KR20060089759A - 차량의 전방 차체 구조 - Google Patents

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KR20060089759A
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히로유키 미야사카
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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

차량의 전방 충돌에 의해 전륜에 인가되어, 사이드 실의 전단부에 과도하게 집중되는 충돌 하중을 억제하는 전방 차체 구조를 제공한다. 이 구조에서, 전방 에너지 흡수부재(23)가 범퍼(21)의 측단부의 배면에 부착되어 있다. 오목부(18)는 사이드 실(7)의 전단부와 아웃트리거(15)의 전면으로 형성된다. 후방 에너지 흡수부재(19)는 오목부(18)에 부착되어 있다. 아웃트리거(15)는 전방 사이드 부재(3)의 후단부에 결합된 전방 사이드 부재 연장부(5)와 사이드 실(7)을 연결한다. 차량의 전방 충돌시, 전방 에너지 흡수부재(23)는 전륜(1)의 우측 전방부와 간섭하여 전륜(1)의 좌측 전방부가 전방 사이드 부재(3)의 측면과 간섭하도록 하고 또한 전륜(1)의 후방부가 후방 에너지 흡수부재(19)와 간섭하도록 한다.

Description

차량의 전방 차체 구조{FRONT BODY STRUCTURE FOR VEHICLE}
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 차량 본체의 전방 차체 구조의 평면도이다.
도 2는 도 1의 전방 차체 구조의 사시도이다.
도 3은 도 1의 전방 차체 구조를 장착한 차량의 사시도이다.
도 4는 전방 우측으로 경사지게 차량 충돌시, 도 1의 전방 차체 구조를 갖는 차체의 변형을 도시하는 평면도이다.
도 5는 도 4의 충돌시 차체의 각 부품의 변형과 전륜의 횡방향 이동을 도시하고, 또 부분 다이어그램 (a) 에서 (f) 로의 순차적 변화를 도시하는 확대 개략도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 4의 충돌시 구조의 확대 개략도로서, 도 6a는 충돌 이전의 상태를 도시하고 도 6b는 충돌 이후의 상태를 도시한다.
도 7은 다른 차량과 똑바로 충돌시 도 1의 전방 차체 구조의 평면도이다.
도 8a 및 도 8b는 도 7의 충돌시 구조의 확대 개략도로서, 도 8a는 충돌 이전의 상태를 도시하고 도 8b는 충돌 이후의 상태를 도시한다.
도 9는 차량 충돌시, 도 1의 실시 형태에서 전방 에너지 흡수부재가 제거된 장치를 도시하는 평면도이다.
도 10a 및 도 10b는 도 6a의 프론트 필라의 선 X-X 을 따라 절취한 본 발명의 제2 실시 형태를 도시하는 단면도로서, 도 10a는 충돌 이전의 상태를 도시하고 도 10b는 충돌 이후의 상태를 도시한다.
도 11a 및 도 11b는 도 6a의 프론트 필라의 선 X-X 을 따라 절취한 본 발명의 제3 실시 형태를 도시하는 단면도로서, 도 11a는 충돌 이전의 상태를 도시하고 도 11b는 충돌 이후의 상태를 도시한다.
도 12a 및 도 12b는 차량 측방향 측면에서 투시할 때, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 구조의 확대 개략도로서, 도 12a는 충돌 이전의 상태를 도시하고 도 12b는 충돌 이후의 상태를 도시한다.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 제5 실시 형태를 도시하는 전방 차체 구조의 평면도로서, 도 13a는 충돌 이전의 상태를 도시하고 도 13b는 충돌 이후의 상태를 도시한다.
도 14는 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 구조의 주요부를 도시하는 평면도이다.
도 15는 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 구조의 주요부를 도시하는 평면도이다.
도 16a 및 도 16b는 도 6a의 프론트 필라의 선 XⅥ-XⅥ 을 따라 절취한 본 발명의 제8 실시 형태를 도시하는 단면도로서, 도 16a는 충돌 이전의 상태를 도시하고 도 16b는 충돌 이후의 상태를 도시한다.
본 발명은 차량의 전방 차체 구조에 관한 것이다.
일본국 특개평 11-342869 호에는 차량의 전방 차체 구조가 개시되어 있다. 이 전방 차체 구조에는 차체 하부의 양측에 차량의 전후 방향에서 연장하는 한 쌍의 사이드 실(side sill)이 배열되어 있다. 또, 프론트 필라가 각 사이드 실의 전단부에 직립으로 배열되어 있다. 전방 차체 구조는, 사이드 실 자체에 의해, 차량의 전방 충돌시 전륜을 통해 전달되는 충돌 하중을 분산하도록 이루어져 있다.
