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KR100343570B1 - 자동차의 테일게이트 구조 및 이의 제조방법 - Google Patents

자동차의 테일게이트 구조 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 테일게이트 구조 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 테일게이트의 인너패널을 두께가 상이한 다수 조각의 패널을 매개로 레이저용접으로 접합함으로써 불필요한 소재의 낭비를 배제함과 더불어 접합부위의 균일화를 통한 응력집중의 방지 및 부재의 구조적 강성의 보강을 도모할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 바의 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 중앙의 상부에 개구부(13)를 형성한 인너패널(12)과, 중앙의 상부에 개구부(15)를 형성하고서 상기 인너패널(12)에 결합되는 아우터패널(14) 및, 상기 인너패널(12)과 아우터패널(14)의 개구부(13,15)상에 장착되는 도어글래스(16)로 구성되는 자동차의 테일게이트에 있어서, 상기 인너패널(12)은 두께가 상대적으로 두꺼우면서 개구부(13)의 좌우측부위에 해당되는 측방부재(12c)와, 이 측방부재(12c) 사이를 상하로 연결하면서 두께는 상기 측방부재(12c)보다 상대적으로 얇은 부재로 형성되는 상부부재(12d)와 하부부재(12e)로 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 테일게이트 구조 및 이의 제조방법{tailgate structure for vehicle and manufacturing method thereof}
본 발명은 자동차의 테일게이트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 테일게이트의 구조를 변경시켜 제조원가의 절감과 함께 제조공정의 단축을 도모할 수 있도록 된 자동차의 테일게이트 구조 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 승용자동차에서 차체의 후미에 구비되어 각종 수화물류의 수납을 위해 개폐가 이루어지는 테일게이트(10;Tail Gate)는 도 1에 도시된 바와 같이, 차체(1)의 루프패널(2)의 후방 선단부위에 상기 테일게이트(10)의 상단부가 힌지결합되어 있어, 이 테일게이트(10)는 상기 루프패널(2)에 대해 상하방향으로 회동되면서 개폐가 이루어지도록 설치되어 있다.
즉, 상기 테일게이트(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 중앙의 상부로 사각형상으로 관통된 형태의 개구부(13)를 형성한 인너패널(12)과, 역시 중앙 상부로 사각형상으로 관통된 개구부(15)를 형성하고서 상기 인너패널(12)에 결합되는 아우터패널(14) 및, 상기 인너패널(12)과 아우터패널(14)의 개구부(13,15)상에 장착되는 도어글래스(16)로 구성된다.
여기서, 상기 인너패널(12)의 좌우측부상에는 각각 보강패널(18)이 결합되는 데, 이 보강패널(18)은 상기 인너패널(12)의 상단 좌우측부위에 차체(1)의 루프패널(2)과의 힌지결합을 위해 마련된 힌지점부위(12a)에서부터 양쪽 측부로 절곡되어 인너패널(12)의 개구부(13)의 하단모서리부위(12b)에까지 길게 연장된 형태로 형성된 것으로, 상기 보강패널(18)은 테일게이트(10)의 개폐시 굽힘 및 비틀림변형에 상대적으로 취약한 부위에 대한 구조적인 강성을 보완하는 역할을 수행하는 것이다.
그리고, 상기 아우터패널(14)은 인너패널(12)상에 결합되면서 중앙 상부로 도어글래스(16)를 장착하고서 테일게이트(10)를 형성하는 부재이다.
한편, 상기와 같이 인너패널(12)과 아우터패널(14) 및 도어글래스(16) 그리고 보강패널(18)로 구성되는 테일게이트(10)의 제조과정은 다음과 같다.
