KR20190040792A - 전방 차체 보강구조 - Google Patents

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KR20190040792A KR1020170131549A KR20170131549A KR20190040792A KR 20190040792 A KR20190040792 A KR 20190040792A KR 1020170131549 A KR1020170131549 A KR 1020170131549A KR 20170131549 A KR20170131549 A KR 20170131549A KR 20190040792 A KR20190040792 A KR 20190040792A
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Abstract

전방 차체 보강구조가 개시된다. 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고 차량의 폭 방향을 따라 좌우에 배치되는 프런트 사이드 멤버; 상기 프런트 사이드 멤버보다 차량의 폭 방향 외측에 배치되어 프런트 사이드 멤버(10)에 결합되고 차량의 휠이 수용되는 휠 하우징 패널; 차량의 폭 방향 및 높이 방향으로 연장되게 형성되어 엔진룸과 승객실을 구획 짓는 대시 패널; 차량의 길이 방향 및 높이 방향으로 연장되게 형성되고 상기 휠 하우징 패널과 상기 대시 패널에 결합되는 프런트 필러; 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성되어 양단부가 상기 프런트 필러와 상기 휠 하우징 패널에 접합된 카울 크로스 멤버; 및 차량의 길이 방향 및 높이 방향으로 연장되게 형성되어 상기 휠 하우징 패널 및 상기 프런트 필러에 접합된 제1보강부재를 포함하여, 차량의 전방 스몰 오버랩 충돌 대응 성능이 향상된다.

Description

전방 차체 보강구조{Front vehicle body reinforcing structure}
본 발명은 전방 차체구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 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, 범퍼 빔은 크래쉬 박스를 개재하여 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 구조, 혹은 프런트 필러나 사이드 실을 보강하는 구조들이 제안되고 있지만, 차체의 중량 및 원가를 과도하게 증대시키고 탑승객을 스몰 오버랩 충돌로부터 보다 안전하게 보호하기에는 미흡한 결점이 있었다.
본 발명의 실시 예는 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 차량의 전방 스몰 오버랩 충돌시 차량의 횡방향 거동을 유도하고, 회전 거동을 억제해서 차량의 과도한 파손을 방지하고, 탑승객을 보다 안전하게 보호할 수 있는 전방 차체 보강구조를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조는, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고 차량의 폭 방향을 따라 좌우에 배치되는 프런트 사이드 멤버; 상기 프런트 사이드 멤버보다 차량의 폭 방향 외측에 배치되어 프런트 사이드 멤버에 결합되고 차량의 휠이 수용되는 휠 하우징 패널; 차량의 폭 방향 및 높이 방향으로 연장되게 형성되어 엔진룸과 승객실을 구획 짓는 대시 패널; 차량의 길이 방향 및 높이 방향으로 연장되게 형성되고 상기 휠 하우징 패널과 상기 대시 패널에 결합되는 프런트 필러; 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성되어 양단부가 상기 프런트 필러와 상기 휠 하우징 패널에 접합된 카울 크로스 멤버; 및 차량의 길이 방향 및 높이 방향으로 연장되게 형성되어 상기 휠 하우징 패널 및 상기 프런트 필러에 접합된 제1보강부재를 포함할 수 있다.
상기 휠 하우징 패널의 차량의 높이 방향에 따른 상면 및 상기 프런트 필러에 상기 카울 크로스 멤버가 접합되고, 상기 휠 하우징 패널의 차량의 높이 방향에 따른 하면 및 상기 프런트 필러에 상기 제1보강부재가 접합되어, 상기 카울 크로스 멤버와 상기 제1보강부재 및 상기 프런트 필러에 의해 폐단면이 형성될 수 있다.
상기 제1보강부재는 상기 프런트 사이드 멤버에 대해 둔각을 형성하도록 배치될 수 있다.
차량의 폭 방향으로 좌우 양측에 배치되는 사이드 실 멤버; 상기 사이드 실 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전단부에 결합되는 사이드 실 프런트 멤버를 더 포함하고; 상기 프런트 필러의 하단부는 상기 사이드 실 프런트 멤버에 접합될 수 있다.
