KR101370729B1 - 센터 필러 상부 결합 구조 - Google Patents

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Abstract

센터 필러의 상부와 루프 사이드 레일의 결합 강도, 강성을 향상시킬 수 있는 센터 필러 상부 결합 구조를 얻는다. 루프 사이드 레일 아우터 패널(36)에는, 센터 필러(16)와의 결합부에 차량 내측으로 움푹 들어간 오목부(38)가 형성되어 있다. 루프 사이드 레일 아우터 패널의 상부에는, 오목부를 막는 상부 연장 설치부(42)가 설치되어 있고, 상부 연장 설치부의 상단부가 루프 사이드 레일 아우터 패널에 접합되어 있다. 차량 배면에서 보아 오목부의 상면(38D)은, 루프 사이드 레일(22)의 단면의 도심(64)보다도 차량 상방에 설치되어 있다. 이에 의해, 센터 필러의 단면의 도심(60)의 차량 상방에, 센터 필러 보강재(32)와 루프 사이드 레일 아우터 패널의 오목부에 의한 센터 필러의 단면의 가상 도심(62)이 형성되고, 이 가상 도심이 루프 사이드 레일의 단면의 도심(64)과 교차하고 있다.

Description

센터 필러 상부 결합 구조 {CENTER PILLAR UPPER PORTION JOINING STRUCTURE}
본 발명은, 센터 필러와 루프 사이드 레일을 결합하는 센터 필러 상부 결합 구조에 관한 것이다.
하기 특허문헌 1에는, 센터 필러 보강재의 상부가 루프 사이드 레일 아우터의 차량 외측으로부터 덮이도록 배치된 센터 필러와 루프 사이드 레일의 결합 구조가 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2003-212148호 공보
상기 특허문헌 1에 기재된 구조에서는, 루프 사이드 레일이 차량 전후 방향으로 대략 균일 단면으로 통과하고 있고, 센터 필러 보강재의 상부가 루프 사이드 레일 아우터의 외측면에 덮이도록 접합되어 있기 때문에, 차량 전후 방향으로 통과하고 있는 루프 사이드 레일의 단면의 도심(圖心)과, 센터 필러의 단면의 도심이 연결되어 있지 않아 결합 손실이 있다. 이로 인해, 센터 필러의 상부와 루프 사이드 레일의 결합 강도, 강성 면에서 개선의 여지가 있다.
본 발명은 상기 사실을 고려하여, 센터 필러의 상부와 루프 사이드 레일의 결합 강도, 강성을 향상시킬 수 있는 센터 필러 상부 결합 구조를 얻는 것이 목적이다.
본 발명에 관한 제1 형태의 센터 필러 상부 결합 구조는, 차량 측부에 차량 상하 방향을 따라서 연장되는 센터 필러와, 상기 센터 필러의 차량 상방측에 배치되어 차량 전후 방향을 따라서 연장되는 루프 사이드 레일을 결합하는 센터 필러 상부 결합 구조이며, 상기 루프 사이드 레일의 차량 폭 방향 외측의 벽을 구성하는 사이드 레일 아우터의 외벽면의 하부측에 설치되고, 차량 내측으로 움푹 들어간 동시에 차량 하방측이 개방되고, 또한 상면이 상기 루프 사이드 레일의 단면의 도심보다도 차량 상방에 배치된 오목부와, 상기 센터 필러의 차량 폭 방향 외측의 벽을 구성하는 센터 필러 보강재의 상부에 연장 설치되며, 상기 오목부를 막도록 상기 사이드 레일 아우터에 결합되는 상부 결합부를 갖는 것이다.
본 발명에 관한 제2 형태의 센터 필러 상부 결합 구조는, 제1 형태의 센터 필러 상부 결합 구조에 있어서, 차량 전후 방향에서 보아 상기 오목부의 저면의 하단부가, 상기 센터 필러의 차량 전후의 정합 플랜지 위치를 차량 상방으로 연장한 연장선과 대략 일치하도록 배치되어 있는 것이다.
본 발명에 관한 제3 형태의 센터 필러 상부 결합 구조는, 제1 형태 또는 제2 형태의 센터 필러 상부 결합 구조에 있어서, 상기 센터 필러 보강재와 상기 사이드 레일 아우터와의 결합부에 설치되고, 차량 측면에서 보아 상기 센터 필러 보강재의 상부에 각각 원호 형상으로 형성된 전후 한 쌍의 원호 형상 접속부의 종단부의 사이에, 상기 오목부가 배치되어 있는 것이다.
