KR101014053B1 - 서브프레임 마운팅 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서브프레임 마운팅 구조에 관한 것이다.

본 발명은 프론트사이드멤버리어에 부착되는 하부패널; 상기 하부패널의 상면에 부착되는 상부패널; 상기 하부패널의 상면에 부착되는 보강패널; 상기 하부패널에 지지되는 서브프레임 마운팅부가 형성된 서브프레임; 상기 하부패널과 상부패널 사이에 결합되는 마운팅너트, 서브프레임 마운팅부 하부패널 및 보강패널을 관통한 후 마운팅너트에 체결되는 마운팅볼트를 구비한 마운팅 브래킷을 포함한다.

그리고 상기 보강패널의 상면에는 마운팅볼트와 보강패널의 교차점에 형성되는 파단 기준점을 상향 이동시키기 위한 보강패널 포밍부를 형성한다.

상기와 같이 서브프레임 마운팅 구조를 개선하여 보강패널과 마운팅볼트의 교차점에 형성되는 파단 기준점을 마운팅볼트의 머리부로부터 상향 이동시킴으로써 차량 충돌시 마운팅볼트에 작용하는 모멘트량을 증대시킬 수 있어 보강패널의 조기 파단을 유도할 수 있으며, 그에 따라 서브프레임의 조기 이탈에 의해 탑승자의 상해치를 크게 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

서브프레임 마운팅 구조{SUB FRAME MOUNTING STRUCTURE}

본 발명은 서브프레임 마운팅 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 서브프레임의 마운팅 부위의 조기 파단을 유도하여 탑승자의 상해치를 감소시킬 수 있는 서브프레임 마운팅 구조에 관한 것이다.

일반적으로 서브프레임(sub-frame)은 차체의 전방 저면에 설치되는 "ㅁ"자형 구조물로서, 엔진룸에 탑재되는 엔진이나 변속기와 같은 동력전달계통의 부품 및 서스펜션 등을 지지하기 위해 설치된다.

이와 같은 서브프레임은 차체 전방의 양측에서 차체 길이방향을 따라 길게 배치되는 2개의 프론트사이드멤버리어에 마운팅 브래킷을 이용하여 설치된다.

도 1은 종래기술에 따른 서브프레임 마운팅 구조를 나타낸 도면이다.

즉, 종래기술에 따른 서브프레임의 마운팅 구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 차체 전방의 양측에 차체 길이방향으로 각각 배치되는 2개의 프론트사이드멤버리어(10), 상기 2개의 프론트사이드멤버리어(10)의 하부에 배치되는 서브프레임(20), 상기 서브프레임(20)을 프론트사이드멤버리어(10)에 마운팅하여 고정하는 마운팅 브래킷(30)를 포함한다.

그리고 상기 프론트사이드멤버리어(10)의 상면에는 하부패널(14)이 면밀착되게 부착되고, 상기 하부패널(14)의 상면에는 하부패널(14)과 박스형태로 결합되는 상부패널(15)이 부착되며, 상기 하부패널(14)과 상부패널(15) 사이에는 하부패널(14)에 면밀착되게 보강패널(16)이 구비되고, 프론트사이드멤버리어(10)의 저면에는 서브프레임(20)의 마운팅부(21)가 밀착되게 지지된다.

상기 마운팅 브래킷(30)은 서브프레임(20)을 프론트사이드멤버리어(10)에 결합시키기 위한 것으로, 저면이 상기 보강패널(16)의 상면에 부착되고 상면이 상부패널(15)에 지지되는 마운팅너트(31), 상기 서브프레임 마운팅부(21)의 저면으로부터 하부패널(14) 보강패널(16)을 통과한 후 마운팅너트(31)에 체결되는 마운팅볼트(32)를 포함한다.

이와 같은 구성을 가지는 서브프레임 마운팅 구조는 충돌시 엔진룸이 변형되면서 서브프레임(20)이 밀게 되며, 상기 서브프레임의 밀림에 의해 마운팅 브래킷(30)의 마운팅볼트(32)가 밀리게 되고, 상기 마운팅볼트(32)와 하부패널(14) 보강패널(16) 사이에 형성되는 파단 기준점(D) 부위가 파단되면서 충돌 충격을 흡수하며, 이에 따라 탑승자에게 전달되는 충격력을 감소시켜 탑승자의 안전성을 향상시키게 된다.

