JP2017043345A - 車両用カウルクロスメンバー - Google Patents

Abstract

【課題】車両の衝突時にコラムダイブ現象を防止できる車両用カウルクロスメンバーを提供する。【解決手段】本発明による車両用カウルクロスメンバーは、車両の前柱内側パネルに両端が固定されて車体前方の横方向に設置され、ステアリングコラムが固定されるカウルクロスバーと、カウルクロスバーが所定の高さに固定されるようにカウルクロスバーの中央部を支持して直立設置され、車両の衝突時に長さが変化するように形成されるセンターサポートと、を含むことを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、車両用カウルクロスメンバーに係り、より詳細には、コラムダイブの防止構造を有する車両用カウルクロスメンバーに関する。

通常、自動車には、車体の強度や剛性を高めて車体が前後及び左右方向に歪むか曲がることを防止し、車体を水平にするようにカウルクロスメンバーが設置されている。
このようなカウルクロスメンバーは、自動車のエンジンルームと車体室内との間の境界部位で、ステアリングシステム（ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）を車体に固定し、冷暖房空調装置のダクトを支持して設置される。

この際、カウルクロスメンバーには、インストルメントパネルを支持して補強バーの役割をするカウルクロスバーが設けられるが、このようなカウルクロスバーは、電装品及び車体を形成しているダッシュパネルが、車室に侵入することを抑制して、搭乗者の安全性を向上させるために、ダッシュパネルとエンジンルームとの間に装着される。

ここで、カウルクロスバーには、操向軸支持部が締結固定され、中央部分にカウルクロスバーが車両のフロアーに固定されるように、一対のセンターサポートが所定の長さをもって直立設置される（例えば特許文献２を参照）。
一方、前記センターサポートは、車両のフロアーと一体型に結合固定されるため、車両の衝突時にフロアーが垂直方向に下降することによって、共に下降するというコラムダイブ現象が発生する。

それによって、図１に示すように、カウルクロスバーによって支持されたステアリングシステムが一定の角度で傾倒するようになって、約５０ｍｍの誤差が発生し、結果的にはステアリングシステムが所定の角度（Ｍ）だけ傾倒して、エアーバックの展開方向を規制できなくなるため、ステアリングシステムによる乗客の上体傷害の可能性を増大させる原因となる。

韓国公開特許第２００６−５７８７号

本発明の目的は、車両の衝突時にコラムダイブ現象を防止できる車両用カウルクロスメンバーを提供することにある。

本発明による車両用カウルクロスメンバーは、車両の前柱内側パネルに両端が固定されて車体前方の横方向に設置され、ステアリングコラムが固定されるカウルクロスバーと、前記カウルクロスバーが所定の高さに固定されるように、前記カウルクロスバーの中央部を支持して直立設置され、前記車両の衝突時に長さが変化すれるように形成されるセンターサポートと、を含むことを特徴とする。

このような前記センターサポートは、前記カウルクロスバーの中央部に結合され、内部に結合空間が形成されるスライドガイドと、前記結合空間に一端部がレール結合され、他端部が前記車両のフロアーに設けられたマウントブラケットに固定結合され、前記車両の衝突による前記フロアーの下降時に前記スライドガイドの内部でスライド移動するセンタースライドサポーターと、を備える。

ここで、前記スライドガイドは、前記結合空間で垂直方向に沿って離隔されて一対が設置されるガイドマウントを備え、前記センタースライドサポーターは、上下方向に沿ってそれぞれ設置された離脱孔とスライド孔とを備え、前記離脱孔と前記スライド孔とに前記ガイドマウントが挿入されたまま締結部材の締結によって初期位置で固定される。

そして、前記スライド孔は、前記ガイドマウントの直径よりも広い幅をもって形成され、前記センタースライドサポーターのスライド区間を設定する長さをもって設けられる第１スロットと、前記ガイドマウントの直径に対応する直径として形成され、前記初期位置で前記センタースライドサポーターの回転を防止する第２スロットと、を備える。
また、前記離脱孔は、前記センタースライドサポーターのスライド移動時に前記ガイドマウントが離脱するように一端部が開口されて形成される。

一方、前記スライドガイドは、前記一対のガイドマウントの間に設置され、前記初期位置で、前記センタースライドサポーターを支持するサポーター支持部を備える。
ここで、前記サポーター支持部は、前記初期位置で前記スライド孔を貫通して外部に突出するように形成され、前記センタースライドサポーターが、所定位置に係止されるようにする支持突起部材を備える。

このような前記支持突起部材は、前記サポーター支持部の一面で「逆Ｌ字」状に折曲形成され、折曲領域が丸くなるように形成される。
また、前記サポーター支持部は、表面の剛性が増大するように成形され、前記スライドガイド上に結合される。

