같이 차체의 전방 오버행이 극단적으로 짧은 차량의 경우에도 효과적으로 전방 충돌성능과 강성을 높일 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 전방 차체의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 전방 차체와 플로어가 결합된 상태의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 전방 차체를 후방에서 바라본 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 전방 차체의 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 전방 차체의 로드패스를 나타낸 도면.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 전방 차체의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 전방 차체와 플로어가 결합된 상태의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 전방 차체를 후방에서 바라본 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 전방 차체의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 전방 차체를 상방에서 바라본 도면이다.
본 발명에 따른 차량의 전방 차체는, 차량 대쉬패널(10) 하단의 좌측단부와 우측단부에서 각각 전방으로 연장된 프런트사이드멤버(100); 프런트사이드멤버(100)의 전단을 연결하며 차량 폭방향으로 연장된 어퍼백빔(120); 차량 대쉬패널(10) 하단의 중앙 좌측부와 우측부에서 각각 전방으로 연장된 프런트센터멤버(300); 프런트센터멤버(300)의 전단을 연결하며 차량 폭방향으로 연장된 로워백빔(320); 및 좌측의 프런트사이드멤버(100)와 프런트센터멤버(300)를 서로 연결하고, 우측의 프런트사이드멤버(100)와 프런트센터멤버(300)를 서로 연결하는 한 쌍의 지지멤버(340);를 포함한다.
본 발명의 경우 엔진이나 모터 등의 구동부가 차량의 후방부에 위치됨으로써 프런트 오버행이 극단적으로 짧은 경우의 차량에 있어서도 전방충돌성능을 충분히 확보할 수 있도록 설계된 새로운 개념의 차량 전방 차체 구조에 관한 것이다.
프런트 오버행이 짧아지고 엔진이 위치되지 않음에 따라 차량의 전방 하부에는 서브프레임 등이 설치될 필요성이 없다. 다만, 서브프레임이 없을 경우에는 전방 충돌시 충분한 지지력을 발휘하기가 어렵기 때문에 새로운 멤버들의 보강이 필요하다.
우선, 본 발명의 경우 차량 대쉬패널(10) 하단의 좌측단부와 우측단부에서 각각 전방으로 연장된 프런트사이드멤버(100)가 마련된다. 그리고 프런트사이드멤버(100)의 전단을 연결하며 차량 폭방향으로 연장된 어퍼백빔(120)이 마련된다. 즉, 프런트사이드멤버(100)의 경우에는 차량의 전방 양측에서 충돌에 대비하고, 어퍼백빔(120)과 함께 로드패스를 형성한다.
또한, 차량 대쉬패널(10) 하단의 중앙 좌측부와 우측부에서 각각 전방으로 연장된 프런트센터멤버(300)가 마련된다. 그리고 프런트센터멤버(300)의 전단을 연결하며 차량 폭방향으로 연장된 로워백빔(320)이 마련된다. 프런트센터멤버(300)는 프런트사이드멤버(100)보다 좀 더 중앙부에 위치되고 좌/우 한 쌍으로 마련되어 프런트사이드멤버(100)만으로는 부족한 충돌강성을 보강하는 역할을 수행한다.
종래의 서브프레임이 삭제되는 대신에 이러한 프런트센터멤버(300)와 로워백빔(320)이 추가됨으로써 충돌강성을 확보할 수 있고, 이는 프런트 오버행이 짧아지더라도 엔진 등의 부품이 없기 때문에 차량의 전방 공간을 충분히 활용할 수 있어 배치가 가능한 구조이다. 종래 차량들의 경우에는 엔진룸에 엔진 등이 배치되어 공간적인 활용이 매우 어려워 이와 같이 프런트멤버와 백빔 등의 중첩된 구성의 적용 자체를 생각할 수 없는 구조였다.
특히, 전방 충돌시 프런트사이드멤버(100) 혹은 프런트센터멤버(300)의 좌굴을 방지하여 승객석을 보호하고, 두 멤버를 상호 연결하여 충격이 분산됨으로써 효과적인 로드패스를 얻기 위해, 좌측의 프런트사이드멤버(100)와 프런트센터멤버(300)를 서로 연결하고, 우측의 프런트사이드멤버(100)와 프런트센터멤버(300)를 서로 연결하는 한 쌍의 지지멤버(340)가 마련된다. 구체적으로, 지지멤버(340)는 일단부가 프런트센터멤버(300)의 연결멤버(360)와 마주하는 지점에 연결되고, 차량 폭 방향으로 연장되며 타단부가 프런트사이드멤버(100)에 연결될 수 있다.
