KR20020009846A

KR20020009846A - 자동차의 카울부 구조

Info

Publication number: KR20020009846A
Application number: KR1020000043373A
Authority: KR
Inventors: 임진학
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-07-27
Filing date: 2000-07-27
Publication date: 2002-02-02
Anticipated expiration: 2020-07-27
Also published as: KR100343588B1

Abstract

본 발명은 자동차의 카울부 구조에 관한 것으로, 주행중인 차량과 보행자와의 충돌시 보행자의 두부에 직접적인 충돌이 예상되는 차체의 카울부에 대한 구조를 충돌에 의한 변형이 용이한 구조로 변경시켜 보행자의 두부에 가해지는 상해의 정도를 최소한으로 낮춤으로써, 관련법규의 규제사항을 만족시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 단면이 상방향으로 개방된 형태의 하측 카울패널(24)과, 이 하측 카울패널(24)에 대해 일부 구간에 한정하여 하측 카울패널(24) 사이에 접합되는 상측 카울패널(22)을 포함하여 구성되되, 상기 하측 카울패널(24)은 저면부(24a)와, 이 저면부(24a)의 후방 선단에서 상방향으로 연장절곡된 후면부(24b) 및, 상기 저면부(24a)의 전방 선단에서 상방향으로 연장절곡된 전면부(24c)를 포함하고, 상기 상측 카울패널(22)은 하측 카울패널(24)의 후면부(24b)의 전장에 걸쳐 접합되는 제1지지부(22d)와, 이 지지부(22d)로부터 일부 구간에 한정하여 전방으로 돌출되게 연장되어 상기 하측 카울패널(24)의 전면부(24c)의 내면으로 접합되는 제2지지부(22e)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 카울부 구조{cowl part structure for automotive vehicle}

본 발명은 자동차의 카울부 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주행중인 차량과 보행자 사이의 충돌시 보행자의 두부와 접촉되는 차체의 카울부에 대한 구조를 변경시켜 보행자의 두부에 가해지는 충격치를 완화시킴으로써, 관련법규에 대응할 수 있도록 하는 자동차의 카울부 구조에 관한 것이다.

일반적으로 승용자동차의 차체는 여러 가지의 패널과 프레임이 상호 적절하게 조합되어 박스형태를 띠는 것으로, 이른 바 모노코크 바디라 통칭되고 있다.

도 1 내지 도 2를 참고로 하면, 차체의 전방부위에는 엔진과 변속기 등의 파워트래인계통의 부품류를 탑재하는 엔진룸(10)이 형성되고, 이 엔진룸(10)의 좌우측 내측으로는 휠하우징부(12)와, 외측으로는 휀더부(14)가 마련되며, 이 휀더부(14)의 상측으로 후드부(16)가 개폐가능하게 설치되는 한편, 상기 엔진룸(10)의 전방부위는 라디에이터 지지부(18)가 구비되어 있다.

그리고, 상기 휀더부(14)의 후미에는 차체를 가로질러 카울부(20)가 형성되는 바, 이 카울부(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상측 카울패널(22)과 하측 카울패널(24)로 이루어지는 데, 이 상측 카울패널(22)과 하측 카울패널(24)은 각각 소정의 형상으로 절곡형성되어 내부에 폐단면을 형성하도록 접합되어 결합된다.

여기서, 상기 카울부(20)를 구성하는 상측 카울패널(22)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상면부(22a)와 전면부(22b)가 각각 절곡되어 단면의 형태로 보아 대략 "ㄱ"자의 외형을 형성하도록 되어 있으며, 상기 상면부(22a)에는 부재가 일부 절개되어 개구된 형태의 관통부(22c)가 다수개로 형성되어 있다.

그리고, 상기 카울부(20)를 구성하는 하측 카울패널(24)은 도 4에 도시된 바와 같이, 단면의 형태로 보아 대략 "ㄴ"자의 형태로 절곡된 저면부(24a)와 후면부(24b)로 이루어진다.

또한, 상기 상측 카울패널(22)의 전면부(22b)의 외측에는 와이퍼구동용 모터(26)가 고정설치되고, 이 와이퍼구동용 모터(26)와 연결된 링크부재(26a)는 상기 상측 카울패널(22)과 하측 카울패널(24)이 형성하는 폐단면의 공간내에 배치된다.

이에 따라, 상기 카울부(20)를 구성하는 상측 카울패널(22)과 하측 카울패널(24)은, 상기 상측 카울패널(22)의 전면부(22b)와 상면부(22a)가 각각 상기 하측 카울패널(24)의 저면부(24a)와 후면부(24b)에 접합됨으로써 폐단면을 형성하게 되는 것이다.

