KR20190001990A - 차량용 사이드실의 보강구조 - Google Patents

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KR20190001990A
KR20190001990A KR1020170082229A KR20170082229A KR20190001990A KR 20190001990 A KR20190001990 A KR 20190001990A KR 1020170082229 A KR1020170082229 A KR 1020170082229A KR 20170082229 A KR20170082229 A KR 20170082229A KR 20190001990 A KR20190001990 A KR 20190001990A
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Abstract

차량용 사이드실의 보강구조가 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드실의 보강구조에 의하면, 차체(100)의 내측에 배치되는 사이드 이너 패널(300), 상기 사이드 이너 패널(300)의 외면에 부착되고, 실공간(405)을 형성하는 사이드실 레인프(230), 상기 실공간(405)의 안쪽 상부에 배치되고, 상기 사이드 이너 패널(300)과 상기 사이드실 레인프(230)를 서로 연결하는 사이드실 보강부재(310), 및 상기 사이드 이너 패널(300)과 상기 사이드실 레인프(230)가 형성하는 상기 실공간(405)의 앞쪽으로 개방된 개구부를 폐쇄하고, 상기 사이드 이너 패널(300), 상기 사이드실 레인프(230), 및 상기 사이드실 보강부재(310)에 각각 접합되는 사이드실 익스텐션(210)을 포함할 수 있다.

Description

차량용 사이드실의 보강구조{REINFORCEMENT STRUCTURE OF SIDE-SILL FOR VEHICLE}
본 발명은 자동차의 도어(door) 하부 측에서 자동차 바디의 골조를 유지함과 동시에 자동차에 가해지는 길이 방향과 수직방향의 하중을 부담하는 차량용 사이드실의 보강구조에 관한 것이다.
일반적으로 사이드 실은, 자동차의 측면 개구부를 구성하는 강도 멤버 중 하나로, 도어 밑에 위치하고, 승강성을 위해서는 그리 높지 않는 것이 바람직하지만 낮게 설정하면 지면의 장해물과 접촉해서 손상될 수 있기 때문에, 필요한 강성 강도를 확보하기 위한 단면적을 유지하면서 적절한 치수를 가져야 한다.
상기 사이드 실은, 자동차에 장착되는 센터 플로우 패널(center floor panel)에 연결되는 이너 패널(inner panel), 및 아우터 패널(out panel)을 용접 등의 방식으로 결합하여 내부 공간(실공간, sill space)을 형성하도록 구비된다.
상기 사이드 실에 형성되는 내부 빈 공간을 효율적으로 사용하고자 하는 시도에 따라, 사이드 실의 내부 빈 공간은 대부분 자동차의 외부에서 가해지는 충격을 흡수하고, 변형강도를 높이기 위하여 활용되어 왔다.
즉, 자동차 사이드 실의 내부 단면에서, 자동차 사이드 실 공간이 비어 있음에 따라 쉽게 찌그러지는 등 변형강도가 낮았기 때문에 상기 사이드 실 공간에 보강재를 삽입하여 충격으로부터 탑승자 및 자동차를 보호하도록 하는 것이다. 이와 관련하여 "자동차 사이드실의 보강구조(공개특허공보 특1997-0001054)(특허문헌 1)"가 참고된다.
다만, 이와 같은 자동차 사이드 실 내부 공간에 보강재를 삽입하여 빈 공간을 효율적으로 활용하고, 자동차의 충돌 시 가해지는 외부 충격을 흡수하도록 하는 시도는 꾸준히 이어져 왔으나, 실제 자동차의 충돌상황은 스몰 오버랩(small overlap)충돌 상황과 가장 유사하다는 점을 주목할 필요가 있다.
자동차의 운전자는 충돌 위험을 느꼈을 때, 반사적으로 자동차의 핸들을 틀게되므로, 실제 충돌은 대부분 완전한 정면 충돌이 아닌, 대부분 정면 일부 혹은 측면 충돌이 가장 다분하게 발생하기 때문이다.
이와 같은 상황에 대비하여, 자동차 제조사들은 스몰 오버랩 충돌 테스트(small overlap frontal crash test)를 실시한다. 즉, 시속 64km/h의 속도로 주행하는 차량의 전면부의 25% 면적만큼을 약 1.5m의 높이의 장벽에 부딪히게 하여 안전성을 평가하는 테스트이다.
