KR101547278B1 - 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조 - Google Patents

Abstract

차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조는 프론트 사이드 멤버의 전단에 장착되는 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓의 후면에 2중 보강패널을 구성하고, 상기 2중 보강패널은 절곡된 보강 파이프를 통하여 프론트 휀더 에이프런 멤버와 쇽업소버 하우징의 외측부에 연결되어 이루어진다.

Description

차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조{REINFORCEMENT STRUCTURE OF FRONT SIDE MEMBER FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 스몰 오버랩 충돌 시에 발생하는 충돌 하중을 차체에 고르게 분산하여 흡수할 수 있도록 하여 승차자를 안전하게 보호하는 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 다른 자동차나 고정체와의 스몰 오버랩 충돌 시, 그 충돌 하중을 흡수, 전달 및 분산시켜 승객실의 변형을 최소화하는 동시에, 승차자의 안전을 도모할 수 있도록 프론트 사이드 멤버와 프론트 휀더 에이프런 멤버를 후방에서 연결하는 구조를 이루고 있다.

종래의 기술에서는 프론트 사이드 멤버의 사이드 아웃터 멤버에 프론트 휀더 에이프런 멤버가 후방에서 플랜지의 형태로 접합되어 있어, 차량의 스몰 오버랩 충돌 시에 사이드 아웃터 멤버와 프론트 휀더 에이프런 멤버간의 접합된 단면이 쉽게 분리되어 충돌 강성 또는 충돌 하중의 전달 및 분산에 취약한 구조로 되어있다.

최근에는 프론트 휀더 에이프런 멤버의 단면을 후방 하부까지 연장하여 사이드 아웃터 멤버에 연결함으로써, 충돌 강성 또는 충돌 하중의 전달 및 분산에 효과가 있을 것으로 기대하고 있으나, 프론트 휀더 에이프런 멤버가 사이드 아웃터 멤버의 단면에 플러그 용접으로 접합되어 있어, 충돌 시에 사이드 아웃터 멤버와 프론트 휀더 에이프런 멤버가 쉽게 분리되는 단점이 있다.

상기와 같은 문제점들로 인하여 차량의 스몰 오버랩 충돌 시, 충돌 하중이 프론트 사이드 멤버로만 전달되어 카울 사이드 멤버와 프론트 필러가 모든 충돌 하중을 흡수하게 됨으로써, 충돌 하중에 의한 승객석의 과다 변형을 유발하며, 이로 인해 승차자의 상해가 증가되는 문제점이 있다.

본 발명의 실시 예는 프론트 사이드 멤버의 전단부에 구성되는 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓의 후방에 2중 보강패널을 구성하고, 상기 2중 보강패널은 보강 파이프를 통하여 프론트 휀더 에이프런 멤버와 쇽업소버 하우징에 연결하여 차량의 스몰 오버랩 충돌 시에 발생하는 충돌 하중을 2차에 걸쳐 분산 흡수함과 동시에, 상기 보강 파이프를 통하여 차체에 고르게 분산시켜 충돌흡수성능을 향상시키는 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조에 있어서, 프론트 사이드 멤버의 전단에 장착되는 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓의 후면에 2중 보강패널을 구성하고, 상기 2중 보강패널은 절곡된 보강 파이프를 통하여 프론트 휀더 에이프런 멤버와 쇽업소버 하우징의 외측부에 연결되어 이루어지는 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조를 제공할 수 있다.

또한, 상기 2중 보강패널은 상기 보강 파이프의 전방 선단에 고정되어 상기 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓과의 사이에 전방 공간부를 형성하면서 상기 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓의 후측에 조립되는 전방 보강패널; 상기 보강 파이프 상의 전방 일측에 끼워져 고정된 상태로, 상기 전방 보강패널과의 사이에 후방 공간부를 형성하면서 상기 전방 보강패널의 후측에 조립되는 후방 보강패널로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 2중 보강패널은 상기 전방 및 후방 보강패널의 상측에 고정된 상태로, 전단부가 상기 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓의 후면 상측에 고정된 상부 보강패널을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 보강 파이프는 상기 전방 및 후방 보강패널에 각각 CO2 용접에 의해 고정될 수 있다.

