KR101567099B1

KR101567099B1 - 차량의 좌우 방향 차체 결합 지지 구조

Info

Publication number: KR101567099B1
Application number: KR1020100104896A
Authority: KR
Inventors: 김기창
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2015-11-09
Also published as: KR20120043554A

Abstract

본 발명은 차량의 좌우 방향 차체 결합 지지 구조에 관한 것으로서, 프론트 글라스의 중앙부에 마련된 카울탑 판넬과; 상기 카울탑 판넬의 하부에 충격 흡수 공간이 형성되도록 서로 좌우 대칭되게 마련되며, 상기 카울탑 판넬 및 휀더 에이프런 멤버에 연결된 한 쌍의 카울탑 충돌 흡수 부재와; 상기 카울탑 판넬의 하부에 마련되어 상기 카울탑 판넬과 양측의 프론트 쇽 업쇼바 하우징 판넬을 연결하는 횡강성 지지 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 프론트 글라스의 하단부의 진동을 절연하여 NVH 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 보행자 두부 가격시 충돌 에너지를 흡수할 수 있다.

Description

차량의 좌우 방향 차체 결합 지지 구조{STRUCTURE FOR CONNECTING AND SUPPORTING BODY IN LEFT/RIGHT DIRECTION OF VEHICLE}

본 발명은 차량의 좌우 방향 차체 결합 지지 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 프론트 글라스의 하단부의 진동을 절연하여 NVH 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 보행자 두부 가격시 충돌 에너지를 흡수할 수 있는 차량의 좌우 방향 차체 결합 지지 구조에 관한 것이다.

도 1은 종래 차량의 전방 차체 구조를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 X'-X'선 단면도이다.

종래 차량의 전방 차체 구조는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 차실내와 엔진룸을 구획하도록 마련된 대쉬 판넬(105)과, 대쉬 판넬(105)의 상부와 프론트 글라스(G')의 하부 사이에 마련된 카울탑 판넬(110)로 구성된다.

이 때, 카울탑 판넬(110)은 일반적으로 보행자 두부 가격에 대한 법규 조건을 충족하기 위해 도 2와 같이 전방이 개방된 형상으로 이루어진다. 이와 같이, 카울탑 판넬(110)이 폐단면 구조가 아닌 개방 단면 구조로 이루어지면 보행자가 카울탑 판넬(110)에 가격될 때 카울탑 판넬(110)이 쉽게 변형되면서 충격을 흡수하므로 보행자를 최대한 보호할 수 있게 된다.

그런데, 상기와 같이 카울탑 판넬(110)이 개방된 형상인 경우에는, 도 3에 도시된 바와 같이 주행시(특히, 3000 ~ 3500rpm 영역) 프론트 글라스(G')의 하단에 진동이 발생하여 운전석에서 느끼는 저속 부밍 소음이 커지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 프론트 글라스의 하단부의 진동을 절연하여 NVH 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 보행자 두부 가격시 충돌 에너지를 흡수할 수 있는 차량의 좌우 방향 차체 결합 지지 구조를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명의 차량의 좌우 방향 차체 결합 지지 구조에 따라, 프론트 글라스의 중앙부에 마련된 카울탑 판넬과; 상기 카울탑 판넬의 하부에 충격 흡수 공간이 형성되도록 서로 좌우 대칭되게 마련되며, 상기 카울탑 판넬 및 휀더 에이프런 멤버에 연결된 한 쌍의 카울탑 충돌 흡수 부재와; 상기 카울탑 판넬의 하부에 마련되어 상기 카울탑 판넬과 양측의 프론트 쇽 업쇼바 하우징 판넬을 연결하는 횡강성 지지 부재에 의해 달성된다.

여기서, 상기 카울탑 충돌 흡수 부재는 일단이 상기 휀더 에이프런 멤버에 마운팅되고 차체의 가로 방향으로 마련된 수평면과; 상기 수평면의 타단으로부터 상향 절곡되고, 상단에 상기 카울탑 판넬과 마운팅되기 위한 플랜지가 형성된 상기 수직 격벽인 수직면을 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.

이 때, 상기 카울탑 판넬은 어퍼 카울탑 판넬과, 상기 어퍼 카울탑 판넬의 하부면에 결합되는 로워 카울탑 판넬로 구성되며, 상기 어퍼 카울탑 판넬은 상기 플랜지와 마운팅되고, 상기 로워 카울탑 판넬은 상기 수평면의 측면과 마운팅되는 것이 좋다.

상기 횡강성 지지 부재는 양측의 상기 프론트 쇽 업쇼바 하우징 판넬에 결합되는 한 쌍의 수직 지지부와, 한 쌍의 상기 수직 지지부의 상단을 가로 방향으로 연결하여 상기 로워 카울탑 판넬에 선결합되는 수평 지지부를 포함하여 이루어진 것이 바람직하다.

