KR200219621Y1 - 차량의 프론트사이드멤버 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량의 프론트사이드멤버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 충돌체에 따라 저항하는 지지강성을 다양하게 갖도록 설계하여 보행자의 충돌시 보행자의 상해치를 저감시키고, 대차에 의한 충돌시에는 승차자의 안전을 확보할 수 있는 차량의 프론트사이드멤버에 관한 것이다.

본 고안의 차량의 프론트사이드멤버는 엔진룸(2)을 사이에 두고 양측에 배치되어 전방측으로 라디에이어서포트멤버(3)의 양단과 결합되고, 후방측으로 엔진룸(2)과 차실을 가로막는 대시패널(4)에 수직하는 방향으로 결합되는 프론트사이드멤버(1)에 있어서, 상기 프론트사이드멤버(1)는 차량의 길이방향으로 배치되어 소정의 강성을 보유한 원통형의 전사이드바(10)와, 상기 전사이드바(10)의 후미에 결합되어 우레탄재의 폼(23)을 사이에 두고 전후측에 패널(22)이 결합되는 완충부재(21)가 길이방향으로 다수배치되는 전멤버(20)와, 상기 전멤버(20)의 후방측에 위치되어 후사이드바(30)로 결합되는 박스형의 보강체(41)를 구비하며 충돌력에 다단계로 대응하는 후멤버(40)로 구성된다.

따라서 정면충돌에 대한 다양한 강성을 보유하므로 보행자 및 승객의 안전성을 향상시킬 수 있으며, 정면충돌에 대한 설계의 자유도를 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

차량의 프론트사이드멤버{FRONT SIDE MEMBER FOR MOTOR VEHICLE}

본 고안은 차량의 프론트사이드멤버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 충돌체에 따라 저항하는 지지강성을 다양하게 갖도록 설계하여 보행자의 충돌시 보행자의 상해치를 저감시키고, 대차에 의한 충돌시에는 승차자의 안전을 확보할 수 있는 차량의 프론트사이드멤버에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 차체와 섀시로 구성되며, 이 차체는 골격을 형성하는 차체프레임과, 이 차체프레임에 결합되는 패널들로 이루어진다.

이러한, 차량은 충돌 사고시 승객의 안전을 확보하기 위한 테스트로 전방충돌과 측면충돌이 있으며, 이는 자동차의 안전성을 확보하는 중요한 요소로서, 이미 각 나라에서는 이러한 충돌시의 안전치를 법규화하여 수입규제 등의 항목으로 적용하고 있다.

따라서 차량의 전후방에는 외부 충돌에 대한 충격 저감수단으로 우레탄 등의 완충부재로 성형된 범퍼 등을 설치하여 충돌에너지에 대응하고 있지만 상기의 충격 저감수단은 부피나 무게에 따른 연비상승등 많은 조건을 고려하여 제한적으로 설치되므로 탑승객을 효과적으로 보호하지 못하는 것이 문제점으로 노출되어 왔다.

도 1은 프론트사이드멤버의 장착위치를 나타낸 차량의 사시도이고, 도 2는 종래 자동차의 프론트사이드멤버의 일부를 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이, 엔진룸(200)을 사이에 두고 차체프레임의 양측에 위치되는 프론트사이드멤버(100)를 도시하고 있다.

상기 엔진룸(200)내에는 엔진, 전륜서스펜션, 라디에이터, 스티어링기어박스 등이 설치되며, 다양한 방향에서 전달되는 충격력에 대응하도록 소정의 강성을 보유하고 있다.

이러한, 엔진룸(200)의 양측에 차량의 길이방향으로 배치되는 프론트사이드멤버(100)는 전방측으로 라디에이터서포트멤버(300)의 양단과 결합되며, 후방측으로는 차실을 가로막는 대시패널(400)에 수직하는 방향으로 결합된다.

이와 같은 프론트사이드멤버(100)는 외측에 위치하는 아웃멤버(120)와, 이 아웃멤버(120)의 내측에 제공되어 수회 절곡성형된 ″??″자형의 인너멤버(110)로 이루어지며, 상기 인너멤버(110)는 상하단에 플랜지를 형성하여 아웃멤버(120)의 일측면에 결합된다.

상기와 같이 이루어지는 프론트사이드멤버(100)는 차량의 전방측에서 전달되는 충격력에 저항하여 승차자의 안전을 확보한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 프론트사이드멤버(100)는 대차에 의한 충돌력이 전가(傳嫁)될 경우에는 충돌력이 직접적으로 작용하는 부분은 절곡변형되고, 그 반대편은 쉽게 전단되므로 균일한 변형을 유도하지 못하는 단점이 있다.

즉, 상기의 프론트사이드멤버(100)는 충돌력에 일정한 변위를 유도하여 흡수 및 완충시키지 못하고 충돌력에 취약한 위치에서 절곡되어 꺽이는 현상이 일어나므로, 이 프론트사이드멤버(100)에서 완충시키지 못한 충돌력이 엔진룸(200)측에 작용하게 된다.