그러나, 전술한 전방 차체 구조에 있어서, 차량의 전방 충돌시, 적어도 하나의 전륜이 사이드 실의 전단부에만 직접 간섭하므로, 충돌 하중이 사이드 실에 과도하게 집중하여, 큰 변형을 발생하는 경향이 있었다. 또한, 전륜이 경사진 전방으로부터 충돌 하중을 받기 때문에 차량의 폭방향 내측으로 핸들을 조정할 때, 전륜, 예컨대 사이드 부재 내부에 배치된 차체 구조 부재와의 간섭이 발생하지 않는 문제가 발생한다. 이런 목적은 상기 전방 차체 구조가 차량 충돌에 후속하는 전륜(들)의 횡방향 이동을 제어하지 못하기 때문에 발생한다.
상기 사정을 감안하여, 본 발명의 목적은, 사이드 실의 전단부에서, 차량의 전방 충돌에 의해 전륜(또는 전륜들)에 작용하는 충돌 하중의 집중을 피할 수 있는 전방 차체 구조를 제공하는 데에 있다.
본 발명에 따르면, 전술한 목적은,
차량의 양 측면에 배열된 전륜;
차량의 전후방향에서 전륜 후방에 배열된 사이드 실과, 차량의 폭방향에서 전륜 내측에 위치하고 충돌 에너지를 흡수하는 에너지 흡수부와 충돌 에너지를 흡수하지 않는 에너지 비흡수부를 포함하는 사이드 부재를 구비하는 차체 구조 부재; 및
차체 구조 부재에 구비되고, 차량의 전후방향에서 사이드 실의 전단부로부터 전방으로 돌출하는 외부 돌출부를 구비하며, 차량의 전방충돌시 전륜의 횡방향 이동을 제어하여 충돌 하중을 전륜의 전단부로부터 사이드 부재의 에너지 비흡수부의 측면으로 전달하고 충돌 하중을 전륜의 후단부로부터 사이드 실의 전단부로 전달하도록 되어 있는 전륜 횡방향 이동 제어기;를 구비하는 차량의 전방 차체 구조에 의해 달성된다.
첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태를 이하에 설명한다.
도면에서, 도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 전방 차체 구조의 평면도이다. 도 2는 도 1의 사시도이고, 도 3은 도 1의 전방 차체 구조를 장착한 차량의 사시도이다. 도 1 및 도 2 모두, 화살표(Fr)로 도시된 방향은 차체의 전방측을 지시한다. 도 1 및 도 2에는 차체의 우측면의 전방 차체 구조만을 도시하지만, 그럼에도 불구하고 축 대칭 배열이기 때문에 차체 좌측의 전방 구조는 차체 우측의 전방 구조와 동일하다는 데에 주의하라. 따라서, 이하 설명은 차체의 우측의 전방 차체 구조를 일 실시예로 나타낸다.
차량 폭 방향에서 전륜(1) 내부에, 차체의 전후방향에서 연장하는 (차체 구조 부재로서) 전방 사이드 부재(3)가 존재한다. 이 전방 사이드 부재(3)는 전방 사이드 부재(3)의 연장부(5)에 연결되는 후단부를 갖고, 이후에는 이를 전방 사이드 부재 연장부(5)로 언급한다. 전륜(1) 후방에, (차체 구조 부재로서) 사이드 실(7)은 차체의 전후방향에서 연장하도록 배열되어 있다. 사이드 실(7)의 전단부의 상부에는, 사이드 실(7)의 전단부를 덮도록 프론트 필라(9)가 직립하고 있다.
플로워 패널(11)이 사이드 실(7) 내부에 배열되어 있다. 대시 패널(13)이 플로워 패널(11)의 전단부에 배열되어 있다. 대시 패널(13)은 또한, 그 하단부에, 대시 하부 단면 부재(17)를 구비하고 있다. 상기 전방 사이드 부재 연장부(5)는 대시 하부 단면 부재(17)의 하부 둘레를 통과하는 플로워 패널(11)의 하부면에 용접되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 전방 사이드 부재 연장부(5)는 아웃트리거(outrigger)(15)를 통해 사이드 실(7)의 전단부에 연결되어 있다.
본 실시 형태에서, 상기 전방 사이드 부재(3), 전방 사이드 부재 연장부(5), 사이드 실(7), 아웃트리거(15) 및 대시 하부 단면 부재(17)는 차체의 프레임을 형성하는 "차체" 구조 부재에 대응한다.
사이드 실(7)의 측면에, 차량 폭 방향에서 외향으로 이동시 차량의 후방을 향해 경사진 경사면(15a)(가이드부분)을 구비하면서, 아웃트리거(15)는 전방 사이드 부재 연장부(5)의 측면에 아웃트리거의 타단보다 차량 후방에 근접한 일단부를 갖고 있다. 사이드 실(7)의 전단부는 차량의 전방을 향해 돌출하는 외측 면(차량 폭 방향에서)으로 형성되는 돌출부분(돌출부)(7a)을 구비하고 있다. 따라서, 사이 드 실(7)의 전단부에는 차량 폭 방향에서 내향으로 이동시 차량의 후방을 향해 경사진 경사면(7b)을 구비하고 있다. 차량 폭 방향에서, 돌출부분(7a)의 외면은 직진시 전륜(1)의 외면 외부에 위치되어 있다.
