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KR101795403B1 - 전방 차체 보강구조 - Google Patents

전방 차체 보강구조 Download PDF

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KR101795403B1
KR101795403B1 KR1020160079560A KR20160079560A KR101795403B1 KR 101795403 B1 KR101795403 B1 KR 101795403B1 KR 1020160079560 A KR1020160079560 A KR 1020160079560A KR 20160079560 A KR20160079560 A KR 20160079560A KR 101795403 B1 KR101795403 B1 KR 101795403B1
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KR
South Korea
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vehicle
coupled
shock absorber
dash panel
absorber housing
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KR1020160079560A
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김도회
박창호
박지웅
강찬영
김해웅
김민수
Original Assignee
현대자동차 주식회사
기아자동차 주식회사
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Abstract

전방 차체 보강구조가 개시된다. 엔진 룸과 승객실을 구분 짓는 대시 패널; 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되어 상기 대시 패널의 하부에 결합된 프런트 사이드 멤버; 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되어 상기 대시 패널의 상부에 결합된 펜더 에이프런 멤버; 하부가 상기 프런트 사이드 멤버에 결합되고, 상부는 상기 펜더 에이프런 멤버에 결합되는 프런트 쇽 업소버 하우징; 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성되어 상기 대시 패널의 상부에 결합되고, 차량의 폭 방향을 따른 양단부는 상기 프런트 쇽 업소버 하우징에 오버랩되어 결합된 카울 크로스 멤버; 및 상기 프런트 쇽 업소버 하우징의 차량의 폭 방향을 따른 내측면에 부착되고, 그 상부는 상기 카울 크로스 멤버에 결합된 프런트 쇽 업소버 하우징 사이드 멤버를 포함하여, 전방 충돌 대응 성능이 향상된다.

