KR100435346B1 - 자동차용 카울크로스바 어셈블리와 그 제조방법 - Google Patents
자동차용 카울크로스바 어셈블리와 그 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100435346B1 KR100435346B1 KR10-2002-0026513A KR20020026513A KR100435346B1 KR 100435346 B1 KR100435346 B1 KR 100435346B1 KR 20020026513 A KR20020026513 A KR 20020026513A KR 100435346 B1 KR100435346 B1 KR 100435346B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cowl
- assembly
- cowl crossbar
- cross bar
- crossbar
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/08—Front or rear portions
- B62D25/14—Dashboards as superstructure sub-units
- B62D25/145—Dashboards as superstructure sub-units having a crossbeam incorporated therein
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/08—Front or rear portions
- B62D25/081—Cowls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D27/00—Connections between superstructure or understructure sub-units
- B62D27/02—Connections between superstructure or understructure sub-units rigid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C23/00—Alloys based on magnesium
- C22C23/02—Alloys based on magnesium with aluminium as the next major constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/006—Vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2410/00—Constructional features of vehicle sub-units
- B60Y2410/12—Production or manufacturing of vehicle parts
- B60Y2410/124—Welded parts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Abstract
본 발명은 자동차용 카울크로스바 어셈블리와 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차용 카울크로스바와 그 주변 조립부품들을 충분한 강도를 가지면서도 스틸에 비해 경량이고 진동 소음 저감측면에서도 우수한 재질로 구성하기 위하여, 마그네슘(Mg)을 주재로 하고 알루미늄(Al) 2.5 ∼ 3.5 중량%, 망간(Mn) 0.20 ∼ 1.0 중량%, 아연(Zn) 0.6 ∼ 1.4 중량%, 구리(Cu) 0.04 이하, 규소(Si) 0.10 이하, 니켈(Ni) 0.005 이하, 철(Fe) 0.005 이하 등의 성분으로 조성된 마그네슘 합금으로 제조함으로써, 카울크로스바 어셈블리 전체의 경량화 및 진동 소음 저감이 가능하고, 궁극적으로는 차량의 경량화와 연비 향상을 이룰 수 있도록 개선된 자동차용 카울크로스바 어셈블리와 그 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 자동차용 카울크로스바 어셈블리와 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차용 카울크로스바와 그 주변 조립부품들을 충분한 강도를 가지면서도 스틸에 비해 경량이고 진동 소음 저감측면에서도 우수한 재질로 구성하기 위하여, 마그네슘(Mg)을 주재로 하고 알루미늄(Al) 2.5 ∼ 3.5 중량%, 망간(Mn) 0.20 ∼ 1.0 중량%, 아연(Zn) 0.6 ∼ 1.4 중량%, 구리(Cu) 0.04 이하, 규소(Si) 0.10 이하, 니켈(Ni) 0.005 이하, 철(Fe) 0.005 이하 등의 성분으로 조성된 마그네슘 합금으로 제조함으로써, 카울크로스바 어셈블리 전체의 경량화 및 진동 소음 저감이 가능하고, 궁극적으로는 차량의 경량화와 연비 향상을 이룰 수 있도록 개선된 자동차용 카울크로스바 어셈블리와 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차용 카울 패널은 전면글래스와 후드 상단 사이에 공간을 마련하기 위하여 설치되는 패널로서, 이 카울 패널로써 마련된 공간에는 측면 충돌 하중을 흡수하여 승객을 보호하게 되는 카울크로스바가 설치된다.
여기서, 상기 카울크로스바(cowl cross bar)(12)는, 첨부한 도 4에 도시한 바와 같이, 스틸을 재질로 하여 중공의 파이프 형상으로 제조된 것(스틸 재질의 조관 파이프)으로서, 운전석 및 조수석 전방에서 차체 좌우 횡방향으로 배치되며, 그 양단에 결합된 스틸 재질의 카울크로스바 마운팅 브라켓(14)에 의해 미도시된 차체, 좀 더 명확히는 프론트 필러 인너 패널에 고정 장착된다.
또한, 상기 카울크로스바(12)는 조수석 앞쪽에 해당되는 위치에서 카울크로스바 서포트 어셈블리(18)에 의해 전방의 차체(미도시됨) 일측에 고정 지지된다.
