KR20190004440A - 차량용 센터 필러 유닛 - Google Patents

Abstract

차량용 센터 필러 유닛이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 센터 필러 유닛은 차량용 센터 필러 유닛에 있어서, 길이방향을 따라 차체 외측을 향하여 돌출되도록 포밍 성형되고, 상부 전면과 양 측면 상에 복수개의 관통홀이 형성되는 센터 필러 패널, 상기 센터 필러 패널의 외측에서 상기 전면과 양 측면의 외면을 감싸도록 구성되는 외측 보강재, 및 상기 센터 필러 패널의 내측에서 상기 전면과 양 측면의 내면을 감싼 상태로, 상기 외측 보강재와의 사이에 주입되는 충진재에 의해 상기 센터 필러 패널에 상기 외측 보강재와 함께 접합되는 내측 보강재를 포함한다.

Description

차량용 센터 필러 유닛{CENTER PILLAR UNIT FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 센터 필러 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강성을 보강하여 충돌 흡수 성능을 향상시키는 차량용 센터 필러 유닛에 관한 것이다.

최근 차량 개발에 있어 유럽, 북미 등지를 포함한 세계 각국에서는 충돌 법규 만족에 대한 소비자의 관심이 커지고 있으며, 또한, 충돌 법규 만족이 중요시되고 있다.

이에 승객의 안전을 최우선으로 고려하여 차체를 설계하고 있으며, 특히 차체의 전후방보다 다소 취약한 구조를 갖는 차체의 측면을 강화함으로써, 승객의 안전성을 높이도록 하고 있다.

차량의 측면부를 형성하고 있는 사이드 바디는 측면 충돌 시, 차량의 변형을 억제하고, 내구 강도를 확보하는 역할을 하며, 이를 위해, 프론트 필러, 센터 필러, 리어 필러, 쿼터 필러, 사이드 실, 및 루프 사이드 부 등을 구비하여 차량의 충돌 사고 발생시 차체를 지지하도록 이루어져 있다.

그 중, 상기 센터 필러는 측면 충돌의 발생 시, 차량에 탑승하고 있는 운전자 및 승객의 안전을 보호하기 위해 차체의 좌우 중앙부에서 차체를 지지하는 부분으로, 리어 도어를 지지하는 역할을 담당하는 동시에, 측면 충돌 발생 시, 외부의 충격을 흡수하여 실내로의 침입을 최소화하는 등 골격 강성에 중요한 위치에 설치되어 차체의 강건성을 확보하도록 되어 있다.

이러한 센터 필러는 충돌 시, 밀림량을 최대한 방지하는 구조로 형성되는 것이 일반적이며, 인너 패널과 아웃터 패널로 이루어져, 상단이 사이드 아웃터 패널에 조립되고, 하단이 하부의 사이드 실에 조립되어 차체 연결성을 강화하고 차량 측면으로부터 작용하는 하중에 대해 지지되는 구조로 형성된다.

또한, 상기 센터 필러의 강성을 보강하기 위해 복수개의 단품으로 이루어진 보강부재를 추가한다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 센터 필러는 상기 복수개의 보강부재를 접합하기 위하여 별도의 리벳 등을 사용하거나, 구조용 접착제를 이용하여 접합함으로써, 공정수가 많아지고, 별도의 접합부재로 인해 중량이 증가하는 문제점이 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 센터 필러 패널의 내측과 외측에 각각 내측 보강재와 외측 보강재를 배치한 상태로, 상기 내,외측 보강재와 센터 필러 패널 사이에 열경화성 충진재를 사출 및 경화시켜 접합함으로써, 별도의 체결부재 없이도 내,외측 보강재와 센터 필러 패널 사이의 결합력을 증대시킬 수 있다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 차량용 센터 필러 유닛에 있어서, 길이방향을 따라 차체 외측을 향하여 돌출되도록 포밍 성형되고, 상부 전면과 양 측면 상에 복수개의 관통홀이 형성되는 센터 필러 패널; 상기 센터 필러 패널의 외측에서 상기 전면과 양 측면의 외면을 감싸도록 구성되는 외측 보강재; 및 상기 센터 필러 패널의 내측에서 상기 전면과 양 측면의 내면을 감싼 상태로, 상기 외측 보강재와의 사이에 주입되는 충진재에 의해 상기 센터 필러 패널에 상기 외측 보강재와 함께 접합되는 내측 보강재를 포함하는 차량용 센터 필러 유닛을 제공할 수 있다.

또한, 상기 충진재는 상기 센터 필러 패널 상의 복수개의 관통홀을 통하여 상기 외측 및 내측 보강재와 접합되어 서로 연결할 수 있다.

또한, 상기 복수개의 관통홀은 상기 센터 필러 패널의 전면 테두리부와 양 측면을 따라 형성되는 복수개의 소직경 관통홀; 및 상기 센터 필러 패널의 전면의 중앙에 길이방향 하측으로 점점 직경이 커지면서 형성되는 복수개의 대직경 관통홀을 포함할 수 있다.

