KR101608791B1 - 서스펜션 서브 프레임 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판 형상을 한 본체 부재(2)의 양측 단부에 고강성의 측단 부재(10)를 차량의 전후방향으로 연장하도록 각각 설치한 서스펜션의 서브 프레임(1)이며 측단 부재(10)에 의해 전후좌우 등에서의 힘에 대해서 지극히 고강성을 가지며 게다가 재료를 얻는 것도 낭비 없게 가능하며, 경량 또한 염가의 것이 된다.

Description

서스펜션 서브 프레임{SUSPENSION SUBFRAME}

본 발명은 자동차의 서스펜션에 사용되는 서브 프레임에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 서스펜션(suspension)은 좌우의 차륜 간에 위치하는 서브 프레임(subframe)을 가진다. 이 서브 프레임은 차체 측과 연결되는 한편 차륜과도 하부 암(lower arm) 및 너클(knuckle)을 개입시켜 연결된다. 따라서 서브 프레임은 차륜 측으로부터 전달되는 전후좌우 혹은 상하 방향으로부터의 힘에 대해서는 충분히 강성을 가지는 것이어야 하며 또한 이러한 입력을 효율적으로 전달하여 이것을 확실히 지지하는 것이 바람직하다.

종래의 서브 프레임은 비교적 큰 1매의 판재를 프레스 성형한 것이 사용되며 이것을 고강성으로 하기 위해서 예를 들면 특허 제 2963749호 공보에 개시되고 있는 것에서는 판재에 대해 국부적으로 요철을 형성하고 특개 2005－138652호 공보에서는 상부 패널과 하부 패널 간에 보강체를 설치한다.

그러나 이와 같이 큰 면적의 판재를 사용하여 서브 프레임을 제조할 경우 재료가 낭비되고 비용적으로 불리하게 될 우려가 있다. 또한, 서브 프레임을 고강성으로 하기 위해 국부적으로 요철을 형성하거나 상부 패널과 하부 패널의 내부에 보강체를 설치하는 경우 서브 프레임 전체의 중량이 증가하게 되어 바람직하지 않다. 특히 판재에 요철을 형성하여 강성을 확보하려 하면 판재에 대한 프레스 공정수도 증대하고 제조가 번거로워 비용면에서도 불리해진다.

본 발명은 상기 종래 기술에 수반하는 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로 모든 방향으로부터 작용하는 힘에 대해서 지극히 높은 강성을 가지며 경량 또한 염가로, 범용성도 있는 안전성의 높은 서스펜션의 서브 프레임을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명과 관련되는 서스펜션의 서브 프레임은 차륜에 연결되는 암 부재의 기단부를 지지하는 한 쌍의 측단 부재와 상기 한 쌍의 측단 부재 사이에 설치되는 본체 부재에 있어서, 상기 본체 부재는 프레스 성형된 판재로 형성되고, 전방 단부 및 후방 단부 중 적어도 한편을 절곡하는 것에 의해 종벽이 형성되고, 상기 종벽을 상기 각 측단 부재에 설치된 상기 암 부재의 기단부를 지지하는 지지점을 연결선 상에 위치하도록 구성하고, 상기 측단 부재는 상기 본체 부재의 차량의 전후방향으로 연장하도록 결합되고, 상기 본체 부재와는 독립적으로 서스펜션의 코어로서 기능을 하도록 고강성을 가지는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성한 본 발명에서는 본체 부재가 고강성의 측단 부재에 의해 보강되며 서브 프레임 전체가 높은 강성을 가지게 된다. 또 큰 면적을 가지는 본체 부재도 양측 단부재를 설치한 만큼 소형화되어 재료 낭비가 없으며, 양측 단부재도 작은 면적의 판재로 좋으므로 서브 프레임 전체에서의 재료 낭비가 없고, 비용적으로 유리하다.

특히 고강성의 측단 부재간에 본체 부재를 설치하므로 서브 프레임을 사용하는 차량이 2WD 혹은 4WD나, 탑재하는 엔진의 종류 등의 차이라든지 트레드(tread)가 다르거나 혹은 기종마다 발송지마다 다른 요건 등 여러 가지의 사양차이가 있어도 서브 프레임의 각 부위를 최소한으로 변경만 하여 대처하거나 부위마다 판 두께나 형상을 컨트롤하여 부품의 공용화가 가능해지며 용이하게 사양차이에 대처할 수 있다. 즉 기본적으로 양측의 측단 부재를 공용하여 본체 부재의 부분만을 변경하면 각 차량의 사양차이를 용이하게 흡수할 수 있는 서스펜션이 되어 결과적으로 서스펜션의 비용 삭감에 기여한다.