Description

전방 차체 보강구조{Front vehicle body reinforcing structure}
본 발명은 전방 차체 보강구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프런트 쇽 업소버 하우징과 카울 크로스 멤버를 연결하고, 대시 사이드 로워 멤버로 사이드 실과 프런트 사이드 로워 멤버를 연결하여 차량의 전방 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 엔드 모듈과, 엔진 룸의 좌우 양측부를 형성하고 현가장치가 장착됨과 더불어 차륜이 설치되는 공간을 마련하는 프런트 펜더 에이프런 멤버, 엔진 룸의 후방에 위치되어 승객실과 엔진 룸을 구획짓는 대시 패널, 엔진 룸의 하부에서 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치되어 전방 충돌에 대응하기 위한 프런트 사이드 멤버 및, 엔진 룸에 설치되는 엔진과 트랜스 밋션 뿐만 아니라 현가장치 등을 장착하여 지지하기 위해 서브 프레임 등을 포함한다.
상기와 같은 전방 차체를 구비한 차량이 전방 장애물과 충돌하면, 우선적으로 프런트 사이드 멤버가 충격을 받아 변형되면서 흡수하고, 충돌이 계속해서 진행되면 펜더 에이프런 멤버도 충격을 받아 변형되면서 충격을 흡수하게 된다.
프런트 사이드 멤버에 가해진 충격은 차량의 무게 중심점을 중심으로 차체를 반시계 방향으로 회전시키려는 모멘트를 발생시키게 되고, 이 모멘트로 인해 프런트 서스펜션에는 차량의 높이 방향 상부에서 하부로 차체를 누르는 외력이 작용하는 반면에, 리어 서스펜션에는 차량의 높이 방향 하부에서 상부로 차체를 들어 올리는 외력이 작용하여, 차량의 길이 방향을 따른 전방부가 지면 쪽으로 내려 앉게 되는 이른바 디핑(Dipping) 현상이 발생하게 된다.
상기와 같은 디핑 현상은 차량의 전방 충돌 사고 발생시에, 예를 들면 에어백의 최적 거동을 방해해서 탑승객의 충돌 안전성을 저하시키게 된다.
따라서, 차량의 충돌 사고 발생시에 디핑 현상을 저감하고, 전방 충돌에 효과적으로 대응하여 탑승객을 보다 안전하게 보호할 수 있는 전방 차체 개선 구조가 필요하게 되었다.
본 발명의 실시 예는 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 차량의 전방 충돌 사고 발생시에 디핑 현상을 저감하여 탑승객의 충돌 안정성을 향상시킬 수 있고, 충격 에너지의 적절한 분산으로 전방 차체의 과도한 변형을 억제할 수 있는 전방 차체 보강구조를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조는, 엔진 룸과 승객실을 구분 짓는 대시 패널; 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되어 상기 대시 패널의 하부에 결합된 프런트 사이드 멤버; 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되어 상기 대시 패널의 상부에 결합된 펜더 에이프런 멤버; 하부가 상기 프런트 사이드 멤버에 결합되고, 상부는 상기 펜더 에이프런 멤버에 결합되는 프런트 쇽 업소버 하우징; 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성되어 상기 대시 패널의 상부에 결합되고, 차량의 폭 방향을 따른 양단부는 상기 프런트 쇽 업소버 하우징에 오버랩되어 결합된 카울 크로스 멤버; 및 상기 프런트 쇽 업소버 하우징의 차량의 폭 방향을 따른 내측면에 부착되고, 그 상부는 상기 카울 크로스 멤버에 결합된 프런트 쇽 업소버 하우징 사이드 멤버를 포함할 수 있다.
차량의 높이 방향으로 연장되게 형성된 프런트 필러가 상기 펜더 에이프런 멤버 및 상기 대시 패널에 결합될 수 있다.
상기 프런트 사이드 멤버로 연장되게 형성된 프런트 사이드 멤버 리어 로워부 일단은 상기 프런트 필러의 하부에 결합될 수 있다.
상기 펜더 에이프런 멤버의 차량의 폭 방향을 따른 외측면에는 카울 사이드 아웃터 멤버가 부착되고, 상기 카울 사이드 아웃터 멤버는 상기 프런트 필러와 연결될 수 있다.
상기 프런트 사이드 멤버 리어 로워부와 상기 프런트 필러, 상기 펜더 에이프런 멤버 및 상기 카울 사이드 아웃터 멤버에 의해 아치형 차체 구조가 형성될 수 있다.
상기 프런트 필러의 차량의 높이 방향을 따른 하부에는 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 사이드 실이 결합될 수 있다.
상기 대시 패널의 차량의 길이 방향을 따른 후면에는 대시 사이드 로워 멤버가 부착될 수 있다.
상기 대시 사이드 로워 멤버는 "ㅅ"자 형상으로 형성될 수 있다.
상기 대시 사이드 로워 멤버의 일단은 상기 사이드 실에 결합되고, 그 타단은 상기 프런트 사이드 멤버가 상기 대시 패널에 결합되는 부위에 오버랩되어 상기 대시 패널에 결합될 수 있다.
상기 프런트 필러와 상기 대시 사이드 로워 멤버, 상기 프런트 쇽 업소버 하우징, 상기 펜더 에이프런 멤버를 순차적으로 연결하여 링 형상의 차체 구조가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조에 의하면, 프런트 사이드 멤버의 상부에 쇽 업소버 하우징이 결합되고, 프런트 쇽 업소버 하우징의 상부에는 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성된 따라 카울 크로스 멤버가 결합되며, 카울 크로스 멤버는 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 펜더 에이프런 어퍼 멤버와 결합되어, 차량의 전방 충돌 혹은 스몰 오버랩 충돌 사고 발생시에 프런트 사이드 멤버로 전달된 충격 에너지는 프런트 쇽 업소버 하우징을 통해 카울 크로스 멤버 및 펜더 에이프런 멤버로 분산되어, 충격 에너지의 적절한 분산으로 차체의 과도한 변형을 효과적으로 방지할 수 있고, 디핑 현상을 줄여서 탑승객을 보다 안전하게 보호할 수 있다.
