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KR102273465B1 - 전방 차체 구조 - Google Patents

전방 차체 구조 Download PDF

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KR102273465B1
KR102273465B1 KR1020150075879A KR20150075879A KR102273465B1 KR 102273465 B1 KR102273465 B1 KR 102273465B1 KR 1020150075879 A KR1020150075879 A KR 1020150075879A KR 20150075879 A KR20150075879 A KR 20150075879A KR 102273465 B1 KR102273465 B1 KR 102273465B1
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rear end
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송종섭
김용규
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현대자동차주식회사
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Abstract

차량의 길이방향으로 배치되어 전방 충돌시 충격을 흡수하며 전단부는 저강도 강으로 이루어지고, 후단부는 고강도 강으로 이루어진 프런트 사이드멤버 및 하단이 프런트 사이드멤버의 고강도 부분인 후단부에 결합되고, 차량의 상하방향으로 연장되며, 상단은 카울크로스 어퍼멤버와 결합된 제1서포트멤버를 포함하는 전방 차체 구조가 소개된다.

Description

전방 차체 구조 {FRONT BODY STRUCTURE FOR VEHICLE}
본 발명은 자동차의 전방 차체 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프런트 사이드멤버의 형상을 보완하여 강성증대 및 효과적 충격흡수를 위한 구조에 관한 것이다.
차량의 전방 차체 구조의 설계기술은 차량의 충돌시 충격을 흡수할 수 있도록 하는 한편, 사람이 탑승하는 차량 내부로 충격이 전달되지 않도록 구성되어 승객 안전성을 향상시키도록 개발되어 왔다. 즉, 차량 충돌시의 전달되는 충격에 대해, 전장 차체 구조는 아코디언 형상으로 찌그러지도록 구성하여 차량 내부에 전달되는 충격을 흡수함과 동시에, 차량의 실내공간이 침범되지 않도록 공간을 확보하여 승객의 안정성을 보장하는 것이 가장 큰 목적이 된다. 그러나 이와 같이 충격을 흡수하고 및 차실의 내부공간을 확보하는 기능은 상반되는 것으로서 어떻게 양립시키는지가 기술의 핵심이 된다.
즉 프런트 사이드멤버를 고강도로 설계하면 충격의 흡수기능이 떨어지고, 저강도로 설계하면 충격은 흡수되나 차량의 실내공간 확보가 어려워져 승객의 안전성 확보가 불가해지는 문제점이 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2013-0125815 A
본 발명은 차량의 충돌시 충격을 흡수하고 및 차실의 내부공간을 확보하여 승객의 안전성을 향상시키는 전방 차체 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전방 차체 구조는 차량의 길이방향으로 배치되어 전방 충돌시 충격을 흡수하며 전단부는 저강도 강으로 이루어지고, 후단부는 고강도 강으로 이루어진 프런트 사이드멤버; 및 하단이 프런트 사이드멤버의 고강도 부분인 후단부에 결합되고, 차량의 상하방향으로 연장되며, 상단은 카울크로스 어퍼멤버와 결합된 제1서포트멤버;를 포함할 수 있다.
프런트 사이드멤버의 후단부는 제1서포트멤버와 결합된 지점에서부터 후단 끝 부분까지 고강도 강이고, 나머지 부분은 저강도 강으로 구성될 수 있다.
차량의 측면부에 배치되고 상단이 카울크로스 어퍼멤버의 측단부와 결합되며 하단이 프런트 사이드멤버 후단부와 결합되는 쇽업소버 마운팅부;를 더 포함하고, 제1서포트멤버는 카울크로스 어퍼멤버와 프런트 사이드멤버의 사이에 배치되며 측면이 쇽업소버 마운팅부의 측면에 결합되어 지지될 수 있다.
제1서포트멤버의 일측면은 개방된 형상이며, 제1서포트멤버의 개방된 일측면이 쇽업소버 마운팅부의 측면에 결합되어 폐쇄됨으로써 제1서포트멤버는 폐단면의 구조를 갖을 수 있다.
쇽업소버 마운팅부는 하단부가 프런트 사이드멤버 후단부의 외측면에 결합될 수 있다.
차량의 길이방향으로 배치되어 전방 충돌시 충격을 흡수하며 후단부가 쇽업소버 마운팅부와 결합되는 펜더에이프런멤버; 및 하단이 프런트 사이드멤버의 저강도 부분인 전단부에 결합되고, 차량의 상방 외측으로 기울어져 연장되며, 상단은 펜더에이프런멤버와 결합된 제2서포트멤버;를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 전방 차체 구조에 따르면, 차량의 충돌시 충격을 흡수하고 및 차실의 내부공간을 확보하여 승객의 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프런트 사이드멤버 도면
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전방 차체 구조 도면
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프런트 사이드멤버(100) 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전방 차체 구조 도면이다.