이에 더해 상기 측단 부재를 본체 부재의 양측 단부에 대해 차량의 전후방향으로 연장되도록 설치하면 전면 충돌시에는 그 입력에 대항할 수 있어 차실 내의 안전성이 향상한다. 또, 본체 부재의 전후방향단부를 절곡하여 종벽을 형성했으므로 이 종벽에 의해 본체 부재도 고강성화 되며 게다가 본체 부재는 고강성의 측단 부재와 상기 종벽에 의해 둘러싸여 지게 되므로 보다 고강성의 서스펜션이 된다. 더욱이, 상기 종벽을, 상기 암 부재의 기단부를 지지하는 지지점을 연결선 상 혹은 그 근방에 위치시켰으므로, 상기 암 부재로부터의 입력에 종벽이 대항하며, 본체 부재가 보다 고강성화 된다.

청구항 2의 발명에서는 상기 측단 부재를 암 부재의 기단부가 수용되는 공간을 가지는 프레임유사 부재에 의해 구성했으므로 고강성을 가지는 부분에 암 부재를 설치할 수 있으며 차륜 측으로부터 암 부재에 전후좌우 혹은 상하 방향으로부터 힘이 작용해도 이것에 대해서 지극히 높은 강성을 가지는 서스펜션이 된다. 게다가 측단 부재의 공간을 이용해 암 부재를 설치할 수 있어 작업성이 향상할 뿐만 아니라 암 부재 설계의 자유 정도도 넓어진다.

청구항 3의 발명에서는 상기 측단 부재로서 축직각 단면이 「コ」자 형상 또는 「L」자 형상의 프레임-유사 부재를 사용하면 외측에 하부 암을 설치하는 공간이 생기고 여기에 하부 암을 설치하기 쉽고 서스펜션의 조립도 용이하게 될 뿐만 아니라 암 부재 설계의 자유 정도도 넓어진다. 또 「ㅁ」자 형상을 한 프레임-유사 부재를 사용하면 하부 암의 기단만을 프레임-유사 부재 내에 수용하면 좋고, 프레임-유사 부재의 축직각 단면이 닫는 구조가 되어 한층 더 고강성의 측단 부재가 된다.

청구항 4의 발명에서는 서브 프레임과 차체를 연결하는 연결 부재를 측단 부재에 직접 부착했으므로 차륜 측으로부터 암 부재를 개입시켜 전달되는 모든 방향으로부터 작용하는 힘을 측단 부재를 개입시켜 연결 부재, 본체 부재 및 차체에 직접 전달할 수 있으며 입력의 전달 효율이 극히 향상되어 입력에 대한 대처가 용이하게 된다. 또 이 입력에 대해 고강성의 측단 부재가 일차적으로 대향 한 후에 본체 부재에 전달되므로 본체 부재에 관해서는 판 두께의 감소, 단면 삭감에 의한 경량화를 꾀할 수 있다.
청구항 6의 발명에서는 상기 종벽을 상기 암 부재의 기단부를 지지하는 지지점을 묶는 선 위 혹은 그 근방에 위치시켰으므로 상기 암 부재로부터의 입력에 종벽이 대항하며 본체 부재가 보다 고강성화된다.

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청구항 7의 발명에서는 본체 부재를 평면으로 볼 때 직사각형 형상을 한 성형판에 의해 구성했으므로 큰 면적을 가지는 본체 부재여도 낭비 없이 재료를 얻을 수 있고 비용적으로 유리하다.

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본 발명의 또 다른 목적 특징 및 특징은 이후의 설명 및 첨부 도면에 예시되는 바람직한 실시의 형태를 참작함으로써 명확해질 것이다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 서브 프레임 전체가 높은 강성을 가지게 된다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 서브 프레임 전체에서의 재료 낭비가 없고, 비용적으로 유리하다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면 서브 프레임의 경량화를 구현할 수 있다.

