KR19980024588U - 자동차 프런트 필라 로어 패널의 보강 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안의 목적은 자동차 프런트 도어가 힌지결합되고, 프런트 팬더 패널의 일측 끝단부가 볼트 결합되며, 프런트 도어 및 리어 도어의 하단부를 지지하는 사이드 실이 연장되어 결합되는 프런트 필라 로어 패널의 보강 구조에 관한 것이다.

본 고안의 구성은 프런트 필라(10)의 이너 패널을 보강해 주는 레인포스먼트 로어 패널(10-1)의 내부면에 제 1 과 제 3 수직부(32,34)는 동일 평면상의 상하부에 이격되어 구비됨과 동시에 제 2 수직부(36)는 제 1 및 제 2 연결부(42,44)에 의해 상기 제 1 및 제 3 수직부(32,34)와 간격을 두고 형성되고, 제 1 내지 제 3 수직부(32,34,36)의 양단부는 동일한 방향으로 경사지게 제 1 및 제 2 경사부(38,40)가 구비되는 익스텐션 로커 패널(30)을 상기 프런트 필라(10)의 레인포스먼트 로어 패널(10-1)의 하단부에 수평 되게 면접시켜 고정 결합하되, 사이드 실(16)의 레인포스 로커 패널(16-1)의 상단부 수평면과 대응하는 레인포스먼트 로어 패널(10-1)의 내부면에 상기 익스텐션 로커 패널(30)의 제 3 수직부(34) 하단부면이 수평 되게 결합하여서 되는 것이다.

Description

자동차 프런트 필라 로어 패널의 보강 구조

본 고안은 자동차 프런트 도어가 힌지결합되고, 프런트 팬더 패널의 일측 끝단부가 볼트 결합되며, 프런트 도어 및 리어 도어의 하단부를 지지하는 사이드 실이 연장되어 결합되는 프런트 필라 로어 패널의 보강 구조에 관한 것으로, 특히, 프런트 필라 이너 패널을 보강해 주는 레인포스먼트 로어 패널과, 사이드 실 이너 패널을 보강해 주는 레인포스먼트 로커 패널의 연결부가 자동차의 정면충돌시 이탈되어 변형되는 것을 방지하기 위해 제 1 과 제 3 수직부는 동일 평면상의 상하부에 이격되어 구비됨과 동시에 제 2 수직부는 제 1 및 제 2 연결부에 의해 상기 제 1 및 제 3 수직부와 간격을 두고 형성되고, 제 1 내지 제 3 수직부의 양단부는 동일한 방향으로 경사지게 제 1 및 제 2 경사부가 구비되는 익스텐션 로커 패널을 상기 프런트 필라의 레인포스먼트 로어 패널의 하단부에 고정 결합하되, 사이드 실의 레인포스 로커 패널의 상단부 수평면과 대응하는 레인포스먼트 로어 패널의 수평면에 상기 익스텐션 로커 패널의 제 3 수직부 하부면이 수평(horizontal) 되게 결합하여서, 자동차의 정면충돌사고시 프런트 필라에 전달되는 충격 에너지를 상기 프런트 필라의 로어 부분에서 효과적으로 흡수 완화시킴과 동시에 이 로어 부분이 변형되는 것을 방지하여 이에 연결 결합되는 사이드 실이 자동차 실내 방향으로 변형되는 것을 방지함과 동시에 변형에 의해 프런트 도어가 변형된 부분에 끼이지 않도록 함으로써, 자동차 사고시 차 실내의 탑승객이 안전하게 도어를 열고 나올 수 있도록 할 수 있는 자동차 프런트 필라 로어 패널의 보강 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 차체는 프레임위에 설치되거나, 현가 장치와 직접 연결되어 사람이나 화물을 적재 수용하는 부분이며, 프레임과 별도로 된 것과, 프레임과 일체로 된 것이 있으며, 이러한 차체는 도 1 에서와 같이 프런트 바디(Front Body)(20)와, 언더 바디(Under Body)(22) 및 사이드 바디(Side Body)(도시 번호 없음) 그리고 리어 바디(Rear Body)(24)로 구별되는데, 상기 프런트 바디(20)는 차체의 전방 최전단부로부터 엔진 룸을 포함하여 프런트 윈도의 지지부를 형성하는 좌우 프런트 필라(10)와 결합하고 있는 제 패널(Panel)들로 구성되어 있으며, 프런트 바디(20)의 설계는 차량의 정면충돌사고시 실내에 충격력을 최대한 완화하기 위해 전후 방향의 적절한 강성 조절을 통하여 충격 에너지를 충분히 흡수할 수 있도록 하고 있다. 또한 충돌시 엔진 및 스티어링계의 부품들이 차 실내로 침입되는 량을 최소화할 수 있는 구조로 설계되어 있다. 그리고, 엔진 룸 설계시에는 엔진의 종류에 따른 관련 파트들을 수용할 수 있는 크기, 와이어 하네스의 취부 경로, 배터리의 취부 위치 및 기타 보조 부품의 위치에 대하여 고유 성능 보호, 작업성, 보수점검성, 노이즈의 차 실내 유입을 적절히 차단할 수 있도록 고려되어 제작되고 있다.