일단이 상기 프런트 사이드 멤버에 연결되고 타단은 상기 사이드 실 프런트 멤버에 연결된 제2보강부재를 더 포함할 수 있다.
상기 사이드 실 프런트 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전단부에 결합된 제3보강부재를 더 포함할 수 있다.
상기 사이드 실 프런트 멤버는 상기 프런트 필러의 하부와 결합되고; 상기 사이드 실 프런트 멤버와 상기 프런트 필러의 결합 부위에 상기 제3보강부재가 결합될 수 있다.
상기 제3보강부재는 박스형 단면을 가질 수 있다.
상기 사이드 실 프런트 멤버와 상기 사이드 실 멤버의 내부에 삽입되어 결합된 제4보강부재를 더 포함할 수 있다.
상기 제4보강부재는 스틸 또는 알루미늄 압출 재질로 박스형 단면을 가지도록 형성될 수 있다.
상기 제4보강부재의 차량의 길이 방향을 따른 전단부에는 차량의 길이 방향을 따라 후방으로 경사진 경사면이 형성될 수 있다.
상기 프런트 사이드 멤버와 상기 카울 크로스 멤버를 연결하는 제5보강부재를 더 포함할 수 있다.
상기 제5보강부재는 상기 제1보강부재와 연결될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조에 의하면, 차량이 주행중 배리어와 같은 피충돌 물체와 차체 외곽 부위에서 스몰 오버랩 된 상태로 충돌할 경우에, 즉 차량이 프런트 사이드 멤버를 비켜서 피충돌 물체와 충돌할 경우에, 제1보강부재 내지 제5보강부재에 의해 차량이 횡방향으로 거동하고, 차체에 입력된 충돌 하중이 적절히 분산될 뿐만 아니라 타이어가 차체로부터 이탈되게 유도되어, 차체의 과도한 손상을 방지하고, 탑승개의 충돌 상해를 효과적으로 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조의 저부 평면도이다.
도 3은 본 발명의 도 2의 B-B선 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조의 저부 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조의 저부 정면도이다
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조의 요부 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조의 저부 사시도이다.
도 8은 본 발명의 도 1의 B-B선 단면도이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 보강구조가 적용되는 전방 차체는, 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고 차량의 폭 방향을 따라 좌우에 배치되는 프런트 사이드 멤버(10)와, 프런트 사이드 멤버(10)보다 차량의 폭 방향 외측에 배치되어 프런트 사이드 멤버(10)에 결합되고 차량의 휠이 수용되는 휠 하우징 패널(20), 및 차량의 폭 방향 및 높이 방향으로 연장되게 형성되어 엔진룸과 승객실을 구획 짓는 대시 패널(30)을 포함할 수 있다.
또한 차량의 길이 방향 및 높이 방향으로 연장되게 형성된 프런트 필러(40)는 휠 하우징 패널(20)과 대시 패널(30)에 결합되고, 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 카울 크로스 멤버(50)의 양단부는 프런트 필러(40)와 휠 하우징 패널(20)에 접합될 수 있다.
이러한 전방 차체 구조물을 보강하기 위해 본 발명의 실시 예에서는, 차량의 길이 방향 및 높이 방향으로 연장되게 형성된 제1보강부재(60)가 더 구비될 수 있다.
제1보강부재(60)는 도 3에서 단면도로 도시된 바와 같이 휠 하우징 패널(20)과 프런트 필러(40)에 접합되며, 카울 크로스 멤버(50)와 함께 폐단면을 형성하게 된다.
즉, 차량의 높이 방향에 따른 휠 하우징 패널(20)의 상면 및 프런트 필러(40)에 카울 크로스 멤버(40)가 접합되고, 차량의 높이 방향에 따른 휠 하우징 패널(20)의 하면 및 프런트 필러(40)에 제1보강부재(60)가 접합되어, 카울 크로스 멤버(40)와 제1보강부재(60) 및 프런트 필러(40)에 의해 폐단면이 형성되게 된다.
