KR20190078755A - 측방 차체 보강구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생산비용을 절감하면서도 강성이 확보되는 측방 차체 보강구조에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조는, 차체의 전후방향을 따라 연장되도록 차체의 폭 방향을 기준으로 센터 플로어 패널의 양단에 결합되고, 박스 형상의 내부 공간을 형성하는 사이드 실과, 상기 센터 플로어 패널을 차체의 폭 방향으로 가로지르도록 하단이 상기 센터 플로어 패널에 결합되고, 차체의 폭 방향 양단이 상기 사이드 실에 결합되는 시트 크로스 멤버와, 상기 내부 공간에서 상기 사이드 실의 외측판으로부터 내측으로 이격되어 배치되고, 상기 사이드 실의 내측판에 지지되어 외측으로 볼록한 "U"자 형상으로 형성되는 중앙 파티션을 포함할 수 있다.

Description

측방 차체 보강구조{SIDE VEHICLE BODY REINFORCING STRUCTURE}
본 발명은 측방 차체 보강구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 측면 충돌 대응 성능을 향상시킨 측방 차체 보강구조에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 전방 차체에서 엔진 룸의 하부에는 차량의 전후 방향을 따라 연장되게 형성된 프런트 사이드 멤버가 차량의 차체의 폭 방향 양측으로 배치되어 전방 차체의 구조적인 강성을 강화시킨다.
한편, 차체의 바닥면을 형성하는 플로어 패널은 차량의 전방으로부터 전후방향을 따라 프런트 플로어 패널, 센터 플로어 패널, 및 리어 플로어 패널로 구성된다. 여기서, 상기 프런트 플로어 패널은 엔진룸의 바닥면을 구성하고, 상기 센터 플로어 패널은 승객실의 바닥면을 구성하며, 상기 리어 플로어 패널은 러기지 컴파트먼트의 바닥면을 구성한다.
한편, 상기 프런트 사이드 멤버의 후방으로 연결되어 차량의 길이 방향을 따라 연장되게 형성된 사이드 실이 차량의 차체의 폭 방향 양측에 배치된다. 이러한 사이드 실은 차량의 차체의 폭 방향 양측에서 상기 센터 플로어 패널에 결합되어 차량의 측면 충돌에 대응하도록 기능한다.
하지만, 차량의 측면 충돌 대응 성능을 향상시키기 위하여 상기 사이드 실을 포함하는 측방 차체의 구성이 복잡해지면, 생산비용을 과도하게 가증시킬 수 있다. 또한, 단순한 구성으로 상기 측방 차체의 강성을 확보하는 것이 어려울 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 생산비용을 절감하면서도 강성이 확보되는 측방 차체 보강구조를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조는, 차체의 전후방향을 따라 연장되도록 차체의 폭 방향을 기준으로 센터 플로어 패널의 양단에 결합되고, 박스 형상의 내부 공간을 형성하는 사이드 실과, 상기 센터 플로어 패널을 차체의 폭 방향으로 가로지르도록 하단이 상기 센터 플로어 패널에 결합되고, 차체의 폭 방향 양단이 상기 사이드 실에 결합되는 시트 크로스 멤버와, 상기 내부 공간에서 상기 사이드 실의 외측판으로부터 내측으로 이격되어 배치되고, 상기 사이드 실의 내측판에 지지되어 외측으로 볼록한 "U"자 형상으로 형성되는 중앙 파티션을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조는, 상기 내부 공간에서 상기 사이드 실의 외측판으로부터 내측으로 이격되면서 상기 중앙 파티션으로부터 외측으로 이격되도록 배치되고, 상기 사이드 실의 상측판과 하측판을 연결하는 외측 파티션을 더 포함할 수 있다.
상기 외측 파티션은 상기 사이드 실의 전단으로부터 후단까지 연장될 수있다.
상기 외측 파티션은, 상기 사이드 실의 상측판 하단 및 상기 사이드 실의 하측판 상단에 각각 접촉되는 한 쌍의 접촉부와, 상기 한 쌍의 접촉부로부터 각각 절곡되어 상하로 연장되는 한 쌍의 수직 연장부와, 상기 한 쌍의 수직 연장부로부터 각각 절곡되어 차체의 폭 방향 외측으로 연장되는 한 쌍의 수평 연장부와, 상기 한 쌍의 수평 연장부를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.
상기 중앙 파티션은 상기 사이드 실의 전단으로부터 후단까지 연장될 수있다.
상기 중앙 파티션은, 상기 사이드 실의 내측판에 각각 접촉되는 한 쌍의 접촉부와, 상기 한 쌍의 접촉부로부터 각각 절곡되어 차체의 폭 방향 외측으로 연장되는 한 쌍의 수평 연장부와, 상기 한 쌍의 수평 연장부를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.
상기 수평 연장부는 상기 사이드 실의 폭의 반 이상까지 연장될 수 있다.
