KR102463714B1 - 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조 - Google Patents

센터필러 및 루프 센터레일 연결구조 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조는, 내측패널 및 외측패널을 가진 센터필러; 상기 센터필러에 부착되고, 바디 및 상단 결합단을 가진 센터필러 보강재; 바디 및 상기 바디의 각 단부에 개별적으로 형성된 결합단을 가진 루프 센터레일; 및 상기 센터필러의 상단, 상기 센터필러 보강재의 상단 결합단 및 상기 루프 센터레일의 결합단이 결합되는 루프 사이드레일;을 포함하고, 상기 센터필러 보강재의 상단 결합단 및 상기 루프 센터레일의 결합단은 적어도 일부가 서로 중첩되도록 구성됨으로써 상기 센터필러 보강재의 상단 결합단과 상기 루프 센터레일의 각 결합단이 직접적으로 결합될 수 있다.

Description

센터필러 및 루프 센터레일 연결구조{CONNECTION STRUCUTURE BETWEEN CENTER PILLER AND ROOF CENTER RAIL}
본 발명은 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 센터필러 보강재 및 루프 센터레일을 직접적으로 결합함으로써 차체의 환형구조를 강건화할 수 있고, 이를 통해 차체의 정강성(static stiffness), 천정강도 등을 효과적으로 증대시킬 수 있는 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 크게 나누어 차체(body)와 섀시(chassis)로 구성되어 있다. 차체는 자동차의 외형을 이루고 있는 부분이고 섀시는 차량이 달리는 데 필요한 최소한의 기계장치가 설치되어 있는 부분이다.
차체의 양측면에 배치된 프런트도어와 리어도어의 외곽부에는, 프런트도어 및 리어도어를 지지하고 차체의 전체적인 형상을 형성하며 차체의 측부 강성을 유지하기 위한 필러들이 체결된다.
이러한 필러들은 차체 전방의 엔진실 후단부와 접하면서 프런트도어를 지지할 수 있도록 차체 전방으로 소정의 각도로 기울어져 차량의 전후방향으로 배치되어 있는 프런트필러와, 프런트도어와 리어도어 사이에 상하방향으로 배치되어 프런트도어 및 리어도어를 지지하며 도어로 인해 개구된 차체의 측면을 지지하는 센터필러 및 리어도어의 후방 끝단에 결합되어 리어도어 및 후방 차체를 지지하는 리어필러 등으로 이루어진다.
최근에는 차량을 이용하는 승객의 안전에 대한 관심이 높아지고 있으며 이러한 요구에 따라 상대적으로 외부충격에 취약한 차체의 측면부분을 강화함으로써, 차량 사고시 승객의 안전성을 높이려는 연구가 활발히 진행되고 있다.
한편, 센터필러(center pillar)는 천정강도, 측면충돌강성 등을 보강하기 위한 센터필러 보강재(center pillar reinforce)를 가지고, 센터필러 보강재의 상단 및 센터레일(center rail)의 각 단부가 루프사이드레일(roof side rail)의 거셋(gusset)에 결합됨으로써 센터필러 및 루프 센터레일(roof center rail)이 연결된다.
센터필러 보강재 및 루프 센터레일 각각은 그 강성을 증가시키도록 굴곡 단면을 가진다.
하지만, 종래기술에 따른 센터필러 및 루프 센터레일의 연결구조는 센터필러 보강재의 상단 및 루프 센터레일의 각 단부가 거셋에 결합됨에 따라 센터필러 보강재 및 루프 센터레일가 직접적으로 연결되지 않는 단절 구조로 이루어지고, 이로 인해 차체의 환형구조(ring structure)를 저해함으로써 강성, 강도 등이 취약해지는 단점이 있었다.
또한, 종래기술에 따른 센터필러 및 루프 센터레일의 연결구조는 센터필러 보강재의 상단 및 루프 센터레일의 각 단부가 거셋에 용접 등을 통해 결합됨에 따라 센터필러 보강재의 굴곡 단면 및 루프 센터레일의 굴곡 단면이 연속화될 수 없으므로 단면 손실이 크게 발생할 수 있고, 이로 인해 정강성(static stiffness), 천정강도 등이 취약해지는 단점이 있었다.