여기서, 상기 카울크로스바 서포트 어셈블리(18)는 카울크로스바(12)를 그 전방의 차체 일측에 견고히 고정하기 위한 것이며, 그 후단부가 상기 카울크로스바(12)와 결합될 수 있도록 전방의 차체로부터 후방으로 길게 돌출 구비된다.
상기와 같이 고정 장착되는 카울크로스바(12)는, 측면 충돌 하중을 흡수하여 승객을 보호하는 궁극적인 역활 외에, 수직 교차되는 스티어링 컬럼 어셈블리(미도시됨)를 지지하여 차체에 고정시키는 역할을 하며, 이를 위하여 카울크로스바(12)에는 스틸 재질의 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22)와 스티어링 컬럼 마운팅 플레이트(24)가 결합된다.
이하, 본 명세서에서는 보다 명확한 설명을 위하여, 카울크로스바(12)와, 이 카울크로스바(12)를 차체에 고정하는 카울크로스바 마운팅 브라켓(14)과, 스티어링 컬럼 어셈블리와 결합되는 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24)를 포함하여 이루어지는 조립체를 카울크로스바 어셈블리(1)라 칭하기로 한다.
도 4는 종래의 카울크로스바 어셈블리를 보여주는 분해사시도로서, 도면부호 18, 26 및 28은 각각 차체로부터 나온 카울크로스바 서포트 어셈블리, 스티어링 컬럼 마운팅 어퍼 서포트 및 로워 서포트를 나타낸다.
이에 도시한 바와 같이, 상기 카울크로스바(12)로는 스틸 재질의 조관 파이프가 사용되며, 그 주변 조립부품인 카울크로스바 마운팅 브라켓(14), 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 스티어링 컬럼 마운팅 플레이트(24)로는 각각 소정 형상으로 프레스 성형된 스틸 재질의 프레스 성형품이 사용된다.
상기 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24)는 카울크로스바(12)를 상측 및 하측에서 감싸듯이 결합되며, 카울크로스바(12) 차체 장착시 각 일측이 차체 일측으로부터 연결된 스티어링 컬럼 마운팅 어퍼 서포트(26)와 스티어링 컬럼 마운팅 로워 서포트(28)에 각각 결합된 채 각 타측에서 스티어링 컬럼 어셈블리와 결합된다.
또한, 상기 카울크로스바 마운팅 브라켓(14)은 어퍼 브라켓 및 로워 브라켓으로 분리 구성되기도 한다.
상기와 같이 구성되는 카울크로스바 어셈블리(1)를 조립 후 차체에 장착하기 위해서는, 먼저 주변 조립부품(14,22,24)들을 통상의 용접방법을 이용하여 카울크로스바(12)의 해당 위치에 각각 결합한 후, 이와 같이 조립된 카울크로스바 어셈블리(1)가 차체에 연결될 수 있도록, 카울크로스바 마운팅 브라켓(14)을 프론트 필러 인너 패널에 용접 접합하고, 카울크로스바(12)와 카울크로스바 서포트 어셈블리(18)를 용접 접합하며, 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24)를 각각 스티어링 컬럼 마운팅 어퍼 서포트(26) 및 로워 서포트(28)에 용접 접합한다.
