KR20180118327A - 전방 차체 보강구조 - Google Patents

전방 차체 보강구조 Download PDF

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Abstract

전방 차체 보강구조가 개시된다. 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되면서 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 각각 배치되고, 차량의 폭 방향 내측에 배치되는 프런트 사이드 인너 멤버와 외측에 배치되는 프런트 사이드 아우터 멤버의 결합으로 형성되며, 상기 프런트 사이드 아우터 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전단부는 절개되어 상기 프런트 사이드 인너 멤버의 전단부보다 차량의 길이 방향을 따른 후방에 위치하는 프런트 사이드 멤버; 상기 프런트 사이드 아우터 멤버의 절개 부위에 결합되는 상기 프런트 사이드 인너 멤버의 사이드 아우터 멤버; 상기 프런트 사이드 멤버보다 차량의 폭 방향 외측 및 차량의 높이 방향 상측에 배치되고, 상기 사이드 아우터 멤버에 결합되는 펜더 에이프런 멤버를 포함하여, 차량의 전방 충돌 대응 성능이 향상된다.

Description

전방 차체 보강구조{Front vehicle body reinforcing structure}
본 발명은 전방 차체구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 정면 충돌 및 전방 스몰 오버랩 충돌 대응 성능을 향상시킨 전방 차체 보강구조에 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 프런트 앤드 모듈과, 엔진 룸의 좌우 양측부를 형성하고 차륜이 설치되는 공간을 마련하는 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 프런트 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 프런트 사이드 멤버의 하부에 배치된다.
상기 프런트 사이드 멤버의 전방 선단부에는 차량의 전방 충돌 대응 성능을 향상시키기 위해 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 범퍼 빔이 장착되고, 상기 범퍼 빔은 크래쉬 박스를 개재하여 상기 프런트 사이드 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부와 연결된다.
상기와 같은 구조를 가진 전방 차체를 구비한 차량이 주행 중에 장애물이나 다른 차량과 같은 피충돌 물체와 스몰 오버랩으로 전방 충돌할 경우에, 즉 스몰 오버랩 배리어와 같은 피충돌 물체가 차량의 폭 방향을 따라 한쪽으로 치우쳐져서 차체의 외곽으로 충돌할 경우에, 피충돌 물체는 상기 프런트 사이드 멤버를 비켜서 상대적으로 강성이 취약한 차체 외곽 부위와 충돌하게 되어, 차량의 전방 스몰 오버랩 충돌에 효과적으로 대응하지 못함에 따라 탑승객을 보다 안전하게 보호할 수 없을 뿐만 아니라 차량의 충돌 파손도 과도하게 된다.
상기와 같은 결점을 해소하기 위해 차체 외곽 부위를 보강하여 스몰 오버랩 충돌에 대응하기 위한 발명들이 제안되고 있다.
예를 들면, 프런트 펜더 에이프런 멤버의 전방 선단부를 프런트 사이드 멤버의 전방 선단부까지 연장해서 연결부재로 서로 연결하는 구조나 혹은 프런트 사이드 멤버의 외측에 피충돌 물체의 침입을 저지하는 보강부재를 장착하는 구조들이 제안되고 있지만, 전방 스몰 오버랩 충돌 대응 성능이 효과적이지 못했다.
본 발명의 실시 예는 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 차량의 정면 충돌 혹은 스몰 오버랩 충돌시 프런트 사이드 멤버와 펜더 에이프런 멤버가 동시에 충격 에너지를 전달받아 변형되면서 충격 에너지를 효과적으로 흡수할 수 있고, 프런트 사이드 멤버와 펜더 에이프런 멤버가 받은 충격 에너지를 차체의 다른 부위로 적절히 분산하여 충돌 안정성을 향상시킬 수 있는 전방 차체 보강구조를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조는, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되면서 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 각각 배치되고, 차량의 폭 방향 내측에 배치되는 프런트 사이드 인너 멤버와 외측에 배치되는 프런트 사이드 아우터 멤버의 결합으로 형성되며, 상기 프런트 사이드 아우터 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전단부는 절개되어 상기 프런트 사이드 인너 멤버의 전단부보다 차량의 길이 방향을 따른 후방에 위치하는 프런트 사이드 멤버; 상기 프런트 사이드 아우터 멤버의 절개 부위에 결합되는 사이드 아우터 멤버; 및 상기 프런트 사이드 멤버보다 차량의 높이 방향 상측에 배치되고, 상기 사이드 아우터 멤버에 결합되는 펜더 에이프런 멤버를 포함할 수 있다.
