KR100510264B1

KR100510264B1 - 변속기 지지구조

Info

Publication number: KR100510264B1
Application number: KR10-2002-0077497A
Authority: KR
Inventors: 강찬영
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2005-08-26
Also published as: KR20040049663A

Abstract

본 발명에 따른 변속기의 지지구조는 일단은 변속기 브라켓에 부착되고 타단은 프런트 사이드 이너 멤버에 결합되어 변속기를 지지하는 사이드 브라켓과; 일단은 상기 변속기 브라켓의 상측에 부착되고 타단은 상기 프런트 사이드 이너 멤버의 상면에 결합되어 변속기 브라켓를 지지하는 어퍼 브라켓과; 상기 프런트 사이드 이너 멤버 내부에 설치되어 각 브라켓의 결합 강성을 증대시키는 마운팅 레인포스와; 상기 프런트 사이드 이너 멤버에 결합되어 상기 사이드 브라켓의 하부를 지지하는 로워 브라켓과; 상기 마운팅 레인포스에 형성된 홈부를 관통하여 상기 사이드 브라켓에 결합되는 벌크 헤드를 포함하는 변속기 지지구조에 있어서,상기 어퍼 브라켓이 일직선으로 형성되어 상기 변속기 브라켓과 상기 벌크헤드를 일직선 상에 위치됨으로써, 상하 방향의 지지강성이 향상되고, 레인포스의 두께 감소로 원가를 절감할 수 있을 뿐 아니라 전체적인 중량이 감소되는 효과가 있다.

Description

변속기 지지구조{ Transmission mounting }

본 발명은 차체의 프런트 사이드 멤버에 설치되어 변속기를 지지하는 변속기 지지구조에 관한 것으로서, 특히 구조를 개선하여 강성을 증대시킴으로써 레인포스의 두께를 감소시켜 경량화 및 원가 절감의 효과를 얻을 수 있는 변속기 지지구조에 관한 것이다.

일반적으로 변속기 지지구조는 마운팅 브라켓이 장착되는 차체의 프런트 사이드 멤버 내에 다수의 레인포스가 내설된 구조로 되어 있다. 이는 엔진의 아이들 소음 및 도로에 의한 로드 노이즈(road noise)의 개선은 물론 차체 마운팅부의 입력점 강성을 확보하기 위한 것이다. 여기서 상기 마운팅 브라켓이 장착되는 프런트 사이드 멤버는 충돌시 충돌 에너지의 흡수에 있어 가장 중요한 부위인데, 레인포스의 크기가 크고 강할수록 강성은 증대되지만 프런트 사이드 멤버의 변형량이 줄어들게 되어 충돌의 흡수 측면에서는 불리하게 된다. 따라서, 마운팅 브라켓 및 레인포스의 구조는 충돌 흡수와 입력점 강성을 동시에 고려하여 최적화된 설계를 요구하고 있다.

이에 따라 개발된 변속기 지지구조가 벌크 헤드형 지지구조이며, 기존의 단순한 레인포스형 지지구조에 비해 강성이 우수하다.

종래의 벌크 헤드형 변속기 지지구조는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 일단은 변속기 브라켓(10)에 부착되고 타단은 프런트 사이드 이너 멤버(21)에 결합되어 변속기를 지지하는 사이드 브라켓(11)과, 일단은 상기 변속기 브라켓(10)의 상측에 부착되고 타단은 상기 프런트 사이드 이너 멤버(21)의 상면에 결합되어 변속기 브라켓(10)를 지지하는 어퍼 브라켓(13)과, 상기 프런트 사이드 이너 멤버(21)에 설치되어 각 브라켓(11,12,13)의 결합 강성을 증대시키는 마운팅 레인포스(15)와, 상기 마운팅 레인포스(15)를 개재하여 프런트 사이드 이너 멤버(21)에 결합되어 상기 사이드 브라켓(11)의 하부를 지지하는 로워 브라켓(12)과, 상기 사이드 브라켓(11)에 결합되고 상기 마운팅 레인포스(15)에 형성된 홈부에 삽입되는 벌크 헤드(14)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 벌크 헤드(14)는 변속기 브라켓(10)의 중앙에 비해 약간 뒤쪽으로 치우친 위치에 설치되고, 상기 어퍼 브라켓(13)의 멤버 결합부는 변속기 브라켓(10)의 중심을 기준으로 하여 상기 벌크 헤드(14)와 대응되도록 앞쪽으로 치우친 위치에서 프런트 사이드 멤버(21)에 결합되어 있다. 여기서, 상기 변속기는 그 형태를 나타낼 경우 다른 구성 요소의 확인이 곤란하므로 원통 형태의 변속기 브라켓(10) 만을 도시하였다.

