KR102681711B1 - 차량용 사이드구조 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드구조는, 차량의 프론트필러의 상부를 형성하는 프론트필러 어퍼; 차량의 프론트필러의 하부를 형성하는 프론트필러 로어; 차량의 하부를 형성하는 사이드실; 프론트필러 어퍼 및 사이드실을 연결하는 센터필러; 상기 센터필러의 하부에 장착된 필러도어 하우징; 및 상기 센퍼필러의 내측패널조립체 및 외측패널조립체 사이에 배치된 레인포스먼트;를 포함하고, 상기 레인포스먼트는 상기 필러도어 하우징을 둘러싸는 박스형상으로 구성된다.

Description

차량용 사이드구조{VEHICLE SIDE STRUCTURE}

본 발명은 차량용 사이드구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료필러가 장착되는 부분의 강성을 보강함으로써 측면충돌 시에 차체 변형을 최소화할 수 있고, 이를 통해 측면충돌성능을 개선할 수 있는 차량용 사이드구조에 관한 것이다.

차량 사이드구조는 측면충돌 시에 차체 변형을 최소화함으로써 운전자 및 승객의 안전을 확보하도록 구성된다.

최근에는 연료주입의 편의성, 디자인 등을 고려하여 운전석에 인접한 센터필러(B-필러) 측에 연료필러(fuel filler)를 적용하고 있는 추세이다.

이와 같이, 연료필러가 센터필러에 장착된 차량은, 측면충돌 시에 연료필러넥의 변형, 압착, 절단 등으로 인해 연료의 누유가 발생할 가능성이 매우 높아질 수 있고, 이에 화재발생 가능성이 높아지는 문제점이 있었다.

종래기술에 따르면, 연료필러의 필러도어 하우징(filler door housing)이 외측패널로부터 차체의 실내를 향해 함몰되게 구성되고, 연료필러넥(fuel filler neck)이 필러도어 하우징에 장착되며, 필러도어(filler door)가 필러도어 하우징을 개폐하도록 구성된다. 필러도어 하우징은 브라켓을 통해 내측패널에 연결되며, 충돌 시에 발생한 하중이 필러도어 하우징으로부터 브라켓을 통해 내측패널로 전달된다.

하지만, 연료필러를 지지하는 필러도어 하우징이 브라켓에 의해 내측패널에 연결됨에 따라 차체 구조의 자유도가 낮아질 수 있고, 또한 브라켓이 차체변형방지구조를 강건하게 구성하지 못함에 따라 측면충돌 시에 사이드구조, 필러도어 하우징, 연료필러넥 등의 변형을 방지하기 어려운 단점이 있었다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 연료필러가 장착되는 부분(예컨대, 센터필러의 하부)의 강성을 보강함으로써 측면충돌 시에 그 변형을 최소화할 수 있고, 이를 통해 측면충돌성능을 개선할 수 있는 차량용 사이드구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드구조는,

차량의 프론트필러의 상부를 형성하는 프론트필러 어퍼;

차량의 프론트필러의 하부를 형성하는 프론트필러 로어;

차량의 하부를 형성하는 사이드실;

프론트필러 어퍼 및 사이드실을 연결하는 센터필러;

상기 센터필러의 하부에 장착된 필러도어 하우징; 및

상기 센퍼필러의 내측패널조립체 및 외측패널조립체 사이에 배치된 레인포스먼트;를 포함하고,

상기 레인포스먼트는 상기 필러도어 하우징을 둘러싸는 박스형상일 수 있다.

상기 필러도어 하우징은 연료필러넥이 장착되는 장착벽과, 상기 장착벽의 둘레에 형성된 플랜지를 가지며, 상기 플랜지가 상기 외측패널조립체의 외면에 결합될 수 있다.

상기 필러도어 하우징은 연료필러넥이 장착되는 제1장착벽과, 요소수필러넥이 장착되는 제2장착벽과, 상기 제1 및 제2 장착벽의 둘레에 형성된 플랜지를 가지며,

상기 제1장착벽 및 상기 제2장착벽은 차량의 높이방향을 따라 배열되며, 상기 플랜지가 상기 외측패널조립체의 외면에 결합될 수 있다.

