KR101628524B1 - 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차체 플로어 판넬에 팬턴블럭비드를 적용하여 NVH(소음진동) 품질을 확보할 수 있는 기술에 관한 것이다.
본 발명은 중고주파 영역에 유리한 평판에 비드 패턴을 배치하여 저주파 영역에서 기존 복곡 판넬 구조 대비 동등 또는 우수한 성능을 확보하면서 중고주파 성능을 확보할 수 있는 새로운 차체 NVH 개선 구조를 구현함으로써, 저주파 영역은 물론 중고주파 영역에서 NVH 성능을 확보할 수 있고, 중량과 비용 측면에서 유리한 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬을 제공한다.

Description

패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬{panel with pattern block bead for car body}

본 발명은 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차체 플로어 판넬에 팬턴블럭비드를 적용하여 NVH(소음진동) 품질을 확보할 수 있는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 차체 판넬, 예를 들면 센터 플로어 판넬은 강성 확보는 물론 실내로 유입되는 소음을 적절히 차단할 수 있는 구조를 가져야만 차량의 거주성 및 쾌적성의 특성 항목인 NVH(Noise Vibration Harshness) 성능을 만족시킬 수 있다.

보통 차량의 센터 플로어 판넬은 차체 내의 중앙부 바닥에 설치되는 것으로, 1피스로 구성된 센터 플로어 판넬 상에 일정간격으로 강성 증대용 포밍을 형성하고, 센터 플로어 판넬 상에 패드를 부착하거나, 방청용 코팅 처리를 하여, 판넬 강성을 증대시키는 한편 실내로 유입되는 노이즈를 차단하는 구조로 이루어진다.

도 1에서는 복곡 판넬 구조, 엠보 판넬 구조, 일반 비드 구조 등과 같은 기존의 센터 플로어 판넬을 보여주고 있다.

그러나, 기존의 구조는 저주파 영역에서 효율적인 구조였으나, 중고주파 영역에서 취약점을 가지고 있었다.

이는 기존 구조를 중고주파를 개선하기 위해 제진재를 적용해야 하며, 이로 인해 중량과 비용 측면에서 취약점을 가지고 있었다.

따라서, 저주파 영역 뿐만 아니라 중고주파 영역에서도 NVH 성능을 확보하면서 제진재 적용량을 최소화하여 중량과 비용 측면에서 유리한 최적화된 구조가 필요하다.

본 발명의 배경이 되는 기술은 일본공개특허 평9-202269호, 미국공개특허 2006-163914호, 일본공개특허 2011-130174호, 일본공개특허 2004-255983호에 개시되어 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 중고주파 영역에 유리한 평판에 비드 패턴을 배치하여 저주파 영역에서 기존 복곡 판넬 구조 대비 동등 또는 우수한 성능을 확보하면서 중고주파 성능을 확보할 수 있는 새로운 차체 NVH 개선 구조를 구현함으로써, 저주파 영역은 물론 중고주파 영역에서 NVH 성능을 확보할 수 있고, 중량과 비용 측면에서 유리한 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬은 다음과 같은 특징이 있다.

상기 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬은 판넬을 판넬 상하 폭 중심을 지나는 가로선과 판넬 좌우 폭 중심을 지나는 세로선을 기준으로 하여 4개의 분할 판넬로 구획하고, 각 분할 판넬의 중심부에 비드를 형성함과 더불어 가로선과 세로선이 교차하는 지점에도 비드를 형성한 구조로 이루어진다.

여기서, 상기 각 분할 판넬에 형성되는 비드는 분할 판넬의 상하 폭을 3등분하는 2열의 서브 가로선과 좌우 폭을 3등분하는 2열의 서브 세로선을 기준으로 9개의 서브 분할 판넬로 구획하여, 서브 분할 판넬의 면적과 동일한 면적으로 비드 크기를 결정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 비드는 아래로 오목하게 파여 있는 곡면 형상으로 이루어어질 수 있고, 비드의 깊이는 5mm 이상을 기준으로 성능에 따라 깊이를 다르게 적용할 수 있으며, 비드의 둘레는 라운드면으로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬은 센터 플로어 판넬, 리어 플로어 판넬, 대쉬 판넬 등에 적용할 수 있다.

본 발명에서 제공하는 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬은 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 로드 노이즈 및 차음 성능을 개선할 수 있고, 이에 따라 원가 및 중량을 낮출 수 있다.

예를 들면, 기존의 센터 플로어 판넬에는 로드 노이즈 및 차음 성능 개선을 위하여 안티 패드를 4mm 두께로 보강하였으나, 본 발명에서는 이를 3mm 혹은 2mm로 두께를 줄일 수 있어 원가 및 중량을 낮출 수 있다.

