KR20130112370A - 대시 크로스 멤버 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명의 대시 크로스 멤버 어셈블리는 차체프레임(1)의 A필라연장부(3)에 대시패널(4)과 함께 연결구간을 형성한 대시크로스 멤버(5)와, 상기 연결구간이 단절 구간을 형성하지 않고 연속되도록 이어주는 대시패널연속부와 사이드실연속부를 형성한 강화멤버(10)로 구성됨으로써, A필라확장부(3)를 거쳐 사이드실(2)로 전달되는 로드패스(Load Pass)의 구간 내구성을 강화해 사이드실(2)의 변형이 크게 억제되고, 특히 로드패스의 구간에 대한 충돌 밀림변형억제 및 비틀림 강성 강화로 대시패널(4) 밀림양과 디핑양도 크게 축소함으로써 차량 실내 탑승객의 부상 위험성도 크게 낮추는 특징을 갖는다.

Description

대시 크로스 멤버 어셈블리{Dash Cross Member Assembly}

본 발명은 대시패널과 A필라 연결구조에 관한 것으로, 특히 엔진룸과 차량실내를 구획하는 대시패널에 덧대어진 대시 크로스 멤버와 차체프레임의 좌우양쪽의 측면부위인 사이드실(Side Sill)의 연결강성을 강화함으로써 충돌 성능이 향상되도록 한 대시 크로스 멤버 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 대시 패널(Dash Panel)는 엔진룸과 차량실내가 이어지는 사이를 구획함으로써 엔진룸으로부터 차량실내가 차단될 수 있다.

통상, 대시패널은 엔진룸측에 존재하는 프론트 멤버와 차량 실내측에 존재하는 사이드 멤버로 이루어지고, 그 좌우 양쪽의 끝부위는 차체프레임의 좌우양쪽의 측면부위를 이루는 사이드실(Side Sill)과 연결된다.

이에 더해, 상기와 같은 연결부위로는 대시패널을 따라 대시 크로스 멤버(Dash Cross Member)를 덧대어줌으로써, 차량 충돌시 엔진룸을 거쳐 대시패널로 전달되는 충돌에너지의 흡수 및 완충율을 높이게 된다.

국내특허공개특2003-0037312(2003년05월14일)

상기 특허문헌은 카울이너리어패널과 차체프레임의 A필라 하부부위를 이루는 사이드이너ㅇ아우터패널의 접합부위를 보강해줌으로써, 카울박스(대시패널의 위쪽부위 구조)의 강성을 강화하는 기술의 예를 나타낸다.

이를 위해, 상기 특허문헌은 카울박스를 이루면서 차량 실내 쪽으로 향하는 카울인너리어패널과, 카울인너리어패널의 절곡부위와 용접ㅇ접합되어 A필라의 하부부위를 이루는 사이드인너ㅇ아우터패널과, 상기 사이드인너ㅇ아우터패널에 의해 형성된 절곡 부위를 가로질러 덧대어진 거세트플레이트로 구성된다.

그러므로, 상기 특허문헌은 카울박스와 A필라가 사이드인너ㅇ아우터패널의 접합 모서리부위와 이를 가로지르는 거세트플레이트로 2중적인 강화구조로 이루어짐으로써, 차량의 정면충돌이나 40% 오프셋(Off-Set) 충돌시 밀려드는 엔진을 저지하면서 카울박스가 실내쪽으로의 변형되는 것을 크게 억제할 수 있다.

하지만, 차량의 정면충돌이나 40% 오프셋(Off-Set) 충돌시 밀려드는 엔진은 카울박스는 물론 대시패널에도 동시에 충격을 가하게 되고, 대시패널로 가해진 충격이 전달되는 로드패스(Load Pass)로 인해 대시패널과 차량 좌우측면의 사이드실(Side Sill)부위가 충격에 취약할 수밖에 없다.

