KR20210124589A

KR20210124589A - 차체 강성 보강기구

Info

Publication number: KR20210124589A
Application number: KR1020200041429A
Authority: KR
Inventors: 안병도; 안용덕
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-04-06
Filing date: 2020-04-06
Publication date: 2021-10-15
Also published as: US20210309082A1; US11338656B2; CN214355479U

Abstract

본 발명은 차체와 도어 사이에 연결성을 보강하여, 도어 개구부에서의 비틀림 변형을 억제하는 차체 강성 보강기구에 관한 것으로, 본 발명에서는, 도어가 닫혀지는 차체 부분에 마련된 핀홀더; 상기 핀홀더에 대응하는 형상으로 도어에 마련되어, 상기 차체에 도어가 닫혀진 상태에서 상기 핀홀더에 압박 상태로 끼워지는 강성핀;을 포함하여 구성되는 차체 강성 보강기구가 소개된다.

Description

차체 강성 보강기구{Device for strengthening the strength of the body}

본 발명은 차체와 도어 사이에 연결성을 보강하여, 도어 개구부에서의 비틀림 변형을 억제하는 차체 강성 보강기구에 관한 것이다.

차량의 주행 중, 특히 코너링시 차체 전체에 비틀림 변형이 발생하며, 특히 도어 개구부의 경우 차체 변형에 가장 취약한 부위로 작용한다.

하지만, 도어는 차체에 장착되는 단순 부품으로 인지되어 차체 강성과 관련한 기술 개발이 제대로 이루어지지 않고 있는 실정에 있다.

다만, 도어의 개구부는 차체에 있어 반드시 필요한 부분이기 때문에 도어 부품을 활용하여 차체 강성을 개선할 수 있는 방안이 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 10-2003-0093642 A

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 핀과 홀더의 매칭 구조를 통해 차체와 도어 사이에 연결성을 보강하여, 도어 개구부에서의 비틀림 변형을 억제하는 차체 강성 보강기구를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 도어가 닫혀지는 차체 부분 또는 도어에 마련된 핀홀더; 상기 핀홀더에 대응하는 형상으로 도어 또는 도어가 닫혀지는 차체 부분에 마련되어, 상기 차체에 도어가 닫혀지는 과정에서 상기 핀홀더에 압박 상태로 끼워지는 강성핀;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 핀홀더는 차체의 센터필러 하단에 설치될 수 있다.

상기 핀홀더와 강성핀 사이에 접촉되는 부분에 마련되어 충격을 흡수하는 완충부재;를 더 포함할 수 있다.

상기 강성핀 일단에 형성된 헤드부가 핀홀더를 향해 돌출되어 형성되고; 상기 완충부재가 상기 헤드부를 감싸는 형상으로 형성되어 강성핀에 결합될 수 있다.

상기 강성핀의 중단에 플랜지부가 형성되고; 상기 플랜지부와 경계하는 헤드부 일단의 외주면 원주방향을 따라 걸림홈이 형성되며; 상기 완충부재 일단의 내주면 원주방향을 따라 상기 걸림홈에 대응하는 형상의 걸림돌기가 형성되어 걸림홈에 결합될 수 있다.

상기 완충부재의 타단에 콘 형상의 제1끼움부가 형성되고; 상기 핀홀더의 중단에 상기 제1끼움부에 대응하는 홈 형상을 갖는 제2끼움부가 형성될 수 있다.

상기 제1끼움부의 옆면이 이루는 각도는 상기 강성핀의 축을 중심으로 25° ~ 35°일 수 있다.

상기 완충부재의 최대 외경이 강성핀의 축을 중심으로 20mm ~ 24mm 일 수 있다.

상기 강성핀의 헤드부 타단이 상기 제1끼움부의 콘 형상과 대응하는 형상으로 형성되고; 상기 제1끼움부의 옆면이 이루는 두께가 3mm ~ 5mm 일 수 있다.

상기 완충부재는 경도 70Hs ~ 80Hs의 TPE(Thermo Plastic Elastomer)재로 성형될 수 있다.

상기 완충부재가 핀홀더 내에 끼워진 상태에서 상기 제2끼움부 내의 홈 내벽면에 눌려지는 제1끼움부 옆면의 눌림양이 0.5mm ~ 1.5mm가 되도록 상기 완충부재의 축방향 위치를 조절할 수 있다.

상기 완충부재가 핀홀더 내에 끼워진 상태에서 상기 제1끼움부의 끝단과 이와 마주하는 상기 제2끼움부의 내부 끝단 사이에 소정의 갭이 형성될 수 있다.

도어를 구성하는 도어인너패널의 후면에 핀보강재가 조립되고; 강성핀이 상기 도어인너패널의 전면에서 핀보강재에 형성된 핀장착홀을 관통하여 조립될 수 있다.

상기 강성핀 타단에 형성된 바디부에 와셔가 삽입되어 상기 와셔가 강성핀 중단의 플랜지부와 도어인너패널 전면 사이에 끼워지고; 상기 바디부가 핀장착홀에 관통되어, 상기 핀보강재의 후면에서 고정너트에 의해 체결될 수 있다.

상기 핀보강재가 판 형상으로 형성되어 도어인너패널의 후면에 면접촉 상태로 밀착되고; 상기 핀보강재의 일단이 도어인너패널 후면에 형성된 하단 돌출면에 접합되며; 상기 핀보강재의 타단이 도어인너패널 후면에 형성된 사이드 돌출면에 접합될 수 있다.

