KR20170070749A - 전방 차체 구조 - Google Patents

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Abstract

전방 차체 구조가 개시된다. 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고, 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치되는 좌우 양측의 프런트 로워 사이드 멤버; 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성되고, 상기 좌우 양측의 프런트 로워 사이드 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 후단부가 결합되는 대시 로워 크로스 보강멤버; 상기 좌우 양측의 프런트 로워 사이드 멤버의 후단부와 상기 대시 로워 크로스 보강멤버가 결합되는 조인트를 포함하여, 전방 차체의 하부 비틀림 강성이 증대될 수 있다.

Description

전방 차체 구조{Front vehicle body structure}
본 발명은 전방 차체 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스페이스 프레임들이 서로 결합되어 형성된 전방 차체 구조에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 전방 차체는, 차량의 길이 방향을 따라 전방에 위치하여 엔진 룸을 형성하는 골격 구조로서, 엔진 룸의 전방을 형성하고 쿨링 모듈과 헤드 램프 등이 장착되는 프론트 엔드 모듈과, 엔진 룸의 좌우 양측부를 형성하고 현가장치가 장착됨과 더불어 차륜이 설치되는 공간을 마련하는 프론트 펜더 에이프런 멤버, 엔진 룸의 후방에 위치되어 승객실과 엔진 룸을 구획짓는 대시 패널 등을 포함한다.
또한 엔진 룸의 하부에는 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 프론트 사이드 멤버가 좌우 양측으로 배치되어 전방 차체의 구조적인 강성을 강화시키고, 엔진 룸에 설치되는 엔진과 트랜스 밋션 뿐만 아니라 현가장치 등을 장착하여 지지하기 위해 서브 프레임이 상기 프론트 사이드 멤버의 하부에 배치되어 프론트 사이드 멤버와 결합된다.
한편, 이른바 고성능 차량은, 차량의 주행 성능 등을 향상시키기 위해 차체의 경량을 도모하고 있고, 차체의 경량화를 위해 스틸보다 상대적으로 가벼운 알루미늄 재질을 사용하여 제작된 스페이스 프레임들을 서로 결합시켜 차체를 구성하고 있다.
상기와 같은 알루미늄 스페이스 프레임 차체에서 대시부의 강성을 증대시켜 처량의 전방 충돌 대응 성능을 향상시켜 탑승객을 보다 안전하게 보호하고, R&H(Ride &Handling) 성능을 증대시켜 차량의 상품성을 향상시킬 필요가 있었다.
본 발명의 실시 예는 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 좌우 프런트 사이드 사이드 멤버를 강건하게 연결하여 차량의 강성을 증대시켜 R&H 성능 향상을 도모할 수 있고, 차량의 충돌 사고 발생시 프런트 사이드 멤버를 통해 전달되는 충격 하중을 차체의 다른 부위로 적절히 분산시켜 탑승을 보다 안전하게 보호할 수 있는 전방 차체 구조를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조는, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고, 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치되는 좌우 양측의 프런트 로워 사이드 멤버; 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성되고, 상기 좌우 양측의 프런트 로워 사이드 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 후단부가 결합되는 대시 로워 크로스 보강멤버; 상기 좌우 양측의 프런트 로워 사이드 멤버의 후단부와 상기 대시 로워 크로스 보강멤버가 결합되는 조인트를 포함할 수 있다.
상기 프런트 로워 사이드 멤버와 상기 대시 로워 크로스 보강멤버가 만나는 모서리에는 보강 브래킷이 부착될 수 있다.
상기 보강 브래킷은 상기 모서리 부위를 메우는 형태로 부착될 수 있다.
상기 보강 브래킷은 삼각 블록 형상으로 형성될 수 있다.
상기 대시 로워 크로스 보강멤버의 차량의 폭 방향을 따른 양단부에 대시 로워 사이드 멤버의 일단이 결합되고; 상기 대시 로워 사이드 멤버의 타단은 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 사이드 실에 결합될 수 있다.
상기 대시 로워 크로스 보강멤버는 다중 단면을 가질 수 있다.
상기 다중 단면은 3각형의 제1단면; 상기 제1단면의 빗변을 공유하는 5각형의 제2단면; 및 상기 제1단면의 빗변과 상기 제2단면의 밑변을 공유하는 4각형의 제3단면을 포함할 수 있다.
상기 대시 로워 크로스 보강멤버는 하나의 압출재로 압출 성형될 수 있다.
