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KR102718363B1 - 임팩트빔의 벤딩 구조 및 벤딩 장치 - Google Patents

임팩트빔의 벤딩 구조 및 벤딩 장치 Download PDF

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KR102718363B1
KR102718363B1 KR1020190024896A KR20190024896A KR102718363B1 KR 102718363 B1 KR102718363 B1 KR 102718363B1 KR 1020190024896 A KR1020190024896 A KR 1020190024896A KR 20190024896 A KR20190024896 A KR 20190024896A KR 102718363 B1 KR102718363 B1 KR 102718363B1
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inclined portion
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진경수
강백구
김지환
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Abstract

본 발명은, 각 도어의 측부에 차체의 상하방향으로 장착되어 도어를 상하방향으로 지지하는 임팩트빔;을 포함하며, 임팩트빔은 상단이 루프패널을 지지하도록 연장되고 하단이 로워롤러 장착부까지 연장되도록 형성되며 도어의 곡률을 따라 L 방향 및 T 방향으로 벤딩되는 임팩트빔의 벤딩 구조를 제공한다.
또한, 본 발명은, 반구형상으로 파인 제 1 오목부와 제 1 오목부를 따라 소정의 각도를 가지고 파인 제 1 경사부가 내측에 형성되는 상부금형; 및 상부금형의 하방에 위치하며 상부에 반구형상으로 파인 제 2 오목부가 형성되고 외측부에 제 1 경사부와 대응되는 경사를 갖는 제 2 경사부가 형성되는 하부금형;을 포함하며, 상부금형이 하방으로 프레스 됨에 따라 제 1 경사부와 제 2 경사부가 상부금형과 하부금형 사이에 위치한 임팩트빔을 T 방향으로 벤딩시키고 제 1 오목부와 제 2 오목부가 임팩트빔을 L 방향으로 벤딩시키는 것을 특징으로 하는 임팩트빔의 벤딩 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 도어에 상하방향으로 장착되는 임팩트빔에 의해 B 필라가 없는 경우에도 측면 충돌 시 도어가 외부 충격력을 흡수 할 수 있는 이점이 있다.

Description

임팩트빔의 벤딩 구조 및 벤딩 장치{BENDING STRUCTURE AND BENDING DEVICE OF IMPACT BEAM}
본 발명은 임팩트빔의 벤딩 구조 및 벤딩 장치에 관한 것으로서, 특히 B 필라가 없는 B필라리스 차량의 측면 충돌 시 발생되는 충돌에너지를 흡수할 수 있도록 차량의 상하방향으로 장착되는 임팩트빔이 도어의 곡률에 맞게 벤딩되어 도어에 장착되는 임팩트빔의 벤딩 구조 및 임팩트빔을 도어의 곡률에 따라 L 방향 및 T 방향으로 3차원 벤딩시키는 벤딩 장치에 관한 것이다.
근래에는, 도어 개구부를 완전하게 개방하여 장애인의 탑승, 짐의 적재 등을 용이하게 할 필요성이 대두됨에 따라 차량의 도어를 옆으로 밀어 개폐 시키는 슬라이딩 도어의 설치가 요구되는 실정이다.
슬라이딩 도어는 리어 도어뿐만 아니라 프론트 도어의 경우도 슬라이딩 되도록 하여 리어 도어 및 프론트 도어가 대향하여 개방될 수 있도록 구성할 수 있다.
이를 위해 차체 또는 도어에 레일을 장착하고 이에 대응 되는 위치에 롤러를 장착하여 도어를 슬라이딩 시키며, 승하차 및 짐 적재 최적화를 위해 B필라를 제거하여 도어 개구부를 최대화 시키도록 할 수 있다.
한편, 차량에는, 측면 충돌 시 인체의 상해치를 최소화하기 위한 충돌 하중 흡수 역할을 하기 위한 임팩트빔(3)이 도 1과 같이 도어에 설치된다.
임팩트빔과 관련하여, 종래의 한국등록특허 제10-1090707호(자동차용 도어 임팩트빔 및 그 제조방법)는 사각형의 단면을 가지는 도어 아우터패널과 도어 아우터패널로 입력되는 하중을 흡수시키기 위해 도어에 가로로 설치되는 임팩트빔을 포함하는 자동차용 도어 임팩트빔 및 임팩트빔을 압출 성형하는 제조방법을 개시하고 있다.
