KR20240095686A - 경량의 진동소음저감형 하이브리드 카울크로스맴버 - Google Patents

경량의 진동소음저감형 하이브리드 카울크로스맴버 Download PDF

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KR20240095686A
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편해훈
이재용
이동주
곽성복
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덕양산업 주식회사
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Abstract

경량의 진동소음저감형 하이브리드 카울크로스맴버가 개시된다. 본 발명에 따른 경량의 진동소음저감형 하이브리드 카울크로스맴버는, 운전석 전방에서 차체의 좌우방향으로 길게 배치되고, 단면상 오목한 형태의 강판으로 제작된 금속재의 코어바; 상기 코어바의 볼록한 외측과 오목한 내측을 부분적으로 감싸며 상기 코어바의 강성을 보완하도록 형성된 보강리브; 및 상기 보강리브에 장착되며 스티어링컬럼과 체결되는 컬럼브라켓을 포함하되, 상기 보강리브는, 상기 코어바가 인서트된 금형에 소정의 수지를 사출하여 상기 코어바와 일체로 형성되고, 상기 컬럼브라켓은, 상기 보강리브와 별도로 다양한 물성과 구조로 사출성형되어 상기 코어바에 선택적으로 장착되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 플라스틱 재질의 카울크로스맴버와 비교시 소성 변형에 의한 지속적인 충격 완충이 가능한 것은 물론, 금속재의 카울크로스맴버와 비교시 경량화와 보강구조의 구현이 자유롭게 이루어질 수 있으며, 다양한 물성과 구조로 사출성형된 별물의 각종 브라켓에 대한 선택적인 탈착 및 부가를 통해 카울크로스맴버로부터 기인하게 되는 진동소음을 저감할 수 있게 된다.

Description

경량의 진동소음저감형 하이브리드 카울크로스맴버{LIGHTWEIGHT HYBRID COWL CROSS MEMBER THAT CAN REDUCE VIBRATION AND NOISE}
본 발명은, 경량의 진동소음저감형 하이브리드 카울크로스맴버에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 차체의 좌우방향으로 길게 배치되는 금속재 코어바의 보강을 위해 경량의 복합 소재를 오버몰딩하고 다양한 별물의 각종 브라켓을 결합하여 진동소음이 저감되도록 한 카울크로스맴버에 관한 것이다.
카울크로스맴버(COWL CROSS MEMBER)란, 차량의 좌우방향의 휘어짐이나 뒤틀림을 방지하고 차체의 내구성을 높이기 위한 골격으로 사용되는 차체의 주요부품으로, 인스트루먼트 패널의 각종 전장부품이 장착되는 부착면과 공간을 제공하고 정면충돌시 승객의 안전을 보호하기 위한 구조로 설치되고 있다.
이러한 카울크로스맴버는, 일반적으로 금속재의 중공의 파이프 형상으로 제작되어 운전석 및 조수석 전방에서 차체 좌우 횡방향으로 배치되는 카울크로스바를 그 주요한 구성으로 하며, 카울크로스바의 양단에 형성된 사이드브라켓에 의해 차체 좌우의 프레임에 고정된다.
카울크로스바에는 대시보드, 스티어링 칼럼, 인스트루먼트 패널, 에어백장치 등을 지지하기 위한 다양한 브라켓이 결합되는데, 종래에는 금속재의 브라켓을 카울크로스바에 용접하는 방식으로 결합하였다.
위와 같이 금속 재질의 카울크로스맴버를 용접으로 제조하는 방식은, 차량 진동에 의한 용접강도의 취약화 문제와 차량의 경량화 이슈 등으로 인해, 플라스틱 재질의 카울크로스바와 다양한 브라켓을 일체로 사출성형하는 방식으로 서서히 전환되고 있다.
일례로, 본 출원인이 등록받은 대한민국등록특허 제10-2024776호(등록일: 2019년09월18일)는 플라스틱을 소재로 일체로 성형된 카울크로스맴버에 대한 기술을 개시하고 있다.