상기와 같이 구성된 종래의 변속기 지지구조는 프런트 사이드 이너 멤버(21)의 내측에 마운팅 레인포스(15)를 장착하고, 마운팅 레인포스(15)에 형성된 홈에 벌크 헤드(14)를 삽입한다. 이후, 상기 마운팅 레인포스(15)의 전면에 로워 브라켓(12)을 설치하여 변속기 브라켓(10)의 하단을 지지하도록 하고, 변속기 브라켓(10)가 고정된 사이드 브라켓(11)을 상기 로워 브라켓(12)의 구멍을 통해 상기 벌크 헤드(14)에 결합시킨다. 마지막으로 변속기 브라켓(10)에 일단이 부착된 어퍼 브라켓(13)을 프런트 사이드 이너 멤버(21)에 결합시켜 변속기의 설치를 마무리한다. 물론, 상기 어퍼 브라켓(13)이 상기 프런트 사이드 이너 멤버(21)에 결합될 때 상기 마운팅 레인포스(15) 또한 상기 어퍼 브라켓(13)에 결합된다.

그러나, 상기한 종래의 변속기 지지구조는 벌크 헤드가 프런트 사이드 아우터 멤버에 부착되어 있지 않고 벌크 헤드 및 어퍼 브라켓의 멤버 결합부가 편심된 위치에 설치되어 상하 방향의 강성이 취약한 문제점이 있다.

즉, 벌크 헤드(14)가 도 3에 도시된 바와 같이 프런트 사이드 이너 멤버(21)에 부착된 마운팅 레인 포스(15)에 결합되어 있을 뿐 프런트 사이드 아우터 멤버(22)에 부착되지 않아 지지강성이 약하며, 상기 벌크 헤드(14) 및 어퍼 브라켓(13)의 멤버 결합부가 변속기 브라켓(10)의 중심위치가 아닌 편심 위치에 대응되게 설치되어 상하 방향에 대한 강성이 취약하다.

또한, 기존의 단순 레인포스형 변속기 지지구조에 비해 강성이 어느 정도 개선은 되었으나 취약한 상하 방향의 강성을 보강하기 위한 각종 보강재의 설치로 인해 중량 및 원가 측면의 개선은 미약한 다른 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 마운팅 브라켓의 구조를 일부 개선하여 상하 방향의 강성을 강화함으로써 별도의 보강재를 요구하지 않고 중량 및 원가를 개선할 수 있는 변속기의 지지구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 일단은 변속기 브라켓에 부착되고 타단은 프런트 사이드 이너 멤버에 결합되어 변속기를 지지하는 사이드 브라켓과; 일단은 상기 변속기 브라켓의 상측에 부착되고 타단은 상기 프런트 사이드 이너 멤버의 상면에 결합되어 변속기 브라켓를 지지하는 어퍼 브라켓과; 상기 프런트 사이드 이너 멤버 내부에 설치되어 각 브라켓의 결합 강성을 증대시키는 마운팅 레인포스와; 상기 프런트 사이드 이너 멤버에 결합되어 상기 사이드 브라켓의 하부를 지지하는 로워 브라켓과; 상기 마운팅 레인포스에 형성된 홈부를 관통하여 상기 사이드 브라켓에 결합되는 벌크 헤드를 포함하는 변속기 지지구조에 있어서, 상기 어퍼 브라켓이 일직선으로 형성되어 상기 변속기 브라켓과 상기 벌크헤드를 일직선 상에 위치되게 하는 것을 특징으로한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 변속기 지지구조는 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이 일단은 변속기 브라켓(50)에 부착되고 타단은 프런트 사이드 이너 멤버(61)에 결합되어 변속기 브라켓(50)를 지지하는 사이드 브라켓(51)과, 일단은 상기 변속기 브라켓(50)의 상측에 부착되고 타단은 상기 프런트 사이드 이너 멤버(61)의 상면에 결합되어 변속기 브라켓(50)를 지지하는 어퍼 브라켓(53)과, 상기 프런트 사이드 이너 멤버(61)에 설치되어 각 브라켓(51,52,53)의 결합 강성을 증대시키는 마운팅 레인포스(55)와, 상기 마운팅 레인포스(55)를 개재하여 프런트 사이드 이너 멤버(61)에 결합되어 상기 사이드 브라켓(51)의 하부를 지지하는 로워 브라켓(52)과, 상기 사이드 브라켓(51)에 결합되고 상기 마운팅 레인포스(55)의 중앙 부분에 형성된 홈부에 삽입되는 벌크 헤드(54)로 구성된다.그래서 프런트 사이드 이너멤버(61)와 프런트 사이드 아우터멤버(62)는 도 7에 도시된 바와 같이 폐쇄된 단면을 이루고, 상기 프런트 사이드 이너멤버(61)와 프런트 사이드 아우터멤버(62)의 내부에 상기 마운팅 레인포스(55)와 상기 벌트헤드(54)가 설치된다. 특히 상기 벌트헤드(54)는 종래와 달리 길게 형성되는 바, 상기 마운팅 레인포스(55)를 관통하여 상기 프런트 사이드 아우터멤버(62)에 고정된다.