이러한 제1보강부재(60)에 의해 휠 하우징 패널(20)과 프런트 필러(40) 및 카울 크로스 멤버(50)사의 결합 강성이 증대되어, 전방 스몰 오버랩 충돌 대응 성능이 향상될 수 있다.
또한, 도 2에 자세히 도시된 바와 같이, 제1보강부재(60)는 프런트 사이드 멤버(10)에 대해 둔각(A)을 형성하도록 배치되어, 전방 스몰 오버랩 충돌시에 폴과 같은 피충돌 물체가 제1보강부재(60)와 충돌하게 되면, 제1보강부재(60)와 피충돌 물체와의 접촉시에 제1보강부재(60)의 둔각 배치로 인해 차체가 횡방향으로 슬립 거동을 하게 되어, 피충돌 물체와의 충돌로 인한 차체의 과도한 손상을 방지할 수 있고, 또한 탑승객의 스몰 오버랩 충돌에 의한 상해 위험도 저감할 수 있게 된다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예가 적용되는 전방 차체는 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고 차량의 폭 방향으로 좌우 양측에 배치되는 사이드 실 멤버(70), 사이드 실 멤버(70)의 차량의 길이 방향을 따른 전단부에 결합되는 사이드 실 프런트 멤버(72)를 포함할 수 있다.
프런트 필러(40)의 하단부는 사이드 실 프런트 멤버(72)에 접합될 수 있다.
또한 프런트 사이드 멤버(10)와 사이드 실 멤버(70)를 보강하기 위해 제2보강멤버(80)가 더 구비될 수 있다.
제2보강멤버(80)의 일단은 프런트 사이드 멤버(10)에 연결되는 반면에 타단은 사이드 실 프런트 멤버(70)에 연결될 수 있다.
제2보강멤버(80)는 차량의 전방 스몰 오버랩 충돌시에 차량의 타이어 및 피충돌 물체의 후방 밀림을 저지하고, 타이어의 차체 이탈을 유도하는 역할을 할 수 있다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 사이드 실 프런트 멤버(72)의 차량의 길이 방향을 따른 전단부에는 제3보강부재(90)가 결합될 수 있다.
사이드 실 프런트 멤버(72)는 프런트 필러(40)의 하부와 결합될 수 있고, 이들의 결합부위에 제3보강부재(90)가 결합될 수 있다.
제3보강부재(90)는 박스형 단면을 가지도록 형성될 수 있다.
제3보강부재(90)는 제2보강부재(80)와 함께 차량의 전방 스몰 오버랩 충돌시에 차량의 타이어 및 피충돌 물체의 후방 밀림을 저지하고, 타이어의 차체 이탈을 유도하는 역할을 할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 사이드 실 프런트 멤버(72)와 사이드 실 멤버(70)의 내부에는 제4보강부재(100)가 삽입되어 결합될 수 있다.
제4보강부재(100)는 스틸 또는 알루미늄 압출 재질로 박스형 단면을 가지도록 형성될 수 있다.
제4보강부재(100)는 사이드 실 멤버(70)의 강성의 보강하여, 차량의 전방 스몰 오버랩 충돌 및 차량의 측방 충돌시에 사이드 실 멤버(70)의 과도한 충돌 변형을 억제하는 역할을 할 수 있다.
제4보강부재(100)의 전단부에는 차량의 길이 방향을 따른 후방으로 경사진 경사면(102)이 형성될 수 있다.
제4보강부재(100)의 경사면(102)은 차량의 전방 스몰 오버랩 충돌시에 제2보강부재(80)와 상호 작용하여, 타이어가 경사면(102)을 따라 이동해서 차체로부터 이탈되게 유도하는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강 구조에 의하면, 도 7 내지 도 9에도시된 바와 같이, 프런트 사이드 멤버(10)와 카울 크로스 멤버(50)를 연결하는 제5보강부재(110)가 더 구비될 수 있다.
