KR101189420B1

KR101189420B1 - 센터필러 어퍼 연결구조

Info

Publication number: KR101189420B1
Application number: KR20100060769A
Authority: KR
Inventors: 박창욱; 김재화
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2010-06-25
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2012-10-10
Also published as: KR20120000417A

Abstract

본 발명은 센터필러 어퍼 연결구조에 관한 것으로, 루프패널에 결합되는 루프레일 멤버와, 센터필러에 결합되는 센터필러 어퍼를 연결하는 센터필러 어퍼 조인트 노드를 포함하며, 상기 센터필러 어퍼 조인트 노드는 상기 센터필러 어퍼에 결합되는 하측 결합부, 상기 루프레일 멤버의 단부가 끼움 결합되는 상측 결합부, 및 상기 하측 및 상측 결합부 사이에 구비되는 강성 보강부를 포함한다.

Description

센터필러 어퍼 연결구조{Connecting structure of center pillar upper}

본 발명은 센터필러 어퍼 연결구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 루프패널에 장착된 루프레일과 센터필러 어퍼의 결합 강성을 증대시켜 차체 침입량을 최소화하는 센터필러 어퍼 연결구조에 관한 것이다.

일반적으로 센터필러는 리어도어를 장착 지지하는 역할을 담당함과 동시에, 측면부 골격 강성을 증대시켜 측면 충돌시 외부의 충격을 흡수함과 동시에, 실내로의 충돌 침입을 최소화하는 구성이다.

그리고 상기 센터필러의 내측에는 강도 증대를 위해 센터필러 어퍼가 장착되며, 상기 센터필러 어퍼는 루프패널에 결합된 루프레일과 결합된다.

도 1은 종래기술인 센터필러 연결구조를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 표시된 A-A선 단면도이며, 도 3은 도 1에 표시된 B-B선 단면도이다.

한편, 종래기술인 센터필러 연결구조는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 프런트 도어와 리어 도어 사이에 구비되는 센터필러(10)와, 루프패널(21) 중앙에 차 폭방향으로 구비되는 루프레일(20)과, 상기 센터필러(10)에 내장되고 상기 루프레일(20)과 결합되는 센터필러 어퍼(30)를 포함한다.

즉, 상기 센터필러(10)는 인너패널(11)과 아웃터패널(12)을 포함하며, 상기 인너패널(11)과 아웃터패널(12) 사이에는 강성을 증대시키기 위한 센터필러 어퍼(30)가 장착되고, 상기 센터필러 어퍼(30)는 하부가 인너패널(11)과 아웃터패널(12)에 각각 용접 결합되고, 상부가 루프레일(20)의 단부와 용접 결합된다.

그리고 상기 루프레일(20)은 도 3에 도시된 바와 같이, 패널을 'ㄷ'자 형태로 절곡하여 형성되며, 절곡된 루프레일(20)의 양측 단부를 상기 루프패널(21)의 저면에 차 폭방향으로 배치한 상태로 용접하여 결합한다.

이와 같이 종래기술인 센터필러 연결구조는 센터필러 어퍼(30)와 루프레일(20)를 연결함으로써 루프패널(21) 및 센터필러(10)의 강성을 증대시키며, 그에 따라 측면 충돌시 차실내로의 침입량을 감소시킨다.

그러나 종래기술인 센터필러 연결구조에서 루프레일(20)과 센터필러 어퍼(30)의 결합 부분은 도 2에 표시된 'C' 부분과 같이, 수평방향으로는 충분한 결합 면적을 형성하여 차체 지붕으로부터의 충격력을 충분히 흡수할 수 있지만, 수직방향으로는 결합 면적이 취약하여 측면 충돌시 센터필러 어퍼(30)와 센터 루프레일(20)의 결합 부분(도 2에 표시된 'C'부분)이 쉽게 절곡되면서 차실내로 침입량이 증가하며, 이에 따라 탑승객의 안전성을 저하시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 루프패널에 장착되는 루프레일 멤버를 사각 파이프형태로 형성하고, 상기 루프레일 멤버와 센터필러 어퍼를 센터필러 어퍼 조인트 노드를 이용하여 결합함으로써 결합 면적 증대로 인해 결합 강성을 크게 증대시킬 수 있고, 그에 따라 측면 충돌시 차실내로의 침입량을 최소화하여 탑승객의 안전성을 증대시킬 수 있는 센터필러 어퍼 연결구조를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 센터필러 어퍼 연결구조는 루프패널에 결합되는 루프레일 멤버와, 센터필러에 결합되는 센터필러 어퍼를 연결하는 센터필러 어퍼 조인트 노드를 포함하며, 상기 센터필러 어퍼 조인트 노드는 상기 센터필러 어퍼에 결합되는 하측 결합부, 상기 루프레일 멤버의 단부가 끼움 결합되는 상측 결합부, 및 상기 하측 및 상측 결합부 사이에 구비되는 강성 보강부를 포함한다.