도시된 것과 같이 지지멤버(340)는 비교적 중앙에 위치하는 프런트센터멤버(300)에서 차량의 외측으로 연장되며 단부가 프런트사이드멤버(100)에 연결됨으로써 프런트사이드멤버(100)와 프런트센터멤버(300)간의 로드패스를 형성하고 상호가 서로 지지할 수 있는 구조를 형성함으로써 충돌시 좌굴되지 않도록 하여 승객석을 보호하고 충격이 고르게 분산되어 충돌성능이 향상될 수 있도록 하는 것이다.
한편, 차량 대쉬패널(10) 하단의 좌측단부와 우측단부에는 각각 휠하우징부(12)가 형성되고, 프런트사이드멤버(100)는 휠하우징부(12)에서 전방으로 연장될 수 있다. 그에 따라 프런트센터멤버(300)는 대쉬패널(10)에서 프런트사이드멤버(100)보다 하방에 위치될 수 있다. 그리고 프런트센터멤버(300)는 대쉬패널(10)에서 양측 프런트사이드멤버(100)의 사이 지점에 위치될 수 있다. 즉, 프런트센터멤버(300)는 대쉬패널(10)의 중앙 하단부에 마련되고 프런트사이드멤버(100)는 휠하우징부(12)에 마련됨으로써 프런트사이드멤버(100)가 프런트센터멤버(300)보다 좀 더 상방에 위치되고 좀 더 차량의 외측방에 위치될 수 있도록 하여 프런트사이드멤버(100)와 프런트센터멤버(300)가 역 사다리꼴 형상의 격자 형상을 형성함으로써 전방충돌뿐만 아니라 경사충돌 및 옵셋충돌에도 효과적으로 대응할 수 있도록 하는 것이다.
한편, 대쉬패널(10)의 하단에는 전방크로스멤버(54)가 마련되고, 프런트센터멤버(300)는 전방크로스멤버(54)에서부터 전방으로 연장될 수 있다. 구체적으로, 대쉬패널(10)의 하단은 플로어(30)와 연결되고, 대쉬패널(10)과 플로어(30)의 사이에서 지면측으로 돌출되며 차량 폭 방향으로 연장된 전방크로스멤버(54)가 마련된다. 이러한 전방크로스멤버(54)는 대쉬패널(10)과 플로어(30)의 사이에 마련되어 절곡되는 패널 연결부 지점의 비틀림 강성을 보강한다. 그리고 이러한 전방크로스멤버(54)를 이용하여, 전방크로스멤버(54)로부터 프런트센터멤버가 전방으로 연장되도록 함으로써 프런트센터멤버(300)의 충돌시 지지력을 확보하도록 한다.
추가적으로, 차량의 플로어(30)에는 센터크로스멤버(50)가 마련되고, 센터크로스멤버(50)의 중앙 좌측부와 우측부에서 각각 전방으로 플로어(30)를 따라 연장된 연장멤버(52)가 마련되며, 연장멤버(52)는 대쉬패널(10)을 사이에 두고 프런트센터멤버(300)와 연결될 수 있다. 즉, 프런트센터멤버(300)의 충돌에 대한 지지력 확보를 더욱 보강하기 위하여, 센터크로스멤버(50)에 지지되는 연장멤버(52)를 통해 프런트센터멤버(300)를 지지토록 함으로써 전방충돌시 프런트센터멤버(300)가 후방으로 밀리지 않도록 하고, 충돌에 의한 충격이 차량의 후방을 따라 전파되며 차량의 측방으로 전파되도록 로드패스를 형성하는 것이 가능해지는 것이다.
또한, 연장멤버(52)는 플로어의 상부면을 따라 연장되어 프런트센터멤버(300)와 연결되며, 프런트센터멤버(300)의 단부는 상부지점이 대쉬패널(10)을 사이에 두고 연장멤버(52)와 연결되고 하부지점이 전방크로스멤버(54)와 연결될 수 있다. 이러한 구조는 도 4의 단면도에 잘 나타나 있다. 프런트센터멤버(300)의 후단부가 연장멤버(52)와 전방크로스멤버(54)에 동시에 연결되도록 함으로써 로드패스는 전방크로스멤버(54)와 센터크로스멤버(50) 모두 활용하는 경로로 설계가 가능하고, 프런트센터멤버(300)의 지지력 역시 전방크로스멤버(54)와 센터크로스멤버(50)를 모두 사용하여 지지함으로써 충분한 지지력을 확보할 수 있는 것이다. 이러한 연결구조의 구현을 위해 센터크로스멤버(50)는 플로어(30)의 상부면에 배치하고, 전방크로스멤버(54)는 플로어(30)의 하부면에 배치토록 하는 것이다.