또한, 상기 보강 파이프는 후단부를 압착하여 용접단으로 형성하고, 상기 용접단을 통하여 상기 프론트 휀더 에이프런 멤버와 쇽업소버 하우징의 외측부 사이에 고정될 수 있다.

또한, 상기 보강 파이프의 용접단은 열간 압착 성형에 의해 이루어질 수 있다.

또한, 상기 용접단은 상기 프론트 휀더 에이프런 멤버의 전단부 내측에 고정된 벌크헤드와, 상기 프론트 휀더 에이프런 멤버의 상판 및 상기 쇽업소버 하우징의 외측부에 각각 접합될 수 있다.

또한, 상기 용접단은 상기 프론트 휀더 에이프런 멤버의 전단부 내측에 고정된 벌크헤드와, 상기 프론트 휀더 에이프런 멤버의 상판에 각각 CO2 용접되고, 상기 쇽업소버 하우징의 외측부에 리벳이음되어 접합될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 프론트 사이드 멤버의 전단부에 구성되는 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓의 후방에 2중 보강패널을 구성하고, 상기 2중 보강패널은 보강 파이프를 통하여 프론트 휀더 에이프런 멤버와 쇽업소버 하우징에 연결하여 상기 2중 보강패널에 형성되는 전방 및 후방 공간부를 통하여 차량의 스몰 오버랩 충돌 시에 발생하는 충돌 하중을 2차에 걸쳐 분산 흡수한다.

또한, 상기 충돌 하중은 보강 파이프를 통하여 프론트 휀더 에이프런 멤버와 쇽업소버 하우징으로 고르게 분산되어 흡수됨으로 충돌흡수성능을 향상시키는 효과가 있다.

이에 따라, 차량의 스몰 오버랩 충돌 시에 발생하는 충돌 하중을 신뢰성 있게 분산 흡수하여 승객석의 과다한 변형을 방지하는 동시에, 승차자를 안전하게 보호할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조의 투영 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조에 적용되는 보강 파이프의 전단부 평단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조에 적용되는 보강 파이프의 후단부 수직단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조를 통하여 충돌 하중이 전달되는 경로를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조의 투영 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조의 분해 사시도이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조는 프론트 사이드 멤버(1)와 프론트 휀더 에이프런 멤버(3)를 상호 연결하는 조립구조에 관한 것이다.

즉, 차량의 스몰 오버랩 충돌 시에 발생하는 충돌 하중을 프론트 사이드 멤버(1)와 함께, 프론트 휀더 에이프론 멤버(5) 및 쇽업소버 하우징(5) 측으로 전달 및 분산시켜 승객석의 과다한 변형을 방지하는 동시에, 승차자를 안전하게 보호할 수 있는 구조적 특징을 갖는다.

이러한 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조는 프론트 사이드 멤버(1)의 전단에 장착되는 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓(7)의 후면에 2중 보강패널(10)을 구성하고, 상기 2중 보강패널(10)은 절곡된 보강 파이프(9)를 통하여 프론트 휀더 에이프런 멤버(3)와 쇽업소버 하우징(5)의 외측부에 연결되어 이루어진다.

여기서, 상기 2중 보강패널(10)은 전방 보강패널(11), 후방 보강패널(13), 상부 보강패널(15)로 구성된다.

도 3을 참조하면, 상기 전방 보강패널(11)은 상기 보강 파이프(9)의 전방 선단에 고정되어 상기 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓(7)의 후측에 조립된다.

이때, 상기 전방 보강패널(11)은 상기 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓(7)과 상기 전방 보강패널(11) 사이에 전방 공간부(S1)를 형성하도록 상기 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓(7)의 후측에 일정 간격 이격되어 조립된다.

도 3을 참조하면, 그리고 상기 후방 보강패널(13)은 상기 보강 파이프(9) 상의 전방 일측에 끼워져 상기 전방 보강패널(11)의 후방에 고정된다.

이때, 상기 후방 보강패널(13)은 상기 전방 보강패널(11)과의 사이에 후방 공간부(S2)를 형성하도록 상기 전방 보강패널(11)의 후측에 일정 간격 이격되어 조립된다.

