KR101382337B1 - 자동차의 리어 필러 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차의 골격의 강성을 향상시킬 수 있는 자동차의 리어 필러 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 자동차의 리어 필러 장치는, 차체의 리어 쿼터를 지지하는 리어 필러와 상기 리어 필러에 장착되는 보강재를 포함하되, 상기 리어 필러는, 상기 리어쿼터를 수직으로 지지하는 지주부; 도어와 루프 사이에서 상기 루프를 지지하는 도어 상측부; 상기 지주부로부터 연장되어 차체의 후면과 연결되는 후단부; 및 리어 글라스가 장착되도록 상기 도어 상측부와 상기 후단부의 사이에 형성되는 글라스 장착부; 를 포함하고, 상기 보강재는, 상기 도어 상측부, 상기 글라스 장착부 및 상기 후단부에 차체의 길이방향을 따라 일체로 장착되는 어퍼 보강재; 및 상기 지주부에 장착되어 상기 어퍼 보강재에 연결되는 수직 보강재; 를 포함할 수 있다.
상기 리어 필러는 두 개의 리어 필러를 수평으로 연결하는 수평 패널, 상기 수평 패널에 장착되고 상기 어퍼 보강재와 연결되는 수평 보강재 및 상기 리어 필러의 내측 면에 장착되는 내면 보강재를 더 포함할 수 있다.

Description

자동차의 리어 필러 장치{REAR PILLAR APPARATUS FOR VEHICLE}
본 발명은 자동차의 리어 필러 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 골격의 강성이 향상된 자동차의 리어 필러 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차체는 자동차 제조과정의 첫 단계에서 제작된다. 또한, 차체는 각종 프레스 장치를 통하여 패널(panel)이 생산된 후, 차체공장으로 옮겨져 패널의 각 부분이 조립됨으로써 BIW(body in white)가 생산된다.
BIW는 탈착 가능한 도어, 후드, 파워트레인 및 샤시 등을 뺀 패널들을 용접해서 만들어진 도색되지 않은 자동차의 골격이다. 이러한 자동차의 골격은 지주로써의 역할을 하는 필러(pillar)를 포함한다.
상기 필러(pillar)는 루프를 지지하는 자동차의 골격의 일부를 말한다. 또한, 필러는 자동차의 전면에서부터 순서대로 프런트 필러(front pillar), 센터 필러(center pillar) 및 리어 필러(rear pillar)로 구분된다. 상기 프런트 필러, 센터 필러 및 리어 필러는 순서대로 A필러, B필러 및 C필러로 지칭되기도 하며, 리어 필러는 쿼터 필러(quarter pillar)라고도 한다. 한편, 리어 필러가 형성되는 차체의 뒷부분은 리어 쿼터(rear quarter)라고 불린다.
최근에는 자동차의 주행성능 및 승차감에 대한 관심이 높아지고 있다. 이러한 주행성능 및 승차감을 개선하기 위해서는 자동차의 골격이 갖는 강성의 향상이 필요하다.
즉, 자동차의 운행 상황에 따라 자동차의 골격에 변형이 발생될 수 있으며, 이러한 변형은 상기 주행성능 및 승차감에 악영향을 줄 수 있다. 따라서, 골격의 변형량을 최소화하고 변형되었던 골격이 원위치로 되돌아오도록 하는 응답성을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 강성은 물체에 압력이 가해져도 모양이나 부피가 변하지 않는 물체의 단단한 성질을 가리킨다. 즉, 강성은 하중에 대한 변형 저항이다. 이러한 골격의 강성을 증대시킴으로써 골격의 변형량을 최소화하고 변형되었던 골격이 원위치로 되돌아오도록 하는 응답성을 향상시킬 수 있다.
한편, 자동차의 운행 상황에 따른 골격의 변형에 대한 연구결과 자동차의의 프런트부에서 구동계가 움직일 때, 리어 필러(C필러)에 변형이 일어나는 것이 확인 되었다.
