KR100610339B1 - 자동차용 도어 임팩트 빔 및 그 장착구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도어 임팩트 빔의 형상을 복잡한 박스 형태로 구성하는 한편, 도어 임팩트 빔의 양 끝단을 도어 인너 패널에 직접 고정되도록 구성함으로써 측면 충돌에 의한 충격의 흡수율을 증가시킴과 동시에 부품 수 및 조립 공수를 감소시킬 수 있도록 구성된 자동차용 도어 임팩트 빔 및 그 장착구조를 마련하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 도어 임팩트 빔은 측면 충돌시에 가해지는 충격을 흡수하도록 자동차 도어를 구성하는 도어 아우터 패널과 도어 인너 패널 사이에 장착되는 도어 임팩트 빔에 있어서, 이 도어 임팩트 빔은 플레이트가 절곡되어 박스형 단면을 이루고 상기 도어 아우터 패널에 인접한 전방에는 오목한 절곡면이 형성되며 상기 도어 인너 패널에 인접한 후방에는 그 플레이트가 내부로 연장되어 상기 절곡면과 평행하게 플랜지면이 형성되도록 구성된다. 한편, 상기와 같이 구성된 도어 임팩트 빔은 그 양 끝단이 상기 도어 인너 패널의 양측에 형성된 절곡홈에 삽입된 후 상기 도어 인너 패널 상에 설치된 지지 브라켓에 장착된다.

도어 아우터 패널, 도어 인너 패널, 도어 임팩트 빔

Description

자동차용 도어 임팩트 빔 및 그 장착구조{Door impact beam on automobile and structure of mounting the door impact beam}

도1은 도어 임팩트 빔이 장착된 상태를 도시한 도면.

도2는 종래의 도어 임팩트 빔이 장착된 상태를 도시한 사시도.

도3은 종래의 도어 임팩트 빔이 장착된 상태를 도시한 평단면도.

도4는 본 발명에 따른 도어 임팩트 빔이 장착된 상태를 도시한 사시도.

도5는 본 발명에 따른 도어 임팩트 빔이 장착된 상태를 도시한 평단면도.

도6은 종래 및 본 발명에 따른 도어 임팩트 빔의 비교 단면도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10: 자동차 11: 도어

12: 도어 아우터 패널 13: 도어 인너 패널

14a,14b: 지지 브라켓 15a,15b: 레인포스(reinforce)

16: 도어 임팩트 빔 22: 도어 아우터 패널

23: 도어 인너 패널 23a,23b: 절곡홈

24a,24b: 지지 브라켓 26: 도어 임팩트 패널

27: 절곡면 28: 플랜지면

본 발명은 자동차용 도어 임팩트 빔 및 그 장착구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 측면 충돌시에 가해지는 충격으로부터 탑승자를 보호하기 위하여 자동차 도어를 구성하는 도어 아우터 패널과 도어 인너 패널 사이에 장착되는 도어 임팩트 빔 및 그 장착구조에 있어서, 이 도어 임팩트 빔의 형상 및 도어 임팩트 빔의 양 끝단과 도어 인너 패널간의 결합구조를 변형하여 충격 에너지를 보다 효과적으로 흡수할 수 있도록 마련된 자동차용 도어 임팩트 빔 및 그 장착구조에 관한 것이다.

자동차의 설계함에 있어서 중요한 포인트 중 하나는 충돌시에 가해지는 충격으로부터 운전자 및 탑승자의 신체를 보다 안전하게 보호할 수 있어야 한다는 것이다. 이 중에서 자동차의 측면 충돌시 운전자 및 승객의 머리, 갈비뼈, 골반부 상해치를 저감시킬 수 있도록 도어 구조물에 대한 최적 설계가 활발히 연구되고 있다. 이러한 도어 구조물의 하나로서 도1에서 보는 바와 같이 자동차(10)의 도어(11)에는 자동차의 측면 충돌시에 가해지는 충격 에너지를 흡수하는 도어 임팩트 빔(door impact beam,16)이 가로로 설치된다. 이 도어 임팩트 빔(16)은 측면 충돌시에 자체 찌그러짐에 의해 충격 에너지를 흡수함으로써 탑승자에게 전달되는 충격을 감소시켜 준다.

도2 및 도3은 종래의 도어 임팩트 빔(16)의 형상과 그 장착 상태를 나타낸다. 종래의 도어 임팩트 빔(16)은 그 플레이트가 원형으로 가공되어 내부가 빈 봉 형태를 이루도록 구성되었다. 이에 의해 종래의 도어 임팩트 빔(16)은 단순한 원형 의 중공 단면을 가지므로 측면 충돌시에 그 찌그러짐이 적어 충격 에너지의 흡수율이 낮았을 뿐만 아니라 이로 인해 실내 밀림량이 과다하여 탑승자의 골반부 상해치(PEVIS)값이 커지는 등 그 기능을 다하지 못하는 문제점이 있었다.