둘째, 센터 플로어 판넬은 여러 차종에 들어가는 공용화 부품이므로, 파급효과를 더욱 도모할 수 있고, 센터 플로어 판넬 뿐만 아니라 리어 플로어 판넬, 대쉬 판넬 등에도 폭넓게 적용할 수 있다.

도 1은 종래의 여러 가지 센터 플로어 판넬을 나타내는 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬에서 패턴 형상 및 깊이 선정의 예를 보여주는 개략도
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬의 적용 예시를 보여주는 개략도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬을 나타내는 사시도 및 단면도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬에서 패턴 형상 및 깊이 선정의 예를 보여주는 개략도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬은 센터 플로어 판넬에 최적화된 형상을 적용하여 NVH 성능을 향상시키는 구조로 이루어지며, 중고주파 영역 및 저주파 영역에서 우수한 NVH 성능을 확보할 수 있다.

이러한 차체 판넬, 예를 들면 센터 플로어 판넬에서 비드 패턴의 위치, 형상, 깊이는 NVH 성능에서 중요한 요소이다.

이와 같은 주요 요소를 찾기 위해서 지형(Topography) 기법을 적용하여 최적화를 수행함으로써, 전 주파수 영역에서 우수한 성능을 가지는 판넬 형상(비드 패턴)를 구현할 수 있다.

이를 위하여, 임의의 크기로 선정한 사각형의 판넬(100)을 판넬 상하 폭 중심을 지나는 가로선(10)과 판넬 좌우 폭 중심을 지나는 세로선(11)을 기준으로 하여 4개의 분할 판넬(12)로 구획한다.

이렇게 구획한 각각의 분할 판넬(12)의 중심부, 즉 분할 판넬 상하 폭 중심을 지나는 가로선과 분할 판넬 좌우 폭 중심을 지나는 세로선이 만나는 교차지점을 비드 위치로 설정하고, 이곳에 소정의 크기(면적)를 가지는 비드(13)를 형성한다.

그리고, 상기 가로선(10)과 세로선(11)이 교차하는 지점도 비드 위치로 설정하고, 이곳에도 소정의 크기(면적)를 가지는 비드(13)를 형성한다.

이에 따라, 하나의 판넬(100)에서 구획된 각 분할 판넬(12)의 중심부와 판넬(100)의 중심부에 각각 1개씩의 비드(13)가 형성되고, 하나의 사각 판넬에 총 5개의 비드(13)가 구비될 수 있게 된다.

또한, 상기 각각의 분할 판넬(12)에 형성되는 비드(13)의 크기는 다음과 같이 결정할 수 있다.

상기 분할 판넬(12)의 상하 폭을 3등분하는 나란한 2열의 서브 가로선(14)과 좌우 폭을 3등분하는 나란한 2열의 서브 세로선(15)을 기준으로 하여, 하나의 분할 판넬(12)을 바둑판 모양으로 배치되는 9개의 서브 분할 판넬(16)로 구획한다.

이렇게 구획한 서브 분할 판넬(16)의 면적과 동일한 면적으로 비드(13)의 크기가 결정될 수 있게 된다.

즉, 2열의 서브 가로선(14)과 2열의 서브 세로선(15)이 교차하면서 만들어내는 중앙부위의 사각 영역의 크기로 비드(13)의 크기를 결정할 수 있게 된다.

이러한 비드(13)는 아래로 오목하게 파여 있는 곡면 형상으로 이루어질 수 있게 된다.

그리고, 상기 비드(13)의 엣지 부위, 즉 4면 둘레의 가장자리 부위는 라운드면(도 4의 도면부호 17)으로 이루어져, 중고주파 영역에서의 NVH 성능 저하가 없도록, 중고주파 영역에서 NVH 성능을 더욱 확보할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 비드(13)는 5mm 이상의 깊이를 갖도록 하여 NVH 성능에 따라, 예를 들면 주파수 대역에 따라 깊이를 다르게 적용할 수 있게 된다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬의 적용 예시를 보여주는 개략도이다.

도 3a에 도시한 바와 같이, 여기서는 정사각형 판넬 또는 구역(400mm×400mm)에 비드(13)를 적용한 예를 보여준다.

판넬(100)의 사각 영역을 가로선 및 세로선을 통해 분할하고, 각각의 분할된 영역 내의 중심부에 4곳의 비드 형성 위치와 4곳의 비드 형성 위치가 이루는 사각의 영역 내의 중심부에 1곳의 비드 형성 위치를 결정한다.

또한, 1곳씩의 비드 형성 위치를 가지는 분할된 영역을 서브 가로선 및 서브 세로선을 통해 분할하여 사각형의 면적을 가지는 비드(13)의 크기를 결정한다.

