KR20230166232A - 차량용 루프 구조체 - Google Patents

Abstract

차량의 차량용 루프 구조체가 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체는, 차체의 차폭 방향에 따른 양측 사이드 구조체의 프론트부 및 리어부에 각각 결합된 프론트 루프 레일과 리어 루프 레일을 포함하는 것으로서, i)프론트 루프 레일과 리어 루프 레일 사이에서, 양측 사이드 구조체에 결합되는 센터 루프 레일 어셈블리와, ii)프론트 루프 레일, 센터 루프 레일 어셈블리, 그리고 양측 사이드 구조체의 프론트부에 결합되는 플라스틱 복합 소재의 프론트 루프 패널과, iii)리어 루프 레일, 센터 루프 레일 어셈블리, 그리고 양측 사이드 구조체의 리어부에 결합되는 플라스틱 복합 소재의 리어 루프 패널과, iv)센터 루프 레일 어셈블리 및 양측 사이드 구조체의 센터부에 결합되는 스틸 소재의 센터 루프 패널을 포함할 수 있다.

Description

차량용 루프 구조체{ROOF BODY STRUTURE FOR VEHICLE}

본 발명의 실시 예는 차량의 차체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 PBV(Purpose Built Vehicle) 차량용 차체의 루프 구조체에 관한 것이다.

최근 들어 자동차 업계에서는 인간 중심의 역동적 미래도시 구현을 위한 신개념의 미래 모빌리티 비전을 소개하고 있다. 이러한 미래 모빌리티 솔루션 중의 하나가 목적 기반 모빌리티로서의 PBV(Purpose Built Vehicle) 차량이다.

PBV 차량은 전기차(EV) 기반의 친환경 이동 차량을 예로 들 수 있다. 이러한 PBV 차량은 인공지능 및 무인 자율주행 등을 활용해 상황 별 최적 경로를 설정할 수 있으며, 군집주행도 할 수 있다.

PBV 차량은 무인 자율주행 방식으로 지상에서 목적지까지 이동하는 시간 동안 사용자에게 다양한 맞춤형 서비스를 제공할 수 있다. 이를 위하여 PBV 차량은 넓은 실내 공간을 지닌 1 박스(one box) 디자인으로 제작되고 있다.

하나의 예에서, PBV 차량은 넓은 실내 공간을 사용자에게 제공하기 위하여, 루프 구조체에는 프레스 금형을 통해 프레스 성형된 스틸 소재의 대면적의 루프 패널이 적용되고 있다.