한편, 도3에서 보는 바와 같이 종래 도어 임팩트 빔(16)은 도어 아우터 패널(12)과 도어 인너 패널(13)에 의해 만들어지는 도어의 내부 공간에 설치되는데, 도어 임팩트 빔(16)의 양 끝단은 각각 도어 인너 패널(13)에 직접 결합되는 것이 아니라 도어 인너 패널(13) 상에 마련된 2개의 지지부재에 의해 간접적으로 결합되었다. 이 지지부재가 지지 브라켓(14a,14b)과 레인포스(15a,15b)인데, 도어 임팩트 빔(16)의 양 끝단은 상기 지지 브라켓(14a,14b)에 직접 결합되고 이 지지 브라켓(14a,14b) 중에서 도어 임팩트 빔(16)이 결합되는 면의 반대편에 상기 레인포스(15a,15b)가 결합되어 그 지지력을 보강시켜 주도록 구성되었다. 그러나, 이러한 구조에 의하면 하나의 도어 임팩트 빔(16)을 장착시키기 위해 총 4개의 지지부재가 사용되어야 하므로 부품 수 및 조립 공수가 증가되고 이는 원가 상승의 요인이 되고 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 도어 임팩트 빔의 형상을 복잡한 박스 형태로 구성하는 한편, 도어 임팩트 빔의 양 끝단을 도어 인너 패널에 직접 고정되도록 함으로써 측면 충돌에 의한 충격의 흡수율을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 부품 수와 조립 공수를 감소시킬 수 있도록 구성된 자동차용 도어 임팩트 빔 및 그 장착구조를 마련하는데 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차용 도어 임팩트 빔은 측면 충돌시에 가해지는 충격을 흡수하도록 자동차 도어를 구성하는 도어 아우터 패널과 도어 인너 패널 사이에 장착되는 도어 임팩트 빔에 있어서, 이 도어 임팩트 빔은 플레이트가 절곡되어 박스형 단면을 이루고 상기 도어 아우터 패널에 인접한 전방에는 오목한 절곡면이 형성되며 상기 도어 인너 패널에 인접한 후방에는 그 플레이트가 내부로 연장되어 상기 절곡면과 평행하게 플랜지면이 형성된다.

한편, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 자동차용 도어 임팩트 빔의 양 끝단은 상기 도어 인너 패널 상에 형성된 절곡홈에 삽입된 후 상기 도어 인너 패널 상에 설치된 지지 브라켓에 장착된다.

이하에서 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 보다 상세히 설명한다. 도4는 본 발명에 따른 도어 임팩트 빔이 장착된 상태를 도시한 사시도이고, 도5는 본 발명에 따른 도어 임팩트 빔이 장착된 상태를 도시한 평단면도이고, 도6은 종래 및 본 발명에 따른 도어 임팩트 빔의 비교 단면도이다.

본 발명에 따른 도어 임팩트 빔(26)은 그 형상 및 장착구조에 있어서 각각 특징적 기술구성을 가지는데, 먼저 도6을 참조로 형태적 기술구성을 살펴본다. 도어 임팩트 빔(26)은 그 플레이트가 절곡되어 전체적으로 중공의 박스형 단면을 이룬다. 이 박스형 단면의 전면 즉 상기 도어 아우터 패널(22)에 인접한 전방에는 그 플레이트가 도어 임팩트 빔(26)의 내부로 움푹 패인 오목한 절곡면(27)이 형성된다. 또한, 상기 도어 인너 패널(23)에 인접한 후방에는 상기 플레이트가 후면 중앙 에서 도어 임팩트 빔(26)의 내부로 연장되어 상기 절곡면(27)과 평행하게 형성되는 플랜지면(28)이 마련된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 도어 임팩트 빔(26)이 복잡한 박스형 단면을 가지는 것은 측면 충돌시에 그 찌그러짐을 최대로 하여 충격 에너지를 더 많이 흡수할 수 있도록 하기 위함이다. 도6의 좌측에 도시된 종래의 도어 임팩트 빔(16)에 따르면 자동차의 측면 충돌시에 도어 아우터 패널(12)로부터 전달되는 충격에 의해 단순한 원형 단면의 전반부만이 찌그러지기 때문에 그 찌그러짐이 상대적으로 적어 많은 충격 에너지가 그대로 자동차 실내로 전달되게 된다.

반면, 도6의 우측에 도시된 본 발명에 따른 도어 임팩트 빔(26)에 의하면 자동차의 측면 충돌시에 도어 아우터 패널(22)로부터 전달되는 충격에 의해 절곡면(27)을 따라 복잡한 단면을 갖는 전반부뿐만 아니라 절곡면(27)의 후면에 인접하게 위치한 상기 플랜지면(28)까지도 함께 찌그러지기 때문에 상대적으로 찌그러짐이 커 종래보다 훨씬 많은 충격 에너지를 흡수할 수 있게 된다.

