KR101509977B1

KR101509977B1 - 표준형 크로스맴버

Info

Publication number: KR101509977B1
Application number: KR20130141263A
Authority: KR
Inventors: 김재훈
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2015-04-07

Abstract

본 발명의 표준형 크로스멤버는 로어 암(100)의 A포인트(20-1)와 G포인트(20-3)의 하중입력라인(30)을 일직선으로 이어주는 레이아웃이 기본 구조인 크로스 멤버 패널(1)이 기본 프레임으로 이루어지고, 상기 크로스 멤버패널(1)의 구조가 기본이 된 상태에서, 하중지지라인(40)을 꺾임 없이 일직선으로 이어주거나, 한쌍을 이루는 어퍼 패널(3)과 로어 패널(5)중 로어 패널(5)이 센터 기준 차량 전후 방향으로 단면 절단 시 2단을 이루는 단차면(5-1)이 더 형성되거나, 적어도 1개 이상의 비드(7a)를 형성한 사이드 보강브래킷(Side Reinforcement Bracket)(7)이 더 포함되거나, "ㄷ"자 형상 베이스(8a)의 3면에 형성된 제1,2,3 플랜지(8b.8c.8d)가 차량 좌표 기준 좌,우, 후향의 상하가 용접 봉합되는 롤 로드 마운팅 브래킷(Roll Rod Mount Bracket)(8)이 더 포함되거나, 프론트 마운트 포인트(Front Mount Point)(10-1)가 1개의 프론트 마운트 브래킷(Front Mount Bracket)(9)을 이용해 프론트 로어 암 부와 일체형을 이룸으로써, 크로스멤버의 NVH(Noise, Vibration, Hashness)의 향상, 차량 좌우 방향 비틀림 하중에 대한 강성 증대, 굽힘 하중에 대한 강성 증대, 부품수 감소에 따른 중량 절감이 이루어지는 특징을 갖는다.

Description

표준형 크로스맴버{Standard Cross Member}

본 발명은 크로스맴버에 관한 것으로, 특히 로어 암의 A포인트와 G포인트의 입력점 강성 확보와 함께 A포인트와 G포인트의 부시 변위량 최소가 가능한 골격이 기본 프레임으로 형성되고, 이로부터 NVH(Noise, Vibration, Hashness)의 향상, 차량 좌우 방향 비틀림 하중에 대한 강성 증대, 굽힘 하중에 대한 강성 증대, 부품수 감소에 따른 중량 절감이 이루어지도록 변형될 수 있는 표준형 크로스맴버에 관한 것이다.

일반적으로 차량 성능은 컴플라이언스 특성에 크게 좌우된다. 컴플라이언스 특성은 범프-리바운드 모드(Bump - Rebound Mode), 롤 모드(Roll Mode), 제동력모드(Break Force Mode), 횡력모드(Side Force Mode), 복원모멘트(Recover Moment)를 예로 들 수 있다.

상기 범프-리바운드 모드(Bump - Rebound Mode)는 이에 관계된 휠레이트(스프링강성)(Kgf/mm), 라이드 주파수(Hz), 토우(deg), 캠버(deg), 안티 다이브(제동)(%), 안티 리프트(구동)(%)의 성능을 결정한다.

상기 롤 모드(Roll Mode)는 이에 관계된 롤 스티어(deg/deg), 롤센터높이(mm), 차량롤강성(Nm/deg), 롤강성배붐(%), 롤게인(deg/G)의 성능을 결정한다.

상기 제동력모드(Break Force Mode)는 이에 관계된 토우(deg/kN), 제동강성(N/mm)의 성능을 결정한다. 상기 횡력모드(Side Force Mode)는 이에 관계된 토우(deg/kN), 횡강성(N/mm)의 성능을 결정한다. 상기 복원모멘트(Recover Moment)는 이에 관계된 토우(deg/kN), 캠버(deg/kN)의 성능을 결정한다.

실제적으로 이러한 컴플라이언스 특성은 크로스 멤버(또는 서브프레임)의 지오메트리에 크게 영향을 받을 수밖에 없다. 이는, 크로스 멤버가 차륜에 연결된 로어암과 함께 차체와 체결됨으로써 하중 입력점으로 작용함에 기인된다.