따라서, 리어 필러의 변형량을 최소화하고, 변형되었던 리어 필러가 원위치로 되돌아오도록 하는 응답성을 향상시키도록 리어 필러의 강성을 증대시키는 것이 요구된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 강성이 증대시킬 수 있는 보강재(reinforcement member)가 장착된 자동차의 리어 필러 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 리어 필러 장치는, 차체의 리어 쿼터를 지지하는 리어 필러와 상기 리어 필러에 장착되는 보강재를 포함하되, 상기 리어 필러는, 상기 리어쿼터를 수직으로 지지하는 지주부; 도어와 루프 사이에서 상기 루프를 지지하는 도어 상측부; 상기 지주부로부터 연장되어 차체의 후면과 연결되는 후단부; 및 리어 글라스가 장착되도록 상기 도어 상측부와 상기 후단부의 사이에 형성되는 글라스 장착부; 를 포함하고, 상기 보강재는, 상기 도어 상측부, 상기 글라스 장착부 및 상기 후단부에 차체의 길이방향을 따라 일체로 장착되는 어퍼 보강재; 및 상기 지주부에 장착되어 상기 어퍼 보강재에 연결되는 수직 보강재; 를 포함할 수 있다.
상기 수직 보강재와 상기 어퍼 보강재는 T형 조인트 구조로 연결될 수 있다.
상기 수직 보강재와 상기 어퍼 보강재는 일체로 형성될 수 있다.
상기 수직 보강재 및 상기 어퍼 보강재의 단면은 "U"자 형상으로 형성될 수 있다.
상기 수직 보강재 및 상기 어퍼 보강재는 상기 "U"자 형상의 개구된 방향으로 상기 리어 필러와 결합됨으로써 4면이 닫힌 박스 빔 구조를 형성할 수 있다.
상기 어퍼 보강재는 상기 후단부에 적어도 두 점 이상이 접촉되어 점 용접될 수 있다.
상기 리어 필러는 차체의 횡방향 양측으로 두 개가 형성되며, 상기 두 개의 리어 필러를 수평으로 연결하는 수평 패널; 및 상기 수평 패널에 장착되고 상기 어퍼 보강재와 연결되는 수평 보강재; 를 더 포함할 수 있다.
상기 어퍼 보강재 및 상기 수직 보강재는 상기 리어 필러의 외측 면에 장착될 수 있다.
상기 리어 필러의 내측 면에 장착되는 내면 보강재를 더 포함하고, 상기 내면 보강재는 상기 리어 필러의 후단부로 최대한 연장될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 리어 필러 장치는, 차체의 리어 쿼터를 지지하는 두 개의 리어 필러, 상기 두 개의 리어 필러를 수평으로 연결하는 수평 패널 및 상기 리어 필러와 상기 수평 패널에 장착되는 보강재를 포함하되, 상기 리어 필러는, 도어와 루프 사이에서 상기 루프를 지지하는 도어 상측부; 상기 지주부로부터 연장되어 차체의 후면과 연결되는 후단부; 및 리어 글라스가 장착되도록 상기 도어 상측부와 상기 후단부의 사이에 형성되는 글라스 장착부; 를 포함하고, 상기 보강재는, 상기 도어 상측부, 상기 글라스 장착부 및 상기 후단부에 차체의 길이방향을 따라 일체로 장착되는 어퍼 보강재; 및 상기 수평 패널에 장착되는 수평 보강재; 를 포함할 수 있다.
상기 어퍼 보강재의 길이방향 일부분은 상기 수평 보강재의 길이방향 일부분과 연결될 수 있다.
상기 어퍼 보강재와 상기 수평 보강재를 연결하는 연결부, 상기 어퍼 보강재 및 상기 수평 보강재의 단면은 "U"자 형상으로 형성될 수 있다.
상기 어퍼 보강재 및 상기 수평 보강재는 상기 "U"자 형상의 개구된 방향으로 각각 상기 리어 필러 및 상기 수평패널과 결합됨으로써 4면이 닫힌 박스 빔 구조를 형성할 수 있다.
상기 수평 보강재는 상기 리어 글라스가 차체와 결합되는 결합력을 증대시키도록 상기 리어 글라스의 하단이 장착되는 부분까지 연장될 수 있다.
