KR100610195B1 - 진동 및 소음 저감을 위한 차량의 배터리 지지구조 - Google Patents

진동 및 소음 저감을 위한 차량의 배터리 지지구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진동 및 소음 저감을 위한 차량의 배터리 지지구조에 관한 것으로서, 특히, 차량의 배터리 지지구조를 개선하여 배터리 지지부에 의하여 가중되던 진동 및 소음을 저감시키기 위한 구조에 관한 것으로서, 차량의 프론트 사이드멤버(100) 상면에 고정된 트레이(200)를 통하여 배터리(300)가 안착하는 배터리 지지구조에 있어서, 상기 트레이(200) 저부의 프론트 사이드멤버(100)에는 측방을 관통하여 돌출 연장된 내측 보강재(410)가 마련되고; 상기 내측 보강재(410)의 단부는 휀더 에이프런 어퍼 멤버(510) 및 휀더 에이프런 인너 패널(520)의 저면에 고정된 외측 보강재(420)와 점용접을 통하여 상호 연결되어, 탑승객의 감성 품질을 증대시키는 동시에 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.
휀더, 사이드멤버, 보강재, 배터리, 소음, 진동

Description

진동 및 소음 저감을 위한 차량의 배터리 지지구조{Battery supply apparatus for decreasing noise and booming for vehicle}
도 1은 종래 및 본 발명에 따른 차량의 배터리 지지구조의 감도-고유진동수
선도,
도 2는 종래의 차량의 배터리 지지구조에 대한 고유진동모드를 도시하는 도,
도 3은 종래의 차량의 배터리 지지구조를 도시하는 정단면도,
도 4는 종래의 차량의 배터리 지지구조를 도시하는 분해사시도,
도 5는 본 발명의 진동 및 소음 저감을 위한 차량의 배터리 지지구조를
도시하는 정단면도,
도 6은 본 발명의 진동 및 소 음 저감을 위한 차량의 배터리 지지구조를
도시하는 분해사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 프론트 사이드멤버 110 : 프론트 사이드 인너멤버
120 : 프론트 사이드 아우터멤버 200 : 트레이
300 : 배터리 410 : 내측 보강재
420 : 외측 보강재 510 : 휀더 에이프런 어퍼 멤버
520 : 휀더 에이프런 인너 패널 600 : 서포트
본 발명은 진동 및 소음 저감을 위한 차량의 배터리 지지구조에 관한 것으로서 특히, 차량의 배터리 지지구조를 개선하여 배터리 지지부에 의하여 가중되던 진동 및 소음을 저감시키기 위한 구조로써, 탑승객의 감성 품질을 증대시키는 동시에 차량의 상품성을 향상시킬 수 있는 구조에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 엔진의 운전에 따라 소음 및 진동을 수반하게 되는데, 이러한 소음 및 진동을 저감시키기 위하여 다양한 해석을 통한 연구가 진행되고 있다.
도 1은 종래 및 본 발명에 따른 차량의 배터리 지지구조의 감도-고유진동수 선도이며, 도 2는 종래의 차량의 배터리 지지구조에 대한 고유진동모드를 도시하는 도이다.
본 발명자는 피스톤 이너시아(inertia) 및 가스압을 입력 데이터로 하여, 이를 전체 이너시아 토크, 전체 수직 및 수평 모멘트, 그리고 전체 가스압 토크로 데이터 변환 후, 엔진 포스(force)에 대한 해석을 수행하여, 스티어링휠 및 시트에서의 진동과, 운전자 위치에서의 소음을 산출해 보았다.
아이들 상태 하에서 운전자의 귀 위치에서 산출된 결과를 도 1을 참조하여 살펴보면, 감도-고유진동수 선도에서 검은색 실선으로 표시된 종래의 아이들 소음은 약 33Hz 인근에서 가장 크게 발생하는 것으로 나타났다.
이러한 원인을 분석해 본 결과, 도 2에 나타난 바와 같이 종래의 차량의 배터리 지지구조에 있어서, 33Hz의 고유 진동 모드를 분석해 본 결과, 차량의 프론트 사이드멤버(10) 상부에 마운팅 된 배터리 트레이(20)가 상하 방향으로 비틀림 회전 진동에 의하여 가진 되는 현상이 발생하고 있다는 것을 알 수 있었다.
여기에서, 도 3은 종래의 차량의 배터리 지지구조를 도시하는 정단면도이고, 도 4는 종래의 차량의 배터리 지지구조를 도시하는 분해사시도로서, 도 3 및 도 4를 참조하여 종래의 차량의 배터리 지지구조를 살펴본다.
종래의 차량의 배터리 지지구조는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 차량의 프론트 사이드멤버(10) 상면에 고정된 트레이(20)를 통하여 배터리(30)가 안착되며, 상기 트레이(20) 저부의 프론트 사이드멤버(10)에는 측방에 보강재(40)가 플러그 용접에 의하여 연결되되; 상기 보강재(40)는 휀더 에이프런 어퍼 멤버(51) 및 휀더 에이프런 인너 패널(52)의 저면에 고정되어 있다.
여기에서, 도면부호 60은 서포트, 70은 프론트 쇽업저버 하우징패널, 80은 트랜스미션 마운팅 보강재, 그리고 90은 프론트 범퍼 빔 보강재이다.
그러나, 종래의 차량의 배터리 지지구조는 배터리 트레이가 상하 방향 비틀림 회전 진동에 의해 가진 되는 현상이 발생하고 있으나 이를 효과적인 구조로 저감시키지 못하고 있기 때문에, 스티어링휠 및 시트에서의 진동과, 운전자 위치에서 의 소음이 크다는 기술상의 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 차량의 배터리 지지부에서의 상하 비틀림에 의해 가중되던 진동 및 소음을 저감시켜 탑승객의 감성 품질을 증대시키는 동시에 차량의 상품성을 향상시킬 수 있도록 하는 진동 및 소음 저감을 위한 차량의 배터리 지지구조를 제공하고자 한다.
