KR200147047Y1 - 차량의 프런트사이드멤버 보강구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 프런트사이드멤버 구조에 관한 것으로,

보다 구체적으로는 프런트사이드멤버의 구조를 개선하여 차량의 정면 충돌시 효과적인 충격흡수 및 완충을 수행하는 것은 물론, 옵셋(OFFSET) 충돌시에도 전방부와 측면부의 강성을 효과적으로 유지하여 충분한 충격흡수를 수행하여, 탑승객에게 전달되는 충격량을 저감할수 있도록,

프론트사이드멤버(40)의 상단을 직선화하고, 종그루브(50)를 다수 성형한 전방부(F)와, 횡그루브(60)를 다수 성형한 후방부(R) 사이에 절곡 성형된 보강패널(30)을 설치하여 강성을 증대시키는 차량의 프런트사이드멤버 보강 구조에 관한 것이다.

Description

차량의 프런트사이드멤버 보강 구조

제1도는 자동차의 차체 골조도.

제2도는 종래 프런트사이드멤버을 나타낸 제1도의 A 부 측면도.

제3도는 제2도의 A-A선 단면도.

제4도는 제2도의 B-B선 단면도.

제5도는 본 고안의 구조를 나타낸 측면도.

제6도는 제5도의 C-C선 단면도.

제7도는 제5도의 D-D선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 프런트사이드인너패널 20 : 프런트사이드아웃터패널

30 : 보강패널 40 : 프런트사이드멤버

50 : 횡그루브 60 : 종그루브

본 고안은 자동차의 프런트사이드멤버 보강 구조에 관한 것으로,

보다 구체적으로는 프런트사이드멤버의 구조를 보완하여 차량의 정면 충돌시 표과적인 충격 흡수 및 완충을 수행하는 것은 물론, 옵셋(OFFSET) 충돌 시에도 전방부와 측면부의 강성을 효과적으로 유지하여 충분한 충격흡수를 수행하고,

탑승객에게 전달되는 충격량을 저감할 수 있도록 하는 차량의 프런트사이드멤버 보강구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 충돌 사고시 탑승객의 안전을 확보하기 위한 테스트로는 전방 충돌과 측면 충돌이 있으며, 이는 자동차의 안전성을 확보하는 중요한 요소로서 각 나라에서는 이러한 충돌 시의 안전치를 법규화하여 수입 규제 등의 큰 항목으로 이용하고 있다.

일 예로 유럽에서는 40% 옵셋(OFFSET) 정면 충돌 시행법규를 수입조항에 적용할 예정이므로 이 분야에 관한 중요성이 대두되고 있다.

참고로 상기 40% 옵셋(OFFSET)은 유럽에서 적용 예정인 정면 충돌 시행 법규로서,

자동차의 정면 충돌 테스트에 있어, 정면으로 부딪히지 않고 차량의 좌측이나 우측으로 편중되어 충돌하였을 경우에 베리어(BARRIER ; 장벽)와 충돌하는 차량 전방부(F)의 면적을 퍼센트(PERCENT ; 백분률로 나타내는 것으로, 각 나라마다 적용치가 다르며 북미에서는 100% 옵셋(OFFSET)을 적용하고 있다.

현재 생산되고 있는 자동차는 대부분이 전방 충돌에 대한 강성을 어느 정도 보유하고 있으나,

자동차가 어느 한 방향으로 편중되어 옵셋(OFFSET) 충돌하였을 경우 편중된 충격력으로 인하여 전방 충돌에 높은 강성을 보유한 차체의 각 요소들이 측면충격과 옵셋충격에는 취약한 강성을 가지므로 이 부분에 악영향을 받게 되는 불합리함이 있었다.

일 예로 차량이 정면 충돌을 하였을 경우, 차량 전방부에서 완충부재인 범퍼가 일차적으로 충격흡수를 수행하게 되고, 이어서 나머지 충격력에 대해서는 프런트사이드멤버가 흡수하게 되는데 이부분이 구조적으로 높은 응력을 가지고 있으므로 정면 충돌에 대하여 큰 반력을 가질수 있는 장점을 가지지만,

차량이 충돌 체에 대한 충돌 방향이 편중되어 옵셋(OFFSET) 충돌을 하였을 때,

충격력에 대하여 측방향으로 취약한 차체는 상기 충격력으로 심하게 변형 및 파손을 초래하여,

차량 후방에 위치한 엔진 룸을 실내로 밀려들어가게 하여 탑승객의 안전을 크게 위협하는 것이 문제점으로 노출되어 왔다.

즉, 그 원인으로는 차체의 프런트사이드멤버의 구조가 정면 충돌에 비해 측면 충돌이나 옵셋 충돌에 대한 강성이 취약하기 때문이다.

