KR200266659Y1 - 프론트임팩트보강용프론트사이드멤버구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 앞부분 양쪽에 장착되어 차체를 지탱하는 사이드 멤버의 구성을 개선하여 충돌시에 충격 완화 및 흡수 효과를 높이는데 목적이 있는 것으로 멤버 본체를 분할 구성하며 분할된 각 부분의 대접면을 경사지게 형성하고 각 대접면에는 연결 플렌지를 두워 용접 부착하므로서 멤버에 충격이 가해졌을 때 연결부 에 의하여 충격이 분사 또는 흡수되며 경사진 대접면이 빗글리면서 충격이 감소 되게 한 것이다.

Description

프론트 임팩트 보강용 프론트 사이드 멤버 구조

본 고안은 자동차에 있어서 치체의 전방부를 전체적으로 지탱하는 프론트 사이드 멤버에 충격에 의한 에너지가 가해졌을 때 효과적으로 에너지를 분산 시키고 충격을 흡수할수 있는 임팩트 보강용 프론트 사이드 멤버의 구조에 관한 고안이다.

차체의 좌우측에 장치되는 프론트 사이드 멤버는 멤버의 후단부가 대쉬패널에 부착되 있어서 충돌시에 멤버에 가해지는 에너지가 대쉬패널에 전달되어 대쉬패널이 자동차 실내로 밀려 들어오면서 승객에게 입히는 상해 수치가 높아지게 되는 것이다.

이와 같은 문제점은 프론트 사이드 멤버가 받는 외부 충격 에너지를 사이드 멤버에서 완화 또는 분산 시키지 못하기 때문이다. 이와 같은 문제점은 종래 대쉬패널의 구조가 단일 철판으로 구성 되있어서 충격을 완화 또는 흡수하지 못하기 때문이다.

본 고안은 이와 같은 종래 고안의 문제점을 해결하기 위하여 사이드 멤버에 충격이 가해졌을 때 효과적으로 충격을 완화 또는 분산 시켜 대쉬패널로 전달 되는 충격을 최소한으로 감소시켜 대쉬패널이 실내로 밀려들어 오는 것을 막을 수 있게 하기 위하여 사이드 멤버의 구성을 개선한 것이다.

본 고안의 사이드멤버의 구성은 멤버 본체를 등분하여 연결시키며 연결 부분의 대접면을 경사지게 형성하여 멤버 선단부에 충격이 가해졌을 때 경사진 대접면 이 멤버의 장착 위치에서 외측으로 빗글리면서 충격이 완화 흡수되게 한 것이다.

도 1은 종래 고안의 사시도

도 2는 본 고안의 사시도

도 3은 본 고안의 요부 단면도

도 4는 범선응력과 전단응력을 보여주는 그림

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

M : 멤버 1 : 선단부

2 : 중간부 3 : 후단부

1′2′2″3 : 대접면 4,5,6 : 용립플렌지

멤버(M)을 구성함에 있어서 선단부(1)와 중간부(2) 및 후단부(3)로 분할하고 선단부(1)의 대접면(1′)와 중간부(2)의 대접면(2′)(2″) 및 후단부(3)의 대접면(3′)를 동일 각도로 경사지게 형성하고 상기 각 대접면(1′)(2′)(2″)(3′)에는 용접 플렌지(4)(5)(6)를 두워 상기 대접면 (1′)(2′)(2″)(3′)을 용접 부착하여서 된 것이다.

이와 같이 된 본 고안은 멤버(M)의 본체가 3등분으로 분할되고 등분된 선단 부(1)와 중간부(2) 및 후단부(3)의 대접면 (1′)(2′)(2″)(3′)을 경사지게 형성 하여 각 대접면의 플렌지(4)(5)(6)를 용접 부착하므로 멤버(M)의 선단부(1)에 충격이 가해졌을 때 충격 전달이 선단부(1) 중간부(2) 후단부(3) 순서로 전달되면서 각 대접면에서 충격이 완화 및 흡수되며 충격 에너지가 클때에는 경사진 대접면이 외 측으로 빗글리면서 충격이 멤버(M) 자체에서 분산되는 것이다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면 첨부도면 도 4에 도시된 바와 같이 법선응력N= Pcosθ, 접선력 T =Psinθ, m'n'단면적을 A'라하면가 되므로 상기 도 4에서 경사면상의 법성응력 δ_n은

경사면상의 전단응력 τ는

최대 전단응력은 θ=45°일 때 일어나고 그 크기는

또 θ= 45°일 때 법선응력의 크기는 (σ_n)θ = 45°이므로 ½σ_x가 되어,

τ= σ_n이 된다.

따라서, 임팩트되는 힘 P가 선단부(1)에 충돌을 일으키면 그 힘은 선단부(1)의 대접면(1')과 접하고 있는 중간부(2)의 대접면(2')을 가압하게 되며, 이때 상기 선단부(1)가 변형 또는 파손되면서 1차로 임팩트되는 힘을 흡수하고 나머지 힘은 중간부(2)로 전달된다.

한편, 상기 중간부(2)의 대접면(2")와 접하는 대접면(3')를 갖는 후단부(3) 가 선단부(1)의 파손 및 변형 예와 같이 임팩트된 힘을 흡수하여 전달되는 충격을 상쇄시켜 대쉬패널로 전달되는 충격을 방지하도록 한다.

중공으로 형성된 프런트 사이드 멤버의 구조상 직선으로 절단된 단면적보다 경사각이 45°일 때 최대의 면적을 갖는 경사면의 단면적이 넓기는 하나 상기 용접플렌지는 용접되는 면적의 안정화를 꾀할 수 있도록 평면으로 형성하는 것이 바람직하며 용접의 형태는 맞대기 이음이 바람직하다.

이와 같은 효과를 갖는 본 고안은 일체로 구성되는 종래 사이드 멤버에 비하여 등분 시켜 연결한 대접면에서 충격이 흡수되며 선단부에서 받은 충격이 흡수 또는 완화되어 후단부로 전달되므로서 최종적으로 충격이 전달되는 대쉬패널에는 충격 에너지가 격감되어 대쉬패널이 실내로 침입하는 것을 감소 시킬 수가 있게 되 어 안전도를 높일 수 있게 되는 것이다.

Claims (1)

1. 멤버(M)을 구성함에 있어서 선단부(1)와 중간부(2) 및 후단부(3)로 분할하고 선단부(1)의 대접면(1′)과 중간부(2)의 대접면(2′)(2″) 및 후단부(3)의 대접면 (3′)를 45°로 경사지게 형성하고 상기 각 대접면(1′)(2′)(2″)(3′)에는 용접 플렌지(4)(5)(6)를 형성하여 각 플렌지를 용접 고정하여 이루어진 것을 특징으로 한 프론트 임팩트 보강용 프론트 사이드 멤버 구조.