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.
대한민국 공개특허공보 특1997-0001054 대한민국 특허공보 특1996-0011543
본 발명의 목적은 차량의 전방 또는 후방 충돌 테스트, 특히, 스몰 오버랩 충돌 테스트에서, 사이드실의 파단과 벌어짐을 방지하여 차량의 충돌 성능을 향상시킬 수 있는 차량용 사이드실의 보강구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에서, 도면에 기재된 도면부호 및 형상은 발명의 사상을 구현하기 위해서 도시되었으며, 실제 제품과는 다를 수 있다. 그리고, 명세서에 사용된 용어는 발명의 사상을 설명하기 위해서 사용되었으며, 그 용어 자체의 의미와는 다른 내용을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차랴용 사이드실의 보강구조는, 차체(100)의 내측에 배치되는 사이드 이너 패널(300), 상기 사이드 이너 패널(300)의 외면에 부착되고, 실공간(405)을 형성하는 사이드실 레인프(230), 및 상기 사이드 이너 패널(300)과 상기 사이드실 레인프(230)가 형성하는 상기 실공간(405)의 앞쪽으로 개방된 개구부를 폐쇄하고, 상기 사이드 이너 패널(300), 상기 사이드실 레인프(230), 및 상기 사이드실 보강부재(310)에 각각 접합되는 사이드실 익스텐션(210)을 포함할 수 있다.
상기 실공간(405)의 안쪽 상부에 배치되고, 상기 사이드 이너 패널(300)과 상기 사이드실 레인프(230)를 서로 연결하는 사이드실 보강부재(310)를 더 포함하고, 상기 사이드실 익스텐션은 상기 사이드실 보강부재에 접합될 수 있다.
상기 사이드실 레인프(230)의 외측에 배치되고, 일측은 상기 사이드실 레인프(230)에 접합되고, 하단은 접합부를 통해서 상기 사이드실 레인프(230), 및 상기 사이드 이너 패널(300)과 접합되는 일체형 레인프(220)를 포함할 수 있다.
하단은 상기 일체형 레인프(220)의 외면에 배치되고, 접합부를 통해서 상기 일체형 레인프(220)와 상기 사이드실 레인프(230)에 접합되는 사이드 아우터 패널(205)을 포함할 수 있다.
상기 일체형 레인프(220), 상기 사이드실 레인프(230), 및 상기 사이드실 익스텐션(210)의 삽입부(212)를 순차적으로 관통하고, 이들을 결합시키며, 팬더와 연결되는 팬더 결합 볼트(400)를 포함할 수 있다.
상기 사이드실 보강부재(310)는 상기 사이드 이너 패널(300)의 외면에 대응하고, 상기 사이드 이너 패널(300)에 접합되는 제1 부재(310a), 상기 제1 부재(310a)와 일체로 절곡되고, 상기 사이드실 레인프(230)에서 상기 실공간(405)의 내측 상면에 대응하며, 상기 사이드실 레인프(230)에 접합되는 제2 부재(310b), 및 상기 제2 부재(310b)와 일체로 절곡되고, 상기 사이드실 레인프(230)에서 상기 실공간(405)의 내측 외면에 대응하며, 상기 사이드실 레인프(230)에 접합되는 제3 부재(310c)를 포함할 수 있다.
상기 사이드실 익스텐션(210)의 전면부에 배치되고, 상기 일체형 레인프(220)와 상기 사이드 이너 패널(300)을 서로 연결하는 프론트 보강부재(200)를 포함할 수 있다.
상기 프론트 보강부재(200)는, 상기 일체형 레인프(220)의 외면에 접합되는 제1 프론트 부재(501), 및 상기 제1 프론트 부재(501)에서 일체로 절곡되어 형성되고, 상기 사이드실 익스텐션(210)의 전면부의 상부를 커버하고, 내측은 상기 사이드 이너 패널(300)에 접합되는 제2 프론트 부재(502)를 포함할 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라서, 사이드실 익스텐션의 삽입부는 사이드실 안쪽의 실공간의 내면과 각각 접합부를 통해서 접합됨으로써, 충돌시 사이드실의 파단과 벌어짐을 방지할 수 있다.
