KR100482782B1 - 차량의 스티어링 진동 개선을 위한 보강구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 스티어링 진동 개선을 위한 보강구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 스티어링 시스템을 지지하는 카울 크로스 멤버; 상기 카울 크로스 멤버에 결합되는 센터지지 브래킷; 및 상기 카울 크로스 멤버의 외주면 및 상기 센터지지 브래킷의 일측면을 서로 연결하여 고정시키는 보강 브래킷을 포함한다. 본 발명은 센터지지 브래킷의 상단부에 보강 브래킷을 추가하여 고유 진동수를 높임으로서 차량의 공회전시에 스티어링 시스템의 진동을 억제시키는 효과가 있으며, 저비용의 보강 브래킷 추가를 통해 차량의 진동 성능을 개선시키고, 이로 인한 차량의 클레임 발생을 감소시킬 수 있는 장점이 있고, 차량 성능에 대한 신뢰감을 극대화 할 수 있는 효과가 있다.

Description

차량의 스티어링 진동 개선을 위한 보강구조{Reinforcing structure for improving vibration of steering in vehicle}

본 발명은 차량에서 발생되는 진동을 개선할 수 있는 보강구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자가 차량에서 진동을 크게 인지하는 원인중의 하나인 스티어링 시스템의 진동을 센터지지 브래킷의 상단부에 보강 브래킷을 추가하여 스티어링 시스템의 고유진동수를 높임으로서 진동 특성을 개선한 보강구조에 관한 것이다.

일반적으로 운전자는 차량의 공회전(Idle)시에 스티어링 휠(steering wheel)의 진동을 크게 인지하고 있는데, 이는 차량의 공회전시에 발생되는 엔진의 RPM주파수(25 ~ 30 Hz)가 스티어링 시스템의 고유진동수와 일치되어 발생되는 공진에 의한 것이다. 이러한 스티어링 시스템의 진동은 운전자로 하여금 차량의 공회전시에 심한 진동을 느끼게 하여 차량 성능에 대한 불만을 느끼게 하여 왔다.

도 1 은 종래의 차량에 사용되는 스티어링의 구성을 나타낸 구성도로서, 차체에 브래킷(10)과 사이드 브래킷(20)을 통해지지 고정되는 카울 크로스 멤버(Cowl Cross Member : 30)와 이 카울 크로스 멤버(30)에 스티어링 시스템(40)이 스티어링 브래킷(50)을 통해 고정 설치되며, 카울 크로스 멤버(30)는 센터지지 브래킷(Center Support Bracket : 60)에 결합되어 있으나, 이러한 차량의 스티어링 구조에서는 차량의 공회전시에 발생된 엔진의 진동이 스티어링 시스템의 고유 진동수와 일치하여 스티어링 휠이 진동하게 된다.

종래에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 차체와 카울 크로스 멤버(30) 사이에 카울 브래킷(Cowl Bracket)을 신설하거나, 차체 하단의 터널부를 카울 크로스 멤버(30)에 연결하는 센터지지 브래킷(60)의 두께를 증가시켜서 차체와 연결되는 측면을 보강하는 등의 다양한 방안이 적용되고 있으나 작업의 공정이 크게 늘어나고 상당한 중량이 증가하게 되는 문제점이 있고, 또한, 실차의 풀카(Full Car) 모델에 적용할 경우 스티어링 시스템의 진동 성능을 0.5 Hz 이상 개선하기 위하여 개발 초기에 설정된 레이아웃을 전체적으로 변경해야하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 스티어링 시스템의 고유진동수와 풀카 모델에서의 고유진동수를 높여 차량의 진동성능을 개선할 수 있고, 차량의 비용과 중량에 따른 영향을 최소화시킬 수 있는 차량의 스티어링 진동 개선을 위한 보강구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태는, 차량의 스티어링 시스템을 지지하는 카울 크로스 멤버; 상기 카울 크로스 멤버에 결합되는 센터지지 브래킷; 및 상기 카울 크로스 멤버의 외주면 및 상기 센터지지 브래킷의 일측면을 서로 연결하여 고정시키는 보강 브래킷을 포함하는 차량의 스티어링 진동 개선을 위한 보강구조를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량의 스티어링 진동 개선을 위한 보강구조의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량의 스티어링 진동 개선을 위한 보강 브래킷을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 보강 브래킷을 설치하여 진동을 개선하기 위한 구조를 나타낸 구조도이다.도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 차량의 스티어링 진동 개선을 위한 보강구조는, 도 1의 도면부호 '30'과 같이 차량의 스티어링 시스템을 지지하는 카울 크로스 멤버(100)와, 도 1의 도면부호 '60'과 같이 상기 카울 크로스 멤버(100)와 결합되는 센터지지 브래킷(200)과, 상기 카울 크로스 멤버(100)와 센터지지 브래킷(200) 사이에 설치된 보강 브래킷(300)으로 이루어지는 구조이다.