상기 한 쌍의 수평 연장부는 외측으로 갈수록 서로 점진적으로 가까워지도록 형성될 수 있다.
상기 중앙 파티션의 "U"자 형상은 상기 사이드 실의 폭의 반 이상까지 볼록하게 형성될 수 있다.
상기 외측 파티션 및 상기 중앙 파티션에 의해 상기 내부 공간이 구획된 3개의 공간 중 상기 사이드 실의 외측판과 상기 외측 파티션의 사이에 형성된 공간에는 발포 폼이 충전될 수 있다.
상기 외측 파티션 및 상기 중앙 파티션에 의해 상기 내부 공간이 구획된 3개의 공간 중 적어도 1개에는 발포 폼이 충전될 수 있다.
상기 외측 파티션 및 상기 중앙 파티션에 의해 상기 내부 공간이 구획된 3개의 공간 중 상기 사이드 실의 외측판과 상기 외측 파티션의 사이에 형성된 공간 및 상기 사이드 실의 내측판과 상기 중앙 파티션의 사이에 형성된 공간에는 발포 폼이 충전될 수 있다.
상기 외측 파티션은 외측으로 볼록한 "U"자 형상으로 형성되는 부분을 포함할 수 있다.
상기 사이드 실의 외측판으로부터 상기 외측 파티션까지 차량의 측면 충돌에 의한 하중을 1차적으로 흡수하는 1단계 하중흡수 구간이 형성될 수 있다.
상기 중앙 파티션으로부터 상기 사이드 실의 내측판까지 상기 1단계 하중흡수 구간을 경유하여 전달된 차량의 측면 충돌에 의한 하중을 2차적으로 흡수하는 2단계 하중흡수 구간이 형성될 수 있다.
상기 센터 플로어 패널 및 상기 시트 크로스 멤버는 상기 2단계 하중흡수 구간을 경유하여 전달된 차량의 측면 충돌에 의한 하중을 3차적으로 흡수할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조는, 상기 내부 공간에서 상기 사이드 실의 내측판으로부터 외측으로 이격되어 배치되고, 상기 사이드 실의 상측판과 하측판을 연결하는 내측 파티션을 더 포함할 수 있다.
상기 사이드 실의 내측판과 상기 내측 파티션의 사이에 형성된 공간에는 발포 폼이 충전되고, 상기 중앙 파티션은 상기 내측 파티션에 지지됨으로써, 상기 사이드 실의 내측판에 지지될 수 있다.
상기 내측 파티션은 상기 사이드 실의 전단으로부터 후단까지 연장될 수있다.
상기 내측 파티션은, 상기 사이드 실의 상측판 하단 및 상기 사이드 실의 하측판 상단에 각각 접촉되는 한 쌍의 접촉부와, 상기 한 쌍의 접촉부로부터 각각 절곡되어 상하로 연장되는 한 쌍의 수직 연장부와, 상기 한 쌍의 수직 연장부로부터 각각 절곡되어 차체의 폭 방향 내측으로 연장되는 한 쌍의 수평 연장부와, 상기 한 쌍의 수평 연장부를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조는, 상기 내부 공간에서 상기 사이드 실의 외측판으로부터 내측으로 이격되면서 상기 중앙 파티션으로부터 외측으로 이격되도록 배치되고, 상기 사이드 실의 상측판과 하측판을 연결하는 외측 파티션을 더 포함할 수 있다.
상기 외측 파티션, 상기 중앙 파티션, 및 상기 내측 파티션에 의해 상기 내부 공간이 구획된 4개의 공간 중 상기 사이드 실의 외측판과 상기 외측 파티션의 사이에 형성된 공간에도 발포 폼이 충전될 수 있다.
상기 외측 파티션, 상기 중앙 파티션, 및 상기 내측 파티션에 의해 상기 내부 공간이 구획된 4개의 공간 중 상기 사이드 실의 내측판과 상기 내측 파티션의 사이에 형성된 공간을 포함하는 적어도 2개에는 발포 폼이 충전될 수 있다.
상기 시트 크로스 멤버는 상측으로 볼록한 "U"자 형상의 단면을 가질 수 있다.
상기 시트 크로스 멤버 및 상기 센터 플로어 패널로 둘러싸인 공간에는 발포 폼이 충전될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조는, 상기 시트 크로스 멤버와 상기 센터 플로어 패널의 사이에 배치되고, 하단이 상기 시트 크로스 멤버의 하단과 연결되어 상기 센터 플로어 패널에 결합되며, 상측으로 볼록한 "U"자 형상의 단면을 갖는 보강부를 더 포함할 수 있다.
상기 보강부와 상기 시트 크로스 멤버로 둘러싸인 공간 및 상기 보강부와 상기 센터 플로어 패널로 둘러싸인 공간 중 적어도 하나에는 발포 폼이 충전될 수 있다.
