KR100471470B1 - 자동차의 루프 보강구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차실의 소음저감을 위한 자동차의 루프 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 루프를 지지하는 루프레일이 직각으로 서로 교차되게 배치하고 그 교차지점이 큰 강성을 갖도록 변경하여 루프패널의 막 진동을 억제한 자동차의 루프 구조에 관한 것이다.

본 발명은, 차량의 루프부에는 천장을 이루는 루프패널이 마련되고, 상기 루프패널의 하부측에 루프패널을 받쳐주기 위하여 다수개의 루프레일이 차축 방향으로 길게 배치되면서 차체 길이방향을 따라 소정간격으로 이격되게 설치되는 자동차의 루프 구조에 있어서, 상기 루프패널의 하부측에는 차체 길이방향으로 길게 배치되어 상기 루프레일들과 서로 교차되는 루프크로스레일이 설치된 자동차의 루프 구조이다.

Description

자동차의 루프 보강구조{Automobile roof reinforced structure}

본 발명은 차실의 소음저감을 위한 자동차의 루프 보강구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 루프를 지지하는 루프레일이 직각으로 서로 교차되게 배치하고 그 교차지점이 큰 강성을 갖도록 변경하여 루프패널의 막 진동을 억제한 자동차의 루프 보강구조에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차가 주행을 하게 되면 탑승자는 다양한 종류의 진동을 받게 되는데, 이러한 진동의 입력원으로서 가장 대표적인 것은 노면의 상태이다. 노면의 작은 요철부터 비포장도로의 큰 요철, 고속도로나 교량의 이음새 부분 등이 진동원이 된다. 그 외에도 타이어, 엔진 및 구동계 자체의 회전에 의해 발생되는 진동이 주된 입력원이 된다.

이들 진동 중 노면과 타이어로부터 발생되는 진동은 서스펜션에 전달되어, 서스펜션 자체의 진동특성에 의해 경감된 후 차체로 전달되는데, 이때 차체에 입력되는 진동과 차체의 고유 진동수가 일치하게 되면 공진을 일으켜 여러 가지 형태의 소음과 진동을 발생시킨다.

이때 차체의 면을 형성하고 있는 강판이 북의 가죽처럼 진동하는 현상을 막 진동이라고 한다. 강판이 공진을 하여 강하게 진동하면 탑승자의 귀를 압박하는 소음(이하, "부밍 노이즈"라 함)의 원인이 된다.

부밍 노이즈의 원인에는 여러 가지가 있는데 30~60Hz 정도의 것을 저속 부밍 노이즈라고 하며 발생원은 2차 휨 진동과 차실내를 구성하고 있는 강판의 막 진동이다. 중속 부밍 노이즈는 60~100Hz 정도에서 발생하며 강판의 막 진동과 실내 형상에 의한 공명이 주원인이다. 더욱이 고속 부밍 노이즈는 100~200Hz에서 발생하며 발생원인은 중속과 동일하다.

도1은 일반적인 차량을 보인 사시도이고, 도2는 종래의 루프구조를 보인 개략도이다.

이 도면에서 살펴보면, 차량에는 천장을 이루는 루프패널(1)이 마련되고 상기 루프패널(1)의 하층에는 루프패널(1)을 받쳐주기 위한 골격이 되는 루프레일(2)이 설치된다.

상기 루프레일(2)은 도2에 도시된 바와 같이 차축 방향으로 길게 배치되면서 차체 길이방향을 따라 소정간격으로 이격되게 설치된다.

여기서, 상기 루프레일(2)은 루프패널(1)을 지지하기 위한 강성을 확보하기 위하여 그 단면이 원내에 나타낸 바와 같이 치형(齒形)으로 이루어져 있다. 즉, 루프레일(2)의 단면계수를 크게 하여 강성을 증대시킴으로써 루프패널(1)을 보다 효과적으로 지지하도록 하는 것이다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래 자동차의 루프구조에서는 막 진동을 일으키는 루프패널(1)을 루프레일(2)만으로 지지하기에는 불충분하여 자동차를 장시간 운행하다 보면 공진된 루프패널(1)이 일으키는 막 진동이 부밍 노이즈를 유발하게 됨으로서 탑승자의 귀가 심하게 압박받는 문제점이 생긴다.

또한, 종래 자동차의 루프구조에서는 루프레일(2)과 센터필라(3)가 서로 일치되지 아니하고 어긋나게 배치됨으로써 루프패널(1)이 더 심하게 진동되는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 자동차의 루프패널을 지지하는 루프레일의 구조를 변경하여 루프레일 자체의 강성을 증대시키고 루프패널을 지지하는 지지력을 높여 자동차 루프패널의 막 진동을 최대한 억제시키는데 있다.

또한, 루프레일과 센터필라가 서로 일치하도록 배치시켜 자동차 루프부에서 발생된 진동이 센터필라를 통해 분산되도록 함으로써 실질적으로 자동차 루프부의 진동을 감소시키는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 루프패널 하부에는 그 루프패널의 차축방향 길이를 갖는 2개 이상의 루프레일이 차체 길이방향을 따라 일정간격을 유지하게 설치되고, 상기 루프레일의 하부에는 상기 루프레일을 지지하며 받쳐주는 루프크로스레일이 상기 루프레일과 교차되게 설치된 자동차의 루프 보강구조이다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의거하여 설명한다.

도3은 본 발명의 자동차 루프구조를 보인 개략도이고, 도4는 본 발명의 루프레일이 서로 교차되는 지점을 보인 사시도이며, 도5는 도3의 A-A선을 보인 단면도이다.

