KR100846936B1 - 지지 프레임이 구비된 차량용 서브 프레임 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서브 프레임에 가해지는 반력에 의한 지지 브라켓의 변형을 최소화함과 동시에 상기한 지지 브라켓에 결합되는 로워 암과의 지지점을 3곳으로 변경하여 상기한 지지 브라켓의 변형 발생을 최소화 하고, 차량의 승차감을 향상시킬 수 있는 지지 프레임이 구비된 차량용 서브 프레임을 제공한다. 이를 위해 본 발명은 서브 프레임의 좌, 우측 사이드 멤버에 설치되는 로워 암의 마운팅 인슐레이터의 외측을 향해 연장 형성된 가이드 핀; 및 상기 좌, 우측 사이드 멤버에 위치하고, 리어 멤버와 근접한 위치에 설치되며 로워 암에 구비된 가이드 핀이 결합 가능하도록 형성된 삽입홀, 상기 삽입홀에 결합된 가이드 핀에 의해 원 포인트(One Point) 지지 되고, 상기 로워 암의 마운팅 인슐레이터에 결합된 체결 볼트에 의해 상기 가이드 핀과 더불어 쓰리 포인트(Three Point) 지지 되는 지지 브라켓을 포함하여 구성된다.
서브 프레임, 지지 브라켓, 변형, 반력

Description

지지 프레임이 구비된 차량용 서브 프레임{Sub Frame for Vehicle Equipped with Support Frame}
본 발명은 서브 프레임의 로워 암과 결합되는 지지 브라켓의 구조를 변경하여 상기한 서브 프레임에 가해지는 반력에 의한 지지 브라켓의 변형 발생을 최소화 하기 위한 지지 프레임이 구비된 차량용 서브 프레임에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 지면을 통해 차체로 전달되는 진동 및 노이즈를 최소화하기 위해 엔진룸 하측에 서브 프레임을 설치하여 사용하고 있다. 상기한 서브 프레임은 상부로는 엔진과 트랜스 미션을 지지하고, 측단으로는 로워 암과 연결되어 차량의 구조 강성을 확보하여 하중 전달을 용이하게 하고 있다.
차량 주행 중 코너링에 의한 하중 전달 경로를 살펴보면 엔진룸에서는 차량 회전 방향에 대한 반력이 서브 프레임이 설치된 로워 암에 전달되고, 차체에 형성된 개구부의 비틀림으로 상기한 반력이 전달되며, 최종적으로 리어 플로워의 리어 비틀림에 의해 잔여 진동이 전달된다.
상기한 서브 프레임은 횡 방향으로 연장 형성된 프론트 멤버와, 상기 프론트 멤버의 양측 단부에 후방을 향해 연장 형성된 좌, 우측 사이드 멤버와, 상기 좌, 우측 사이드 멤버의 단부에 횡 방향으로 연장 형성된 리어 멤버를 포함하여 구성되며, 상기한 좌, 우측 사이드 멤버에 로워 암이 연결 설치된다.
상기한 로워 암은 프론트 멤버와 인접한 곳에 마운팅된 브라켓을 G점 마운팅부라하고, 리어 멤버와 인접한 곳에 마운팅된 브라켓을 A점 마운팅부라고 한다.
상기한 A점 마운팅부에 설치된 브라켓은 서브 프레임에 가해지는 반력에 의해 과도한 변형이 발생되어 G점 마운팅부에 설치된 브라켓의 구조적인 변형 및 비틀림을 유발하게 되어 차량의 핸들링 성능 저하와 함께 운전자가 의도한 방향으로 차량 주행이 원활하게 이루어지지 않아 전반적인 차량의 핸들링 성능을 저하시키는 문제점이 발생 되어 이에 대한 대책을 필요로 했다.
본 발명의 목적은 서브 프레임에 설치되는 지지 브라켓의 변형을 최소화하도록 3점 지지 구조를 갖는 지지 프라켓을 서브 프레임에 설치하여 차량의 쏠림을 방지할 수 있는 지지 브라켓의 변형을 방지하는 지지 프레임이 구비된 차량용 서브 프레임을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 지지 프레임이 구비된 차량용 서브 프레임은 상기한 서브 프레임의 좌, 우측 사이드 멤버에 설치되는 로워 암의 마운팅 인슐레이터의 외측을 향해 연장 형성된 가이드 핀; 및 상기 좌, 우측 사이드 멤버에 위치하고, 리어 멤버와 근접한 위치에 설치되며 로워 암에 구비된 가이드 핀이 결합 가능하도록 형성된 삽입홀, 상기 삽입홀에 결합된 가이드 핀에 의해 원 포인트(One Point) 지지 되고, 상기 로워 암의 마운팅 인슐레이터에 결합된 체결 볼트에 의해 상기 가이드 핀과 더불어 쓰리 포인트(Three Point) 지지 되는 지지 브라켓을 포함하여 구성된다.
