KR100422858B1

KR100422858B1 - Reinforcement of suspension strut tower for vehicle

Info

Publication number: KR100422858B1
Application number: KR10-2001-0014915A
Authority: KR
Inventors: 김용대
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2004-03-12
Also published as: KR20020074858A

Abstract

본 발명은 자동차의 서스펜션 각종 부품을 지지하는 스트러트 타워(strut tower)의 강성을 높을 수 있도록 하는 자동차의 서스펜션 스트러트 타워 보강구조에 관한 것으로, 종래의 스트러트 타워(10')는 그 하단부의 응력집중으로 인한 파손(인장으로 인한 뜯겨지는 현상)을 막기 위해 하단부를 길게 내고 굽혀 사이드멤버(20')의 하단까지 용접하는 이른바 4면 용접을 시행하였기 때문에 제작과 조립이 크게 번거롭게 됨은 물론 재료의 낭비가 심하게 되는 문제가 있었던 바, 스트러트 타워(10)의 내부 일측에 설치되는 내부 브라켓트(11)의 취부기울기(θ)를 상한20°하한15°내외로 하여 단면계수를 확대시키는 한편, 사이드멤버(20)가 설치되는 절결부(12)의 내측 하단부에 연장부(13)를 형성하고, 절결부(12)의 내측과 상부측, 그리고 외측에 각각 3개의 용접면(12a)(12b)(12c)을 마련하며, 스트러트 타워(10)의 외주면에 적어도 한 개이상의 경감구멍(14)을 형성한 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 종래 구조의 수직력에 약한 단점을 보다 적은 재료를 통해 보완할 수 있게 되며, 오히려 강성을 크게 증대시킬 수 있게 되므로 스트러트 타워(10)의 중량절감을 위한 경감구멍(15)을 형성할 수 있게 되고 스트러트 타워(10) 하단부를 짧게 할 수 있게 되어 재료를 절감할 수 있게 되어 재료비용 및 원가를 크게 절감할 수 있게 됨은 물론 스트러트 타워(10)의 경량화에 크게 기여할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.The present invention relates to a suspension strut tower reinforcement structure of a vehicle to increase the rigidity of a strut tower supporting various parts of the suspension of a vehicle, and the conventional strut tower 10 'is a stress concentration at a lower end thereof. In order to prevent damage caused by tearing, the so-called four-sided welding, which extends the lower end and bends and welds to the lower end of the side member 20 ', has been performed, which makes manufacturing and assembly much more cumbersome and wastes material. As a result, there was a problem that the cross section coefficient was enlarged while the mounting slope θ of the inner bracket 11 installed on the inner side of the strut tower 10 was within the upper limit of 20 ° and the lower limit of 15 °, while the side member 20 was increased. The extension part 13 is formed in the inner lower end part of the cutout part 12 with which it is provided, and each of three welding surfaces 12a and 12b in the inside, upper side, and outer side of the cutout part 12 is provided. 12c, and at least one reducing hole 14 is formed on the outer circumferential surface of the strut tower 10 to compensate for weak points in the vertical force of the conventional structure with less material. Since it is possible to increase the rigidity, rather, it is possible to form a reducing hole 15 for reducing the weight of the strut tower 10, and to shorten the lower end of the strut tower 10 to save material. It is possible to greatly reduce the material cost and cost, as well as to contribute to the weight reduction of the strut tower 10 can be obtained such an effect.

Description

Reinforcement of suspension strut tower for vehicle

본 발명은 자동차의 서스펜션 각종 부품을 지지하는 스트러트 타워(strut tower)의 강성을 높을 수 있도록 하는 자동차의 서스펜션 스트러트 타워 보강구조에 관한 것으로, 더 자세하게는 내부 브라켓트의 취부기울기를 감소시켜 단면계수를 확대시킴과 동시에 하단에 연장부를 형성하고 3면용접을 실시함으로써 서스펜션 스프링 및 댐핑력에 의한 모멘트에 보다 잘 견디도록 한 것에 관한 것이다.The present invention relates to a suspension strut tower reinforcement structure of a vehicle to increase the rigidity of a strut tower supporting various parts of the suspension of the vehicle, and more particularly, to reduce the mounting slope of the inner bracket to enlarge the cross-sectional coefficient. Simultaneously, the extension part is formed at the bottom and three-side welding is performed to better withstand the moment caused by the suspension spring and the damping force.

