KR20100058165A

KR20100058165A - 차량의 전방 차체 구조

Info

Publication number: KR20100058165A
Application number: KR1020080116885A
Authority: KR
Inventors: 최성우
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2008-11-24
Filing date: 2008-11-24
Publication date: 2010-06-03

Abstract

본 발명은 차량의 전방 차체 구조에 관한 것으로서, 한 쌍의 프론트 사이드 멤버의 후방 하측에 연결되는 I형 서브 프레임과; 상기 한 쌍의 프론트 사이드 멤버의 전방에 연결되며, 양단이 한 쌍의 휀더 에이프런 어퍼 멤버에 결합되는 프론트 크로스 멤버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 프론트 사이드 멤버의 전방이 프론트 크로스 멤버에 의해 휀더 에이프런 어퍼 멤버에 연결됨으로써 차체 골격 강성이 강해지므로, 특히 북미 충돌 상호안전성 자발적 이행안의 프론트 투 프론트(Front To Front)에 대응할 수 있다.

Description

차량의 전방 차체 구조{FRONT BODY STRUCTURE OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 전방 차체 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 강성이 증대되어 NVH 성능 및 내구 성능이 향상될 수 있는 차량의 전방 차체 구조에 관한 것이다.

일반적으로, #형 서브 프레임이 적용된 종래 전방 차체 구조는 도 1에 도시된 바와 같다.

도 1에 따른 전방 차체 구조에 따르면, 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(110, 115)와, 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(110, 115)의 하측에 파워트레인(엔진 및 변속기)이 장착되기 위한 #형 서브 프레임(120)이 연결되어 있다.

#형 서브 프레임(120)은 엔진 및 변속기를 지지하기 위한 것으로서, 전방에는 엔진의 전방을 지지하기 위한 프론트 롤(171)이 결합되어 있고, 후방에는 엔진의 후방을 지지하기 위한 리어 롤(172)이 결합되어 있다.

또한, 좌측 프론트 사이드 멤버(115)에는 변속기를 지지하기 하기 위한 변속기 롤(174)이 결합되어 있고, 우측 프론트 사이드 멤버(110)에는 엔진 본체를 지지하기 위한 엔진 롤(173)이 결합되어 있다.

이에, V형 엔진이 탑재되는 경우에는 프론트 롤(171), 리어 롤(172), 변속기 롤(1174), 엔진 롤(173)에 엔진 및 변속기가 마운팅되고, I형 엔진이 탑재되는 경우에는 리어 롤(172), 변속기 롤(174), 엔진 롤(173)에 엔진 및 변속기가 마운팅된다.

그런데, 종래 도 1의 구조에 I형 엔진이 탑재되는 경우에는 프론트 롤(71)이 필요없으나, V형 엔진이 탑재되는 경우를 고려하여 불필요한 구조를 수반할 수 밖에 없었다.

이를 개선하기 위해, 도 2에는 도 1의 #형 서브 프레임(120)의 형상을 I형으로 변경하여 프론트 사이드 멤버(110, 115)의 후방 하측에 연결하고, I형 서브 프레임(220)과 별도로 제작되는 프론트 크로스 멤버(130)를 프론트 사이드 멤버(110, 115)의 전방 하측에 연결함으로써, #형 서브 프레임(120)을 적용하였을 때에 비해 중량 및 제조 원가를 줄일 수 있었다.

그런데, 이러한 종래 I형 서브 프레임(220)이 적용된 전방 차체 구조에 있어서는, #형 서브 프레임(120)이 적용된 경우에 비해 차체와의 결합 구조가 불리하여 강성이 부족하여 전방 충돌 강성이 약한 문제점이 있었다.

