KR101575504B1

KR101575504B1 - 차량용 카울 컴플리트 및 그것의 조립 방법

Info

Publication number: KR101575504B1
Application number: KR1020140086537A
Authority: KR
Inventors: 남기두; 김수남; 이진희; 이상훈
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2014-07-10
Filing date: 2014-07-10
Publication date: 2015-12-07

Abstract

카울 컴플리트 및 그것의 조립 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 카울 컴플리트는, 차량 도어들이 장착되는 한 쌍의 사이드 프레임과 좌우 전륜의 상측에 배치되는 한 쌍의 휀더 패널을 포함하는 자동차 차체에 구비되는 카울 컴플리트로서, 상기 사이드 프레임과 상기 휀더 패널이 결합되는 차체 부위에 장착되는 카울 하부 조립체; 상기 카울 하부 조립체를 커버하는 카울 탑 메인 커버; 및 상기 카울 탑 메인 커버와 상기 사이드 프레임 사이의 갭을 가리도록 상기 카울 하부 조립체에 장착되는 카울 탑 사이드 커버;를 포함한다.

Description

차량용 카울 컴플리트 및 그것의 조립 방법{COWL COMPLETE OF VEHICLE AND METHOD FOR ASSEMBLING THEREOF}

본 발명은 차량용 카울 컴플리트 및 그것의 조립 방법에 관한 것으로서, 보다 특정적으로는, 카울 탑 사이드 커버를 가진 카울 컴플리트 및 그것의 조립 방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 차체는 다수의 패널과 프레임이 상호 적절하게 조합되어 박스 형태를 이루는 모노코크 바디 타입(monocoque body type)으로 이루어진다.

도 1은 모노코크 바디 타입으로 이루어진 종래 기술에 따른 자동차 차체의 전면부를 보이는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 자동차 차체(1)는, 차량 도어들이 장착되는 사이드 프레임(2)과, 전륜의 상부에 배치되는 휀더 패널(3)과, 차량 내부(S)와 엔진룸(E) 사이의 경계 영역에서 차체의 횡방향을 따라 장착된 카울 컴플리트(4)를 포함한다.

여기서 카울 컴플리트(4)는 차량 내부(S)와 엔진룸(E)을 구획하는 격벽으로서의 역할, 차체(1)의 좌우 측면을 연결하여 횡방향 강성을 유지하는 역할, 차체(1)로 유입되는 빗물 등의 유체를 외부로 배출시키는 역할, 및 엔진룸(E)에서 발생하는 소음과 진동이 차량 내부(S)로 전달되는 것을 차단하는 역할을 수행한다.

도 1의 카울 컴플리트(4)는 도 2에 도시되어 있는 카울 하부 조립체(5), 카울 탑 메인 커버(6), 및 카울 탑 사이드 커버(7)를 포함하는데, 도 1에서 카울 탑 메인 커버(6)와 카울 탑 사이드 커버(7)는 생략되어 있고 단지 카울 하부 조립체(5)만이 보여지고 있다.

도 2는 도 1의 A 영역에 대응하는 확대도로서 카울 컴플리트(4)의 조립 공정을 설명하기 위한 도면이다. 도 2를 참조하여 카울 컴플리트(4)의 조립 공정을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 사이드 프레임(2)과 휀더 패널(3)이 상호 결합되는 차체 부위에 카울 하부 조립체(5)를 용접에 의해 조립한다.

다음으로, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 사이드 프레임(2)에 전면 글래스(8)를 장착시킨 후, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 카울 탑 메인 커버(6)를 카울 하부 조립체(5)에 조립한다.

다음으로, 도 2의 (d)에 도시된 바와 같이 와이퍼 블레이드(9)를 카울 탑 메인 커버(6)에 장착시킨 후, 도 2의 (e)에 도시된 바와 같이 카울 탑 사이드 커버(7)를 카울 탑 메인 커버(6)에 장착함으로써, 카울 컴플리트(5)의 조립 공정이 마무리된다.

여기서, 카울 탑 사이드 커버(7)는 카울 탑 메인 커버(6)와 차체(1)의 측면부(사이드 프레임 또는 휀더 패널) 사이의 틈새를 메우는 역할을 수행한다.

도 2의 (e)를 Ⅰ-Ⅰ 선을 따라 절단한 단면을 나타내는 도 3을 참조하면, 카울 탑 사이드 커버(7)의 상단부에는 사이드 프레임(2)과 맞물리는 하나 이상의 맞물림 돌기(7a)가 구비된다. 그리고, 도 2의 (e)를 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 절단한 단면을 나타내는 도 4를 참조하면, 카울 탑 사이드 커버(7)의 저면에는 카울 탑 메인 커버(6)와의 결합을 위한 복수의 후킹 돌기(7b) 및 카울 탑 메인 커버(6)에 삽입되는 복수의 삽입 돌기(7c)가 형성되어 있다.