일례로, 크로스 멤버는 로어암의 A 포인트, B 포인트, G 포인트중 차륜과 체결되는 B 포인트를 제외한 A 포인트 및 G 포인트로 로어암과 연계되고, 프론트 마운트 포인트(Front Mount Point)와 리어 마운트 포인트(Rear Mount Point)로 차체와 연계된다.

그러므로, 크로스 멤버는 각각의 특성에 맞춰 최적화된 지오메트리를 형성하는 레이아웃으로 이루어질 수밖에 없다.

일례로, 제1타입 크로스 멤버는 A 포인트 - G 포인트를 이은 하중입력라인의 레이아웃을 강화함으로써 차량 주행 시 하중 입력점 강성확보와 부시 변위량 최소에 중점을 둘 수 있다. 제2타입 크로스 멤버는 프론트 마운트 포인트(Front Mount Point)와 리어 마운트 포인트(Rear Mount Point)를 이은 하중지지라인의 레이아웃을 강화함으로써 차량 주행 시 입력점 강성 강화와 하중 분산에 중점을 둘 수 있다. 제3타입 크로스 멤버는 어퍼 패널과 로어 패널중 로어 패널을 1단 형상의 레이아웃을 강화함으로써 차량 주행 시 차량 좌우 방향 비틀림 하중에 대한 강성에 중점을 둘 수 있다.

특히, 제3타입 크로스 멤버는 강화 성능의 집중화에 따라 제4,5,6타입 크로스 멤버로도 변형 가능하다.

일례로, 제4타입 크로스 멤버는 어퍼 패널과 로어 패널중 로어 패널과 사이드 보강 패널의 일체화된 레이아웃을 강화함으로써 차량 주행 시 굽힘하중강화에 중점을 둘 수 있다. 제5타입 크로스 멤버는 롤 로드 마운트 브래킷(ROLL ROD MTG BRKT)의 용접 구조의 레이아웃을 강화함으로써 차량 주행 시 NVH 향상에 중점을 둘 수 있다. 제6타입 크로스 멤버는 브래킷을 이용한 로어 암의 A 포인트와 프론트 마운트 포인트의 레이아웃을 강화함으로써 차량 주행 시 NVH 향상에 중점을 둘 수 있다.

국내특허공개 10-2004-0042595(2004년05월20일)

하지만, 제1타입 크로스 멤버는 A 포인트 - G 포인트를 이은 하중입력라인의 레이아웃이 자동차 좌표 기준 전후 방향과 동일한 각도 규제가 없다. 이는 크로스 멤버의 약한 강성부분에서 분력발생으로 로어 암 지지력 약화를 가져오고, 특히 로어 암의 회전축 기울어짐으로 인해 타이어 범프 시 전방 이동량 증대를 가져옴으로써 차량 임팩트 성능 저하의 원인이 될 수밖에 없다.

그리고, 제2타입 크로스 멤버는 프론트 마운트 포인트(Front Mount Point)와 리어 마운트 포인트(Rear Mount Point)를 이은 하중지지라인과 로어 암의 G 포인트를 이어주는 레이아웃의 위치 규제가 없다. 이로 인하여 전후/좌우 하중 인가 시 G 포인트가 내측 이동하는 모션이 생김으로써 강성저하 및 진동특성이 열세 할 수밖에 없다.

또한, 제3타입 크로스 멤버는 센터 기준 차량 전후 방향으로 단면 절단 시 로어 패널이 1단 구조를 가짐으로써 차량 좌우 방향 비틀림 하중에 대한 강성이 취약할 수밖에 없고, 제4타입 크로스 멤버는 로어 패널과 사이드 보강 패널이 비드없이 일체화됨으로써 굽힘 하중 강성 및 G 포인트부 입력점 강성이 취약할 수밖에 없으며, 제5타입 크로스 멤버는 롤 로드 마운트 브래킷(ROLL ROD MTG BRKT)의 용접 구조가 차량 좌표 기준 좌우는 하부 용접인 반면 후향은 상부 용접됨으로써 차량 기준 상하 용접 구조에 따른 비틀림과 굽힘 강성 취약으로 NVH가 불리할 수밖에 없고, 제6타입 크로스 멤버는 로어 암의 A 포인트와 프론트 마운트 포인트의 부위가 다수의 별물 브래킷으로 덧대어짐으로써 중량 증가 및 차량 연비 저하가 일어날 수밖에 없다.

