KR20210148695A - 경량 카울 크로스바 - Google Patents

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KR20210148695A
KR20210148695A KR1020200065895A KR20200065895A KR20210148695A KR 20210148695 A KR20210148695 A KR 20210148695A KR 1020200065895 A KR1020200065895 A KR 1020200065895A KR 20200065895 A KR20200065895 A KR 20200065895A KR 20210148695 A KR20210148695 A KR 20210148695A
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한인수
김희석
김일상
장경훈
정익진
김진년
김병욱
박상현
이욱희
정용우
유영진
최익근
조용찬
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
(주)엘엑스하우시스
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Abstract

본 발명은 경량 카울 크로스바에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 경량 카울 크로스바는 차체의 일측에 배치된 사이드프레임에 위치하는 제 1카울 크로스빔, 상기 제 1카울 크로스빔과 적어도 일부가 중첩되도록 체결되고, 차체의 타측에 배치된 사이드프레임에 고정되는 제 2카울 크로스빔, 상기 제 2카울 크로스빔에 위치하고, 차량 차체에 지지되도록 구성되는 서포트레그 및 상기 제 1카울 크로스빔과 제 2카울 크로스빔이 중첩되는 영역에 위치하는 인발 블록부를 포함한다.

Description

경량 카울 크로스바{Light Weight Cowl cross bar for vehicle}
본 발명은 경량 카울 크로스바 어셈블리에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 프라스틱 소재로 구성되는 카울 크로스바를 제공하는바, 중량을 줄이고 충분한 강성을 확보하기 위한 결합관계를 포함하는 플라스틱 소재의 경량 카울 크로스바에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 차체는 양측에 배치된 사이드프레임과, 사이드프레임을 횡으로 연결하는 수 개의 크로스 빔으로 이루어져 있다.
이 중에서 카울 크로스빔은 카울 패널 후방의 차실 측에 가로방향으로 설치되어 차체 전방에 강성을 부여하는 구조물이다. 카울 크로스빔은 스티어링 칼럼을 지지하며, 스티어링 칼럼으로부터 전달되는 엔진 진동을 충분히 흡수할 수 있는 강성을 갖는 구조로 설계된다.
카울 크로스빔의 중앙부 하측에는 카울 크로스빔을 지지하는 한 쌍의 서포트레그(support leg)가 결합한다. 서포트레그는 스티어링 장치로부터의 진동을 차체 하부로 분산시키는 역할을 한다. 서포트레그에는 서포트레그의 가로방향 강성을 증대하기 위한 연결바가 설치된다.
카울 크로스빔의 양측에는 사이드프레임에 결합하기 위한 측면체결부이 설치된다.
또한, 카울 크로스빔에는 계기판, 에어 컨디셔닝 덕트, 음향장치, 퓨즈 박스, 에어백 등을 설치하기 위한 각종 브라켓들이 설치된다.
카울 크로스빔에 결합하는 서포트레그, 측면체결부 및 각종 브라켓들은 프레스, 압출, 주조 등에 의해서 각각 생산된 후 용접을 통해서 카울 크로스빔에 결합한다.
다만, 자율주행 차량의 공급에 의거 차량의 전방 슬림 칵핏의 형상에 따라 카울 크로스바의 구조 변경이 요구되며, 또한, 종래 내연기관 차량의 경우, 알루미늄 카울 크로스바의 구성에 의해 중량이 증대되어 차량의 연비가 나빠지는 문제점이 존재하였다.
특허문헌1: 대한민국 공개특허 10-2006-005787호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 경량 플라스틱으로 구성되고 안정적 강성을 제공할 수 있는 카울 크로스바를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 플라스틱 물성을 갖는 카울 크로스바를 일체로 성형하여 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다. 또한 본 발명의 목적들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 경량 카울 크로스바는 다음과 같은 구성을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서는 차체의 일측에 배치된 사이드프레임에 위치하는 제 1카울 크로스빔; 상기 제 1카울 크로스빔과 적어도 일부가 중첩되도록 체결되고, 차체의 타측에 배치된 사이드프레임에 고정되는 제 2카울 크로스빔; 상기 제 2카울 크로스빔에 위치하고, 차량 차체에 지지되도록 구성되는 서포트레그; 및 상기 제 1카울 크로스빔과 제 2카울 크로스빔이 중첩되는 영역에 위치하는 인발 블록부;를 포함하는 경량 카울 크로스바를 포함한다.
