KR20130019767A

KR20130019767A - 자동차용 측면 충돌 보강 부재

Info

Publication number: KR20130019767A
Application number: KR1020110081927A
Authority: KR
Inventors: 김도회
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-08-17
Filing date: 2011-08-17
Publication date: 2013-02-27
Also published as: KR101272520B1

Abstract

본 발명은 충돌 성능 및 조립성을 향상시킬 수 있는 자동차용 측면 충돌 보강 부재에 관한 것이다.
본 발명에 따른 자동차용 측면 충돌 보강 부재는 센터루프 레일과 B 필라의 연결부분 상에 차체 길이방향으로 배치된 사이드부; 및 상기 사이드부에서 차체 폭방향으로 돌출형성되어, B 필라와 센터루프 레일을 연결하는 루프연결부;로 구성되어, 일체형의 연결부재로 센터루프 레일과 B 필라를 연결함으로써, 연결부재와 레일 루프 사이드 인너 사이의 갭을 제거하여 천정 강도 및 측면 충돌 강성을 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 사이드부와 루프연결부는 센터루프 레일과 B 필라 주변에 용접에 의해 결합됨으로써, 천정을 쳐다보면서 작업할 필요가 없어서 기존의 근골격계 질환을 방지할 수 있고, 루프연결부 만큼의 사이드부의 길이를 삭제함으로써, 중량 및 원가를 절감할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 측면 충돌 보강 부재{Member for reinforcing lateral crash}

본 발명은 자동차용 측면 충돌 보강 부재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 충돌 성능 및 조립성을 향상시킬 수 있는 자동차용 측면 충돌 보강 부재에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 측면 차체 프레임은 윈드쉴드 글래스와 프런트 도어 글래스 사이에 위치하는 A 필라와, 프런트 도어 글래스와 리어 도어 글래스 사이에 위치하는 B 필라와, 리어 도어 글래스와 리어 윈도우 글래스 사이에 위치한 C 필라로 구성되고, 상기 각 필라의 내부에 내장재인 필라 트림이 구비되어 있다.

이 중에서 B 필라는 루프 및 도어를 지지하면서 차량의 측면 충돌시에 충격을 흡수하는 중요한 차체 구성요소이며, B 필라와 센터루프 레일을 환형 구조로 연결하여, 충돌에너지가 B 필라를 통해 센터루프 레일로 전달 및 분산되게 함으로써 측면 충돌 시 승객의 상해를 최소화할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 측면 차체 프레임의 정면도이고, 도 2는 B 필라와 센터루프 레일의 연결구조를 보여주는 결합상태도이고, 도 3은 도 2의 A-A 단면도이고, 도 4는 도 1에서 A부를 확대하여 보여주는 사시도로서, 도 1 내지 도 4를 참조하여 B 필라와 센터루프 레일의 연결구조를 설명하기로 한다.

도시한 바와 같이 B 필라(1)와 센터루프 레일(2)이 레일 루프 사이드 인너(4)와 연결부재(3)(GUSSET)에 의해 연결됨으로써, B 필라(1)에서 전달되어 오는 충돌 에너지를 센터루프 레일(2)로 이동 및 반대쪽으로 분산시킨다

보다 상세하게는 레일 루프 사이드 인너(4)와 연결부재(3)는 별개의 부재로 제작되고, 레일 루프 사이드 인너(4)는 폭에 비해 길이가 긴 패널 형태의 구조로서 B 필라(1)와 센터루프 레일(2) 사이의 연결부분에 차체 길이방향으로 길게 배치된다.

그리고, 연결부재(3)는 이의 가로 세로 길이가 레일 루프 사이드 인너(4)의 폭보다 약간 긴 정도의 크기를 가지며 레일 루프 사이드 인너(4)의 중간에 실내측으로 배치된다.

이와 같은 구조 및 배치 상태를 가지는 레일 루프 사이드 인너(4)와 연결부재(3)의 연결 구조를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

센터루프 레일(2)과 연결부재(3)는 볼트(5)로 체결되어 있다.

또한 연결부재(3)의 내측에는 센터루프 레일(2)과 B 필라(1)의 연결부분에 레일 루프 사이드 인너(4)가 차체 길이방향으로 길게 배치되어, 센터루프 레일(2)과 B필라를 연결한다.