상기 카울탑 충돌 흡수 부재는 플라스틱 재질로 이루어진 것이 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 프론트 글라스의 하단부의 진동을 절연하여 NVH 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 보행자 두부 가격시 충돌 에너지를 흡수할 수 있는 차량의 좌우 방향 차체 결합 지지 구조가 제공된다.

도 1은 종래 차량의 전방 차체 구조를 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 X'-X'선 단면도.
도 3은 종래 차량의 가속 운전 조건에서 프론트 글라스 하부에서 발생하는 진동을 분석한 결과를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 차량의 좌우 방향 차체 결합 지지 구조를 보여주기 위한 도면.
도 5 내지 도 7은 도 4의 횡강성 지지 부재 및 카울탑 충돌 흡수 부재의 결합 순서를 보여주기 위한 도면.
도 8은 도 4의 A 부분의 결합 상태를 보여주기 위한 도면.
도 9는 도 4의 B 부분의 결합 상태를 보여주기 위한 도면.
도 10은 도 4의 C 부분의 결합 상태를 보여주기 위한 도면.
도 11은 주행 중 가속 부밍영역(3000 ~ 3500rpm)에서의 종래와 본 발명의 소음을 비교하기 위한 그래프.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 차량의 좌우 방향 차체 결합 지지 구조를 보여주기 위한 도면이고, 도 5 내지 도 7은 도 4의 횡강성 지지 부재 및 카울탑 충돌 흡수 부재의 결합 순서를 보여주기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 차량의 좌우 방향 차체 결합 지지 구조는, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 크게 카울탑 판넬(10), 한 쌍의 카울탑 충돌 흡수 부재(20, 30), 횡강성 지지 부재(40)를 포함하여 이루어진다.

카울탑 판넬(10)은 어퍼 카울탑 판넬(11)과, 어퍼 카울탑 판넬(11)의 하부면에 결합되는 로워 카울탑 판넬(12)로 구성된다.

카울탑 충돌 흡수 부재(20, 30)는 한 쌍으로 이루어지는데, 카울탑 판넬(10)의 중앙부에 2 피스(piece) 구조로 절곡 성형되어 수직 격벽을 이루면서 충격 흡수 공간(25)이 형성되도록 서로 좌우 대칭되게 마련된다.

여기서, 충격 흡수 공간(25)은 보행자 두부가 카울탑 판넬(10)에 가격될 때 카울탑 판넬(10)이 좌굴되면서 에너지가 1차적으로 흡수되기 위한 공간인 동시에, 가속 주행시 프론트 글라스의 하부에서 발생하는 상하 진동을 흡수하여 NVH 성능을 향상시키는 기능을 한다.

이 때, 한 쌍의 카울탑 충돌 흡수 부재(20, 30)는 대략 'ㄴ'자 모양으로 이루어지는데, 일단이 휀더 에이프런 멤버(50)에 마운팅되고 차체의 가로 방향으로 마련된 수평면(21)과, 수평면(21)의 타단으로부터 상향 절곡되어 카울탑 판넬(10)에 마운팅되는 수직 격벽인 수직면(22)으로 구성된다.

수직면(22)의 상단에는 플랜지(23)가 외측을 향해 절곡 형성되어 있으며, 이 플랜지(23)는 도 8에 도시된 바와 같이 어퍼 카울탑 판넬(11)에 스크류로 마운팅된다.

여기서, 수직면(22)은 보행자 두부가 카울탑 판넬(10)에 가격될 때 구부러지면서 충격 흡수 공간(25)에서 1차적으로 흡수된 충격 에너지를 2차적으로 흡수함으로써 보행자의 상해를 최대한 방지하는 역할을 한다. 즉, 보행자가 카울탑 판넬(10)에 가격되면, 그 충돌 에너지는 한 쌍의 카울탑 충돌 흡수 부재(20, 30)들 사이에 형성된 충격 흡수 공간(25)에서 1차적으로 흡수되고, 그 후 카울탑 충돌 흡수 부재(20, 30)들의 각 수직면(22)이 찌그러지면서 2차적으로 흡수되는 것이다.

수평면(21)의 일단은 도 9와 같이 프론트 쇽 업쇼바 하우징 판넬(60)의 상부면에 연결된 휀더 에이프런 멤버(50)에 스크류로 마운팅되고, 측면은 도 10과 같이 로워 카울탑 판넬(12)에 스크류로 마운팅된다.

