KR20190136787A - 차량용 카울 구조 - Google Patents

차량용 카울 구조 Download PDF

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    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
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Abstract

본 발명에 의한 차량용 카울 구조는, 차체에 마련된 한 쌍의 A-필러들 사이에 연결되고, 카울 로어패널 및 상기 카울 로어패널의 상단에 결합된 카울 어퍼패널을 가진 카울 패널; 및 상기 카울 패널에 결합되고, 상기 카울 패널을 따라 연장된 보강부를 가진 카울 보강부재;를 포함하고, 상기 카울 로어패널은 양단에 형성된 결합단부 및 상기 결합단부에 절곡되게 형성된 결합플랜지를 가지며, 상기 카울 어퍼패널은 양단에 형성된 한 쌍의 결합단부 및 한 쌍의 결합단부에 개별적으로 절곡되게 형성된 폐쇄면을 가질 수 있다.

Description

차량용 카울 구조{VEHICLE COWL STRUCTURE}
본 발명은 차량용 카울 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카울 패널을 차체의 필러에 매우 견고하게 결합함으로써 로드 패스(load path)의 다변화, 결합성 증대 및 충돌 강성 증대 등을 구현할 수 있는 차량용 카울 구조에 관한 것이다.
차량은 엔진컴파트먼트(engine compartment) 및 대시패널(dash panel) 사이에 배치된 카울 구조(cowl strucutre)를 가질 수 있다. 카울 구조는 충돌사고가 발생하는 경우에 대시패널이 차실로 유입되는 것을 억제함으로써 운전자 또는 탑승자의 안정성이 향상될 수 있다.
카울 구조는 차체(vehicle body)의 폭방향을 따라 배치된 카울 패널과, 카울 패널의 길이방향을 따라 결합된 카울 보강부재(cowl reinforcing member)와, 카울 패널의 양단에 결합된 힌지장착패널(hinge mount panel)을 포함한다.
카울 패널은 한 쌍의 A-필러(A-pillar)를 가로질러 배치되고, 카울 패널의 각 단부가 각 A-필러에 결합되며, 카울 보강부재는 카울 패널의 바닥에 결합되며, 힌지장착패널에는 후드의 힌지부가 볼팅 등을 통해 장착되도록 구성될 수 있다. 힌지장착패널은 용접도구의 접근을 위한 슬롯을 가질 수 있고, 이를 통해 힌지장착패널이 카울 패널에 결합될 때 용접을 용이하게 할 수 있다.
한편, 종래의 카울 구조에 따르면, 카울 패널이 차체의 A-필러들 사이에 탑-다운 방식으로 적재된(즉, 카울 패널이 수직하방으로 이동되는 방식) 후에 조립됨에 따라 카울 패널의 각 단부와 A-필러가 서로간에 간섭될 수 있으므로 카울 패널의 각 단부에 플랜지를 형성하는 것이 불가능하고, 이로 인해 카울 패널의 각 단부 및 각 A-필러 사이의 결합면적이 상대적으로 협소할 뿐만 아니라 용접면적이 협소지거나 용접점의 갯수가 상대적으로 적어질 수 있으므로 카울 패널이 차체에 결합되는 강성 내지 강도 등이 전체적으로 낮은 단점이 있었다.
또한, 종래의 카울 구조에 따르면, 서로 다른 단면을 가진 카울 보강부재 및 힌지레인포스 패널이 카울 패널에 개별적으로 결합됨에 따라 카울 보강부재의 단면 및 힌지레인포스 패널의 단면이 연속적으로 이어지지 못하고, 이로 인해 카울 구조의 강성 및 강도가 취약해지는 단점이 있었다.
