KR20010087449A

KR20010087449A - 자동차의 센터필러 보강구조

Info

Publication number: KR20010087449A
Application number: KR1019990068316A
Authority: KR
Inventors: 김기창
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1999-12-31
Filing date: 1999-12-31
Publication date: 2001-09-21

Abstract

본 발명은 자동차의 센터필러 보강구조에 관한 것으로, 차체와 탑승객 사이의 이격거리가 상대적으로 짧은 센터필러부의 중간부위에 보강부재를 장착시켜 측면충돌시 탑승객의 갈비뼈 상단부위로 가해지는 충격력에 효과적인 대응을 할 수 있도록 하여 안전을 도모하도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 바의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 인너패널(10)과 아우터패널(12) 및 이들 사이에 장착되는 보강부재(16)를 포함하여 구성되는 차체의 센터필러부(CP)에 있어서, 상기 보강부재(16)는 인너패널(10)과 아우터패널(12)의 중간부위에 내장되어 승객의 갈비뼈 상단부위의 위치에 대응되도록 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 보강부재(16)가 일측이 개방된 박스형상의 몸체부(18)와, 이 몸체부(18)의 가장자리부위에서 외측으로 일체로 연장절곡되어 상기 인너패널(10)의 내측면상에 면착되어 접합되는 면착부(20)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 센터필러 보강구조{reinforcement structure for center pillar of vehicle}

본 발명은 자동차의 센터필러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 센터필러부를 구성하는 내/외측의 부재들 사이에 설치되는 보강부재의 형상과 장착위치를 변경시켜 측면충돌시 탑승객의 상해치를 최소화시킬 수 있도록 하는 자동차의 센터필러 보강구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 측부차체는 도 1에 도시된 바와 같이, 전방으로부터 후방에 이르기까지 각각 프론트필러부(FP;Front Pillar)와 센터필러부(CP;Center Pillar) 및 리어필러부(RP;Rear Pillar)가 각각 순차적으로 형성되어 있는 바, 이중에서 상기 센터필러부(CP)는 도 2에 도시된 바와 같이 인너패널(10)과 아우터패널(12) 및 이들 사이에 개재되어 접합되는 보강패널(14)로 구성되어 이루어진다.

그리고, 상기 센터필러부(CP)의 종단면은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 인너패널(10)과 아우터패널(12)이 형성하는 폐공간(S;Space)의 내부로 상기 보강패널(14)이 접합되어 고정되는 바, 이 보강패널(14)의 장착위치는 차실내에 탑승한 승객[도면에서는 더미(Dummy)로 도시되어 있음]의 어깨부위에서부터 갈비뼈를 지나 아래로 골반부위에 이르기까지 상하로 길게 연장된 부위로 장착되어 있다.

한편, 근래에 들어 차량의 측부에 이중충돌벽(MDB;Moving DeformableBarrier)을 설치하고서, 이 이중충돌벽(MDB)에 차량의 측부를 충돌시킨 다음 발생되는 승객의 상해치에 제한을 두는 법규가 제정되는 바, 이와 같은 승객에 대한 상해치의 제한은 통상 더미(Dummy)를 실제 차량에 적용시키고서 측면충돌시험을 하여 더미(D)의 각 부위에 가해지는 충격력의 정도를 각각 측정한 다음 측정된 결과치를 통해 해당법규의 허용범위이내 인지 아닌지를 판별하도록 되어 있다.

그런데, 상기와 같은 종래의 센터필러부(CP)의 구조에서는 더미(D)의 골반부위에 해당되는 센터필러부(CP)의 하단부위에서는 해당법규 대비 많은 여유가 있는 반면에, 상기 더미(D)의 갈비뼈 상단부위에 해당되는 센터필러부(CP)의 중간부위에서는 해당법규를 상당히 초과하여 법규의 허용범위를 벗어나는 결과를 초래하게 되었다.