여기서, 상기 카울탑 충돌 흡수 부재(20, 30)는 스틸 재질로 마련될 수도 있으나, 충격 에너지를 보다 효율적으로 흡수하기 위해서는, 도 11의 그래프에서 알 수 있듯이, 스틸 재질보다 변형성이 좋은 플라스틱 재질로 이루어진 것이 바람직하다.

횡강성 지지 부재(40)는 카울탑 판넬(10)의 하부에서 카울탑 판넬(10)과 양측의 프론트 쇽 업쇼바 하우징 판넬(60)을 연결함으로써 횡방향 비틀림에 대응한다.

이 때, 횡강성 지지 부재(40)는 양측의 프론트 쇽 업쇼바 하우징 판넬(60)에 결합되는 한 쌍의 수직 지지부(41)와, 한 쌍의 수직 지지부(41)의 상단을 가로 방향으로 연결하여 로워 카울탑 판넬(10)에 선결합된 수평 지지부(42)로 구성된다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 도 11에 도시된 바와 같이, 주행 중 특히 가속 부밍 영역(3000 ~ 3500rpm)에서 종래 구조 대비 대략 2 ~ 3dB 정도의 음향 감도가 저감되는 효과가 있다.

통상 차량은 구조적인 특성상 저주파 부밍 영역(3000 ~ 3500rpm)에서 프론트 글라스가 노말(normal)한 방향으로 외측과 내측으로 진동하면서 실내공기를 가진하여 '웅'하는 소음이 발생하게 된다. 즉, 프론트 글라스의 펌핑 모드와 같은 구조적인 모드와 실내 공기의 모드의 주파수가 근접하게 하여 공진이 발생하면, 운전석 위치에서 느끼는 저속 부밍 소음은 커지게 되는데, 본 구조에서는 이와 같은 저속 부밍 소음이 최소화되는 것이다.

뿐만 아니라, 보행자 두부가 카울탑 판넬(10)에 가격되는 경우 카울탑 충돌 흡수 부재(20, 30)에 의해 단계적으로 에너지가 흡수되기 때문에 보행자의 안전을 최대한 확보할 수 있는 효과가 있다.

10 : 카울탑 판넬 11 : 어퍼 카울탑 판넬
12 : 로워 카울탑 판넬 20, 30 : 카울탑 충돌 흡수 부재
21 : 수평면 22 : 수직면
23 : 플랜지 25 : 충격 흡수 공간
40 : 횡강성 지지 부재 41 : 수직 지지부
42 : 수평 지지부 50 : 휀더 에이프런 멤버
60 : 프론트 쇽 업쇼바 하우징 판넬

Claims

프론트 글라스의 하부에 마련된 카울탑 판넬과;
상기 카울탑 판넬의 중앙부에 2 피스(piece) 구조로 절곡 성형되어 수직 격벽을 이루면서 충격 흡수 공간이 형성되도록 서로 좌우 대칭되게 마련되며, 상기 카울탑 판넬 및 휀더 에이프런 멤버에 연결된 한 쌍의 카울탑 충돌 흡수 부재와;
상기 카울탑 판넬의 하부에 마련되어 상기 카울탑 판넬과 양측의 프론트 쇽 업쇼바 하우징 판넬을 연결하는 횡강성 지지 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 좌우 방향 차체 결합 지지 구조.
청구항 1에 있어서, 상기 카울탑 충돌 흡수 부재는
일단이 상기 휀더 에이프런 멤버에 마운팅되고 차체의 가로 방향으로 마련된 수평면과;
상기 수평면의 타단으로부터 상향 절곡되고, 상단에 상기 카울탑 판넬과 마운팅되기 위한 플랜지가 형성된 상기 수직 격벽인 수직면을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 좌우 방향 차체 결합 지지 구조.
청구항 2에 있어서,
상기 카울탑 판넬은 어퍼 카울탑 판넬과, 상기 어퍼 카울탑 판넬의 하부면에 결합되는 로워 카울탑 판넬로 구성되며,
상기 어퍼 카울탑 판넬은 상기 플랜지와 마운팅되고, 상기 로워 카울탑 판넬은 상기 수평면의 측면과 마운팅되는 것을 특징으로 하는 차량의 좌우 방향 차체 결합 지지 구조.
청구항 3에 있어서,
상기 횡강성 지지 부재는 양측의 상기 프론트 쇽 업쇼바 하우징 판넬에 결합되는 한 쌍의 수직 지지부와, 한 쌍의 상기 수직 지지부의 상단을 가로 방향으로 연결하여 상기 로워 카울탑 판넬에 선결합되는 수평 지지부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 좌우 방향 차체 결합 지지 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 카울탑 충돌 흡수 부재는 플라스틱 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 좌우 방향 차체 결합 지지 구조.