본 발명이 관계하는 스트러트 타워(strut tower)는 자동차의 바퀴 상부에 설치되는 서스펜션의 댐퍼 및 스프링 등의 각종 부품을 지지하는 것으로, 종래의 스트러트 타워는 과다한 수직 하중이 가해지는 경우에 발생되는 스트러트 타워의 하단부 파손을 방지하게 위하여 도 1과 같이 하단부를 길게 늘여 사이드멤버(20')를 감싸 안는 방법을 취하였다.The strut tower according to the present invention supports various parts such as a damper and a spring of a suspension installed on an upper part of a wheel of an automobile, and the conventional strut tower is a strut tower generated when an excessive vertical load is applied. In order to prevent the lower end of the elongated lower end as shown in Figure 1 was taken a method of wrapping the side member (20 ').

그러나 상기 종래의 스트러트 타워 보강구조는 조립상 및 제작상에 많은 문제가 있을 뿐 아니라 스트러트 타워(10')의 하단부 파손을 막기 위해 사이드멤버(20')를 감싸 안는 구조이기 때문에 재료가 낭비되는 문제가 있었다.However, the conventional strut tower reinforcement structure has many problems in assembly and fabrication, as well as the side member 20 'to prevent damage to the lower end of the strut tower 10'. there was.

즉, 종래의 스트러트 타워(10')는 그 하단부의 응력집중으로 인한 파손(인장으로 인한 뜯겨지는 현상)을 막기 위해 도 2와 같이 하단부를 길게 내고 굽혀 사이드멤버(20')의 하단까지 용접하는 이른바 4면 용접을 시행하였기 때문에 제작과 조립이 크게 번거롭게 됨은 물론 재료의 낭비가 심하게 되는 문제가 있었다.That is, the conventional strut tower 10 'is bent and extended to the lower end of the side member 20' to prevent the breakage caused by the stress concentration at the lower end of the lower part as shown in FIG. Since so-called four-side welding was performed, there was a problem in that manufacturing and assembly were greatly troubled and waste of materials was severe.

본 발명은 상기 종래의 실정을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 서스펜션 수직력에 대한 강성과 내구성을 향상시킬 수 있도록 함은 물론 제작 및 조립을 보다 간편하게 할 수 있도록 하고 재료 및 원가를 절감할 수 있도록 하는 자동차의 서스펜션 스트러트 타워 보강구조를 제공하는 데에 있는 것이다.The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional situation, the purpose of which is to improve the rigidity and durability of the suspension vertical force, as well as to simplify the manufacturing and assembly, and to reduce the material and cost It is to provide the suspension strut tower reinforcement structure of the automobile.

도 1은 종래 구조의 측면도1 is a side view of a conventional structure

도 2는 종래 구조의 개략 측면도2 is a schematic side view of a conventional structure

도 3은 본 발명의 한 실시예의 측면도3 is a side view of one embodiment of the present invention

도 4는 동 실시예의 평면도4 is a plan view of the embodiment;

도 5는 동 실시예의 정면도5 is a front view of the embodiment;

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 스트러트 타워 11 : 내부 브라켓트10: strut tower 11: inner bracket

