KR102567277B1

KR102567277B1 - 차량의 사이드실 구조

Info

Publication number: KR102567277B1
Application number: KR1020160165817A
Authority: KR
Inventors: 김대수; 민헌식
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-12-07
Filing date: 2016-12-07
Publication date: 2023-08-16
Also published as: KR20180065247A; CN108163055B; US10160496B2; US20180154944A1; CN108163055A

Abstract

차량의 사이드실 구조가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 전후 방향으로 길게 연장된 사이드실 구조는 쿼터 패널과 연결되는 휠 연장 패널 및 휠 연장 패널을 사이에 두고 내측 사이드실 패널과 외측 사이드실 패널이 결합되는 사이드실을 포함하고, 외측 사이드실 패널의 후단은 휠 연장 패널 쪽까지 일체로 연장 형성되며, 상하 양단이 휠 연장 패널에 용접 접합된다.

Description

차량의 사이드실 구조{STRUCTURE OF SIDE SILL FOR VEHICLE}

본 발명은 차량 사이드실 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 측면 충돌에 대한 안정성이 우수한 차량 쿼터패널 측 사이드실 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량 측면 충돌 시 차체 하단부 즉, 사이드실의 응력 집중현상으로 심한 변형을 일으키게 되고, 이로 인해 사이드실의 변형량 및 센터 필러의 실내 유입량이 많아지게 되어 탑승자의 인체 상해를 미치는 정도가 크게 되는 것을 알 수 있다.

즉 사이드실 구조는 내측패널과 외측패널이 서로 일정 공간부를 형성하면서 조합되어 있다. 그러나 이와 같은 사이드실 구조는 차량 측면 충돌 시 충분한 강성을 갖기에 취약한 구조로 이루어져 있어 사이드실의 변형을 막는데 별 효과를 기대할 수 없었다.

또한 사이드실은 차량의 전후 방향으로 연장된 길이를 가지나 쿼터패널까지 연장되지 못하고 단절된 상태를 이루게 된다. 이에 따라 쿼터패널과 연결을 위한 연결부재는 그 재질 및 형상이 급변하게 되므로, 측면 충돌 시 충돌 하중을 견디지 못하고 소성변형을 함으로써 하중 전달을 리어 플로어에 균등하게 전달하지 못하는 현상이 발생한다.

즉 사이드실과 리어플로어와 쿼터패널 간의 결합구조는 측면 충돌 시 충돌 하중에 견딜만한 충분한 강성을 갖지 못하여 사이드실의 소성변형 발생에 따른 실내 침입량이 커지게 되어 탑승자의 상해치를 높이는 결과를 초래하였다.

공개특허공보 제1999-0033762호(1999.05.15 공개)

본 발명의 실시 예들은 측면 충돌 시 사이드실이 변형되는 것을 최소화하며 충돌 하중 전달을 균등하게 전달되도록 하여 차체 변형량 및 승객 상해를 최소화할 수 있는 차량의 사이드실 구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 차량의 전후 방향으로 길게 연장된 사이드실 구조에 있어서, 쿼터 패널과 연결되는 휠 연장 패널 및 상기 휠 연장 패널을 사이에 두고 내측 사이드실 패널과 외측 사이드실 패널이 결합되는 사이드실을 포함하고, 상기 외측 사이드실 패널의 후단은 상기 휠 연장 패널 쪽까지 일체로 연장 형성되며, 상하 양단이 상기 휠 연장 패널에 용접 접합되는 차량의 사이드실 구조가 제공될 수 있다.

또한 상기 외측 사이드실 패널의 상부에는 외측 보강 사이드실 패널이 마련되며, 상기 외측 보강 사이드실 패널은 하단이 상기 외측 사이드실 패널의 외측판에 용접 접합되고, 상단은 상기 쿼터 패널과 맞대어진 상태로 유격 가능하게 배치될 수 있다.

또한 상기 내측 사이드실 패널은 상기 차량의 도어 하부에 위치되는 전방 내측 사이드실 패널과, 상기 전방 내측 사이드실 패널과 연결되되 상기 휠 연장 패널과 용접 접합되는 후방 내측 사이드실 패널을 포함하고, 상기 후방 내측 사이드실 패널은 차량의 후방 플로어 패널과 연결된 보강프레임과 접할 수 있다.

