KR20160111733A

KR20160111733A - 전방 차체 보강구조 및 그 조립방법

Info

Publication number: KR20160111733A
Application number: KR1020150036777A
Authority: KR
Inventors: 박기봉
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2015-03-17
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2016-09-27
Also published as: KR101664065B1; CN105984504B; CN105984504A; US9776670B2; US20160272252A1

Abstract

전방 차체 보강구조가 개시된다. 엔진 룸과 승객 실을 구획지우는 대시 패널; 차량의 폭방향을 따라 좌우 양측에 배치되고, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되어 그 후단부가 상기 대시 패널의 외측면에 결합된 프론트 사이드 멤버: 상기 대시 패널의 내측면에 겹쳐져 상기 프론트 사이드 멤버와 함께 결합되는 대시 어퍼 보강부재를 포함하여, 차량의 전방 충돌 대응 성능이 향상되게 된다.

Description

전방 차체 보강구조 및 그 조립방법{Front vehicle body reinforcing structure and assembling method thereof}

본 발명은 전방 차체 보강구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프론트 필러의 차량의 길이 방향을 따른 후방부와 대시 패널과의 연결 강성을 증대시켜 차량의 전방 충돌 대응 성능을 향상시킨 전방 차체 보강구조 및 그 조립방법에 관한 것이다.

일반적으로 전방 차체를 구성하는 요소 중에 프론트 필러는, 프론트 도어를 장착하여 지지하는 역할을 하고, 차량의 길이 방향을 따른 전방에서 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치되어 차체의 전방 상부와 전방 하부를 일체로 연결하는 기둥 역할을 하는 구조물이다.

대시 패널은 차량의 길이 방향을 따른 전방에 마련된 엔진 룸과, 그 후방에 마련된 승객실을 구획짓는 차체 멤버이다.

프론트 사이드 멤버는 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고, 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치되어, 전방 차체의 구조적인 강성을 증대시키고, 차량의 충돌 사고 발생시에 전방 차체를 강건하게 지탱함과 더불어 전방 충돌 충격을 흡수해서 저감하여 탑승객을 보호하는 역할을 한다.

상기 프론트 사이드 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 후방부는, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 리어 로워 멤버 및 상기 대시 패널에 결합된다.

상기와 같은 종래의 전방 차체 구조를 가진 차량이 전방 충돌하게 되면, 상기 프론트 사이드 멤버가 충돌 충격을 받아서 차량의 길이 방향을 따른 후방으로 밀리게 되는 데, 이 때에 프론트 사이드 멤버의 후방부가 결합되는 대시 패널은 두께에 비해 면적이 넓은 단순히 패널 형상으로 형성되어 있기 때문에 프론트 사이드 멤버의 후방 밀림을 강건하게 지지하지 못하고, 또한 대시 패널이 프론트 사이드 멤버의 후방 밀림에 의해 승객실 쪽으로 밀릴 뿐만 아니라 프론트 사이드 멤버의 후방부가 차량의 높이 방향으로 들려서 차체의 디핑 현상을 심화시킴에 따라 탑승객을 보다 안전하게 보호하기가 미흡하였으므로, 이에 대한 구조적인 강성을 증대시킬 필요가 있었다.

본 발명의 실시 예는 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 프론트 사이드 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 후방부와 대시 패널과의 연결 강성을 증대시켜, 차량의 전방 충돌 사고 발생시에 차체의 디핑 현상을 저감하고, 대시 패널의 승객실 쪽으로의 변형을 줄여서 승객실에 탑승한 승객을 보다 안전하게 보호할 수 있도록 한 전방 차체 보강구조 및 그 조립방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조는, 엔진 룸과 승객 실을 구획지우는 대시 패널; 차량의 폭방향을 따라 좌우 양측에 배치되고, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되어 그 후단부가 상기 대시 패널의 외측면에 결합된 프론트 사이드 멤버: 및 상기 대시 패널의 내측면에 겹쳐져 상기 프론트 사이드 멤버와 함께 결합되는 대시 어퍼 보강부재를 포함할 수 있다.

차량의 높이 방향을 따라 연장되게 형성되고, 상기 대시 패널의 차량의 폭방향을 따른 좌우 양측 가장자리에 결합되는 프론트 필러를 더 포함하고; 상기 대시 어퍼 보강부재의 한쪽 선단부는 상기 프론트 필러와 결합될 수 있다.

상기 대시 어퍼 보강부재는 "ㄱ"자 형상으로 형성될 수 있다.

상기 대시 어퍼 보강부재는 상기 대시 패널과의 사이에 폐박스 공간을 형성하도록 상기 대시 패널에 결합될 수 있다.

상기 프론트 필러는 서로 결합되어 폐박스 형상의 단면을 형성하는 프론트 사이드 어퍼 멤버와 프론트 사이드 로워 멤버를 각각 포함하고; 상기 대시 어퍼 보강부재는 상기 프론트 필러 인너 멤버에 부착될 수 있다.