12 : 절결부 12a, 12b, 12c : 용접면12: notch 12a, 12b, 12c: welding surface

13 : 연장부 14 : 경감구멍13 extension part 14 relief hole

15 : 댐퍼구멍 20 : 사이드멤버15: damper hole 20: side member

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 내부 브라켓트의 취부기울기를 조정하여 상단부로 최대한 올림으로써 수직력에 의한 굽힘 저항치인 단면계수를 확대시키는 동시에 하단부에 연장부를 형성하여 사이드멤버를 감싸안는 방식을 버리고 하단부의 굴곡면을 조정하여 스트러트 타워 상단부에 작용하는 서스펜션 스프링 및 댐핑력에 의한 모멘트에 견디도록 한 것 등을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.In order to achieve the above object, the mounting bracket of the inner bracket is adjusted to be raised to the upper end to maximize the cross-sectional coefficient of bending resistance due to the vertical force, and at the same time, an extension is formed at the lower end to cover the side member, and the bottom part is discarded. By adjusting the bending surface of the strut tower is characterized in that the suspension spring acting on the upper end and the moment due to the damping force, and the like, the following detailed description based on the accompanying technical details as follows.

즉, 도 3에서 도 5까지에는 본 발명의 한 실시예가 도시되어 있는 바, 본 발명은 스트러트 타워(10)의 내부 일측에 설치되는 내부 브라켓트(11)의 취부기울기(θ)를 현가계와 간섭이 일어나지 않는 범위한에서 최대한 올려붙여 단면계수를 확대시키는 한편, 사이드멤버(20)가 설치되는 절결부(12)의 내측 하단부에 연장부(13)를 형성하고, 절결부(12)의 내측과 상부측, 그리고 외측에 각각 3개의 용접면(12a)(12b)(12c)을 마련하며, 스트러트 타워(10)의 외주면에 적어도 한 개이상의 경감구멍(14)을 형성하여서 되는 것이다.That is, one embodiment of the present invention is shown in FIGS. 3 to 5, and the present invention interferes with the mounting slope θ of the inner bracket 11 installed on one side of the strut tower 10. While extending the cross-sectional coefficient to the maximum in the range that does not occur, the extension portion 13 is formed at the inner lower end of the cutout portion 12 in which the side member 20 is installed, and the inner side of the cutout portion 12 is formed. Three welding surfaces 12a, 12b, 12c are provided on the upper side and the outer side, respectively, and at least one reducing hole 14 is formed in the outer peripheral surface of the strut tower 10. FIG.

도면부호중 미설명부호 15는 댐퍼구멍이다.Reference numeral 15 in the drawing denotes a damper hole.

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서 굽힘에 저항하는 단면을 확대하게 되면 스트러트 타워(10)가 젖혀지는 경향을 억제할 수 있게 되는 바, 일반적으로 단면계수(I)=(b*h^∧3/12)∝ area(=b*h) (b=폭, h=높이)의 비율을 갖게되므로 상기 단면계수는 넓이와 비례하고, 응력 δ=Mc/I (M=모멘트, C:오프셋)의 비율을 갖게 되므로 단면계수에 반비례하며, 변형량도 단면계수에 반비례하므로 본 발명과 같이 내부 브라켓트(11)의 취부기울기(θ)를 최대한 감소시켜 단면계수를 확대하게 되면 스트러트 타워(10)의 강성을 향상시킬 수 있게 된다.In the present invention configured as described above, when the cross section which resists bending is enlarged, it is possible to suppress the tendency of the strut tower 10 to be flipped, and in general, the section modulus (I) = (b * h ^∧ 3/12 ∝ area (= b * h) (b = width, h = height), so that the cross-sectional coefficient is proportional to the area, and the ratio of stress δ = Mc / I (M = moment, C: offset) Since it is inversely proportional to the cross-sectional coefficient, the deformation amount is also inversely proportional to the cross-sectional coefficient, so as to reduce the mounting slope (θ) of the inner bracket 11 as much as possible by increasing the cross-sectional coefficient to improve the rigidity of the strut tower (10) It becomes possible.

