KR101323622B1 - 차량의 프론트사이드멤버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평상시에는 견고하고 강한 강성을 확보하여 차체에 작용하는 응력을 분산시키고, 서브프레임으로부터 입력되는 진동에 대하여 강한 강성을 제공함으로써 진동 절연에 유리하도록 하며, 차량의 충돌 사고시에는 좌굴되지 않고 차량 전후의 길이방향을 따라 수축되는 변형으로 충격을 흡수하여 차량의 충돌성능 향상에 기여하고, 상기 서브프레임의 장착시 그 조립성을 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

차량의 프론트사이드멤버{FRONT SIDE MEMBER OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 프론트사이드멤버에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프론트사이드멤버의 구조에 관한 기술이다.

차량의 프론트사이드멤버는 모노코크 타입의 차량 전방에 설치되어 차체에 작용하는 응력을 완화하고 엔진룸의 강성을 확보하도록 하며, 전방 충돌시 적절한 변형으로 충격을 흡수할 수 있도록 하는 부품으로서, 그 하측에는 서브프레임을 장착하여 엔진 및 변속기 등을 장착할 수 있도록 하고 있다.

상기 서브프레임에는 상기한 바와 같이 엔진과 변속기가 장착되므로 상기 엔진과 변속기로부터의 진동과 소음이 상기 서브프레임을 통해 상기 프론트사이드멤버로 전달되어 차량의 실내로 유입될 수 있는 바, 이를 최대한 억제하기 위해 상기 서브프레임은 상기 프론트사이드멤버의 하측에 진동 절연부재 등을 통하여 장착되며, 상기 프론트사이드멤버는 상기 서브프레임이 연결되는 부위에서 충분한 강성을 제공할 수 있어야, 상기 서브프레임으로부터의 진동 유입을 효과적으로 차단할 수 있게 된다.

또한, 상기한 바와 같이 상기 프론트사이드멤버는 차량의 전방 충돌시에는 적절한 변형으로 충격을 흡수할 수 있어야 하며, 이와 같은 완충 작용을 위해서는 프론트사이드멤버가 좌굴되기 보다는 그대로 전후의 길이방향을 따라 수축되면서 변형이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

상기의 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-2003-0090133 A

본 발명은 평상시에는 견고하고 강한 강성을 확보하여 차체에 작용하는 응력을 분산시키고, 서브프레임으로부터 입력되는 진동에 대하여 강한 강성을 제공함으로써 진동 절연에 유리하도록 하며, 차량의 충돌 사고시에는 좌굴되지 않고 차량 전후의 길이방향을 따라 수축되는 변형으로 충격을 흡수하여 차량의 충돌성능 향상에 기여하고, 상기 서브프레임의 장착시 그 조립성을 향상시킬 수 있도록 한 차량의 프론트사이드멤버를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 프론트사이드멤버는

차체의 전후 방향을 따라 일정한 단면형상으로 길게 압출되어 형성된 전방부재와;

상기 전방부재의 후방에 연결되며 상대적으로 상기 전방부재보다 강한 강성으로 변형을 억제하도록 구비된 후방부재와;

상기 전방부재와 후방부재의 차체 내측방향에 결합되어 상기 전방부재와 후방부재의 일체화를 도모하는 내측부재;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 평상시에는 견고하고 강한 강성을 확보하여 차체에 작용하는 응력을 분산시키고, 서브프레임으로부터 입력되는 진동에 대하여 강한 강성을 제공함으로써 진동 절연에 유리하도록 하며, 차량의 충돌 사고시에는 좌굴되지 않고 차량 전후의 길이방향을 따라 수축되는 변형으로 충격을 흡수하여 차량의 충돌성능 향상에 기여하고, 상기 서브프레임의 장착시 그 조립성을 향상시킬 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 프론트사이드멤버를 도시한 도면,
도 2는 도 1의 프론트사이드멤버를 구성하는 전방부재와 후방부재 및 내측부재를 분리하여 도시한 도면,
도 3은 도 2의 전방부재를 도시한 사시도,
도 4는 도 2의 전방부재에 장착된 웰딩너트를 도시한 도면,
도 5는 도 2의 웰딩너트가 전방부재에 용접된 상태를 도시한 도면,
도 6은 도 2의 전방부재의 단면형상을 도시한 도면,
도 7은 도 2의 웰딩너트가 결합된 부위의 전방부재 단면형상을 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명 차체의 전후 방향을 따라 일정한 단면형상으로 길게 압출되어 형성된 전방부재(1)와; 상기 전방부재(1)의 후방에 연결되며 상대적으로 상기 전방부재(1)보다 강한 강성으로 변형을 억제하도록 구비된 후방부재(3)와; 상기 전방부재(1)와 후방부재(3)의 차체 내측방향에 결합되어 상기 전방부재(1)와 후방부재(3)의 일체화를 도모하는 내측부재(5)를 포함하여 구성된다.

