KR100339226B1 - 자동차의 서스펜션 서브 프레임장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 서스펜션 서브 프레임장치에 관한 것으로, 자동차의 서스펜션 서브 프레임장치에서 로어아암이 장착되는 서브 프레임을 파이프와 같은 중공형상의 봉상물을 이용하여 제작하도록 함으로써, 불필요한 소재의 낭비를 배제함과 더불어 이에 따른 제조비용의 저감 및 제작공정의 단순화로 인해 생산성을 향상을 도모할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 차륜(10)을 지지하는 휠캐리어(11)가 장착되는 로어아암(12)을 차체측으로 연결시키는 서브 프레임(14)이, 중공형상의 봉상물이면서 차체의 횡방향으로 배치되는 제1봉상부재(20)와, 이 제1봉상부재(20)와 함께 중공형상의 봉상물로 이루어지면서 차체의 횡방향으로 배치되어 상기 제1봉상부재(20)와 양측 선단부위가 각각 서로 교차되게 결합되는 제2봉상부재(30) 및, 상기 제1봉상부재(20)와 상기 제2봉상부재(30)의 양측 가장자리부위 사이에 각각 결합된 안착브라켓트(40)를 포함하여 이루어지되, 상기 제1봉상부재(20)는 양측 선단부위에 차체 프레임과의 결합을 위한 부싱부재(22a)를 갖춘 제1절곡선단부(22)를 구비하고, 상기 제2봉상부재(30)는 양측 선단부위에 로어아암(12)의 전방측 연결부위(12a)와의 결합을 위한 제2절곡선단부(32)를 구비하며, 상기 안착브라켓트(40)는 일측 선단부위에 상기 로어아암(12)의 후방측 연결부위(12b)와의 결합을 위한 결합부(42)와, 차체 프레임과의 결합을 위한 안착부(44)를 일체로 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 서스펜션 서브 프레임장치{suspension sub-frame system for automotive vehicle}

본 발명은 자동차의 서스펜션 서브 프레임장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서스펜션장치의 로어아암이 장착되는 서브 프레임을 봉상물 형태의 원재료를 이용하여 제작함으로써 제작공정의 단순화와 더불어 부품의 중량저감 및 제조비용을 절감할 수 있도록 하는 자동차의 서스펜션 서브 프레임장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 있어서 서스펜션장치는 차체와 차륜 사이에 설치되는 것으로, 주행중 노면으로부터 차륜을 거쳐 차체로 전달되는 충격을 완충시켜 승차감을 향상시키거나, 주행중 차체와 차륜 사이의 구조적인 강성을 보장하여 안정된 주행을 보장하도록 하는 것이다.

즉, 상기와 같은 기능을 수행하는 서스펜션에서 자동차의 전륜측에 설치되는 서스펜션장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 좌/우측의 차륜(10)을 각각 지지하는 휠캐리어(11)와, 이 휠캐리어(11)의 하단부를 회동가능하게 지지함과 더불어 이를 차체측에 고정시키는 로어아암(12)과, 상기 휠캐리어(11)의 상측과 차체 사이에 설치되어 주행중 상기 차륜(10)을 통해 전달되는 충격 및 진동을 완화시키는 스트럿 조립체(13) 및, 상기 로어아암(12)의 일측을 회동가능하게 지지하도록 차체의 전방부위에 횡방향으로 길게 배치되는 서브 프레임(14) 등을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 서브 프레임(14)은 양측 선단부위가 차체의 길이방향을 따라 전/후방으로 소정의 구간에 걸쳐 연장된 형상을 이루고서, 이 연장된 부위(15,15')에 상기 로어아암(12)의 전/후방부위가 각각 수평 내지 수직형의 부싱부재(16)를 매개로 회동가능하게 지지된다.

또한, 상기 서브 프레임(14)은 이의 양측 선단부위의 연장된 부위(15,15')에서 각각 전방으로 길게 연장됨(도시안됨)과 더불어 중앙에 빈 공간을 형성하여 대략 "井"자 형태를 띠는 부재를 이루면서, 이에 엔진과 변속기 등의 엔진룸내에 탑재되는 각종 파워 트레인 계통의 여러 부품들을 지지하게 된다.

도면중 미설명부호 17은 상기 좌/우측의 로어아암(12)과 서브 프레임(14) 사이에 설치된 스테빌라이져 바아이다.

그런데, 상기와 같이 휠캐리어(11)를 지지하는 로어아암(12)을 장착함과 더불어 양측 선단부위가 차체의 전방으로 연장되도록 형성되는 상기 서브 프레임(14)은 철판과 같은 원재료를 프레스성형으로 각각 상하의 두 종류의 부재로서 소정의 형상을 이루도록 1차 제작한 다음, 이 1차 제작된 상하의 두 부재의 가장자리부위를 각각 접합시키는 2차 제작을 시행하여 내부에 빈 공간부를 형성하는 중공형상의 부재로 이루어지는 데, 이때 상기 서브 프레임(14)의 제작을 위한 원재료를 프레스성형으로 성형할 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이, 소정 규격으로 제조된 원재료의 양측 중간부위(14')가 절단되어 폐기되므로 인해 불필요한 소재의 낭비가 초래되는 단점이 있었다.