이와 같은 대면적의 스틸 소재 루프 패널의 성형을 위하여는, 대형 사이즈의 프레스 금형의 개발이 필요하다. 그러나, 프레스 금형의 개발기간이 길고, 개발비용 등의 투자비용 또한 과다하게 발생할 수 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 루프 패널 조립체를 제작하는데 따른 금형의 투자비와 개발기간을 절감할 수 있으며, PBV 차량의 서비스 컨셉의 확장성을 도모할 수 있도록 한 차량용 루프 구조체를 제공한다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체는, 차체의 차폭 방향에 따른 양측 사이드 구조체의 프론트부 및 리어부에 각각 결합된 프론트 루프 레일과 리어 루프 레일을 포함하는 것으로서, i)상기 프론트 루프 레일과 상기 리어 루프 레일 사이에서, 상기 양측 사이드 구조체에 결합되는 센터 루프 레일 어셈블리와, ii)상기 프론트 루프 레일, 상기 센터 루프 레일 어셈블리, 그리고 상기 양측 사이드 구조체의 프론트부에 결합되는 플라스틱 복합 소재의 프론트 루프 패널과, iii)상기 리어 루프 레일, 상기 센터 루프 레일 어셈블리, 그리고 상기 양측 사이드 구조체의 리어부에 결합되는 플라스틱 복합 소재의 리어 루프 패널과, iv)상기 센터 루프 레일 어셈블리 및 상기 양측 사이드 구조체의 센터부에 결합되는 스틸 소재의 센터 루프 패널을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차량용 루프 구조체에 있어서, 상기 센터 루프 레일 어셈블리는 대응하는 상기 프론트 루프 레일과 간격을 두고 상기 양측 사이드 구조체의 각 루프 사이드에 차폭 방향으로 연결되는 제1 센터 루프 레일과, 대응하는 상기 리어 루프 레일과 간격을 두고 상기 양측 사이드 구조체의 각 루프 사이드에 차폭 방향으로 연결되는 제2 센터 루프 레일과, 상기 제1 센터 루프 레일과 상기 제2 센터 루프 레일에 차체 전후 방향으로 연결되는 적어도 하나의 제3 센터 루프 레일을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차량용 루프 구조체에 있어서, 상기 센터 루프 패널은 상기 제1 센터 루프 레일과 접합되도록 전방 단부에 형성된 제1 접합부와, 상기 제2 센터 루프 레일과 접합되도록 후방 단부에 형성된 제2 접합부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차량용 루프 구조체에 있어서, 상기 프론트 루프 패널의 전방 단부는 상기 프론트 루프 레일에 접착되고, 상기 프론트 루프 패널의 후방 단부는 상기 제1 접합부에 접착될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차량용 루프 구조체에 있어서, 상기 리어 루프 패널의 전방 단부는 상기 제2 접합부에 접착되고, 상기 리어 루프 패널의 후방 단부는 상기 리어 루프 레일에 접착될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차량용 루프 구조체에 있어서, 상기 프론트 루프 패널 및 상기 리어 루프 패널의 각각의 차폭 방향에 따른 양측 가장자리부는 상기 각 루프 사이드의 아웃터 면에 접착될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차량용 루프 구조체에 있어서, 상기 프론트 루프 패널은 볼트와 너트에 의하여 상기 프론트 루프 레일 및 상기 제1 센터 루프 레일에 결합될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차량용 루프 구조체에 있어서, 상기 리어 루프 패널은 볼트와 너트에 의하여 상기 리어 루프 레일 및 상기 제2 센터 루프 레일에 결합될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차량용 루프 구조체에 있어서, 상기 센터 루프 패널의 차폭 방향에 따른 양측 가장자리부는 상기 각 루프 사이드의 아웃터 면에 접합될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차량용 루프 구조체에 있어서, 상기 양측 사이드 구조체의 각 루프 사이드와 상기 적어도 하나의 제3 센터 루프 레일 사이에는 적어도 하나의 공간부가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차량용 루프 구조체에 있어서, 상기 센터 루프 패널은 상기 적어도 하나의 공간부와 연결되는 적어도 하나의 개구부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차량용 루프 구조체에 있어서, 상기 센터 루프 패널은 상기 적어도 하나의 제3 센터 루프 레일에 접합되도록 차체 전후 방향을 따라서 하측으로 포밍된 포밍부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차량용 루프 구조체에 있어서, 상기 제1 센터 루프 레일의 양 단부는 양측 사이드 구조체의 프론트부에서, 적어도 하나의 도어 지지 필러의 상부에 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차량용 루프 구조체에 있어서, 상기 제2 센터 루프 레일의 양 단부는 양측 사이드 구조체의 리어부에서, 적어도 하나의 도어 지지 필러의 상부에 연결될 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 루프 패널 조립체를 스틸 소재의 센터 루프 패널, 플라스틱 복합 소재의 프론트 루프 패널 및 리어 루프 패널로 구성함에 따라, 루프 패널 조립체를 제작하는데 따른 프레스 금형의 투자비 및 개발기간을 절감할 수 있다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체가 적용된 차체를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체를 결합 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체를 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체에 적용되는 루프 레일 유닛을 도시한 사시도이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체에 적용되는 센터 루프 패널의 결합 구조를 도시한 도면이다.
도 10 내지 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체에 적용되는 프론트 루프 패널의 결합 구조를 도시한 도면이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체에 적용되는 리어 루프 패널의 결합 구조를 도시한 도면이다.
위에서 참조된 도면들은 반드시 축적에 맞추어 도시된 것은 아니고, 본 발명의 기본 원리를 예시하는 다양한 선호되는 특징들의 다소 간략한 표현을 제시하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 특정 치수, 방향, 위치, 및 형상을 포함하는 본 발명의 특정 설계 특징들이 특정 의도된 응용과 사용 환경에 의해 일부 결정될 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

여기에서 사용되는 용어는 오직 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적이고, 본 개시를 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태들은, 문맥상 명시적으로 달리 표시되지 않는 한, 복수 형태들을 또한 포함하는 것으로 의도된다.

본 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 '포함하는' 이라는 용어는 명시된 특징들, 정수, 단계들, 작동, 엘리먼트들 및/또는 컴포넌트들의 존재를 나타내지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계들, 작동, 컴포넌트들, 및/또는 이들의 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것은 아니라는 것이 또한 이해되어야 할 것이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, '및/또는' 이라는 용어는 연관되어 나열된 하나 이상의 항목들 중 임의의 하나 또는 모든 조합들을 포함한다. 본 명세서에서 '결합된' 이라는 용어는 컴포넌트들이 용접, SPR(Self Piercing Rivet), FDS(Flow Drill Screw), 구조용 접착제 등에 의하여 상호 간에 직접 연결되거나 또는 하나 이상의 매개 컴포넌트들을 통해 간접적으로 연결되는 두 개의 컴포넌트들 간의 물리적 관계를 표시한다.

여기에서 사용되는 바와 같은 차량', '차량의', '자동차' 또는 본 명세서에서 사용되는 다른 유사 용어는 일반적으로, 승용 차량, 스포츠 유틸리티 차량(SUV), 버스, 트럭, 다양한 상용 차량을 포함하는 자동차(passenger automobiles)를 포함하고, 하이브리드 자동차, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차, 전기차 기반의 PBV 차량(Purpose Built Vehicle), 수소 동력 차량 및 다른 대체 연료 차량(예를 들어, 석유가 아닌 다른 리소스로부터 유도된 연료)을 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체가 적용된 차체를 도시한 측면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체(100)는 예를 들면, 목적 기반 모빌리티 차량(Purpose Built Vehicle: 이하, 'PBV 차량'이라고 한다.)의 차체(1)에 적용될 수 있다.

하나의 예에서, 상기 PBV 차량은 무인 자율주행 방식으로 지상에서 목적지까지 이동하는 시간 동안 탑승객에게 다양한 서비스를 제공하는 전기 차 기반의 라이프 모듈 차량으로 활용될 수 있다. 상기한 라이프 모듈 차량을 당업자는 통상 로보 택시, 로보 셔틀 또는 헤일링(hailing) 차량이라고도 한다.

