KR20160062444A - 차체의 연결 구조 - Google Patents

Abstract

차체 전방 측면의 골격(frame)이 되고 측방 하부로부터 루프 전방으로 연장 형성되는 프런트 필러의 차 폭 방향 내측 면을 형성하는 프런트 필러 인너, 상기 프런트 필러와 결합되고 차량 측면 외관을 형성하며 차 길이 방향 전단부에 차 폭 방향에 수직 또는 거의 수직으로 형성된 필러 결합면 및 프런트 윈도가 장착될 수 있도록 형성된 글라스 안착면을 가지는 사이드 아우터, 상기 프런트 윈도의 차 길이 방향 전측부와 연결되는 패널 부위인 카울의 차 높이 방향 상면을 형성하는 카울 어퍼, 그리고 상기 프런트 필러 인너, 상기 사이드 아우터, 그리고 상기 카울 어퍼에 의해 둘러싸인 홀 공간을 밀폐시키도록 상기 홀 공간에 장착되는 수밀 브라켓을 포함하는 차체의 연결 구조가 개시된다.

Description

차체의 연결 구조{CONNECTION STRUCTURE OF A VEHICLE BODY}

본 발명은 차체의 연결 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 후드 힌지 부위의 수밀 개선 및 차체 전방 측부 강성 개선을 위한 차체의 연결 구조에 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 모듈, 엔진 룸의 좌우 양측부를 형성하고 현가장치가 장착됨과 더불어 차륜이 설치되는 공간을 마련하는 프런트 펜더 에이프런 멤버, 엔진 룸의 후방에 위치되어 승객실과 엔진 룸을 구획하는 대시 패널, 엔진 룸의 하부에서 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성되고 차량의 폭 방향을 따라 좌우 양측에 배치되는 프런트 사이드 멤버, 그리고 엔진 룸에 설치되는 엔진과 트랜스 미션 뿐만 아니라 현가장치 등을 장착하여 지지하기 위한 서브 프레임을 포함하여 구성된다.

기존 차체 구조는 정면 충돌 시 전방 차체가 가라 앉는 디핑(dipping) 현상으로 인해 승객의 안전 및 차체의 충돌 성능이 악화되는 문제가 있었다. 이를 개선하기 위해 전방 차체의 연결 구조에 관한 연구가 다각도로 펼쳐지고 있는 실정이다.

디핑이란 일종의 회전 운동을 나타내는 것으로, 상기 전방 차체의 구조 및 차량의 무게 중심의 위치로 인해, 차체의 전단부가 가라앉고 후단부는 상승하는 현상을 의미하며, 차량의 회전 운동 중 피칭(pitching)에 해당한다.

디핑량이 커지면 정면 충돌 시 충돌 에너지가 적절히 분배 및 분산되지 못하고 전방 차체의 골격 중 취약부가 파단되어 승객의 상해가 커진다. 또한, 승객이 차량의 상기 피칭 운동에 의해 차량의 높이 방향으로도 움직이게 되어 에어백의 승객 보호 성능이 악화될 수 있다.

따라서, 상기 디핑 현상을 개선하기 위한 연구가 진행되고 있다. 이러한 방법들 중에는 후드 힌지 부위의 결합 구조를 강화하는 방법이 포함되는데, 이는 상기 후드 힌지 부위에는 프런트 필러, 사이드 아우터, 그리고 카울을 포함하는 구조물들이 동시에 결합됨으로써 강성의 취약부가 발생하기 쉽기 때문이다.

특히, 상기 후드 힌지 부위는 상기 구조물들의 결합 강성이 증대되는 방법이 구현되더라도, 후드 힌지를 통해 차체의 후드가 개폐되는 특성으로 인해 홀 공간이 발생하거나 결합이 불가피하게 단락될 수 있어 문제된다. 또한 차체 구조물들의 결합 시, 결합면들이 복수의 방향을 가짐으로써 불가피하게 홀 공간이 발생할 수도 있다.

상기한 경우들에 있어서 홀 공간의 발생은 결합 강성뿐만 아니라 수밀 성능도 악화시킬 수 있다.