그러나 상기한 서브프레임 마운팅 구조는 파단 기준점(D)이 마운팅볼트(32)의 나사부보다 머리부에 근접하게 위치하고 있어 차량 충돌시 마운팅볼트(32)에 의해 하부패널(14) 및 보강패널(16)이 조기 파단되지 못하는 문제점이 있었으며, 그에 따라 충격력을 효과적으로 흡수하지 못해 탑승자의 상해치를 증가시키는 문제점 이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 본 발명은 프론트사이드멤버리어와 서브프레임의 마운팅 부위를 개선하여 차량 충돌시 프론트사이드멤버리어로부터 서브프레임의 마운팅 부위가 조기 파단되도록 함으로써 서브프레임의 조기 이탈에 따라 충격을 효과적으로 흡수할 수 있어, 탑승자의 상해치를 크게 감소시킬 수 있는 서브프레임 마운팅 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 서브프레임 마운팅 구조는 프론트사이드멤버리어에 부착되는 하부패널; 상기 하부패널의 상면에 부착되는 상부패널; 상기 하부패널의 상면에 부착되는 보강패널; 상기 하부패널에 지지되는 서브프레임 마운팅부가 형성된 서브프레임; 상기 하부패널과 상부패널 사이에 결합되는 마운팅너트, 서브프레임 마운팅부 하부패널 및 보강패널을 관통한 후 마운팅너트에 체결되는 마운팅볼트를 구비한 마운팅 브래킷을 포함하며, 상기 보강패널의 상면에는 마운팅볼트와 보강패널의 교차점에 형성되는 파단 기준점을 상향 이동시키기 위한 보강패널 포밍부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 하부패널의 저면에는 서브프레임 마운팅부를 하향 이동시키기 위한 하부패널 포밍부가 상기 보강패널 포밍부와 대향하는 방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 하부패널의 상면에는 보강패널 포밍부의 내주면에 밀착되도록 하부패널 포밍부가 형성되며, 상기 서브프레임 마운팅부 상면에는 상기 하부패널 포밍부의 저면에 밀착되도록 돌기부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 본 발명은 서브프레임 마운팅 구조를 개선하여 보강패널과 마운팅볼트의 교차점에 형성되는 파단 기준점을 마운팅볼트의 머리부로부터 상향 이동시킴으로써 차량 충돌시 마운팅볼트에 작용하는 모멘트량을 증대시킬 수 있어 보강패널의 조기 파단을 유도할 수 있으며, 그에 따라 서브프레임의 조기 이탈에 의해 탑승자의 상해치를 크게 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 서브프레임 마운팅 구조를 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 프론트사이드멤버리어(100)는 프론트사이드리어어퍼멤버 및 프론트사이드리어로어멤버를 포함하며, 선단에는 서브프레임(700)이 서브프레임 마운팅 구조에 의해 장착된다.

즉, 서브프레임 마운팅 구조는 도 2에 도시된 바와 같이, 프론트사이드멤버리어(100)와 서브프레임(700)을 마운팅하기 위한 것이며, 상기 프론트사이드멤버리어(100)의 선단에는 하부패널(400)이 용접 결합되고, 상기 하부패널(400)의 상면에는 후술되는 마운팅너트(820)를 지지하기 위한 상부패널(500)이 하부패널(400)과 박스형태로 용접 결합된다.

그리고 상기 하부패널(400)과 상부패널(500) 사이에는 하부패널(400)을 강성 을 보강하기 위한 보강패널(600)이 하부패널(400)의 상면에 용접 결합된다.

또한, 하부패널(400)의 저면에는 관통홀(711)을 가지는 서브프레임 마운팅부(710)가 형성된 서브프레임(700)이 지지되며, 상기 서브프레임 마운팅부(710)와 하부패널(400)은 후술되는 마운팅 브래킷(800)에 의해 결합된다.