한편, 상기와 같이 상측 카울패널(22)과 하측 카울패널(24)이 각각 박스형상으로 폐단면을 형성하도록 접합된 카울부(20)의 상측으로는 도 5에 도시된 바와 같이 후드부(16)가 소정의 간격을 두고 이격된 상태로 배치되는 바, 이 후드부(16)는 좌우측 선단부위가 도 1 내지 도 2에 도시된 휀더부(14)상에 안착되어 지지된다.

그런데, 근래에 들어 자동차의 차체구조는 충돌시 탑승객의 안전은 물론 주행중인 차량과 보행자와의 충돌시 보행자의 안전까지도 규제하도록 제정된 각종 관련법규를 만족시켜야 하는 실정인 바, 이와 같은 추세와 관련해서 주행중인 차량과 보행자 사이의 충돌시 보행자의 각 신체부위에 대한 상해의 정도를 특정하게 규정된 시험방법(EURO-NCAP)을 통해 차체의 안전성을 평가하는 기관(EEVC)도 등장하고 있는 데, 이 기관에서는 각 차량별 보행자와의 충돌시 보행자의 종아리나 무릎, 대퇴부 및 두부(頭部) 등의 각 신체부위에 대한 예상되는 상해의 정도를 특정한 계산식을 통해 계산하여 이를 점수화하여 공표함으로써, 이를 통해 일반 소비자가 차량을 구매함에 있어 차량의 안정성을 비교판단할 수 있도록 하고 있다.

따라서, 새로운 차종의 개발시점에서는 개발되는 차량이 각종 관련법규의 대응은 물론 상기와 같은 차체의 안정성을 평가하여 공표하는 기관에서 제정하는 관련기준까지도 만족시켜야만 한다.

그러나, 종래와 같은 차체의 카울부(20)의 구조에서는 상기 기관의 각종 규제치중에서도 특히 충돌시 보행자의 두부에 대한 상해치의 기준을 만족시킬 수 없었는 바, 이는 종래의 카울부(20)의 구조가 구조적인 강성이 우수한 폐단면의 형태로 제작되어 있기 때문에 기인되는 현상이었다.

이는, 주행중인 차량에 보행자가 부딪칠 경우에 있어, 보행자의 하체부위가 차체의 전방부위와 일차적인 충돌이 있은 다음, 관성에 의해 보행자의 상체부위가 차체의 후드부(16)를 타고 오르면서 두부가 카울부(20)에 이차적으로 부딪침을 가정하여 시험해 보면 쉽게 알 수 있다.

즉, 상기 카울부(20)는 박스형상의 폐단면형태로 형성되어 있어 보행자의 두부와의 충돌시 자체적인 용이한 변형으로 두부에 대한 충격의 정도를 감쇠시키지 못하는 바, 이로 인해 상기 카울부(20)에 부딪치는 보행자의 두부는 높은 감속도를 받게 되어 큰 상해를 입게 되는 것인 데, 이는 상기 후드부(16)만으로는 충돌하는보행자의 두부를 충분히 감속시킬 수 없는 반면에, 상기 카울부(20)는 구조적인 강성이 매우 크기 때문으로, 주행중인 차량의 카울부(20)에 보행자의 두부가 충돌하게 되면 감속도가 급격히 커지게 때문에 기인되는 현상이다.

이에 따라, 보행자의 두부의 보호를 위한 규제를 만족시키기 위해서는, 상기 후드부(16)의 바로 아래부위에서 충돌에너지를 흡수할 수 있는 구조가 있어야만 한다.

즉, 상기 카울부(20)가 보행자의 두부에 손상을 줄일 수 있도록 충돌시 발생되는 충격에너지를 효과적으로 흡수할 수 있는 구조를 갖춰야 한다.

다시 말하자면, 충돌시 보행자의 두부에 대한 상해치를 규제치 이내로 줄일 수 있도록 하기 위한 차체에 대한 설계의 변경이 필요하게 되었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 주행중인 차량과 보행자와의 충돌시 보행자의 두부에 직접적인 충돌이 예상되는 차체의 카울부에 대한 구조를 충돌에 의한 변형이 용이한 구조로 변경시켜 보행자의 두부에 가해지는 상해의 정도를 최소한으로 낮춤으로써, 관련법규의 규제사항을 만족시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 단면이 상방향으로 개방된 형태의 하측 카울패널과, 이 하측 카울패널에 대해 일부 구간에 한정하여 하측 카울패널 사이에 접합되는 상측 카울패널을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 하측 카울패널은 저면부와, 이 저면부의 후방 선단에서 상방향으로 연장절곡된 후면부 및, 상기 저면부의 전방 선단에서 상방향으로 연장절곡된 전면부를 포함하고, 상기 상측 카울패널은 하측 카울패널의 후면부의 전장에 걸쳐 접합되는 제1지지부와, 이 지지부로부터 일부 구간에 한정하여 전방으로 돌출되게 연장되어 상기 하측 카울패널의 전면부의 내면으로 접합되는 제2지지부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적인 자동차의 외관을 도시한 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 자동차의 차체에서 카울부를 도시한 사시도.

