KR100534333B1 - 자동차용 서브프레임의 마운팅구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 서브프레임의 마운팅구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 프론트사이드멤버에 서브프레임을 마운팅시킬 때 필요한 마운팅브래킷의 결합강성을 높이고 횡방향 강성을 개선하여 차체 진동을 저감시키기 위하여 보강부재를 마운팅브래킷에 결합시키되, 전방 충돌시에는 보강부재가 프론트사이드멤버로부터 분리되도록 함으로써 프론트사이드멤버의 충격흡수 성능에는 전혀 영향을 미치지 않도록 한 자동차용 서브프레임의 마운팅구조에 관한 것이다.

Description

자동차용 서브프레임의 마운팅구조{Structure for Mounting of Automobile Sub-frame}

본 발명은 자동차용 서브프레임의 마운팅구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 프론트사이드멤버에 서브프레임을 마운팅시킬 때 필요한 마운팅브래킷의 결합강성을 높이고 횡방향 강성을 개선하여 차체 진동을 저감시키기 위하여 보강부재를 마운팅브래킷에 결합시키되, 전방 충돌시에는 보강부재가 프론트사이드멤버로부터 분리되도록 함으로써 프론트사이드멤버의 충격흡수 성능에는 전혀 영향을 미치지 않도록 한 자동차용 서브프레임의 마운팅구조에 관한 것이다.

일반적으로, 서브프레임은 전방 차체의 저면에 설치되는 "ㅁ"자형 구조물로서, 엔진룸에 탑재되는 엔진이나 변속기와 같은 동력전달계통의 부품 및 서스펜션 등을 지지하기 위하여 설치된다.

서브프레임은 전방 차체의 양측에서 차체길이방향을 따라 길게 배치되는 2개의 프론트사이드멤버 사이에 위치되어 마운팅브래킷을 매개로 그 프론트사이드멤버에 고정 설치된다.

도1은 종래 서브프레임의 마운팅구조를 보이기 위한 사시도로서, 도1에서 보면, 자동차의 엔진룸이 형성되는 전방 차체에는 그 양쪽으로 프론트사이드멤버(1)가 차체길이방향을 따라 길게 배치된다.

상기 프론트사이드멤버(1)는 차량의 전방 차체를 지지하기 위한 골격이 되는 부분으로서, 상기 프론트사이드멤버(1)의 선단에는 차폭 방향으로 배치되는 범퍼백빔(2)이 결합된다.

즉, 상기 프론트사이드멤버(1)는 범퍼백빔(2)과 결합됨으로써 범퍼백빔(2)을 통해 입력되는 전방 충돌에너지에 대하여 견디기도 하며, 그 충돌에너지가 상당히 큰 것일 때는 접히거나 찌그러지는 변형을 하게 됨으로써 충돌에너지를 흡수하여 차실 내부의 탑승객을 보호하게 된다.

다시 말하면, 프론트사이드멤버(1)는 주위의 다른 부재가 결합될 수 있도록 뼈대 역할을 하기 위해 소정의 강성과 강도를 지니고 있어야 하지만, 일정 이상의 전방 충돌에너지에 대해서는 차체 길이방향으로 용이하게 변형되어 충격을 흡수할 수 있도록 함으로써 그 충돌에너지가 후방의 차실로 전달되는 것을 방지하는 것이다.

따라서, 상기 프론트사이드멤버(1)는 비교적 약한 충격이나 외력에 대해서는 충분히 견딜 수 있어야 하고, 차실 내의 탑승객에게 상해를 입힐 정도로 큰 충격에 대해서는 쉽게 변형될 수 있어야 하는 양면성을 가지고 있어야 한다.

한편, 전방 차체의 양옆으로 배치되어 있는 2개의 프론트사이드멤버(1)의 사이에는 엔진 및 변속기가 장착되는 서브프레임(10)이 위치되는 바, 상기 서브프레임(10)은 도1에 나타낸 바와 같이 마운팅브래킷(12)을 매개로 하여 상기 프론트사이드멤버(1)의 하부에 결합된다.

즉, 상기 서브프레임(10)의 전방 모서리 양단은 마운팅브래킷(12)을 매개로 프론트사이드멤버(1)의 하부에 결합되어 지지되는 것이다.

