KR100489080B1

KR100489080B1 - 자동차의 전방차체구조

Info

Publication number: KR100489080B1
Application number: KR10-2002-0062719A
Authority: KR
Inventors: 박명만
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2005-05-12
Also published as: KR20040033573A

Abstract

본 발명은 자동차의 전방차체구조에 관한 것으로, 원호모양으로 굴곡지게 형성되면서 일측으로는 측면플랜지(61)가 형성되며 굴곡부위가 엔진룸을 향하는 인너측으로 돌출되게 세워져서 설치되는 프런트휠하우징(60)과; 프런트휠하우징(60)의 상단측 안쪽면과 면접합을 이루도록 굴곡형성되는 전면플랜지(71), 주변부에 대해 상측으로 돌출 형성되면서 그 윗면은 삼각형(△)의 모양을 갖는 평면으로 형성되는 한편 다수개의 볼트구멍(72a,72b,72c) 및 스트럿구멍(75)이 형성되는 스트럿장착부(72), 상기 스트럿장착부(72)로부터 상방으로 직립되도록 형성되는 후방플랜지(73)를 갖춘 휠하우징커버(70)와; 상기 프런트휠하우징(60)의 측면플랜지(61) 및 상기 휠하우징커버(70)의 후방플랜지(73)와 면접합되면서 조립되어 설치되는 프런트에이프런인너패널(80);의 조립체로 이루어져, 프런트스트럿의 상단부가 장착되는 결합부의 강성이 대폭적으로 향상되어 전방차체의 내구성 증진 및 전체적인 차량의 NVH성능이 좋아지게 되고, 아울러 부품감소에 따른 원가절감 및 전체적인 중량의 감소로 차량에 대한 소비자의 선호도가 높아지도록 된 것이다.

Description

자동차의 전방차체구조{front body structure of vehicle}

본 발명은 자동차의 전방차체구조에 관한 것으로, 특히 프런트스트럿의 상단부가 결합되는 마운팅부의 강성을 향상시켜 전체적으로 전방차체의 내구성을 향상시키고 아울러 차량의 NVH성능도 향상시킬 수 있도록 된 자동차의 전방차체구조에 관한 것이다.

일반적으로, 쇽업소버와 코일스프링이 함께 구비되는 프런트스트럿은 그 하단이 로어암에 지지되도록 결합되고 그 상단은 차량의 바디부에 장착됨으로써 설치되는 구조로 되어 있다.

즉, 프런트스트럿(도시않됨)의 상단이 결합되는 전방차체구조는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 프런트휠하우징(10)과 휠하우징커버(20)와 커버레인포스패널(30) 및 프런트에이프런인너패널(40)의 조립체로 구성되는데, 상기 프런트휠하우징(10)에는 상단플랜지(11) 및 측면플랜지(13)가 일체로 절곡형성되어 있으며, 상기 휠하우징커버(20)에는 프런트휠하우징(10)의 안쪽곡면과 동일한 곡면을 가지는 전면플랜지(21) 및 스트럿구멍(23)이 일체로 절곡형성되어 있다.

이에 따라, 상기 프런트휠하우징(10)의 상단측 안쪽면으로 휠하우징커버(20)의 전면부를 삽입시키게 되면, 상기 프런트휠하우징(10)의 상단플랜지(11)는 휠하우징커버(20)의 상단면에 얹혀지면서 서로 중첩을 이루게 되고, 또한 상기 프런트휠하우징(10)의 상단측 안쪽면은 휠하우징커버(20)의 전면플랜지(21)와 중첩을 이루게 되며, 이상태에서 서로의 중첩부위를 용접결합시키게 되면 상기 프런트휠하우징(10)과 휠하우징커버(20)의 조립이 완료되게 된다.

그리고, 상기 커버레인포스패널(30)은 종단면이 니은자(ㄴ)의 모양으로 형성되어 그 바닥면이 상기 프런트휠하우징(10)의 상단플랜지(11)와 중첩되지 않는 상기 휠하우징커버(20)의 상단면에 얹혀져서 용접결합을 통해 서로 조립되게 된다.

또한, 상기 프런트에이프런인너패널(40)은 종단면이 디귿자(ㄷ)의 모양으로 형성되는데 그 전면에는 상기한 프런트휠하우징(10)의 측면플랜지(13) 및 상기 커버레인포스패널(30)의 절곡면이 중첩을 이루면서 용접결합을 통해 조립되고, 그 바닥면은 상기한 휠하우징커버(20)의 일측 상단면과 중첩을 이루면서 용접결합을 통해 조립되게 된다.