상기 언더 바디(22)는 엔진 마운팅 트랜스미션 리어 휠 드라이버의 현가 장치 등의 구동장치가 직접 취부되어 있고, 이것에 의해 직접 외력을 받고 있는 자체 구조물이므로 부재는 요소 요소에 보강된 구조로 되어 있다, 일반적으로 승용차는 트럭과는 달리 프레임이 없는 타입의 입체 구조로 되어 있는데, 그 이유는 프레임 타입보다 차량 중량이 가볍고 프레임 이외의 바디와 일체식 이므로 강성이 높은 설계를 할 수 있기 때문이며, 박판을 많이 사용하기 때문에 작업성 및 양산성이 높다. 그러나 동력전달장치 에서의 소음 진동이 바디에 직접 전달되기 때문에 이에 대한 방진 방음 대책이 필요하며, 이를 위해서는 플로어면에 비드 및 멤버류를 고려하여 제작된다. 또한 트렁크 플로어면에 스페어 타이어 및 연료 탱크 마운팅 위치 설정시에는 충돌 사고시의 에너지 흡수와 연료 누수 방지를 고려하여 설계 제작된다.

상기 사이드 바디는 차량의 측면부를 형성하는 구조 부재로써 차량 전복 및 측면 충돌시 차량의 변형을 억제하고 내구 강도를 확보하는 역할을 한다. 각 필라(10,12,14)의 벨트 라인 상부 단면은 시계를 넓게 하기 위해 가능케 하는 경향이 있지만 차체의 벤딩 및 비틀림 강성을 고려하여야 한다. 상기 벨트 라인의 하단부는 상부와 비교하여 단면이 크고 강성이 급하게 변하는 부위도 많지만 도어를 지지하고 있기 때문에 도어의 강성 저하를 고려하여 제작되고 있다. 또한 사이드 바디의 리어 휠 부근에서는 일반적으로 주행중에 외표면의 부압이 높기 때문에 이 부위에 환기구를 설치한다.

상기 리어 바디(24)는 승객실의 뒤에 있으며, 일반적으로 화물실로 되는 부분과 사이드 바디 및 언더 바디(22)의 일부를 포함한 부분으로 구성되어 있는데, 구조적으로 리어 바디(24)는 객실과 트렁크 룸이 패널로 완전히 분리되어 있고, 좌우의 사이드 바디가 붙어 있는 구조와, 객실과 트렁크 룸이 분리되어 있지 않은 구조로 구분된다.

상기 객실과 트렁크 룸이 분리되는 경우의 차량은 셀프 페널 및 시트 백 서포트가 차체의 비틀림 강성에 의외로 크게 기여하고 있지만 객실과 트렁크 룸이 구분되지 않는 차량은 셀프 패널 및 시트 백 서포트가 없어 후면 개구부 주변을 2중 구조 또는 전부 밀폐 단면의 구조로 하고 있다.