또한, 상기 사이드프레임과 체결되도록 상기 제 1카울 크로스빔 및 상기 제 2카울 크로스빔에 위치하는 측면체결부;를 더 포함하는 경량 카울 크로스바를 포함한다.
또한, 상기 제 1카울 크로스빔은, 내측에 위치하는 내측파이프; 상기 내측파이프 외면을 따라 형성되는 와인딩층; 및 상기 와인딩층 상면에 위치하는 외측파이프;로 구성되는 경량 카울 크로스바를 포함한다.
또한, 상기 와인딩층은 단일배향섬유 복합소재로 구성되는 경량 카울 크로스바를 포함한다.
또한, 상기 와인딩층은 서로 다른 각도를 갖는 적어도 두 개이상의 단일배향섬유로 구성되는 경량 카울 크로스바를 포함한다.
또한, 상기 제 2카울 크로스빔이 상기 제 1카울 크로스빔과 인접한 일단에는 치차 구조를 포함하고, 상기 제 1카울 크로스빔의 중공축으로 상기 치차 구조가 삽입되어 상기 제 1카울 크로스빔 내측면에 고정되도록 구성되는 경량 카울 크로스바를 포함한다.
또한, 상기 치차 구조는 상기 서포트레그에 위치하는 경량 카울 크로스바를 포함한다.
또한, 상기 제 2카울 크로스빔과 체결되는 상기 서포트레그의 전방에는 중공부;를 포함하는 경량 카울 크로스바를 포함한다.
또한, 상기 제 1카울 크로스빔에 볼트 체결되는 스티어링 칼럼 체결부;를 더 포함하는 경량 카울 크로스바를 포함한다.
또한, 상기 스티어링 칼럼 체결부의 적어도 일부에 위치하는 스틸 브라켓;포함하는 경량 카울 크로스바를 포함한다.
또한, 상기 제 1카울 크로스빔의 외측면의 적어도 일부는 평평한 영역을 포함하는 경량 카울 크로스바를 포함한다.
또한, 상기 인발 블록부 일측에는 충격흡수용 흡수부재;를 더 포함하는 경량 카울 크로스바를 포함한다.
또한, 상기 서포트 레그는, 상기 제 2카울 크로스빔에 체결되는 상단부; 및 상기 상단부에 위치하는 체결홈을 통해 고정되는 하단부;를 포함하는 경량 카울 크로스바를 포함한다.
또한, 상기 체결홈은 상단 체결홈과 하단 체결홈으로 구성되고, 상기 충돌에 의해 하단 체결홈이 선행하여 파단되고, 이후 상단 체결홈이 파단되도록 구성되는 경량 카울 크로스바를 제공한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 플라스틱 소재로 구성되는 카울 크로스바를 제공하는바, 경량의 카울 크로스바를 제공하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 플라스틱 소재로 구성되는 카울 크로스바의 강성을 증대시키기 위해서 다양한 결합관계 및 파이프를 포함하여 충분한 강성 성능을 제공하는 경량 카울 크로스바를 제공하는데 그 효과가 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예로서, 경량 카울 크로스바의 구성도를 도시하고 있다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예로서, 측면체결부의 확대 단면도를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 제 1카울 크로스빔의 단면도를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예로서, 제 1카울 크로스빔의 와인딩층을 형성하는 방법을 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서, 스티어링 칼럼 체결부의 구성도를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예로서, 제 1카울 크로스빔과 제 2카울 크로스빔의 체결관계를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예로서, 인발 블록부의 측단면도를 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예로서, 서포트레그의 구성도를 도시하고 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...빔", "..." 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 또는 하드웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 구성의 명칭을 '제 1', '제 2' 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일한 관계로 차량의 전방을 기준으로 구분한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 카울 크로스바(100)는 폴리프로필렌 및 유리 섬유 (glass fiber: GF)가 조합되어 구성되는 것으로, 적어도 두 개 이상의 금형 틀을 포함하고, 플라스틱 사출 성형을 통해 상기 카울 크로스바(100)는 일체로 구성된다.