이때, 센터루프 레일(2), B 필라(1) 및 레일 루프 사이드 인너(4)는 도 4의 "B" 부에서 서로 겹쳐지게 절곡된 구조로 이루어지고, 연결부재(3)의 상단부는 센터루프 레일(2)에 볼트(5) 체결되고, 연결부재(3)의 하단부는 B 필라(1) 및 레일 루프 사이드 인너(4)에 볼트(5) 체결됨으로써, 레일 루프 사이드 인너(4)와 연결부재(3)가 이중으로 겹치면서 센터루프 레일(2)과 B 필라(1)를 연결할 수 있다.

이와 같은 연결구조에 의해 B 필라(1)로부터 전달되어 오는 충돌에너지를 센터루프 레일(2)로 분산시킴으로써 승객의 상해를 최소화할 수 있게 되는 것이다.

미설명부호 2a는 플렌지이다.

그러나, 종래의 연결부재(3)를 통한 B 필라(1) 측면 보강 구조는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 상기 연결부재(3)는 센터루프 레일(2)과 B 필라(1) 및 레일 루프 사이드 인너(4)와 볼트(5)로 조립 연결되기 때문에 작업자가 차체 내부에서 작업할 경우 천정을 보면서 조립작업을 해야 한다.

이와 같이 작업자는 천정을 쳐다보면서 장시간 동안 작업을 하여야 하기 때문에 목이나 어깨 등 근골격계 질환을 유발할 수 있는 문제점이 있다.

둘째, 차체 길이방향으로 보았을 때 연결부재(3)와 센터루프 레일(2) 사이에 갭의 발생으로 강성이 약해지기 때문에 B 필라(1)에서 전달되어 오는 충격을 완화시키기에 충분하지 못한 문제점이 있다.

셋째, 측면 충돌 시 CAB(커튼 에어백)이 작동하면서 연결부재(3)와 양쪽 필라트림 라인 부위에서 찢어지는 현상이 발생되어 커튼 에어백이 완전하게 전개되지 못하는 경우가 발생할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 연결부재와 레일 루프 사이드 인너를 기존의 볼트로 체결하는 방식 대신에 용접에 의해 결합함으로써 천정을 쳐다보면서 작업할 필요가 없어서 기존의 근골격계 질환을 방지할 수 있는 자동차용 측면 충돌 보강 부재를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 연결부재와 레일 루프 사이드 인너를 일체형 구조로 제조하고, 일체형의 연결부재로 센터루프 레일과 B 필라를 연결함으로써, 연결부재와 레일 루프 사이드 인너 사이의 갭을 제거하여 천정 강도 및 측면 충돌 강성을 향상시킬 수 있는 자동차용 측면 충돌 보강 부재를 제공하는데 그 목적이 있다.

아울러, 본 발명은 연결부재와 레일 루프 사이드 인너가 일체형으로 제조됨으로써, 커튼 에어백 작동시 에어백이 찢어지는 현상을 방지할 수 있는 자동차용 측면 충돌 보강 부재를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 자동차용 측면 충돌 보강 부재는 센터루프 레일과 B 필라의 연결부분 상에 차체 길이방향으로 배치된 사이드부; 및 상기 사이드부에서 차체 폭방향으로 돌출형성되어, B 필라와 센터루프 레일을 연결하는 루프연결부;로 구성되어, 일체형의 연결부재로 센터루프 레일과 B 필라를 연결함으로써, 연결부재와 레일 루프 사이드 인너 사이의 갭을 제거하여 천정 강도 및 측면 충돌 강성을 향상시킬 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 사이드부와 루프연결부는 센터루프 레일과 B 필라 주변에 용접에 의해 결합됨으로써, 천정을 쳐다보면서 작업할 필요가 없어서 기존의 근골격계 질환을 방지할 수 있고, 루프연결부 만큼의 사이드부의 길이를 삭제함으로써, 중량 및 원가를 절감할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동차용 측면 충돌 보강 부재의 장점을 설명하면 다음과 같다.

1. 용접에 의해 루프연결부와 사이드부를 결합하는 경우에 종래의 볼트 조립공정을 삭제함으로써, 작업성 및 조립성을 향상시키고, 용접작업 시 위를 쳐다보지 않아도 되어 목이나 어깨 등 근골격계 질환을 방지할 수 있다.

