KR100839630B1 - 차체 측면 구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 하중전달부재가 횡방향 인보드부를 구비하고, 하중수용부재가 상기 하중전달부재의 횡방향 인보드부를 향하고 있는 횡방향 외향부를 구비한 차체 측면 구조물이 제공된다. 상기 횡방향 인보드부 및 상기 횡방향 외향부는 다수의 방향으로 차량 도어 상에 가해지는 하중들을 내측도어보조부재로부터 가로부재로 전달하도록 구성된다. 이에 따라, 상기 하중전달부재로부터 오프셋된 위치에 가해지는 하중 및 상기 차량의 횡방향에 대해 비스듬한 방향으로 차량 도어 상에 가해지는 하중이 도로전달율의 실질적인 감소없이도 상기 가로부재(차체)로 효과적으로 전달된다. 따라서, 하중전달부재의 위치 상에서 발생하는 충격과 같이 효율적인 오프셋 충격의 힘을 전달하는 것이 가능하게 된다.

Description

차체 측면 구조물{VEHICLE BODY SIDE STRUCTURE}
본 발명은 측면 충돌 시 측면 충격 하중을 흡수하는 차체 측면 구조물에 관한 것이다.
측면 충돌 시 측면 충격 하중을 흡수하는 종래의 차체 측면 구조물들이 JP-A-10-95231, JP07-81507 및 JP-A-08-26144에 개시되어 있다. 예를 들어, JP-A-10-95231에는, 종방향으로 연장되어 차량 도어의 내부의 하부에 부착된 임팩트 바아(impact bar)에 하중 전달용 브래킷(bracket)이 부착되어 있다. 상기 브래킷의 인보드면(inboard surface)은 가로부재(crossmember)의 단부면을 향하고 있다.
하지만, 상술된 종래의 구조물에 있어서는, 측면 충돌 하중이 상기 브래킷으로부터 오프셋(offset)되는 위치(예컨대, 브래킷의 전방에 위치한 위치)에 가해지는 경우, 상기 가로부재 및 그에 따른 차체에 대한 하중 전달율(load transmission rate)이 감소한다. 이에 따라, 보다 큰 충격 하중을 흡수하기 위해서는 도어 패널의 두께가 증가되어야만 한다.
다시 말해, 상술된 종래의 구조물에서는, 하중 전달용 브래킷 및 가로부재의 단부면이 횡방향으로만 정렬되어 있다. 이에 따라, 측면 충격 하중이 브래킷의 정확한 위치에 그리고 횡방향으로만 가해질 때, 상기 브래킷에 측면 충격 하중이 효 과적으로 전달된다. 하지만, 브래킷이 가로부재와 면 접촉(planar contact)되어 있지 않기 때문에, 오프셋된 측면 충격 하중이 브래킷 위치에 가해지는 경우에 하중 전달율이 감소하는데, 이는 접촉부의 국부적인(즉, 부분적인) 변형 및 내변형성(deformation resistance)의 감소를 초래하게 된다.
본 발명은 가해지는 측면 충격 하중이 차체 측면 구조물의 위치로부터 오프셋되는 경우에도, 하중 전달율의 감소를 방지하는 차체 측면 구조물을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 차체 측면 구조물은 차량 내부 바닥 상에 장착되어, 상기 차량의 횡방향으로 연장되는 가로부재, 상기 가로부재 횡방향 외부에 장착된 도어, 및 상기 도어 내부의 하부에 제공되어, 상기 차량의 종방향으로 연장되는 내측도어보조부재(inner door auxiliary member)를 포함한다. 하중전달부재는 상기 도어 내부에 장착되어 횡방향 인보드부(lateral inboard portion)를 구비한다. 하중수용부재는 상기 가로부재에 장착되어, 상기 하중전달부재의 횡방향 인보드부를 향하고 있는 횡방향 외향부(lateral outward portion)를 구비한다. 상기 횡방향 인보드부 및 상기 횡방향 외향부는, 상기 도어에 가해질 수도 있는 충격 하중을 상기 내측도어보조부재로부터 상기 가로부재로 전달하도록 구성되어 있다. 상기 충격 하중은 서로 상이한 방향으로 가해질 수도 있다.
상기 차체 측면 구조물에 있어서, 상기 충격 하중은 제1방향으로 가해지는 제1충격하중 및 상기 제1방향과 상이한 제2방향으로 가해지는 제2충격하중을 포함한다. 상기 하중수용부재의 횡방향 외향부는 상기 하중전달부재로부터 상기 제1충격하중을 수용하는 제1부분 및 상기 하중전달부재로부터 상기 제2충격하중을 수용하는 제2부분을 포함할 수도 있다.