더 바람직하게, 본 발명의 제 1카울 크로스빔(110a)은 폴리프로필렌(Polypropylene:PP)로 구성될 수 있으며, 내측파이프(111)로서 폴리아미드를 기반으로, 내습, 내열 내충격성을 보완하기 위한 물성을 포함하는 첨가제를 포함하여 구성될 수 있다.
내측파이프(111) 외측을 감싸는 와인딩층(112)은 폴리프로필렌(Polypropylene:PP)으로 구성되는 단일배향섬유 복합소재로 적어도 두 개 이상의 층을 형성하도록 구성되고, 외측파이프(113)를 통해 감싸지도록 구성된다.
도 1a 에서는 카울 크로스바(100)는 차체의 양측을 횡단하고, 양 끝단이 사이드프레임(300)에 연결되는 카울 크로스빔(110a, 110b)을 포함하고, 상기 카울 크로스빔(110a, 110b)과 사이드프레임(300)과 결합되도록 구성되는 측면체결부(150)를 포함한다.
카울 크로스빔(110a, 110b)의 중앙부에는 차량의 차체에 지지되도록 구성되는 서포트레그(120)를 포함한다. 더 바람직하게, 제 2카울 크로스빔(110b)에 서포트레그(120)가 위치하고, 서포트레그(120)는 제 2카울 크로스빔(110b)과 일체로 제 1카울 크로스빔(110a)과 체결되도록 구성된다. 서포트레그(120)는 차량의 칵핏의 형상에 의해 그 형상이 달라 질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 슬림칵핏을 사용하는 차량에 적용되는 카울 크로스바(100)로서, 카울 크로스빔의 중앙부에 위치하는 서포트레그(120)는 일정한 곡률을 포함하고 차량의 차체에 고정되도록 구성된다. 상기 곡률을 포함하는 서포트레그(120)의 형상은 차량에 적용되는 칵핏 또는 운전석과 조수석의 워크쓰루(walk Through)형상을 포함하는 차량에 적용될 수 있다.
본 발명의 카울 크로스바(100)의 경우, 플라스틱 소재로 일체 사출되어 구성되는바, 제 1카울 크로스빔(110a)과 제 2카울 크로스빔(110b)으로 분할되어 제작되고 제 2카울 크로스빔(110b)이 제 1카울 크로스빔(110a)의 적어도 일부와 중첩되도록 체결되어 고정될 수 있다.
제 1카울 크로스빔(110a)은 내측파이프(111), 와인딩층(112) 및 외측파이프(113)로 구성되고, 내측파이프(111)의 상부에 단일배향섬유 복합소재가 적어도 하나 이상의 층을 형성하도록 구성된다. 외측파이프(113)의 적어도 일부면은 평평한 상태로 구성되는바, 폴리프로필렌(Polypropylene:PP)소재로 구성되는 제 1카울 크로스빔(110a)에 체결되는 측면체결부(150), 스티어링 칼럼 체결부(140)가 볼트 체결되어 고정될 수 있도록 구성된다.
제 1카울 크로스빔(110a)은 차체의 사이드프레임(300)과 체결되도록 측면체결부(150)를 포함한다. 측면체결부(150)는 제 1카울 크로스빔(110a) 일단에 체결되도록 구성되는바, 제 1카울 크로스빔(110a)의 사출시 중공 내측 일단에 형성되는 인서트 캡(200)과 체결되어 고정되도록 구성될 수 있다.
도 1b에는 도 1a의 A영역의 단면도를 도시하고 있는바, 상기 인서트 캡(200)은 측면체결부(150)와 체결되도록 구성된다. 더 바람직하게, 상기 인서트 캡(200)은 제 1카울 크로스빔(110a) 또는/및 제 2카울 크로스빔(110b)의 끝단에 위치하도록 구성되어 각각의 측면체결부(150)와 고정되도록 구성될 수 있다.
제 1카울 크로스빔(110a)의 평평한 면에 체결되는 스티어링 칼럼 체결부(140)를 포함한다. 스티어링 칼럼 체결부(140)는 제 1카울 크로스빔(110a) 상면에 위치하는 평평한 면에 고정되도록 구성되고, 최 외각은 스틸 브라켓(141)으로 구성된다.