상기 보강부는 상기 시트 크로스 멤버의 차체의 폭 방향 일단으로부터 타단까지 연장될 수 있다.
상기 보강부는 상기 시트 크로스 멤버로부터 이격되어 배치되고, 상기 보강부와 상기 시트 크로스 멤버로 둘러싸인 공간에는 발포 폼이 충전될 수 있다.
상기 보강부는 상단이 상기 시트 크로스 멤버에 접촉되도록 배치되고, 상기 보강부와 상기 센터 플로어 패널로 둘러싸인 공간에는 발포 폼이 충전될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 사이드 실에 파티션 및 발포 폼을 적용하여 단순한 구성으로 강성이 확보될 수 있다.
또한, 강성이 확보하는 단순한 구성에 의해 생산공정을 줄이고, 생산원가를 절감시킬 수 있다.
나아가, 파티션 및 발포 폼으로 구성된 사이드 실의 파괴 응력을 초과하는 하중이 가해지더라도 사이드 실이 3단계에 걸쳐 하중을 흡수하면서 변형됨으로써, 측면 충돌 대응 성능이 극대화 될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 사이드 실의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 1단계 하중흡수 구간을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 2단계 하중흡수 구간 및 3단계 하중흡수 구간을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 사이드 실의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 사이드 실의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 사이드 실의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 시트 크로스 멤버의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 시트 크로스 멤버의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 시트 크로스 멤버의 다른 변형예를 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조는 사이드 실(200) 및 시트 크로스 멤버(300)를 포함한다.
상기 사이드 실(200)은 차체의 폭 방향을 기준으로 센터 플로어 패널(100)의 양단에 결합된다. 또한, 상기 사이드 실(200)은 프런트 사이드 멤버(도시하지 않음)의 후단에 연결되어 차체의 전후방향을 따라 후방으로 연장된다. 여기서, 상기 센터 플로어 패널(100) 및 상기 프런트 사이드 멤버는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, 당업자)에게 자명하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. 한편, 본 명세서에서의 상, 하, 전, 후로 표현되는 방향은 일반적인 차체의 상, 하, 전, 후 방향을 의미하고, 외측 및 내측은 일반적인 차체의 폭 방향을 기준으로 하는 상대적인 외측 및 내측을 의미한다.
상기 시트 크로스 멤버(300)는 상기 센터 플로어 패널(100)을 차체의 폭 방향으로 가로지르도록 배치된다. 또한, 상기 시트 크로스 멤버(300)는 하단이 상기 센터 플로어 패널(100)에 결합되고, 차체의 폭 방향 양단이 상기 사이드 실(200)에 결합된다. 이러한 결합은 상기 시트 크로스 멤버(300)의 둘레에 형성된 플랜지(305)가 상기 센터 플로어 패널(100) 및 상기 사이드 실(200)에 용접됨으로써 구현될 수 있다. 한편, 전방 차체에 엔진이 장착되고, 후륜이 구동륜인 차량과 같이 차량의 전후방향으로 추진축이 가로지르는 차량에서는 상기 추진축이 통과하는 터널(120)이 상기 센터 플로어 패널(100)에 형성되거나 구비된다. 이 때, 상기 시트 크로스 멤버(300)는 상기 터널(120)의 차체의 폭 방향 일단과 차체의 폭 방향 일측의 사이드 실(200)을 연결하도록 배치되는 하나 및 상기 터널(120)의 차체의 폭 방향 타단과 차체의 폭 방향 타측의 사이드 실(200)을 연결하도록 배치되는 다른 하나가 한 쌍으로 구성될 수 있다. 나아가, 상기 시트 크로스 멤버(300)는 차체의 전후방향을 따라 복수개가 배열될 수 있다. 여기서, 상기 터널(120)은 당업자에게 자명하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이하, 도 1의 A-A방향으로 바라본 도 2 내지 도 7을 참조로 상기 사이드 실(200)의 구성 및 기능을 자세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 사이드 실의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 사이드 실(200)은 내측 패널(210), 외측 패널(220), 외측 파티션(240), 및 중앙 파티션(260)을 포함한다.
상기 사이드 실(200)은 상대적으로 차체의 폭 방향 내측에 배치되는 상기 내측 패널(210)과 상대적으로 차체의 폭 방향 외측에 배치되는 상기 외측 패널(220)이 결합되어 외측판, 내측판, 상측판, 및 하측판으로 둘러싸인 내부 공간(S)을 갖는 박스 형상의 폐단면을 형성한다. 또한, 상기 외측 파티션(240) 및 상기 중앙 파티션(260)은 상기 내부 공간(S)에 배치된다.
상기 외측 파티션(240)은 상기 사이드 실(200)의 외측판으로부터 내측으로 이격되어 배치되고, 상기 사이드 실(200)의 전단으로부터 후단까지 연장된다. 또한, 상기 외측 파티션(240)은 접촉부(242), 수직 연장부(244), 수평 연장부(246), 및 연결부(248)를 포함한다.