상기 차체 측면 구조물에 있어서, 상기 충격 하중은 제1방향으로 가해지는 제1충격하중 및 상기 제1방향과 상이한 제2방향으로 가해지는 제2충격하중을 포함한다. 상기 하중전달부재의 횡방향 인보드부는 상기 제1충격하중을 상기 하중수용부재로 전달하는 제1부분과 상기 제2충격하중을 상기 하중수용부재로 전달하는 제2부분을 포함할 수도 있다.
본 발명의 상기 실시형태들에 따른 상기 차체 측면 구조물에 있어서, 상기 하중수용부재 및 상기 하중전달부재는 상기 차량 도어 상에 가해지는 다수의 하중을 다수의 방향으로 상기 내측도어보조부재로부터 상기 가로부재로 전달하도록 구성되어 있다. 이에 따라, 상기 하중전달부재의 (정확한) 위치에 상기 차량의 횡방향으로만 가해지는 측면 충격 하중 뿐만 아니라, 상기 하중전달부재로부터 오프셋된 위치에 가해지는 측면 충격 하중 및 상기 차량의 횡방향에 대해 비스듬한 방향으로 차량 도어 상에 가해지는 측면 충격 하중도 하중전달율의 실질적인 감소(또는 실질적인 변동)없이 상기 가로부재(차체)로 전달된다.
상기 하중수용부재는 각각 상기 제1부분과 상기 제2부분에 대응하고, 상기 제1하중과 상기 제2하중을 수용하는 제1면과 제2면을 구비할 수도 있다. 대안적으로는, 상기 하중전달부재가 각각 상기 제1부분과 상기 제2부분에 대응하고, 상기 제1하중과 상기 제2하중을 전달하는 제1면과 제2면을 구비할 수도 있다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 각각의 하중수용면을 향하는 방향과 같은 다수의 방향으로 측면 충격 하중이 가해지면, 상기 하중수용부재가 다수의 하중수용면을 가지거나 상기 하중전달부재가 다수의 하중전달면을 가지기 때문에, 상기 하중전달부재가 상기 하중수용부재와 실질적으로 면 접촉하게 된다. 상기 하중전달부재가 상기 하중수용부재와 실질적인 면 접촉을 하는 경우, 점 접촉 또는 선 접촉에 비해, 내변형성이 덜 감소하게 되고, 접촉부에 국부적인(부분적인) 변형이 덜 일어나게(진행되게) 된다. 다시 말해, 오프셋 충격 하중이 차량 도어에 가해지는 경우에도, 하중전달부재로부터 하중수용부재로의 전달율이 감소되지 않는다. 따라서, 측면 충격 하중이 가로부재(차체)에 더욱 적절하게 전달되어, 상기 측면 충격 하중이 상기 차체에 효과적으로 흡수된다.
차량을 위쪽에서 보면, 상기 하중수용부재의 제1면은 상기 차량의 실질적으로 종방향으로 연장될 수도 있고, 실질적으로 수직일 수도 있다. 상기 하중수용부재의 제2면은 상기 제1면에 대해 소정의 각도로 기울어질 수도 있다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 차체 측면 구조물이 차량의 실질적으로 종방향으로 연장되고 실질적으로 수직인 제1면을 포함하는 하중수용면을 가지기 때문에, 차량의 상부에서 보면, 상기 제2면이 상기 제1면에 대해 소정의 각도로 기울어져 있으며, 상기 하중전달부재는 측면 충격 하중이 상기 하중전달부재의 위치에 가해질 때 상기 제1면과 실질적인 면 접촉을 하게 된다. 상기 하중전달부재는, 측면 충격 하중이 상기 하중전달부재로부터 이격된 위치에 가해질 때, 상기 제2면과 실질적인 면 접촉을 하게 된다. 따라서, 상기 측면 충격 하중이 상기 가로부재로 효과적으로 전달된다.
다시 말해, 본 발명의 실시형태에 따른 차체 측면 구조물에 있어서, 하중전달부재로부터 오프셋된 위치에 가해지는 측면 충격 하중 및 차량의 횡방향에 대해 소정의 각도의 방향으로 가해지는 측면 충격 하중은 상기 하중전달부재의 (정확한) 위치에 가해지는 측면 충격 하중들에 비해, 하중 전달율의 실질적인 감소나 실질적인 변동없이 상기 가로부재로 전달된다.
본 발명의 추가적인 실시형태에 있어서, 상기 제2면은 차량의 종방향으로 상기 제1면의 전방에 위치할 수도 있으며, 상기 소정의 각도는 15도와 20도 사이에 있을 수도 있다.
본 발명의 실시형태에 따른 차체 측면 구조물에 있어서, 상기 제2면은 차량의 종방향으로 상기 제1면의 전방에 위치하고, 상기 제2면은 상기 제1면에 대해 15°와 20°사이의 각도로 기울어져 앞쪽 및 바깥쪽을 향하고 있으므로, 하중전달부재로부터 전방으로 이격된 위치 또는, 상기 횡방향에 대해 소정의 각도의 일 방향으로 측면 충격 하중이 가해져 상기 하중전달부재의 인보드면이 뒤쪽 및 안쪽으로 향하도록 기울어지도록 하는 경우에 상기 하중전달부재의 인보드면이 상기 제2면과 실질적인 면 접촉을 하게 된다.