다만, 종래의 기술은 도 1에 도시된 바와 같이 임팩트빔(3)이 도어(1)에 가로방향으로 장착된다. 따라서, B 필라를 차량에서 제거한 B 필라리스 차량의 경우, B 필라를 대신하여 측면 충돌 시 충격력 흡수할 구성이 부재한 문제점이 있다.
또한, 단순히 임팩트빔(3)을 세로로 장착하더라도, 종래의 기술은 임팩트빔(3)의 벤딩 과정을 포함하지 않아 임팩트빔(3)을 도어(1)의 곡률을 따라 장착할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 임팩트빔의 벤딩 장치와 관련하여, 도 7의 (a)를 참조하면, 종래의 임팩트빔의 벤딩 장치는 상부금형(5)과 하부금형(7)으로 형성되어, 상부금형에 형성된 오목부(51)와 하부금형에 형성된 오목부(75)가 상부금형(5)이 하방으로 프레스 됨에 따라 벤딩되지 않은 임팩트빔(3a)을 하방으로 눌러 2차원으로 임팩트빔을 벤딩하였다.
도 7의 (b)의 임팩트빔(3a)은 도 7의 (c)와 같이 차량의 T 방향으로만 벤딩된 임팩트빔(3b)을 생성하여, L 방향 벤딩을 위해서는 추가적인 벤딩 공정을 거쳐야 하는 문제가 있다.
한국등록특허 제10-1090707호
본 발명은, 차량의 측면 충돌 시 발생되는 충돌에너지를 흡수할 수 있도록 차량의 상하방향으로 장착되는 임팩트빔이 도어의 곡률에 맞게 벤딩되며 임팩트빔을 도어의 상하방향으로 연장된 임팩트빔의 벤딩 구조를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.
또한 본 발명은, 상부금형과 하부금형의 오목부와 경사부가 임팩트빔을 도어의 곡률에 따라 L 방향 및 T 방향으로 3차원 벤딩시키는 벤딩 장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 각 도어의 측부에 차체의 상하방향으로 장착되어 도어를 상하방향으로 지지하는 임팩트빔;을 포함하며, 임팩트빔은 상단이 루프패널을 지지하도록 연장되고 하단이 로워롤러 장착부까지 연장되도록 형성되며 도어의 곡률을 따라 L 방향 및 T 방향으로 벤딩되는 것을 특징으로 하는 임팩트빔의 벤딩 구조를 제공한다.
바람직하게, 임팩트빔의 상단을 수용하는 절곡부가 형성되며 도어의 상부에 임팩트빔과 중첩되어 장착되는 어퍼브라켓;을 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 어퍼브라켓은,
임팩트빔과 결합하여 루프패널의 측면을 루프패널의 하방에서 지지할 수 있다.
바람직하게, 임팩트빔의 하단을 수용하는 수용부가 형성되며 도어의 하부에 임팩트빔과 중첩되어 장착되는 로워브라켓;을 더 포함할 수 있다.
바람직하게, 로워브라켓은, 수용부의 반대편에 위치한 로워롤러 장착부에 로워롤러가 장착될 수 있다.
또한 본 발명은, 반구형상으로 파인 제 1 오목부와 제 1 오목부를 따라 소정의 각도를 가지고 파인 제 1 경사부가 내측에 형성되는 상부금형; 및 상부금형의 하방에 위치하며 상부에 반구형상으로 파인 제 2 오목부가 형성되고 외측부에 제 1 경사부와 대응되는 경사를 갖는 제 2 경사부가 형성되는 하부금형;을 포함하며, 상부금형이 하방으로 프레스 됨에 따라 제 1 경사부와 제 2 경사부가 상부금형과 하부금형 사이에 위치한 임팩트빔을 T 방향으로 벤딩시키고 제 1 오목부와 제 2 오목부가 임팩트빔을 L 방향으로 벤딩시키는 것을 특징으로 하는 임팩트빔의 벤딩 장치를 제공한다.
바람직하게, 제 1 오목부 및 제 2 오목부의 간격은 도어의 L 방향 곡률에 의해 결정될 수 있다.
바람직하게, 제 1 경사부 및 제 2 경사부의 경사각은 도어의 T 방향 곡률에 의해 결정될 수 있다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 도어에 상하방향으로 장착되는 임팩트빔에 의해 B 필라가 없는 경우에도 측면 충돌 시 도어가 외부 충격력을 흡수 할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명은, 임팩트빔의 상단이 루프패널을 지지하도록 연장 및 벤딩되어 천정강도가 확보되는 이점이 있다.
