KR20100060248A - 도어 임팩트 빔 - Google Patents

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KR20100060248A
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홍승택
윤치상
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현대제철 주식회사
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Abstract

본 발명은 도어 임팩트 빔에 관한 것으로, 관 형상의 제 1 빔부재 및 상기 제 1 빔부재의 일 단에 구비되는 관 형상의 제 2 빔부재, 상기 제 1 빔부재의 타 단에 구비되는 관 형상의 제 3 빔부재를 포함하되, 상기 제 1 빔부재는 제 2 빔부재 및 제 3 빔부재의 두께보다 큰 두께를 가지는 것이다.
본 발명은 충격이 집중되는 중앙부분의 두께를 두껍게 하여 강성을 보강하고, 충격을 작게 받는 부분의 두께를 작게 형성하여 무게를 줄여 경량화한 것으로, 필요한 강성을 얻는데 있어 무게를 최소화하는 효과가 있는 것이다.
본 발명은 차체 중량을 경량화하여 연비를 향상시키는 효과가 있는 것이다.

Description

도어 임팩트 빔{Door Impact Beam}
본 발명은 도어 임팩트 빔에 관한 것으로, 더 상세하게는 무게를 경량화하고, 충격 흡수 능력을 향상시킬 수 있도록 발명된 것이다.
일반적으로 자동차의 바디 양 측에는 차량 내부로 사람이 탑승할 수 있도록 개폐되는 사이드 도어가 구비된다.
상기 사이드 도어에는 측면 충돌 시 강성을 보강하여 탑승자를 보호할 수 있도록 하는 임팩트 빔이 내부에 설치된다.
도 1에서 도시한 바와 같이 상기 임팩트 빔(20)은 도어(10)의 내부 즉, 아웃 사이드 도어 패널과, 인 사이드 도어 패널 사이에 가로 방향으로 장착되는 것이다.
상기 임팩트 빔(20)은 통상 길이 방향으로 중공부가 형성된 관형상으로 형성되는데, 직경과 두께가 동일한 하나의 관몸체로 형성되는 것이다.
상기 임팩트 빔(20)은 측면 충돌 시 도어(10)가 차 실내로 밀려 들어와 탑승자에게 상해를 발생시키는 것을 방지하기 위해 측면 충돌 시 발생하는 충격을 견딜 수 있는 충분한 강성을 가져야 한다.
근래에 들어 자동차의 안전성 기준이 강화되고 있어 임팩트 빔(20)의 두께를 증대시키거나, 복수의 임팩트 빔(20)을 장착하여 사용하고 있다.
그러나 종래의 임팩트 빔(20)은 두께가 동일한 하나의 관몸체를 가져 두께가 증대될 수록 무게가 무거워지므로 차체를 중량화시키고, 연비를 저하시키는 문제점이 있었던 것이다.
또 임펙트 빔(20)을 복수로 장착할 경우에도 차체를 중량화시키고 연비를 저하시키는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 충분한 강도를 가지되, 무게를 경량화한 도어 임팩트 빔을 제공하는데 있다.
이러한 본 발명의 과제는 관 형상의 제 1 빔부재 및
상기 제 1 빔부재의 일 단에 구비되는 관 형상의 제 2 빔부재,
상기 제 1 빔부재의 타 단에 구비되는 관 형상의 제 3 빔부재를 포함하되,
상기 제 1 빔부재는 제 2 빔부재 및 제 3 빔부재의 두께보다 큰 두께를 가지는 도어 임팩트 빔을 제공함으로써 해결되는 것이다.
본 발명은 충격이 집중되는 중앙부분의 두께를 두껍게 하여 강성을 보강하고, 충격을 작게 받는 부분의 두께를 작게 형성하여 무게를 줄여 경량화한 것으로, 필요한 강성을 얻는데 있어 무게를 최소화하는 효과가 있는 것이다.