그러나, 상기와 같이 스틸 재질의 조관 파이프와 프레스 성형품으로 이루어진 종래의 카울크로스바 어셈블리는 중량이 무겁고, 진동 소음이 크게 발생하는 단점이 있었는 바, 최근의 차량 경량화 추세를 고려하여 충분한 충돌성능을 만족하면서도 보다 경량화되고 진동 소음 저감측면에서도 보다 우수한 카울크로스바 어셈블리의 개발이 절실한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 카울크로스바와 그 주변 조립부품들을 충분한 강도를 가지면서도 스틸에 비해 경량이고 진동 소음 저감측면에서도 우수한 재질로 구성하기 위하여, 마그네슘(Mg)을 주재로 하고 알루미늄(Al) 2.5 ∼ 3.5 중량%, 망간(Mn) 0.20 ∼ 1.0 중량%, 아연(Zn) 0.6 ∼ 1.4 중량%, 구리(Cu) 0.04 이하, 규소(Si) 0.10 이하, 니켈(Ni) 0.005 이하, 철(Fe) 0.005 이하 등의 성분으로 조성된 마그네슘 합금으로 제조함으로써, 카울크로스바 어셈블리 전체의 경량화 및 진동 소음 저감이 가능하고, 궁극적으로는 차량의 경량화와 연비 향상을 이룰 수 있도록 개선된 자동차용 카울크로스바 어셈블리와 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 카울크로스바 어셈블리를 보여주는 분해사시도이고,
도 2는 기존의 카울크로스바 어셈블리와 본 발명의 카울크로스바 어셈블리에 대한 진동해석 결과를 비교하여 나타낸 그래프이며,
도 3a 및 3b는 각각 스틸 재질인 기존의 카울크로스바 어셈블리와 마그네슘 합금 재질인 본 발명의 카울크로스바 어셈블리의 충돌상태를 나타낸 도면이고,
도 4는 종래의 카울크로스바 어셈블리를 보여주는 분해사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 카울크로스바 어셈블리 12 : 카울크로스바
14 : 카울크로스바 마운팅 브라켓
15 : 카울크로스바 마운팅 어퍼 브라켓
16 : 카울크로스바 마운팅 로워 브라켓
18 : 카울크로스바 서포트 어셈블리
22 : 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재
24 : 스티어링 컬럼 마운팅 플레이트
26 : 스티어링 컬럼 마운팅 어퍼 서포트
28 : 스티어링 컬럼 마운팅 로워 서포트 32 : 연결부재
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 조수석 앞쪽의 위치에서 카울크로스바 서포트 어셈블리(18)에 의해 전방의 차체 일측에 고정 지지되는 중공 파이프 형상의 카울크로스바(12)와, 이카울크로스바(12) 양단을 차체에 고정하는 카울크로스바 마운팅 브라켓(15,16)과, 스티어링 컬럼 마운팅 어퍼 서포트(26) 및 로워 서포트(28)에 각각 결합되는 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24)를 포함하는 자동차용 카울크로스바 어셈블리(1)에 있어서,
상기 카울크로스바 마운팅 브라켓(15,16), 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24)가 마그네슘(Mg)을 주재로 하고 알루미늄(Al) 2.5 ∼ 3.5 중량%, 망간(Mn) 0.20 ∼ 1.0 중량%, 아연(Zn) 0.6 ∼ 1.4 중량%, 구리(Cu) 0.04 이하, 규소(Si) 0.10 이하, 니켈(Ni) 0.005 이하, 철(Fe) 0.005 이하 및 기타 불가피한 불순물로 조성된 마그네슘 합금 재질의 프레스 성형품으로 구성되고, 이 프레스 성형품(15,16,22,24)들이 동일 조성의 마그네슘 합금을 재질로 하여 압출 성형의 방법으로 제조된 카울크로스바(12)와 마그네슘 용접으로 접합되어 이루어진 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 카울크로스바(12)는 그 외주면상에 마그네슘 용접된 연결부재(32)가 카울크로스바 서포트 어셈블리(18)에 볼트 체결되어 이 카울크로스바 서포트 어셈블리(18)에 고정되고, 상기 연결부재(32)에는 상기 카울크로스바 서포트 어셈블리(18)와의 접합면에 상호 볼트 체결을 위한 다수의 볼트체결홀(34)이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 제조방법은 카울크로스바(12)와, 이 카울크로스바(12) 양단을 차체에 고정하는 카울크로스바 마운팅 브라켓(15,16)과, 스티어링 컬럼 마운팅 어퍼 서포트(26) 및 로워 서포트(28)에 각각 결합되는 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24)를 포함하는 자동차용 카울크로스바 어셈블리(1)를 제조하는 방법에 있어서,
마그네슘(Mg)을 주재로 하고 알루미늄(Al) 2.5 ∼ 3.5 중량%, 망간(Mn) 0.20 ∼ 1.0 중량%, 아연(Zn) 0.6 ∼ 1.4 중량%, 구리(Cu) 0.04 이하, 규소(Si) 0.10 이하, 니켈(Ni) 0.005 이하, 철(Fe) 0.005 이하 및 기타 불가피한 불순물로 조성된 마그네슘 합금 소재를 압출 성형하여 중공 파이프 형상의 카울크로스바(12)를 제조하는 단계와;
상기 조성을 갖는 마그네슘 합금 소재를 프레스 가공하여, 소정 형상의 카울크로스바 마운팅 브라켓(15,16)과, 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24)와, 상기 제 2 항의 연결부재(32)를 각각 제조하는 단계와;
상기와 같이 제조된 카울크로스바 마운팅 어퍼 브라켓(15) 및 로워 브라켓(16)과, 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24)와, 연결부재(32)를 상기 카울크로스바(12) 해당 위치에 마그네슘 용접하여 접합하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 1은 종래의 카울크로스바 어셈블리를 보여주는 분해사시도로서, 도면부호 18, 26 및 28은 각각 차체로부터 나온 카울크로스바 서포트 어셈블리, 스티어링 컬럼 마운팅 어퍼 서포트 및 로워 서포트를 나타낸다.