지지 브라켓의 삽입홀에는 가이드 핀이 결합된 상태에서 상기 삽입홀에 끼움 결합 되도록 원주 방향을 따라 중앙을 향해 결합홈이 형성된 가이드 보스가 설치되도록 구성된다.
가이드 핀에는 가이드 보스와 밀착 결합된 상태가 유지되도록 상기한 가이드 핀의 단부에 외측으로 돌출 형성된 돌기가 구비되도록 구성된다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 지지 프레임이 구비된 차량용 서브 프레임의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 1은 본 발명에 의한 지지 프레임이 구비된 차량용 서브 프레임이 설치된 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 의한 지지 프레임이 구비된 차량용 서브 프레임의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명에 의한 지지 프레임이 구비된 차량용 서브 프레임의 결합 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 지지 프레임이 구비된 차량용 서브 프레임의 작동 상태도이다.
첨부된 도 1 내지 도 2를 참조하면, 서브 프레임(1)의 좌, 우측 사이드 멤버(12,14)에 설치되는 로워 암(20)의 마운팅 인슐레이터(22)의 외측을 향해 연장 형성된 가이드 핀(100)이 구비된다.
상기 좌, 우측 사이드 멤버(12,14)에 위치하고, 리어 멤버(16)와 근접한 위치에 설치되며 로워 암(20)에 구비된 가이드 핀(100)이 결합 가능하도록 형성된 삽입홀(210)과, 상기 삽입홀(210)에 결합된 가이드 핀(100)에 의해 원 포인트(One Point) 지지 되고, 상기 로워 암(20)의 마운팅 인슐레이터(22)에 결합된 체결 볼트(30)에 의해 상기 가이드 핀(100)과 더불어 쓰리 포인트(Three Point) 지지 되는 지지 브라켓(200)을 포함하여 구성된다. 상기한 지지 브라켓(200)에는 체결 볼트(30)가 결합되는 체결홀(220)이 형성되어 상기한 체결 볼트(30)가 지지 브라켓(200)과 연결 설치된다.
지지 브라켓(200)의 삽입홀(210)에는 가이드 핀(100)이 결합된 상태에서 상 기 삽입홀(210)에 끼움 결합 되도록 원주 방향을 따라 중앙을 향해 결합홈(310)이 형성된 가이드 보스(300)가 설치되도록 구성된다. 상기한 가이드 보스(300)는 고무 또는 탕성 복원력이 있는 다른 재질을 사용해도 무방하다.
가이드 핀(100)에는 가이드 보스(300)와 밀착 결합된 상태가 유지되도록 상기한 가이드 핀(100)의 단부에 외측으로 돌출 형성된 돌기(110)가 구비되도록 구성된다. 본 발명에 의한 지지 브라켓(200)은 A점 마운팅부에 설치된다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 지지 프레임이 구비된 차량용 서브 프레임의 설치 및 작동 상태를 도면을 참조하여 설명한다.
첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 서브 프레임(1)의 좌, 우측 사이드 멤버(12,14)에 지지 브라켓(200)을 고정한 상태에서 가이드 보스(300)를 지지 브라켓(200)의 삽입홀(210)에 설치한다. 상기한 가이드 보스(300)는 결합홈(310)이 원주 방향을 따라 내측으로 형성되어 있어서 상기한 삽입홀(210)상에 끼움 결합 된다. 상기 가이드 보스(300)가 지지 브라켓(200)에 결합된 상태에서 가이드 핀(100)이 구비된 로워 암(20)을 상기한 지지 브라켓(200)의 삽입홀(210)에 결합한다. 상기 가이드 핀(100)은 로워 암(20)상에 CO2 용접되거나 레이저 용접 방법에 의해 고정 설치된다. 서브 프레임(1)에 설치된 로워 암(20)은 프론트 멤버(10)에 근접하여 설치된 브라켁을 G점 브라켓이라하고, 리어 멤버(16) 근방에 설치된 지지 브라켓(200)을 A점 브라켓이라고 한다.
