KR100551254B1 - Cowl-Crossmember for Reducing Vibration thereof - Google Patents

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KR100551254B1 KR1020040027226A KR20040027226A KR100551254B1 KR 100551254 B1 KR100551254 B1 KR 100551254B1 KR 1020040027226 A KR1020040027226 A KR 1020040027226A KR 20040027226 A KR20040027226 A KR 20040027226A KR 100551254 B1 KR100551254 B1 KR 100551254B1
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Abstract

본 발명은 스티어링장치 진동감도의 저감을 위해 카울 크로스멤버의 강성을 증대시킴과 아울러 카울 크로스멤버의 강성대비 부품수를 저감시킬 수 있도록 한 새로운 구조의 카울 크로스멤버를 제공함을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a cowl crossmember having a new structure to increase the rigidity of the cowl crossmember for reducing the vibration sensitivity of the steering device and to reduce the number of parts compared to the rigidity of the cowl crossmember.

이를 위하여 본 발명은, 카울 크로스멤버와 센터 서포트바를 일체화하여, 환형으로 형성된 제 1 멤버의 수직부가 직접 차체 바닥면에 직접 고정되도록 함으로써 스티어링 장치의 진동대비 강성 기여도가 큰 운전석 공간측 카울 크로스멤버의 강성이 증대되도록 하며, 제 1 멤버와 제 2 멤버는 서로 매칭되는 수직부와 결합부가 볼팅결합되도록 한 카울 크로스멤버를 제공한다.To this end, the present invention integrates the cowl crossmember and the center support bar, so that the vertical part of the first member formed in an annular shape is directly fixed directly to the bottom of the vehicle body. The rigidity is increased, and the first member and the second member provide a cowl cross member for bolting the vertical portion and the coupling portion that match each other.

카울 크로스멤버, 센터 서포트, 스티어링 칼럼, 진동성능Cowl Crossmember, Center Support, Steering Column, Vibration Performance

Description

카울 크로스멤버{Cowl-Crossmember for Reducing Vibration thereof}Cowl-Crossmember for Reducing Vibration

도 1은 종래의 카울 크로스멤버가 차체 바닥면에 고정된 센터 서포트에 의해 상하방향으로 지지되는 것을 나타낸 도면이다.1 is a view showing that the conventional cowl crossmember is supported in the vertical direction by the center support fixed to the vehicle body bottom surface.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 카울 크로스멤버의 설치구조를 나타낸 도면이다.2 is a view showing the installation structure of the cowl cross member according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1: 카울 크로스멤버 2a, 2b: 센터 서포트바1: Cowl Crossmember 2a, 2b: Center Support Bar

2c: 연결바 3: 터널부2c: connecting bar 3: tunnel part

4: 수직브라켓 5: 어퍼 마운팅브라켓4: vertical bracket 5: upper mounting bracket

10: 제 1 멤버 11: 수평부10: first member 11: horizontal portion

12: 수직부 13: 마운팅부12: vertical portion 13: mounting portion

20: 제 2 멤버 21: 결합부20: second member 21: coupling unit

본 발명은 차량의 카울 크로스멤버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스티어링장치 진동감도의 저감을 위해 카울 크로스멤버의 강성을 증대시킴과 아울러 카울 크로스멤버의 강성대비 부품수를 저감시킬 수 있도록 한 새로운 구조의 카울 크로스멤버에 관한 것이다.The present invention relates to a cowl crossmember of a vehicle, and more particularly, a new structure to increase the rigidity of the cowl crossmember for reducing the vibration sensitivity of the steering device and to reduce the number of parts compared to the rigidity of the cowl crossmember. Of cowl crossmember.