한편, 이러한 양측의 프런트센터멤버(300)는 서로 차량 폭방향으로 연결하는 연결멤버(360)에 의해 상호 연결되고, 그에 따라 경사충돌이나 옵셋충돌시에도 도 5와 같이 전 방향의 로드패스를 활용할 수 있으며, 전방충돌시에도 프런트센터멤버(300)와 프런트사이드멤버(100)의 좌굴을 방지토록 하는 것이다.
본 발명의 차량의 전방 차체에 따르면, 초소형 마이크로 모빌리티 등과 같이 차체의 전방 오버행이 극단적으로 짧고 전방에 엔진이 설치되지 않아 서브프레임이 없는 경우의 차량에 있어서도 효과적으로 전방 충돌성능과 차량의 강성을 높일 수 있으며, 전방위적인 로드패스를 형성할 수 있게 된다.
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.
10 : 대쉬패널 30 : 플로어
100 : 프런트사이드멤버 300 : 프런트센터멤버

Claims (10)

  1. 차량 대쉬패널 하단의 좌측단부와 우측단부에서 각각 전방으로 연장된 프런트사이드멤버;
    프런트사이드멤버의 전단을 연결하며 차량 폭방향으로 연장된 어퍼백빔;
    차량 대쉬패널 하단의 중앙 좌측부와 우측부에서 각각 전방으로 연장된 프런트센터멤버;
    프런트센터멤버의 전단을 연결하며 차량 폭방향으로 연장된 로워백빔; 및
    좌측의 프런트사이드멤버와 프런트센터멤버를 서로 연결하고, 우측의 프런트사이드멤버와 프런트센터멤버를 서로 연결하는 한 쌍의 지지멤버;를 포함하고,
    차량의 플로어에는 센터크로스멤버가 마련되고, 센터크로스멤버의 중앙 좌측부와 우측부에서 각각 전방으로 플로어를 따라 연장된 연장멤버가 마련되며, 연장멤버는 대쉬패널을 사이에 두고 프런트센터멤버와 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 전방 차체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    차량 대쉬패널 하단의 좌측단부와 우측단부에는 각각 휠하우징부가 형성되고, 프런트사이드멤버는 휠하우징부에서 전방으로 연장된 것을 특징으로 하는 차량의 전방 차체.
  3. 청구항 1에 있어서,
    프런트센터멤버는 대쉬패널에서 프런트사이드멤버보다 하방에 위치된 것을 특징으로 하는 차량의 전방 차체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    프런트센터멤버는 대쉬패널에서 양측 프런트사이드멤버의 사이 지점에 위치된 것을 특징으로 하는 차량의 전방 차체.
  5. 청구항 1에 있어서,
    대쉬패널의 하단에는 전방크로스멤버가 마련되고, 프런트센터멤버는 전방크로스멤버에서부터 전방으로 연장된 것을 특징으로 하는 차량의 전방 차체.
  6. 청구항 5에 있어서,
    프런트사이드멤버는 전방크로스멤버보다 상방으로 이격된 지점에서 대쉬패널에 결합된 것을 특징으로 하는 차량의 전방 차체.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    대쉬패널의 하단은 플로어와 연결되고, 대쉬패널과 플로어의 사이에서 지면측으로 돌출되며 차량 폭 방향으로 연장된 전방크로스멤버가 마련되고, 연장멤버는 플로어의 상부면을 따라 연장되어 프런트센터멤버와 연결되며, 프런트센터멤버의 단부는 상부지점이 대쉬패널을 사이에 두고 연장멤버와 연결되고 하부지점이 전방크로스멤버와 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 전방 차체.
  9. 청구항 1에 있어서,
    양측의 프런트센터멤버를 서로 차량 폭방향으로 연결하는 연결멤버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 전방 차체.
  10. 청구항 9에 있어서,
    지지멤버는 일단부가 프런트센터멤버의 연결멤버와 마주하는 지점에 연결되고, 차량 폭 방향으로 연장되며 타단부가 프런트사이드멤버에 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 전방 차체.
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