KR101526400B1 - 서브 프레임 마운팅 유닛 - Google Patents

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KR101526400B1
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bracket
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frame
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KR1020130150090A
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조성훈
안용덕
이강철
김대승
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현대자동차 주식회사
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Abstract

서브 프레임 마운팅 유닛이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 서브 프레임 마운팅 유닛은 플로어 패널 양측에 설치되는 플로어 사이드 멤버와, 상기 플로어 사이드 멤버의 하측에 설치되는 서브 프레임을 상호 연결하는 서브 프레임 마운팅 유닛에 있어서, 상기 플로어 사이드 멤버에 길이방향을 따라 복수의 보강리브가 형성되며, 상기 보강리브를 통해 상기 플로어 사이드 멤버와 상기 서브 프레임을 연결하는 마운팅 브라켓이 구비된다.

Description

서브 프레임 마운팅 유닛{SUBFRAME MOUNTING UNIT}
본 발명은 서브 프레임 마운팅 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리어 플로어 패널의 양측에 설치되는 플로어 사이드 멤버에 서브 프레임을 연결하는 서브 프레임 마운팅 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 플로어 패널에는 휨강성 및 충돌에 대한 충격흡수를 위해 플로어 사이드 멤버가 설치되고, 플로어 사이드 멤버에는 스프링, 댐퍼 등과 함께 현가장치를 이루며 주행시 조정안정성을 제공하는 서브 프레임이 장착된다.
이러한 서브 프레임은 차량의 주행 시, 현가장치의 전체 강성을 유지하고, 동역학적 특성을 결정하는데 중요한 구성요소이다. 따라서, 비틀림 변형이나 벤딩 변형에 대해 차량의 중량에 맞추어 적절한 롤 강성을 가지도록 설계되고, 주행에서 오는 피로 수명이 유지되도록 설계된다.
또한, 상기 서브 프레임은 플로어 사이드 멤버와 스터드, 다수의 레인포스, 브라켓, 스프링 시트 등 10가지 이상의 부품들이 조합되어 이루어지는 프론트 및 리어 브라켓으로 구성되는 마운팅 유닛을 통해 장착된다.
이러한 마운팅 유닛에는 통상적으로 수직과 수평방향으로 하중이 작용하는 것으로, 상기 서브 프레임이 최적의 성능을 발휘하도록 설계가 되어도 많은 수의 부품들의 조합으로 이루어진 상기 마운팅 유닛이 작용하는 하중에 대응하지 못하여 서브 프레임의 성능까지 영향을 끼친다.
이에 따라서, 상기 마운팅 유닛은 수직과 수평방향의 하중에 대한 강한 강성이 요구되며, 이러한 하중에 대응하고자 구조의 단순화 및 부품의 통합에 대한 연구가 현재에도 활발하게 진행되고 있는 실정이다.
본 발명의 실시 예는 서브 프레임을 플로어 사이드 멤버와 연결하는 프론트 브라켓과 리어 브라켓의 구조가 단순화되고, 플로어 사이드 멤버와 서브 프레임의 연결 시, 작용하는 하중에 대한 강건성을 가지는 서브 프레임 마운팅 유닛을 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 플로어 패널 양측에 설치되는 플로어 사이드 멤버와, 상기 플로어 사이드 멤버의 하측에 설치되는 서브 프레임을 상호 연결하는 서브 프레임 마운팅 유닛에 있어서, 상기 플로어 사이드 멤버에 길이방향을 따라 복수의 보강리브가 형성되며, 상기 보강리브를 통해 상기 플로어 사이드 멤버와 상기 서브 프레임을 연결하는 마운팅 브라켓이 구비되고, 상기 마운팅 브라켓은 상기 플로어 사이드 멤버의 프론트 및 리어 측에 각각 장착되는 프론트 브라켓과 리어 브라켓으로 이루어지며, 상기 리어 브라켓은 가장자리가 상기 플로어 사이드 멤버에 연결되는 제2 몸체부; 및 상기 제2 몸체부로부터 수직하게 형성되어 상기 플로어 사이드 멤버의 보강리브에 외주면을 통해 체결되는 제2 체결부를 포함하되, 상기 리어 브라켓은 상기 제2 몸체부, 제2 체결부, 리브, 및 스프링 장착부가 상호 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 마운팅 유닛이 제공될 수 있다.
