KR20210070809A

KR20210070809A - 차량용 차체

Info

Publication number: KR20210070809A
Application number: KR1020190160985A
Authority: KR
Inventors: 김호연; 허철희
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2019-12-05
Filing date: 2019-12-05
Publication date: 2021-06-15
Also published as: US20210171101A1; CN112918571B; US11332192B2; CN112918571A

Abstract

본 발명은 차체 조립을 단순화하면서도 강성적인 측면을 확보 가능하도록 한 차량용 차체에 관한 것으로, 본 발명에서는, 횡측 길이방향을 따라 형성되고, 외측면에서 분기되는 형상으로 분기부가 형성된 크로스연결부재; 상기 분기부를 감싸면서 끼워지는 통 형상으로 형성되어 상기 크로스연결부재의 단부에 체결되고, 상기 분기부가 끼워지는 부분에서 멤버체결부가 연장 형성되어 상기 멤버체결부에 프레임멤버가 체결되는 조인트하우징;을 포함하는 차량용 차체가 소개된다.

Description

차량용 차체{BODY FOR VEHICLES}

본 발명은 차체 조립을 단순화하면서도 강성적인 측면을 확보 가능하도록 한 차량용 차체에 관한 것이다.

기존의 소형 자동차의 차체 구조는, 일반적인 차량 디자인에서 리어도어부만 잘라낸 형태의 모노코크 차체 구조가 적용된다.

그러나, 이는 리어도어부만 삭제한 통상적인 모노코크 차체 구조로서, 금형을 이용한 프레스 가공을 통해 부품을 가공 및 용접하여 차체를 생산함으로써, 프레스공장, 차체 용접공장, 도장공장 등의 대규모 설비투자가 필요한 것은 물론, 디자인자유도가 낮은 단점이 있다.

더욱이, 기존의 차체는 다품종 소량 생산시에 많은 설계변경이 요구되고, 그에 따라 금형의 개수도 비약적으로 증대하여 생산원가가 높아질 수밖에 없는 문제가 있음은 물론, 강성 확보에 어려운 문제가 있다.

또한, 친환경/스마트 팩토리 환경의 구현을 위해서는 차체를 구성하는 멤버들 간의 전통적인 용접방식이 채택될 수 없고, 특히 초소형 차량의 경우 극단적인 숏-오버행을 갖게 되므로 기존의 차량의 엔진룸 레이아웃에서 흡수하던 충돌하중이 차체 승객룸(세이프티 존)으로 더 많이 넘어오게 되는 문제가 있다.

따라서, 다양한 디자인에 대응 가능하면서도 스마트팩토리 환경에서 차체의 조립성을 향상시키고, 특히 멤버들 간의 주요 연결부위에 더 높은 결합 강도와 강성을 확보 가능한 새로운 차체 구조가 요구되고 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-2009-0035148 A

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 차체 조립을 단순화하면서도 멤버 간 연결부위의 강도 및 강성적인 측면을 확보 가능하도록 한 차량용 차체를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 횡측 길이방향을 따라 형성되고, 외측면에서 분기되는 형상으로 분기부가 형성된 크로스연결부재; 상기 분기부를 감싸면서 끼워지는 통 형상으로 형성되어 상기 크로스연결부재의 단부에 체결되고, 상기 분기부가 끼워지는 부분에서 멤버체결부가 연장 형성되어 상기 멤버체결부에 프레임멤버가 체결되는 조인트하우징;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 조인트하우징의 내면에 상기 분기부의 외면과 대응하는 형상의 체결가이드홈이 형성되어, 상기 체결가이드홈에 분기부가 끼워지면서 체결될 수 있다.

상기 분기부의 외면과, 이와 대응하는 체결가이드홈의 내면에 상호 대응하여 끼워지는 형상의 요부와 철부가 각각 형성될 수 있다.