본 발명은 차체 중량을 경량화하여 연비를 향상시키는 효과가 있는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 단면도로서, 중앙의 제 1 빔부재의 양 단에 제 1 빔부재보다 두께가 작은 제 2 빔부재 및 제 3 빔부재가 용 접으로 연결된 예를 나타내고 있다.
이하, 도 2 내지 도 3에서 도시한 바와 같이 본 발명인 도어 임팩트 빔(20)은 중앙에 위치하는 제 1 빔부재(1) 및 제 1 빔부재(1)의 양 단에 구비되는 제 2 빔부재(2) 및 제 3 빔부재(3)를 포함한다.
상기 제 1 빔부재(1) 및 제 2 빔부재(2), 제 3 빔부재(3)는 동일한 직경을 가지며, 제 1 빔부재(1)와 제 2 빔부재(2), 제 1 빔부재(1)와 제 3 빔부재(3)는 서로 다른 두께를 가지는 것이다.
그리고 상기 제 1 빔부재(1)의 두께는 제 2 빔부재(2) 및 제 3 빔부재(3)보다 두껍게 형성되며, 제 2 빔부재(2) 및 제 3 빔부재(3)는 동일한 두께를 가지는 것을 기본으로 한다.
본 발명에서 상기 제 1 빔부재(1)의 길이(L2)는 제 2 빔부재(2) 및 제 3 빔부재(3)를 포함한 도어 임팩트 빔(20)의 길이(L1)에 비해 0.3 ~ 0.6배의 길이를 가지는 것이 바람직하다.
상기 제 1 빔부재(1)의 길이(L2)가 도어 임팩트 빔(20)의 길이(L)에 비해 0.3배 미만의 길이를 가질 경우 측면 충돌에 따른 충격을 흡수하는 충분한 강성을 얻을 수 없고, 0.6배 초과의 길이(L2)를 가질 경우 자체 무게를 줄이는데 한계가 있어 경량되는 무게가 작아 경량화에 따른 효과가 미비한 것이다.
그리고 상기 제 1 빔부재(1)의 두께(T1)는 2 ~ 3mm로 형성되는 것을 기본으로 하며, 제 2 빔부재(2) 및 제 3 빔부재(3)의 두께(T2)는 제 1 빔부재(1)의 두께에 비해 0.3 ~ 0.75배의 두께(T2)를 가지는 것이 바람직하다.
상기 제 2 빔부재(2) 및 제 3 빔부재(3)의 두께(T2)가 제 1 빔부재(1)의 두께(T1)에 비해 0.3배 미만으로 형성될 경우 측면 충돌에 따른 충격을 흡수하는 충분한 강성을 얻을 수 없고, 0.75배 초과의 두께(T2)를 가질 경우 자체 무게를 줄이는데 한계가 있어 경량되는 무게가 작아 경량화에 따른 효과가 미비한 것이다.
본 발명에서 제 1 빔부재(1) 및 제 2 빔부재(2), 제 3 빔부재(3)는 28 ~ 34mm의 외경을 가지는 것을 기본으로 하고, 제 1 빔부재(1)의 두께(T1)는 2 ~ 3mm, 제 2 빔부재(2) 및 제 3 빔부재(3)의 두께(T2)는 1 ~ 1.5mm를 가지는 것이다.
한편, 상기 제 1 빔부재(1) 및 제 2 빔부재(2), 제 3 빔부재(3)는 보론이 첨가된 강판으로 제조되는 것으로, 각각 보론이 첨가된 강판으로 관형상으로 성형된 후 고주파로 가열하고 급냉하는 담금질 과정과, 담금질된 것을 다시 재가열한 후 공냉으로 서서히 냉각하는 풀림 과정을 거쳐 인장 강도를 140kgf/mm2 이상으로 향상시켜 제조되며, 이러한 제 1 빔부재(1) 및 제 2 빔부재(2), 제 3 빔부재(3)의 제조는 공지의 도어 임팩트 빔(20)과 동일한 것으로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.
그리고 상기한 제 1 빔부재(1) 및 제 2 빔부재(2)는 서로 용접되어 연결되고, 제 1 빔부재(1) 및 제 3 빔부재(3)는 서로 용접되어 연결되는 것으로 통상 전기 저항 용접으로 연결 고정시키는 것이다.
상기한 본 발명으로 제조된 도어 임팩트 빔(20)과 현재 사용되는 종래 도어 임팩트 빔(20')을 일 실시 예로 비교하여 실험한 예는 다음과 같으며, 본 발명은 하기의 실시 예에 한정되지 않고 다양하게 변형되어 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