즉, 상기 테일게이트(10)는, 상기 인너패널(12)과 아우터패널(14) 및 보강패널(18)이 각각 프레스공정을 통해 개별적으로 제작되는 성형공정과, 상기 보강패널(18)이 인너패널(12)의 상단 좌우측 힌지점부위(12a)로부터 하단모서리부위(12b)에 각각 스폿용접(Spot Welding)되어 접합되는 용접공정과, 상기 아우터패널(14)의 가장자리부위가 인너패널(12)의 가장자리부위를 감싸도록 접혀져 밀봉제(Sealant)와 함께 접합되는 헤밍(Hemming)공정 및, 상기 인너패널(12)과 아우터패널(14)의 개구부(13,15)상으로 도어글래스(16)가 글래스몰딩재(도시안됨)를 매개로 안착되는 조립공정을 통해 제작되어진다.
그런데, 상기와 같은 제조공정을 통해 제작이 이루어지는 테일게이트(10)에 있어서, 프레스성형공정중 인너패널(12)의 성형에는 사각형태의 철재 패널내에 관통된 형태의 개구부(13)를 형성함에 따라 잘려진 부위[통상 스크랩(Scrap)이라 지칭됨] 만큼의 불필요한 재료의 낭비가 있고, 상기 인너패널(12)의 힌지점부위(12a)로부터 개구부(13)의 하단모서리부위(12b)에 이르기까지 길게 연장되게 형성되어 테일게이트(10)의 구조적인 강성보강을 위한 보강패널(18)의 추가적인 접합이 필요로 함에 따라 원재료와 조립공정의 추가소요에 의한 제조원가가 상승되는 단점이 있다.
또한, 상기 인너패널(12)의 상단 좌우측부위의 힌지점부위(12a)로부터 개구부(13)의 하단모서리부위(12b)에 걸쳐 접합되는 보강패널(18)은 인너패널(12)상에 스폿용접되어 결합되는 데, 통상적으로 스폿용접은 접합점부위로 응력의 집중을 발생시킴과 더불어 접합점부위의 주변으로 접합강성의 취약을 초래하게 되는 단점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하고자 안출된 것으로, 테일게이트의 인너패널을 두께가 상이한 다수 조각의 패널을 매개로 레이저용접으로 접합함으로써 불필요한 소재의 낭비를 배제함과 더불어 접합부위의 균일화를 통한 응력집중의 방지 및 부재의 구조적 강성의 보강을 도모할 수 있도록 된 자동차의 테일게이트 구조 및 이의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중앙의 상부에 개구부를 형성한 인너패널과, 중앙의 상부에 개구부를 형성하고서 상기 인너패널에 결합되는 아우터패널 및, 상기 인너패널과 아우터패널의 개구부상에 장착되는 도어글래스로 구성되는 자동차의 테일게이트에 있어서, 상기 인너패널은 두께가 상대적으로 두꺼우면서 개구부의 좌우측부위에 해당되는 측방부재와, 이 측방부재 사이를 상하로 연결하면서 두께는 상기 측방부재보다 상대적으로 얇은 부재로 형성되는 상부부재와 하부부재로 형성되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 테일게이트를 구비한 자동차의 후방차체를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 종래 테일게이트의 구성요소를 도시한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 테일게이트의 구성요소를 도시한 분해사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 인너패널의 구성부품을 도시한 분해도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10-테일게이트 12-인너패널
12a-힌지점부위 12b-하단모서리부위
12c-측방부재 12d-상부부재
12e-하부부재 13,15-개구부
14-아우터패널 16-도어글래스
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 테일게이트의 구성요소를 도시한 분해사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 인너패널의 구성부품을 도시한 분해도인 바, 본 발명의 실시예에 대한 상세한 기술을 위해 종래 테일게이트의 구성부품을 도시한 도 2에서와 동일한 참조부위에는 동일한 참조부호를 병기하기로 한다.
본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 차체(1)의 루프패널(2)의 후미선단에 힌지결합되어 상하방향으로 회동되어 개폐가 이루어지는 테일게이트(10)는 내측의 인너패널(12)과 외측의 아우터패널(14) 및 상기 인너패널(12)과 아우터패널(14)상의 각각 형성된 개구부(13,15)로 글래스몰딩재(도시안됨)를 매개로 장착되는 도어글래스(16)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 인너패널(12)은 두께가 상이한 다수개의 패널들이 각각 접합되어 형성되는 구조로 되어 있는 바, 상기 인너패널(12)은 상부 중앙에 형성된 개구부(13)의 좌우측부위에 해당되면서 두께가 상대적으로 두꺼운 측방부재(12c)와, 이 측방부재(12c) 사이를 상하로 연결하면서 두께는 상기 측방부재(12c)보다 상대적으로 얇은 부재로 형성되는 상부부재(12d)와 하부부재(12e)로 형성된다.