이러한 강성 취약은 대시 크로스 멤버(Dash Cross Member)의 좌우 양쪽의 끝부위를 사이드실과 서로 연결하여 연결부위 강성을 강화함으로써 어느 정도 효과를 볼 수 있지만, 엔진이 밀리면서 대시패널과 대시 크로스 멤버를 밀어내는 큰 충격에 직면해서는 대시 크로스 멤버로 인한 사이실 연결부의 강성강화 효과가 나타나지 못할 수밖에 없다.

상기와 같이 로드패스(Load Pass)를 따라 차량 좌우측면의 사이드실(Side Sill)까지 충격이 그대로 전달되면, 사이드실의 변형을 가져오면서 충돌 밀림변형 및 비틀림 강성에서 대시(DASH) 밀림양과 디핑양이 증가됨으로써 차량 실내 탑승객의 부상 위험성을 높일 수밖에 없다.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 엔진룸을 가려주는 대시패널에 덧대어진 대시크로스멤버와 차량 좌우측면부를 이루는 사이드실(Side Sill)이 강화멤버로 보다 강화된 연결부를 가짐으로써, 대시패널로 가해진 충격이 A필라확장부를 거쳐 사이드실로 전달되는 로드패스(Load Pass)의 구간 내구성 강화로 사이드실 변형이 크게 억제되고, 특히 로드패스의 구간에 대한 충돌 밀림변형억제 및 비틀림 강성 강화로 대시(DASH) 밀림양과 디핑양도 크게 축소함으로써 차량 실내 탑승객의 부상 위험성도 크게 낮출 수 있는 대시 크로스 멤버 어셈블리를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대시 크로스 멤버 어셈블리는 엔진룸과 차량 실내공간을 구획하는 대시패널의 폭방향으로 덧대어지고, 차체프레임의 앞쪽분위에서 사이드실의 위쪽부위를 이루는 A필라연장부에 상기 대시패널과 함께 연결구간을 형성한 대시크로스 멤버와;

상기 연결구간에서 상기 대시크로스 멤버와 상기 A필라연장부가 단절 구간 없이 연속되도록 이어주는 대시패널연속부와, 상기 대시패널연속부가 단절 구간 없이 상기 사이드실까지 연속되도록 이어주는 사이드실연속부를 형성한 강화멤버;

가 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 강화멤버는 상기 대시크로스멤버가 연결되어 상기 사이드실의 사이드실 상면까지 이어진다.

상기 강화멤버는 상기 대시패널과 연결되는 대시패널이너레인포스와, 상기 A필라연장부로 연결되는 힌지로어레인포스와, 상기 대시크로스멤버에서 상기 힌지로어레인포스로 연결되는 사이드아우터레인포스와, 상기 힌지로어레인포스의 측면에서 상기 대시패널과 상기 대시크로스멤버에 연결되는 힌지이너레인포스로 구성된다.

상기 힌지로어레인포스는 상기 대시크로스멤버가 연결되어 상기 사이드실의 사이드실 상면까지 이어진다.

상기 힌지로어레인포스가 상기 대시크로스멤버와 연결된 상기 대시패널이너레인포스와 결합되도록 만나고 상기 사이드아우터레인포스와 결합되도록 만나 대시패널연속부로 형성되고, 상기 힌지로어레인포스가 상기 사이드실의 사이드실상면과 만나 사이드실연속부로 형성된다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대시 크로스 멤버 어셈블리는 엔진룸과 차량 실내공간을 구획하는 대시패널의 폭방향으로 덧대어지고, 차체프레임의 앞쪽분위에서 사이드실의 위쪽부위를 이루는 A필라연장부에 상기 대시패널과 함께 연결구간을 형성한 대시크로스 멤버와;

상기 대시패널과 연결되는 대시패널이너레인포스와, 상기 A필라연장부로 연결되는 힌지로어레인포스와, 상기 대시크로스멤버에서 상기 힌지로어레인포스로 연결되는 사이드아우터레인포스와, 상기 힌지로어레인포스의 측면에서 상기 대시패널과 상기 대시크로스멤버에 연결되는 힌지이너레인포스로 이루어진 강화멤버;