그리고, 종래기술에 따른 센터필러 및 루프 센터레일의 연결구조는 강도 보강을 위한 거셋이 루프사이드레일에 별도로 결합됨에 따라 제조원가가 상승할 뿐만 아니라 조립공정이 복잡해지는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 센터필러 보강재 및 루프 센터레일을 직접적으로 결합함으로써 차체의 환형구조를 강건화할 수 있고, 이를 통해 차체의 정강성(static stiffness), 천정강도 등을 효과적으로 증대시킬 수 있는 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조는,
내측패널 및 외측패널을 가진 센터필러;
상기 센터필러에 부착되고, 바디 및 상단 결합단을 가진 센터필러 보강재;
바디 및 상기 바디의 각 단부에 개별적으로 형성된 결합단을 가진 루프 센터레일; 및
상기 센터필러의 상단, 상기 센터필러 보강재의 상단 결합단 및 상기 루프 센터레일의 결합단이 결합되는 루프 사이드레일;을 포함하고,
상기 센터필러 보강재의 상단 결합단 및 상기 루프 센터레일의 결합단은 적어도 일부가 서로 중첩하도록 구성됨으로써 상기 센터필러 보강재의 상단 결합단과 상기 루프 센터레일의 결합단이 직접적으로 결합될 수 있다.
상기 센터필러 보강재는 상기 바디에서 상기 상단 결합단까지 동일한 구조로 연속되는 굴곡단면을 가질 수 있다.
상기 상단 결합단은 상기 센터필러 보강재의 바디에 대해 일정각도로 절곡될 수 있다.
상기 루프 센터레일은 바디에서 각 결합단까지 동일한 구조로 연속되는 굴곡단면을 가질 수 있다.
상기 루프 센터레일의 결합단은 그 양측 가장자리에서 방사형으로 확장된 한 쌍의 확장플랜지를 가질 수 있다.
상기 루프 사이드레일은 상기 센터필러 보강재의 상단 결합단 및 상기 루프 센터레일의 결합단이 결합되는 거셋부를 가질 수 있다.
상기 거셋부는 상기 루프 사이드레일에 일체로 형성될 수 있다.
상기 거셋부는 상기 센터필러 보강재의 상단 결합단 및 상기 루프 센터레일의 결합단에 대응하는 구조로 형성될 수 있다.
상기 센터필러의 내측패널은 상기 거셋부의 일부를 덮도록 연장되는 제1연장부를 가질 수 있다.
상기 센터필러의 내측패널은 상기 거셋부의 전체를 덮도록 연장되는 제2연장부를 가질 수 있다.
상기 센터필러 보강재는 바디, 상기 바디의 상단에 형성된 상단 결합단, 및 상기 바디의 하부에 형성된 하부 연결부를 가지고,
상기 바디, 상기 상단 결합단, 및 상기 하부 연결부는 서로 다른 두께를 가지도록 구성될 수 있다.
상기 센터필러 보강재는 바디, 상기 바디의 상단에 형성된 상단 결합단, 및 상기 바디의 하부에 형성된 하부 연결부를 가지고,
상기 바디, 상기 상단 결합단, 및 상기 하부 연결부는 서로 다른 두께 및 서로 다른 강도를 가지도록 구성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 센터필러 보강재의 상단의 굴곡단면 및 루프 센터레일의 단부의 굴곡단면이 상호 대응하는 구조 및 사이즈로 구성됨으로써 센터필러 보강재 및 루프 센터레일이 직접적으로 결합될 수 있고, 이를 통해 센터필러 보강재의 굴곡 단면과 루프 센터일의 굴곡 단면이 연속화됨으로써 차체의 환형구조를 강건화할 수 있고, 이를 통해 차체의 정강성(static stiffness), 천정강도 등을 효과적으로 증대시킴으로써 충면충돌 보강재 등과 같은 추가적인 부품을 줄일 수 있다.
본 발명에 의하면, 거셋부를 루프사이드레일에 일체형으로 성형함으로써 부품수를 줄일 수 있고, 이를 통해 원가 절감을 구현할 수 있다.
본 발명에 따르면, 루프 센터레일의 결합단에 방사형으로 형성된 확장플랜지를 마렴함으로써 루프 센터레일의 용접강성을 대폭 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조를 도시한 사시도로서, 센터필러 보강재가 루프 센터레일의 단부에 결합된 상태를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조의 센터필러 보강재를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조의 루프 센터레일을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조의 루프사이드레일을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조를 도시한 사시도로서, 센터필러의 아웃터패널이 루프사이드레일에 결합된 상태를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 의한 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조에서 제1실시형태에 따른 센터필러의 인너패널이 루프사이드레일에 결합된 상태를 사시도이다.