상기 핀보강재가 판 형상으로 형성되어 도어인너패널의 후면에 면접촉 상태로 밀착되고; 상기 핀보강재의 일단이 도어인너패널 후면에 형성된 하단 돌출면에 접합될 수 있다.

상기 핀보강재가 원형의 판 형상으로 형성되어 도어인너패널의 후면에 면접촉 상태로 밀착되고; 상기 핀보강재의 테두리 일부가 도어인너패널 후면에서 사이드 돌출면과 하단 돌출면이 만나는 코너 돌출면에 접합될 수 있다.

상기 핀보강재는 1mm ~ 1.4mm의 두께를 갖는 판 형상으로 형성될 수 있다.

차체를 구성하는 사이드아우터패널의 후면에 홀더보강재가 조립되고; 핀홀더가 상기 사이드아우터패널의 전면에서 홀더보강재에 형성된 홀더장착홀을 관통하여 조립될 수 있다.

상기 핀홀더의 가운데에 강성핀이 끼워지는 제2끼움부가 형성되고; 상기 제2끼움부를 둘러싸는 테두리 부분이 판 형상으로 형성되어 사이드아우터패널의 전면에 면접촉 상태로 밀착되며; 상기 핀홀더의 테두리 부분에서 볼팅구조에 의해 사이드아우터패널 및 홀더보강재와 볼팅 결합될 수 있다.

상기 핀홀더의 테두리는 대각선의 길이가 서로 다른 마름모 형상으로 형성되어, 대각선의 길이가 길게 형성된 양단 꼭짓점 부분에서 볼팅 결합될 수 있다.

상기 핀홀더의 테두리는 정삼각형 또는 정사각형 형상으로 형성되어, 각 꼭짓점 부분에서 볼팅 결합될 수 있다.

상기 핀홀더의 테두리는 1.2mm ~ 2mm의 두께를 갖는 판 형상으로 형성될 수있다.

상기 홀더보강재가 사각의 판 형상으로 형성되어 사이드아우터패널의 후면에 면접촉 상태로 밀착되고; 상기 홀더보강재의 테두리 부분에서 볼팅구조에 의해 사이드아우터패널에 볼팅 결합될 수 있다.

상기 홀더보강재는 1mm ~ 1.4mm의 두께를 갖는 판 형상으로 형성될 수 있다.

상기 핀홀더는 차체의 프런트필러 중단 또는 센터필러 상단에 설치될 수 있다.

상기 강성핀의 축방향은 도어의 회전반경에 대한 접선방향으로 형성할 수 있다.

본 발명의 구성은, 도어가 닫혀지는 차체 부분에 마련된 강성핀; 상기 강성핀에 대응하는 형상으로 도어에 마련되어, 상기 차체에 도어가 닫혀진 상태에서 상기 강성핀이 압박 상태로 끼워지는 핀홀더;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 핀과 홀더의 매칭 구조를 통해 도어와 차체 간을 추가적으로 연결하여 연결성을 보강하게 됨으로써, 차량의 주행 중 도어 개구부에 작용하는 변형 위험을 억제하여 차체 강성을 증대시키고, R&H 성능을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 차량의 주행 중 도어패널의 진동 발생을 억제하여 로드 노이즈를 개선하고, 힌지 및 래치 구조의 내구 성능을 개선하는 효과도 있다.

더불어, 도어와 차체 간의 지지점 추가에 따라 차량 충돌시 측면 충돌성능을 개선하는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 강성핀과 핀홀더가 도어와 차체에 설치된 상태를 예시하여 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 핀홀더의 설치 가능한 위치들을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 강성핀과 핀홀더의 설치 관계를 설명하기 위한 분리사시도.
도 4는 본 발명에 따른 강성핀과 핀홀더가 설치된 상태의 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 완충부재의 설계 인자와, 완충부재와 핀홀더 사이의 간극을 나타낸 도면.
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 핀보강재의 실시예 형상들을 도시한 도면.
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 핀홀더의 실시예 형상들을 도시한 도면.
도 12 및 도 13는 본 발명에 따른 핀홀더의 설치 각도를 달리하여 예시한 도면.
도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 홀더보강재의 실시예 형상들을 도시한 도면.
도 16은 본 발명에 따른 강성핀의 조립방향을 설명하기 위한 도면.
도 17 및 도 18은 본 발명에 따른 강성 보강기구의 설계 인자별 비틀림 강성에 대한 분석 결과를 나타낸 도면.
도 19는 본 발명에 따른 강성핀과 핀홀더가 차체와 도어에 설치된 상태를 예시하여 나타낸 도면.

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

도 1은 본 발명에 따른 강성핀(200)과 핀홀더(100)가 도어(20)와 차체(10)에 설치된 상태를 예시하여 나타낸 도면으로, 차체(10)에 핀홀더(100)가 설치되고, 도어(20)에 강성핀(200)이 설치되어 도어(20)와 차체(10) 간의 연결성을 강화시키게 된다.

다른 예시로서, 핀홀더(100)와 강성핀(200)의 위치가 서로 바뀌어 설치될 수 있는 것으로, 차체(10)에 강성핀(200)이 설치되고, 도어(20)에 핀홀더(100)가 설치되어 도어(20)와 차체(10) 간의 연결성을 강화시킬 수도 있다.

도 1을 참조하여, 구체적으로 살펴보면, 먼저 핀홀더(100)는 도어(20)가 닫혀지는 차체(10) 부분 즉, 도어(20) 개구부에 강성핀(200)을 향하여 설치된다.

