KR101188469B1

KR101188469B1 - 자동차의 프론트사이드멤버와 서브프레임 마운팅구조

Info

Publication number: KR101188469B1
Application number: KR20100062866A
Authority: KR
Inventors: 김승귀
Original assignee: 쌍용자동차 주식회사
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2012-10-05
Also published as: KR20120002132A

Abstract

본 발명은 자동차의 프론트사이드멤버와 서브프레임의 마운팅 구조에 관한 것으로서 종래에는 프론트사이드멤버와 서브프레임의 마운팅부위가 취약하여 충격에 의해 마운팅부위가 쉽게 변형되거나 심할 경우에는 파손되어 서브프레임을 통해 전달되는 진동이나 소음을 효과적으로 상쇄시키지 못하고 그대로 프론트사이드멤버를 통해 차량의 실내로 유입되게 하므로서 탑승자의 승차감을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 자동차의 프론트사이드멤버와 서브프레임(500)을 마운팅시키는 구조에 있어서, 아웃터멤버(110)의 바닥부에 서브프레임(500)의 마운팅홀(111)이 구비된 프론트사이드멤버(100)와; 일측에 구비된 마운팅구멍(210)이 마운팅홀(111)과 일치되도록 아웃터멤버(110)의 바닥부 위에 용접되는 브라켓(200)과;
중앙의 마운팅공(310)이 마운팅구멍(210)과 일치되도록 브라켓(200) 위에 용접되는 마운팅샤프트(300)와; 마운팅샤프트(300)의 일측에서 밑면은 브라켓(200) 위에 용접되고 상면은 아웃터멤버(110) 상단부에 용접되어 프론트사이드멤버(100)의 내부를 가로막으면서 마운팅부위의 강도를 보강하는 벌크헤드(400);로 이루어진 것으로서 이러한 본 발명은 프론트사이드멤버(100)와 서브프레임(500)과의 마운팅부위의 강도를 향상시켜 충격에 의해 쉽게 변형되거나 파손되는 현상을 방지하여 서브프레임(500)을 통해 전달되는 진동이나 소음이 프론트사이드멤버(100)내에서 효과적으로 흡수하여 상쇄시킬 수 있으므로 차량의 실내로 진동이나 소음이 전달되는 것을 최소화 하여 탑승자의 승차감을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

자동차의 프론트사이드멤버와 서브프레임 마운팅구조{Mounting structure of front side member and sub frame for automoblile}

본 발명은 자동차의 프런트사이드멤버와 서브프레임 마운팅구조에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 프론트사이드멤버와 서브프레임이 결합되는 마운팅부분의 강성을 향상시켜 보다더 서트프레임을 견고하게 지지할뿐더러 서브프레임을 통해 전달되는 소음과 진동을 프론트사이드멤버에서 효과적으로 상쇄시켜 차 실내로는 진동이나 소음이 전달되는 것을 최소화 하므로서 탑승자의 승차감을 향상시킬 수 있는 자동차의 프론트사이드멤버와 서브프레임 마운팅구조에 관한 것이다.

일반적으로 프론트사이드멤버는 프론트바디를 지지하는 가장 중요한 골격부재로서 대쉬패널 아랫부분에서 부터 프론트플로워 아랫면까지를 결합하여 차체의 프론트바디가 가져야할 강도및 강성을 확보한다.

또한, 프론트사이드멤버는 프론트서스펜션으로 부터 전달된 하중을 지지함과 동시에 전방 충돌시 발생되는 경미한 충격에너지에 의해서는 변형되지 아니하고 큰 충격에너지에 대해서는 프론트사이드멤버의 길이방향으로 접히는 좌굴변형이 일어남으로서 그 충격에너지를 충분히 흡수할 수 있어야 한다.

즉, 저속에서 충돌시에는 차체의 변형이 없도록 충분한 강도를 가져야 하며, 고속에서의 충돌시에는 프론트사이드멤버가 변형되는 것에 의하여 충격에너지를 흡수하여 차실 내부의 승객을 보호하게 된다.

그리고 서브프레임은 전장 차체의 저면에 설치되는 "ㅁ"자형 구조물로서 엔진룸에 탑재되는 엔진이나 변속기와 같은 동력전달계통의 부품 및 서스펜션등을 지지하기 위해 설치된다.

이러한 서브프레임은 전방 차체의 양측에서 차체 길이방향을 따라 길게 배치되는 2개의 프론트사이드멤버 사이에 위치되면서 프론트사이드멤버와 마운팅되어 설치된다.