여기서, 상기 어퍼 브라켓(53)은 종래 기술과 달리 직선형으로 형성되어 상기 프런트 사이드 이너 멤버(61)에 고정되고, 상기 프런트 사이드 이너멤버(61) 내부에 상기 벌트헤드(54)가 설치되되, 상기 벌트헤드(54)는 상기 어퍼 브라켓(53)의 직선형 길이방향의 연장선에 위치된다. 특히, 상기 벌크 헤드(54)는 내측 단부가 상기 프런트 이너 멤버(61)의 외측에 있는 프런트 아우터 멤버(62)에 플러그 용접을 통해 부착된다. 또한 상기 마운팅 레인포스(55)는 상측면 및 하측면이 상기 프런트 사이드 이너 멤버(61)의 내측면에 결합된다. 또한 상기 로워 브라켓(52)에는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 사이드 브라켓(51)의 하측 방향으로 라운드지게 돌출된 꺾임부 플랜지(52')가 형성된다.

그래서, 상기와 같이 구성된 본 발명의 변속기 지지구조는 종래와 달리 어퍼 브라켓이 직선화되어 상하 방향에 대한 강성이 증대되므로 별도의 보강부재를 필요로 하지 않게 된다.

이하 본 발명에 따른 변속기 지지구조의 조립과정을 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 먼저, 프런트 사이드 이너 멤버(61)의 내측에 마운팅 레인포스(55)를 장착하되, 상기 마운팅 레인포스(55)의 상측면 및 하측면을 상기 프런트 사이드 멤버(61)의 내측 상/하면에 부착한다. 이후, 상기 마운팅 레인포스(55)의 중앙 부분에 형성된 홈(55a)에 벌크 헤드(54)를 삽입한다. 이때, 상기 벌크 헤드(54)는 선단 부분이 상기 마운팅 레인포스(55)를 관통하여 상기 프런트 사이드 아우터 멤버(62) 측으로 돌출되게 설치되고, 상기 돌출된 벌크 헤드(54)는 프런트 사이드 아우터 멤버(62)에 플러그 용접(plug welding)을 통해 견고하게 부착된다.

이후, 상기 프런트 사이드 이너멤버(61)의 전면에 로워 브라켓(52)을 설치하여 변속기 브라켓(50)의 하단을 지지시키고, 변속기 브라켓(50)가 고정된 사이드 브라켓(51)을 상기 로워 브라켓(52)의 구멍(55b)을 통해 상기 벌크 헤드(54)에 결합시킨다. 이때, 상기 로워 브라켓(52)의 하단에서 변속기 브라켓(50) 측으로 돌출된 꺾임부 플랜지(52')는 상기 사이드 브라켓(51)의 하단을 지지한다.