이러한 선행기술에 따르면, 카울크로스맴버의 경량화로 인해 연비가 향상되고, 플라스틱 자체 특성상 진동 감쇄가 가능하고, 브라켓 등의 용접 및 체결공정의 감소로 생산성이 향상되면서도, 브라켓 등의 제작을 위한 금형 설비가 생략되어 제품의 원가가 절감되는 장점이 있다.
그러나 플라스틱 재질의 카울크로스맴버는, 강화 섬유 등으로 강성이 보완되더라도 금속재와 같이 외부 충격에 따라 넓은 범위에서 소성 변형되며 충격을 흡수하는 것이 아니라 일정 수준의 탄성 한계를 넘는 충격이 가해지는 경우, 이종의 금속재인 차체 프레임과의 연결부위가 쉽게 파손 내지 파괴되는 문제가 있다.
위와 같이 플라스틱 재질의 카울크로스맴버에 부분적인 파손이 발생하게 되면, 소재적 특성상 원래와 같은 상태로 보수나 수리가 어렵기 때문에 카울크로스맴버를 전체를 폐기하고 교체해야 하는 문제가 있다.
또한, 카울크로스바에 부착되는 대부분의 브라켓들이 일체로 형성되기 때문에 차량 운행시 카울크로스맴버 주변에서 발생하는 소음과 진동 문제(NVH, Noise, Vibration, Harshness)를 카울크로스맴버에 대한 일부 설계변경 또는 조정을 통해 개선하기 어려운 문제가 있다.
대한민국등록특허 제10-2024776호(등록일: 2019년09월18일)
본 발명의 목적은, 플라스틱 재질의 카울크로스맴버와 달리 소성 변형에 의한 지속적인 충격 완충이 가능하면서도, 경량화된 보강구조의 구현이 가능하고, 다양한 물성과 구조로 사출성형된 별물의 각종 브라켓을 필요에 따라 선택 결합하여 진동소음을 저감할 수 있는 경량의 진동소음저감형 하이브리드 카울크로스맴버를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 운전석 전방에서 차체의 좌우방향으로 길게 배치되고, 단면상 오목한 형태의 강판으로 제작된 금속재의 코어바; 상기 코어바의 볼록한 외측과 오목한 내측을 부분적으로 감싸며 상기 코어바의 강성을 보완하도록 형성된 보강리브; 및 상기 보강리브에 장착되며 스티어링컬럼과 체결되는 컬럼브라켓을 포함하되, 상기 보강리브는, 상기 코어바가 인서트된 금형에 소정의 수지를 사출하여 상기 코어바와 일체로 형성되고, 상기 컬럼브라켓은, 상기 보강리브와 별도로 다양한 물성과 구조로 사출성형되어 상기 코어바에 선택적으로 장착되는 것을 특징으로 하는 경량의 진동소음저감형 하이브리드 카울크로스맴버에 의해 달성된다.
상기 카울크로스맴버는, 상기 보강리브와 별도로 사출성형되어 상기 보강리브와 상기 컬럼브라켓 사이에 장착되고, 차량 전방의 대시패널과 체결되는 어퍼브라켓을 더 포함할 수 있다.
상기 보강리브는, 상기 코어바의 길이방향을 따라 이격배치되며 상기 코어바의 볼록한 외측을 감싸 지지하는 복수의 제1 지지살; 상기 제1 지지살과 각각 연결되며 상기 코어바의 오목한 내측을 감싸 지지하는 복수의 제2 지지살; 및 인접한 상기 제2 지지살 간을 격자 또는 교차구조로 연결하며 상기 코아바의 내측을 추가 지지하는 복수의 제3 지지살을 포함할 수 있다.
상기 제1 지지살 및 상기 제2 지지살은, 상기 코어바에 이격형성된 다수의 리브형성홀을 기준으로 상기 코어바의 내측과 외측 간을 유동하도록 사출된 소정의 수지에 의해 상기 코어바를 링형으로 둘러싸며 일체로 성형될 수 있다.