특히, 북미 충돌 상호안전성 자발적 이행안의 프론트 투 프론트(Front To Front)에 대응하는 것이 어려운 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 강성을 증대시킴으로써 북미 충돌 상호안전성 자발적 이행안의 프론트 투 프론트(Front To Front)에 대응할 수 있는 차량의 전방 차체 구조를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명의 차량의 전방 차체 구조에 따라, 한 쌍의 프론트 사이드 멤버의 후방 하측에 연결되는 I형 서브 프레임과; 상기 한 쌍의 프론트 사이드 멤버의 전방에 연결되며, 양단이 한 쌍의 휀더 에이프런 어퍼 멤버에 결합되는 프론트 크로스 멤버에 의해 달성된다.

여기서, 상기 프론트 크로스 멤버는 U자 형상으로 이루어지며, 상기 프론트 사이드 멤버의 전방 하측에 결합 브래킷을 매개로 볼트로 결합되는 몸체와, 상기 몸체의 양단에서 상기 휀더 에이프런 어퍼 멤버의 전단을 향해 절곡 형성되어 상기 휀더 에이프런 어퍼 멤버의 전단에 마운팅 브래킷을 매개로 볼트로 결합되는 지지 부재를 포함하는 것이 바람직하다.

이 때, 상기 결합 브래킷과 상기 프론트 사이드 멤버 사이에는 강성을 보강하는 가셋이 결합되는 것이 좋다.

여기서, V형 엔진 탑재시 상기 프론트 크로스 멤버에는 프론트 롤이 결합되고, I형 엔진 탑재시 상기 프론트 롤은 삭제되는 것이 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 프론트 사이드 멤버의 전방이 프론트 크로스 멤버에 의해 휀더 에이프런 어퍼 멤버에 연결됨으로써 차체 골격 강성이 강해지므로, 특히 북미 충돌 상호안전성 자발적 이행안의 프론트 투 프론트(Front To Front)에 대응할 수 잇는 차량의 전방 차체 구조가 제공된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 V형 엔진이 탑재되는 경우 본 발명에 따른 차량의 전방 차체 구조를 도시한 전방 사시도이고, 도 4는 도 3의 프론트 크로스 멤버에 라디에이터가 장착된 상태를 도시한 전방 사시도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 전방 차체 구조는 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(10, 15)와, 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(10, 15)의 하측 후방 및 전방에 각각 연결되는 I형 서브 프레임(20) 및 프론트 크로스 멤버(30)를 포함하여 이루어진다.

한 쌍의 프론트 사이드 멤버(10, 15)는 차체의 길이 방향으로 소정 거리 이격된 상태로 설치되어 있으며, 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(10, 15)의 각 상측에는 휀더 에이프런 어퍼 멤버(3, 5)가 서로 연결되어 있다.

좌측 프론트 사이드 멤버(15)에는 변속기(T/M)를 지지하기 하기 위한 변속기 롤(미도시)이 결합되고, 우측 프론트 사이드 멤버(10)에는 엔진(E)의 본체를 지지하기 위한 엔진 롤(미도시)이 결합된다. 여기서, 변속기 롤 및 엔진 롤은 종래와 동일하므로 도시하지 않았음을 참고하길 바란다.

I형 서브 프레임(20)은 엔진(E) 및 변속기(T/M)를 지지하기 위한 구조물로서, 엔진(E)의 후방을 지지하기 위한 리어 롤(72)이 결합되어 있다.

프론트 크로스 멤버(30)는 프론트 사이드 멤버(10, 15)의 전방에 연결되어 양단이 한 쌍의 휀더 에이프런 어퍼 멤버(3, 5)에 각각 결합됨으로써, 프론트 사이드 멤버(10, 15)와 휀더 에이프런 어퍼 멤버(3, 5)를 서로 연결하는 기능을 한다. 이에, 프론트 사이드 멤버(10, 15)의 전방 하측에만 연결되었던 종래의 프론트 크로스 멤버(130)에 비해 차체와의 연결성이 좋아 강성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

보다 자세하게는, 프론트 크로스 멤버(30)는 U자 형상으로 이루어지며, 프론트 사이드 멤버(10, 15)의 전방 하측에 결합되는 몸체(40)와, 몸체(40)의 양단에서 각 휀더 에이프런 어퍼 멤버(3, 5)의 전단을 향해 절곡 형성되어 각 휀더 에이프런 어퍼 멤버(3, 5)의 전단에 결합되는 지지 부재(50, 53)로 구성된다.