일단 종래 도어 임팩트 빔(20')은 31.8mm의 외경과, 2.2mm의 두께, 900mm의 길이로 제조된 것으로 1.45kg의 중량을 가지며, 본 발명의 제 1 빔부재(1), 제 2 빔부재(2), 제 3 빔부재(3)를 포함한 도어 임팩트 빔(20)은 상기 종래 도어 임팩트 빔(20')과 동일한 외경 즉, 31.8mm의 외경 및 동일한 길이 즉, 900mm의 길이(L1)를 가지되, 제 1 빔부재(1)는 2.8mm의 두께(T1), 450mm(L2)의 길이를 가지며, 제 2 빔부재(2) 및 제 3 빔부재(3)는 1.2mm의 두께(T2), 225mm(L3)의 길이를 각각 가지도록 제조되어 서로 용접되어 연결된 것이며 그 중량은 1.31kg인 것이다.
그리고, 상기 종래 도어 임팩트 빔(20')의 중앙부에 2000kgf로 충격을 가했을 때 충격 변위는 26.8mm이고, 상기 본 발명인 도어 임팩트 빔(20)의 중앙부 즉, 제 1 빔부재(1)의 중앙에 2000kgf로 충격을 가했을 때 충격 변위는 23.8mm인 것이다.
즉, 본 발명인 도어 임팩트 빔(20)은 1. 31kg으로 1.45kg인 종래 도어 임펙트 빔(20')보다 10% 이상 경량화된 것이다.
또한 본 발명인 도어 임팩트 빔(20)은 중앙부에 2000kgf의 충격을 가했을 때 변위가 23.8mm로 중앙부에 2000kgf의 충격을 가했을 때 변위가 26.8mm인 종래 도어 임펙트 빔(20')에 비해 10%이상 충격 삽입량이 감소한 것으로 그 강성이 10%이상 증대된 것을 확인할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
도 1은 종래 임팩트 빔의 장착 상태를 도시한 개략도
도 2는 본 발명의 사시도
도 3은 본 발명의 단면도
*도면 중 주요 부호에 대한 설명*
1 : 제 1 빔부재 2 : 제 2 빔부재
3 : 제 3 빔부재

Claims (4)

  1. 관 형상의 제 1 빔부재 및
    상기 제 1 빔부재의 일 단에 구비되는 관 형상의 제 2 빔부재,
    상기 제 1 빔부재의 타 단에 구비되는 관 형상의 제 3 빔부재를 포함하되,
    상기 제 1 빔부재는 제 2 빔부재 및 제 3 빔부재의 두께보다 큰 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 도어 임팩트 빔.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 빔부재 및 제 2 빔부재 및 제 3 빔부재는 동일한 외경을 가지고, 각각 용접으로 연결되어 고정된 것을 특징으로 하는 도어 임팩트 빔.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 빔부재의 길이(L2)는 제 2 빔부재 및 제 3 빔부재를 포함한 도어 임팩트 빔의 길이(L1)에 비해 0.3 ~ 0.6배의 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 도어 임팩트 빔.
  4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 제 2 빔부재 및 제 3 빔부재의 두께(T2)는 제 1 빔부재의 두께에 비해 0.3 ~ 0.75배의 두께(T2)를 가지는 것을 특징으로 하는 도어 임팩트 빔.
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CN104626941A (zh) * 2013-11-06 2015-05-20 通用汽车环球科技运作有限责任公司 管状的门增强梁

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