상기 외측 파티션(240)의 접촉부(242)는 상기 사이드 실(200)의 상측판 하단 및 상기 사이드 실(200)의 하측판 상단에 각각 접촉되는 한 쌍으로 구비된다.
상기 외측 파티션(240)의 수직 연장부(244)는 상기 한 쌍의 접촉부(242)로부터 각각 절곡되어 상하로 연장되는 형상으로 형성되도록 한 쌍으로 구비된다.
상기 외측 파티션(240)의 수평 연장부(246)는 상기 한 쌍의 수직 연장부(244)로부터 각각 절곡되어 차체의 폭 방향 외측으로 연장되는 형상으로 형성되도록 한 쌍으로 구비된다.
상기 외측 파티션(240)의 연결부(248)는 상기 한 쌍의 수평 연장부(246)를 연결하도록 형성된다.
상기 중앙 파티션(260)은 상기 외측 파티션(240)으로부터 내측으로 이격되어 배치되고, 상기 사이드 실(200)의 전단으로부터 후단까지 연장된다. 또한, 상기 중앙 파티션(260)은 접촉부(262), 수평 연장부(264), 및 연결부(266)를 포함한다.
상기 중앙 파티션(260)의 접촉부(262)는 상기 사이드 실(200)의 내측판에 각각 접촉되는 한 쌍으로 구비된다.
상기 중앙 파티션(260)의 수평 연장부(264)는 상기 한 쌍의 접촉부(262)로부터 각각 절곡되어 차체의 폭 방향 외측으로 연장되는 형상으로 형성되도록 한 쌍으로 구비된다. 또한, 상기 중앙 파티션(260)의 수평 연장부(264)는 상기 사이드 실(200)의 폭의 반 이상까지 연장된다. 상기 중앙 파티션(260)의 수평 연장부(264)가 길수록 측면 충돌에 대한 대응 성능이 향상될 수 있다. 나아가, 상기 한 쌍의 수평 연장부(264)는 외측으로 갈수록 서로 점진적으로 가까워지도록 형성된다.
상기 중앙 파티션(260)의 연결부(266)는 상기 한 쌍의 수평 연장부(264)를 연결하도록 형성된다. 또한, 상기 중앙 파티션(260)의 연결부(266)는 차체의 폭 방향을 기준으로 상기 외측 파티션(240)의 수직 연장부(244)와 근접하거나 동일한 평면상에 배치될 수 있다.
상술한 바에 따르면, 상기 외측 파티션(240) 및 상기 중앙 파티션(260)은 각각 수평 연장부(246, 264)와 연결부(248, 266)가 형성하는 "U"자 형상의 단면을 갖는다. 또한, 상기 외측 파티션(240) 및 상기 중앙 파티션(260)에 의해 상기 사이드 실(200)의 내부 공간(S)은 3개의 공간으로 구획된다. 한편, 상기 사이드 실(200)의 외측판과 상기 외측 파티션(240)의 사이에 형성된 공간에는 강성이 증대되도록 발포 폼(F)이 충전된다. 나아가, 상기 한 쌍의 수평 연장부(264)가 외측으로 갈수록 서로 점진적으로 가까워짐으로써, "U"자 형상 자체의 좌굴(bucking)이 방지된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 1단계 하중흡수 구간을 보여주는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 사이드 실(200)의 외측판, 상기 사이드 실(200)의 외측판과 상기 외측 파티션(240)의 사이에 충전된 발포 폼(F), 및 상기 외측 파티션(240)은 1단계 하중흡수 구간(S1)을 형성한다. 도 3 및 도 4에는 측면 충돌 하중이 가해지는 방향이 화살표로 도시되었다.
상기 1단계 하중흡수 구간(S1)은 차량의 측면 충돌에 의한 하중을 1차적으로 흡수한다. 즉, 상기 사이드 실(200)의 외측판이 측면 충돌 하중을 직접적으로 전달받으면, 상기 발포 폼(F) 및 상기 외측 파티션(240)이 함께 1차적으로 하중을 흡수한다. 이 때, 측면 충돌 하중이 상기 사이드 실(200)의 외측판, 상기 발포 폼(F), 및 상기 외측 파티션(240)의 파괴 응력을 초과하면, 상기 사이드 실(200)의 외측판, 상기 발포 폼(F), 및 상기 외측 파티션(240)이 하중을 흡수하면서 변형된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 2단계 하중흡수 구간 및 3단계 하중흡수 구간을 보여주는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 중앙 파티션(260) 및 상기 사이드 실(200)의 내측판은 2단계 하중흡수 구간(S2)을 형성하고, 상기 센터 플로어 패널(100) 및 상기 시트 크로스 멤버(300)는 3단계 하중흡수 구간(S3)을 형성한다.
