KR20160014002A - 자동차의 차체 전방 구조 - Google Patents

Abstract

차체 전방 구조(10)에 있어서, 차량(12)의 전방측 부재(20)보다 더 차폭 방향 외측에 있는 부분이 다가오는 차량 등의 충돌체(여기서는, 배리어(B))와 전면 충돌 시(즉, 소위 미소 오버랩 충돌 발생 시), 거싯(56)의 외측 돌출부(56A)에 충돌 하중(F)이 입력된다. 이러한 거싯(56)은, 상기 전방측 부재(20)의 전방부의 단면 내에 고정되어, 상기 충돌 하중(F)이 상기 전방측 부재(20)의 차폭 방향 내측부에 양호하게 전달될 수 있다. 더욱이, 이러한 거싯(56)은, 차량 전방측으로부터 상기 전방측 부재(20)의 아우터 패널(52)의 전단부에 대하여 맞닿아 있어, 상기 충돌 하중이 상기 전방측 부재(20)의 차폭 방향 외측에도 양호하게 전달될 수 있다.

Description

자동차의 차체 전방 구조{VEHICLE BODY FRONT STRUCTURE OF A VEHICLE}

본 발명은 자동차의 차체 전방 구조에 관한 것이다.

일본특허출원공보 제2012-214211호(JP 2012-214211 A)에 기재된 차체 전방 구조에 의하면, 브랜치 프레임(branch frame)은 차량 길이 방향의 전방측 프레임의 중앙부로부터 차량의 전방을 향하는 각도로 바깥쪽을 향해 연장된다. 차폭 방향의 전방측 프레임의 외측면을 통과하는 이러한 브랜치 프레임의 후단부는, 상기 전방측 프레임의 내측벽을 따라 차량의 후방측을 향해 연장된다. 이러한 종류의 브랜치 프레임을 설치함으로써, 다가오는 차량 등의 충돌체가 상기 차량의 전방측 프레임보다 더 차폭 방향 외측에 있는 위치에서 전면 충돌하는 좁은 오프셋 충돌(narrow offset collision)(즉, 미소 오버랩 충돌(small overlap collision)) 시, 충격 에너지가 효과적으로 흡수된다.

하지만, 상술된 차체 전방 구조에 의하면, 상기 전방측 프레임의 후반부(rear half portion)의 차폭 방향 외측벽, 및 상기 브랜치 프레임의 차폭 방향 외측벽은 공통의 제2측판(common second side plate)으로 형성된다. 이러한 제2측판은, 상기 전방측 프레임과 상기 브랜치 프레임의 연결부 상에 설치된 취약부(weak portion)에서 구부러져, 상기 차량 전방측으로부터의 충돌 하중에 대한 강성이 낮고, 결과적으로는 상기 제2측판은 상기 브랜치 프레임으로부터 전방측 부재에 대한 충돌 하중의 전달에 충분히 기여하지 못할 수도 있다. 그러므로, 상기 차량 전방측으로부터 상기 전방측 부재의 차폭 방향 외측으로 입력되는 충돌 하중을, 상기 전방측 부재에 효율적으로 전달한다는 관점에서 개선의 여지가 있다.

따라서, 본 발명은 차량 전방측으로부터, 전방측 부재보다 더 차폭 방향 외측에 있는 차체 전방 구조의 일부분으로 입력되는 충돌 하중을, 상기 전방측 부재에 효율적으로 전달하는 자동차의 차체 전방 구조를 제공한다.

본 발명의 제1형태는, 차체 전방부의 측부에서 차량 길이 방향으로 연장되고, 차폭 방향 외측을 향해 개방되는 외측 개구부가 전방부 상에 형성되는 전방측 부재; 및 상기 전방측 부재의 전방부의 단면 내에 고정되고, 상기 외측 개구부를 통과하여 상기 전방측 부재의 차폭 방향 외측을 향해 돌출하는 외측 돌출부를 구비한 하중 전달 부재를 포함하되, 상기 하중 전달 부재는, 차량 전방측으로부터 상기 전방측 부재의 차폭 방향 외측의 측벽에 대하여 맞닿아 있는 차체 전방 구조에 관한 것이다.

이러한 형태에 따른 자동차의 차체 전방 구조에 의하면, 다가오는 차량 등의 충돌체가 상기 차체 전방부의 전방측 프레임보다 더 상기 차폭 방향 외측을 향한 위치에서 상기 차량과 전면 충돌 시, 상기 하중 전달 부재의 외측 돌출부에 충돌 하중이 입력된다. 이러한 하중 전달 부재는 상기 전방측 부재의 전방부의 단면 내에 고정되고, 상기 외측 돌출부는 상기 전방측 부재의 전방부에 형성된 외측 개구부를 통과하여 상기 전방측 부재의 차폭 방향 외측을 향해 돌출된다. 이러한 방식으로, 상기 하중 전달 부재는 상기 전방측 부재의 단면 내에 고정되어, 상기 충돌 하중이 상기 전방측 부재의 차폭 방향 내측부에 양호하게 전달될 수 있다. 더욱이, 이러한 하중 전달 부재는, 상기 차량 전방측으로부터 상기 전방측 부재의 차폭 방향 외측의 측벽에 대하여 맞닿고 있어, 상기 충돌 하중이 상기 전방측 부재의 차폭 방향 외측부에도 양호하게 전달될 수 있다. 그 결과, 본 발명에 따르면, 상기 차량 전방측으로부터, 상기 전방측 부재보다 더 상기 차폭 방향 외측에 있는 상기 차체 전방부의 일부분에 입력되는 충돌 하중이, 상기 전방측 부재에 효율적으로 전달될 수 있다.