즉, 상기 센터필러부(CP)에 대한 측면충돌시 센터필러부(CP)의 중간부위는 차실내를 향해 많이 변형되는 반면에, 센터필러부(CP)의 하단부위는 상대적으로 덜 변형된다.(도 3에 가상선으로 도시됨)

이는 상기 센터필러부(CP)의 형상이 더미(D)의 갈비뼈부위에 해당되는 중간부위에서 단면이 급격하게 축소된 상태에서 상방향으로 연장되기 때문으로, 이와 같이 단면돌연축소부는 통상 강성의 취약부로 작용하는 것이다.

또한, 상기 센터필러부(CP)가 하단부위에 비해 상방향으로 갈수록 차실내를 향해 다소 경사지게 휘어지도록 형성되는 외형적 특징으로 인해, 상기 센터필러부(CP)의 중간부위와 더미(D)의 갈비뼈 상단부위 사이의 이격거리는 상기 센터필러부(CP)의 하단부위와 더미(D)의 골반부위 사이의 이격거리에 비해 상대적으로 짧으므로, 측면충돌시 더미(D)의 갈비뼈 상단부위로 전달되는 충격력의 정도는 더미(D)의 골반부위에 비해 상대적으로 커지게 되고, 이로 인해 상기 센터필러부(CP)의 중간부위에 대한 구조적인 강성의 보완책이 요구되고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 차체와 탑승객 사이의 이격거리가 상대적으로 짧은 센터필러부의 중간부위에 보강부재를 장착시켜 측면충돌시 탑승객의 갈비뼈 상단부위로 가해지는 충격력에 효과적인 대응을 할 수 있도록 하여 안전을 도모하도록 하는 자동차의 센터필러 보강구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 인너패널과 아우터패널 및 이들 사이에 장착되는 보강부재를 포함하여 구성되는 차체의 센터필러부에 있어서, 상기 보강부재는 인너패널과 아우터패널의 중간부위에 내장되어 승객의 갈비뼈 상단부위의 위치에 대응되도록 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 보강부재가 일측이 개방된 박스형상의 몸체부와, 이 몸체부의 가장자리부위에서 외측으로 일체로 연장절곡되어 상기 인너패널의 내측면상에 면착되어 접합되는 면착부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 자동차의 측부차체를 부분적으로 도시한 상태도.

도 2는 종래 센터필러부를 구성하고 있는 내/외측의 부재들을 분리시켜 도시한 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 센터필러부의 종단면으로서, 측면충돌시 센터필러부의 변형되는 상태를 도시한 상태도.

도 4는 본 발명에 따른 센터필러부를 구성하고 있는 내/외측의 부재들을 분리시켜 도시한 사시도.

도 5는 도 4에 도시된 센터필러부의 종단면으로서, 측면충돌시 센터필러부의 변형되는 상태를 도시한 상태도.

도 6은 도 5에 도시된 센터필러부의 횡단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-인너패널 12-아우터패널

16-보강부재 18-몸체부

20-면착부 CP-센터필러부

D-더미 S-폐공간

MDB-이중충돌벽

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 센터필러부를 구성하고 있는 내/외측의 부재들을 분리시켜 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 센터필러부의 종단면으로서, 측면충돌시 센터필러부의 변형되는 상태를 도시한 상태도이며, 도 6은 도 5에 도시된 센터필러부의 횡단면도인 바, 본 발명의 실시예에 대한 상세한 기술을 위해 종래 차체의 센터필러부를 도시한 도 1 내지 도 3에서와 동일한 참조부위에는 동일한 참조부호를 병기하기로 한다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 자동차의 측부차체의 중간부위에 차체의 종방향을 따라 길게 배치되는 센터필러부(CP)는 인너패널(10)과 아우터패널(12) 및 이들 사이에 개재되어 접합되는 보강부재(16)로 구성되어 이루어지는 바, 이 보강부재(16)는 일측이 개방된 박스형상의 몸체부(18)와, 이 몸체부(18)의 가장자리부위에서 외측으로 연장절곡되어 상기 인너패널(10)의 내측면상에 면착되어 접합되는 면착부(20)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 센터필러부(CP)는 도 5에 도시된 바와 같이, 인너패널(10)과 아우터패널(12) 사이의 폐공간(S)으로 장착되는 보강부재(16)의 설치위치를 더미(D)의 갈비뼈 상단부위에 해당되는 위치로 한정하고 있다.