상기 2단계 하중흡수 구간(S2)은 차량의 측면 충돌에 의한 하중을 2차적으로 흡수한다. 즉, 상기 1단계 하중흡수 구간(S1)이 붕괴되어 상기 중앙 파티션(260)의 연결부(266)가 측면 충돌 하중을 전달받으면, 상기 중앙 파티션(260)의 수평 연장부(264) 및 상기 사이드 실(200)의 내측판이 함께 2차적으로 하중을 흡수한다. 이 때, 측면 충돌 하중이 상기 중앙 파티션(260) 및 상기 사이드 실(200)의 내측판의 파괴 응력을 초과하면, 상기 중앙 파티션(260) 및 상기 사이드 실(200)의 내측판이 하중을 흡수하면서 변형될 수 있다.
상기 3단계 하중흡수 구간(S3)은 차량의 측면 충돌에 의한 하중을 3차적으로 흡수한다. 즉, 상기 1단계 하중흡수 구간(S1) 및 상기 2단계 하중흡수 구간(S2)이 붕괴되었을 경우는 물론이고, 붕괴되지 않더라도 상기 센터 플로어 패널(100) 및 상기 시트 크로스 멤버(300)가 상기 사이드 실(200)의 내측 패널(210)로부터 하중을 전달받아 흡수 및 분산시킨다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 사이드 실의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 중앙 파티션(260)과 상기 사이드 실(200)의 내측판의 사이에 형성된 공간에도 강성이 증대되도록 발포 폼(F)이 충전될 수 있다. 한편, 상기 사이드 실(200)의 외측판과 상기 외측 파티션(240)의 사이 공간 및 상기 중앙 파티션(260)과 상기 사이드 실(200)의 내측판의 사이 공간에 발포 폼(F)이 충전되는 것은 공정상의 용이성을 위한 것이며, 당업자의 설계에 따라 상기 외측 파티션(240) 및 상기 중앙 파티션(260)에 의해 상기 내부 공간(S)이 구획된 3개의 공간 중 적어도 1개 이상에 발포 폼(F)이 충전될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 사이드 실의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 측방 차체 보강구조는 도 2 내지 도 5를 참조로 설명한 실시예와 비교하여 내측 파티션(280)을 더 포함하고, 상기 중앙 파티션(260)의 접촉부(262)가 접촉되는 부분이 변경된다.
상기 내측 파티션(280)은 상기 내부 공간(S)에 배치된다. 또한, 상기 내측 파티션(280)은 상기 사이드 실(200)의 내측판으로부터 외측으로 이격되어 배치되고, 상기 사이드 실(200)의 전단으로부터 후단까지 연장된다. 또한, 상기 내측 파티션(280)은 접촉부(282), 수직 연장부(284), 수평 연장부(286), 및 연결부(288)를 포함한다.
상기 내측 파티션(280)의 접촉부(282)는 상기 사이드 실(200)의 상측판 하단 및 상기 사이드 실(200)의 하측판 상단에 각각 접촉되는 한 쌍으로 구비된다.
상기 내측 파티션(280)의 수직 연장부(284)는 상기 한 쌍의 접촉부(282)로부터 각각 절곡되어 상하로 연장되는 형상으로 형성되도록 한 쌍으로 구비된다.
상기 내측 파티션(280)의 수평 연장부(286)는 상기 한 쌍의 수직 연장부(284)로부터 각각 절곡되어 차체의 폭 방향 내측으로 연장되는 형상으로 형성되도록 한 쌍으로 구비된다.
상기 내측 파티션(280)의 연결부(288)는 상기 한 쌍의 수평 연장부(286)를 연결하도록 형성된다.
이 때, 상기 중앙 파티션(260)의 한 쌍의 접촉부(262)는 도 2 내지 도 5를 참조로 설명한 실시예와 비교하여 상기 사이드 실(200)의 내측판이 아닌 상기 내측 파티션(280)의 수직 연장부(284)에 각각 접촉되도록 변경된다. 따라서, 상기 중앙 파티션(260)의 수평 연장부(264), 상기 중앙 파티션(260)의 연결부(266), 상기 내측 파티션(280)의 수평 연장부(286), 및 상기 내측 파티션(280)의 연결부(288)로 둘러싸인 박스 형상의 폐단면이 형성된다. 또한, 상기 외측 파티션(240), 상기 중앙 파티션(260), 및 상기 내측 파티션(280)에 의해 상기 사이드 실(200)의 내부 공간(S)은 4개의 공간으로 구획된다. 나아가, 상기 사이드 실(200)의 내측판과 상기 내측 파티션(280)의 사이에 형성된 공간에는 강성이 증대되도록 발포 폼(F)이 충전된다.