이와 같은 PBV 차량은 넓은 실내 공간을 지닌 1 박스(one box) 디자인으로 제작될 수 있다. 또한, 상기 PBV 차량은 넓은 실내 공간을 제공하기 위하여 마주보기 타입의 시트를 적용할 수도 있다.

상기 PBV 차량의 차체(1)는 스케이트 보드 타입의 언더 바디(3)(당 업자는 통상적으로 롤링 샤시 또는 샤시 프레임이라고도 한다.)와, 언더 바디(3)에 조립되는 어퍼 바디(5)를 포함하고 있다.

상기 언더 바디(3)는 배터리 어셈블리(도시하지 않음) 및 구동모터 등이 탑재될 수 있다. 그리고, 상기 어퍼 바디(5)는 언더 바디(3)에 결합되는 BIW 바디로서, 넓은 실내 공간의 캐빈을 구성할 수 있다.

본 명세서에서, 하기의 구성요소를 설명하기 위한 기준 방향은 차체(1)를 기준으로 하여, 차체 전후 방향(예, 차체 길이 방향 또는 종 방향), 차폭 방향(예, 횡 방향) 및 상하 방향(예, 높이 방향)으로 설정될 수 있다.

또한, 본 명세서에서, 구성요소의 '상단부', '상부', '상단' 또는 '상부 면'은 도면에서 상대적으로 상측에 있는 구성요소의 단부, 부, 단, 또는 면을 나타내고, 구성요소의 '하단부', '하부', '하단' 또는 '하부 면'은 도면에서 상대적으로 하측에 있는 구성요소의 단부, 부, 단, 또는 면을 나타낸다.

더 나아가, 본 명세서에서 구성요소의 단(예를 들어, 일측 단, 다른 일측 단 또는 양단 등)은 임의의 한 방향으로 구성요소의 끝을 나타내며, 구성요소의 단부(예를 들어, 일측 단부, 다른 일측 단부, 양 단부, 전방 단부, 또는 후방 단부 등)는 그 끝을 포함하는 구성요소의 일정 부분을 나타낸다.

한편, 상기한 바와 같은 어퍼 바디(5)는 차폭 방향에 따른 양측에 각각 구비된 사이드 구조체(10)(이하에서는 편의 상 '양측 사이드 구조체'라고 한다.)와, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체(100)를 포함하고 있다.

상기 양측 사이드 구조체(10)는 프론트 필러(11), 리어 필러(13), 루프 사이드(15), 그리고 적어도 하나의 도어 지지 필러(17)를 각각 포함하고 있다.

상기 프론트 필러(11)와 리어 필러(13)는 차체(1)에서 상대적으로 강성이 큰 기둥으로 구비된다. 상기 루프 사이드(15)는 프론트 필러(11) 및 리어 필러(13)의 상부에 차체 전후 방향을 따라 연결된다. 그리고, 상기 적어도 하나의 도어 지지 필러(17)는 하나의 예에서, 슬라이딩 도어를 지지하도록 되어 있으며, 루프 사이드(15)와 상하 방향을 따라 연결된다.

본 명세서에서, 상기한 바와 같은 양측 사이드 구조체(10)는 차체 전후 방향을 따라 프론트부(10a), 리어부(10b) 및 센터부(10c)로 구분될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체(100)는 양측 사이드 구조체(10)의 상부에 마운팅 될 수 있다. 이와 같은 차량용 루프 구조체(100)는 1 박스 디자인의 PBV 차량에서, 넓은 실내 공간을 사용자에게 제공하기 위한 대면적의 루프 패널 조립체를 포함할 수 있다.

다른 한편, 상술한 바와 같은 차체(1)는 다양한 타입의 PBV 차량에 공용으로 적용될 수 있는 고정부로서의 프론트 모듈 및 리어 모듈, 그리고 다양한 서비스 컨셉에 따라 구조적인 변형이 가능한 변형부로서의 센터 모듈로 나뉠 수 있다. 여기서, 상기 프론트 모듈, 리어 모듈 및 센터 모듈의 각각은 별개로 제작된 상태에서, 서로 조립될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체(100)는 루프 패널 조립체를 제작하는데 따른 금형의 투자비와 개발기간을 절감할 수 있으며, PBV 차량의 서비스 컨셉의 확장성을 도모할 수 있는 구조로 이루어진다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체를 결합 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체를 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 차량용 루프 구조체(100)는, 루프 레일 유닛(20)과, 루프 패널 조립체로서의 센터 루프 패널(50), 프론트 루프 패널(70), 및 리어 루프 패널(80)을 포함하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 루프 레일 유닛(20)은 루프 패널 조립체를 지지함과 아울러 그 루프 패널 조립체와 결합될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체에 적용되는 루프 레일 유닛을 도시한 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 루프 레일 유닛(20)은 프론트 루프 레일(21), 리어 루프 레일(31), 및 센터 루프 레일 어셈블리(41)를 포함하고 있다.

상기 프론트 루프 레일(21)은 양측 사이드 구조체(10)의 프론트부(10a)에 결합된다. 상기 프론트 루프 레일(21)은 양측 사이드 구조체(10)의 각 프론트 필러(11)의 상부에 차폭 방향으로 연결된다. 상기 프론트 루프 레일(21)의 양 단부는 양측 사이드 구조체(10)의 각 루프 사이드(15)를 통해 각 프론트 필러(11)의 상부에 접합(예, 용접)될 수 있다.