일반적으로 카울 크로스멤버는 카울패널 후방의 차실측에 가로방향으로 설치되어 차체 전방에 강성을 부여하는 구조물로서, 스티어링 칼럼을 지지하며, 스티어링 칼럼으로부터 전달되는 엔진진동을 충분히 흡수할 수 있는 강성을 갖는 구조로 설계된다.In general, the cowl crossmember is a structure that provides rigidity in front of the vehicle body in the transverse direction at the rear side of the cowl panel. The cowl crossmember supports the steering column and has sufficient rigidity to absorb the engine vibration transmitted from the steering column. Is designed as a structure.

도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 이러한 카울 크로스멤버(1)의 중앙측 하부에는, 카울 크로스멤버(1)를 상하방향으로 지지하며 스티어링 장치(미도시)로부터의 진동을 차체 하부로 분산시키기 위한 2개의 센터 서포트바(2a, 2b)와, 센터 서포트바의 가로방향 강성을 증대하기 위하여 2개의 센터 서포트바를 서로 연결하는 연결바(2c)가 설치된다. As can be seen in Figure 1, in the lower portion of the center side of the cowl crossmember 1, to support the cowl crossmember 1 in the vertical direction to distribute the vibration from the steering device (not shown) to the lower part of the vehicle body Two center support bars 2a and 2b and connecting bars 2c for connecting the two center support bars to each other are provided to increase the horizontal rigidity of the center support bars.

센터 서포트바(2a, 2b)에 의한 카울 크로스멤버(1) 지지구조를 살펴보면, 센터 서포트바(2a, 2b)의 상단은 카울 크로스멤버(1)에 용접되며, 하단은 차체 바닥면, 즉 프론트 플로워 판넬의 강성증대를 위하여 차체 길이방향을 따라 돌출형성시킨 터널부(3)에 수직브라켓(4)에 의해 고정된다.Looking at the supporting structure of the cowl crossmember 1 by the center support bars 2a and 2b, the upper end of the center support bar 2a and 2b is welded to the cowl crossmember 1, and the bottom is the body bottom surface, that is, the front. It is fixed by the vertical bracket (4) to the tunnel portion (3) protruding in the longitudinal direction of the vehicle body for increasing the rigidity of the floor panel.

도 1에는 프론트 플로워 판넬 중 터널부(3)만이 도시되어 있으며, 터널부(3)의 상면에는 강성 보강을 위한 플로워 리인포스 부재(미도시)가 덧씌워지기도 하며, 터널부(3)의 상부보다 하부의 폭이 넓다. 수직브라켓(4)은, 상면으로부터 비스듬한 경사로 형성되는 터널부(3)의 측면에 센터 서포트바(2a, 2b)의 하단부가 고정될 수 있도록 하기 위한 부재로서, 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 측면형상이 " ∨"로 이루어져 우측면은 터널부(3)의 측면에 고정되며, 좌측면에는 센터 서포트바(2a, 2b)의 하단부가 고정된다.In FIG. 1, only the tunnel part 3 is shown in the front follower panel, and a floor reinforcement member (not shown) may be overlaid on the upper surface of the tunnel part 3, and an upper part of the tunnel part 3 may be overlaid. Lower width is wider. The vertical bracket 4 is a member for fixing the lower ends of the center support bars 2a and 2b to the side of the tunnel portion 3 formed at an oblique inclination from the upper surface, as shown in FIG. The right side is fixed to the side of the tunnel part 3 by the side shape being "" ", and the lower ends of the center support bars 2a and 2b are fixed to the left side.

한편, 카울 크로스멤버(1) 양단에는 프론트 필라(미도시)에의 고정을 위한 사이드 마운팅 브라켓(6)이 설치되며, 사이드 마운팅 브라켓(6)과 센터 서포트바(2a) 사이의 운전석 측에는 어퍼 마운팅 브라켓(5)이 설치되어, 이 어퍼 마운팅 브라켓에 의해 스티어링 칼럼(미도시)은 차체 전방패널에 고정된다.Meanwhile, side mounting brackets 6 for fixing to the front pillars (not shown) are installed at both ends of the cowl cross member 1, and an upper mounting bracket is provided on the driver's side between the side mounting brackets 6 and the center support bar 2a. (5) is provided, and the steering column (not shown) is fixed to the vehicle body front panel by this upper mounting bracket.