또한, 상기 보강부재(16)는 설치상태는 도 5에서 보강부재(16)의 설치된 위치의 횡단면을 도시한 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 센터필러부(CP)의 중간부위의 내부에서 인너패널(10)측으로 면착부(20)가 접합되면서 중앙의 몸체부(18)가 아우터패널(12)과 다소 이격되게 설치되어 있는 데, 이 보강부재(16)의 몸체부(18)는 내부가 빈 박스형상으로 이루어져 있어, 측면충돌시 센터필러부(CP)를 통해 차체로 전달되는 충격력에 충분히 대응할 수 있는 구조로 되어 있다.

이에 따라, 측면충돌시 상기 이중충돌벽(MDB)상에 센터필러부(CP)가 충돌하게 되면, 상기 센터필러부(CP)의 중간부위는 내부에 장착된 보강부재(16)를 매개로 하여 차실내를 향해 절곡되어 변형되는 양이 종래보다 작아지게 되고, 상기 센터필러부(CP)의 하단부위는 중간부위에 비해 상대적으로 차실내측으로 많이 밀리게 되는 변형을 보이게 된다.

이때, 상기 센터필러부(CP)의 변형후 상태는 중간부위에서 상단부위에 이르기까지의 부재에서는 측면충돌시 탄성영역내에서의 충돌거동을 하고, 중간부위의 아래에 위치하는 하단부위에서는 소성영역의 충돌거동을 하게 되어, 측면충돌후 탑승객의 안전을 가장 효과적으로 보장할 수 있는 이른 바 "S"자 형태를 띄게 된다.(도 5에 가상선으로 도시됨)

이와 같이, 상기 센터필러부(CP)의 중간부위로 내장된 보강부재(16)를 매개로 하여 측면충돌을 하게 되면, 상기 더미(D)의 갈비뼈 상단부위와 센터필러부(CP)의 중간부위 사이의 짧은 이격거리내에서 상기 보강부재(16)는 충분한 완충작용을 할 수 있어 더미(D)의 갈비뼈 상단부위로 전달되는 충격력에 효과적으로 대응할 수 있게 된다.

그리고, 상기 더미(D)의 골반부위는 센터필러부(CP)의 하단부위 사이의 상대적으로 먼 이격거리를 두고 있어 별도의 보강부재(16)없이도 부재가 지닌 강성을 통해 충분히 충격력에 대응할 수 있게 된다.

따라서, 상기와 같이 센터필러부(CP)의 내부 중간부위에 보강부재(16)가 장착되면, 측면충돌시 상기 센터필러부(CP)는 차실내에 탑승한 승객의 안전을 최적으로 보장할 수 있도록 변형될 수 있으므로, 측면충돌시 탑승자의 안전을 규정하고있는 관련법규의 규제를 충족시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 센터필러 보강구조에 의하면, 센터필러부내에 장착되는 보강부재의 설치위치를 변경시켜 측면충돌시 탑승객의 신체에 가해지는 충격력의 정도를 줄일 수 있도록 하여 측면충돌시 탑승자의 안전을 규제하고 있는 관련법규를 만족시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

인너패널(10)과 아우터패널(12) 및 이들 사이에 장착되는 보강부재(16)를 포함하여 구성되는 차체의 센터필러부(CP)에 있어서,

상기 보강부재(16)는 일측이 개방된 박스형상의 몸체부(18)와, 이 몸체부(18)의 가장자리부위에서 외측으로 일체로 연장절곡되어 상기 인너패널(10)의 내측면상에 면착되어 접합되는 면착부(20)를 포함하여, 상기 인너패널(10)과 아우터패널(12)이 형성하는 공간내에서 탑승객의 갈비뼈 상단부위의 위치에 대응되도록 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 센터필러 보강구조.