또한, 상기 상부 보강패널(15)은 상기 전방 및 후방 보강패널(11)(13)의 상측에 고정된 상태로, 전단부가 상기 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓(7)의 후면 상측에 고정된다.

이때, 상기 보강 파이프(9)는 상기 전방 및 후방 보강패널(11)(13)에 각각 CO2 용접(W)에 의해 고정된다.

또한, 도 4를 참조하면, 상기 보강 파이프(9)는 후단부를 압착하여 용접단(9a)으로 형성하고, 상기 용접단(9a)을 통하여 상기 프론트 휀더 에이프런 멤버(3)와 쇽업소버 하우징(5)의 외측부 사이에 고정된다.

즉, 상기 보강 파이프(9)의 용접단(9a)은 열간 압착 성형에 납작하게 형성되고, 상기 프론트 휀더 에이프런 멤버(3)의 전단부 내측에 고정된 벌크헤드(17)와, 상기 프론트 휀더 에이프런 멤버(3)의 상판(3a) 및 상기 쇽업소버 하우징(5)의 외측부에 각각 접합되어 고정된다.

이때, 상기 용접단(9a)의 접합은 상기 프론트 휀더 에이프런 멤버(3)의 전단부 내측에 고정된 벌크헤드(17)와, 상기 프론트 휀더 에이프런 멤버(3)의 상판(3a)에 각각 CO2 용접(W)으로 접합되고, 상기 쇽업소버 하우징(5)의 외측부에는 리벳이음(R)을 통하여 접합된다.

이에, 상기 프론트 사이드 멤버(1)는 프론트 휀더 에이프런 멤버(3)와의 사이에 양단이 각각 접합되는 보강 파이프(9)를 통하여 전체적인 구조적 강성이 보강되어 프론트 사이드 멤버(1)를 통하여 전달되는 충돌 하중이 프론트 휀더 에이프런 멤버(3)와 쇽업소버 하우징(5) 측으로 분산되어 흡수됨으로 충돌흡수성능을 향상시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조를 통하여 충돌 하중이 전달되는 경로를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조에 의해 상기 프론트 사이드 멤버(1)는 보강 파이프(9)를 통하여 프론트 휀더 에이프런 멤버(3)와 쇽업소버 하우징(5)에 연결되어 전체적인 구조적 강성이 보강되며, 이로 인해 차량의 스몰 오버랩 충돌 시, 프론트 사이드 멤버(1)를 통하여 전달되는 충돌 하중(F)을 상기 프론트 휀더 에이프런 멤버(3)와 쇽업소버 하우징(5) 측으로도 분산하여 충돌흡수성능을 향상시키게 된다.

또한, 프론트 사이드 멤버(1)의 전단부에 구성되는 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓(7)의 후방에 전방 및 후방 보강패널(11)(13)과 상부 보강패널(15)을 통하여 전방 및 후방 공간부(S1)(S2)를 형성하는 2중 보강패널(10)을 통하여 충돌 하중을 2차에 걸쳐 분산하여 흡수하게 된다.

이에 따라, 차량의 스몰 오버랩 충돌 시에 발생하는 충돌 하중을 신뢰성 있게 분산 흡수하여 승객석의 과다한 변형을 방지하는 동시에, 승차자를 안전하게 보호할 수 있다.

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

1: 프론트 사이드 멤버
3: 프론트 휀더 에이프런 멤버
5: 쇽업소버 하우징
7: 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓
9: 보강 파이프
9a: 용접단
10: 2중 보강패널
11: 전방 보강패널
13: 후방 보강패널
15: 상부 보강패널
17: 벌크헤드
F: 충돌 하중

Claims (15)