본 발명에 관한 제1 형태의 센터 필러 상부 결합 구조에 의하면, 루프 사이드 레일의 차량 폭 방향 외측의 벽을 구성하는 사이드 레일 아우터의 외벽면의 하부측에, 차량 내측으로 움푹 들어간 동시에 차량 하방측이 개방된 오목부가 설치되어 있고, 오목부의 상면이 루프 사이드 레일의 단면 도심보다도 차량 상방에 배치되어 있다. 또한, 센터 필러의 차량 폭 방향 외측의 벽을 구성하는 센터 필러 보강재의 상부에 연장 설치된 상부 결합부가, 오목부를 막도록 사이드 레일 아우터에 결합되어 있다. 이에 의해, 센터 필러의 단면의 도심의 차량 상방측에, 센터 필러 보강재와 사이드 레일 아우터의 오목부로 구성되는 폐단면의 도심에 의한 센터 필러의 단면의 가상 도심이 형성된다. 이에 의해, 루프 사이드 레일의 단면의 도심과 센터 필러의 단면 가상 도심을 차량 측면에서 보아 교차시킬 수 있고, 센터 필러의 상부와 루프 사이드 레일의 결합 강도, 강성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 관한 제2 형태의 센터 필러 상부 결합 구조에 의하면, 차량 전후 방향에서 보아 오목부의 저면의 하단부가, 센터 필러의 차량 전후의 정합 플랜지 위치를 차량 상방으로 연장한 연장선과 대략 일치하도록 배치되어 있고, 루프 사이드 레일의 단면의 도심과 센터 필러의 단면의 가상 도심을 원활하게 연결할 수 있다. 이로 인해, 센터 필러의 상부와 루프 사이드 레일의 결합 강도, 강성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
본 발명에 관한 제3 형태의 센터 필러 상부 결합 구조에 의하면, 센터 필러 보강재와 사이드 레일 아우터와의 결합부에, 차량 측면에서 보아 상기 센터 필러 보강재의 상부에 각각 원호 형상으로 형성된 전후 한 쌍의 원호 형상 접속부가 설치되어 있고, 전후 한 쌍의 원호 형상 접속부의 종단부 사이에, 사이드 레일 아우터의 오목부가 배치되어 있다. 이에 의해, 차량의 전방면 충돌에 의해 발생하는 루프 사이드 레일 축력에 대하여, 사이드 레일 아우터의 오목부에 의한 강도 저하를 억제할 수 있다.
본 발명에 관한 센터 필러 상부 결합 구조에 의하면, 센터 필러의 상부와 루프 사이드 레일의 결합 강도, 강성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 차체 측부의 개략 구성을 도시하는 측면도이다.
도 2는 일 실시 형태에 관한 센터 필러 상부 결합 구조를 도시하는 사시도이고, 센터 필러의 상부와 루프 사이드 레일의 결합부 부근을 차량 외측에서 본 도면이다.
도 3은 도 2 중의 3-3선에 있어서의 센터 필러 상부와 루프 사이드 레일의 결합부 부근을 도시하는 종단면도이다.
도 4는 일 실시 형태에 관한 센터 필러 상부 결합 구조에 있어서의 센터 필러의 단면 도심 및 센터 필러의 단면의 가상 도심과 루프 사이드 레일의 단면 도심을 모식적으로 도시한 도면이다.
도 5는 비교예에 관한 센터 필러 상부 결합 구조를 도시하는 도면이고, 센터 필러의 상부와 루프 사이드 레일의 결합부 부근을 도시하는 종단면도이다.
도 6은 비교예에 관한 센터 필러 상부 결합 구조에 있어서의 센터 필러 단면 도심과 루프 사이드 레일의 단면 도심을 모식적으로 도시한 도면이다.
이하, 도 1 내지 도 4를 이용하여, 본 발명에 관한 센터 필러 상부 결합 구조의 일 실시 형태에 대해서 설명한다. 또한, 이들 도면에서 적절하게 표시되는 화살표 FR은 차량 전방측을 나타내고 있고, 화살표 UP은 차량 상방측을 나타내고 있으며, 화살표 OUT은 차량 폭 방향 외측을 나타내고 있다.