제 2카울 크로스빔(110b)은 제 1카울 크로스빔(110a)의 내측파이프(111)의 외경보다 작은 외경을 갖도록 구성되고, 인발 블록부(130)를 기준으로 제 1카울 크로스빔(110a) 내측으로 제 2카울 크로스빔(110b)의 적어도 일부가 인입되어 고정될 수 있도록 구성된다.
더 바람직하게, 제 2카울 크로스빔(110b)의 일단에 위치하는 서포트레그(120)의 적어도 일부는 제 2카울 크로스빔(110b)과 동시에 제 1카울 크로스빔(110a)으로 인입되어 고정될 수 있도록 구성된다.
제 1카울 크로스빔(110a) 내측으로 인입되는 제 2카울 크로스빔(110b)의 일단에는 치차 구조(114)로 구성되고, 제 1카울 크로스빔(110a) 내측으로 삽입될 수 있으며, 더 바람직하게, 서포트레그(120)의 적어도 일부가 제 2카울 크로스빔(110b)의 치차 구조(114)로 형성되어 제 1카울 크로스빔(110a) 내측으로 인입되도록 구성될 수 있다.
서포트레그(120)의 일면에는 중공부(121)를 포함하는바, 차량에 발생하는 충격에 의해 중공부(121)로 탑승자가 접촉되는 경우 상기 중공부(121)에서 충격을 흡수할 수 있도록 구성된다.
더욱이, 서포트레그(120)와 인접하여 위치하는 인발 블록부(130)는 충격을 흡수할 수 있는 흡수부재(131)를 포함하는바, 흡수부재(131)는 폼(Expanded Polypropylene: EPP)으로 구성되어 카울 크로스바(100)로 인가되는 충격을 흡수할 수 있도록 구성된다.
서포트레그(120)는 제 2카울 크로스빔(110b)과 체결되는 상단부(122)와 차체 하면에 체결되는 하단부(123)를 포함하여 구성된다. 하단부(123)는 상단부(122)에 위치하는 적어도 하나 이상의 체결홈(124, 125)을 통해 고정된다.
본 발명의 일 실시예에서 체결홈은 상단 체결홈(124) 및 하단 체결홈(125)으로 구성되고, 상하 방향의 충격에 대응하여 하단 체결홈(125)의 지지강성이 상단 체결홈(124)의 지지강성보다 낮도록 구성된다. 따라서, 카울 크로스바(100) 및 서포트레그(120)로 인가되는 상하 방향의 충격에 대응하여 하단 체결홈(125)이 선행하여 파단되고 이후 상단 체결홈(124)이 파단되어 상단부(122)와 하단부(123)의 체결이 해제되도록 구성된다. 이를 통해 카울 크로스바(100)의 상하 방향으로 인가되는 충격을 흡수하도록 서포트레그(120)가 구성된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 제 1카울 크로스빔(110a)의 단면도를 도시하고 있으며, 도 3은 와인딩층(112)을 형성하는 3개의 복합소재의 제조방법을 도시하고 있다.
제 1카울 크로스빔(110a)은 내측파이프(111), 와인딩층(112) 및 외측파이프(113)가 순차적으로 적층되어 중공형태로 구성된다. 즉, 내측파이프(111)는 중공형태의 원형 단면을 갖도록 구성되고, 내측파이프(111)의 외측에 권취되는 적어도 하나 이상의 단일배향섬유 복합소재로 구성되는 와인딩층(112)을 포함한다. 더 바람직하게 본 발명의 단일배향섬유 복합소재는 열가소성 복합재료(Continuous fiber thermoplastic, CFT)로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 와인딩층(112)은 3개의 복합소재로 구성되는바, 최초 내측파이프(111)를 기준으로 45도의 기울기를 갖도록 제 1복합소재(112a)가 권취된다. 제 1복합소재(112a)는 2겹의 단일배향섬유로 구성될 수 있다. 이후 최초 권취된 제 1복합소재와 90도 각도를 이루도록 제 2복합소재(112b)가 위치하도록 구성되고, 제 2복합소재(112b)는 2겹의 단일배향섬유로 구성된다. 제 3복합소재(112c)는 제 1복합소재(112a)와 동일한 각도를 갖도록 제 2복합소재(112b) 상면에 권취된다. 상기 복합소재는 각각 0.25T의 두께를 갖도록 구성될 수 있다. 본 발명의 또 다른 일 실시예에서는 6개의 복합소재층을 포함하는 와인딩층(112)을 구성할 수 있다.