단단한 합성 기포 고무의 후방 에너지 흡수부재(19)가 아웃트리거(15)의 경사면(15a)과 사이드 실(7)의 경사면(7b)으로 형성되는 오목부(18)에 고정되어 있다.
범퍼(21)("차체" 구조 부재 중 하나)가 전방 사이드 부재(3)의 전단부에 부착되어 있다. 단단한 합성 기포 고무의 전방 에너지 흡수부재(23)가 차량 폭방향에서 그 외단부에서, 범퍼(21)의 후면에 고정되어 있다. 후방 에너지 흡수부재(19)와 동일하게, 전방 에너지 흡수부재(23)의 외면(차량 폭 방향에서)이 직진시 전륜(1)의 외면 외부에 위치되고 있다. 전방 에너지 흡수부재(23)는 전륜(1)의 외측부를 덮도록 돌출부분(돌출부)(23a)을 구비하면서, 차량의 후방을 향해 돌출하는 외측 면(차량 폭 방향에서)으로 형성되어 있다.
본 실시 형태에서, 경사면(15a), 아웃트리거(15), 사이드 실(7)의 경사면(7b) 및 전방/후방 에너지 흡수부재(19)(23) 전부는 본 발명의 전륜의 횡방향 이동 제어기를 형성한다. 서브프레임(29)은 전방 사이드 부재(3)와 전방 사이드 부재 연장부(5)의 하면 양측에 고정되어 있다. 전방 사이드 부재(3)의 하면과 대시 하부 단면 부재(17)의 하면 사이의 서브프레임(29)에는 벤딩부가 구비되어 있다(도 8a 참조).
서브프레임(29)의 전단부는 전방 체결부(31)에서 전방 사이드 부재(3)의 하 면과 체결되며, 서브프레임(29)의 후단부는 후방 체결부(33)에서 전방 사이드 부재 연장부(5)의 하면과 체결되어 있다. 서브프레임(29)에는 후방 체결부(33)의 코너에 브레이스 부재(35)가 구비되어 있다.
서브프레임(29)은 전방 체결부(31)에서 차량의 후방을 향해 하방으로 경사지는 전방 경사부(29a)와, 이 전방 경사부(29a)의 후단부에서 차량의 후방을 향해 수평방향에서 연장하는 수평방향부(29b)와, 이 수평방향부(29b)의 후단부에서 후방 체결부(33)를 향해 약간 상방으로 경사지는 후방 경사부(29c)로 구성되어 있다. 서스펜션 아암(25)은 수평방향부(29b)에 연결되어 있다.
전술한 전방 차체 구조는 다음과 같이 동작한다. 도 4는 상기 전방 차체 구조를 구비한 차량이 전방 우측에서 경사지게 상대편 차량(35)과 정면 충돌하는 상황을 도시한다. 그리고, 경사 하중(F)이 우측 범퍼(21)의 전방면에 인가된다. 도 5는 전륜(1)의 순차적인 횡방향 이동과 부분 다이어그램 (a)에서 (f)로, 각 차량 부품의 순차적인 변형을 도시한다.
먼저, 하중(F)이 전방 우측에서 범퍼(21)에 인가되고, 범퍼(21)의 우단부가, 부분 다이어그램 (a)에 도시한 바와 같이, 내부 폴딩으로 변형하기 시작한다. 이런 내부 폴딩으로, 범퍼(21) 배면의 전방 에너지 흡수부재(23)가 전륜(1)의 전방 우측부와 간섭한다. 계속해서, 전륜(1)을 후퇴시키는 하중(F1)과 전륜(1)을 내향으로 조향(변형)시키는 하중(F2)을 발생하도록 전방 에너지 흡수부재(23)가 변형된다.
그리고, 전방 에너지 흡수부재(23)는 전륜(1)과 범퍼(21)의 간섭시 충격을 억제하도록 동작하므로, 범퍼(21)가 국부적으로 접히는 것을 방지한다. 또한, 부재(23)의 변형은 전륜(1)과의 접촉 면적을 증가시키기 때문에, 범퍼(21)에서의 하중을 전륜(1)으로 전달하는 효율을 개선하는 것이 가능하므로, 전륜(1)의 횡방향 이동으로 믿을 수 있는 제어가 내향으로 조향하도록 한다.