도 7은 본 발명에 의한 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조에서 제2실시형태에에 따른 센터필러의 인너패널이 루프사이드레일에 결합된 상태를 사시도이다.
도 8은 도 7의 센터필러의 인너패널에 센터필러 보강재가 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명에 의한 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조에서 제3실시형태에에 따른 센터필러의 인너패널이 루프사이드레일에 결합된 상태를 사시도이다.
도 10은 도 9의 센터필러의 인너패널에 센터필러 보강재가 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조를 도시한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조를 도시한 사시도이다.
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, 본 발명의 실시예에 따른 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조(10)는 센터필러(20)와, 센터필러(20)에 부착된 센터필러 보강재(30)와, 센터필러 보강재(30)의 상단에 결합된 루프 센터레일(40)과, 센터필러(20)의 상단, 센터필러 보강재(30)의 상단 및 루프 센터레일(40)의 각 단부가 결합되는 루프사이드레일(50)을 포함할 수 있다.
센터필러(20)는 차체의 바디에 수직방향으로 배치되는 구성으로, 한 쌍의 센터필러(20)가 차체의 양측에 배치될 수 있다. 즉, 한 쌍의 센터필러(20)가 차체의 양측 바디에 배치된다.
센터필러(20)는 내측패널(21)과 외측패널(22, 도 5 참조)를 포함하고, 센터필러(20)의 내측패널(21)의 상단이 루프사이드레일(50)에 체결구 및/또는 용접 등을 통해 결합될 수 있다.
센터필러 보강재(30)는 센터필러(20)의 내측패널(21) 및 외측패널(22) 사이에 개재됨으로써 측면충돌 강성 및 천정강도 등을 보강하도록 구성될 수 있다.
도 1에 예시된 바와 같이 센터필러 보강재(30)는 센터필러(20)의 내측패널(21)에 부착될 수 있다.
센터필러 보강재(30)는 센터필러(20)의 내측패널(21)의 길이방향을 따라 연장된 바디(36) 및 바디(36)의 상단에 형성된 상단 결합단(35)을 가질 수 있다. 센터필러 보강재(30)는 바디(36)에서 상단 결합단(35)까지 동일한 구조로 연속되는 굴곡단면(31, 32)을 가질 수 있고, 이를 통해 센터필러 보강재(30)의 단면 연속성을 구현할 수 있다.
센터필러 보강재(30)의 바디(36)에는 제1굴곡단면(31, first corrugated section)이 형성될 수 있고, 제1굴곡단면(31)은 센터필러 보강재(30)의 길이방향을 따라 일정한 구조 및 사이즈를 유지하도록 형성될 수 있다. 제1굴곡단면(31)은 센터필러 보강재(30)의 폭방향으로 연속된 하나 이상의 릿지(ridge) 및 하나 이상의 골부분(valley portion)을 가질 수 있다.
센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35)에는 제2굴곡단면(32, second corrugated section)이 형성될 수 있고, 제2굴곡단면(32)은 제1굴곡단면(31)의 구조와 실질적으로 동일함으로써 단면 연속성을 확보할 수 있다. 제2굴곡단면(32)의 사이즈는 제1굴곡단면(31)의 사이즈 보다 약간 작게 형성될 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35)은 센터필러 보강재(30)의 바디(36)에 대해 일정각도로 절곡될 수 있다. 상단 결합단(35)의 절곡에 의해 제2굴곡단면(32)이 제1굴곡단면(31)과 거의 동일하게 형성됨으로써 센터필러 보강재(30)의 단면 연속성을 확보할 수 있고, 이를 통해 센터필러 보강재(30)의 단면 연속성이 훼손됨을 최소화할 수 있고, 센터필러 보강재(30)의 강성, 강도 등이 대폭 개선될 수 있다.
루프 센터레일(40)은 도 3에 도시된 바와 같이, 차체의 루프의 폭방향을 따라 연장된 바디(47) 및 바디(47)의 양단에 개별적으로 형성된 결합단(45)을 가질 수 있다. 루프 센터레일(40)은 바디(47)에서 각 결합단(45)까지 동일한 구조로 연속되는 굴곡단면(41, 42)을 가질 수 있고, 이를 통해 루프 센터레일(40)의 단면 연속성을 구현할 수 있다. 루프 센터레일(40)의 차체의 루프의 중간에 위치할 수 있다.