상기 형태의 상기 전방측 부재는, 상기 차량 길이 방향에서 볼 때, 상기 차폭 방향 외측을 향해 개방되는 개구 단면 형상을 갖는 이너 패널(inner panel), 및 상기 이너 패널의 차폭 방향 외측에 연결되는 아우터 패널(outer panel)을 구비할 수도 있다. 또한, 상기 외측 개구부는, 상기 아우터 패널의 전단부가 상기 이너 패널의 전단부보다 더 차량 후방으로 위치하는 것에 의해 형성될 수도 있고, 상기 아우터 패널의 전단부는, 상기 이너 패널의 단면 내에 고정되는 상기 하중 전달 부재의 후면에 대하여 맞닿아 있을 수도 있다.

이러한 구조를 갖는 자동차의 차체 전방 구조에 의하면, 상기 외측 개구부가 상기 전방부에 형성된 상기 전방측 부재를 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 종래의 이너 패널이 상기 전방측 부재의 이너 패널로 사용될 수 있어, 제조 비용이 저감될 수 있고, 생산성이 향상될 수 있다.

상술된 형태의 하중 전달 부재는, 상기 전방측 부재의 차폭 방향 내측의 측벽에 고정되는 내측 고정부를 구비할 수도 있다.

이러한 구조를 갖는 자동차의 차체 전방 구조에 의하면, 상기 하중 전달 부재가, 상기 차량 전방측으로부터, 상기 전방측 부재의 차폭 방향 외측벽에 대하여 맞닿아 있고, 상기 전방측 부재의 차폭 방향 내측의 측벽에 고정되는 내측 고정부를 구비하고 있다. 그 결과, 상기 하중 전달 부재의 외측 돌출부에 입력되는 충돌 하중이 상기 전방측 부재의 차폭 방향 양측의 벽부에 양호하게 전달될 수 있어, 상기 충돌 하중이 상기 전방측 부재에 전달되는 효율을 효과적으로 높일 수 있다.

상술된 형태의 하중 전달 부재의 후면은, 상기 차폭 방향 내측을 향해 차량 후방측으로 더 기울어질 수도 있다.

이러한 구조를 갖는 자동차의 차체 전방 구조에 의하면, 상기 하중 전달 부재의 외측 돌출부에 입력되는 충돌 하중으로 인하여 상기 전방측 부재가 상기 차폭 방향 내측을 향해 구부러지는 경우, 상기 하중 전달 부재의 후단이 이러한 벤딩(bending)의 기점이 된다. 이러한 구조를 갖는 자동차의 차체 전방 구조에 의하면, 상기 하중 전달 부재의 후단이 더 상기 차량 후방측으로 배치되고, 상기 전방측 부재의 벤딩부가 파워 유닛 등에 대하여 맞닿아 있는 경우에도, 상기 하중 전달 부재가 대형화되는 것을 억제할 수 있다.

상술된 형태의 자동차의 차체 전방 구조는 또한 차체의 전단부에서 상기 차폭 방향으로 연장되는 범퍼 보강부(bumper reinforcement); 및 상기 전방측 부재보다 상기 차량 길이 방향으로 더 약하게 형성되고, 상기 전방측 부재를 상기 범퍼 보강부에 연결하며, 상기 차량 길이 방향으로 상기 외측 돌출부의 전방에 위치하는 외측 연장부가 설치된 크러시 박스(crush box)를 포함할 수도 있다.

이러한 구조를 갖는 자동차의 차체 전방 구조에 의하면, 상기 전방측 부재를 상기 범퍼 보강부에 연결하는 상기 크러시 박스가, 상기 차량 길이 방향으로 상기 하중 전달 부재의 외측 돌출부의 전방에 위치하는 외측 연장부를 구비한다. 즉, 상기 크러시 박스가 상기 차폭 방향 외측을 향해 연장되어, 상기 차량 전방측으로부터의 충돌 하중이, 상기 전방측 부재보다 더 상기 차폭 방향 외측에 있는 상기 범퍼 보강부의 일부분에 입력되는 경우, 충격 에너지가 상기 크러시 박스의 변형에 의해 효과적으로 흡수될 수 있다. 또한, 상기 크러시 박스의 외측 연장부를 통해 충돌 하중이 상기 하중 전달 부재의 외측 돌출부에 효율적으로 전달될 수 있다.