이상 살펴본 종래의 자동차 차체(1)에 의하면, 전면 글래스(8) 및 카울 탑 메인 커버(6)의 조립 공정 이후 카울 탑 사이드 커버(7)의 조립 공정이 진행되므로, 카울 탑 사이드 커버(7)가 주변 부품들(예로써 전면 글래스, 사이드 프레임 등)의 산포를 모두 흡수하게 됨으로써 카울 탑 사이드 커버(7)의 조립 작업이 매우 어려운 문제가 있었다.

그리고, 사이드 프레임(2)과의 조립 및 카울 탑 메인 커버(6)와의 조립을 위해 카울 탑 사이드 커버(7)가 다수의 돌기들(7a,7b,7c)을 구비하므로 이에 따른 복잡한 조립 구조로 인해 주변 부품들과의 매칭성이 떨어지고 조립 과정에서 주변 부품들과 응력을 상호 작용하는 문제가 있었다. 이러한 부품 간 매칭성 저하 및 응력 상호 작용 문제를 보완하기 위해 카울 탑 사이드 커버(7)를 고무 내지 고탄성의 고분자 수지와 같은 탄성 물질로 제조하기도 하는데, 이러한 탄성 재질의 카울 탑 사이드 커버(7)는 내구성이 떨어지는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래에 비해 카울 탑 사이드 커버의 조립성, 부품 매칭성, 및 내구성이 개선될 수 있는 카울 컴플리트 및 그것의 조립 방법을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 차량 도어들이 장착되는 한 쌍의 사이드 프레임과 좌우 전륜의 상측에 배치되는 한 쌍의 휀더 패널을 포함하는 자동차 차체에 구비되는 카울 컴플리트로서, 상기 사이드 프레임과 상기 휀더 패널이 결합되는 차체 부위에 장착되는 카울 하부 조립체; 상기 카울 하부 조립체를 커버하는 카울 탑 메인 커버; 및 상기 카울 탑 메인 커버와 상기 사이드 프레임 사이의 갭을 가리도록 상기 카울 하부 조립체에 장착되는 카울 탑 사이드 커버;를 포함하는 카울 컴플리트를 제공한다.

상기 카울 탑 사이드 커버는 리테이너 부재에 의해 상기 카울 하부 조립체에 장착될 수 있다.

상기 카울 탑 사이드 커버는 상기 사이드 프레임에 맞물리는 하나 이상의 맞물림 돌기를 가질 수 있다.

상기 카울 탑 사이드 커버는, 상기 카울 탑 메인 커버에 결합되는 수평부; 및 상기 하나 이상의 맞물림 돌기를 가지며 상기 수평부로부터 수직하게 연장된 수직부;를 포함할 수 있다.

상기 카울 하부 조립체는, 차체의 횡방향을 따라 배치되며, 배수로가 형성된 제1 패널; 상기 제1 패널의 양측에 배치되며, 배수구가 형성된 제2 패널; 및 상기 제1 패널의 상부에 결합되며, 전면 글래스의 실링을 담당하는 제3 패널;을 포함할 수 있으며, 이때 상기 카울 탑 사이드 커버는 상기 카울 하부 조립체의 제2 패널에 장착될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 또한, 카울 하부 조립체, 카울 탑 메인 커버, 및 카울 탑 사이드 커버를 포함하는 카울 컴플리트의 조립 방법으로서, (a) 한 쌍의 사이드 프레임과 한 쌍의 휀더 패널이 결합되는 차체 부위에 상기 카울 하부 조립체를 장착하는 단계; (b) 상기 카울 하부 조립체에 상기 카울 탑 사이드 커버를 장착하는 단계; 및 (c) 상기 한 쌍의 사이드 프레임에 전면 글래스를 조립한 후, 상기 카울 하부 조립체에 상기 카울 탑 메인 커버를 장착하는 단계;를 포함하는 카울 컴플리트 조립 방법을 제공한다.

상기 (b) 단계에서 상기 카울 탑 사이드 커버는 리테이너 부재에 의해 상기 카울 하부 조립체에 장착될 수 있다.

상기 (b) 단계에서, 상기 카울 탑 사이드 커버는 상기 카울 하부 조립체에 장착됨과 동시에 하나 이상의 맞물림 돌기를 통해 상기 사이드 프레임에 맞물려질 수 있다.