상기 어퍼 보강재는 상기 리어 필러의 외측 면에 장착될 수 있다.
상기 리어 필러의 내측 면에 장착되는 내면 보강재를 더 포함하고, 상기 내면 보강재는 상기 리어 필러의 후단부로 최대한 연장될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 자동차의 리어 필러에 구조가 개선된 보강재가 장착됨으로써 리어 필러의 강성이 증대될 수 있다.
또한, 리어 필러의 강성이 증대됨으로써, 자동차의 주행성능 및 승차감이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 리어 필러 장치의 외측 면을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 "B" 부분을 확대한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 리어 필러 장치의 내측 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 리어 필러 장치의 내측 면을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
한편, 본 명세서의 도면에서 자동차의 골격은 점선으로 도시하였고, 보강재(stiffening member)는 실선으로 도시하였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 리어 필러 장치의 외측 면을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 리어 필러 장치는 리어 필러(10)에 보강재(20)가 장착되어 형성된다. 도 1에서는 상기 리어 필러(10)에 전달되는 힘의 전달경로를 화살표로 도시하였다.
리어 필러(10)는 지주부(12), 도어 상측부(14), 후단부(16) 및 글라스 장착부(18)를 포함하며 일체로 형성된다.
지주부(12)는 차체의 리어 쿼터(rear quarter)에서 차체를 수직으로 지지하는 기둥 부분이다. 여기서, 상기 리어 쿼터는 자동차의 골격에서 리어 필러(10)가 형성되는 차체의 뒷부분으로 정의한다.
도어 상측부(14)는 자동차의 도어(도시하지 않음)와 루프(도시하지 않음) 사이에서 상기 루프를 지지하도록 상기 지주부(12)에서 연장되어 형성된다. 즉, 상기 도어 상측부(14)의 아래로는 상기 도어가 장착되는 공간이 형성되고 위로는 상기 루프가 연결된다.
후단부(16)는 차체 후면(도시하지 않음)과 연결되도록 지주부(12)에서 연장되어 형성된다.
글라스 장착부(18)는 상기 지주부(12)의 상측에서 상기 도어 상측부(14)와 상기 후단부(16)의 사이에 형성된다. 또한, 상기 글라스 장착부(18)는 자동차의 리어 글라스(도시하지 않음)가 장착되는 부분이다. 즉, 상기 글라스 장착부(18)는 상기 리어 글라스(rear glass)의 측단(side)을 지지하도록 형성된다. 한편, 자동차의 골격은 상기 리어 글라스가 장착되는 공간을 형성시킴으로써 상기 글라스 장착부(18)의 강성이 취약해질 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 리어 필러 장치는 상기 글라스 장착부(18)의 강성을 증대시키도록 한다.
보강재(20)는 어퍼 보강재(22)와 수직 보강재(24)를 포함한다.
어퍼 보강재(22)는 상기 리어 필러(10)의 상기 도어 상측부(14), 상기 글라스 장착부(18) 및 상기 후단부(16)에 장착된다. 또한, 상기 어퍼 보강재(22)는 상기 리어 필러(10)의 상기 도어 상측부(14)로부터 상기 글라스 장착부(18)를 거쳐 상기 후단부(16)까지 연장된다. 즉, 상기 도어 상측부(14), 상기 글라스 장착부(18) 및 상기 후단부(16)에 장착되는 어퍼 보강재(22)는 일체로 형성될 수 있다. 따라서, 차체의 전방으로부터 후방으로 전달되는 힘은 그 전달경로가 길어지며, 용이하게 분산된다.
수직 보강재(24)는 상기 지주부(12)에 장착되어 상기 어퍼 보강재(22)에 연결된다. 즉, 상기 수직 보강재(24) 및 상기 어퍼 보강재(22)는 T형 조인트(T-joint) 구조로 연결된다. 도 1의 "A"는 상기 T형 조인트 부분을 나타낸다. 또한, 상기 수직 보강재(24) 및 상기 어퍼 보강재(22)는 일체로 형성될 수 있다. 따라서, 차체의 하방으로부터 상방으로 전달되는 힘은 상기 수직 보강재(24)를 거쳐 상기 어퍼 보강재(22)까지 전달되며, 용이하게 분산된다.