상술한 바에 따르면, 상기 내측 파티션(280)은 수평 연장부(286)와 연결부(288)가 형성하는 "U"자 형상의 단면을 갖는다. 또한, 도 2 내지 도 5를 참조로 설명한 실시예와 비교하여 상기 2단계 하중흡수 구간(S2)이 더 보강된다.
한편, 상기 사이드 실(200)의 외측판과 상기 외측 파티션(240)의 사이 공간 및 기 사이드 실(200)의 내측판과 상기 내측 파티션(280)의 사이 공간에 발포 폼(F)이 충전되는 것은 공정상의 용이성을 위한 것이며, 당업자의 설계에 따라 상기 외측 파티션(240), 상기 중앙 파티션(260), 및 상기 내측 파티션(280)에 의해 상기 내부 공간(S)이 구획된 4개의 공간 중 적어도 2개 이상에 발포 폼(F)이 충전될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 사이드 실의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 사이드 실(200)의 변형예는 도 6을 참조로 설명한 실시예와 비교하여 상기 사이드 실(200)의 외측판과 상기 외측 파티션(240)의 사이에 충전된 발포 폼(F) 및 상기 외측 파티션(240)이 삭제된다. 따라서, 도 6을 참조로 설명한 실시예와 비교하여 생산공정이 줄어들고, 생산원가가 절감될 수 있다. 나아가, 상기 2단계 하중흡수 구간(S2)이 더 보강된 상태이므로 상기 1단계 하중흡수 구간(S1)의 강성이 저하되어도 변형되면서 하중을 흡수하는 구조의 전체적인 강성이 확보될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 시트 크로스 멤버의 내부 구성을 보여주는 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 시트 크로스 멤버(300)는 차체의 폭 방향으로 바라볼 때에 상측으로 볼록한 "U"자 형상의 단면을 갖는다. 다시 말해, 상기 시트 크로스 멤버(300) 및 상기 센터 플로어 패널(100)로 둘러싸인 박스 형상의 폐단면이 형성된다. 즉, 상기 시트 크로스 멤버(300)와 상기 센터 플로어 패널(100)의 사이에는 공간이 형성되고, 그 공간에는 발포 폼(F)이 충전된다. 따라서, 상기 사이드 실(200)로부터 하중을 전달받도록 상기 3단계 하중흡수 구간(S3)을 구성하는 상기 시트 크로스 멤버(300)의 강성이 확보된다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 시트 크로스 멤버의 변형예를 보여주는 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 시트 크로스 멤버(300)의 변형예는 도 8을 참조로 설명한 실시예와 비교하여 보강부(320)을 더 포함하고, 상기 발포 폼(F)이 충전되는 공간이 변경된다.
상기 보강부(320)는 상기 시트 크로스 멤버(300)와 상기 센터 플로어 패널(100)의 사이에서 상기 시트 크로스 멤버(300)로부터 이격되어 배치된다. 또한, 상기 보강부(320)는 하단이 상기 센터 플로어 패널(100)에 결합된다. 이러한 결합은 상기 보강부(320)의 둘레에 형성된 플랜지(325)가 상기 센터 플로어 패널(100)에 용접됨으로써 구현될 수 있다. 나아가, 상기 보강부(320)의 플랜지(325)는 상기 시트 크로스 멤버(300)의 플랜지(305)와 연결된다. 또한, 상기 보강부(320)는 상기 시트 크로스 멤버(300)의 차체의 폭 방향 일단으로부터 타단까지 연장된다. 나아가, 상기 보강부(320)는 차체의 폭 방향으로 바라볼 때에 상측으로 볼록한 "U"자 형상의 단면을 갖는다. 다시 말해, 상기 보강부(320) 및 상기 센터 플로어 패널(100)로 둘러싸인 박스 형상의 폐단면이 형성되고, 상기 보강부(320) 및 상기 시트 크로스 멤버(300)로 둘러싸인 폐단면이 형성된다. 즉, 상기 시트 크로스 멤버(300)와 상기 보강부(320)의 사이에는 공간이 형성되고, 그 공간에는 발포 폼(F)이 충전된다. 따라서, 도 8을 참조로 설명한 실시예와 비교하여 상기 3단계 하중흡수 구간(S3)이 더 보강된다. 여기서, 상기 시트 크로스 멤버(300)와 상기 보강부(320)의 사이 공간에 발포 폼(F)이 충전되는 것은 공정상의 용이성을 위한 것이며, 당업자의 설계에 따라 상기 시트 크로스 멤버(300)와 상기 보강부(320)의 사이 공간 및 상기 보강부(320)와 상기 센터 플로어 패널(100)의 사이 공간 중 적어도 하나에 발포 폼(F)이 충전될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 측방 차체 보강구조의 시트 크로스 멤버의 다른 변형예를 보여주는 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 시트 크로스 멤버(300)의 다른 변형예는 도 8을 참조로 설명한 실시예와 비교하여 변형 보강부(330)을 더 포함하고, 상기 발포 폼(F)이 충전되는 공간이 변경된다.