本発明は、カウルクロスバーに設置されたセンターサポートを複数の部材で構成し、車両の衝突時にセンターサポートのスライド移動により長さが伸びるようにすることで、コラムダイブ現象を防止することができる。
それによって、本発明は、コラムダイブ現象の防止することで、エアーバックの展開方向を規制して乗客に対する上体傷害の可能性を低減できるため、安定的な衝突性能を提供することができる。

本発明の実施例による従来の車両用カウルクロスメンバーの衝突前後を示す図面である。 本発明の実施例による車両用カウルクロスメンバーの衝突前を概略的に示す図面である。 本発明の実施例による車両用カウルクロスメンバーの衝突前を示す斜視図である。 本発明の実施例による車両用カウルクロスメンバーの衝突後を概略的に示す図面である。 本発明の実施例による車両用カウルクロスメンバーの衝突後を示す斜視図である。 本発明の実施例による車両用カウルクロスメンバーのセンタースライドサポーターを示す図面である。 本発明の実施例による車両用カウルクロスメンバーのサポーター支持部の前面を示す図面である。 本発明の実施例による車両用カウルクロスメンバーのサポーター支持部の後面を示す図面である。

以下、添付した図面を参照して本発明による好ましい実施例を詳細に説明する。
本発明の利点及び特徴、そしてそれを達成する方法は、添付した図面と共に詳細に後述する実施例を参照すると明確になる。

しかし、本発明は、以下に開示する実施例によって限定されることはなく、相異なる多様な形態で実現することができるが、本実施例は、本発明の開示が完全なものになるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであって、本発明は、請求項の範疇によって定義される。

また、本発明を説明するにあたって、公知技術などが本発明の要旨をかえって不明にすると判断される場合は、それに関する詳細な説明は省略する。
図２は、本発明の実施例による車両用カウルクロスメンバーの衝突前を概略的に示す図面であり、図３は、本発明の実施例による車両用カウルクロスメンバーの衝突前を示す斜視図である。

また、図４は、本発明の実施例による車両用カウルクロスメンバーの衝突後を概略的に示す図面で、図５は本発明の実施例による車両用カウルクロスメンバーの衝突後を示す斜視図である。

先ず、本発明による車両用カウルクロスメンバーは、カウルクロスバー及びセンターサポート２００を含む。
カウルクロスバーは、車両の前柱内側パネルに両端が固定されて車体前方の横方向に設置され、ステアリングコラムが固定されるもので、本発明によるカウルクロスバーは、一般的な構造及び形状であり、具体的な説明は省略する。

センターサポート２００は、カウルクロスバーが所定の高さに固定されるようにカウルクロスバーの中央部を支持して一対が直立設置される。
本実施例によるセンターサポート２００は、車両の衝突時に長さが変化するように形成される。

そのために、センターサポート２００は、図１〜４に示すように、スライドガイド２１０及びセンタースライドサポーター２２０を備える。
スライドガイド２１０は、カウルクロスバーの中央部に所定の長さをもって結合され、内部に結合空間が形成される。

スライドガイド２１０には、結合空間で垂直方向に沿って離隔されて一対が設置されたガイドマウント２１２、２１４が設けられる。
そして、スライドガイド２１０は、一対のガイドマウント２１２、２１４の間に設置され、初期位置でセンタースライドサポーター２２０を支持するサポーター支持部２１６を備える。

このようなサポーター支持部２１６は、初期位置でセンタースライドサポーター２２０に形成されたスライド孔２２４を貫通して外部に突出するように形成され、センタースライドサポーター２２０を所定位置に係止する支持突起部材２１６ａを備える。

ここで、支持突起部材２１６ａは、サポーター支持部２１６から突出した一端部がセンタースライドサポーター２２０を支持することによって、初期位置で効果的にセンタースライドサポーター２２０の位置が維持されるようにする。
センタースライドサポーター２２０は、スライドガイド２１０の結合空間の内部に一端部がレール結合され、他端部が車両のフロアーに設けられたマウントブラケット１００に固定結合される。

センタースライドサポーター２２０は、車両の衝突によるフロアーの下降時にマウントブラケット１００の下降によってスライドガイド２１０の内部でスライド移動する。
具体的には、センタースライドサポーター２２０は、車両に衝突が発生した場合、先ずフロアーが衝撃により下降し、それによってマウントブラケット１００が共に下降して、センタースライドサポーター２２０も垂直方向に下降する。

ここで、センタースライドサポーター２２０がカウルクロスバーに一体型に結合されたものであれば、車両衝突によるフロアーの下降時にセンタースライドサポーター２２０が下降しながらカウルクロスバーを下降させ、それによってカウルクロスバーに固定されたステアリングコラムの設置角が変換される。