또한 상기 휠 연장 패널의 상단은 상기 쿼터 패널과 상기 후방 내측 사이드실 패널 사이에 개재된 상태로 용접 접합되고, 하단은 상기 외측 사이드실 패널과 상기 후방 내측 사이드실 패널 사이에 개재된 상태로 용접 접합될 수 있다.

또한 상기 외측 사이드실 패널의 상단은 상기 후방 내측 사이드실 패널의 상단보다 낮은 위치에서 상기 휠 연장 패널과 용접 접합될 수 있다.

또한 상기 쿼터 패널의 휠 가드부 하측은 상기 외측 사이드실 패널 후단과 간섭되지 않도록 절개된 형태로 마련되고, 상기 휠 가드부의 절개된 부분은 상기 외측 사이드실 패널 외측에 연결되는 휠 가드 연장부재에 의해 커버될 수 있다.

본 발명의 실시 예의 차량 쿼터패널 부분의 사이드실 구조의 결합구조를 개선함에 의해 측면 충돌 시 사이드실의 급격한 단면변형을 방지하여 충돌 하중 전달을 균등하게 전달함으로써 차체 변형량 및 승객 상해를 최소화할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 쿼터패널 측 사이드실 부분을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 쿼터패널 측 사이드실 부분의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A부분의 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량 쿼터패널 측 사이드실 부분을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량 쿼터패널 측 사이드실 부분의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 A-A부분의 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 차량의 사이드실 구조는 차량의 도어 하부에 위치되고, 차체의 플로어 패널(10) 양측에 각각 결합된 상태에서 차량의 전후 방향으로 길게 연장된다. 이러한 사이드실 구조는 차체 하부의 강성을 높이는 구조물로서, 전방 또는 측방으로부터 작용하는 충격을 흡수하고, 플로어 패널(10)의 변형을 줄여 승차공간을 보호한다.

본 실시 예의 차량의 쿼터 패널(20)과 연결되는 차량 후방 측 사이드실 구조는 측면 충돌 시 발생하는 회전모멘트에 의한 급격한 단면 변형을 방지할 수 있도록 외측 사이드실 패널(30)이 쿼터 패널(20)쪽, 즉 쿼터 패널(20)과 연결되는 휠 연장 패널(50)까지 연장된 길이를 가진다. 즉 종래에는 외측 사이드실 패널(30)은 쿼터 패널(20) 쪽까지 연장되지 못하고 단절된 형태를 가지며, 별도의 외측 보강 사이드실 패널을 통해 쿼터 패널(20)과 외측 사이드실 패널(30)이 연결된 형태를 가진다. 따라서 쿼터 패널과 외측 사이드실 패널 연결부의 단면 급변과 재질 및 두께가 상이함에 따라 측면 충돌 시 소성변형 발생에 의해 하중 전달을 플로어 패널(10)에 균등하게 전달하지 못하였다.

외측 사이드실 패널(30)과 결합되는 내측 사이드실 패널(40)은 리어 도어의 하방에 위치하는 전방 내측 사이드실 패널(41)과 차량의 후방 측 쿼터 패널(20)과 인접하게 위치되는 후방 내측 사이드실 패널(42)로 구성된다.

외측 사이드실 패널(30)과 후방 내측 사이드실 패널(42)은 휠 연장 패널(50)을 사이에 두고 양측에 상호 결합된 구조를 가진다.

외측 사이드실 패널(30)은 외측 상판(31), 외측 상판(31)의 하부에 소정거리 이격되어 위치되는 외측 하판(32)과, 외측 상판(31)과 외측 하판(32)을 연결하여 차량의 실외 쪽을 향해 위치되는 외측판(33)으로 구성된다.

외측 상판(31)과 외측 하판(32)의 각 단부에는 휠 연장 패널(50)과 용접 접합되기 위해 각각 상호 반대방향으로 벤딩되는 외측 상부 접합부(34)와 외측 하부 접합부(35)가 마련된다.