로워 암(20)이 지지 브라켓(200)에 일차적으로 결합된 상태에서 체결 볼 트(30)를 이용하여 로워 암(20)의 인슐레이터(22)의 내측으로 삽입한다. 상기 체결 볼트(30)는 지지 브라켓(200)의 체결홀(220)을 통해 삽입되어 인슐레이터(22)에 결합 설치된다.
첨부된 도 3을 참조하면, 지지 브라켓(200)에 로워 암(20)이 결합되면 가이드 핀(100)의 단부에 형성된 돌기(110)가 가이드 보스(300)의 외측에 걸림 유지되며서 원 포인트(One Point) 지지 되고, 체결 볼트(30)의 양측 단부에 2곳에 의해 쓰리 포인트(Three Point) 지지되어 로워 암(20)이 설치된다.
첨부된 도 4를 참조하면, 위에서 설명한 바와 같이 서브 프레임(1)의 좌, 우측 사이드 멤버(12,14)에 구비된 지지 브라켓(200,200')이 설치된 상태에서 로워 암(20,20')이 각각 연결 설치된다. 상기 로워 암(20,20')은 첨부된 도 3에서와 같이 가이드 보스(300)와 지지 브라켓(200)에 의해 쓰리 포인트(Three Point) 지지된 상태로 설치되어 있어서 도면의 화살표 방향으로 반력이 작용하게 되면, A점에 설치된 지지 브라켓(200)의 변형이 최소화되고, 상기한 지지 브라켓(200)의 변형 발생이 감소 되면서 G점 브라켓의 변형량도 최소화된다.
따라서, 차량의 전방을 향해 과도하게 변형이 발생되지 않아 차량이 코너링을 하거나 급격하게 선회할 때에도 운전자가 의도한 방향으로 핸들링이 이루어져 안정적인 차량 주행이 이루어지게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 지지 프레임이 구비된 차량용 서브 프레임은 로워 암과 결합된 지지 프레임의 변형이 최소화되어 운전자가 의도 한 대로 차량 주행이 이루어져 안정적인 차량 주행이 이루어지고, 차량의 상품성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 지지 프레임이 구비된 차량용 서브 프레임이 설치된 상태를 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 의한 지지 프레임이 구비된 차량용 서브 프레임의 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 지지 프레임이 구비된 차량용 서브 프레임의 결합 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 지지 프레임이 구비된 차량용 서브 프레임의 작동 상태도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 서브 프레임 12,14 : 좌, 우측 사이드 멤버
16 : 리어 멤버 20 : 로워 암
22 : 인슐레이터 100 : 가이드 핀
200 : 지지 브라켓 210 : 삽입홀
300 : 가이드 보스 310 : 결합홈

Claims (3)

  1. 차량의 엔진룸 하부에 위치하고 횡 방향으로 연장 형성된 프론트 멤버, 상기 프론트 멤버의 양측 단부에 후방을 향해 연장 형성된 좌, 우측 사이드 멤버, 상기 좌, 우측 사이드 멤버의 단부에 횡 방향으로 연장 형성된 리어 멤버를 포함하는 서브 프레임에 있어서,
    상기한 서브 프레임의 좌, 우측 사이드 멤버에 설치되는 로워 암의 마운팅 인슐레이터의 외측을 향해 연장 형성된 가이드 핀; 및
    상기 좌, 우측 사이드 멤버에 위치하고, 리어 멤버와 근접한 위치에 설치되며 로워 암에 구비된 가이드 핀이 결합 가능하도록 형성된 삽입홀, 상기 삽입홀에 결합된 가이드 핀에 의해 원 포인트(One Point) 지지 되고, 상기 로워 암의 마운팅 인슐레이터에 결합된 체결 볼트에 의해 상기 가이드 핀과 더불어 쓰리 포인트(Three Point) 지지 되는 지지 브라켓을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 지지 프레임이 구비된 차량용 서브 프레임.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 지지 브라켓의 삽입홀에는 가이드 핀이 결합된 상태에서 상기 삽입홀에 끼움 결합 되도록 원주 방향을 따라 중앙을 향해 결합홈이 형성된 가이드 보스가 설치되는 것을 특징으로 하는 지지 프레임이 구비된 차량용 서브 프레임.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 가이드 핀에는 가이드 보스와 밀착 결합된 상태가 유지되도록 상기한 가이드 핀의 단부에 외측으로 돌출 형성된 돌기가 구비된 것을 특징으로 하는 지지 프레임이 구비된 차량용 서브 프레임.
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