아울러, 상기와 같이 제조되는 서브 프레임(14)을 서스펜션장치에 채택할 경우에는 원재료의 폐기되는 부분 만큼의 제조비용이 상승하게 되는 단점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 자동차의 서스펜션 서브 프레임장치에서 로어아암이 장착되는 서브 프레임을 파이프와 같은 중공형상의 봉상물을 이용하여 제작하도록 함으로써, 불필요한 소재의 낭비를 배제함과 더불어 이에 따른 제조비용의 저감 및 제작공정의 단순화로 인해 생산성을 향상을 도모할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중공형상의 봉상물이면서 차체의 횡방향으로 배치되는 제1봉상부재와, 이 제1봉상부재와 함께 중공형상의 봉상물로 이루어지면서 차체의 횡방향으로 배치되어 상기 제1봉상부재와 양측 선단부위가 각각 서로 교차되게 결합되는 제2봉상부재 및, 상기 제1봉상부재와 상기 제2봉상부재의 양측 가장자리부위 사이에 각각 결합된 안착브라켓트를 포함하여 이루어지되, 상기 제1봉상부재는 양측 선단부위에 차체 프레임과의 결합을 위한 부싱부재를 갖춘 제1절곡선단부를 구비하고, 상기 제2봉상부재는 양측 선단부위에 로어아암의 전방측 연결부위와의 결합을 위한 제2절곡선단부를 구비하며, 상기 안착브라켓트는 일측 선단부위에 상기 로어아암의 후방측 연결부위와의 결합을 위한 결합부와, 차체 프레임과의 결합을 위한 안착부를 일체로 구비한 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 자동차의 서스펜션 서브 프레임장치를 도시한 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 서브 프레임의 제조시 원재료의 손실부분을 설명하기 위한 서브 프레임의 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 자동차의 서스펜션 서브 프레임장치를 도시한 사시도.

도 4는 도 3에 도시된 서스펜션 서브 프레임장치를 도시한 평면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-차륜 11-휠캐리어

12-로어아암 13-스트럿 조립체

14-서브 프레임

20-제1봉상부재 22-제1절곡선단부

30-제2봉상부재 32-제2절곡선단부

40-안착브라켓트 42-결합부

44-안착부

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 자동차의 서스펜션 서브 프레임장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 서스펜션 서브 프레임장치를 도시한 평면도인 바, 본발명의 실시예에 대한 상세한 기술을 위해 종래 자동차의 서스펜션 서브 프레임장치를 도시한 도 1에서와 대응되는 부위에는 동일한 참조부호를 병기하기로 하면서 도 3 내지 도 4에 각각 도시되지 않은 서스펜션 서브 프레임장치의 주요 구성요소에 대한 참조부호는 도 1을 참고로 하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 자동차의 서스펜션 서브 프레임장치는 중공형상의 봉상물로 이루어지면서 차체의 횡방향을 따라 길게 배치되는 제1봉상부재(20)와, 이 제1봉상부재(20)와 함께 중공형상의 봉상물로 이루어지면서 차체의 횡방향을 따라 길게 배치되어 상기 제1봉상부재(20)와 양측 선단부위가 각각 서로 교차되도록 배치되어 결합되는 제2봉상부재(30)로 이루어진다.

여기서, 상기 제1봉상부재(20)는 양측 선단부위에 다소 상방향으로 절곡되어 각각 차체 프레임(도시안됨)과의 결합을 위한 부싱부재(22a)를 갖춘 제1절곡선단부(22)를 구비하고, 상기 제2봉상부재(30)는 양측 선단부위에 각각 로어아암(12)의 전방측 연결부위(12a)를 지지하기 위해 전방으로 절곡된 제2절곡선단부(32)를 형성하는 데, 이 제2절곡선단부(32)상에는 상기 로어아암(12)의 전방측 연결부위(12a)와 부싱부재(12aa)를 매개로 나사체결되어 결합되기 위한 한 쌍의 브라켓트(32a)가 외측으로 돌출되도록 접합되어 있다.

그리고, 상기 제1봉상부재(20)의 양측 가장자리부위와 상기 제2봉상부재(30)의 양측 가장자리부위 사이에는 안착브라켓트(40)가 결합되어 있는 데, 이 안착브라켓트(40)는 각각 상하로 이격되어 상기 제1봉상부재(20)와 상기 제2봉상부재(30)의 감싸면서 결합되고, 이 안착브라켓트(40)의 일측 선단부위에는 상기로어아암(12)의 후방측 연결부위(12b)와 부싱부재(12bb)를 매개로 결합되기 위한 결합부(42)와, 차체 프레임(도시안됨)과의 결합을 위한 안착부(44)가 일체로 연장되게 형성되어 있다.

또한, 상기 제1봉상부재(20)와 제2봉상부재(30) 사이의 중간부위에는 조향장치의 조향기어박스(도시안됨)가 위치될 수 있도록 공간부(S)를 형성하게 된다.