또한, 상기 프론트 브라켓은 가장자리가 상기 플로어 사이드 멤버에 연결되는 제1 몸체부; 및 상기 제1 몸체부로부터 수직하게 형성되어 상기 플로어 사이드 멤버의 보강리브에 외주면을 통해 체결되는 제1 체결부가 포함될 수 있다.
삭제
또한, 상기 프론트 브라켓은 상기 제1 체결부의 외주면과 상기 제1 몸체부를 연결하는 복수의 리브가 포함될 수 있다.
또한, 상기 프론트 브라켓은 상기 플로어 사이드 멤버의 보강리브와 체결되는 상기 제1 체결부의 내부를 통해 상기 서브 프레임과 연결될 수 있다.
또한, 상기 프론트 브라켓은 상기 제1 몸체부의 가장자리를 따라 외측으로 절곡 형성되는 플랜지를 통해 상기 플로어 사이드 멤버에 접합될 수 있다.
또한, 상기 프론트 브라켓은 상기 제1 체결부의 외주면이 접하는 상기 플로어 사이드 멤버의 보강리브 및 저면에 접합될 수 있다.
또한, 상기 프론트 브라켓은 상기 제1 몸체부, 제1 체결부, 리브, 및 플랜지가 상호 일체로 형성될 수 있다.
삭제
또한, 상기 제2 체결부는 콘의 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 리어 브라켓은 상기 제2 체결부의 외주면과 상기 제2 몸체부를 연결하는 복수의 리브가 포함될 수 있다.
또한, 상기 리어 브라켓은 상기 제2 체결부의 일측에 상기 서브 프레임과의 사이에 스프링이 장착되도록 형성되는 스프링 장착부가 포함될 수 있다.
또한, 상기 리어 브라켓은 상기 플로어 사이드 멤버의 보강리브와 체결되는 상기 제2 체결부의 내부를 통해 상기 서브 프레임과 연결될 수 있다.
또한, 상기 리어 브라켓은 상기 제2 몸체부의 가장자리를 따라 상기 플로어 사이드 멤버에 접합될 수 있다.
또한, 상기 리어 브라켓은 상기 제2 체결부의 외주면이 접하는 상기 플로어 사이드 멤버의 보강리브 및 저면에 접합될 수 있다.
삭제
또한, 상기 서브 프레임은 리어 현가장치와 연결되는 리어 서브 프레임으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예는 플로어 사이드 멤버에 서브 프레임의 연결 시, 프론트 브라켓과 리어 브라켓이 플로어 사이드 멤버의 보강리브를 통해 전둘레용접으로 접합됨에 따라서, 수직과 수평으로 작용하는 하중에 대한 강건성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예는 프론트 브라켓과 리어 브라켓의 구조가 종래에 비해서 단순화됨에 따라서, 부품수를 줄여주어 제작의 용이성 및 제조원가를 절감할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예는 프론트 브라켓과 리어 브라켓의 구조가 단순화됨에 따라서, 최근 자동차 업계에서 가장 큰 이슈인 차량의 경량화에 도움을 줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 서브 프레임 마운팅 유닛의 설치상태를 보이는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 서브 프레임 마운팅 유닛의 프론트 브라켓의 사시도이다.
도 3은 도 2의 프론트 브라켓의 설치상태를 보이는 부분 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 서브 프레임 마운팅 유닛의 리어 브라켓의 사시도이다.
도 5는 도 4의 리어 브라켓의 설치상태를 보이는 부분 확대 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
단, 도면에 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
또한, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 서브 프레임 마운팅 유닛은 리어 현가장치와 연결되는 리어 서브 프레임(3)을 플로어 사이드 멤버(5)에 연결시키는 것이 바람직하나, 필요에 따라서는 프론트 서브 프레임을 플로어 사이드 멤버(5)와 연결시킬 수도 있으며, 본 발명의 실시 예에서는 리어 서브 프레임(3)을 플로어 사이드 멤버(5)에 연결시키는 것을 예로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 서브 프레임 마운팅 유닛의 설치상태를 보이는 측면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 서브 프레임 마운팅 유닛은 플로어 패널(P) 양측에 설치되는 플로어 사이드 멤버(5)와 상기 플로어 사이드 멤버(5)의 하측에 설치되어 리어 현가장치(미도시)가 연결되는 리어 서브 프레임(3)을 마운팅 브라켓(7)을 통해 상호 연결시킨다.