도면중 (16)는 사이드 실이며, (18)은 루프 패널이다.

종래 차체의 전방 최전단부로부터 엔진 룸을 포함하여 프런트 윈도의 지지부를 형성하는 프런트 필라(100)의 하단부는 도 2 에서와 같이 프런트 도어가 힌지결합되고, 프런트 팬더 패널의 일측 끝단부가 볼트 결합되며, 프런트 도어 및 리어 도어의 하단부를 지지하는 사이드 실(160)이 연장되어 결합되는 구조로 되어 있었다.

상기 프런트 필라(100)의 하단부인 프런트 필라 이너 패널(도시번호 없음)에는 강성을 보강하기 위한 레인포스먼트 로어 패널(100-1)이 일체로 용접 작업에 의해 결합되고, 이 레인포스먼트 로어 패널(100-1)의 수평연장부로는 사이드 실 이너 패널(도시번호 없음)의 강성을 보강하기 위한 레인포스먼트 로커 패널(160-1)이 연결되어 결합되어 있는데, 이러한 종래의 프런트 필라(100) 및 사이드 실(160)은 차량의 정면충돌을 고려하여 이에 대응하는 강성을 갖도록 성형 제작되고 있으나, 제 패널들이 충돌에 따른 충격 에너지를 효과적으로 흡수하지 못하게 되어 이 프런트 필라(100)와 연결되는 사이드 실(160) 및 루프 패널 그리고 센터 필라 패널에 충격 에너지가 전달되어 각 연결부가 변형되는 등의 문제점이 있었다.

더 구체적으로 설명하면 자동차의 정면충돌사고시 프런트 필라(100)의 A 부분에 가해지는 충격 에너지에 의해 이 프런트 필라 레인포스먼트 로어 패널(100-1)과 사이드 실 레인포스먼트 로커 패널(160-1)이 맞닿아 면접되어 고정되는 B 부에 모멘트(moment)가 발생되어 레인포스먼트 로커 패널(160-1)이 화살표 C 의 방향으로 변형되고, 변형되어 발생되는 틈사이로 프런트 도어가 끼어들게되어 사고후 운전자 및 조수석의 탑승자가 도어를 자력에 의해 열지못하게 되어 차밖으로 탈출하지 못하게 되는 문제점이 있었다.

더욱이 자동차의 정면충돌사고후 연속적으로 발생되는 화재 및 폭발에 의해 대형 사고를 당하게 되는 등의 문제점도 있었다.

다시 설명하면 자동차의 정면충돌사고시 프런트 범퍼 및 프런트 바디 그리고 프런트 휠 등이 변형되어 차 실내 방향으로 침입하게 되고, 침입되는 충격 에너지는 프런트 필라(100)의 하단부 즉, 화살표 A 방향 및 부분에 전달되는데, 이때 프런트 필라(100)도 어느 정도 변형이 되면서 충격 에너지를 흡수 완화시키게 되나, 전부를 흡수하지 못하여 충격 에너지를 사이드 실(160)로 전달하게 됨과 동시에 B 부위에 화살표 C 와 같은 모멘트가 발생되어 사이드 실(160)이 변형되고, 이에 따라 프런트 필라(100)에 힌지결합되어진 프런트 도어가 변형된 틈사이로 끼여들게 되어 프런트 도어를 사고 피해자인 운전자 및 조수석의 탑승객이 자력으로 열지 못하게 되며, 이에 따라 운전자 및 조수석의 탑승객은 차 밖으로 탈출하지 못하게 되는 등의 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 프런트 필라 이너 패널의 레인포스먼트 로어 패널과, 사이드 실 이너 패널의 레인포스먼트 로커 패널의 연결부가 자동차의 정면충돌시 이탈되어 변형되는 것을 방지하기 위해 다수의 수직평면부가 형성됨과 동시에 이 수직평면부의 양측면이 경사지게 형성되는 익스텐션 로커 패널을 상기 프런트 필라의 레인포스먼트 로어 패널의 하단부에 고정 결합하되, 사이드 실의 레인포스 로커 패널의 상단부 수평면과 대응하는 레인포스먼트 로어 패널의 수평면에 상기 익스텐션 로커 패널의 하부면이 수평되게 결합하여서, 자동차의 정면충돌사고시 프런트 필라에 전달되는 충격 에너지를 상기 프런트 필라의 로어 부분에서 효과적으로 흡수 완화시킴과 동시에 이 로어 부분이 변형되는 것을 방지하여 이에 연결 결합되는 사이드 실이 자동차 실내 방향으로 변형되는 것을 방지함과 동시에 변형에 의해 프런트 도어가 변형된 부분에 끼이지 않도록 함으로써, 자동차 사고시 차 실내의 탑승객이 안전하게 도어를 열고 나올 수 있도록 할 수 있는 자동차 프런트 필라 로어 패널의 보강 구조를 제공하는 것이다.