이와 같이, 각각의 크로스 멤버(또는 서브프레임)는 주행 차량이 받는 모든 조건을 충족하기가 어렵고, 특히 성능 개선이 이루어지려면 최적화된 지오메트리를 갖는 각각의 크로스 멤버(또는 서브프레임)가 개별적으로 설계 및 개발될 수밖에 없다.

그러나, 크로스 멤버(또는 서브프레임)의 성능 개선은 모두 동일한 목적을 가질 수밖에 없음에도 각각의 크로스 멤버(또는 서브프레임)가 개별적으로 설계 및 개발됨으로써 개발 기간이 늘어나고 그에 따른 비용 증가 및 인력낭비를 가져올 수밖에 없다.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 로어 암과 형성하는 3개의 A,B,G 포인트중 A포인트와 G포인트의 하중입력라인을 일직선으로 이어주는 레이아웃이 기본 구조를 이룸으로써 차량 주행시 A포인트와 G포인트의 입력점 강성 최적 확보와 함께 A포인트와 G포인트의 부시 변위량도 최소화되고, 이를 기본 구조로 하여 NVH(Noise, Vibration, Hashness)의 향상, 차량 좌우 방향 비틀림 하중에 대한 강성 증대, 굽힘 하중에 대한 강성 증대, 부품수 감소에 따른 중량 절감이 이루어지도록 변형될 수 있는 표준형 크로스맴버를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 표준형 크로스멤버는 차체에 체결되는 B 포인트(B Point)를 갖춘 로어 암; 상기 로어 암이 체결되는 A 포인트(A Point)와 G 포인트(G Point)가 형성되고, 상기 A 포인트(A Point)와 상기 G 포인트(G Point)가 이어지는 일직선으로 하중입력라인을 형성하며, 상기 하중입력라인은 상기 A 포인트(A Point)와 상기 G 포인트(G Point)를 이어주는 일직선의 기울어짐이 없는 크로스 멤버 패널; 이 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 크로스 멤버 패널에는 차체와 체결되는 프론트 마운트 포인트(Front Mount Point)와 리어 마운트 포인트(Rear Mount Point)가 더 포함되고, 상기 프론트 마운트 포인트와 상기 리어 마운트 포인트 및 상기 G포인트의 하중지지라인이 일직선으로 이어지고, 상기 일직선은 상기 프론트 마운트 포인트와 상기 리어 마운트 포인트 및 상기 G포인트를 꺾임 없이 이어진다.

상기 크로스 멤버 패널은 어퍼 패널과 로어 패널이 한 쌍을 이루고, 상기 로어 패널이 센터 기준 차량 전후 방향으로 단면 절단 시 2단을 이루는 단차면이 더 형성된다.

상기 크로스 멤버 패널에는 적어도 1개 이상의 비드를 형성한 사이드 보강브래킷(Side Reinforcement Bracket)이 더 포함된다.

상기 크로스 멤버 패널에는 롤로드 마운팅 브래킷(Roll Rod Mount Bracket)이 더 포함되고, 상기 롤로드 마운팅 브래킷(Roll Rod Mount Bracket)은 "ㄷ"자 형상 베이스의 3면에 형성된 제1,2,3 플랜지의 각각이 차량 좌표 기준 좌,우, 후향의 상하에 용접 봉합된다.

상기 크로스 멤버 패널에는 프론트 마운트 브래킷(Front Mount Bracket)이 더 포함되고, 상기 프론트 마운트 브래킷과 함께 프론트 로어 암 부와 프론트 마운트 포인트(Front Mount Point)가 일체로 이루어진다.