또한, 프론트 보강부재도 사이드 이너 패널과 일체형 레인프 사이의 프론트 개구부를 커버하고, 사이드 이너 패널과 일체형 레인프 사이의 결합구조를 보강하며, 사이드실 익스텐션의 결합구조를 강화하여 충돌시 사이드실의 파단과 벌어짐을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 차량용 사이드실을 구성하는 일체형 핫스탬핑레인프의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드실의 프론트 측의 일부 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드실의 프론트 측의 일부 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드실의 프론트 측의 용접부를 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드실의 프론트 측의 일부 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
또한, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.
하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명과 관련된 차량용 사이드실을 구성하는 일체형 핫스탬핑레인프의 측면도이다.
도 1을 참조하면, 차체(100)는 사이드실(101), 프론트 필러(102), 센터 필러(103), 및 루프 사이드 레일(104)을 포함하고, 상기 사이드실(101)의 프론트 측에는 사이드실 익스텐션(210)이 배치된다.
상기 사이드실 익스텐션(210)이 배치되는 상기 사이드실(101)의 프론트 구조에 대해서는 도 2 내지 5를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드실의 프론트 측의 일부 측면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드실의 프론트 측의 일부 분해 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 차량용 사이드실(101)은 사이드 이너 패널(300), 프론트 보강부재(200), 사이드실 익스텐션(210), 사이드실 보강부재(310), 사이드실 레인프(230), 일체형 레인프(220), 및 사이드 아우터 패널(205)을 포함한다.
상기 일체형 레인프(220)는 상기 사이드실(101), 상기 프론트 필러(102), 상기 센터 필러(103), 및 상기 루프 사이드 레일(104)을 따라서 하나의 판재로 일체로 형성되며, 이 판재를 설정온도로 가열하고, 이를 금형으로 성형한 후, 급냉하는 핫스탬핑 공정을 통해서 제작될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 사이드 이너 패널(300)이 상대적으로 차체(100)의 안쪽에 배치되고, 상기 사이드 이너 패널(300)의 외측에 상기 사이드실 보강부재(310), 상기 사이드실 레인프(230), 상기 일체형 레인프(220), 상기 프론트 보강부재(200), 및 상기 사이드 아우터 패널(205)이 순차적으로 배치된다. 여기서, 배치순서는 결합방법과 결합위치 등에 따라서 달라질 수 있다.
그리고, 상기 사이드실 익스텐션(210)은 실공간(도 4의 405) 안으로 삽입되는 삽입부(212)를 포함하고, 상기 사이드 이너 패널(300), 상기 사이드실 레인프(230), 및 상기 사이드실 보강부재(310)가 형성하는 실공간(405)의 전방 개구부를 커버한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 사이드실 보강부재(310)는 제1 부재(310a), 제2 부재(310b), 및 제3 부재(310c)를 포함하고, 상기 제1 부재(310a)는 상기 사이드 이너 패널(300)의 외면에 접합되고, 상기 제2 부재(310b)는 상기 사이드실 레인프(230)의 하면에 접합되며, 상기 제3 부재(310c)는 상기 사이드실 레인프(230)의 내측면에 접합되며, 하나의 판재를 일체로 절곡하여 상기 제1, 2, 3 부재(310a, b, c)를 형성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드실의 프론트 측의 용접부를 보여주는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 사이드실(101)의 프론트부는 주요 접합부로써 제1접합부(451), 제2접합부(452), 제3 접합부(453), 제4 접합부(454), 제5 접합부(455), 제6 접합부(456), 제7 접합부(457), 및 제8 접합부(458)를 포함한다.
상기 제1접합부(451)는 상기 사이드 이너 패널(300), 상기 사이드실 보강부재(310)의 상기 제1 부재(310a), 및 상기 사이드실 익스텐션(210)의 상기 삽입부(212)를 서로 결합시킨다.
