KR100962191B1

KR100962191B1 - 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조

Info

Publication number: KR100962191B1
Application number: KR1020040111291A
Authority: KR
Inventors: 고대식; 김창규
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2004-12-23
Publication date: 2010-06-10
Also published as: KR20060072610A

Abstract

승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조가 개시된다. 개시된 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조는, 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조에 있어서, 상기 차량의 스티어링 기어박스를 지지하도록 상기 스티어링 기어박스와 나란하게 설치된 메인 맴버와; 상기 메인 맴버의 일측에서 상기 메인 맴버와 연결되며 설치되어 상기 차량의 로우어 암에 마련된 제1,2하드포인트의 강성을 확보하게 하는 서포터와; 상기 서포터의 일측에서 상기 서포터와 연결 설치되어 상기 로우어 암의 제1하드포인트를 지지하는 제1브라켓과; 상기 메인 맴버의 다른 일측에서 상기 메인 맴버와 연결 설치되어 상기 로우어 암의 제2하드포인트를 지지하는 제2브라켓과; 상기 메인 맴버 및 상기 제1,2브라켓과 연결 설치되어 상기 로우어 암의 상기 제1,2하드포인트의 전후 및 좌우 강성을 확보하기 위한 스테이;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 샤시 프레임에 모든 샤시 부품이 마운팅될 수 있어 모듈성을 극대화할 수 있어, 상기한 바와 같이 모듈성이 향상됨에 따라 공정이 축소될 수 있고, 원가가 절감될 수 있는 이점이 있다.

승용 프레임 차량, 프레임 크로스맴버, 스티어링 기어박스

Description

승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조{STRUCTURE OF FRAME CROSS MEMBER FOR PASSENGER FRAME CAR}

도 1은 종래의 기술에 따른 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.

도 2는 본 발명에 따른 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조의 구성을 나타내 보인 도면.

도 3 및 도 4는 도 2의 요부를 보다 상세하게 나타내 보인 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

21. 메인 맴버

22. 서포터

23. 제1브라켓

24. 제2브라켓

25. 스테이

33. 스티어링 기어박스

34. 로우어 암

본 발명은 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모듈성을 극대화하기 위해 개선된 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가장치는 차축과 차체를 연결하여 주행 중에 차축이 노면으로부터 받는 진동이나 충격을 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 제어하여 차체와 화물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 만드는 장치로서, 노면으로부터 충격을 완화시키는 샤시 스프링(chassis spring)과, 샤시 스프링의 자유진동을 제어하여 승차감을 좋게 하는 쇽업소버(shock absorber) 및 차량의 롤링(rolling)을 방지하는 스태빌라이저(stabilizer) 등으로 구성된다.

그리고 상기한 현가장치는 자동차의 장착부위에 따라 전륜현가장치와 후륜현가장치로 구분되어지고, 또 좌우의 바퀴가 1개의 차축으로 연결된 일체 차축식 앞차축을 스프링으로 차체와 연결시킨 차축현가식과, 좌우 양 바퀴에 독립적으로 작동할 수 있도록 차체에 설치되면서 스프링 하중량이 가볍고 승차감이 좋으며 접지성이나 조정성 등이 뛰어난 독립현가식으로 나누어진다.

그리고 승용차에 많이 사용되고 있는 전륜현가장치로서 독립현가식은 V형으로 된 상하 2개의 서스펜션 암(suspension arm)이 축에 의해 프레임(frame)에 설치됨과 더불어 각 서스펜션 암의 끝은 볼 조인트(ball joint)에 의해 너클(knuckle)에 장착된 위시본형(wish bone type)과, 리이프 스프링(leaf spring)을 가로로 설치하여 위 또는 아래 서스펜션 암의 작용을 스프링이 겸하도록 된 가로놓은 스프링 형, 차의 뒤쪽으로 향한 1개 또는 2개의 암에 의해 바퀴를 지지하는 트레일링 링크형(trailing link type), 상기 위시본형에 비하여 구조가 간단하고 구성부품이 적을 뿐만 아니라 로드 홀딩(road holding) 및 승차감이 좋은 맥퍼슨형(macpherson strut type) 이 있다.