상기 리어 루프 레일(31)은 양측 사이드 구조체(10)의 리어부(10b)에 결합된다. 상기 리어 루프 레일(31)은 양측 사이드 구조체(10)의 각 리어 필러(13)의 상부에 차폭 방향으로 연결된다. 상기 리어 루프 레일(31)의 양 단부는 양측 사이드 구조체(10)의 각 루프 사이드(15)를 통해 각 리어 필러(13)의 상부에 접합(예, 용접)될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 센터 루프 레일 어셈블리(41)는 프론트 루프 레일(21)과 리어 루프 레일(31) 사이에서, 양측 사이드 구조체(10)의 센터부(10c)에 결합된다.

이러한 센터 루프 레일 어셈블리(41)는 제1 센터 루프 레일(43), 제2 센터 루프 레일(45), 및 적어도 하나의 제3 센터 루프 레일(47)을 포함하고 있다.

상기 제1 센터 루프 레일(43)은 대응하는 프론트 루프 레일(21)과 설정된 간격을 두고, 양측 사이드 구조체(10)의 각 루프 사이드(15)에 차폭 방향(예, 횡 방향)으로 연결된다. 상기 제1 센터 루프 레일(43)의 양 단부는 각 루프 사이드(15)에 접합(예, 용접)될 수 있다.

하나의 예에서, 상기 제1 센터 루프 레일(43)의 양 단부는 양측 사이드 구조체(10)의 프론트부(10a)에서, 적어도 하나의 도어 지지 필러(17)의 상부에 연결될 수 있다.

상기 제2 센터 루프 레일(45)은 대응하는 리어 루프 레일(31)과 설정된 간격을 두고, 양측 사이드 구조체(10)의 각 루프 사이드(15)에 차폭 방향(예, 횡 방향)으로 연결된다.

하나의 예에서, 상기 제2 센터 루프 레일(45)의 양 단부는 양측 사이드 구조체(10)의 리어부(10b)에서, 적어도 하나의 도어 지지 필러(17)의 상부에 연결될 수 있다.

그리고, 상기 적어도 하나의 제3 센터 루프 레일(47)은 제1 센터 루프 레일(43) 및 제2 센터 루프 레일(45) 사이에 배치된다. 상기 적어도 하나의 제3 센터 루프 레일(47)은 제1 센터 루프 레일(43)과 제2 센터 루프 레일(45)에 차체 전후 방향(예, 종 방향)으로 연결된다.

하나의 예에서, 상기 적어도 하나의 제3 센터 루프 레일(47)은 차체 전후 방향을 따라 배치된 싱글 스파인 타입(single spine type)으로 구비될 수 있다. 그리고, 상기 적어도 하나의 제3 센터 루프 레일(47)의 양 단부는 제1 센터 루프 레일(43)과 제2 센터 루프 레일(45)에 접합(예, 용접)될 수 있다.

여기서, 상기 양측 사이드 구조체(10)의 각 루프 사이드(15)와 적어도 하나의 제3 센터 루프 레일(47)의 사이에는 적어도 하나의 공간부(49)가 형성될 수 있다. 상기 적어도 하나의 공간부(49)는 적어도 하나의 제3 센터 루프 레일(47)을 사이에 두고 차폭 방향에 따른 양측에 각각 형성될 수 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서, 상기 센터 루프 패널(50)은 위에서 언급한 바 있는 차체(1)의 변형부인 센터 모듈에 구비될 수 있다.

즉, 상기 센터 루프 패널(50)은 PBV 차량의 차체(1)에서 사용자에게 쉽게 인지되지 않고, 다양한 서비스 컨셉에 따라 구조적인 변형이 가능한 센터 모듈에 구비될 수 있다.

이에 따라, 상기 센터 루프 패널(50)은 PBV 차량의 다양한 서비스 컨셉에 따라, 다양한 크기 및 형상으로 변형될 수 있다.

더 나아가, 상기 센터 루프 패널(50)은 PBV 차량의 실내에 장착되는 중량물(예, 루프 에어컨 등)을 지지함과 아울러, 사용자에게 쉽게 인지되지 않는 파트이므로, 스틸 소재의 판재로 구비될 수 있다. 이러한 스틸 소재의 센터 루프 패널(50)은 당업자에게 알려진 프레스 금형에 의하여 설정된 형상으로 프레스 성형될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 상기 스틸 소재의 센터 루프 패널(50)은 차체(1)에서 센터 루프 레일 어셈블리(41) 및 양측 사이드 구조체(10)의 센터부(10c)에 결합된다.

도 5 내지 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체에 적용되는 센터 루프 패널의 결합 구조를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 센터 루프 패널(50)은 서로 연결된 제1 부분(51), 제2 부분(52), 제3 부분(53), 그리고 적어도 하나의 제4 부분(54)을 포함하고 있다.

상기 제1 부분(51)은 센터 루프 패널(50)의 전방부에 차폭 방향을 따라 배치되며, 센터 루프 레일 어셈블리(41)의 제1 센터 루프 레일(43)에 접합(예, 용접)된다.

상기 제2 부분(52)은 센터 루프 패널(50)의 후방부에 차폭 방향을 따라 배치되며, 센터 루프 레일 어셈블리(41)의 제2 센터 루프 레일(45)에 접합(예, 용접)된다.

상기 각 제3 부분(53)은 센터 루프 패널(50)의 차폭 방향에 따른 양측 가장자리부에 차체 전후 방향을 따라 각각 배치되며, 제1 부분(51) 및 제2 부분(52)의 양 단부에 결합(예, 용접)된다. 이러한 제3 부분(53)은 양측 사이드 구조체(10)의 각 루프 사이드(15)에 접합(예, 용접)된다.