상기 변형 보강부(330)는 상기 시트 크로스 멤버(300)와 상기 센터 플로어 패널(100)의 사이에서 상단이 상기 시트 크로스 멤버(300)에 접촉되도록 배치된다. 또한, 상기 변형 보강부(330)는 하단이 상기 센터 플로어 패널(100)에 결합된다. 이러한 결합은 상기 변형 보강부(330)의 둘레에 형성된 플랜지(335)가 상기 센터 플로어 패널(100)에 용접됨으로써 구현될 수 있다. 나아가, 상기 변형 보강부(330)의 플랜지(335)는 상기 시트 크로스 멤버(300)의 플랜지(305)와 연결된다. 또한, 상기 변형 보강부(330)는 상기 시트 크로스 멤버(300)의 차체의 폭 방향 일단으로부터 타단까지 연장된다. 나아가, 상기 변형 보강부(330)는 차체의 폭 방향으로 바라볼 때에 상측으로 볼록한 "U"자 형상의 단면을 갖는다. 다시 말해, 상기 변형 보강부(330) 및 상기 센터 플로어 패널(100)로 둘러싸인 박스 형상의 폐단면이 형성되고, 상기 변형 보강부(330) 및 상기 시트 크로스 멤버(300)로 둘러싸인 2개의 폐단면이 형성된다. 즉, 상기 센터 플로어 패널(100)과 상기 변형 보강부(330)의 사이에는 공간이 형성되고, 그 공간에는 발포 폼(F)이 충전된다. 따라서, 도 8을 참조로 설명한 실시예와 비교하여 상기 3단계 하중흡수 구간(S3)이 더 보강된다. 한편, 상기 센터 플로어 패널(100)과 상기 변형 보강부(330)의 사이 공간에 발포 폼(F)이 충전되는 것이 바람직하나, 당업자의 설계에 따라 상기 센터 플로어 패널(100)과 상기 변형 보강부(330)의 사이 공간 및 상기 변형 보강부(330)와 상기 시트 크로스 멤버(300) 사이의 2개의 공간 중 적어도 하나에 발포 폼(F)이 충전될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 사이드 실(200)에 파티션(240, 260, 280) 및 발포 폼(F)을 적용하여 단순한 구성으로 강성이 확보될 수 있다. 또한, 강성이 확보하는 단순한 구성에 의해 생산공정을 줄이고, 생산원가를 절감시킬 수 있다. 나아가, 파티션(240, 260, 280) 및 발포 폼(F)으로 구성된 사이드 실(200)의 파괴 응력을 초과하는 하중이 가해지더라도 사이드 실(200)이 적어도 3단계에 걸쳐 하중을 흡수하면서 변형됨으로써, 측면 충돌 대응 성능이 극대화 될 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: 센터 플로어 패널 120: 터널
200: 사이드 실 210: 내측 패널
220: 외측 패널
240: 외측 파티션 242: 접촉부
244: 수직 연장부 246: 수평 연장부
248: 연결부
260: 중앙 파티션 262: 접촉부
264: 수평 연장부 266: 연결부
280: 내측 파티션 282: 접촉부
284: 수직 연장부 286: 수평 연장부
288: 연결부
300: 시트 크로스 멤버 305, 325, 335: 플랜지
320: 보강부 330: 변형 보강부
F: 발포 폼 S: 내부 공간
S1: 1단계 하중흡수 구간 S2: 2단계 하중흡수 구간
S3: 3단계 하중흡수 구간

Claims (19)

  1. 차체의 전후방향을 따라 연장되도록 차체의 폭 방향을 기준으로 센터 플로어 패널의 양단에 결합되고, 박스 형상의 내부 공간을 형성하는 사이드 실;
    상기 센터 플로어 패널을 차체의 폭 방향으로 가로지르도록 하단이 상기 센터 플로어 패널에 결합되고, 차체의 폭 방향 양단이 상기 사이드 실에 결합되는 시트 크로스 멤버; 및
    상기 내부 공간에서 상기 사이드 실의 외측판으로부터 내측으로 이격되어 배치되고, 상기 사이드 실의 내측판에 지지되어 외측으로 볼록한 "U"자 형상으로 형성되는 중앙 파티션;
    을 포함하는 측방 차체 보강구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내부 공간에서 상기 사이드 실의 외측판으로부터 내측으로 이격되면서 상기 중앙 파티션으로부터 외측으로 이격되도록 배치되고, 상기 사이드 실의 상측판과 하측판을 연결하는 외측 파티션을 더 포함하는 측방 차체 보강구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 외측 파티션은,
    상기 사이드 실의 상측판 하단 및 상기 사이드 실의 하측판 상단에 각각 접촉되는 한 쌍의 접촉부;
    상기 한 쌍의 접촉부로부터 각각 절곡되어 상하로 연장되는 한 쌍의 수직 연장부;
    상기 한 쌍의 수직 연장부로부터 각각 절곡되어 차체의 폭 방향 외측으로 연장되는 한 쌍의 수평 연장부; 및
    상기 한 쌍의 수평 연장부를 연결하는 연결부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 중앙 파티션은,
    상기 사이드 실의 내측판에 각각 접촉되는 한 쌍의 접촉부;
    상기 한 쌍의 접촉부로부터 각각 절곡되어 차체의 폭 방향 외측으로 연장되는 한 쌍의 수평 연장부; 및