또한, 전방 에너지 흡수부재(23)가 전륜(1)과 또한 전륜(1)의 외면 외부에 위치된 외면(차량의 폭방향에서)을 덮는 돌출부(23a)를 포함하기 때문에, 부재(23)는 전륜(1)을 안내하여 내향으로 조향되므로, 휠의 횡방향 이동 제어를 확실히 한다.
다음에, 도 5의 다이어그램 (b) 로 도시한 바와 같이, 전륜(1)은 전륜(1)의 내향 조향에 의해 전방 사이드 부재(3)의 측벽과 간섭하므로, 측방향 하중이 전방 사이드 부재(3)로 인가된다.
다이어그램 (b) 로 도시한 상황과 동시에, 상대편 차량(35)으로부터 전방 사이드 부재(23)와 서브프레임(29)의 전단부로 경사 하중의 인가에 의해 차체의 변형이 진행된다. 결과적으로, 측면도로서 다이어그램 (d)에 가상선으로 도시한 바와 같이, 서브프레임(29)이 하방으로 접혀진다. 동시에, 측방향 하중의 추가적인 인가에 의해, 서브프레임(29)은 브레이스 부재(35)의 변형에 의한 에너지 흡수와 함께 내향으로(도 5의 좌측) 추가 변형된다.
서브프레임(29)의 상기 횡방향 이동의 결과로서, 후방으로 이동하는 동안 서스펜션 아암(25)이 내향으로 이동된다. 그리고, 전륜(1)은 동일한 횡방향 이동이다. 그후, 내향 조향된 전륜(1)에 인가된 추가적인 하중에 의해, 다이어그램 (f) 에 도시한 바와 같이, 사이드 실(7)의 전단부와 아웃트리거(15) 모두에 장착된 후방 에너지 흡수부재(19)와의 간섭으로 후방으로 전륜이 추가 이동된다. 후방 에너지 흡수부재(19)의 이런 변형에 의해, 차량의 전방 충돌시 에너지를 흡수하는 것이 가능하다.
이어서, 차체의 변형이 후방 에너지 흡수부재(19)의 변형과 함께 진행될 때, 전륜(1)의 후단부는, 내측 코너에서, 사이드 실(7)의 경사면(7b)과 아웃트리거(15)의 경사면(15a)으로 형성된 오목부(18)로 안내되므로, 전륜(1)은 도 4에 도시한 바와 같은 조향 자세를 갖게 된다.
다시, 사이드 실(7)의 돌출부(7a)의 외면이 차량의 폭 방향에서 전륜(1)의 외면 외부에 위치되고 있다. 이처럼, 차량의 전방 충돌시 전륜(1)이 후방으로 이동할 때, 전륜(1)이 사이드 실(7)에서 강제로 빠져 나오는 것을 방지하는 것이 가능하고 또 전방 사이드 부재(3)와 사이드 실(7)에 충돌 하중을 확실하게 전달되는 것이 가능하다.
전술한 바와 같이, 상황 (a)의 달성에 의해, 전륜(1)의 후단부가 후방 에너지 흡수부재(19)와 접촉하기 이전에 조향 방향에서 전륜(1)의 횡방향 이동을 제어하는 것이 가능하므로, 전륜(1)의 후단부가 오목부(18)로 용이하게 안내되도록 한다.
또한, 상황 (b)의 달성에 의해, 전방 사이드 부재(3)가 내향으로 크게 접히기 이전에 전륜(1)이 소정의 위치에서 전방 사이드 부재(3)와 간섭되기 때문에, 전륜(1)에서 전방 사이드 부재(3)까지 하중을 전달하는 루틴을 확실하게 하는 것이 가능하다.
게다가, 상황 (c) 와 상황 (d)의 달성에 의해, 전륜(1)이 전방 사이드 부재(3)의 측벽으로 안내된 좌측 전단부를 갖기 때문에 거의 일정한 조향 각을 유지하면서 전륜(1)이 서브프레임(29)의 하방 폴딩과 전방 입력 모두에 의해 후방으로 이동된다.
이어서, 상황 (f) 의 달성에 의해, 차량의 전방 충돌시 충돌 에너지가 후방 에너지 흡수부재(19)에 의해 흡수되는 동안 전륜(1)의 위치(차량의 폭 방향에서)는 거의 중앙의 오목부(18) 안내에 의해 제어된다. 결과적으로, 전륜(1)의 충돌 하중을 아웃트리거(15)와 사이드 실(17)로 확실하게 전달하는 것이 가능하다.
전륜(1)의 전술한 횡방향 이동에 의해 유발된 전체 효과로서, 전방에서 경사지게 차량에 인가된 하중은 충돌 시작시 전륜(11)에 의해 수용될 수 있고, 게다가, 전륜(1)에서 차체 프레임, 예컨대 전방 사이드 부재(3), 사이드 실(7), 아웃트리거(15) 등을 형성하는 차체 구조 부재로 하중을 효율적으로 전달하는 것이 가능하다. 결과적으로, 프론트 필라(9)와 사이드 실(7)과 같은 차량 실내 공간을 형성하는 요소를 상당히 변형하지 않고, 차량의 전방 충돌시 에너지 흡수를 효율적으로 실행하는 것이 가능하다.