상기 프런트 사이드 인너 멤버와 상기 프런트 사이드 아우터 멤버는 사각 형상의 폐단면을 형성할 수 있다.
상기 사이드 아우터 멤버는, 차량의 폭 방향을 따른 외측면; 상기 외측면의 차량의 높이 방향을 따른 상측 가장자리로부터 차량의 폭 방향 내측으로 절곡되어 연장되고, 차량의 높이 방향을 따른 상측에 위치하는 상측면 및; 상기 외측면의 차량의 높이 방향을 따른 하측 가장자리로부터 차량의 폭 방향 내측으로 절곡되어 연장되고, 차량의 높이 방향을 따른 하측에 위치하며, 상기 상측면과 평행한 하측면을 포함할 수 있다.
상기 외측면과 상기 상측면 및 상기 하측면에 의해 "ㄷ"자 형상의 단면이 형성될 수 있다.
상기 사이드 아우터 멤버는 상기 외측면으로부터 차량의 길이 방향을 따른 후방 및 차량의 폭 방향 내측으로 경사진 경사면을 더 포함할 수 있다.
상기 경사면의 차량의 길이 방향을 따른 후단부는 상기 프런트 사이드 아우터 멤버에 결합될 수 있다.
상기 사이드 아우터 멤버의 차량의 폭 방향을 따른 폭은 상기 프런트 사이드 아우터 멤버의 폭 보다 크게 형성되어, 상기 사이드 아우터 멤버가 상기 프런트 사이드 아우터 멤버의 절개 부위에 결합되었을 때에, 상기 사이드 아우터 멤버의 차량의 폭 방향을 따른 외측면은 상기 프런트 사이드 아우터 멤버의 차량의 폭 방향을 따른 외측면보다 외측에 위치할 수 있다.
상기 펜더 에이프런 멤버는, 차량의 폭 방향을 따른 내측에 위치하는 펜더 에이프런 인너 멤버 및; 차량의 폭 방향을 따른 외측에 위치하는 펜더 에이프런 아우터 멤버를 포함할 수 있다.
상기 펜더 에이프런 인너 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부는 차량의 폭 방향 외측으로 절곡되어 결합 플랜지를 형성하고, 상기 결합 플랜지가 상기 사이드 아우터 멤버의 경사면에 접합될 수 있다.
상기 펜더 에이프런 아우터 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부는 상기 사이드 아우터 멤버의 차량의 폭 방향을 따른 외측면에 접합될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조에 의하면, 프런트 사이드 멤버가 프런트 사이드 인너 멤버와 프런트 사이드 아우터 멤버로 구성되고, 프런트 사이드 아우터 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부가 절개되면서 그 절개 부위에 사이드 아우터 멤버가 접합되며, 사이드 아우터 멤버에 펜더 에이프런 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부가 결합되어, 차량의 전방 충돌 혹은 전방 스몰 오버랩 충돌 사고 발생시에 프런트 사이드 멤버와 펜더 에이프런 멤버가 동시에 충격 하중을 전달받아 적절히 변형되면서 효과적으로 흡수하고, 이와 동시에 각 멤버에 전달된 충격 하중은 차체의 다른 부위로 효과적으로 분산되어서 탑승객의 충돌 안정성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조의 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조의 측면도이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조는, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고, 차량의 폭 방향을 따라 좌우에 배치되는 프런트 사이드 멤버(10)와, 프런트 사이드 멤버(10)보다 차량의 높이 방향 상측에 배치된 펜더 에이프런 멤버(20)에 적용될 수 있다.
프런트 사이드 멤버(10)는 차량의 폭 방향 내측에 위치하고, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 프런트 사이드 인너 멤버(12)와; 차량의 폭 방향 외측에 위치하고, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되어 프런트 사이드 인너 멤버(12)와 결합하는 프런트 사이드 아우터 멤버(14)를 포함할 수 있다.