도1은 본 발명의 실시 형태와 관련되는 서스펜션을 나타내는 개략 사시도이다.
도2는 도 1의 개략 평면도이다.
도3은 도2의 3－3선에 따른 개략 단면도이다.
도4의 (A)는 도2의 4－4선에 따른 개략 단면도 (B) 및 (C)는 다른 예를 나타내는 개략 단면도이다.
도5는 도2의 5－5선에 따른 개략 단면도이다.
도6은 실시 형태의 변형예 1을 나타내는 개략 사시도이다.
도7은 도6의 분해 사시도이다.
도8은 실시 형태의 변형예 2를 나타내는 개략 평면도이다.

이하 본 발명의 실시의 형태를 상세하게 설명한다.

도1에서 본 실시 형태와 관련되는 서스펜션의 서브 프레임(1)은 전방 서스펜션 용이지만 대체로 두 차륜(W)(도에서는 하나의 차륜만을 나타낸다) 간에 배치되어 비교적 큰 면적을 가지는 본체 부재(2)와 이 본체 부재(2)의 차폭 방향 양측 단부에 각각 설치된 측단 부재(10)로 구성된다. 본체 부재(2)나 측단 부재(10)는 연결 부재(15)를 개입시켜 차체에 설치되지만 이러한 상하 방향으로 소정의 높이를 가지는 연결 부재(15)를 사용하지 않고 직접 혹은 높이 조절 부재 등을 개입시켜 차체 측에 설치해도 좋다.

더 구체적으로 설명한다. 우선 본체 부재(2)는 도1, 2에 나타나듯이 전체적으로는 평면으로 볼 때 대략 "I"자 형상을 하고 있으며 상부 부재(3)와 하부 부재(4)로 구성된다.

상부 부재(3)에는 중앙에서 윗 쪽에 팽출된 팽출부가 형성되며, 하부 부재(4)도 주변기기와의 관계로부터 다소의 요철 부분이 형성되고 있지만 이것들 상부 부재(3)와 하부 부재(4)는 기본적으로는 양자 거의 같은 외형 형상을 한 것으로 판재를 프레스 성형한 것이다. 즉 상부 부재(3) 및 하부 부재(4)는 도2에 나타내듯이 거의 직사각형 형상의 주판부(3a), 주판부(4a)(일점쇄선으로 둘러싸인 영역)와 이 주판부(3a)에서 차폭 방향 양측으로 설치된 거의 사다리꼴 형상의 측판부(3b), 측판부(4b)를 가지고 있으며, 양 측판부(3b), 측판부(4b)는 차폭 방향 바깥쪽으로 향하여 각각 끝쪽으로 갈수록 퍼지는 형상으로 형성된다. 이와 같이 하면 후술하는 고강성의 측단 부재(10)와 본체 부재(2)와의 접합 영역이 커지게 되며 본체 부재(2)의 강성이 높은 것이 되어 바람직하다.

상부 부재(3)와 하부 부재(4)의 차폭 방향의 양측 단부(3b), 단부(4b)는 측단 부재(10)의 상하면에 재치(載置)된 상태로 용접 혹은 볼트 등의 고착 수단에 의해 연결된다(도4 참조). 다만 이러한 접합 상태는 아니고 양측 단부(3b), 단부(4b)를 절곡하여, 이 절곡한 단부를 측단 부재(10)의 직립부(11)에 용접 혹은 볼트 등의 고착 수단에 의해 연결해도 좋다.

한편, 상부 부재(3)와 하부 부재(4)의 전후방향의 단부(3c), 단부(4c)는 도3(A)에 나타내듯이 직각으로 절곡되며 첨단부를 부합하는 것으로 종벽(5)이 형성된다. 종벽(5)을 형성하면 본체 부재(2)가 한층 더 고강성화되고 게다가 본체 부재(2)가 고강성의 측단 부재(10)와 종벽(5)에 의해 둘러싸여 지게 되어 보다 고강성의 서스펜션이 된다.

더욱이 이 종벽(5)은 반드시 직각으로 절곡되어 첨단부를 부합하여 형성하지 않아도 되고 비스듬하게 경사시킨 것을 부합하여 형성해도 좋고(미도시) 도3(B)에 나타내는 L자 형상에 형성한 것 혹은 도3(C)에 나타내듯이 첨단부가 서로 겹치도록 한 것이어도 좋다.