따라서 상기 엔진룸(200)에 설치된 엔진 및 트랜스밋션 등이 충돌력에 의해 자체강성을 보유한 상태에서 후방측에 위치한 차실측으로 침입하게 되어 승객의 안전을 크게 위협하는 문제점을 초래한다.

아울러 상기의 프론트사이드멤버(100)는 보행자와의 충돌시 충돌력에 의한 변형을 극대화시켜 보행자에게 가해지는 충돌력을 최대한 저감시켜야 하지만 대차에 충돌력으로부터 승객을 보호하기 위한 목적으로 부재의 강성을 높여 단위 변형량당 큰 저항력을 갖도록 제작되어 있으므로 보행자의 치명적인 상해를 입히는 문제점이 있다.

본 고안은 전술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 충돌체에 따라 저항하는 지지강성을 다양하게 갖도록 설계하여 보행자의 충돌시 보행자의 상해치를 저감시키고, 대차에 의한 충돌시에는 승차자의 안전을 확보할 수 있는 차량의 프론트사이드멤버를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 차량의 프론트사이드멤버는 엔진룸을 사이에 두고 양측에 배치되어 전방측으로 라디에이어서포트멤버의 양단과 결합되고, 후방측으로 엔진룸과 차실을 가로막는 대시보드에 수직하는 방향으로 결합되는 프론트사이드멤버에 있어서, 상기 프론트사이드멤버는 차량의 길이방향으로 배치되어 소정의 강성을 보유한 원통형의 전사이드바와, 상기 전사이드바의 후미에 결합되어 우레탄재의 폼을 사이에 두고 전후측에 패널재가 결합되는 완충부재가 길이방향으로 다수배치되는 전멤버와, 상기 전멤버의 후방측에 위치되어 후사이드바로 결합되는 박스형의 보강체를 구비하며 충돌력에 다단계로 대응하는 후멤버로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1은 프론트사이드멤버의 장착위치를 나타낸 차량의 사시도,

도 2는 종래 자동차의 프론트사이드멤버의 일부를 나타낸 사시도이다.

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 프론트사이드멤버의 사시도,

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 도 3의 ″A-A″선 단면도,

도 5는 본 고안의 실시예에 따른 도 4의 ″A″부를 나타낸 사시도이다.

※도면 주요 부분에 대한 부호의 설명※

1 : 프론트사이드멤버 2 : 엔진룸

3 : 라디에이터서포트멤버 4 : 대시패널

10 : 전사이드바 20 : 전멤버

21 : 완충부재 22 : 패널

23 : 폼 24 : 에어홀

30 : 후사이드바 40 : 후멤버

41 : 보강체 42 : 충돌유도흡수부

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 프론트사이드멤버의 장착위치를 나타낸 차량의 사시도이고, 도 3은 본 고안의 실시예에 따른 프론트사이드멤버의 사시도이다.

또한, 도 4는 본 고안의 실시예에 따른 도 3의 ″A-A″선 단면도이고, 도 5는 본 고안의 실시예에 따른 도 4의 ″A″부를 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이, 차체프레임의 전방 양측 즉, 엔진룸(2)의 양측에 차량의 길이방향으로 설치되는 프론트사이드멤버(1)를 도시하고 있다.

상기 프론트사이드멤버(1)는 전방측으로 라디에이터서포트멤버(3)의 양단과 결합되며, 후방측으로는 엔진룸(2)과 차실 사이에 위치되어 일종의 격벽을 형성하는 대시패널(4)에 수직하는 방향으로 결합된다.

이러한, 프론트사이드멤버(1)는 소정크기의 직경을 갖는 전,후사이드바(10),(30)와, 전방측에 위치되어 충돌력에 의한 변형률을 극대화시킨 전멤버(20)와, 이 전멤버(20)의 후방측인 대시패널(4)에 후미가 마운팅되고 충돌력에 다단계에 걸쳐 저항하는 후멤버(40)로 구성된다.

즉, 상기의 전사이드바(10)는 차량의 길이방향으로 배치되어 소정의 강성을 보유하며, 이 전사이드바(10)의 후미측에 결합되는 전멤버(20)는 완충성이 우수한 우레탄재의 폼(23)을 사이에 두고 전후측에 패널(22)이 결합되는 완충부재(21)가 차량의 길이방향으로 다수 배치되어 이루어진다.

여기서 상기 전멤버(20)의 폼(23)은 내부에 하나 이상의 에어홀(24)이 성형되어 충돌력에 의해 에어댐퍼 역할을 수행하도록 이루어진다.

그리고 상기 전멤버(20)의 후방측에 위치되어 후사이드바(30)로 연결되는 후멤버(40)는 일측으로 대시패널(22)(4)에 마운팅되며 박스형의 보강체(41)를 구비하여 이루어진다.