도 1에는 상기한 바와 같은 일반적인 승용차의 전륜현현가장치가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 승용차는 모노코크(Monocoque) 차체에 샤시 서브프레임(chassis sub-frame)('I' 타입(type) 또는 '??'타입)(11)을 적용했다.

이에 반해, 몇몇 SUV(Sports Utility Vehicle)는 샤시프레임에 파워트레인 및 샤시 부품을 마운팅(mounting)하고, 마지막 조립공정에서 아웃터(outer) 차체만 조립하는 프레임 차량이다. 이러한 프레임 차량의 장점은 모노코크 방식(Monocoque type)에 비해 모듈성이 우수하다.

그런데, 기존의 승용차에서는 도 1과 같이, 상기 서브프레임(11)이 스티어링 기어박스 및 로우어 암(12)을 지지하고, 부싱 타입(Bushing type)이나 솔리드타입(Solid type)으로 차체에 마운팅 되어진다. 따라서 모듈성이 떨어지는 문제점이 있다.

한편, 도 1에서 참조부호 13, 14 및 15는 스트럿(strut), 타이로드(tie load) 및 구동모터를 각각 나타내 보인 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 샤시 프 레임에 모든 샤시 관련 부품들이 마운팅시켜 모듈성이 향상되도록 한 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조는, 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조에 있어서, 상기 차량의 스티어링 기어박스를 지지하도록 상기 스티어링 기어박스와 나란하게 설치된 메인 맴버와; 상기 메인 맴버의 일측에서 상기 메인 맴버와 연결되며 설치되어 상기 차량의 로우어 암에 마련된 제1,2하드포인트의 강성을 확보하게 하는 서포터와; 상기 서포터의 일측에서 상기 서포터와 연결 설치되어 상기 로우어 암의 제1하드포인트를 지지하는 제1브라켓과; 상기 메인 맴버의 다른 일측에서 상기 메인 맴버와 연결 설치되어 상기 로우어 암의 제2하드포인트를 지지하는 제2브라켓과; 상기 메인 맴버 및 상기 제1,2브라켓과 연결 설치되어 상기 로우어 암의 상기 제1,2하드포인트의 전후 및 좌우 강성을 확보하기 위한 스테이;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 4에는 본 발명에 따른 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조의 구성을 나타낸 구성도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조는, 승용 프레임 차량의 스티어링 기어박스(steering gear box)(33)를 지 지하도록 스티어링 기어박스(33)와 나란하게 설치된 메인 맴버(main member)(21)와, 이 메인 맴버(21)의 일측에서 메인 맴버(21)와 연결되며 설치되어 차량의 로우어 암(lower arm)(34)에 마련된 제1,2하드포인트(hard point)(A,G)의 강성을 확보하게 하는 서포터(supporter)(22)와, 이 서포터(22)의 일측에서 서포터(22)와 연결 설치되어 로우어 암(34)의 제1하드포인트(A)를 지지하는 제1브라켓(23)을 포함하여 구성된다.

그리고 본 발명에 따른 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조에는, 상기 메인 맴버(21)의 다른 일측에서 메인 맴버(21)와 연결 설치되어 로우어 암(34)의 제2하드포인트(G)를 지지하는 제2브라켓(24)과, 상기 메인 맴버(21) 및 제1,2브라켓(23,24)과 연결 설치되어 로우어 암(34)의 제1,2하드포인트(A,G)의 전후 및 좌우 강성을 확보하기 위한 스테이(stay)(25)가 구비된다.

또한 상기 메인 맴버(21)는 제1,2브라켓(23,24) 및 스테이(25)를 지지해주도록 구비되고, 상기 서포터(22)와 스테이(25)는 제1브라켓(23)에 의해 연결된다.

그리고 상기 제1브라켓(23)은 서포터(22)와 용접되며 설치되는 동시에 상기 제2브라켓(24)은 메인 맴버(21)와 용접되며 설치된다.

또한 상기 스테이(25)는 제1,2브라켓(23,24) 및 메인 맴버(21)와 소정의 체결부재에 의해 체결되는데, 이때 상기 체결부재는 볼트(bolt)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 스테이(25)는 제1하드포인트(A)의 부싱 마운팅 브라켓(bushing mounting bracket) 역할도 하고 있다.