또한 본 발명은, 임팩트빔의 상단이 어퍼브라켓과 중첩되고 임팩트빔의 하단이 로워브라켓과 중첩되어 도어에 장착됨에 따라 도어와 임팩트빔의 연결강성이 강화되는 이점이 있다.
또한 본 발명은, 임팩트빔을 도어의 곡률에 따라 연장 및 벤딩시켜 디자인 추종성이 개선되고 측면 충돌 시 도어의 강성이 확보되는 이점이 있다.
또한 본 발명은, 단일의 상부금형 및 하부금형으로 임팩트빔을 T 방향 및 L 방향으로 벤딩시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은, 종래의 임팩트빔이 도어에 장착된 모습을 나타낸다.
도 2는, 본 발명의 임팩트빔을 나타낸다.
도 3은, 본 발명의 임팩트빔이 도어에 장착된 모습을 나타낸다.
도 4는, 본 발명의 임팩트빔의 벤딩 구조를 나타낸다.
도 5는, 본 발명의 로워브라켓에 임팩트빔이 수용된 모습을 나타낸다.
도 6의 (a)는, 본 발명의 로워롤러가 로워브라켓에 장착된 모습을 나타낸다.
도 6의 (b)는, 도 6의 (a)의 a-a 단면도를 나타낸다.
도 7의 (a)는, 종래의 임팩트빔의 벤딩 장치를 나타낸다.
도 7의 (b)는, 종래의 임팩트빔의 벤딩 전의 모습을 나타낸다.
도 7의 (c)는, 종래의 임팩트빔의 벤딩 장치에 의해 벤딩된 임팩트빔의 모습을 나타낸다.
도 8의 (a)는, 본 발명의 임팩트빔의 벤딩 장치를 나타낸다.
도 8의 (b)는, 본 발명의 임팩트빔의 벤딩 전의 모습을 나타낸다.
도 8의 (c)는, 본 발명의 임팩트빔의 벤딩 장치에 의해 벤딩된 임팩트빔의 모습을 나타낸다.
이하, 첨부된 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명이 예시적 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일 참조부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부재를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 임팩트빔(13)은 각 도어(1)의 측부에 차체의 상하방향으로 장착되어 도어(1)를 상하방향으로 지지할 수 있다.
임팩트빔(13)이 차량의 상하방향으로 도어(1)에 장착됨에 따라, 측면 충돌 시 충돌강성을 확보하고, 지붕의 무너짐을 방지하는 천정강도(Roof crush resistance)를 확보하며 도어(1)가 하단으로 처지는 처짐 변형을 방지하는 도어(1)의 굽힘강성(bending stiffness)을 확보할 수 있다.
특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량에서 B필라를 삭제한 B 필라리스 차량의 경우, 기존의 B필라를 대신하여 충돌강성, 굽힘강성 및 천정강도를 보강할 부재가 요구된다.
이에 따라, 본 발명의 임팩트빔(13)은 프론트도어와 리어도어에 각각 장착되되, 기존의 B필라를 대신하여 충돌강성을 확보하도록 장착될 수 있다.
또한, 임팩트빔(13)은 상단이 루프패널(30)을 지지하도록 연장되도록 형성됨에 따라 천정강도를 확보할 수 있다.
임팩트빔(13)의 상단은 직접 루프패널(30)을 지지할 수 있고, 또는 도 4에 도시 된 바와 같이 임팩트빔(13)의 상단이 어퍼브라켓(11)에 수용되고, 어퍼브라켓(11)이 루프패널(30)의 측면을 루프패널(30)의 하방에서 지지하도록 함에 따라 결과적으로 임팩트빔(13)과 어퍼브라켓(11)이 루프패널(30)을 지지하도록 구성할 수도 있다.
어퍼브라켓(11)의 절곡부(111)에 임팩트빔(13)의 상단이 수용되며, 이때 임팩트빔(13)의 상단은 압착되어 절곡부(111)에 수용될 수 있고, 어퍼브라켓(11)은 도어(1)의 상부에 임팩트빔(13)과 중첩되어 장착될 수 있다.
임팩트빔(13)이 절곡부(111)에 수용되어 도어(1)에 어퍼브라켓(11)과 중첩되어 장착됨에 따라, 그 연결강성이 증대될 수 있다.