도 1에는, 본 실시 형태의 센터 필러 상부 결합 구조(28)가 적용된 자동차(10; 차량)의 일부가 모식적인 측면도로 도시되어 있다. 도 2에는, 센터 필러 상부 결합 구조(28)가 차량 외측에서 본 사시도로 도시되어 있고, 도 3에는, 도 2의 3-3 선을 따른 센터 필러 상부 결합 구조(28)의 종단면도가 도시되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 차체 측부(12)에는, 차량 전방측부터 순서대로 프론트 필러(14), 센터 필러(16) 및 리어 필러(18)가 배치되어 있다. 또한, 프론트 필러(14), 센터 필러(16) 및 리어 필러(18)는 자동차(10)의 양쪽 사이드에 좌우 한쌍 설치되어 있다. 센터 필러(16)는, 차체 측부(12)에 형성된 프론트 도어용 개구부(20A) 및 리어 도어용 개구부(20B) 사이에 배치되어, 대략 차량 상하 방향을 길이 방향으로 하는 차체 골격 부재로 되어 있다.
센터 필러(16)의 상단부(16A)는, 루프 사이드 레일(22)에 있어서의 차량 전후 방향의 중간부(22A)에 결합되어 있다. 루프 사이드 레일(22)은, 차량 상부에 배치된 루프 패널(52; 도 2 및 도 3을 참조)의 양쪽 사이드에서 대략 차량 전후 방향을 길이 방향으로 해서 배치된 차체 골격 부재로 되어 있다. 즉, 루프 사이드 레일(22)은, 프론트 도어용 개구부(20A) 및 리어 도어용 개구부(20B)의 상부 테두리를 따라 대략 차량 전후 방향으로 배치되어 있다. 센터 필러(16)와 루프 사이드 레일(22)의 결합부는 대략 T자 형상으로 형성되어 있다. 또한, 센터 필러(16)의 하단부(16B)는, 로커(24)에 있어서의 차체 전후 방향의 중간부에 결합되어 있다. 로커(24)는, 차체 하부의 양쪽 사이드에 있어서 대략 차량 전후 방향을 길이 방향으로 해서 배치된 차체 골격 부재로 되어 있다. 즉, 로커(24)는 프론트 도어용 개구부(20A) 및 리어 도어용 개구부(20B)의 하부 테두리를 따라 대략 차량 전후 방향으로 배치되어 있다.
리어 필러(18)의 상단부(18A)는, 루프 사이드 레일(22)에 있어서의 차체 전후 방향의 후단부(22B)에 결합되어 있다. 리어 필러(18)의 하부에는, 차량 전방측으로 굴곡되어서 차량 하방측으로 연장된 하측 부재(19)가 설치되어 있고, 하측 부재(19)의 하단부는, 로커(24)에 있어서의 차체 전후 방향의 후단부(24A)에 결합되어 있다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 센터 필러(16)는, 차량 폭 방향 내측에 배치된 센터 필러 이너 패널(30)과, 이 센터 필러 이너 패널(30)의 차량 폭 방향 외측에 배치된 센터 필러 보강재(32)를 구비하고 있다. 또한, 루프 사이드 레일(22)은, 차량 폭 방향 내측에 배치된 루프 사이드 레일 이너 패널(34)과, 이 루프 사이드 레일 이너 패널(34)의 차량 폭 방향 외측에 배치된 루프 사이드 레일 아우터 패널(사이드 레일 아우터; 36)을 구비하고 있다. 또한, 루프 사이드 레일 아우터 패널(36) 및 센터 필러 보강재(32)의 차량 폭 방향의 더 외측에는, 사이드 멤버 아우터(사이드 아우터 패널이라고도 한다; 50)가 배치되어 있다.
루프 사이드 레일 이너 패널(34)은, 루프 사이드 레일(22)의 차량 폭 방향 내측 부위를 구성하고, 차량 상부에서 차량 전후 방향을 길이 방향으로 해서 배치되어 있다. 도 3 등에 도시된 바와 같이, 루프 사이드 레일 이너 패널(34)은, 대략 차량 상하 방향 및 차량 전후 방향을 따라서 배치되는 단면이 대략 L자 형상의 측벽부(34A)와, 측벽부(34A)의 상단부로부터 차량 폭 방향 내측으로 연장된 상측 플랜지부(34B)와, 측벽부(34A)의 하단부로부터 차량 경사 외측 하방으로 연장된 하측 플랜지부(34C)를 구비하고 있다.