또한, 상기 제2접합부(452)는 상기 사이드 이너 패널(300)과 상기 사이드실 익스텐션(210)의 상기 삽입부(212)를 서로 결합시키고, 상기 제3 접합부(453)는 상기 사이드실 레인프(230)와 상기 사이드실 익스텐션(210)의 상기 삽입부(212)를 서로 결합시킨다.
또한, 상기 제4 접합부(454)는 상기 일체형 레인프(220), 상기 사이드실 레인프(230), 상기 사이드실 보강부재(310)의 제3 부재(310c), 및 상기 사이드실 익스텐션(210)의 상기 제3 부재(310c)를 서로 결합시킨다.
또한, 상기 제5 접합부(455)는 상기 사이드 이너 패널(300)과 상기 사이드실 레인프(230)를 서로 결합시키고, 상기 제6 접합부(456)는 상기 사이드실 익스텐션(210)의 상기 삽입부(212)와 상기 사이드실 레인프(230)를 결합시킨다.
또한, 상기 제7 접합부(457)는 상기 사이드실 레인프(230), 상기 일체형 레인프(220), 및 상기 사이드 아우터 패널(205)을 서로 결합시키고, 상기 제8 접합부(458)는 상기 사이드 이너 패널(300), 상기 사이드실 레인프(230), 및 상기 일체형 레인프(220)를 서로 결합시킨다.
팬더 결합 볼트(400)는 상기 사이드실 익스텐션(210)의 상기 삽입부(212), 상기 사이드실 레인프(230), 및 상기 일체형 레인프(220)를 관통하고, 너트를 조임으로써, 이들을 서로 견고하게 결합시킬 수 있으며, 상기 팬더 결합 볼트(400)는 팬더(미도시)와 연결된다.
여기서, 상기 팬더 결합 볼트(400)와 팬더의 결합구조는 공지기술을 참조하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1,2,3,4,5,6,7,8접합부(451-458), 및 상기 팬더 결합 볼트(400)의 위치는 설계사양 등에 따라서 달라질 수 있고, 접합부들은 스폿용접 등에 의해서 형성되어 각 판재를 접합시킬 수 있으며, 스폿 용접을 위한 홀들이 미리 설정된 위치에 형성될 수 있다.
아울러, 스폿 용접을 위한 홀의 형태와 위치는 당업자에게 자명한 것이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드실의 프론트 측의 일부 사시도이다.
도 5를 참조하면, 상기 프론트 보강부재(200)는 제1 프론트 부재(501), 및 제2 프론트 부재(502)를 포함하고, 상기 제1, 2 프론트 부재(501, 502)는 하나의 판재를 절곡하여 일체로 만들어진다.
상기 제1 프론트 부재(501)는 상기 일체형 레인프(220)의 외면에 접합되고, 상기 제2 프론트 부재(502)는 상기 제2 프론트 부재(502)에서 일체로 절곡되어 상기 일체형 레인프(220)와 상기 사이드 이너 패널(300) 사이에 형성된 전방 개구부를 커버하고, 그 내측은 상기 사이드 이너 패널(300)의 외면에 접합된다.