상술된 바와 같이, 본 발명의 형태에 따른 자동차의 차체 전방 구조는, 차량 전방측으로부터, 전방측 부재보다 더 차폭 방향 외측에 있는 차체 전방부의 일부분으로 입력되는 충돌 하중을, 상기 전방측 부재에 효율적으로 전달할 수 있게 만든다.

이하, 본 발명의 실시예들의 특징, 장점, 그리고 기술적 및 산업적 현저성을, 동일한 부호들이 동일한 요소들을 나타내는 첨부 도면들을 참조하여 후술하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 차체 전방 구조가 적용되어 형성된 차체 전방부의 주요부의 구조를 나타내는 사시도;
도 2는 차량 상방측에서 본, 도 1에 도시된 구조의 일부분의 부분 단면도;
도 3은 차폭 방향 외측에서 본, 도 1에 도시된 구조의 일부분의 측단면도;
도 4는 거싯(gusset)이 그 전방부에 장착되기 전, 도 1에 도시된 전방측 부재의 사시도;
도 5는 종래의 전방측 부재의 일례로서, 도 4에 대응하는 사시도;
도 6은 도 1에 도시된 자동차가 미소 오버랩 충돌하는 경우의 상황을 예시한 도 2에 대응하는 부분 단면도;
도 7은 거싯의 제1변형예를 도시한, 도 2의 일부분에 대응하는 부분 단면도; 및
도 8은 거싯의 제2변형예를 도시한, 도 2의 일부분에 대응하는 부분 단면도다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 차체 전방 구조(10)(이하, 간단히 "차체 전방 구조(10)"라고 함)를, 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명하기로 한다. 상기 도면들에 있어서, 화살표 FR은 차체에 대하여 전방 방향(진행 방향)을 나타내고, 화살표 UP는 차체에 대하여 상방 방향을 나타내며, 화살표 OUT은 차폭 방향의 외측을 나타낸다. 이하, 구체적으로 언급하지 않는 한, 본 상세한 설명에서의 전후, 상하, 및 좌우의 방향들은 각각 차량 길이 방향의 전후, 차량 상하 방향의 상하, 및 차량이 진행 방향을 향하고 있는 경우의 좌우를 말하는 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 차체 전방 구조(10)가 적용되는 자동차(12)는 예컨대 세단형 자동차다. 이러한 자동차(12)는, 캐빈(18)(차실)의 차량 전방측에 대하여 차체 전방부에 형성된 엔진 컴파트먼트(engine compartment; 16)를 구비한다. 엔진이나 모터 등을 포함하는 파워 유닛(power unit; 14)은, 이러한 엔진 컴파트먼트(16)에 수용된다. 좌우 한 쌍의 전방측 부재(20)(도 2 및 도 3 참조)는, 상기 엔진 컴파트먼트(16)의 하부에서 차폭 방향으로 각 측부에 설치되어 있다. 상기 차체 전방 구조(10)는 기본적으로 좌우 대칭으로 형성되어, 상기 차체의 우측이 도 1을 제외한 모든 도면들에서 생략된다.

상기 좌우의 전방측 부재(20)들은, 차량 길이 방향에서 볼 때 직사각형 폐단면 모양으로 형성되는 차체의 프레임 부재들이고, 상기 차량 길이 방향이 길이 방향인 상기 차체 전방부의 각 측부의 어느 하나에 배치되어 있다. 엔진 마운트(engine mount; 24)(도 2 및 도 6을 제외한 모든 도면들에서 생략됨)는, 상기 좌우의 전방측 부재(20)의 각각의 상면에 장착되어 있다. 상기 파워 유닛(14)은 상기 엔진 마운트(24)들을 통해 상기 좌우의 전방측 부재(20)들에 의해 지지된다.

크러시 박스(26)(충격 흡수 부재)는, 상기 좌우의 전방측 부재(20) 양자 모두의 전단부에, 후술하는 거싯(56)을 통해 볼트 체결(bolt fastening) 등의 수단에 의해 고정된다. 또한, 범퍼 보강부(30)(도 3에는 도시되지 않음)는, 이들 크러시 박스(26) 각각의 전단부에 볼트 체결 등의 수단에 의해 고정된다. 즉, 상기 범퍼 보강부(30)는 상기 좌우의 크러시 박스(26)의 전단부들 사이에서 연장되고, 상기 범퍼 보강부(30)는 상기 좌우의 크러시 박스(26)를 통해 상기 좌우의 전방측 부재(20)에 연결된다.