특히 종벽(5)은 단부(3c), 단부(4c)가 암 부재(13)의 기단부(基端部)를 지지하는 좌우 양 지지점(S)(도1 참조)를 묶은 선 위 혹은 이 선의 근방에 위치시키는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면 암 부재(13)로부터의 입력에 종벽(5)이 대항하게 되어 본체 부재(2)가 보다 고강성화 된다.

또 본체 부재(2)는 전체적으로 중공 구조가 되므로 서브 프레임(1) 전체의 경량화에 기여하게 된다. 게다가 종벽(5)은 단부(3c), 단부(4c)를 절곡된 상태여도도 좋지만 그 단면을 합치 혹은 용접 접합하면 보다 강성이 높아져서 바람직하다.

다음으로, 측단 부재(10)는 도1, 2에 나타내듯이 고강성을 가지며 본체 부재(2)와는 독립적으로 형성된다. 고강성의 측단 부재(10)를 본체 부재(2)와는 독립적으로 성형하면 아래와 같은 여러 가지의 이점이 있다.

(1) 소망하는 강성을 가지는 측단 부재(10)를 용이하게 형성할 수 있다.

(2) 서브 프레임에 대해 측단 부재(10)가 이른바 '피벗' 내지 '코어'로서 기능하게 되어 서브 프레임 전체의 강성도 큰 폭으로 향상시킬 수 있다.

(3) 고강성의 측단 부재(10) 간에 본체 부재(2)를 설치하므로 서브 프레임(1)을 형성함에 있어서, 이 측단 부재(10)를 근거로 하여 형성할 수 있다. 따라서 서브 프레임을 탑재하는 차량이 2WD 혹은 4WD거나 탑재하는 엔진의 종류 등의 차이라든지 트레드(tread)가 다르거나 혹은 기종, 발송지마다 다른 요건 등 여러 가지의 사양차이가 있어도 서브 프레임의 각 부위를 최소한 변경하는 것만으로 대처하거나 부위에 판 두께나 형상을 컨트롤하여 부품의 공용화가 가능해져 용이하게 사양차이에 대처할 수 있다. 즉 기본적으로 양측의 측단 부재를 공용하여 본체 부재의 부분만을 변경하면 좋고, 각 차량의 사양차이를 용이하게 흡수할 수 있는 서스펜션이 되어 결과적으로 서스펜션의 비용 삭감에 기여한다.

(4) 측단 부재(10)를 차량의 전후방향으로 연장하도록 설치하면 차량이 정면충돌 혹은 오프셋(offset) 충돌 등을 했을 경우에 고강성의 측단 부재(10)가 차량의 전면 부분의 대폭적인 변형을 방지하여 승무원의 안전성을 높일 수도 있다.

측단 부재(10)는 고강성의 단면 형상을 가지는 것이면 어떠한 것이어도 좋지만 예를 들면 도4(A)~(C)에 나타내는 것 같은 것을 사용할 수 있다. 즉 축직각 단면이 「コ」자 형상 「L」자 형상 혹은 「ㅁ」자 형상을 한 프레임-유사(frame-like) 부재를 사용하는 것이 바람직하다.

도4(A)에 나타내듯이 축직각 단면 コ 자형 즉 직립부(11)의 상하단에 수평부(12)를 설치한 것으로 하면 극히 강성의 높은 것으로 할 수 있다. 게다가 축직각 단면 コ 자형으로 형성한 것을 바깥쪽으로 열고, 즉 차폭 방향 바깥쪽 측에 해당 측 부분이 위치하도록 배치하면 이 コ자형에 의해 생기는 공간을 이용해 여기에 하부 암(13)을 설치할 수가 있어 작업성이 향상할 뿐 아니라 암 부재 설계의 자유 정도도 넓어진다.

도4(B)에 나타내듯이 축직각 단면 L자 형상 즉 직립부(11)의 상단 또는 하단에 수평부(12)를 설치한 것으로 해도 강성이 높은 것으로 할 수 있다. 이 경우도 하부 암(13)을 설치하는 공간을 확보할 수 있지만 본체 부재(2)의 하부측의 측단부(4b)는 바깥쪽을 향해 돌출시키는 것이 바람직하다.

도4(C)에 나타내듯이 축직각 단면으로 ㅁ 자 형상, 즉 프레임-유사 부재의 축직각 단면이 닫힌 구조로 하면 하부 암(13)의 기단만을 프레임-유사 부재 내에 수용하면 좋고 한층 더 고강성의 측단 부재가 된다.