본 발명의 목적은, 차량의 정면 충돌 시의 디핑 현상에 효과적으로 대처할 수 있도록 차체 전방 측부의 강성을 증대시키고, 이와 동시에 수밀 성능을 개선시키는 차체의 연결 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예들에서는, 차체 전방 측면의 골격(frame)이 되고 측방 하부로부터 루프 전방으로 연장 형성되는 프런트 필러의 차 폭 방향 내측 면을 형성하는 프런트 필러 인너, 상기 프런트 필러와 결합되고 차량 측면 외관을 형성하며 차 길이 방향 전단부에 차 폭 방향에 수직 또는 거의 수직으로 형성된 필러 결합면 및 프런트 윈도가 장착될 수 있도록 형성된 글라스 안착면을 가지는 사이드 아우터, 상기 프런트 윈도의 차 길이 방향 전측부와 연결되는 패널 부위인 카울의 차 높이 방향 상면을 형성하는 카울 어퍼, 및 상기 프런트 필러 인너, 상기 사이드 아우터, 그리고 상기 카울 어퍼에 의해 둘러싸인 홀 공간을 밀폐시키도록 상기 홀 공간에 장착되는 수밀 브라켓을 포함하는 차체의 연결 구조가 제공될 수 있다.

상기 프런트 필러 인너는 상기 필러 결합면에 접촉하여 결합되는 필러 L면과 상기 글라스 안착면에 접촉하여 결합되는 필러 H면을 가질 수 있다.

상기 필러 결합면과 상기 필러 L면은 접촉면이 차 폭 방향에 대해 수직 또는 수직에 가깝도록 결합하며, 상기 글라스 안착면과 상기 필러 H면은 접촉면이 차 높이 방향에 대해 수직에 가깝거나 차 길이 방향에 대해 수직에 가깝도록 결합할 수 있다.

상기 수밀 브라켓은 접촉면이 차 폭 방향에 수직 또는 수직에 가깝도록 상기 카울 어퍼와 면 접촉할 수 있다.

상기 수밀 브라켓의 차 높이 방향 상부는 상기 필러 H면의 일부 또는 상기 글라스 안착면의 일부와 면 접촉하여 결합되고, 상기 수밀 브라켓의 차 길이 방향 후부는 접촉면이 차 폭 방향에 수직 또는 수직에 가깝도록 상기 프런트 필러 인너와 면 접촉할 수 있다.

또한, 상기 수밀 브라켓은 접촉면이 차 높이 방향에 수직 또는 수직에 가깝도록 상기 카울 어퍼와 추가로 면 접촉할 수도 있다.

아울러, 상기 수밀 브라켓의 차 길이 방향 후부는 상기 카울의 하부에서 격벽의 역할을 하는 대시와 추가로 접촉하여 결합할 수도 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 차량의 정면 충돌 시의 디핑 현상에 효과적으로 대처할 수 있도록 차체 전방 측부의 강성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라, 차량 전방 측부에 위치한 후드 힌지 부위의 수밀 성능도 개선할 수 있다.

도1은 본 발명의 실시 예에 따른 차체의 연결 구조가 적용되는 홀 공간 발생 부위를 나타낸 차량 실내 측 사시도이다.
도2는 도1의 A-A 단면과 B-B 단면을 도시한다.
도3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차체의 연결 구조가 적용되는 홀 공간 발생 부위의 L-H 단면도이다.
도4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차체의 연결 구조가 적용되는 후드 힌지 부위의 차량 실외 전방 측 사시도이다.
도5는 본 발명의 실시 예에 따른 차체의 연결 구조가 적용되는 후드 힌지 부위를 나타낸 차량 실내 측 사시도이다.
도6은 본 발명의 실시 예에 따른 차체의 연결 구조가 적용된 후드 힌지 부위의 L-H 단면도이다.
도7은 본 발명의 실시 예에 따른 차체의 연결 구조가 적용된 후드 힌지 부위의 차량 실내 측 사시도이다.
도8은 본 발명의 실시 예에 따른 차체의 연결 구조가 적용된 후드 힌지 부위의 차량 실외 전방 우측 사시도이다.
도9는 본 발명의 실시 예에 따른 차체의 연결 구조가 적용된 후드 힌지 부위의 차량 실외 전방 좌측 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이러한 실시 예는 본 발명에 따른 일 실시 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현할 수 있으므로, 본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다 할 것이다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 구성요소의 이름이 해당 구성요소의 기능을 한정하지 않는다.