상기 대시 로워 크로스 보강멤버의 차량의 폭 방향을 따른 양단부에는 차량의 길이 방향 전방 및 차량의 높이 방향 상방으로 경사지게 배치된 리어 사이드 로워 보강멤버의 일단이 삽입되어 결합되고; 상기 리어 사이드 로워 보강멤버의 타단은 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 대시 센터 크로스 보강멤버에 연결될 수 있다.
상기 조인트는, 사각 플레이트 형상을 한 조인트 바디; 상기 조인트 바디의 상단 가장자리로부터 차량의 폭 방향 내측으로 절곡되어 상기 프런트 로워 사이드 멤버의 차량의 높이 방향을 따른 상면에 결합되는 상부 플랜지; 상기 제3조인트 바디의 하단 가장자리로부터 차량의 폭 방향 내측으로 절곡되어 상기 프런트 로워 사이드 멤버의 차량의 높이 방향을 따른 하면에 결합되는 하부 플랜지를 포함할 수 있다.
상기 조인트 바디의 차량의 길이 방향을 따른 후방 상단 가장자리로부터 후방으로 더 길게 연장되어 차량의 높이 방향을 상부에 배치된 상부 연장 플랜지; 및 상기 조인트 바디의 차량의 길이 방향을 따른 후방 하단 가장자리로부터 후방으로 더 길게 연장되어 차량의 높이 방향을 하부에 배치된 하부 연장 플랜지를 더 포함하고; 상기 상부 연장 플랜지와 상기 하부 연장 플랜지 사이에는 상기 대시 로워 크로스 보강멤버가 삽입되어 결합될 수 있다.
상기 조인트 바디에는 차량의 길이 방향을 따라 전후로 이격되게 배치된 2개의 체결홀을 구비한 2개의 체결 보스가 돌출해서 형성되어, 로워 아암의 일단이 상기 2개의 체결홀에 체결되어 결합될 수 있다.
상기 2개의 체결 보스를 서로 연결함과 더불어 상기 각 체결 보스를 상기 조인트 바디에 연결하여 구조적인 강성을 증대시키는 다수개의 방사형 리브가 상기 조인트 바디에 일체로 돌출해서 형성될 수 있다.
상기 상부 연장 플랜지와 인접해서 차량의 길이 방향 및 차량의 높이 방향 하방으로 경사진 경사면이 상기 조인트 바디에 형성되어, 상기 경사면에 차량의 길이 방향 전방 및 차량의 높이 방향 상방으로 경사진 리어 사이드 로워 보강멤버가 안착되어 결합될 수 있다.
상기 대시 로워 크로스 보강멤버의 상기 제2단면이 절개되어 결합홈이 형성되고; 상기 결합홈에 차량의 길이 방향 전방 및 차량의 높이 방향 상방으로 경사진 리어 사이드 로워 보강멤버가 삽입되어 결합될 수 있다.
상기 조인트 바디에는 차량의 폭 방향 외측으로 삼각 형상으로 확장된 확장 수평면과; 상기 확장 수평면의 한쪽 가장자리로부터 차량의 높이 방향 상방으로 연장된 사각 형상의 확장 수직면이 구비될 수 있다.
상기 대시 센터 크로스 보강멤버와 상기 대시 로워 크로스 보강멤버는 2개의 프론트 터널 사이드 멤버에 의해 서로 연결될 수 있다.
상기 2개의 프런트 터널 사이드 멤버는 차량의 높이 방향 상방 및 차량의 길이 방향 전방을 향해 경사지게 연장되고, 차량의 폭 방향을 따라 소정 간격을 두고 이격되게 배치되어, 차량의 길이 바향을 따라 후방으로 연장되는 터널의 입구를 형성할 수 있다.
상기 대시 로워 크로스 보강멤버는 상기 터널을 가로지르는 형태로 하나의 압출재로 형성될 수 있다.
상기 대시 로워 크로스 보강멤버와, 상기 대시 센터 크로스 보강멤버, 상기 대시 센터 크로스 보강멤버보다 차량의 높이 방향 상방에 배치되고 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 리어 어퍼 크로스 보강멤버, 상기 리어 어퍼 크로스 보강멤버보다 차량의 높이 방향 상방에 배치되고 차량의 폭 방향으로 연장되게 형성된 카울 크로스 어퍼 멤버 및, 차량의 높이 방향으로 연장되게 형성되고 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치되는 프런트 필러 멤버에 의해 目자 형상의 트러스 구조가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조에 의하면, 좌우 양측의 프런트 로워 사이드 멤버가 대시 로워 크로스 보강멤버에 의해 서로 강건하게 연결되고, 또한 차체 멤버들이 대체적으로 "目" 형상으로 트러스 구조를 형성하면서 서로 연결되어, 차체의 강성, 특히 비틀림 강성이 증대되어 차량의 R&H 성능 향상 및 차량의 상품성이 향상될 수 있다.