도 1을 참고하여 살펴보면 본 발명에 따른 전방 차체 구조는 차량의 길이방향으로 배치되어 전방 충돌시 충격을 흡수하며 전단부(101)는 저강도 강으로 이루어지고, 후단부(103)는 고강도 강으로 이루어진 프런트 사이드멤버(100); 및 하단이 프런트 사이드멤버(100)의 고강도 부분인 후단부(103)에 결합되고, 차량의 상하방향으로 연장되며, 상단은 카울크로스 어퍼멤버(203)와 결합된 제1서포트멤버(201);를 포함할 수 있다.
프런트 사이드멤버(100)의 후단부(103)는 제1서포트멤버(201)와 결합된 지점에서부터 후단 끝 부분까지 고강도 강이고, 나머지 부분은 저강도 강으로 구성될 수 있다.
본 발명의 프런트 사이드멤버(100)는 차량의 충돌시 복합적 굽힘이 발생함으로써, 충돌에 의한 에너지를 충분히 흡수할 수 있는 효과가 있다.
종래의 단일강도의 프런트 사이드멤버(100)는 충돌시 전달되는 힘에 의하여 변형이 일어나는데, 특히 프런트 사이드멤버(100)의 중간부위가 차량의 상방향으로 들리면서 굽어지는 경우가 많다. 이러한 경우 프런트 사이드멤버(100)가 초기 충돌에 의한 힘을 충분히 흡수해주지 못하게 됨에 따라, 탑승자에게 큰 충격을 전달하게 된다. 즉, 엔진룸의 공간이 쉽게 침범되어 차량의 부품의 손상이 쉽게 발생하고, 엔진룸이 쉽게 침범됨에 따라 차량의 부품이 승객실로 밀려들어가 승객식 변형량이 커져 탑승자에게 치명상을 입히는 경우가 빈번하게 발생한다.
본 발명에 따르면 프런트 사이드멤버(100)의 고강도 부위와 카울 어퍼크로스멤버를 제1서포트멤버(201)로 결합시켜, 프런트 사이드멤버(100)가 상방향으로 들리면서 굽어지는 것을 막고 다중 굽힘이 발생하도록 해줌으로써 초기 충돌에 의한 힘을 충분히 흡수하여 승객실로 전달되는 힘을 줄이는 효과를 발생시킨다.
차량의 측면부에 배치되고 상단이 카울크로스 어퍼멤버(203)의 측단부와 결합되며 하단이 프런트 사이드멤버(100) 후단부(103)와 결합되는 쇽업소버 마운팅부(205);를 더 포함하고, 제1서포트멤버(201)는 카울크로스 어퍼멤버(203)와 프런트 사이드멤버(100)의 사이에 배치되며 측면이 쇽업소버 마운팅부(205)의 측면에 결합되어 지지될 수 있다.
도 2를 참고하여 살펴보면 본 발명은 차량의 충돌시 프런트 사이드멤버(100)의 상방향 들림현상을 제1서포트멤버(201)가 프런트 사이드멤버(100)와 카울크로스 어퍼멤버(203)를 연결하여 1차적으로 막아주고, 제1서포트멤버(201)의 측면이 쇽업소버 마운팅부(205)의 측면과 결합되면서 2차적으로 프런트 사이드멤버(100)의 상방향 들림현상을 막아준다. 또한 제1서포트멤버(201)의 타부품과의 연결부분을 늘려줌으로써 프런트 사이드멤버(100)를 통해 전달되는 충격이 차체의 다른 부분으로 분산되어 퍼져나갈 수 있는 경로를 늘려서 큰 충격이 가해져도 그 충격을 차체 전체에 효과적으로 분산하여 탑승자의 안전도가 향상되는 효과가 있다.
또한 카울크로스 어퍼멤버(203)와 쇽업소버 마운팅부(205)의 연결성을 강화시켜 차체 좌우의 연결성이 강화됨으로써, 좌우 비틀림에 대한 강성이 강해져 안정적 승차감을 제공하는 효과가 있다.
제1서포트멤버(201)의 일측면은 개방된 형상이며, 제1서포트멤버(201)의 개방된 일측면이 쇽업소버 마운팅부(205)의 측면에 결합되어 폐쇄됨으로써 제1서포트멤버(201)는 폐단면의 구조를 갖을 수 있다.
제1서포트멤버(201)와 쇽업소버 마운팅부(205)와의 결합시 일측면이 개방된 제1서포트멤버(201)를 사용하여 부품의 중량의 감소효과와 부품간 용접 등 조립의 용이성을 확보하면서도 폐단면의 구조를 이루도록 결합하여, 일측면이 개방되지 않은 형상의 제1서포트멤버(201)를 사용하는 경우와 동일한 강성을 나타내도록 하는 효과가 있다.
쇽업소버 마운팅부(205)는 하단부가 프런트 사이드멤버(100) 후단부(103)의 외측면에 결합될 수 있다.
도 2를 참고하여 살펴보면 프런트 사이드멤버(100)의 후단부(103) 외측면을 쇽업소버 마운팅부(205)의 하단부와 결합시킴으로써, 전방 차체 구조의 구조적 결속력을 향상시키고 충돌시 충격이 전달되어 분산될 수 있는 경로는 늘려주는 효과가 있다.
차량의 길이방향으로 배치되어 전방 충돌시 충격을 흡수하며 후단부(103)가 쇽업소버 마운팅부(205)와 결합되는 펜더에이프런멤버(303); 및 하단이 프런트 사이드멤버(100)의 저강도 부분인 전단부(101)에 결합되고, 차량의 상방 외측으로 기울어져 연장되며, 상단은 펜더에이프런멤버(303)와 결합된 제2서포트멤버(301);를 포함할 수 있다.
도 2를 참고하여 살펴보면 제2서포트멤버(301)는 프런트 사이드멤버(100)와 펜더에이프런멤버(303)를 연결시킴으로써, 프런트 사이드멤버(100)의 타부품과의 연결성을 강화시켜 전방 차체 구조의 구조적 결속력을 향상시키고, 충돌시 충격의 전달경로를 늘려 충격을 분산시켜주는 효과가 있다. 또한 제2서포트멤버(301)는 충격에 의한 프런트 사이드멤버(100)의 상방향 들림현상을 2차적으로 방지하여 충돌시 다중 굽힘 발생을 유도하여 충격을 충분히 흡수하도록 하는 효과가 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 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 프런트 사이드멤버 201 : 제1서포트멤버
203 : 카울크로스 어퍼멤버 205 : 쇽업소버 마운팅부
301 : 제2서포트멤버