상기 상측 결합부는 루프레일 멤버의 저면을 지지하는 수평면과, 상기 수평면의 양측 단부로부터 상향 절곡되고 루프레일 멤버 측면을 지지하는 좌측 및 우측 수직면을 포함한다.

상기 상측 결합부는 상기 좌측 및 우측 수직면의 상면을 연결하는 지지면을 포함하며, 상기 지지면에는 루프레일 멤버의 단부에 연장 형성되는 걸림부가 걸려서 지지된다.

상기 루프레일 멤버는 속이 파이프 형태로 형성된다.

상기 루프레일 멤버와 상측 결합부는 끼움 결합 후 밀착면을 따라 용접된다.

상기와 같이 본 발명은 사각 파이프 형태로 루프레일 멤버를 형성하고, 상기 루프레일 멤버와 센터필러 어퍼를 센터필러 어퍼 조인트 노드를 이용하여 결합함으로써 결합 강성을 증대시킬 수 있고, 그에 따라 측면 충돌시 차실내로의 침입량을 최소화시킬 수 있으며, 탑승객의 안전성을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술인 센터필러 연결구조를 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 표시된 A-A선 단면도.
도 3은 도 1에 표시된 B-B선 단면도.
도 4는 본 발명인 센터필러 어퍼 연결구조를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명인 센터필러 어퍼 조인트 노드의 사시도.
도 6은 본 발명인 센터필러 어퍼 연결구조를 나타낸 측면도.
도 7은 본 발명인 센터필러 어퍼 연결구조를 나타낸 측단면도.
도 8은 도 6에 표시된 D-D선 단면도.
도 9는 도 6에 표시된 E-E선 단면도.
도 10은 본 발명인 센터필러 어퍼 연결구조의 작용 상태도.

본 발명인 센터필러 어퍼 연결구조는 루프패널(100)에 결합되는 루프레일 멤버(200)와, 센터필러(300)에 내장되는 센터필러 어퍼(400)를 센터필러 어퍼 조인트 노드(500)를 이용하여 결합함으로써 상기 루프레일 멤버(200)와 센터필러 어퍼(400)의 결합 강성을 증대시킬 수 있어, 차량 충돌시 루프패널(100) 및 센터패널(300)이 충격력을 충분히 흡수하여 차실내로의 침입량을 감소시키는 기술이다.

이하, 본 발명인 센터필러 어퍼 연결구조를 첨부된 도 4 내지 도 10을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명인 센터필러 어퍼 연결구조는 도 4에 도시된 바와 같이, 차체 지붕을 형성하는 루프패널(100), 상기 루프패널(100) 저면에 구비되는 루프레일 멤버(200), 프런트 도어와 리어 도어 사이에 구비되는 센터필러(300), 상기 센터필러(300)에 내장되고 센터필러(300)의 강성을 증대시키는 센터필러 어퍼(400), 및 상기 루프레일 멤버(200)와 센터필러 어퍼(400)를 연결하는 센터필러 어퍼 조인트 노드(500)를 포함한다.

여기서 상기 루프패널(100)은 종래기술에서 전술한 루프패널과 동일한 구성과 기능을 가지기에 중복되는 설명은 생략한다.

루프레일 멤버(200)는 상기 루프패널(100)의 저면 중앙에 차 폭방향으로 구비된다. 그리고 상기 루프레일 멤버(200)는 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 속이 빈 사각 파이프 형태로 형성되며, 이를 통해 비틀림 강성 및 후술되는 센터필러 어퍼 조인트 노드(500)와의 결합면적을 증대시켜 결합 강성을 증대시킬 수 있다.

센터필러(300)는 인너 패널과, 아웃터 패널을 포함하며, 하부는 사이드실과 결합되고, 상부는 센터필러 어퍼(400)를 통해 루프패널(100)과 연결된다.

한편, 상기 센터필러(300)는 종래기술에서 전술한 센터필러와 동일한 구성과 기능을 가지기에 중복되는 설명은 생략한다.

센터필러 어퍼(400)는 센터필러(300)의 골격 강성을 증대시키는 것으로, 인너 패널과 아웃터 패널 사이에 구비된다.

센터필러 어퍼 조인트 노드(500)는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 루프레일 멤버(200)와 센터필러 어퍼(400)의 결합 강성을 증대시키기 위한 것으로, 상기 센터필러 어퍼(400)에 결합되고 내부에 길이방향으로 관통된 중공이 형성된 하측 결합부(510)(도 9 참조), 상기 하측 결합부(510) 상부에 형성되고 상기 루프레일 멤버(200)의 단부가 끼움 결합되는 상측 결합부(520), 및 상기 하측 및 상측 결합부(510)(520) 사이에 형성되고 루프사이드부(600)에 내장되어 하측 및 상측 결합부(510)(520)의 강성을 증대시키는 강성 보강부(530)를 포함한다.

여기서 하측 결합부(510), 및 강성 보강부(530)는 속이 빈 파이프 형상으로 형성하여 비틀림 강성을 증대시킴으로써 차량 충돌시 충격력을 보다 효과적으로 흡수시킬 수 있다.

