KR20100034275A - 카울박스 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 카울박스 구조에 관한 것이다.

본 발명은 윈드실드 글래스와 카울탑 커버 하부에 구비되는 카울탑아웃터패널, 상기 카울탑아웃터패널과 연결되고 실내공기 유입부가 형성된 카울로워패널, 상기 카울탑아웃터패널과 카울로워패널 사이에 구비되고 물이 실내공기 유입부로 유입되지 않도록 차단하는 카울워터 프로텍터를 포함하며, 상기 카울워터 프로텍터는 하부에 카울로워패널에 결합되는 결합부를 구비하고, 상부에 카울로워패널 방향으로 하향 경사지게 구비되는 경사부를 형성하며, 일측에 실내공기 유입부와 연통되는 외기 공급홀을 형성한다.

상기와 같이 결합부, 경사부, 외기 공급홀을 포함하는 카울워터 프로텍터를 구비한 카울박스 구조를 구성함으로써 카울탑 커버를 통해 카울박스 내부로 유입되는 물이 차 실내로 유입되는 것을 방지하여 수밀성과 환기성을 향상시킬 수 있으며, 더불어 보행자 충돌시 카울박스가 원활하게 변형될 수 있는 공간을 확보할 수 있어 보행자의 상해치를 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

카울박스 구조{COWL BOX STRUCTURE}

본 발명은 카울박스 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 카울박스 내부로 유입된 물이 차 실내로 유입되는 않도록 차단하여 수밀성과 환기성을 향상시킬 수 있고, 더불어 보행자 충돌시 카울박스의 원활한 변형을 유도할 수 있는 카울박스 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 설치된 공조장치는 주위의 각종 변화에 따른 온도와 습도 및 공기량을 적당하게 유지함으로써 승차한 사람에게 쾌적한 느낌을 줄 수 있도록 하는 것이다.

즉, 무더운 여름철에 탑승객이 시원하고 쾌적한 상태에서 여행을 즐길 수 있도록 차내 온도를 낮게 유지시켜 주는 냉방장치와 겨울철에 차내 온도를 높게 하여 실내를 따뜻하게 유지시켜 주는 난방장치로 구분된다.

이와 같은 차량의 냉방은 차내에서 발생하는 열에 대해 탑승자가 항상 쾌적한 느낌을 갖도록 하는데 그 목적이 있는 것으로 그 효과로는 일의 능률향상, 피로감의 경감, 주의력 유지, 쾌적한 운전 등이 있다.

한편, 공기를 열매체로서 사용하는 자동차의 공조장치에서 풍량 특성은 냉난 방 설계상 가장 중요한 특성 중 하나인데, 일반적으로 실내로 공기를 유입하거나 또는 에어컨을 작동하면 블로어의 작동에 의해 카울박스 상부면에 형성된 외기유입부를 통하여 공기가 유입된다.

그리고 상기 외기유입부를 통해 유입된 공기는 실내 인스트루먼트 패널 상에 위치하는 공기 토출구를 통해 실내로 배출된다.

여기서 상기 카울박스(cowl box)는 도 1에 도시된 바와 같이, 자동차의 전방 유리창 하부에 차폭방향으로 길게 배치되는 부재이다.

즉, 상기한 카울박스(10)는 내부가 소정의 밀폐공간을 갖도록 카울탑아웃터패널(11)과 카울로워패널(12)이 서로 결합되어 형성되고, 상기 카울탑아웃터패널(11)과 카울로워패널(12)이 결합되어 전체적으로 박스 형태의 형상을 이루게 된다.

그리고 상기 카울박스(10)의 천장면 일측에는 외기가 카울박스 내부로 유입되도록 하는 외기 유입부(13a)가 형성된 카울탑 커버(13)가 구비되고, 상기 카울박스(10)의 후면 일측에는 상기 외기 유입부(13a)를 통해 카울박스(10) 내부로 유입된 공기가 차실 내부로 들어가도록 하는 실내공기 유입부(14)가 형성된다.

즉, 카울탑 커버(13)의 외기 유입부(13a)를 통해 카울박스로 들어온 공기는 상기 실내공기 유입부(14)를 통해 실내로 들어가 블로워(미도시)를 통해 실내 각부에 공급되는 것이다.

한편, 상기 카울박스(10)의 외기 유입부(13a)를 통해서는 외기만 유입되는 것이 아니라 빗물과 같은 물이 카울박스(10) 내부로 유입된다.

