KR20010106242A - 차량의 앞부분차체구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 차량의 앞부분 차체구조에 관한것으로서, 경량이고 차체강성에 뛰어난 차량의 앞부분 차체구조의 제공을 과제로 한 것이며, 그 해결수단에 있어서, 대시패널(3)의 상부에는, 관형상부재로 이루어진 대시패널멤버(1)가 차폭방향을 향해서 접합되고, 또 대시패널멤버(1)의 양끝은, 사이드패널(4)의 내부쪽에 있어서 돌아들어가는 동시에 도어개구부를 따라서 차량하부방향으로 사이드실(5)까지 연장설치되며, 각 부분에 있어서 접합되어 있다. 대시패널멤버(1)에는, 양끝이 사이드패널(4)의 근처에 위치하는 관형상부재로 이루어진 인스트루먼트패널멤버(2)가 차폭방향으로 접합되어 있다. 이 인스트루먼트패널멤버(2)의 중앙부는, 차량하부방향으로 볼록형상의 대략 U자 형상으로 형성되어 있으며, 그 U자 형상의 하단부는, 플로어패널(6)에 접합되어 있다. 또 당해 U자 형상의 윗부분에는, 보강부재(11)가 접합되어 있는것을 특징으로 한 것이다.

Description

차량의 앞부분차체구조{FRONT BODY STRUCTURE OF VEHICLE}

본 발명은, 차량의 앞부분차체구조에 관하여, 예를 들면 대표적인 차량인 자동차의 차실 앞부분의 차체구조에 관한 것이다.

최근, 소위 하이드로 폼에 의한 금속부재의 성형방법이 자동차분야에 있어서 각종 제안되어 있고, 이 기술을 이용한 부재의 성형방법으로서는, 예를 들면, 하이드로 폼에 의해 형성된 레인포스멘트를, 차체의 필러 내부에 접합하는 기술이 일본국 특개평 10-218017호에 제안되어 있다. 또, 일본국 특개평 11-235963호에는, 하이드로 폼에 의해 형성된 레인포스멘트를, 차체의 사이드프레임 내부에 접합하는기술이 제안되어 있고, 이외에도, 하이드로 폼에 의해서 차체 각 부분의 금속부재가 성형되어가고 있다.

하이드로 폼은, 금형에 넣은 고장력 강관의 내부에 액체(기름이나 물 등)를 채우고, 그 상태에 있어서 액체에 가하는 압력을 높임으로써, 고장력 강관을 소망하는 형상으로 성형하는(팽창시킨다) 수법이며, 관련된 수법에 의하면, 강판을 프레스한 복수의 부재를 용접함으로써 소망하는 부재형상을 얻는 종래의 수법보다도 경량 또한 고강성의 부재를 얻을 수 있다.

일반적으로, 대표적인 차량인 자동차의 차실 앞쪽의 카울부분은, 차체강성에 기여하는 동시에, 미묘한 조정이나 지지 정밀도가 요구되는 스티어링 샤프트나 에어백 등이 부착되는 안전상 중요한 구조부분이나, 구성하는 부품점수가 많고, 형상도 복잡하기 때문에, 조립이나 설계에도 제약이 많다. 이 때문에, 카울부분에도 하이드로 폼을 적용함으로써, 부품점수의 삭감이나 조립의 간소화가 소망스러우나, 상기와 같이, 차체강성 및 안전상의 관점에서도 중요한 구조부분이기 때문에, 확실한 기술이 요구된다.

그래서 본 발명은, 경량이고 차체강성에 뛰어난 차량의 앞부분차체구조의 제공을 목적으로 한다.

도 1은 본 실시형태에 있어서의 차량의 앞부분차체구조의 요부(조수석 쪽)를 표시한 사시도.

도 2는 본 실시형태에 있어서의 차량의 앞부분차체구조를 차체 앞쪽을 향해서 정면시하는 도면.

도 3은 도 2의 A-A단면을 예시하는 단면도.

도 4는 도 2의 B-B단면을 예시하는 단면도.