각각의 복합소재가 권취된 이후에는 권취된 와인딩층(112)의 가열 평탄화 작업을 수행하도록 구성되는바, 더 바람직하게, 적어도 2개의 복합소재가 권취된 이후 가열 평탄화 작업을 수행하도록 구성될 수 있다.
와인딩층(112)이 형성된 이후 외측파이프(113)가 압출되도록 구성되는바, 상기 외측파이프(113)는 폴리프로필렌과 유리섬유의 복합재로 구성될 수 있다. 더 바람직하게, 내측파이프(111)와 외측파이프(113)는 동일한 소재로 구성되어 압출될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 외측파이프(113)의 적어도 일부 영역은 평평한 면을 포함하도록 구성될 수 있으며, 더 바람직하게, 외측파이프(113)의 단면적은 서로 다른 두께의 꼭지점을 갖도록 돌출된 영역을 포함하여 위치할 수 있다. 따라서, 서로 다른 꼭지점 사이에 위치하는 제 1카울 크로스빔(110a)의 평평한 면에 서포트레그(120), 스티어링 칼럼 체결부(140) 및 측면체결부(150) 등이 볼트 체결되도록 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서, 외측파이프(113)에 체결되어 구성되는 스티어링 칼럼 체결부(140)의 구성도를 도시하고 있다.
폴리프로필렌 및 유리섬유로 구성되는 제 1카울 크로스빔(110a)에 인서트 사출을 통해 위치하는 스티어링 칼럼 체결부(140)를 포함할 수 있다. 더욱이, 스티어링 칼럼 체결부(140)는 인서트 사출을 통해 제 1카울 크로스빔(110a)에 고정되도록 외측파이프(113)의 평평한 면과 볼트 체결되어 고정될 수 있다.
더욱이, 스티어링 칼럼 체결부(140)의 상면에는 스틸 브라켓(141)을 포함하여 고정될 수 있는바, 스티어링 칼럼 체결부(140)상의 와이어링 접지의 기능을 수행하고, 충격이 인가되는 경우 충격 흡수 및 파단을 방지하는 기능을 수행하도록 구성된다.
뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에서는 외측파이프(113)에 인서트 사출로 구성될 수 있는 서포트레그(120), 스티어링 칼럼 체결부(140) 및 측면체결부(150) 등에 보강부재로서 스틸 브라켓(141)을 포함할 수 있는바, 이는 충격 흡수 및 파단을 방지하는 기능을 수행하도록 구성된다.
도 5에서는 제 1카울 크로스빔(110a)과 제 2카울 크로스빔(110b)이 체결되는 결합관계를 도시하고 있다.
본 발명의 제 1카울 크로스빔(110a)의 내측파이프(111)로 제 2카울 크로스빔(110b)의 일단이 삽입되어 고정되는바, 제 2카울 크로스빔(110b)의 치차 구조(114)를 포함하고, 상기 치차 구조(114)와 대응되는 고정형상이 제 1카울 크로스빔(110a) 내측벽면을 따라 형성된다.
더 바람직하게, 제 1카울 크로스빔(110a)의 중공축과 동일한 축을 갖도록 제 2카울 크로스빔(110b)이 위치하고, 제 1카울 크로스빔(110a)과 제 2카울 크로스빔(110b)이 중첩되는 제 1카울 크로스빔(110a)의 외측을 감싸도록 구성되는 인발 블록부(130)를 포함한다.
인발 블록부(130)는 알루미늄으로 구성되고, 서포트레그(120)의 적어도 일부, 제 1카울 크로스빔(110a) 및 제 2카울 크로스빔(110b)을 모두 감싸도록 구성된다. 더욱이, 인발 블록부(130)는 서포트레그(120)의 전방에 위치하는 중공부(121)와 실질적으로 대응되는 중공 형상을 포함하도록 구성되는바 압축하중을 흡수할 수 있도록 구성된다.