이와 같은 구조로 이루어진 카울 크로스멤버는 다음과 같은 문제점이 있다. 도 1을 참조하여 살펴본다.The cowl crossmember made of such a structure has the following problems. It looks at with reference to FIG.

먼저, 센터 서포트바(2a, 2b) 상단의 결합구조는, 카울 크로스멤버와 수직하게 결합되어 있어 카울 크로스멤버를 상측방향으로 지지함에 있어서는 큰 문제가 없으나, 카울 크로스멤버가 상하 좌우 방향으로 진동함에 따라 요구되는 비틀림 강성은 취약한 구조로 이루어져 있어 엔진 아이들링 시 진동성능에 불리하다.First, the coupling structure of the upper ends of the center support bars 2a and 2b is vertically coupled with the cowl crossmember, so there is no problem in supporting the cowl crossmember in the upward direction, but the cowl crossmember vibrates in the up, down, left, and right directions. The torsional rigidity required according to this configuration is fragile, which is disadvantageous for vibration performance during engine idling.

다음으로, 센터 서포트바(2a, 2b) 하단의 결합구조는, 수직브라켓(4)를 매개로하여 차체 바닥면(즉, 터널부 측면)에 고정되는 구조이므로, 부품수 및 작업량을 증가시키는 원인이 될 뿐만 아니라 카울 크로스멤버의 진동에 따른 비틀림 하중 또는 모멘트 하중에 취약하여 아이들링 시 진동성능에 불리하다.Next, since the coupling structure at the bottom of the center support bars 2a and 2b is fixed to the bottom of the vehicle body (ie, tunnel side) via the vertical bracket 4, the cause of increasing the number of parts and the amount of work is increased. In addition to the torsional load or the moment load due to the vibration of the cowl cross member, it is disadvantageous to vibration performance during idling.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 본 발명은, 운전자가 느끼게 되는 스티어링 장치 진동감도의 저감을 위해 카울 크로스멤버의 강성을 증대시킴과 아울러 카울 크로스멤버의 강성대비 부품수를 저감시킬 수 있도록 한 새로운 구조 의 카울 크로스멤버를 제공함을 목적으로 한다.The present invention proposed to solve such a problem is to increase the rigidity of the cowl crossmember to reduce the vibration sensitivity of the steering device felt by the driver and to reduce the number of parts compared to the rigidity of the cowl crossmember. The purpose is to provide a cross cowl of the structure.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 진동성능의 향상을 위한 카울 크로스멤버는, 일단부가 프론트 필라 내측패널에 고정되어 가로방향으로 연장형성되며 일측 하부에는 상기 스티어링 칼럼이 고정되는 수평부와, 상기 수평부의 타단에서 상기 수평부로부터 절곡되어 하방으로 연장형성되며 하단부가 차체 바닥면에 고정되는 수직부를 구비하는 제 1 멤버; 일단부가, 상기 제 1 멤버의 일단부가 고정된 프론트 필라 내측패널 가로방향 반대편측의, 프론트 필라 내측패널에 고정되어 가로방향으로 연장형성되며, 타단부는 상기 수직부에 고정되는 제 2 멤버를 포함하는 것을 특징으로 한다.The cowl cross member for improving the vibration performance according to the present invention for achieving the above object, the one end is fixed to the front pillar inner panel is formed extending in the horizontal direction and the lower portion of the horizontal portion is fixed to the steering column; A first member having a vertical portion bent from the horizontal portion at the other end of the horizontal portion and extending downward and having a lower end fixed to a bottom surface of the vehicle body; One end portion is fixed to the front pillar inner panel on the opposite side of the front pillar inner panel to which one end of the first member is fixed and extends in the horizontal direction, and the other end includes a second member fixed to the vertical portion. Characterized in that.

