KR100538394B1 - 차량 바디용 필라 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 필라, 특히 승용차 바디용 필라에 관한 것으로서, 상기 필라는 바디의 내측을 항해 크라운 형상을 갖는 모자형 프로파일 빔(12)을 구비한다. 하부 모자형 프로파일 빔(20)의 크라운은 빔(12)의 크라운내에 위치되고, 상기 두 빔들의 플랜지는 함께 점용접으로 결합된다. 후방 도어(26)의 힌지(30)는 빔(20)에 고정된다. 후방 도어(26)의 전방 에지(27)는 도어가 개방될때 빔(20)의 크라운속으로 회전된다. 그래서, 빔(12)은 높은 크라운을 구비하며, 공간을 효율적으로 활용한다.

Description

차량 바디용 필라 {A PILLAR FOR A VEHICLE BODY}
본 발명은 차량 바디(body)용 필라(pillar)에 관한 것으로서, 필라를 형성하기 위해 연결되는, 강철 판(steel sheet)으로 된 두 개의 빔(beam)으로 구성된 필라에 관한 것이다. 상기 빔들 중 적어도 하나의 빔이 모자 형상으로 구성되며, 나머지 하나의 빔에 연결된 플랜지를 갖는다.
측면상의 충격 에너지 흡수에 대한 필요성은 점차적으로 증가되고 있으며, 필라들은 에너지 흡수를 위해 중요하다. 충격 에너지 흡수에 대한 필요성의 증가와 동시에, 중량 감소에 대한 필요성이 또한 증가되고 있다.
본 발명의 목적은 에너지 충격 흡수 성능 가지면서 종래의 필라보다 값싸고, 중량이 가벼운 에너지 흡수 필라를 제공하는데 있다.
이러한 목적은 차량 바디의 내부에 인접한 필라를 형성하는 빔들 중의 하나가 필라 두께의 외측 1/3에, 바람직하게는 필라의 최외측에 플랜지를 구비한 모자형 프로파일 빔(hat profile beam)인 것으로 달성된다. 상기 모자형 빔은 필라의 주요 에너지 흡수부이며, 필라용으로 이용가능한 대부분의 공간을 활용한다. 본 발명은 청구범위에 정의된 특징부로 이루어진다.
특히, 상기 필라가 B-필라일 때, 필라를 형성하는 다른 빔은 이러한 모자형 프로파일 빔 내부로 연장되는 것이 바람직하다. 그리고, 후방 도어용 힌지가 상기한 다른 빔에 고정될 수 있으며, 모자형 빔의 내측에 위치될 수 있다. 그러면, 후방 도어의 전방 에지는 모자형 프로파일 빔 내에 위치된 상기한 다른 빔의 영역 내로 회전할 수 있다. 이로써, 모자형 빔은 궁극적으로 이용가능한 공간을 활용한다.
차량 바디의 내부에 인접한 모자형 프로파일 빔이 외측으로 향해진 개구를 구비하기 때문에, 모자형 프로파일 형태의 가로 빔과 일체형으로 형성되거나 또는 이러한 가로 빔의 한 부분으로서 다른 부분에 용접등으로 접합되어 연장되는 부분과도 일체형으로 형성될 수 있다. 그러면, 상기 가로 빔이 차량 바닥의 중심터널에 지지되거나 고정되도록 배열되므로, 입력되는 힘이 중심 터널로 전달된다.
본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술될 것이다.
도 1은 B-필라를 형성하며, 필라에 결합되는 상부 및 하부 가로 빔을 나타내는 주요 빔의 사시도이다.
도 2는 완전한 필라, 전방 도어 및 후방 도어의 일부를 나타내며, 도 1의 라인 2-2를 따라 취해진 단면도이다.
도 3은 필라의 상세도를 나타내는 사시도이다.
승용차 타입 차량으로 도시된 B-필라는 깊은(deep) 프로파일을 갖는 모자형 빔(12)과, 얕은(low) 프로파일을 갖는 모자형 빔(20)으로 구성된다.
상기 깊은 프로파일 빔(12)은 굽은 에지(15,16)를 갖는 두 측면 플랜지(13,14)를 구비하며, 얕은 프로파일 빔(20)은 두 측면 플랜지(21,22)를 포함한다. 모자형 빔(12,20)들은 빔(20)이 실질적으로 빔(12) 내부에 위치되도록 동일방향을 향한다. 즉, 모자형 프로파일의 빔들의 측면 플랜지(13,14 및 21,22)들은 점용접에 의해서 쌍으로 접합된다. 도 1에는 자동차의 전방 도어(25) 및 후방 도어(26)가 도시되어 있다. 후방 도어(26)의 힌지(30)는 빔(20)에 고정된 부분(31)을 구비한다. 이 부분(31)에서, 빔(20)에 점용접된 판(28)에 의해서 받쳐지므로 빔(20)이 강화된다. 도 3에는 수정된 강화 판(28)이 도시되어 있다. 빔(20)은 판(28)의 두께만큼 깊은 요홈부(29)를 구비하고, 상기 판(28)은 빔(12)의 플랜지 아래에서 빔(12)의 프로파일을 따른다.
모자형 프로파일 빔(20)은 차량 바디의 외부에 인접한 반면, 주요 프로파일 빔(12)은 차량 바디의 내부에 인접하며, 두 빔들은 외향으로 옴폭 패인 요홈부를 구비한다. 점선의 원으로 표시된 바와 같이, 후방 도어(26)의 전방 에지(27)는 도어가 개방될 때 프로파일 빔(20)속으로 회전되며, 이것은 모자형 프로파일 빔(12)의 측면 플랜지(13,14) 및 도어의 외측 패널 사이의 거리가 종래 B-필라에 비해 감소될 수 있음을 의미한다. 따라서, 빔(12)은 더 깊은 프로파일을 가질 수 있고, 가용 공간을 더 효율적으로 활용할 수 있으며, 이것으로 필라를 보다 효율적이게 한다. 이것이 바람직하며 가장 효율적인 설계이지만, 대안적으로, 외측 빔(20)이 평평한 판으로 구성될 수도 있고 심지어 외측을 향향 크라운을 갖는 모자형 프로파일로 구성될 수도 있다. 이후의 설계에서, 플랜지들은 적어도 필라 두께의 외측 3분의 1 또는 4분의 1에 위치하여야 하며, 그렇지 않으면 에너지 흡수 효율이 감소될 수 있다.
도 1에서, 빔(12)은 빔(20)없이 도시되어 있다. 상기 빔(12)은 다양한 단면을 가지며, 중간부에서보다 끝부분(threshold)에서 폭이 더 넓고 높이는 더 낮다. 적절하게는, 빔(12)은 압축-경화 방법(고온 압착 및 경화 작업이 한 공정으로 냉각된 도구에 의해서 이루어짐)으로 형성되고 경화되며, 차량 바닥에 바람직하게는 점용접등으로 고정된 가로 빔(35)과 일체형으로 형성되어, 측면 충격으로부터 온 힘이 중심 터널(36)에 전달되도록 차량 바닥의 중심 터널(36)을 지지할 수 있다. 적절하게는, 필라에 인접한 가로 빔(35)의 단편이 변형영역을 형성하도록 빔(12)과 가로 빔(35)의 다른 부분들보다 보다 연성(milder)이어야 한다. 이는 비경화(unharden)되거나, 연화(anneal)됨으로써 보다 연성으로 될 수 있다. 가로 빔(35)은 상기 빔(12)에 인접한 가로 빔의 부분, 예를 들어 부호 37 또는 38로 표시된 지점에서 접합될 수 있고, 그와 일체로도 형성될 수 있다. 동일한 방법으로, 지붕 빔(40; roof beam)의 단편이 빔(12)과 일체로 형성되어 연장될 수 있다. 대안적으로, 상기 지붕 빔(40) 전체가 개별적으로 형성될 수 있으며, 부호 41로 지시된 지점에서 바람직하게는 점용접으로 빔(12)의 상부에 고정될 수 있다.
상기 압축-경화 방법은 GB 제 1490535호에 기술되어 있으므로 본원에서는 그 상세 내용을 생략한다.