도면에서 T방향은 차 길이 방향, L방향은 차 폭 방향, 그리고 H방향은 차 높이 방향을 의미한다.

아울러, T면 접촉은 접촉면이 차 길이 방향에 수직이거나 거의 수직인 접촉을, L면 접촉은 접촉면이 차 폭 방향에 수직이거나 거의 수직인 접촉을, 그리고 H면 접촉은 접촉면이 차 높이 방향에 수직이거나 거의 수직인 접촉을 나타낸다.

도1은 본 발명의 실시 예에 따른 차체의 연결 구조가 적용되는 홀 공간 발생 부위를 나타낸 차량 실내 측 사시도이다.

도2는 도1의 A-A 단면과 B-B 단면을 도시한다.

도1 및 도2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차체의 연결 구조는 차량 전방 측면의 골격(frame)이 되고 측방 하부로부터 루프 전방으로 연장 형성되는 프런트 필러(참조번호 없음)의 차 폭 방향 내측 면을 형성하는 프런트 필러 인너(11), 상기 프런트 필러와 결합되고 차량 측면 외관을 형성하며, 차 길이 방향 전단부에 차 폭 방향에 수직 또는 거의 수직으로 형성된 필러 결합면(20a) 및 프런트 윈도(도시되지 않음)가 장착될 수 있도록 형성된 글라스 안착면(20b)을 가지는 사이드 아우터(20), 그리고 상기 프런트 윈도의 차 길이 방향 전측부와 연결되는 패널 부위인 카울(참조번호 없음)의 차 높이 방향 상면을 형성하는 카울 어퍼(31)를 포함하여 구성될 수 있다.

도2의 A-A 단면 및 B-B 단면을 참조하면, 디핑 현상 개선을 위한 본 발명의 실시 예에 따른 차체의 연결 구조에 있어서, 상기 프런트 필러 인너(11)는 상기 필러 결합면(20a)에 접촉하여 결합되는 필러 L면(11a)과 상기 글라스 안착면(20b)에 접촉하여 결합되는 필러 H면(11b)을 가질 수 있다.

이 경우, 상기 필러 결합면(20a)과 상기 필러 L면(11a)은 L면 접촉에 의해 결합하며, 상기 글라스 안착면(20b)과 상기 필러 H면(11b)은 T면 접촉 또는 H면 접촉에 의해 결합한다. 이러한 결합 구조는 도2의 a 및 b 부분에 잘 나타나 있다. 따라서, 상기 프런트 필러 인너(11)는 상기한 바와 같이 L면과 H면을 동시에 가지므로 구조적으로 홀 공간이 발생하게 된다.

상기 필러 결합면(20a)과 상기 필러 L면(11a)이 L면 결합을 하도록 구성되는 이유는 차량의 정면 충돌 시의 디핑 현상을 개선하기 위해 차체 전방 측부의 강성을 증대시키기 위함이다. 이와 동시에 상기 사이드 아우터(20)와 상기 프런트 필러 인너(11)가 상기 글라스 안착면(20b)과 상기 필러 H면(11b)의 T면 또는 H면 결합을 통하여 결합해야 충분한 측부 강성이 확보되므로 불가피하게 홀 공간이 발생할 수 밖에 없다.

또한, 차체 전방 측부 강성을 개선하여 디핑 현상에 효과적으로 대처하기 위해 상기 필러 결합면(20a)과 상기 필러 L면(11a)이 L면 결합할 뿐만 아니라 상기 L면 결합 부위 또는 그 근방에는 후드 힌지(참조번호 없음)가 장착될 수도 있다. 상기 후드 힌지는 차량 엔진 룸의 후드를 개폐하기 위한 장치로 일정 각도로 회전 운동하는 부위이다. 따라서, 이러한 상기 후드 힌지의 특성 때문에도 역시 홀 공간이 발생하게 된다.