これが、上述したようにステアリングコラムの設置角の変化によってエアーバックの展開方向を保証できなくなり、結果的に乗客に対する上体傷害の発生を増加させる原因となる。
したがって、本実施例では、センタースライドサポーター２２０がスライドガイド２１０にスライド移動可能に結合されることによって、車両の衝突時に約３０ｍｍ程度の長さを補償でき、それによって車両の安定した衝突性能を提供することができる。

一方、センタースライドサポーター２２０は、上下方向に沿ってそれぞれ設置された離脱孔２２２とスライド孔２２４とを備え、図３に示すように離脱孔２２２とスライド孔２２４にそれぞれガイドマウント２１２、２１４が挿入されたまま締結部材３００の締結によって初期位置で固定される。

ここで、スライド孔２２４は、所定の長さをもって形成され、スライドサポーター２２０のスライド移動時に、ガイドマウント２１４に一端部が係止位置されるため、スライド区間を設定することができる。

また、離脱孔２２２は、スライドサポーター２２０のスライド移動時にガイドマウント２１２が離脱するように、スライド移動方向と反対になる一端部が開口形成される。
図１〜４を参照して、本発明の実施例によるセンタースライドサポーター２２０のスライド移動を順次説明する。

先ず、車両の衝突が発生すると、フロアーが下降し、それによってマウントブラケット１００が下降する。
この場合、マウントブラケット１００に固定結合されたセンタースライドサポーター２２０は、内部に形成されたスライド孔２２４の長さだけスライド移動して初期位置よりも約５０ｍｍ下降する。

この際、センタースライドサポーター２２０がスライド移動して車両衝突による瞬間的な力により支持突起部材２１６ａに荷重が加えられ、一定荷重により変形を起こしてセンタースライドサポーター２２０が支持突起部材２１６ａから離脱してスライド移動するようになる。

また、センタースライドサポーター２２０のスライド移動時に、スライド孔２２４の端部にガイドマウント２１４が係止位置されるため、センタースライドサポーター２２０のスライド移動を制限することができる。

結果的に、上述したように制限された範囲内でセンタースライドサポーター２２０がスライド移動すると、車両の衝突時に約３０ｍｍ程度の長さを補償できるため、ステアリングコラムのコラムダイブ現象を防止でき、それによってエアーバックの展開方向を保証して乗客に対する上体傷害の虞を低減することができる。

以下、図６は、本発明の実施例による車両用カウルクロスメンバーのセンタースライドサポーターを示す図面である。
図６に示すように、センタースライドサポーター２２０は、図６の上下方向に沿ってそれぞれ設置された離脱孔２２２とスライド孔２２４を備え、離脱孔２２２とスライド孔２２４にガイドマウント２１２、２１４が挿入されたまま、締結部材３００の締結によって初期位置で固定される。

ここで、スライド孔２２４は、第１スロット２２４ａ及び第２スロット２２４ｂで形成される。
第１スロット２２４ａは、ガイドマウント２１４の直径よりも幅が広く形成され、センタースライドサポーター２２０のスライド区間を設定する長さをもって設けられる。
第１スロット２２４ａの直径が、ガイドマウント２１４の直径と同じ幅を持つように形成されると、センタースライドサポーター２２０のスライド移動時に摩擦が発生して、センタースライドサポーター２２０の損傷が発生する虞があるからである。

第２スロット２２４ｂは、ガイドマウント２１４の直径に対応する直径をもって形成され、それによって初期位置でセンタースライドサポーター２２０の回転を防止することができる。

具体的には、第２スロット２２４ｂは、第１スロット２２４ａから幅が狭くなるＹ型スロットで形成され、それによって車両の衝突前の初期位置でセンタースライドサポーター２２０の回転を防止でき、第２スロット２２４ｂとガイドマウント２１４との間の公差の発生を規制できる。

図７は本発明の実施例による車両用カウルクロスメンバーのサポーター支持部の前面を示す図面であり、図８は本発明の実施例による車両用カウルクロスメンバーのサポーター支持部の後面を示す図面である。
図７と図８に示すように、スライドガイド２１０は、一対のガイドマウント２１２、２１４の間に設置され、初期位置でセンタースライドサポーター２２０を支持するサポーター支持部２１６を備える。

このようなサポーター支持部２１６は、スライド孔２２４を貫通して外部に突出形成され、センタースライドサポーター２２０が係止位置されるようにする支持突起部材２１６ａを備える。
支持突起部材２１６ａは、サポーター支持部２１６の一面で「逆Ｌ字」状に折曲形成されるが、ここで折曲領域は丸くなるように形成されることが好ましい。

これは、センタースライドサポーター２２０がスライド移動しながら、車両衝突による瞬間的な力により支持突起部材２１６ａに荷重が加えられ、一定の荷重で変形を起こしてセンタースライドサポーター２２０が支持突起部材２１６ａを離脱した場合、前記折曲部分の形状によりセンタースライドサポーター２２０がスライド移動できるようにするからである。

