KR20110136124A

KR20110136124A - 차량용 프런트 필라부 보강 구조

Info

Publication number: KR20110136124A
Application number: KR1020100055928A
Authority: KR
Inventors: 김도회
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2010-06-14
Filing date: 2010-06-14
Publication date: 2011-12-21

Abstract

본 발명은 차량용 프런트 필라부 보강 구조에 관한 것으로, 프런트 필라부의 프런트 필라 아우터 로워 패널에 결합되는 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓을 포함하며, 상기 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓은 상기 프런트 필라 아우터 로워 패널의 경사면을 따라 밀착되게 결합된다.
본 발명은 프런트 필라부와 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓의 연결성을 증대시킴으로써 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓이 쉽게 굽혀지거나 또는 무너지는 현상을 방지하여 안정된 지지력을 통해 충격력을 흡수하고, 이와 동시에 충격력을 에이 필라부, 도어 멤버부 및 사이드실부로 각각 분산시킬 수 있어 충돌성능을 향상시킬 수 있고, 탑승객의 안전성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 프런트 필라부 보강 구조{REINFORCING STRUCTURE OF FRONT PILLAR FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 프런트 필라부 보강 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량용 프런트 필라부 보강 구조 중 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓을 개선하여 차량 충돌시 충격성능을 향상시키는 차량용 프런트 필라부 보강 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 차체는 여러 가지의 패널과 프레임이 상호 적절하게 조합되어 박스 형태를 가지게 된다.

상기와 같은 조합을 통해 프레임과 바디가 일체로 제작된 차체를 모노코크 구조(monocoque structure)라 부른다.

상기 모노코크 구조의 조립 순서는 차량 제작사의 생산 라인의 레이아웃에 따라 정해지는데, 보통 처음에는 프런트부, 센터부, 리어부, 대시부 등이 조립되고 두 번째로 측면 프런트 필라부가 조립되며, 최종적으로는 카울부가 장착되는 순서로 이루어진다.

그리고 상기 프런트 필라부와 카울부는 차량의 주행 중 발생되는 진동, 특히 급회전 시에 발생되는 차체의 비틀림을 억제하고, 차량의 충돌 시에 발생되는 충격 에너지를 흡수하는 한편, 충격 에너지에 의해 차실 내로 침입하는 것을 방지하는 역할을 한다.

도 1은 종래기술의 프런트 필라부와 카울부의 결합구조를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 프런트 필라부(10)는 프런트 필라 사이드 아우터 패널(12), 프런트 필라 이너 로어 패널(14), 프런트 필라 아우터 리인포스먼트(16), 및 프런트 필라 아우터 로워 패널(18)을 포함한다.

카울부(20)는 카울 이너 로어 패널(22), 카울 탑 리인포스먼트(미도시), 카울 사이드 어퍼 이너 패널(미도시), 카울 사이드 어퍼 아우터 패널(24)을 포함한다.

이와 같은 구성을 가지는 프런트 필라부(10)와 카울부(20)의 결합구조를 설명하면, 프런트 필라 사이드 아우터 패널(12)과 프런트 필라 이너 로어 패널(14) 사이의 전방 접합 플랜지가 카울 사이드 어퍼 아우터 패널(24)의 단부에 용접되며, 프런트 필라 이너 로어 패널(14)의 차실측 측면에 카울 이너 로어 패널(22)의 단부가 용접된다.

그리고 프런트 필라 이너 로어 패널(14)의 전방측 측면에 카울 탑 리인포스먼트의 단부가 용접되며, 프런트 필라 아우터 리인포스먼트(16) 내측에 프런트 필라 아우터 로워 패널(18)이 용접 결합되고, 카울 탑 리인포스먼트의 전면에 카울 사이드 어퍼 이너 패널의 단부가 용접된다.

도 2는 종래의 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓이 장착된 프런트 필라부를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓의 사시도이다.

한편, 프런트 필라부(10)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 차량 충돌시 전방으로부터 전달되는 충격력을 흡수함과 동시에 차체 전체로 분산(즉, 도 2에 표시된 화살표와 같이 에이 필라부, 도어 멤버부 및 사이드실부로 분산)시키는 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(26)이 설치된다.

상기 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(26)은 도 3에 도시된 바와 같이, 지지면(26a)과, 상기 지지면(26a) 측부에 수직하게 절곡 형성되고 프런트 필라부(10)의 프런트 필라 아우터 리인포스먼트(16) 내측에 결합되는 수직면(26b)과, 상기 수직면(26b)의 후단에 수직하게 절곡 형성되고 프런트 필라부(10)의 프런트 필라 아우터 로워 패널(18)에 결합되는 결합면(26c)으로 이루어진다.

도 4는 도 2에 표시된 A-A선 단면도이다.