이를 위해, 상기 인너패널(12)의 측방부재(12c)와 상부부재(12d) 및 하부부재(12e)는 각각 두께가 상이한 패널을 프레스성형을 통해 재단하는 이른 바, TWB(Tailored Welding Blank)방식으로 제작되고, 이들 사이의 접합은 각각의 부재들의 접합부위를 맞대기 이음방식으로 접한 다음 레이저용접(Laser Welding)을 통해 접합되어 일체를 형성하게 된다.
또한, 상기 인너패널(12)을 구성하는 측방부재(12c)와 상부부재(12d) 및 하부부재(12e)를 형성하는 TWB방식의 프레스성형은, 크기가 큰 패널에서 상부 중앙부위만을 프레스로 따내도록 하여 이루어지는 것이 아니라, 해당부위의 크기에 가장 최적으로 알맞은 패널들을 미리 절단하여 준비한 다음 각각 부재의 요철 내지 특이형상에 알맞도록 금형된 틀을 매개로 프레스성형을 하여 각각 부재를 형성시키는 것으로, 상기 측방부재(12c)는 종래 인너패널(12)의 상측 힌지점부위(12a)로부터 하측의 하단모서리부위(12b)에까지 걸쳐 연장되도록 성형되는 부재이고, 상기 상부부재(12d)는 종래 인너패널(12)의 상측 힌지점부위(12a) 사이에 해당되도록 성형되는 부재이며, 상기 하부부재(12e)는 종래 인너패널(12)의 하단모서리부위(12b)로부터 하측으로 넓게 연장되는 부위에 해당되도록 성형되는 부재이다.
여기서, 상기 인너패널(12)의 측방부재(12c)는 이의 두께가 상부부재(12d)와 하부부재(12e)에 비해 상대적으로 두꺼운 부재로 이루어지는 것으로, 이는 종래 인너패널(12)에서 보강패널(18)이 테일게이트(10)의 구조적 강성을 보강하는 역할을 하는 것과 동일한 기능을 수행할 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 상기 측방부재(12c)와 상부부재(12d) 및 하부부재(12e)는 각각의 접합부위가 오버랩된 다음 스폿용접으로 접합되는 것이 아니라, 각각의 접합부위가 맞닿도록 접한 다음 각각의 접한 부위로 레이저용접기를 매개로 용접시켜 결합하는 이른 바, 맞대기이음방식으로 접합되는 것이다.
즉, 상기 테일게이트(10)에 있어서 인너패널(12)의 제조는 측방부재(12c)와 상부부재(12d) 및 하부부재(12e)가 각각 프레스성형으로 제조된 다음, 각각 부재들이 맞닿도록 접하고서 레이저용접을 통해 일체화시킴으로써 이루어진다.
이에 따라, 상기 인너패널(12)을 종래와 같이 프레스성형으로만 제조할 때 보다 스크랩으로 인한 부재의 불필요한 손실을 줄일 수 있게 되고, 프레스성형후 상부의 힌지점부위(12a)로부터 하부의 하단모서리부위(12b)에 이르기까지 연장되도록 형성된 별도의 보강패널(18)을 인너패널(12)상에 접합시키지 않아도 되므로 제조공정의 단축을 도모할 수 있게 된다.
또한, 상기 인너패널(12)의 측방부재(12c)와 상부부재(12d) 및 하부부재(12e)의 이음부위를 각각 레이저용접을 통해 접합함에 있어, 각 접합부위는 레이저용접의 특성상 접합부위의 전체에 걸쳐 일률적인 균일한 접합이 실시되는 것임에 따라 응력의 집중이 발생되지 않게 되어 장기간 동안의 사용후에도 접합부위에 대한 취약점이 일어나지 않게 된다.