몸체(40)는 프론트 사이드 멤버(10, 15)와 결합 브래킷(45)을 매개로 볼트(40a)로 결합되는데, 이 때 결합 브래킷(45)과 프론트 사이드 멤버(10, 15) 사이에는 강성을 보강하기 위한 가셋(gusset, 60)이 결합되는 것이 좋다.

한편, 몸체(40)의 후방에는 엔진(E)의 전방을 지지하기 위한 프론트 롤(71)이 결합되어 있으며, 전방에는 라디에이터(80)를 지지하기 위한 라디에이터 서포트 브래킷(65)이 장착되어 있다.

이 때, 프론트 롤(71)은 본 실시예와 같이 V형 엔진(E)이 탑재되어 엔진의 전방을 지지하기 위해 장착된 것으로서, V형 엔진(E)에 비해 크기 및 중량 등이 작 은 I형 엔진의 경우에는 프론트 롤(71)이 삭제됨으로써 제조 원가 및 중량을 절감할 수 있게 된다.

지지 부재는 좌측 휀더 에이프런 어퍼 멤버(5)에 마운팅 브래킷(55)을 매개로 볼트(미도시)로 결합되는 좌측 지지 부재(53)와, 우측 휀더 에이프런 어퍼 멤버(3)에 마운팅 브래킷(55)을 매개로 볼트(미도시)로 결합되는 우측 지지 부재(50)로 구성된다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따르면, 프론트 사이드 멤버(10, 15)의 전방이 프론트 크로스 멤버(30)에 의해 휀더 에이프런 어퍼 멤버(3, 5)에 연결됨으로써 차체 골격 강성이 강해지므로, 특히 북미 충돌 상호안전성 자발적 이행안의 프론트 투 프론트(Front To Front)에 대응할 수 있게 된다.

도 1은 종래 #형 서브 프레임이 적용된 차량의 전방 차체 구조를 도시한 전방 사시도.

도 2는 종래 I형 서브 프레임이 적용된 차량의 전방 차체 구조를 도시한 전방 사시도.

도 3은 V형 엔진이 탑재되는 경우 본 발명에 따른 차량의 전방 차체 구조를 도시한 전방 사시도.

도 4는 도 3의 프론트 크로스 멤버에 라디에이터가 장착된 상태를 도시한 전방 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10, 15 : 프론트 사이드 멤버 20 : I형 서브 프레임

30 : 프론트 크로스 멤버 40 : 몸체

50 : 지지 부재 60 : 가셋

Claims

한 쌍의 프론트 사이드 멤버의 후방 하측에 연결되는 I형 서브 프레임과;

상기 한 쌍의 프론트 사이드 멤버의 전방에 연결되며, 양단이 한 쌍의 휀더 에이프런 어퍼 멤버에 결합되는 프론트 크로스 멤버를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 전방 차체 구조.
청구항 1에 있어서,

상기 프론트 크로스 멤버는 U자 형상으로 이루어지며, 상기 프론트 사이드 멤버의 전방 하측에 결합 브래킷을 매개로 볼트로 결합되는 몸체와, 상기 몸체의 양단에서 상기 휀더 에이프런 어퍼 멤버의 전단을 향해 절곡 형성되어 상기 휀더 에이프런 어퍼 멤버의 전단에 마운팅 브래킷을 매개로 볼트로 결합되는 지지 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 전방 차체 구조.
청구항 2에 있어서,

상기 결합 브래킷과 상기 프론트 사이드 멤버 사이에는 강성을 보강하는 가셋이 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 전방 차체 구조.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나에 있어서,

V형 엔진 탑재시 상기 프론트 크로스 멤버에는 프론트 롤이 결합되고, I형 엔진 탑재시 상기 프론트 롤은 삭제되는 것을 특징으로 하는 차량의 전방 차체 구조.