KR100554019B1

KR100554019B1 - 차체의 횡강성 보강장치

Info

Publication number: KR100554019B1
Application number: KR1020040064865A
Authority: KR
Inventors: 송준영
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2004-08-17
Filing date: 2004-08-17
Publication date: 2006-02-22
Also published as: US7104592B2; US20060038428A1

Abstract

본 발명은 차체의 횡강성 보강장치에 관한 것으로, 시트백과 센터콘솔(4)의 하부에 각각 제 1,2유압실린더(11,14)들이 설치되어, 프리-크래쉬 센서(20)로부터 충돌 위험이 사전에 감지되면 전자제어유니트(30)에 의해 상기 제 1,2유압실린더(11,14)들이 작동되어 제 1유압실린더(11)의 양측 보강로드(12)가 인출되고, 제 2유압실린더(14)에 의해 센터콘솔(4)이 상승하여 이의 강철프레임(15)가 상승됨으로써 센터필라(2)에 장착된 보강판(13)들을 일체로 연결하는 횡강성 보강구조물이 상기 보강로드(12)들과 강철프레임(15)에 의해 형성되는 구조로 이루어진다.

따라서, 측면 충돌시 상기 횡강성 보강구조물에 의하여 양측 센터필러(2)가 강력하게 지지됨으로써 차체가 실내쪽으로 과도하게 변형되는 현상이 방지되어, 탑승자 보호를 위한 측면 충돌 안전성이 크게 향상되는 효과가 있다.

Description

차체의 횡강성 보강장치{a lateral stiffness reinforcement device of vehicle body}

도 1은 종래 차체의 강성 보강 구조를 보인 예시도,

도 2는 본 발명에 따른 차체의 횡강성 보강장치의 설치상태도,

도 3은 센터콘솔과, 이에 설치되는 강철프레임의 평면도,

도 4는 본 발명의 구성을 나타내는 블록도,

도 5는 본 발명의 작동상태도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 시트, 2 : 센터필러,

4 : 센터콘솔, 10 : 시트백 보강프레임,

11 : 제 1유압실린더, 12 : 보강로드,

12a : 지지플레이트, 13 : 보강판,

14 : 제 2유압실린더, 15 : 강철프레임,

16 : 솔레노이드밸브, 17 : 펌프,

20 : 프리-크래쉬 센서, 30 : 전자제어유니트,

40 : 전동식 시트위치 조절장치.

본 발명은 차체의 강성 보강장치에 관한 것으로, 특히 측면 충돌에 의한 차체의 과도 변형을 방지할 수 있도록 된 차체의 횡강성 보강장치에 관한 것이다.

일반적인 승용 차량의 차체는 다수의 패널이 상호 용접되어 구성된다. 따라서, 패널들의 접합 수와 내부 단면 형상에 의하여 필요한 강성을 확보하고 있다. 특히 횡강성 확보를 위해서는 폐단면을 갖는 크로스멤버를 장착하고, 전후 도어의 장착 개구부 사이에 센터필라(B-filler)를 형성하여 외부 충격에 대응하고 있다.

그러나, 실제로 SUV(Sports Utility Vehicle)에 의한 측면 충돌과 같이 가혹한 충돌 상황에서는 그에 대항하는 충분한 강성을 갖지 못하여 차체가 과도하게 내측으로 함몰 변형됨으로써 탑승자의 생명이 크게 위협받게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 차체의 횡강성을 보강하기 위한 다양한 방안이 제시되고 있으나, 거의 플로어나 상기 센터필러 자체의 강성을 보강하는 기술들로서, 실질적으로 센터필러의 중간 높이에 가해지는 강력한 충돌에는 충분한 강성을 확보하고 있지 못한 실정이다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 경기용 차량의 경우에는 차체 내부에 강성 보강용 파이프(3)를 X자형으로 설치하기도 하지만, 이 경우 실내 공간 확보에 문제가 발생하므로 승용 차량에는 적용할 수 없다는 문제점이 있었다.(미설명 부호 1은 시트, 2는 센터필러, 4는 센터콘솔)