그리고, 상기 강성핀(200)은 상기 핀홀더(100)에 대응하는 형상으로 도어(20)에 설치되어, 상기 차체(10)에 도어(20)가 닫혀진 상태에서 상기 핀홀더(100)에 압박 상태로 끼워지게 된다.

즉, 차량의 도어(20)는 도 2에 도시한 바와 같이, 그 전단 상하부에 도어(20)의 회전축 역할을 하는 힌지점이 각각 마련되어 도어(20)와 차체(10) 간을 연결하면서 구속하고, 또한 센터필러 중단과 도어(20)의 후단이 만나는 부분에는 래치에 의해 도어(20)가 차체(10)에 체결되는 지점이 마련되어 도어(20)가 닫히는 경우 도어(20)와 차체(10) 간을 연결하면서 구속하게 되는바, 도어(20)와 차체(10) 간이 3점 지지구조로 연결이 된다.

이와 함께, 본 발명에 따라 도어(20)가 닫히게 되면 도어(20)에 설치된 강성핀(200)이 차체(10)에 설치된 핀홀더(100)에 압박 상태로 끼워지게 되어, 도어(20)와 차체(10) 간을 4점 지지구조로 연결하게 된다.

따라서, 도어(20)와 차체(10) 간을 추가적으로 연결하여 연결성을 보강하게 됨으로써, 차량의 주행 중 도어(20) 개구부에 작용하는 변형 위험을 억제하여 차체(10) 강성을 증대시키게 되고, 이에 따라 R&H 성능을 개선하게 된다.

또한, 차량의 주행 중 도어패널의 진동 발생을 억제하여 로드 노이즈를 개선하고, 힌지 및 래치 구조의 내구 성능을 개선하게 된다.

더불어, 도어(20)와 차체(10) 간의 지지점 추가에 따라 차량 충돌시 측면 충돌성능을 개선하게 된다.

아울러, 바람직하게는 상기 핀홀더(100)가 차체(10)의 센터필러 하단에 설치될 수 있다.

즉, 도 2와 같이, 핀홀더(100)가 센터필러 하단 지점(a)에 설치되는 경우, 4점 지지구조를 구현하여 사각의 구속평면을 형성하게 되고, 이는 2개의 힌지점과 1개의 래치체결지점에 따른 3점 지지구조의 구속평면 대비하여 구속평면이 2배 이상 확장되는바, 도어(20)와 차체(10) 간의 연결성을 더욱 확실하게 보강할 수 있게 된다.

다만, 경우에 따라 상기 핀홀더(100)가 차체(10)의 프런트필러 중단 지점(b)에 설치될 수 있고, 또는 센터필러 상단지점(c)에 설치될 수 있으며, 또 도어(20) 개구부의 힌지점 하단에 위치한 차체지점(d)에 설치될 수도 있다. 참고로, 상기 핀홀더(100)는 이들 지점들에 단독 또는 함께 설치될 수도 있다.

이처럼, (b)(c)(d)의 위치 모두, 3점 지지구조로 구현되는 구속평면 대비하여 구속평면이 확장됨으로써, 도어(20)와 차체(10) 간의 연결성을 확보하게 되는바, 차체(10) 강성을 증대시킬 수 있게 된다.

한편, 도 4를 참조하면, 본 발명은 상기 핀홀더(100)와 강성핀(200) 사이에 접촉되는 부분에 완충부재(220)가 더 마련될 수 있다.

상기 완충부재(220)는 탄성을 갖는 소재로 성형 가능하며, 바람직하게는 TPE(Thermo Plastic Elastomer)재로 성형됨으로써, 강성핀(200)이 핀홀더(100)에 끼워지는 과정에서 발생하는 충격을 흡수하고, 공차 산포를 흡수하며, 도어(20) 개폐성을 향상시킬 수 있다.

상기 완충부재(220)는 강성핀(200)에 결합되거나 핀홀더(100)에 결합될 수 있는 것으로, 본 발명에서는 상기 완충부재(220)가 강성핀(200)에 결합된 구조로 예시하여 설명함을 밝혀둔다.

도 4를 참조하여 설명하면, 상기 강성핀(200) 일단에 형성된 헤드부(202)가 핀홀더(100)를 향해 돌출되어 형성되고, 상기 완충부재(220)가 상기 헤드부(202)를 감싸는 형상으로 형성되어 강성핀(200)에 결합되는 구조가 된다.

즉, 상기 강성핀(200)의 헤드부(202)를 완충부재(220)가 완전하게 감싸면서 덮는 구조로서, 상기 완충부재(220)의 외면이 핀홀더(100)의 내면에 압박상태로 끼워지게 된다.

이에, 상기 완충부재(220)가 헤드부(202)에 결합되는 구조에 대해 구체적으로 살펴보면, 상기 강성핀(200)의 중단에 육각의 테두리를 갖는 플랜지부(204)가 형성되고, 상기 플랜지부(204)와 경계하는 헤드부(202) 일단의 외주면 원주방향을 따라 걸림홈(203)이 형성된다.

그리고, 상기 완충부재(220) 일단의 내주면 원주방향을 따라 상기 걸림홈(203)에 대응하는 링 형상의 걸림돌기(223)가 형성되어 걸림돌기(223)가 걸림홈(203)에 결합되는 구조가 된다.