또한, 상기 내측 보강재는 상기 센터 필러 패널의 전면과 양 측면이 연결되는 내측 양 모서리부분에 대응하여 경사면으로 형성되어 충진재가 보충 수용되도록 충진재 보충부를 형성할 수 있다.

또한, 상기 충진재 보충부는 상기 센터 필러 패널의 전면 테두리부와 양 측면을 따라 형성된 관통홀이 연결될 수 있다.

또한, 상기 외측 및 내측 보강재는 상기 센터 필러 패널의 길이방향을 따라 상부의 일정구간 내,외측에 각각 겹쳐져 구성될 수 있다.

또한, 상기 외측 보강재는 상기 내측 보강재에 비하여 두께가 더 두꺼운 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 외측 및 내측 보강재는 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)를 포함하는 복합소재로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 충진재는 열경화성 수지(Resin)재로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시 예는 센터 필러 패널 상에 복수개의 관통홀을 형성한 후, 상기 센터 필러 패널의 내측과 외측에 각각 내,외측 보강재를 배치한 상태로, 충진재를 사출 및 경화시켜 상기 센터 필러 패널과 내,외측 보강재를 접합함으로써, 별도의 체결부재 없이도 결합력을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시 예는 상기 센터 필러 패널과 내측 보강재와의 사이에 충진재 보충부를 구성하여 국부적으로 강성을 보강함으로써, 충돌성능을 향상시킬 수 있는 효과도 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 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 센터 필러 유닛의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 센터 필러 유닛의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A선에 따른 단면도이다.

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 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 센터 필러 유닛의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 센터 필러 유닛의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 A-A선에 따른 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 센터 필러 유닛(1)은 센터 필러 패널(10), 외측 보강재(20), 및 내측 보강재(30)를 포함한다.

상기 센터 필러 패널(10)은 길이방향을 따라 차체 외측을 향하여 돌출되도록 포밍 성형된다.

다시 말해, 상기 센터 필러 패널(10)은 차체 외측으로 돌출되어 전면(11)과 양 측면(13)을 가지도록 포밍 성형된다.

여기서 상기 전면(11)은 하측으로 점점 폭이 넓어지도록 형성된다.

또한, 상기 센터 필러 패널(10)에는 상부 전면(11)과 양 측면(13) 상에 복수개의 관통홀(15)이 형성된다.

이때, 상기 복수개의 관통홀(15)은 이하에서 설명할 외측 보강재(20)와 내측 보강재(30)에 대응하는 구간에만 형성된다.

이러한 복수개의 관통홀(15)은 소직경 관통홀과 대직경 관통홀을 포함한다.

상기 소직경 관통홀은 상기 센터 필러 패널(10)의 전면(11) 테두리부와 양 측면(13)을 따라 형성된다.

상기 대직경 관통홀은, 상기 소직경 관통홀보다 상대적으로 직경이 큰 관통홀이며, 상기 센터 필러 패널(10)의 전면(11)의 중앙에 길이방향 하측으로 점점 직경이 커지면서 형성된다.

그리고 상기 외측 보강재(20)는 상기 센터 필러 패널(10)의 외측에 배치된다.

상기 외측 보강재(20)는 상기 센터 필러 패널(10)의 전면(11)과 외측면(13)을 감싸도록 구성된다.

이러한 외측 보강재(20)는 상기 센터 필러 패널(10)의 길이방향을 따라 상부의 일정구간 외측에 겹쳐져 구성된다.

또한, 상기 외측 보강재(20)는 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)를 포함하는 복합소재로 이루어지는 것을 예로 들어 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 복합소재의 종류는 변경하여 적용할 수 있다.

그리고 상기 내측 보강재(30)는 상기 센터 필러 패널(10)의 내측에 배치된다.

상기 내측 보강재(30)는 상기 센터 필러 패널(10)의 전면(11)과 양 측면(13)의 내면을 감싸도록 구성된다.

이러한 내측 보강재(30)는 상기 외측 보강재(20)와의 사이에 주입되는 충진재(R)에 의해 상기 센터 필러 패널(10)에 상기 외측 보강재(20)와 함께 접합된다.

또한, 상기 내측 보강재(30)는 상기 외측 보강재(20)와 마찬가지로, 상기 센터 필러 패널(10)의 길이방향을 따라 상부의 일정구간 내측에 겹쳐져 구성된다.

상기 내측 보강재(30)는 상기 외측 보강재(20)에 비하여 두께가 더 얇게 형성될 수 있다.

즉, 상기 외측 보강재(20)와 내측 보강재(30)의 두께는 서로 상이하게 형성된다.

이러한 내측 보강재(30)는 상기 외측 보강재(20)와 마찬가지로, CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)를 포함하는 복합소재로 이루어지는 것을 예로 들어 설명하였으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 복합소재의 종류는 변경하여 적용할 수 있다.

또한, 상기 내측 보강재(30)와 센터 필러 패널(10) 사이에는 충진재 보충부(40)가 형성된다.

상기 충진재 보충부(40)는 상기 센터 필러 패널(10)의 전면(11)과 양 측면(13)이 연결되는 내측 양 모서리부분에 대응하여 형성된다.