차체 강성 및 연결 강성의 증대로 차량의 충돌 사고 발생시에 충돌 하중의 적절한 분산 및 전달로 탑승객을 보다 안전하게 보호할 수 있다.
프런트 로워 사이드 멤버와 대시 로워 크로스 보강멤버가 다중 단면을 형성하여 구조적인 강성 증대 및 상호 연결성을 향상시킬 수 있다.
압출 공법으로 제작된 프런트 사이드 멤버와 다이캐스팅 공법으로 제작된 조인트가 서로 적절히 형합하여 결합됨에 따라 프런트 사이드 멤버와 조인트의 결합 강성이 증대되고, 현가 아암을 조인트에 장착하면, 현가 아암의 장작 강성이 증대되어 차량의 주행 성능 및 승차감 등을 향상시킬 수 있다.
제작 비용이 높은 다이캐스팅 공법으로 제작되는 조인트의 형상을 최적화하여 전방 차체 제작 비용을 절감할 수 있고, 전방 차체의 중량도 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조의 확대 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조의 후방 분리 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조에 현가 장치가 장착된 상태의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조의 프론트 로워 사이드 멤버 및 그 보강멤버들의 결합 사시도이다.
도 7은 도 6의 저부 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조의 제2조인트의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조의 제3조인트의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체구조의 대시 로워 크로스 보강멤버 주변의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체구조의 대시 로워 크로스 보강멤버의 사시도이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체구조의 대시 로워 크로스 보강멤버와 프런트 로워 사이드 멤버의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조의 제3조인트와 차체 멤버들의 결합 사시도이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조의 정면도이다.
도 15은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조의 프론트 어퍼 사이드 멤버 및 대시 크로스 보강멤버들의 결합 사시도이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조의 프론트 어퍼 사이드 멤버와 제4조인트의 분해 사시도이다.
도 17은 도 15의 A-A선 단면도이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조의 제4조인트의 사시도이다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조의 제4조인트의 후방 사시도이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 구조는, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 프론트 로워 사이드 멤버(1)와, 프론트 어퍼 사이드 멤버(2) 및 펜더 에이프런 어퍼 멤버(3)를 각각 포함할 수 있다.
차량의 높이 방향으로 프론트 로워 사이드 멤버(1)는 하부에 배치되고, 프론트 어퍼 사이드 멤버(2)는 중앙에 배치되며, 펜더 에이프런 어퍼 멤버(3)는 상부에 배치될 수 있다.
좌우 양측의 프론트 로워 사이드 멤버(1)의 차량의 길이 방향을 따른 전방 부위는 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 프론트 로워 크로스 보강멤버(11)에 의해 서로 연결될 수 있고, 중앙 부위는 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 센터 로워 크로스 보강멤버(12)에 의해 서로 연결될 수 있으며, 후방 부위는 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 대시 로워 크로스 보강멤버(50)에 의해 서로 연결될 수 있다.
좌우 양측의 프론트 어퍼 사이드 멤버(2)의 차량의 길이 방향을 따른 전방 부위는 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 범퍼 빔(40)에 의해 서로 연결될 수 있고, 후방 부위는 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 대시 센터 크로스 보강멤버(51)에 의해 서로 연결될 수 있다.
좌우 양측의 프론트 어퍼 사이드 멤버(2)와 대시 센터 크로스 보강멤버(51)는 차량의 폭 방향 및 길이 방향으로 경사지게 배치된 2개의 경사 보강멤버(21)에 의해 서로 연결될 수 있다.
2개의 경사 보강멤버(21)는 각각 대시 센터 크로스 보강멤버(51)의 대체로 길이 방향(차량의 폭 방향)의 중앙 부위로부터 차량의 폭 방향 외측으로 경사지게 배치되어 좌우 양측의 프론트 어퍼 사이드 멤버(2)에 부착될 수 있다.
도 2를 참조하면, 프론트 어퍼 사이드 멤버(2)는 프론트 로워 사이드 멤버(1)보다 폭 방향 외측으로 더 벌어지게 배치될 수 있고, 이로 인해 프론트 어퍼 사이드 멤버(2)가 차량의 전방 스몰 오버랩 충돌 사고 발생시에 충격 에너지를 적절히 흡수해서 저감할 수 있으므로, 스몰 오버랩 충돌 대응 성능이 향상될 수 있다.