이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 카울 크로스멤버에 대하여 살펴본다. 별도의 구분이 없는 한, 동일한 명칭은 동일 또는 그에 상당하는 부재를 지칭하며 또한 동일부재에 대해서는 동일한 도면부호를 사용한다.Hereinafter, a cow cross member according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2. Unless otherwise specified, the same names refer to the same or equivalent members and the same reference numerals are used for the same members.

도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 실시예에 따른 중공의 카울 크로스멤버는 어퍼 마운팅브라켓(5)을 매개로 스티어링 칼럼(미도시)이 하부에 고정되는 운전석측의 제 1 멤버(10)와, 조수석 측에 가로방향으로 설치되는 제 2 멤버(20)로 구성되며, 제 1 멤버(10)와 제 2 멤버(20) 각각에는 프론트 필러(미도시)에의 고정을 위한 사이드 마운팅 브라켓(6)이 설치된다. As can be seen in Figure 1, the hollow cowl crossmember according to the present embodiment and the first member 10 of the driver's seat side of the steering column (not shown) is fixed to the lower portion via the upper mounting bracket (5) , The second member 20 installed in the transverse direction on the passenger seat side, and each of the first member 10 and the second member 20 has a side mounting bracket 6 for fixing to a front pillar (not shown). This is installed.

차체 바닥면 즉, 프론트 플로워 판넬의 터널부(3)는 종래의 경우와 동일한 구조로 예시되어 있으며, 터널부(3)의 상면에는 강성 보강을 위한 플로워 리인포스 부재(미도시)가 덧씌워지기도 하며, 터널부(3)의 상부보다 하부의 폭이 넓다.The tunnel body 3, that is, the tunnel part 3 of the front floor panel is illustrated in the same structure as the conventional case, and a floor reinforcement member (not shown) for rigidity reinforcement is overlaid on the upper surface of the tunnel part 3. The width of the lower part is wider than the upper part of the tunnel part 3.

먼저, 수평부(11)와 수직부(12)로 이루어진 환형의 제 1 멤버(10) 구조를 살펴본다. First, the structure of the annular first member 10 including the horizontal portion 11 and the vertical portion 12 will be described.

수평부(11)는, 좌측단부가 사이드 마운팅 브라켓(6)에 의해 프론트 필라 내측패널(차량 좌측)에 고정되어 가로방향으로 연장형성되며, 중심측의 하부에는 스티어링 칼럼(본 실시예에 따른 카울 크로스멤버의 구조를 명확히 하기 위하여 도시하지 않았다)이 어퍼 마운팅브라켓(5)을 매개로 고정된다.The horizontal portion 11 has a left end portion fixed to the front pillar inner panel (left side of the vehicle) by side mounting brackets 6 and extends in the horizontal direction, and a steering column (a cowl according to the present embodiment) is formed on the lower portion of the center side. (Not shown to clarify the structure of the crossmember) is fixed via the upper mounting bracket (5).

수직부(12)는, 수평부(11)의 우측선단에서 수평부로부터 절곡되어 수직하방으로 연장형성되며, 하단부가 차체 바닥면에 고정된다. 특히, 수직부(12)의 하단부는, 터널부(3) 측면의 경사방향으로 절곡되어 연장형성되며, 차체 바닥면의 터널부(3) 측면에 직접 밀착되어 고정되도록 중공의 카울 크로스멤버가 납작하게 형성된 마운팅부(13)를 구성한다. 이 마운팅부(13)는 볼팅 또는 용접에 의해 터널부(3) 측면에 고정된다.The vertical part 12 is bent from the horizontal part at the right end of the horizontal part 11 and is formed to extend vertically downward, and the lower end part is fixed to the vehicle body bottom surface. In particular, the lower end portion of the vertical portion 12 is bent and extended in the inclined direction of the side of the tunnel portion 3, and the hollow cowl cross member is flat so as to be in direct contact with and fixed to the side of the tunnel portion 3 on the bottom of the vehicle body. Configure the mounting portion 13 formed so as to. This mounting portion 13 is fixed to the side of the tunnel portion 3 by bolting or welding.