본 발명은 마그네슘 합금을 재질로 한 카울크로스바 어셈블리와 그 제조방법에 관한 것이다.
통상, 마그네슘 합금은 충분한 강도를 가지면서도 스틸에 비해 경량이고 진동 소음 저감측면에서도 우수한 성능을 가진 것으로 알려져 있는 바, 본 발명의 카울크로스바 어셈블리(1)는 이를 구성하는 카울크로스바(12) 및 그 주변 조립부품(15,16,22,24,32)들이 모두 마그네슘 합금을 재질로 하여 제조된 것이다.
본 발명에 따른 카울크로스바 어셈블리(1)의 소재로 사용되는 마그네슘 합금은 알루미늄(Al) 2.5 ∼ 3.5 중량%, 망간(Mn) 0.20 ∼ 1.0 중량%, 아연(Zn) 0.6 ∼ 1.4 중량%, 구리(Cu) 0.04 이하, 규소(Si) 0.10 이하, 니켈(Ni) 0.005 이하, 철(Fe) 0.005 이하, 잔여량의 마그네슘(Mg) 및 기타 불가피한 불순물로 조성된 것으로서, 각 부품별로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 카울크로스바(12)는 상기 조성의 마그네슘 합금을 압출 성형하여 중공의 파이프 형상으로 제조된다.
또한, 본 발명의 카울크로스바 어셈블리(1)에서, 상기 카울크로스바(12)의 양단에 결합되어 이 카울크로스바(12)를 차체, 즉 프론트 필러 인너 패널(미도시됨)에 고정시켜주는 카울크로스바 마운팅 브라켓은 어퍼 브라켓(15) 및 로워 브라켓(16)으로 분리 구성되며, 상기 조성의 마그네슘 합금을 프레스 성형하여 제조된다.
또한, 스티어링 컬럼 마운팅 어퍼 서포트(26) 및 로워 서포트(28)와 결합되는 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24) 역시 상기 조성의 마그네슘 합금을 프레스 성형하여 제조된다.
본 발명의 카울크로스바 어셈블리(1)에서는 조립시 마그네슘 합금 재질의 카울크로스바 마운팅 어퍼 브라켓(15) 및 로워 브라켓(16), 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24)를 마그네슘 합금 재질의 카울크로스바(12)에 결합시키기 위하여 마그네슘 용접방법이 이용된다.
한편, 본 발명의 마그네슘 합금 재질의 카울크로스바 어셈블리(1)는 스틸 재질인 프론트 필러 인너 패널, 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24)와의 연결시 용접이 불가하므로 접합면간 볼트 체결이 필요하다.
따라서, 상기 카울크로스바 마운팅 어퍼 브라켓(15) 및 로워 브라켓(16), 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24)의 접합면에는 프론트 필러 인너 패널, 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24)의 접합면과의 볼트 체결을 위하여 다수의 볼트체결홀이 구비된다.
또한, 상기 마그네슘 합금 재질의 카울크로스바(12)는 스틸 재질의 카울크로스바 서포트 어셈블리(18)에 직접 볼팅이 불가하므로, 본 발명의 카울크로스바 어셈블리(1)에는 카울크로스바(12)와 카울크로스바 서포트 어셈블리(18) 중간에서 이들을 서로 연결 고정하는 별도의 연결부재(32)가 추가 구비된다.
상기 연결부재(32)는 카울크로스바(12)와 동일하게 상기 조성의 마그네슘 합금을 프레스 가공하여 제조된 것으로서, 상기 카울크로스바(12)의 외주면상에 마그네슘 용접으로 조립되며, 상기 카울크로스바 서포트 어셈블리(18)와는 볼트 체결되는 바, 카울크로스바 서포트 어셈블리(18)와의 접합면에 다수의 볼트체결홀(34)이구비된다.