차량의 높이 방향으로 연장되게 형성된 2개의 프런트 필러 멤버(4)가 차량의 폭 방향으로 좌우 양측에 배치될 수 있다.
좌우 양측의 펜더 에이프런 어퍼 멤버(3)의 차량의 길이 방향을 따른 전방 부위는 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 프런트 어퍼 크로스 보강멤버(31)에 의해 서로 연결될 수 있고, 후방 선단부는 좌우 양측의 프런트 필러 멤버(4)에 제1조인트(60)를 매개로 연결될 수 있다.
좌우 양측의 제1조인트(60)에는 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 카울 어퍼 크로스 보강멤버(52)의 양단부가 결합될 수 있다.
도 4를 참조하면, 좌우 양측의 펜더 에이프런 어퍼 멤버(3)의 차량의 길이 방향을 따른 후방 부위는 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 리어 어퍼 크로스 보강멤버(32)에 의해 서로 연결될 수 있고, 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 카울 패널(53)은 카울 어퍼 크로스 보강멤버(52)와 리어 어퍼 크로스 보강멤버(32) 사이에 개재되어 이들과 일체로 결합될 수 있다.
프런트 로워 사이드 멤버(1)와 프론트 어퍼 사이드 멤버(2) 및 펜더 에이프런 어퍼 멤버(3)는 차량의 높이 방향으로 연장되게 형성된 보강패널(70)에 의해 서로 연결될 수 있다.
프론트 로워 사이드 멤버(1)와 프론트 어퍼 사이드 멤버(2)는 차량의 길이 방향을 따른 대체로 중앙 부위에서 차량의 높이 방향을 따라 연장되게 형성된 프론트 사이드 보강멤버(80)에 의해 서로 연결될 수 있다.
프론트 로워 사이드 멤버(1)가 센터 로워 크로스 보강멤버(12)와 연결되는 연결 부위에는 제2조인트(62)가 결합될 수 있고, 프론트 로워 사이드 멤버(1)가 대시 로워 크로스 보강멤버(50)와 연결되는 연결 부위에는 제3조인트(64)가 결합될 수 있으며, 프론트 어퍼 사이드 멤버(2)에는 제4조인트(66)가 결합될 수 있고, 펜더 에이프런 어퍼 멤버(3)에는 제5조인트(68)가 결합될 수 있다.
제1조인트(60) 내지 제5조인트(68)는 예를 들면 알루미늄 재질로 다이캐스팅 공법을 통해 제작될 수 있고, 각 멤버들은 알루미늄 재질로 압출 공법으로 제작될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제2조인트(62)와 제3조인트(64)에는 현가 아암을 구성하는 로워 아암(90)의 양단부가 각각 체결되어 지지되고, 제4조인트(66)에는 현가 아암을 구성하는 어퍼 아암(92)의 양단부가 각각 체결되어 지지되며, 제4조인트(66)에는 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성되어 차체의 모멘트 거동을 제어하는 스태빌라이저 바아(94)가 체결되어 지지될 수 있다.
제4조인트(66)와 제5조인트(68)는 쇽 업소버 장착 보강멤버(100)에 의해 서로 연결될 수 있고, 현가 장치를 구성하는 쇽 업소버(96)의 상부는 제5조인트(68)에 체결되어 지지될 수 있다.
참조부호 110은 도시되지 않은 차륜을 제동하기 위한 브레이크 디스크이고, 120은 차륜을 조향하기 위한 너클이며, 너클(120)에 로워 아암(90)과 어퍼 아암(92)이 체결되어 지지될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제2조인트(62)는 프론트 로워 사이드 멤버(1)와 센터 로워 크로스 보강멤버(12)에 결합될 수 있고, 제3조인트(64)는 프론트 로워 사이드 멤버(1)와 대시 로워 크로스 보강멤버(50)에 결합될 수 있다.
도 8을 참조하면, 제2조인트(62)는 대체로 사각 플레이트 형상을 한 제2조인트 바디(622), 이 제2조인트 바디(622)의 상단 가장자리로부터 차량의 폭 방향 내측으로 절곡되어 프런트 로워 사이드 멤버(1)의 차량의 높이 방향을 따른 상면에 결합되는 상부 플랜지(624), 이 제2조인트 바디(622)의 하단 가장자리로부터 차량의 폭 방향 내측으로 절곡되어 프런트 로워 사이드 멤버(1)의 차량의 높이 방향을 따른 하면에 결합되는 하부 플랜지(626)(도 7 참조)를 포함할 수 있다.