프런트 사이드 인너 멤버(12)와 프런트 사이드 아우터 멤버(14)는 서로 결합하여 대체로 사각 형상의 폐단면을 형성할 수 있다.
프런트 사이드 아우터 멤버(14)의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부(144)는 일부 절개되어 절개부를 형성하고, 그 절개부에 사이드 아우터 멤버(30)가 용접 등의 방법으로 결합될 수 있다.
사이드 아우터 멤버(30)는 차량의 폭 방향을 따른 외측면(32)과; 외측면(32)의 차량의 높이 방향을 따른 상측 가장자리로부터 차량의 폭 방향 내측으로 절곡되어 연장되고, 차량의 높이 방향을 따른 상측에 위치하는 상측면(34) 및; 외측면(32)의 차량의 높이 방향을 따른 하측 가장자리로부터 차량의 폭 방향 내측으로 절곡되어 연장되고, 차량의 높이 방향을 따른 하측에 위치하며, 상측면(34)과 평행한 하측면을 각각 포함하여, 대체로 "ㄷ"자 형상의 단면을 구비할 수 있다.
사이드 아우터 멤버(30)는 외측면(32)으로부터 차량의 길이 방향을 따른 후방 및 차량의 폭 방향 내측으로 경사진 경사면(36)을 포함할 수 있다.
경사면(36)의 차량의 길이 방향을 따른 후단부는 프런트 사이드 아우터 멤버(14)에 용접 등의 방법으로 결합될 수 있다.
사이드 아우터 멤버(30)는 프런트 사이드 아우터 멤버(14)보다 차량의 폭 방향을 따른 그 폭이 크게 형성되어, 사이드 아우터 멤버(30)가 프런트 사이드 아우터 멤버(14)의 절개부에 결합되었을 때에, 사이드 아우터 멤버(30)의 차량의 폭 방향을 따른 외측면(32)은 프런트 사이드 아우터 멤버(14)의 차량의 폭 방향을 따른 외측면(142)보다 외측에 위치할 수 있다. (도 2 참조)
펜더 에이프런 멤버(20)는, 차량의 폭 방향을 따른 내측에 위치하는 펜더 에이프런 인너 멤버(22) 및; 차량의 폭 방향을 따른 외측에 위치하는 펜더 에이프런 아우터 멤버(24)를 포함할 수 있다.
펜더 에이프런 인너 멤버(22)와 펜더 에이프런 아우터 멤버(24)의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부들은 프런트 사이드 인너 멤버(12)의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부(122)보다 차량의 길이 방향을 따라 후방에 위치되게 형성될 수 있다.
펜더 에이프런 인너 멤버(22)의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부는 차량의 폭 방향 외측으로 절곡되어 결합 플랜지(222)를 형성하고, 이 결합 플랜지(222)가 사이드 아우터 멤버(30)의 경사면(36)에 접합될 수 있다.
펜더 에이프런 아우터 멤버(24)의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부(242)는 사이드 아우터 멤버(30)의 외측면(32)에 접합될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조에 서브 프레임(40)이 장착된 상태에서 차량이 전방 충돌 혹은 스몰 오버랩 충돌 하게 되면, 그 충격 하중이 프런트 사이드 멤버(10)의 전단부와 사이드 아우터 멤버(30) 동시에 전달되게 된다.
프런트 사이드 멤버(10)는 충격 하중을 전달받아 적절히 변형되면서 충격을 흡수하여 완화시키게 된다.
또한, 사이드 아우터 멤버(30)도 충격 하중을 전달받아 적절히 변형되면서 충격을 흡수하여 완화시키는 동시에 펜더 에이프런 멤버(20)에도 충격 하중을 전달하게 되며, 펜더 에이프런 멤버(20)도 사이드 아우터 멤버(30)를 통해 충격 하중을 전달받아 적절히 변형되면서 충격을 완화시키게 된다.
이와 더불어 프런트 사이드 멤버(10)와 펜더 에이프런 멤버(20)에 전달된 충격 하중은 이들을 통해 전방 차체의 다른 부위로 적절히 분산됨으로써, 탑승객의 충돌 안정성을 향상시킬 수 있게 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: 프런트 사이드 멤버
12: 프런트 사이드 인너 멤버
14: 프런트 사이드 아우터 멤버
20: 펜더 에이프런 멤버
22: 펜더 에이프런 인너 멤버
24: 펜더 에이프런 아우터 멤버
30: 사이드 아우터 멤버
32: 외측면
34: 상측면
36: 경사면