상기 레인포스먼트는 상기 센터필러의 외측패널조립체 및 내측패널조립체를 직접적으로 연결하도록 구성될 수 있다.

상기 레인포스먼트는 차량의 상부를 향하는 상부벽과, 차량의 전방을 향하는 전방벽과, 차량의 후방을 향하는 후방벽과, 차량의 실외를 향하는 실외측벽과, 차량의 실내를 향하는 실내측벽과, 차량의 하부를 향하는 하부벽을 포함할 수 있다.

상기 외측패널조립체는 외측패널 및 상기 외측패널의 내측에 부착된 보강패널을 포함하고,

상기 레인포스먼트의 전방벽은 상기 보강패널의 전방벽에 중첩되어 결합되며, 상기 레인포스먼트의 후방벽은 상기 보강패널의 후방벽에 중첩되어 결합될 수 있다.

상기 외측패널는 제1개구를 가지고, 상기 보강패널은 제2개구를 가지며, 상기 제1개구 및 상기 제2개구는 서로 간에 정렬되고, 상기 레인포스먼트의 실외측벽은 상기 제1 및 제2 개구에 정렬되는 제3개구를 가지며,

상기 필러도어 하우징이 상기 제1개구, 상기 제2개구, 상기 제3개구를 통과할 수 있다.

상기 레인포스먼트의 상부벽 및 하부벽은 상기 외측패널조립체 및 상기 내측패널조립체를 개별적으로 연결할 수 있다.

본 발명에 의하면, 연료필러가 장착되는 부분(예컨대, 센터필러의 하부)의 강성을 보강함으로써 측면충돌 시에 그 변형을 최소화할 수 있고, 이를 통해 측면충돌성능을 개선할 수 있다.

본 발명에 따르면, 레인포스먼트가 외측패널조립체 및 내측패널조립체를 연결하도록 장착되고, 레인포스먼트의 상부벽, 전방벽, 후방벽, 실내측벽, 실외측벽, 하부벽이 필러도어 하우징을 감싸는 구조로 구성될 수 있으므로 필러도어 하우징, 연료필러넥, 요소수필러넥 등의 변형, 파손 등이 방지될 수 있다. 특히, 레인포스먼트의 전방벽 및 후방벽 뿐만 아니라 레인포스먼트의 상부벽 및 하부벽이 외측패널조립체에 인가된 외력(하중)을 내측패널조립체로 전달하는 로드패스 기능을 수행함으로써 필러도어 하우징, 연료필러넥, 요소수필러넥 등은 외력(하중)의 영향을 상대적으로 적게 받을 수 있고, 이를 통해 필러도어 하우징, 연료필러넥, 요소수필러넥 등이 압착, 파손, 절단됨을 확실하게 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드구조를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드구조의 센터필러 부분을 도시한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 사이드구조의 센터필러를 실내측에서 바라본 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A선을 따라 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3의 B-B선을 따라 도시한 단면도이다.
도 6은 도 4에 대한 변형 실시예를 도시한 도면이다.
도 7은 도 5에 대한 변형 실시예를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1을 참조하면, 차량용 사이드구조(10)는 차량의 프론트필러('A- 필러'라 지칭됨)의 상부를 형성하는 프론트필러 어퍼(11, front pillar upper)와, 차량의 프론트필러의 하부를 형성하는 프론트필러 로어(12, front pillar lower)와, 차량의 하부를 형성하는 사이드실(13)과, 프론트필러 어퍼(11) 및 사이드실(13)을 연결하는 센터필러(15, 'B-필러'라 지칭됨)를 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 차량용 사이드구조(10)는 차량의 실내측을 향해 배치된 내측패널조립체(20) 및 차량의 실외측을 향해 배치된 외측패널조립체(30)를 포함할 수 있다. 도 2는 센터필러(15)의 내측패널조립체(20) 및 외측패널조립체(30)를 예시한다. 내측패널조립체(20)는 상측패널(21) 및 하측패널(22)로 구성될 수 있고, 상측패널(21)의 하단이 하측패널(22)의 상단에 용접, 체결구 등을 통해 결합될 수 있다. 외측패널조립체(30)는 외측패널(31) 및 보강패널(32)로 구성될 수 있고, 외측패널(31) 및 보강패널(32)은 상호 부합하는 형상으로 형성될 수 있으며, 보강패널(32)이 외측패널(31)의 실내측면에 용접, 체결구 등을 통해 결합될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 센터필러(15)의 하부에 연료필러의 필러도어 하우징(40)이 장착될 수 있고, 필러도어 하우징(40)에는 필러도어(47)가 개폐가능하게 장착될 수 있다. 센터필러(15)의 외측패널조립체(30)는 필러도어 하우징(40)이 통과하는 개구(71, 72)를 가질 수 있다. 특히, 외측패널조립체(30)의 외측패널(31)은 제1개구(71)를 가지고, 외측패널조립체(30)의 보강패널(32)은 제2개구(72)를 가질 수 있다. 또한, 도 4 및 도 6과 같이 보강패널(32)은 차량의 전방을 향하는 전방벽(82) 및 차량의 후방을 향하는 후방벽(83)을 가질 수 있다. 제1개구(71) 및 제2개구(72)는 필러도어 하우징(40)에 대응하는 형상 및 사이즈를 가질 수 있고, 제1개구(71) 및 제2개구(72)는 서로 간에 정렬될 수 있다.