상기 대시 패널에는 사이드 아웃터 익스텐션 멤버가 결합되고; 상기 프론트 사이드 로워 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 후단부는 상기 사이드 아웃터 익스텐션 멤버에 결합될 수 있다.

상기 대시 어퍼 보강부재의 상기 엔진 룸 쪽을 향한 내측면에는 상기 대시 패널의 폭방향을 따라 연장되게 형성된 대시 크로스 보강부재가 부착될 수 있다.

상기 대시 크로스 보강부재는 상기 사이드 아웃터 익스텐션 멤버와 함께 상기 대시 패널에 겹쳐져 일체로 결합될 수 있다.

상기 대시 크로스 보강부재는 상기 대시 패널과의 사이에 소정 크기의 폐박스 공간이 형성되도록 상기 대시 패널에 결합될 수 있다.

상기 프론트 필러는 차량의 폭방향을 따른 외측으로 만곡되어 확장된 확장 플랜지를 구비하고, 상기 확장 플랜지는 상기 프론트 필러 인너 멤버에 겹쳐져 결합될 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 전방 차체 조립방법은 대시 패널과 대시 어퍼 보강부재, 대시 크로스 보강부재 및 프론트 필러 인너 멤버를 각각 제작하는 단계; 상기 대시 패널과 대시 어퍼 보강부재, 대시 크로스 보강부재 및 프론트 필러 인너 멤버를 결합하여 대시 컴플리트 어셈블리를 형성하는 단계; 펜더 에이프런과, 프론트 사이드 멤버, 사이드 아웃터 익스텐션 멤버 및 리어 로워 멤버를 각각 제작하는 단계; 상기 펜더 에이프런과, 프론트 사이드 멤버, 사이드 아웃터 익스텐션 멤버 및 리어 로워 멤버를 결합하여 프론트 필러 컴플리트 어셈블리를 형성하는 단계; 및 상기 프론트 필러 컴플리트 어셈블리와 상기 대시 컴플리트 어셈블리를 결합하는 어셈블리 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조에 의하면, 프론트 사이드 멤버의 후단부가 대시 패널의 외측면 소정 부위에 결합되고, 상기 대시 패널의 외측면 소정 부위에 대응하는 대시 패널의 내측면에는 대시 패널을 보강하기 위해 대시 어퍼 보강부재가 부착되며, 대시 어퍼 보강부재의 한쪽 선단부는 프론트 필러에 연결되어, 프론트 사이드 멤버의 후단부가 대시 패널에 결합된 상태에서 상기 대시 어퍼 보강부재에 의해 대시 패널과 프론트 사이드 멤버의 연결 강성이 증대됨으로써, 차량의 전방 충돌 사고 발생시에 프론트 사이드 멤버의 승객실 쪽 밀림량이 저감되어 탑승객을 보다 안전하게 보호할 수 있다.

또한 대시 패널의 횡방향 강성을 보강하기 위해 차량의 폭방향을 따라 연장되게 형성되어 대시 패널에 부착된 대시 크로스 보강부재가, 상기 대시 어퍼 보강부재에 결합되어 대시 어퍼 보강부재를 지지함에 따라 차량의 전방 충돌 사고 발생시에 프론트 사이드 멤버의 후단부가 차량의 높이 방향 상방으로 들려지는 것을 저지해서 차체의 디핑량을 저감하고, 또한 대시 패널의 후방 밀림을 억제하여 탑승객을 보다 안전하게 보호할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조의 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 3은 도 1의 B-B선 단면도이다.
도 4는 도 1의 C-C선 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조의 조립 설명도이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 보강구조가 적용되는 전방 차체는, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고 차량의 폭방향을 따라 좌우 양측에 배치되는 프론트 사이드 멤버(10); 엔진 룸과 승객실을 구획지우도록 차량의 폭방향 및 높이방향으로 연장되게 형성되며 프론트 사이드 멤버(10)의 후단부가 결합되는 대시 패널(20); 대시 패널(20)의 차량의 폭방향을 따른 좌우 양측 가장자리에 결합되고, 차량의 높이방향으로 연장되게 형성되며, 차량의 폭방향을 따라 좌우 양측에 배치되는 프론트 필러(30)를 포함할 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 프론트 사이드 멤버(10)는 서로 결합되어 대체로 폐박스 형상의 단면을 형성하는 프론트 사이드 어퍼 멤버(11)와 프론트 사이드 로워 멤버(12)를 포함할 수 있다.

프론트 사이드 어퍼 멤버(11)의 차량의 길이 방향을 따른 후단부는 대시 패널(20)의 엔진 룸 쪽을 향하는 외측면에 밀착되어 예를 들면, 용접으로 결합될 수 있다.