상기 리브형성홀은, 가장자리에서 상기 제1 지지살 또는 상기 제2 지지살을 향해 돌출되어 결합력을 증대하는 돌출라인이 더 구비되고, 상기 돌출라인의 단부에는, 반복된 톱니형상의 요철부가 더 구비될 수 있다.
본 발명에 의하면, 차체의 좌우방향으로 길게 배치되며 금속재인 강판으로 제작되는 코어바와, 코어바의 볼록한 외측과 오목한 내측을 부분적으로 감싸도록 코어바가 인서트된 금형에 소정의 수지를 사출하여 일체로 형성되는 보강리브와, 보강리브와 별도로 사출성형되어 스티어링컬럼과 체결되는 컬럼브라켓 등이 코어바에 장착됨에 따라, 플라스틱 재질의 카울크로스맴버와 비교시 소성 변형에 의한 지속적인 충격 완충이 가능한 것은 물론, 금속재의 카울크로스맴버와 비교시 경량화와 보강구조의 구현이 자유롭게 이루어질 수 있으며, 다양한 물성과 구조로 사출성형된 별물의 각종 브라켓에 대한 선택적인 탈착 및 부가를 통해 카울크로스맴버로부터 기인하게 되는 진동소음을 저감할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 경량의 보강구조를 갖는 하이브리드 카울크로스맴버의 전방 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 경량의 보강구조를 갖는 하이브리드 카울크로스맴버의 후방 사시도이다.
도 3은 도 1을 기준으로 한 분해도 이다.
도 4는 도 1에 도시된 보강리브에 대한 세부구조를 구체적으로 보여주는 도 1의 각 지점별 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 경량의 보강구조를 갖는 하이브리드 카울크로스맴버에서 별물로 장착되는 구성들의 결합관계를 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시된 사이드브라켓의 사출전과 후를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 경량의 보강구조를 갖는 하이브리드 카울크로스맴버의 전방 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 경량의 보강구조를 갖는 하이브리드 카울크로스맴버의 후방 사시도이고, 도 3은 도 1을 기준으로 한 분해도 이고, 도 4는 도 1에 도시된 보강리브에 대한 세부구조를 구체적으로 보여주는 도 1의 각 지점별 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 경량의 보강구조를 갖는 하이브리드 카울크로스맴버에서 별물로 장착되는 구성들의 결합관계를 보여주는 사시도이고, 도 6은 도 1에 도시된 사이드브라켓의 사출전과 후를 보여주는 도면이다.
발명의 설명 및 청구범위 등에서 방향을 지칭하는 상(위쪽), 하(아래쪽), 좌우(옆쪽 또는 측방), 전(정,앞쪽), 후(배,뒤쪽) 등은 권리의 한정의 용도가 아닌 설명의 편의를 위해서 도면 및 구성 간의 상대적 위치를 기준으로 정한 것으로, 3 개의 축은 서로 대응되게 회전하여 바뀔 수 있으며, 특별히 다르게 한정하는 경우 외에는 이에 따른다.
본 발명에 따른 경량의 진동소음저감형 하이브리드 카울크로스맴버(100)는, 플라스틱 재질과 비교시 소성 변형에 의한 지속적인 충격 완충이 가능하면서도 금속재와 비교시 경량화와 보강구조의 구현이 자유롭고, 카울크로스맴버(100)의 진동소음 저감이 다양한 물성과 구조의 각종 브라켓에 대한 선택적인 탈착 및 부가를 통해 이루어지도록 하기 위해 안출된 발명이다.
상술한 바와 같은 기능 내지 작용을 구현하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 카울크로스맴버(100)는, 금속재와 플라스틱 사출의 장점을 상호 보완적으로 적절히 혼용하는 방식으로 제작하게 된다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 카울크로스맴버(100)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 코어바(110), 보강리브(120), 컬럼브라켓(160), 어퍼브라켓(150), 니볼스터브라켓(170) 및 완충부재(180) 등을 포함하여 구성될 수 있고, 보강리브(120)와 일체로 형성되는 사이드브라켓(130) 및 로워브라켓(140) 등을 더 포함할 수 있다.
이하에서는 상술한 구성들에 대하여 설명하기로 한다.