이상의 도면에서 살펴보면, 자동차의 루프부(10)에는 통상의 천장을 이루는 소정크기의 루프패널(1)이 마련되고, 상기 루프패널(1)의 하부측에는 루프패널(1)을 지지하는 골격재인 루프레일(11)이 다수개 설치된다.

상기 루프레일(11)은 차축 방향으로 길게 배치되면서 차체 길이방향을 따라 소정간격으로 이격되게 설치되는데, 통상적으로 차축 방향으로 배치되는 루프레일(11)은 3개가 마련됨이 바람직하다. 그래서 일정한 간격으로 배치되도록 하고 특히 가운데 루프레일(11)은 센터필라(3)와 일치되도록 배치하여 루프패널(1)과 루프레일(11)을 포함하는 루프부(10)의 진동이 센터필라(3)를 통해 분산되도록 하고 또한 하부에서 센터필라(3)가 루프부(10)를 지지함으로써 루프부(10)의 지지강성을 증대시키는 효과가 있다.

한편, 본 발명은 루프부(10)의 강성을 더욱 증대시켜 루프부(10)의 진동을 최대한 억제하기 위하여 상기 루프패널(1)의 하부측에 차체길이 방향으로 향하는 루프크로스레일(12)이 배치되도록 한다.

상기 루프크로스레일(12)은 루프패널(1)의 전방에서 후방으로 위치됨으로써 상기 세 개의 루프레일(11)과 서로 교차되는데, 이때 루프크로스레일(12)과 루프레일(11)이 서로 교차되는 지점의 강성을 높여 루프패널(1)의 막 진동을 최대한 억제시키기 위하여 상기 교차지점에 해당되는 루프레일(11)과 루프크로스레일(12)의 면은 상기 루프패널(1)의 곡면과 반대방향으로 향하는 곡면이 형성되어 있다.

즉, 상기 루프패널(1)은 위로 볼록한 곡면 구조를 갖는 반면, 상기 루프패널(1)에 밀착되어 서로 교차되게 배치된 루프레일(11)과 루프크로스레일(12)은 루프패널(1)의 거동을 최대한 억제하기 위하여 루프레일(11)의 상부는 종래와 동일한 치형구조를 갖고 하부에는 루프레일(11)의 하부를 감싸도록 아래로 볼록한 호형패널(11a)이 설치되고, 상기 루프레일(11)과 루프크로스레일(12)이 교차하는 부분의 루프크로스레일(12)에는 상기 호형패널을 감싸도록 곡면부(12a)가 형성됨으로써 상기 루프패널(1)을 하부에서 강하게 지지하는 효과를 갖는다.

상기 호형패널(11a)은 상기 다수개의 루프레일(11) 모두에 설치되어도 무방하지만, 루프패널(1)의 최대 거동이 발생되는 지점, 즉 루프패널(1)의 중심에 해당되는 가운데의 루프레일에만 설치되는 것이 바람직하며 상기 루프크로스레일의 곡면부(12a)는 상기 가운데에 위치한 루프레일(11)과 교차되는 부분에만 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 루프크로스레일(12)은 차체 길이방향으로 다수개 설치되어도 무방하지만 본 발명의 실시예처럼 하나가 설치될 경우에는 차체 길이방향을 따라 일정간격을 유지하게 설치된 루프레일(11)의 중앙부를 교차하도록 설치되는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 루프크로스레일(12)과 가운데 루프레일(11)이 교차되는 지점은 도5에 도시된 바와 같이 호형패널(11a)과 곡면부(12a)를 갖는 루프레일(11)과 루프크로스레일(12)이 하부에서 받쳐 줌으로써 루프패널(1)의 막 진동이 억제된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 루프 구조에 의하면, 루프패널을 지지하는 루프레일의 강성이 증대되어 루프패널의 진동이 최대한 억제되므로 차실내의 부밍노이즈가 현저하게 감소되는 특유의 효과가 있다.

도1은 일반적인 차량을 보인 사시도,

도2는 종래의 루프구조를 보인 개략도,

도3은 본 발명의 자동차 루프구조를 보인 개략도,

도4는 본 발명의 루프레일이 서로 교차되는 지점을 보인 사시도,

도5는 도3의 A-A선을 보인 단면도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1 : 루프패널 3 : 센터필라

10 : 루프부 11 : 루프레일

12 : 루프크로스레일 11a : 호형패널

12a : 곡면부

Claims (5)

1. 차량의 루프패널(1) 하부에는 그 루프패널(1)의 차축방향 길이를 갖는 2개 이상의 루프레일(11)이 차축 길이방향을 따라 일정간격을 유지하게 설치되고, 상기 루프레일(11)의 하부에는 그 루프레일(11)의 가운데에 위치한 루프레일(11)만 감싸는 호형패널(11a)이 설치되며, 상기 루프레일(11)의 하부에는 상기 루프레일을 지지하며 받쳐주는 루프크로스레일(12)이 상기 루프레일(11)과 교차되게 설치되고, 상기 루프레일(11)과 루프크로스레일(12)이 교차하는 부분의 루프크로스레일(12)에는 상기 루프레일(11)과 교차하는 부분에만 형성되도록 루프크로스레일(12)에 곡면부(12a)가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 루프 보강구조.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 루프크로스레일(12)은 차축 길이방향을 따라 일정간격을 유지하게 설치된 루프레일(11)의 중앙부를 교차하도록 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 루프 보강구조.
5. 제1항에 있어서, 상기 다수개의 루프레일 중 가운데 설치되는 루프레일(11)은 차량의 센터필라(3)와 서로 일치되도록 배치된 것을 특징으로 하는 자동차의 루프 구조.