제5보강부재(110)에 의해 프런트 사이드 멤버(10)와 카울 크로스 멤버(50)사이의 연결 강성이 증대될 수 있다.
제5보강부재(110)는 또한 제1보강부재(60)와도 연결되어, 차량의 전방 스몰 오버랩 충돌시 발생한 충돌 입력 하중이 제1보강부재(60)를 거쳐서 제5보강부재(110) 및 카울 크로스 멤버(50)로 적절히 분산되어 차체의 충돌 손상을 저감할 수 있고, 차체의 비틀림 강성도 향상시킬 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.
10: 프런트 사이드 멤버
20: 휠 하우징 패널
30: 대시 패널
40: 프런트 필러
50: 카울 크로스 멤버
60: 제1보강부재
70: 사이드 실 멤버
80: 제2보강부재
90: 제3보강부재
100: 제4보강부재
110: 제5보강부재

Claims (13)

  1. 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고 차량의 폭 방향을 따라 좌우에 배치되는 프런트 사이드 멤버;
    상기 프런트 사이드 멤버보다 차량의 폭 방향 외측에 배치되어 프런트 사이드 멤버에 결합되고 차량의 휠이 수용되는 휠 하우징 패널;
    차량의 폭 방향 및 높이 방향으로 연장되게 형성되어 엔진룸과 승객실을 구획 짓는 대시 패널;
    차량의 길이 방향 및 높이 방향으로 연장되게 형성되고 상기 휠 하우징 패널과 상기 대시 패널에 결합되는 프런트 필러;
    차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성되어 양단부가 상기 프런트 필러와 상기 휠 하우징 패널에 접합된 카울 크로스 멤버; 및
    차량의 길이 방향 및 높이 방향으로 연장되게 형성되어 상기 휠 하우징 패널 및 상기 프런트 필러에 접합된 제1보강부재;
    를 포함하는 전방 차체 보강구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 휠 하우징 패널의 차량의 높이 방향에 따른 상면 및 상기 프런트 필러에 상기 카울 크로스 멤버가 접합되고, 상기 휠 하우징 패널의 차량의 높이 방향에 따른 하면 및 상기 프런트 필러에 상기 제1보강부재가 접합되어, 상기 카울 크로스 멤버와 상기 제1보강부재 및 상기 프런트 필러에 의해 폐단면이 형성된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1보강부재는 상기 프런트 사이드 멤버에 대해 둔각을 형성하도록 배치된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  4. 제1항에 있어서,
    차량의 폭 방향으로 좌우 양측에 배치되는 사이드 실 멤버;
    상기 사이드 실 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전단부에 결합되는 사이드 실 프런트 멤버를 더 포함하고;
    상기 프런트 필러의 하단부는 상기 사이드 실 프런트 멤버에 접합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  5. 제4항에 있어서,
    일단이 상기 프런트 사이드 멤버에 연결되고 타단은 상기 사이드 실 프런트 멤버에 연결된 제2보강부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 사이드 실 프런트 멤버의 차량의 길이 방향을 따른 전단부에 결합된 제3보강부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 사이드 실 프런트 멤버는 상기 프런트 필러의 하부와 결합되고;
    상기 사이드 실 프런트 멤버와 상기 프런트 필러의 결합 부위에 상기 제3보강부재가 결합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제3보강부재는 박스형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 사이드 실 프런트 멤버와 상기 사이드 실 멤버의 내부에 삽입되어 결합된 제4보강부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제4보강부재는 스틸 또는 알루미늄 압출 재질로 박스형 단면을 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제4보강부재의 차량의 길이 방향을 따른 전단부에는 차량의 길이 방향을 따라 후방으로 경사진 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 프런트 사이드 멤버와 상기 카울 크로스 멤버를 연결하는 제5보강부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  13. 제6항에 있어서, 상기 제5보강부재는 상기 제1보강부재와 연결된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
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