도 6a 및 도 6b는 측면도로 차량 충돌시 상황을 도시한다. 도 6a에 도시한 바와 같이, 경사 하중(F)이 차량의 전방에서 전륜(1)에 인가될 때, 전륜(1)이 전술한 조향 이동으로 후진하므로, 전륜(1)의 고무부의 변형으로 전륜(1)은 후방 에너지 흡수부재(19)와 간섭한다. 후방 에너지 흡수부재(19)의 이런 변형에 의해, 충 돌 에너지가 흡수된다.
전륜(1)에 가해지는 충돌 하중이 전륜(1)의 후단부를 통해 사이드 실(7)의 전단부와 아웃트리거(15)에 전달되기 때문에, 상당한 변형이 도어 힌지(37)(39)를 구비하는 프론트 필라(9)에 직접적으로 작용하지 않으므로, 충돌 후에도 도어의 개폐를 용이하게 한다.
도 7, 도 8a 및 도 8b 에 도시한 바와 같이, 차량이 상대편 차량과 똑바로 충돌할 때, 차량의 전후 방향의 하중(F)은 전체 범퍼(21)에 작용된다. 따라서, 전방 사이드 부재(3)와 서브프레임(29)은 충돌 시작부터 차량의 전후방향에서 충돌 하중을 받게 된다.
결과적으로, 도 7 및 도 8b에 도시한 바와 같이, 범퍼(21)는 대체로 압축 변형되고 동시에, 전방 사이드 부재(3)는 축방향에서 압축 변형되고 서브프레임(29)이 하방으로 접혀진다. 그리고, 범퍼(21)의 전방 에너지 흡수부재(23)는 전륜(1)의 전방부와 간섭하여 전륜(1)의 고무부의 변형이 시작되어 후퇴한다. 또, 전륜(1)의 후퇴의 진행과 함께, 전륜(1)의 후단부는 사이드 실(7)과 아웃트리거(15)에 배열된 후방 에너지 흡수부재(19)와 간섭한다. 이와 같이, 후방 에너지 흡수부재(19)의 변형에 의해, 흡수되는 에너지의 양을 증가하는 것이 가능하다.
본 실시 형태에 따르면, 사이드 실(7)의 전단부에서 돌출부(7a)의 외면(차량의 폭방향에서)은 전륜(1)의 외측에 위치된다. 따라서, 차량의 전방 충돌시 전륜(1)의 후퇴가 후방 에너지 흡수부재(19)를 변형시키는 경우, 전륜의 횡방향 이동은 돌출부(7a)에 의해 제어되므로 사이드 실(7)이 외향으로 돌출되는 것을 방지한다.
즉, 본 실시 형태에 따르면, 차량이 상대편 차량(35)과 경사지게 뿐만 아니라 정면으로 충돌할 때에도 전륜(1)이 간단히 후퇴하므로, 전륜(1)은 사이드 실(7)의 돌출부(7a)와 아웃트리거(15)에 형성된 오목부(18)로 안내된다. 결과적으로, 전륜(1)의 전단부가 전방 사이드 부재(3)와 간섭하는 동시에, 전륜(1)의 후단부가 후방 에너지 흡수부재(19)를 통해 사이드 실(7)의 전단부와 아웃트리거(15)와 간섭하므로, 전륜(1)에서의 충돌 하중이 차체의 프레임을 형성하는 차체 구조 부재로 효과적으로 분산될 수 있다.
돌출부(23a) 대신에, 차량의 폭 방향에서 외향으로 이동시 그 후면이 차량의 후방측을 향해 경사지도록 전방 에너지 흡수부재(23)가 형성될 수 있다. 선택적으로, 부재(23)의 경사진 후면 대신, 범퍼(21)가 상기와 같이 경사지는 전륜(1)을 향하는 후면으로 형성될 수 있다. 추가 변형예로서, 도 9에 도시한 바와 같이, 범퍼(21)의 후단부가 차량의 후방을 향해 돌출되어 전륜(1)을 덮도록 범퍼를 형성할 수 있다.
