KR20020080715A - 자동차의 스티어링 브라켓트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 운전자가 차량에서 진동을 크게 인지하는 원인중의 하나인 스티어링 시스템(Steering System)의 진동 성능을 개선할 수 있도록 하는 자동차의 스티어링 브라켓트에 관한 것으로, 종래에 있어서 스티어링 칼럼(1;Steering Column)과 카울 브라켓트(2;Cowl Bracket)를 카울 크로스 멤버(3;Cowl Cross Member)에 연결하는 스티어링 브라켓트(10';Steering Bracket)는 크로스 멤버(3)의 상부와 하부에 설치되는 장방형의 상부판(11')과 하부판(12')의 외곽 부위만을 용접한 형태로 되어 있었기 때문에 전술한 진동 성능 개선에 아무런 도움도 되지 못할 뿐 아니라 재료의 소모가 많고 자체 중량이 많이 나가게 되므로 차량의 비용과 중량에 대한 경제적인 측면에서도 크게 불리하게 되는 문제가 있었던 바, 카울 크로스 멤버(3)의 상부와 하부에 설치되는 상부판(11)과 하부판(12)의 전방과 후방에 절결부(13)를 형성하여 용접면적을 증가시킴으로써 스티어링 시스템의 고유진동수를 높일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 스티어링 브라켓트(10)의 중량을 줄여 비용을 절감할 수 있게 됨은 물론 차량의 진동 성능을 개선할 수 있게 되어 차량 품질에 대한 불만을 줄일 수 있게 되며, 운전자에게 차량 성능에 대한 신뢰감을 줄 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

Description

자동차의 스티어링 브라켓트{Steering bracket for vehicle}

본 발명은 운전자가 차량에서 진동을 크게 인지하는 원인중의 하나인 스티어링 시스템(Steering System)의 진동 성능을 개선할 수 있도록 하는 자동차의 스티어링 브라켓트에 관한 것으로, 더 자세하게는 스티어링 시스템의 고유진동수를 높여 진동 특성을 개선할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 운전자는 차량의 공회전(Idle)시에 스티어링 휠(Steering Wheel)의 진동을 크게 인지하고 있는 데, 이는 차량의 공회전시에 발생되는 엔진의 회전주파수(대략 25~29Hz)가 스티어링 시스템의 고유진동수와 일치되어 발생되는 공진에 의한 것이다.

그리고 이러한 스티어링 시스템의 진동은 운전자로 하여금 차량의 공회전시에 승차감을 나쁘게 하여 차량의 전반적인 성능에 대한 불만을 야기시키게 된다.

그러나 차량의 엔진의 진동 성능을 향상시키는 것을 막대한 비용을 요구하는 것은 물론 차량의 개발 초기에 설정된 레이아웃을 전체적으로 변경해야 하기 때문에 상당한 어려움이 있게 된다.

한편 종래에는 상기 스티어링 시스템의 진동을 해결하기 위하여 차체와 카울 크로스 멤버(Cowl Cross Member) 사이에 카울 브라켓트(Cowl Bracket)를 설치하거나 차체 하단의 터널부를 카울 크로스 멤버에 연결하는 레그 브라켓트(Leg Bracket)의 두께를 증가시키고 차체와 연결되는 측면을 보강하는 등의 다양한 방안이 제시되었으나 이와 같은 종래의 방안은 작업 공정이 크게 늘어나고 상당한 중량이 증가하게 되는 문제점이 있었다.

그리고 상기 종래의 방안을 적용하였을 때 실차의 풀카(Full Car)모델에서의 스티어링 시스템의 진동 성능은 불과 0.5Hz를 개선하기에도 많은 어려움이 있었고, 차량의 비용 증가로 인한 경제적인 측면에서 양산차에서의 적용은 많은 부분이 이루어지지 못해온 것이 사실이다.

한편 종래에 있어서 도 1과 같이 스티어링 칼럼(1;Steering Columm)과 카울 브라켓트(2;Cowl Bracket)를 카울 크로스 멤버(3;Cowl Cross Member)에 연결하는 스티어링 브라켓트(10';Steering Bracket)는 도 2 및 도 3과 같이 크로스 멤버(3)의 상부와 하부에 설치되는 장방형의 상부판(11')과 하부판(12')의 외곽 부위만을 용접한 형태로 되어 있었기 때문에 전술한 진동 성능 개선에 아무런 도움도 되지 못할 뿐 아니라 재료의 소모가 많고 자체 중량이 많이 나가게 되므로 차량의 비용과 중량에 대한 경제적인 측면에서도 크게 불리하게 되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기 종래의 실정을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 스티어링 시스템의 고유진동수를 높여 차량의 진동성능을 개선할 수 있도록 함은 물론 차량의 중량을 저감하고 비용을 절감할 수 있도록 하는 자동차의 스티어링 브라켓트를 제공하는 데에 있는 것이다.