한편, 도 2 내지 도 4에서 설명되지 않은 참조부호 32는 좌우 사이드 맴버(side member), 35는 어퍼 암(upper arm), 36은 쇽업소버(shock absorber), 37은 너클(knuckle)을 각각 나타내 보인 것이다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조는, 승용 프레임 차량 제작을 위한 크로스맴버 조립체에 관한 것으로 메인 맴버(21), 서포터(22), 제1,2브라켓(23,24) 및 스테이(25) 등의 주요 부품으로 구성되어 있다.

이러한 구성 중 상기 메인 맴버(21)는 샤시프레임의 주요 횡강성 부재일 뿐만 아니라 상기 스티어링 기어박스(33) 및 여러 브라켓을 지지해 주고, 상기 서포터(22)는 메인 맴버(21)와 연결되어 제1브라켓(23)을 지지하며 상기 스테이(25)와 연결되어 도 3에 도시된 바와 같은 제1,2하드포인트(A,G)의 강성을 확보하게 한다.

그리고 상기 제1브라켓(23)은 서포터(22)에 용접되어 로우어 암(34)의 제1하드포인트(A)를 지지해 주고, 제2브라켓(24)은 메인 맴버(21)와 용접되며 로우어 암(34)의 제2하드포인트(G)를 지지해 준다.

그리고 상기 스테이(25)는 로우어 암(34)의 제1,2하드포인트(A,G)의 전후 및 좌우 강성을 확보하도록 구성되는 동시에 정비성을 위해 즉, 조립 및 분해가 가능해지도록 제1,2브라켓(23,24) 및 메인 맴버(21)와 체결부재인 볼트와 체결된다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따른 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스 맴버 구조는, 샤시 프레임에 모든 샤시 부품이 마운팅된다. 즉, 크로스멤버에 스티어링 기어박스(33) 및 로우어 암(34)이 마운팅되며, 로우어의 제1,2하드포인트(A,G)의 강성, 즉 횡강성을 확보하기 위하여 스테이(25)가 전후 체결타입 볼트(상하체결타입이 아님)로 체결된다. 따라서 본 발명은, 모듈성을 극대화할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조는 다음과 같은 효과를 갖는다.

샤시 프레임에 모든 샤시 부품이 마운팅될 수 있어 모듈성을 극대화할 수 있다. 따라서 상기한 바와 같이 모듈성이 향상됨에 따라 공정이 축소될 수 있고, 원가가 절감될 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조에 있어서,

상기 차량의 스티어링 기어박스를 지지하도록 상기 스티어링 기어박스와 나란하게 설치된 메인 맴버와;

상기 메인 맴버의 일측에서 상기 메인 맴버와 연결되며 설치되어 상기 차량의 로우어 암에 마련된 제1,2하드포인트의 강성을 확보하게 하는 서포터와;

상기 서포터의 일측에서 상기 서포터와 연결 설치되어 상기 로우어 암의 제1하드포인트를 지지하는 제1브라켓과;

상기 메인 맴버의 다른 일측에서 상기 메인 맴버와 연결 설치되어 상기 로우어 암의 제2하드포인트를 지지하는 제2브라켓과;

상기 메인 맴버 및 상기 제1,2브라켓과 연결 설치되어 상기 로우어 암의 상기 제1,2하드포인트의 전후 및 좌우 강성을 확보하기 위한 스테이;를 포함하는 것을 특징으로 하는 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조.
제1항에 있어서,

상기 메인 맴버는 상기 제1,2브라켓 및 상기 스테이를 지지해주도록 구비된 것을 특징으로 하는 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조.
제1항에 있어서,

상기 서포터와 상기 스테이는 상기 제1브라켓에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조.
제1항에 있어서,

상기 제1브라켓은 상기 서포터와 용접되며 설치된 것을 특징으로 하는 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조.
제1항에 있어서,

상기 제2브라켓은 상기 메인 맴버와 용접되며 설치된 것을 특징으로 하는 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조.
제1항에 있어서,

상기 스테이는 상기 제1,2브라켓 및 상기 메인 맴버와 소정의 체결부재에 의해 체결된 것을 특징으로 하는 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조.
제6항에 있어서,

상기 체결부재는 볼트를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 승용 프레임 차량에 채용된 프레임 크로스맴버 구조.