KR20180118315A - 차량용 도어 임팩트 빔 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

도어 임팩트 빔 및 이의 제조방법이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 도어 임팩트 빔은 도어 인너 패널에 횡방향으로 장착되는 차량용 도어 임팩트 빔에 있어서, 하나의 판재를 TRB(Tailored Rolled Blank)로 적용하여 롤 포밍 공정을 통해 관재형상의 중공빔을 형성하고, 상기 중공빔의 양단부를 길이방향으로 일정구간 절개한 후, 확장 성형하여 평평하게 형성되는 용접 좌면을 통해 상기 도어 인너 패널에 용접 접합된다.

Description

차량용 도어 임팩트 빔 및 이의 제조방법{DOOR IMPACT BEAM FOR VEHICLES AND MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 차량용 도어 임팩트 빔 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 측면 충돌 시, 도어 아웃터 패널의 침입량을 최대한 억제하여 승차자를 보호하면서도 경량화가 가능한 차량용 도어 임팩트 빔 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 도어에 설치되는 도어 임팩트 빔은 도어의 도어 인너 패널 내부에 횡방향으로 설치되어 차량의 측면 충돌 시, 상대 차량 혹은 충돌물의 침입을 최대한 억제하여 승차자를 보호하는 기능을 한다.

도 1은 일반적인 도어 임팩트 빔의 설치 상태도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 도어 임팩트 빔의 부분 사시도이다.

도 1을 참조하면, 상기한 도어 임팩트 빔(101)은 도어(103)의 도어 인너 패널(105)에 환봉 형상의 빔(107)이 횡방향으로 배치된 상태로, 상기 빔(107)의 양단이 도어 인너 패널(105)의 양측에 빔 브래킷(109)을 통하여 설치된다.

이때, 도 2를 참조하면, 상기 빔(107)과 빔 브래킷(109)은 상호 용접된다. 즉, 상기 빔 브래킷(109)의 중앙에 반원형의 안착면(111)을 형성하고, 상기 안착면(111)에 빔(107)의 단부를 안착시킨 상태로, 빔(107)과 빔 브래킷(109)의 측부을 따라 MIG 용접 또는 CO2 용접을 실시하여 고정한다.

그러나 종래의 도어 임팩트 빔(101)은 환봉 형상의 빔(107)이 갖는 강성이 부족할 뿐만 아니라, 상기 빔 브래킷(109)은 고가의 프레스 성형으로 제작하여야 하며, 상기 빔(107)과 빔 브래킷(109)의 연결을 위하여 별도의 용접공정을 거쳐야 하는 단점이 있다.

또한, 충격력에 의해 상기 빔(107)과 빔 브래킷(109)의 용접부(W)가 먼저 파손되어 빔(107)의 일측 단부가 차실 내측으로 침입하는 등, 승차자의 상해치를 가중시킬 수 있는 단점이 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 관재 형상의 중공빔의 중앙부 두께를 양단부의 두께보다 더 두껍게 형성하여 충돌 강성을 향상시키며, 양단부는 길이방향으로 절개한 후, 확장 성형을 통해 용접 좌면을 형성하여 별도의 빔 브라켓을 배제할 수 있도록 하는 차량용 도어 임팩트 빔 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 도어 인너 패널에 횡방향으로 장착되는 차량용 도어 임팩트 빔에 있어서, 하나의 판재를 TRB(Tailored Rolled Blank)로 적용하여 롤 포밍 공정을 통해 관재형상의 중공빔을 형성하고, 상기 중공빔의 양단부를 길이방향으로 일정구간 절개한 후, 확장 성형하여 평평하게 형성되는 용접 좌면을 통해 상기 도어 인너 패널에 용접 접합되는 차량용 도어 임팩트 빔을 제공할 수 있다.

또한, 상기 용접 좌면 상에는 길이방향으로 복수개의 비드를 형성하고, 상기 도어 인너 패널에는 상기 비드에 대응하는 홈을 형성하여, 상기 홈에 비드를 맞춘 상태로, 용접 접합할 수 있다.

또한, 상기 TRB는 중앙부의 두께가 양단부의 두께보다 두껍게 형성될 수 있다.