참고적으로, 상기 서브프레임(10)에는 동력을 발생시키는 장치인 엔진과 그 동력을 전달하는 장치인 변속기가 설치되므로, 진동발생의 매체가 된다.

따라서, 불가피하게 상기 서브프레임(10)의 진동을 상기 마운팅브래킷(12)을 통해 상기 프론트사이드멤버(1)로 전달되어 결과적으로 차체 진동으로 이어지게 된다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 서브프레임 마운팅구조에 의하면, 서브프레임(10)을 지지하기 위한 마운팅브래킷(12)이 프론트사이드멤버(1)의 하부에 외팔보 형태로 위치하고 있어서, 서브프레임(10)의 하중을 지지하기에는 유리하지만, 서브프레임(10)에서 발생된 진동력이 차폭 방향(횡방향)으로 가해지고 있기 때문에 상기 마운팅브래킷(12)에 모멘트가 가해져 마운팅브래킷(12)의 변형우려와 함께 결합부위가 파단될 위험이 있고, 결국 그러한 구조는 마운팅브래킷(12)의 횡방향 강성을 저하시켜 서브프레임(10)의 소음, 진동이 커지는 문제점을 야기하게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 서브프레임을 프론트사이드멤버에 결합시키기 위한 마운팅브래킷에 별도의 보강부재를 추가하여 결합강성을 높이고 마운팅브래킷의 횡방향 강성을 증대시켜 종래의 문제가 되던 서브프레임의 소음 및 진동을 저감시키는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차체 전방의 양측에는 차체길이방향으로 2개의 프론트사이드멤버가 배치되고, 그 프론트사이드멤버들의 선단은 차폭방향으로 배치되는 범퍼백빔과 결합되어 전체적으로 "ㄷ"자 형상을 이루며, 상기 2개의 프론트사이드멤버 사이에는 엔진 및 변속기가 장착되는 서브프레임이 마운팅브래킷을 매개로 하여 상기 프론트사이드멤버의 하부에 장착되는 차량의 전방 차체 구조에 있어서, 상기 마운팅브래킷은 상기 프론트사이드멤버의 하부에 위치되면서 선단이 상기 범퍼백빔에 결합된 보강부재의 후단과 체결볼트를 매개로 결합이 이루어지되, 상기 보강부재의 후단에는 상기 체결볼트로부터 이탈이 가능한 결합부가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 서브프레임의 마운팅구조이다.

이하, 본 발명의 기술구성을 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도2는 서브프레임 마운팅브래킷의 보강부재가 차체와 결합된 구조를 보인 본 발명의 요부 사시도이고, 도3은 본 발명의 분해 사시도이다.

이상의 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면, 자동차의 전방 차체에는 엔진룸을 위한 공간이 형성되고, 그 전방 차체의 양옆에는 2개의 프론트사이드멤버(1)가 차체길이방향을 향하여 나란하게 배치된다.

한편, 상기 2개의 프론트사이드멤버(1)의 선단은 차폭방향으로 배치되는 범퍼백빔(2)과 결합되어, 그 2개의 프론트사이드멤버(1)와 범퍼백빔(2)의 형상을 바라보면 전체적으로 "ㄷ"자 형상을 이루게 된다.

또한, 상기 2개의 프론트사이드멤버(1)들 사이에는 엔진 및 변속기가 장착되는 서브프레임(10)이 위치하게 되는 바, 상기 서브프레임(10)은 도시된 바와 같이 마운팅브래킷(12)을 매개로 하여 상기 프론트사이드멤버(1)의 하부에 결합된다.

또한, 상기 마운팅브래킷(12)은 도시된 바와 같은 보강부재(20)에 의하여 보강이 이루어지는데, 상기 보강부재(20)의 선단(21)은 상기 범퍼백빔(2) 쪽으로 소정길이만큼 연장되어 보강부재의 선단(21)이 상기 범퍼백빔(2)에 볼트체결이나 용접과 같은 통상의 결합수단을 통하여 결합된다.

또한, 상기 보강부재의 후단부(22)는 체결볼트(12a)를 매개로 상기 마운팅브래킷(12)에 이탈 가능하도록 결합되는데, 상기 보강부재의 후단부(22)에는 상기 체결볼트(12a)에 착탈 가능하게 끼워지도록 결합부(23)가 형성된다.