게다가 하부 암(13)은 서브 프레임(1)과 차륜(W)을 연결한 것으로 측단 부재(10)에 상하 방향 요동 가능하게 장착되고 있지만 이 하부 암(13)의 주변 혹은 차륜(W)과의 연결 부분 등은 공지에 속하기 때문에 설명을 생략한다.

본체 부재(2)와 측단 부재(10)는 띠 형상의 판재로부터 펀칭(punching)하여 재료를 얻으며 이것을 프레스 성형하지만 이 펀칭 시에 서브 프레임(1)에서 큰 면적을 가지고 있는 본체 부재(2)는 직사각형과 사다리꼴을 한 부분으로 이루어지는 비교적 재료를 얻기 쉬운 형상이므로 재료의 낭비가 거의 없고 비용적으로 유리하다. 또 측단 부재(10)도 절곡 성형하기 전에는 대략 직사각형 형상으로 재료를 얻으면 좋기 때문에 이 측단 부재(10)에 관해서도 재료의 낭비가 거의 없다.

게다가 본체 부재(2)와 측단 부재(10)를 동일한 재료를 이용하여 동시에 펀칭 성형해도 좋지만 보다 고강성의 측단 부재(10)로 하려면 각각 따로 성형하는 것이 바람직하다.

다만, 본체 부재(2)와 측단 부재(10)는 반드시 펀칭 성형이나 절곡 성형으로 한정되는 것은 아니고 경우에 따라서는 파이프 형상의 폐단면 구조의 것 등을 이용하여 성형해도 좋다.

도1 및 도5에 나타내듯이 서브 프레임(1)을 차체측과 연결하는 연결 부재(15)가 측단 부재(10)의 표면에서 내측면에 걸쳐 설치된다. 연결 부재(15)는 도5에 나타내듯이 상부에 통공(16)이 형성되고 여기에 차체측과 연결하기 위한 볼트나 부시(14)(bush) 등이 삽통된다. 연결 부재(15)의 하부는 외측 부분이 측단 부재(10)상에 재치된 상태로 용접되며 내방측 부분은 본체 부재(2)의 상부 부재(3)를 삽통하여 하부 부재(4)에 도달하고, 이들 상부 부재(3)와 하부 부재(4)에 용접된다.

따라서 연결 부재(15)는 고강성의 측단 부재(10)에 직접 설치되므로 고강성을 가질 뿐만 아니라 차륜측으로부터 하부 암(13)을 개입시켜서 전달하는 모든 방향으로부터 작용하는 힘을 측단 부재(10)를 개입시켜 연결 부재(15), 본체 부재(2) 및 차체 측에 감쇠 등을 일으키지 않고 직접 전달하게 된다. 이 결과 입력의 전달 효율이 지극히 향상하고 상기 힘에 대한 대처가 용이하게 된다. 또 이 힘은 고강성의 측단 부재(10)가 대항한 후에 연결 부재(15), 본체 부재(2) 및 차체 측에 전달되므로 본체 부재(2)에 관해서는 판두께 감소, 단면 삭감에 의한 경량화를 꾀할 수 있다.

본 실시 형태에서는 연결 부재(15)는 측단 부재(10) 상에 설치되며 측단 부재(10)의 직립부(11)에 따라 연장되므로 고강성을 가지지만 경우에 따라서는 측단 부재(10)와 본체 부재(2) 양자에 걸치도록 재치한 상태로 용접해도 좋고, 또한 본체 부재(2)의 상부 부재(3)를 삽통한 연결 부재(15)의 하부가 측단 부재(10)의 수평부(12)의 아래쪽 면까지 연장된 상태로 용접해도 좋다.

연결 부재(15)는 서스펜션을 차체에 직접 연결하는 것이지만 경량화를 위해서 프레스 성형 부품을 조합해 서로 용접하는 것으로서 형성한 중공형상 부재에 의해 구성된다. 이뿐만 아니라 파이프를 이용하여 형성해도 좋다.

다음으로, 본 실시 형태의 제조 및 작용을 설명한다.

본 실시 형태의 서브 프레임을 제조하는 데 있어서, 우선 띠 형상을 한 긴 판재로부터 본체 부재(2)의 상부 부재(3) 및 하부 부재(4)용의 판재를 프레스 장치에 의해 펀칭하여 재료를 얻는다. 이 경우 본체 부재(2)는 재료를 얻기 쉬운 형상이므로 재료 낭비가 없고 비용적으로 극히 유리하다. 게다가 프레스 장치를 이용하지 않고 박판 액압성형(sheet hydroforming) 등에 의해 상부 부재(3) 및 하부 부재(4)를 일체화한 중공 단면 형상으로 성형해도 좋다.