또, 상기 인너패널(12)의 측방부재(12c)가 상부부재(12d) 및 하부부재(12e)에 비해 상대적으로 두께가 두터운 부재로 이루어짐에 따른 테일게이트(10)의 구조적 강성의 보장도 이루어질 수 있게 된다.
이상과 같이, 다수개의 부재가 맞대기이음방식으로 접합되어 형성되는 인너패널(12)을 매개로 제작되는 테일게이트(10)의 제조과정은 다음과 같다.
즉, 상기 인너패널(12)의 각 부재들(12c,12d,12e)과 상기 아우터패널(14)이 각각 프레스공정을 통해 개별적으로 프레스성형되어 제작되는 성형공정과, 상기 각 부재들(12c,12d,12e)을 맞대기이음방식의 레이저용접으로 접합하는 용접공정과, 상기 아우터패널(14)의 가장자리부위가 인너패널(12)의 가장자리부위를 감싸도록 접혀져 밀봉제와 함께 접합되는 헤밍공정 및, 상기 인너패널(12)과 아우터패널(14)의개구부(13,15)상으로 도어글래스(16)가 글래스몰딩재(도시안됨)를 매개로 안착되는 조립공정을 통해 제작되어진다.
여기서, 상기 인너패널(12)의 성형공정은 측방부재(12c)와 상부부재(12d) 및 하부부재(12e)를 각각 개별적으로 프레스성형한 다음, 이들 각 부재들(12c,12d,12e)을 맞닿아 접촉되도록 접하고서 각 부재들(12c,12d,12e) 사이의 접촉부위의 전체에 걸쳐 균일하게 레이저용접을 실시하여 맞대기이음방식으로 결합하여 이루어지는 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 테일게이트에 의하면, 상기 테일게이트(10)의 인너패널(12)이 두께가 상이한 다수개의 판재를 재단하여 맞대기이음방식으로 형성함에 따라 불필요한 소재의 낭비를 배제함과 더불어 부재의 구조적인 강성의 보장을 도모할 수 있게 된다.
또한, 종래와 같이 테일게이트(10)의 구조적인 강성보강을 위한 보강패널(18)의 추가적인 접합이 배제될 수 있어 제조공정의 단축을 도모할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (3)

  1. 중앙의 상부에 개구부(13)를 형성한 인너패널(12)과, 중앙의 상부에 개구부(15)를 형성하고서 상기 인너패널(12)에 결합되는 아우터패널(14) 및, 상기 인너패널(12)과 아우터패널(14)의 개구부(13,15)상에 장착되는 도어글래스(16)로 구성되는 자동차의 테일게이트에 있어서,
    상기 인너패널(12)은 두께가 상대적으로 두꺼우면서 개구부(13)의 좌우측부위에 해당되는 측방부재(12c)와, 이 측방부재(12c) 사이를 상하로 연결하면서 두께는 상기 측방부재(12c)보다 상대적으로 얇은 부재로 형성되는 상부부재(12d)와 하부부재(12e)로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 테일게이트 구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 측방부재(12c)와 상부부재(12d) 및 하부부재(12e)는 각각의 선단부위가 맞대기이음방식으로 레이저용접에 의해 접합되는 것을 특징으로 하는 자동차의 테일게이트 구조.
  3. 아우터패널(14)과, 인너패널(12)을 형성하는 측방부재(12c)와 상부부재(12d) 및 하부부재(12e)를 각각 프레스공정을 통해 개별적으로 제작하는 성형공정과;
    상기 인너패널(12)의 측방부재(12c)와 상부부재(12d) 및 하부부재(12e)를 각각 맞대기이음방식으로 레이저용접을 통해 접합하는 용접공정;
    상기 아우터패널(14)의 자장자리부위를 인너패널(12)의 가장자리부위로 감싸 접어 결합시키는 헤밍공정 및;
    상기 인너패널(12)과 아우터패널(14)의 개구부(13,15)상으로 도어글래스(16)를 장착시키는 조립공정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 테일게이트 제조방법.
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