즉, 상기 마운팅 브래킷(800)은 서브프레임(700)의 양단을 프론트사이드멤버리어(100)의 선단에 각각 결합하는 한편, 서브프레임(700)에 외력 작용시 서브프레임(700)이 후방으로 밀리도록 하여 충격력을 흡수함으로써 탑승자의 상해치를 감소시키게 되며, 마운팅너트(810)와 마운팅볼트(820)를 포함한다.

상기 마운팅너트(810)는 하부패널(400)과 상부패널(500) 사이에 형성되는 공간부에 위치하고, 밑면은 보강패널(600) 상면에 용접 결합되며, 상면은 상부패널(500)에 형성된 관통홀에 삽입 지지된다.

여기서, 상기 마운팅너트(810)는 마운팅너트(810)에 형성된 나사홀과 서브프레임 마운팅부(710)에 형성된 관통홀(711)이 동일한 수직선상에 위치하도록 설치한다.

이와 같은 상태에서 마운팅볼트(820)의 나사부를 서브프레임 마운팅부(710)의 밑면에서부터 하부패널(400), 보강패널(600)을 통해 마운팅너트(810)의 나사홀에 체결하며, 이를 통해 서브프레임(700)을 프론트사이드멤버리어(100)에 결합할 수 있다.

한편, 차량의 충돌시 하부패널(400) 및 보강패널(600)과 서브프레임(700)이 결합된 결합부위(파단기준점(D))의 파단을 유도하여 서브프레임(700)을 조기 이탈 시킴으로써 충돌 충격을 감소시킬 수 있고, 탑승객의 상해치를 감소시킬 수 있다.

즉, 차량의 충돌시 엔진룸(미도시)이 변형되면서 서브프레임(700)을 밀게 되며, 상기 서브프레임(700)의 밀림에 의해 마운팅볼트(820)가 밀리게 되고, 상기 마운팅볼트(820)의 밀림에 의해 하부패널(400) 및 보강패널(600)이 밀리는 방향으로 파단되면서 충돌 충격을 흡수함으로써 탑승자의 상해치를 감소시킨다.

그러나 상기한 마운팅볼트(820)와 하부패널(400) 및 보강패널(600) 사이에 형성되는 파단 기준점(D)이 마운팅볼트(820)의 머리부와 근접하게 위치하고 있어 마운팅볼트(820)에 작용하는 파단강도에 의해 하부패널(400) 및 보강패널(600)이 조기 파단되지 못하는 문제점이 있었으며, 그에 따라 충격이 효과적으로 흡수되지 못하는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 마운팅볼트(820)와 하부패널(400) 및 보강패널(600) 사이에 형성되는 파단 기준점(D)을 마운팅볼트(820)의 머리부로부터 이격시켜 마운팅볼트(820)에 작용하는 모멘트 량을 증대시킴으로써 차량 충돌시 마운팅볼트(820)에 의해 하부패널(400) 및 보강패널(600)을 조기 파단시킬 수 있으며, 충격을 효과적 흡수할 수 있다.

즉, 보강패널(600)의 상면에 마운팅너트(810)가 상향 이동하도록 상부방향으로 돌출되는 보강패널 포밍부(610)를 일체로 형성함으로써 보강패널 포밍부(610)가 돌출되는 높이만큼 마운팅볼트(820)의 머리부와 파단 기준점(D)의 거리가 이격되고, 이에 따라 마운팅볼트(820)에 작용하는 모멘트량을 증대시킬 수 있어 보강패널(600)의 조기 파단을 유도할 수 있으며, 보강패널(600)의 조기 파단에 의해 서브 프레임(700)이 조기 이탈됨으로써 충격을 효과적으로 흡수할 수 있고, 실내 승객의 상해를 방지할 수 있다.

한편, 상기 하부패널(400)의 저면에는 보강패널 포밍부(610)와 대향하는 방향으로 하부패널 포밍부(410)가 추가로 형성될 수 있으며, 상기 하부패널 포밍부(410)에 의해 마운팅볼트(820)와 보강패널(600) 사이에 형성되는 파단 기준점(D)의 거리를 더욱 이격시킬 수 있다.

다시 말해, 도 1에 표시된 종래기술에 따른 파단 기준점(D)의 거리 a 보다 도 2에 도시된 본 발명에 따른 파단 기준점(D)의 거리 b의 거리가 큼을 알 수 있다.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 단품시험 결과를 보면 보다 명확하게 알 수 있다.