또한 본 발명에 있어서 내부 브라켓트(11)의 양 옆면을 리브형식으로 꺽어올리게 되면 내부용접면을 연속적으로 형성할 수 있게 되고, 리브를 통한 꺽임 각도가 보다 작아져 굽힘에 저항하는 단면계수가 확대되어 강성의 향상을 도모할 수 있게 된다.In addition, in the present invention, when both sides of the inner bracket 11 are bent in the form of ribs, the inner welding surface can be continuously formed, and the angle of bending through the ribs becomes smaller, thereby increasing the cross-sectional coefficient of resistance to bending. It is possible to improve the rigidity.

아울러 본 발명에서와 같이 스트러트 타워(10) 하단부에 연장부(13)를 형성하게 되면 용접지지 부위가 넓어지게 되므로 용접부위에 작용하는 하중을 분산시킬 수 있게 되며, 사이드멤버(20)에 용접할 때에 3면용접을 시행하게 되면 조립성을 크게 개선할 수 있게 된다.In addition, when the extension portion 13 is formed at the lower end of the strut tower 10 as in the present invention, the welding support portion is widened, so that the load acting on the welding portion can be distributed, and when welding to the side member 20 Conducting three-side welding can greatly improve the assembly.

또한 본 발명에 있어서 스트러트 타워(10)의 하단부가 내부 브라켓트(11)에 홑 용접되는 것보다는 내부 브라켓트(11)의 하단부를 말아올려 스트러트 타워(10)의 내부에서 한번 더 용접하게 되면 지지 용접부위를 넓힐 수 있게 되고, 스트러트 타워(10)의 하단부가 사이드멤버(20)와 일차적으로 용접되는 동시에 내부 브라켓트(11)에도 한번 더 용접되므로 강성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.In addition, in the present invention, when the lower end of the strut tower 10 is welded once more in the interior of the strut tower 10 by rolling up the lower end of the inner bracket 11 rather than being welded to the inner bracket 11 in a single piece, the support welding portion It is possible to widen, since the lower end of the strut tower 10 is primarily welded to the side member 20 and also welded to the inner bracket 11 once more, the rigidity can be further improved.

이상에서와 같이 본 발명은 내부 브라켓트(11)의 취부기울기(θ)를 조정하여 수직력에 대한 굽힘 저항치를 향상시키고, 사이드멤버(20)에 대한 3점용접을 실시하여 조립성을 개선할 수 있게 한 것으로, 본 발명에 의하면 종래 구조의 수직력에 약한 단점을 보다 적은 재료를 통해 보완할 수 있게 되며, 오히려 강성을 크게 증대시킬 수 있게 되므로 스트러트 타워(10)의 중량절감을 위한 경감구멍(14)을 형성할 수 있게 되고 스트러트 타워(10) 하단부를 짧게 할 수 있게 되어 재료를 절감할 수 있게 되어 재료비용 및 원가를 크게 절감할 수 있게 됨은 물론 스트러트 타워(10)의 경량화에 크게 기여할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.As described above, the present invention adjusts the mounting slope θ of the inner bracket 11 to improve the bending resistance against the vertical force, and to perform the three-point welding on the side member 20 to improve the assemblability. In one embodiment, according to the present invention, the weak point of the vertical force of the conventional structure can be compensated for by using less material, and rather, the rigidity can be greatly increased, thereby reducing the weight of the strut tower 10. It is possible to form and to shorten the lower portion of the strut tower 10 to save material can be greatly reduced material costs and costs, as well as contribute significantly to the weight reduction of the strut tower (10) And the like can be obtained.

Claims

While the mounting slope θ of the inner bracket 11 installed on one side of the strut tower 10 is raised as far as possible without causing interference with the suspension system, the section coefficient 20 is expanded while the side member 20 is installed. The extension part 13 is formed in the inner lower end of the cutout part 12 to be cut, and three welding surfaces 12a, 12b and 12c are provided on the inner side, the upper side, and the outer side of the cutout part 12, respectively. Suspension strut tower reinforcement structure for a vehicle, characterized in that at least one reducing hole (14) is formed on the outer circumferential surface of the strut tower (10).