차량의 보행자 사고에 대한 법규 만족 강화 지침에 따라 헤드폼(Headform) 충격 시 차량의 카울 구조가 쉽게 변형되어야 한다. 하지만, 종래의 카울 구조는 헤드폼 충격 시에 카울 구조의 상부가 수직방향으로 직립된 구조로 이루어짐에 따라 수직방향으로 반력을 작용하고, 이로 인해 카울 구조의 변형이 용이하지 못한 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 카울 패널을 차체의 필러에 매우 견고하게 결합함으로써 로드 패스(load path)의 다변화, 결합성 증대 및 충돌 강성 증대를 구현할 수 있는 차량용 카울 구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 차량용 카울 구조는,
차체에 마련된 한 쌍의 A-필러들 사이에 연결되고, 카울 로어패널 및 상기 카울 로어패널의 상단에 결합된 카울 어퍼패널을 가진 카울 패널; 및
상기 카울 패널에 결합되고, 상기 카울 패널을 따라 연장된 보강부를 가진 카울 보강부재;를 포함하고,
상기 카울 로어패널은 양단에 형성된 결합단부 및 상기 결합단부에 절곡되게 형성된 결합플랜지를 가지며,
상기 카울 어퍼패널은 양단에 형성된 한 쌍의 결합단부 및 한 쌍의 결합단부에 개별적으로 절곡되게 형성된 폐쇄면을 가질 수 있다.
상기 카울 로어패널의 결합단부 및 결합플랜지와, 상기 카울 어퍼패널의 결합단부 및 폐쇄면은 차체의 인너패널 및 보강패널 사이에 샌드위치된 상태로 결합될 수 있다.
상기 결합플랜지는 상기 카울 로어패널의 축선에 대해 직교하도록 절곡될 수 있다.
상기 폐쇄면은 상기 카울 어퍼패널의 축선에 대해 직교하도록 절곡될 수 있다.
상기 카울 어퍼패널은 제1경사벽 및 상기 제1경사벽에 절곡되게 연결된 제2경사벽을 가질 수 있다.
상기 제1경사벽은 상기 카울 로어패널의 상단에서 차체의 전방을 향해 경사지게 연결될 수 있다.
상기 카울 로어패널의 결합단부 및 결합플랜지와, 상기 카울 어퍼패널의 결합단부 및 폐쇄면은 차체의 인너패널 및 보강패널 사이에 샌드위치된 상태로 저항용접에 의해 결합될 수 있다.
상기 카울 로어패널의 결합단부 및 결합플랜지와, 상기 카울 어퍼패널의 결합단부 및 폐쇄면은 차체의 인너패널 및 보강패널 사이에 샌드위치된 상태로 2열 이상의 용접점들을 통해 용접될 수 있다.
상기 보강부는 상기 카울 로어패널에 결합되고, 상기 보강부의 양단에는 한 쌍의 힌지장착부가 일체형으로 형성되며, 각 힌지장착부에는 후드의 힌지부가 장착될 수 있다.
상기 힌지장착부는 상기 보강부에 대해 연결부를 통해 일체형으로 연결되고, 상기 연결부는 상기 보강부의 단부로부터 상기 힌지장착부로 갈수록 그 폭이 점차 증가하는 구조로 이루어질 수 있다.
상기 카울 보강패널의 보강부는 에어프런의 쇽업서버 장착부에 결합되는 결합부를 가질 수 있다.
상기 카울 로어패널의 각 단부에 인접하여 벌크헤드가 결합되며, 상기 벌크헤드는 상기 쇽업서버 장착부와 마주보는 위치에 배치될 수 있다.
상기 카울 로어패널은 바닥벽과, 상기 바닥벽의 전방에 형성된 전방벽과, 상기 바닥벽의 후방에 형성된 후방벽을 포함할 수 있다.
상기 카울 보강패널의 보강부는 상부벽과, 상기 상부벽의 전방에 형성된 전방벽과, 상기 상부벽의 후방에 형성된 후방벽을 포함할 수 있다.
상기 카울 로어패널의 전방벽에는 전방플랜지가 형성되고, 상기 보강부의 전방벽에는 전방플랜지가 형성되며, 상기 보강부의 전방플랜지는 상기 카울 로어패널의 전방플랜지에 결합될 수 있다.
본 발명에 의하면, 카울 패널의 양단부를 차체의 필러에 샌드위치구조로 결합함으로써 카울 패널의 양단부가 차체의 필러에 매우 견고하게 연결될 수 있으므로 카울 패널의 사이드 연결성을 대폭 증대할 수 있고, 이를 통해 로드 패스(load path)의 다변화, 결합성 증대 및 충돌 강성 증대 등을 효과적으로 구현할 수 있다.