전술한 실시 형태에서, 범퍼(21)의 측단부(차량의 폭방향에서), 전방 에너지 흡수부재(23), 사이드 실(7)과 아웃트리거(15) 전방의 오목부(18), 및 후방 에너지 흡수부재(19) 모두는 전륜(1)의 횡방향 이동을 제어하고 또한 차량의 전방 충돌시 전륜(1)에서 차체 구조 부재로 충돌 하중을 전달하는 전륜 횡방향 이동 제어기를 형성한다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 제2 실시 형태를 도시한다. 본 실시 형태에 따르면, 도 6의 프론트 필라(9)의 단면 X-X의 위치에서, "프론트 필라" 하부 외측 부재(9a)와 후방 에너지 흡수부재(19) 사이에 플레이트 부재(41)(외측 보강부재로서)를 구비하고 있다. 도면에서, 참조번호(9a)는 "프론트 필라" 하부 내측부재를 지시한다.
프론트 필라(9)와 유사하게, 후방 에너지 부재(19)와 "프론트 필라" 하부 외측부재(9a) 사이에 삼각형 공간(43)이 형성되는 노치면(19a)을 갖도록 후방 에너지 흡수부재(19)가 형성되어 있다. 상기 플레이트 부재(41)는 노치면(19a)을 덮도록 배열되어 있다. 플레이트 부재(41)는 "프론트 필라" 하부 내측부재(9b)와의 연결점에서 "프론트 필라" 하부 외측부재(9a)에 용접된 일단부를 갖고 또한 패널부재(45)의 내측면에 용접된 타단부를 갖고 있다.
따라서, 제2 실시 형태에 따르면, 전방 충돌 하중이 전륜(1)을 통해 후방 에너지 흡수부재(19)로 인가되는 경우에도, 이른바 "본체의 측부"(예컨대, 차량 실내를 형성하는 "프론트 필라" 하부 외측부재(9a))의 변형은 플레이트 부재(41)에 의해 감소될 수 있으므로, 도어 힌지(39)(37)의 변형을 확실히 방지할 수 있다.
도 11a 및 도 11b 는 본 발명의 제3 실시 형태를 도시한다. 본 실시 형태에 따르면, 제2 실시 형태의 삼각형 공간(43)을 수지 또는 경금속으로 이루어진 충진부재(47)로 채워진 삼각형 공간으로 대체한다. 그리고, 제2 실시 형태와 동일한 효과 뿐만 아니라, 충진부재(47)가 사각형 공간에 용이하게 수용될 수 있기 때문에 전방 차체 구조를 효율적으로 보강하는 것이 가능하다.
도 12a 및 도 12b는 본 발명의 제4 실시 형태를 도시한다. 본 실시 형태에 따르면, 프론트 필라(9)에 대응하는 부재의 상부에서 사이드 실(7)에 대응하는 부 재의 하부까지 지향할 때 차량의 전후방향에서 동일한 부재의 두께가 점차로 증가하도록 사이드 실(7) 전방에 후방 에너지 흡수부재(19)가 형성되어 있다.
도 12b에 도시한 바와 같이, 차량의 전방 충돌시, 후방 에너지 흡수부재(19)는 사이드 실(7)에 대응하는 부재 하부가 주로 변형되기 쉽다. 따라서, 부재의 하부의 두께를 증가하여, 전륜(1)의 충돌 하중이 주로 사이드 실(7)에 축방향 하중으로 전달될 수 있으므로, 프론트 필라(9)의 하중과 또한 프론트 필라(9)의 베이스에서 발생하는 굽힘모멘트를 감소시키는 것이 가능하다.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 제5 실시 형태를 도시한다. 본 실시 형태에 따르면, "중공" 전방 사이드 부재(3)에는 차량의 전방 충돌시 변형되도록 전륜(1)의 전방부의 수납을 위한 오목한 보강부(49)를 구비하고 있다. 보강부(49)는 차량의 폭방향에서 부재 외측부의 내측면에 고정되어 있다. 결과적으로, 도 13b에 도시한 바와 같이, 충돌시, 전방 사이드 부재(3)의 측벽이 전륜(1)의 전후 코너에 의해 변형된 후에 전륜(1)이 오목한 보강부(49)와 간섭한다. 이처럼, 전륜(1)에 가해진 충돌 하중은 보강부(49)를 통해 전후방향에서 전방 사이드 부재(3)에 힘으로 변환되므로, 차체의 프레임을 형성하는 차체 구조 부재로의 하중 전달 효율을 개선하는 것이 가능하다.
도 14는 본 발명의 제6 실시 형태를 도시한다. 본 실시 형태에 따르면, 후방 에너지 흡수부재(19)는, 차량의 전방 충돌시 전륜(1)의 조향 궤적(횡방향 이동의 트랙)에 대응하기 위해서 형성되는 전륜(1)을 향하는 측면을 갖고 있다. 즉, 사이드 실(7)의 경사면(7b)과 아웃트리거(15)의 경사면(15a)에 형성되는 오목부 (18)의 윤곽과 유사하게, 후방 에너지 흡수부재(19)는 차량 전후 방향에서 대략 균일한 두께를 갖도록 형성되어 있다.