그런데 종래 프론트사이드멤버와 서브프레임 마운팅구조는 많은 문제점이 있는 것으로서 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 1 에서와 같이 종래에는 프론트사이드멤버(10)하단에 장착브라켓(20)이 돌출되게 설치되고, 서브프레임(30)에는 고정볼트(31)가 돌출 형성되어 고정볼트(31)가 장착브라켓(20)에 체결되어 서브프레임(30)이 프론트사이드멤버(10)와 마운팅되는 구조이다.

이처럼 종래에는 서브프레임(30)의 고정볼트(31)가 단순히 프론트사이드멤버(10)에 설치된 장착브라켓(20)에 체결되는 마운팅구조이므로 마운팅부의 입력점 강성이 취약한 것으로 즉, 서브프레임(30)에는 동력을 발생시키는 장치인 엔진이나 그 동력을 전달하는 장치인 변속기가 설치되므로 진동발생의 매체가 되는 것이다.

따라서 엔진이나 변속기의 진동이 서브프레임(30)을 통해 마운팅부를 거쳐 프론트사이드멤버(10)로 전달되게 되는것이다.

그런데 프론트사이드멤버(10)와 서브프레임(30)의 마운팅부위가 취약하게 되면 마운팅부위가 쉽게 변형될 우려가 많은 것은 물론 심할 경우에는 마운팅부위가 파손될 우려가 있는 것이어서 서브프레임(30)을 통해 전달되는 진동이나 소음을 효과적으로 상쇄시키지 못하여 그 진동과 소음은 그대로 프론트사이드멤버(10)를 통해 차량의 실내로 유입되어 탑승자의 승차감을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명의 목적은 프론트사이드멤버와 서브프레임과의 마운팅 부위 강도를 보강시켜 엔진이나 변속기 등에서 발생되는 진동과 소음이 프론트사이드멤버로 전달되더라도 이를 효과적으로 상쇄시켜 탑승자의 승차감을 향상시켜 줄 수 있는 자동차의 프론트사이드멤버와 서브프레임 마운팅구조를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 자동차의 프론트사이드멤버와 서브프레임을 마운팅시키는 구조에 있어서, 아웃터멤버의 바닥부에 서브프레임의 마운팅홀이 구비된 프론트사이드멤버와; 일측에 구비된 마운팅구멍이 마운팅홀과 일치되도록 아웃터멤버의 바닥부 위에 용접되는 브라켓과; 중앙의 마운팅공이 마운팅구멍과 일치되도록 브라켓 위에 용접되는 마운팅샤프트와; 마운팅샤프트의 일측에서 밑면은 브라켓 위에 용접되고 상면은 아웃터멤버 상단부에 용접되어 프론트사이드멤버의 내부를 가로막으면서 마운팅부위의 강도를 보강하는 벌크헤드; 로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와같은 본 발명은 서브프레임과 프론트사이드멤버의 마운팅 부위 강도를 향상시켜 보다 더 서브프레임을 견고하게 지지할뿐만 아니라 서브프레임을 통해 전달되는 진동이나 소음을 프론트사이드멤버에서 효과적으로 흡수하여 상쇄시킬 수 있으므로 차량의 실내로 진동이나 소음이 유입되는 것을 최소화하여 탑승자의 승차감을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 종래 프론트사이드멤버와 서브프레임의 마운팅구조를 도시한 요부 사시도.
도 2 는 본 발명에서 브라켓에 마운팅샤프트와 벌크헤드가 설치되기전의 상태를 예시한 요부 분리사시도.
도 3 은 본 발명에서 마운팅샤프트와 벌크헤드가 장착된 브라켓이 프론트사이드멤버의 아웃터멤버에 설치되가전의 상태를 예시한 분리사시도.
도 4 는 도 3 의 결합 확대사시도.
도 5 는 본 발명에서 브라켓이 설치된 아웃터멤버에 서브프레임이 설치된 상태에서 인너멤버가 결합되기전의 사시도.
도 6 은 도 5에서 인너멤버가 아웃터멤버에 결합된 상태의 단면도.

이하 본 발명의 특징을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시예로서 그 기술구성 및 작용효과를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 본 발명에서 브라켓에 마운팅샤프트와 벌크헤드가 설치되기전의 상태를 예시한 요부 분리사시도이고, 도 3 은 본 발명에서 마운팅샤프트와 벌크헤드가 장착된 브라켓이 프론트사이드멤버의 아웃터멤버에 설치되가전의 상태를 예시한 분리사시도이며, 도 4 는 도 3 의 결합 확대사시도이고, 도 5 는 본 발명에서 브라켓이 설치된 아웃터멤버에 서브프레임이 설치된 상태에서 인너멤버가 결합되기전의 사시도이며, 도 6 은 도 5에서 인너멤버가 아웃터멤버에 결합된 상태의 단면도이다.