즉, 상기 완충부재(220)의 일단이 원통형의 형상으로 형성되어 축을 중심으로 하는 일단의 센터 부분이 개구되어 형성되고, 그 개구된 센터 부분의 테두리 내주면을 따라 걸림돌기(223)가 돌출되어 형성된다.

이에, 완충부재(220)의 개구된 안쪽 끝까지 강성핀(200)의 헤드부(202)가 삽입되는 경우, 상기 걸림돌기(223)가 걸림홈(203) 내에 끼워지게 되고, 이와 함께 걸림돌기(223) 바깥면이 플랜지부(204)의 한쪽 면에 지지되면서 헤드부(202)를 전체적으로 감싸면서 결합이 된다.

한편, 도 4와 같이, 상기 완충부재(220)의 타단에는 뾰족한 부분이 핀홀더(100)를 향하도록 형성된 콘 형상의 제1끼움부(222)가 형성되고, 상기 핀홀더(100)의 중단에는 상기 제1끼움부(222)에 대응하는 홈 형상을 갖는 제2끼움부(102)가 형성된다.

여기서, 상기 제2끼움부(102)는 차체(10) 안쪽을 향해 파여진 형상으로 형성됨으로써, 파여진 부분의 홈 형상이 제1끼움부(222)의 콘 형상과 대응하는 형상으로 형성된다.

이에, 도어(20)를 닫는 경우, 콘 형상의 제1끼움부(222) 외면이 제2끼움부(102)의 홈 내면에 밀착 지지됨으로써, 강성핀(200)이 핀홀더(100) 내에 안정적으로 삽입되면서도, 강성핀(200)이 핀홀더(100) 내에 부딪히면서 발생하는 충격 흡수성능을 높이게 된다.

아울러, 도 5와 같이, 본 발명에서는 상기 완충부재(220)에서 제1끼움부(222)의 옆면이 이루는 각도(θ)가 상기 강성핀(200)의 축을 중심으로 25° ~ 35°로 형성될 수 있다.

도 17의 (A)를 살펴보면, 상기 제1끼움부(222)의 옆면이 이루는 각도(θ)를 30°로 형성하는 것이 바람직하며, 이 경우 차체(10)의 비틀림 강성을 증대시키는 측면에서 가장 유리함을 확인할 수 있다.

그리고, 도 5와 같이 본 발명에서는 상기 완충부재(220)의 최대 외경(L)이 강성핀(200)의 축을 중심으로 20mm ~ 24mm로 형성될 수 있다.

도 17의 (B)를 참조하면, 상기 완충부재(220)의 최대 외경(L)을 24mm로 형성하는 것이 바람직하며, 이 경우 차체(10)의 비틀림 강성을 증대시키는 측면에서 가장 유리함을 확인할 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 강성핀(200)의 헤드부(202) 타단이 상기 제1끼움부(222)의 콘 형상과 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.

즉, 상기 강성핀(200)의 헤드부(202) 타단의 외주면이 상기 제1끼움부(222)의 콘 형상과 크기만 달리하는 콘 형상으로 형성될 수 있다.

이에, 도 5와 같이 상기 제1끼움부(222)의 옆면의 두께(t)가 일정하게 형성될 수 있고, 상기 제1끼움부(222)의 옆면이 이루는 두께(t)가 3mm ~ 5mm로 형성될 수 있다.

도 17의 (C)를 참조하면, 상기 제1끼움부(222)의 옆면의 두께(t)를 3mm로 형성하는 것이 바람직하며, 이 경우 차체(10)의 비틀림 강성을 증대시키는 측면에서 가장 유리함을 확인할 수 있다.

아울러, 본 발명에서 상기 완충부재(220)는 기계적 물성, 내마모성, 내환경성이 우수한 경도 70Hs ~ 80Hs의 올레핀계 TPE(Thermo Plastic Elastomer)재로 성형할 수 있다.

도 17의 (D)를 참조하면, 상기 완충부재(220)는 경도 90Hs를 적용하는 것이 바람직하며, 이 경우 차체(10)의 비틀림 강성을 증대시키는 측면에서 가장 유리함을 확인할 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 완충부재(220)가 핀홀더(100) 내에 끼워진 상태에서 상기 제2끼움부(102) 내의 홈 내벽면에 눌려지는 제1끼움부(222) 옆면의 눌림양(오버랩양)이 0.5mm ~ 1.5mm가 되도록 상기 완충부재(220)의 축방향 위치를 조절할 수 있다.

예컨대, 강성핀(200)과 후술하는 핀보강재(210) 사이에 끼워지는 와셔(240)의 두께 또는 갯수에 따라 강성핀(200)의 축방향 위치가 변화하게 됨으로써, 상기 와셔(240)의 두께 또는 갯수를 조절하여 강성핀(200)의 축 상에서의 위치를 선정할 수 있고, 이에 강성핀(200)의 위치에 따라 상기 제1끼움부(222) 옆면의 눌림양이 달라지게 된다.

도 17의 (E)를 참조하면, 상기 제1끼움부(222) 옆면의 눌림양(오버랩양)이 1.5mm가 되도록 설정하는 것이 바람직하며, 이 경우 차체(10)의 비틀림 강성을 증대시키는 측면에서 가장 유리함을 확인할 수 있다.

더불어, 도 5와 같이 본 발명에서는 상기 완충부재(220)가 핀홀더(100) 내에 끼워진 상태에서 상기 제1끼움부(222)의 끝단과 이와 마주하는 상기 제2끼움부(102)의 내부 끝단 사이에 소정의 갭이 형성될 수 있다.