본 발명에서와 같은 도어 임팩트 빔(26)의 복잡한 박스 형상은 롤링(rolling) 생산공법에 의해 만들어진다. 이 공법은 한 쌍의 이형(異形) 롤러가 일렬로 배치된 롤링 구간에 플레이트가 지나가게 되면 마치 종이를 접듯이 이를 순차적으로 절곡시켜 원하는 도어 임팩트 빔(26)의 형상으로 가공하는 것으로, 이는 이미 당업자에게 널리 알려져 있는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 도어 임팩트 빔(26)의 또 다른 특징적 기술 구성은 도어 인너 패널과의 장착구조이다. 도3에서 보는 바와 같이 종래 도어 임팩트 빔(16)의 양 끝단은 도어 인너 패널(13)에 직접 결합되지 않고, 도어 인너 패널(13) 상에 설치된 지지 브라켓(14a,14b)과 레인포스(15a,15b)에 의해 간접적으로 지지되었다. 이것이 부품 수와 조립 공수를 증가시키는 원인이 되었음은 이미 상기한 바와 같다. 본 발명에 따른 도어 임팩트 빔(26)의 양 끝단은 도5에서와 같이 도어 인너 패널(23)상에 장착된 한 쌍의 지지 브라켓(24a,24b)에만 장착되는 한편 도어 인너 패널(23)의 양측에 마련된 절곡홈(23a,23b)에 삽입 고정됨으로써 지지된다. 이에 따르면 도어 임팩트 빔(26)의 지지부재로서 2개의 지지 브라켓(24a,24b)만이 사용되므로 종래에 비해 부품 수 및 조립 공수를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 도어 임팩트 빔(26)이 도어 인너 패널(23) 상에 마련된 절곡홈(23a,23b)에 직접 결합되므로 측면 충격이 가해지는 경우에 도어 인너 패널(23)도 함께 찌그러지면서 충격 에너지를 흡수하므로 그 충격 흡수율이 더욱 향상된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 도어 임팩트 빔의 작용은 다음과 같다. 즉, 도어 임팩트 빔(26)이 측면 충돌시에 충격 에너지 흡수율을 극대화하여 탑승자의 신체 특히 골반부의 상해치를 감소시켜 주며, 이러한 기술상의 효과를 달성하기 위해 본 발명에 따른 도어 임팩트 빔(26)은 다단계의 충격 흡수 메카니즘으로 이루어진다.

1차적인 충격 흡수는 도어 임팩트 빔(26)의 형상에 기인한 것으로 전방의 절곡면(27)이나 후방의 플랜지면(28)에 의해 복잡한 박스 형태를 가지므로 충격이 가해질 때 그 찌그러짐이 증가되므로 흡수되는 충격 에너지도 증가된다. 2차적인 충격 흡수는 도어 임팩트 빔(26)의 양 끝단과 이와 결합된 도어 인너 패널(23)의 절 곡홈(23a,23b) 부분이 함께 찌그러지면서 잔여 충격 에너지를 흡수한다. 마지막으로 3차 충격흡수는 도어 임팩트 빔(26)의 후방에 설치된 지지 브라켓(24a,24b)에 의해 충격 시간 지연(clash time delay)이 유도되어 탑승자에게 전달되는 충격량이 최소화됨으로써 탑승자의 골반부 상해치 등을 감소시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차용 도어 임팩트 빔 및 그 장착구조에 의하면, 자동차의 측면 충돌시에 전달되는 충격 에너지를 보다 효과적으로 흡수할 수 있어 탑승자의 안전이 향상되었을 뿐만 아니라, 지지 브라켓과 같은 부품의 개수를 줄여 원가 절감에도 기여할 수 있다.

Claims (2)

1. 측면 충돌시에 가해지는 충격을 흡수하도록 자동차 도어를 구성하는 도어 아우터 패널(22)과 도어 인너 패널(23) 사이에 장착되는 도어 임팩트 빔에 있어서, 도어 임팩트 빔(26)을 구성하는 플레이트가 절곡되어 박스형 단면을 이루고 상기 도어 아우터 패널(22)에 인접한 전방에는 오목한 절곡면(27)이 형성되며 상기 도어 인너 패널(23)에 인접한 후방에는 그 플레이트가 내부로 연장되어 상기 절곡면(27)과 평행하게 플랜지면(28)이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 도어 임팩트 빔.
2. 제1항의 자동차용 도어 임팩트 빔을 도어 아우터 패널(22)과 도어 인너 패널(23) 사이에 장착시키는 구조로서, 상기 도어 임팩트 빔(26)의 양 끝단은 상기 도어 인너 패널(23)의 양측에 형성된 절곡홈(23a,23b)에 삽입된 후 상기 도어 인너 패널(23) 상에 설치된 지지 브라켓(24a,24b)에 장착된 것을 특징으로 하는 자동차용 도어 임팩트 빔 장착구조.

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