임팩트빔(13)은 도어(1)의 곡률을 따라 L 방향(차량의 전후 방향) 및 T 방향(차폭 방향)으로 벤딩될 수 있다. 이 때, 임팩트빔(13)은 도어(1)의 측면 곡률뿐만 아니라 차량에 장착되는 창문의 곡률에 따른 창틀(20)의 곡률, 도어(1)의 파팅 라인 등을 고려하여 L 방향 및 T 방향으로 벤딩될 수 있다.
주변 구성의 레이아웃을 다양하게 변형하더라도 이에 맞게 임팩트빔(13)을 벤딩시킴에 따라 디자인 자유도가 향상될 수 있다.
도 5는, 본 발명의 로워브라켓(15)에 임팩트빔(13)이 수용된 모습을 나타낸다.
임팩트빔(13)은, 하단이 로워롤러 장착부까지 연장되도록 형성되어 도어(1)의 굽힘강성을 확보할 수 있다.
로워브라켓(15)의 수용부(151)에 임팩트빔(13)의 하단이 수용되며, 이때 임팩트빔(13)은 수용부(151)에 안착되고, 로워브라켓(15)이 도어(1)에 용접 됨에 따라 임팩트빔(13)과 로워브라켓(15)은 중첩하여 도어(1)에 장착될 수 있다.
로워브라켓(15)에 수용부(151)가 형성되어 임팩트빔(13)을 도어(1)와 결합시킴에 따라 도어(1)와 임팩트빔(13)의 연결강성이 증대될 수 있다.
본 발명의 임팩트빔(13)은, 프론트도어와 리어도어가 대향하여 슬라이딩 되는 대향형 슬라이딩 도어(1)에 장착될 수 있다.
대향형 슬라이딩 도어(1)는 프론트도어와 리어도어를 이동시키기 위해, 도어(1)의 상하방향의 중앙에 장착되는 센터레일, 센터레일에 대응되도록 차체에 장착되는 센터롤러, 차체의 하부에 장착되는 로워레일(50) 및 로워레일(50)에 대응되도록 도어(1)의 하부에 장착되는 로워롤러(40)를 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 로워롤러(40)는, 로워브라켓(15)의 수용부(151)의 반대편에 위치한 로워롤러 장착부에 장착될 수 있다.
로워롤러(40)가 로워롤러 장착부에 장착되어 로워브라켓(15) 및 임팩트빔(13)과 중첩되어 도어(1)에 장착됨에 따라 그 연결강성이 증대되는 이점이 있따.
임팩트빔(13)을 T 방향으로 벤딩시키고, 임팩트빔(13)의 상단을 어퍼브라켓(11)에 고정시키고 하단을 로워브라켓(15)에 고정시킴에 따라, 임팩트빔(13)은 도어(1)의 곡률을 따라 상하방향으로 연장되어 상부에서는 루프패널(30)을 효과적으로 지지할 수 있으며 하부에서는 사이드실(2)과의 오버랩이 증대되고 도어(1)의 지지강성이 확보될 수 있다.
도 8은, 본 발명의 임팩트빔(13)을 벤딩하기 위한 임팩트빔(13)의 벤딩 장치를 나타낸다.
도 8의 (a)를 참조하면, 본 발명의 임팩트빔(13)의 벤딩 장치는 상부금형(60) 및 하부금형(70)을 포함할 수 있다.
상부금형(60)은, 반구형상으로 파인 제 1 오목부(61)와 제 1 오목부(61)를 따라 소정의 각도를 가지고 파인 제 1 경사부(63)가 내측에 형성되며, 하부금형(70)은, 상부금형(60)의 하방에 위치하며 상부에 반구형상으로 파인 제 2 오목부(71)가 형성되고 외측부에 제 1 경사부(63)와 대응되는 경사를 갖는 제 2 경사부(73)가 형성될 수 있다.
상부금형(60)이 하방으로 프레스 됨에 따라 제 1 경사부(63)와 제 2 경사부(73)가 상부금형(60)과 하부금형(70) 사이에 위치한 최초 위치의 임팩트빔(13a)을 T 방향으로 벤딩시키고(임팩트빔은 13b에 표시된 위치로 이동), 제 1 경사부(63) 및 제 2 경사부(73)의 벤딩에 따라 제 1 오목부(61)와 제 2 오목부(71) 사이에 위치하게 된 임팩트빔(13)은 상부금형(60)이 하방으로 이동함에 따라 제 1 오목부(61)와 제 2 오목부(71)에 의해 L 방향으로 벤딩되어(임팩트빔은 13c에 표시된 위치로 이동) 최종적으로 제 2 오목부(71)에 위치하게 된다.