이러한 본 발명은 차량의 프론트 사이드멤버 상면에 고정된 트레이를 통하여 배터리가 안착하는 배터리 지지구조에 있어서, 상기 트레이 저부의 프론트 사이드멤버에는 측방을 관통하여 돌출 연장된 내측 보강재가 마련되고; 상기 내측 보강재의 단부는 휀더 에이프런 어퍼 멤버 및 휀더 에이프런 인너 패널의 저면에 고정된 외측 보강재와 점용접을 통하여 상호 연결됨으로써 달성된다.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 진동 및 소음 저감을 위한 차량의 배터리 지지구조를 도시하는 정단면도이며, 도 6은 본 발명의 진동 및 소음 저감을 위한 차량의 배터리 지지구조를 도시하는 분해사시도이다.
본 발명의 진동 및 소음 저감을 위한 차량의 배터리 지지구조는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 차량의 프론트 사이드멤버(100) 상면에 고정된 트레이(200) 를 통하여 배터리(300)가 안착하는 배터리 지지구조에 있어서, 상기 트레이(200) 저부의 프론트 사이드멤버(100)에는 측방을 관통하여 돌출 연장된 내측 보강재(410)가 마련되고; 상기 내측 보강재(410)의 단부는 휀더 에이프런 어퍼 멤버(510) 및 휀더 에이프런 인너 패널(520)의 저면에 고정된 외측 보강재(420)와 점용접을 통하여 상호 연결되는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.
이하, 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 진동 및 소음 저감을 위한 차량의 배터리 지지구조는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 차량의 길이방향으로 배치된 프론트 사이드멤버(100)에 있어서, 배터리(300) 트레이(200)가 안착하는 부위에 적용되는 보강재를 내측 보강재(410) 및 외측 보강재(420)로 이분하고, 상기 내측 보강재(410)가 프론트 사이드멤버(100)를 관통하여 돌출 되도록 하는 동시에, 상기 외측 보강재(420)는 휀더 에이프런 어퍼 멤버(510) 및 휀더 에이프런 인너 패널(520)의 저면에 고정시킨 후, 상기 내측 보강재(410) 및 외측 보강재(420)를 상호 점용접으로 연결함으로써, 배터리(300) 트레이(200)가 안착하는 부위에서 프론트 사이드멤버(100)가 상하 방향 비틀림 회전 진동하는 것을 예방하는 것이다.
여기에서, 도면부호 700은 프론트 쇽업저버 하우징패널이며, 800은 트랜스미션 마운팅 보강재, 그리고 900은 프론트 범퍼 빔 보강재이다.
이때, 상기 프론트 사이드멤버(100)는 프론트 사이드 인너멤버(110)와 프론트 사이드 아우터멤버(120)로 이루어져, 상기 내측 보강재(410)는 상기 프론트 사이드 아우터멤버(120)를 관통하여 돌출 연장되는 것이 바람직하다.
이와 함께, 상기 내측 보강재(410) 및 외측 보강재(420)는 도 6과 같이 'ㄷ'자 형태로 절곡된 단면을 갖는 패널로 이루어지며, 상기 내측 보강재(410)는 도 5와 같이 'ㅡ'자형 형태로 형성되고, 상기 외측 보강재(420)는 'L'자 형태로 절곡 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
그리고, 상기 트레이(200)는 프론트 사이드멤버(100)의 프론트 사이드 인너멤버(110) 내측면에 체결된 서포트(600)에 의하여 추가적으로 지지되는 것이 적절하다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 진동 및 소음 저감을 위한 차량의 배터리 지지구조에 대한 조립예를 순차적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 프론트 사이드 인너멤버(110)와 프론트 사이드 아우터멤버(120)로 이루어진 프론트 사이드멤버(100)에 있어서, 배터리(300) 트레이(200)가 안착될 부위의 상기 프론트 사이드 아우터멤버(120)에 'ㅡ'자형 내측 보강재(410)를 관통시켜 결합한다.
이후, 휀더 에이프런 어퍼 멤버(510)와 휀더 에이프런 인너 패널(520)의 저면에 'L'자형 외측 보강재(420)를 고정시킨 뒤, 상기 내측 보강재(410)의 우측 단부와 상기 외측 보강재(420)의 좌측 단부를 점용접으로 연결한다.
그리고, 상기 프론트 사이드멤버(100)의 상면에 배터리(300) 트레이(200)를 볼트 등의 체결수단으로 2점 체결하는 동시에, 상기 프론트 사이드멤버(100)의 프론트 사이드 인너멤버(110) 측면에 서포트(600)를 볼트 등의 체결수단으로 2점 체결함으로써, 배터리(300) 트레이(200)를 고정시킨 후, 고정된 트레이(200)에 배터 리(300)를 안착시켜 조립을 완료하게 된다.
이에 따라, 본 발명의 진동 및 소음 저감을 위한 차량의 배터리 지지구조에 대하여 아이들 상태 하에서 운전자의 귀 위치에서 산출된 결과를 도 1에 나타내었으며, 그 결과를 도 1을 참조하여 살펴보면, 감도-고유진동수 선도에서 붉은색 점선으로 표시된 본 발명의 아이들 소음은 기존에 비하여 크게 저감되는 것을 확인할 수 있었다.
따라서, 본 발명의 진동 및 소음 저감을 위한 차량의 배터리 지지구조는 배터리(300) 트레이(200)를 지지하는 프론트 사이드멤버(100)에 적용되던 보강재를 이분하여, 내측 보강재(410)가 상기 프론트 사이드멤버(100)를 관통하도록 설치하고, 외측 보강재(420)가 휀더 에이프런 어퍼 멤버(510) 및 휀더 에이프런 인너 패널(520) 저면에 고정되도록 한 후, 상기 내측 보강재(410) 및 외측 보강재(420)를 상호 점용접으로 연결시킴으로써, 배터리(300) 트레이(200)를 지지하는 부위에서 발생하던 프론트 사이드멤버(100)의 상하 방향 비틀림 회전 진동을 효과적으로 저감시킬 수 있어, 아이들시의 소음 및 진동을 대폭 저하시킬 수 있다는 탁월한 이점이 있는 발명인 것이다.
상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.
이상과 같은 본 발명은 차량의 배터리 지지부에서의 상하 비틀림에 의해 가 중되던 진동 및 소음을 저감시켜 탑승객의 감성 품질을 증대시키는 동시에 차량의 상품성을 향상시킬 수 있는 발명인 것이다.