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 실내 공간 확보에 문제가 없으면서도 측면 충돌시 강력한 횡강성을 제공하여 차체의 과도 변형으로부터 탑승자를 보호할 수 있도록 된 차체의 횡강성 보강장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 양측 시트의 시트백 중앙에 세로로 장착되는 시트백 보강프레임; 상기 시트백 보강프레임의 중간에 가로로 장착된 제 1유압실린더; 상기 제 1유압실린더의 몸체 양단에서 인출되는 보강로드; 양측 센터필러의 상기 보강로드 대응부분에 장착되는 보강판; 센터콘솔을 상승시키는 제 2유압실린더; 상기 센터콘솔의 상부에 장착되어 센터콘솔 상승시 양측 제 1유압실린더의 차량 내측을 향하는 보강로드와 맞닿는 강철프레임; 상기 제 1,2유압실린더로의 유압공급관로 상에 설치된 솔레노이드밸브; 상기 유압공급관로에 유압을 형성시키는 펌프; 센터필러에 장착된 프리-크래쉬 센서; 상기 프리-크래쉬 센서로부터 충돌위험신호가 전달되면 전동식 시트위치 조절장치를 작동시켜 상기 보강로드를 상기 센터필러의 보강판과 일치시키고, 이와 동시에 상기 솔레노이드밸브를 개방하는 전자제어유니트를 포함하여 구성된다.

따라서, 측면 충돌이 임박한 상황이 되면 양측 보강판, 좌우 시트의 보강로드, 중앙의 강철프레임이 모두 맞닿게 되어 강력한 횡강성 보강 구조물이 형성됨으로써 측면 충돌에 대응하는 충분한 횡강성을 확보할 수 있게 된다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차체의 횡강성 보강장치의 설치상태도로서, 양측 시트(1) 즉, 운전석과 조수석 시트의 시트백 뒷면에는 중앙에 세로방향으로 시트백 보강프레임(10)이 설치되고, 이 시트백 보강프레임(10)의 중간 부분에 가로방향으로 제 1유압실린더(11)가 장착된다.

상기 제 1유압실린더(11)는 원통형 실린더의 중앙으로 유압을 공급받아 양측에 구비된 실린더로드를 각각의 전방으로 밀어내도록 되어 있으며, 이후, 상기 실린더로드를 보강로드(12)라 칭하기로 한다.

상기 보강로드(12)의 단부에는 보강로드(12)에 수직방향으로 원판 또는 사각판형의 지지플레이트(12a)가 일체로 형성된다.

그리고, 양측 센터필러(2)에는 상기 보강로드(12)중 차체의 외측방향을 향하는 보강로드(12)의 지지플레이트(12a)에 대응되는 위치에 역시 원판 또는 사각판형의 보강판(13)이 장착된다.

한편, 운전석과 조수석 시트(1)의 사이에는 센터콘솔(4)이 구비되는데, 본 발명에서 센터콘솔(4)은 제 2유압실린더(14)를 매개로 차체의 플로어에 장착된다.

즉, 상기 제 2유압실린더(14)의 몸체 하부가 차체의 플로어에 장착되고, 상부의 실린더로드 단부에 센터콘솔(4)이 고정/지지되어 있게 된다.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 센터콘솔(4)의 상부에는 센터콘솔(4)의 몸체 외곽형상을 따라 사각의 강철프레임(15)이 내장되는데, 이 강철프레임(15)은 상기 제 2유압실린더(14)에 의해 센터콘솔(4)이 상승되었을 때 양측 제 1유 압실린더(11)의 차량 실내측 보강로드(12)와 같은 높이에 있도록 장착된다.

한편, 상기 제 1,2유압실린더(11,14)는 엔진에 의해 작동되는 펌프(17)에 유압공급관로로 연결되어 있으며, 이 유압공급관로상에는 솔레노이드밸브(16)가 설치된다.

상기 솔레노이드밸브(16)는 전력이 인가되지 않은 상태에서는 닫혀 있는 노멀클로즈타입(normal close type)의 밸브이며, 전력이 인가되었을 때는 개방되어 유압공급관로를 통해 펌프(17)에서 발생된 유압이 제 1,2유압실린더(11,14)에 공급될 수 있도록 되어 있다.

한편, 차체 양측의 센터필러(2)에는 외측면에 프리-크래쉬센서(pre-crash senor;20)가 장착된다. 이 프리-크래쉬센서(20)는 초음파 발신기와 수신기로 이루어진 것이며, 측면 충돌 위험 상황을 충돌 직전에 미리 감지하는 역할을 한다.

상기 프리-크래쉬센서(20)로부터의 위험 감지 신호는 전자제어유니트(30; 도 4 동시 참조)에 전달되며, 신호를 전달받은 전자제어유니트(30)는 차량에 기 설치된 전동식 시트위치 조절장치(40)를 작동시켜 상기 보강로드(12)를 상기 센터필러(2)에 설치된 보강판(13)과 동일선상에 위치시킨다.(이는 전자제어유니트에 전동식 시트위치 조절장치의 모터 작동량을 미리 프로그래밍해 둠으로써 가능하다.)