도 5는 도 2의 A-A단면을 예시하는 단면도.

도 6은 중공(中空)스폿용접에 의해서 사이드패널(4)에 대시패널멤버(1)를 접합하는 방법을 설명하는 도면.

도 7은 본 실시형태에 있어서 이용가능한 하이드로 폼 성형설비를 설명하는 도면.

도 8은 하이드로 폼에 의한 성형방법을 설명하는 도면.

도 9는 하이드로 폼에 의한 성형방법을 설명하는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 대시패널멤버 2: 인스투르먼트패널멤버

3: 대시패널 4: 사이드패널

4a: 사이드패널 아우터 4b: 사이드패널 이너

5: 사이드실 6: 플로어패널

7: 조수석 에어백 부착용 브래킷 8: 인스투르먼트패널 부착용 브래킷

9: 용접건 삽입용 개구 10: 스티어링 샤프트 부착용 브래킷

11: 보강부재 21: 카울 업퍼

22: 카울 로어 23: 프런트 윈도우

24: 부시 31: 스폿용접건

101: 유압유닛 102: 유압프레스기

103: 상형 104: 하형

105: 유압라인 106: 고장력강관

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관한 차량의 앞부분차체구조는, 이하의 구성을 특징으로 한다.

즉, 차실과 그 외부를 간을 막는 대시패널, 그 대시패널 또는 그 근처에 접합되는 동시에 차폭방향으로 뻗는 대시패널멤버, 아울러 상기 대시패널 근처에 있어서 차폭방향으로 뻗는 동시에 양끝이 차체의 사이드패널에 지지되는 인스트루먼트패널멤버를 구비하는 차량의 앞부분차체구조로서, 상기 대시패널멤버 및/또는 상기 인스트루먼트패널멤버를, 예를 들면 하이드로 폼을 이용해서 관형상부재로 성형하고, 형성한 관형상부재의 양끝을, 상기 사이드패널에 접합하는것을 특징으로 한다.

썩 알맞는 실시형태에 있어서, 상기 인스트루먼트패널멤버를 이루는 관형상부재는, 그 양끝이 상기 사이드패널에 접합하는 동시에, 그 중앙부를 차량하부방향으로 볼록형상의 대략 U자 형상으로 형성하고, 그 U자 형상의 하단부는, 상기 차체의 플로어패널에 접합하면 된다.

또, 썩 알맞는 실시형태에 있어서, 상기 대시패널멤버를 이루는 관형상부재는, 그 양끝을, 상기 사이드패널에 있어서 도어개구부를 따라서 차량하부방향으로 연장설치하는 동시에, 상기 차체의 사이드 실에 접합하면 되고, 이 경우, 상기 인스트루먼트패널멤버를 이루는 관형상부재는, 그 양끝을, 상기 사이드패널 근처에 있어서 상기 대시패널멤버에 접합하는 동시에, 그 중앙부를 차량하부방향으로 볼록형상의 대략 U자 형상으로 형성하고, 그 U자 형상의 하단부는, 상기 차체의 플로어패널에 접합하면 된다.

상기의 구조에 있어서, 상기 인스트루먼트패널멤버의 중간부분에는, 예를 들면, 스티어링 샤프트 부착용의 브래킷이나, 조수석 에어백 부착용의 브래킷이 접합하면 된다.

또, 상기 대시패널멤버에는, 차폭방향의 폐쇄단면을 가진 카울부재를 접합하면 된다.

즉, 청구항 1, 청구항 2의 발명에 의하면, 예를 들면 하이드로 폼에 의해 형성된 관형상부재(청구항 8)에 의해서 대시패널멤버 또는 인스트루먼트패널멤버가 형성되어 있기 때문에, 부품점수나 용접개소가 많은 종래의 구조와 비교해서 경량화를 실현할 수 있는 동시에, 고강성도 실현할 수 있다. 이 때문에, 인스트루먼트패널멤버의 중간부분에 설치한 브래킷에 의해(청구항 5, 청구항 6) 스티어링 샤프트나 조수석 에어백을 안전하게 부착시킬 수 있다.