그리고, 상기 적어도 하나의 제4 부분(54)은 제1 부분(51) 및 제2 부분(52)의 사이, 그리고 제3 부분(53)의 사이에 차체 전후 방향을 따라 배치된다. 상기 적어도 하나의 제4 부분(54)은 제1 부분(51) 및 제2 부분(52)에 결합(예, 용접)된다. 이러한 적어도 하나의 제4 부분(54)은 센터 루프 레일 어셈블리(41)의 적어도 하나의 제3 센터 루프 레일(47)의 상부 면에 접합(예, 용접 또는 접착)된다.

상기에서와 같은 센터 루프 패널(50)에서, 제1 부분(51)은 도 6의 (a) 및 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 센터 루프 레일(43)의 상부 면에 접합되는 제1 접합부(55)를 포함하고 있다. 상기 제1 접합부(55)는 제1 부분(51)의 전방 단부에 형성되며, 제1 센터 루프 레일(43)의 상부 면에 차폭 방향을 따라 접합(예, 용접)된다.

그리고, 상기 센터 루프 패널(50)에서, 제2 부분(52)은 도 6의 (b) 및 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2 센터 루프 레일(45)의 상부 면에 접합되는 제2 접합부(57)를 포함하고 있다. 상기 제2 접합부(57)는 제2 부분(52)의 후방 단부에 형성되며, 제2 센터 루프 레일(45)의 상부 면에 차폭 방향을 따라 접합(예, 용접)된다.

여기서, 서로 접합된 상기 제1 부분(51)의 전방 단부와 제1 센터 루프 레일(43)의 상부 면 사이, 그리고 제2 부분(52)의 후방 단부와 제2 센터 루프 레일(45)의 상부 면 사이에는 당업자에게 알려진 실러(61)가 각각 도포될 수 있다.

나아가, 상기 센터 루프 패널(50)에서, 제3 부분(53)의 각각은 도 8에 도시된 바와 같이, 양측 사이드 구조체(10)의 각 루프 사이드(15)에 접합되는 제3 접합부(59)를 포함하고 있다. 상기 제3 접합부(59)는 제3 부분(53)의 각각의 아웃터 가장자리부에 형성되며, 각 루프 사이드(15)의 아웃터 면에 접합(예, 용접)될 수 있다.

더 나아가, 상기 센터 루프 패널(50)에서, 제4 부분(54)은 도 9에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 제3 센터 루프 레일(47)의 상부 면에 접합되는 포밍부(63)를 포함하고 있다. 상기 포밍부(63)는 센터 루프 패널(50)의 차체 전후 방향 및 차폭 방향에 따른 강성을 실질적으로 보강하도록 되어 있다.

상기 포밍부(63)는 적어도 하나의 제3 센터 루프 레일(47)의 상부 면에 접합되도록 차체 전후 방향을 따라서 하측으로 포밍된 홈 형태로 구비된다. 상기 포밍부(63)는 적어도 하나의 제3 센터 루프 레일(47)의 상부 면에 차체 전후 방향을 따라 접합(예, 용접 또는 접착)될 수 있다.

한편, 상기와 같이 구성되는 센터 루프 패널(50)은 도 5에 도시된 바와 같이, 위에서 언급한 바 있는 적어도 하나의 공간부(49)와 연결되는 적어도 하나의 개구부(65)를 포함하고 있다.

여기서, 상기 적어도 하나의 개구부(65)에는 PBV 차량의 실내 개방감을 사용자에게 제공하기 위한 루프 글라스(도시하지 않음)가 장착될 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에서, 상기 프론트 루프 패널(70)은 위에서 언급한 바 있는 차체(1)의 고정부인 프론트 모듈에 구비될 수 있다. 즉, 상기 프론트 루프 패널(70)은 PBV 차량의 차체(1)에서 사용자에게 쉽게 인지될 수 있는 프론트 모듈에 구비될 수 있다.

이에 따라, 상기 프론트 루프 패널(70)은 다양한 색상을 띠고 있는 플라스틱 복합 소재로 구비될 수 있다. 플라스틱 복합 소재의 상기 프론트 루프 패널(70)은 당업자에게 알려진 복합소재 성형 설비에 의하여 설정된 형상으로 성형될 수 있다. 이러한 플라스틱 복합 소재는 소량 생산에 유리하고, 설비 투자비의 절감 및 설비 개발기간을 단축할 수 있으며, 차체(1)의 경량화를 도모할 수 있다는 장점이 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 상기 플라스틱 복합 소재의 프론트 루프 패널(70)은 프론트 루프 레일(21), 센터 루프 레일 어셈블리(41), 그리고 양측 사이드 구조체(10)의 프론트부(10a)에 결합된다.

도 10 내지 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체에 적용되는 프론트 루프 패널의 결합 구조를 도시한 도면이다.

도 10 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 프론트 루프 패널(70)은 프론트 루프 레일(21), 센터 루프 레일 어셈블리(41)의 제1 센터 루프 레일(43), 그리고 양측 사이드 구조체(10)의 각 루프 사이드(15)에 접착 방식 및 기계적인 방식으로 접합될 수 있다.

이러한 프론트 루프 패널(70)은 제4 접합부(71), 제5 접합부(73) 및 제6 접합부(75)를 포함하고 있다.

