KR20210109192A

KR20210109192A - 차량용 아우터패널

Info

Publication number: KR20210109192A
Application number: KR1020200024137A
Authority: KR
Inventors: 김도회
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-02-27
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2021-09-06
Also published as: US11305819B2; US20210269097A1; CN213619993U

Abstract

본 발명은 사이드 아우터패널의 구조 변경을 통해 차체와의 조립성과 생산성 및 강성을 향상시키는 차량용 아우터패널에 관한 것으로, 본 발명에서는, 차체에 대응하는 형상으로 형성되어 상기 차체의 외곽을 덮으면서 조립되고, 적어도 두 부분 이상으로 분할된 파팅멤버가 조립구조에 의해 상호 간에 조립되어 구성된 아우터패널;을 포함하고, 상기 조립구조는, 하나의 파팅멤버에 다른 파팅멤버가 횡방향으로 끼워져 조립되는 것을 특징으로 하는 차량용 아우터패널이 소개된다.

Description

차량용 아우터패널{OUTER PANNEL FOR VEHICLES}

본 발명은 사이드 아우터패널의 구조 변경을 통해 차체와의 조립성과 생산성 및 강성을 향상시키는 차량용 아우터패널에 관한 것이다.

통상적인 모노코크 차체 구조는 금형을 이용한 프레스 가공을 통해 부품을 가공 및 용접하여 차체를 생산함으로써, 프레스공장, 차체 용접공장, 도장공장 등의 대규모 설비투자가 필요한 것은 물론, 디자인자유도가 낮은 단점이 있다.

이에, 최근에는 차체의 각 부분별로 공용화가 가능한 부분을 묶어 모듈화 및 표준화하고, 표준화된 모듈을 해당 차종에 맞게 조립함으로써, 하나의 차량을 조립하게 된다. 즉, 특정 차종 이 외에, 다른 차종에도 공용화된 모듈을 사용하여 조립함으로써, 대규모의 설비 투자 없이도 다양한 차종의 차량을 생산할 수 있게 된다.

한편, 기존의 차체는 차량의 외면을 형성하는 아우터패널이 차체를 감싸는 구조로 용접 접합된다.

그러나, 차체의 타입이 변화하거나, 차체의 경로에 따라 차량의 디자인이 결정되는 경우, 아우터패널의 디자인 자유도가 떨어지는 문제가 있고, 아우터패널을 공용화하기에 어려운 문제가 있다.

이에, 다품종 소량 생산 또는 스마트팩토리를 통한 생산시에 많은 설계변경이 요구되고 있고, 그에 따라 금형의 개수도 비약적으로 증대하여 생산원가가 높아질 수밖에 없게 된다.

따라서, 이러한 종래의 단점을 극복하면서 강성적인 측면과 차체와의 조립성을 확보할 수 있는 새로운 구조의 아우터패널 구조가 요구되고 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-2014-0091510 A

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 사이드 아우터패널의 구조 변경을 통해 차체와의 조립성 및 강성을 향상시키는 차량용 아우터패널을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 차체에 대응하는 형상으로 형성되어 상기 차체의 외곽을 덮으면서 조립되고, 적어도 두 부분 이상으로 분할된 파팅멤버가 조립구조에 의해 상호 간에 조립되어 구성된 아우터패널;을 포함하고, 상기 조립구조는, 하나의 파팅멤버에 다른 파팅멤버가 횡방향으로 끼워져 조립되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 조립구조는, 하나의 파팅멤버가 차체에 조립된 상태에서 다른 파팅멤버가 차체에 조립된 파팅멤버에 횡방향에서 끼워져 조립될 수 있다.

상기 조립구조는, 차체에 조립된 제1파팅멤버에 조립홀이 형성되고; 차체와 마주하는 제2파팅멤버의 내면에 조립돌기가 형성되어 상기 조립돌기가 조립홀에 관통되면서 끼워지되, 상기 조립돌기의 단부에 걸림부가 확장된 형상으로 형성되어 상기 걸림부가 상기 조립홀의 테두리에 걸려질 수 있다.

상기 조립홀의 내측 일면에는 내측 타면을 향하여 탄성편이 돌출 형성되고; 상기 조립홀의 내측 타면과 탄성편 사이에 조립돌기가 끼워져 조립될 수 있다.

상기 탄성편은 일단의 고정단이 조립홀의 내면에 고정되고, 타단의 자유단이 조립돌기가 조립되는 방향으로 소정 길이만큼 돌출 형성될 수 있다.