    상기 한 쌍의 수평 연장부를 연결하는 연결부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수평 연장부는 상기 사이드 실의 폭의 반 이상까지 연장되며,
    상기 한 쌍의 수평 연장부는 외측으로 갈수록 서로 점진적으로 가까워지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 외측 파티션 및 상기 중앙 파티션에 의해 상기 내부 공간이 구획된 3개의 공간 중 상기 사이드 실의 외측판과 상기 외측 파티션의 사이에 형성된 공간에는 발포 폼이 충전되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 외측 파티션 및 상기 중앙 파티션에 의해 상기 내부 공간이 구획된 3개의 공간 중 상기 사이드 실의 외측판과 상기 외측 파티션의 사이에 형성된 공간 및 상기 사이드 실의 내측판과 상기 중앙 파티션의 사이에 형성된 공간에는 발포 폼이 충전되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 사이드 실의 외측판으로부터 상기 외측 파티션까지 차량의 측면 충돌에 의한 하중을 1차적으로 흡수하는 1단계 하중흡수 구간이 형성되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 중앙 파티션으로부터 상기 사이드 실의 내측판까지 상기 1단계 하중흡수 구간을 경유하여 전달된 차량의 측면 충돌에 의한 하중을 2차적으로 흡수하는 2단계 하중흡수 구간이 형성되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 센터 플로어 패널 및 상기 시트 크로스 멤버는 상기 2단계 하중흡수 구간을 경유하여 전달된 차량의 측면 충돌에 의한 하중을 3차적으로 흡수하는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 내부 공간에서 상기 사이드 실의 내측판으로부터 외측으로 이격되어 배치되고, 상기 사이드 실의 상측판과 하측판을 연결하는 내측 파티션을 더 포함하며,
    상기 사이드 실의 내측판과 상기 내측 파티션의 사이에 형성된 공간에는 발포 폼이 충전되고,
    상기 중앙 파티션은 상기 내측 파티션에 지지됨으로써, 상기 사이드 실의 내측판에 지지되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 내측 파티션은,
    상기 사이드 실의 상측판 하단 및 상기 사이드 실의 하측판 상단에 각각 접촉되는 한 쌍의 접촉부;
    상기 한 쌍의 접촉부로부터 각각 절곡되어 상하로 연장되는 한 쌍의 수직 연장부;
    상기 한 쌍의 수직 연장부로부터 각각 절곡되어 차체의 폭 방향 내측으로 연장되는 한 쌍의 수평 연장부; 및
    상기 한 쌍의 수평 연장부를 연결하는 연결부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 내부 공간에서 상기 사이드 실의 외측판으로부터 내측으로 이격되면서 상기 중앙 파티션으로부터 외측으로 이격되도록 배치되고, 상기 사이드 실의 상측판과 하측판을 연결하는 외측 파티션을 더 포함하는 측방 차체 보강구조.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 외측 파티션, 상기 중앙 파티션, 및 상기 내측 파티션에 의해 상기 내부 공간이 구획된 4개의 공간 중 상기 사이드 실의 외측판과 상기 외측 파티션의 사이에 형성된 공간에도 발포 폼이 충전되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 시트 크로스 멤버 및 상기 센터 플로어 패널로 둘러싸인 공간에는 발포 폼이 충전되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 시트 크로스 멤버와 상기 센터 플로어 패널의 사이에 배치되고, 하단이 상기 시트 크로스 멤버의 하단과 연결되어 상기 센터 플로어 패널에 결합되며, 상측으로 볼록한 "U"자 형상의 단면을 갖는 보강부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 보강부와 상기 시트 크로스 멤버로 둘러싸인 공간 및 상기 보강부와 상기 센터 플로어 패널로 둘러싸인 공간 중 적어도 하나에는 발포 폼이 충전되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 보강부는 상기 시트 크로스 멤버로부터 이격되어 배치되고, 상기 보강부와 상기 시트 크로스 멤버로 둘러싸인 공간에는 발포 폼이 충전되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 보강부는 상단이 상기 시트 크로스 멤버에 접촉되도록 배치되고, 상기 보강부와 상기 센터 플로어 패널로 둘러싸인 공간에는 발포 폼이 충전되는 것을 특징으로 하는 측방 차체 보강구조.
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