상부 플랜지(624)에는 프론트 사이드 보강멤버(80)의 일단이 삽입되어 결합되는 결합 플랜지(625)가 차량의 높이 방향 상방으로 돌출해서 형성될 수 있고, 또한 상부 플랜지(624)로부터 차량의 폭 방향 내측으로 더 연장되게 형성되어 센터 로워 크로스 보강멤버(12)에 2군데에서 체결되는 2개의 연장 보스(627)를 포함할 수 있다.
제2조인트 바디(622)에는 차량의 길이 방향을 따라 전후로 이격되게 배치된 2개의 체결홀(628)을 구비한 2개의 체결 보스(629)가 돌출해서 형성되고, 로워 아암(90)의 일단이 2개의 체결홀(628)에 체결되어 결합될 수 있다.
2개의 체결 보스(629)를 서로 연결함과 더불어 각 체결 보스(629)를 제2조인트 바디(622)에 연결하여 구조적인 강성을 증대시키는 다수개의 방사형 리브(623)가 제2조인트 바디(622)에 일체로 돌출해서 형성될 수 있다.
도 9를 참조하면, 제3조인트(64)는, 대체로 사각 플레이트 형상을 한 제3조인트 바디(642), 이 제3조인트 바디(642)의 상단 가장자리로부터 차량의 폭 방향 내측으로 절곡되어 프런트 로워 사이드 멤버(1)의 차량의 높이 방향을 따른 상면에 결합되는 상부 플랜지(644), 이 제3조인트 바디(642)의 하단 가장자리로부터 차량의 폭 방향 내측으로 절곡되어 프런트 로워 사이드 멤버(1)의 차량의 높이 방향을 따른 하면에 결합되는 하부 플랜지(646)(도 7 참조)를 포함할 수 있다.
제3조인트 바디(642)의 차량의 길이 방향을 따른 후방 상단 가장자리로부터 후방으로 더 길게 연장되어 차량의 높이 방향을 상부에 배치된 상부 연장 플랜지(645)와, 제3조인트 바디(642)의 차량의 길이 방향을 따른 후방 하단 가장자리로부터 후방으로 더 길게 연장되어 차량의 높이 방향을 하부에 배치된 하부 연장 플랜지(647)가 더 구비될 수 있다.
상부 연장 플랜지(645)와 하부 연장 플랜지(647) 사이에는 대시 로워 크로스 보강멤버(50)가 삽입되어 결합되는 결합홈(649)이 형성될 수 있다.
제3조인트 바디(642)에는 차량의 길이 방향을 따라 전후로 이격되게 배치된 2개의 체결홀(648)을 구비한 2개의 체결 보스(643)가 돌출해서 형성되고, 로워 아암(90)의 타단이 2개의 체결홀(648)에 체결되어 결합될 수 있다.
2개의 체결 보스(643)를 서로 연결함과 더불어 각 체결 보스(643)를 제3조인트 바디(642)에 연결하여 구조적인 강성을 증대시키는 다수개의 방사형 리브(641)가 제3조인트 바디(642)에 일체로 돌출해서 형성될 수 있다.
상부 연장 플랜지(645)와 인접해서 차량의 길이 방향 및 차량의 높이 방향 하방으로 경사진 경사면(640)이 형성되어, 이 경사면(640)에 후술하는 리어 사이드 로워 보강멤버(140)가 안착되어 결합될 수 있다.
도 10을 참조하면, 대시 로워 크로스 보강멤버(50)의 차량의 폭 방향을 따른 양단부에 대시 로워 사이드 멤버(150)의 일단이 결합되고, 대시 로워 사이드 멤버(150)의 타단은 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 사이드 실(160)에 결합될 수 있다.
도 11을 참조하면, 프런트 로워 사이드 멤버(1)와 대시 로워 크로스 보강멤버(50)가 만나는 모서리에는 보강 브래킷(170)이 모서리를 채우는 형태로 결합될 수 있다.
보강 브래킷(170)은 대체로 삼각 블록 형상으로 형성될 수 있다.
보강 브래킷(170)에 프런트 로워 사이드 멤버(10)와 대시 로워 크로스 보강멤버(50)의 연결 강성이 증대되어, 전방 하부 차체의 비틀림 강성이 향상될 수 있다.