그러나 상기한 종래기술인 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(26)은 도 4에 도시된 바와 같이, 결합면(26c)이 프런트 필라 아우터 로워 패널(18)의 경사면(18a)을 따라 결합되지 않고, 단차가 형성되게 결합됨으로써 연결성이 부족하여 충격 에너지의 흐름이 단절되는 결합구조를 가진다.

즉, 종래의 프런트 필라부(10)와 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(26)은 도 4에 표시된 'B' 부분과 같이 단차가 형성되어 있어 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(26)을 통해 프런트 필라부(10)로 충격력이 전달 또는 지지되지 못하고, 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(26)이 쉽게 굽혀지거나 또는 무너지는 현상이 발생하며, 이에 따라 충돌성능이 떨어져 탑승객의 안전성을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 프런트 필라부와 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓의 연결성을 증대시켜 차량 충돌시 충격력을 차체 전체에 분산시킴으로써 탑승객의 안정성을 증대시키는 차량용 프런트 필라부 보강 구조를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 프런트 필라부 보강 구조는 프런트 필라부의 프런트 필라 아우터 로워 패널에 결합되는 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓을 포함하며, 상기 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓은 상기 프런트 필라 아우터 로워 패널의 경사면을 따라 밀착되게 결합된다.

상기 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓은 지지부와, 상기 지지부의 측면에 수직하게 절곡 형성되고 상기 프런트 필라부의 프런트 필라 아우터 리인포스먼트 측면에 결합되는 수직부와, 상기 지지부의 후단에 연장 형성되고 상기 프런트 필라 아우터 로워 패널의 정면에 형성된 경사면을 따라 밀착되게 결합되는 수평 결합부, 및 상기 수직부의 후단에 연장 형성되고 프런트 필라 아우터 로워 패널의 측면에 결합되는 수직 결합부를 포함한다.

상기 수평 결합부는 지지부와 일체로 형성되고, 프런트 필라 아우터 로워 패널의 경사면에 면밀착되도록 상기 경사면과 동일한 경사각을 가진다.

본 발명은 프런트 필라부와 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓의 연결성을 증대시킴으로써 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓이 쉽게 굽혀지거나 또는 무너지는 현상을 방지하여 안정된 지지력을 통해 충격력을 흡수하고, 이와 동시에 충격력을 에이 필라부, 도어 멤버부 및 사이드실부로 각각 분산시킬 수 있어 충돌성능을 향상시킬 수 있고, 탑승객의 안전성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 차량용 프런트 필라부와 카울부의 결합 구조를 나타낸 사시도.
도 2는 종래기술에 따른 차량용 프런트 필라부 보강 구조를 나타낸 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓을 나타낸 사시도.
도 4는 도 2에 표시된 A-A선 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 차량용 프런트 필라부 보강 구조를 나타낸 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓을 나타낸 사시도.
도 7은 도 5에 표시된 C-C선 단면도.

이하, 본 발명인 차량용 프런트 필라부 보강 구조를 첨부된 도 5 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명인 차량용 프런트 필라부 보강 구조는 프런트 필라부(100)에 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(300)을 결합함에 있어, 상기 프런트 필라부(100)과 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(300)을 충격 에너지의 흐름이 단절되지 않게 길이방향으로 연결함으로써 차량의 충돌사고시 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(300)이 굽혀지거나 또는 무너지는 현상을 방지하여 충격 성능을 향상시키고, 더불어 차체 전체로 충격력을 분산시켜 탑승객의 안전성을 증대시키는 기술이다.

한편, 차체는 프레임과 바디가 일체로 결합되어 이루어지며, 이와 같이 프레임과 바디가 일체로 제작된 구조를 모노코크 구조라 한다.

그리고 상기 모노코크 구조의 조립 순서는 차량 제작사의 생산 라인의 레이아웃에 따라 정해지는데, 보통 처음에는 프런트부, 센터부, 리어부, 대시부 등이 조립되고, 두 번째로 측면 프런트 필라부(100)가 조립되며, 최종적으로는 카울부(200)가 장착되는 순서로 이루어진다.

여기서 상기 프런트 필라부(100)와 카울부(200)는 차체 전방을 형성하는 부분이며, 이 중 프런트 필라부(100)는 프런트 필라 사이드 아우터 패널(미도시), 프런트 필라 이너 로어 패널(미도시), 프런트 필라 아우터 리인포스먼트(미도시) 및 상기 프런트 필라 아우터 리인포스먼트의 내측에 구비되는 프런트 필라 아우터 로워 패널(110)을 포함한다.

그리고 상기 카울부(200)는 카울 이너 로어 패널(210), 카울 탑 리인포스먼트(미도시), 카울 사이드 어퍼 이너 패널(미도시), 카울 사이드 어퍼 아우터 패널(미도시)을 포함하며, 상기 프런트 필라 아우터 로워 패널(110)과 카울 이너 로어 패널(210)을 용접 결합하여 프런트 필라부(100)와 카울부(200)을 연결되게 결합한다.