본 발명에 의하면, 카울 어퍼패널이 차체의 전방을 향해 경사진 제1경사벽과, 제1경사벽에 대해 일정각도로 경사진 제2경사벽을 가짐으로써 헤드폼 충격 시에 카울 어퍼패널의 변형이 용이해져 충돌에너지를 매우 효과적으로 흡수함으로써 보행자 보호를 극대화할 수 있다.
본 발명에 따르면, 카울 로어패널 및 카울 어퍼패널 각각이 결합플랜지 및 폐쇄면에 의해 차체의 인너패널 및 보강패널 사이에 샌드위치된 상태로 2열 이상의 용접점들을 통해 용접될 수 있으므로, 그 결합강성 내지 결합강도 등이 대폭 개선될 수 있다.
본 발명에 따르면, 카울 로어패널의 결합플랜지 및 카울 어퍼패널의 폐쇄벽에 의해 카울 패널과 A-필러 사이의 결합면적 즉, 용접면적을 증대시킬 수 있고, 이를 통해 카울 패널과 A-필러 사이의 결합강도 및 결합강성을 증대할 수 있다.
본 발명에 따르면, 카울 보강부재는 카울 로어패널에 결합되는 보강부의 양단에 한 쌍의 힌지장착부가 연결부를 통해 일체형으로 형성(즉, 보강부 및 한 쌍의 힌지장착부가 단일체로 형성됨)됨으로써 보강부 및 힌지보강부의 단면 연속성이 확보됨과 더불어 카울 보강부재의 강성 및 강도가 대폭 증대될 수 있고, 부품수 및 원가 등이 절감될 수 있으며, 카울 보강부재의 조립이 매우 용이해질 수 있다.
본 발명에 따르면, 카울 보강부재가 그 양단부에 일체형으로 형성된 힌지보강부를 가짐으로써 제1구조화멤버(first structural member)를 구현할 수 있고, 카울 어퍼패널의 양단부에 폐쇄벽이 형성됨으로써 제2구조화 멤버(second structural member)를 구현할 수 있으며, 이를 통해 2중 구조화 멤버를 효과적으로 구현함으로써 차체의 강성 및 강도를 대폭 강화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카울 구조에서 카울 패널이 차체에 프론트 로딩방식으로 조립되는 과정을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카울 구조에서 차체에 결합된 카울 보강부재에 탑-다운 로딩방식으로 조립되는 과정을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카울 구조의 카울 패널을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A선을 따라 도시한 단면도이다.
도 5는 도 2의 화살표 B 부분을 확대한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카울 구조의 카울 패널의 단부 및 A-필러의 인너패널이 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 도 6의 화살표 C 방향에서 바라본 도면이다.
도 8는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카울 구조의 카울 패널의 단부 및 A-필러의 보강패널이 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 도 8의 D-D 선을 따라 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 차량용 카울 구조가 차체의 A-필러들 사이에 결합된 구조를 도시한 정면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 차량용 카울 구조가 차체의 A-필러들 사이에 결합된 구조를 도시한 평면도이다.
도 12은 도 11의 화살표 E 부분을 확대한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 카울 구조(10)는, 차체(1)의 폭방향을 따라 배치된 카울 패널(20) 및 카울 패널(20)에 결합되는 카울 보강부재(40, cowl reinforcing member)를 포함할 수 있다.
차체(1)는 한 쌍의 A-필러(2)를 가지고, 카울 패널(20)은 한 쌍의 A-필러(2)들 사이를 가로질러 연결될 수 있다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 각 A-필러(2)는 인너패널(2a) 및 인너패널(2a)에 외측에 결합되는 보강패널(2b)을 가질 수 있다.
카울 패널(20)은 카울 로어패널(21, cowl lower panel) 및 카울 로어패널(21)의 상부에 결합된 카울 어퍼패널(22, cowl upper panel)을 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 카울 로어패널(21)은 바닥벽(31)과, 바닥벽(31)의 전방에 형성된 전방벽(32)과, 바닥벽(31)의 후방에 형성된 후방벽(33)을 포함할 수 있다. 카울 로어패널(21)은 바닥벽(31), 전방벽(32) 및 후방벽(33)에 의해 한정된 중공부(34)를 가질 수 있으며, 카울 로어패널(21)의 상부에는 상부 개구가 형성될 수 있다. 카울 로어패널(21)의 전방벽(32)에는 전방플랜지(35)가 형성될 수 있다.
