KR100458058B1 - 자동차의 센터필러 하부 보강구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 센터필러의 하부 보강구조에 관한 것으로, 차체의 사이드 내측패널의 내측에 결합되는 사이드 실 내측보강패널과, 차체의 사이드 외측패널의 내측에 결합되는 사이드 실 외측보강패널 사이 공간부에 일측이 개방되며 폐단면으로 구성된 육면체의 보강브라켓을 설치하여 차량의 측면 충돌시 대응할 수 있는 강성을 보강할 수 있으며, 종래의 보강패널을 대체할 수 있어 부품 공정수를 줄여 조립공정을 단순화할 수 있다. 또한, 본 발명은 상기 보강브라켓의 좌우측 플랜지의 중심부에 관통공을 형성하여 차체를 전착 도장을 행할 경우 전해욕으로 사용되는 수지들이 상기 보강브라켓 내부로 용이하게 유입되거나 배출될 수 있도록 하여 전착 도장을 용이하게 할 수 있다.

Description

자동차의 센터필러 하부 보강구조{Reinforced Structure within Lower Part of Automobile Center Pillar}

본 발명은 자동차의 센터필러(center pillar) 하부의 강성을 보강하기 위한 보강구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 센터필러의 하부의 사이드 실(side sill) 내측보강패널과 사이드 실 외측보강패널 사이의 공간부에 폐단면을 형성하는 별도의 보강브라켓을 설치하여, 구조를 간단히 하면서 차량 측면 충돌시 충격을 흡수할 수 있도록 강성을 증가시킨 센터필러의 하부 보강구조에 관한 것이다.

일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 센터필러(1)는 차체의 구성요소로서 프런트 도어와 리어 도어 사이에 위치하며, 루프와 플로워 패널 사이에 수직으로 결합되어 차체 측면의 강성을 증가시키는 작용을 한다. 도 2는 도 1의 A-A에서 절취한 단면도이며, 도 3은 도 2의 센터필러의 하부를 확대한 도면이다. 도 2에서 나타낸 바와 같이 차량이 측면 충돌하게 되면 센터필러(1)의 하부에 응력이 집중되어 센터필러(1)가 변형선(2)까지 휘어지는 등 심한 변형이 발생하게 되고, 센터필러의 하단부가 실내측으로 과도하게 밀리게 되어 탑승자의 인체 상해치 중 하체에 미치는 상해가 크게 나타나게 된다.

차량의 측면 충돌에 대응하기 위한 종래의 센터필러의 보강구조는, 도 3에 나타낸 것과 같이 사이드 내측패널(10)과 사이드 외측패널(11) 사이에 사이드 실 내측보강패널(12)과 사이드 실 외측보강패널(13)이 설치되며, 상기 사이드 실 내측보강패널(12)과 사이드 실 외측보강패널(13) 사이에 별도로 사이드 실 상부보강패널(14)을 설치하고 또한 상기 사이드 실 외측보강패널(13)의 외측에서 사이드실 외측보강패널(13)을 감싸는 사이드 실 하부보강패널(15) 등 다수의 보강패널을 부착하여 차량의 측면 충돌에 대응하도록 하였다.

이러한 센터필러(1) 하부의 보강구조는 상기 사이드 실 외측보강패널(13)의 양단이 각각 사이드 실 내측보강패널(12) 및 사이드 실 상부보강패널(14)에 용접 등에 의해서 결합되어 박스구조(B)를 형성하게 된다. 하지만, 도 3에서 보는 바와 같이 상기 박스구조(B)는 별도의 상기 보강패널들(12, 13, 14)이 결합된 것으로, 사이드 외측패널(11)과 내측패널(10) 사이에서 일체형의 폐단면 구조를 형성하지 못하기 때문에, 사이드 외측 패널(11)측으로부터 들어온 충돌 에너지를 충분히 흡수할 수 없으며, 따라서 충돌 변형량이 그대로 사이드 내측패널(10)에 전달되게 된다. 이에 따라 종래의 센터필러의 하부 구조는 차량의 측면 충돌시 충격을 제대로 흡수하지 못하는 문제점을 가지고 있다.

또한, 사이드 실 상부 및 하부 보강패널(14, 15) 등 부수적인 보강부품으로 인해 차체의 조립 공정수가 증가하고 차체의 중량이 증가하는 문제점이 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 차체의 사이드 내측패널의 내측에 결합되는 사이드 실 내측보강패널과 차체의 사이드 외측패널의 내측에 결합되는 사이드 실 외측보강패널 사이 공간부에 일측이 개방되며 폐단면을 이루는 육면체의 보강브라켓을 설치하여 차량의 측면 충돌시 대응할 수 있는 강성을 보강할 수 있으며, 부품 공정수를 줄여 조립공정을 단순화할 수 있는 센터필러의 하부 보강구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 차체를 전착(전기영동)도장을 행할 경우 전해욕으로 사용되는 수지들이 상기 보강브라켓 내부로 용이하게 유입되거나 배출될 수 있는 구조를가지도록 하여 보강브라켓의 내부도 용이하게 전착 도장될 수 있는 센터필러의 하부 보강구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 자동차의 측면 센터필러를 나타내는 일부 사시도;