예컨대, 상기 갭은 2mm 내외로 형성하는 것이 적절한 것으로, 도어(20)의 닫힘시 완충부재(220)의 탄성 반발력으로 인해 도어(20)가 닫히지 않는 현상을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 강성핀(200)은 핀보강재(210)를 이용하여 도어(20)에 조립될 수 있다.

도 3을 참조하면, 도어(20)를 구성하는 도어인너패널(21)의 후면에 핀보강재(210)가 조립되고, 강성핀(200)이 상기 도어인너패널(21)의 전면에서 핀보강재(210)에 형성된 핀장착홀(212)을 관통하여 조립되는 구조가 된다. 이때에, 상기 도어인너패널(21)에도 홀이 형성되어 상기 강성핀(200)이 상기 도어인너패널(21)의 홀을 관통하여 조립된다.

도 4를 참조하여 상기 강성핀(200)이 조립되는 구조에 대해 구체적으로 살펴보면, 상기 강성핀(200) 타단에 형성된 바디부(206)에 와셔(240)가 삽입되어 상기 와셔(240)가 강성핀(200) 중단의 플랜지부(204)와 도어인너패널(21) 전면 사이에 끼워진다. 그리고, 상기 바디부(206)가 핀장착홀(212)에 관통되어, 상기 핀보강재(210)의 후면에서 고정너트(230)에 의해 체결되는 구조가 된다.

여기서, 상기 바디부(206)의 외주면이 볼트 형상으로 형성됨으로써, 상기 고정너트(230)가 바디부(206)에 볼팅 체결이 되고, 핀보강재(210)의 후면에 지지되면서 체결된다. 이에, 강성핀(200)의 장착 및 탈착이 가능하도록 구성이 된다.

아울러, 도 6는 상기 핀보강재(210)의 제1실시예 구조를 나타낸 것으로, 상기 핀보강재(210)가 'L'자의 판 형상으로 형성되어 일면이 도어인너패널(21)의 후면에 면접촉 상태로 밀착된다.

그리고, 상기 핀보강재(210)의 하방향 일단이 도어인너패널(21) 후면에서 후방으로 절곡되어 형성된 하단 돌출면(23)에 접합되고, 상기 핀보강재(210)의 측방향 타단이 도어인너패널(21) 후면에서 후방으로 절곡되어 형성된 사이드 돌출면(22)에 접합된다.

즉, 상기 핀보강재(210)의 측단부와 하단부가 도어인너패널(21)의 사이드 부분과 하단 부분에 용접 접합됨으로써, 강성핀(200)을 보다 안정적으로 지지하여 강성핀(200)과 핀홀더(100) 간의 연결강성을 향상시키게 된다.

도 7은 상기 핀보강재(210)의 제2실시예 구조를 나타낸 것으로, 상기 핀보강재(210)가 상하 길이방향으로 길게 형성된 판 형상으로 형성되어 일면이 도어인너패널(21)의 후면에 면접촉 상태로 밀착된다.

그리고, 상기 핀보강재(210)의 하방향 일단이 도어인너패널(21)의 후면에서 후방으로 절곡되어 형성된 하단 돌출면(23)에 접합된다.

즉, 상기 핀보강재(210)의 하단부가 도어인너패널(21)의 하단 부분에 용접 접합됨으로써, 강성핀(200)을 안정적으로 지지하여 강성핀(200)과 핀홀더(100) 간의 연결강성을 향상시키게 된다.

도 8은 상기 핀보강재(210)의 제3실시예 구조를 나타낸 것으로, 상기 핀보강재(210)가 원형의 판 형상으로 형성되어 도어인너패널(21)의 후면에 면접촉 상태로 밀착된다.

그리고, 상기 핀보강재(210)의 외주면 테두리 일부가 도어인너패널(21) 후면에서 후방으로 절곡되어 형성된 사이드 돌출면(22)과 하단 돌출면(23)이 만나는 코너 돌출면(24)에 접합된다.

즉, 상기 핀보강재(210)의 외주면 일부가 도어인너패널(21)의 사이드 부분과 하단 부분이 만나는 코너부분에 용접 접합됨으로써, 강성핀(200)을 안정적으로 지지하여 강성핀(200)과 핀홀더(100) 간의 연결강성을 향상시키게 된다.

다만, 도 17의 (F)를 참조하면, 상기 핀보강재(210)는 도 6에 도시된 'L' 형상의 실시예 구조를 적용하는 것이 바람직하며, 이 경우 차체(10)의 비틀림 강성을 증대시키는 측면에서 가장 유리함을 확인할 수 있다.

아울러, 상기 핀보강재(210)는 1mm ~ 1.4mm의 두께를 갖는 판 형상으로 형성될 수 있다.

도 17의 (G)를 참조하면, 상기 핀보강재(210)의 두께는 1.0mm가 되도록 설정하는 것이 바람직하며, 이 경우 차체(10)의 비틀림 강성을 증대시키는 측면에서 가장 유리함을 확인할 수 있다.

한편, 본 발명의 핀홀더(100)는 홀더보강재(110)를 이용하여 사이드아우터패널(11)에 조립될 수 있다.