즉, 상대적으로 차체의 전방에 위치하는 상기 전방부재(1)는 차량의 충돌 사고시 좌굴되지 않고 차체의 전후방향을 따라 수축되는 변형으로 효과적으로 충격을 흡수할 수 있도록 압출재로 구성되어 상대적으로 약한 강성을 가지도록 하고, 상대적으로 후방에 위치하는 상기 후방부재(3)는 상기 전방부재(1)보다는 강한 강성으로 변형을 억제하여 지나친 변형으로 차량의 실내 공간의 침범을 억제하여 탑승자를 보호할 수 있도록 구성하며, 상기 내측부재(5)는 상기한 바와 같은 전방부재(1)와 후방부재(3)를 차체 내측에서 일체화하도록 결합되어 구조적 안정성을 확보하도록 한 것이다.

상기 전방부재(1)는 서로 인접한 다수의 폐단면(7)을 내부에 형성하는 단면형상으로 길게 압출 형성된 압출재로 이루어지며, 상기 후방부재(3)는 상기 전방부재(1)와 연결된 부위로부터 후방으로 갈수록 상기 전방부재(1)의 단면적 보다 점차 확대되는 형상의 다이캐스팅 제품으로 이루어진다.

따라서, 상기 전방부재(1)는 상기 다수의 폐단면(7)이 형성된 구조에 의해 보통의 상황에서는 차체에 필요한 충분한 강성을 제공할 수 있도록 하면서도, 압출재로서의 특성을 가지고 있어서, 차량 전후 방향으로 가해지는 하중에 대하여 쉽게 좌굴되지 않고 길이방향을 따라 찌그러지면서 수축하는 기계적 성질을 제공하여, 차량 충돌시에 후방으로 작용하는 충격 하중을 자체적인 변형에 의해 효과적으로 흡수할 수 있게 되며, 이와는 반대로 상기 다이캐스팅으로 이루어진 후방부재(3)는 상기 전방부재(1)를 통해 전달되는 하중을 견고하게 지지하면서 차실내로의 변형을 효과적으로 억제하여 이상적인 차량의 충돌성능을 확보할 수 있도록 하는 것이다.

나아가, 상기 전방부재(1)의 전방측에는 변형 강도를 약화시켜 충격 흡수 성능을 향상시키도록 상기 폐단면(7)을 형성하는 격벽(9)의 일부 구간을 절개한 강도약화부(11)를 더 구비함으로써, 상기 전방부재(1) 중에서도 전방부의 강도를 상대적으로 더 약화시켜서, 궁극적으로 차체의 전방측은 상대적으로 더 쉽게 변형이 이루어지면서 신속히 충격을 흡수할 수 있도록 하고 후방측으로 갈수록 점차 강도를 강하게 하여 충격의 흡수와 지지 작용이 적절한 비율을 형성하여 탑승자의 보호에 더욱 효과적인 구조가 되도록 할 수 있다.

본 실시예에서 상기 전방부재(1)는 상하방향을 따라 다수개의 폐단면(7)이 형성되는 단면형상을 가지고, 상기 내측부재(5)는 상기 전방부재(1)의 내측에 결합되어 상기 전방부재(1)의 상하방향 폐단면(7)들 내측방향으로 또 다른 폐단면들을 형성하는 패널로 이루어진 구조이다.

따라서, 상기 전방부재(1)와 함께 상기 내측부재(5)가 다수의 폐단면이 결합된 단면구조를 형성함에 의해 경량화를 이루면서도 차체에서 필요로 하는 충분한 강성을 확보할 수 있도록 한다.

상기 전방부재(1)는 상기 다수개의 폐단면(7)을 형성하는 다수의 격벽(9)이 내부에 구비되고, 상기 전방부재(1)의 하측에는 서브프레임의 장착을 위한 웰딩너트(13)가 삽입된 상태로 용접되며, 상기 웰딩너트(13)는 상기 전방부재(1)의 격벽(9)을 관통하여 삽입된 상태로 상기 격벽(9)에 용접되어 결합된 구조이다.