이러한 본 발명은 자동차의 프론트사이드멤버와 서브프레임(500)을 마운팅시키는 구조에 있어서, 아웃터멤버(110)의 바닥부에 서브프레임(500)의 마운팅홀(111)이 구비된 프론트사이드멤버(100)와; 일측에 구비된 마운팅구멍(210)이 마운팅홀(111)과 일치되도록 아웃터멤버(110)의 바닥부 위에 용접되는 브라켓(200)과; 중앙의 마운팅공(310)이 마운팅구멍(210)과 일치되도록 브라켓(200) 위에 용접되는 마운팅샤프트(300)와; 마운팅샤프트(300)의 일측에서 밑면은 브라켓(200) 위에 용접되고 상면은 아웃터멤버(110) 상단부에 용접되어 프론트사이드멤버(100)의 내부를 가로막으면서 마운팅부위의 강도를 보강하는 벌크헤드(400);로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도면중 미설명 부호(120)은 프론트사이드멤버의 인너멤버이고, (600)은 서브프레임을 프론트사이드멤버에 마운팅하기 위한 고정볼트이다.

이와같은 본 발명은 엔진이나 변속기가 장착되는 서브프레임(500)을 프론트사이드멤버(100)와 마운팅하여 서브프레임(500)를 지지토록 하는 것은 종래와 마찬가지이다.

그러나 본 발명에서의 특징은 서브프레임(500)과 프론트사이드멤버(100)의 마운팅부에서 발생하는 진동과 소음을 잡아주고, 마운팅 부위의 강도를 보강시켜 주기 위한 것이다.

즉, 본 발명은 프론트사이드멤버(100)의 아웃터멤버(110)바닥면에 형성된 마운팅홀(111)과 일치될 수 있도록 마운팅구멍(210)이 형성된 브라켓(200)을 구비한다.

그리고 중앙에 마운팅공(310)이 형성된 마운팅샤프트(300)를 구비하고, 프론트사이드멤버(100)와 서브프레임(500)의 마운팅 부위의 강도를 보강하기 위한 벌크헤드(400)를 제작한다.

이처럼 본 발명에서는 브라켓(200)과 마운팅샤프트(300), 벌크헤드(400)를 각각 제작한후 이를 조립한 것으로 즉, 브라켓(200)의 바닥면에 마운팅샤프트(300)를 용접으로 설치하는데 여기서 마운팅샤프트(300)는 마운팅공(310)이 브라켓(200)의 마운팅구멍(210)과 일치되게 세운 상태에서 용접작업을 한다.

또한 벌크헤드(400)는 브라켓(200)에 설치된 마운팅샤프트(300)일측에 이역시 용접작업을 통해 브라켓(200)에 설치한다.

이렇게 브라켓(200)의 바닥면에 마운팅샤프트(300)와 벌크헤드(400)를 일체로 설치한후 브라켓(200)을 프론트사이드멤버(100)의 아웃터멤버(110) 바닥부에 설치하는데 아웃터멤버(110)의 바닥에는 서브프레임(500)과 마운팅될 수 있도록 마운팅홀(111)이 형성되어 있으므로 브라켓(200)을 설치시 브라켓(200)의 마운팅구멍(210)과 아웃터멤버(110)의 마운팅홀(111)이 서로 관통될 수 있도록 위치한 상태에서 브라켓(200)을 용업작업을 통해 아웃터멤버(110)에 고정되게 설치한다.

이처럼 브라켓(200)을 아웃터멤버(110)에 설치한후 벌크헤드(400)의 상면은 아웃터멤버(110)의 상단에 용접되게 한후 인너멤버(120)를 아웃터멤버(110)에 결합하면 벌크헤드(400)는 프론트사이드멤버(100)의 강도를 보강하는 이외에 프론트사이드멤버(100)의 내부를 가로 막게 되어 프론트사이드멤버(100)를 통하는 소음이나 진동음을 차단하게 된다.

여기서 본 발명의 브라켓(200)은 위에서 언급한 바와같이 외부에서 브라켓(200)에 마운팅샤프트(300)와 벌크헤드(400)를 일체로 설치한후 이를 프론트사이드멤버(100)와 서브프레임(500)에 마운팅하는 작업라인에 공급하는 것으로 작업자는 간편하게 브라켓(200)만을 프론트사이드멤버(100)의 아웃터멤버(110)에 설치하면 된다.