이러한 본 발명은 크로스멤버가 로어 암과 형성하는 3개의 A,B,G 포인트중 A포인트와 G포인트의 하중입력라인을 일직선으로 이어주는 레이아웃을 가짐으로써 주행 시 A포인트와 G포인트의 입력점 강성 최적 확보와 함께 A포인트와 G포인트의 부시 변위량도 최소화되는 성능구현이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 로어 암과 형성하는 3개의 A,B,G 포인트중 A포인트와 G포인트의 하중입력라인을 일직선으로 이어주는 레이아웃이 기본 구성인 표준 크로스멤버로 적용되고, 표준 크로스멤버로부터 차체와 형성하는 2개의 마운트 포인트와 G포인트의 하중지지라인을 일직선으로 이어주는 레이아웃으로 변경됨으로서 로어 암의 A포인트와 G포인트의 입력점 강성 최적화 및 NVH(Noise, Vibration, Hashness)의 향상이 이루어지는 크로스멤버로 변형되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 표준형 크로스멤버로부터 어퍼 패널과 로어 패널중 로어 패널의 2단 형상을 추가함으로써 차량 좌우 방향 비틀림 하중에 대한 강성 증대와 원가 절감이 이루어지는 크로스멤버로 변형되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 표준형 크로스멤버로부터 사이드 보강브래킷(Side Reinforcement Bracket)에 비드를 추가함으로써 굽힘 하중에 대한 강성 증대와 함께 로어 암의 G포인트의 입력점 강성 최적화가 이루어지는 크로스멤버로 변형되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 표준형 크로스멤버로부터 롤로드 마운팅 브래킷(Roll Rod Mount Bracket)의 용접 형상을 변경함으로써 비틀림과 굽힘 하중에 대한 강성 증대와 함께 NVH(Noise, Vibration, Hashness)의 향상이 이루어지는 크로스멤버로 변형되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 표준형 크로스멤버로부터 로어 암부와 프론트 마운트 브래킷(Front Mount Bracket)이 일체형을 이루도록 변경함으로써 부품수 감소에 따른 중량 절감과 연비 향상도 이루어지는 크로스멤버로 변형되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 표준형 크로스멤버로부터 특정한 목적에 적합하고 최적화된 각각의 크로스멤버가 용이하게 제작됨으로써 설계 및 개발 기간 단축과 비용 및 인력 절감도 이루어지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 로어 암과 형성하는 3개의 A,B,G 포인트중 A포인트와 G포인트의 하중입력라인을 일직선으로 이어주는 레이아웃을 갖는 표준형 크로스멤버의 구성이고, 2는 본 발명에 따른 표준형 크로스맴버가 차체와 형성하는 2개의 마운트 포인트와 G포인트의 하중지지라인을 일직선으로 이어주는 레이아웃을 갖도록 변형된 예이며, 도 3은 본 발명에 따른 표준형 크로스맴버가 어퍼 패널과 로어 패널중 로어 패널의 2단 형상으로 변형된 예이며, 도 4는 도 3의 크로스맴버가 사이드 보강브래킷(Side Reinforcement Bracket)에 비드를 추가한 형상으로 변형된 예이고, 도 5는 도 3의 크로스맴버가 롤로드 마운팅 브래킷(Roll Rod Mount Bracket)의 용접 형상이 변형된 예이며, 도 6은 도 3의 크로스맴버가 로어 암부에 프론트 마운트 브래킷(Front Mount Bracket)이 일체형으로 변형된 예이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 로어 암과 형성하는 3개의 A,B,G 포인트중 A포인트와 G포인트의 하중입력라인을 일직선으로 이어주는 레이아웃을 갖는 표준형 크로스맴버의 구성을 나타낸다.

도 1(가)와 같이, 표준형 크로스맴버는 로어 암(100)이 체결되는 A 포인트(A Point)(20-1)와 G 포인트(G Point)(20-3)가 형성되고, A 포인트(A Point)(20-1)와 상기 G 포인트(G Point)(20-3)가 이어지는 하중입력라인이 경사 없는 일직선으로 이어진 크로스 멤버 패널(1)이 포함된다.

그러므로, 표준형 크로스맴버에서는 로어 암(100)과 형성하는 3개의 A 포인트(A Point)(20-1), B 포인트(B Point)(20-2), G 포인트(G Point)(20-3)중 A 포인트(A Point)(20-1)와 G 포인트(G Point)(20-3)의 하중입력라인(30)을 경사 없는 일직선으로 이어주는 레이아웃으로 이루어진다.