상기 분기부의 단부 중간에 센터요부가 함몰되어 형성되고, 상기 센터요부에 대응하는 체결가이드홈의 내면에 센터철부가 돌출되어 형성되며; 상기 분기부의 단부 양측에 사이드철부가 돌출되어 형성되고, 상기 사이드철부에 대응하는 체결가이드홈의 내면에 사이드홈부가 함몰되어 형성될 수 있다.

상기 크로스연결부재의 내부가 중공 형성되되, 내부의 중간에 횡측 길이방향으로 보스가 형성되고; 상기 보스와 크로스연결부재의 내면 사이에 내부보강리브가 형성되며; 상기 조인트하우징을 관통하면서 상기 보스의 중심에 체결수단이 체결될 수 있다.

상기 내부보강리브의 일단이 보스의 외주면에 이어지고, 상기 내부보강리브의 타단이 서로 이웃하는 분기부 사이에 이어질 수 있다.

상기 프레임멤버는 일면이 개방된 개단면 구조의 관 형상으로 형성되고; 상기 멤버체결부는 폐단면 구조의 관 형상으로 형성되어, 상기 프레임멤버가 멤버체결부 내에 끼워지며; 상기 멤버체결부의 측면을 관통하여 상기 프레임멤버의 측면에 체결수단이 체결될 수 있다.

서로 이웃하는 멤버체결부 사이에 외부보강리브가 형성될 수 있다.

상기 크로스연결부재의 외면과 마주하는 조인트하우징의 내벽 일부가 상기 크로스연결부재와 이격 형성되어 제1완충공간이 조성될 수 있다.

상기 분기부를 감싸는 조인트하우징의 내벽과 상기 멤버체결부 내부의 바닥면을 형성하는 조인트하우징의 외벽 사이가 이격 형성되어 제2완충공간이 조성될 수 있다.

상기 크로스연결부재는 중앙에서 양 단부를 향하여 단면의 크기가 점진적으로 증대될 수 있다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 차량의 연결 강성 및 강도가 요구되는 주요 연결부분의 경우, 크로스연결부재를 조인트하우징 내에 끼워맞춤 방식으로 체결하면서 크로스연결부재와 조인트하우징을 각 멤버들을 향해 분기되는 형상으로 형성하여 멤버들을 끼워 체결함으로써, 차체의 주요 연결부위를 끼움 조인트화하여 연결하게 되고, 이에 해당 연결부위의 결합 강성 및 강도를 크게 증대시키는 효과가 있다.

더불어, 카울부재를 비롯한 크로스연결부재는 물론, 조인트하우징에 결합되는 멤버들이 볼팅 또는 리벳팅방식에 의해 조립됨으로써, 대규모의 프레스, 차체, 용접, 도장공장 등이 불필요하여 스마트팩토리 환경에 적절하게 대응이 가능한 것은 물론, 차체의 조립작업을 단순화하여 조립성을 향상시키고, 또한 조립부분의 비틀림 강성 역시 크게 향상되어 차체의 강도와 강성을 확보하는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 크로스연결부재 및 조인트하우징의 적용 전 차체 구조를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 크로스연결부재와 조인트하우징이 적용된 연결부위를 확대하여 도시한 도면.
도 3은 도 2에 도시된 연결부위의 부품들을 분리하여 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 크로스연결부재와 조인트하우징의 체결구조를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 크로스연결부재와 조인트하우징이 체결된 상태에서의 단면 형상을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 체결수단에 의해 조인트하우징을 관통하여 크로스연결부재에 체결되는 단면 형상을 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 크로스연결부재와 조인트하우징이 프런트 필러멤버와 리어 필러멤버의 연결부위에 적용된 실시예를 도시한 도면.
도 8은 도 7에 대한 단면 형상을 도시한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 크로스연결부재의 다른 실시예 형상을 도시한 도면.
도 10은 본 발명에 따른 크로스연결부재와 조인트하우징의 조립 과정을 설명하기 위한 도면.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 크로스연결부재(100) 및 조인트하우징(200)은 차체(1)의 골격을 이루는 멤버들의 주요 연결부위에 적용이 가능한 것으로, 다수의 멤버(100)들이 유기적으로 연결되어 부분별 모듈을 구성하고, 상기 모듈들이 연결되어 차체(1)를 이루게 되다.