상기 제1파팅멤버와 제2파팅멤버가 연접하는 부분에 서로에 대해 겹쳐지는 중첩영역이 각각 마련되고; 상기 조립홀과 조립돌기가 상기 중첩영역 내에 각각 형성되어 상기 제2파팅멤버의 중첩영역이 상기 제1파팅멤버의 중첩영역 위에 겹쳐지면서 조립될 수 있다.

상기 차체와 마주하는 파팅멤버의 내면에 격자 형상의 리브가 형성될 수 있다.

상기 차체의 외면에 마운팅브라켓이 구비되고; 상기 마운팅브라켓에 마운팅홀이 형성되며; 상기 마운팅브라켓과 마주하는 파팅멤버의 내면에 마운팅홀에 대응하는 마운팅클립이 구비되어, 상기 마운팅홀 내에 체결될 수 있다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 차체의 측면에서 두 개의 파팅멤버를 횡방향으로 밀어 넣어 끼우는 조립방식으로 사이드 아우터패널을 조립함으로써, 아우터패널의 조립은 물론 차체와의 조립이 간편하게 이루어져 조립공수를 감소시키게 되고, 이에 차체와 아우터패널 간의 조립성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 플라스틱으로 성형된 파팅멤버에 사선 방향으로 리브를 형성함으로써, 아우터패널의 강성을 향상시키게 되고, 이에 차체에서 고질적으로 발생하는 아우터패널의 변형을 개선하는 효과도 있다.

더욱이, 모듈화한 차체의 부분별 형상에 대응하여 파팅멤버가 분할되어 조립됨으로써, 아우터패널이 다양한 모듈화 부품 디자인에 적용이 가능하고, 이에 매 차종마다 디자인별로 금형을 새로 개발하지 않고도 아우터패널의 설계가 가능하여 생산원가를 절감할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 적용 가능한 차체를 도시한 도면.
도 2는 도 1의 차체에 사이드 아우터패널을 조립한 상태의 도면.
도 3은 본 발명의 사이드 아우터패널을 구성하는 파팅멤버들 간의 조립구조를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 두 개 파팅멤버의 조립 전 상태를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 파팅멤버에 형성된 마운팅클립을 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 마운팅클립을 차체의 마운팅브라켓에 조립한 상태를 도시한 도면.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 사이드 아우터패널을 두 개의 파팅멤버로 분할한 상태의 실시예 도면.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 적용 가능한 차체(10)를 도시한 도면으로, 본 발명의 아우터패널(20)은 모노코크 타입의 차체에 적용이 가능할 수 있고, 바람직하게는 차체를 각 부분별로 모듈화하여 조립한 모듈러 타입의 차체에도 적용이 가능할 수 있다.

도 2는 도 1의 차체(10)에 사이드 아우터패널(20)을 조립한 상태의 도면이다.

도면을 참조하면, 아우터패널(20)이 차체(10)에 대응하는 형상으로 형성되어 상기 차체(10)의 외곽을 덮으면서 조립된다. 그리고, 상기 아우터패널(20)은 적어도 두 부분 이상으로 분할된 파팅멤버가 조립구조에 의해 상호 간에 조립되어 구성이 된다.

이때에, 상기 조립구조는, 하나의 파팅멤버에 다른 파팅멤버가 횡방향으로 끼워져 조립되는 구조가 된다.

예컨대, 본 발명의 아우터패널(20)은 차체(10)의 필러부분과 차체(10) 하단의 사이드실 부분을 덮는 형상의 사이드 아우터패널(20)일 수 있다.

이러한, 사이드 아우터패널(20)은 상부 및 하부의 파팅멤버로 분할되어 구성될 수 있는 것으로, 차량의 차체(10)를 기준으로 하부 파팅멤버(20a)의 측방향에서 상부 파팅멤버(20b)가 끼워져 조립됨으로써, 사이드 아우터패널(20)을 구현하게 되고, 사이드 아우터패널(20)은 차체(10)의 측방향에서 끼워져 조립될 수 있다.

즉, 기존에는 차체라인에서 차체에 사이드 아우터패널을 결합하지만, 사이드 아우터패널(20)의 조립구조를 개선하는 경우, 이를 트림(의장공정)공정에서도 조립이 가능할 수 있다.

이를 위해, 본 발명에서는 상부 및 하부의 파팅멤버 모두를 플라스틱으로 성형하거나, 또는 상부 파팅멤버(20b)를 플라스틱으로 성형하고 하부 파팅멤버(20a)를 스틸재로 성형함으로써, 두 파팅멤버를 끼움 조립구조로 조립하게 된다. 따라서, 의장공정에서도 차체(10)에 사이드 아우터패널(20)을 조립할 수 있게 되는바, 아우터패널(20)의 조립성을 향상시킬 수 있게 된다.