본 발명의 상기 목적 및 추가 목적, 특징 및 장점들은, 동일한 도면부호가 동일한 요소들을 표시하도록 사용된 첨부 도면들을 참조하여 후술하는 바람직한 실시예들의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 도어가 이점쇄선으로 표시된 본 발명의 제1실시예에 따른 차량의 외부에서 본 도어(차량) 내부의 차체 측면 구조물을 예시한 사시도;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량의 외부에서 본 도어(차량) 내부의 차체 측면 구조물을 예시한 측면도;
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 차체 측면 구조물을 도시한 도 2의 3-3을 따라 취한 화살표도;
도 4는 하중수용부재를 예시한 사시도;
도 5는 도 4의 화살표 5의 방향의 화살표도;
도 6은 도 4의 화살표 6의 방향의 화살표도;
도 7은 도 4의 화살표 7의 방향의 화살표도;
도 8은 측면 충격 하중이 하중전달부재의 위치에 가해지는 경우, 하중수용부재의 제1면과 실질적인 면 접촉을 하고 있는 하중전달부재의 인보드면을 예시한 평면도;
도 9는 측면 충격 하중이 하중전달부재의 전방에 대해 오프셋된 위치에 가해지는 경우, 상기 하중수용부재의 제2면과 실질적인 면 접촉을 하고 있는 기울어진 하중전달부재의 인보드면을 예시한 평면도;
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 차체 측면 구조물을 예시한 평면도;
도 11은 측면 충격 하중이 하중전달부재의 위치에 가해지는 경우, 상기 하중전달부재의 제1면이 상기 하중수용부재의 횡방향 외측면과 실질적인 면 접촉을 하는, 본 발명의 제2실시예에 따른 차체 측면 구조물을 예시한 평면도; 및
도 12는 측면 충격 하중이 하중전달부재의 전방에 대해 오프셋되는 위치에 가해지는 경우, 상기 기울어진 하중전달부재의 제2면이 상기 하중수용부재의 횡방향 외측면과 실질적인 면 접촉을 하는, 본 발명의 제2실시예에 따른 차체 측면 구조물을 예시한 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 도면들을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 차체 측면 구조물(S1)을 보여준다. 도 1 및 도 2에 도시된 차체 측면 구조물(S1)은 측면 충격 충돌이 세단형 자동차의 후방 도어 위치에 발생하는 경우, 차체(10)가 측면 충격 하중을 수용하는 하중전달구조물에 관한 것이다. 상기 차체 측면 구조물(S1)은 도어(14), 임팩트 빔(도어 내부에 제공된 내측도어보조부재)(16), 하중전달부재(18) 및 하중수용부재(20)를 포함한다.
상기 가로부재(12)는 예컨대 용접에 의해 차체(10)의 차량내부바닥(22) 상에 장착되어 상기 차체(10)의 횡방향으로 연장되어 있는 보강부재이다. 상기 차량내부바닥(22)의 횡단부들에서 아래쪽으로 만곡되어 횡방향으로 연장되어 있는 가로부재(12)의 양쪽 외측 단부들은 차량의 종방향으로 연장된 로커(rockers; 30)에 연결되어 있다.
상기 도어(14)는 상기 가로부재(12) 외부에 횡방향으로 장착되어 있다. 상기 도어는 적어도 외측도어패널(24) 및 내측도어패널(28)로 형성되어 있다. 상기 도어(14)는 힌지(도시안됨)에 의해 센터 필라(center pillar; 44)에 장착되어 있는 후 방 도어이다. 상기 센터 필라(44)는 로커(30)로부터 위쪽으로 연장된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 로커(30)의 후방단에는 리어 휠하우스(rear wheelhouse; 32)가 제공된다. 상기 리어 휠하우스(32) 위쪽에는 리어 필라(34)가 제공된다. 루프 사이드 레일(roof side rail; 36)은 상기 리어 필라(34)의 상부단으로부터 차량의 종방향으로 상기 차량의 전방을 향해 연장된다. 상기 센터 필라(44)의 상부단은 상기 루프 사이드 레일(36)에 연결된다. 따라서, 도어-개방부(26)는 센터 필라(44), 로커(30), 리어 휠하우스(32), 리어 필라(34) 및 루프 사이드 레일(36)로 에워싸인 영역으로 형성된다.