한편, 상기 프런트휠하우징(10)의 상단플랜지(11) 및 휠하우징커버(20)의 중첩부위와 상기 휠하우징커버(20) 및 커버레인포스패널(30)의 중첩부위에는 소정크기로 형성된 다수개의 볼트구멍(51,52,53)이 형성되는데, 이 볼트구멍(51,52,53)으로는 프런트스트럿(도시않됨)의 상단에 구비된 조립볼트(도시않됨)가 휠하우징커버(20)의 상측으로 돌출되도록 관통되게 되고, 이와 같이 관통된 조립볼트에는 각각의 조립너트가 체결되게 되며, 이에 따라 상기 프런트스트럿의 상단부는 프런트휠하우징(10)과 휠하우징커버(20) 및 커버레인포스패널(30)의 조립체에 장착됨으로써 설치되게 된다.

여기서, 상기한 볼트구멍(51,52,53)은 보통 3개로 이루어지고 또한 서로 등간격으로 이격되면서 삼각형의 모양을 가지도록 배치되게 된다.

또한, 상기한 볼트구멍(51,52,53)의 무게중심을 기준점으로 하고 이 기준점에서 차량의 전후방쪽으로 연장선을 그어 볼트구멍(51,52,53)이 형성되는 위치를 살펴보게 되면, 3개의 볼트구멍(51,52,53)중 1개의 볼트구멍(51)은 엔진룸을 향하는 인너측에 형성되고, 나머지 2개의 볼트구멍(52,53)은 프런트에이프런인너패널(40)쪽을 향하는 아웃터측에 형성되는 구조로 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 전방차체구조는 볼트구멍(51,52,53)이 형성되는 프런트휠하우징(10)과 휠하우징커버(20) 및 커버레인포스패널(30) 조립체의 상단부가 편평한 면의 모양으로 형성되어 있어, 프런트스트럿의 상단부가 볼트구멍(51,52,53)을 통해 장착될 경우 장착부위가 매우 취약해 지는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 이와 같은 문제점으로 인해 전체적인 전방차체의 내구성이 약해짐은 물론 차량의 NVH성능도 악화되는 문제점이 발생되었다.

상기와 같은 문제점은 입력점 강성 실험을 통해 쉽게 알 수 있게 된다.

즉, 입력점 강성 실험의 조건은 볼트구멍(51,52,53)으로 가속도계가 장착된 볼트를 결합시킨 다음, 임팩트헤머를 이용하여 각각의 볼트마다 동일한 외력을 가해주는 조건이고, 이와 같은 실험을 통해 결과를 살펴보게 되면 각각의 임력점 강성이 목표강성(1000Kgf/mm)에 크게 미달됨을 알 수 있게 된다.

여기서, 3개의 볼트구멍(51,52,53)중 아웃터측에 위치되면서 차량의 후방측으로 위치되는 볼트구멍(53)의 입력강성이 제일 취약하게 되고, 그 다음은 아웃터측에 위치되면서 차량의 전방측으로 위치되는 볼트구멍(52)의 입력강성이 취약하게 되며, 인너측에 위치되는 나머지 한 개의 볼트구멍(51)이 그 중 제일 강한 입력강성을 가지게 된다.

이와 같이, 볼트구멍(51,52,53)마다 입력강성에 차이가 생기게 되는 이유는 볼트구멍(51,52,53)이 형성된 부위의 편평한 면적의 크기에 비례하기 때문이며, 편평한 면적이 클수록 입력점의 강성은 취약해짐을 알 수 있게 된다.

또한, 종래의 전방차체구조는 프런트스트럿 상단부의 결합강성이 취약해지는 것을 방지하기 위해 전술한 바와 같이 프런트휠하우징(10)에 상단플랜지(11)를 형성시키고 아울러 커버레인포스패널(30)을 추가하여 적용하였으나, 상기한 상단플랜지(11) 및 커버레인포스패널(30)은 프런트스트럿 상단부의 결합강성을 향상시키는 기여도보다 차량의 전체중량을 증가시키는 악영향에 대한 기여도가 더 크게 작용함으로써, 여전히 프런트스트럿 상단부의 결합강성이 취약하다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 모든 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 휠하우징커버의 윗면을 단차지게 형성시키고 이 단차부위중 평면으로 형성된 부위에 볼트구멍을 형성시켜, 상기 볼트구멍의 입력점 강성을 증대시킴으로써 볼트구멍을 통해 장착되는 프런트스트럿의 상단부 결합강성을 향상시킬 수 있도록 하고, 아울러 전체적인 전방차체의 내구성 및 차량의 NVH성능도 향상시킬 수 있도록 된 자동차의 전방차체구조를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 프런트스트럿 상단부의 결합강성 향상에 도움을 주지 못하는 프런트휠하우징의 상단플랜지 및 커버레인포스패널을 제거하여 차량의 전체중량을 감소시키면서 아울러 연비향상에도 도움을 줄 수 있도록 된 자동차의 전방차체구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 원호모양으로 굴곡지게 형성되면서 일측으로는 측면플랜지가 형성되며 굴곡부위가 엔진룸을 향하는 인너측으로 돌출되게 세워져서 설치되는 프런트휠하우징과; 프런트휠하우징의 상단측 안쪽면과 면접합을 이루도록 굴곡형성되는 전면플랜지, 주변부에 대해 상측으로 돌출 형성되면서 그 윗면은 삼각형의 모양을 갖는 평면으로 형성되는 한편 다수개의 볼트구멍 및 스트럿구멍이 형성되는 스트럿장착부, 상기 스트럿장착부로부터 상방으로 직립되도록 형성되는 후방플랜지를 갖춘 휠하우징커버와; 상기 프런트휠하우징의 측면플랜지 및 상기 휠하우징커버의 후방플랜지와 면접합되면서 조립되어 설치되는 프런트에이프런인너패널;의 조립체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 전방차체구조를 설명하기 위한 사시도로서, 본 발명에 따라 프런트스트럿(도시않됨)의 상단이 결합되는 전방차체구조는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 크게 프런트휠하우징(60)과 휠하우징커버(70) 및 프런트에이프런인너패널(80)의 조립체로 이루어진다.