먼저, 코어바(110)는, 스티어링 시스템(steering system)을 차체에 고정하는 기준이 되고, 차량의 좌우방향의 휘어짐이나 뒤틀림을 방지하는 구성요소로서, 엔진룸과 실내공간의 경계부위 즉, 운전석 전방에서 차체의 좌우방향으로 길게 배치되어 차체의 양측에 고정되는 막대형상의 차체 프레임을 말한다.
본 발명의 실시예에에 따른 코어바(110)는, 금속재의 소성 변형에 의한 지속적인 충격 완충을 위해 플라스틱 사출방식으로 제작하지 않고, 도 2에 도시된 바와 같이, 금속재 강판을 단면상 오목한 형태로 가공하여 이루어지게 된다.
본 발명에 따라 강판으로 제작되는 금속재 코어바(110)는, 종래 단면상 원통 또는 각형의 금속재 파이프 등을 용접하여 제작하던 것과 비교시 얇은 두께로 한쪽이 개구된 '⊃,⊂' 형태 또는 'ㄷ'자 형태로 오목하게 프레스 가공하여 제작하게 된다.
이는 금속재 코어바(110)의 경량화와 함께 플라스틱 소재에서 기대할 수 없는 소성 변형에 의한 지속적인 충격 완충을 도모하기 위함이다.
다만, 종래 단면상 원통 또는 각형의 금속재 파이프로 제작된 코어바(110)에 비해 약화되는 강성이나 완충 능력은, 후술하는 바와 같이, 코어바(110)에 대하여 오버몰딩방식으로 사출성형되는 경량의 보강리브(120) 등을 통해 보완 내지 보충될 수 있게 된다.
상술한 코어바(110)에는, 도 2 등에 도시된 바와 같이, 길이방향을 따라 이격배치되며 관통형성되는 복수의 리브형성홀(112), 고정용 볼트 장착홀, 후술할 사이드브라켓(130)의 형성을 위해 평평하게 제작되는 양단부의 결합판(114) 등이 구비될 수 있다.
여기서 리브형성홀(112)은, 단순히 관통형성되는 것이 아니라 도 3에 도시된 바와 같이, 가장자리에서 후술할 보강리브(120)의 제1 지지살(122) 또는 제2 지지살(124)을 향해 돌출형성된 돌출라인(112a)과, 돌출라인(112a)의 단부에 구비되는 반복된 톱니형상의 요철부(112b) 등을 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.
이러한 리브형성홀(112)의 돌출라인(112a)과 요철부(112b)는, 상술한 코어바(110)가 인서트된 금형에 소정의 수지를 사출하여 후술할 보강리브(120) 또는 사이드브라켓(130)을 오버몰딩 방식으로 성형할 때, 코어바(110)와 보강리브(120) 또는 사이드브라켓(130) 간의 부착력 내지 결합력을 증대시켜 반복된 차체 진동 하에서도 부품 간의 분리를 효과적으로 방지하는 기능을 수행하게 된다.
이때, 소정의 수지는, 복잡한 구조의 형상으로 제작이 용이하고, 생산성이 우수하고, 경량화 및 다양한 기능성의 부여와 고급스러운 질감 구현 등이 용이한 합성수지라면, 특별히 제한되지 않는다.
다만, 본 발명의 보강리브(120)와 사이드브라켓(130) 등을 상술한 코어바(110)에 일체로 오버몰딩하는 데에 사용되는 합성수지는, 차량용 구조재에 요구되는 물적 특성(성형성, 강도, 내충격성, 내열성, 파단 특성 등)에 부합하도록, 열가소성 플라스틱 또는 열경화성 플라스틱과 탄소 또는 유리 단섬유를 혼합한 섬유강화 플라스틱으로, 예를 들어 폴리아미드(PA)와 유리섬유(60%) 등으로 구성된 수지일 수 있다.
보강리브(120)는, 소정의 수지를 상술한 금속재 코어바(110)의 표면 전체에 사출하여 형성되는 것 아니라, 상술한 코어바(110)의 볼록한 외측(110a)과 오목한 내측(110b)을 부분적으로 감싸도록 형성되어 이루어지는 구성요소이다.