상기 좌우의 크러시 박스(26)는 각각 예를 들면 차량 길이 방향에서 볼 때, 직사각형 폐단면 모양으로 형성된다. 또한, 상기 차량 길이 방향으로 축방향 압축 하중에 대한 상기 좌우의 크러시 박스(26)의 강성(즉, 강도)은, 상기 전방측 부재(20)의 강성(즉, 강도)보다 낮게 설정된다. 즉, 이들 크러시 박스(26)는, 상기 차량 길이 방향으로 상기 전방측 부재(20)보다 약하게 형성되어, 상기 자동차(12)의 전면 충돌 시, 상기 전방측 부재(20)가 변형되기 전에 변형함으로써 에너지를 흡수할 것이다.

상기 범퍼 보강부(30)는, 예를 들면 차폭 방향에서 볼 때 단면 형상이 대략 B자 모양으로 형성되는 소위 B형 단면 타입이고, 상기 차체의 전단부에서 차폭 방향으로 연장된다. 발포체(foam) 등으로 이루어진, 도면에 도시되지 않은 흡수재(absorber)(완충재)는 이러한 범퍼 보강부(30)의 전단면에 장착되고, 상기 흡수재 및 상기 범퍼 보강부(30)는 도면에 도시되지 않은 범퍼 커버에 의해 커버된다.

또한, 좌우 한 쌍의 서스펜션 타워(suspension tower; 34)(도 3에 도시되지 않음)는, 상기 엔진 컴파트먼트(16)의 차폭 방향으로 양측부 상에서, 상기 좌우의 전방측 부재(20)의 차량 상방측에 설치된다. 상기 좌우의 서스펜션 타워(34)의 하단부들은 각각 상기 좌우의 전방측 부재(20)에 연결된다. 상기 좌우의 서스펜션 타워(34)는, 도면에 도시되어 있지 않은 서스펜션 시스템의 상부를 지지한다. 이러한 서스펜션 시스템에 설치된 서스펜션 아암(suspension arm)들은, 상기 좌우의 전방측 부재(20) 각각의 하면에 장착되는, 도면에 도시되지 않은 서스펜션 부재들에 의해 지지된다.

또한, 상기 좌우의 서스펜션 타워(34)의 상단부들은, 상기 좌우의 전방측 부재(20)의 차폭 방향 외측 및 상기 차량 상방측에서 상기 차량 길이 방향으로 연장되는 좌우의 에이프런 상부 부재(36)(도 3에 도시되지 않음)들에 연결된다. 상기 좌우의 에이프런 상부 부재(36)의 후단부들은, 상기 차폭 방향으로 연장되는 카울(cowl; 38)의 차폭 방향의 양단부에 연결된다. 이러한 카울(38)은 상기 캐빈(18) 및 상기 엔진 컴파트먼트(16)의 경계부에 설치된다.

상기 차폭 방향의 상기 카울(38)의 양단부는 좌우의 프론트 필러(front pillar; 40)에 각각 결합된다. 상기 좌우의 프론트 필러(40)는 각각 차량 상하 방향으로 연장되는 필러 하부(40A), 및 이러한 필러 하부(40A)의 상단부로부터 차량 상방측과 차량 후방측으로 연장되는 필러 상부(40B)를 포함한다. 상술된 에이프런 상부 부재(36)의 후단부는, 각각의 프론트 필러(40)의 필러 하부(40A) 및 필러 상부(40B)의 연결부에 연결된다. 또한, 상기 차량 길이 방향으로 연장되는 로커(rocker; 42)의 전단부는, 각각의 필러 하부(40A)의 하단부에 연결된다. 또한, 상기 엔진 컴파트먼트(16)로부터 상기 캐빈(18)을 분할하는 대시 패널(dash panel; 46)은 상기 카울(38)의 차량 하방측에 설치된다.

상술된 구조를 갖는 자동차(12)에 있어서, 상기 대시 패널(46)의 전방부측은 크러셔블 존(crushable zone)이므로, 상기 자동차(12)의 전면 충돌 시, 상기 크러시 박스(26) 및 전방측 부재(20) 등이 적극적으로 변형되어 에너지를 흡수함으로써, 상기 후방측에 대하여 상기 캐빈(18)이 변형되지 않을 것이다. 이러한 종류의 구조는, 상기 전방측 부재(20)들에 비드(bead)를 형성하는 등의 공지된 방법에 의하여 실현될 수 있다.

다음으로, 본 실시예의 주요부를 설명하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 있어서는, 상술된 각각의 전방측 부재(20)가 이너 패널(inner panel; 50)과 아우터 패널(outer panel; 52)로 형성된다. 상기 이너 패널(50)은, 상기 차량 길이 방향에서 볼 때, 상기 차폭 방향 외측으로 개방되는 개구 단면 모양(대략 U자형 단면)으로 형성된다. 보다 구체적으로는, 상기 이너 패널(50)은, 상기 전방측 부재(20)의 차폭 방향 내측의 측벽을 형성하는 내측벽(50A), 상기 내측벽(50A)의 차량 상하단들로부터 상기 차폭 방향 외측을 향해 연장되는 상측벽(50B)과 하측벽(50C), 및 상기 상측벽(50B)의 차폭 방향 외측단으로부터 상기 차량 상방측을 향해 연장되는 상부 플랜지(50D)(도 1, 도 2, 및 도 6 내지 도 8에는 도시되지 않음)를 포함한다.