마지막으로 변속기 브라켓(50)에 일단이 부착된 어퍼 브라켓(53)을 프런트 사이드 멤버(61)의 상측에 결합시켜 변속기 브라켓(50)의 설치를 마무리한다. 이때, 상기 벌트헤드(54) 및 상기 어퍼 브라켓(53)은 일직선을 이루도록 형성하여 하중에 대한 지지강성을 증대시킨다. 특히, 상기 어퍼 브라켓(53)이 상기 프런트 사이드 이너멤버(61)에 결합될 때, 상기 프런트 사이드 이너멤버(61) 내부에 설치된 마운팅 레인포스(55)도 동시에 결합시킨다.

상기와 같이 결합된 본 발명의 변속기 지지구조는 차체의 프런트 사이드 이너 멤버(61)에 부착되어 변속기 브라켓(50)의 일측을 지지하게 되는데, 어퍼 브라켓(53)과 벌크 헤드(54)가 일직선을 이루며 변속기(60)의 중심 위치에 설치되어 상하 방향에 대한 지지강성이 증가된다. 이로 인해 종래와 동일한 두께의 재질을 사용하여 변속기 지지구조를 설치할 경우 별도의 보강재를 설치하지 않아도 무방하며, 종래에 비해 두께가 얇은 재질을 사용할 수 있는 이점이 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 변속기 지지구조는 상하 방향의 지지강성이 향상되고, 레인포스의 두께 감소로 원가를 절감할 수 있을 뿐 아니라 전체적인 중량이 감소되는 이점이 있다.

도 1은 종래의 변속기 지지구조가 도시된 사시도,

도 2는 종래의 변속기 지지구조의 평면도,

도 3은 종래 기술에서의 벌크 헤드 결합관계가 도시된 개략도,

도 4는 본 발명에 의한 변속기 지지구조의 사시도,

도 5는 본 발명의 변속기 지지구조의 평면도,

도 6은 본 발명의 변속기 지지구조의 배면 사시도,

도 7은 본 발명에서의 벌크 헤드 결합관계가 도시된 개략도,

도 8은 본 발명의 요부 구성인 로워 브라켓이 도시된 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : 변속기 51 : 사이드 브라켓

52 : 로워 브라켓 52' : 꺾임부 플랜지

53 : 어퍼 브라켓 54 : 벌크 헤드

55 : 마운팅 레인포스

61 : 프런트 사이드 이너 멤버 62 : 프런트 사이드 아우터 멤버

Claims

일단은 변속기 브라켓에 부착되고 타단은 프런트 사이드 이너 멤버에 결합되어 변속기를 지지하는 사이드 브라켓과;

일단은 상기 변속기 브라켓의 상측에 부착되고 타단은 상기 프런트 사이드 이너 멤버의 상면에 결합되어 변속기 브라켓를 지지하는 어퍼 브라켓과;

상기 프런트 사이드 이너 멤버 내부에 설치되어 각 브라켓의 결합 강성을 증대시키는 마운팅 레인포스와;

상기 프런트 사이드 이너 멤버에 결합되어 상기 사이드 브라켓의 하부를 지지하는 로워 브라켓과;

상기 마운팅 레인포스에 형성된 홈부를 관통하여 상기 사이드 브라켓에 결합되는 벌크 헤드를 포함하는 변속기 지지구조에 있어서,

상기 어퍼 브라켓이 일직선으로 형성되어 상기 변속기 브라켓과 상기 벌크헤드를 일직선 상에 위치되게 하는 것을 특징으로 변속기 지지구조.
제 1항에 있어서,

상기 벌크 헤드는 내측 단부가 상기 마운팅 레인포스를 관통하여 상기 프런트 이너 멤버의 외측에 있는 프런트 아우터 멤버에 고정되는 것을 특징으로 하는 변속기 지지구조.
제 2항에 있어서,

상기 벌크 헤드는 상기 프런트 아우터 멤버에 플러그 용접을 통해 부착된 것을 특징으로 하는 변속기 지지구조.
제 1항에 있어서,

상기 마운팅 레인포스는 상기 벌크 헤드가 삽입되는 홈이 중앙에 형성되고, 상측면 및 하측면이 상기 프런트 사이드 이너 멤버에 결합된 것을 특징으로 하는 변속기 지지구조.
제 1항에 있어서,

상기 로워 브라켓은 상기 사이드 브라켓 측으로 돌출된 꺾임부 플랜지가 형성되고, 상기 꺽임부 플랜지는 상기 사이드 브라켓의 하단을 지지하는 것을 특징으로 하는 변속기 지지구조.