상기 카울 하부 조립체는, 차체의 횡방향을 따라 배치되며, 배수로가 형성된 제1 패널; 상기 제1 패널의 양측에 배치되며, 배수구가 형성된 제2 패널; 및 상기 제1 패널의 상측에 배치되며, 전면 글래스의 실링을 담당하는 제3 패널;을 포함할 수 있으며, 이러한 경우 상기 (b) 단계에서 상기 카울 탑 사이드 커버는 상기 카울 하부 조립체의 제2 패널에 장착될 수 있다.

상기 카울 컴플리트 조립 방법은, (d) 상기 카울 탑 메인 커버를 상기 카울 하부 조립체에 장착한 후, 상기 카울 탑 메인 커버에 와이퍼 블레이드를 장착하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 카울 탑 사이드 커버는 카울 탑 메인 커버에 결합되지 않고 카울 하부 조립체에 결합된다. 이에 따라 카울 탑 사이드 커버는 카울 탑 메인 커버와 상호 결합 관계에 있지 않으므로 조립 과정에서 카울 탑 메인 커버와의 매칭성 저하에 따른 상호 응력 작용에 의한 변형 문제가 일어나지 않는다. 이처럼 카울 탑 사이드 커버는 주변 부품과의 매칭성이 개선되므로 종래와 같이 고무 내지 고탄성 수지와 같은 탄성 물질로 제조될 필요가 없고 고강도 수지 내지 금속과 같은 고경도 물질이 적용될 수 있다. 따라서 종래에 비해 카울 탑 사이드 커버의 내구성이 개선될 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 본 실시예의 카울 탑 사이드 커버는 전면 글래스 및 카울 탑 메인 커버가 조립되기에 앞서 차체에 선행적으로 조립된다. 따라서, 카울 탑 사이드 커버의 조립 과정에서 전면 글래스나 카울 탑 메인 커버의 산포를 흡수하지 않아도 되므로, 종래의 카울 탑 사이드 커버에 비하여 조립 작업을 훨씬 수월하게 진행할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 모노코크 바디 타입으로 이루어진 종래 기술에 따른 자동차 차체의 전면부를 보이는 사시도이다.
도 2는 도 1의 A 영역에 대응하는 확대도로서 카울 컴플리트의 조립 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 (e)를 Ⅰ-Ⅰ 선을 따라 절단한 단면을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2의 (e)를 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 절단한 단면을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 차체의 전면부를 보이는 사시도이다.
도 6은 도 5의 A 영역에 대응하는 확대도로서 카울 컴플리트의 조립 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6의 (c)를 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 절단한 단면을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 6의 (c)를 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 절단한 단면을 나타내는 도면이다.
도 9는 도 6의 (d)를 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 절단한 단면을 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 차체의 전면부를 보이는 사시도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차 차체(10)는, 차량 도어들이 장착되는 한 쌍의 사이드 프레임(11)과, 사이드 프레임(11)과 결합되며 좌우 전륜의 상측에 배치되는 한 쌍의 휀더 패널(12)과, 차량 내부(S)와 엔진룸(E) 사이의 경계 부근에서 차체(10)의 횡방향을 따라 배치되는 카울 컴플리트(20)를 포함한다.

카울 컴플리트(20)는 차량 내부(S)와 엔진룸(E)을 구획하는 격벽으로서의 역할, 차체(10)의 좌우 측면을 연결하여 횡방향 강성을 유지하는 역할, 전면 글래스 등을 통해 차체에 유입되는 빗물 등의 유체를 외부로 배출시키는 역할, 및 엔진룸(E)에서 발생하는 소음과 진동이 차량 내부(S)로 전달되는 것을 차단하는 역할을 수행한다.

이러한 카울 컴플리트(20)는 도 6에 도시된 카울 하부 조립체(30), 카울 탑 메인 커버(40), 및 카울 탑 사이드 커버(50)를 포함하여 구성되는데, 도 5에는 카울 컴플리트(20)의 카울 탑 메인 커버(40) 및 카울 탑 사이드 커버(50)는 생략되어 있고 카울 컴플리트(20)의 카울 하부 조립체(30)만 보여지고 있다.

도 6은 도 5의 A 영역에 대응하는 확대도로서 카울 컴플리트(20)의 조립 공정을 설명하기 위한 도면이다. 이를 참조하여 카울 컴플리트(20)의 조립 공정을 설명한다.