그리고 상기 상측 결합부(520)는 루프레일 멤버(200)의 저면을 지지하는 수평면(521)과, 상기 수평면(521)의 양측 단부로부터 상향 절곡되고 루프레일 멤버(200) 측면을 지지하는 좌측 및 우측 수직면(522)(523), 및 상기 좌측 및 우측 수직면(522)(523)의 상부면을 연결하고 루프레일 멤버(200)의 단부에 연장 형성되는 걸림부(210)가 지지되는 지지면(524)을 포함한다.

즉, 상기 수평면(521), 좌측 및 우측 수직면(522)(523), 지지면(524)은 사각박스 형태로 형성되면서 그 중앙에 삽입홈을 형성하며, 상기 삽입홈에 루프레일 멤버(200)가 삽입되면서 루프레일 멤버(200)와 상측 결합부(520)의 결합 면적 증대로 인하여 결합 강성을 증대시킬 수 있다.

다시 말해, 상측 결합부(520)에 루프레일 멤버(200)를 끼움 결합함과 동시에 상측 결합부(520)의 지지면(524)에 루프레일 멤버(200)의 걸림부(210)가 안착되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 'Z' 또는 지그재그 형상의 밀착면을 형성하면서 결합 강성을 증대시킬 수 있다. 더욱이 상기 밀착면을 따라 용접함으로써 상측 결합부(520)에 루프레일 멤버(200) 결합 강성을 더욱 증대시킬 수 있다.

따라서 종래기술에서는 루프레일 패널과 센터필러 어퍼가 선접촉됨으로써 결합 강성이 취약한 문제점이 있었지만, 본 발명에서는 루프레일 멤버(200)를 사각 파이프 형상으로 형성하고, 센터필러 어퍼 조인트 노드(500)를 이용하여 센터필러 어퍼(400)와 면접촉됨으로써 결합 강성을 크게 증대시킬 수 있다.

더욱이 루프레일 멤버(200)의 선단에 걸림부(210)를 형성하여 지지면(524)에 지지시킴으로써 상하방향의 지지 강성 및 용접 면적을 더욱 증대시킬 수 있다.

이하, 본 발명인 센터필러 어퍼 연결구조의 충돌시 작용상태를 설명한다.

먼저, 차량의 주행중 측면 충돌사고가 발생하면, 측면에 충돌되는 물체에 의해 센터필러(300)와 센터필러 어퍼(400)가 충격력의 일부를 흡수함과 동시에, 나머지 충격력에 의해 차실내로 침입하게 되는데, 이때 센터필러 어퍼(400)는 센터필러 어퍼 조인트 노드(500)에 의해 루프레일 멤버(200)와 결합되어 있어 충격력을 다시 한번 흡수하며, 이에 따라 차실내로의 침입량을 크게 감소시킨다.

즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 우측면에서 충돌하중이 입력되면, 종래기술에 기재된 센터필러 연결구조는 'a' 만큼 실내로 침입하게 되는데, 본 발명에 기재된 센터필러 어퍼 연결구조는 'b' 만큼 실내로 침입하게 되어 'c' 만큼의 생존공간을 확보하게 된다.

따라서 본 발명인 센터필러 어퍼 연결구조는 사각 파이프 형상으로 형성한 루프레일 멤버(200)와, 상기 루프레일 멤버(200)가 끼움 결합되도록 센터 필러 어퍼(400)의 상단에 센터필러 어퍼 조인트 노드(500)를 형성하여 결합 강성을 증대시킴으로써 측면 충돌시 안전성을 증대시킬 수 있다.

100: 루프패널 200: 루프레일 멤버
210: 돌출부 300: 센터필러
400: 센터필러 어퍼 500: 센터필러 어퍼 조인트 노드
510: 하측 결합부 520: 상측 결합부
530: 강성 보강부

Claims

루프패널에 결합되는 루프레일 멤버와, 센터필러에 결합되는 센터필러 어퍼를 연결하는 센터필러 어퍼 조인트 노드를 포함하며,
상기 센터필러 어퍼 조인트 노드는 상기 센터필러 어퍼에 결합되는 하측 결합부, 상기 루프레일 멤버의 단부가 끼움 결합되는 상측 결합부, 및 상기 하측 및 상측 결합부 사이에 구비되는 강성 보강부를 포함하며,
상기 상측 결합부는 루프레일 멤버의 저면을 지지하는 수평면과, 상기 수평면의 양측 단부로부터 상향 절곡되고 루프레일 멤버 측면을 지지하는 좌측 및 우측 수직면을 포함하는 센터필러 어퍼 연결구조.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 상측 결합부는 상기 좌측 및 우측 수직면의 상면을 연결하는 지지면을 포함하며,
상기 지지면에는 루프레일 멤버의 단부에 연장 형성되는 걸림부가 걸려서 지지되는 센터필러 어퍼 연결구조.
청구항 1에 있어서,
상기 루프레일 멤버와 상측 결합부는 끼움 결합 후 밀착면을 따라 용접되는 센터필러 어퍼 연결구조.