　다음으로, 상부 부재(3) 및 하부 부재(4)용의 판재는 프레스 성형된다. 양자는 합체되어 이음면이 용접되며 본체 부재(2)로 간주된다. 다만, 차량에 의해 상부 부재(3) 혹은 하부 부재(4)의 어느 쪽이든 한편 만에서도 충분히 강성을 가지는 경우에는 한편만을 사용해도 좋다.

측단 부재(10)는 본체 부재(2)와는 다른 판재를 사용하며, 이 판재로부터 대략 직사각형 형상으로 펀칭한다. 이 경우도 측단 부재(10)용의 판재는 대략 직사각형 형상을 하고 있으므로 본체 부재(2)와 같이 재료 낭비가 없다. 이 판재는 축직각 단면이 자형 L자 형상 혹은 ㅁ 자 형상으로 프레스 성형하고 긴 프레임-유사 부재로 한다. 게다가 이 경우도 프레스 장치를 이용하지 않고, 박판 액압성형 등에 의해 성형해도 좋다.

그리고 측단 부재(10)를 본체 부재(2)의 양측 단부에 면 접촉시켜 용접, 혹은 볼트 등의 고착 수단에 의해 측단 부재(10)를 본체 부재(2)에 강고하게 연결한다.

마지막으로 연결 부재(15)를 측단 부재(10)에 경우에 따라서는 연결 부재(15)를 측단 부재(10) 및 본체 부재(2)의 맞대는 부분에 걸치도록 설치하여 용접한다.

이 결과 본 실시 형태의 서브 프레임(1)에서는 모든 부재가 고강성의 측단 부재(10)에 장착된 상태가 되므로 서브 프레임(1)이 전체적으로 강성이 높은 것이 된다.

이와 같이 성형된 서브 프레임(1)은 엔진 룸 내에 세트 되고 연결 부재(15)를 차체측과 연결함과 동시에 하부 암(13)을 측단 부재(10)에 장착하면 세트가 완료한다. 게다가 하부 암(13)이 측단 부재(10)에 직접 장착되는 경우나 별체의 브래킷(bracket)을 개입시켜 장착되는 경우도 있다.

그리고 차륜(W)으로부터 하부 암(13) 등을 개입시켜서 서브 프레임(1)에 대해 전후좌우 혹은 상하로 하는 모든 방향으로부터 여러 가지의 힘 혹은 모멘트가 서브 프레임(1)에 가해진다. 예를 들면 주행 중에서의 차륜(W)의 상하운동에 수반하는 상하 방향으로부터의 힘 혹은 제동을 거는 것에 의한 전후방향으로부터의 힘, 조타할 경우에 생기는 차체의 뒤틀림에 수반하는 모멘트 등이 서브 프레임(1)에 가해진다. 이러한 힘은 일시적으로는 측단 부재(10)에 작용하지만 연결 부재(15)를 개입시켜 차체측이나 본체 부재(2)에 직접 전달되게 된다. 따라서 이 입력은 도중에 감쇠하거나 다른 부재에 작용하지 않고 지극히 효율적으로 전달됨으로써 본체 부재(2)의 판두께나 단면을 삭감할 수 있고 본체 부재(2)의 경량화에 기여한다.

＜변형예 1＞

도 6은 실시 형태의 변형예1을 나타내는 개략 사시도, 도7은 도6의 분해 사시도이다. 게다가 도1~도5에 나타내는 부재와 공통되는 부재는 동일 부호를 사용하여 설명을 생략한다.

상술한 본체 부재(2)는 평면으로 볼 때 대략 「I」자 형상을 한 것이지만 도6에 나타내듯이 평면으로 볼 때 대략 직사각형 형상을 한 상부 부재(3)와 하부 부재(4)로 구성해도 좋다.

상부 부재(3)는 중앙의 주판부(3d)와 양측단의 경사판부(3e)와 전후의 단판(3c)이 일체로 성형되며 전방측에서 정면으로 보면 중간 부분이 높은 형상을 나타낸다. 게다가 주판부(3d)는 표면이 평탄하게 형성되며 여기에 스티어링 기어박스 등이 부착된다.