루프 사이드 레일 아우터 패널(36)은, 루프 사이드 레일 이너 패널(34)의 차량 폭 방향 외측에 배치되어 차량 전후 방향으로 연장되어 있고, 도 2에 도시된 바와 같이, 차량 폭 방향 내측으로 개구된 대략 단면 해트(hat) 형상으로 되어 있다. 루프 사이드 레일 아우터 패널(36)은, 대략 차량 폭 방향을 따라서 배치되는 상벽(36A)과, 상벽(36A)의 차량 폭 방향 외측단부로부터 차량 경사 외측 하방을 따라 배치되는 외측벽(36B)과, 외측벽(36B)의 하단부로부터 차량 폭 방향 내측 하방을 따라 배치되는 하벽(36C)과, 상벽(36A)의 차량 폭 방향 내측단부에 형성되는 상측 플랜지부(36D)와, 하벽(36C)의 차량 폭 방향 내측단부에 형성되는 하측 플랜지부(36E)를 구비하고 있다.
루프 사이드 레일 아우터 패널(36)은, 상측 플랜지부(36D)가 루프 사이드 레일 이너 패널(34)의 상측 플랜지부(34B)의 차량 상측에 겹쳐져 용접에 의해 접합되고, 하측 플랜지부(36E)가 루프 사이드 레일 이너 패널(34)의 하측 플랜지부(34C)의 차량 폭 방향 외측에 겹쳐져 용접에 의해 접합되어 있다.
또한, 루프 사이드 레일 아우터 패널(36)의 상측 플랜지부(36D)의 차량 상측에는, 사이드 멤버 아우터(50)의 상부의 차량 내측단부에 형성된 플랜지부(50A)가 겹쳐져 용접에 의해 접합되어 있다. 사이드 멤버 아우터(50)의 플랜지부(50A)의 차량 상측에는, 루프 패널(52)의 차량 폭 방향 외측단부에 형성된 플랜지부(52A)가 겹쳐져 용접에 의해 접합되어 있다.
루프 사이드 레일 아우터 패널(36)에는, 센터 필러(16)의 상단부(16A)와의 결합부에, 차량 내측으로 오목하게 들어간 차량 하방측이 개방된 오목부(38)가 형성되어 있다. 오목부(38)는 루프 사이드 레일 아우터 패널(36)의 외측벽(36B)과 하벽(36C)에 걸친 위치에 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는, 오목부(38)는 차량 측면에서 보아 차량 상방측을 향한 반원(아치) 형상으로 되어 있다(도 2 참조). 이 오목부(38)에 대해서는, 나중에 상세하게 설명한다.
센터 필러 이너 패널(30)은, 대략 차량 상하 방향을 길이 방향으로 해서 배치되어 있고, 차량 전후에 차량 상하 방향을 따라서 굴곡부가 형성된 내측벽(30A)과, 내측벽(30A)의 차량 전단부에 차량 전방측을 향해서 연장되는 전플랜지부(30B)와, 내측벽(30A)의 차량 후단부에 차량 후방측을 향해서 연장되는 후플랜지부(30C)를 구비하고 있다.
센터 필러 보강재(32)는, 대략 차량 상하 방향을 길이 방향으로 해서 배치되어 있고, 수평 단면 형상이 차량 폭 방향 내측으로 개구된 대략 해트 형상으로 되어 있다. 센터 필러 보강재(32)는, 대략 차량 전후 방향 및 대략 차량 상하 방향을 따른 방향을 면 방향으로 한 차량 폭 방향 외측의 외측벽(32A)과, 외측벽(32A)의 차량 전단부로부터 차량 폭 방향 내측을 향해서 연장되는 전방측벽(32B)과, 외측벽(32A)의 차량 후단부로부터 차량 폭 방향 내측을 향해서 연장되는 후방측벽(32C)과, 전방측벽(32B)의 차량 내측단부로부터 차량 전방측을 향해서 연장되는 전플랜지부(32D)와, 후방측벽(32C)의 차량 내측단부로부터 차량 후방측을 향해서 연장되는 후플랜지부(32E)를 구비하고 있다.