이때, 10-1은 프론트 마운트 포인트(Front Mount Point)이고, 10-2는 리어 마운트 포인트(Rear Mount Point)로서, 이는 크로스 멤버 패널(1)과 차체 체결점을 이룬다.

이로부터, 표준형 크로스멤버를 이루는 크로스 멤버 패널(1)은 B 포인트(B Point)(20-2)에 하중(Fa)이 들어오고, 또한 G 포인트(G Point)(20-3)에 하중(Fb)이 인가되더라도 G 포인트(G Point)(20-3)에서는 하중(Fb)의 분력 생성이 방지되며, 하중(Fb)의 분력 생성 방지는 하중입력라인(30)을 통한 모멘트 발생도 생성시켜주지 않게 된다.

그러므로, 표준형 크로스멤버는 크로스 멤버 패널(1)의 작용을 통해 주행 시 A포인트와 G포인트의 입력점 강성 최적 확보와 함께 A포인트와 G포인트의 부시 변위량도 최소화된다.

반면, 도 1(나)는 하중입력라인(30a)이 경사진 일반적인 크로스 멤버 패널(1a)의 예를 나타낸다. 이러한 크로스 멤버 패널(1a)에서는 B 포인트(B Point)(20-2)에 하중(Fa)이 들어오고, 또한 G 포인트(G Point)(20-3)에 인가된 하중(Fb)은 분력(Fb-1,Fb-2)생성이 일어남으로써 경사진 하중입력라인(30a)을 통한 모멘트(M)의 발생이 일어날 수밖에 없다.

이로 인해, 상기 크로스 멤버 패널(1a)에서는 크로스 멤버의 약한 강성부분에서 분력(Fb-1,Fb-2)의 발생으로 로어 암(100)의 지지력 약화를 가져오고, 특히 로어 암(100)의 회전축 기울어짐으로 인해 타이어 범프 시 전방 이동량 증대를 가져옴으로써 차량 임팩트 성능 저하의 원인이 될 수밖에 없다.

한편, 2는 본 실시예에 따른 표준형 크로스맴버가 차체와 형성하는 2개의 마운트 포인트와 G포인트의 하중지지라인을 일직선으로 이어주는 레이아웃을 갖도록 변형된 예를 나타낸다.

도 2(가)와 같이, 제1 변형 크로스멤버(1-1)는 A 포인트(A Point)(20-1)와 G 포인트(G Point)(20-3)의 하중입력라인(30)을 경사 없는 일직선으로 이어주고, 차체와 체결되는 프론트 마운트 포인트(Front Mount Point)(10-1)와 리어 마운트 포인트(Rear Mount Point)(10-2) 및 이들 사이에 위치된 G 포인트(G Point)(20-3)가 꺾임 없는 직선의 하중지지라인(40)을 갖는 레이아웃으로 이루어진다.

그러므로, 제1 변형 크로스멤버(1-1)에서는 크로스 멤버 패널(1)의 A포인트와 G포인트의 입력점 강성 최적 확보와 함께 A포인트와 G포인트의 부시 변위량도 최소화가 구현된다. 이에 더하여 특히 전후/좌우 하중 인가시 G 포인트(20-3)의 이동이 없어짐으로써 강성 특성과 함RP 진동특성이 우세해 NVH(Noise, Vibration, Hashness)의 향상을 구현할 수 있다.

일례로, 단품 모드 특성 분석 결과로 500Hz이하 영역이 개선되고, 1차 공진은 244Hz 대역의 개선이 이루어지며, 모드 밀도(Modal Density)에서는 300~350Hz 대역 공진 미 존재하고, 상하판 분리 국부 모드(Pumping)에서는 500Hz 이상 주파수 대역의 개선이 이루어짐이 실험적으로 입증되었다.

반면, 도 2(나)는 하중입력라인(30)이 경사진 일직선으로 이어지고, 또한 하중지지라인(40)이 G 포인트(20-3)에서 꺾임이 있는 크로스 멤버 패널(1-1a)을 나타낸다.

그러므로, 상기 크로스 멤버 패널(1-1a)에서는 프론트 마운트 포인트(Front Mount Point)(10-1)와 리어 마운트 포인트(Rear Mount Point)(10-2) 및 로어 암(100)의 G 포인트(20-3)를 이어주는 하중지지라인(40)에 대한 위치 규제가 없다.