도 1은 본 발명이 관계하는 스티어링 브라켓트의 설치상태도

도 2는 종래 스티어링 브라켓트의 사시도

도 3은 도 2의 A'-A'선 단면도

도 4는 본 발명의 한 실시예의 사시도

도 5는 도 4의 A-A선 단면도

도 6은 동 실시예가 장착된 스티어링 시스템에 대한 강제진동해석 결과를 나타낸 그래프

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

1 : 스티어링 칼럼2 : 카울 브라켓트

3 : 카울 크로스 멤버4 : 레그 브라켓트

10 : 스티어링 브라켓트11 : 상부판

12 : 하부판13 : 절결부

14 : 절결공

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 상부판과 하부판의 전방과 후방에 절결부를 형성하고, 상부판과 하부판의 중앙부에 적어도 한 개이상의 절결공을 형성하여 용접면적을 증가시킴으로써 스티어링 시스템의 고유진동수를 높일 수 있도록 한 것을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 4에는 본 발명의 한 실시예의 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4의 A-A선 단면도가 도시되어 있는 바, 본 발명은 스티어링 칼럼(1)과 카울 브라켓트(2)를 카울 크로스 멤버(3)에 연결하는 스티어링 브라켓트(10)를 구성함에 있어서, 카울 크로스 멤버(3)의 상부와 하부에 설치되는 상부판(11)과 하부판(12)의 전방과 후방에 절결부(13)를 형성하여 용접면적을 증가시킴으로써 스티어링 시스템의 고유진동수를 높일 수 있도록 하여서 되는 것이다.

도시된 실시예는 상부판(11)과 하부판(12)의 전방 중앙과 후방 중앙에 절결부(13)를 형성하고, 상부판(11)의 중앙부에 절결공(14)을 형성한 형태를 갖으며, 도면부호중 미설명부호 4는 레그 브라켓트이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 절결부(13)와 절결공(14)을 통한 용접부위의 증가로 인해 스티어링 시스템의 고유진동수를 높일 수 있게 되는 것으로, 도 6에 도시한 바와 같은 강제 진동 해석(Frequence Response Analysis)의 결과를 살펴보면 실차에서의 주파수는 29.78Hz에서 29.85Hz로 0.7Hz 증가하였음을 알 수 있다.

그리고 본 발명에 있어서는 절결부(13)와 절결공(14)의 면적만큼의 스티어링 시스템 중량을 감소시킬 수 있는 바, 예를 들면 전체 스티어링 시스템이 중량이 19.86Kg인 경우 19.59Kg으로 대략 270g 정도 감소시킬 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 스티어링 브라켓트(10)의 상부판(11)과 하부판(12)의 전방과 후방에 절결부(13)를 형성하고 용접부위를 증가시켜 고유진동수를 높임으로써 차량의 공회전시에 스티어링 시스템의 진동을 야기하는 문제를 해결한 것으로, 본 고안에 의하면 스티어링 브라켓트(10)의 중량을 줄여 비용을 절감할 수 있게 됨은 물론 차량의 진동 성능을 개선할 수 있게 되어 차량 품질에 대한 불만을 줄일 수 있게 되며, 운전자에게 차량 성능에 대한 신뢰감을 줄 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 스티어링 칼럼(1)과 카울 브라켓트(2)를 카울 크로스 멤버(3)에 연결하는 것에 있어서, 카울 크로스 멤버(3)의 상부와 하부에 설치되는 상부판(11)과 하부판(12)의 전방과 후방에 절결부(13)를 형성하여 용접면적을 증가시킴으로써 스티어링 시스템의 고유진동수를 높일 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 브라켓트.
2. 제 1항에 있어서, 상부판(11) 또는 하부판(12)에 적어도 한 개이상의 절결공(14)을 추가적으로 형성한 것을 특징으로 하는 자동차의 스티어링 브라켓트.