一方、サポーター支持部２１６は、表面の剛性が増大するように成形されて、スライドガイド２１０に結合されることが好ましい。
具体的には、サポーター支持部２１６は、支持突起部材２１６ａを除いた部分がスライドガイド２１０に結合される時、支持突起部材２１６ａに対する局部変形が発生するように、表面の剛性を増大させて成形され結合される。

より詳しく説明すると、サポーター支持部２１６は、センタースライドサポーター２２０のスライド移動時に、支持突起部材２１６ａに荷重が加えられると、支持突起部材２１６ａの変形によって、サポーター支持部２１６が全体的に破損することを防止するために、表面剛性が増大するように成形されてスライドガイド２１０に結合される。

本発明によれば、カウルクロスバーに設置されたセンターサポートを、複数の部材で構成し、車両の衝突時にセンターサポートのスライド移動により長さが伸びるようにすることで、コラムダイブ現象を防止することができる。
それによって、本発明は、コラムダイブ現象を防止することで、エアーバックの展開方向を規制して乗客に対する上体傷害の可能性を低減できるため、安定的な衝突性能を提供することができる。

以上、本発明は、図面に示された実施例を参考として説明したが、これは例示のものに過ぎず、本技術分野の通常の知識を持った者であれば、これから多様な変形が得られ、上述した実施例の全部または一部を選択的に組合わせて構成することもできるという点を理解することができる。したがって、本発明の技術的保護範囲は、添付した請求範囲の技術的思想によって定めなければならない。

１００ マウントブラケット
２００ センターサポート
２１０ スライドガイド
２１２，２１４ ガイドマウント
２１６ サポーター支持部
２１６ａ 支持突起部材
２２０ センタースライドサポーター
２２２ 離脱孔
２２４ スライド孔
２２４ａ 第１スロット
２２４ｂ 第２スロット
３００ 締結部材

Claims (9)

1. 車両の前柱内側パネルに両端が固定されて車体前方の横方向に設置され、ステアリングコラムが固定されるカウルクロスバーと、
   前記カウルクロスバーが所定の高さに固定されるように、前記カウルクロスバーの中央部を支持して直立設置され、前記車両の衝突時に長さが変化するように形成されるセンターサポートと、
   を含むことを特徴とする車両用カウルクロスメンバー。
2. 前記センターサポートは、
   前記カウルクロスバーの中央部に結合され、内部に結合空間が形成されるスライドガイドと、
   前記結合空間に一端部がレール結合され、他端部が前記車両のフロアーに設けられたマウントブラケットに固定結合され、前記車両の衝突による前記フロアーの下降時に前記スライドガイドの内部でスライド移動するセンタースライドサポーターと、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用カウルクロスメンバー。
3. 前記スライドガイドは、
   前記結合空間で垂直方向に沿って離隔されて一対が設置されるガイドマウントを備え、
   前記センタースライドサポーターは、上下方向に沿ってそれぞれ設置された離脱孔とスライド孔を備え、
   前記離脱孔と前記スライド孔に前記ガイドマウントが挿入されたまま締結部材の締結によって初期位置で固定されることを特徴とする請求項２に記載の車両用カウルクロスメンバー。
4. 前記スライド孔は、
   前記ガイドマウントの直径よりも広い幅をもって形成され、前記センタースライドサポーターのスライド区間を設定する長さをもって設けられる第１スロットと、
   前記ガイドマウントの直径に対応する直径として形成され、前記初期位置で前記センタースライドサポーターの回転を防止する第２スロットと、
   を備えることを特徴とする請求項３に記載の車両用カウルクロスメンバー。
5. 前記離脱孔は、
   前記センタースライドサポーターのスライド移動時に、前記ガイドマウントが離脱するように一端部が開口されて形成されることを特徴とする請求項３に記載の車両用カウルクロスメンバー。
6. 前記スライドガイドは、
   前記一対のガイドマウントの間に設置され、前記初期位置で前記センタースライドサポーターを支持するサポーター支持部を備えることを特徴とする請求項３に記載の車両用カウルクロスメンバー。
7. 前記サポーター支持部は、
   前記初期位置で前記スライド孔を貫通して外部に突出するように形成され、前記センタースライドサポーターが所定位置に係止されるようにする支持突起部材を備えることを特徴とする請求項６に記載の車両用カウルクロスメンバー。
8. 前記支持突起部材は、
   前記サポーター支持部の一面で「逆Ｌ字」状に折曲形成され、折曲領域が丸くなるように形成されることを特徴とする請求項７に記載の車両用カウルクロスメンバー。
9. 前記サポーター支持部は、
   表面の剛性が増大するように成形され、前記スライドガイド上に結合されることを特徴とする請求項６に記載の車両用カウルクロスメンバー。
   

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