상기 웰딩너트(13)는 수직한 방향의 격벽(9)을 상측방향으로 절개하는 형상으로 상기 전방부재(1)의 하측으로부터 상측으로 삽입되어, 상측의 보스부(15)는 원주면 양측에서 상기 격벽(9)에 용접되어 접합되고, 상기 보스부(15) 하측의 플랜지부(17)는 상기 전방부재(1)의 하측면에 면접촉한 상태로 용접되어 결합된 구조이다. 참고로 도 5와 도 7에서는 다수의 점으로 용접상태를 표시하고 있다.

따라서, 상기 웰딩너트(13)는 상기 격벽(9)에 의해 매우 강한 강성으로 상기 전방부재(1)에 고정됨은 물론, 이로 인해 상기 전방부재(1)의 웰딩너트(13)가 체결된 부위 자체의 강성이 매우 강하게 확보되게 되며, 이러한 강성의 확보는 서브프레임을 상기 웰딩너트(13)를 통해 장착하였을 때, 상기 서브프레임으로부터 전달되어 오는 진동 및 소음에 대하여 보다 강한 강성을 제공함으로써, 차체의 진동 절연 효과를 극대화할 수 있도록 한다.

아울러, 상기한 바와 같은 웰딩너트(13)의 결합구조는 종래 프론트사이드멤버에 서브프레임을 장착하기 위해 부수적으로 소요되었던 각종 브라켓 등과 같은 다른 부품들을 최대한 배제한 상태에서 서브프레임의 장착이 가능하도록 함으로써, 서브프레임의 조립성을 크게 개선하는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1; 전방부재
3; 후방부재
5; 내측부재
7; 폐단면
9; 격벽
11; 강도약화부
13; 웰딩너트
15; 보스부
17; 플랜지부

Claims (6)

1. 차체의 전후 방향을 따라 일정한 단면형상으로 길게 압출되어 형성된 전방부재(1);
   상기 전방부재(1)의 후방에 연결되며 상대적으로 상기 전방부재(1)보다 강한 강성으로 변형을 억제하도록 구비된 후방부재(3);
   상기 전방부재(1)와 후방부재(3)의 차체 내측방향에 결합되어 상기 전방부재(1)와 후방부재(3)의 일체화를 도모하는 내측부재(5)를 포함하고;
   상기 전방부재(1)는 상하방향을 따라 다수개의 폐단면(7)이 형성되는 단면형상을 가지고;
   상기 내측부재(5)는 상기 전방부재(1)의 내측에 결합되어 상기 전방부재(1)의 상하방향 폐단면(7)들의 내측방향으로 또 다른 폐단면들을 형성하는 패널로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 프론트사이드멤버.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 전방부재(1)는 서로 인접한 다수의 폐단면(7)을 내부에 형성하는 단면형상으로 길게 압출 형성된 압출재로 이루어지며;
   상기 후방부재(3)는 상기 전방부재(1)와 연결된 부위로부터 후방으로 갈수록 상기 전방부재(1)의 단면적 보다 점차 확대되는 형상의 다이캐스팅 제품으로 이루어진 것
   을 특징으로 하는 차량의 프론트사이드멤버.
3. 삭제
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 전방부재(1)는 상기 다수개의 폐단면(7)을 형성하는 다수의 격벽(9)이 내부에 구비되고;
   상기 전방부재(1)의 하측에는 서브프레임의 장착을 위한 웰딩너트(13)가 삽입된 상태로 용접되며;
   상기 웰딩너트(13)는 상기 전방부재(1)의 격벽(9)을 관통하여 삽입된 상태로 상기 격벽(9)에 용접되어 결합되는 것
   을 특징으로 하는 차량의 프론트사이드멤버.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 웰딩너트(13)는 수직한 방향의 격벽(9)을 상측방향으로 절개하는 형상으로 상기 전방부재(1)의 하측으로부터 상측으로 삽입되어, 상측의 보스부(15)는 원주면 양측에서 상기 격벽(9)에 용접되어 접합되고, 상기 보스부(15) 하측의 플랜지부(17)는 상기 전방부재(1)의 하측면에 면접촉한 상태로 용접되어 결합되는 것
   을 특징으로 하는 차량의 프론트사이드멤버.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 전방부재(1)의 전방측에는 변형 강도를 약화시켜 충격 흡수 성능을 향상시키도록 상기 격벽(9)의 일부 구간을 절개한 강도약화부(11)를 더 구비한 것
   을 특징으로 하는 차량의 프론트사이드멤버.

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