도 1 및 도 2에서, 임팩트 빔(impact beam; 16)과 같은 내측도어보조부재는 예컨대 상기 도어(14)의 내부의 하부에 장착되어 상기 차량의 종방향으로 연장되는 고장력강관(high tensile steel pipe)이다. 상기 임팩트 빔(16)의 전방단과 후방단은 각각 마운팅 브래킷(40)을 통해 도어(14)에 고정된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 도어(14)의 내부의 하부는, 상기 임팩트 빔(16)이 차량의 측면에서 볼 때 가로부재(12)와 중첩되는 위치이다. 따라서, 측면 충격 하중이 측면 충돌 시에 임팩트 빔(16)으로부터 가로부재(12)로 효과적으로 전달된다. 뒷 좌석에 관한 위치에 대해서는, 상기 임팩트 빔(16)이 차량의 종방향으로(길이방향으로) 연장되어, 풋 영역을 보호하기 위해 뒷 좌석의 풋 영역 외부에 횡방향으로 위치한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 임팩트 빔(16)은 전방단이 후방단보다 높도록 기울어진다. 도어내부보조부재는 판형보강부재, 부분적으로 자체 보강된 내측도어패널 또는 상기 도어(14)를 보강하여 측면 충격 하중을 하중전달부재(18)로 전달하는 여타의 구 조물일 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하중전달부재(18)는 두 박스형 부재의 대향하는 플랜지부(18A)들을 결합 및 연결하여 형성되는 폐쇄단면부재(closed-cross section member)일 수도 있다. 상기 두 박스형 부재들은 철판의 프레스 몰딩으로 형성될 수도 있다. 상기 하중전달부재(18)는 예컨대 상기 도어(14) 내의 임팩트 빔(16)의 인보드면 상에 고정되어, 측면 충격 하중이 상기 임팩트 빔(16)으로부터 가로부재(12)로 전달되도록 할 수도 있다. 상기 하중전달부재(18)는 내측도어패널(28)을 통해 연장되어, 예컨대 플랜지부(18A)의 근사적인 중앙부를 상기 내측도어패널(28)에 용접하거나 볼트로 조여 상기 내측도어패널(28)에 부착된다. 상기 하중전달부재(18)는 내부패널(38)에 제공된다.
상기 하중전달부재(18)의 횡방향 외측면(18B)은 상기 임팩트 빔(16)의 인보드부에 인접하거나 접촉되어 있다. 지지부(18C)는 횡방향 외측면(18B)의 하부단으로부터 바깥쪽으로 횡방향으로 연장되어, 임팩트 빔(16)을 지지하도록 상기 임팩트 빔(16) 아래로 연장되어 있다. 상기 지지부(18C)는 하향 임팩트 하중이 임팩트 빔(16)에 가해지는 경우에 상기 임팩트 빔(16)의 하향 이동을 억제한다. 상기 하중전달부재(18)의 인보드면(18D)은 예컨대 평탄면일 수도 있으며, 상기 차량의 횡방향으로 하중수용부재(20)를 향한다.
도 1 및 도 3에서, 하중수용부재(20)는 가로부재(12) 상에 장착되고, 하중전달부재(18)의 인보드부를 향하고 있다. 상기 하중전달부재(18)로부터 다수의 방향으로 하중을 수용하기 위하여, 상기 하중수용부재(20)는 차량의 종방향으로 그리고 수직방향으로 연장되는 제1면(41) 및 상기 차량의 상부에서 볼 때 상기 제1면(41)에 비스듬한 제2면(42)과 같은 다수의 하중수용면들을 구비한다. 상기 제1면(41)은 대체로 상기 하중전달부재(18)의 인보드면(18D)에 평행하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제2면(42)은 상기 제1면(41)의 전방에 종방향으로 위치한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제2면(42)은 예컨대 상기 제1면(41)에 대해 15도와 20도 사이의 각도(θ)로 기울어지고, 차량의 전방을 향해 또는 상기 차량에 비스듬하게 향하고 있다. 상기 제2면(42)은 예컨대 하중수용부재(20)의 에지와 같은 하중수용면의 일부분을 절단하여 형성될 수도 있다. 따라서, 상기 하중수용부재(20)의 중량이 상기 절단부의 중량만큼 감소된다.
