KR20100058973A

KR20100058973A - 차량 대시패널의 프레임

Info

Publication number: KR20100058973A
Application number: KR1020080117573A
Authority: KR
Inventors: 최성우
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2008-11-25
Filing date: 2008-11-25
Publication date: 2010-06-04

Abstract

대시패널(30) 상단에 설치되며 양단이 차체 사이드프레임(12)에 고정된 카울패널(100); 카울패널(100)을 따라 설치되며 양단이 차체 사이드프레임(12)에 고정된 어퍼크로스멤버(200); 대시패널(30) 하단에 차량의 폭 방향으로 설치된 로워크로스멤버(300); 및 어퍼크로스멤버(200)와 로워크로스멤버(300)의 양단을 각각 연결하여 사각의 형상을 이루는 사이드연결멤버(500);를 포함하는 차량 대시패널의 프레임이 소개된다. 그 차량 대시패널의 프레임에 따르면, 프런트 사이드프레임을 통하여 전달되는 충격이 대시프레임의 로워크로스멤버, 로워사이드크로스멤버, 사이드연결멤버를 통하여 분산됨으로써 차체의 강성이 확보된다.

대시 패널, 카울 패널, 프런트 크로스 멤버

Description

차량 대시패널의 프레임{FRAME OF DASH PANEL FOR A VEHICLE}

본 발명은 차량의 충돌강성확보를 위해 복수의 멤버로 구성되어 엔진룸과 실내 사이의 대시패널에 설치되는 차량 대시패널의 프레임에 관한 것이다.

차체는 일반적으로 차체프레임과 그 전방으로 엔진룸을 구성하는 프런트프레임이 결합된다. 차체프레임은 하부를 구성하는 플로어와 차체 사이드프레임으로 구성된다. 프런트프레임은 후방으로 프런트 사이드프레임이 연장되고 그 프런트 사이드프레임은 각각 차체 사이드프레임과 결합된다.

한편, 차체프레임과 프런트프레임 사이에는 대시패널이 설치되어 엔진룸과 실내를 구분하고, 엔진룸의 엔진 기타 부품들이 충돌시 실내로 진입되는 것을 방지한다.

대시패널의 경우 충돌에 대한 각종 강성이 확보되어야 하고 이를 위하여 대시패널에 복수의 멤버를 부착하여 강성을 보완한다. 한편 프레임의 설계는 충돌에 대한 강성뿐만이 아니라 보행자의 충돌시 그 충격을 흡수할 수 있는 구조로 이루어져야 한다.

대시패널 측 보행자 충돌 테스트는 후드의 윈드실드글래스측 충돌 테스트가 해당된다. 이를 달리 어덜트폼(adult form) 테스트라고 하는데, 어덜트폼 테스트의 경우 탑승자의 충격을 흡수하려면 대시패널과 그 상부인 카울패널의 설계가 매우 중요하다.

그러나 종래에는 차량의 충돌 강성의 확보와 어덜트폼 테스트의 충격흡수구조를 동시에 고려하지 않고 별개로 고려하여 설계를 함으로써 차량의 강성확보와 충격흡수능력을 효과적으로 조율하지 못한 문제가 있었다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안될 것이다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량의 충돌에 대한 각종 강성을 확보함과 동시에 보행자의 충돌시 그 충격을 효율적으로 흡수하기 위한 차량 대시패널의 프레임을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 대시패널의 프레임은, 차량의 충돌강성확보를 위해 복수의 멤버로 구성되어 엔진룸과 실내 사이의 대시패널에 설치되는 차량 대시패널의 프레임으로서, 상기 대시패널 상단에 차량의 폭 방향으로 설치되며 양단이 차체 사이드프레임에 고정된 카울패널; 상기 카울패널과 대시패널이 만나는 모서리에 카울패널을 따라 설치되며 양단이 차체 사이드프레임에 고정된 어퍼크로스멤버; 상기 대시패널 하단에 차량의 폭 방향으로 설치되며 양단이 차체 사이드프레임에 고정된 로워크로스멤버; 및 상기 어퍼크로스멤버와 로워크로스멤버의 양단을 각각 연결하여 어퍼크로스멤버 및 로워크로스멤버와 함께 사각의 형상을 이루는 사이드연결멤버;를 포함한다.

상기 로워크로스멤버의 양단은 차체에 연결되는 프런트 사이드프레임의 양측 후단부에 각각 고정되고, 로워크로스멤버의 양단은 각각 로워사이드크로스멤버를 통하여 차체 사이드프레임에 연결될 수 있다.