도 3을 참조하면, 차체(10)를 구성하는 사이드아우터패널(11)의 후면에 홀더보강재(110)가 조립되고, 핀홀더(100)가 상기 사이드아우터패널(11)의 전면에서 홀더보강재(110)에 형성된 홀더장착홀(112)을 관통하여 조립되는 구조가 된다. 이때에, 상기 사이드아우터패널(11)에도 홀이 형성되어 핀홀더(100)의 제2끼움부(102) 부분이 상기 사이드아우터패널(11)의 홀을 관통하여 조립이 된다.

도 3과 함께 도 4를 참조하여 상기 사이드아우터패널(11)에 핀홀더(100)가 조립되는 구조에 대해 구체적으로 살펴보면, 상기 핀홀더(100)의 가운데에 강성핀(200)이 끼워지는 제2끼움부(102)가 형성되고, 상기 제2끼움부(102)를 둘러싸는 테두리 부분이 판 형상으로 형성되어 사이드아우터패널(11)의 전면에 면접촉 상태로 밀착된다. 참고로, 제2끼움부(102)는 홀더보강재(110)에 형성된 홀더장착홀(112)과 함께 사이드아우터패널(11)에 형성된 홀을 관통하면서 구비되는 형태가 된다.

그리고, 상기 핀홀더(100)의 테두리 부분에서 볼팅구조(120)에 의해 사이드아우터패널(11)및 홀더보강재(110)와 볼팅 결합된다. 이때에, 상기 핀홀더(100) 테두리에 형성된 마운팅홀의 내경은 공차 흡수를 위해 볼팅구조(120)에 의해 관통되는 볼트 외경보다 약간 더 크게 형성될 수 있다.

즉, 사이드아우터패널(11)의 후면에 홀더보강재(110)를 추가함으로써, 핀홀더(100)가 사이드아우터패널(11) 뿐 아니라 홀더보강재(110)에 함께 볼팅 체결됨으로써, 핀홀더(100)의 결합강성을 높이게 되고, 이에 강성핀(200)과 핀홀더(100) 간의 연결강성을 향상시키게 된다.

아울러, 도 9는 상기 핀홀더(100)의 제1실시예 구조를 나타낸 것으로, 상기 핀홀더(100)의 테두리는 대각선의 길이가 서로 다른 마름모 형상으로 형성되어, 대각선의 길이가 길게 형성된 양단 꼭짓점 부분에서 볼팅 결합되는 구조가 된다.

예컨대, 상기 핀홀더(100)의 양단에서 볼팅구조(120)에 의해 볼팅되는 것으로, 2개소에서 마운팅이 이루어진다.

도 10는 상기 핀홀더(100)의 제2실시예 구조를 나타낸 것으로, 상기 핀홀더(100)의 테두리는 정삼각형 형상으로 형성되어, 정삼각을 이루는 각 꼭짓점 부분에서 볼팅 결합되는 구조가 된다.

예컨대, 상기 핀홀더(100)의 세 꼭짓점 부분에서 볼팅구조(120)에 의해 각각 볼팅되는 것으로, 3개소에서 마운팅이 이루어진다.

도 11은 상기 핀홀더(100)의 제3실시예 구조를 나타낸 것으로, 상기 핀홀더(100)의 테두리는 사각형 형상으로 형성되어, 사각을 이루는 각 꼭짓점 부분에서 볼팅 결합되는 구조가 된다. 바람직하게는, 상기 핀홀더(100)의 테두리가 정사각 형상으로 형성될 수 있다.

이에, 상기 핀홀더(100)의 네 꼭짓점 부분에서 볼팅구조(120)에 의해 각각 볼팅되는 것으로, 4개소에서 마운팅이 이루어진다.

다만, 도 17의 (H)를 참조하면, 상기 핀홀더(100)는 도 9에 도시된 마름모 형상의 실시예 구조를 적용하는 것이 바람직하며, 이 경우 차체(10)의 비틀림 강성을 증대시키는 측면에서 가장 유리함을 확인할 수 있다.

더불어, 도 9에 도시된 마름모 형상의 핀홀더(100)의 적용시, 도 3과 같이 대각선의 길이가 상대적으로 길게 형성된 장방향을 차체(10) 전후방향과 나란한 방향으로 결합할 수 있다.

다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로서, 다른 예시로서 상기 핀홀더(100)의 장방향을 차체(10) 전후방향에 대해 소정 각도로 꺾어진 방향으로 배치하여 결합할 수 있다.

즉, 도 12과 같이 상기 핀홀더(100)의 장방향을 차체(10) 전후방향에 대해 45°각도로 꺾어지도록 배치하여 결합할 수 있고, 또한 도 13와 같이 상기 핀홀더(100)의 장방향을 차체(10) 전후방향에 대해 90°각도로 꺾어지도록 배치하여 결합할 수도 있다.

아울러, 본 발명에서 상기 핀홀더(100)의 테두리는 1.2mm ~ 2mm의 두께를 갖는 판 형상으로 형성될 수 있다.

도 18의 (I)를 참조하면, 상기 핀홀더(100)의 두께는 2.0mm가 되도록 설정하는 것이 바람직하며, 이 경우 차체(10)의 비틀림 강성을 증대시키는 측면에서 가장 유리함을 확인할 수 있다.

한편, 도 14에 도시한 바와 같이, 본 발명에서는 상기 홀더보강재(110)가 사각의 판 형상으로 형성되어 사이드아우터패널(11)의 후면에 면접촉 상태로 밀착된다.

그리고, 상기 홀더보강재(110)의 테두리 부분에서 상기 볼팅구조(120)에 의해 사이드아우터패널(11)에 볼팅 결합되는 구조가 된다.