본 고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 자동차 프런트 필라의 이너 패널을 보강해 주는 레인포스먼트 로어 패널의 내부면에 제 1 과 제 3 수직부는 동일 평면상의 상하부에 이격되어 구비됨과 동시에 제 2 수직부는 제 1 및 제 2 연결부에 의해 상기 제 1 및 제 3 수직부와 간격을 두고 형성되고, 제 1 내지 제 3 수직부의 양단부는 동일한 방향으로 경사지게 제 1 및 제 2 경사부가 구비되는 익스텐션 로커 패널을 상기 프런트 필라의 레인포스먼트 로어 패널의 하단부에 수평되게 면접시켜 고정 결합하되, 사이드 실의 레인포스 로커 패널의 상단부 수평면과 대응하는 레인포스먼트 로어 패널의 내부면에 상기 익스텐션 로커 패널의 제 3 수직부 하단부면이 수평 되게 결합하여서 되는 자동차 프런트 필라 로어 패널의 보강 구조를 제공함에 의해 달성된다.

도 1 은 일반적인 자동차 바디의 사시도,

도 2 는 종래 자동차 프런트 필라 로어 패널의 구조를 보인 사시도,

도 3 은 본 고안이 적용되는 프런트 필라 로어 패널의 구조를 보인 사시도,

도 4 는 본 고안에 따른 익스텐션 로커 패널의 사시도,

도 5 는 본 고안에 따른 익스텐션 로커 패널의 정면예시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

(10) : 프런트 필라 (12) : 센터 필라

(14) : 리어 필라 (16) : 사이드 실

(18) : 루프 패널 (20) : 프런트 바디

(22) : 언더 바디 (24) : 리어 바디

(30) : 익스텐션 로커 패널

(32) : 제 1 수직부 (34) : 제 3 수직부

(36) : 제 2 수직부 (38) : 제 1 경사부

(40) : 제 2 경사부 (42) : 제 1 연결부

(44) : 제 2 연결부 (10-1): 레인포스먼트 로어 패널

(16-1) : 레인포스먼트 로커 패널

다음 본 고안의 실시예를 도면에 의거하여 구체적으로 설명하겠다.

도 3 내지 도 5 에는 본 고안에 따른 자동차 프런트 필라 로어 패널의 보강 구조가 도시되어 있는데, 이 자동차 프런트 필라 로어 패널의 보강 구조는 프런트 필라(10)의 레인포스먼트 로어 패널(10-1)의 내부면 하단부에 사이드 실(16)의 레인포스먼트 로커 패널(16-1)의 상단부의 수평면과 동일하게 수평으로 고정 결합되는 익스텐션 로커 패널(30)로 구성된다.