이러한 보강리브(120)의 부분 형성으로 인해 금속재인 'ㄷ' 자형 코어바(110)의 강성이 보다 효과적으로 보완될 수 있고, 적은 수지의 사용으로 경량화가 도모될 수 있게 된다.
구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 보강리브(120)는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 지지살(122), 제2 지지살(124) 및 제3 지지살(126) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 제1 지지살(122)은, 상술한 코어바(110)의 볼록한 외측(110a) 전체가 아니라 일부 지점을 지지하기 위해 복수 개로 구비되는 구성요소로서, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 코어바(110)의 길이방향을 따라 이격배치되며 코어바(110)의 볼록한 외측(110a)을 감싸 지지하도록 얇은 막대형상으로 오버몰딩되어 형성될 수 있다.
이러한 제1 지지살(122)은, 도 4에 명확히 도시된 바와 같이, 상술한 코어바(110)에 이격형성된 다수의 리브형성홀(112)을 기준으로 코어바(110)의 외측(110a)으로 소정의 수지가 유동하여 코어바(110)의 외주면을 따라 막대형상으로 형성될 수 있다.
제2 지지살(124)은, 코어바(110)의 오목한 내측(110b) 전체가 아니라 상술한 제1 지지살(122)의 반대편 일지점을 지지하기 위해 복수 개로 구비되는 구성요소로서, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상술한 제1 지지살(122)에 대응한 코어바(110)의 내측(110b)에서 제1 지지살(122)과 서로 연결되며 코어바(110)의 오목한 내측(110b)을 감싸 지지하도록 얇은 막대형상으로 오버몰딩되어 형성될 수 있다.
이러한 제2 지지살(124)은, 도 4에 명확히 도시된 바와 같이, 상술한 코어바(110)에 이격형성된 다수의 리브형성홀(112)을 기준으로 코어바(110)의 내측(110b)으로 소정의 수지가 유동하여 코어바(110)의 내주면에 막대 또는 판형상으로 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 제2 지지살(124)과 제1 지지살(122)이 각각 다수의 리브형성홀(112)을 기준으로 코어바(110)의 내측(110b)과 외측(110a)에서 코어바(110)를 완전히 둘러싸는 링형태로 오버 몰딩 됨으로써, 보강리브(120)는 코어바(110)와의 견고한 결합력을 형성할 수 있고, 코어바(110)에 대한 강성을 보완할 수 있게 되는 것이다.
제3 지지살(126)은, 상술한 제2 지지살(124)과 함께 코어바(110)의 개구된 내측(110b)에서 코어바(110)를 지지하며 추가적으로 강성을 보완하기 위해 복수 개로 구비되는 구성요소이다.
이러한 제3 지지살(126)은, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 인접한 제2 지지살(124) 간을 격자 또는 교차 구조로 연결하며 코어바(110)의 오목한 내측(110b)을 감싸 지지하도록 얇은 막대 또는 판형상으로 오버몰딩되어 형성될 수 있다.
상술한 바와 같은 제3 지지살(126)은, 도 4에 명확히 도시된 바와 같이, 다수의 리브형성홀(112)을 기준으로 코어바(110)의 내측(110b)에서 상술한 제2 지지살(124)이 막대 또는 판형상으로 형성된 후, 소정의 수지가 코어바(110)의 길이방향을 따라 격자 또는 교차 구조의 금형 캐버티로 유동함으로써 코어바(110)의 내주면에 형성될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 코어바(110)의 외측(110a)과 내측(110b)에 얇은 막대형상의 제1,2,3 지지살(122,124,126)이 일체로 형성됨으로 인해, 코어바(110)는 비록 얇은 두께로 한쪽이 개구된 'ㄷ'자 형태로 제작되더라도 보강리브(120)의 변형이나 증감을 통해 요구되는 강성으로 다양하게 강화될 수 있고, 최소화된 수지의 투입으로 경량화될 수 있게 된다.