상기 사이드연결멤버는 로워사이드크로스멤버의 로워크로스멤버측 단부와 어퍼크로스멤버의 단부를 각각 연결하여 어퍼크로스멤버 및 로워크로스멤버와 함께 사다리꼴의 형상을 이룰 수 있다.

상기 차체 사이드프레임에는 양측으로 현가장치 하우징부가 형성되고 프런트 사이드프레임의 양측 후단부는 각각 현가장치 하우징부에 연결되며 사이드연결멤버 및 로워사이드크로스멤버는 현가장치 하우징부를 감싸며 연장되도록 형성될 수 있다.

상기 어퍼크로스멤버의 단부와 현가장치 하우징부의 상단부는 보강패널을 통해 연결될 수 있다.

상기 어퍼크로스멤버 및 로워크로스멤버의 각 중앙부는 중앙연결멤버를 통하여 연결될 수 있다.

상기 어퍼크로스멤버 및 로워크로스멤버는 내부에 공간이 형성되도록 절곡된 형상이며, 어퍼크로스멤버는 대시패널의 후방에서 카울패널과 대시패널이 만나는 모서리에 설치되고, 로워크로스멤버는 대시패널의 전방에서 대시패널 하단에 설치될 수 있다.

상기 카울패널은 상단면이 개방되고 내부에 공간이 형성되도록 절곡 성형될 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량 대시패널의 프레임에 따르면, 프런트 사이드프레임을 통하여 전달되는 충격이 대시프레임의 로워크로스멤버, 로워사이드크로스멤버, 사이드연결멤버를 통하여 분산됨으로써 차체의 강성이 확보된다.

또한 카울패널의 상단면을 개방함으로써 보행자의 충돌시 그 충격을 효율적 으로 흡수함과 동시에 상기의 프레임구조로 인하여 충돌 강성이 저하되지 않는다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량 대시패널의 프레임에 대하여 살펴본다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 대시패널의 프레임을 나타낸 정면도이다. 그 차량 대시패널의 프레임은, 차량의 충돌강성확보를 위해 복수의 멤버로 구성되어 엔진룸과 실내 사이의 대시패널에 설치되는 것으로서, 상기 대시패널(30) 상단에 차량의 폭 방향으로 설치되며 양단이 차체 사이드프레임(12)에 고정된 카울패널(100); 상기 카울패널(100)과 대시패널(30)이 만나는 모서리에 카울패널(100)을 따라 설치되며 양단이 차체 사이드프레임(12)에 고정된 어퍼크로스멤버(200); 상기 대시패널(30) 하단에 차량의 폭 방향으로 설치되며 양단이 차체 사이드프레임(12)에 고정된 로워크로스멤버(300); 및 상기 어퍼크로스멤버(200)와 로워크로스멤버(300)의 양단을 각각 연결하여 어퍼크로스멤버(200) 및 로워크로스멤버(300)와 함께 사각의 형상을 이루는 사이드연결멤버(500);를 포함한다.

한편, 상기 카울패널(100)은 상단면이 개방되고 내부에 공간(120)이 형성되도록 절곡 성형된다. 카울패널(100)의 상단면이 개방되어 보행자의 어덜트폼 테스트시 보행자의 머리부분에 전달되는 충격이 효과적으로 흡수될 수 있는 공간(120)이 마련되는 것이다.

대시패널(30)에는 그 상단에 카울패널(100)이 마련되고, 카울패널(100)과 대시패널(30) 사이의 모서리 중 후방측 모서리에는 어퍼크로스멤버(200)가 설치된다. 대시패널(30)의 하방에는 로워크로스멤버(300)가 설치된다.

도 2는 차량 대시패널의 프레임의 A-A선을 따라 절개한 단면도로써, 어퍼크로스멤버(200)는 대시패널(30)의 후방에 설치되고 로워크로스멤버(300)는 대시패널(30)의 전방에 설치된다. 또한 어퍼크로스멤버(200) 및 로워크로스멤버(300)는 내부에 공간이 형성되도록 절곡된 형상으로써 고정된 상태에서 내부가 비어있는 폐단면을 이루어 강성이 충분히 확보되도록 한다. 한편, 어퍼크로스멤버(200) 및 로워크로스멤버(300)의 각 중앙부는 중앙연결멤버(600)를 통하여 연결되도록 하여 중앙부의 강성을 확보한다.