다시 말해, 상기 충진재 보충부(40)는 상기 센터 필러 패널(10)의 전면(11)과 양 측면(13)이 연결되는 내측 양 모서리부분에 대응하여 상기 내측 보강재(30)가 경사면(31)으로 형성됨으로써, 상기 센터 필러 패널(10)과 내측 보강재(30) 사이에 일정 공간으로 이루어져 충진재(R)가 보충 수용되어 이루어진다.

또한, 상기 충진재 보충부(40)는 상기 센터 필러 패널(10)의 전면(11) 테두리부와 양 측면(13)을 따라 형성된 관통홀(15)이 연결되면서 구성된다.

이러한 충진재 보충부(40)는 상기 외측 보강재(20)와 내측 보강재(30) 사이의 두께를 증가시킴과 동시에, 보강 리브 역할을 하는 것으로, 강성을 향상시키며, 결합력을 증대시킨다.

여기서 상기 충진재(R)는 상기 센터 필러 패널(10) 상의 복수개의 관통홀(15)을 통하여 상기 외측 보강재(20) 및 내측 보강재(30)와 접합되어 서로 연결한다.

상기 충진재(R)는 열경화성 수지(Resin)재로 이루어져 상기 센터 필러 패널(10)과 외측 보강재(20) 및 내측 보강재(30)와의 각 사이에 사출 성형된 뒤, 경화시켜 접합될 수 있다.

따라서 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 센터 필러 유닛(1)은 센터 필러 패널(10)의 외측과 내측에 각각 외측 보강재(20)와 내측 보강재(30)를 배치한 상태로, 열경화성 충진재(R)를 이용하여 상기 센터 필러 패널과 내,외측 보강재를 접합함으로써, 상기 센터 필러 패널(10)과 외측 및 내측 보강재(20, 30) 사이의 결합력을 증대시킬 수 있다.

즉, 상기 차량의 센터 필러 유닛(1)은 센터 필러 유닛(10)의 단면상에 크기가 상이한 복수개의 관통홀(15)을 성형함으로써, 별도의 기계적 체결 없이도 상기 충진재가 골고루 분포되어 결합력을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 센터 필러 유닛(1)은 상기 센터 필러 패널(10)과 내측 보강재(30)와의 사이에 충진재 보충부(40)를 구성하여 국부적으로 강성을 보강함으로써, 충돌성능을 향상시킬 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: 센터 필러 유닛
10: 센터 필러 패널
11: 전면
13: 측면
15: 관통홀
20: 외측 보강재
30: 내측 보강재
31: 경사면
40: 충진재 보충부
R: 충진재

Claims (9)

1. 차량용 센터 필러 유닛에 있어서,
   길이방향을 따라 차체 외측을 향하여 돌출되도록 포밍 성형되고, 상부 전면과 양 측면 상에 복수개의 관통홀이 형성되는 센터 필러 패널;
   상기 센터 필러 패널의 외측에서 상기 전면과 양 측면의 외면을 감싸도록 구성되는 외측 보강재; 및
   상기 센터 필러 패널의 내측에서 상기 전면과 양 측면의 내면을 감싼 상태로, 상기 외측 보강재와의 사이에 주입되는 충진재에 의해 상기 센터 필러 패널에 상기 외측 보강재와 함께 접합되는 내측 보강재;
   를 포함하는 차량용 센터 필러 유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 충진재는
   상기 센터 필러 패널 상의 복수개의 관통홀을 통하여 상기 외측 및 내측 보강재와 접합되어 서로 연결하는 차량용 센터 필러 유닛.
3. 제1항에 있어서,
   상기 복수개의 관통홀은
   상기 센터 필러 패널의 전면 테두리부와 양 측면을 따라 형성되는 복수개의 소직경 관통홀; 및
   상기 센터 필러 패널의 전면의 중앙에 길이방향 하측으로 점점 직경이 커지면서 형성되는 복수개의 대직경 관통홀;
   을 포함하는 차량용 센터 필러 유닛.
4. 제1항에 있어서,
   상기 내측 보강재는
   상기 센터 필러 패널의 전면과 양 측면이 연결되는 내측 양 모서리부분에 대응하여 경사면으로 형성되어 충진재가 보충 수용되도록 충진재 보충부를 형성하는 차량용 센터 필러 유닛.
5. 제4항에 있어서,
   상기 충진재 보충부는
   상기 센터 필러 패널의 전면 테두리부와 양 측면을 따라 형성된 관통홀이 연결되는 차량용 센터 필러 유닛.
6. 제1항에 있어서,
   상기 외측 및 내측 보강재는
   상기 센터 필러 패널의 길이방향을 따라 상부의 일정구간 외측과 내측에 각각 겹쳐져 구성되는 차량의 센터 필러 유닛.
7. 제1항에 있어서,
   상기 외측 보강재는
   상기 내측 보강재에 비하여 두께가 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 차량의 센터 필러 유닛.
8. 제1항에 있어서,
   상기 외측 및 내측 보강재는
   CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)를 포함하는 복합소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 센터 필러 유닛.
9. 제1항에 있어서,
   상기 충진재는
   열경화성 수지(Resin)재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 센터 필러 유닛.

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