상기 아우터 패널(52)은, 상기 전방측 부재(20)의 차폭 방향 외측의 측벽을 형성하는 외측벽(52A), 및 상기 외측벽(52A)의 차량 상하단들로부터 상기 차폭 방향 외측을 향해 연장되는 상부 플랜지(52B)와 하부 플랜지(52C)를 각각 포함한다. 상기 아우터 패널(52)은, 상기 이너 패널(50)과 동일하게, 상기 차량 길이 방향에서 볼 때, 상기 차폭 방향 외측을 향해 개방되는 개구 단면 모양으로 형성된다. 차폭 방향의 이러한 아우터 패널(52)의 치수는, 상기 이너 패널(50)보다 충분히 작게 설정되고, 이러한 아우터 패널(52)은 상기 이너 패널(50)의 개구부 안에 핏팅된다. 상기 아우터 패널(52)의 상부 플랜지(52B)는 상기 이너 패널(50)의 상측벽(50B)의 하면에 결합되고, 상기 아우터 패널(52)의 하부 플랜지(52C)는 상기 이너 패널(50)의 하측벽(50C)의 상면에 결합된다. 상기 이너 패널(50)의 개구부는 이러한 아우터 패널(52)에 의해 폐색(closed off)된다.

하지만, 상기 아우터 패널(52)의 전단부는, 상기 이너 패널(50)의 전단부보다 더 상기 차량 길이 방향으로 후방에 있는 위치로 설정된다. 이에 따라, 상기 차폭 방향 외측을 향해 개방되는 외측 개구부(54)가 상기 전방측 부재(20)의 전방부에 형성된다. 도 5는 종래의 전방측 부재(100)의 일례를 도시한, 도 4에 대응하는 사시도다. 이러한 전방측 부재(100)의 구조는, 아우터 패널(102)의 전방부의 구조가 상기 아우터 패널(52)의 전방부의 구조와 상이하다는 점을 제외하고는 상기 전방측 부재(20)와 동일하다.

또한, 본 실시예에 있어서, 강판과 같은 금속판의 중공 박스형상으로 형성된 거싯(56)(하중 전달 부재)은, 상기 전방측 부재(20)의 전방부에 장착된다. 이러한 거싯(56)은, 상기 차량 전방측 상에서 개방되는 박스형 본체부(58), 및 상기 본체부(58)의 개구부를 폐색하는 직사각형 평판 모양의 전면판(60)으로 형성된다. 상기 본체부(58)는, 평면도로 볼 때 사다리꼴 형상을 이루고, 차량 길이 방향에서 볼 때는 직사각형 형상을 이룬다. 이러한 본체부(58)의 개구부에 상하 좌우의 플랜지(58A)들이 설치되고, 이들 플랜지(58A)는 상기 전면판(60)의 후면에 결합된다. 상기 차량 길이 방향에서 본, 이러한 전면판(60)의 투영 면적은 상기 본체부(58)의 그것보다 크게 설정되어, 상기 전면판(60)의 외주부가 상기 본체부(58)의 외주부로부터 돌출되어 버린다.

이러한 거싯(56)은, 상기 전면판(60)의 판두께 방향이 상기 차량 길이 방향을 따르는 상태에서, 상기 전방측 부재(20)의 전방부의 단면 내에 핏팅된다. 상기 전방측 부재(20)의 외측 개구부(54)를 통과하여(외측 개구부(54)로부터) 상기 전방측 부재(20)의 차폭 방향 외측을 향해 돌출되는 외측 돌출부(56A)는, 상기 거싯(56)의 차폭 방향 외측부에 설치된다. 또한, 이러한 거싯(56)의 후면(56B)은, 더욱 상기 차폭 방향 내측을 향해 상기 차량 후방측으로 기울어진다. 이러한 후면(56B)의 차폭 방향 내측 단부(즉, 거싯(56)의 후단부)는, 평면도에서 볼 때, 상기 파워 유닛(14)의 차량 전방 측단부(14A)보다 상기 차량 후방측으로 더 위치하고, 또한 상기 차량 길이 방향으로 상기 파워 유닛(14)의 대략 중앙부(엔진 마운트(24))보다 더 상기 차량 전방측으로 위치한다.

상기 전방측 부재(20)의 아우터 패널(52)의 전단부는, 상기 차량 후방측으로부터, 상기 거싯(56)의 상기 후면(56B)에 대하여 맞닿아 있다. 상기 후면(56B)을 따르는 연결 플랜지(52D)는 이러한 아우터 패널(52)의 전단부에 설치되고, 이러한 연결 플랜지(52D)는 스폿 용접 등의 수단에 의하여 상기 후면(56B)에 연결된다. 또한, 상방측, 하방측, 및 차폭 방향 내측을 향해 돌출되는 전방 플랜지(50E)는, 상기 전방측 부재(20)의 이너 패널(50)의 전단부에 설치된다. 이러한 전방 플랜지(50E)는, 스폿 용접 등의 수단에 의해 상기 전면판(60)의 후면의 외주부에 연결된다.