종래 프런트사이드멤버의 구조는 제2도의 전방부와 후방부를 나타낸 제3도 및 제4도에 도시된 바와 같이,

전방부(F)는 프런트사이드인너패널(1)과 프런트사이드아웃터패널(2)이 절곡 성형되어 결합하고,

후방부(R)는 보강패널(3)을 사이에 두고 프런트사이드인너패널(1)과 프런트사이드아웃터패널(2)이 결합하여 프런트사이드멤버(4)를 구성하는 구조로써,

차량의 정면 충돌 시, 프런트사이드멤버(4)가 충격력에 대하여 어느정도의 충격흡수를 할수 있는 구조적인 응력을 가지는 반면 차량이 충돌체에 대해 옵셋 충돌을 하였을 때,

충격력에 대하여 측방향으로 취약한 구조를 가진 프런트사이드멤버(4)는 충격력으로 인하여 차체에 심한 변형 및 파손을 초래하게 되며,

상기 충격력이 대차에 의한 충격력일 경우에는 차량 후방에 위치한 엔진 룸을 실내로 밀려들어가게 하여 탐승객의 안전을 확보하지 못하고 크게 위협하는 것이 문제점으로 노출되어 왔다.

즉, 그 원인으로는 차체의 프런트사이드멤버(4)의 구조가 정면 충돌에 비해 측면 충돌이나 옵셋 충돌에 대한 강성이 취약하기 때문이다.

따라서, 이와같이 구성된 종래의 프런트사이드멤버(4)의 구조는 옵셋충돌에 대한 충격흡수를 위한 구조로써는 적합하지 못하여,

차체에 심한 변형 및 파손을 초래하고, 탑승객의 안전을 위협하는 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 종래의 상기 문제점을 개선 보완하기 위하여 안출된 것으로,

굽힘 강성과 비틀림 강성이 차량의 성능에 큰 영향을 주므로 외부 충격에 대한 변형량이 효과적으로 흡수할수 있는 구조를 프런트사이드멤버에 적용하되, 옵셋 충돌에 대한 강성을 증대할 수 있게 설계된 프런트사이드멤버 구조를 제공하여 차량의 충돌시 차체에 변형 및 파손을 최소화하고 탑승객의 안전확보를 할수 있도록 한것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 프론트사이드멤버의 상단을 직선화 하고, 횡방향의 그루브를 성형한 전방부와 종방향의 그루브를 성형한 후방부 사이에 절곡성형된 보강패널을 설치한다.

이하 첨부된 도면에 의하여 본 고안의 기술적 구성을 보다 상세히 설명하되, 상기 종래 기술과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명하고, 그 반복되는 설명은 생략한다.

제5도 및 제6도는 본 고안에 의한 프런트사이드멤버의 단면 구조를 나타낸 것으로,

프런트사이드인너패널(10)과, 프런트아웃터패널(20)로 결합하는 전방부(F)와,

보강패널(30)을 사이에 두고 결합하는 후방부(R)로 구성되는 프런트사이드멤 버(40)에 있어서,

상기 전방부(F)는 단면적을 증대시키고 상단을 직선 연장하며 다수의 종그루브(50)를 성형하고,

후방부(R)는 다수의 횡그루브(60)를 성형하되, 상기 보강패널(30)은 절곡 성형하여 구성한다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과는 다음과 같다.

프런트사이드인너패널(10)과 프런트사이드아웃터패널(20)로 결합되는 전방부(F)와 절곡성형된 보강패널(30)을 결합하는 후방부(R)로 구성되는 프런트사이드멤버(40)는,

차량의 정면 충돌시 차량 전방부(F)에 위치한 범퍼가 일차적으로 어느 정도의 충격력을 흡수하게 되고 이어서 나머지 충돌력에 대하여,

단면적을 증대시키고 다수의 종그루브(50)와 횡그루브(60)를 형성하며 절곡성형된 보강패널(30)을 구비하여, 결합 강성을 증대시킨 프런트사이드멤버(40)는,

차량의 정면 충돌이나 옵셋 충돌시, 차량 전방부(F)에서 전가된 충격력에 대하여 변형 에저지를 축적할수 있는 구조로 설계되어 있으므로 충분한 충격흡수를 수행할수 있으며,

특히 옵셋(OFFSET) 충돌시, 다수의 종그루브(50)와 횡그루브(60)를 형성하고 있으므로 대차에 의한 충돌력에 상응하는 응력을 보유하므로써,

차량 전방부(F)에서 충분한 충격흡수를 할수 있어 후방부(R)에 위치한 엔진룸으로 충격력을 보유한채 밀리는 현상을 방지하여 차체의 변형 및 파손을 최소화하여 탑승객의 안전확보를 할수 있게 된다.

따라서, 이와 같은 본 고안은 자동차 정면으로부터 충격이 있을 때 대차의 충돌력에 대응하는 프런트사이드멤버(40)가 상기 충돌력에 대하여 충분하게 흡수 및 저감하는 것은 물론,

옵셋 충돌시에도 효과적인 강성을 보유하므로 탑승자의 안전 확보를 향상시킬 수 있으며,

각 나라의 수입규제 항목으로 대두되고 있는 옵셋 충돌시험을 충족할 수 있는 매우 유용한 고안이다.

Claims (1)

1. 프런트사이드인너패널(10)과, 프런트아웃터패널(20)로 결합하는 전방부(F)와, 보강패널(30)을 사이에 두고 결합하는 후방부(R)로 구성되는 프런트사이드멤버(40)에 있어서, 상기 전방부(F)는 증대시키고 상단을 직선 연장하며 다수의 종그루브(50)를 성형하고, 후방부(R)는 다수의 횡그루브(60)를 성형하되, 상기 보강패널(30)은 절곡 성형하여 구성한 것을 특징으로 차량의 프런트사이드멤버 보강구조.