가 포함된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 강화멤버를 이용해 대시패널에 덧대어진 대시 크로스 멤버와 차량 좌우양쪽의 측면부위인 사이드실(Side Sill)이 연결됨으로써, 대시패널에서 사이드실로 충격이 전달되는 로드패스(Load Pass)의 구간 내구성을 강화하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 엔진룸을 가려주는 대시패널에 덧대어진 대시크로스멤버와 차량 좌우측면부를 이루는 사이드실(Side Sill)이 강화멤버로 보다 강화된 연결부를 가짐으로써 엔진밀림에 의한 충격이 전달되는 로드패스의 구간에 대한 충돌 밀림변형억제 및 비틀림 강성이 강화되고, 특히 사이드실 변형을 크게 억제함으로써 대시(DASH) 밀림양과 디핑양도 크게 축소되어 차량 실내 탑승객의 부상 위험성도 크게 낮추는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 강화멤버로 보다 강화된 로드패스의 구간 내구성을 이용함으써 정면오프셋(Off-Set)시 대시 밀림량을 약 18%개선하고, 디핑양을 약 10%개선할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 대시 크로스 멤버 어셈블리의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 대시 크로스 멤버 어셈블리의 부분 사시도 및 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 대시 크로스 멤버 어셈블리의 충돌시 로드패스(Load Pass)작동상태이고, 도 4는 본 발명에 따른 대시 크로스 멤버 어셈블 리가 제공하는 충돌시 대시밀림저지상태이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 대시 크로스 멤버 어셈블리의 구성을 나타낸다.

도 1(가)에 도시된 바와 같이, 차량실내공간이 형성되는 차체프레임(1)의 전면으로는 엔진룸이 형성되고, 엔진룸과 차량실내사이는 차체프레임(1)의 프론트사이드멤버(7)가 형성되는 부위에서 차체프레임(1)의 폭방향으로 덧대어지는 대시패널(4)로 구획되며, 차체프레임(1)의 좌우 양쪽 측면부위를 이루는 사이드실(2)과 대시패널(4)의 좌우 양쪽 끝부위로는 대시 크로스 멤버 어셈블리가 연결된다.

상기 대시 크로스 멤버 어셈블리는 차체프레임(1)과 대시패널(4)의 연결부로 덧대어짐으로써 연결부위의 강성을 강화한다.

이를 위해, 상기 대시 크로스 멤버 어셈블리는 대시패널(4)을 따라 덧대어진 대시크로스멤버(5)와, 차체프레임(1)의 사이드실(2)이 시작되는 위쪽부위를 이루는 A필라연장부(3)로 연결되는 대시패널(4)과 대시크로스멤버(5)의 연결부로 덧대어진 강화멤버(10)로 구성된다.

상기 강화멤버(10)가 A필라연장부(3)를 점유하는 커버길이(La)는 대시크로스멤버(5)의 폭 크기가 초과되도록 연결된 대시크로스멤버(5)의 연결부위에서 사이드실(2)의 사이드실상면(2a)까지 이어짐으로써, 대시크로스멤버(5)와 연결되는 A필라연장부(3)의 주변부위가 상기 강화멤버(10)로 보강된다.

도 1(나)에 도시된 바와 같이, 상기 강화멤버(10)는 대시패널(4)과 연결되는 대시패널이너레인포스(20)와, A필라연장부(3)로 연결되는 힌지로어레인포스(30)와, 대시크로스멤버(5)에서 힌지로어레인포스(30)로 연결되는 사이드아우터레인포스(40)와, 힌지로어레인포스(30)의 측면에서 대시패널(4)과 상기 대시크로스멤버(5)에 연결되는 힌지이너레인포스(50)로 구성된다.

이하, 대시크로스멤버(5)는 DCM(Dash Cross Member)으로 칭하고, 프론트사이드멤버(7)는 FSM(Front Side Member)으로 칭하며, 대시패널이너레인포스(20)는 DPIR(Dash Panel Inner Reinforcement)으로 칭하고, 힌지로어레인포스(30)는 HLR(Hinge Lower Reinforcement)으로 칭하며, 사이드아우터레인포스(40)는 SOR(Side Outer Reinforcement)으로 칭하고, 힌지이너레인포스(50)는 HIR(Hinge Inner Reinforcement)으로 칭한다.

도 2(가)에 도시된 바와 같이 강화멤버(10)가 결합되면, DPIR(20)은 대시패널(4)과 연결된 DCM(5)의 끝부위로 결합되고, HLR(30)은 사이드실(2)의 위쪽부위를 이루는 A필라연장부(3)로 결합되며, SOR(40)과 HIR(50)은 DPIR(20)과 HLR(30)이 서로 맞대어진 연결부위로 구비된다.

그러므로, 차체프레임(1)의 A필라연장부(3)는 대시패널(4)과 연결부위를 형성하고, 이러한 연결부위를 DCM(5)과 HLR(30) 및 SOR(40)과 HIR(50)이 다시 연결하는 연결보강부위가 더 형성됨으로써 이중적인 연결구조로 이루어진다.

도 2(나)는 대시 크로스 멤버 어셈블리가 사이드실(2)로 이어지는 A필라연장부(3)의 연속구간에서 연결보강부위를 형성한 단면구조로서, 상기 연결보강부위는 차체프레임(1)의 FSM(7)이 이어지는 A필라연장부(3)에 대시패널(4)의 끝부위가 만나 연속되는 대시패널연속부(Ka)를 보강하고, A필라연장부(3)가 사이드실(2)의 사이드실상면(2a)과 만나 연속되는 사이드실연속부(Kb)를 보강하게 된다.

도 3(가),(나)는 차량 충돌에 따른 충돌하중이 연결보강부위를 갖춘 A필라연장부(3)에 작용되는 상태로서, 도시된 바와 같이 차체프레임(1)의 FSM(7)으로 전달되는 충돌하중은 대시패널(4)과 A필라연장부(3)의 연결부위와 DCM(5)과 강화멤버(10)의 연결보강부위로 전달되고, 전달된 충돌하중은 강화멤버(10)가 이어진 사이드실(2)로 전달되는 로드패스(Load Pass)를 형성한다.

즉, 상기 로드패스는 DCM(5)과 강화멤버(10)의 대시패널연속부(Ka)로 전달된 후, 강화멤버(10)의 HLR(30)을 타고 사이드실연속부(Kb)로 이어진 다음, 사이드실(2)로 전달됨으로써 사이드실(2)부위가 충격을 받게 된다.

상기와 같이 충돌하중이 대시패널연속부(Ka)와 사이드실연속부(Kb)를 이어주는 강화멤버(10)의 HLR(30)로 인해 흡수완충됨으로써, 사이드실(2)로 전달되는 충돌하중의 크기가 크게 감소된다.

한편, 도 4는 본 실시예에 따른 대시 크로스 멤버 어셈블리가 제공하는 충돌시 대시밀림저지상태를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 엔진이 밀려들면서 가하는 엔진밀림충격력(F)이 A필라연장부(3)와 연결된 대시패널(4)부위로 전달되면, A필라연장부(3)와 대시패널(4)의 연결부로 DCM(5)과 함께 구비된 강화멤버(10)는 엔진밀림충격력(F)에 반하는 반력을 대시패널(4)로 가해주게 된다.

상기와 같이 엔진밀림충격력(F)이 보다 효과적으로 저지됨으로써, 정면오프셋(Off-Set)시 대시 밀림량의 약 18%와 디핑양의 약 10%가 개선됨을 실험적으로 증명되었다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 대시 크로스 멤버 어셈블리는 차체프레임(1)의 A필라연장부(3)에 대시패널(4)과 함께 연결구간을 형성한 대시크로스 멤버(5)와, 상기 연결구간이 단절 구간을 형성하지 않고 연속되도록 이어주는 대시패널연속부와 사이드실연속부를 형성한 강화멤버(10)로 구성됨으로써, A필라확장부(3)를 거쳐 사이드실(2)로 전달되는 로드패스(Load Pass)의 구간 내구성을 강화해 사이드실(2)의 변형이 크게 억제되고, 특히 로드패스의 구간에 대한 충돌 밀림변형억제 및 비틀림 강성 강화로 대시패널(4) 밀림양과 디핑양도 크게 축소함으로써 차량 실내 탑승객의 부상 위험성도 크게 낮출 수 있다.

1 : 차체프레임 2 : 사이드실
2a : 사이드실상면 3 : A필라연장부
4 : 대시패널 5 : 대시크로스멤버
7 : 프론트사이드멤버
10 : 강화멤버 20 : 대시패널이너레인포스
30 : 힌지로어레인포스 40 : 사이드아우터레인포스
50 : 힌지이너레인포스
Ka : 어퍼연결위치 Kb : 로어연결위치
W : 로드패스연결부

Claims (6)

1. 엔진룸과 차량 실내공간을 구획하는 대시패널의 폭방향으로 덧대어지고, 차체프레임의 앞쪽분위에서 사이드실의 위쪽부위를 이루는 A필라연장부에 상기 대시패널과 함께 연결구간을 형성한 대시크로스 멤버와;
   상기 연결구간에서 상기 대시크로스 멤버와 상기 A필라연장부가 단절 구간 없이 연속되도록 이어주는 대시패널연속부와, 상기 대시패널연속부가 단절 구간 없이 상기 사이드실까지 연속되도록 이어주는 사이드실연속부를 형성한 강화멤버;
   가 포함된 것을 특징으로 하는 대시 크로스 멤버 어셈블리.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 강화멤버는 상기 대시크로스멤버가 연결되어 상기 사이드실의 사이드실 상면까지 이어지는 것을 특징으로 하는 대시 크로스 멤버 어셈블리.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 강화멤버는 상기 대시패널과 연결되는 대시패널이너레인포스와, 상기 A필라연장부로 연결되는 힌지로어레인포스와, 상기 대시크로스멤버에서 상기 힌지로어레인포스로 연결되는 사이드아우터레인포스와, 상기 힌지로어레인포스의 측면에서 상기 대시패널과 상기 대시크로스멤버에 연결되는 힌지이너레인포스로 구성된 것을 특징으로 하는 대시 크로스 멤버 어셈블리.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 힌지로어레인포스는 상기 대시크로스멤버가 연결되어 상기 사이드실의 사이드실 상면까지 이어지는 것을 특징으로 하는 대시 크로스 멤버 어셈블리.
   
5. 청구항 3에 있어서, 상기 힌지로어레인포스가 상기 대시크로스멤버와 연결된 상기 대시패널이너레인포스와 결합되도록 만나고 상기 사이드아우터레인포스와 결합되도록 만나 대시패널연속부로 형성되고, 상기 힌지로어레인포스가 상기 사이드실의 사이드실상면과 만나 사이드실연속부로 형성되는 것을 특징으로 하는 대시 크로스 멤버 어셈블리.
   
6. 엔진룸과 차량 실내공간을 구획하는 대시패널의 폭방향으로 덧대어지고, 차체프레임의 앞쪽분위에서 사이드실의 위쪽부위를 이루는 A필라연장부에 상기 대시패널과 함께 연결구간을 형성한 대시크로스 멤버와;
   상기 대시패널과 연결되는 대시패널이너레인포스와, 상기 A필라연장부로 연결되는 힌지로어레인포스와, 상기 대시크로스멤버에서 상기 힌지로어레인포스로 연결되는 사이드아우터레인포스와, 상기 힌지로어레인포스의 측면에서 상기 대시패널과 상기 대시크로스멤버에 연결되는 힌지이너레인포스로 이루어진 강화멤버;
   가 포함된 것을 특징으로 하는 대시 크로스 멤버 어셈블리.
   

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