이와 같이 하여, 본 발명의 카울크로스바 어셈블리(1)에서는 카울크로스바(12)와, 그 주변 조립부품인 카울크로스바 마운팅 어퍼 브라켓(15) 및 로워 브라켓(16), 연결부재(32), 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24)가 마그네슘 합금을 재질로 하여 제조됨으로써, 충분한 충돌성능을 만족하면서도 스틸에 비해 경량이고 진동 소음 저감측면에서도 우수한 성능을 얻을 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 따른 카울크로스바 어셈블리의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 알루미늄(Al) 2.5 ∼ 3.5 중량%, 망간(Mn) 0.20 ∼ 1.0 중량%, 아연(Zn) 0.6 ∼ 1.4 중량%, 구리(Cu) 0.04 이하, 규소(Si) 0.10 이하, 니켈(Ni) 0.005 이하, 철(Fe) 0.005 이하, 잔여량의 마그네슘(Mg) 및 기타 불가피한 불순물로 조성된 마그네슘 합금 재질의 소재를 압출 성형하여 중공 파이프 형상의 카울크로스바(12)를 제조한다.
한편, 상기 조성의 마그네슘 합금 소재를 프레스 가공하여 카울크로스바(12)의 주변 조립부품인 카울크로스바 마운팅 어퍼 브라켓(15) 및 로워 브라켓(16), 연결부재(32), 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24)를 성형하고, 각 조립부품의 접합면에 볼트체결홀(34)을 가공한다.
이후, 상기와 같이 제조된 각 조립부품을 카울크로스바(12) 해당 위치에 마그네슘 용접방법으로 접합하여 카울크로스바 어셈블리(1)를 완성한다.
상기와 같이 완성된 카울크로스바 어셈블리(1)는 차체 연결시 마운팅 어퍼 브라켓(15) 및 로워 브라켓(16)을 프론트 필러 인너 패널에, 연결부재(32)를 카울크로스바 서포트 어셈블리(18)에, 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24)를 스티어링 컬럼 마운팅 어퍼 서포트(26) 및 로워 서포트(28)에 각각 볼트 체결하여 고정하게 된다.
결국, 상기 조성의 마그네슘 합금 소재를 압출 성형하여 중공 파이프 형상의 카울크로스바(12)를 제조하고, 상기 조성의 마그네슘 합금 소재를 프레스 성형 후 접합면 소정 위치에 볼트체결홀(34)을 형성시켜 소정 형상의 카울크로스바 주변 조립부품(15,16,22,24,32)을 제조한 다음, 각 주변 조립부품(15,16,22,24,32)을 카울크로스바(12)의 해당 위치에 마그네슘 용접하여 접합시키면, 마그네슘 합금 재질의 카울크로스바 어셈블리(1)가 완성되어지는 것이다.
상기와 같이, 카울크로스바(12)와 그 주변 조립부품(15,16,22,24,32)들이 충분한 강도를 가지면서도 스틸에 비해 경량이고 진동 소음 저감측면에서도 우수한 마그네슘 합금으로 제조됨으로써, 카울크로스바 어셈블리(1) 전체의 경량화 및 진동 소음 저감이 가능해짐은 물론 궁극적으로는 차량의 경량화와 연비 향상이 가능해진다.
다음으로, 진동 및 충돌에 대한 본 발명의 작용상태를 설명하기 위하여, 기존의 카울크로스바 어셈블리와 본 발명의 카울크로스바 어셈블리를 모델링하여 소정의 진동 및 충돌에너지를 부여한 후 진동 및 충돌상태를 컴퓨터 프로그램으로 시뮬레이션하고, 이 시뮬레이션을 통해 해석된 결과를 보이고자 한다.
첨부한 도 2는 스틸 재질인 기존의 카울크로스바 어셈블리와 마그네슘 합금 재질인 본 발명의 카울크로스바 어셈블리에 대한 진동해석의 결과를 비교하여 나타낸 그래프로서, 카울크로스바 어셈블리와 스티어링 어셈블리의 결합 형상을 모델링한 후 스티어링 휠 가진점에서의 주파수 응답을 나타낸 것이다.