예컨대, 마름모꼴 형상의 핀홀더(100) 적용시, 상기 사각 판의 테두리 중에서 2개소에 볼팅구조(120)가 마운팅될 수 있다.

상기 홀더보강재(110)의 다른 예시로서, 도 15와 같이 호형의 판 형상으로 형성될 수도 있고, 이 경우에도 홀더보강재(110)의 테두리 중에서 핀홀더(100)에 적용된 볼팅구조(120)의 갯수만큼 마운팅될 수 있다.

다만, 도 18의 (J)를 참조하면, 상기 홀더보강재(110)는 도 14에 도시된 사각 형상의 실시예 구조를 적용하는 것이 바람직하며, 이 경우 호 형상의 홀더보강재(110) 또는 홀더보강재(110)를 미적용한 구조 대비하여 차체(10)의 비틀림 강성을 증대시키는 측면에서 더욱 유리함을 확인할 수 있다.

아울러, 상기 홀더보강재(110)는 1mm ~ 1.4mm의 두께를 갖는 판 형상으로 형성될 수 있다.

도 18의 (K)를 참조하면, 상기 홀더보강재(110)의 두께는 1.0mm가 되도록 설정하는 것이 바람직하며, 이 경우 차체(10)의 비틀림 강성을 증대시키는 측면에서 가장 유리함을 확인할 수 있다.

한편, 도 16을 참조하면, 상기 강성핀(200)의 축방향은 도어(20)의 회전반경에 대한 접선방향으로 형성될 수 있다.

이에 따라, 도어(20)의 닫힘시, 강성핀(200)이 핀홀더(100) 내에 삽입되기 직전에 강성핀(200)의 축방향이 핀홀더(100) 내의 홈 중앙과 직선을 이루게 됨으로써, 강성핀(200)이 핀홀더(100) 내에 더욱 안정적으로 삽입될 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명은 핀과 홀더의 매칭 구조를 통해 도어(20)와 차체(10) 간을 추가적으로 연결하여 연결성을 보강하게 됨으로써, 차량의 주행 중 도어(20) 개구부에 작용하는 변형 위험을 억제하여 차체(10) 강성을 증대시키고, R&H 성능을 향상시킨다.

한편, 본 발명은 상기 강성핀(200)과 핀홀더(100)의 위치가 서로 바뀌어 설치될 수도 있다.

즉, 도 19는 본 발명에 따른 강성핀(200)과 핀홀더(100)가 차체(10)와 도어(20)에 각각 설치된 상태를 예시하여 나타낸 도면으로, 차체(10)에 강성핀(200)이 설치되고, 도어(20)에 핀홀더(100)가 설치되어 도어(20)와 차체(10) 간의 연결성을 강화시키게 된다.

도 19를 참조하면, 강성핀(200)은 도어(20)가 닫혀지는 차체(10) 부분 즉, 도어(20) 개구부에 핀홀더(100)를 향하여 설치된다.

그리고, 상기 핀홀더(100)는 상기 강성핀(200)에 대응하는 형상으로 도어(20)에 설치되어, 상기 차체(10)에 도어(20)가 닫혀진 상태에서 상기 강성핀(200)이 핀홀더(100)에 압박 상태로 끼워지게 된다.

참고로, 도 19에 도시된 강성핀(200)과 핀홀더(100)의 경우, 도 1의 강성핀 및 핀홀더와 대비하여 장착 위치만을 달리할 뿐, 그 형상 및 결합구조는 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

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
11 : 사이드아우터패널
100 : 핀홀더
102 : 제2끼움부
110 : 홀더보강재
112 : 홀더장착홀
120 : 볼팅구조
20 : 도어
21 : 도어인너패널
22 : 사이드 돌출면
23 : 하단 돌출면
24 : 코너 돌출면
200 : 강성핀
202 : 헤드부
203 : 걸림홈
204 : 플랜지부
206 : 바디부
210 : 핀보강재
212 : 핀장착홀
220 : 완충부재
222 : 제1끼움부
223 : 걸림돌기
230 : 고정너트
240 : 와셔