이러한 외측 사이드실 패널(30)은 외측 상부 접합부(34)와 외측 하부 접합부(35)가 휠 연장 패널(50)의 상측 및 하측에 각각 용접 결합되어 견고히 지지됨으로써 측면 충돌 시 발생하는 비틀림 하중에 의한 급격한 단면 변형이 방지되게 된다.

후방 내측 사이드실 패널(42)은 내측 상판(43)과, 내측 상판(43)의 하부에 소정거리 이격되어 위치되는 내측 하판(44)과, 내측 상판(43)과 내측 하판(44)을 연결하여 차량의 실내 쪽을 향해 위치되는 내측판(45)으로 구성된다.

내측 상판(43)과 내측 하판(44)의 각 단부에는 휠 연장 패널(50)과 용접 접합되기 위해 각각 상호 반대방향으로 벤딩되는 내측 상부 접합부(46)와 내측 하부 접합부(47)가 마련된다.

후방 내측 사이드실 패널(42)은 내측 상부 접합부(46)와 내측 하부 접합부(47)가 휠 연장 패널(50)의 상측 및 하측에 각각 용접됨으로써 휠 연장 패널(50)과 결합된다.

휠 연장 패널(50)은 외측 사이드실 패널(30)과 후방 내측 사이드실 패널(42) 사이에 개재되며, 상단은 쿼터 패널(20)과 용접에 의해 접합된다.

구체적으로, 휠 연장 패널(50)의 하단은 외측 사이드실 패널(30)의 외측 하부 접합부(35)와 후방 내측 사이드실 패널(42)의 내측 하부 접합부(47) 사이에 개재된 상태로 용접 접합되고, 상단은 후방 내측 사이드실 패널(42)의 내측 상부 접합부(46)와 쿼터 패널(20)의 하단 사이에 개재된 상태로 용접 접합된다.

또한 외측 사이드실 패널(30)의 외측 상부 접합부(34)는 내측 상부 접합부(46)가 용접 접합되는 휠 연장 패널(50)의 상단보다 낮은 어느 한 지점에 용접 접합된다.

외측 사이드실 패널(30)의 상부에는 외측 보강 사이드실 패널(60)이 연결된다.

외측 보강 사이드실 패널(60)은 하단이 외측 사이드실 패널(30)의 외측판(33)과 용접 접합되는 외측 보강 측판(61)과, 외측 사이드실 패널(30)의 외측 상판(31) 상부를 덮도록 외측 보강 측판(61) 상단에서 차량 실내측을 향해 벤딩된 외측 보강 상판(62)과, 외측 보강 상판(62)의 단부에서 상부방향으로 벤딩되어 쿼터 패널(20)과 맞대어진 상태로 유격 가능하게 위치되며 용접 접합되지 않는 상부 덮개판(64)으로 구성된다.

쿼터 패널(20)의 휠 가드부(23)는 외측 사이드실 패널(30)이 쿼터 패널(20) 쪽까지 연장된 길이를 가짐에 의해 휠 가드부(23)의 하단 일부는 절개된 형태로 형성되고, 절개된 부분은 외측 사이드실 패널(30)의 최 후단 측에 연결되는 휠 가드 연장부재(70)가 마련되어 휠 가드부(23)의 하부를 구성하게 된다.

후방 내측 사이드실 패널(42)의 내측판(45)에는 보강 프레임(80)의 일측이 안착되어 용접 접합된다. 보강 프레임(80)은 차실의 바닥을 형성하며 차체 후방을 이루는 플로어 패널(10)의 하면에 결합된다.

보강 프레임(80)은 상부가 개방된 박스형태, 즉 단면 U자 형태를 가지며, 양측 상단에 벤딩된 접합플랜지(81,82)가 플로어 패널(10) 하면에 용접에 의해 접합될 수 있다.

또한 보강 프레임(80)의 한쪽 접합플랜지(81)는 후방 내측 사이드실 패널(42)의 내측 상판(43)과 플로어 패널(10) 사이에 개재되며, 한쪽 접합플랜지(81) 단부에서 하방으로 벤딩된 측면부(83)는 후방 내측 사이드실 패널(42)의 내측판(45)과 접하도록 배치된다. 이러한 보강 프레임(80)은 측방 충돌 시 사이드실을 통해 플로어 패널(10)에 가해지는 충격 하중을 흡수 및 분산시킨다. 도면번호 90은 사이드실의 후방 개구를 덮도록 마련되는 사이드실 패치이다.