대시 로워 크로스 보강멤버(50)는 3각형의 제1단면(501)과, 제1단면(501)의 빗변을 공유하는 대체로 5각형의 제2단면(502) 및, 제1단면(501)의 빗변과 제2단면(502)의 밑변을 공유하는 대체로 4각형의 제3단면(503)을 포함하는 다중 단면을 구비할 수 있고, 하나의 압출재로 압출 성형될 수 있다.
이에 따라 화살표로 도시된 바와 같이 프런트 로워 사이드 멤버(1)를 통해 충격 하중이 전달되면, 대시 로워 크로스 보강멤버(50)의 다중 단면으로 충격에 대항하고, 다중 단면을 통해 대시 로워 크로스 보강멤버(50)와 연결되는 차체의 다른 부위로 충격 하중을 효과적으로 전달할 수 있다.
도 13을 참조하면, 리어 사이드 로워 보강멤버(140)를 대시 로워 크로스 보강멤버(50)와 결합할 때에, 대시 로워 크로스 보강멤버(140)의 제2단면(502)을 절개하여 결합홈을 형성하여, 결합홈에 리어 사이드 로워 보강멤버(140)를 삽입해서 결합하면, 결합 강성이 증대될 수 있다.
제3조인트 바디(642)에는 차량의 폭 방향 외측으로 대체로 삼각 형상으로 확장된 확장 수평면(642a)과, 이 확장 수평면의 한쪽 가장자리로부터 차량의 높이 방향 상방으로 연장된 대체로 사각 형상의 확장 수직면(642b)이 구비되어, 차량의 폭 방향 하중 차량의 높이 방향 하중을 보다 강건하게 적절히 지지할 수 있다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체구조는, 차량의 전방에서 보았을 때에 좌우 양측의 프런트 필러(4)와, 차량의 높이 방향 하방으로부터 상방으로 순차적으로, 대시 로워 크로스 보강멤버(50), 대시 센터 크로스 보강멤버(51), 리어 어퍼 크로스 보강멤버(32) 및 카울 크로스 어퍼 멤버(52)에 의해 대체로 "目"자의 트러스 구조를 가짐으로써, 상하 및 좌우의 차체 멤버들의 연결 강성이 증대되어, 전방 차체의 비틀림 강성이 향상될 수 있다.
도 15을 참조하면, 대시 센터 크로스 보강멤버(51)는 리어 사이드 보강멤버(130)를 통해 프런트 필러 멤버(4)와 연결될 수 있고, 프론트 어퍼 사이드 멤버(2)는 리어 사이드 로워 보강멤버(140)를 통해 대시 로워 크로스 보강멤버(50)와 연결될 수 있다.
또한, 대시 로워 크로스 보강멤버(50)와 대시 센터 크로스 보강멤버(51)는 차량의 높이 방향 상방 및 차량의 길이 방향 전방으로 경사지게 연장된 2개의 프런트 터널 사이드 멤버(54)에 의해 일체로 연결될 수 있다.
상기 2개의 프런트 터널 사이드 멤버(54)는 차량의 폭 방향을 따라 소정 간격을 두고 이격되게 배치될 수 있고, 차량의 길이 방향을 따라 후방으로 연장되는 터널의 입구를 형성할 수 있다.
상기 대시 로워 크로스 보강멤버(50)는 상기 터널을 가로지르는 형태로 하나의 압출재로 형성될 수 있다.
제4조인트(66)는 프론트 어퍼 사이드 멤버(2)에 장착되고, 차량의 길이 방향을 따른 전방부는 프론트 사이드 보강멤버(80)와 결합되며, 후방부는 리어 사이드 보강멤버(130) 및 리어 사이드 로워 보강멤버(140)와 결합될 수 있으며, 쇽 업소버 장착 보강멤버(100)가 그 내부에 삽입되어 결합될 수 있다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 프런트 어퍼 사이드 멤버(2)는 상하로 배치된 2중 폐단면(22)이 그 길이 방향을 따라 연장되게 형성될 수 있고, 2중 폐단면(22)을 형성하는 상부벽(23)과 중앙벽(24) 및 하부벽(25)의 일부는 절단되어, 제4조인트(66)가 절개된 부위를 커버하는 형태로 프런트 어퍼 사이드 멤버(2)와 결합할 수 있다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 제4조인트(66)는, 대체로 사각 플레이트 형상을 한 제4조인트 바디(662), 이 제4조인트 바디(662)의 상단 가장자리로부터 차량의 폭 방향 내측으로 절곡되어 프런트 어퍼 사이드 멤버(2)의 차량의 높이 방향을 따른 상면에 결합되는 상부 플랜지(664), 이 제4조인트 바디(662)의 하단 가장자리로부터 차량의 폭 방향 내측으로 절곡되어 프런트 어퍼 사이드 멤버(2)의 차량의 높이 방향을 따른 하면에 결합되는 하부 플랜지(666)를 포함할 수 있다.