또, 청구항 3의 발명에 의하면, 관형상부재로 이루어진 대시패널멤버의 양끝이 청구항 1에 관한 구조와 비교해서 차체내 측면에 있어서 큰면적에 의해 접합되기 때문에, 차체강성을 보다 향상시킬 수 있다.

또, 청구항 4의 발명에 의하면, 관형상부재로 이루어진 대시패널멤버와 인스트루먼트패널멤버가 차체내 측면에 있어서 접합되기 때문에, 차체강성의 향상과 부품점수의 삭감에 의한 경량화를 더욱더 촉진할 수 있다.

또, 청구항 7의 발명에 의하면, 관형상부재로 이루어진 대시패널멤버에 의해서 차체강성을 확보할 수 있으므로, 카울부재의 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명에 관한 차량의 앞부분차체구조의 일실시 형태를, 도면을 참조해서 상세히 설명한다.

도 1은, 본 실시형태에 있어서의 차량의 앞부분차체구조의 요부(조수석 쪽)를 표시한 사시도이고, 도 2는, 본 실시형태에 있어서의 차량의 앞부분차체구조를 차체앞쪽을 향해서 정면시하는 도면이다(또한, 스폿용접을 행해야할 개소를, 도 1에 있어서의 ×표시 및 도 2에 있어서의 ▲표시에 의해 예시한다).

차실과 그 외부의 엔진룸을 간을 막는 대시패널(3)의 윗부분에는, 관형상부재로 이루어진 대시패널멤버(1)가 차폭방향으로 향해서 접합되고, 또 대시패널멤버(1)의 양끝은, 차체강성을 향상시키도록, 사이드패널(4)의 내부쪽에 있어서 도 2에 표시한 바와같이 돌아들어가는 동시에 도어개구부를 따라서 차량하부방향으로 사이들 실(5)까지 연장설치되고, 각 부에 있어서 접합되어 있다.

또, 대시패널멤버(1)에는, 양끝이 사이드패널(4)의 근처에 위치하는 관형상부재로 이루어진 인스트루먼트패널멤버(2)가 차폭방향으로 접합되어 있다. 이 인스트루먼트패널멤버(2)의 중앙부는, 도 2에 표시한 바와같이, 차량하부방향에 볼록형상의 대략 U자 형상으로 형성되어 있고, 그 U자 형상의 하단부는, 플로어패널(6)에 접합되어 있다. 또 당해 U자 형상의 윗부분에는, 보강부재(11)가 접합되어 있다.

본 실시형태에서는, 대시패널멤버(1) 및 인스트루먼트패널멤버(2)에 이와같은 구조를 채용함으로서, 종래의 차체앞부분구조와 비교해서 부품점수나 용접개소를 삭감할 수 있고, 경량화를 실현하는 동시에, 비틀림에 강한 고강성도 실현할 수 있다.

인스트루먼트패널멤버(2)의 중간부분에는, 조수석 에어백 부착용의브래킷(7), 인스트루먼트패널(계기패널) 부착용의 브래킷(8), 아울러 스티어링 샤프트 부착용의 브래킷(10)이 부착되어 있다. 대시패널멤버(1) 및 인스트루먼트패널멤버(2)는, 상기와 같이 강성에 뛰어나 있기 때문에, 미묘한 조정이나 지지 정밀도가 요구되는 스티어링 샤프트나 조수석 에어백을, 이들 브래킷을 개재해서 확실히 부착할 수 있고, 안전성을 확보할 수 있다.

본 실시형태에 있어서, 대시패널멤버(1) 및 인스트루먼트패널멤버(2)는, 하이드로 폼을 이용해서, 고장력강관에 의해 성형되어 있고, 대시패널멤버(1)에는, 도 1 및 도 2에는 도시하지 않은 카울부재가 접합된다. 이 카울부재의 구조를 포함해서, 본 실시형태에 있어서의 앞부분차체구조를 또 설명한다.