즉, 종래기술의 서브프레임 마운팅 구조 대비 본 발명의 서브프레임 마운팅 구조는 단품시험 결과 파단 기준시점 기준(28mm)으로 35% 수준에서 변형이 발생함을 알 수 있으며, 그에 따라 본 발명이 종래기술보다 조기 파단됨을 알 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 다른 실시예를 설명함에 있어 전술한 실시예와 동일한 구성과 기능을 가지는 구성부호에 대해서는 동일한 구성부호를 사용하며, 중복되는 설명은 생략한다.

도 4는 전술한 서브프레임 마운팅 구조의 다른 실시예를 나타낸 것이다.

본 실시예의 서브프레임 마운팅 구조는 도 5에 도시된 바와 같이, 하부패널(400)의 상면에 보강패널 포밍부(610)의 내주면에 밀착되도록 하부패널 포밍 부(410')가 형성되며, 상기 하부패널 포밍부(410')를 통해 차량 충돌시 마운팅볼트(820)에 의해 보강패널 포밍부(610)와 하부패널 포밍부(410')가 동시에 조기 파단되도록 함으로써 충격력을 보다 효과적으로 흡수할 수 있다.

또한, 상기 서브프레임 마운팅부(710') 상면에는 상기 하부패널 포밍부(410')의 저면에 밀착되도록 돌기부(712)가 돌출 형성되며, 상기 돌기부(712)를 통해 하부패널 포밍부(410')를 안정적으로 지지할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 서브프레임 마운팅 구조를 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 서브프레임 마운팅 구조를 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 서브프레임 마운팅 구조의 단품시험 결과를 나타낸 그래프.

도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예를 나타낸 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 프론트사이드멤버리어 400 : 하부패널

410 : 하부패널 포밍부 500 : 상부패널

600 : 보강패널 610 : 보강패널 포밍부

700 : 서브프레임 710 : 서브프레임 마운팅부

800 : 마운팅 브래킷 810 : 마운팅너트

820 : 마운팅볼트

Claims (3)

1. 프론트사이드멤버리어에 부착되는 하부패널;

   상기 하부패널의 상면에 부착되는 상부패널;

   상기 하부패널의 상면에 부착되는 보강패널;

   상기 하부패널에 지지되는 서브프레임 마운팅부가 형성된 서브프레임;

   상기 하부패널과 상부패널 사이에 결합되는 마운팅너트, 서브프레임 마운팅부 하부패널 및 보강패널을 관통한 후 마운팅너트에 체결되는 마운팅볼트를 구비한 마운팅 브래킷을 포함하며,

   상기 보강패널의 상면에는 마운팅볼트와 보강패널의 교차점에 형성되는 파단 기준점을 상향 이동시키기 위한 보강패널 포밍부를 형성하고,

   상기 하부패널의 저면에는 서브프레임 마운팅부를 하향 이동시키기 위한 하부패널 포밍부가 상기 보강패널 포밍부와 대향하는 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 서브프레임 마운팅 구조.
2. 삭제
3. 프론트사이드멤버리어에 부착되는 하부패널;

   상기 하부패널의 상면에 부착되는 상부패널;

   상기 하부패널의 상면에 부착되는 보강패널;

   상기 하부패널에 지지되는 서브프레임 마운팅부가 형성된 서브프레임;

   상기 하부패널과 상부패널 사이에 결합되는 마운팅너트, 서브프레임 마운팅부 하부패널 및 보강패널을 관통한 후 마운팅너트에 체결되는 마운팅볼트를 구비한 마운팅 브래킷을 포함하며,

   상기 보강패널의 상면에는 마운팅볼트와 보강패널의 교차점에 형성되는 파단 기준점을 상향 이동시키기 위한 보강패널 포밍부를 형성하고,

   상기 하부패널의 상면에는 보강패널 포밍부의 내주면에 밀착되도록 하부패널 포밍부가 형성되며,

   상기 서브프레임 마운팅부 상면에는 상기 하부패널 포밍부의 저면에 밀착되도록 돌기부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 서브프레임 마운팅 구조.

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