상기 제4 접합부(71)는 프론트 루프 패널(70)의 전방 단부에 차폭 방향을 따라 형성된다. 상기 제4 접합부(71)는 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 프론트 루프 레일(21)의 상부 면에 접착제(77)를 통해 차폭 방향을 따라 접착될 수 있다.

상기 제5 접합부(73)는 프론트 루프 패널(70)의 후방 단부에 차폭 방향을 따라 형성된다. 상기 제5 접합부(73)는 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 센터 루프 레일(43)의 상부 면에 접합된 센터 루프 패널(50)의 제1 부분(51)의 제1 접합부(55)에 접착제(77)를 통해 차폭 방향을 따라 접착될 수 있다.

그리고, 상기 제6 접합부(75)는 프론트 루프 패널(70)의 차폭 방향에 따른 양측 가장자리부에 차체 전후 방향을 따라 각각 형성된다.

상기 제6 접합부(75)는 도 12에 도시된 바와 같이, 양측 사이드 구조체(10)의 각 루프 사이드(15)에 접착될 수 있다. 더 나아가, 상기 제6 접합부(75)는 각 루프 사이드(15)의 아웃터 면에 접착제(77)를 통해 차체 전후 방향을 따라 접착될 수 있다.

더 나아가, 상기한 바와 같은 플라스틱 복합 소재의 프론트 루프 패널(70)은 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 프론트 루프 레일(21)에 볼트(78) 및 너트(79)에 의하여 기계적인 접합 방식으로 체결된다.

그리고, 상기 플라스틱 복합 소재의 프론트 루프 패널(70)은 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1 센터 루프 레일(43)에 볼트(78) 및 너트(79)에 의하여 기계적인 접합 방식으로 체결된다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에서, 상기 리어 루프 패널(80)은 위에서 언급한 바 있는 차체(1)의 고정부인 리어 모듈에 구비될 수 있다. 즉, 상기 리어 루프 패널(80)은 PBV 차량의 차체(1)에서 사용자에게 쉽게 인지될 수 있는 리어 모듈에 구비될 수 있다.

이에 따라, 상기 리어 루프 패널(80)은 다양한 색상을 띠고 있는 플라스틱 복합 소재로 구비될 수 있다. 플라스틱 복합 소재의 상기 리어 루프 패널(80)은 당업자에게 알려진 복합소재 성형 설비에 의하여 설정된 형상으로 성형될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의한 상기 플라스틱 복합 소재의 리어 루프 패널(80)은 리어 루프 레일(31), 센터 루프 레일 어셈블리(41), 그리고 양측 사이드 구조체(10)의 리어부(10b)에 결합된다.

도 13 내지 도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체에 적용되는 리어 루프 패널의 결합 구조를 도시한 도면이다.

도 13 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 리어 루프 패널(80)은 리어 루프 레일(31), 센터 루프 레일 어셈블리(41)의 제2 센터 루프 레일(45), 그리고 양측 사이드 구조체(10)의 각 루프 사이드(15)에 접착 방식 및 기계적인 방식으로 접합될 수 있다.

이러한 리어 루프 패널(80)은 제7 접합부(81), 제8 접합부(83) 및 제9 접합부(85)를 포함하고 있다.

상기 제7 접합부(81)는 리어 루프 패널(80)의 전방 단부에 차폭 방향을 따라 형성된다. 상기 제7 접합부(81)는 도 14의 (a)에 도시된 바와 같이, 제2 센터 루프 레일(45)의 상부 면에 접합된 센터 루프 패널(50)의 제2 부분(52)의 제2 접합부(57)에 접착제(87)를 통해 차폭 방향을 따라 접착될 수 있다.

상기 제8 접합부(83)는 리어 루프 패널(80)의 후방 단부에 차폭 방향을 따라 형성된다. 상기 제8 접합부(83)는 도 14의 (b)에 도시된 바와 같이, 리어 루프 레일(31)의 상부 면에 접착제(87)를 통해 차폭 방향을 따라 접착될 수 있다.

그리고, 상기 제9 접합부(85)는 리어 루프 패널(80)의 차폭 방향에 따른 양측 가장자리부에 차체 전후 방향을 따라 각각 형성된다.

상기 제9 접합부(85)는 도 15에 도시된 바와 같이, 양측 사이드 구조체(10)의 각 루프 사이드(15)에 접착될 수 있다. 더 나아가, 상기 제9 접합부(85)는 각 루프 사이드(15)의 아웃터 면에 접착제(87)를 통해 차체 전후 방향을 따라 접착될 수 있다.

더 나아가, 상기한 바와 같은 플라스틱 복합 소재의 리어 루프 패널(80)은 도 14의 (a)에 도시된 바와 같이, 제2 센터 루프 레일(45)에 볼트(88) 및 너트(89)에 의하여 기계적인 접합 방식으로 체결된다.

그리고, 상기 플라스틱 복합 소재의 리어 루프 패널(80)은 도 14의 (b)에 도시된 바와 같이, 리어 루프 레일(31)에 볼트(88) 및 너트(89)에 의하여 기계적인 접합 방식으로 체결된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체(100)의 작용을 도 1 내지 도 15를 참조하여 상세하게 설명한다.