그 결과를 살펴보면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 스틸 재질인 기존의 카울크로스바 어셈블리에서는 진동수가 38.2Hz로, 마그네슘 합금 재질인 본 발명의 카울크로스바 어셈블리에서는 진동수가 37.9Hz로 그 결과값이 거의 동등한 수준이나, 이는 마그네슘 합금의 감쇠계수(damping coefficient)를 고려하지 않은 값으로서, 이를 고려할 경우 마그네슘 합금 재질인 본 발명의 카울크로스바 어셈블리에서 기존의 카울크로스바 어셈블리에 비해 훨씬 개선된 값을 나타낼 것으로 예상된다.
한편, 첨부한 도 3a 및 3b는 각각 스틸 재질인 기존의 카울크로스바 어셈블리와 마그네슘 합금 재질인 본 발명의 카울크로스바 어셈블리의 충돌상태를 나타낸 것으로서, 카울크로스바 어셈블리의 형상을 모델링한 후 재질별로 64KPH의 정면 충돌상태를 시뮬레이션하여 나타낸 것이다.
충돌해석을 위한 시뮬레이션을 실시함에 있어서, 카울크로스바와 그 주변 조립부품이 모두 조립된 형상 전체를 모델링하였고, 각 재질별 물성치를 고려하는 동시에 64KPH의 정면 충돌상태와 동일한 충돌에너지를 숫자로 표시된 각 위치별로 부여하였다.
충돌해석의 결과로서, 미리 설정된 값의 충돌에너지 부여시 각 위치별 밀림량을 다음의 표 1에 나타내었다.
그 결과를 살펴보면, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 각 위치별 밀림량은 스틸재와 마그네슘 합금재에서 서로 대등한 수준이며, 전체적으로 볼 때 비슷한 강성을 나타내는 바, 마그네슘 합금 재질인 본 발명의 카울크로스바 어셈블리에서도 충분한 충돌성능이 만족됨을 알 수 있다.
상기 표 1에서 STR'G는 스티어링 시스템(운전대)의 밀림량을 나타내는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 카울크로스바 어셈블리와 그 제조방법에 의하면, 카울크로스바와 그 주변 조립부품들이 충분한 강도를 가지면서도 스틸에 비해 경량이고 진동 소음 저감측면에서도 우수한 마그네슘 합금으로 제조됨으로써, 카울크로스바 어셈블리 전체의 경량화 및 진동 소음 저감이 가능하고, 궁극적으로는 차량의 경량화와 연비 향상을 이룰 수 있는 효과가 있다.
Claims (3)
- 조수석 앞쪽의 위치에서 카울크로스바 서포트 어셈블리(18)에 의해 전방의 차체 일측에 고정 지지되는 중공 파이프 형상의 카울크로스바(12)와, 이 카울크로스바(12) 양단을 차체에 고정하는 카울크로스바 마운팅 브라켓(15,16)과, 스티어링 컬럼 마운팅 어퍼 서포트(26) 및 로워 서포트(28)에 각각 결합되는 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24)를 포함하는 자동차용 카울크로스바 어셈블리(1)에 있어서,상기 카울크로스바 마운팅 브라켓(15,16), 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24)가 마그네슘(Mg)을 주재로 하고 알루미늄(Al) 2.5 ∼ 3.5 중량%, 망간(Mn) 0.20 ∼ 1.0 중량%, 아연(Zn) 0.6 ∼ 1.4 중량%, 구리(Cu) 0.04 이하, 규소(Si) 0.10 이하, 니켈(Ni) 0.005 이하, 철(Fe) 0.005 이하 및 기타 불가피한 불순물로 조성된 마그네슘 합금 재질의 프레스 성형품으로 구성되고, 이 프레스 성형품(15,16,22,24)들이 동일 조성의 마그네슘 합금을 재질로 하여 압출 성형의 방법으로 제조된 카울크로스바(12)와 마그네슘 용접으로 접합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 카울크로스바 어셈블리.
- 제 1 항에 있어서, 상기 카울크로스바(12)는 그 외주면상에 마그네슘 용접된 연결부재(32)가 카울크로스바 서포트 어셈블리(18)에 볼트 체결되어 이 카울크로스바 서포트 어셈블리(18)에 고정되고, 상기 연결부재(32)에는 상기 카울크로스바 서포트 어셈블리(18)와의 접합면에 상호 볼트 체결을 위한 다수의 볼트체결홀(34)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 카울크로스바 어셈블리.