한편, 차체 사이드프레임(12)에는 양측으로 현가장치 하우징부(16)가 형성되고 그 하우징부(16) 상단에 브라켓(18)을 형셩하여 쇽업소버(shock absorber) 등이 설치된다. 차량의 프런트 사이드프레임(20)은 차체 프레임(10)에 연결되는데, 구체적으로 프런트 사이드프레임(20)의 양측 후단부는 각각 차체 사이드프레임(12)의 현가장치 하우징부(16)에 결합 또는 일체로 성형된다.

이 경우 현가장치 하우징부(16)는 굴곡된 곡면의 형상으로써 로워크로스멤버(300)는 양 현가장치 하우징부(16)의 사이에 차량의 폭 방향으로 마련되어 양단이 프런트 사이드프레임(20)의 양측 후단부에 각각 고정되도록 한다. 이를 통하여 프런트 사이드프레임(20)으로부터 전달되는 차량 폭 방향의 충격을 흡수한다.

그 로워크로스멤버(300)의 양단은 각각 로워사이드크로스멤버(400)를 통하여 차체 사이드프레임(12)에 연결되도록 한다. 이를 통하여 프런트 사이드프레임(20)을 통하여 전달된 충격을 양측의 차체 사이드프레임(12)으로 전달한다.

한편, 사이드연결멤버(500)는 로워사이드크로스멤버(400)의 로워크로스멤버(300)측 단부와 어퍼크로스멤버(200)의 단부를 각각 연결하여 어퍼크로스멤버(200) 및 로워크로스멤버(300)와 함께 사다리꼴의 형상을 이루도록 한다. 그러한 사이드연결멤버(500)는 프런트 사이드프레임(20)으로부터 전달된 충격을 상방의 어퍼크로스멤버(200)로 전달하며 흡수한다.

상기와 같이 어퍼크로스멤버(200)와 로워크로스멤버(300) 및 사이드연결멤버(500)가 사다리꼴의 연결된 형태를 취하고 그 로워크로스멤버(300)의 양단은 다시 차체 사이드프레임(12)에 연결되어 프런트 사이드프레임(20)을 통하여 전달된 충격을 3 축으로 분산하며 흡수하게 된다.

도 3은 차량 대시패널의 프레임의 전방 사시도이고, 도 4는 그 후면도이다. 상기 살핀 바와 같이 대시패널(30)의 상단에는 카울패널(100)이 설치되고 그 하방에 후방으로 어퍼크로스멤버(200)가 설치된다. 로워크로스멤버(300)는 대시패널(30)의 하단에 설치되되 양단이 프런트 사이드프레임(20)에 연결되도록 한다. 로워크로스멤버(300)의 양단은 로워사이드크로스멤버(400)를 통해 차체 사이드프레임(20)에 연결된다. 어퍼크로스멤버(200)와 로워크로스멤버(300)는 사이드연결멤버(500) 및 중앙연결멤버(600)를 통하여 연결된다. 또한 차체 사이드프레임(12)에는 현가장치 하우징부(16)가 형성되고, 사이드연결멤버(500) 및 로워사이드크로스멤버(400)는 현가장치 하우징부(16)를 감싸며 연장되도록 형성되어 각각 차체 사이드프레임(12) 측에 고정된다.

한편, 어퍼크로스멤버(200)의 단부와 현가장치 하우징부(16)의 상단부(18)는 보강패널(700)을 통해 연결된다. 보강패널(700)이 어퍼크로스멤버(200)의 단부와 현가장치 하우징부(16)의 상단부(18)를 연결함으로써 어퍼크로스멤버(200)와 현가장치 하우징부(16)의 이격거리가 유지되고 대시패널(30)이 실내 측으로 진입되는 것을 방지하며 차체의 뒤틀림 강성을 확보하는 것이다.

도 5는 차량 대시패널의 프레임의 충격 분산을 나타낸 사시도이고, 도 6은 평면도이다. 차량 전방의 충돌시 프런트 사이드프레임(20)을 따라 충격(C)이 전달되고, 전달된 충격(C)은 차체의 플로어, 로워크로스멤버(300), 로워사이드크로스멤버(400) 및 사이드연결멤버(500)를 통하여 3 축으로 분산된다. 3 축의 분산을 통하여 차량의 충격(C)을 흡수하고, 대시패널(30)이 실내 측으로 진입되는 거리를 축소하여 실내의 탑승자를 보호한다. 또한 3 축의 지지를 통하여 차체의 전반적인 비틀림 강성 등을 확보하여 충돌시뿐만 아니라 주행시 차량의 자세가 안정되게끔 하는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 대시패널의 프레임을 나타낸 정면도.