우선, 차체(1)의 양측 사이드 구조체(10)의 상부에 마운팅 되는 루프 패널 조립체는, 스틸 소재의 센터 루프 패널(50), 플라스틱 복합 소재의 프론트 루프 패널(70), 및 플라스틱 복합 소재의 리어 루프 패널(80)을 포함하고 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체(100)에서, 상기 스틸 소재의 센터 루프 패널(50)은 센터 루프 레일 어셈블리(41) 및 양측 사이드 구조체(10)의 각 루프 사이드(15)에 용접 방식으로 결합된다.

여기서, 상기 센터 루프 패널(50)은 차폭 방향으로 배치된 제1 센터 루프 레일(43)과 제2 센터 루프 레일(45), 그리고 차체 전후 방향으로 배치된 제3 센터 루프 레일(45)에 결합된다. 상기 센터 루프 패널(50)의 전방 단부는 제1 센터 루프 레일(43)의 상부 면에 차폭 방향을 따라 접합된다. 상기 센터 루프 패널(50)의 후방 단부는 제2 센터 루프 레일(45)의 상부 면에 차폭 방향을 따라 접합된다. 그리고 상기 센터 루프 패널(50)의 차폭 방향에 따른 양측 가장자리부는 양측 사이드 구조체(10)의 센터부(10c)의 각 루프 사이드(15)에 차체 전후 방향을 따라 접합된다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체(100)에서, 상기 플라스틱 복합 소재의 프론트 루프 패널(70)은 프론트 루프 레일(21), 제1 센터 루프 레일(43), 그리고 양측 사이드 구조체(10)의 각 루프 사이드(15)에 접착 방식 및 기계적인 방식으로 접합된다.

여기서, 상기 프론트 루프 패널(70)의 전방 단부는 프론트 루프 레일(21)의 상부 면에 차폭 방향을 따라 접합된다. 상기 프론트 루프 패널(70)의 후방 단부는 센터 루프 패널(50)의 전방 단부에 차폭 방향을 따라 접합된다. 그리고, 상기 프론트 루프 패널(70)의 차폭 방향에 따른 양측 가장자리부는 양측 사이드 구조체(10)의 프론트부(10a)의 각 루프 사이드(15)에 차체 전후 방향을 따라 접합된다.

더 나아가, 상기 제1 센터 루프 레일(43)의 상부 면에 접합된 센터 루프 패널(50)의 전방 단부와 제1 센터 루프 레일(43)은 프론트 루프 패널(70)의 후방 단부를 지지한다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체(100)에서, 상기 플라스틱 복합 소재의 리어 루프 패널(80)은 리어 루프 레일(31), 제2 센터 루프 레일(45), 그리고 양측 사이드 구조체(10)의 각 루프 사이드(15)에 접착 방식 및 기계적인 방식으로 접합된다.

여기서, 상기 리어 루프 패널(80)의 전방 단부는 센터 루프 패널(50)의 후방 단부에 차폭 방향을 따라 접합된다. 상기 리어 루프 패널(80)의 후방 단부는 리어 루프 레일(31)의 상부 면에 차폭 방향을 따라 접합된다. 그리고, 상기 리어 루프 패널(80)의 차폭 방향에 따른 양측 가장자리부는 양측 사이드 구조체(10)의 리어부(10b)의 각 루프 사이드(15)에 차체 전후 방향을 따라 접합된다.

더 나아가, 상기 제2 센터 루프 레일(45)의 상부 면에 접합된 센터 루프 패널(50)의 후방 단부와 제2 센터 루프 레일(45)은 프론트 루프 패널(70)의 전방 단부를 지지한다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체(100)는, 1 박스 디자인의 PBV 차량의 차체(1)에 적용되는 대면적의 루프 패널 조립체를 스틸 소재의 센터 루프 패널(50), 플라스틱 복합 소재의 프론트 루프 패널(70) 및 리어 루프 패널(80)로 구성함에 따라, 차체(1)의 중량을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체(100)는, 센터 루프 레일 어셈블리(41)에 스틸 소재의 센터 루프 패널(50)이 결합되고, 센터 루프 패널(50)이 플라스틱 복합 소재의 프론트 루프 패널(70) 및 리어 루프 패널(80)을 지지함에 따라, 전체적인 차체(1)의 강성을 확보할 수 있다.

나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체(100)는 대면적의 루프 패널 조립체의 전체가 스틸 소재의 프레스 성형으로 제작되는 종래 기술과 달리, 루프 패널 조립체를 제작하는데 따른 프레스 금형의 투자비 및 개발기간을 절감할 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체(100)는 차체(1)에서, 다양한 타입의 PBV 차량에 공용으로 적용될 수 있는 고정부로서의 프론트 모듈 및 리어 모듈에 플라스틱 복합 소재의 프론트 루프 패널(70) 및 리어 루프 패널(80)이 각각 적용될 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체(100)는 차체(1)에서, PBV 차량의 다양한 서비스 컨셉에 따라 구조적인 변형이 가능한 변형부로서의 센터 모듈에 스틸 소재의 센터 루프 패널(50)이 적용될 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 루프 구조체(100)는 1 박스 디자인의 PBV 차량에서, 센터 루프 패널(50)의 크기 및 형상 등이 서비스 컨셉에 따라 다양하게 변형될 수 있으므로, 사용자에게 제공되는 서비스 컨셉의 다양한 확장성을 도모할 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