또한 카울 사이드 아웃터 멤버와 프런트 필러 및 프런트 사이드 멤버 리어 로워부가 아치형으로 연결되어, 차량의 전방 충돌 혹은 스몰 오버랩 충돌 사고 발생시에 프런트 필러 리어 로워부를 차량의 높이 방향 상방으로 끌러 올려 디핑 현상을 효과적으로 저감할 수 있다.
이와 더불어 프런트 필러 로워부가 사이드 실과 연결되고, 프런트 필러 리어 로워부가 대시 사이드 로워 멤버를 매개로 사이드 실과 연결되어, 차량의 전방 스몰 오버랩 충돌 사고 발생시에 타이어에 의한 차체 플랜지의 찢어짐을 방지하고, 대시 사이드 로워 멤버와 대시 패널 로워부 및 프런트 사이드 리어 로워부가 폐박스 형상을 단면을 형성하여, 스몰 오버랩 충돌에 효과적으로 대응할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조의 일부 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조의 저부 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전방 차체 보강구조의 후방 사시도이다.
도 5는 도 4의 B-B선 단면도이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예가 적용되는 전방 차체 구조는, 엔진 룸과 승객실을 구분 짓도록 차량의 폭 방향 및 높이 방향으로 연장되게 형성된 대시 패널(10)을 포함할 수 있다.
대시 패널(10)의 하부에는 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 프런트 사이드 멤버(20)가 결합될 수 있고, 대시 패널(10)의 상부에는 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 펜더 에이프런 멤버(30)가 결합될 수 있다.
쇽 업소버를 장착하기 위한 프런트 쇽 업소버 하우징(40)은 프런트 사이드 멤버(20)와 펜더 에이프런 멤버(30) 사이에 개재되고, 프런트 쇽 업소버 하우징(40)의 하부는 프런트 사이드 멤버(20)에 결합되고, 프런트 쇽 업소버 하우징(40)의 상부는 펜더 에이프런 멤버(30)에 결합될 수 있다.
프런트 쇽 업소버 하우징(40)의 차량의 폭 방향을 따른 내측면에는 프런트 쇽 업소버 하우징 사이드 멤버(42)가 결합될 수 있다.
프런트 쇽 업소버 하우징 사이드 멤버(42)는 차량의 높이 방향을 따라 연장되고 형성되고, 그 하단부는 프런트 사이드 멤버(20)의 상부에 오버랩되어 결합되며, 그 상부는 카울 크로스 멤버(50)에 결합될 수 있다.
카울 크로스 멤버(50)는 차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성되어, 대시 패널(10)의 상부에 결합될 수 있으며, 차량의 폭 방향을 따른 양단부는 프런트 쇽 업소버 하우징(40)의 위에 얹혀져서 결합될 수 있다.
차량의 높이 방향으로 연장되게 형성된 프런트 필러(60)는 펜더 에이프런 멤버(40) 및 대시 패널(10)과 결합될 수 있다.
상기와 같이 프런트 쇽 업소버 하우징(40)에 결합된 프런트 쇽 업소버 하우징 사이드 멤버(42)가 프런트 사이드 멤버(20) 및 카울 크로스 멤버(50)에 결합됨에 따라 프런트 쇽 업소버 하우징(40)을 통해 입력되는 하중을 차체의 다른 부위로 적절히 분산할 수 있고, 전방 스몰 오버랩 충돌 사고 발생시에 프런트 사이드 멤버(20)로 전달된 충격 에너지는 쇽 업소버 하우징(40)을 통해 카울 크로스 멤버(50) 및 펜더 에이프런 멤버(30)로 분산되어, 충격 에너지의 적절한 분산으로 차체의 과도한 변형을 효과적으로 방지할 수 있으며, 디핑 현상을 줄여서 탑승객을 보다 안전하게 보호할 수 있다.
도 3을 참조하면, 프런트 사이드 멤버 리어 로워부(22)의 일단은 프런트 사이드 멤버(20)로부터 연장되게 형성되어, 프런트 필러(60)의 하부에 결합될 수 있고, 카울 사이드 아웃터 멤버(52)는 펜더 에이프런 멤버(30)의 차량의 폭 방향을 따른 외측면에 부착되어 프런트 필러(60)와 연결될 수 있다.
이에 따라 프런트 사이드 멤버 리어 로워부(22)와 프런트 필러(60), 펜더 에이프런 멤버(30) 및 카울 사이드 아웃터 멤버(52)에 의해 아치형 차체 구조가 형성되어, 차량의 전방 충돌 및 스몰 오버랩 충돌 사고 발생시에 프런트 사이드 멤버(20)로 전달된 충격 에너지는 프런트 사이드 멤버 리어 로워부(22)를 통해 프런트 필러(60)로 전달되어, 프런트 필러(60)를 차량의 높이 방향 상방으로 끌어 올려서 디핑 현상을 효과적으로 저감할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 대시 패널(10)의 차량의 길이 방향을 따른 후면에는 대시 사이드 로워 멤버(80)가 부착될 수 있다.
프런트 필러(60)의 차량의 높이 방향을 따른 하부에는 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 사이드 실(side sill; 70)이 결합될 수 있다.
대시 사이드 로워 멤버(80)는 대체로 "ㅅ"자 형상으로 형성되어, 그 일단(82)은 사이드 실(70)에 결합되는 반면에 그 타단(84)은 프런트 사이드 멤버(20)가 대시 패널(10)에 결합되는 부위에 오버랩되어 대시 패널(10)에 결합될 수 있다.
이에 따라 프런트 필러(60)와 대시 사이드 로워 멤버(80), 프런트 쇽 업소버 하우징(40), 펜더 에이프런 멤버(30)를 순차적으로 연결하여 형성한 링 구조에 의해, 전방 차체의 구조적인 강성이 증대되어, 전방 충돌 및 전방 스몰 오버랩 충돌에 효과적으로 대응해서 탑승객을 보다 안전하게 보호할 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: 대시 패널
20: 프런트 사이드 멤버
30: 펜더 에이프런 멤버
40: 프런트 쇽 업소버 하우징
42: 프런트 쇽 업소버 하우징 사이드 멤버
50: 카울 크로스 멤버
60: 프런트 필러
70: 사이드 실
80: 대시 사이드 로워 멤버