뿐만 아니라, 인발 블록부(130)의 일측에는 충격흡수용 흡수부재(131)를 더 포함할 수 있어, 중공부(121)와 더불어 카울 크로스바(100)로 인가되는 충격을 흡수하는 역할을 수행한다. 상기와 같은 구성은 도 6의 측단면도에서 도시되고 있다.
도 6에서는 제 1카울 크로스빔(110a)과 제 2카울 크로스빔(110b)은 적어도 일부가 중첩하여 위치하도록 구성된다. 더 바람직하게, 제 2카울 크로스빔(110b)의 치차 구조(114)는 서포트레그(120)의 일부에 구성되고, 상기 서포트레그(120)의 일부는 제 2카울 크로스빔(110b)과 일체로 제 1카울 크로스빔(110a) 내측으로 삽입되어 고정되도록 구성된다.
제 1카울 크로스빔(110a)과 제 2카울 크로스빔(110b)이 중첩되는 영역에 제 1카울 크로스빔(110a)의 외측파이프(113)를 감싸도록 구성되는 인발 블록부(130)를 포함한다. 인발 블록부(130)는 제 1카울 크로스빔(110a), 제 2카울 크로스빔(110b)을 감싸도록 구성되고 제 2카울 크로스빔(110b)에 위치하는 서포트레그(120)의 적어도 일부를 동시에 감싸도록 구성된다.
서포트레그(120)의 일측에는 중공부(121)를 포함하고, 상기 중공부(121)와 대응되는 인발 블록부(130)에 위치하는 중공 형상을 포함할 수 있으며, 인발 블록부(130)의 일측에는 충격이 완충되도록 구성되는 흡수부재(131)를 포함한다.
흡수부재(131)는 인발 블록부(130)와 차량의 내측이 마주하는 일단에 위치할 수 있으며, 중공부(121) 및 충격 흡수를 위해 상기 중공부(121)와 대응되는 중공 형상과 더불어 흡수부재(131)를 통해 차량의 실내에서 인가되는 충격을 흡수하는 기능을 수행한다.
더 바람직하게, 서포트레그(120)의 상단의 적어도 일부를 감싸도록 구성되는 인발 블록부(130)를 제공하고, 인발 블록부(130)와 마주하는 서포트레그(120)의 하단에는 사출 파단부를 포함할 수 있는바, 최초 인가되는 충격은 중공부(121)를 통해 흡수하고, 소정의 충격량 이상이 카울 크로스바(100)로 인가되는 경우 서포트레그(120)의 사출 파단부가 파단되도록 구성된다.
이처럼, 본 발명은 제 1카울 크로스빔(110a) 및 제 2카울 크로스빔(110b)이 마주하는 위치에 인가되는 충격이 흡수될 수 있도록 다수의 충격흡수 구조 및 구성을 포함한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예로서, 서포트레그(120)의 체결구조를 도시하고 있다.
서포트레그(120)는 제 2카울 크로스빔(110b)에 체결되고 타단이 차량의 플로어를 관통하여 차체와 고정되도록 구성된다. 추가로 본 발명의 서포트레그(120)는 상단부(122)와 하단부(123)로 구성되어 고정되도록 구성되는바, 상단부(122)는 인서트 사출에 의해 구성되며 하단부(123)는 상단부(122)의 적어도 일부가 삽입되어 체결홈을 통해 고정되도록 구성된다. 더 바람직하게, 체결홈과 대응되는 위치에 볼트홀이 하단부(123)에 위치하여 하단부(123)는 상단부(122)를 기준으로 높이 방향으로 길이가 가변되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 상단부(122)에 위치하는 상단 체결홈(124)과 하단 체결홈(125)을 포함하도록 구성되는 서포트레그(120)를 제공하고 있으며, 볼트가 상단부(122)의 상단 체결홈(124)과 하단 체결홈(125)을 관통하여 하단부(123)가 상단부(122)에 고정되도록 구성된다.
더욱이, 상단 체결홈(124)과 하단 체결홈(125)은 카울 크로스바(100)의 상하방향의 충격에 의해 하단 체결홈(125)이 선행하여 파단되고 이후 상단 체결홈(124)이 파단되도록 구성된다. 따라서, 카울 크로스바(100)에 인가되는 충격에 의해 서포트레그(120)가 하향이동되어 스티어링 칼럼 체결부(140)의 다이브 현상을 방지할 수 있도록 구성된다.