즉, 상기 플로어 사이드 멤버(5)에는 길이방향을 따라서 복수의 보강리브(9)가 형성된다. 이때, 상기 보강리브(9)는 상,하 방향으로 대각선을 이루며 상기 플로어 사이드 멤버(5) 상에 복수로 형성되어 차체의 강성을 보강한다.
상기 마운팅 브라켓(7)은 상기 플로어 사이드 멤버(5) 상에 형성된 보강리브(9)와 일측이 연결되고, 타측이 상기 리어 서브 프레임(3)과 연결되어 상기 플로어 사이드 멤버(5)와 리어 서브 프레임(3)을 적어도 2개소 이상에서 연결시킨다.
이하, 상기한 서브 프레임 마운팅 유닛의 보다 구체적인 구성을 설명한다.
상기 서브 프레임 마운팅 유닛은 상기 마운팅 브라켓(7)을 포함하고, 상기 마운팅 브라켓(7)은 프론트 브라켓(11)과 리어 브라켓(13)으로 이루어진다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 서브 프레임 마운팅 유닛의 프론트 브라켓의 사시도이고, 도 3은 도 2의 프론트 브라켓의 설치상태를 보이는 부분 확대 단면도이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 상기 프론트 브라켓(11)은 상기 플로어 사이드 멤버(5)의 프론트 측에 장착되며, 제1 몸체부(15) 및 제1 체결부(17)로 구성된다.
상기 제1 몸체부(15)는 가장자리가 상기 플로어 사이드 멤버(5)의 저면(19)에 접합된다. 이때, 상기 제1 몸체부(15)는 가장자리를 따라 외측으로 절곡 형성되는 플랜지(21)를 통해 상기 플로어 사이드 멤버(5)의 저면(19)에 접합된다.
상기 제1 체결부(17)는 상기 제1 몸체부(15)로부터 상측으로 수직하게 형성되어 상기 플로어 사이드 멤버(5)의 보강리브(9)에 외주면(23)을 통해 체결된다.
즉, 상기 제1 체결부(17)는 상기 플로어 사이드 멤버(5)와 보강리브(9)에 동축으로 각각 형성되는 삽입홀(25a,25b)을 통해 외주면(23)이 삽입되고, 삽입되어 상기 삽입홀(25a,25b)과 접하는 외주면(23)을 따라서 접합된다.
이때, 상기 접합은 플로어 사이드 멤버(5)와 보강리브(9)에 각각 형성되는 상기 삽입홀(25a,25b) 2곳을 통해 전둘레용접으로 접합될 수 있다.
이에 따라서, 상기 프론트 브라켓(11)은 상기 제1 채결부(17)를 통해 플로어 사이드 멤버(5)와 보강리브(9)에 접합되고, 상기 플랜지(21)를 통해 플로어 사이드 멤버(5)의 저면(19)에 접합되면서 장착된다.
그리고 상기 제1 체결부(17)는 내부에 중공부(27a)가 형성되어 상기 중공부(27a)를 통해 상기 리어 서브 프레임(3)과 연결된다.
여기서, 상기 중공부(27a)와 리어 서브 프레임(3)의 연결은 당업계에서 널리 알려진 공지기술의 구성이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 제1 몸체부(15)와 제1 체결부(17) 사이에는 제1 체결부(17)의 외주면을 따라서 복수의 리브(29a)가 형성된다. 이러한 리브(29a)는 제1 몸체부(15)와 제1 체결부(17)의 외주면(23)을 연결하면서 수평 및 수직방향 하중에 대한 프론트 브라켓(11)의 강건성을 향상시킬 수 있다.
또 다른 한편, 상기 프론트 브라켓(11)은 상기 제1 몸체부(15), 제1 체결부(17), 플랜지(21) 및 리브(29)가 상호 일체로 형성될 수 있다.
이에 따라서, 상기 프론트 브라켓(11)은 구조가 종래에 비해서 단순화될 수 있고, 전체가 하나의 구성품으로 이루어짐에 따라서, 수평 및 수직방향 하중에 대한 강건성을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 서브 프레임 마운팅 유닛의 리어 브라켓의 사시도이고, 도 5는 도 4의 리어 브라켓의 설치상태를 보이는 부분 확대 단면도이다.