Claims (8)

  1. 서로 결합된 두개의 강철판 빔들을 포함하는 차량 바디용 필라로서,
    상기 빔들 중 제 1 빔(20)은 차량 바디의 외측면에 인접하고, 제 2 빔(12)은 차량 바디의 내부에 인접하며, 상기 빔들 중의 하나 이상의 빔은 나머지 하나의 빔에 결합된 플랜지를 갖는 모자형 프로파일인, 차량 바디용 필라에 있어서,
    상기 제 2 빔(12)이 모자형 프로파일 빔이고, 상기 두 개의 빔(12,20)은 상기 제 2 빔(12)의 플랜지(13,14)가 상기 필라 두께의 외측 3분의 1 내에 형성되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 차량 바디용 필라.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 플랜지(13,14)들이 상기 필라의 가장 외측부분에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 바디용 필라.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 빔(20)이 상기 제 2 빔(12) 안쪽으로 연장되는 것을 특징으로 하는 차량 바디용 필라.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1 빔(20)이 모자형 프로파일 빔인 것을 특징으로 하는 차량 바디용 필라.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필라는 B-필라 형태이며, 상기 제 1 빔(20)상에는 후방 도어용 힌지(30)가 장착되는 것을 특징으로 하는 차량 바디용 필라.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 2 빔(12)이 가로 빔(35) 또는, 접합된 가로 빔(35)의 일부와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 바디용 필라.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 가로 빔(35)은 상기 차량 바디 바닥의 중심 터널(36)을 지지하는 것을 특징으로 하는 차량 바디용 필라.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 빔(12) 및 상기 가로 빔(35)은 경화성 강철이며, 상기 제 2 빔(12) 부근의 상기 가로 빔의 일부분은 변형 영역을 형성하도록 비경화되거나 또는 연화되는 것을 특징으로 하는 차량 바디용 필라.
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