Claims

도어가 닫혀지는 차체 부분 또는 도어에 마련된 핀홀더;
상기 핀홀더에 대응하는 형상으로 도어 또는 도어가 닫혀지는 차체 부분에 마련되어, 상기 차체에 도어가 닫혀지는 과정에서 상기 핀홀더에 압박 상태로 끼워지는 강성핀;을 포함하는 차체 강성 보강기구.
청구항 1에 있어서,
상기 핀홀더는 차체의 센터필러 하단과, 차체의 프런트필러 중단 및 센터필러 상단 중 적어도 어느 하나 이상에 설치된 것을 특징으로 하는 차체 강성 보강기구.
청구항 1에 있어서,
상기 핀홀더와 강성핀 사이에 접촉되는 부분에 마련되어 충격을 흡수하는 완충부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차체 강성 보강기구.
청구항 3에 있어서,
상기 강성핀 일단에 형성된 헤드부가 핀홀더를 향해 돌출되어 형성되고;
상기 완충부재가 상기 헤드부를 감싸는 형상으로 형성되어 강성핀에 결합되는 것을 특징으로 하는 차체 강성 보강기구.
청구항 4에 있어서,
상기 강성핀의 중단에 플랜지부가 형성되고;
상기 플랜지부와 경계하는 헤드부 일단의 외주면 원주방향을 따라 걸림홈이 형성되며;
상기 완충부재 일단의 내주면 원주방향을 따라 상기 걸림홈에 대응하는 형상의 걸림돌기가 형성되어 걸림홈에 결합되는 것을 특징으로 하는 차체 강성 보강기구.
청구항 4에 있어서,
상기 완충부재의 타단에 콘 형상의 제1끼움부가 형성되고;
상기 핀홀더의 중단에 상기 제1끼움부에 대응하는 홈 형상을 갖는 제2끼움부가 형성되며;
상기 제1끼움부의 옆면이 이루는 각도는 상기 강성핀의 축을 중심으로 25° ~ 35°인 것을 특징으로 하는 차체 강성 보강기구.
청구항 6에 있어서,
상기 완충부재의 최대 외경이 강성핀의 축을 중심으로 20mm ~ 24mm 인 것을 특징으로 하는 차체 강성 보강기구.
청구항 6에 있어서,
상기 강성핀의 헤드부 타단이 상기 제1끼움부의 콘 형상과 대응하는 형상으로 형성되고;
상기 제1끼움부의 옆면이 이루는 두께가 3mm ~ 5mm 인 것을 특징으로 하는 차체 강성 보강기구.
청구항 6에 있어서,
상기 완충부재는 경도 70Hs ~ 80Hs의 TPE(Thermo Plastic Elastomer)재로 성형된 것을 특징으로 하는 차체 강성 보강기구.
청구항 6에 있어서,
상기 완충부재가 핀홀더 내에 끼워진 상태에서 상기 제2끼움부 내의 홈 내벽면에 눌려지는 제1끼움부 옆면의 눌림양이 0.5mm ~ 1.5mm가 되도록 상기 완충부재의 축방향 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는 차체 강성 보강기구.
청구항 6에 있어서,
상기 완충부재가 핀홀더 내에 끼워진 상태에서 상기 제1끼움부의 끝단과 이와 마주하는 상기 제2끼움부의 내부 끝단 사이에 소정의 갭이 형성된 것을 특징으로 하는 차체 강성 보강기구.
청구항 1에 있어서,
도어를 구성하는 도어인너패널의 후면에 핀보강재가 조립되고;
강성핀이 상기 도어인너패널의 전면에서 핀보강재에 형성된 핀장착홀을 관통하여 조립되며;
상기 강성핀 타단에 형성된 바디부에 와셔가 삽입되어 상기 와셔가 강성핀 중단의 플랜지부와 도어인너패널 전면 사이에 끼워지고;
상기 바디부가 핀장착홀에 관통되어, 상기 핀보강재의 후면에서 고정너트에 의해 체결되는 것을 특징으로 하는 차체 강성 보강기구.
청구항 12에 있어서,
상기 핀보강재가 판 형상으로 형성되어 도어인너패널의 후면에 면접촉 상태로 밀착되고;
상기 핀보강재의 일단이 도어인너패널 후면에 형성된 하단 돌출면에 접합되며;
상기 핀보강재의 타단이 도어인너패널 후면에 형성된 사이드 돌출면에 접합되고;
상기 핀보강재는 1mm ~ 1.4mm의 두께를 갖는 판 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 차체 강성 보강기구.
청구항 12에 있어서,
상기 핀보강재가 원형의 판 형상으로 형성되어 도어인너패널의 후면에 면접촉 상태로 밀착되고;
상기 핀보강재의 테두리 일부가 도어인너패널 후면에서 사이드 돌출면과 하단 돌출면이 만나는 코너 돌출면에 접합되며;
상기 핀보강재는 1mm ~ 1.4mm의 두께를 갖는 판 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 차체 강성 보강기구.
청구항 1에 있어서,
차체를 구성하는 사이드아우터패널의 후면에 홀더보강재가 조립되고;
핀홀더가 상기 사이드아우터패널의 전면에서 홀더보강재에 형성된 홀더장착홀을 관통하여 조립되며;
상기 핀홀더의 가운데에 강성핀이 끼워지는 제2끼움부가 형성되고;
상기 제2끼움부를 둘러싸는 테두리 부분이 판 형상으로 형성되어 사이드아우터패널의 전면에 면접촉 상태로 밀착되며;
상기 핀홀더의 테두리 부분에서 볼팅구조에 의해 사이드아우터패널 및 홀더보강재와 볼팅 결합되는 것을 특징으로 하는 차체 강성 보강기구.
청구항 15에 있어서,
상기 핀홀더의 테두리는 대각선의 길이가 서로 다른 마름모 형상으로 형성되어 대각선의 길이가 길게 형성된 양단 꼭짓점 부분에서 볼팅 결합되거나, 정삼각형 또는 정사각형 형상으로 형성되어 각 꼭짓점 부분에서 볼팅 결합되고;
상기 핀홀더의 테두리는 1.2mm ~ 2mm의 두께를 갖는 판 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 차체 강성 보강기구.
청구항 15에 있어서,
상기 홀더보강재가 사각의 판 형상으로 형성되어 사이드아우터패널의 후면에 면접촉 상태로 밀착되고;
상기 홀더보강재의 테두리 부분에서 볼팅구조에 의해 사이드아우터패널에 볼팅 결합되며;
상기 홀더보강재는 1mm ~ 1.4mm의 두께를 갖는 판 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 차체 강성 보강기구.
청구항 1에 있어서,
상기 강성핀의 축방향은 도어의 회전반경에 대한 접선방향으로 형성한 것을 특징으로 하는 차체 강성 보강기구.