도 4와 도5를 참조하면, 상기 리어 브라켓(13)은 상기 플로어 사이드 멤버(5)의 리어 측에 장착되며, 제2 몸체부(31) 및 제2 체결부(33)로 구성된다.
상기 제2 몸체부(31)는 가장자리가 상기 플로어 사이드 멤버(5)의 저면(19)에 상기 프론트 브라켓(11)과 이격되게 배치되어 접합된다.
상기 제2 체결부(33)는 상기 제2 몸체부(31)로부터 상측으로 수직하게 형성되어 상기 플로어 사이드 멤버(5)의 보강리브(9)에 외주면을 통해 체결된다. 이때, 상기 제2 체결부(33)는 콘의 형상으로 형성될 수 있다.
그리고 상기 제2 체결부(33)는 상기 플로어 사이드 멤버(5)와 보강리브(9)에 각각 형성되는 제2 삽입홀(35a,35b)을 통해 외주면이 삽입되고, 상기 제2 삽입홀(35a,35b)과 접하는 외주면을 따라서 접합된다.
이때, 상기 접합은 플로어 사이드 멤버(5)와 보강리브(9)에 각각 형성되는 상기 제2 삽입홀(35a,35b) 2곳을 통해 전둘레용접으로 접합될 수 있다.
이에 따라서, 상기 리어 브라켓(13)은 상기 제2 체결부(33)를 통해 플로어 사이드 멤버(5)와 보강리브(9), 그리고 상기 제2 몸체부(31)의 가장자리를 통해 플로어 사이드 멤버(5)의 저면(19)에 접합되어 장착된다.
한편, 상기 제2 체결부(33)는 내부에 중공부(27b)가 형성되어 상기 중공부(27b)를 통해 상기 리어 서브 프레임(3)과 연결된다.
여기서, 상기 중공부(27b)와 리어 서브 프레임(3)의 연결은 당업계에서 널리 알려진 공지기술의 구성이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
또 다른 한편, 상기 제2 몸체부(31)와 제2 체결부(33) 사이에는 상기 제2 체결부(33)의 외주면을 따라서 복수의 리브(29b)가 형성된다. 이러한 리브(29b)는 상기 제2 몸체부(31)와 제2 체결부(33)의 외주면을 연결하면서 수평 및 수직방향 하중에 대한 리어 브라켓(13)의 강건성을 향상시킬 수 있다.
그리고 상기 리어 브라켓(13)은 스프링 장착부(37)가 형성된다. 상기 스프링 장착부(37)는 상기 제2 몸체부(31)의 저면 상에서 하측으로 돌출되는 장착단(39)과, 상기 장착단(39)의 내측을 통해 스프링(미도시)의 일측이 장착되고, 상기 스프링의 타측이 상기 리어 서브 프레임(3)에 장착된다.
이러한 스프링은 당업계에서 널리 알려진 공지기술의 구성이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 상기 리어 브라켓(13)은 상기 제2 몸체부(31), 제2 체결부(33), 리브(29b), 및 스프링 장착부(37)가 상호 일체로 형성될 수 있다.
이에 따라서, 상기 리어 브라켓(13)은 구조가 종래에 비해서 단순화될 수 있고, 전체가 하나의 구성품으로 이루어짐에 따라서, 수평 및 수직방향 하중에 대한 강건성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 실시 예에 따른 서브 프레임 마운팅 유닛에 의하면, 상기 리어 서브 프레임(3)을 플로어 사이드 멤버(5)에 장착시키는 상기 프론트 브라켓(11)과 리어 브라켓(13)의 구조가 단순화되고, 상기 플로어 사이드 멤버(5)와 리어 서브 프레임(3)의 연결 시, 작용하는 하중에 대한 강건성을 향상시킬 수 있다.
특히, 종래 스터드, 다수의 레인포스, 브라켓, 스프링 시트 등 10가지 이상의 부품들의 조합으로 이루어지던 프론트 및 리어 브라켓(11,13)의 구조가 단순화됨에 따라서, 최근 자동차 업계에서 가장 큰 이슈인 차량의 경량화를 이룰 수 있다.