필러도어 하우징(40)은 스틸 등과 같은 금속, 합성수지 등과 같은 다양한 재질로 구성될 수 있다.

필러도어 하우징(40)은 외측패널조립체(30)의 외측패널(31)로부터 실내측을 향해 함몰된 장착벽(41, 42)과, 장착벽(41, 42)의 둘레에 형성된 플랜지(45)와, 장착벽(41, 42) 및 플랜지(45)를 연결하는 연결벽(43)을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1장착벽(41) 및 제2장착벽(42)이 차량의 높이방향을 따라 배열될 수 있다. 제1장착벽(41)은 연료필러넥(91)이 결합되는 제1장착홀(61)을 가질 수 있으며, 연료필러넥(91)은 연료필러파이프를 통해 연료탱크에 연결될 수 있고, 연료필러넥(91)을 통해 주입된 연료가 연료탱크에 저장될 수 있다. 제2장착벽(42)은 요소수필러넥(92)이 결합되는 제2장착홀(62)을 가질 수 있으며, 요소수필러넥(92)은 요소수필러파이프를 통해 요소수탱크에 연결될 수 있고, 요소수필러넥(92)을 통해 주입된 요소수가 요소수탱크에 저장될 수 있다. 제1장착벽(41) 및 제2장착벽(42) 각각은 일정각도로 경사지게 구성될 수 있고, 이를 통해 연료 및 요소수의 주입 편의성을 개선할 수 있다.

요소수의 주입이 필요하지 않는 차량은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 연료필러넥(91)이 장착되는 하나의 장착벽(41)을 가질 수 있고, 장착벽(41)은 연료필러넥(91)이 결합되는 장착홀(61)을 가질 수 있으며, 장착벽(41)은 경사지게 형성될 수 있다.

플랜지(45)는 외측패널조립체(30)의 외측패널(31)의 외면에 용접, 체결구 등을 통해 결합될 수 있고, 이에 의해 필러도어 하우징(40)은 내측패널조립체(20)에 직접적으로 연결되지 않으며, 필러도어 하우징(40)은 레인포스먼트(50)를 통해 간접적으로 내측패널조립체(20)에 연결될 수 있다.