이로 인해, 전후/좌우 하중(Fc,Fd)의 인가 시 G 포인트(20-3)가 내측 이동되는 움직임이 형성됨으로써 강성저하 및 진동특성 열세할 수밖에 없다.

한편, 도 3은 본 실시예에 따른 표준형 크로스맴버가 어퍼 패널과 로어 패널중 로어 패널의 2단 형상으로 변형된 예를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 제2 변형 크로스멤버(1-2)는 크로스 멤버 패널이 어퍼 패널(3)과 로어 패널(5)로 구성되고, 특히 로어 패널(5)에서는 센터 기준 차량 전후 방향으로 단면 절단 시 2단 구조를 형성하는 단차면(5-1)이 더 형성된다. 또한, 상기 제2 변형 크로스멤버(1-2)에는 하중입력라인(30)이 경사 없는 일직선으로 이어지고, 하중지지라인(40)이 꺾임 없는 직선으로 이루어진다.

그러므로, 상기 제2 변형 크로스멤버(1-2)에서는 로어 패널(5)의 1단 단면 구조 대비 차량 좌우 방향 비틀림 하중에 대한 강성 증대와 원가 절감이 이루어질 수 있다.

한편, 도 4는 제2 변형 크로스멤버(1-2)가 사이드 보강브래킷(Side Reinforcement Bracket)에 비드를 추가한 형상으로 변형된 예를 나타낸다.

도 4(가)와 같이, 제3 변형 크로스멤버(1-2-1)는 크로스 멤버 패널이 어퍼 패널(3)과 로어 패널(5) 및 사이드 보강브래킷(Side Reinforcement Bracket)(7)로 구성되고, 상기 사이드 보강브래킷(Side Reinforcement Bracket)(7)은 프론트 마운트 포인트(Front Mount Point)(10-1)와 리어 마운트 포인트(Rear Mount Point)(10-2)를 이은 선에서 차량 기준으로 상,하,전방부에 용접된다. 특히, 상기 사이드 보강브래킷(Side Reinforcement Bracket)(7)에는 적어도 1개 이상의 비드(7a)가 더 형성되고, 상기 비드(7a)는 차량 전후 방향으로 형성된다.

그러므로, 제3 변형 크로스멤버(1-2-1)에서는 1개 이상의 비드(7a)를 형성한 사이드 보강브래킷(Side Reinforcement Bracket)(7)의 작용으로 굽힘 하중에 대한 강성이 유리하고 또한 G 포인트(20-3)의 입력점 강성도 강화될 수 있다.

반면, 도 4(나)는 1개 이상의 비드(7a)를 형성한 사이드 보강브래킷(Side Reinforcement Bracket)(7)이 적용되지 않고, 단지 로어 패널이 사이드 보강브래킷(Side Reinforcement Bracket)을 일체화하고 비드도 없는 크로스 멤버 패널(1-2-1a)의 예를 나타낸다.

그러므로, 상기 크로스 멤버 패널(1-2-1a)에서는 굽힘 하중에 대한 강성과 G 포인트(20-3)의 입력점 강성에서 불리할 수밖에 없다.

한편, 도 5는 제2 변형 크로스멤버(1-2)가 롤로드 마운팅 브래킷(Roll Rod Mount Bracket)의 용접 형상이 변형된 예를 나타낸다.

도 5(가)와 같이, 제4 변형 크로스멤버(1-2-2)에는 크로스 멤버 패널이 롤로드 마운팅 브래킷(Roll Rod Mount Bracket)(8)을 더 포함하고, 상기 롤로드 마운팅 브래킷(Roll Rod Mount Bracket)(8)은 "ㄷ"자 형상을 이루는 베이스(8a)와, 베이스(8a)의 3면으로 각각 더 형성된 제1,2,3 플랜지(8b.8c.8d)로 이루어진다.

이로 인해, 상기 롤로드 마운팅 브래킷(Roll Rod Mount Bracket)(8)은 베이스(8a)의 3면에 형성된 제1,2,3 플랜지(8b.8c.8d)기 이용됨으로써 차량 좌표 기준 좌,우, 후향의 상하가 용접 봉합될 수 있다.