즉, 카울박스(10) 내부로 유입된 물을 카울박스(10) 외부로 배출하기 위해서 상기 카울박스(10) 바닥면의 일측 끝단에는 카울박스(10) 내부로 유입된 물이 카울박스(10) 외부로 배출되도록 하는 배수부(12a)가 형성된다.

그러나 상기한 구성을 가지는 카울박스(10)는 첨부된 도 1에 표시된 화살표와 같은 문제점이 있다.

① 카울탑 커버(13)와 윈드실드 글래스(20) 사이의 들뜸부위를 통해 침입한 물이 카울탑아웃터패널(11)의 선단을 타고 실내공기 유입부(14)로 유입되는 경우와,

② 카울탑 커버(13)의 외기 유입부(13a)로 유입된 물이 카울워터 프로텍터(16)를 타고 흘러내린 다음 실내공기 유입부(14)로 유입되는 경우와,

③ 카울탑 커버(13)의 외기 유입부(13a)를 통해 유입된 물이 블로워의 흡입력에 의해 실내공기 유입부(14)로 날아들어오는 경우와,

④ 카울탑 커버(13)의 외기 유입부(13)로 유입된 물이 카울로워패널(12)의 바닥면으로 떨어지는 충격에 의해 튕겨진 후 실내공기 유입부(14)로 유입되는 경우가 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 다양한 실시예가 개시된 바 있다.

종래기술에 따른 제1 실시예는 도 2에 도시된 바와 같이, 카울탑아웃터패널(11)의 선단 길이(11a)를 연장하여 외기 유입부(13a)로 유입되는 물을 실내공기 유입부(14)로부터 최대한 먼 곳에서 떨어지도록 구성함으로써 실내로 물이 유입되 는 것을 현저하게 방지할 수 있다.

제2 실시예는 도 3에 도시된 바와 같이, 카울탑아웃터패널(11)과 카울로워패널(12) 사이에는 카울인너레인프(17)를 설치함으로써 외기 유입부(13a)로 유입된 물이 카울인너레인프(17)에 의해 차단되어 실내공기 유입부(14)로 유입되는 것을 현저하게 방지할 수 있다.

제3 실시예는 도 3에 도시된 바와 같이, 카울탑아웃터패널(11)의 하부에 물받이(18)를 설치함으로써 실내공기 유입부(14)로 물이 유입되는 것을 현저하게 방지할 수 있다.

그러나 상기한 종래기술에 따른 제1 실시예는 카울인너로어(미도시)의 앞과 뒤가 별도 부품으로 구성될 경우 카울탑아웃터패널(11)의 연장부분 때문에 용접건이 진입하지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 제2 실시예는 카울탑아웃터패널(11)과 카울로워패널(12)을 카울인너레인프(17)가 격벽구조로 강하게 구속하고 있기 때문에 보행자 충돌시 카울박스(10)가 쉽게 변형되지 못해 보행자의 상해치를 상승시키는 문제점이 있었다.

또한, 제3 실시예는 별도의 물받이(18)를 설치함에 따라 조립공정 및 비용이 추가로 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 카울박스의 구조를 개선하여 카울탑 커버를 통해 카울박스 내부로 유입되는 물이 차 실내로 유입되는 것을 방지하여 수밀성과 환기성을 향상시키는 한편, 보행자 충돌시 카울박스의 원활한 변형을 유도하여 보행자의 상해치를 최소화시킬 수 있는 카울박스 구조를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 카울박스 구조는 윈드실드 글래스와 카울탑 커버 하부에 구비되는 카울탑아웃터패널, 상기 카울탑아웃터패널과 연결되고 실내공기 유입부가 형성된 카울로워패널, 상기 카울탑아웃터패널과 카울로워패널 사이에 구비되고 물이 실내공기 유입부로 유입되지 않도록 차단하는 카울워터 프로텍터를 포함하며, 상기 카울워터 프로텍터는 하부에 카울로워패널에 결합되는 결합부를 구비하고, 상부에 카울로워패널 방향으로 하향 경사지게 구비되는 경사부를 형성하며, 일측에 실내공기 유입부와 연통되는 외기 공급홀을 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 경사부의 후단은 카울탑아웃터패널의 선단 일측에 형성된 절곡부 보다 후방에 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 카울워터 프로텍터는 결합부의 상부에 전방으로 상향 경사지게 구비되는 마감부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 마감부의 전방 선단은 경사부의 전방 선단보다 후방에 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 경사부 또는 마감부는 계단형상으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 카울워터 프로텍터의 상부는 카울로워패널로부터 외측방향으로 이격되게 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 카울워터 프로텍터는 측부에 날개부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 본 발명은 결합부, 경사부, 외기 공급홀을 포함하는 카울워터 프로텍터를 구비한 카울박스 구조를 구성함으로써 카울탑 커버를 통해 카울박스 내부로 유입되는 물이 차 실내로 유입되는 것을 방지하여 수밀성과 환기성을 향상시킬 수 있으며, 더불어 보행자 충돌시 카울박스가 원활하게 변형될 수 있는 공간을 확보할 수 있어 보행자의 상해치를 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 카울박스 구조를 첨부된 도 4 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.