다음으로, 차량의 조수석 측에 가로방향으로 설치되는 제 2 멤버(20)는, 우측선단부가, 제 1 멤버(11)의 좌측단부가 고정된 프론트 필라 내측패널 가로방향 반대편측(차량 우측)의, 프론트 필라 내측패널에 고정되어 가로방향으로 연장형성되며, 좌측단부는 수직부(12)의 상측에 고정된다. 특히, 제 2 멤버(20) 좌측단부는, 제 1 멤버의 수직부(12)와 면매칭되어 볼팅결합될 수 있도록 하방으로 절곡되어 연장형성된 결합부(21)를 구성한다. 결합부(21)와 이 결합부에 볼팅결합되는 수직부(12)가 서로 매칭되는 면은, 볼팅결합이 용이하게 이루어지고, 볼팅에 의한 결 합력이 증대될 수 있도록 납작하게 형성됨이 바람직하다.Next, the second member 20 provided in the transverse direction on the passenger seat side of the vehicle has a front pillar inner panel on the opposite side of the front pillar (right side of the vehicle) in which the right end portion is fixed to the left end portion of the first member 11. It is fixed to the front pillar inner panel is formed extending in the horizontal direction, the left end is fixed to the upper side of the vertical portion (12). In particular, the left end portion of the second member 20 forms a coupling portion 21 that is bent downwardly and extended to be bolted and coupled to the vertical portion 12 of the first member. The surface where the coupling portion 21 and the vertical portion 12 bolted to the coupling portion are matched with each other is preferably formed flat so that the bolting coupling can be easily made, and the coupling force due to bolting can be increased.

한편, 제 1 멤버(10)의 우측에는 수직부(12)가 하방으로 절곡되어 연장형성되기 전에 차체 후방으로 절곡되는 부분이 있으며, 이에 대응하는 제 2 멤버(20)에도 차체 후방으로 절곡형성되는 부분이 있어, 전체적으로 카울 크로스멤버의 센터부가 "∪"형으로 돌출형성된다. 이는 차실 센터부분에 설치되는 각종 부품의 배열 및 지지를 위해 카울 크로스멤버의 센터부가 후방으로 돌출되도록 하기 위한 것으로서, 차종에 따라서 마운팅부(11) 좌우측의 마감 형태는 다양하게 변화된다.Meanwhile, the right side of the first member 10 has a portion that is bent rearwards before the vertical portion 12 is bent downward and extended, and the second member 20 corresponding to the second member 20 is also bent rearwardly. There is a part, and the center part of the cowl crossmember as a whole protrudes in a "∪" shape. This is to allow the center portion of the cowl cross member to protrude rearward for the arrangement and support of various components installed in the vehicle center portion, and the finishing form of the left and right sides of the mounting portion 11 varies according to the vehicle type.

상기한 바와 같은 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 설명된 것으로 각 구성들에 대한 다양한 변형이 가능하다. 일례로, 제 1 멤버 수직부(12) 하단의 마운팅부(13) 형상은, 마운팅부(13)가 터널부(3)에 고정되는 위치에 따라 다양하게 변형될 수 있다.Embodiments as described above are described by way of example in order to facilitate understanding of the present invention, and various modifications may be made to the respective configurations. For example, the shape of the mounting part 13 at the bottom of the first member vertical part 12 may be variously modified according to a position where the mounting part 13 is fixed to the tunnel part 3.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 카울 크로스멤버는, 환형으로 형성된 제 1 멤버의 수직부가 직접 차체 바닥면에 직접 고정되도록 함(크로스멤버와 센터 서포트바의 일체화)으로써 스티어링 장치의 진동대비 강성 기여도가 큰 운전석 공간측 카울 크로스멤버의 강성이 증대되는 효과가 있다.The cowl crossmember having the structure as described above allows the vertical portion of the first member formed in an annular shape to be directly fixed to the bottom of the vehicle body (integration of the cross member and the center support bar), thereby providing a great contribution to the vibration of the steering device. The stiffness of the driver's seat side side cowl crossmember is increased.