그러므로, 상기 제4 변형 크로스멤버(1-2-2)에서는 차량 기준 상하 용접 구조에 따른 비틀림과 굽힘 강성을 강화할 수 있고, 특히 NVH가 크게 향상될 수 있다.

반면, 도 5(나)는 롤로드 마운팅 브래킷(Roll Rod Mount Bracket)(8-1)이 차량 좌표 기준으로 좌,우는 하부 용접 봉합되고, 후향은 상부 용접 봉합되는 구조의 크로스 멤버 패널(1-2-2a)의 예를 나타낸다.

그러므로, 상기 크로스 멤버 패널(1-2-1a)에서는 롤로드 마운팅 브래킷(Roll Rod Mount Bracket)(8-1)에 의한 비틀림과 굽힘 강성의 강화 작용이 약하고, 이로 인해 NVH도 취약할 수밖에 없다.

한편, 도 6은 제2 변형 크로스멤버(1-2)가 로어 암부에 프론트 마운트 브래킷(Front Mount Bracket)이 일체형으로 변형된 예이다.

도 6(가)와 같이, 제5 변형 크로스멤버(1-2-3)는 크로스 멤버 패널에서 프론트 마운트 포인트(Front Mount Point)(10-1)가 1개의 프론트 마운트 브래킷(Front Mount Bracket)(9)을 이용해 프론트 로어 암 부와 일체형으로 이루어진다.

이로 인해, 어퍼 패널(3)의 어퍼 연장부(3a)와 로어 패널(5)의 로어 연장부(5a)가 프론트 마운트 포인트(Front Mount Point)(10-1)쪽으로 이어짐으로써 프론트 마운트 브래킷(Front Mount Bracket)(9)을 이용해 로어 암 부위가 일체화될 수 있다.

그러므로, 상기 제5 변형 크로스멤버(1-2-3)에서는 1개의 프론트 마운트 브래킷(Front Mount Bracket)(9)이 적용됨으로써 부품수 감소에 따른 중량 절감과 연비 향상도 이루어질 수 있다.

반면, 도 6(나)는 프론트 마운트 포인트(Front Mount Point)(10-1)에 어퍼 패널(3)의 어퍼 연장부(3a)가 위치되고, 프론트 마운트 브래킷(Front Mount Bracket)(9-1)과 A 마운트 브래킷(A Mount Bracket)(9-2)을 이용해 로어 암 부위가 일체화된 크로스 멤버 패널(1-2-3a)을 나타낸다.

그러므로, 상기 크로스 멤버 패널(1-2-3a)에서는 로어 암의 A 포인트와 프론트 마운트 포인트(10-1)의 부위가 프론트 마운트 브래킷(Front Mount Bracket)(9-1)과 A 마운트 브래킷(A Mount Bracket)(9-2)으로 덧대어짐으로써 중량 증가 및 차량 연비 저하가 일어날 수밖에 없다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 표준형 크로스멤버는 로어 암(100)과 형성하는 3개의 A,B,G 포인트(20-1,20-2,20-3)중 A포인트(20-1)와 G포인트(20-2)의 하중입력라인(30)을 일직선으로 이어주는 레이아웃이 기본 구조가 되는 크로스 멤버 패널(1)이 포함됨으로써, 차량 주행시 A포인트와 G포인트의 입력점 강성 확보와 함께 A포인트와 G포인트의 부시 변위량도 최소화되는 크로스 멤버로 이용된다.

이러한 크로스 멤버 패널(1)의 구조가 기본이 된 상태에서, 하중지지라인(40)을 꺾임 없이 일직선으로 이어주거나, 한쌍을 이루는 어퍼 패널(3)과 로어 패널(5)중 로어 패널(5)이 센터 기준 차량 전후 방향으로 단면 절단 시 2단을 이루는 단차면(5-1)이 더 형성되거나, 적어도 1개 이상의 비드(7a)를 형성한 사이드 보강브래킷(Side Reinforcement Bracket)(7)이 더 포함되거나, "ㄷ"자 형상 베이스(8a)의 3면에 형성된 제1,2,3 플랜지(8b.8c.8d)가 차량 좌표 기준 좌,우, 후향의 상하가 용접 봉합되는 롤 로드 마운팅 브래킷(Roll Rod Mount Bracket)(8)이 더 포함되거나, 프론트 마운트 포인트(Front Mount Point)(10-1)가 1개의 프론트 마운트 브래킷(Front Mount Bracket)(9)을 이용해 프론트 로어 암 부와 일체형을 이룸으로써, 크로스멤버의 NVH(Noise, Vibration, Hashness)의 향상, 차량 좌우 방향 비틀림 하중에 대한 강성 증대, 굽힘 하중에 대한 강성 증대, 부품수 감소에 따른 중량 절감이 이루어질 수 있다.