카울 로어패널(21)은 차체(1)의 폭방향을 따라 연장될 수 있다. 카울 로어패널(21)은 그 양단에 형성된 한 쌍의 결합단부(21a)를 가질 수 있고, 각 결합단부(21a)는 각 A-필러(2)에 용접을 통해 결합될 수 있다. 한 쌍의 결합단부(21a)에는 한 쌍의 결합플랜지(23)가 절곡되게 형성될 수 있고, 각 결합플랜지(23)는 카울 로어패널(21)의 축선에 대해 직교하도록 절곡될 수 있다. 이를 통해, 카울 로어패널(21)의 결합단부(21a) 및 결합플랜지(23)는 A-필러(2)의 인너패널(2a) 및 보강패널(2b)의 절곡된 단면에 대응하여 결합될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 카울 어퍼패널(22)은 카울 어퍼패널(22)의 상단에 결합될 수 있다. 카울 어퍼패널(22)은 차량의 윈드실드(3)를 지지하도록 구성될 수 있다. 카울 어퍼패널(22)은 차체(1)의 폭방향을 따라 연장될 수 있다. 카울 어퍼패널(22)은 제1경사벽(37)과, 제1경사벽(37)에 연결된 제2경사벽(38)을 포함할 수 있다. 제1경사벽(37)은 카울 로어패널(21)의 후방벽(33)의 상단에서 차체(1)의 전방을 향해 경사지게 형성될 수 있고, 제2경사벽(38)은 제1경사벽(37)에서 차체(1)의 후방을 향해 경사지게 형성될 수 있으며, 이에 제1경사벽(37)과 제2경사벽(38)은 일정각도(a)로 서로 간에 절곡될 수 있다. 이와 같이, 차체의 전방을 향해 경사진 제1경사벽(37)과, 제1경사벽(37)에 대해 일정각도(a)로 경사진 제2경사벽(38)에 의해 헤드폼 충격 시에 카울 어퍼패널(22)의 변형이 용이해져 충돌에너지를 매우 효과적으로 흡수함으로써 보행자 보호를 극대화할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 카울 어퍼패널(22)은 한 쌍의 결합단부(22a)를 가질 수 있고, 각 결합단부(22a)는 각 A-필러(2)에 용접을 통해 결합될 수 있다. 각 결합단부(22a)에는 폐쇄벽(24)이 절곡되게 형성될 수 있고, 폐쇄벽(24)은 카울 어퍼패널(22)의 축선에 대해 직교하도록 절곡될 수 있다. 이를 통해, 카울 어퍼패ㅓㄹ(22)의 결합단부(22a) 및 폐쇄벽(24)은 A-필러(2)의 인너패널(2a) 및 보강패널(2b)의 절곡된 단면에 대응하여 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 카울 패널(20)은 점용접(spot welding), 시임용접(seam welding) 등과 같은 저항용접을 통해 A-필러(2)의 인너패널(2a) 및 보강패널(2b)에 결합될 수 있다. 특히, 카울 로어패널(21) 및 카울 어퍼패널(22) 각각은 결합플랜지(23) 및 폐쇄면(24)에 의해 차체의 인너패널(2a) 및 보강패널(2b) 사이에 샌드위치된 상태로 2열 이상의 용접점들을 통해 용접될 수 있으므로, 그 결합강성 내지 결합강도 등이 대폭 개선될 수 있다.
도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 카울 로어패널(21)의 결합단부(21a)는 1열로 이루어진 제1용접점(w1)들을 통해 A-필러(2)의 인너패널(2a)에 용접될 수 있다. 제1용접점(w1)들이 결합단부(21a)를 따라 이격됨으로써 1열의 제1용접점(w1)들을 형성할 수 있다. 즉, 카울 로어패널(21)의 결합단부(21a)는 1열의 제1용접점(w1)들을 통해 A-필러(2)의 인너패널(2a)에 용접될 수 있다.