상기 T형 조인트 구조는 비틀림이 최소화된 견고하고 강한 일체형 프레임(frame)을 제공할 수 있는 구조로써 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, 당업자)에게 자명하므로 더 이상의 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 수직 보강재(24) 및 상기 어퍼 보강재(22)는 횡단면이 "U"자 형상으로 형성되고, 상기 "U"자 형상의 개구된 방향이 상기 리어 필러(10)에 장착됨으로써 4면이 닫힌 박스 빔(box beam) 구조체가 된다. 이러한 박스 빔(box beam) 구조체는 패널(panel) 구조체보다 높은 강성을 가질 수 있다.
도 2는 도 1의 "B" 부분을 확대한 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 리어 필러(10)의 후단부(16)까지 연장된 상기 어퍼 보강재(22)는 접촉부(26)를 포함한다.
접촉부(26)는 상기 리어 필러(10)의 후단부(16)에 형성된 램프 하우징(17)과 접촉된다. 또한, 상기 어퍼 보강재(22)는 적어도 두 개 이상의 접촉부(26)를 포함한다.
램프 하우징(17)은 자동차의 리어 램프(도시하지 않음)를 장착시키도록 상기 리어 필러(10)에 형성된다, 즉, 상기 램프 하우징(17)은 그 내측으로 상기 리어 램프(rear lamp)가 장착되는 공간을 형성시킨다.
상기 접촉부(26)는 상기 램프 하우징(17)의 내측 면에 접촉된 후 점 용접(spot welding)된다. 또한, 차체의 전방으로부터 후방으로 전달되는 힘은 상기 점 용접된 접촉부(26)에 의해 상기 리어 필러(10)의 후단부(16)에 용이하게 전달되며, 상기 두 개 이상의 접촉부(26)로 분산된다.
도 2에는 상기 두 개 이상의 접촉부(26)로 분산되는 힘의 전달경로를 화살표로 도시하였다. 한편, 도 2에는 두 개의 접촉부(26)가 도시되었지만 이에 한정되지 않는다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 리어 필러 장치의 내측 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 리어 필러 장치는 수평 패널(30)을 더 포함한다. 또한, 보강재(20)는 수평 보강재(28)를 더 포함한다.
수평 패널(30)은 자동차의 골격을 형성하는 두 개의 리어 필러(10)를 내측에서 수평으로 연결한다. 또한, 자동차의 골격은 복수개의 수평 패널(30)을 포함한다. 한편, 도 3에서는 리어 글라스 장착부(18)에 가깝게 배치된 수평 패널(30)이 도시되었다.
수평 보강재(28)는 상기 수평 패널(30)에 장착된다. 또한, 상기 수평 보강재(28)는 상기 리어 필러(10) 부근에서 상기 수평 패널(30)의 하면에 장착된다. 나아가, 상기 수평 보강재(28)는 차체의 길이방향을 따라 길게 형성되며, 상기 리어 글라스의 하단이 장착되는 부분까지 연장된다. 상기 리어 글라스의 하단이 장착되는 부분까지 연장된 상기 수평 보강재(28)는 자동차의 골격에 결합되는 상기 리어 글라스의 결합강성을 증대시킬 수 있다.
한편, 상기 수평 보강재(28)는 보강재 연결부(29)를 포함한다.
보강재 연결부(29)는 상기 수평 보강재(28)의 길이방향 일부분과 상기 어퍼 보강재(22)의 길이방향 일부분을 연결한다. 즉, 보강재 연결부(29)는 상기 수평 보강재(28)로부터 수평 패널(30)의 일부분을 관통하여 연장되고, 상기 리어 필러(10)의 일부분을 관통하여 상기 어퍼 보강재(22)의 일부분에 연결된다. 이러한 보강재 연결부(29)을 통하여 상기 어퍼 보강재(22)에 전달되는 힘이 분산될 수 있다. 도 3에서는 이러한 힘의 전달경로를 화살표로 도시하였다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 리어 필러 장치의 내측 면을 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 보강재(20)는 내면 보강재(25)를 포함한다.