하부 부재(4)는 도7에 나타내듯이 중앙의 평탄한 주판부(4d)와 이 주판부(4d)의 주변보다 내리막으로 경사된 경사부(4e)와 경사부(4e)의 주변에 입설된 단판(4c)를 가지며, 이 하부 부재(4)도 중간 부분이 높은 상태로 형성된다. 상부 부재(3)와 하부 부재(4)가 중공을 형성하도록 결합된 후, 상부 부재(3)의 전후 단판(3c)와 하부 부재(4)의 단판(4b)은 주변 전체에 용접된다.

이와 같이 본체 부재(2)를 평면으로 볼 때 대략 직사각형 형상으로 하면 앞의 실시 형태보다 한층 더 재료 낭비가 생기지 않는다.

이 변형예 1에서도 전후방향에 고강성의 종벽(5)이 형성되며 고강성의 측단 부재(10)와도 어우러져, 지극히 강성의 높은 서브 프레임이 된다. 더욱이, 상부 부재(3)와 하부 부재(4)를 중공을 형성하도록 결합하는 구성으로 하면 한층 더 종벽(5)의 강성을 높은 것으로 할 수 있고 중공이기 때문에 서브 프레임(1)의 경량화에도 기여한다.

상술한 실시 형태의 경우와 같이 고강성을 얻을 수 있는 경우에는 반드시 상부 부재(3)와 하부 부재(4)의 양자를 사용하지 않아도 되고 어느 쪽이든 하나 여도 좋고 또한 양자를 고용하는 경우여도 상부 부재(3)와 하부 부재(4)의 주위를 용접하지 않아도 된다. 게다가 중간 부분이 높은 형상이 아니어도 좋다.

측단 부재(10)는 상술한 실시 형태와 같지만 측단 부재(10)의 첨단에는 도6에 나타내듯이 이른바 크래쉬 바(20)(crash bar)를 부착해도 좋다. 설치는 직접적으로도 좋고 경우에 따라서는 브래킷을 개입시켜도 좋다. 크래쉬 바(20)는 전면 충돌시의 외력을 흡수하는 기능을 가지기 위해 중공(中空)의 봉재(棒材)에 의해 구성되지만 솔리드(solid) 여도 좋다. 이와 같이 하면 차량의 안전성을 보다 높일 수 있지만 특히 소형차 양에 대해 유효한 것이 된다. 크래쉬 바(20)는 도6에 나타내듯이 2개의 크래쉬 바(20)의 첨단 부분을 연결판(21)에 의해 서로 연결해도 좋다. 이와 같이 하면 크래쉬 바(20)의 강도가 한층 더 향상하게 되어 바람직하다.

측단 부재(10)의 전단에 크래쉬 바(20)를 설치하면 크래쉬 바(20)는 지극히 강성이 높은 것에 의해 지지를 받게 되며 게다가 측단 부재(10)는, 예를 들면 전면 충돌시에는 힘이 작용하는 방향으로 타원에 있어 가장 긴 직경을 가지고 있게 되므로 꽤 큰 충격력으로 크래쉬 바(20)가 변형해도 측단 부재(10)가 이것에 대항해 차실 등에 악영향을 미치지 않는다. 또한, 경우에 따라서는 크래쉬 바(20)의 변형에 의해 충돌 에너지 흡수량을 컨트롤할 수 있다.

게다가 이러한 크래쉬 바(20)는 전술한 실시 형태 혹은 후술의 변형예 2에도 적용할 수 있다.

＜변형예 2＞

도 8은 변형예 2의 평면도이다. 게다가 도1~도5 등에 나타내는 부재와 공통되는 부재에는 동일 부호를 사용하여 설명은 생략한다. 상술한 본체 부재(2)는 평면으로 볼 때 대략 「I」자 형상 혹은 직사각형 형상을 한 것이지만 본 발명은 이것뿐만 아니라 도8에 나타내듯이 우물 정자의 기본 구조를 한 성형판에 의해 구성해도 좋다. 이와 같이 하면 큰 면적을 가지는 본체 부재(2)여도 경량화할 수 있다.

본체 부재(2)는 위에서 설명한 바와 같이 우물 정자형태의 기본 구조를 한 성형판을 2매를 중공을 형성하도록 결합해도 좋지만 파이프 형상 부재(P1), 파이프 형상 부재(P2)를 사용해 이것을 측단 부재(10) 간에 설치해도 좋다.