따라서, 하나의 판넬(100)에 가로×세로 = 66.7mm×66.7mm의 크기를 가지는 5개의 비드(13)가 만들어질 수 있게 된다.

도 3b에 도시한 바와 같이, 여기서는 직사각형 판넬 또는 구역(600mm×300mm)에 비드(13)를 적용한 예를 보여준다.

판넬(100)의 사각 영역을 가로선 및 세로선을 통해 분할하고, 각각의 분할된 영역 내의 중심부에 4곳의 비드 형성 위치와 4곳의 비드 형성 위치가 이루는 사각의 영역 내의 중심부에 1곳의 비드 형성 위치를 결정한다.

또한, 1곳씩의 비드 형성 위치를 가지는 분할된 영역을 서브 가로선 및 서브 세로선을 통해 분할하여 사각형의 면적을 가지는 비드(13)의 크기를 결정한다.

따라서, 하나의 판넬(100)에 가로×세로 = 100mm×50mm의 크기를 가지는 5개의 비드(13)가 만들어질 수 있게 된다.

도 3c에 도시한 바와 같이, 여기서는 비정형 판넬 또는 구역에 비드(13)를 적용한 예를 보여준다.

판넬(100)의 사각 영역을 가로선 및 세로선을 통해 분할하고, 각각의 분할된 영역 내의 중심부에 4곳의 비드 형성 위치와 4곳의 비드 형성 위치가 이루는 사각의 영역 내의 중심부에 1곳의 비드 형성 위치를 결정한다.

여기서, 비정형 형상은 최대한 사각형태로 바꾸어 최종 판넬 형상을 결정한다.

또한, 1곳씩의 비드 형성 위치를 가지는 분할된 영역을 서브 가로선 및 서브 세로선을 통해 분할하여 사각형의 면적을 가지는 비드(13)의 크기를 결정한다.

따라서, 하나의 판넬(100)의 각 비드 위치 좌표 기준점에 사각의 면적을 가지는 5개의 비드(13)가 만들어질 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬을 나타내는 사시도 및 단면도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 상기 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬은 센터 플로어 판넬, 리어 플로어 판넬, 대쉬 판넬 등 다양한 판넬에 적용하여 사용할 수 있으며, 여기서는 센터 플로어 판넬(200)에 적용하여 사용하는 예를 보여준다.

즉, 센터 플로어 판넬(200)의 폭 중심에서 길이방향을 가로지르는 터널부를 기준하여, 한쪽 판넬의 영역에는 6곳의 판넬, 패턴블럭비드를 적용한 6곳의 판넬(100)이 형성되고, 각 판넬(100)에는 5곳씩의 비드(13)가 형성된다.

이러한 센터 플로어 판넬의 경우 로드 노이즈 및 차음 성능 개선으로 제진재 축소가 가능하고, 따라서 원가 절감은 물론 중량 감소를 도모할 수 있다.

10 : 가로선
11 : 세로선
12 : 분할 판넬
13 : 비드
14 : 서브 가로선
15 : 서브 세로선
16 : 서브 분할 판넬
17 : 라운드면
18 : 센터 플로어 판넬

Claims (7)

1. 판넬을 판넬 상하 폭 중심을 지나는 가로선(10)과 판넬 좌우 폭 중심을 지나는 세로선(11)을 기준으로 하여 4개의 분할 판넬(12)로 구획하고, 각 분할 판넬(12)의 중심부에 비드(13)를 형성한 구조로 이루어지며,
   상기 각 분할 판넬(12)에 형성되는 비드(13)는 분할 판넬(12)의 상하 폭을 3등분하는 2열의 서브 가로선(14)과 좌우 폭을 3등분하는 2열의 서브 세로선(15)을 기준으로 9개의 서브 분할 판넬(16)로 구획하여, 서브 분할 판넬(16)의 면적과 동일한 면적으로 비드 크기가 결정되는 것을 특징으로 하는 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 비드(13)는 가로선(10)과 세로선(11)이 교차하는 지점에 더 형성되는 것을 특징으로 하는 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬.
   
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 비드(13)는 아래로 오목하게 파여 있는 곡면 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 비드(13)는 5mm 이상의 깊이를 가지도록 하고, 진동 저감이 요구되는 진동 주파수 대역에 따라 비드의 깊이를 다르게 하는 것을 특징으로 하는 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 비드(13)의 둘레는 라운드면(17)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬.
   
7. 청구항 1, 청구항 2, 청구항 4, 청구항 5, 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 판넬은 센터 플로어 판넬, 리어 플로어 판넬, 대쉬 판넬 중 어느 하나의 판넬인 것을 특징으로 하는 패턴블럭비드를 적용한 차체 판넬.

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