후방 에너지 흡수부재(19)에 기인하여, 차량의 전방 충돌시 전륜(1)의 조향각이 다소 다양해도, 전륜(1)에 작용하는 충돌 하중의 에너지 흡수를 충분할 만큼 보장하는 것이 가능하다.
도 15는 본 발명의 제7 실시 형태를 도시한다. 본 실시 형태에 따르면, 상기 돌출부(7a) 대신에 돌출부재(51)가 사이드 실(7) 전단부에 고정되어 있다. 사이드 실(7)과 상이한 돌출부재(51)를 구비하기 때문에, 차량 종류와 전륜 형상 모두의 변형에 적절하게 일치하도록 돌출부재(51)를 다른 부재로 대체함으로써, 차체의 프레임 구조를 완전히 변형하지 않고, 사이드 실(7)의 전단부와의 접촉을 처리하면서 전륜(1)이 차량의 폭 방향에서 외향으로 돌출하는 것을 방지할 수 있다.
도 16a 및 도 16b는 본 발명의 제8 실시 형태를 도시한다. 본 실시 형태에 따르면, "중공" 프론트 필라(9)에는, 도 6a의 프론트 필라(9)의 단면 ⅩⅥ-ⅩⅥ 의 위치에서, 내부 보강재로서 플레이트 부재(53)가 구비되어 있다. 이 플레이트 부재(53)는 "프론트 필라" 하부 외측부재(9a)의 내면에 용접된 일단부와 "프론트 필라" 하부 내측부재(9b) 사이의 조인트에 용접된 타단부를 가지므로, 부재(9a)의 전방부와 플레이트 부재(53) 사이에 공간(55)을 형성한다.
이와 같이, 도 16b에 도시한 바와 같이, 공간(55)이 전방 충돌 하중을 흡수하도록 동작하기 때문에, 도어 힌지(37) 근방에 프론트 필라(9)의 변형을 방지하는 것이 가능하다.
일본국 특허출원 2001-52736호는 참고로서 본원에 인용된다.
본 발명의 보호범위는 아래의 특허청구범위를 기준으로 정하여진다.
본 발명에 의하면, 차량의 전방 충돌시 전륜에 인가되어, 사이드 실의 전단부에 과도하게 집중되는 충돌 하중을 억제하는 전방 차체 구조를 제공한다. 이 전방 차체 구조는 사이드 실의 전단부에, 차량의 전방 충돌시 전륜(또는 전륜들)에 작용하는 충돌 하중의 집중을 회피할 수 있다.

Claims (14)

  1. 차량의 양 측에 배열된 전륜(1);
    차량의 전후방향에서 전륜(1) 후방에 배열된 사이드 실(7)과, 차량의 폭방향에서 전륜 내측에 위치하는 사이드 부재(3)를 구비하고, 상기 사이드 부재(3)가 충돌 에너지를 흡수하는 에너지 흡수부와 충돌 에너지를 흡수하지 않는 에너지 비흡수부를 포함하도록 되어 있는 차체 구조 부재(3, 5, 7, 15); 및
    상기 차체 구조 부재(3, 5, 7, 15)에 구비되고, 차량의 전후방향에서 사이드 실(7)의 전단부로부터 전방으로 돌출하는 외부 돌출부를 구비하며, 차량의 전방충돌시 전륜(1)의 횡방향 이동을 제어하여 충돌 하중을 전륜(1)의 전단부로부터 사이드 부재(3)의 에너지 비흡수부의 측면으로 전달하고 충돌 하중을 전륜(1)의 후단부로부터 사이드 실(7)의 전단부로 전달하도록 되어 있는 전륜 횡방향 이동 제어기(15a, 15, 7b, 18, 19, 21, 23);를 구비하는 차량의 전방 차체 구조.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 전륜 횡방향 이동 제어기(15a, 15, 7b, 18, 19, 21, 23)는 충돌 하중의 흡수시 변형가능한 에너지 흡수 부재(19, 23)를 포함하는, 차량의 전방 차체 구조.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 에너지 흡수 부재(19)는 차량의 전방 충돌시 전륜의 횡방향 이동의 트랙을 추적하도록 형성된 전방 윤곽을 갖는, 차량의 전방 차체 구조.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전륜 횡방향 이동 제어기(15a, 15, 7b, 18, 19, 21, 23)는 차량의 전방 충돌시 차량의 폭방향에서 내향으로 전륜(1)을 이동시키는 가이드부(18)를 포함하는, 차량의 전방 차체 구조.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 외측 돌출부는 사이드 실(7)과는 다른 부재로 형성되는, 차량의 전방 차체 구조.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 차체 구조 부재(3, 5, 7, 15)는 전방 사이드 부재 연장부(5)에 연결된 후단부를 갖는 전방 사이드 부재(3)를 구비하고,
    상기 전방 사이드 부재 연장부(5)는 아웃트리거(15)를 통해 사이드 실(7)의 전단부에 연결되며,
    상기 전륜 횡방향 이동 제어기(15a, 15, 7b, 18, 19, 21, 23)는 충돌 하중을 전륜(1)으로부터 사이드 실(7) 및 아웃트리거(15)로 전달하는, 차량의 전방 차체 구조.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 전륜 횡방향 이동 제어기(15a, 15, 7b, 18, 19, 21, 23)는 전륜(1) 전방의 범퍼의 내측부를 구비하고, 상기 범퍼의 내측부는, 전륜(1)에 대향하고 전륜(1)을 덮는 형상인 면을 구비하는, 차량의 전방 차체 구조.