이상으로 본 발명의 하나의 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
3: 리어 서브 프레임 5: 플로어 사이드 멤버
P: 플로어 패널 7: 마운팅 브라켓
9: 보강리브 11: 프론트 브라켓
13: 리어 브라켓 15: 제1 몸체부
17: 제1 체결부 19: 저면
21: 플랜지 23: 외주면
25a,25b: 삽입홀 27a,27b: 중공부
29a,29b: 리브 31: 제2 몸체부
33: 제2 체결부 35a,35b: 제2 삽입홀
37: 스프링 장착부 39: 장착단

Claims (17)

  1. 플로어 패널 양측에 설치되는 플로어 사이드 멤버와, 상기 플로어 사이드 멤버의 하측에 설치되는 서브 프레임을 상호 연결하는 서브 프레임 마운팅 유닛에 있어서,
    상기 플로어 사이드 멤버에 길이방향을 따라 복수의 보강리브가 형성되며,
    상기 보강리브를 통해 상기 플로어 사이드 멤버와 상기 서브 프레임을 연결하는 마운팅 브라켓이 구비되고,
    상기 마운팅 브라켓은 상기 플로어 사이드 멤버의 프론트 및 리어 측에 각각 장착되는 프론트 브라켓과 리어 브라켓으로 이루어지며,
    상기 리어 브라켓은 가장자리가 상기 플로어 사이드 멤버에 연결되는 제2 몸체부; 및 상기 제2 몸체부로부터 수직하게 형성되어 상기 플로어 사이드 멤버의 보강리브에 외주면을 통해 체결되는 제2 체결부를 포함하되,
    상기 리어 브라켓은 상기 제2 몸체부, 제2 체결부, 리브, 및 스프링 장착부가 상호 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 마운팅 유닛.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프론트 브라켓은
    가장자리가 상기 플로어 사이드 멤버에 연결되는 제1 몸체부; 및
    상기 제1 몸체부로부터 수직하게 형성되어 상기 플로어 사이드 멤버의 보강리브에 외주면을 통해 체결되는 제1 체결부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 마운팅 유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프론트 브라켓은 상기 제1 체결부의 외주면과 상기 제1 몸체부를 연결하는 복수의 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 마운팅 유닛.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 프론트 브라켓은 상기 플로어 사이드 멤버의 보강리브와 체결되는 상기 제1 체결부의 내부를 통해 상기 서브 프레임과 연결되는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 마운팅 유닛.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 프론트 브라켓은 상기 제1 몸체부의 가장자리를 따라 외측으로 절곡 형성되는 플랜지를 통해 상기 플로어 사이드 멤버에 접합되는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 마운팅 유닛.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 프론트 브라켓은 상기 제1 체결부의 외주면이 접하는 상기 플로어 사이드 멤버의 보강리브 및 저면에 접합되는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 마운팅 유닛.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 프론트 브라켓은 상기 제1 몸체부, 제1 체결부, 리브, 및 플랜지가 상호 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 마운팅 유닛.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 체결부는 콘의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 마운팅 유닛.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 리어 브라켓은 상기 제2 체결부의 외주면과 상기 제2 몸체부를 연결하는 복수의 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 마운팅 유닛.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 리어 브라켓은 상기 제2 체결부의 일측에 상기 서브 프레임과의 사이에 스프링이 장착되도록 형성되는 스프링 장착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 마운팅 유닛.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 리어 브라켓은 상기 플로어 사이드 멤버의 보강리브와 체결되는 상기 제2 체결부의 내부를 통해 상기 서브 프레임과 연결되는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 마운팅 유닛.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 리어 브라켓은 상기 제2 몸체부의 가장자리를 따라 상기 플로어 사이드 멤버에 접합되는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 마운팅 유닛.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 리어 브라켓은 상기 제2 체결부의 외주면이 접하는 상기 플로어 사이드 멤버의 보강리브 및 저면에 접합되는 것을 특징으로 하는 서브 프레임 마운팅 유닛.
  16. 삭제
  17. 제1항에 있어서,
    상기 서브 프레임은 리어 현가장치와 연결되는 리어 서브 프레임인 것을 특징으로하는 서브 프레임 마운팅 유닛.
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