도 3 및 도 4는, 도 2의 A-A단면과 B-B단면을 예시하는 단면도이고, 어느 도면에도, 도 1 및 도 2에는 도시하지 않은 카울부재를 포함해서 표현하고 있다.

도 3 및 도 4에 표시한 바와같이, 차폭방향으로 뻗는 대시패널멤버(1)는, 대시패널(3)의 윗부분에 있어서 접합되어 있고, 대시패널멤버(1)의 하부쪽에는, 카울 업퍼(21)와 카울 로어(22)에 의해 구성되는 카울이 접합되어 있다. 또, 대시패널(3)의 하부쪽에는, 플로우패널(6)의 앞끝이 접합되어 있다.

그리고, 차체 완성시에 있어서, 대시패널(3)의 윗부분에는, 부시(24)를 개재해서 프런트 윈도우(23)가 배설되고, 또한 인스트루먼트패널멤버(2)는, 도 3에 표시한 바와같이 차체 중앙부에 있어서는 센터콘솔(Console)의 외형선(25)의 내부쪽에 위치하고, 도 4에 표시한 바와같이 조수석위치에 있어서는 대시보드의 외형선(26)의 내부쪽에 위치하게 된다.

또, 인스트루먼트패널멤버(2)는, 상술한 바와같이 중앙부에 있어서 U자 형상을 이루고 있으나, 그 U자 형상의 부분은, 도 3에 표시한 바와같이 하단부를 향해서 넓어지는 형상으로 형성되어 있고, 플로어패널(6)에 대한 안정된 고정을 실현하고 있다. 인스트루먼트패널멤버(2)의 이와 같은 복잡한 형상도, 하이드로 폼에 의하면 1부재(즉, 1개의 고장력강관)에 의해 실현할 수 있다.

또한, 대시패널멤버(1)에 접합되는 카울 업퍼(21) 및 카울 로어(22)의 단면형상은, 도 3 및 도 4에 표시한 형상에 한정되는 것은 아니고, 도 5에 표시하는 바와같은 형상으로 해도 된다.

즉, 도 5는, 도 2의 A-A단면을 예시하는 단면도이며, 도 3에 표시한 구조와는 다르고, 대시패널(3)의 윗부분은, 대시패널멤버(1)의 근처에 있어서 카울로어(22)와 접합되어 있다. 또, 도 3 내지 도 5에 있어서는, 대시패널멤버(1)의 하부쪽을 따라서 카울업퍼(21)의 앞끝을 접합했으나, 반대로, 그 앞끝을 대시패널멤버(1)의 상부쪽을 따라서 접합하는 구조로 해도 된다. 이와같이 대시패널멤버(1)에 접합되는 카울부재의 형상은, 차체의 형상이나 차량의 용도에 따라서 여러가지 구조를 채용하면 되고, 어느 경우에 있어서도, 카울부재의 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.

도 6은, 사이드패널(4)에 대시패널멤버(1)를 접합하는 방법을 설명하는 도면이다. 본 실시형태에서는, 사이드패널(4)을 구성하는 사이드패널 이너(4b)에 미리 개방된 개구(9)로부터 스폿용접건(31)을 삽입하고, 스폿용접건(31)에 의해서 사이드패널 이너(4b)와 대시패널멤버(1)를 잡은 상태로, 소위 인다이렉트용접(중공스폿용접)에 의해, 양부재를 접합한다.

여기서, 본 실시형태에 있어서 채용한 하이드로 폼에 의한 대시패널멤버(1) 및 인스트루먼트패널멤버(2)의 성형방법에 대해서 개략 설명한다.

도 7은, 본 실시형태에 있어서 이용가능한 하이드로 폼 성형설비를 설명하는 도면이다. 또, 도 8 및 도 9는, 하이드로 폼에 의한 성형방법을 설명하는 도면이다.

유압프레스기(102)의 하부쪽에 배치되는 상형(103) 및 하형(104)은, 미리 소망하는 형상(본 실시형태에서는, 대시패널멤버(1) 또는 인스트루먼트패널멤버(2)의 외형형상)으로 성형한다.