상기 제1면(41)에 대한 제2면(42)의 경사각은, 15와 20도 사이일 수도 있는데, 각도가 15도보다 작으면 상기 제2면(42)이 상기 제1면(41)에 거의 평행할 수 있기 때문이다. 이 경우, 측면 충격 하중이 하중전달부재(18)로부터 오프셋된 위치에 가해져 상기 하중전달부재(18)가 기울어지면, 하중전달부재(18)의 인보드면(18D)이 상기 제2면(42)과 실질적인 면 접촉을 하게 되는 것이 어렵기 때문에 하중전달율이 감소한다. 다른 한편으로, 각도가 20도보다 큰 경우에도 하중전달율이 감소하는데, 그 이유는 상기 하중전달부재(18)의 인보드면(18D)이 제2면(42)과 실질적인 면 접촉을 하게 되더라도, 상기 가로부재(12)에 전달될 하중의 횡방향 성분이 감소하기 때문이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1면(41) 및 제2면(42)은 위쪽을 향하도록 기울어진 상부(41A, 42A) 및 실질적으로 수직 연장되는 하부(41B, 42B)를 형성하기 위해 능선(46, 48)에 의해 분할될 수도 있다. 이러한 구조에 의하면, 측면 충격 하중이 임팩트 빔(16) 위쪽의 위치에 가해지고, 하중전달부재(18)의 인보드면(18D)이 아래쪽으로 기울어지는 경우, 상기 하중전달부재(18)가 상기 하중수용부재(20)의 상부(41A 또는 42A)와 실질적인 면 접촉을 하게 되는 경향이 있다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 하중수용부재(20)는 상기 가로부재(12)와 별도로 제공된다. 상기 하중수용부재(20)의 높이는 상기 제1면(41)의 외측단부로부터 횡방향 안쪽방향으로 점진적으로 감소한다. 상기 가로부재(12)에 대한 하중전달율을 고려하여, 상기 하중수용부재(20)가 상기 가로부재(12)의 중앙 영역과 같은 높이로 부착될 수도 있다. 상술된 바와 같이, 상기 가로부재(12)의 횡방향 외측단부들은 상기 차량내부바닥(22)의 횡방향 단부들에서 아래쪽으로 만곡된다. 그러므로, 하중수용부재(20)가 가로부재(12)의 만곡된 영역(중앙 영역)과 같은 높이의 위치에 부착된다면, 상기 하중수용부재(20)와 하중전달부재(18)간의 높이(수직 방향)의 오프셋(차이)이 감소하게 되므로, 하중전달율의 감소가 억제된다.
상술된 바와 같이, 차체 측면 구조물(S1)에 있어서, 하중이 도어(14)에 가해지면, 하중전달부재(18)와 하중수용부재(20)간의 하중전달의 실질적인 감소없이, 상기 하중전달부재(18)가 횡방향을 포함하는 다수의 방향으로 상기 하중수용부재(20)와 실질적인 면 접촉을 하게 된다. 따라서, 상기 하중전달부재(18)로부터 상기 하중수용부재(20)를 거쳐 상기 가로부재(12)로 충격 하중이 효과적으로 전달된다.
상기 실시예에서는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 부착개구부(20A) 및 볼트(도시안됨)를 이용하여 볼트로 조임으로써 상기 하중수용부재(20)가 상기 가로 부재(12)에 부착된다. 대안적으로는, 하중수용부재(20)가 가로부재(12)에 용접될 수도 있다. 상기 하중수용부재(20) 및 가로부재(12)는 하나의 피스로 단일적으로 형성되어, 하중수용부재(20)의 제1면(41)과 제2면(42)이 상기 가로부재(12) 상에 일체형으로 형성되도록 할 수도 있다.
상기 실시예에 있어서, 하중전달부재(18)의 인보드면(18D)은 단 하나의 평탄면으로 형성되고, 하중수용부재(20)는 제1면(41)과 제2면(42)을 포함하는 다수의 하중수용면들을 구비한다. 대안적으로, 상기 하중수용부재(20)의 횡방향 외측면이 단 하나의 평탄면으로 형성될 수도 있고, 상기 하중전달부재(18)의 인보드면(18D)이 다수의 하중전달면을 구비할 수도 있다.
상기 차체 측면 구조물(S1)에 있어서는, 상기 하중전달부재(18)로부터 다수의 방향으로 하중을 적절하게 수용하는 하중수용부재(20)가 가로부재(12)에 제공된다. 이에 따라, 측면 충격 하중이 하중전달부재(18)로부터 오프셋된 위치에 가해지거나, 또는 측면 충격 하중이 횡방향에 비스듬한 방향으로 도어 상에 가해지면, 이러한 하중 뿐만 아니라 상기 하중전달부재(18)의 위치에 직접 가해지는 하중도 하중전달율의 실질적인 감소없이 가로부재(12) 및 이에 따른 차체(10)에 적절하면서도 효율적으로 전달된다. 다시 말해, 예컨대 차량의 횡방향으로만 가해지는 측면 충격 하중 이외에도, 상기 차량의 횡방향과 상이한 방향으로 가해지는 측면 충격 하중이 상기 하중전달율의 실질적인 감소없이 전달된다.
