KR101198602B1 - 차량의 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛 - Google Patents

Abstract

차량의 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛이 개시된다. 본 실시예에 따른 차량의 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛은 차량의 프론트 사이드 멤버의 후방측 하부패널과 보강패널 사이에 구성되어 서브 프레임을 볼트 체결하기 위한 차량의 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛에 있어서, 원통형 몸체로 내주면에는 나사산이 형성되며, 상단부는 원추형으로 돌출 형성되는 원추형 결합부가 형성되어 상기 하부패널의 체결홀 둘레의 상면에 하단이 용접 고정되는 하부 너트체; 원통형 몸체로 내주면에는 나사산이 형성되며, 하단부에는 원추형 홈으로 형성되어 상기 원추형 결합부가 삽입되어 접촉되는 원추형 삽입부가 형성되어 상기 보강패널의 끼움홀에 끼워진 상태로 용접 고정되는 상부 너트체를 포함한다.

Description

차량의 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛{MOUNTING NUT UNIT FOR SUB-FRAME IN VEHICLES}

본 발명은 차량의 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 고속 충돌에 대한 서브 프레임의 밀림을 방지하고, 서브 프레임 조립 시, 조립 직진도를 높여주는 차량의 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛에 관한 것이다.

일반적으로 중심 지지방식의 차량에서, 도 1에서 도시한 바와 같이, 서브 프레임(101)은 프론트 사이드 멤버(103)에 볼팅에 의해 결합된다.

즉, 상기 서브 프레임(101)은 그 전후방 양측이 좌우 양측의 각 프론트 사이드 멤버(103)에 체결된다.

상기한 서브 프레임(101)에는 엔진과 트랜스미션이 전후 방향으로 배치되는데, 정면 충돌 시 상기 서브 프레임(101)의 좌굴에 의해 엔진의 드롭을 유도하여 엔진이 강체로 밀리지 않도록 하는 구조로 설계되어 그 충돌 안전성을 보장하게 된다.

이러한 서브 프레임(101)과 프론트 사이드 멤버(103)의 체결을 위하여 종래에 적용되는 마운팅 너트(105,107)는 상기 프론트 사이드 멤버(103)의 전후방 하부에 용접 고정되는데, 특히, 후방의 마운팅 너트(107)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 몸체(107b)의 외주면에 플랜지부(107a)가 일체로 형성되어 프론트 사이드 멤버(103)의 후방측 하부패널(111)의 홀(H)을 통하여 하측으로부터 삽입된 상태로, 상기 플랜지부(107a)를 통하여 하부패널(111)에 용접되고, 상단은 보강패널(113)에 용접된다.

그러나 종래의 마운팅 너트(107)는 체결볼트(109)와의 결합부(P)가 견고하여 차량의 고속 전방 충돌 시, 도 3에서 도시한 바와 같이, 프론트 사이드 멤버(103)의 변형이 오히려 서브 프레임(101)과 프론트 크로스 멤버(미도시)에 밀림력으로 작용하여 운전자의 다리부 상해치를 높이는 원인이 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명이 해결하려는 과제는 상호 원추형 테이퍼면으로 접촉되는 상부 너트체와 하부 너트체로 이원화하여 차량의 전방 고속 충돌 시에 그 충격력에 의해 체결부의 조기 파단을 유도하여 서브 프레임과 프론트 크로스 멤버의 밀림량을 억제할 수 있도록 하는 차량의 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 해결하려는 다른 과제는 체결 직진도를 높여 서브 프레임과의 조립공차를 줄이며, 자유 유격량을 좁혀 조립성 및 정비성을 향상시킬 수 있도록 하는 차량의 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 차량의 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛은 차량의 프론트 사이드 멤버의 후방측 하부패널과 보강패널 사이에 구성되어 서브 프레임을 볼트 체결하기 위한 차량의 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛에 있어서, 원통형 몸체로 내주면에는 나사산이 형성되며, 상단부는 원추형으로 돌출 형성되는 원추형 결합부가 형성되어 상기 하부패널의 체결홀 둘레의 상면에 하단이 용접 고정되는 하부 너트체; 원통형 몸체로 내주면에는 나사산이 형성되며, 하단부에는 원추형 홈으로 형성되어 상기 원추형 결합부가 삽입되어 접촉되는 원추형 삽입부가 형성되어 상기 보강패널의 끼움홀에 끼워진 상태로 용접 고정되는 상부 너트체를 포함한다.