또한, 상기 중공빔은 중앙부의 내경이 양단부의 내경보다 작게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 관재형상의 중공빔의 중앙부의 두께를 두껍게 형성하여 충돌강성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예는 상기 중공빔의 양단부를 절개한 후, 확장 성형을 통해 용접 좌면을 확보함으로써, 별도의 빔 브라켓이 불필요하며, 이에 따른 빔 브라켓의 접합공정을 배제할 수 있어 전체적인 조립공정이 간단해질 수 있다.

이 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

도 1은 일반적인 도어 임팩트 빔의 설치 상태도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 도어 임팩트 빔의 부분 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 도어 임팩트 빔의 설치 상태도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 도어 임팩트 빔의 사시도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 도어 임팩트 빔의 제조방법을 순차적으로 나타낸 공정도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예를 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다. 따라서 본 발명이 하기의 도면과 설명에만 한정되는 것은 아니다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 도어 임팩트 빔의 설치 상태도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 도어 임팩트 빔의 사시도이다.

도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 도어 임팩트 빔(10)은 별도의 빔 브라켓 없이 양단부가 도어 인너 패널(3) 양측 내면에 스폿 용접(SW)되어 고정된다.

본 발명의 실시 예에 따른 도어 임팩트 빔(10)은 관재형상의 중공빔(13)으로 이루어지며, 양단부가 평평한 용접 좌면(26)으로 형성된다.

이러한 중공빔(13)은 스틸 재질로 이루어질 수 있으며, 필요한 강도에 따라 두께를 변경 가능한 TRB(11, Tailored Rolled Blanks)로 적용될 수 있다.

상기 TRB(11)는 압연에 의해 부분적인 박육화가 행해진 두께 불균일의 판재이다.

이때, 상기 TRB(11)는 길이방향을 기준으로 중앙부의 두께가 양단부의 두께보다 두껍게 형성된다.

본 발명의 실시 예에서는 상기 중공빔(13)을 스틸 재질로 적용하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 도어 인너 패널(3)과의 용접성과 도어 임팩트 빔(10)으로 요구되는 충분한 강성을 갖는 재질이면 어떠한 재질의 소재도 적용될 수 있다.

즉, 상기 중공빔(13)은 하나의 판재를 TRB(11)로 적용하여 롤 포밍 공정을 통해 관재형상으로 이루어진다.

이때, 상기 중공빔(13)은 중앙부의 내경이 양단부의 내경보다 작게 형성된다.

또한, 상기 중공빔(13)은 양단부가 용접 좌면(15)으로 형성되며, 상기 도어 인너 패널(3) 양측에 스폿 용접(SW)에 의해 접합된다.

이러한 용접 좌면(15)에는 길이방향으로 2개의 비드(17)가 형성되나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 상기 비드(17)의 개수는 변경하여 적용할 수 있다.

상기 용접 좌면(15)은 상기 중공빔(13)의 양단부를 길이방향으로 일정길이 절개하여 절개부(19)를 형성한 후, 확장 성형을 통해 평평하게 형성된다.

이때, 상기 도어 인너 패널(3)에는 상기 비드(17)에 대응하는 홈(5)이 형성되어 상기 도어 임팩트 빔(10)의 유동을 방지한다.

즉, 상기 도어 임팩트 빔(10)은 상기 홈(5)에 비드(17)를 맞춘 상태로, 2점 스폿 용접(SW)에 의해 도어 인너 패널(3)에 접합된다.

본 발명의 실시 예에서는 상기 도어 임팩트 빔(10)과 도어 인너 패널(3)의 용접법으로, 2점 스폿 용접을 진행하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 레이저 용접, MIG 용접, CO2 용접 등이 적용될 수 있으며, 용접 모재의 특성에 따라 적합한 용접법을 적용할 수 있다.

도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 도어 임팩트 빔의 제조방법을 순차적으로 나타낸 공정도이다.

도 5를 참조하면, 하나의 판재를 TRB(11, Tailored Rolled Blank)로 적용한다.

도 6을 참조하면, 상기 TRB(11)를 롤포밍 공정을 통해 관재형상의 중공빔(13)으로 조관 성형된다.