여기서, 상기한 프런트휠하우징(60)은 도 1과 도 2를 참조로 전술한 종래의 프런트휠하우징(10)과 비교하여 볼 때 상단플랜지(11)가 제거된 상태에서 양측면이 원호모양으로 굴곡지게 형성된 모양이고, 또한 그 일측부에는 소정크기의 측면플랜지(61)가 일체로 굴곡형성된 모양이며, 굴곡부위가 엔진룸을 향하는 인너측으로 돌출되게 세워져서 설치되는 구조로 되어 있다.

그리고, 상기한 휠하우징커버(70)에는 전면플랜지(71)와 스트럿장착부(72) 및 후방플랜지(73)가 일체로 형성되는데, 상기한 전면플랜지(71)는 휠하우징커버(70)의 전면에서 상기 프런트휠하우징(60)의 상단측 안쪽면과 용접결합을 통해 면접합을 이룰 수 있도록 동일한 모양으로 굴곡형성되고, 상기한 스트럿장착부(72)는 휠하우징커버(70)의 윗면에서 주변부의 윗면에 대해 일정높이로 단차지면서 상측으로 돌출되게 형성되며, 상기한 후방플랜지(73)는 휠하우징커버(70)의 뒷면에서 윗면에 대해 상방향으로 직립되도록 굴곡형성된다.

그리고, 상기한 스트럿장착부(72)의 중앙부에는 원모양의 형성되는 소정크기의 스트럿구멍(75)이 형성되는 바, 이에 따라 상기한 스트럿장착부(72)는 스트럿구멍(75)의 둘레부를 따라 일정한 폭(D)을 가지면서 휠하우징커버(70)의 윗면으로부터 상방향으로 돌출되는 부위를 일컫으며, 상기 휠하우징커버(70)의 윗면이면서 스트럿장착부(72)의 주변으로 위치되는 윗면은 스트럿장착부(72)보다 낮은 위치에 있도록 단차지면서 형성되게 된다.

또한, 상기한 스트럿장착부(72)는 휠하우징커버(70)를 위에서 내려다 보았을 때 도 5에 도시된 바와 같이 대략 삼각형(△)의 모양을 가지도록 돌출되는 형상으로 되어 있고, 돌출된 면은 모두 평면이고 또한 돌출된 면의 폭(D)은 전술한 바와 같이 동일한 크기로서 형성되게 된다.

그리고, 상기한 스트럿장착부(72)에는 다수개의 볼트구멍(72a,72b,72c)이 형성되는데, 이 볼트구멍(72a,72b,72c)구멍은 모두 3개로 이루어지고 또한 서로 등간격으로 이격되면서 삼각형의 모양을 가지도록 배치되게 된다.

또한, 상기한 볼트구멍(72a,72b,72c)의 무게중심을 기준점으로 하고 이 기준점에서 차량의 전후방쪽으로 연장선을 그어 볼트구멍(72a,72b,72c)이 형성되는 위치를 살펴보게 되면, 3개의 볼트구멍(72a,72b,72c)중 2개의 볼트구멍(72a,72b)은 엔진룸을 향하는 인너측으로 형성되고, 나머지 1개의 볼트구멍(72c)은 프런트에이프런인너패널(40)쪽을 향하는 아웃터측으로 형성된다.

한편, 상기 프런트에이프런인너패널(80)은 종단면이 대략 디귿자(ㄷ)의 모양으로 형성되는데, 그 전면에는 상기한 프런트휠하우징(60)의 측면플랜지(61) 및 상기 휠하우징커버(70)의 후방플랜지(73)와 서로 중첩을 이루면서 각각 용접결합을 통해 조립됨으로써 설치되게 된다.