또한, 이러한 거싯(56)에 의하면, 상기 본체부(58)의 차폭 방향 내측의 측벽인 내측 고정벽(56C)(내측 고정부)은, 스폿 용접 등의 수단에 의해 상기 이너 패널(50)의 내측벽(50A)에 연결된다. 또한, 이러한 거싯(56)의 상기 본체부(58)의 상면과 하면은, 스폿 용접 등의 수단에 의해 상기 이너 패널(50)의 상측벽(50B)과 하측벽(50C)에 각각 연결된다. 그 결과, 상기 거싯(56)이 상기 전방측 부재(20)의 전방부의 단면 내에 핏팅되면서, 상기 전방측 부재(20)의 전방부에 일체형으로 고정된다.

상기 거싯(56)이 상기 전방측 부재(20)에 고정되는 방법은 볼트 체결로 한정되지 않는다. 즉, 용접, 접착, 및 리벳팅(riveting) 등의 다양한 방법들이 사용될 수도 있다. 또한, 상기 거싯(56)은 금속판의 중공 형상으로 형성되는 것으로 한정되지 않는다. 즉, 상기 거싯(56)은 알루미늄 등의 금속 재료의 중실(solid) 모양으로 형성되거나, 또는 수지 재료로 이루어질 수도 있다.

상기 크러시 박스(26)(도 4에는 도시되지 않음)의 후단면은, 상기 거싯(56)의 전단면에 대하여 맞닿아 있다. 이러한 크러시 박스(26)는, 볼트 체결 등의 수단에 의해 상기 거싯(56) 및 상기 전방측 부재(20) 양자 모두에 체결된다. 이러한 크러시 박스(26)의 차폭 방향의 치수와 차량 상하 방향의 치수는 양자 모두가 상기 거싯(56)의 본체부(58)의 그것과 동등하게 설정된다. 즉, 상기 거싯(56)의 외측 돌출부(56A)에 대응하여 차폭 방향 외측을 향해 연장되어 상기 외측 돌출부(56A)의 전면에 고정되는 외측 연장부(26A)가 상기 크러시 박스(26)에 설치된다.

다음으로, 본 실시예의 작용 및 효과들을 설명하기로 한다.

상술된 구조를 갖는 차체 전방 구조(10)에 의하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 전방측 부재(20)보다 더 상기 차폭 방향 외측으로의 상기 자동차(12)의 일부분이 다가오는 차량 등의 충돌체(여기서는, 배리어(B))와 전면 충돌할 때(즉, 소위 미소 오버랩 충돌 발생 시), 상기 크러시 박스(26)는 상기 차량 전방측으로부터의 충돌 하중 F로 인하여 차량 길이 방향으로 축방향 압축 변형된다. 또한, 이 때, 상기 충돌 하중 F는 상기 거싯(56)의 외측 돌출부(56A)에 입력된다.

이러한 거싯(56)은 상기 전방측 부재(20)의 전방부의 단면 내에 고정되고, 상술된 외측 개구부(54)는, 상기 전방측 부재(20)의 전방부에 형성된 상기 외측 돌출부(56A)를 통과하여 상기 전방측 부재(20)의 차폭 방향 외측을 향해 돌출된다. 이러한 방식으로, 상기 거싯(56)은 상기 전방측 부재(20)의 단면 내에 고정되어, 상기 충돌 하중 F가 상기 전방측 부재(20)의 차폭 방향 내측부(여기서는, 이너 패널(50))에 양호하게 전달될 수 있다. 더욱이, 이러한 거싯(56)의 후면(56B)은, 상기 전방측 부재(20)의 아우터 패널(52)의 전단부에 연결되어, 상기 충돌 하중 F가 상기 전방측 부재(20)의 차폭 방향 외측부에도 양호하게 전달될 수 있다. 그 결과, 본 실시예에 의하면, 상기 차량 전방측으로부터, 상기 전방측 부재(20)보다 더 상기 차폭 방향 외측에 있는 상기 차체 전방부의 일부분으로 입력되는 충돌 하중 F가 상기 전방측 부재(20)에 효율적으로 전달될 수 있다.

나아가, 본 실시예에 있어서는, 상기 전방측 부재(20)의 아우터 패널(52)의 전단부가 상기 이너 패널(50)의 전단부보다 더 상기 차량 후방측으로 위치함으로써, 상기 외측 개구부(54)가 상기 전방측 부재(20)에 형성된다. 그러므로, 상기 전방부에 형성된 상기 외측 개구부(54)를 갖는 상기 전방측 부재(20)를 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 종래의 이너 패널(도 5 참조)이 상기 전방측 부재(20)의 이너 패널(50)로 사용될 수 있어, 제조 비용이 저감될 수 있고, 생산성이 향상될 수 있다.