도 3은 종래 자동차의 차체에서 카울부를 확대하여 도시한 사시도.

도 4는 도 3의 분해사시도.

도 5는 도 3에 도시된 카울부와 이의 상부로 배치되는 후드부 사이의 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 카울부의 사시도로서, 도 3의 대응도.

도 7은 도 6에 도시된 카울부의 분해사시도로서, 도 4의 대응도.

도 8은 도 6에 도시된 카울부와 이의 상부로 배치되는 후드부 사이의 단면도로서, 도 5의 대응도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10-엔진룸 14-휀더부

16-후드부 20-카울부

22-상측 카울패널 24-하측 카울패널

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 카울부의 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 카울부의 분해사시도인 바, 본 발명에 따른 실시예의 상세한 기술을 위해 종래 자동차의 전방차체를 도시한 도 1을 함께 참조로 하여 설명한다.

본 발명은 도 6에 도시된 바와 같이, 엔진룸(10)의 내부에서 차체를 가로지르는 방향으로 설치되는 카울부(20)가 상방향으로 개방된 형태의 단면구조를 이루도록 형성되는 바, 이를 위해 상기 카울부(20)는 상방향이 개방된 형태의 하측 카울패널(24)과, 이 하측 카울패널(24)의 상부에서 일부 구간에 한정해서 하측 카울패널(24) 사이에 접합되어 이를 상방향으로 개방된 상태로 지속시켜 주는 상측 카울패널(22)로 이루어진다.

여기서, 상기 하측 카울패널(24)은 도 7에 도시된 바와 같이, 단면의 형상으로 보아 상방향으로 개방된 형태로 대략 "ㄷ"자로 절곡되어 이루어지는 바, 즉 상기 하측 카울패널(24)은 저면부(24a)와, 이 저면부(24a)로부터 후방측으로 상방향으로 절곡되어 연장된 후면부(24b) 및, 상기 저면부(24a)로부터 전방측으로 상방향으로 절곡되어 연장된 전면부(24c)를 일체로 포함하여 내부에 일정 공간을 형성하도록 되어 있다.

또한, 상기 하측 카울패널(24)의 전면부(24c)는 도 8에 도시된 바와 같이, 상측 선단부위가 후드부(16)의 배면에 이르기까지 길게 연장된 형태이면서 단면의 형태로 보아 다단형태로 절곡되어 대체로 "S"자 형태로 절곡되어 있다.

이에 따라, 상기 후드부(16)로 충격이 가해질 경우, 상기 카울부(20)의 하측 카울패널(24)에서는 특히 상기 전면부(24c)의 변형이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

그리고, 상기 하측 카울패널(24)의 전면부(24c)는 단면으로 보아 대체로 "S"자 형태로 절곡된 절곡부(24d)의 형성과 더불어, 이 절곡부(24d)의 전장에 걸쳐 부재를 관통하여 부재의 면적을 축소하도록 하는 관통부(24e)를 다수개로 형성하고 있다.

여기서, 상기 전면부(24c)의 절곡부(24d)상에 형성된 관통부(24e)는 상기 카울부(20)의 전면부(24c)에 대한 변형을 한층 더 용이하게 유도하도록 하는 것으로, 이는 상기 카울부(20)의 전면부(24c)에 대한 부재의 강성을 최대한으로 약화시켜 줄 수 있게 하는 것이다.

한편, 상기 카울부(20)의 상측 카울패널(22)은 하측 카울패널(24)의 전면부(24c)와 후면부(24b) 사이를 최소한의 면적으로 연결시켜 덮도록 되어 있는 바, 이 상측 카울패널(22)은 상기 하측 카울패널(24)의 저면부(24a)로 설치되는 와이퍼구동용 모터(26)와 연결되는 링크부재(26a)의 지지 내지 설치를 도모하기 위함인 것이다.

이를 위해 상기 상측 카울패널(22)은 하측 카울패널(24)의 후면부(24b)의 전장에 걸쳐 면착되어 접합되는 제1지지부(22d)와, 이 지지부(22d)로부터 일부 구간에 한정하여 전방으로 돌출되게 연장되어 상기 하측 카울패널(24)의 전면부(24c)의 내면으로 면착되어 접합되는 제2지지부(22e)를 일체로 포함하여 이루어지는 바, 상기 제2지지부(22e)상에는 링크부재(26a)와 연결되어 연동되는 선회축(26b)의 관통설치를 위한 관통부(26f)가 형성되어 있다.