Claims (10)

  1. 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되면서 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 각각 배치되고, 차량의 폭 방향 내측에 배치되는 프런트 사이드 인너 멤버와 외측에 배치되는 프런트 사이드 아우터 멤버의 결합으로 형성되며, 상기 프런트 사이드 아우터 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전단부는 절개되어 상기 프런트 사이드 인너 멤버의 전단부보다 차량의 길이 방향을 따른 후방에 위치하는 프런트 사이드 멤버;
    상기 프런트 사이드 아우터 멤버의 절개 부위에 결합되는 사이드 아우터 멤버; 및
    상기 프런트 사이드 멤버보다 차량의 높이 방향 상측에 배치되고, 상기 사이드 아우터 멤버에 결합되는 펜더 에이프런 멤버;
    를 포함하는 전방 차체 보강구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프런트 사이드 인너 멤버와 상기 프런트 사이드 아우터 멤버는 사각 형상의 폐단면을 형성하는 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 사이드 아우터 멤버는,
    차량의 폭 방향을 따른 외측면;
    상기 외측면의 차량의 높이 방향을 따른 상측 가장자리로부터 차량의 폭 방향 내측으로 절곡되어 연장되고, 차량의 높이 방향을 따른 상측에 위치하는 상측면 및;
    상기 외측면의 차량의 높이 방향을 따른 하측 가장자리로부터 차량의 폭 방향 내측으로 절곡되어 연장되고, 차량의 높이 방향을 따른 하측에 위치하며, 상기 상측면과 평행한 하측면;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 외측면과 상기 상측면 및 상기 하측면에 의해 "ㄷ"자 형상의 단면이 형성되는 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 사이드 아우터 멤버는 상기 외측면으로부터 차량의 길이 방향을 따른 후방 및 차량의 폭 방향 내측으로 경사진 경사면을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 경사면의 차량의 길이 방향을 따른 후단부는 상기 프런트 사이드 아우터 멤버에 결합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 사이드 아우터 멤버의 차량의 폭 방향을 따른 폭은 상기 프런트 사이드 아우터 멤버의 폭 보다 크게 형성되어, 상기 사이드 아우터 멤버가 상기 프런트 사이드 아우터 멤버의 절개 부위에 결합되었을 때에, 상기 사이드 아우터 멤버의 차량의 폭 방향을 따른 외측면은 상기 프런트 사이드 아우터 멤버의 차량의 폭 방향을 따른 외측면보다 외측에 위치하는 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 펜더 에이프런 멤버는,
    차량의 폭 방향을 따른 내측에 위치하는 펜더 에이프런 인너 멤버 및;
    차량의 폭 방향을 따른 외측에 위치하는 펜더 에이프런 아우터 멤버를 포함하는 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 펜더 에이프런 인너 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부는 차량의 폭 방향 외측으로 절곡되어 결합 플랜지를 형성하고, 상기 결합 플랜지가 상기 사이드 아우터 멤버의 상기 경사면에 접합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 펜더 에이프런 아우터 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전방 선단부는 상기 사이드 아우터 멤버의 차량의 폭 방향을 따른 외측면에 접합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
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