제 1 오목부(61) 및 제 2 오목부(71)의 간격은 도어(1)의 L 방향 곡률에 의해 결정될 수 있고, 제 1 경사부(63) 및 제 2 경사부(73)의 경사각은 도어(1)의 T 방향 곡률에 의해 결정될 수 있다.
제 1 오목부(61) 및 제 2 오목부(71)의 간격은 도어(1)의 L 방향 곡률뿐만 아니라 어퍼브라켓(11)과 로워브라켓(15)의 위치를 고려하여 결정될 수 있고, 창틀(20)의 L 방향 곡률 등 임팩트빔(13)의 L 방향 곡률을 결정하는 요소에 따라 변경될 수 있다.
제 1 경사부(63) 및 제 2 경사부(73)의 경사각 또한 도어(1)의 T 방향 곡률뿐만 아니라 어퍼브라켓(11)과 로워브라켓(15)의 위치, 창틀(20)의 T 방향 곡률 등 임팩트빔(13)의 T 방향 곡률을 결정하는 요소에 따라 변경될 수 있다.
본 발명의 임팩트빔(13)의 벤딩 장치에 의해 도 8의 (b)에 도시된 벤딩 전의 임팩트 빔은 상기 벤딩 과정을 거쳐 도 8의 (c)와 같이 L 방향 및 T 방향으로 3차원 벤딩될 수 있다.
본 발명의 목적 및 효과는 하기의 설명에 의해서 자연스럽게 이해되거나 보다 분명해 질 수 있으며, 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
1: 도어
2: 사이드실
11: 어퍼브라켓
13: 임팩트빔
15: 로워브라켓
20: 창틀
30: 루프패널
40: 로워롤러
50: 로워레일
60: 상부금형
61: 제 1 오목부
63: 제 1 경사부
70: 하부금형
71: 제 2 오목부
73: 제 2 경사부
111: 절곡부
151: 수용부

Claims (8)

  1. 각 도어의 측부에 차체의 상하방향으로 장착되어 상기 도어를 상하방향으로 지지하는 임팩트빔은 상단이 루프패널을 지지하도록 연장되고 하단이 로워롤러 장착부까지 연장되도록 형성된 임팩트빔의 벤딩 장치에 있어서,
    반구형상으로 파인 제 1 오목부와 상기 제 1 오목부를 따라 소정의 각도를 가지고 파인 제 1 경사부가 내측에 형성되는 상부금형; 및
    상기 상부금형의 하방에 위치하며 상부에 반구형상으로 파인 제 2 오목부가 형성되고 외측부에 상기 제 1 경사부와 대응되는 경사를 갖는 제 2 경사부가 형성되는 하부금형;을 포함하며,
    상기 상부금형이 하방으로 프레스 됨에 따라 상기 제 1 경사부와 제 2 경사부가 상부금형과 하부금형 사이에 위치한 임팩트빔을 T 방향으로 벤딩시키고 제 1 오목부와 제 2 오목부가 상기 임팩트빔을 L 방향으로 벤딩시키는 것을 특징으로 하는 임팩트빔의 벤딩 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 임팩트빔의 상단을 수용하는 절곡부가 형성되며 상기 도어의 상부에 상기 임팩트빔과 중첩되어 장착되는 어퍼브라켓;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임팩트빔의 벤딩 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 어퍼브라켓은,
    상기 임팩트빔과 결합하여 상기 루프패널의 측면을 상기 루프패널의 하방에서 지지하는 것을 특징으로 하는 임팩트빔의 벤딩 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 임팩트빔의 하단을 수용하는 수용부가 형성되며 상기 도어의 하부에 상기 임팩트빔과 중첩되어 장착되는 로워브라켓;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임팩트빔의 벤딩 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 로워브라켓은,
    상기 수용부의 반대편에 위치한 로워롤러 장착부에 로워롤러가 장착되는 것을 특징으로 하는 임팩트빔의 벤딩 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 오목부 및 제 2 오목부의 간격은 도어의 L 방향 곡률에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 임팩트빔의 벤딩 장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 경사부 및 제 2 경사부의 경사각은 도어의 T 방향 곡률에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 임팩트빔의 벤딩 장치.
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