특히, 상기 멤버들이 연결되는 부위 중 상대적으로 높은 강도 및 강성이 요구되는 부분에 조인트하우징(200)이 연결되어, 해당 연결부위의 강도 및 강성을 확보할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 크로스연결부재(100) 및 조인트하우징(200)의 적용 전 차체 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 크로스연결부재(100)와 조인트하우징(200)이 적용된 연결부위를 확대하여 도시한 도면이다.

즉, 도 2에 도시한 크로스연결부재(100)와 조인트하우징(200)이 도 1에 적용될 수 있게 된다.

도면을 참조하면, 차체(1)의 횡측 길이방향을 따라 크로스연결부재(100)가 형성되는데, 상기 크로스연결부재(100)는 그 외측면에서 상부 후방과, 하부 전, 후방으로 분기되는 형상으로 분기부(110)가 형성된다.

그리고, 상기 분기부(110)의 양 단부를 감싸면서 끼워지는 통 형상으로 조인트하우징(200)이 형성되어 상기 크로스연결부재(100)의 양 단부에 각각 체결되고, 상기 분기부(110)가 끼워지는 부분에서 바깥쪽으로 연장된 형상으로 멤버체결부(220)가 형성되어 상기 멤버체결부(220)에 프레임멤버가 체결되는 구조가 된다.

예컨대, 상기 크로스연결부재(100)는 알루미늄재에 의해 압출 성형되는 것으로, 상기 크로스연결부재(100) 둘레면에 세 방향으로 분기부(110)가 형성되되, 상기 분기부(110)는 횡측 길이방향을 따라 전체적으로 돌출된 형상으로 형성됨으로써, 상기 크로스연결부재(100) 전체의 강성 및 강도를 확보하게 된다. 여기서, 상기 크로스연결부재(100)는 적용되는 부분에 따라 그 형상이 달라질 수 있는 것으로, 예컨대 도 9에 도시된 크로스연결부재(100)는 분기부(110)가 사방으로 형성되어 형성될 수 있다.

그리고, 상기 크로스연결부재(100)는 그 중앙 부분에서 양 단부를 향해 단면의 크기가 점진적으로 증대됨으로써, 상기 크로스연결부재(100) 양 단부에서의 연결 강성을 확보할 수 있게 된다.

또한, 상기 크로스연결부재(100)는 차량 전방의 윈드실드 하단에서 횡방향으로 연결되는 카울부재일 수 있다.

이처럼, 상기 크로스연결부재(100)가 카울부재인 경우, 상기 조인트하우징(200)에 연결되는 프레임멤버는 차량의 전방에서 루프측을 향해 상승하는 방향으로 형성되어 결합되는 프런트 필러멤버(10)와, 차량 전방의 서스펜션마운팅부(41)와 연결되어 조인트하우징(200)을 향해 상승하는 방향으로 형성되어 결합되는 카울연결멤버(20), 그리고 차량의 전방에서 차량 하부의 센터플로어의 측면에 연결되면서 차량의 후방으로 이어지는 사이드보강멤버(30)일 수 있다.

물론, 상기 크로스연결부재(100)가 카울부재 외에도 차체(1)의 강성 및 강도가 요구되는 다른 주요 연결부위에도 적용될 수 있고, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이 프런트 필러멤버(10)와 리어 필러멤버(50) 사이에서 횡방향으로 연결되는 리어루프부재일 수 있다.

이처럼, 상기 크로스연결부재(100)가 리어루프부재인 경우, 상기 조인트하우징(200)에 연결되는 프레임멤버는 차량의 전방에서 루프측을 향해 상승하는 방향으로 형성되어 결합되는 프런트 필러멤버(10)와, 차량의 후방에서 루프측을 향해 상승하는 방향으로 형성되어 결합되는 리어 필러멤버(50)일 수 있다.