도 2는 도 1의 A-A에서 절취한 단면도;

도 3은 종래의 센터필러 하부의 단면도;

도 4는 본 발명에 따르는 센터 필러 하부의 보강구조에 대한 단면도; 그리고

도 5는 본 발명에 따르는 센터필러 하부의 보강구조에 설치되는 보강브라켓의 사시도이다

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 센터필러 10 : 사이드 내측패널

11 : 사이드 외측패널 12 : 사이드 실 내측보강패널

13 : 사이드 실 외측보강패널 20 : 보강브라켓

21 : 후면부 22, 23 : 상하부 플랜지

24, 25 : 좌우측 플랜지 26 : 관통공

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 차량의 측면 충돌시 충격을 흡수하기 위한 센터필러의 하부 보강구조로서, 차체의 사이드 내측패널의 내측에 결합되는 사이드 실 내측보강패널과 차체의 사이드 외측패널의 내측에 결합되는 사이드 실 외측보강패널 사이 공간부에 일측이 개방된 육면체의 보강브라켓이 설치되며, 상기 일측이 개방된 육면체의 보강브라켓은 후면부와 상하부 플랜지들이 일체로 구성되며, 상기 후면부와 좌우측 플랜지들이 일체로 형성되어 상기 보강브라켓의 단면이 폐단면을 형성하도록 하여 센터필러의 하부의 강성을 증가시키도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 보강브라켓의 후면부와 하부 플랜지가 상기 사이드 실 외측보강패널에 고정결합되며, 상기 보강브라켓의 상부 플랜지는 상기 사이드 실 내측보강패널을 사이에 두고 상기 차체의 사이드 내측패널과 고정결합된다.

또한, 본 발명의 상기 보강브라켓의 좌우측 플랜지들은 전방에서 절곡되어 다시 후방으로 연장되는 형상을 가지고 있어 충격을 이중으로 흡수할 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 보강브라켓의 좌우 플랜지들은 중심부에 관통공이 형성되어 있어 차체를 전착 도장을 행할 경우 전해욕으로 사용되는 수지들이 상기 보강브라켓 내부로 용이하게 유입되거나 배출될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따르는 센터필러의 하부 보강구조를 자세히 살펴본다. 도 4는 본 발명에 따르는 센터 필러 하부의 보강구조에 대한 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따르는 센터필러 하부의 보강구조에 설치되는 보강브라켓의 사시도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따르는 센터필러의 하부 보강구조는 종래의 사이드 실 상부 및 하부 보강패널(14, 15)(도 3참조) 대신에 일체로 형성된 보강 브라켓(20)이 사이드 실 내측보강패널(12)과 사이드 실 외측보강패널(13) 사이의 공간부에 장착된다.

상기 보강브라켓은 도 5에 도시된 바와 같이 일측이 개방되어 있으며, 상기 개방된 면과 마주보는 후면부(21)를 중심으로 상하부 플랜지들(22, 23)과 좌우측 플랜지들(24, 25)이 형성된 육면체 구조를 가지고 있다. 상기 후면부(21)와 상하부 플랜지들(22, 23)은 일체로 형성되어 있으며, 또한 좌우측 플랜지들(24, 25)도 후면부(21)와 일체로 형성되어 상하방향 및 좌우방향으로 각각 폐단면을 구성하고 있다. 상기 상부 플랜지(22)는 전방에서 수직하게 절곡된 결합면(27)을 구비하고 있다. 또한, 상기 좌우측 플랜지들(24, 25)은 각각 전방에서 절곡되어 다시 후방으로 연장되는 형상을 가지고 있어, 측면 충돌시 전달되는 충격을 이중으로 흡수할 수 있도록 하여 강성을 증가시킬 수 있는 구조를 가진다.

각각의 플랜지들(22, 23, 24, 25)은 서로 이웃하는 플랜지들과 분리되어 있어 보강브라켓(20)이 상기 공간부에 장착되더라도 서로 틈새를 가지고 있으며, 상기 좌우측 플랜지(24, 25)는 그 중심부에 상기 보강브라켓(20)의 내외측을 관통하는 관통공(26)이 형성되어 있다. 상기 틈새와 관통공(26)은 차체에 상기 좌우측 플랜지들(24, 25)이 조립된 후 전착 도장을 행할 경우 전해욕으로 사용되는 수지들이상기 보강브라켓(20)의 내부로 용이하게 유입되거나 배출될 수 있도록 하여 보강브라켓(20)의 내부에 대해서 용이하게 전착 도장을 행할 수 있도록 한다.