이와 같이, 휠하우징커버(70)의 윗면에 스트럿장착부(72)를 돌출 형성시키고 이 스트럿장착부(72)에 볼트구멍(72a,72b,72c)을 형성시키게 되면, 상기 볼트구멍(72a,72b,72c)을 통해 장착되는 프런트스트럿 상단부의 결합강성이 목표강성(1000Kgf/mm)에 근접한 강성을 가지게 되므로, 본 발명에 따른 구조는 종래의 구조에 비교하여 볼 때 전방차체의 강성이 대폭적으로 향상되면서 내구성이 증진되게 되고 이로 인해 전체적인 차량의 NVH성능도 그만큼 좋아지게 되는 잇점이 있게 된다.

즉, 본 발명에 따른 볼트구멍(72a,72b,72c)은 비교적 편평한 면적이 좁은 스트럿장착부(72)에 형성되고, 종래구조에 따른 볼트구멍(51,52,53)은 본 발명보다 편평한 면적이 넓은 휠하우징커버(20)의 윗면에 형성되는 바, 볼트구멍에 대한 입력점 강성은 종래에 기술한 바와 같이 볼트구멍이 형성된 부위의 편평한 면적의 크기와 비례하게 되며, 이에 따라 스트럿장착부(72)에 볼트구멍(72a,72b,72c)이 형성된 본 발명의 구조가 종래의 구조보다 프런트스트럿 상단부의 결합강성이 대폭적으로 향상될 뿐만 아니라, 결과적으로 전방차체의 내구성이 증진되면서 전체적인 차량의 NVH성능도 그만큼 좋아지게 되는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 전방차체구조는 프런트스트럿 상단부의 결합강성 향상에 도움을 주지 못하는 상단플랜지(11; 도1과 도2에 도시됨) 및 커버레인포스패널(30; 도1과 도2에 도시됨)이 제거된 상태의 조립체이므로, 종래의 조립체와 비교하여 볼 때 부품감소에 따른 원가절감의 잇점이 있게 되고, 아울러 감소된 부품의 무게만큼 전체적인 중량도 감소되게 되며, 결과적으로는 차량의 연비향상에도 도움을 줄 수 있는 잇점이 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 프런트스트럿의 상단부가 장착되는 결합부의 강성이 대폭적으로 향상되어 전방차체의 내구성 증진 및 전체적인 차량의 NVH성능이 좋아지게 되고, 아울러 부품감소에 따른 원가절감 및 전체적인 중량의 감소로 차량에 대한 소비자의 선호도가 높아지는 효과가 있게 된다.

도 1과 도 2는 종래의 전방차체구조를 설명하기 위한 사시도,

도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 전방차체구조를 설명하기 위한 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

60 - 프런트휠하우징 61 - 측면플랜지

70 - 휠하우징커버 71 - 전면플랜지

72 - 스트럿장착부 72a,72b,72c - 볼트구멍

73 - 후방플랜지 75 - 스트럿구멍

80 - 프런트에이프런인너패널

Claims

원호모양으로 굴곡지게 형성되면서 일측으로는 측면플랜지(61)가 형성되며 굴곡부위가 엔진룸을 향하는 인너측으로 돌출되게 세워져서 설치되는 프런트휠하우징(60)과;

프런트휠하우징(60)의 상단측 안쪽면과 면접합을 이루도록 굴곡형성되는 전면플랜지(71), 주변부에 대해 상측으로 돌출 형성되면서 그 윗면은 삼각형(△)의 모양을 갖는 평면으로 형성되는 한편 다수개의 볼트구멍(72a,72b,72c) 및 스트럿구멍(75)이 형성되는 스트럿장착부(72), 상기 스트럿장착부(72)로부터 상방으로 직립되도록 형성되는 후방플랜지(73)를 갖춘 휠하우징커버(70)와;

상기 프런트휠하우징(60)의 측면플랜지(61) 및 상기 휠하우징커버(70)의 후방플랜지(73)와 면접합되면서 조립되어 설치되는 프런트에이프런인너패널(80);

의 조립체로 이루어지는 자동차의 전방차체구조.
제 1항에 있어서, 상기 스트럿구멍(75)으로부터 상기 스트럿장착부(72)의 외곽테두리까지 이르는 폭(D)은, 상기 스트럿구멍(75)의 둘레부를 따라 동일한 폭(D)을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 전방차체구조.
제 1항에 있어서, 상기 볼트구멍(72a,72b,72c) 중 두 개의 볼트구멍(72a,72b)은 엔진룸을 향하는 인너측에 위치하도록 형성되고, 나머지 한 개의 볼트구멍(72c)은 상기 프런트에이프런인너패널(40)쪽을 향하는 아웃터측에 형성되면서, 각각의 볼트구멍(72a,72b,72c)은 등간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차의 전방차체구조.