상기 결합부(23)는 도3에 잘 나타나 있는 바와 같이, 그 전방으로 상기 체결볼트(12a)가 빠져나갈 수 있도록 개방가이드(23a)가 형성된다.

즉, 상기 서브프레임(10)은 마운팅브래킷(12)을 매개로 상기 프론트사이드멤버(1)에 결합되고, 상기 마운팅브래킷(12)은 선단이 범퍼백빔(2)에 결합된 보강부재(20)의 후단과 체결볼트(12a)를 매개로 결합되어 마운팅브래킷(12)의 결합강성 및 횡방향 강성을 높이게 된다.

그런데, 상기 보강부재(20)의 후단(22)에 형성된 결합부(23)에 개방가이드(23a)를 두어서 상기 보강부재(20)가 체결볼트(12a)로부터 이탈 가능하도록 한 것은 상기 프론트사이드멤버(1)의 강성이 증대되는 것을 막고자 함이다.

만일, 상기 보강부재(20)의 후단이 상기 체결볼트(12a)에 이탈 가능하게 결합되지 않고 직접 고정 결합된다면, 상기 프론트사이드멤버(1)는 상기 보강부재(20)가 갖는 보유강성만큼 강성이 증대되어, 변형되어야 할 충돌에너지에 대해서도 변형되지 않는 문제점을 가지게 된다.

따라서, 상기 보강부재(20)는 상기 프론트사이드멤버(1)의 강성에 전혀 영향을 미치지 않도록 프론트사이드멤버(1)의 선단과 범퍼백빔(2)에 충돌에너지가 입력되면 상기 범퍼백빔(2)이 뒤로 후퇴됨과 동시에 상기 보강부재의 후단(22)은 상기 체결볼트(12a)로부터 이탈되도록 하여 상기 프론트사이드멤버(1)가 충분히 변형될 수 있도록 한다.

이 때문에 상기 체결볼트(12a)가 이탈될 수 있는 개방가이드(23a)가 보강부재(20)의 결합부(23)에 형성되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차용 서브프레임의 마운팅구조에 의하면, 서브프레임을 마운팅하기 위한 마운팅브래킷에 보강부재가 결합되어 그 보강부재의 선단부는 범버백빔에 결합되고 그 후단부는 마운팅브래킷에 착탈 가능하게 결합됨으로써 프론트사이드멤버의 충격 흡수능력에는 영향을 미치지 않으면서 마운팅브래킷의 횡방향 강성을 증대시켜 서브프레임의 진동 및 소음 성능이 대폭 개선되는 특유의 효과가 있다.

도1은 종래 서브프레임의 마운팅구조를 보이기 위한 사시도,

도2는 서브프레임 마운팅브래킷의 보강부재가 차체와 결합된 구조를 보인 본 발명의 요부 사시도,

도3은 본 발명의 분해 사시도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

1 : 프론트사이드멤버 2 : 범퍼백빔

10 : 서브프레임 12 : 마운팅브래킷

20 : 보강부재 21 : 보강부재의 선단

22 : 보강부재의 후단 23 : 결합부

23a : 개방가이드

Claims (2)

1. 차체 전방의 양측에는 차체길이방향으로 2개의 프론트사이드멤버(1)가 배치되고, 그 프론트사이드멤버(1)들의 선단은 차폭방향으로 배치되는 범퍼백빔(2)과 결합되어 전체적으로 "ㄷ"자 형상을 이루며, 상기 2개의 프론트사이드멤버(1) 사이에는 엔진 및 변속기가 장착되는 서브프레임(10)이 마운팅브래킷(12)을 매개로 하여 상기 프론트사이드멤버(1)의 하부에 장착되는 차량의 전방 차체 구조에 있어서,

   상기 마운팅브래킷(12)은 상기 프론트사이드멤버(1)의 하부에 위치되면서 선단(21)이 상기 범퍼백빔(2)에 결합된 보강부재(20)의 후단(22)과 체결볼트(12a)를 매개로 결합이 이루어지되, 상기 보강부재(20)의 후단(22)에는 상기 체결볼트(12a)로부터 이탈이 가능한 결합부(23)가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 서브프레임의 마운팅구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 결합부(23)에는 그 전방으로 상기 마운팅브래킷(12)과 연결된 체결볼트(12a)가 빠져나갈 수 있도록 개방가이드(23a)가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 서브프레임의 마운팅구조.