2. 차체 길이방향으로 측면 충돌 보강 부재를 보았을 때 사이드부의 단부에서 루프연결부까지 일체로 연결되어, 기존의 레일 루프 사이드 인너와 연결부재 사이의 갭을 제거하고, 루프연결부와 센터루프 레일 및 B 필러 사이에 단면적을 증대시킴으로써 측면 충돌 시 강성을 향상시킬 수 있다.

3. 측면 충돌 시 기존의 연결부재의 플렌지 삭제로 커튼 에어백의 찢어짐 현상을 방지하여 에어백이 안정적으로 전개될 수 있다.

4. 루프연결부 길이만큼 사이드부의 길이를 삭제하여 부품을 축소함으로써 중량 및 원가를 절감할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 측면 차체 프레임의 정면도
도 2는 B 필라와 센터루프 레일의 연결구조를 보여주는 결합상태도
도 3은 도 2의 A-A 단면도
도 4는 도 1에서 A부를 확대하여 보여주는 사시도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 측면 차체 프레임을 보여주는 확대도
도 6은 5에서 측면 충돌 보강 부재를 보여주는 정면도
도 7은 도 5에서 B-B 단면도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, '당업자'라고 칭함)가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 측면 차체 프레임을 보여주는 확대도이고, 도 6은 5에서 측면 충돌 보강 부재를 보여주는 정면도이고, 도 7은 도 5에서 B-B 단면도이다.

본 발명은 기존의 분리형 연결부재 및 레일 루프 사이드 인너의 구조를 유지하되, 분리형 연결부재와 레일 루프 사이드 인너를 일체형으로 변경함으로써, 조립성 및 충돌 강성을 개선할 수 있는 자동차용 측면 충돌 보강 부재(10)에 관한 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 자동차용 측면 충돌 보강 부재(10)는 B 필라(1)의 상단부와 루프 패널을 연결하는 부분의 충돌 강성을 높이는 역할을 한다.

상기 측면 충돌 보강 부재(10)는 폭에 비해 길이가 긴 패널 형태의 사이드부(12)와, 사이드부(12)에서 루프 방향으로 돌출형성된 루프연결부(11)로 구성된다.

사이드부(12)는 B 필라(1)와 센터루프 레일(2)을 연결하는 부분에 차체 길이방향으로 길게 배치됨으로써, 차체 길이방향의 강성을 보완하여 차량의 측면 충돌 시 측방향 충격을 차체 길이방향으로 분산시킨다.

루프연결부(11)는 B 필라(1)와 센터루프 레일(2) 사이를 차체 폭방향(또는 수직방향, 또는 루프방향)으로 연결함으로써, 차체 폭방향의 강성을 보완하여 차량의 측면 충돌시 충격을 B 필라(1)에서 센터루프 레일(2)로 전달하여 분산시킨다.

이와 같이 사이드부(12)의 차체 길이방향 배치 구조와 루프연결부(11)의 차체 폭방향 배치구조는 B 필라(1)에서 전달되어 오는 측면 충격을 차체 길이방향과 차체 폭방향(루프방향)으로 분산시킴으로써 외부 측면 충돌로부터 승객의 상해를 최소화할 수 있다.

또한, 사이드부(12)와 루프연결부(11)가 일체형으로 연결되고, 즉 사이드부(12)에서 루프연결부(11)에 이르기까지 닫힘 구조로 되어, 기존의 센터루프 사이드 인너와 연결부재 사이의 갭(열림공간)을 제거하고, B 필라(1), 센터루프 레일(2) 및 루프연결부(11) 사이에 폐단면 구조로 이루어짐으로써, 외부 측면 충돌 시 충격 강성을 극대화하여 외부충격으로부터 차량을 안정적으로 보호할 수 있다.

아울러, 기존에는 차체 폭 방향 단면 상에서 연결부재와 B 필라(1) 사이에 센터 루프 사이드 인너가 삽입 배치되어, 센터 루프 사이드 인너와 센터루프 레일(2) 및 B 필라(1) 사이의 단면적이 상대적으로 좁아 졌으나, 본 발명에서는 도 6에 도시한 바와 같이 사이드부(12)와 루프연결부(11)가 일체형으로 됨으로써, 차체 폭 방향 단면 상에서 사이드부(12)가 루프연결부(11)와 B 필라(1) 사이에 삽입되지 않고 루프연결부(11)와 센터루프 레일(2) 및 B 필라(1) 사이의 단면적이 기존기술에 비해 상대적으로 증대되고, 이에 따라 측면 충돌 시 기존 대비 강성을 증대시킬 수 있다.