상기 보강브라켓(20)은 도 4에 도시한 바와 같이 사이드 실 내측보강패널(12)과 사이드 실 외측보강패널(13) 사이의 공간부에 설치된다. 상기 보강브라켓(20)의 후면부(21)와 하부 플랜지(23)는 사이드 실 외측보강패널(13)에 용접에 의해서 밀착 고정되며, 상기 보강브라켓(20)의 상부 플랜지(22)는 상기 결합면(27)을 통해서 사이드 실 내측보강패널(12)을 사이에 두고 차체의 사이드 내측패널(10)과 용접 결합된다.

상기 보강브라켓(20)은 사이드 실 내측보강패널(12) 및 사이드 실 외측보강패널(13) 사이에 설치된 상태에서, 도 5에서 보는 바와 같이 상하부 플랜지들(22, 23)과 좌우측 플랜지들(24, 25)이 각각 후면부(21)와 일체로 형성되어 있기 때문에 폐단면을 구성하게 되며, 이에 따라 차체의 충돌시 차체의 사이드 외측패널(11)로부터의 충격에 대응할 수 있는 강성을 증대시킬 수 있다. 또한, 보강브라켓(20)의 좌우측 플랜지들(24, 25)은 이중으로 절곡된 형상을 가지고 있기 때문에 충돌시 밀림량을 최소화하여 충격을 흡수하며, 좌우측 플랜지들(24, 25)의 중심부에 형성된 관통공(26)에 의해서는 전착 도장시 보강브라켓(20)의 내부에도 용이하게 전착도장이 가능하도록 한다.

상기와 같은 구조를 가진 본 발명의 조립하는 과정을 도 4를 참조로 하여 살펴보면, 먼저 보강브라켓(20)의 후면부(21)와 하부 플랜지(23)를 사이드 실 외측보강패널(13)과 용접하여 결합한 후 사이드 실 외측보강패널(13)을 차체의 사이드 외측패널(11)과 결합하여 외측 구조물을 제작한다. 그리고 나서, 상기 조립된 외측 구조물을 차체의 내측패널(10)과 용접하게 되는데, 보강브라켓(20) 중 상부 플랜지(22)의 결합면(27)이 사이드 실 내측보강패널(12)과 함께 차체의 내측패널(10)과 용접된다. 이때 결합면(27)이 차체의 내측패널(10)과 함께 용접되기 때문에 용접부위 상부에 형성된 시트벨트용 관통홀(28)을 용접관을 삽입시켜 차체의 내측패널(10)의 내측에서도 용접작업을 용이하게 행할 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명은 차체의 사이드 내측패널의 내측에 결합되는 사이드 실 내측보강패널과 차체의 사이드 외측패널의 내측에 결합되는 사이드 실 외측보강패널 사이 공간부에 일측이 개방되어 있으며 폐단면으로 구성된 육면체의 보강브라켓을 설치하여 차량의 측면 충돌시 대응할 수 있는 강성을 보강할 수 있으며, 종래의 보강패널을 대체할 수 있어 부품 공정수를 줄여 조립공정을 단순화할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 보강브라켓의 좌우측 플랜지가 각각 전방에서 절곡되어 다시 후방으로 연장되는 형상을 가지고 있어 측면 충돌시 충격을 이중으로 흡수할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 보강브라켓의 좌우측 플랜지의 중심부에 관통공을 형성하여 차체를 전착 도장을 행할 경우 전해욕으로 사용되는 수지들이 상기 보강브라켓 내부로 용이하게 유입되거나 배출될 수 있도록 한다.

Claims (4)

1. 차량의 측면 충돌시 충격을 흡수하기 위한 센터필러의 하부 보강구조로서,

   사이드 내측패널의 내측에 결합되는 사이드 실 내측보강패널과 사이드 외측패널의 내측에 결합되는 사이드 실 외측보강패널 사이 공간부에 일측이 개방된 육면체의 보강브라켓이 설치되며,

   상기 일측이 개방된 육면체의 보강브라켓은 후면부와 상하부 플랜지들이 일체로 구성되며, 상기 후면부와 좌우측 플랜지들이 일체로 형성되어 상기 보강브라켓의 단면이 폐단면을 형성하도록 하는 것을 특징으로 하는 센터필러의 하부 보강구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 보강브라켓의 후면부와 하부 플랜지가 상기 사이드 실 외측보강패널에 고정결합되며, 상기 보강브라켓의 상부 플랜지는 상기 사이드 실 내측보강패널을 사이에 두고 상기 차체의 사이드 내측패널과 고정결합되는 것을 특징으로 하는 센터필러의 하부 보강구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 보강브라켓의 좌우측 플랜지들은 전방에서 절곡되어 다시 후방으로 연장되는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 센터필러의 하부 보강구조.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 보강브라켓의 좌우측 플랜지들은 중심부에 관통공이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 센터필러의 하부 보강구조.