도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 카울 로어패널(21)의 결합플랜지(23)는 2열로 이루어진 용접점(w2, w3)들을 통해 A-필러(2)의 인너패널(2a)에 용접될 수 있다. 제2용접점(w2) 및 제3용접점(w3)들이 결합플랜지(23)를 따라 이격됨으로써 2열의 제2 및 제3 용접점(w2, w3)들을 형성할 수 있다. 즉, 카울 로어패널(21)의 결합플랜지(23)는 2열의 제2 및 제3 용접점(w2, w3)들을 통해 A-필러(2)의 인너패널(2a)에 용접될 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 카울 로어패널(21)의 결합단부(21a)는 1열로 이루어진 제4용접점(w4)들을 통해 A-필러(2)의 보강패널(2b)에 용접될 수 있다. 제4용접점(w4)들이 결합단부(21a)를 따라 이격됨으로써 1열의 제4용접점(w4)들을 형성할 수 있다. 즉, 카울 로어패널(21)의 결합단부(21a)는 1열의 제4용접점(w4)들을 통해 A-필러(2)의 보강패널(2b)에 용접될 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 카울 로어패널(21)의 결합플랜지(23)는 1열로 이루어진 제5 및 제6 용접점(w5)들을 통해 A-필러(2)의 보강패널(2b)에 용접될 수 있다. 제5용접점(w5)들이 결합플랜지(23)를 따라 이격됨으로써 1열의 제5용접점(w5)들을 형성할 수 있다. 즉, 카울 로어패널(21)의 결합플랜지(23)는 2열의 제5용접점(w5)들을 통해 A-필러(2)의 보강패널(2b)에 용접될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 카울 로어패널(21)의 결합단부(21a) 및 결합플랜지(23)는 A-필러(2)의 인너패널(2a) 및 보강패널(2b) 사이에 샌드위치(sandwitched)된 상태로 용접될 수 있다.
도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 카울 어퍼패널(22)의 결합단부(22a)는 1열로 이루어진 제1용접점(s1)들을 통해 A-필러(2)의 인너패널(2a)에 용접될 수 있다. 제1용접점(s1)들이 결합단부(22a)를 따라 이격됨으로써 1열의 제1용접점(s1)들을 형성할 수 있다. 즉, 카울 어퍼패널(22)의 결합단부(22a)는 1열의 제1용접점(s1)들을 통해 A-필러(2)의 인너패널(2a)에 용접될 수 있다.
도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 카울 어퍼패널(21)의 폐쇄벽(24)은 2열로 이루어진 용접점(s2, s3)들을 통해 A-필러(2)의 인너패널(2a)에 용접될 수 있다. 제2용접점(s2) 및 제3용접점(s3)들이 폐쇄벽(23)을 따라 이격됨으로써 2열의 제2 및 제3 용접점(s2, s3)들을 형성할 수 있다. 즉, 카울 어퍼패널(22)의 폐쇄벽(24)은 2열의 제2 및 제3 용접점(s2, s3)들을 통해 A-필러(2)의 인너패널(2a)에 용접될 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 카울 어퍼패널(22)의 결합단부(22a)는 1열로 이루어진 제4용접점(s4)들을 통해 A-필러(2)의 보강패널(2b)에 용접될 수 있다. 제4용접점(s4)들이 결합단부(22a)을 따라 이격됨으로써 1열의 제4용접점(s4)들을 형성할 수 있다. 즉, 카울 어퍼패널(22)의 결합단부(22a)는 1열의 제4용접점(s4)들을 통해 A-필러(2)의 보강패널(2b)에 용접될 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 카울 어퍼패널(22)의 폐쇄벽(24)은 1열로 이루어진 제5용접점(s5)들을 통해 A-필러(2)의 보강패널(2b)에 용접될 수 있다. 제5용접점(s5)들이 폐쇄벽(24)을 따라 이격됨으로써 1열의 제5용접점(s5)들을 형성할 수 있다. 즉, 카울 어퍼패널(22)의 폐쇄벽(24)은 1열의 제5용접점(s5)들을 통해 A-필러(2)의 보강패널(2b)에 용접될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 카울 어퍼패널(22)의 결합단부(22a) 및 폐쇄벽(24)은 A-필러(2)의 인너패널(2a) 및 보강패널(2b) 사이에 샌드위치(sandwitched)된 상태로 용접될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 카울 로어패널(21)의 결합플랜지(23) 및 카울 어퍼패널(22)의 폐쇄벽(24)에 의해 카울 패널(20)과 A-필러(2) 사이의 결합면적 즉, 용접면적을 증대시킬 수 있고, 이를 통해 카울 패널(20)과 A-필러(2) 사이의 결합강도 및 결합강성을 증대할 수 있다.
그리고, 본 발명에 의한 카울 패널(20)의 각 결합단부(21a, 22a)는 카울 로어패널(21)의 결합플랜지(23) 및 카울 어퍼패널(22)의 폐쇄벽(24)에 의해 A-필러(2)의 인너패널(2a) 및 보강패널(2b) 사이에 샌드위치된 상태로 결합될 수 있고, 이를 통해 카울 패널(20)의 사이드 연결성이 증대될 수 있고, 이를 통해 로드 패스의 다변화, 결합성 증대 및 충돌 강성 증대가 개선될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 카울 패널(20)이 차체(1)의 전방으로부터 차체(1)의 A-필러(2)의 인너패널(2a)을 향해 수평으로 이동하여 로딩되는 전방로딩(front loading) 방식으로 조립될 수 있고, 이에 카울 패널(21)의 결합플랜지(23) 및 폐쇄벽(24)은 차체(1)의 A-필러(2)에 조립될 때 간섭없이 원활하게 조립이 진행될 수 있다.
카울 보강부재(40)는 도 4에 도시된 바와 같이, 카울 패널(20)의 카울 로어패널(21)에 결합될 수 있다. 카울 보강부재(40)는 카울 로어패널(21)의 바닥벽(31)에 용접 등을 통해 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이 카울 보강부재(40)는 카울 로어패널(21)에 결합되는 보강부(41, reinforcing portion) 및 보강부(41)의 양단에 일체로 형성된 한 쌍의 힌지장착부(45, hinge mounting portion)를 포함할 수 있다.
보강부(41)는 카울 로어패널(21)의 길이방향을 따라 연장될 수 있고, 보강부(41)는 상부벽(51)과, 상부벽(51)의 전방에 형성된 전방벽(52)과, 상부벽(51)의 후방에 형성된 후방벽(53)을 가질 수 있다. 보강부(41)는 상부벽(51), 전방벽(52) 및 후방벽(53)에 의해 한정된 중공부(54)를 가질 수 있으며, 보강부(41)의 하부에는 하부 개구가 형성될 수 있다. 보강부(41)의 전방벽(52)에는 전방플랜지(55)가 형성될 수 있고, 보강부(41)의 후방벽(53)에는 후방플랜지(56)가 형성될 수 있다. 보강부(41)의 전방플랜지(55)가 카울 로어패널(21)의 전방벽(32)의 전방플랜지(35)에 체결구 또는 용접 등을 통해 결합될 수 있고, 보강부(41)의 후방플랜지(56)가 카울 로어패널(21)의 바닥벽(31)에 체결구 또는 용접 등을 통해 결합됨으로써 보강부(41)의 중공(54)의 하부 개구는 카울 로어패널(21)에 의해 폐쇄될 수 있고, 이를 통해 카울 로어패널(21)의 강성 및 강도 등이 대폭 향상될 수 있다.
한 쌍의 힌지장착부(45)는 보강부(41)의 양단에 한 쌍의 연결부(43)를 통해 일체형으로 연결될 수 있다. 즉, 한 쌍의 힌지장착부(45), 한 쌍의 연결부(43) 및 보강부(41)는 단일체로 형성될 수 있다.
각 연결부(43)의 일단은 보강부(41)에 연속되도록 연결될 수 있고, 각 연결부(43)의 타단은 힌지장착부(45)에 연속되도록 연결될 수 있다. 힌지장착부(45)는 보강부(41)의 단부에 비해 그 폭이 넓게 형성됨으로써 연결부(43)는 보강부(41)의 단부로부터 힌지보강부(45)로 갈수록 그 폭이 점차 증가하는 구조로 이루어질 수 있다. 이와 같이, 연결부(43)의 폭이 증가하는 구조를 통해, 보강부(41) 및 힌지보강부(45)의 단면 연속성이 확보됨과 더불어 카울 보강부재(40)의 강성 및 강도가 대폭 증대될 수 있다.
특히, 카울 보강부재(40)의 보강부(41), 연결부(43), 및 힌지보강부(45)는 는 사출성형, 프레스성형 등을 통해 단일체(unitary one-piece structure)로 형성될 수 있다. 이를 통해, 후드의 힌지부가 결합되는 힌지보강부(45)가 보강부(41) 및 연결부(43)에 일체형으로 결합됨으로써 부품수 및 원가 등이 절감될 수 있고, 카울 보강부재(40)의 조립이 매우 용이해질 수 있다.
본 발명에 의하면, 도 2에 도시된 바와 같이 카울 패널(20)이 차체(1)의 A-필러(2)의 인너패널(2a) 및 보강패널(2b)에 결합된 상태에서 카울 보강부재(40)가 카울 패널(20)을 향해 차체(1)의 상측으로부터 수직하방으로 이동하여 로딩되는 탑-다운로딩(front loading) 방식으로 조립될 수 있다.
상술한 바와 같이, 카울 보강부재(40)는 그 양단부에 일체형으로 형성된 힌지보강부(45)를 가짐으로써 제1구조화멤버(first structural member)를 구현할 수 있고, 카울 어퍼패널(22)은 그 양단부에 일체형으로 형성된 폐쇄벽(24)을 가짐으로써 제2구조화 멤버(second structural member)를 구현할 수 있다. 이를 통해, 본 발명은 2중 구조화 멤버를 효과적으로 구현함으로써 차체(1)의 강성 및 강도를 대폭 강화할 수 있다.
한편, 필러(2)의 보강 패널(2b)에는 브라켓(8)이 결합될 수 있고, 브라켓(8)에는 에이프런(5)의 에이프런 어퍼멤버(6)가 결합될 수 있다. 에어프런(5)의 일측에는 쇽업서버(shock absorber)가 장착되는 쇽업서버 장착부(7)가 형성될 수 있고, 카울 보강부재(40)의 보강부(41)는 쇽업서버 장착부(7)에 체결구를 통해 결합되는 결합부(44)가 형성될 수 있으며, 결합부(44)는 쇽업서버 장착부(7)의 일부가 끼워지는 끼움홈 구조로 형성될 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 카울 로어패널(22)의 각 단부에 인접하여 벌크헤드(25)가 용접 등을 통해 결합될 수 있다. 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 벌크헤드(25)는 에이프론(5)의 쇽업서버 장착부(7)와 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 구체적으로 살펴보면, 벌크헤드(25)는 에어플런(5)의 쇽업서버 장착부(7)로부터 차체(2)의 길이방향을 따라 가상으로 연장된 가상선(VL) 상에 위치할 수 있다. 벌크헤드(25)가 쇽업서버 장착부(7)와 마주보는 위치에 배치됨으로써 차량의 충돌 시에 상대적으로 큰 중량의 쇽업서버가 차량의 실내공간으로 침입함을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 카울 패널(20)의 양단부가 카울 로어패널(21)의 결합플랜지(23) 및 카울 어퍼패널(22)의 폐쇄면(24)을 통해 차체(1)의 필러(2)들에 견고하게 결합됨으로써 도 10과 같이, 차체(1)의 제1연결라인(M1)을 형성할 수 있다. 이를 통해, 차체(1)의 구조적 강성을 강화할 뿐만 아니라 로드패스(load path)를 효과적으로 구현함으로써 충돌에너지를 효과적으로 분산할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 카울 보강부재(40)의 힌지장착부(45)가 브라켓(8) 및 에이프런 어퍼멤버(6)를 함께 결합함으로써 카울 패널(20)은 차체(1)의 에이프런(5)에 일체화되도록 연결됨으로써 차체(1)의 제2연결라인(M2)을 형성할 수 있다. 이를 통해, 차체(1)의 구조적 강성을 강화할 뿐만 아니라 로드패스(load path)를 효과적으로 구현함으로써 충돌에너지를 효과적으로 분산할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 차체 2: A-필러
2a: 인너패널 2b: 보강패널
5: 에이프런 6: 에어프런 어퍼멤버
7: 쇽업서버 장착부 10: 카울 구조
20: 카울 패널 21: 카울 로어패널
22: 카울 어퍼패널 23: 결합플랜지
24: 폐쇄벽 25: 벌크헤드
31: 바닥벽(카울 로어패널) 32: 전방벽(카울 로어패널)
33: 후방벽(카울 로어패널) 34: 중공부(카울 로어패널)
35: 전방플랜지(카울 로어패널)
37: 제1경사벽(카울 어퍼패널)
38: 제2경사벽(카울 어퍼패널)
40: 카울 보강부재 41: 보강부
43: 연결부 45: 힌지장착부
51: 상부벽(보강부) 52: 전방벽(보강부)
53: 후방벽(보강부) 54: 중공부(보강부)
55: 전방플랜지(보강부) 56: 후방플랜지(보강부)

Claims (15)

  1. 차체에 마련된 한 쌍의 A-필러들 사이에 연결되고, 카울 로어패널 및 상기 카울 로어패널의 상단에 결합된 카울 어퍼패널을 가진 카울 패널; 및
    상기 카울 패널에 결합되고, 상기 카울 패널을 따라 연장된 보강부를 가진 카울 보강부재;를 포함하고,
    상기 카울 로어패널은 양단에 형성된 결합단부 및 상기 결합단부에 절곡되게 형성된 결합플랜지를 가지며,
    상기 카울 어퍼패널은 양단에 형성된 한 쌍의 결합단부 및 한 쌍의 결합단부에 개별적으로 절곡되게 형성된 폐쇄면을 가진 차량용 카울 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 카울 로어패널의 결합단부 및 결합플랜지와, 상기 카울 어퍼패널의 결합단부 및 폐쇄면은 차체의 인너패널 및 보강패널 사이에 샌드위치된 상태로 결합되는 차량용 카울 구조.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 결합플랜지는 상기 카울 로어패널의 축선에 대해 직교하도록 절곡되는 차량용 카울 구조.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 폐쇄면은 상기 카울 어퍼패널의 축선에 대해 직교하도록 절곡되는 차량용 카울 구조.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 카울 어퍼패널은 제1경사벽 및 상기 제1경사벽에 절곡되게 연결된 제2경사벽을 가지는 차량용 카울 구조.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1경사벽은 상기 카울 로어패널의 상단에서 차체의 전방을 향해 경사지게 연결되는 차량용 카울 구조.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 카울 로어패널의 결합단부 및 결합플랜지와, 상기 카울 어퍼패널의 결합단부 및 폐쇄면은 차체의 인너패널 및 보강패널 사이에 샌드위치된 상태로 용접에 의해 결합되는 카울 차량용 카울 구조.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 카울 로어패널의 결합단부 및 결합플랜지와, 상기 카울 어퍼패널의 결합단부 및 폐쇄면은 차체의 인너패널 및 보강패널 사이에 샌드위치된 상태로 2열 이상의 용접점들을 통해 용접되는 카울 차량용 카울 구조.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 보강부는 상기 카울 로어패널에 결합되고, 상기 보강부의 양단에는 한 쌍의 힌지장착부가 일체형으로 형성되며, 각 힌지장착부에는 후드의 힌지부가 장착되는 차량용 카울 구조.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 힌지장착부는 상기 보강부에 대해 연결부를 통해 일체형으로 연결되고, 상기 연결부는 상기 보강부의 단부로부터 상기 힌지장착부로 갈수록 그 폭이 점차 증가하는 구조로 이루어지는 차량용 카울 구조.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 카울 보강패널의 보강부는 에어프런의 쇽업서버 장착부에 결합되는 결합부를 가지는 차량용 카울 구조.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 카울 로어패널의 각 단부에 인접하여 벌크헤드가 결합되며, 상기 벌크헤드는 상기 쇽업서버 장착부와 마주보는 위치에 배치되는 차량용 카울 구조.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 카울 로어패널은 바닥벽과, 상기 바닥벽의 전방에 형성된 전방벽과, 상기 바닥벽의 후방에 형성된 후방벽을 포함하는 차량용 카울 구조.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 카울 보강패널의 보강부는 상부벽과, 상기 상부벽의 전방에 형성된 전방벽과, 상기 상부벽의 후방에 형성된 후방벽을 포함하는 차량용 카울 구조.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 카울 로어패널의 전방벽에는 전방플랜지가 형성되고, 상기 보강부의 전방벽에는 전방플랜지가 형성되며, 상기 보강부의 전방플랜지는 상기 카울 로어패널의 전방플랜지에 결합되는 차량용 카울 구조.
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