센터 필러 보강재(32)의 전플랜지부(32D), 후플랜지부(32E)는, 센터 필러 이너 패널(30)의 전플랜지부(30B), 후플랜지부(30C)의 차량 폭 방향 외측에 각각 겹쳐져 용접에 의해 접합되어 있다. 이에 의해, 센터 필러(16)는 센터 필러 이너 패널(30)과 센터 필러 보강재(32)로 폐단면 구조로 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 센터 필러 보강재(32)의 전플랜지부(32D), 후플랜지부(32E)와 센터 필러 이너 패널(30)의 전플랜지부(30B), 후플랜지부(30C)가 접합된 위치를 센터 필러(16)의 차량 전후의 「정합 플랜지 위치(33)」로 하고 있다.
또한, 센터 필러 보강재(32)의 상단부에는, 루프 사이드 레일 아우터 패널(36)의 외측벽(36B)의 차량 폭 방향 외측을 따라서 차량 상방측에 연장 설치된 상부 연장 설치부(42)가 형성되어 있다. 상부 연장 설치부(42)는, 루프 사이드 레일 아우터 패널(36)의 오목부(38)를 막도록(덮도록) 배치되어 있고, 차량 측면에서 보아 센터 필러(16)의 상부측, 즉 루프 사이드 레일(22)과의 접속 부분 부근이 루프 사이드 레일(22)을 향함에 따라서 차량 전후로 서서히 넓어지는 전후 한 쌍의 원호 형상 접속부(43)로 되어 있다.(도 2 참조)
즉, 원호 형상 접속부(43)는 전방측벽(32B) 및 후방측벽(32C)이 차량 상하 방향으로부터 차량 전후 방향으로 방향을 바꾸도록 만곡되어 있고, 차량 측면에서 보아 전방측벽(32B) 및 후방측벽(32C)이 R형상(곡면 형상)으로 형성되어 있다. 상부 연장 설치부(42)에 있어서의 전방측벽(32B) 및 후방측벽(32C)과 외측벽(32A)의 능선에는, 루프 사이드 레일 아우터 패널(36)의 외측벽(36B) 및 하벽(36C)에 연결되는 전후 한 쌍의 원호 형상 접속부(43)의 종단부(43A, 43B)가 설치되어 있다(도 2 참조). 바꾸어 말하면, 상부 연장 설치부(42)에는, 루프 사이드 레일(22)의 일반면의 개시점인 센터 필러 보강재(32)의 원호 형상 접속부(43)의 종단부(43A, 43B)가 설치되어 있다.
전후 한 쌍의 원호 형상 접속부(43)는, 차량 측면에서 보아 곡률 반경이 다른 원호 곡선을 구비하고 있고, 전방측이 후방측보다도 매끄러운 원호 곡선이 되도록 형성되어 있다(도 1 참조). 또한, 전후 한 쌍의 원호 형상 접속부(43)는, 차량 측면에서 보아 단일 곡률 반경으로 이루어진 원호 곡선이라도 좋다.
루프 사이드 레일 아우터 패널(36)의 하벽(36C)은, 상부 연장 설치부(42)의 위치에서 차량 외측으로 볼록 형상으로 돌출되어 있다. 상부 연장 설치부(42)는, 루프 사이드 레일 아우터 패널(36)의 오목부(38)의 차량 전후 및 차량 상방에서 외측벽(36B)과 하벽(36C)과 하측 플랜지부(36E)와 면 접촉 상태로 배치되어 있다. 상부 연장 설치부(42)는 오목부(38)를 막은 상태에서, 상부 연장 설치부(42)의 상단부(상부 결합부)가 오목부(38)의 차량 상방측의 외측벽(36B)에 스폿 용접에 의해 접합됨과 함께, 상부 연장 설치부(42)의 차량 전후의 하단부(플랜지부)가 루프 사이드 레일 아우터 패널(36)의 하측 플랜지부(36E)에 스폿 용접에 의해 접합되어 있다(도 2 참조).
여기서, 루프 사이드 레일 아우터 패널(36)의 오목부(38)에 대해서 설명한다. 오목부(38)는 센터 필러(16)의 단면의 도심[센터 필러 보강재(32)와 센터 필러 이너 패널(30)에 의한 폐단면의 도심; 60]의 차량 상방측에 형성되어 있다(도 3 참조).