즉, 상기 TRB(11)를 롤포밍 공정을 통해 관재형상으로 형성하고, 길이방향을 따라 용접하여 중공빔(13)으로 형성한다.

도 7을 참조하면, 상기 중공빔(13)의 양단부 각각에 길이방향으로 일정구간 절개하여 절개부(19)를 형성한다.

이어서, 상기 중공빔(13)의 양단부에 각각 확장 금형(20)을 삽입한 상태로, 도 8을 참조하면, 상기 절개부(19)에 대하여 확장 성형하여 평평한 용접 좌면(15)을 형성한다.

이때, 상기 용접 좌면(15) 상에 2개의 비드(17)를 형성한다.

상기 비드(17)는 일반적인 프레스공정을 통해 형성된다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 도어 임팩트 빔(10)은 부분 별로 두께가 상이한 TRB(11)를 소재로 하여 성형된 구조이기 때문에, 중량 저감을 도모할 수 있다.

또한, 상기 도어 임팩트 빔(10)은 양단부에 용접 좌면(15)을 통해 도어 인너 패널(3)에 접합됨으로써, 기존의 빔 브라켓을 삭제할 수 있어 경량화가 가능하다.

이러한 도어 임팩트 빔(10)에 적용되는 TRB(11)의 두께는 도어(1)의 크기 및 차량의 사양에 따라 두께 가변 위치를 선정하여 적용할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 도어
3: 도어 인너 패널
5: 홈
10: 도어 임팩트 빔
11: TRB
13: 중공빔
15: 용접 좌면
17: 비드
19: 절개부
20: 확장 금형

Claims (8)

1. 도어 인너 패널에 횡방향으로 장착되는 차량용 도어 임팩트 빔에 있어서,
   하나의 판재를 TRB(Tailored Rolled Blank)로 적용하여 롤 포밍 공정을 통해 관재형상의 중공빔을 형성하고,
   상기 중공빔의 양단부를 길이방향으로 일정구간 절개한 후, 확장 성형하여 평평하게 형성되는 용접 좌면을 통해 상기 도어 인너 패널에 용접 접합되는 차량용 도어 임팩트 빔.
2. 제1항에 있어서,
   상기 용접 좌면 상에는 길이방향으로 복수개의 비드를 형성하고, 상기 도어 인너 패널에는 상기 비드에 대응하는 홈을 형성하여, 상기 홈에 비드를 맞춘 상태로, 용접 접합하는 차량용 도어 임팩트 빔.
3. 제1항에 있어서,
   상기 TRB는 중앙부의 두께가 양단부의 두께보다 두껍게 형성되는 차량용 도어 임팩트 빔.
4. 제1항에 있어서,
   상기 중공빔은 중앙부의 내경이 양단부의 내경보다 작게 형성되는 차량용 도어 임팩트 빔.
5. 하나의 판재를 TRB(Tailored Rolled Blank)로 적용하는 단계;
   상기 TRB를 롤포밍 공정을 통해 관재형상의 중공빔을 성형하여 길이방향을 따라 용접 접합하는 단계;
   상기 중공빔의 양단부 각각에 길이방향으로 일정구간 절개하여 절개부를 형성하는 단계;
   상기 절개부에 대하여 확장 금형을 삽입한 상태로, 상기 중공빔의 양단부를 확장 성형해서 평평한 용접 좌면을 형성하는 단계; 및
   상기 용접 좌면 상에 복수개의 비드를 형성하는 단계;
   를 포함하는 차량용 도어 임팩트 빔의 제조방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 복수의 비드에 대응하는 도어 인너 패널 상에 홈을 형성하고, 상기 홈에 비드를 맞추어 장착한 상태로, 상기 용접 좌면에 대하여 스폿 용접하는 단계를 더 포함하는 도어 임팩트 빔의 제조방법.
7. 제5항에 있어서,
   상기 TRB는 중앙부의 두께가 양단부의 두께보다 두껍게 형성되는 차량용 도어 임팩트 빔의 제조방법.
8. 제5항에 있어서,
   상기 중공빔은 중앙부의 내경이 양단부의 내경보다 작게 형성되는 차량용 도어 임팩트 빔의 제조방법.

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