컬럼브라켓(160)은, 전방 휠의 조향을 담당하는 스티어링 시스템(steering system)이 상술한 코어바(110)에 고정 설치되도록 장착면을 제공하는 구성요소이다.
본 발명의 실시예에 따른 컬럼브라켓(160)은, 종래와 같이 금속재의 코어바에 용접되도록 단일 형태의 금속재로 제작되거나 코어바(110) 등과 함께 일체로 플라스틱 사출성형되는 것이 아니라, 상술한 보강리브(120)와 별도로 사출성형된 후 볼트 등으로 코어바(110)에 장착됨을 특징으로 한다.
이때, 컬럼브라켓(160)은, 차체에 장착된 카울크로스맴버(100)로부터 기인하게 되는 다양한 진동소음에 따라 코어바(110)에 선택적으로 탈착부착될 수 있도록, 소정의 수지를 다양한 물성과 구조(형상)로 복수 개 사출성형하여 준비하게 된다.
여기서 소정의 수지를 다양한 물성과 구조의 컬럼브라켓(160)으로 복수 개 사출성형하는 이유는, 물성과 구조의 변경을 통해 다양한 고유진동수를 갖는 복수의 컬럼브라켓(160)을 준비하기 위한 것이다.
여기서 고유진동수란, 어떤 형상을 갖는 물체 자체가 가지고 있는 특유의 진동수로서, 물체의 고유 진동수와 일치하는 외력이나 진동 등이 해당 물체에 전달되는 경우, 진동과 소음 등을 급격하게 증가시키고, 심할 경우 해당 물체가 장착된 구조물을 파괴시키는 공진을 발생시키는 물리적 특성이 있다.
따라서 상술한 바와 같이 준비된 컬럼브라켓(160)을 카울크로스맴버(100)에 다양하게 교체 장착하게 되면, 카울크로스맴버(100)의 고유진동수도 다양하게 변경되므로, 카울크로스맴버(110) 주변에서 발생하는 소음과 진동 문제(NVH, Noise, Vibration, Harshness) 등이 효과적으로 제거 내지 감소될 수 있게 된다.
어퍼브라켓(150)은, 차량 전방의 대시패널이 상술한 코어바(110)에 고정 설치되도록 장착면을 제공하는 구성요소로서, 상술한 컬럼브라켓(160)과 마찬가지로 종래와 같이 금속재로 제작되거나 코어바(110) 등과 함께 일체로 플라스틱 사출성형되는 것이 아니라, 상술한 보강리브(120)와 별도로 사출성형된 후 볼트 등으로 코어바(110)에 장착됨을 특징으로 한다.
이러한 어퍼브라켓(150) 또한, 물성과 구조의 변경을 통해 다양한 고유진동수를 갖는 복수의 어퍼브라켓(150)으로 준비된 후, 카울크로스맴버(100)에 다양하게 교체 장착되어 카울크로스맴버(110) 주변에서 발생하는 소음과 진동 문제(NVH, Noise, Vibration, Harshness) 등을 효과적으로 제거 내지 감소시키는 데에 활용될 수 있다.
사이드브라켓(130)은, 상술한 코어바(110)의 양단부에서 상하로 길게 형성되어 차체의 양측에 고정되는 한 쌍의 구성요소이다.
이러한 사이드브라켓(130)은, 금속재로 제작되어 코어바(110)에 용접 결합되는 종래의 사이드브라켓(130)과 달리 경량화를 위해, 도 6에 도시된 바와 같이 코어바(110)가 인서트된 금형으로 사출되는 소정의 수지에 의해 상술한 보강리브(120)와 연결되며 코어바(110)와 일체로 형성될 수 있다.
이때, 사이드브라켓(130)은, 코어바(110)의 양단부에 구비된 평평한 결합판(114)의 대부분과, 코어바(110) 등에 형성된 리브형성홀(112), 돌출라인(112a) 및 요철부(112b)를 감싸는 형태로 성형되어 코어바(110)와 견고한 결합력으로 일체화될 수 있고, 수지 사출을 통해 카울크로스맴버(100) 자체에 대한 경량화에 기여하게 된다.