여기서, 상기한 프런트 필라부(100) 및 카울부(200)의 결합 구조는 종래기술에서 설명한 프런트 필라부(10) 및 카울부(20)와 동일하기에 자세한 설명은 생략한다.

한편, 상기 프런트 필라부(100)와 카울부(200) 사이에는 충돌 사고시 충격력을 완충함과 동시에 프런트 필라부(100)를 통해 에이 필라부, 도어 멤버부 및 사이드실부(도 5에 표시된 화살표 참조)로 각각 충격에너지가 전달될 수 있도록 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(300)이 장착된다.

즉, 본 발명의 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(300)을 포함하는 차량용 프런트 필라부 보강 구조는 프런트 필라부(100)와 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(300)의 연결성을 증대시킴으로써 충돌 사고시 충격력을 차체 전체로 분산시킬 있어 안전성을 증대시킨다.

이와 같은 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(300)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 프런트 필라 아우터 로워 패널(110)의 정면에 결합되는 것으로, 지지부(310)와, 상기 지지부(310)의 측부에 수직하게 절곡 형성되고 프런트 필라 아우터 리인포스먼트(미도시)의 측면에 결합되는 수직부(320)와, 상기 지지부(310)의 후단에 연장 형성되고 상기 프런트 필라 아우터 로워 패널(110)의 정면에 형성된 경사부(111)을 따라 면밀착되는 연결 결합되는 수평 결합부(330)와, 상기 수직부(320)의 후단에 메인 수직면(320)과 동일한 방향으로 연장 형성되고 프런트 필라 아우터 로워 패널(110)의 측면에 면밀착되게 결합되는 수직 결합부(340)를 포함한다.

여기서 상기 수평 결합부(330)는 지지부(310)와 일체로 형성되고, 프런트 필라 아우터 로워 패널(110)의 경사면(111)에 면밀착되도록 상기 경사면(111)과 동일한 경사각을 가지며, 이에 따라 지지부(310)을 통해 전달되는 충격 에너지가 수평 결합부(330)와 경사면(111)을 통해 프런트 필라 아우터 로워 패널(110)에 전달된다.

이와 같은 구성을 가지는 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(300)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

차량 충돌시 충격력이 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(300)에 전달되면, 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(300)이 점차 좌굴되면서 충격력을 흡수한다. 이때, 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(300)의 수평 결합부(330)와 수직 결합부(340)가 프런트 필라 아우터 로워 패널(110)에 연결 결합되어 있어 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(300)이 쉽게 굽혀지거나 또는 무너지는 현상을 방지할 수 있고, 이에 따라 충격력을 흡수할 수 있다.

그리고 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(300)이 좌굴됨과 동시에, 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(300)에 전달된 충격력 중 일부가 프런트 필라 아우터 로워 패널(110)에 전달되고, 상기 프런트 필라 아우터 로워 패널(110)에 전달된 충격력은 다시 에이 필라부, 도어 멤버부 및 사이드실부로 분산되어 충격력을 완화시킨다.

따라서 본 발명은 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓(300)을 개선하고 프런트 필라 아우터 로워 패널(110)과의 연결성을 증대시킴으로써 충격성능을 향상시킬 수 있다.

100: 프런트 필라부 110: 프런트 필라 아우터 로워 패널
200: 카울부 210: 카울 이너 로어 패널
300: 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓 310: 지지면
320: 메인 수직면 330: 보조 수직면
340: 보조 지지면

Claims

프런트 필라부의 프런트 필라 아우터 로워 패널에 결합되는 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓을 포함하며,
상기 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓은 상기 프런트 필라 아우터 로워 패널의 경사면을 따라 밀착되게 결합되는 차량용 프런트 필라부 보강 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 카울 사이드 어퍼 아우터 브라켓은 지지부와, 상기 지지부의 측면에 수직하게 절곡 형성되고 상기 프런트 필라부의 프런트 필라 아우터 리인포스먼트 측면에 결합되는 수직부와, 상기 지지부의 후단에 연장 형성되고 상기 프런트 필라 아우터 로워 패널의 정면에 형성된 경사면을 따라 밀착되게 결합되는 수평 결합부, 및 상기 수직부의 후단에 연장 형성되고 프런트 필라 아우터 로워 패널의 측면에 결합되는 수직 결합부를 포함하는 차량용 프런트 필라부 보강 구조.
청구항 2에 있어서,
상기 수평 결합부는 지지부와 일체로 형성되고, 프런트 필라 아우터 로워 패널의 경사면에 면밀착되도록 상기 경사면과 동일한 경사각을 가지는 차량용 프런트 필라부 보강 구조.