Claims (6)

  1. 차량의 길이방향으로 배치되어 전방 충돌시 충격을 흡수하며 전단부는 저강도 강으로 이루어지고, 후단부는 고강도 강으로 이루어진 프런트 사이드멤버;
    하단이 프런트 사이드멤버의 고강도 부분인 후단부에 결합되고, 차량의 상하방향으로 연장되며, 상단은 카울크로스 어퍼멤버와 결합된 제1서포트멤버; 및
    차량의 측면부에 배치되고 상단이 카울크로스 어퍼멤버의 측단부와 결합되며 하단이 프런트 사이드멤버 후단부와 결합되는 쇽업소버 마운팅부;를 포함하고,
    제1서포트멤버는 카울크로스 어퍼멤버와 프런트 사이드멤버의 사이에 배치되며 측면이 쇽업소버 마운팅부의 측면에 결합되어 지지되며, 하단이 프런트 사이드멤버 후단부의 전방에 결합되는 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    제1서포트멤버의 일측면은 개방된 형상이며, 제1서포트멤버의 개방된 일측면이 쇽업소버 마운팅부의 측면에 결합되어 폐쇄됨으로써 제1서포트멤버는 폐단면의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  5. 청구항 1에 있어서,
    쇽업소버 마운팅부는 하단부가 프런트 사이드멤버 후단부의 외측면에 결합된 것을 특징으로 하는 전방 차체 구조.
  6. 청구항 1에 있어서,
    차량의 길이방향으로 배치되어 전방 충돌시 충격을 흡수하며 후단부가 쇽업소버 마운팅부와 결합되는 펜더에이프런멤버; 및
    하단이 프런트 사이드멤버의 저강도 부분인 전단부에 결합되고, 차량의 상방 외측으로 기울어져 연장되며, 상단은 펜더에이프런멤버와 결합된 제2서포트멤버;를 포함하는 전방 차체 구조.
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