　본 변형예 2에서는 전술한 실시 형태에 있어서의 종벽(5)에 상당하는 것은 없지만 파이프 형상 부재(P2)를 암 부재(13)의 기단부를 지지하는 지지점(S)을 묶는 선 위 혹은 그 근방에 위치시켜 설치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면 암 부재(13)로부터의 입력에 파이프 형상 부재(P2)가 대항하게 되어 본체 부재(2)가 보다 고강성화 된다.

본 발명은 상술한 실시 형태에만 한정되는 것은 아니고 본 발명의 기술적 사상 내에 있어 당업자에 의해 여러 가지 변경이 가능하다. 예를 들면 상술한 실시 형태는 측단 부재(10)는 차체에 대해서 독립적으로 설치되고 있지만 경우에 따라서는 측단 부재(10)의 축방향 후단부측을 차체 보강용 구조 부재(이른바 멤버)에 달든가 혹은 그 근방에 배치해도 좋다. 일반적으로 차량에는 차실의 전방에 있어 차폭 방향으로 연장하는 지극히 강성의 높은 차체 보강용 구조 부재가 설치된다. 이러한 고강성의 차체 보강용 구조 부재에 측단 부재(10)를 직접 또는 간접적으로 부착하거나 혹은 전면 충돌에 의해 측단 부재(10)가 후방 이동했을 때에 상기 차체 보강용 구조 부재에 당접 내지 충돌하도록 배치해도 좋다.

또 본체 부재(2)와 측단 부재(10)를 서로 면접촉시켜 고정하지만 이것뿐만 아니라 측단 부재(10)에 접수자리를 설치해 이 접수자리에 의해 본체 부재(2)를 지지해도 좋다.

본 발명은 서스펜션에 사용되는 서브 프레임에 매우 적합하게 이용할 수 있다.

마지막으로 본 출원은 2009년 12월 28일에 출원된 일본 특허 출원 번호 2009－298411호 및 2010년 8월 25일에 출원된 일본 특허 출원 번호 2010－188776호에 근거하고 있으며 그 개시 내용은 참조로 본 명세서 전체에 포함된다.

Claims (8)

1. 차륜에 연결되는 암 부재의 기단부를 지지하는 한 쌍의 측단 부재와 상기 한 쌍의 측단 부재 사이에 설치되는 본체 부재에 있어서,
   상기 본체 부재는 프레스 성형된 판재로 형성되고, 전방 단부 및 후방 단부 중 적어도 한편을 절곡하는 것에 의해 종벽이 형성되고,
   상기 측단 부재는 상기 본체 부재의 차량의 전후방향으로 연장하도록 결합되고, 상기 본체 부재와는 독립적으로 서스펜션의 코어로서 기능을 하도록 고강성을 가지되,
   상기 본체 부재는 차폭 방향으로 뻗는 한쌍의 부재를 가지고, 상기 한쌍의 부재의 차폭 방향의 양측 단부는 상기 측단 부재의 상하면에 재치된 상태로 연결되는 서스펜션의 서브 프레임.
2. 제1항에 있어서,
   상기 측단 부재는 상기 암 부재의 기단부가 수용되는 공간을 가지는 프레임-유사 부재에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 서스펜션의 서브 프레임.
3. 제2항에 있어서,
   상기 프레임-유사 부재는 직립부의 상하단에 수평부를 가지는 축직각 단면이 「コ」자 형상, 직립부의 상단 또는 하단에 수평부를 가지는 축직각 단면이 「L」자 형상, 축직각 단면이 닫힌 구조의 「ㅁ」자 형상 중의 어느 하나에 의해 구성된 것을 특징으로 하는 서스펜션의 서브 프레임.
4. 제1항에 있어서,
   상기 측단 부재에 차체측과 연결하는 연결 부재를 직접 부착하는 것을 특징으로 하는 서스펜션의 서브 프레임.
5. 삭제
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서
   상기 종벽을 상기 각 측단 부재에 설치된 상기 암 부재의 기단부를 지지하는 지지점을 연결하는 선상에 위치하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 서스펜션의 서브 프레임.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 본체 부재는 평면으로 볼 때 직사각형 형상을 한 성형판에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 서스펜션의 서브 프레임.
8. 삭제

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