실시예에서, 상기 보강 브래킷(300)은 'ㄷ'자 형상이고, 상기 카울 크로스 멤버(100)의 외주면과 같은 형상으로 카울 크로스 멤버(100)와 결합하여 고정되는 카울 크로스 멤버 고정부(310)와, 상기 카울 크로스 멤버(100)에 결합된 센터지지 브래킷(200)과 결합하여 고정되는 센터지지 브래킷 고정부(320)로 구성된다. 상기 상기 보강 브래킷(300)은 용접, 볼트 등을 이용하여 고정시킬 수 있고, 바람직하게 용접하여 고정시킨다. 또한, 본 발명의 다른 실시예로 보강 브래킷(300)의 형상은 'T', 'I', 'H'자 등의 형상일 수도 있다.

도 4는 차량의 스티어링 진동에 따라 발생되는 주파수를 나타낸 파형도로서, 본 발명에 따라 개선된 진동 개선구조의 고유주파수가 향상되었음을 보여주고 있다. 실험방법은 당업자에게 이미 공지된 스티어링 휠의 고유진동수 측정방법으로서, 추가적인 설명은 하지 않기로 한다. 상기 스티어링 휠의 고유진동수 측정방법을 이용하여 측정한 종래의 스티어링 구조는 도 4a에 나타난 파형처럼 스티어링 휠에서 28.41Hz의 고유진동수가 측정되었고, 카울 크로스멤버와 센터지지 브래킷 사이에 보강 브래킷을 설치한 스티어링 구조에서는 도 4b에 나타난 파형처럼 29.84Hz의 고유진동수가 측정되어 고유진동수가 향상되었음을 알 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 센터지지 브래킷의 상단부에 보강 브래킷을 추가하여 고유 진동수를 높임으로서 차량의 공회전시에 스티어링 시스템의 진동을 억제시키는 효과가 있으며, 저비용의 보강 브래킷 추가를 통해 차량의 진동 성능을 개선시키고, 이로 인한 차량의 클레임 발생을 감소시킬 수 있는 장점이 있고, 차량 성능에 대한 신뢰감을 극대화 할 수 있는 효과가 있다.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

도 1 은 종래의 차량에 사용되는 스티어링의 구성을 나타낸 구성도.

도 2 는 본 발명의 일실시예 따른 차량의 스티어링 진동 개선을 위한 보강 브래킷을 나타낸 사시도.

도 3 은 도 2의 보강 브래킷을 이용하여 차량의 스티어링 진동 개선을 나타낸 구조도.

도 4 는 차량의 스티어링 진동에 따라 발생되는 주파수를 나타낸 파형도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

100 : 카울 크로스 멤버 200 : 센터지지 브래킷

300 : 보강 브래킷 310 : 카울 크로스 멤버 고정부

320 : 센터지지 브래킷 고정부

Claims (1)

1. 차량의 스티어링 시스템을 지지하는 카울 크로스 멤버;

   상기 카울 크로스 멤버에 결합되는 센터지지 브래킷; 및

   상기 카울 크로스 멤버의 외주면 및 상기 센터지지 브래킷의 일측면을 서로 연결하여 고정시키는 보강 브래킷을 포함하는 차량의 스티어링 진동 개선을 위한 보강구조.