이와 같이 본 발명은 차량의 연결 강성 및 강도가 요구되는 주요 연결부분 중 특히, 차체(1)의 횡방향으로 이어지는 크로스연결부재(100)의 단면 형상을 멤버들이 끼워지는 방향을 향해 분기되는 형상으로 형성하면서 조인트하우징(200) 내에 끼워 체결하고, 조인트하우징(200)에 멤버들을 끼워 체결함으로써, 차체(1)의 주요 연결부위를 끼움 조인트화하여 연결하게 되는바, 해당 연결부위의 결합 강성 및 강도를 증대시킬 수 있게 된다.

도 3은 도 2에 도시된 연결부위의 부품들을 분리하여 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 크로스연결부재(100)와 조인트하우징(200)의 체결구조를 설명하기 위한 도면이다.

도면을 참조하면, 상기 조인트하우징(200)의 내면에 상기 분기부(110)의 외면과 대응하는 형상의 체결가이드홈(210)이 형성되어, 상기 체결가이드홈(210)에 분기부(110)가 끼워지면서 체결되는 구조가 된다.

예컨대, 상기 조인트하우징(200)은 차체(1)의 주요 연결부위에서 요구되는 강도 및 강성 스펙에 따라 다이캐스팅 성형되는 것으로, 일측 내면에 상기 크로스연결부재(100)의 단면 형상에 대응하는 형상의 체결가이드홈(210)이 형성될 수 있다. 다만, 후술하는 완충공간의 조성을 위해 상기 체결가이드홈(210)의 내면의 일부와 크로스연결부재(100) 외면의 일부가 서로 이격되어 형성될 수 있다. 이는 아래에서 다시 설명하기로 한다.

이처럼, 상기 조인트하우징(200)의 내면에 크로스연결부재(100)의 단부가 슬라이딩 되어 끼워지는 형태로 조립됨으로써, 크로스연결부재(100)와 조인트하우징(200) 간의 체결력이 향상되고, 그에 따라 해당 연결부분의 비틀림 강성을 확보할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 크로스연결부재(100)와 조인트하우징(200)이 체결된 상태에서의 단면 형상을 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 상기 분기부(110)의 외면과, 이와 대응하는 체결가이드홈(210)의 내면에 상호 대응하여 끼워지는 형상의 요부와 철부가 각각 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 분기부(110)의 끝부분 중간에 'Ω' 기호 형상의 센터요부(112)가 함몰되어 형성되고, 상기 센터요부(112)에 대응하는 체결가이드홈(210)의 내면에 'Ω' 기호 형상의 센터철부(212)가 돌출되어 형성됨으로써, 상기 센터요부(112) 내에 센터철부(212)가 끼워져 체결된다.

그리고, 상기 분기부(110)의 끝부분 양측에 사이드철부(114)가 측방으로 확장된 형상으로 돌출되어 형성되고, 상기 사이드철부(114)에 대응하는 체결가이드홈(210)의 내면에는 사이드홈부(214)가 함몰되어 형성됨으로써, 상기 사이드요부 내에 사이드철부(114)가 끼워져 체결된다.

즉, 상기 크로스연결부재(100)가 조인트하우징(200)의 내면에 결합되는 과정에서 상호 대응하는 요부 및 철부가 상대에 대해 슬라이딩되면서 끼워지게 됨으로써, 크로스연결부재(100)와 조인트하우징(200) 간의 체결력이 증대되어 비틀림 강성이 증대되고, 또한 센터철부(212)의 돌출된 원형의 폭이 센터요부(112)의 입구측 폭보다 길게 형성됨으로써, 센터철부(212)가 센터요부(112)로부터 이탈되는 것이 방지되어 해당 연결부분의 체결 강성 및 강도를 더욱 향상시키게 된다.

도 6은 본 발명의 체결수단(B)에 의해 조인트하우징(200)을 관통하여 크로스연결부재(100)에 체결되는 단면 형상을 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 상기 크로스연결부재(100)의 내부가 중공 형성되되, 내부의 중간에 횡측 길이방향으로 보스(120)가 형성되고, 상기 보스(120)와 크로스연결부재(100)의 내면 사이에 내부보강리브(130)가 형성된다.

그리고, 상기 조인트하우징(200)을 관통하면서 상기 보스(120)의 중심에 체결수단(B)이 체결된다.

여기서, 상기 체결수단(B)은 볼트일 수 있는 것으로, 상기 볼트가 상기 조인트하우징(200)을 관통하여 체결될 수 있도록 상기 조인트하우징(200)의 측면에 체결홀(H)이 형성될 수 있고, 또한 상기 보스(120)의 중심에도 상기 볼트가 볼팅 체결될 수 있는 체결홀(H)이 형성될 수 있다.

즉, 상기 크로스연결부재(100)를 조인트하우징(200)의 내면에 끼운 상태에서 상기 조인트하우징(200)의 측면에 형성된 체결홀(H)에 볼트를 채워 볼팅 결합시키게 되면, 상기 볼트의 몸체가 보스(120)에 형성된 체결홀(H) 내에 체결되면서 크로스연결부재(100)와 조인트하우징(200)이 일체화되는데, 이때에 볼트에 의한 체결력이 보스(120)를 통해서 내부보강리브(130)로 분산됨으로써, 해당 연결부분의 결합 지지력을 더욱 증대시킬 수 있게 된다.

아울러, 상기 내부보강리브(130)의 일단이 보스(120)의 외주면에 이어지고, 상기 내부보강리브(130)의 타단이 서로 이웃하는 분기부(110) 사이에 이어져 형성된다.

즉, 상기 크로스연결부재(100)의 분기부(110)가 도 5와 같이 3방향으로 분기되어 형성되는 경우, 내부보강리브(130)의 끝부분이 서로 이웃하는 2개의 분기부(110)가 경계하는 내면에 이어지도록 형성됨으로써, 상기 내부보강리브(130)에 의해 크로스연결부재(100)의 내부를 보다 안정적이고 균일하게 지지하게 되어 크로스연결부재(100)의 강성 및 강도를 더욱 향상시키게 된다.

참고로, 상기 보스(120)는 크로스연결부재(100)와 조인트하우징(200)이 연결되는 부위 또는 목표하는 원가/중량 등의 조건에 따라 두께를 달리하여 형성될 수 있다. 이는, 보스(120) 뿐만 아니라 크로스연결부재(100)의 외형을 이루는 두께 역시 달리하여 형성될 수 있다.

한편, 본 발명에서 상기 멤버체결부(220)에 결합되는 프레임멤버는, 폐단면 구조의 관 형상으로 형성되거나, 또는 일면이 개방된 개단면 구조의 관 형상으로 형성될 수 있다.

즉, 차체(1)의 주요한 골격을 이루기 위해 상대적으로 높은 강도와 강성이 요구되는 부분에는 폐단면 구조의 관 형상으로 형성된 프레임멤버가 사용되고, 나머지 부분에는 일면이 개방된 개단면 구조의 관형상으로 형성된 프레임멤버가 사용될 수 있다.

일례로, 도 2를 참조하면, 프런트 필러멤버(10)와 카울연결멤버(20) 및 사이드보강멤버(30) 모두가 폐단면 구조의 관 형상으로 형성될 수 있다.

다른 예시로서, 도 7 및 도 8을 참조하면 프런트 필러멤버(10)는 폐단면 구조의 관 형상으로 형성되고, 리어 필러멤버(50)는 일면이 개방된 개단면 구조의 관 형상으로 형성될 수 있다.

예컨대, 상기 개단면 구조의 프레임멤버의 경우, 그 길이방향에 대한 수직한 단면이 'ㄷ'의 단면 형상으로 형성되어, 상기 프레임멤버의 둘레면 중 삼면이 막혀 있고, 한면이 개방된 구조를 갖게 된다.

다만, 상기 개단면 구조의 프레임멤버와 폐단면 구조의 프레임멤버 모두 양 단부가 막혀진 형상으로 형성되고, 막혀진 단부가 다른 프레임멤버의 측면에 면접촉되는 상태에서 상기 막혀진 단부를 관통하여 다른 프레임멤버에 볼트 또는 리벳에 의해 체결될 수 있다.

아울러, 상기 멤버체결부(220)는 폐단면 구조의 관 형상으로 형성되어, 상기 프레임멤버의 단부가 상기 멤버체결부(220) 내에 끼워지게 된다.

그리고, 상기 멤버체결부(220)의 측면을 관통하여 상기 프레임멤버의 측면에 체결수단(B)이 체결될 수 있다.

여기서, 상기 체결수단(B)은 볼트일 수 있는 것으로, 상기 볼트가 멤버체결부(220)와 프레임멤버를 관통하면서 볼팅 체결될 수 있도록 상기 멤버체결부(220)의 측면과 해당 프레임멤버의 측면에 체결홀(H)이 형성될 수 있다.

이처럼, 본 발명은 특히 프레임멤버가 개단면 구조로 형성된 경우, 폐단면 구조의 프레임멤버에 비해 상대적으로 강성이 낮을 수 밖에 없는데, 상기 폐단면을 이루는 멤버체결부(220) 내에 개단면 구조의 프레임멤버가 끼워지게 되면, 개단면 구조의 프레임멤버 단부를 멤버체결부(220)가 감싸게 되면서 개단면 구조의 프레임멤버의 단부가 폐단면 구조의 프레임멤버와 같이 강성 및 강도가 확보된다.

따라서, 폐단면 구조의 프레임멤버에 비해 상대적으로 재료비가 적고 강성이 낮은 개단면 구조의 프레임멤버를 적용함에도 불구하고, 해당 연결부분에서 강성 및 강도를 향상시키게 됨으로써, 저비용으로 프레임멤버의 연결부위에 대한 결합 강성 및 강도를 높이게 된다.

한편, 본 발명은 서로 이웃하는 멤버체결부(220) 사이에 외부보강리브(230)가 형성될 수 있다.

바람직하게는, 서로 이웃하는 멤버체결부(220) 사이의 각도가 90°이상의 둔각을 이루는 부분에 외부보강리브(230)가 형성될 수 있다.

예컨대, 도 5를 참조하면, 프런트 필러멤버(10)의 전단이 결합되는 멤버체결부(220)ㅇ의 외면과, 사이드보강멤버(30)의 전단이 결합되는 멤버체결부(220)의 외면 사이에 외부보강리브(230)가 형성될 수 있다.

다른 예시로서, 도 8을 참조하면, 프런트 필러멤버(10)의 후단이 결합되는 멤버체결부(220)의 외면과, 리어 필러멤버(50)의 전단이 결합되는 멤버체결부(220)의 외면 사이에 외부보강리브(230)가 형성될 수 있다.

이처럼, 상기 멤버체결부(220) 사이에 외부보강리브(230)가 형성됨으로써, 상기 멤버체결부(220)가 형성된 조인트하우징(200)의 강성을 향상시킬 수 있게 된다.

아울러, 본 발명은 상기 크로스연결부재(100)의 외면과 마주하는 조인트하우징(200)의 내벽(200a) 일부가 상기 크로스연결부재(100)와 이격 형성되어 제1완충공간(240)이 조성될 수 있다.

예컨대, 도 5를 참조하면, 프런트 필러멤버(10)를 향하는 분기부(110)의 일측면과, 이에 이어지는 사이드보강멤버(30)를 향하는 분기부(110)의 일측면이, 이들과 마주하는 상기 조인트하우징(200)의 내벽(200a)과 이격되어 형성됨으로써, 그 사이에 제1완충공간(240)이 형성된다.

즉, 카울부재에 소정의 충격력이 전달되는 경우, 상기 제1완충공간(240)을 통해 충격력이 일정부분 흡수됨으로써, 카울부재와 연결된 멤버들에 충격력이 전달되는 것을 감소시킬 수 있게 된다.

더불어, 본 발명은 상기 분기부(110)를 감싸는 조인트하우징(200)의 내벽(200a)과 상기 멤버체결부(220) 내부의 바닥면을 형성하는 조인트하우징(200)의 외벽(200b) 사이가 이격 형성되어 제2완충공간(250)이 조성될 수 있다.

예컨대, 도 5를 참조하면, 프런트 필러멤버(10)가 결합되도록 형성된 상단의 멤버체결부(220)의 외벽(200b)과, 이 외벽(200b)과 마주하면서 체결가이드홈(210)을 이루는 조인트하우징(200)의 내벽(200a) 사이에 제2완충공간(250)이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제2완충공간(250)은 카울연결멤버(20)가 결합되도록 형성된 전방 하단의 멤버체결부(220)의 외벽(200b)과 그 외벽(200b)과 마주하는 조인트하우징(200)의 내벽(200a) 사이에도 형성될 수 있고, 또한 사이드보강멤버(30)가 결합되도록 형성된 후방 하단의 멤버체결부(220)의 외벽(200b)과 그 외벽(200b)과 마주하는 조인트하우징(200)의 내벽(200a) 사이에도 형성될 수 있다.

즉, 상기 조인트하우징(200)에 결합되는 멤버들에 소정의 충격력이 전달되는 경우, 상기 제2완충공간(250)을 통해 충격력이 일정부분 흡수됨으로써, 크로스연결부재(100)는 물론 다른 멤버들에도 충력력이 전달되는 것을 감소시킬 수 있게 된다.

한편, 도 10은 본 발명에 따른 크로스연결부재(100)와 조인트하우징(200)의 조립 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도면을 참조하여 크로스연결부재(100)와 조인트하우징(200)의 결합과정을 개략적으로 설명하면, 먼저 카울부재는 압출 성형하여 확보하고, 조인트하우징(200)은 다이캐스팅 성형을 통해 확보하여, 확보된 카울부재를 차체(1) 전방에 위치시킨다.

이어서, 상기 카울부재의 단부를 조인트하우징(200)에 형성된 체결가이드홈(210) 내에 슬라이딩시켜 끼우고, 조인트하우징(200)의 측면에서 볼트를 관통하여 카울부재를 볼팅 체결시킨다.

이와 함께 조인트하우징(200) 하단에 분기되어 형성된 멤버체결부(220)에 카울연결멤버(20)의 상단과 사이드보강멤버(30)의 전단을 삽입하고, 상기 멤버체결부(220)의 측면에서 볼트를 관통하여 상기 카울연결멤버(20) 및 사이드보강멤버(30)를 볼팅 체결시킨다.

이어서, 상기 조인트하우징(200)의 상단에 분기되어 형성된 멤버체결부(220)에 프런트 필러멤버(10)의 전단을 삽입하고, 상기 멤버체결부(220)의 측면에서 볼트를 관통하여 상기 프런트 필러멤버(10)를 볼팅 체결시킨다.

이와 같이, 본 발명은 카울부재를 비롯한 크로스연결부재(100)는 물론, 조인트하우징(200)에 결합되는 멤버들이 볼팅 또는 리벳팅방식에 의해 조립됨으로써, 대규모의 프레스, 차체, 용접, 도장공장 등이 불필요하여 스마트팩토리 환경에 적절하게 대응이 가능한 것은 물론, 차체의 조립작업을 단순화하여 조립성을 향상시키고, 또한 조립부분의 비틀림 강성 역시 크게 향상되어 차체(1)의 강도와 강성을 확보하게 된다.

특히, 차량의 연결 강성 및 강도가 요구되는 주요 연결부분의 경우, 크로스연결부재(100)를 조인트하우징(200) 내에 끼워맞춤 방식으로 체결하면서 크로스연결부재(100)와 조인트하우징(200)을 각 멤버들을 향해 분기되는 형상으로 형성하여 멤버들을 끼워 체결함으로써, 차체(1)의 주요 연결부위를 끼움 조인트화하여 연결하게 되고, 이에 해당 연결부위의 결합 강성 및 강도를 크게 증대시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

1 : 차체
10 : 프런트 필러멤버
20 : 카울연결멤버
30 : 사이드보강멤버
40 : 서스펜션마운팅멤버
41 : 서스펜션마운팅부
50 : 리어 필러멤버
100 : 크로스연결부재
110 : 분기부
112 : 센터요부
114 : 사이드철부
120 : 보스
130 : 내부보강리브
200 : 조인트하우징
200a : 내벽
200b : 외벽
210 : 체결가이드홈
212 : 센터철부
214 : 사이드홈부
220 : 멤버체결부
230 : 외부보강리브
240 : 제1완충공간
250 : 제2완충공간
B : 체결수단
H : 체결홀

Claims

횡측 길이방향을 따라 형성되고, 외측면에서 분기되는 형상으로 분기부가 형성된 크로스연결부재;
상기 분기부를 감싸면서 끼워지는 통 형상으로 형성되어 상기 크로스연결부재의 단부에 체결되고, 상기 분기부가 끼워지는 부분에서 멤버체결부가 연장 형성되어 상기 멤버체결부에 프레임멤버가 체결되는 조인트하우징;을 포함하는 차량용 차체.
청구항 1에 있어서,
상기 조인트하우징의 내면에 상기 분기부의 외면과 대응하는 형상의 체결가이드홈이 형성되어, 상기 체결가이드홈에 분기부가 끼워지면서 체결되는 것을 특징으로 하는 차량용 차체.
청구항 2에 있어서,
상기 분기부의 외면과, 이와 대응하는 체결가이드홈의 내면에 상호 대응하여 끼워지는 형상의 요부와 철부가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 차체.
청구항 3에 있어서,
상기 분기부의 단부 중간에 센터요부가 함몰되어 형성되고, 상기 센터요부에 대응하는 체결가이드홈의 내면에 센터철부가 돌출되어 형성되며;
상기 분기부의 단부 양측에 사이드철부가 돌출되어 형성되고, 상기 사이드철부에 대응하는 체결가이드홈의 내면에 사이드홈부가 함몰되어 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 차체.
청구항 1에 있어서,
상기 크로스연결부재의 내부가 중공 형성되되, 내부의 중간에 횡측 길이방향으로 보스가 형성되고;
상기 보스와 크로스연결부재의 내면 사이에 내부보강리브가 형성되며;
상기 조인트하우징을 관통하면서 상기 보스의 중심에 체결수단이 체결되는 것을 특징으로 하는 차량용 차체.
청구항 5에 있어서,
상기 내부보강리브의 일단이 보스의 외주면에 이어지고, 상기 내부보강리브의 타단이 서로 이웃하는 분기부 사이에 이어지는 것을 특징으로 하는 차량용 차체.
청구항 1에 있어서,
상기 프레임멤버는 일면이 개방된 개단면 구조의 관 형상으로 형성되고;
상기 멤버체결부는 폐단면 구조의 관 형상으로 형성되어, 상기 프레임멤버가 멤버체결부 내에 끼워지며;
상기 멤버체결부의 측면을 관통하여 상기 프레임멤버의 측면에 체결수단이 체결되는 것을 특징으로 하는 차량용 차체.
청구항 1에 있어서,
서로 이웃하는 멤버체결부 사이에 외부보강리브가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 차체.
청구항 1에 있어서,
상기 크로스연결부재의 외면과 마주하는 조인트하우징의 내벽 일부가 상기 크로스연결부재와 이격 형성되어 제1완충공간이 조성되는 것을 특징으로 하는 차량용 차체.
청구항 1에 있어서,
상기 분기부를 감싸는 조인트하우징의 내벽과 상기 멤버체결부 내부의 바닥면을 형성하는 조인트하우징의 외벽 사이가 이격 형성되어 제2완충공간이 조성되는 것을 특징으로 하는 차량용 차체.
청구항 1에 있어서,
상기 크로스연결부재는 중앙에서 양 단부를 향하여 단면의 크기가 점진적으로 증대되는 것을 특징으로 하는 차량용 차체.