프론트 사이드 로워 멤버(12)의 후단부는 대시 패널(20)에 결합된 사이드 아웃터 익스텐션 멤버(40)에 결합될 수 있다.

프론트 사이드 어퍼 멤버(11)가 대시 패널(20)의 외측면에 부착된 상태에서 대시 패널(20)의 엔진 룸 쪽을 향한 내측면에는 대시 어퍼 보강부재(50)가 부착될 수 있다.

즉 도 2에 도시된 바와 같이, 대시 어퍼 보강부재(50)의 차량의 차량의 높이 방향을 따른 상부 가장자리는 대시 패널(20) 및 프론트 사이드 어퍼 멤버(11)의 후단부와 3중으로 겹쳐진 상태에서 함께 용접으로 부착될 수 있다.

대시 어퍼 보강부재(50)의 차량의 차량의 높이 방향을 따른 하부 가장자리도 대시 패널(20)에 부착되어, 대시 패널(20)과 대시 어퍼 보강부재(50) 사이에는 소정 크기의 폐박스 단면 공간(52)이 형성될 수 있다.

대시 어퍼 보강부재(50)는 정면에서 보면 대체로 "ㄱ"자 형상으로 형성될 수 있다.

대시 어퍼 보강부재(50)의 상부 가장자리와 하부 가장자리 사이의 일부 부위도 대시 패널(20)에 부착될 수 있고, 상기 일부 부위의 엔진 룸 쪽을 향한 내측면에 대시 크로스 보강부재(60)가 겹쳐져 예를 들면 용접으로 부착될 수 있다.

즉 대시 크로스 보강부재(60)의 차량의 높이 방향을 따른 상부 가장자리와 대시 패널(20) 및 대시 어퍼 보강부재(50)의 일부 부위가 3중으로 겹쳐진 상태에서 함께 일체로 용접 결합될 수 있다.

대시 크로스 보강부재(60)의 차량의 높이 방향을 따른 하부 가장자리도 대시 패널(20)에 부착될 수 있고, 대시 크로스 보강부재(60)와 대시 패널(20) 사이에는 소정 크기의 폐박스 공간(62)이 형성될 수 있다.

대시 크로스 보강부재(60)의 차량의 높이 방향을 따른 하부 가장자리는 사이드 아웃터 익스텐션 멤버(40)와 함께 대시 패널(20)에 3중으로 겹쳐져 일체로 용접 결합될 수 있다.

대시 크로스 보강부재(60)는 도 1에 도시된 바와 같이, 대시 패널(20)의 폭방향을 따라, 즉 차량의 폭방향을 따라 연장되게 형성될 수 있다.

도 4를 참조하면, 프론트 필러(30)는 프론트 필러 아웃터 멤버(31)에 프론트 필러 인너 멤버(32)가 소정 크기의 폐박스 공간(33)을 형성하도록 서로 결합된 구조를 가질 수 있다.

프론트 필러 인너 멤버(32)의 차량의 폭방향을 따른 내측면에 대시 어퍼 보강부재(50) 및 대시 패널(20)이 부착되어 일체로 연결될 수 있다.

또한 프론트 필러(10)는 차량의 폭방향을 따른 외측으로 만곡되어 확장된 확장 플랜지(13)를 구비할 수 있고, 확장 플랜지(13)는 프론트 필러 인너 멤버(32)에 겹쳐져 용접으로 결합될 수 있다.

상기와 같이 프론트 사이드 멤버(10)의 후단부가 대시 패널(20)의 외측면 소정 부위에 결합되고, 상기 대시 패널(20)의 외측면 소정 부위에 대응하는 대시 패널의 내측면에는 대시 패널(20)을 보강하기 위해 대시 어퍼 보강부재(50)가 부착되며, 대시 어퍼 보강부재(50)의 한쪽 선단부는 프론트 필러(30)에 연결되어, 프론트 사이드 멤버(10)의 후단부가 대시 패널(20)에 결합된 상태에서 상기 대시 어퍼 보강부재(50)에 의해 대시 패널(20)과 프론트 사이드 멤버(10) 및 프론트 필러(30)의 연결 강성이 증대됨으로써, 차량의 전방 충돌 사고 발생시에 프론트 사이드 멤버(10)의 승객실 쪽 밀림량이 저감되어 탑승객을 보다 안전하게 보호할 수 있다.