제4조인트 바디(662)의 길이 방향을 따른 대략 중앙 부위에는 쇽 업소버 장착 보강멤버(100)가 삽입되어 결합되는 결합홈(661)이 형성될 수 있고, 이 결합홈(661)을 기준 차량의 길이 방향을 따른 전방에는 어퍼 아암(92)의 일단이 체결되는 2개의 체결홀(663)을 가진 2개의 체결 보스(665)가 돌출해서 형성되며, 결합홈(661)을 기준 차량의 길이 방향을 따른 후방에도 어퍼 아암(92)의 타단이 체결되는 2개의 체결홀(663)을 가진 2개의 체결 보스(665)가 돌출해서 형성되며, 2개의 체결 보스(663)는 다수개의 방사형 보강리브(667)들에 의해 서로 연결되어 구조적인 강성이 증대되게 되어 있다.
하부 플랜지(666)에는 프론트 사이드 보강멤버(80)의 타단이 삽입되어 결합되는 제1결합 플랜지(668)와, 리어 사이드 로워 보강멤버(140)가 삽입되어 결합되는 제2결합 플랜지(669)가 구비되며, 제4조인트 바디(662)의 길이 방향을 따른 후단부에는 리어 사이드 보강멤버(130)가 삽입되어 결합되는 제3결합 플랜지(670)가 구비될 수 있다.
하부 플랜지(666)에는 스태빌라이저 바아(94)가 삽입되어 지지되는 지지홈(671)과, 스태빌라이저 바아(94)를 도시되지 않은 마운팅 브래킷으로 하부 플랜지(666)에 체결하기 위한 체결홀(672)들이 형성될 수 있다.
제1결합 플랜지(668)와 제2결합 플랜지(669) 및 제3결합 플랜지(67)는 각각 대체로 "ㄷ"자 형상의 단면을 가지도록 형성될 수 있다.
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.
1: 프론트 로워 사이드 멤버
2: 프론트 어퍼 사이드 멤버
3: 펜더 에이프런 어퍼 멤버
4: 프런트 필러 멤버
11: 프론트 로워 크로스 보강멤버
12: 센터 로워 크로스 보강멤버
21: 경사 보강멤버
31: 프런트 어퍼 크로스 보강멤버
32: 리어 어퍼 크로스 보강멤버
40: 범퍼 빔
50: 대시 로워 크로스 보강멤버
51: 대시 센터 크로스 보강멤버
52: 카울 어퍼 크로스 보강멤버
53: 카울 패널
60: 제1조인트
62: 제2조인트
64: 제3조인트
66: 제4조인트
68: 제5조인트
70: 보강패널
80: 프론트 사이드 보강멤버
90: 로워 아암
92: 어퍼 아암
94: 스태빌라이저 바아
96: 쇽 업소버
100: 쇽 업소버 장착 보강멤버
130: 리어 사이드 보강멤버
140: 리어 사이드 로워 보강멤버
150: 대시 로워 사이드 멤버
160: 사이드 실
170: 보강 브래킷

Claims (20)

  1. 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고, 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치되는 좌우 양측의 프런트 로워 사이드 멤버;
    차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성되고, 상기 좌우 양측의 프런트 로워 사이드 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 후단부가 결합되는 대시 로워 크로스 보강멤버;
    상기 좌우 양측의 프런트 로워 사이드 멤버의 후단부와 상기 대시 로워 크로스 보강멤버가 결합되는 조인트;
    를 포함하는 전방 차체 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프런트 로워 사이드 멤버와 상기 대시 로워 크로스 보강멤버가 만나는 모서리에는 보강 브래킷이 부착된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보강 브래킷은 상기 모서리 부위를 메우는 형태로 부착된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 보강 브래킷은 삼각 블록 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 대시 로워 크로스 보강멤버의 차량의 폭 방향을 따른 양단부에 대시 로워 사이드 멤버의 일단이 결합되고;
    상기 대시 로워 사이드 멤버의 타단은 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 사이드 실에 결합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 대시 로워 크로스 보강멤버는 다중 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 다중 단면은
    3각형의 제1단면;
    상기 제1단면의 빗변을 공유하는 5각형의 제2단면; 및
    상기 제1단면의 빗변과 상기 제2단면의 밑변을 공유하는 4각형의 제3단면을 포함하는 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 대시 로워 크로스 보강멤버는 하나의 압출재로 압출 성형된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 대시 로워 크로스 보강멤버의 차량의 폭 방향을 따른 양단부에는 차량의 길이 방향 전방 및 차량의 높이 방향 상방으로 경사지게 배치된 리어 사이드 로워 보강멤버의 일단이 삽입되어 결합되고;