이와 동시에 전자제어유니트(30)는 상기 솔레노이드밸브(16)에 작동 전력을 인가하여 솔레노이드밸브(16)를 on시킴으로써 유압공급관로를 개방시켜 제 1,2유압실린더(11,14)에 유압이 공급되어, 제 1,2유압실린더(11,14)가 작동되도록 한다.

이제, 본 발명의 작동을 설명한다.

차량 주행 중 측면 충돌이 발생할 위험 상황이 도래하면, 상기 프리-크래쉬센서(20)가 이를 감지하여 위험 신호를 전자제어유니트(30)에 전달한다.

신호를 전달받은 전자제어유니트(30)는 전술한 바와 같이, 전동식 시트위치 조절장치(40)의 모터와 상기 솔레노이드밸브(16)를 동시에 작동시킨다.

따라서, 탑승자의 편의에 따라 임의 위치에 위치해있던 좌우 시트(1)가 보강로드(12)와 보강판(13)이 일치되는 위치로 이동되고, 이와 동시에 제 1유압실린더(11)의 작동으로 양쪽으로 보강로드(12)가 인출되고, 제 2유압실린더(14)의 작동에 의해 센터콘솔(4)이 들어올려져 강철프레임(15)이 실내측 보강로드(12)들의 사이에 위치하게 된다.

여기서, 상기 보강로드(12)의 단부에 형성된 지지플레이트(12a)는 외측방향에 위치한 보강판(13)이나 내측방향에 위치한 강철프레임(15)에 보강로드(12)가 안정적으로 접촉될 수 있도록 하는 역할을 한다.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 양측 보강판(13)과 보강로드(12)들과 강철프레임(15)이 모두 서로 맞닿게 되어 양측 센터필러(2)의 사이에 하나로 연결된 횡강성 보강 구조물이 형성되어진다.

따라서, 측면 충돌이 발생되어도, 상기 보강로드(12)들과 강철프레임(15)에 의하여 센터필러(2)가 강력하게 지지됨으로써 차체가 실내쪽으로 과도하게 변형되는 현상이 방지되어, 탑승자를 심각한 위험 상황으로부터 보호할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 측면 충돌을 미리 감지하여 양측 센터필러 사이에 일체화된 횡강성 보강 구조물이 형성됨으로써 충돌에 의한 차체 측면의 과도 변형이 방지되고, 이로써 승차자를 차체 변형에 의한 직접 충격으로부터 보호할 수 있게 되어, 충돌 안전성이 크게 향상되는 효과가 있다.

Claims

양측 시트(1)의 시트백 중앙에 세로로 장착되는 시트백 보강프레임(10);

상기 시트백 보강프레임(10)의 중간에 가로로 장착된 제 1유압실린더(11);

상기 제 1유압실린더(11)의 몸체 양단에서 인출되는 보강로드(12);

양측 센터필러(2)의 상기 보강로드(12) 대응부분에 장착되는 보강판(13);

센터콘솔(4)을 상승시키는 제 2유압실린더(14);

상기 센터콘솔(4)의 상부에 장착되어 센터콘솔(4) 상승시 양측 제 1유압실린더(11)의 차량 내측을 향하는 보강로드(12)와 맞닿는 강철프레임(15);

상기 제 1,2유압실린더(11,14)로의 유압공급관로 상에 설치된 솔레노이드밸브(16);

상기 유압공급관로에 유압을 형성시키는 펌프(17);

센터필러(2)에 장착된 프리-크래쉬 센서(20);

상기 프리-크래쉬 센서(20)로부터 충돌위험신호가 전달되면 전동식 시트위치 조절장치(40)를 작동시켜 상기 보강로드(12)를 상기 센터필러(2)의 보강판(13)과 일치시키고, 이와 동시에 상기 솔레노이드밸브(16)를 개방하는 전자제어유니트(30)를 포함하여 구성되는 차체의 횡강성 보강장치.
제 1항에 있어서, 상기 보강로드(12)들의 단부에는 보강로드(12)에 수직방향으로 지지플레이트(12a)가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 차체의 횡강성 보 강장치.
제 1항에 있어서, 상기 강철프레임(15)은 센터콘솔(4)의 몸체 외곽형상을 따라 사각형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차체의 횡강성 보강장치.