다음에, 상형(103) 및 하형(104) 사이에, 도 8에 표시한 바와같이 고장력강관(106)을 세트하고, 윗쪽으로부터 유압프레스기(102)에 의하여 압압하는 동시에, 고장력강관(106)의 내부에, 도 9에 표시한 바와같이 유압유닛(101)으로부터 유압라인(105)을 개재해서 오일을 충전시키고, 그 상태에 있어서 유압을 높인다. 이 고압인 유압에 의해, 고장력강관(106)은, 상형(103) 및 하형(104)에 따라서 소망하는 형상(본 실시형태에서는, 대시패널멤버(1) 또는 인스트루먼트패널멤버(2))으로 성형된다(불룩해진다).

이상 설명한 본 실시형태에 의하면, 경량이고 차체강성에 뛰어난 앞부분차체구조를 실현한다.

상기의 본 발명에 의하면, 경량이고 차체강성에 뛰어난 차량의 앞부분차체구조의 제공을 실현한다.

Claims (10)

1. 차실과 그 외부를 간을 막는 대시패널, 그 대시패널 또는 그 근처에 접합되는 동시에 차폭방향으로 뻗는 대시패널멤버, 아울러 상기 대시패널 근처에 있어서 차폭방향으로 뻗는 동시에 양끝이 차체의 사이드패널에 지지되는 인스트루먼트패널멤버를 구비하는 차량의 앞부분차체구조로서, 상기 대시패널멤버는 관형상부재에 의해 구성되어 있고, 그 관형상부재는, 그 양끝이, 상기 사이드패널에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 앞부분차체구조.
2. 차실과 그 외부를 간을 막는 대시패널, 그 대시패널 또는 그 근처에 접합되는 동시에 차폭방향으로 뻗는 대시패널멤버, 아울러 상기 대시패널 근처에 있어서 차폭방향으로 뻗는 동시에 양끝이 차체의 사이드패널에 지지되는 인스트루먼트패널멤버를 구비하는 차량의 앞부분차체구조로서, 상기 인스트루먼트패널멤버는 관형상부재에 의해 구성되어 있고, 그 관형상부재는, 그 양끝이, 상기 사이드패널에 접합되는 동시에, 그 중앙부가 차량하부방향에 볼록형상의 대략 U자 형상으로 형성되고, 그 U자 형상의 하단부가, 상기 차체의 플로어패널에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 앞부분차체구조.
3. 제 1항에 있어서, 상기 대시패널멤버의 양끝은, 상기 사이드패널에 있어서 도어개구부를 따라서 차량하부방향으로 연장설치되는 동시에, 상기 차체의 사이드실에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 앞부분차체구조.
4. 제 3항에 있어서, 상기 인스트루먼트패널멤버는, 관형상부재에 의해 구성되어 있고, 그 관형상부재는, 그 양끝이 상기 사이드패널 근처에 있어서 상기 대시패널멤버에 접합되는 동시에, 그 중앙부가 차량하부방향에 볼록형상의 대략 U자 형상으로 형성되고, 그 U자 형상의 하단부가, 상기 차체의 플로어패널에 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 앞부분차체구조.
5. 제 2항에 있어서, 상기 인스트루먼트패널멤버의 중간부에는, 스티어링 샤프트 부착용의 브래킷이 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 앞부분차체구조.
6. 제 2항에 있어서, 상기 인스트루먼트패널멤버의 중간부에는, 조수석 에어백 부착용의 브래킷이 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 앞부분차체구조.
7. 제 1항에 있어서, 상기 대시패널멤버에는, 차폭방향의 폐쇄단면을 가진 카울부재가 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 앞부분차체구조.
8. 제 2항에 있어서, 상기 대시패널멤버에는, 차폭방향의 폐쇄단면을 가진 카울부재가 접합되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 앞부분차체구조.
9. 제 1항에 있어서, 상기 대시패널멤버는, 하이드로 폼에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 앞부분차체구조.
10. 제 2항에 있어서, 인스트루먼트패널멤버는, 하이드로 폼에 의하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량의 앞부분차체구조.