    상기 리어 사이드 로워 보강멤버의 타단은 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 대시 센터 크로스 보강멤버에 연결된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 조인트는,
    사각 플레이트 형상을 한 조인트 바디;
    상기 조인트 바디의 상단 가장자리로부터 차량의 폭 방향 내측으로 절곡되어 상기 프런트 로워 사이드 멤버의 차량의 높이 방향을 따른 상면에 결합되는 상부 플랜지;
    상기 제3조인트 바디의 하단 가장자리로부터 차량의 폭 방향 내측으로 절곡되어 상기 프런트 로워 사이드 멤버의 차량의 높이 방향을 따른 하면에 결합되는 하부 플랜지;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 조인트 바디의 차량의 길이 방향을 따른 후방 상단 가장자리로부터 후방으로 더 길게 연장되어 차량의 높이 방향을 상부에 배치된 상부 연장 플랜지; 및
    상기 조인트 바디의 차량의 길이 방향을 따른 후방 하단 가장자리로부터 후방으로 더 길게 연장되어 차량의 높이 방향을 하부에 배치된 하부 연장 플랜지를 더 포함하고;
    상기 상부 연장 플랜지와 상기 하부 연장 플랜지 사이에는 상기 대시 로워 크로스 보강멤버가 삽입되어 결합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 조인트 바디에는 차량의 길이 방향을 따라 전후로 이격되게 배치된 2개의 체결홀을 구비한 2개의 체결 보스가 돌출해서 형성되어, 로워 아암의 일단이 상기 2개의 체결홀에 체결되어 결합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 2개의 체결 보스를 서로 연결함과 더불어 상기 각 체결 보스를 상기 조인트 바디에 연결하여 구조적인 강성을 증대시키는 다수개의 방사형 리브가 상기 조인트 바디에 일체로 돌출해서 형성된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 상부 연장 플랜지와 인접해서 차량의 길이 방향 및 차량의 높이 방향 하방으로 경사진 경사면이 상기 조인트 바디에 형성되어, 상기 경사면에 차량의 길이 방향 전방 및 차량의 높이 방향 상방으로 경사진 리어 사이드 로워 보강멤버가 안착되어 결합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  15. 제7항에 있어서,
    상기 대시 로워 크로스 보강멤버의 상기 제2단면이 절개되어 결합홈이 형성되고;
    상기 결합홈에 차량의 길이 방향 전방 및 차량의 높이 방향 상방으로 경사진 리어 사이드 로워 보강멤버가 삽입되어 결합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 조인트 바디에는 차량의 폭 방향 외측으로 삼각 형상으로 확장된 확장 수평면과; 상기 확장 수평면의 한쪽 가장자리로부터 차량의 높이 방향 상방으로 연장된 사각 형상의 확장 수직면이 구비된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 대시 센터 크로스 보강멤버와 상기 대시 로워 크로스 보강멤버는 2개의 프론트 터널 사이드 멤버에 의해 서로 연결된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  18. 제17항 있어서,
    상기 2개의 프런트 터널 사이드 멤버는 차량의 높이 방향 상방 및 차량의 길이 방향 전방을 향해 경사지게 연장되고, 차량의 폭 방향을 따라 소정 간격을 두고 이격되게 배치되어, 차량의 길이 바향을 따라 후방으로 연장되는 터널의 입구를 형성하는 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 대시 로워 크로스 보강멤버는 상기 터널을 가로지르는 형태로 하나의 압출재로 형성된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  20. 제9항에 있어서,
    상기 대시 로워 크로스 보강멤버와, 상기 대시 센터 크로스 보강멤버, 상기 대시 센터 크로스 보강멤버보다 차량의 높이 방향 상방에 배치되고 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 리어 어퍼 크로스 보강멤버, 상기 리어 어퍼 크로스 보강멤버보다 차량의 높이 방향 상방에 배치되고 차량의 폭 방향으로 연장되게 형성된 카울 크로스 어퍼 멤버 및, 차량의 높이 방향으로 연장되게 형성되고 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치되는 프런트 필러 멤버에 의해 目자 형상의 트러스 구조가 형성된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.

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