레인포스먼트(50)가 내측패널조립체(20) 및 외측패널조립체(30) 사이에 배치될 수 있고, 레인포스먼트(50)는 필러도어 하우징(40)의 둘레를 포위하도록 구성될 수 있다. 특히,레인포스먼트(50)는 내측패널조립체(20) 및 외측패널조립체(30)를 직접적으로 연결하도록 구성될 수 있다. 이에, 레인포스먼트(50)는 외측패널조립체(30)에 입력되는 외력(하중)을 내측패널조립체(20)로 직접적으로 전달하는 로드패스 기능을 구현하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 레인포스먼트(50)가 하중을 전달하는 로드패스 기능을 구현함에 따라, 필러도어 하우징(40)은 레인포스먼트(50)에 의해 외력의 영향을 상대적으로 매우 적게 받을 수 있고, 이를 통해 그 변형, 압착, 파단 등이 확실하게 방지될 수 있다.

레인포스먼트(50)는 필러도어 하우징(40)을 둘러싸는 박스형상으로 구성될 수 있고, 이에 측면충돌 시에 발생한 하중이 필러도어 하우징(40)으로 전달됨을 차단할 수 있고, 필러도어 하우징(40)을 안정적으로 보호할 수 있다.

구체적인 실시예에 따르면, 레인포스먼트(50)는 차량의 상부를 향하는 상부벽(51)과, 차량의 전방을 향하는 전방벽(52)과, 차량의 후방을 향하는 후방벽(53)과, 차량의 실외를 향하는 실외측벽(54)과, 차량의 실내를 향하는 실내측벽(55)과, 차량의 하부를 향하는 하부벽(56)을 가진 박스 형상으로 구성될 수 있다.

실외측벽(54)은 외측패널(31)의 제1개구(71) 및 보강패널(32)의 제2개구(72)에 정렬되는 제3개구(73)를 가질 수 있다. 필러도어 하우징(40)은 제1개구(71), 제2개구(72), 제3개구(73)를 통과하여 장착될 수 있다. 그외에도, 실내측벽(55) 및/또는 하부벽(56) 등은 연료필러 및 요소수필러 파이프 등이 통과하는 개구를 가질 수 있다.

레인포스먼트(50)의 전방벽(52)은 외측패널조립체(30)의 보강패널(32)의 전방벽(82)과 평행할 수 있고, 이에 레인포스먼트(50)의 전방벽(52)은 외측패널조립체(30)의 보강패널(32)의 전방벽(82)에 용접, 체결구 등을 통해 직접적으로 결합될 수 있다. 레인포스먼트(50)의 후방벽(53)은 외측패널조립체(30)의 보강패널(32)의 후방벽(83)과 평행할 수 있고, 이에 레인포스먼트(50)의 후방벽(53)은 외측패널조립체(30)의 보강패널(32)의 후방벽(83)에 용접, 체결구 등을 통해 직접적으로 결합될 수 있다.

특히, 레인포스먼트(50)의 전방벽(52)이 외측패널조립체(30)의 보강패널(32)의 전방벽(82)에 적어도 부분적으로 중첩되어 결합될 수 있고, 레인포스먼트(50)의 후방벽(53)이 외측패널조립체(30)의 보강패널(32)의 후방벽(83)에 적어도 부분적으로 중첩되어 결합될 수 있다. 이를 통해 레인포스먼트(50)와 외측패널조립체(30) 사이의 연결부분의 두께가 증대됨으로써 단면2차모멘트가 증가할 수 있으므로 외력에 의해 변형(굽힘)되는 것에 대한 저항력이 강화될 수 있다.

레인포스먼트(50)의 상부벽(51) 및 하부벽(56)이 외측패널조립체(30) 및 내측패널조립체(20)를 개별적으로 연결함으로써 차량용 사이드구조(10)는 측면충돌 시에 발생하는 외력에 대한 저항력이 강화될 수 있다.