루프 사이드 레일 아우터 패널(36)의 오목부[38; 외측벽(36B)과의 능선]는, 차량 측면에서 보아 센터 필러 보강재(32)의 상부 연장 설치부(42)에 있어서의 전후 한 쌍의 원호 형상 접속부(43)의 종단부(43A, 43B) 사이에 배치되어 있다(도 2 참조). 차량 측면에서 보아 오목부(38)의 위치를 전후 한 쌍의 원호 형상 접속부(43)의 종단부(43A, 43B) 사이에 설정한 것은, 차량의 전방면 충돌에 의해 발생하는 루프 사이드 레일(22) 축력에 대하여, 오목부(38)에 의한 강도 저하를 억제하기 위해서이다.
또한, 본 실시 형태에서는, 오목부(38)의 능선의 전후 개시점(38A, 38B)은, 골격 부재인 센터 필러 보강재(32)의 외측벽(32A)의 전후 능선[외측벽(32A)과 전방측벽(32B), 후방측벽(32C)의 굴곡부]을 차량 상방으로 연장한 연장선상과 거의 일치하는 위치에 설치되어 있다(도 2 참조).
센터 필러 보강재(32)의 상부 연장 설치부(42)의 상단부(상부 결합부)는, 오목부(38)를 막도록 오목부(38)의 차량 상방측의 루프 사이드 레일 아우터 패널(36)에 결합되어 있고, 센터 필러(16) 단면의 도심(60)의 차량 상방에, 센터 필러 보강재(32)[상부 연장 설치부(42)]와 루프 사이드 레일 아우터 패널(36)의 오목부(38)로 구성되는 폐단면의 도심, 즉 센터 필러(16) 단면의 가상 도심(62)이 형성되어 있다.
차량 전후 방향에서(차량 배면에서 보아) 보아 오목부(38)의 저면(도 3 중의 대략 차량 상하 방향의 면; 38C)의 하단부는, 센터 필러(16)의 정합 플랜지 위치(33)를 차량 상방으로 연장한 연장선과 대략 일치하도록 배치되어 있다. 이에 의해, 차량 전후 방향에서 보아(차량 배면에서 보아) 센터 필러(16) 단면의 도심(60)과, 센터 필러(16) 단면의 가상 도심(62)을 원활하게 연결할 수 있다.
차량 전후 방향에서 보아(차량 배면에서 보아) 오목부(38)의 상면(도 3 중의 대략 차량 폭 방향으로 만곡한 면; 38D)은, 루프 사이드 레일(22)의 단면의 도심(64)보다도 차량 상방에 설치되어 있다. 이에 의해, 도 4에 도시된 바와 같이, 차량 측면에서 보아 루프 사이드 레일(22)의 단면의 도심(64)과, 센터 필러(16)의 단면의 도심(60)의 차량 상방의 센터 필러(16)의 단면의 가상 도심(62)을 교차시키는 구성으로 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 오목부(38)의 상면(38D)을 이렇게 설정함으로써, 차체 골격 부재인 루프 사이드 레일(22)의 단면의 도심(64)과 차체 골격 부재인 센터 필러(16)의 단면의 도심(60) 및 가상 도심(62)의 꼬치 상태(skewered state)를 만들 수 있다. 이에 의해, 결합 손실을 없애고, 센터 필러(16)의 상부와 루프 사이드 레일(22)의 결합 강도, 강성을 향상시키도록 되어 있다.
본 실시 형태에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량 전후 방향에서 보아(차량 배면에서 보아) 루프 사이드 레일(22)의 단면의 도심(64)과, 센터 필러(16)의 단면의 가상 도심(62)을 교차시키는 구성으로 하고 있다.
또한, 차량 측면 및 차량 전후 방향에서 보아(차량 배면에서 보아) 루프 사이드 레일(22)의 단면의 도심(64)과, 센터 필러(16)의 단면의 가상 도심(62)이 교차하는 것이 가장 바람직하지만(도 2 및 도 3 참조), 차량 측면에서만 볼 때, 루프 사이드 레일(22)의 단면의 도심(64)과, 센터 필러(16) 단면의 가상 도심(62)이 교차하는 구성이라도 좋다.