1. 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조에 있어서,
   프론트 사이드 멤버의 전단에 장착되는 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓의 후면에 2중 보강패널을 구성하고, 상기 2중 보강패널은 절곡된 보강 파이프를 통하여 프론트 휀더 에이프런 멤버와 쇽업소버 하우징의 외측부에 연결되어 이루어지는 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 2중 보강패널은
   상기 보강 파이프의 전방 선단에 고정되어 상기 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓과의 사이에 전방 공간부를 형성하면서 상기 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓의 후측에 조립되는 전방 보강패널;
   상기 보강 파이프 상의 전방 일측에 끼워져 고정된 상태로, 상기 전방 보강패널과의 사이에 후방 공간부를 형성하면서 상기 전방 보강패널의 후측에 조립되는 후방 보강패널로 이루어지는 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조.
3. 제2항에 있어서,
   상기 2중 보강패널은
   상기 전방 및 후방 보강패널의 상측에 고정된 상태로, 전단부가 상기 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓의 후면 상측에 고정된 상부 보강패널을 더 포함하는 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조.
4. 제2항에 있어서,
   상기 보강 파이프는
   상기 전방 및 후방 보강패널에 각각 CO2 용접에 의해 고정되는 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조.
5. 제1항에 있어서,
   상기 보강 파이프는
   후단부를 압착하여 용접단으로 형성하고, 상기 용접단을 통하여 상기 프론트 휀더 에이프런 멤버와 쇽업소버 하우징의 외측부 사이에 고정되는 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조.
6. 제5항에 있어서,
   상기 보강 파이프의 용접단은
   열간 압착 성형에 의해 이루어지는 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 용접단은
   상기 프론트 휀더 에이프런 멤버의 전단부 내측에 고정된 벌크헤드와, 상기 프론트 휀더 에이프런 멤버의 상판 및 상기 쇽업소버 하우징의 외측부에 각각 접합되는 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조.
8. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   상기 용접단은
   상기 프론트 휀더 에이프런 멤버의 전단부 내측에 고정된 벌크헤드와, 상기 프론트 휀더 에이프런 멤버의 상판에 각각 CO2 용접되고, 상기 쇽업소버 하우징의 외측부에 리벳이음되어 접합되는 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조.
9. 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조에 있어서,
   프론트 사이드 멤버의 전단에 장착되는 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓의 후면에서, 상기 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓과의 사이에 전방 공간부를 형성하면서 상기 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓의 후측에 조립되는 전방 보강패널과, 상기 전방 보강패널과의 사이에 후방 공간부를 형성하면서 상기 전방 보강패널의 후측에 조립되는 후방 보강패널로 이루어지는 2중 보강패널을 구성하고,
   일정형상으로 절곡 성형되며, 후단부가 압착 성형되어 용접단을 형성하는 보강 파이프를 구성하여 상기 보강 파이프의 선단부를 상기 전방 및 후방 보강패널에 각각 고정하고, 상기 용접단은 상기 프론트 휀더 에이프런 멤버와 쇽업소버 하우징의 외측부에 연결하여 이루어지는 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조.
10. 제9항에 있어서,
    상기 전방 보강패널은 상기 보강 파이프의 전방 선단에 고정되고, 상기 후방 보강패널은 상기 보강 파이프 상의 전방 일측에 끼워져 고정되는 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 2중 보강패널은
    상기 전방 및 후방 보강패널의 상측에 고정된 상태로, 전단부가 상기 프론트 엔드모듈 마운팅 브라켓의 후면 상측에 고정된 상부 보강패널을 더 포함하는 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조.
12. 제9항 또는 제10항에 있어서
    상기 전방 및 후방 보강패널은
    상기 보강 파이프에 각각 CO2 용접에 의해 고정되는 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조.
13. 제9항에 있어서,
    상기 보강 파이프의 용접단은
    열간 압착 성형에 의해 이루어지는 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조.
14. 제9항 또는 제13항에 있어서,
    상기 보강 파이프의 용접단은
    상기 프론트 휀더 에이프런 멤버의 전단부 내측에 고정된 벌크헤드와, 상기 프론트 휀더 에이프런 멤버의 상판 및 상기 쇽업소버 하우징의 외측부에 각각 접합되는 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조.
15. 제9항 또는 제13항에 있어서,
    상기 보강 파이프의 용접단은
    상기 프론트 휀더 에이프런 멤버의 전단부 내측에 고정된 벌크헤드와, 상기 프론트 휀더 에이프런 멤버의 상판에 각각 CO2 용접되고, 상기 쇽업소버 하우징의 외측부에 리벳이음되어 접합되는 차량용 프론트 사이드 멤버의 보강구조.

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