우선, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 사이드 프레임(11)과 휀더 패널(12)의 결합되는 차체 부위에 카울 하부 조립체(30)를 용접을 통해 조립한다. 여기서, 카울 하부 조립체(30)는 배수로가 형성된 제1 패널(31), 제1 패널(31)의 양측에 배치되며 배수구(32a)가 형성된 제2 패널(32), 및 제1 패널(31)의 상부에 결합되며 전면 글래스의 실링을 담당하는 제3 패널(33)을 포함한다.

다음으로, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 카울 탑 사이드 커버(50)를 카울 하부 조립체(30)의 제2 패널(32)에 장착하여 조립시킨다. 여기서, 카울 탑 사이드 커버(50)는 카울 탑 메인 커버(40)와 차체(10)의 측면부(본 실시예에서는 사이드 프레임) 사이의 틈새를 가리는 역할을 하는 것으로서, 카울 하부 조립체(30)에 결합되는 수평부(51)와, 그 수평부(51)로부터 수직하게 연장된 수직부(52)로 구성된다.

다음으로, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 글래스 몰딩(61)이 사전 부착된 전면 글래스(60)를 사이드 프레임(11)에 결합하여 조립시킨다.

다음으로, 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이, 앞서 조립된 카울 하부 조립체(30)에 카울 탑 메인 커버(40)를 장착하여 조립시킨다. 이 조립 과정에서, 예로써 복수의 리테이너 부재(45)가 사용될 수 있다. 카울 탑 메인 커버(40)는 카울 하부 조립체(40)의 상측에 배치되어 외부에 노출되는 부분으로서 전면 글래스(60)를 타고 흐르는 빗물 등의 유체가 카울 하부 조립체(30) 측으로 유입되는 다수의 유입구들(41)이 형성되어 있다.

마지막으로, 도 6의 (e)에 도시된 바와 같이, 와이퍼 블레이드(70)를 카울 하부 조립체(30)에 설치된 와이퍼 링키지(미도시)에 장착함으로써 카울 컴플리트(20)의 조립 공정이 마무리된다.

도 6의 (c)를 Ⅳ-Ⅳ 선을 따라 절단한 단면을 나타내는 도 7을 참조하면, 카울 탑 사이드 커버(50)는 그것의 수평부(51)가 리테이너 부재(55)에 의해 카울 하부 조립체(30)의 제2 패널(32)에 장착됨으로써 차체(10)에 조립된다.

도 6의 (c)를 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 절단한 단면을 나타내는 도 8을 참조하면, 카울 탑 사이드 커버(50)의 수직부(52)에는 사이드 프레임(11)과 맞물리는 하나 이상의 맞물림 돌기(52a)가 구비되어 있다.

도 6의 (d)를 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 절단한 단면을 나타내는 도 9를 참조하면, 카울 탑 사이드 커버(50)는 카울 탑 메인 커버(40)과 맞물림 결합 내지 후킹 결합과 같은 상호 결합 관계에 있지 않다. 전술한 종래의 카울 탑 사이드 커버(7)(도 4 참조)가 카울 탑 메인 커버(6)(도 4 참조)와의 결합을 위해 복수의 후킹 돌기(7b) 및 복수의 삽입 돌기(7c)를 구비하는 점을 고려하면, 본 실시예의 카울 탑 사이드 커버(50)는 형상 및 조립 구조가 종래의 카울 탑 사이드 커버에 비해 크게 단순화되었음을 이해할 수 있다.

그리고, 카울 탑 사이드 커버(50)는 카울 탑 메인 커버(40)와 상호 결합 관계에 있지 않으므로 조립 과정에서 카울 탑 메인 커버(40)와의 매칭성 저하에 따른 상호 응력 작용에 의한 변형 문제가 일어나지 않는다. 이처럼 주변 부품과의 매칭성이 개선되므로 본 실시예의 카울 탑 사이드 커버(50)는 주변 부품과의 매칭성을 높이기 위해 종래와 같이 고무 내지 고탄성 수지와 같은 탄성 물질로 제조될 필요가 없고 고강도 수지 내지 금속과 같은 고경도 물질로 제조될 수 있다. 따라서 종래에 비해 카울 탑 사이드 커버(50)의 내구성을 개선할 수 있다.

또한, 앞서 살펴본 바와 같이, 본 실시예의 카울 탑 사이드 커버(50)는 전면 글래스(60) 및 카울 탑 메인 커버(40)에 앞서 차체(10)에 조립된다. 따라서, 카울 탑 사이드 커버(50)의 조립 과정에서 전면 글래스(60)나 카울 탑 메인 커버(40)의 산포를 흡수하지 않아도 되므로, 전술한 종래의 카울 탑 사이드 커버(7)에 비하여 조립 작업을 훨씬 수월하게 진행할 수 있는 이점이 있다.