또한 대시 패널(20)의 횡방향 강성을 보강하기 위해 차량의 폭방향을 따라 연장되게 형성되어 대시 패널(20)에 부착된 대시 크로스 보강부재(60)가, 상기 대시 어퍼 보강부재(50)에 결합되어 대시 어퍼 보강부재(50)를 지지함에 따라 차량의 전방 충돌 사고 발생시에 프론트 사이드 멤버(10)의 후단부가 차량의 높이 방향 상방으로 들려지는 것을 저지해서 차체의 디핑량을 저감하고, 또한 대시 패널(20)의 후방 밀림을 억제하여 탑승객을 보다 안전하게 보호할 수 있다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 보강구조가 적용된 전방 차체의 조립 순서는, 대시 패널(20)에 대시 어퍼 보강부재(50)와 대시 크로스 보강부재(60)가 각각 부착하고, 대시 패널(20)의 좌우 양측 가장자리에 프론트 필러 인너 멤버(32)를 결합하여 대시 컴플리트 어셈블리(100)를 형성하게 된다.

그리고 펜더 에이프런(70)에 프론트 사이드 멤버(10)와 사이드 아웃터 익스텐션 멤버(40) 및 리어 로워 멤버(80)를 각각 결합하여, 프론트 필러 컴플리트 어셈블리(200)를 만들게 되며, 이 프론트 필러 컴플리트 어셈블리(200)와 상기 대시 컴플리트 어셈블리(100)를 결합하여 전방 차체를 형성하게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

10: 프론트 사이드 멤버
20: 대시 패널
30: 프론트 필러
40: 사이드 아웃터 익스텐션 멤버
50: 대시 어퍼 보강부재
60: 대시 크로스 보강부재
70: 펜더 에이프런
80: 리어 로워 멤버

Claims

엔진 룸과 승객 실을 구획지우는 대시 패널;
차량의 폭방향을 따라 좌우 양측에 배치되고, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되어 그 후단부가 상기 대시 패널의 외측면에 결합된 프론트 사이드 멤버: 및
상기 대시 패널의 내측면에 겹쳐져 상기 프론트 사이드 멤버와 함께 결합되는 대시 어퍼 보강부재;
를 포함하는 전방 차체 보강구조.
제1항에 있어서,
차량의 높이 방향을 따라 연장되게 형성되고, 상기 대시 패널의 차량의 폭방향을 따른 좌우 양측 가장자리에 결합되는 프론트 필러를 더 포함하고;
상기 대시 어퍼 보강부재의 한쪽 선단부는 상기 프론트 필러와 결합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
제2항에 있어서,
상기 대시 어퍼 보강부재는 "ㄱ"자 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
제1항에 있어서,
상기 대시 어퍼 보강부재는 상기 대시 패널과의 사이에 폐박스 공간을 형성하도록 상기 대시 패널에 결합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
제2항에 있어서,
상기 프론트 필러는 서로 결합되어 폐박스 형상의 단면을 형성하는 프론트 사이드 어퍼 멤버와 프론트 사이드 로워 멤버를 각각 포함하고;
상기 대시 어퍼 보강부재는 상기 프론트 필러 인너 멤버에 부착된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
제5항에 있어서,
상기 대시 패널에는 사이드 아웃터 익스텐션 멤버가 결합되고;
상기 프론트 사이드 로워 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 후단부는 상기 사이드 아웃터 익스텐션 멤버에 결합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
제6항에 있어서,
상기 대시 어퍼 보강부재의 상기 엔진 룸 쪽을 향한 내측면에는 상기 대시 패널의 폭방향을 따라 연장되게 형성된 대시 크로스 보강부재가 부착된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
제7항에 있어서,
상기 대시 크로스 보강부재는 상기 사이드 아웃터 익스텐션 멤버와 함께 상기 대시 패널에 겹쳐져 일체로 결합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
제7항에 있어서,
상기 대시 크로스 보강부재는 상기 대시 패널과의 사이에 소정 크기의 폐박스 공간이 형성되도록 상기 대시 패널에 결합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
제5항에 있어서,
상기 프론트 필러는 차량의 폭방향을 따른 외측으로 만곡되어 확장된 확장 플랜지를 구비하고,
상기 확장 플랜지는 상기 프론트 필러 인너 멤버에 겹쳐져 결합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
대시 패널과 대시 어퍼 보강부재, 대시 크로스 보강부재 및 프론트 필러 인너 멤버를 각각 제작하는 단계;
상기 대시 패널과 대시 어퍼 보강부재, 대시 크로스 보강부재 및 프론트 필러 인너 멤버를 결합하여 대시 컴플리트 어셈블리를 형성하는 단계;
펜더 에이프런과, 프론트 사이드 멤버, 사이드 아웃터 익스텐션 멤버 및 리어 로워 멤버를 각각 제작하는 단계;
상기 펜더 에이프런과, 프론트 사이드 멤버, 사이드 아웃터 익스텐션 멤버 및 리어 로워 멤버를 결합하여 프론트 필러 컴플리트 어셈블리를 형성하는 단계; 및
상기 프론트 필러 컴플리트 어셈블리와 상기 대시 컴플리트 어셈블리를 결합하는 어셈블리 단계;
를 포함하는 전방 차체 조립방법.