이어서, 본 실시 형태의 작용 및 효과에 대해서 설명한다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 루프 사이드 레일(22)을 구성하는 루프 사이드 레일 아우터 패널(36)의 외측벽(36B)의 하부측에 차량 내측으로 움푹 들어간 동시에 차량 하방측이 개방된 오목부(38)가 설치되어 있고, 오목부(38)의 상면(38D)이 루프 사이드 레일(22)의 단면의 도심(64)보다도 차량 상방에 배치되어 있다. 센터 필러(16)를 구성하는 센터 필러 보강재(32)의 상부 연장 설치부(42)의 상단부가 오목부(38)를 막도록 루프 사이드 레일 아우터 패널(36)에 결합되어 있다. 이에 의해, 센터 필러(16)의 단면의 도심(60)의 차량 상방측에, 센터 필러 보강재(32)와 루프 사이드 레일 아우터 패널(36)의 오목부(38)의 폐단면의 도심에 의한 센터 필러(16)의 단면의 가상 도심(62)이 형성되어 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 루프 사이드 레일(22)의 단면의 도심(64)과, 센터 필러(16)의 단면의 도심(60)의 차량 상방의 센터 필러(16)의 단면의 가상 도심(62)을 차량 측면에서 보아 교차시킴으로써, 결합 손실을 없애고, 센터 필러(16)의 상부와 루프 사이드 레일(22)의 결합 강도, 강성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량 전후 방향에서 보아(차량 배면에서 보아) 오목부(38)의 저면(38C)의 하단부가, 센터 필러(16)의 차량 전후의 정합 플랜지 위치(33)를 차량 상방으로 연장한 연장선과 대략 일치하도록 배치되어 있다. 이에 의해, 센터 필러(16)의 단면의 도심(60)과 센터 필러(16)의 단면의 가상 도심(62)을 원활하게 연결할 수 있어, 센터 필러(16)의 상부와 루프 사이드 레일(22)의 결합 강도, 강성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.
또한, 루프 사이드 레일 아우터 패널(36)의 오목부(38)는, 센터 필러 보강재(32)의 상부 연장 설치부(42)와 루프 사이드 레일 아우터 패널(36)의 결합부에 설치된 전후 한 쌍의 원호 형상 접속부(43)의 종단부(43A, 43B) 사이에 배치되어 있어, 차량의 전방면 충돌에 의해 발생하는 루프 사이드 레일(22) 축력에 대하여, 루프 사이드 레일 아우터 패널(36)의 오목부(38)에 의한 강도 저하를 억제할 수 있다.
도 5에는, 비교예에 관한 센터 필러 상부 결합 구조(100)가 도시되어 있다. 센터 필러 상부 결합 구조(100)에서는, 루프 사이드 레일(102)을 구성하는 루프 사이드 레일 아우터 패널(104)이, 차량 폭 방향 내측으로 개구된 대략 단면 해트 형상으로 되어 있다. 이 루프 사이드 레일 아우터 패널(104)은, 센터 필러(106)의 차량 상방측에서 단면 형상이 차량 전후 방향을 따라서 거의 동일하게 형성되어 있다. 즉, 루프 사이드 레일 아우터 패널(104)에는, 오목부는 형성되어 있지 않다.
또한, 센터 필러(106)를 구성하는 센터 필러 보강재(108)의 상단부(108A)는, 루프 사이드 레일 아우터 패널(104)의 외측면(104A)의 하부까지 연장되어 있고, 센터 필러 보강재(108)의 상단부(108A)가 루프 사이드 레일 아우터 패널(104)의 외측면(104A)에 면 접촉 상태로 배치되어 스폿 용접 등에 의해 접합되어 있다.
이 센터 필러 상부 결합 구조(100)에서는, 차량의 전방면 충돌시의 루프 사이드 레일(102) 축력에 의한 좌굴을 방지하기 위해서, 루프 사이드 레일(102)의 골격 단면을 우선적으로 차량 전후 방향으로 통과시키고, 센터 필러(106)의 골격인 센터 필러 보강재(108)가 루프 사이드 레일 아우터 패널(104)의 차량 외측으로부터 덮이는 구성으로 되어 있다.