상기 익스텐션 로커 패널(30)은 전방의 상하부면에 동일한 수평면을 구비하며 이격되어 형성되는 제 1 및 제 3 수직부(32,34)와, 이 제 1 및 제 3 수직부(32,34)에서 직교하게 절곡되어 수평되게 형성되는 제 1 및 제 2 연결부(42,44)와, 이 제 1 및 제 2 연결부(42,44)를 수평되게 연결하여 형성되는 제 2 수직부(36)로 구성되고, 상기 제 1 내지 제 3 수직부(32,34,36)의 양단부는 각각 동일한 방향을 구비함과 동시에 하부로 갈수록 점차 경사지게 형성되는 제 1 및 제 2 경사부(38,40)로 구성된다.

상기 익스텐션 로커 패널(30)은 제 1 수직부(32)와 제 1 연결부(42)가 직교하며 연결되고, 제 1 연결부(42)와 제 2 경사부(40)가 다시 직교하게 연결되며, 제 2 경사부(40)는 제 2 연결부(44)와 직교하게 연결되어 형성된다.

그리고, 제 2 연결부(44)는 제 3 수직부(34)와 직교하게 연결된다.

상기 제 1 및 제 2 경사부(38,40)는 제 1 내지 제 3 수직부(32,34,36)의 좌우측면을 이루며, 제 1 및 제 3 의 수직부(32,34)에 구비되는 경사부 보다 제 2 수직부(36)에 구비되는 경사부가 더 급격한 경사면을 구비하게 된다.

상기 제 1 수직부(32) 및 제 3 수직부(34)는 프런트 필라(10)의 레인포스먼트 로어 패널(10-1)의 내부면과 면접되어 고정 결합되고, 상기 제 1 및 제 2 경사부(38,40)는 상기 레인포스먼트 로어 패널(10-1)의 좌우측면과 면접되어 고정 결합되는데, 상기 제 3 수직부(34)는 이 레인포스먼트 로어 패널(10-1)의 단부와 맞닿아 고정되는 사이드 실(16)의 레인포스먼트 로커 패널(16-1)의 상부면과 동일한 수평면을 유지하며 고정 결합된다.

상기 익스텐션 로커 패널(30)이 수평되게 레인포스먼트 로어 패널(10-1)에 결합되는 프런트 필라(10)는 자동차의 정면충돌에 따른 충격 에너지에 의해 이 프런트 필라(10)가 변형되는 것을 방지함과 동시에 사이드 실(16)의 방향으로 충격 에너지가 전달되는 것을 억제 또는 최소화하게 되는 것이다.

따라서 자동차의 정면충돌사고시 전달되는 충격 에너지에 의해 프런트 필라(10)의 다른 부분은 변형되어도 프런트 필라(10)의 하부에서 수평되게 고정 결합되는 상기 익스텐션 로커 패널(30)에 의해 보강 구조를 갖게 되어 프런트 필라(10)의 로어 부분과 사이드 실(16)의 연결 부위는 변형되지 않게 되어 프런트 도어를 탑승자가 용이하게 열고 나올 수 있게 되는 것이다.

다시 설명하면 자동차 프런트 도어가 힌지결합되고, 프런트 팬더 패널의 일측 끝단부가 볼트 결합되며, 프런트 도어 및 리어 도어의 하단부를 지지하는 사이드 실이 연장되어 결합되는 프런트 필라 로어 패널에 있어서, 상기 프런트 필라(10)의 이너 패널을 보강해 주는 레인포스먼트 로어 패널(10-1)의 내부면에 제 1 과 제 3 수직부(32,34)는 동일 평면상의 상하부에 이격되어 구비됨과 동시에 제 2 수직부(36)는 제 1 및 제 2 연결부(42,44)에 의해 상기 제 1 및 제 3 수직부(32,34)와 간격을 두고 형성되고, 제 1 내지 제 3 수직부(32,34,36)의 양단부는 동일한 방향으로 경사지게 제 1 및 제 2 경사부(38,40)가 구비되는 익스텐션 로커 패널(30)을 상기 프런트 필라(10)의 레인포스먼트 로어 패널(10-1)의 하단부에 수평 되게 면접시켜 고정 결합하되, 사이드 실(16)의 레인포스 로커 패널(16-1)의 상단부 수평면과 대응하는 레인포스먼트 로어 패널(10-1)의 내부면에 상기 익스텐션 로커 패널(30)의 제 3 수직부(34) 하단부면이 수평 되게 결합하여서 되는 것이다.