보다 상세하게는, 도 8에 도시된 바와 같이, 차체 측면 구조물(S1)을 구비한 차량의 도어(14)에 대해 측면 충격 충돌이 발생하여, 하중전달부재(18) 및 임팩트 빔(16)의 교차부에 법선 방향으로 측면 충격 하중(F)이 가해지면, 상기 하중전달부재(18)는 횡방향 안쪽으로 가압되어, 상기 하중전달부재(18)의 인보드면(18D)이 상기 하중수용부재(20)의 제1면(41)과 접촉하게 된다. 이 경우, 상기 인보드면(18D)은 제1면(41)과 실질적인 면 접촉을 하게 되기 때문에, 내변형성이 점 접촉이나 선 접촉에 비해 덜 감소하기 쉽다. 따라서, 접촉 위치에 국부적인(부분적인) 변형이 덜 발생하기 쉽다. 이에 따라, 하중전달율의 실질적인 감소없이, 측면 충격 하중(F)이 가로부재(12)에 전달된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 측면 충격 하중(F)이 하중전달부재(18)의 전방에 대해 오프셋된 위치 상에 가해지면, 상기 하중전달부재(18)가 기울어져 상기 도어(14) 또는 임팩트 빔(16)의 변형으로 인하여 기울어져 횡방향 안쪽으로 가압된다. 이 경우, 기울어진 제2면(42)은 하중수용부재(20) 상에 형성되기 때문에, 상기 하중전달부재(18)의 인보드면(18D)이 상기 제2면(42)과 접촉하게 된다. 다시 말해, 상기 인보드면(18D)이 제2면(42)과 실질적인 면 접촉을 하게 되기 때문에, 접촉 위치에 국부적인 변형이 점 접촉이나 선 접촉에 비해 덜 발생하기 쉽다. 이에 따라, 하중전달율의 실질적인 감소없이, 측면 충격 하중(F)이 가로부재(12)에 전달된다. 차량의 비스듬한 전방 방향과 같이 상기 차량의 횡방향에 대해 비스듬한 방향으로 측면 충격 하중(F)이 도어에 가해지는 경우에도 동일한 효과가 얻어진다.
상술된 바와 같이, 차체 측면 구조물(S1)에 있어서, 상기 하중수용부재(20)는 제1면(41) 또는 제2면(42)을 향하는 방향(즉, 각각의 면에 수직인 방향)으로 상기 하중전달부재(18)로부터 측면 충격 하중(F)을 수용한다. 따라서, 측면 충격 하 중(F)이 차체(10)에 효율적으로 전달되고, 상기 차체(10)에 의해 효과적으로 흡수된다.
측면 충격 하중(F)이 임팩트 빔(16) 위쪽의 위치에 가해지면, 상기 하중전달부재(18)의 인보드면(18D)이 아래쪽으로 기울어질 수도 있다. 상기 하중전달부재(18)의 지지부(18C)는 상기 임팩트 빔(16)의 하향 이동을 억제한다는 점에 유의한다. 이 경우, 제1면(41)과 제2면(42)의 상부(41A, 42A)들이 각각 상기 하부(41B, 42B)(도 4 및 도 5 참조)에 대해 위쪽으로 기울어진다면, 상기 인보드면(18D)은 상기 하중수용부재(20)와 실질적인 면 접촉을 하게 된다(제1면(41)의 상부(41A) 또는 제2면(42)의 상부(42A)). 따라서, 상기 하중전달부재(18)의 인보드면(18D)은 4방향, 즉 제1면과 제2면(41, 42)의 상부(41A, 42A) 및 하부(41B, 42B) 각각에 수직인 방향으로 상기 하중전달부재(18)와 실질적인 면 접촉을 하게 되도록 구성되어 있다. 이에 따라, 각종 측면 충돌력이 효율적으로 그리고 효과적으로 흡수될 수 있게 된다.
제2실시예의 차체 측면 구조물(S2)에 있어서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 하중전달부재(18)의 인보드면이 하중전달면으로서 제1면(51)과 제2면(52)을 가진다. 하중수용부재(20)의 횡방향 외측면(20B)은 대체로 제1면(51)과 평행하여, 상기 제1면(51)을 향하고 있다. 상기 제1면(51)과 제2면(52)간의 상대 위치 또는 상기 제1면(51)에 대한 제2면(52)의 각도는 상기 제1실시예에서의 제1면(41)과 제2면(42)간의 상대 위치 또는 각도와 유사하거나 대체로 동일하다. 여타의 부분들은 제1실시예와 유사하다. 이에 따라, 제1실시예와 유사한 부분들은 동일한 참조부호들 로 표시하고 그 설명은 생략하기로 한다.