또한, 상기 원추형 결합부와 원추형 삽입부는 각각 테이퍼 외면과 테이퍼 내면을 형성하여 상호 테이퍼면으로 접촉 결합될 수 있다.

또한, 상기 원추형 결합부와 원추형 삽입부 사이에는 상기 테이퍼 외면과 상기 테이퍼 내면의 양 단부에 수평을 이루는 지지면이 각각 형성될 수 있다.

또한, 상기 하부 너트체는 상기 상부 너트체에 비하여 길이가 길게 형성될 수 있다.

또한, 상기 상부 너트체는 외주면 중앙이 상기 보강패널의 끼움홈 둘레에 용접될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 차량의 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛에 의하면, 상부 및 하부 너트체가 상호 원추형 테이퍼면으로 접촉되어 프론트 사이드 멤버의 후방측 보강패널과 하부패널에 각각 고정된 상태로 체결볼트를 통하여 서브 프레임의 후단을 체결함으로써, 차량의 전방 고속 충돌 시에 프론트 사이드 멤버를 통하여 전달되는 충격력이 상부 및 하부 너트체의 원추형 테이퍼면의 작용에 의해 그 체결부가 조기 파단되도록 유도하여 서브 프레임과 프론트 크로스 멤버의 밀림량을 억제할 수 있도록 한다.

이에 따라, 충돌에 의한 서브 프레임과 프론트 크로스 멤버의 밀림량이 최소화되어 운전자의 다리부 상해를 예방하는 효과가 있다.

또한, 상부 및 하부 너트체가 상호 원추형 테이퍼면으로 접촉됨에 따라 체결 직진도를 높이며, 이로 인해 서브 프레임과의 조립공차를 줄이고, 자유 유격량을 좁혀 조립성 및 정비성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 프론트 사이드 멤버와 서브 프레임의 조립 상태를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 서브 프레임용 마운팅 너트의 장착부 단면도이다.
도 3은 전방 충돌에 따른 충격하중의 영향을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛의 장착부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛에 의한 프론트 사이브 멤버와 서브 프레임의 체결부 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛의 작동 설명도이다,

이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛의 장착부 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛에 의한 프론트 사이브 멤버와 서브 프레임의 체결부 단면도이다.

본 실시예에 따른 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛(10)는, 도 4와 도 5에서 도시한 바와 같이, 차량의 프론트 사이드 멤버(1)의 후방측 하부에 서브 프레임(3)을 체결하기 위한 것으로, 그 구성은, 도 4에서 도시한 바와 같이, 크게 하부 너트체(11)와 상부 너트체(21)로 구성된다.

상기 하부 너트체(11)는 원통형 몸체로 내주면에는 나사산(N)이 형성된다.

상기 하부 너트체(11)는 원통형 몸체의 상단부에 원추형으로 돌출 형성되는 원추형 결합부(13)가 형성되며, 상기 하부패널(5)의 체결홀(H1) 둘레의 상면에 하단을 통하여 용접(W) 고정된다.

또한, 상기 상부 너트체(21)는 원통형 몸체로 내주면에는 나사산(N)이 형성된다.

상기 상부 너트체(21)의 하단부에는 원추형 홈으로 형성되어 상기 원추형 결합부(13)가 삽입되어 접촉되는 원추형 삽입부(23)가 형성된다.

이러한 상부 너트체(21)는 상기 보강패널(7)의 끼움홀(H2)에 끼워진 상태로 용접(W) 고정되는데, 이때, 상기 상부 너트체(21)는 그 외주면 중앙이 상기 보강패널(7)의 끼움홈(H2) 둘레를 따라 용접(W)되어 고정된다.

한편, 상기 원추형 결합부(13)와 원추형 삽입부(23)는 각각 테이퍼 외면(F1)과 테이퍼 내면(F2)을 형성하여 상호 테이퍼면으로 접촉 결합되는 구조를 갖는다.