이처럼 프론트사이드멤버(100)의 아웃터멤버(110)에 마운팅샤프트(300)와 벌크헤드(400)가 장착된 브라켓(200)을 설치한후 인너멤버(120)를 아웃터멤버(110)에 결합하여 프론트사이드멤버(100)를 제작한 상태에서 서브프레임(500)의 체결부(도면중 미설명)를 프론트사이드멤버(100)의 아웃터멤버(110)에 형성된 마운팅홀(111)과 일치되게 밀착시킨후 고정볼트(600)를 서브프레임(500)의 체결부를 통해 마운팅홀(111)으로 끼워지게 하면 고정볼트(600)는 마운팅홀(111)을 통과한후 브라켓(200)의 마운팅구멍(210)을 거쳐 마운팅샤프트(300)의 마운팅공(310)에 결합이 되면서 서브프레임(500)과 프론트사이드멤버(100)는 서로 마운팅된다.

이와같이 본 발명은 프론트사이드멤버(100)와 서브프레임(500)이 마운팅 되는 부위에 마운팅샤프트(300), 벌크헤드(400)가 장착된 브라켓(200)을 설치함으로서 그만큼 강성이 향상되어 서브프레임(500)를 보다 더 견고하게 지지할뿐 만 아니라 마운팅부위로 전달되는 진동과 소음을 효과적으로 상쇄시켜 차량의 실내로 전달되는 소음과 진동을 최소화 시킬 수 있으므로 탑승객들의 승차감을 향상시켜 줄 수 있는 것이다.

그리고 본 발명에서는 벌크헤드(400)의 일측면에는 안착홈부(410)를 형성하여 마운팅샤프트(300)의 일부위가 안착홈부(410)에 들어가면서 즉, 안착홈부(410)가 마운팅샤프트(300)의 일부위를 감싸 벌크헤드(400)가 마운팅샤프트(300)를 보다 더 안정적으로 지지하여 주는 것이다.

또한, 본 발명은 브라켓(200)의 양쪽에는 지지벽부(220)를 절곡 형성하여 브라켓(200)을 프론트사이드멤버(100)의 아웃터멤버(110)에 설치한후 인너멤버(120)를 아웃터멤버(110)에 결합하면 브라켓(200)의 지지벽부(220)는 아웃터멤버(110)와 인너멤버(120)에 밀착되어 즉, 지지벽부(220)는 프론트사이드멤버(100)내측면에 밀착되면서 브라켓(200)이 더욱 견고하게 설치되므로서 프론트사이드멤버(100)와 서브프레임(500)이 더욱 견고하게 마운팅되는 것이다.

100 : 프론트사이드멤버 110 : 아웃터멤버
111 : 마운팅홀 120 : 인너멤버
200 : 브라켓 210 : 마운팅구멍
220 : 지지벽부 300 : 마운팅샤프트
310 : 마운팅공 400 : 벌크헤드
410 : 안착홈부 500 : 서브프레임
600 : 고정볼트

Claims

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아웃터멤버(110)의 바닥부에 서브프레임(500)의 마운팅홀(111)이 구비된 프론트사이드멤버(100)와;
일측에 구비된 마운팅구멍(210)이 마운팅홀(111)과 일치되도록 아웃터멤버(110)의 바닥부 위에 용접되는 브라켓(200)과;
중앙의 마운팅공(310)이 마운팅구멍(210)과 일치되도록 브라켓(200) 위에 용접되는 마운팅샤프트(300)와;
마운팅샤프트(300)의 일측에서 밑면은 브라켓(200) 위에 용접되고 상면은 아웃터멤버(110) 상단부에 용접되어 프론트사이드멤버(100)의 내부를 가로막으면서 마운팅부위의 강도를 보강하는 벌크헤드(400);로 이루어지며,
벌크헤드(400)의 일측면에는,
마운팅샤프트(300)의 일부위를 감싸주는 안착홈부(410)를 형성하여 벌크헤드(400)가 마운팅샤프트(300)를 안정적으로 지지토록 형성한 자동차의 프론트사이드멤버와 서브프레임(500)을 마운팅시키는 구조에 있어서,
브라켓(200)의 양쪽에는 프론트사이드멤버(100)의 내벽면에 밀착되어 부착되는 지지벽부(220)를 절곡하여 구비하고,
브라켓(200)에 마운팅샤프트(300)와 벌크헤드(400)를 일체로 용접한 상태에서 아웃터멤버(110)에 장착함을 특징으로 하는 자동차의 프론트사이드멤버와 서브프레임의 마운팅구조.