도3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차체의 연결 구조가 적용되는 홀 공간 발생 부위의 L-H 단면도이다.

상기한 바와 같은 구조적 이유로, 카울 어퍼(31)가 L 방향으로 추가 연장되는 것이 불가능하고, 불가피하게 홀 공간이 발생하는 결과가 도3에 나타나 있다. 화살표에서 나타낸 부위에 홀 공간이 발생함으로써 차체 강성 및 수밀 성능의 악화 우려가 커진다. 도3의 후드 힌지 경첩의 위치가 상기 카울 어퍼(31)가 L 방향으로 연장될 수 없는 원인임을 알 수 있다.

도4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차체의 연결 구조가 적용되는 후드 힌지 부위의 차량 실외 전방 측 사시도이다.

도5는 본 발명의 실시 예에 따른 차체의 연결 구조가 적용되는 후드 힌지 부위를 나타낸 차량 실내 측 사시도이다.

도4 및 도5를 참조하면, 상기 홀 공간 발생 부위의 구조를 더 상세히 파악할 수 있다. 특히 글라스 안착면(20b)를 따라 흐르는 빗물이 카울 어퍼(31)에 떨어지거나 상기 홀 공간을 통해 카울 내부로 흘러들 수 있게 됨을 알 수 있다.

아울러, 상기 홀 공간 부위는 차체 구조물들이 연속적으로 결합되지 못하고 결합의 단락이 발생하므로 강성의 취약부가 될 수 있음도 이해할 수 있다.

도6은 본 발명의 실시 예에 따른 차체의 연결 구조가 적용된 후드 힌지 부위의 L-H 단면도이다.

도7은 본 발명의 실시 예에 따른 차체의 연결 구조가 적용된 후드 힌지 부위의 차량 실내 측 사시도이다.

도6 및 도7을 참조하면, 상기한 문제를 해결하기 위해 본 발명의 실시 예에 따른 차체의 연결 구조는 상기 프런트 필러 인너(11), 상기 사이드 아우터(20), 그리고 상기 카울 어퍼(31)에 의해 둘러싸인 상기 홀 공간을 밀폐시키도록 상기 홀 공간에 장착되는 수밀 브라켓(100)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

이 경우, 상기 수밀 브라켓(100)은 접촉면이 차 폭 방향에 수직 또는 수직에 가깝도록 상기 카울 어퍼(31)와 면 접촉할 수 있다. 즉, 상기 수밀 브라켓(100)과 상기 카울 어퍼(31)는 L면 접촉으로 결합할 수 있다.

상기 수밀 브라켓(100)의 차 높이 방향 상부는 상기 필러 H면(11b)의 일부 또는 상기 글라스 안착면(20b)의 일부와 면 접촉하여 결합될 수 있다. 일반적으로, 상기 글라스 안착면(20b)의 전단까지 상기 필러 H면(11b)이 면 접촉하므로, 다수의 실시 예에서는 상기 필러 H면(11b)과 접촉하여 결합될 것이다.

상기 수밀 브라켓(100)의 차 길이 방향 후부는 접촉면이 차 폭 방향에 수직 또는 수직에 가깝도록 상기 프런트 필러 인너(11)와 면 접촉할 수 있다. 즉, L면 접촉에 의한 결합이다.

도8은 본 발명의 실시 예에 따른 차체의 연결 구조가 적용된 후드 힌지 부위의 차량 실외 전방 우측 사시도이다.

도9는 본 발명의 실시 예에 따른 차체의 연결 구조가 적용된 후드 힌지 부위의 차량 실외 전방 좌측 사시도이다.

도8 및 도9를 참조하면, 상기 수밀 브라켓(100)은 접촉면이 차 높이 방향에 수직 또는 수직에 가깝도록 상기 카울 어퍼(31)와 추가로 면 접촉할 수도 있다. 따라서, 상기 수밀 브라켓(100)은 상기 카울 어퍼(31)와 L면 접촉뿐만 아니라 동시에 H면 접촉에 의해서도 결합될 수 있다. 이를 통해 상기 홀 공간 부위의 차체 강성을 증대시키는 효과를 얻을 수 있다.