루프 센터레일(40)의 바디(47)에는 제1굴곡단면(41)이 형성될 수 있고, 제1굴곡단면(41)은 루프 센터레일(40)의 길이방향을 따라 일정한 구조 및 사이즈를 유지하도록 형성될 수 있다. 제1굴곡단면(41)은 루프 센터레일(40)의 폭방향으로 연속되게 형성된 복수의 릿지(ridge) 및 복수의 골부분(valley portion)을 가질 수 있다.
루프 센터레일(40)의 결합단(45)에는 제2굴곡단면(42)이 형성될 수 있고, 제2굴곡단면(42)의 구조는 제1굴곡단면(41)의 구조와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 제2굴곡단면(42)의 사이즈는 제1굴곡단면(41)의 사이즈 보다 약간 작게 형성될 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 루프 센터레일(40)의 결합단(45)은 그 양측 가장자리에서 외측을 향해 방사형으로 확장된 한 쌍의 확장플랜지(46)를 가질 수 있고, 한 쌍의 확장플랜지(46)에 의해 제2굴곡단면(42)이 제1굴곡단면(41)과 동일하게 형성됨으로써 루프 센터레일(40)의 단면 연속성을 확보할 수 있고, 이를 통해 단면 연속성이 훼손됨을 최소화할 수 있고, 루프 센터레일(40)의 강성, 강도 등이 대폭 개선될 수 있다. 특히, 루프 센터레일(40)은 확장플랜지(46)에 의해 루프사이드레일(50)의 거셋부(51)에 보다 강한 용접 결합강성을 구현할 수 있다.
센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35)의 제2굴곡단면(32)과 루프 센터레일(40)의 결합단(45)의 제2굴곡단면(42)은 적어도 일부(릿지)가 서로 맞물려질 수 있도록 상호 대응하는 형상 및 사이즈로 구성됨으로써 센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35)과 루프 센터레일(40)의 결합단(45)이 서로 간에 중첩될 수 있고, 이를 통해 센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35)과 루프 센터레일(40)의 결합단(45)이 서로 간에 직접적으로 결합될 수 있다. 센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35)의 제2굴곡단면(32)이 루프 센터레일(40)의 결합단(45)의 제2굴곡단면(42) 보다 미세하게 작은 치수로 이루어질 수 있고, 이에 도 1에 예시된 바와 같이 센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35)이 루프 센터레일(40)의 결합단(45)의 아래에 위치할 수 있다.
이와 같이, 센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35) 및 루프 센터레일(40)의 결합단(45)이 직접적으로 결합됨으로써 센터필러 보강재(30)의 굴곡 단면과 루프 센터레일(40)의 굴곡 단면을 연속화함으로써 차체의 환형구조를 강건화할 수 있고, 이를 통해 차체의 정강성(static stiffness), 천정강도 등을 효과적으로 증대시킬 수 있다.
루프사이드레일(50)은 도 4에 도시된 바와 같이, 거셋부(51, gusset portion)를 가질 수 있고, 거셋부(51)는 루프사이드레일(50)에 일체형으로 형성될 수 있다. 거셋부(51)에는 센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35) 및 루프 센터레일(40)의 결합단(45)이 체결구 및/또는 용접 등을 통해 결합될 수 있다.
거셋부(51)는 센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35)의 제2굴곡단면 및 루프 센터레일(40)의 결합단(45)의 제2굴곡단면에 대응하는 형상의 함몰구조로 형성될 수 있다. 이를 통해 센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35) 및 루프 센터레일(40)의 결합단(45)이 루프사이드레일(50)의 거셋부(51)에 매우 견고하게 결합될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 거셋부(51)가 루프사이드레일(50)에 일체형으로 형성됨에 따라 그 제조원가를 대폭 절감할 뿐 아니라 그 제조공정이 간편해질 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 센터필러(20)의 외측패널(22)이 루프사이드레일(50)에 체결구 및/또는 용접 등을 통해 결합될 수 있다. 센터필러(20)의 외측패널(22)의 상단은 루프사이드레일(50)의 외면을 덮도록 구성될 수 있다.