1: 차체 3: 언더 바디
5: 어퍼 바디 10: 양측 사이드 구조체
10a: 프론트부 10b: 리어부
10c: 센터부 11: 프론트 필러
13: 리어 필러 15: 루프 사이드
17: 도어 지지 필러 20: 루프 레일 유닛
21: 프론트 루프 레일 31: 리어 루프 레일
41: 센터 루프 레일 어셈블리 43: 제1 센터 루프 레일
45: 제2 센터 루프 레일 47: 제3 센터 루프 레일
49: 공간부 50: 센터 루프 패널
51: 제1 부분 52: 제2 부분
53: 제3 부분 54: 제4 부분
55: 제1 접합부 57: 제2 접합부
59: 제3 접합부 61: 실러
63: 포밍부 65: 개구부
70: 프론트 루프 패널 71: 제4 접합부
73: 제5 접합부 75: 제6 접합부
77, 87: 접착제 78, 88: 볼트
79, 89: 너트 80: 리어 루프 패널
81: 제7 접합부 83: 제8 접합부
85: 제9 접합부 100: 차량용 루프 구조체

Claims (12)

1. 차체의 차폭 방향에 따른 양측 사이드 구조체의 프론트부 및 리어부에 각각 결합된 프론트 루프 레일과 리어 루프 레일을 포함하는 차량용 루프 구조체로서,
   상기 프론트 루프 레일과 상기 리어 루프 레일 사이에서, 상기 양측 사이드 구조체에 결합되는 센터 루프 레일 어셈블리;
   상기 프론트 루프 레일, 상기 센터 루프 레일 어셈블리, 그리고 상기 양측 사이드 구조체의 프론트부에 결합되는 플라스틱 복합 소재의 프론트 루프 패널;
   상기 리어 루프 레일, 상기 센터 루프 레일 어셈블리, 그리고 상기 양측 사이드 구조체의 리어부에 결합되는 플라스틱 복합 소재의 리어 루프 패널; 및
   상기 센터 루프 레일 어셈블리 및 상기 양측 사이드 구조체의 센터부에 결합되는 스틸 소재의 센터 루프 패널;
   을 포함하는 차량용 루프 구조체.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 센터 루프 레일 어셈블리는,
   대응하는 상기 프론트 루프 레일과 간격을 두고 상기 양측 사이드 구조체의 각 루프 사이드에 차폭 방향으로 연결되는 제1 센터 루프 레일과,
   대응하는 상기 리어 루프 레일과 간격을 두고 상기 양측 사이드 구조체의 각 루프 사이드에 차폭 방향으로 연결되는 제2 센터 루프 레일과,
   상기 제1 센터 루프 레일과 상기 제2 센터 루프 레일에 차체 전후 방향으로 연결되는 적어도 하나의 제3 센터 루프 레일
   을 포함하는 차량용 루프 구조체.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 센터 루프 패널은,
   상기 제1 센터 루프 레일과 접합되도록 전방 단부에 형성된 제1 접합부와,
   상기 제2 센터 루프 레일과 접합되도록 후방 단부에 형성된 제2 접합부
   를 포함하는 차량용 루프 구조체.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 프론트 루프 패널의 전방 단부는 상기 프론트 루프 레일에 접착되고, 상기 프론트 루프 패널의 후방 단부는 상기 제1 접합부에 접착되며,
   상기 리어 루프 패널의 전방 단부는 상기 제2 접합부에 접착되고, 상기 리어 루프 패널의 후방 단부는 상기 리어 루프 레일에 접착되는 차량용 루프 구조체.
5. 제1 항 또는 제4 항에 있어서,
   상기 프론트 루프 패널 및 상기 리어 루프 패널의 각각의 차폭 방향에 따른 양측 가장자리부는 상기 각 루프 사이드의 아웃터 면에 접착되는 차량용 루프 구조체.
6. 제2 항에 있어서,
   상기 프론트 루프 패널은 볼트와 너트에 의하여 상기 프론트 루프 레일 및 상기 제1 센터 루프 레일에 결합되고,
   상기 리어 루프 패널은 볼트와 너트에 의하여 상기 리어 루프 레일 및 상기 제2 센터 루프 레일에 결합되는 차량용 루프 구조체.
7. 제2 항에 있어서,
   상기 센터 루프 패널의 차폭 방향에 따른 양측 가장자리부는 상기 각 루프 사이드의 아웃터 면에 접합되는 차량용 루프 구조체.
8. 제2 항에 있어서,
   상기 양측 사이드 구조체의 각 루프 사이드와 상기 적어도 하나의 제3 센터 루프 레일 사이에는 적어도 하나의 공간부가 형성되는 차량용 루프 구조체.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 센터 루프 패널은,
   상기 적어도 하나의 공간부와 연결되는 적어도 하나의 개구부를 포함하는 차량용 루프 구조체.
10. 제2 항에 있어서,
    상기 센터 루프 패널은,
    상기 적어도 하나의 제3 센터 루프 레일에 접합되도록 차체 전후 방향을 따라서 하측으로 포밍된 포밍부
    를 포함하는 차량용 루프 구조체.
11. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 센터 루프 레일의 양 단부는 양측 사이드 구조체의 프론트부에서, 적어도 하나의 도어 지지 필러의 상부에 연결되는 차량용 루프 구조체.
12. 제2 항에 있어서,
    상기 제2 센터 루프 레일의 양 단부는 양측 사이드 구조체의 리어부에서, 적어도 하나의 도어 지지 필러의 상부에 연결되는 차량용 루프 구조체.

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