그러면 도 3 내지 도 5 를 참조하여 본 고안의 효과에 관해 설명하겠다.

자동차의 정면충돌사고시 프런트 필라(10)의 하단부위에 충격 에너지가 전달되면 레인포스먼트 로어 패널(10-1)의 하단부에 사이드 실(16)의 레인포스먼트 로커 패널(16-1) 상단부와 동일한 수평면을 유지하며 고정 결합된 익스텐션 로커 패널(30)에 의해 상기 프런트 필라(10)의 하단부가 변형됨이 방지됨과 동시에 사이드 실(16)로 전달되는 충격 에너지를 최소화하여 전달되게 함으로써, 이 레인포스먼트 로어 패널(10-1)과 사이들 실(16)의 레인포스먼트 로커 패널(16-1)의 연결 부위가 변형되는 것이 방지되는 것으로, 익스텐션 로커 패널(30)의 제 1 및 제 3 수직부(32,34)는 상기 레인포스먼트 로어 패널(10-1)의 내측면에 면접되어 고정된 상태임과 동시에 제 1 및 제 2 경사부(38,40)는 좌우측면에 면접되어 고정됨과 동시에 좌우로의 충격 에너지 전달을 최소화하여 레인포스먼트 로어 패널(10-1)의 변형을 최소화함과 동시에 사이드 실(16)로 전달되는 충격 에너지를 최소화하는 것이다.

따라서, 자동차의 정면충돌사고시 사이드 실(16)과 프런트 필라(10)의 연결 부위가 변형되는 것을 방지하게 됨으로써, 프런트 필라(10)에 힌지결합되는 도어의 변형을 방지하게 되어 사고후 도어가 용이하게 열릴 수 있도록 하여서 탑승객이 차 밖으로 신속하게 탈출할 수 있도록 할 수 있는 것이다.

그러므로, 자동차의 정면충돌사고시를 대비하여 프런트 필라 어퍼 패널의 변형을 방지할 수 있는 익스텐션 로커 패널로 프런트 필라를 보강하게 됨으로써, 사용자에게 신뢰감을 줄 수 있는 것이다.

Claims (1)

1. 자동차 프런트 도어가 힌지결합되고, 프런트 팬더 패널의 일측 끝단부가 볼트결합되며, 프런트 도어 및 리어 도어의 하단부를 지지하는 사이드 실이 연장 되어 결합되는 프런트 필라 로어 패널에 있어서;

   상기 프런트 필라(10)의 이너 패널을 보강해 주는 레인포스먼트 로어 패널(10-1)의 내부면에 제 1 과 제 3 수직부(32,34)는 동일 평면상의 상하부에 이격되어 구비됨과 동시에 제 2 수직부(36)는 제 1 및 제 2 연결부(42,44)에 의해 상기 제 1 및 제 3 수직부(32,34)와 간격을 두고 형성되고, 제 1 내지 제 3 수직부(32,34,36)의 양단부는 동일한 방향으로 경사지게 제 1 및 제 2 경사 부(38,40)가 구비되는 익스텐션 로커 패널(30)을 상기 프런트 필라(10)의 레인포스먼트 로어 패널(10-1)의 하단부에 수평 되게 면접시켜 고정 결합하되, 사이드 실(16)의 레인포스 로커 패널(16-1)의 상단부 수평면과 대응하는 레인 포스먼트 로어 패널(10-1)의 내부면에 상기 익스텐션 로커 패널(30)의 제 3 수직부(34) 하단부면이 수평되게 결합하여서 되는 것을 특징으로 하는 자동차 프런트 필라 로어 패널의 보강 구조.