  8. 청구항 1에 있어서,
    서스펜션 아암(25)을 통해 전륜(1)에 연결된 서브프레임(29)을 더 구비하고,
    차량의 전방 충돌시, 서브프레임(29)이 하방으로 접혀지고 또한 차량의 폭방향에서 내향으로 변형되어, 전륜(1)이 차량의 폭방향에서 내향으로 또한 후방으로 변경되도록 하는, 차량의 전방 차체 구조.
  9. 차량의 양 측에 배열된 전륜(1);
    차량의 전후방향에서 전륜(1) 후방에 배열된 사이드 실(7)과, 차량의 폭방향에서 전륜 내측에 위치하는 사이드 부재(3)를 구비하고, 상기 사이드 부재(3)가 충돌 에너지를 흡수하는 에너지 흡수부와 충돌 에너지를 흡수하지 않는 에너지 비흡수부를 포함하도록 되어 있는 차체 구조 부재(3, 5, 7, 15); 및
    상기 차체 구조 부재(3, 5, 7, 15)에 구비되고, 차량의 전후방향에서 사이드 실(7)의 전단부로부터 전방으로 돌출하는 외부 돌출부를 구비하며, 차량의 전방충돌시 전륜(1)의 횡방향 이동을 제어하여 충돌 하중을 전륜(1)의 전단부로부터 사이드 부재(3)의 에너지 비흡수부의 측면으로 전달하고 충돌 하중을 전륜(1)의 후단부로부터 사이드 실(7)의 전단부로 전달하도록 되어 있는 전륜 횡방향 이동 제어 수단(15a, 15, 7b, 18, 19, 21, 23);를 구비하는 차량의 전방 차체 구조.
  10. 차량의 양 측에 배열된 전륜(1);
    차량의 전후방향에서 전륜(1) 후방에 배열된 사이드 실(7)과, 차량의 폭방향에서 전륜 내측에 위치하는 사이드 부재(3)를 구비하고, 상기 사이드 부재(3)가 충돌 에너지를 흡수하는 에너지 흡수부와 충돌 에너지를 흡수하지 않는 에너지 비흡수부를 포함하도록 되어 있는 차체 구조 부재(3, 5, 7, 15); 및
    상기 차체 구조 부재(3, 5, 7, 15)에 구비되고, 차량의 전방충돌시 전륜(1)의 횡방향 이동을 제어하여 충돌 하중을 전륜(1)의 전단부로부터 사이드 부재(3)의 에너지 비흡수부의 측면으로 전달하고 충돌 하중을 전륜(1)의 후단부로부터 사이드 실(7)의 전단부로 전달하도록 되어 있는 전륜 횡방향 이동 제어기(15a, 15, 7b, 18, 19, 21, 23);를 구비하는 차량의 전방 차체 구조.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 전륜 횡방향 이동 제어기(15a, 15, 7b, 18, 19, 21, 23)는 충돌 하중의 흡수시 변형가능한 에너지 흡수 부재(19, 23)를 포함하는, 차량의 전방 차체 구조.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 전륜 횡방향 이동 제어기(15a, 15, 7b, 18, 19, 21, 23)는 사이드 실(7)의 전당부에 배열되고, 차량의 전방 충돌시 차량의 폭방향에서 내향으로 전륜(1)을 이동시키는 가이드부(18)를 포함하는, 차량의 전방 차체 구조.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 전륜 횡방향 이동 제어기(15a, 15, 7b, 18, 19, 21, 23)는 차량의 전후방향에서 사이드 실(7)의 전단부로부터 전방으로 돌출하는 외부 돌출부를 구비하는, 차량의 전방 차체 구조.
  14. 청구항 10에 있어서,
    상기 전륜 횡방향 이동 제어기(15a, 15, 7b, 18, 19, 21, 23)는 전륜(1) 전방의 범퍼의 내측부를 구비하고,
    상기 범퍼의 내측부는, 전륜(1)에 대향하고 전륜(1)을 덮는 형상인 면을 구비하는, 차량의 전방 차체 구조.
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