더욱이, 본 실시예에 있어서, 상기 거싯(56)은, 상기 차량 전방측으로부터, 상기 전방측 부재(20)의 외측벽(52A)에 대하여 맞닿아 있고, 상기 전방측 부재(20)의 내측벽(50A)에 고정되는 내측 고정벽(56C)을 구비한다. 그 결과, 상기 거싯(56)의 외측 돌출부(56A)에 입력되는 충돌 하중 F가, 상기 전방측 부재(20)의 차폭 방향 양측의 벽부에 양호하게 전달될 수 있어, 상기 충돌 하중 F가 상기 전방측 부재(20)에 전달되는 효율을 효과적으로 높일 수 있다.

또한, 본 실시예에 의하면, 상기 거싯(56)의 외측 돌출부(56A)는, 상기 전방측 부재(20)의 전방부로부터 차폭 방향 외측을 향해 돌출되어 설치되므로, 상기 차량 전방측으로부터의 충돌 하중 F가 상기 외측 돌출부(56A)에 입력되는 경우에는, 벤딩 모멘트(bending moment)가 상기 전방측 부재(20)에 작용할 것이다. 그 결과, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 전방측 부재(20)가 상기 차폭 방향 내측을 향해 구부러지고 상기 파워 유닛(14)에 대하여 맞닿게 되므로, 상기 충돌 하중 F의 일부가 상기 파워 유닛(14)을 통해 상기 차체의 비충돌측(non-collision side)으로 분산될 수 있다(도 4의 화살표 F1 참조).

더욱이, 상기 전방측 부재(20)의 내측벽(50A)에 고정되는 상기 거싯(56)의 후면(56B)은, 상기 차폭 방향 내측을 향해 상기 차량 후방측으로 더 기울어져, 상기 전방측 부재(20)가 구부러지기 시작하는 곳인 상기 거싯(56)의 후단이 상기 파워 유닛(14)의 측방에 배치되는 경우에도, 상기 거싯(56)이 대형화되는 것을 억제할 수 있다.

또한, 상기 전방측 부재(20)가 상술된 바와 같이 상기 파워 유닛(14)에 대하여 맞닿음으로써, 상기 파워 유닛(14)으로부터의 반력이 상기 배리어(B)에 작용할 수 있다. 그 결과, 상기 배리어(B)로부터, 상기 자동차(12)의 차체 전방부에 입력되는 가로 방향(즉, 차폭 방향)의 힘이 증가될 수 있어, 상기 자동차(12)의 차체 전방부가 상기 가로 방향의 힘에 의해, 상기 가로 방향에 있어서 상기 배리어(B)로부터 분리될 수 있다. 그 결과, 상기 배리어(B)로부터 상기 차체 전방부에 입력되는 충돌 하중 F가 효과적으로 저감될 수 있으므로, 상기 캐빈(18)의 변형이 현저하게 억제될 수 있다.

또한, 본 실시예에 있어서, 상기 전방측 부재(20)를 상기 범퍼 보강부(30)에 연결하는 상기 크러시 박스(26)는, 상기 차량 길이 방향에 있어서 상기 거싯(56)의 외측 돌출부(56A)의 전방에 위치한 외측 연장부(26A)를 구비한다. 즉, 상기 크러시 박스(26)는 상기 차폭 방향 외측을 향해 연장되어, 상기 전방측 부재(20)보다 더 상기 차폭 방향 외측으로 있는 상기 범퍼 보강부(30)의 일부분에, 상기 차량 전방측으로부터의 충돌 하중 F가 입력되는 경우, 상기 충격 에너지가 상기 크러시 박스(26)의 변형에 의해 효과적으로 흡수될 수 있다. 또한, 상기 충돌 하중은 상기 크러시 박스(26)의 외측 연장부(26A)를 통해 상기 거싯(56)의 외측 돌출부(56A)에 효율적으로 전달될 수 있다.

상술된 실시예에 있어서, 상기 거싯(56)은, 평면도에서 볼 때 사다리꼴 모양으로 형성되지만, 본 발명이 이것으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 거싯(56)의 형상은 적절히 변경될 수도 있다. 예를 들어, 상기 거싯은, 도 7에 도시된 거싯(110)(제1변형예)과 같이, 평면도에서 볼 때 직사각형으로 형성될 수도 있다. 이러한 거싯(110)은, 상기 본체부(58)가 평면도에서 볼 때 직사각형 모양으로 형성된다는 점을 제외하고는 상기 거싯(56)과 동일하다. 또한, 예를 들어, 상기 거싯은, 도 8에 도시된 거싯(120)(제2변형예)과 같이, 평면도에서 볼 때 삼각형 모양으로 형성될 수도 있다. 이러한 거싯(120)은, 상기 본체부(58)가 평면도에서 볼 때 삼각형 모양으로 형성된다는 점을 제외하고는 상기 거싯(56)과 동일하다.