여기서, 상기 사이드부(12)와 루프연결부(11)의 성형성을 개선하기 위해 사이드부(12)와 루프연결부(11)를 반씩 둘로 나누어 제조할 수 있다.

예를 들면, 사이드부(12)와 루프연결부(11)를 사이드부(12)와 루프연결부(11)의 길이에 대하여 절반씩 분리되게 제조할 수 있다.

이때, 사이드부(12)와 루프연결부(11)의 길이가 절반씩 줄어들게 되고, 사이드부(12)의 한쪽 단부에 루프연결부(11)가 일체로 형성된다.

본 발명의 일실시예에 따른 측면 충돌 보강 부재(10)는 용접에 의해 센터루프 레일(2)과 B 필라(1)에 결합됨으로써, 기존 기술 대비 조립성 개선 및 근골격계 질환을 방지할 수 있다.

예를 들면, 루프연결부(11)의 상단부를 센터루프 레일(2)에 용접하고, 루프연결부(11)의 하단부를 B 필라(1)에 용접할 수 있다.

또한, 사이드부(12)를 루프패널과 B 필라(1)의 주변에 용접할 수 있다.

그리고, 도 7에 도시한 바와 같이 측면 충돌 보강 부재(10)를 용접하기 전에 센터루프 레일(2)과 B 필라(1)가 만나는 절곡부재를 구조용 접착제(13)로 접착함으로써, 측면 충돌 보강 부재(10)를 용이하게 용접할 수 있다.

이때, 용접부의 위치는 특별히 제한되지 않고 필요에 따라 용접에 의한 구조적 강성이 저하되지 않는 범위에서 변경가능하다.

따라서, 본 발명에 의하면 용접에 의해 루프연결부(11)와 사이드부(12)를 결합하는 경우에 종래의 볼트 조립공정을 삭제함으로써, 작업성 및 조립성을 향상시키고, 용접작업 시 위를 쳐다보지 않아도 되어 목이나 어깨 등 근골격계 질환을 방지할 수 있다.

또한, 차체 길이방향으로 측면 충돌 보강 부재(10)를 보았을 때 사이드부(12)의 단부에서 루프연결부(11)까지 일체로 연결되어, 기존의 레일 루프 사이드 인너와 연결부재 사이의 갭을 제거하고, 루프연결부(11)와 센터루프 레일(2) 및 B 필러 사이에 단면적을 증대시킴으로써 측면 충돌 시 강성을 향상시킬 수 있다.

뿐만 아니라, 측면 충돌 시 기존의 연결부재의 플렌지 삭제로 커튼 에어백의 찢어짐 현상을 방지하여 에어백이 안정적으로 전개될 수 있다.

아울러, 루프연결부(11) 길이만큼 사이드부(12)의 길이를 삭제하여 부품을 축소함으로써 중량 및 원가를 절감할 수 있다.

1 : B 필라 2 : 센터루프 레일
10 : 측면 충돌 보강 부재 11 : 루프연결부
12 : 사이드부 13 : 구조용 접착제

Claims

센터루프 레일(2)과 B 필라(1)의 연결부분 상에 차체 길이방향으로 배치된 사이드부(12); 및
상기 사이드부(12)에서 차체 폭방향으로 돌출형성되어, B 필라(1)와 센터루프 레일(2)을 연결하는 루프연결부(11);
로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 측면 충돌 보강 부재.
청구항 1에 있어서,
상기 사이드부(12)와 루프연결부(11)는 일체로 형성되며, B 필라(1)의 수직중심선을 기준으로 대칭되게 둘 씩 분리되어 별개로 제조되는 것을 특징으로 하는 자동차용 측면 충돌 보강 부재.
청구항 1에 있어서,
상기 사이드부(12)와 루프연결부(11)는 센터루프 레일(2)과 B 필라(1) 주변에 용접에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차용 측면 충돌 보강 부재.