한편, 상기와 같이 제1봉상부재(20)와 제2봉상부재(30) 및 안착브라켓트(40)가 각각 결합되어 전방 서스펜션장치가 구성되면, 상기 제2봉상부재(30)의 제2절곡선단부(32)에 결합된 브라켓트(32a)와, 상기 안착브라켓트(40)의 결합부(42) 사이에 상기 로어아암(12)의 전방측 연결부위(12a)와 후방측 연결부위(12b)가 각각 부싱부재(12aa,12bb)를 매개로 결합되고, 상기 로어아암(12)의 외측 선단부인 차륜측 연결부위(12c)에는 볼조인트(12cc)를 매개로 휠캐리어(11)가 회동가능하게 결합되며, 이 휠캐리어(11)상에 차륜(10)과 스트럿 조립체(13)가 각각 순차적으로 조립된다.

따라서, 상기와 같이 서스펜션 서브 프레임장치가 구성되면, 먼저 제작시 종래와 같은 원재료의 불필요한 낭비를 배제할 수 있음과 더불어, 원재료의 소모량을 줄임으로써, 제조비용이 저감되어진다.

그리고, 상기 서스펜션 서브 프레임장치를 구성하는 제1봉상부재(20)와 제2봉상부재(30)는 각각 소정의 형태로 절곡한 다음 접합하면 되므로, 제조공정이 단순화될 수 있게 되고, 이로 인해 생산성의 향상과 제조공정의 단축을 도모할 수 있게 된다.

또한, 상기 서스펜션 서브 프레임장치를 구성하는 제1봉상부재(20)와 제2봉상부재(30) 사이의 빈공간으로 조향장치의 조향기어박스가 위치될 수 있으므로, 상기 조향기어박스의 장착위치의 하향설정에 따른 차체의 사이드멤버의 단면을 증대시킬 수 있어, 충돌시 차체의 구조적인 강성의 향상에 따른 변형의 축소와 이로 인한 탑승객의 안전을 도모할 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 파이프와 같은 봉상물의 제1봉상부재(20)와 제2봉상부재(30)를 매개로 서스펜션 서브 프레임장치의 제작이 이루어지면, 상기 제1봉상부재(20)와 제2봉상부재(30)가 지닌 부재의 특성으로 인해 주행중 발생되는 차체의 롤링을 억제시킬 수 있으므로, 종래 서스펜션장치에서와 같이 주행중 발생되는 롤링의 저감을 위한 스테빌라이져 바아와 같은 별도의 부품이 필요하지 않게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 서스펜션 서브 프레임장치에 의하면, 차륜(10)과 휠캐리어(11) 및 로어아암(12)을 각각 차체측에 지지하는 서스펜션 서브 프레임장치가 봉상물형태의 부재를 매개로 제조됨에 따라, 상기 서스펜션 서브 프레임장치의 전체 중량을 저감시킴과 더불어 제조시 불필요한 소재의 낭비를 방지하면서 이에 따른 제조비용의 절감을 도모할 수 있는 효과가 있게 되는 것이다.

Claims (3)

1. 중공형상의 봉상물이면서 차체의 횡방향으로 배치되는 제1봉상부재(20)와, 이 제1봉상부재(20)와 함께 중공형상의 봉상물로 이루어지면서 차체의 횡방향으로 배치되어 상기 제1봉상부재(20)와 양측 선단부위가 각각 서로 교차되게 결합되는 제2봉상부재(30) 및, 상기 제1봉상부재(20)와 상기 제2봉상부재(30)의 양측 가장자리부위 사이에 각각 결합된 안착브라켓트(40)를 포함하여 이루어지되,

   상기 제1봉상부재(20)는 양측 선단부위에 차체 프레임과의 결합을 위한 부싱부재(22a)를 갖춘 제1절곡선단부(22)를 구비하고,

   상기 제2봉상부재(30)는 양측 선단부위에 로어아암(12)의 전방측 연결부위(12a)와의 결합을 위한 제2절곡선단부(32)를 구비하며,

   상기 안착브라켓트(40)는 일측 선단부위에 상기 로어아암(12)의 후방측 연결부위(12b)와의 결합을 위한 결합부(42)와, 차체 프레임과의 결합을 위한 안착부(44)를 일체로 구비한 것을 특징으로 하는 자동차의 서스펜션 서브 프레임장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제2봉상부재(30)의 제2절곡선단부(32)에는 상기 로어아암(12)의 전방측 연결부위(12a)와 부싱부재(12aa)를 매개로 나사체결되기 위해 외측으로 돌출된 한 쌍의 브라켓트(32a)가 접합된 것을 특징으로 하는 자동차의 서스펜션 서브 프레임장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1봉상부재(20)와 제2봉상부재(30) 사이의 중간부위는 조향기어박스가 위치될 수 있는 공간부(S)를 형성하도록 상호 소정의 거리를 두고 이격된 것을 특징으로 하는 자동차의 서스펜션 서브 프레임장치.