그리고, 종래기술에서 전술한 구성과 기능이 동일한 구성에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.

본 발명의 카울박스 구조는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 차 실내로 물이 유입되지 않도록 차단하여 수밀성과 환기성을 향상시키기 위한 것으로, 윈드실 드 글래스(20)와 카울탑 커버(13)의 하부에 구비되는 카울탑아웃터패널(11), 상기 카울탑아웃터패널(11)과 박스 형태로 연결되고 후면에 실내공기 유입부(14)가 형성된 카울로워패널(12), 상기 카울탑아웃터패널(11)과 카울로워패널(12) 사이에 구비되고 물이 실내공기 유입부(14)로 유입되지 않도록 차단하는 카울워터 프로텍터(100)를 포함한다.

여기서 상기 카울탑 커버(13), 카울탑아웃터패널(11)과 카울로워패널(12)은 종래기술에서 전술한 카울탑아웃터패널과 카울로워패널과 동일한 구성과 기능을 가지는 것으로, 그에 따라 중복되는 설명은 생략한다.

상기 카울워터 프로텍터(100)는 윈드실드 글래스(20)와 카울탑 커버(13) 사이의 들뜸부위로 유입되는 물 및 카울탑 커버(13)의 외기 유입부(13a)로부터 낙하한 후 바닥면에 튕겨져 올라오는 물이 실내공기 유입부(14)로 유입되지 않도록 차단하기 위한 것으로, 실내공기 유입부(14) 전체를 마감할 수 있을 정도의 크기를 가진다.

즉, 카울워터 프로텍터(100)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 하부에는 결합부(110)가 구비되고, 상부에는 경사부(120)가 구비되며, 중앙 일측에는 외기 공급홀(130)이 구비되고, 상기 결합부(110)와 외기 공급홀(130) 사이에는 마감부(140)가 형성되며, 측부에는 날개부(150)가 구비된다.

한편, 본 발명을 설명함에 있어 전방과 후방의 기준은 차량을 중심으로 정면 방향을 전방이라 하고, 차량의 후면 방향을 후방이라 규정하여 설명한다.

상기 결합부(110)는 카울워터 프로텍터(100)를 카울로워패널(120)에 결합시 키기 위한 것으로, 카울워터 프로텍터(100)의 하부에 구비되고, 카울로워패널(12)의 실내공기 유입부(14) 하부 외주면에 용접을 통해 결합된다.

그리고 상기 결합부(110)는 카울로워패널(12)의 바닥면에 형성된 배수부(12a)로부터 상부방향으로 이격된 상태로 용접되는 것이 바람직하며, 이를 통해 배수부(12a)로 흘러가는 물이 카울로워패널(12)과 결합부(110) 사이 틈새로 스며들어 실내공기 유입부(14)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 카울워터 프로텍터(100)는 결합부(110)에 의해 하부는 카울로워패널(12)에 결합되지만 상부는 유동가능하게 위치하기 때문에 보행자 충돌시 후드패널(미도시)의 변형에 방해를 주지 않으며, 그에 따라 보행자를 보호할 수 있다.

상기 경사부(120)는 윈드실드 글래스(20)와 카울탑 커버(13)의 들뜸부위로 유입된 물이 카울탑아웃터패널(11)의 표면을 따라 흘러내린 다음 실내공기 유입부(14)로 유입되는 것을 방지하기 위한 것으로, 카울탑아웃터패널(11)의 하부에 구비되고, 차량 전방으로 갈수록 점차 하향 경사지게 형성된다.