또한, 상술된 실시예에 있어서, 충격 흡수 부재로서의 역할을 하는 상기 크러시 박스(26)는 상기 전방측 부재(20)의 전단부에 고정되지만, 본 발명이 이것으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 충격 흡수 부재는 상기 전방측 부재의 전방부에 일체형으로 설치될 수도 있다. 이 경우, 상기 거싯은 상기 충격 흡수부보다 더 상기 차량 후방측을 향해 있는 상기 전방측 부재의 일부분에 고정된다.

또한, 상술된 실시예에 있어서, 상기 크러시 박스(26)에는 상기 외측 연장부(26A)가 설치되지만, 본 발명이 이것으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 외측 연장부(26A)가 생략될 수도 있고, 상기 거싯(56)의 외측 돌출부(56A)와 상기 범퍼 보강부(30) 사이에 공간이 형성될 수도 있다. 이 경우, 예를 들면 상기 충돌 하중 F로부터 상기 차량 후방측을 향해 구부러지는 상기 범퍼 보강부(30)의 차폭 방향 외측 단부는, 상기 거싯(56)의 외측 돌출부(56A)에 대하여 맞닿아 있다.

또한, 상술된 실시예에 있어서, 상기 거싯(56)은, 상기 전방측 부재(20)의 내측벽(50A)에 고정되는 내측 고정벽(56C)을 구비하지만, 본 발명이 이것으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 거싯(56)은 상기 내측벽(50A)으로부터 이격되어 배치될 수도 있다. 이 경우에도, 상기 거싯(56)이 상기 이너 패널(50)의 상측벽(50B) 및 하측벽(50C)에 고정됨으로써, 상기 충돌 하중 F가 상기 거싯(56)을 통해 상기 전방측 부재(20)에 전달되는 효율을 높일 수 있다.

또한, 상술된 실시예에 있어서, 상기 외측 개구부(54)는, 상기 전방측 부재(20)의 아우터 패널(52)의 전단부가 상기 이너 패널(50)의 전단부보다 더 상기 차량 후방측으로 위치함으로써 형성되지만, 본 발명이 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 5에 도시된 상기 전방측 부재(100)에서는, 상기 아우터 패널(52)의 전방부에 관통구멍이 형성될 수도 있고, 이러한 관통구멍이 상기 외측 개구부로서의 역할을 할 수도 있다.

또한, 본 발명은 그 요지를 벗어나지 않으면서 변경될 수도 있다. 또한, 본 발명의 범위가 상술된 실시예들에 의해 한정되는 것은 아니다.

Claims (6)

1. 차체 전방부의 측부에서 차량 길이 방향으로 연장되고, 차폭 방향 외측을 향해 개방되는 외측 개구부가 전방부 상에 형성되는 전방측 부재; 및
   상기 전방측 부재의 전방부의 단면 내에 고정되고, 상기 외측 개구부를 통과하여 상기 전방측 부재의 차폭 방향 외측을 향해 돌출하는 외측 돌출부를 구비한 하중 전달 부재 - 상기 하중 전달 부재는, 차량 전방측으로부터 상기 전방측 부재의 차폭 방향 외측의 측벽에 대하여 맞닿아 있음 - 를 포함하여 이루어지는 차체 전방 구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전방측 부재는, 상기 차량 길이 방향에서 볼 때, 상기 차폭 방향 외측을 향해 개방되는 개구 단면 형상을 갖는 이너 패널, 및 상기 이너 패널의 차폭 방향 외측에 연결되는 아우터 패널을 구비하고,
   상기 외측 개구부는, 상기 아우터 패널의 전단부가 상기 이너 패널의 전단부보다 더 차량 후방으로 위치함으로써 형성되고, 상기 아우터 패널의 전단부는, 상기 이너 패널의 단면 내에 고정되는 상기 하중 전달 부재의 후면에 대하여 맞닿아 있는 차체 전방 구조.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 하중 전달 부재는, 상기 전방측 부재의 차폭 방향 내측의 측벽에 고정되는 내측 고정부를 구비하는 차체 전방 구조.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하중 전달 부재의 후면은, 상기 차폭 방향 내측을 향할수록 차량 후방측으로 더 기울어지는 차체 전방 구조.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   차체의 전단부에서 상기 차폭 방향으로 연장되는 범퍼 보강부; 및
   상기 전방측 부재보다 상기 차량 길이 방향으로 약하게 형성되고, 상기 전방측 부재를 상기 범퍼 보강부에 연결하며, 상기 차량 길이 방향으로 상기 외측 돌출부의 전방에 위치하는 외측 연장부가 설치되는 크러시 박스를 더 포함하여 이루어지는 차체 전방 구조.
6. 제2항에 있어서,
   상기 하중 전달 부재는, 상기 전방측 부재의 차폭 방향 내측의 측벽인 상기 이너 패널의 내측벽에, 또는 상기 이너 패널의 상측벽과 하측벽에 고정되는 차체 전방 구조.

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