1 : 크로스 멤버 패널 1-1 : 제1 변형 크로스멤버
1-2 : 제2 변형 크로스멤버 1-2-1 : 제3 변형 크로스멤버
1-2-2 : 제4 변형 크로스멤버
1-2-3 : 제5 변형 크로스멤버
3 : 어퍼 패널 3a : 어퍼 연장부
5 : 로어 패널 5a : 로어 연장부
5-1 : 단차면
7 : 사이드 보강브래킷(Side Reinforcement Bracket)
7a : 비드
8 : 롤로드 마운팅 브래킷(Roll Rod Mount Bracket)
8a : 베이스 8b.8c.8d : 제1,2,3 플랜지
9 : 프론트 마운트 브래킷(Front Mount Bracket)
9-2 : A 마운트 브래킷(A Mount Bracket)
10-1 : 프론트 마운트 포인트(Front Mount Point)
10-2 : 리어 마운트 포인트(Rear Mount Point)
20-1 : A 포인트(A Point) 20-2 : B 포인트(B Point)
20-3 : G 포인트(G Point)
30 : 하중입력라인 40 : 하중지지라인
100 : 로어 암

Claims

차체에 체결되는 B 포인트(B Point)를 갖춘 로어 암;
상기 로어 암이 체결되는 A 포인트(A Point)와 G 포인트(G Point)가 형성되고, 상기 A 포인트(A Point)와 상기 G 포인트(G Point)가 이어지는 일직선으로 하중입력라인을 형성하며, 상기 하중입력라인은 상기 A 포인트(A Point)와 상기 G 포인트(G Point)를 이어주는 일직선의 기울어짐이 없는 크로스 멤버 패널;이 포함되고,
상기 크로스 멤버 패널에는 차체와 체결되는 프론트 마운트 포인트(Front Mount Point)와 리어 마운트 포인트(Rear Mount Point)가 더 포함되고, 상기 프론트 마운트 포인트와 상기 리어 마운트 포인트 및 상기 G포인트의 하중지지라인이 일직선으로 이어지고, 상기 일직선은 상기 프론트 마운트 포인트와 상기 리어 마운트 포인트 및 상기 G포인트를 꺾임 없이 이어지는 것을 특징으로 하는 표준형 크로스멤버.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 크로스 멤버 패널은 어퍼 패널과 로어 패널이 한 쌍을 이루고, 상기 로어 패널이 센터 기준 차량 전후 방향으로 단면 절단 시 2단을 이루는 단차면이 더 형성된 것을 특징으로 하는 표준형 크로스멤버.
청구항 3에 있어서, 상기 크로스 멤버 패널에는 적어도 1개 이상의 비드를 형성한 사이드 보강브래킷(Side Reinforcement Bracket)이 더 포함된 것을 특징으로 하는 표준형 크로스멤버.
청구항 3에 있어서, 상기 크로스 멤버 패널에는 롤로드 마운팅 브래킷(Roll Rod Mount Bracket)이 더 포함되고, 상기 롤로드 마운팅 브래킷(Roll Rod Mount Bracket)은 "ㄷ"자 형상 베이스의 3면에 형성된 제1,2,3 플랜지의 각각이 차량 좌표 기준 좌,우, 후향의 상하에 용접 봉합되는 것을 특징으로 하는 표준형 크로스멤버.
청구항 3에 있어서, 상기 크로스 멤버 패널에는 프론트 마운트 브래킷(Front Mount Bracket)이 더 포함되고, 상기 프론트 마운트 브래킷과 함께 프론트 로어 암 부와 프론트 마운트 포인트(Front Mount Point)가 일체로 이루어진 것을 특징으로 하는 표준형 크로스멤버.