이 센터 필러 상부 결합 구조(100)에서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 차량 측면에서 보아 센터 필러(106)의 단면의 도심(60)과 루프 사이드 레일(102)의 단면의 도심(64)이 연결되어 있지 않아, 결합 손실이 있다. 이로 인해, 센터 필러(106)의 상부와 루프 사이드 레일(102)의 결합 강도, 강성의 면에서 개선의 여지가 있다.
이에 대해, 본 실시 형태의 센터 필러 상부 결합 구조(28)에서는, 센터 필러(16)의 단면의 도심(60)의 차량 상방측에, 센터 필러 보강재(32)와 루프 사이드 레일 아우터 패널(36)의 오목부(38)의 폐단면의 도심에 의한 센터 필러(16)의 단면의 가상 도심(62)을 형성하고, 루프 사이드 레일(22)의 단면의 도심(64)과 센터 필러(16)의 단면의 가상 도심(62)을 교차시키고 있다(도 4 참조). 이로 인해, 결합 손실이 없고, 센터 필러(16)의 상부와 루프 사이드 레일(22)의 결합 강도, 강성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 루프 사이드 레일 아우터 패널(36)의 오목부(38)는, 차량 측면에서 보아 차량 상방측을 향한 반원(아치) 형상으로 형성되어 있으나, 이 형상에 한정되는 것이 아니며, 예를 들어 차량 측면에서 보아 정상부가 차량 상방을 향한 대략 삼각 형상, 또는 직사각형 형상 등이라도 좋다.
또한, 본 실시 형태에서는, 오목부(38)의 능선의 전후 개시점(38A, 38B)은 골격 부재인 센터 필러 보강재(32)의 외측벽(32A)의 전후의 능선[외측벽(32A)과 전방측벽(32B), 후방측벽(32C)의 굴곡부]을 차량 상방으로 연장된 대략 연장선 위에 설정되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 오목부(38)는 차량 측면에서 보아 센터 필러 보강재(32)의 상부 연장 설치부(42)의 전후 한 쌍의 원호 형상 접속부(43)의 종단부(43A, 43B) 사이에 배치되어 있으면, 오목부(38)의 형상, 크기는 적절하게 변경할 수 있다.
1O: 자동차(차량)
12: 차체 측부(차량 측부)
16: 센터 필러
22: 루프 사이드 레일
28: 센터 필러 상부 결합 구조
32: 센터 필러 보강재
33: 정합 플랜지 위치
36: 루프 사이드 레일 아우터 패널(사이드 레일 아우터)
36B: 외측벽(차량 외측면)
36C: 하벽(차량 외측면)
38: 오목부
38C: 저면
38D: 상면
42: 상부 연장 설치부(상부 결합부)
43: 원호 형상 접속부
43A, 43B: 종단부

Claims (3)

  1. 차량 측부에 차량 상하 방향을 따라서 연장되는 센터 필러와, 상기 센터 필러의 차량 상방측에 배치되어 차량 전후 방향을 따라서 연장되는 루프 사이드 레일을 결합하는 센터 필러 상부 결합 구조이며,
    상기 루프 사이드 레일의 차량 폭 방향 외측의 벽을 구성하는 사이드 레일 아우터의 외벽면의 하부측에 설치되고, 차량 내측으로 움푹 들어간 동시에 차량 하방측이 개방되며, 또한 상면이 상기 루프 사이드 레일의 단면 도심보다도 차량 상방에 배치된 오목부와,
    상기 센터 필러의 차량 폭 방향 외측의 벽을 구성하는 센터 필러 보강재의 상부에 연장 설치되고, 상기 오목부를 막도록 상기 사이드 레일 아우터에 결합되는 상부 결합부를 갖는, 센터 필러 상부 결합 구조.
  2. 제1항에 있어서, 차량 전후 방향에서 보아 상기 오목부의 저면의 하단부가, 상기 센터 필러의 차량 전후의 정합 플랜지 위치를 차량 상방으로 연장한 연장선과 대략 일치하도록 배치되어 있는, 센터 필러 상부 결합 구조.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 센터 필러 보강재와 상기 사이드 레일 아우터와의 결합부에 설치되고, 차량 측면에서 보아 상기 센터 필러 보강재의 상부에 각각 원호 형상으로 형성된 전후 한 쌍의 원호 형상 접속부의 종단부 사이에, 상기 오목부가 배치되어 있는, 센터 필러 상부 결합 구조.
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