도 11에서, 차체 측면 구조물(S2)을 구비한 차량의 도어(14)에 대해 측면 충격 충돌이 발생하면, 하중전달부재(18)와 임팩트 빔(16)의 교차부에서 차량의 횡방향으로 측면 충격 하중(F)이 가해져, 상기 하중전달부재(18)가 횡방향 안쪽으로 가압되고, 하중전달면으로서 상기 하중전달부재(18)의 제1면(51)이 상기 하중수용부재(20)의 횡방향 외측면(20B)과 접촉하게 된다. 따라서, 상기 제1면(51)을 통해 가로부재(12)에 실질적으로 평행한 방향으로 상기 하중전달부재(18)에 의해 측면 충격력(F)이 전달된다. 이 경우, 상기 제1면(51)은 횡방향 외측면(20B)과 실질적인 면 접촉을 하게 되기 때문에, 내변형성이 점 접촉이나 선 접촉에 비해 덜 감소하기 쉽다. 따라서, 접촉 위치에서 국부적인 변형이 덜 발생하기 쉽다. 이에 따라, 하중전달율의 실질적인 감소없이도 측면 충격 하중(F)이 가로부재(12)에 전달되게 된다.
또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 하중전달부재(18)의 전방에 대해 오프셋된 위치에 측면 충격 하중(F)이 가해지면, 상기 하중전달부재(18)가 기울어져, 도어(14) 또는 임팩트 빔(16)의 변형으로 인하여 횡방향 안쪽으로 가압된다. 기울어진 제2면(52)은 하중전달부재(18) 상에 형성되기 때문에, 상기 제2면(52)이 상기 하중수용부재(20)의 횡방향 외측면(20B)과 접촉하게 된다. 따라서, 오프셋된 측면 충격력(F)은 상기 제2면(52)을 통해 가로부재(12)에 실질적으로 평행한 방향으로 상기 하중전달부재(18)에 의해 전달된다. 이 경우, 제2면(52)은 횡방향 외측면(20B)과 실질적인 면 접촉을 하게 되기 때문에, 접촉 위치에서 국부적인 변형이 점 접촉이 나 선 접촉에 비해 덜 일어나기 쉽다. 이에 따라, 하중전달율의 실질적인 감소없이도 측면 충격 하중(F)이 가로부재(12)에 효과적으로 전달되게 된다. 차량의 비스듬한 전방 방향과 같이 상기 차량의 횡방향에 대해 비스듬한 방향으로 측면 충격 하중(F)이 도어에 가해지는 경우에도 동일한 효과가 얻어진다.
상술된 바와 같이, 차체 측면 구조물(S2)에 있어서, 측면 충격 하중(F)은 하중전달부재(18)로부터 하중수용부재(20)로 전달되고, 상기 측면 충격 하중(F)은 추가로 가로부재(12)를 거쳐 차체(도시안됨)로 전달된다. 따라서, 상기 측면 충격 하중(F)이 상기 차체(10)에 의해 효과적으로 흡수된다.
상술된 각각의 실시예에 있어서, 상기 하중전달부재(18)는 상기 하중수용부재(20)와 실질적인 면 접촉을 하고 있다. 하지만, 하중전달율을 감소시키는 국부적인 변형이 접촉 시에 일어나지 않는 한, 다양한 형태의 접촉이 허용가능하다.
지금까지 본 발명의 일부 실시예들을 상술하였지만, 본 발명은 예시된 실시예들의 상세한 설명으로 제한되는 것이 아니라, 당업계의 당업자들에게는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서도 본 발명이 다양한 변형예, 수정예 또는 개선예들로 구현될 수도 있음은 자명하다.

Claims (14)

  1. 차체 측면 구조물에 있어서,
    차량 내부 바닥 상에 장착되어, 상기 차량의 횡방향으로 연장되는 가로부재(12);
    상기 가로부재(12) 횡방향 외부에 장착된 도어(14);
    상기 도어 내부의 하부에 제공되어, 상기 차량의 종방향으로 연장되는 내측도어보조부재(16);
    상기 도어 내부에 장착되어 횡방향 인보드부를 구비한 하중전달부재(18); 및
    상기 가로부재에 장착되어, 상기 하중전달부재의 횡방향 인보드부를 향하고 있는 횡방향 외향부를 구비한 하중수용부재(20)를 포함하여 이루어지고,
    상기 횡방향 인보드부 및 상기 횡방향 외향부는, 복수의 상이한 방향으로 상기 도어 상에 가해지는 복수의 충격 하중을 상기 내측도어보조부재(16)로부터 상기 가로부재(12)로 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차체 측면 구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 충격 하중은, 제1방향으로 가해지는 제1충격하중 및 제2방향으로 가해지는 제2충격하중을 포함하고, 상기 제2방향은 상기 제1방향과 상이하며,
    상기 하중수용부재의 횡방향 외향부는 상기 하중전달부재로부터 상기 제1충격하중을 수용하는 제1부분 및 상기 하중전달부재로부터 상기 제2충격하중을 수용하는 제2부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 차체 측면 구조물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하중수용부재의 횡방향 외향부는 상기 제1부분과 상기 제2부분에 각각 대응하는 제1면(41)과 제2면(42)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차체 측면 구조물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1면(41)은 상기 차량의 실질적으로 종방향으로 그리고 실질적으로 수직으로 연장되고, 상기 제2면(42)은 상기 차체의 상부에서 볼 때 상기 제1면에 대해 소정의 각도로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 차체 측면 구조물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2면(42)은 상기 차량의 종방향으로 상기 제1면(41)의 전방에 위치하고, 상기 소정의 각도는 15도와 20도 사이에 있는 것을 특징으로 하는 차체 측면 구조물.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1면 및 상기 제2면 중 적어도 어느 하나는 상부면(41A, 42A)과 하부면(41B, 42B)을 포함하고,