정리하면, 본 발명의 서포트레그(120)는 상단부(122)를 기준으로 하단부(123)의 길이가 가변되도록 구성되며, 두 개의 체결홈(124, 125)의 파단 강도가 상이하도록 구성되어 서포트레그(120)가 충격에 의해 하향이동되는 것을 방지할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 기술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 기술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100: 카울 크로스바
110a: 제 1카울 크로스빔
111: 내측파이프
112: 와인딩층
113: 외측파이프
110b: 제 2카울 크로스빔
114: 치차 구조
120: 서포트레그
121: 중공부
122: 상단부
123: 하단부
124: 상단 체결홈
125: 하단 체결홈
130: 인발 블록부
131: 흡수부재
140: 스티어링 칼럼 체결부
141: 스틸 브라켓
150: 측면체결부
200: 인서트 캡
300: 사이드프레임

Claims (15)

  1. 차체의 일측에 배치된 사이드프레임에 위치하는 제 1카울 크로스빔;
    상기 제 1카울 크로스빔과 적어도 일부가 중첩되도록 체결되고, 차체의 타측에 배치된 사이드프레임에 고정되는 제 2카울 크로스빔;
    상기 제 2카울 크로스빔에 위치하고, 차량 차체에 지지되도록 구성되는 서포트레그; 및
    상기 제 1카울 크로스빔과 제 2카울 크로스빔이 중첩되는 영역에 위치하는 인발 블록부;를 포함하는 경량 카울 크로스바.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 사이드프레임과 체결되도록 상기 제 1카울 크로스빔 및 상기 제 2카울 크로스빔에 위치하는 측면체결부;를 더 포함하는 경량 카울 크로스바.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1카울 크로스빔은, 내측에 위치하는 내측파이프;
    상기 내측파이프 외면을 따라 형성되는 와인딩층; 및
    상기 와인딩층 상면에 위치하는 외측파이프;로 구성되는 경량 카울 크로스바.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 와인딩층은 단일배향섬유 복합소재로 구성되는 경량 카울 크로스바.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 와인딩층은 서로 다른 각도를 갖는 적어도 두 개이상의 단일배향섬유로 구성되는 경량 카울 크로스바.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2카울 크로스빔이 상기 제 1카울 크로스빔과 인접한 일단에는 치차 구조를 포함하고,
    상기 제 1카울 크로스빔의 중공축으로 상기 치차 구조가 삽입되어 상기 제 1카울 크로스빔 내측면에 고정되도록 구성되는 경량 카울 크로스바.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 치차 구조는 상기 서포트레그에 위치하는 경량 카울 크로스바.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2카울 크로스빔과 체결되는 상기 서포트레그의 전방에는 중공부;를 포함하는 경량 카울 크로스바.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1카울 크로스빔에 볼트 체결되는 스티어링 칼럼 체결부;를 더 포함하는 경량 카울 크로스바.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 스티어링 칼럼 체결부의 적어도 일부에 위치하는 스틸 브라켓;을 포함하는 경량 카울 크로스바.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1카울 크로스빔 및 제 2카울 크로스빔의 외측면의 적어도 일부는 평평한 영역을 포함하는 경량 카울 크로스바.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 인발 블록부 일측에는 충격흡수용 흡수부재;를 더 포함하는 경량 카울 크로스바.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 서포트 레그는,
    상기 제 2카울 크로스빔에 체결되는 상단부; 및
    상기 상단부에 위치하는 체결홈을 통해 고정되는 하단부;를 포함하는 경량 카울 크로스바.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 체결홈은 상단 체결홈과 하단 체결홈으로 구성되고,
    상기 충돌에 의해 하단 체결홈이 선행하여 파단되고, 이후 상단 체결홈이 파단되도록 구성되는 경량 카울 크로스바.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 측면체결부는 제 1카울 크로스빔의 사출시 중공 내측 일단에 형성되는 인서트 캡과 체결되어 고정되도록 구성되는 경량 카울 크로스바.
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