이에 따라, 상기 카울부(20)의 상측 카울패널(22)은 최소한의 면적을 가지고서 상기 하측 카울패널(24)상에 결합됨으로써, 상기 카울부(20)가 가지는 구조적인 강성을 최대한으로 줄여줄 수 있게 한다.

또한, 상기 와이퍼구동용 모터(26)의 설치도 종래와 같이 카울부(20)의 상측 카울패널(22)의 외측 전면에 위치하는 것이 아니라, 상기 하측 카울패널(24)의 저면부(24a)상으로 위치가 옮겨짐에 따라, 충돌시 상기 카울부(20)의 전면부(24c)에 대한 변형을 최대한 용이하게 하여 보행자의 두부에 가해지는 충격의 정도를 최소한으로 줄여줄 수 있도록 되어 있다.

따라서, 상기와 같이 차체의 카울부(20)의 구조가 변경되면, 주행중인 차량과 보행자 사이의 충돌에 따른 보행자의 각 신체부위에 대한 상해치를 규제하고 있는 관련법규에 충분히 대응할 수 있게 되는 바, 즉 주행중인 차량에 보행자가 충돌하게 될 경우에 있어, 먼저 차체의 전방부위와 일차적으로 충돌을 한 보행자의 신체가 이차적으로 후드부(16)를 타고 오르면서 후드부(16)의 선단부, 즉 상기 카울부(20)가 하부에 존재하고 있는 후드부(16)에 두부를 충돌하게 될 경우에, 상기 카울부(20)는 상방향으로 개방된 형태의 단면구조를 가짐과 더불어 상기 하측 카울패널(24)의 전면부(24c)가 충돌에 따른 충격력의 전달시 부재의 용이한 변형을 유도할 수 있는 구조로 되어 있어, 상기 카울부(20)에 전달되는 충격력을 부재의 변형을 통해 흡수 및 완화시킬 수 있으므로, 보행자의 두부에 가해지는 충격력의 정도는 감소될 수 있게 된다.

즉, 상기 카울부(20)상으로 충돌되는 보행자의 두부의 감속도는 급격하게 증가되지 않고, 상기 카울부(20)의 용이한 변형으로 인해 완만하게 증가됨은 물론, 충격의 최고치도 종래 보다 낮아질 수 있으므로, 보행자의 두부에 가해지는 손상을 최소화될 수 있게 된다.

그 결과, 주행중인 차량과 보행자와의 충돌시 보행자의 각 신체부위에 대한 상해의 정도를 특정하게 규정된 시험방법을 통해 차체의 안전성을 비교평가하는 시험에 무난히 통과할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기와 같이 카울부(20)의 구조가 변경되면, 부재의 경량화를 도모할 수 있음은 물론, 상기 카울부(20)를 구성하는 상측 카울패널(22)과 하측 카울패널(24) 사이의 결합에 있어 용접점의 감소로 인해 작업성 및 생산성이 향상될 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 카울부 구조에 의하면, 전방차체의 후드부(16)의 저면에 배치되는 카울부(20)가 상방향으로 개방된 형태의단면구조를 가지도록 제작됨으로써, 주행중인 차량과 보행자 사이의 충돌시 카울부(20)가 위치하는 후드부(16)로 충돌하는 보행자의 두부에 가해지는 손상의 정도를 최소화시킬 수 있으므로, 보행자의 안전을 도모할 수 있게 된다.

Claims

단면이 상방향으로 개방된 형태의 하측 카울패널(24)과, 이 하측 카울패널(24)에 대해 일부 구간에 한정하여 하측 카울패널(24) 사이에 접합되는 상측 카울패널(22)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 카울부 구조.
제 1 항에 있어서, 상기 하측 카울패널(24)은 저면부(24a)와, 이 저면부(24a)의 후방 선단에서 상방향으로 연장절곡된 후면부(24b) 및, 상기 저면부(24a)의 전방 선단에서 상방향으로 연장절곡된 전면부(24c)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 카울부 구조.
제 2 항에 있어서, 상기 전면부(24c)에는 단면이 다단형태로 절곡된 절곡부(24d)가 포함된 것을 특징으로 하는 자동차의 카울부 구조.
제 2 항에 있어서, 상기 전면부(24c)에는 전장에 걸쳐 부재를 관통하는 관통부(24e)가 다수개로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 카울부 구조.
제 1 항에 있어서, 상기 상측 카울패널(22)은 하측 카울패널(24)의 후면부(24b)의 전장에 걸쳐 접합되는 제1지지부(22d)와, 이 지지부(22d)로부터 일부 구간에 한정하여 전방으로 돌출되게 연장되어 상기 하측 카울패널(24)의 전면부(24c)의 내면으로 접합되는 제2지지부(22e)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 카울부 구조.