루프 센터레일(40)의 결합단(45), 센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35), 루프사이드레일(50)의 거셋부(51)가 서로 중첩되는 부분에는 적어도 하나의 제1용접라인(61)이 루프 센터레일(40)의 폭방향으로 연장될 수 있다. 도 5에는 서로 이격된 2개의 제1용접라인(61)이 형성된 것이 예시되어 있다. 이러한 제1용접라인(61)에 의해 루프 센터레일(40)의 결합단(45) 및 센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35)이 루프사이드레일(50)의 거셋부(51)에 매우 견고하게 결합될 수 있고, 루프 센터레일(40)의 결합단(45) 및 센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35)의 직접적인 연결구조가 매우 견고해질 수 있다.
센터필러(20)의 외측패널(22), 루프 센터레일(40)의 결합단(45), 센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35), 루프사이드레일(50)의 거셋부(51)가 중첩되는 부분에는 적어도 하나의 제2용접라인(62)이 루프 센터레일(40)의 폭방향으로 연장될 수 있다. 이러한 제2용접라인(62)에 의해 센터필러(20)의 외측패널(22), 루프 센터레일(40)의 결합단(45), 센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35)이 루프사이드레일(50)의 거셋부(51)에 매우 견고하게 결합될 수 있고, 이를 통해 센터필러(20) 및 루프 센터레일(40)이 루프사이드레일(50) 측에 매우 견고하게 연결될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35)과 루프 센터레일(40)의 결합단(45)을 통해, 센터필러 보강재(30), 루프 센터레일(40), 센터필러(20) 등이 서로 중첩되게 결합됨으로써 차체의 환형 구조를 강건화할 수 있으므로 천정강도 및 정강성 등을 대폭 강화할 수 있다.
도 6은 제1실시형태에 따른 센터필러(20)의 내측패널(21)의 상단은 루프사이드레일(50)의 하부에 체결구 및/또는 용접 등을 통해 결합된 상태를 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 루프사이드레일(50)의 하부에는 센터필러(20)의 내측패널(21)의 상단이 결합되는 결합홈(55)이 형성될 수 있다.
도 7은 제2실시형태에 따른 센터필러(20)의 내측패널(21)의 상단에 연장부(26)가 연장될 수 있고, 연장부(26)는 루프사이드레일(50)의 거셋부(51)의 일부분을 덮는 구조로 연장될 수 있다. 이에 의해, 도 8에 도시된 바와 같이 센터필러(20)의 내측패널(21)의 연장부(26)가 센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35) 및 루프 센터레일(40)의 결합단(45)과 함께 거셋부(51)에 견고하게 결합될 수 있다. 도 6 내지 도 8에서는 센터필러 보강재(30)가 생략된 상태로 도시된다.
도 9는 제3실시형태에 따른 센터필러(20)의 내측패널(21)의 상단에는 연장부(27)가 연장될 수 있고, 연장부(27)는 루프사이드레일(50)의 거셋부(51)의 전체를 덮도록 형성될 수 있다. 이에 의해, 도 10에 도시된 바와 같이 센터필러(20)의 내측패널(21)의 연장부(27)가 센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35) 및 루프 센터레일(40)의 결합단(45)과 함께 거셋부(51)에 견고하게 결합될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 센터필러 보강재(30)는 바디(36)와, 바디(36)의 상단에 형성된 상단 결합단(35)과, 바디(36)의 하부에 형성된 하부 연결부(37)를 가질 수 있다.
상단 결합단(35)은 상술한 바와 같이, 루프 센터레일(40)의 결합단(45)과 함께 루프사이드레일(50)의 거셋부(51)에 결합될 수 있다. 하부 연결부(37)에는 차량 도어의 힌지부가 연결될 수 있다. 바디(36)의 내측에는 측면충돌을 보강하기 위한 측면충동 보강재(미도시)가 부착될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 센터필러 보강재(30)는 상단 결합단(35a), 바디(36a), 및 하부 연결부(37a)가 이종 물성(Tailored property)을 나타내도록 서로 다른 두께로 구성될 수 있다.
일 예에 따르면, 센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35a), 바디(36a), 및 하부 연결부(37a)는 TRB(Tailor Rolled Blank) 공법에 의해 서로 동일한 강도를 가지면서 서로 다른 두께를 가질도록 구성될 수 있다. 즉, 동일한 소재를 압연하는 과정에서 롤 갭을 제어하는 TRB공법에 의해 상단 결합단(35a)의 두께, 바디(36a)의 두께, 및 하부 연결부(37a)의 두께가 서로 상이하게 성형할 수 있다.