또한, 제 1 멤버의 수직부가 직접 차체 바닥면에 직접 고정되므로 제 1 멤버에 대한 지지강성 및 모멘트 하중에 대한 강성이 증대된다.In addition, since the vertical portion of the first member is directly fixed directly to the vehicle body bottom surface, the rigidity against the support rigidity and the moment load on the first member is increased.

또한, 제 1 멤버와 제 2 멤버는 서로 매칭되는 수직부와 결합부가 볼팅결합되므로, 카울 크로스바를 2개의 멤버로 구성함에 따른 강성이 저하되지 않는다. In addition, since the first member and the second member are bolted to the vertical portion and the coupling portion that are matched with each other, the rigidity of configuring the cowl crossbar into two members does not decrease.                     

또한, 제 1 멤버의 수직부가 차체 바닥면에 직접 마운팅되므로, 센터 서포트, 연결바 및 수직브라켓과 같은 부품 및 이들의 조립공정이 간소화된다.In addition, since the vertical portion of the first member is mounted directly on the bottom surface of the vehicle body, parts such as a center support, a connecting bar and a vertical bracket, and their assembly process are simplified.

Claims (3)

차량 전방의 프론트 필라 내측패널에 양단이 고정되어 차체 전방에 가로방향으로 설치되며, 하부에 스티어링 칼럼이 고정되는 카울 크로스멤버에 있어서,In the cowl cross member in which both ends are fixed to the front pillar inner panel in front of the vehicle and installed horizontally in front of the vehicle body, and the steering column is fixed to the lower part, 일단부가 프론트 필라 내측패널에 고정되어 가로방향으로 연장형성되며 일측 하부에는 상기 스티어링 칼럼이 고정되는 수평부(11)와, 상기 수평부의 타단에서 상기 수평부로부터 절곡되어 하방으로 연장형성되며 하단부가 차체 바닥면에 고정되는 수직부(12)를 구비하는 제 1 멤버(10)와,One end portion is fixed to the front pillar inner panel and extends in the horizontal direction, and one side lower portion is formed with a horizontal portion 11 to which the steering column is fixed, and is bent from the horizontal portion at the other end of the horizontal portion to extend downward and the lower portion of the vehicle body. A first member 10 having a vertical portion 12 fixed to the bottom surface, 일단부가, 상기 제 1 멤버의 일단부가 고정된 프론트 필라 내측패널 가로방향 반대편측의, 프론트 필라 내측패널에 고정되어 가로방향으로 연장형성되며, 타단부는 상기 수직부(12)에 고정되는 제 2 멤버(20)를 포함하는 카울 크로스멤버.A second end of which is fixed to the front pillar inner panel on the opposite side of the front pillar inner panel to which one end of the first member is fixed and extends in the horizontal direction, and the other end of which is fixed to the vertical portion 12 Cowl crossmember including a member (20). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 멤버의 타단부는, 하방으로 절곡되어 연장형성되며 상기 제 1 멤버의 수직부(12) 상측에 볼팅결합되는 카울 크로스멤버.Cowl cross member of the other end of the second member is bent downwardly extended and bolted to the vertical portion 12 of the first member. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1 멤버 수직부(12)의 하단부는, 터널부 측면의 경사방향으로 절곡되어 연장형성되며 차체 바닥면의 터널부(3) 측면에 직접 밀착되어 고정된 카울 크로스멤버.The lower end of the first member vertical portion 12 is bent in the inclined direction of the tunnel side extending to form a cowl cross member fixed in close contact with the side of the tunnel portion (3) of the bottom of the vehicle body.
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