10 : 차체
11 : 사이드 프레임
12 : 휀다 패널
20 : 카울 컴플리트
30 : 카울 하부 조립체
31 : 제1 패널
32 : 제2 패널
33 : 제3 패널
40 : 카울 탑 메인 커버
50 : 카울 탑 사이드 커버
51 : 수평부
52 : 수직부
55 : 리테이너 부재
60 : 전면 글래스

Claims

자동차 차체에 구비되는 카울 컴플리트에 있어서,
상기 자동차 차체는,
차량 도어들이 장착되는 한 쌍의 사이드 프레임; 및
상기 한 쌍의 사이드 프레임과 결합되며 좌우 전륜의 상측에 배치되는 한 쌍의 휀더 패널;을 포함하며,
상기 카울 컴플리트는,
상기 사이드 프레임과 상기 휀더 패널이 결합되는 차체 부위에 장착되는 카울 하부 조립체;
상기 카울 하부 조립체를 커버하는 카울 탑 메인 커버; 및
상기 카울 탑 메인 커버와 상기 사이드 프레임 사이의 갭을 가리도록 상기 카울 하부 조립체에 장착되는 카울 탑 사이드 커버;를 포함하고,
상기 카울 탑 사이드 커버는 상기 사이드 프레임에 맞물리는 하나 이상의 맞물림 돌기를 갖는 것을 특징으로 하는 카울 컴플리트.
제1항에 있어서,
상기 카울 탑 사이드 커버는 리테이너 부재에 의해 상기 카울 하부 조립체에 장착되는 것을 특징으로 하는 카울 컴플리트.
삭제
제1항에 있어서,
상기 카울 탑 사이드 커버는,
상기 카울 탑 메인 커버에 결합되는 수평부; 및
상기 하나 이상의 맞물림 돌기를 가지며, 상기 수평부로부터 수직하게 연장된 수직부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 카울 컴플리트.
제1항에 있어서,
상기 카울 하부 조립체는,
차체의 횡방향을 따라 배치되며, 배수로가 형성된 제1 패널;
상기 제1 패널의 양측에 배치되며, 배수구가 형성된 제2 패널; 및
상기 제1 패널의 상부에 결합되며, 전면 글래스의 실링을 담당하는 제3 패널;을 포함하며,
상기 카울 탑 사이드 커버는 상기 카울 하부 조립체의 제2 패널에 장착되는 것을 특징으로 하는 카울 컴플리트.
카울 하부 조립체, 카울 탑 메인 커버, 및 카울 탑 사이드 커버를 포함하는 카울 컴플리트의 조립 방법에 있어서,
(a) 한 쌍의 사이드 프레임과 한 쌍의 휀더 패널이 결합되는 차체 부위에 상기 카울 하부 조립체를 장착하는 단계;
(b) 상기 카울 하부 조립체에 상기 카울 탑 사이드 커버를 장착하는 단계; 및
(c) 상기 한 쌍의 사이드 프레임에 전면 글래스를 조립한 후, 상기 카울 하부 조립체에 상기 카울 탑 메인 커버를 장착하는 단계;를 포함하고,
상기 (b) 단계에서, 상기 카울 탑 사이드 커버는 상기 카울 하부 조립체에 장착됨과 동시에 하나 이상의 맞물림 돌기를 통해 상기 사이드 프레임에 맞물려지는 것을 특징으로 하는 카울 컴플리트 조립 방법.
제6항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 상기 카울 탑 사이드 커버는 리테이너 부재에 의해 상기 카울 하부 조립체에 장착되는 것을 특징으로 하는 카울 컴플리트 조립 방법.
삭제
제6항에 있어서,
상기 카울 하부 조립체는,
차체의 횡방향을 따라 배치되며, 배수로가 형성된 제1 패널;
상기 제1 패널의 양측에 배치되며, 배수구가 형성된 제2 패널; 및
상기 제1 패널의 상측에 배치되며, 전면 글래스의 실링을 담당하는 제3 패널;을 포함하며,
상기 (b) 단계에서 상기 카울 탑 사이드 커버는 상기 카울 하부 조립체의 제2 패널에 장착되는 것을 특징으로 하는 카울 컴플리트 조립 방법.
제6항에 있어서,
(d) 상기 카울 탑 메인 커버를 상기 카울 하부 조립체에 장착한 후, 상기 카울 탑 메인 커버에 와이퍼 블레이드를 장착하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 카울 컴플리트 조립 방법.