특히, 바디(36a)의 두께가 상단 결합단(35a)의 두께 및 하부 연결부(37a)의 두께 보다 두껍게 구성됨으로써 바디(36a)의 내측에 측면충돌 보강재를 부착할 필요가 없을 수 있다. 예컨대, 상단 결합단(35a)의 두께가 1.4mm이고, 바디(36a)의 두께가 1.6mm이며, 하부 연결부(37a)의 두께가 1.2mm로 이루어질 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 센터필러 보강재(30)의 상단 결합단(35a), 바디(36a), 및 하부 연결부(37a)는 TWB(Tailor Welded Blank) 공법에 의해 서로 다른 강도 및 서로 다른 두께를 가질도록 구성될 수 있다. 즉, 서로 다른 강도 및 서로 다른 두께를 가진 복수의 소재들을 레이저 용접 등을 통해 결합하는 TWB공법에 의해 상단 결합단(35a), 바디(36a), 및 하부 연결부(37a) 각각이 서로 다른 강도 및 서로 다른 두께를 가질 수 있다.
특히, 바디(36a)의 두께 및 강도가 상단 결합단(35a) 및 하부 연결부(37a)의 각 두께 및 강도 보다 크게 구성으로써 바디(36a)의 내측에 측면충돌 보강재를 부착할 필요가 없을 수 있다. 예컨대, 상단 결합단(35a)은 980Y의 강도 및 1.4mm의 두께를 가질 수 있고, 바디(36a)는 1180RA의 강도 및 1.6mm의 두께를 가질 수 있으며, 하부 연결부(37a)는 980Y의 강도 및 1.2mm의 두께를 가질 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: 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조
20: 센터필러 30: 센터필러 보강재
31: 제1절곡단면 32: 제2절곡단면
35: 상단 결합단 36: 바디
40: 루프 센터레일 41: 제1절곡단면
42: 제2절곡단면 45: 결합단
46: 확장플랜지 50: 루프 사이드레일
51: 거셋부

Claims (12)

  1. 내측패널 및 외측패널을 가진 센터필러;
    상기 센터필러에 부착되고, 바디 및 상단 결합단을 가진 센터필러 보강재;
    바디 및 상기 바디의 각 단부에 개별적으로 형성된 결합단을 가진 루프 센터레일; 및
    상기 센터필러의 상단, 상기 센터필러 보강재의 상단 결합단 및 상기 루프 센터레일의 결합단이 결합되는 루프 사이드레일;을 포함하고,
    상기 센터필러 보강재의 상단 결합단 및 상기 루프 센터레일의 결합단은 적어도 일부가 서로 중첩하도록 구성됨으로써 상기 센터필러 보강재의 상단 결합단과 상기 루프 센터레일의 각 결합단이 결합되는 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 센터필러 보강재는 상기 바디에서 상기 상단 결합단까지 동일한 구조로 연속되는 굴곡단면을 가지는 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 상단 결합단은 상기 센터필러 보강재의 바디에 대해 일정각도로 절곡되는 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 루프 센터레일은 상기 바디에서 각 결합단까지 동일한 구조로 연속되는 굴곡단면을 가지는 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 루프 센터레일의 결합단은 그 양측 가장자리에서 방사형으로 확장된 한 쌍의 확장플랜지를 가지는 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 루프 사이드레일은 상기 센터필러 보강재의 상단 결합단 및 상기 루프 센터레일의 결합단이 결합되는 거셋부를 가지는 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 거셋부는 상기 루프 사이드레일에 일체로 형성되는 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 거셋부는 상기 센터필러 보강재의 상단 결합단 및 상기 루프 센터레일의 결합단에 대응하는 구조로 형성되는 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 센터필러의 내측패널은 상기 거셋부의 일부를 덮도록 연장되는 제1연장부를 가지는 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 센터필러의 내측패널은 상기 거셋부의 전체를 덮도록 연장되는 제2연장부를 가지는 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 센터필러 보강재는 바디, 상기 바디의 상단에 형성된 상단 결합단, 및 상기 바디의 하부에 형성된 하부 연결부를 가지고,
    상기 바디, 상기 상단 결합단, 및 상기 하부 연결부는 서로 다른 두께를 가지도록 구성되는 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 센터필러 보강재는 바디, 상기 바디의 상단에 형성된 상단 결합단, 및 상기 바디의 하부에 형성된 하부 연결부를 가지고,
    상기 바디, 상기 상단 결합단, 및 상기 하부 연결부는 서로 다른 두께 및 서로 다른 강도를 가지는 센터필러 및 루프 센터레일 연결구조.
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