이러한, 후멤버(40)는 보강체(41)내에 위치되어 차량의 길이방향으로 전후측이 중앙을 향해 단차가 지도록 수회 절곡성형된 충돌유도흡수부(42)를 포함하여 이루어진다.

상기와 같이 이루어지는 차량의 프론트사이드멤버는 다음과 같이 작용한다.

차량의 정면충돌시 완충부재(21)인 범퍼가 1차적인 충격흡수를 수행하고, 이어서 차체의 전방골조를 이루는 프론트사이드멤버(1)가 충돌력에 대응하게 된다.

여기서 상기의 프론트사이드멤버(1)를 구성하는 전멤버(20)는 충돌력에 의한 변형률을 극대화시킨 상태이므로 보행자와의 충돌시 보행자에게 전달되는 충돌력을 최대한 흡수하므로서 상해치를 저감시키게 된다.

그리고 상기 전멤버(20)의 후방측에 위치된 후멤버(40)는 단차 형성된 충돌유도흡수부(42)에서 충돌력에 다단계에 걸쳐 대응하므로 그 지지강성을 높일 수 있으며, 대차에 의한 충돌시에는 균일한 변형을 유도하여 충돌력을 변형에너지로 바꾸어 흡수 및 완충시키게 된다.

따라서 상기의 프론트사이드멤버(1)는 정면충돌시 소정의 강성을 보유한 전사이드바(10)가 충돌력에 의해 후방측으로 밀리게 되면, 이 전사이드바(10)의 후방측에 위치된 전멤버(20)가 충돌력에 의한 변형률이 크므로 보행자와의 충돌시에는 보행자의 상해치를 최대한 저감하게 되고, 대차에 의한 충돌시에는 충돌력을 후방측으로 전가한다.

이어서, 상기 전멤버(20)의 후방측에 결합된 후사이드바(30)가 소정의 강성으로 저항하고 후방측에 위치된 후멤버(40)측으로 충돌력을 전가한다.

상기 후멤버(40)는 충돌력이 작용하게 되면 충돌흡수유도부(42)에서 충돌력에 다단계에 걸쳐 저항하며, 충돌력이 클 경우에는 길이방향으로 접혀지므로서 충돌에너지를 변형에너지로 바꾸어 흡수 및 완충시키므로 차실에 탑승한 승객의 안전을 확보한다.

이와 같이, 이루어지는 차량의 프론트사이드멤버의 전멤버는 보행자와 충돌할 경우에 충돌력에 의한 변형률을 극대화시켜 보행자의 상해치를 저감시키고, 후방측에 위치된 후멤버는 대차에 의한 충돌력에 다단계에 걸쳐 저항하고 동시에 균일한 변형을 유도하여 충돌력이 엔진룸측으로 전가되어 차실로 침입하는 실내침입량을 저감시켜 승객의 안전성을 최대한 확보하는 이점이 있다.

따라서 정면충돌에 대한 다양한 강성을 보유하므로 보행자 및 승객의 안전성을 향상시킬 수 있으며, 정면충돌에 대한 설계의 자유도를 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

본 고안은 기재된 실시예에 한정하는 것이 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다.

따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 고안의 실용신안등록청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (3)

1. 엔진룸(2)을 사이에 두고 양측에 배치되어 전방측으로 라디에이어서포트멤버(3)의 양단과 결합되고, 후방측으로 엔진룸(2)과 차실을 가로막는 대시패널(4)에 수직하는 방향으로 결합되는 프론트사이드멤버(1)에 있어서,

   상기 프론트사이드멤버(1)는 차량의 길이방향으로 배치되어 소정의 강성을 보유한 원통형의 전사이드바(10)와;

   상기 전사이드바(10)의 후미에 결합되어 우레탄재의 폼(23)을 사이에 두고 전후측에 패널(22)이 결합되는 완충부재(21)가 길이방향으로 다수배치되는 사각통체형의 전멤버(20)와;

   상기 전멤버(20)의 후방측에 위치되어 후사이드바(30)로 결합되는 박스형의 보강체(41)를 구비하며 충돌력에 다단계로 대응하도록 중앙으로 경사진 계단형의 후멤버(40)로;

   구성됨을 특징으로 하는 차량의 프론트사이드멤버.
2. 제 1항에 있어서, 상기 전멤버(20)의 폼(23)은 내부에 하나 이상의 에어홀(24)이 성형되어 충돌력에 의해 에어댐퍼 역할을 수행하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 프론트사이드멤버.
3. 제 1항에 있어서, 후멤버(40)는 보강체(41)내에 위치되어 차량의 길이방향으로 전후측이 중앙을 향해 단차가 지도록 수회 절곡성형된 충돌유도흡수부(42)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 프론트사이드멤버.