더 나아가, 상기 파팅멤버는 도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 모듈화한 부품의 디자인에 따라 파팅면이 달라질 수 있고, 이에 파팅멤버를 세 개 이상으로 분할할 수도 있다. 따라서, 아우터패널(20)이 다양한 모듈화 부품 디자인에 적용이 가능하고, 이에 매 차종마다 디자인별로 금형을 새로 개발하지 않고도 아우터패널(20)의 설계가 가능하여 생산원가를 크게 절감할 수 있게 된다

구체적으로, 상기 조립구조는, 하나의 파팅멤버가 차체(10)에 조립된 상태에서 다른 파팅멤버가 차체(10)에 조립된 파팅멤버에 횡방향에서 끼워져 조립되는 구조가 된다.

예컨대, 하부 파팅멤버(20a)를 차체(10)의 하부 측면에 먼저 조립하고, 이어서 상부 파팅멤버(20b)를 하부 파팅멤버(20a)의 측방향에서 끼워 조립하면서 차체(10)의 상부 측면에도 조립하게 됨으로써, 차체(10)에 사이드 아우터패널(20)을 조립하게 된다.

이처럼, 차체(10)의 측면에서 두 개의 파팅멤버를 횡방향으로 밀어 넣어 끼우는 조립방식으로 사이드 아우터패널(20)을 조립함으로서, 용접/접착 등의 접합방식을 채용하지 않고도 아우터패널(20)을 차체(10)에 조립하게 되는바, 조립공수를 크게 저감하여 차체(10)와 아우터패널(20) 간의 조립성 및 생산성을 향상시키게 된다.

한편, 도 3은 본 발명의 사이드 아우터패널(20)을 구성하는 파팅멤버들 간의 조립구조를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 두 개 파팅멤버의 조립 전 상태를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 상기 조립구조는, 차체(10)에 조립된 제1파팅멤버(20a)에 조립홀(21)이 형성되고, 차체(10)와 마주하는 제2파팅멤버(20b)의 내면에 조립돌기(23)가 형성된다.

이에, 상기 조립돌기(23)가 조립홀(21)에 관통되면서 끼워지되, 상기 조립돌기(23)의 단부에 걸림부(24)가 확장된 형상으로 형성되어 상기 걸림부(24)가 상기 조립홀(21)의 테두리에 걸려지면서 조립되는 구조가 된다.

참고로, 본 발명에서는 상기 제1파팅멤버(20a)가 하부의 파팅멤버일 수 있고, 제2파팅멤버(20b)가 상부의 파팅멤버일 수 있다.

예컨대, 상기 조립돌기(23)가 (-)자 형상으로 형성되고, 그 끝부분의 걸림부(24) 일면이 화살촉 형상과 같이 외측으로 돌출되면서 하향 경사지게 형성된다. 그리고, 상기 조립돌기(23)가 진입되는 조립홀(21)의 폭 부분이 상기 조립돌기(23)와 대응하는 (-)자 형상으로 형성된다.

즉, 상기 조립돌기(23)가 상기 조립홀(21) 내에 진입되면, 조립돌기(23)가 조립홀(21)을 관통하면서 끼워지게 되는데, 이 과정에서 조립돌기(23)의 걸림부(24)가 조립홀(21)의 폭보다 크므로 조립홀(21) 내에 압박 상태로 가압이 된다.

이 상태에서 조립돌기(23)를 조립홀(21)의 안쪽으로 더 힘을 가하여 밀게 되면, 결국 걸림부(24)가 조립홀(21) 밖으로 벗어나게 되면서 걸림부(24)가 조립홀(21) 둘레의 테두리 부분에 걸려지게 되고, 이에 조립돌기(23)가 조립홀(21) 내에 끼워지게 되면서 제1파팅멤버(20a)에 제2파팅멤버(20b)를 조립할 수 있게 된다.

이처럼, 조립홀(21)과 조립돌기(23) 간의 간편한 끼움 조립구조를 통해 두 개의 파팅멤버를 서로 조립하게 됨으로써, 부품 간 조립공수가 줄어들게 되어 조립성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

이때에, 상기 조립홀(21)과 조립돌기(23)는 상기 제1파팅멤버(20a)와 제2파팅멤버(20b)가 연접하는 부분을 따라 다수 구비됨으로써, 제1파팅멤버(20a)와 제2파팅멤버(20b)가 견고하고 안정적으로 조립될 수 있게 된다.