이때, 상기 원추형 결합부(13)와 원추형 삽입부(23) 사이에는 상기 테이퍼 외면(F1)과 상기 테이퍼 내면(F2)의 양 단부에 수평을 이루는 지지면(F3)이 각각 형성된다.

또한, 상기 하부 너트체(11)는 상기 상부 너트체(21)에 비하여 길이가 길게 형성되는데, 상부 너트체(21)에 비하여 하부 너트체(11)를 길게 하는 이유는 상부 너트체(21)가 고정되는 보강패널(7)에 비하여 하부 너트체(21)가 고정되는 하부패널(5)에 더 큰 결합력으로 결합되도록 하기 위함이다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛(10)은, 도 5에서 도시한 바와 같이, 체결볼트(31)가 상기 서브 프레임(5)의 후방측에 구성되는 체결부시(33)를 관통하여 하부 너트체(11) 및 상부 너트체(21)에 체결됨으로써, 체결볼트(31)와 함께 상기 서브 프레임(3)과 프론트 사이드 멤버(1)의 후방측을 체결하게 된다.

한편, 본 실시예에 따른 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛(10)은, 도 6에서 도시한 바와 같이, 차량의 고속 전방 충돌 시에, 프론트 사이드 멤버(1)를 통하여 후방으로 전달되는 충돌 에너지(E)가 상호 원추형 테이퍼면으로 접촉되는 상부 너트체(21)와 하부 너트체(11)가 체결볼트(31)에 걸리는 반대 방향 모멘트(M1,M2) 량을 증대시켜 프론트 사이드 멤버(1)와 서브 프레임(3)의 후방측 체결부(P)가 조기에 파단되도록 유도한다.

이에 따라 , 서브 프레임(3)과 프론트 크로스 멤버(미도시)는 상기 프론트 사이드 멤버(1)로부터 전달되는 충돌 에너지(E)의 영향을 받지 않게 되어 후방으로 밀림량이 억제되고, 이로 인해 운전자의 다리부 상해를 최소화하게 된다.

또한, 본 실시예에 따른 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛(10)은 하부 너트체(11)의 원추형 결합부(13)와 상부 너트체(21)의 원추형 삽입부(23)에 의해 결합됨으로써, 체결 직진도를 높여 서브 프레임(3)과의 조립공차를 줄이며, 자유 유격량을 좁혀 조립성 및 정비성을 향상시킨다.

이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

1; 프론트 사이드 멤버
3; 서브 프레임
5; 하부패널
7; 보강패널
11; 하부 너트체
13; 원추형 결합부
21; 상부 너트체
23; 원추형 삽입부
31; 체결볼트
33; 체결부시

Claims (5)

1. 차량의 프론트 사이드 멤버의 후방측 하부패널과 보강패널 사이에 구성되어 서브 프레임을 볼트 체결하기 위한 차량의 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛에 있어서,
   원통형 몸체로 내주면에는 나사산이 형성되며, 상단부는 원추형으로 돌출 형성되는 원추형 결합부가 형성되어 상기 하부패널의 체결홀 둘레의 상면에 하단이 용접 고정되는 하부 너트체;
   원통형 몸체로 내주면에는 나사산이 형성되며, 하단부에는 원추형 홈으로 형성되어 상기 원추형 결합부가 삽입되어 접촉되는 원추형 삽입부가 형성되어 상기 보강패널의 끼움홀에 끼워진 상태로 용접 고정되는 상부 너트체를 포함하는 차량의 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 원추형 결합부와 원추형 삽입부는
   각각 테이퍼 외면과 테이퍼 내면을 형성하여 상호 테이퍼면으로 접촉 결합되는 차량의 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛.
3. 제2항에 있어서,
   상기 원추형 결합부와 원추형 삽입부 사이에는
   상기 테이퍼 외면과 상기 테이퍼 내면의 양 단부에 수평을 이루는 지지면이 각각 형성되는 차량의 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛.
4. 제1항에 있어서,
   상기 하부 너트체는
   상기 상부 너트체에 비하여 길이가 길게 형성되는 차량의 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛.
5. 제1항에 있어서,
   상기 상부 너트체는
   외주면 중앙이 상기 보강패널의 끼움홈 둘레에 용접되는 차량의 서브 프레임용 마운팅 너트 유닛.

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