도 2는 도 1에 도시된 차량 대시패널의 프레임의 A-A선을 따라 절개한 단면도.

도 3은 도 1에 도시된 차량 대시패널의 프레임의 전방 사시도.

도 4는 도 1에 도시된 차량 대시패널의 프레임의 후면도.

도 5는 도 1에 도시된 차량 대시패널의 프레임의 충격 분산을 나타낸 사시도.

도 6은 도 1에 도시된 차량 대시패널의 프레임의 충격 분산을 나타낸 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

12 : 차체 사이드프레임 20 : 프런트 사이드프레임

30 : 대시패널 100 : 카울패널

200 : 어퍼크로스멤버 300 : 로워크로스멤버

400 : 로워사이드크로스멤버 500 : 사이드연결멤버

600 : 중앙연결멤버 700 : 보강패널

Claims

차량의 충돌강성확보를 위해 복수의 멤버로 구성되어 엔진룸과 실내 사이의 대시패널에 설치되는 차량 대시패널의 프레임으로서,

상기 대시패널(30) 상단에 차량의 폭 방향으로 설치되며 양단이 차체 사이드프레임(12)에 고정된 카울패널(100);

상기 카울패널(100)과 대시패널(30)이 만나는 모서리에 카울패널(100)을 따라 설치되며 양단이 차체 사이드프레임(12)에 고정된 어퍼크로스멤버(200);

상기 대시패널(30) 하단에 차량의 폭 방향으로 설치되며 양단이 차체 사이드프레임(12)에 고정된 로워크로스멤버(300); 및

상기 어퍼크로스멤버(200)와 로워크로스멤버(300)의 양단을 각각 연결하여 어퍼크로스멤버(200) 및 로워크로스멤버(300)와 함께 사각의 형상을 이루는 사이드연결멤버(500);를 포함하는 차량 대시패널의 프레임.
청구항 1에 있어서,

상기 로워크로스멤버(300)의 양단은 차체에 연결되는 프런트 사이드프레임(20)의 양측 후단부에 각각 고정되고, 로워크로스멤버(300)의 양단은 각각 로워사이드크로스멤버(400)를 통하여 차체 사이드프레임(12)에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량 대시패널의 프레임.
청구항 2에 있어서,

상기 사이드연결멤버(500)는 로워사이드크로스멤버(400)의 로워크로스멤버(300)측 단부와 어퍼크로스멤버(200)의 단부를 각각 연결하여 어퍼크로스멤버(200) 및 로워크로스멤버(300)와 함께 사다리꼴의 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 차량 대시패널의 프레임.
청구항 2에 있어서,

상기 차체 사이드프레임(12)에는 양측으로 현가장치 하우징부(16)가 형성되고 프런트 사이드프레임(20)의 양측 후단부는 각각 현가장치 하우징부(16)에 연결되며 사이드연결멤버(500) 및 로워사이드크로스멤버(400)는 현가장치 하우징부(16)를 감싸며 연장되도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량 대시패널의 프레임.
청구항 4에 있어서,

상기 어퍼크로스멤버(200)의 단부와 현가장치 하우징부(16)의 상단부는 보강패널(700)을 통해 연결된 것을 특징으로 하는 차량 대시패널의 프레임.
청구항 1에 있어서,

상기 어퍼크로스멤버(200) 및 로워크로스멤버(300)의 각 중앙부는 중앙연결멤버(600)를 통하여 연결된 것을 특징으로 하는 차량 대시패널의 프레임.
청구항 1에 있어서,

상기 어퍼크로스멤버(200) 및 로워크로스멤버(300)는 내부에 공간이 형성되도록 절곡된 형상이며, 어퍼크로스멤버(200)는 대시패널(30)의 후방에서 카울패널(100)과 대시패널(30)이 만나는 모서리에 설치되고, 로워크로스멤버(300)는 대시패널(30)의 전방에서 대시패널(30) 하단에 설치된 것을 특징으로 하는 차량 대시패널의 프레임.
청구항 1에 있어서,

상기 카울패널(100)은 상단면이 개방되고 내부에 공간(120)이 형성되도록 절곡 성형된 것을 특징으로 하는 차량 대시패널의 프레임.