더불어, 도 4를 참조하면, 상기 조립홀(21)의 내측 일면에는 내측 타면을 향하여 탄성편(22)이 돌출 형성된다. 그리고, 상기 조립홀(21)의 내측 타면과 탄성편(22) 사이에 조립돌기(23)가 끼워져 조립되는 구조가 된다.

이러한, 상기 탄성편(22)은 일단의 고정단(22a)이 조립홀(21)의 내면에 고정되고, 타단의 자유단(22b)에 조립돌기(23)가 조립되는 방향으로 소정 길이만큼 돌출 형성될 수 있다. 그리고, 상기 탄성편(22)의 양측은 조립홀(21)의 내측면과 이격 형성됨으로써, 조립홀(21)이 'U' 형상으로 형성될 수 있고, 이에 탄성편(22)이 조립홀(21) 상단 내측면 중앙에 매달려 있는 형태가 되어 탄성력을 갖게 된다.

즉, 조립돌기(23)의 걸림부(24)가 조립홀(21)을 통과하는 과정에서 탄성편(22)을 밀게 되면, 탄성편(22)의 자유단(22b)이 탄성편(22)의 고정단(22a)을 중심으로 탄력적으로 휘어지게 됨으로써, 조립돌기(23)를 조립시키기 위해 요구되는 힘을 저감시킬 수 있고, 이에 조립성을 향상시키게 된다.

또한, 탄성편(22)의 자유단(22b) 끝부분이 소정 길이만큼 연장 형성됨으로써, 조립홀(21)에 조립돌기(23)가 끼워진 상태에서 조립돌기(23)의 윗면을 지지하는 자유단(22b) 끝부분의 접촉면적이 상대적으로 넓어지게 되고, 이에 조립돌기(23)가 조립홀(21) 내에서 이탈되는 것을 억제하여 견고한 조립상태를 유지시킬 수 있게 된다.

더불어, 도 4와 같이, 상기 제1파팅멤버(20a)와 제2파팅멤버(20b)가 연접하는 부분에 서로에 대해 겹쳐지면서 조립되는 중첩영역(OA1, OA2)이 각각 마련된다.

그리고, 상기 조립홀(21)과 조립돌기(23)가 상기 중첩영역(OA1, OA2) 내에 각각 형성되어 상기 제2파팅멤버(20b)의 중첩영역(OA2)이 상기 제1파팅멤버(20a)의 중첩영역(OA1) 위에 겹쳐지면서 조립되는 구조가 된다.

예컨대, 사이드 아우터패널(20)의 상하부 파팅멤버를 기준으로 하부 파팅멤버(20a)의 상단에 중첩영역(OA1)이 조성되고, 상부 파팅멤버(20b)의 하단에 중첩영역(OA2)이 조성된다.

이에, 하부 파팅멤버(20a)가 차체(10)에 조립된 상태에서 하부 파팅멤버(20a) 상단의 중첩영역(OA1) 위에 상부 파팅멤버(20b) 하단의 중첩영역(OA2)이 중첩되면서 조립됨으로써, 두 파팅멤버 간의 간극을 없애고 지지면적을 넓히게 되는바, 아우터패널(20)을 더욱 견고하게 조립할 수 있게 된다.

아울러, 도 3을 참조하면, 본 발명은 상기 차체(10)와 마주하는 파팅멤버의 내면에 격자 형상의 리브(25)가 형성될 수 있다.

즉, 플라스틱으로 성형된 파팅멤버에 사선 방향으로 리브(25)를 형성함으로써, 아우터패널(20)의 강성을 향상시키게 되고, 이에 차체(10)에서 고질적으로 발생하는 아우터패널(20)의 변형을 개선할 수 있게 된다.

한편, 도 5는 본 발명의 파팅멤버에 형성된 마운팅클립(26)을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 마운팅클립(26)을 차체(10)의 마운팅브라켓(16)에 조립한 상태를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 상기 차체(10)의 외면에 마운팅브라켓(16)이 구비되고, 상기 마운팅브라켓(16)의 중단에 마운팅홀(16a)이 형성된다.

그리고, 상기 마운팅브라켓(16)과 마주하는 파팅멤버의 내면에는 마운팅홀(16a)에 대응하는 마운팅클립(26)이 구비되어, 상기 마운팅클립(26)이 마운팅홀(16a) 내에 체결되는 구조가 된다.