Claims (10)

  1. 엔진 룸과 승객실을 구분 짓는 대시 패널;
    차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되어 상기 대시 패널의 하부에 결합된 프런트 사이드 멤버;
    차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되어 상기 대시 패널의 상부에 결합된 펜더 에이프런 멤버;
    하부가 상기 프런트 사이드 멤버에 결합되고, 상부는 상기 펜더 에이프런 멤버에 결합되는 프런트 쇽 업소버 하우징;
    차량의 폭 방향을 따라 연장되게 형성되어 상기 대시 패널의 상부에 결합되고, 차량의 폭 방향을 따른 양단부는 상기 프런트 쇽 업소버 하우징에 오버랩되어 결합된 카울 크로스 멤버; 및
    상기 프런트 쇽 업소버 하우징의 차량의 폭 방향을 따른 내측면에 부착되고, 그 상부는 상기 카울 크로스 멤버에 결합된 프런트 쇽 업소버 하우징 사이드 멤버;
    를 포함하되,
    차량의 높이 방향으로 연장되게 형성된 프런트 필러가 상기 펜더 에이프런 멤버 및 상기 대시 패널에 결합되고, 상기 프런트 사이드 멤버로 연장되게 형성된 프런트 사이드 멤버 리어 로워부 일단은 상기 프런트 필러의 하부에 결합되며, 상기 펜더 에이프런 멤버의 차량의 폭 방향을 따른 외측면에는 카울 사이드 아웃터 멤버가 부착되고, 상기 카울 사이드 아웃터 멤버는 상기 프런트 필러와 연결된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프런트 사이드 멤버 리어 로워부와 상기 프런트 필러, 상기 펜더 에이프런 멤버 및 상기 카울 사이드 아웃터 멤버에 의해 아치형 차체 구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프런트 필러의 차량의 높이 방향을 따른 하부에는 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 사이드 실이 결합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 대시 패널의 차량의 길이 방향을 따른 후면에는 대시 사이드 로워 멤버가 부착된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 대시 사이드 로워 멤버는 "ㅅ"자 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 대시 사이드 로워 멤버의 일단은 상기 사이드 실에 결합되고, 그 타단은 상기 프런트 사이드 멤버가 상기 대시 패널에 결합되는 부위에 오버랩되어 상기 대시 패널에 결합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 프런트 필러와 상기 대시 사이드 로워 멤버, 상기 프런트 쇽 업소버 하우징, 상기 펜더 에이프런 멤버를 순차적으로 연결하여 링 형상의 차체 구조가 형성되는 것을 특징으로 하는 전방 차체 보강구조.
KR1020160079560A 2016-06-24 2016-06-24 전방 차체 보강구조 Active KR101795403B1 (ko)

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US15/334,538 US10071769B2 (en) 2016-06-24 2016-10-26 Front vehicle body reinforcing structure
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