도7을 참조하면, 상기 수밀 브라켓(100)의 차 길이 방향 후부는 상기 카울의 하부에서 격벽의 역할을 하는 대시(40)와 추가로 접촉하여 결합될 수 있다.

아울러, 도7, 도8, 및 도9를 참조하면, 후드 힌지 멤버(50)의 위치에 따른 홀 공간의 발생과 본 발명의 실시 예에 따른 수밀 브라켓(100)의 의한 수밀 성능 개선 및 차체 강성 증대 효과가 잘 이해될 수 있다.

지금까지 설명된 본 발명의 실시 예에 따른 차체의 연결 구조에 있어서, 면 접촉하는 부위들의 결합은 스폿 용접(spot welding)에 의해 이루어질 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

11: 프런트 필러 인너 11a: 필러 L면
11b: 필러 H면 20: 사이드 아우터
20a: 필러 결합면 20b: 글라스 안착면
31: 카울 어퍼 40: 대시
50: 후드 힌지 멤버 100: 수밀 브라켓

Claims (7)

1. 차체 전방 측면의 골격(frame)이 되고 측방 하부로부터 루프 전방으로 연장 형성되는 프런트 필러의 차 폭 방향 내측 면을 형성하는 프런트 필러 인너;
   상기 프런트 필러와 결합되고 차량 측면 외관을 형성하며, 차 길이 방향 전단부에 차 폭 방향에 수직 또는 거의 수직으로 형성된 필러 결합면 및 프런트 윈도가 장착될 수 있도록 형성된 글라스 안착면을 가지는 사이드 아우터;
   상기 프런트 윈도의 차 길이 방향 전측부와 연결되는 패널 부위인 카울의 차 높이 방향 상면을 형성하는 카울 어퍼; 및
   상기 프런트 필러 인너, 상기 사이드 아우터, 그리고 상기 카울 어퍼에 의해 둘러싸인 홀 공간을 밀폐시키도록 상기 홀 공간에 장착되는 수밀 브라켓;
   을 포함하는 차체의 연결 구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 프런트 필러 인너는,
   상기 필러 결합면에 접촉하여 결합되는 필러 L면과 상기 글라스 안착면에 접촉하여 결합되는 필러 H면을 가지는 것을 특징으로 하는 차체의 연결 구조.
3. 제2항에 있어서,
   상기 필러 결합면과 상기 필러 L면은 접촉면이 차 폭 방향에 대해 수직 또는 수직에 가깝도록 결합하며, 상기 글라스 안착면과 상기 필러 H면은 접촉면이 차 높이 방향에 대해 수직에 가깝거나 차 길이 방향에 대해 수직에 가깝도록 결합하는 것을 특징으로 하는 차체의 연결 구조.
4. 제3항에 있어서,
   상기 수밀 브라켓은,
   접촉면이 차 폭 방향에 수직 또는 수직에 가깝도록 상기 카울 어퍼와 면 접촉하는 것을 특징으로 하는 차체의 연결 구조.
5. 제4항에 있어서,
   상기 수밀 브라켓의 차 높이 방향 상부는 상기 필러 H면의 일부 또는 상기 글라스 안착면의 일부와 면 접촉하여 결합되고,
   상기 수밀 브라켓의 차 길이 방향 후부는 접촉면이 차 폭 방향에 수직 또는 수직에 가깝도록 상기 프런트 필러 인너와 면 접촉하는 것을 특징으로 하는 차체의 연결 구조.
6. 제3항에 있어서,
   상기 수밀 브라켓은,
   접촉면이 차 높이 방향에 수직 또는 수직에 가깝도록 상기 카울 어퍼와 추가로 면 접촉하는 것을 특징으로 하는 차체의 연결 구조.
7. 제5항에 있어서,
   상기 수밀 브라켓의 차 길이 방향 후부는 상기 카울의 하부에서 격벽의 역할을 하는 대시와 추가로 접촉하여 결합하는 것을 특징으로 하는 차체의 연결 구조.

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