그리고, 상기 사이드실 익스텐션(210)은 상기 사이드실 레인프(230)와 상기 사이드 이너 패널(300) 사이에 형성된 실공간(405)을 폐쇄하는데, 상기 제2 프론트 부재(502)는 상기 사이드실 익스텐션(210)의 전면의 상부측을 커버하여, 상기 사이드실 익스텐션(210)의 구조를 보강하고, 상기 일체형 레인프(220)와 상기 사이드 이너 패널(300) 사이의 전면을 서로 연결하여, 이들의 결합구조를 강화한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 사이드실 익스텐션(210)은 사이드실의 실공간(405)의 내면과 각각 접합부를 통해서 접합됨으로써, 충돌시 사이드실(101)의 앞쪽이 파단되고 벌어지는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 상기 프론트 보강부재(200)도 상기 사이드 이너 패널(300)과 상기 일체형 레인프(220) 사이의 프론트 개구부를 커버하고, 상기 사이드 이너 패널(300)과 상기 일체형 레인프(220) 사이의 결합구조를 보강하며, 상기 사이드실 익스텐션(210)의 결합구조를 강화하여 충돌시 사이드실의 프론트부가 파단되고 벌어지는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 차체 101: 사이드실
102: 프론트 필러 103: 센터 필러
104: 루프 사이드 레일 200: 프론트 보강부재
501: 제1 프론트 부재 502: 제2 프론트 부재
205: 사이드 아우터 패널 210: 사이드실 익스텐션
212: 삽입부 220: 일체형 레인프
230: 사이드실 레인프 300: 사이드 이너 패널
310: 사이드실 보강부재 310a, b, c: 제1, 2, 3 부재
400: 팬더 결합 볼트 405: 실공간
451: 제1 접합부 452: 제2 접합부
453: 제3 접합부 454: 제4 접합부
455: 제5 접합부 456: 제6 접합부
457: 제7 접합부 458: 제8 접합부

Claims (8)

  1. 차체(100)의 내측에 배치되는 사이드 이너 패널(300);
    상기 사이드 이너 패널(300)의 외면에 부착되고, 실공간(405)을 형성하는 사이드실 레인프(230); 및
    상기 사이드 이너 패널(300)과 상기 사이드실 레인프(230)가 형성하는 상기 실공간(405)의 앞쪽으로 개방된 개구부를 폐쇄하고, 상기 사이드 이너 패널(300), 상기 사이드실 레인프(230), 및 상기 사이드실 보강부재(310)에 각각 접합되는 사이드실 익스텐션(210);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드실의 보강구조.
  2. 제1항에서,
    상기 실공간(405)의 안쪽 상부에 배치되고, 상기 사이드 이너 패널(300)과 상기 사이드실 레인프(230)를 서로 연결하는 사이드실 보강부재(310); 를 더 포함하고,
    상기 사이드실 익스텐션은 상기 사이드실 보강부재에 접합되는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드실의 보강구조.
  3. 제2항에서,
    상기 사이드실 레인프(230)의 외측에 배치되고, 일측은 상기 사이드실 레인프(230)에 접합되고,
    하단은 접합부를 통해서 상기 사이드실 레인프(230), 및 상기 사이드 이너 패널(300)과 접합되는 일체형 레인프(220);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드실의 보강구조.
  4. 제3항에서,
    하단은 상기 일체형 레인프(220)의 외면에 배치되고, 접합부를 통해서 상기 일체형 레인프(220)와 상기 사이드실 레인프(230)에 접합되는 사이드 아우터 패널(205);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드실의 보강구조.
  5. 제3항에서,
    상기 일체형 레인프(220), 상기 사이드실 레인프(230), 및 상기 사이드실 익스텐션(210)의 삽입부(212)를 순차적으로 관통하고, 이들을 결합시키며, 팬더와 연결되는 팬더 결합 볼트(400);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드실의 보강구조.
  6. 제2항에서,
    상기 사이드실 보강부재(310)는
    상기 사이드 이너 패널(300)의 외면에 대응하고, 상기 사이드 이너 패널(300)에 접합되는 제1 부재(310a);
    상기 제1 부재(310a)와 일체로 절곡되고, 상기 사이드실 레인프(230)에서 상기 실공간(405)의 내측 상면에 대응하며, 상기 사이드실 레인프(230)에 접합되는 제2 부재(310b); 및
    상기 제2 부재(310b)와 일체로 절곡되고, 상기 사이드실 레인프(230)에서 상기 실공간(405)의 내측 외면에 대응하며, 상기 사이드실 레인프(230)에 접합되는 제3 부재(310c);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드실의 보강구조.
  7. 제3항에서,
    상기 사이드실 익스텐션(210)의 전면부에 배치되고, 상기 일체형 레인프(220)와 상기 사이드 이너 패널(300)을 서로 연결하는 프론트 보강부재(200);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드실의 보강구조.
  8. 제4항에서,
    상기 프론트 보강부재(200)는,
    상기 일체형 레인프(220)의 외면에 접합되는 제1 프론트 부재(501); 및
    상기 제1 프론트 부재(501)에서 일체로 절곡되어 형성되고, 상기 사이드실 익스텐션(210)의 전면부의 상부를 커버하고, 내측은 상기 사이드 이너 패널(300)에 접합되는 제2 프론트 부재(502);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 사이드실의 보강구조.
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