즉, 상기 경사부(120)를 통해 카울탑아웃터패널(11)을 타고 흐르는 물을 실내공기 유입부(14)로부터 최대한 멀리 이동시켜 낙하할 수 있도록 함으로써 물이 실내공기 유입부(14)로 유입되는 것을 현저하게 방지할 수 있다.

여기서, 상기 경사부(120)의 후단(도 5에 표시된 a 참조)은 카울탑아웃터패널(11)의 선단에 형성된 수평부(11a)의 후단과 연결되는 절곡부 보다 20mm 이상 후방에 위치하는 것이 바람직하며, 이를 통해 경사부(120)를 타고 내부로 유입된 후 낙하는 물을 외측방향으로 안내할 수 있다.

즉, 물은 고체의 표면을 따라서 흘러내리는 성질이 있는데, 이는 물의 표면장력과 반데르발스 인력에 의한 부착력 때문이다. 이와 같이 물이 만곡면 또는 표면을 따라 흐르는 성질을 코안다 효과(Coanda effect)라 한다.

이와 같이 물이 카울탑아웃터패널(11)의 선단을 따라 내측으로 흐른 다음, 수평부(11a)의 후단에서 낙하하더라도 경사부(120)가 수평부(11a) 보다 내측에 구비됨으로써 물을 원활하게 외측으로 안내할 수 있다.

상기 외기 공급홀(130)은 실내공기 유입부(14)로 공기를 공급하기 위한 것으로, 카울워터 프로텍터(100)의 일측, 더욱 바람직하게는 정면 중앙에 실내공기 유입부(14)와 연통되게 형성된다.

상기 마감부(140)는 카울로워패널(12)의 바닥면으로부터 팅겨진 물이 실내공기 유입부(14)의 하단을 통해 유입되는 것을 방지하기 위한 것으로, 상기 결합부(110)와 외기 공급홀(130) 사이에 구비되고, 차량 전방으로 갈수록 점차 상향 경사지게 형성되며, 이를 통해 바닥면으로부터 튕겨져 올라오는 물을 원활하게 차단할 수 있다.

여기서, 상기 마감부(140)의 선단(도 5에 표시된 b 참조)은 경사부(120)의 선단 보다 10~40mm 후방에 위치하는 것이 바람직하며, 이는 블로워의 흡입력에 의해 물이 실내공기 유입부(14)로 날아 들어오는 것을 방지할 수 있다.

또한, 마감부(140)의 높이(도 5에 표시된 c 참조)는 카울로워패널(12)의 배수부(12a)로부터 적어도 40mm이상 확보하는 것이 바람직하며, 이를 통해 바닥으로 팅겨져 올라오는 물의 침입을 방지할 수 있다

상기 날개부(150)는 실내공기 유입부(14)의 측면으로부터 유입되는 물을 차단하기 위한 것으로, 카울워터 프로텍터(100)의 양측부에 상하방향을 따라 각각 형성된다.

여기서, 상기 카울워터 프로텍터(100)의 상부는 카울로워패널(12)로부터 소정간격 이격되어 개방공간(160)을 형성하며, 상기 개방공간(160)을 통해 실내공기 유입부(14)로 공기를 원활하게 유입시킬 수 있다.

또한, 상기 경사부(120)와 마감부(140)는 계단형상으로 경사지게 형성하는 것이 바람직하며, 이와 같은 계단형상을 통해 물의 역류방지 및 물을 다단계로 차단할 수 있어 물의 유입을 현저하게 방지할 수 있다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 카울박스 구조의 작용을 첨부된 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 6에 도시된 바와 같이, 차량 주행시 외기는 카울탑 커버(13)에 형성된 외기 유입부(13a)를 통해 카울박스 내부로 유입되고, 카울박스 내부에 유입된 외기는 카울워터 프로텍터(100)의 외기 공급홀(130)과 개방공간(160)을 통과한 후 카울로워패널(12)의 실내공기 유입부(14)를 통해 차실내로 공급된다.

한편, 차량 주행시 비가 올 경우 빗물은 도 6에 표시된 ① 및 ②의 물 유입경로와 같이, 빗물은 외기와 함께 카울탑 커버(13)의 외기 유입부(13a)를 통해 카울박스 내부로 유입되고, 카울박스 내부로 유입된 빗물 중 일부는 ①의 화살표와 같이 바닥면으로 수직하게 낙하한 다음 사방으로 팅겨지며, 이때 실내공기 유입부(14)로 튕겨지는 빗물은 실내공기 유입부(14)의 하부로 유입되는데, 이때 카울워 터 프로텍터(100)의 마감부(140)에 의해 차단되고 배수부(12a)를 통해 외부로 배출된다.

그리고 카울박스 내부로 유입된 빗물 중 나머지는 ②의 화살표와 같이, 블로워의 흡입력에 의해 카울워터 프로텍터(100) 방향으로 굴절되지만, 카울워터 프로텍터(100)의 마감부(140)가 후측에 위치하고 있기 때문에 실내공기 유입부(14)로 유입되지 못하고 배수부(12a)를 통해 외부로 배출된다.

한편, 윈드실드 글래스(20)와 카울탑 커버(13) 사이의 들뜸부위로 유입된 빗물(도 6에 표시된 ③)은 카울탑아웃터패널(11)의 선단을 타고 내측으로 유입된 다음, 하측방향으로 낙하하게 되는데, 이때 카울워터 프로텍터(100)의 경사부(120)가 카울탑아웃터패널(11)의 선단에 형성된 수평부(11a) 보다 내측에 위치함으로써 낙하는 빗물은 경사부(120)를 타고 차량 전방으로 이동한 후 바닥으로 낙하하게 된다.

더욱이 상기 경사부(120)는 계단형상으로 형성되어 있어 빗물의 흐름을 다단계로 제어함으로써 실내공기 유입부(14)로의 유입을 현저하게 방지할 수 있다.

한편, 카울커버의 외기 유입부(13a)를 통과한 후 카울워터 프로텍터(100)의 측부를 통해 실내공기 유입부(14)로 유입되는 빗물은 카울워터 프로텍터(100)의 날개부(150)에 의해 차단되며, 이에 따라 실내공기 유입부(14)의 측면으로부터 빗물이 차실내로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이 카울워터 프로텍터(100)를 통해 차실내로 공기는 원활하게 공급하는 한편, 물의 유입은 차단함으로써 쾌적한 실내공간을 형성할 수 있으며, 더불어 보행자 충돌시 카울박스의 원활한 변형을 유도할 수 있어 보행자를 보호할 수 있다.

도 1은 통상적인 카울박스 구조를 나타낸 단면도.

도 2는 종래기술에 따른 카울박스 구조의 제1 실시예를 나타낸 단면도.

도 3은 종래기술에 따른 카울박스 구조의 제2 및 제3 실시예를 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 카울박스 구조를 나타낸 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 카울박스 구조를 나타낸 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 카울박스 구조의 작용을 나타낸 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

11 : 카울탑아웃터패널 120 : 카울로워패널

100 : 카울워터 프로텍터 110 : 결합부

120 : 경사부 130 : 외기 공급홀

140 : 마감부 150 : 날개부

160 : 개방공간

Claims (7)

1. 윈드실드 글래스와 카울탑 커버 하부에 구비되는 카울탑아웃터패널,

   상기 카울탑아웃터패널과 연결되고 실내공기 유입부가 형성된 카울로워패널,

   상기 카울탑아웃터패널과 카울로워패널 사이에 구비되고 물이 실내공기 유입부로 유입되지 않도록 차단하는 카울워터 프로텍터를 포함하며,

   상기 카울워터 프로텍터는 하부에 카울로워패널에 결합되는 결합부를 구비하고, 상부에 카울로워패널 방향으로 하향 경사지게 구비되는 경사부를 형성하며, 일측에 실내공기 유입부와 연통되는 외기 공급홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 카울박스 구조.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 경사부의 후단은 카울탑아웃터패널의 선단 일측에 형성된 절곡부 보다 후방에 위치하는 것을 특징으로 하는 카울박스 구조.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 카울워터 프로텍터는 결합부의 상부에 전방으로 상향 경사지게 구비되는 마감부가 형성되는 것을 특징으로 하는 카울박스 구조.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 마감부의 전방 선단은 경사부의 전방 선단보다 후방에 위치하는 것을 특징으로 하는 카울박스 구조.
5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,

   상기 경사부 또는 마감부는 계단형상으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 카울박스 구조.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 카울워터 프로텍터의 상부는 카울로워패널로부터 외측방향으로 이격되게 구비되는 것을 특징으로 하는 카울박스 구조.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 카울워터 프로텍터는 측부에 날개부가 형성되는 것을 특징으로 하는 카울박스 구조.

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