    상기 상부면은 상기 하부면에 대해 위쪽으로 향하도록 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 차체 측면 구조물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 충격 하중은, 제1방향으로 가해지는 제1충격하중 및 제2방향으로 가해지는 제2충격하중을 포함하고, 상기 제2방향은 상기 제1방향과 상이하며,
    상기 하중수용부재의 횡방향 인보드부는 상기 제1충격하중을 상기 하중수용부재로 전달하는 제1부분 및 상기 제2충격하중을 상기 하중수용부재로 전달하는 제2부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 차체 측면 구조물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하중수용부재의 횡방향 인보드부는 상기 제1부분과 상기 제2부분에 각각 대응하는 제1면(51)과 제2면(52)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차체 측면 구조물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1면(51)은 상기 차량의 실질적으로 종방향으로 그리고 실질적으로 수직으로 연장되고, 상기 제2면(52)은 상기 차체의 상부에서 볼 때 상기 제1면에 대해 소정의 각도로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 차체 측면 구조물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2면(52)은 상기 차량의 종방향으로 상기 제1면(51)의 전방에 위치하고, 상기 소정의 각도는 15도와 20도 사이에 있는 것을 특징으로 하는 차체 측면 구조물.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1면 및 상기 제2면 중 적어도 어느 하나는 상부면과 하부면을 포함하고,
    상기 상부면은 상기 하부면에 대해 위쪽으로 향하도록 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 차체 측면 구조물.
  12. 제1항 내지 제 5항, 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하중수용부재 및 상기 가로부재는 하나의 피스로 단일적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차체 측면 구조물.
  13. 차체 측면 구조물에 있어서,
    차량 내부 바닥 상에 장착되어, 상기 차량의 횡방향으로 연장되는 가로부재(12);
    상기 가로부재 횡방향 외부에 장착된 도어(14);
    상기 도어 내부의 하부에 제공되어, 상기 차량의 종방향으로 연장되는 내측도어보조부재(16);
    상기 도어 내부에 장착되어 횡방향 인보드면을 포함하고, 상기 도어 상에 가해지는 제1하중 및 제2하중을 상기 내측도어보조부재로부터 상기 가로부재로 전달하는 하중전달부재(18)를 포함하되, 상기 제1하중 및 제2하중은 상이한 두 방향으로 상기 도어 상에 가해지며; 및
    상기 가로부재에 장착되어 상기 하중전달부재의 횡방향 인보드부를 향하고 있는 제1면과 제2면(41, 42)을 포함하는 하중수용부재(20)를 포함하되, 상기 제2면(42)은 상기 제1면(41)에 대해 기울어져 있고, 상기 횡방향 인보드면은 상기 제1하중이 상기 도어 상에 가해질 때 상기 제1면과 접촉하게 되고, 상기 횡방향 인보드면은 상기 제2하중이 상기 도어 상에 가해질 때 상기 제2면과 접촉하게 되는 것을 특징으로 하는 차체 측면 구조물.
  14. 차체 측면 구조물에 있어서,
    차량 내부 바닥 상에 장착되어, 상기 차량의 횡방향으로 연장되는 가로부재(12);
    상기 가로부재 횡방향 외부에 장착된 도어(14);
    상기 도어 내부의 하부에 제공되어, 상기 차량의 종방향으로 연장되는 내측도어보조부재(16);
    상기 도어 내부에 장착되어 제1면과 제2면(51, 52)을 포함하는 하중전달부재(18)를 포함하되, 상기 하중전달부재는 상기 도어 상에 가해지는 제1하중 및 제2하중을 상기 내측도어보조부재로부터 상기 가로부재로 전달하고, 상기 제1하중 및 제2하중은 상이한 두 방향으로 상기 도어 상에 가해지며; 및
    상기 가로부재 상에 장착되어 상기 하중전달부재의 제1면과 제2면을 향하는 횡방향 외측면을 포함하는 하중수용부재(20)를 포함하되, 상기 제1면(51)은 상기 제1하중이 상기 도어 상에 가해질 때 상기 횡방향 외향면과 접촉하게 되고, 상기 제2면(52)은 상기 제2하중이 상기 도어 상에 가해질 때 상기 횡방향 외부면과 접촉하게 되는 것을 특징으로 하는 차체 측면 구조물.
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