이와 같이, 레인포스먼트(50)의 상부벽(51), 전방벽(52), 후방벽(53), 실내측벽(55), 실외측벽(54), 하부벽(56)이 필러도어 하우징(40)을 감싸는 구조로 구성될 수 있으므로 필러도어 하우징(40), 연료필러넥(91), 요소수필러넥(92) 등의 변형, 파손 등이 방지될 수 있다. 특히, 전방벽(52) 및 후방벽(53) 뿐만 아니라 상부벽(51) 및 하부벽(56)이 외측패널조립체(30)에 인가된 외력(하중)을 내측패널조립체(20)로 전달하는 로드패스 기능을 수행함으로써 필러도어 하우징(40), 연료필러넥(91), 요소수필러넥(92) 등은 외력(하중)의 영향을 상대적으로 적게 받을 수 있고, 이를 통해 필러도어 하우징(40), 연료필러넥(91), 요소수필러넥(92) 등이 압착, 파손, 절단됨을 확실하게 방지할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 차량용 사이드구조 11: 프론트필러 어퍼
12: 프론트필러 로어 13: 사이드실
15: 센터필러 20: 내측패널조립체
21: 상측패널 22: 하측패널
30: 외측패널조립체 31: 외측패널
32: 보강패널 40: 필러도어 하우징
41: 제1장착벽 42: 제2장착벽
43: 연결벽 45: 플랜지
47: 필러도어 50: 레인포스먼트
51: 상부벽 52: 전방벽
53: 후방벽 54: 실외측벽
55: 실내측벽 56: 하부벽
71: 제1개구 72: 제2개구
73: 제3개구

Claims (8)

1. 차량의 프론트필러의 상부를 형성하는 프론트필러 어퍼;
   차량의 프론트필러의 하부를 형성하는 프론트필러 로어;
   차량의 하부를 형성하는 사이드실;
   프론트필러 어퍼 및 사이드실을 연결하는 센터필러;
   상기 센터필러의 하부에 장착된 필러도어 하우징; 및
   상기 센터필러의 내측패널조립체 및 외측패널조립체 사이에 배치된 레인포스먼트;를 포함하고,
   상기 레인포스먼트는 상기 필러도어 하우징을 둘러싸는 박스형상이며,
   상기 필러도어 하우징은 연료필러넥이 장착되는 장착벽과, 상기 장착벽의 둘레에 형성된 플랜지를 가지며,
   상기 플랜지가 상기 외측패널조립체의 외면에 결합되는 차량용 사이드구조.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 필러도어 하우징은 연료필러넥이 장착되는 제1장착벽과, 요소수필러넥이 장착되는 제2장착벽과, 상기 제1 및 제2 장착벽의 둘레에 형성된 플랜지를 가지며,
   상기 제1장착벽 및 상기 제2장착벽은 차량의 높이방향을 따라 배열되며, 상기 플랜지가 상기 외측패널조립체의 외면에 결합되는 차량용 사이드구조.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 레인포스먼트는 상기 센터필러의 외측패널조립체 및 내측패널조립체를 직접적으로 연결하도록 구성되는 차량용 사이드구조.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 레인포스먼트는 차량의 상부를 향하는 상부벽과, 차량의 전방을 향하는 전방벽과, 차량의 후방을 향하는 후방벽과, 차량의 실외를 향하는 실외측벽과, 차량의 실내를 향하는 실내측벽과, 차량의 하부를 향하는 하부벽을 포함하는 차량용 사이드구조.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 외측패널조립체는 외측패널 및 상기 외측패널의 내측에 부착된 보강패널을 포함하고,
   상기 레인포스먼트의 전방벽은 상기 보강패널의 전방벽에 중첩되어 결합되며, 상기 레인포스먼트의 후방벽은 상기 보강패널의 후방벽에 중첩되어 결합되는 차량용 사이드구조.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 외측패널는 제1개구를 가지고, 상기 보강패널은 제2개구를 가지며, 상기 제1개구 및 상기 제2개구는 서로 간에 정렬되고, 상기 레인포스먼트의 실외측벽은 상기 제1 및 제2 개구에 정렬되는 제3개구를 가지며,
   상기 필러도어 하우징이 상기 제1개구, 상기 제2개구, 상기 제3개구를 통과하는 차량용 사이드구조.
8. 청구항 5에 있어서,
   상기 레인포스먼트의 상부벽 및 하부벽은 상기 외측패널조립체 및 상기 내측패널조립체를 개별적으로 연결하는 차량용 사이드구조.
   

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