내면 보강재(25)는 상기 리어 필러(10)의 내측 면에 장착된다. 또한, 상기 내면 보강재(25)는 상기 리어 필러(10)의 글라스 장착부(18)로부터 아래방향으로 지주부(12)에 연장되고, 수평방향으로는 상기 리어 필러(10)의 후단부(16)로 연장된다. 나아가, 상기 내면 보강재(25)는 상기 후단부(16)로 최대한 연장되고, 지주부(12)에 연장된 부분이 최소화됨으로써 상기 리어 필러(10)에 전달되는 힘을 최적으로 분산시킬 수 있다.
도 4의 "C" 부분은 종래기술과 비교하여 증대된 내면 보강재(25)의 일부분이고, "D" 부분은 종래기술과 비교하여 내면 보강재(25)가 삭제된 부분이다. 이러한, 내면 보강재(25)의 증대 및 삭제는 상기 리어 필러(10)에 전달되는 힘을 최적으로 분산시킬 수 있도록 당업자에 의해 설정될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 자동차의 리어 필러(10)에 구조가 개선된 보강재(20)가 장착됨으로써 상기 리어 필러(10)의 강성이 증대될 수 있다. 또한, 상기 리어 필러(10)의 강성이 증대됨으로써, 자동차의 주행성능 및 승차감이 향상될 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10: 리어 필러
12: 지주부
14: 도어 상측부
16: 후단부
17: 램프 하우징
18: 글라스 장착부
20: 보강재
22: 어퍼 보강재
24: 수직 보강재
25: 내면 보강재
26: 접촉부
28: 수평 보강재
29: 보강재 연결부
30: 수평 패널

Claims (16)

  1. 차체의 리어 쿼터를 지지하는 리어 필러와 상기 리어 필러에 장착되는 보강재를 포함하는 자동차의 리어 필러 장치에 있어서,
    상기 리어 필러는,
    상기 리어쿼터를 수직으로 지지하는 지주부;
    도어와 루프 사이에서 상기 루프를 지지하는 도어 상측부;
    상기 지주부로부터 연장되어 차체의 후면과 연결되는 후단부; 및
    리어 글라스가 장착되도록 상기 도어 상측부와 상기 후단부의 사이에 형성되는 글라스 장착부;
    를 포함하고,
    상기 보강재는,
    상기 도어 상측부, 상기 글라스 장착부 및 상기 후단부에 차체의 길이방향을 따라 일체로 장착되는 어퍼 보강재; 및
    상기 지주부에 장착되어 상기 어퍼 보강재에 연결되는 수직 보강재;
    를 포함하되,
    상기 리어 필러는 차체의 횡방향 양측으로 두 개가 형성되며, 상기 두 개의 리어 필러를 수평으로 연결하는 수평 패널 및 상기 수평 패널에 장착되고 상기 어퍼 보강재와 연결되는 수평 보강재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 리어 필러 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수직 보강재와 상기 어퍼 보강재는 T형 조인트 구조로 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차의 리어 필러 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수직 보강재와 상기 어퍼 보강재는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 리어 필러 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수직 보강재 및 상기 어퍼 보강재의 단면은 "U"자 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 리어 필러 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수직 보강재 및 상기 어퍼 보강재는 상기 "U"자 형상의 개구된 방향으로 상기 리어 필러와 결합됨으로써 4면이 닫힌 박스 빔 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차의 리어 필러 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 어퍼 보강재는 상기 후단부에 적어도 두 점 이상이 접촉되어 점 용접되는 것을 특징으로 하는 자동차의 리어 필러 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 어퍼 보강재 및 상기 수직 보강재는 상기 리어 필러의 외측 면에 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차의 리어 필러 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 리어 필러의 내측 면에 장착되는 내면 보강재를 더 포함하고,
    상기 내면 보강재는 상기 리어 필러의 후단부로 연장되는 것을 특징으로 하는 자동차의 리어 필러 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
KR1020120095020A 2012-08-29 2012-08-29 자동차의 리어 필러 장치 KR101382337B1 (ko)

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