구체적으로, 상기 마운팅클립(26)의 단부가 화살촉 형상으로 형성되고, 마운팅홀(16a)의 단면적은 화살촉 형상 부분의 최대 단면적보다 좁게 형성됨으로써, 마운팅클립(26)의 화살촉 부분이 마운팅홀(16a) 내에 억지 끼움방식으로 끼워지면서 체결이 되고, 이에 마운팅클립(26)이 마운팅홀(16a) 내에 체결된 상태에서 쉽게 분리되지 않게 되는바, 아우터패널(20)과 차체(10)의 조립성을 향상시키게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 차체(10)의 측면에서 두 개의 파팅멤버를 횡방향으로 밀어 넣어 끼우는 조립방식으로 사이드 아우터패널(20)을 조립함으로써, 아우터패널(20)의 조립이 간편하게 이루어져 조립공수를 감소시키게 되고, 이에 차체(10)와 아우터패널(20) 간의 조립성 및 생산성을 향상시키게 된다.

또한, 모듈화한 차체(10)의 부분별로 파팅멤버가 분할되어 조립됨으로써, 아우터패널(20)이 다양한 모듈화 부품 디자인에 적용이 가능하고, 이에 매 차종마다 디자인별로 금형을 새로 개발하지 않고도 아우터패널(20)의 설계가 가능하여 생산원가를 절감할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10 : 차체
16 : 마운팅브라켓
16a : 마운팅홀
20 : 아우터패널
20a : 제1파팅멤버
20b : 제2파팅멤버
21 : 조립홀
22 : 탄성편
22a : 고정단
22b : 자유단
23 : 조립돌기
24 : 걸림부
25 : 리브
26 : 마운팅클립
OA1, OA2 : 중첩영역

Claims

차체에 대응하는 형상으로 형성되어 상기 차체의 외곽을 덮으면서 조립되고, 적어도 두 부분 이상으로 분할된 파팅멤버가 조립구조에 의해 상호 간에 조립되어 구성된 아우터패널;을 포함하고,
상기 조립구조는, 하나의 파팅멤버에 다른 파팅멤버가 횡방향으로 끼워져 조립되는 것을 특징으로 하는 차량용 아우터패널.
청구항 1에 있어서,
상기 조립구조는,
하나의 파팅멤버가 차체에 조립된 상태에서 다른 파팅멤버가 차체에 조립된 파팅멤버에 횡방향에서 끼워져 조립되는 것을 특징으로 하는 차량용 아우터패널.
청구항 1에 있어서,
상기 조립구조는,
차체에 조립된 제1파팅멤버에 조립홀이 형성되고;
차체와 마주하는 제2파팅멤버의 내면에 조립돌기가 형성되어 상기 조립돌기가 조립홀에 관통되면서 끼워지되, 상기 조립돌기의 단부에 걸림부가 확장된 형상으로 형성되어 상기 걸림부가 상기 조립홀의 테두리에 걸려지는 것을 특징으로 하는 차량용 아우터패널.
청구항 3에 있어서,
상기 조립홀의 내측 일면에는 내측 타면을 향하여 탄성편이 돌출 형성되고;
상기 조립홀의 내측 타면과 탄성편 사이에 조립돌기가 끼워져 조립되는 것을 특징으로 하는 차량용 아우터패널.
청구항 4에 있어서,
상기 탄성편은 일단의 고정단이 조립홀의 내면에 고정되고, 타단의 자유단이 조립돌기가 조립되는 방향으로 소정 길이만큼 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 아우터패널.
청구항 3에 있어서,
상기 제1파팅멤버와 제2파팅멤버가 연접하는 부분에 서로에 대해 겹쳐지는 중첩영역이 각각 마련되고;
상기 조립홀과 조립돌기가 상기 중첩영역 내에 각각 형성되어 상기 제2파팅멤버의 중첩영역이 상기 제1파팅멤버의 중첩영역 위에 겹쳐지면서 조립되는 것을 특징으로 하는 차량용 아우터패널.
청구항 1에 있어서,
상기 차체와 마주하는 파팅멤버의 내면에 격자 형상의 리브가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 아우터패널.
청구항 1에 있어서,
상기 차체의 외면에 마운팅브라켓이 구비되고;
상기 마운팅브라켓에 마운팅홀이 형성되며;
상기 마운팅브라켓과 마주하는 파팅멤버의 내면에 마운팅홀에 대응하는 마운팅클립이 구비되어, 상기 마운팅홀 내에 체결되는 것을 특징으로 하는 차량용 아우터패널.