이러한 구성을 통하여, 차체의 B필라에 충돌 하중이 가해지면, 쿼터 패널(20)과 연결된 사이드실 부근에서 발생하는 회전모멘트의 하중은 외측 사이드실 패널(30)과 외측 보강 사이드실 패널(60)을 통해 휠 연장 패널(50)로 전달된다. 그리고 휠 연장 패널(50)과 연결된 후방 내측 사이드실 패널(42)을 통해 보강 프레임(80) 및 플로어 패널(10)에 전달되게 된다.

이 과정에서 외측 사이드실 패널(30)은 그 구조적 강성에 의하여 급격한 단면 변형이 발생되지 않으므로, 외측 사이드실 패널(30)에 가해지는 회전모멘트 하중이 단절되지 않으면서 외측 보강 사이드실 패널(60)에 분산되며, 휠 연장 패널(50)을 통해 보강 프레임(80) 및 플로어 패널(10)에 고르게 전달됨에 따라 사이드실의 변형량을 최대한 억제할 수 있게 된다. 따라서 측면 충돌 시 차량 실내쪽으로 사이드실 및 센터필라가 함입되는 정도가 낮아지게 되고, 승차자에게 주는 피해도 줄일 수 있게 된다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

10: 플로어 패널, 20: 쿼터 패널,
23: 휠 가드부, 30: 외측 사이드실 패널,
40: 내측 사이드실 패널, 41: 전방 내측 사이드실 패널,
42: 후방 내측 사이드실 패널, 50: 휠 연장 패널,
60: 외측 보강 사이드실 패널, 70: 휠 가드 연장부재,
80: 보강 프레임.

Claims

차량의 전후 방향으로 길게 연장된 사이드실 구조에 있어서,
쿼터 패널과 연결되는 휠 연장 패널; 및
상기 휠 연장 패널을 사이에 두고 내측 사이드실 패널과 외측 사이드실 패널이 결합되는 사이드실;을 포함하고,
상기 외측 사이드실 패널의 후단은 상기 휠 연장 패널 쪽까지 일체로 연장 형성되며, 상하 양단이 상기 휠 연장 패널에 용접 접합되고,
상기 외측 사이드실 패널의 상부에는 외측 보강 사이드실 패널이 마련되며,
상기 외측 보강 사이드실 패널은 하단이 상기 외측 사이드실 패널의 외측판에 용접 접합되고, 상단은 상기 쿼터 패널과 맞대어진 상태로 유격 가능하게 배치되는 차량의 사이드실 구조.
삭제
제1항에 있어서,
상기 내측 사이드실 패널은 상기 차량의 도어 하부에 위치되는 전방 내측 사이드실 패널과, 상기 전방 내측 사이드실 패널과 연결되되 상기 휠 연장 패널과 용접 접합되는 후방 내측 사이드실 패널을 포함하고,
상기 후방 내측 사이드실 패널은 차량의 후방 플로어 패널과 연결된 보강프레임과 접하는 차량의 사이드실 구조.
제3항에 있어서,
상기 휠 연장 패널의 상단은 상기 쿼터 패널과 상기 후방 내측 사이드실 패널 사이에 개재된 상태로 용접 접합되고, 하단은 상기 외측 사이드실 패널과 상기 후방 내측 사이드실 패널 사이에 개재된 상태로 용접 접합되는 차량의 사이드실 구조.
제3항에 있어서,
상기 외측 사이드실 패널의 상단은 상기 후방 내측 사이드실 패널의 상단보다 낮은 위치에서 상기 휠 연장 패널과 용접 접합되는 차량의 사이드실 구조.
제1항에 있어서,
상기 쿼터 패널의 휠 가드부 하측은 상기 외측 사이드실 패널 후단과 간섭되지 않도록 절개된 형태로 마련되고,
상기 휠 가드부의 절개된 부분은 상기 외측 사이드실 패널 외측에 연결되는 휠 가드 연장부재에 의해 커버되는 차량의 사이드실 구조.