로워브라켓(140)은, 코어바(110)에 대한 처짐을 방지하기 위해 코어바(110)의 아래쪽으로 적어도 하나 이상 길게 형성되어 차체의 바닥부에 결합되는 구성요소이다.
이러한 로워브라켓(140)도, 금속재로 제작되어 코어바(110)에 용접 결합되는 종래의 로워브라켓(140)과 달리 경량화를 위해, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 코어바(110)가 인서트된 금형으로 사출되는 소정의 수지에 의해 상술한 보강리브(120) 또는 사이드브라켓(130)과 연결되며 코어바(110)와 일체로 형성될 수 있다.
이때, 로워브라켓(140)은, 코어바(110)의 일측 외주면 대부분과, 코어바(110) 등에 형성된 리브형성홀(112), 돌출라인(112a) 및 요철부(112b)를 감싸는 형태로 성형되어 코어바(110)와 견고한 결합력으로 일체화될 수 있고, 수지 사출을 통해 카울크로스맴버(100) 자체에 대한 경량화에 기여하게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100: 경량의 진동소음저감형 하이브리드 카울크로스맴버
110: 코어바
110a,110b: 외측, 내측
112: 리브형성홀
112a: 돌출라인
112b: 요철부
114: 결합판
120: 보강리브
122: 제1 지지살
124: 제2 지지살
126: 제3 지지살
130: 사이드브라켓
140: 로워브라켓
150: 어퍼브라켓
160: 컬럼브라켓
170: 니볼스터브라켓
180: 완충부재

Claims (5)

  1. 운전석 전방에서 차체의 좌우방향으로 길게 배치되고, 단면상 오목한 형태의 강판으로 제작된 금속재의 코어바;
    상기 코어바의 볼록한 외측과 오목한 내측을 부분적으로 감싸며 상기 코어바의 강성을 보완하도록 형성된 보강리브; 및
    상기 보강리브에 장착되며 스티어링컬럼과 체결되는 컬럼브라켓을 포함하되,
    상기 보강리브는, 상기 코어바가 인서트된 금형에 소정의 수지를 사출하여 상기 코어바와 일체로 형성되고,
    상기 컬럼브라켓은, 상기 보강리브와 별도로 다양한 물성과 구조로 사출성형되어 상기 코어바에 선택적으로 장착되는 것을 특징으로 하는 경량의 진동소음저감형 하이브리드 카울크로스맴버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카울크로스맴버는,
    상기 보강리브와 별도로 사출성형되어 상기 보강리브와 상기 컬럼브라켓 사이에 장착되고, 차량 전방의 대시패널과 체결되는 어퍼브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경량의 진동소음저감형 하이브리드 카울크로스맴버.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보강리브는,
    상기 코어바의 길이방향을 따라 이격배치되며 상기 코어바의 볼록한 외측을 감싸 지지하는 복수의 제1 지지살;
    상기 제1 지지살과 각각 연결되며 상기 코어바의 오목한 내측을 감싸 지지하는 복수의 제2 지지살; 및
    인접한 상기 제2 지지살 간을 격자 또는 교차구조로 연결하며 상기 코아바의 내측을 추가 지지하는 복수의 제3 지지살을 포함하는 것을 특징으로 하는 경량의 진동소음저감형 하이브리드 카울크로스맴버.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 지지살 및 상기 제2 지지살은,
    상기 코어바에 이격형성된 다수의 리브형성홀을 기준으로 상기 코어바의 내측과 외측 간을 유동하도록 사출된 소정의 수지에 의해 상기 코어바를 링형으로 둘러싸며 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 경량의 진동소음저감형 하이브리드 카울크로스맴버.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 리브형성홀은,
    가장자리에서 상기 제1 지지살 또는 상기 제2 지지살을 향해 돌출되어 결합력을 증대하는 돌출라인이 더 구비되고,
    상기 돌출라인의 단부에는, 반복된 톱니형상의 요철부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 경량의 진동소음저감형 하이브리드 카울크로스맴버.
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