Claims (4)

  1. 차량의 프론트 사이드멤버 상면에 고정된 트레이를 통하여 배터리가 안착하는 배터리 지지구조에 있어서,
    상기 트레이 저부의 프론트 사이드멤버에는 측방을 관통하여 돌출 연장된 내측 보강재가 마련되고;
    상기 내측 보강재의 단부는 휀더 에이프런 어퍼 멤버 및 휀더 에이프런 인너 패널의 저면에 고정된 외측 보강재와 점용접을 통하여 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 진동 및 소음 저감을 위한 차량의 배터리 지지구조.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 프론트 사이드멤버는 프론트 사이드 인너멤버와 프론트 사이드 아우터멤버로 이루어져, 상기 내측 보강재는 상기 프론트 사이드 아우터멤버를 관통하여 돌출 연장된 것을 특징으로 하는 진동 및 소음 저감을 위한 차량의 배터리 지지구조.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 내측 보강재 및 외측 보강재는 'ㄷ'자 형태로 절곡된 단면을 갖는 패널로 이루어지며, 상기 내측 보강재는 'ㅡ'자형 형태로 형성되고, 상기 외측 보강재는 'L'자 형태로 절곡 형성된 것을 특징으로 하는 진동 및 소음 저감을 위한 차량의 배터리 지지구조.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 트레이는 프론트 사이드멤버의 프론트 사이드 인너멤버 내측면에 체결된 서포트에 의하여 추가적으로 지지되는 것을 특징으로 하는 진동 및 소음 저감을 위한 차량의 배터리 지지구조.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1191465A (ja) 1997-09-25 1999-04-06 Nissan Motor Co Ltd バッテリ取り付け構造
JPH11297290A (ja) 1998-04-10 1999-10-29 Nissan Motor Co Ltd 車両用バッテリーの固定構造
KR100452245B1 (ko) 2002-04-22 2004-10-12 현대자동차주식회사 자동차의 배터리트레이 마운팅 구조

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