- 카울크로스바(12)와, 이 카울크로스바(12) 양단을 차체에 고정하는 카울크로스바 마운팅 브라켓(15,16)과, 스티어링 컬럼 마운팅 어퍼 서포트(26) 및 로워 서포트(28)에 각각 결합되는 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24)를 포함하는 자동차용 카울크로스바 어셈블리(1)를 제조하는 방법에 있어서,마그네슘(Mg)을 주재로 하고 알루미늄(Al) 2.5 ∼ 3.5 중량%, 망간(Mn) 0.20 ∼ 1.0 중량%, 아연(Zn) 0.6 ∼ 1.4 중량%, 구리(Cu) 0.04 이하, 규소(Si) 0.10 이하, 니켈(Ni) 0.005 이하, 철(Fe) 0.005 이하 및 기타 불가피한 불순물로 조성된 마그네슘 합금 소재를 압출 성형하여 중공 파이프 형상의 카울크로스바(12)를 제조하는 단계와;상기 조성을 갖는 마그네슘 합금 소재를 프레스 가공하여, 소정 형상의 카울크로스바 마운팅 브라켓(15,16)과, 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24)와, 상기 제 2 항의 연결부재(32)를 각각 제조하는 단계와;상기와 같이 제조된 카울크로스바 마운팅 어퍼 브라켓(15) 및 로워 브라켓(16)과, 스티어링 컬럼 마운팅 보강부재(22) 및 플레이트(24)와, 연결부재(32)를 상기 카울크로스바(12) 해당 위치에 마그네슘 용접하여 접합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 카울크로스바 어셈블리 제조방법.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2002-0026513A KR100435346B1 (ko) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | 자동차용 카울크로스바 어셈블리와 그 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2002-0026513A KR100435346B1 (ko) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | 자동차용 카울크로스바 어셈블리와 그 제조방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20030088685A KR20030088685A (ko) | 2003-11-20 |
KR100435346B1 true KR100435346B1 (ko) | 2004-06-10 |
Family
ID=32382751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR10-2002-0026513A KR100435346B1 (ko) | 2002-05-14 | 2002-05-14 | 자동차용 카울크로스바 어셈블리와 그 제조방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100435346B1 (ko) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100747028B1 (ko) * | 2005-11-25 | 2007-08-07 | 기아자동차주식회사 | 자동차의 카울 강성증대구조 |
DE102011052250A1 (de) * | 2011-07-28 | 2013-01-31 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Cockpittragstruktur eines Kraftfahrzeugs |
-
2002
- 2002-05-14 KR KR10-2002-0026513A patent/KR100435346B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20030088685A (ko) | 2003-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3470033B2 (ja) | 自動車の車体フレーム構造 | |
US7140674B2 (en) | Vehicle body frame structure | |
US8256830B2 (en) | Dashboard support | |
US8459728B2 (en) | Vehicle front portion structure | |
CA2673742C (en) | Component integration panel system with closed box section | |
CN107117209B (zh) | 用于驱动装置的、包含集成支架的轴支座 | |
US6869136B2 (en) | Rear structure of vehicle body | |
US6485089B2 (en) | Car body assembling method and body structure of a vehicle | |
US8925942B2 (en) | Axle support, in particular front axle support for motor vehicles | |
US7484761B2 (en) | Vehicle backbone | |
KR100929527B1 (ko) | 프론트 사이드 멤버 어셈블리 | |
JP2015528771A (ja) | 自動車両用のサスペンションアームとその製造方法 | |
JP4797704B2 (ja) | 車体前部構造 | |
KR20210037043A (ko) | 차량용 대시패널 | |
US20030122404A1 (en) | Dashboard structural assembly and method for the production of same | |
CN112918575B (zh) | 车辆的车体 | |
KR100435346B1 (ko) | 자동차용 카울크로스바 어셈블리와 그 제조방법 | |
EP1897788B1 (en) | Bed for automobile made in a composite material | |
JP2007230489A (ja) | 車体前部構造 | |
JP2007118636A (ja) | 自動車の前部車体構造 | |
JP4410565B2 (ja) | 自動車構造体の製造方法 | |
JP2008068760A (ja) | 車体前部構造 | |
KR100445876B1 (ko) | 자동차 카울부의 보강구조 | |
JP4233041B2 (ja) | 車体前部構造 | |
EP1738998A1 (en) | Method for assembling a vehicle body |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20080530 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |