KR101665777B1 - 차량용 프레임 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 바디를 지지하는 구조를 경량화하고, 측면 충돌시 충격을 흡수할 수 있도록 개선한 차량용 프레임을 제공하는 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 차량용 프레임은 차량 하부의 폭방향에 대해 한 쌍으로 제공되는 프레임 본체부; 및 상기 프레임 본체부의 일측면에 일단이 결합되고, 타단은 차량 바디의 측면에 제공되는 실인너로 결합되는 바디 마운팅 튜브;를 포함하고, 상기 실인너에는 상기 바디 마운팅 튜브의 결합을 위해 버링홀이 형성되고, 상기 버링홀에는 상기 바디 마운팅 튜브의 타단이 삽입되어 지지되는 장착홀을 갖는 진동절연부가 압입되어 결합되고, 상기 장착홀은 상기 진동절연부의 축중심에서 하부로 편심되어 형성된다.

Description

차량용 프레임 {FRAME FOR AUTOMOBILE}
본 발명은 차량용 프레임에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 바디와의 마운팅 구조를 개선한 차량용 프레임에 관한 것이다.
일반적으로 차량(1)에는 운전공간 및 운전을 위한 부품들이 제공되는 바디(2)를 포함하고, 이 바디(2)의 하부에는 강도를 보강하며 바디(2)를 안정적으로 지지하기 위한 차량용 프레임(10)이 제공될 수 있다.
이러한 차량용 프레임(10)은, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 차량(1)의 폭방향으로 제공되어 바디(2)를 지지하는 한 쌍의 프레임 본체부(12)를 포함하고, 이 프레임 본체부(12)의 측면에는 바디를 안정적으로 마운팅하기 위한 다수의 바디 마운팅 브래킷(20)이 결합될 수 있다.
바디 마운팅 브래킷(20)은 프레스 가공을 통해 형상이 부여되며, 바디를 안정적으로 지지하기 위한 평면부(22)를 갖는다.
또한, 평면부(22)에는 바디(2)와의 결합시 진동을 경감하기 위해 진동절연소재(30)가 제공될 수 있다.
진동절연소재(30)는 평면부(22)에 관통 형성된 구멍을 통해 수직으로 삽입되어 결합되며, 상, 하방향으로 전달되는 바디(2)와 진동을 경감한다.
또한, 바디 마운팅 브래킷(20)의 외측에는 차량(1)의 바디(2)의 외관을 마감하는 실인너(4) 및 실아우터(6)가 제공된다.
그러나, 종래의 차량용 프레임(10)은 바디 마운팅 브래킷(20)이 바디(2)와 수직으로 결합되어 상, 하 방향의 진동을 흡수하도록 제공되나, 측면으로부터 전달되는 진동이나 충격을 효과적으로 흡수하기 위한 지지구조가 제공되고 있지 않고, 바디 마운팅 브래킷(20)에 측면 충돌 에너지를 흡수하기 위한 구조를 마련하기 위한 공간적 제한이 있다.
본 발명의 일 실시예는 바디를 지지하는 구조를 경량화하고, 측면 충돌시 충격을 흡수할 수 있도록 개선한 차량용 프레임을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량용 프레임은 차량 하부의 폭방향에 대해 한 쌍으로 제공되는 프레임 본체부; 및 상기 프레임 본체부의 일측면에 일단이 결합되고, 타단은 차량 바디의 측면에 제공되는 실인너로 결합되는 바디 마운팅 튜브;를 포함하고, 상기 실인너에는 상기 바디 마운팅 튜브의 결합을 위해 버링홀이 형성되고, 상기 버링홀에는 상기 바디 마운팅 튜브의 타단이 삽입되어 지지되는 장착홀을 갖는 진동절연부가 압입되어 결합되고, 상기 장착홀은 상기 진동절연부의 축중심에서 하부로 편심되어 형성된다.
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또한, 상기 프레임 본체부는 일측면에 상기 바디 마운팅 튜브가 삽입되는 적어도 하나의 관통부가 형성되고, 상기 관통부에는 내주면에 제1나선부가 형성되고, 상기 바디 마운팅 튜브는 외주면에 상기 제1나선부와 결합되는 제2나선부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 프레임 본체부는 일측면에 상기 바디 마운팅 튜브가 삽입되는 적어도 하나의 관통부가 형성되고, 상기 바디 마운팅 튜브는 상기 관통부에 삽입되어 용접에 의해 결합될 수 있다.
또한, 상기 실인너는 홀 확장률(HER)값이 50% 이상되며, 인장강도가 적어도 600MPa인 강종으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 프레임 본체부는 홀 확장률(HER)값이 50% 이상되며, 인장강도가 적어도 600MPa인 강종으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 바디를 지지하는 구조가 실인너와 수평튜브로 연결되도록 하여 측면 충돌시 발생하는 충격을 흡수할 수 있고, 바디 마운팅 브래킷을 사용하지 않고 바디를 지지할 수 있어 경량화에 기여할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 차량용 프레임을 도시한 사시도.
도 2는 종래 기술에 따른 차량용 프레임에 바디가 장착된 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 프레임에 바디가 장착된 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 프레임에 바디 마운팅 튜브를 설치하는 과정을 도시한 단면도.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 프레임에 바디가 장착된 단면도이다.
도 3을 참고하면, 본 실시예의 차량용 프레임은, 차량의 바디가 장착되어 차량의 하부를 지지할 수 있다. 이러한 차량용 프레임(110)은 차량의 강성을 보강하며, 상부의 하중을 지지하게 되고, 실질적으로 노면과 접촉하는 바퀴 등을 지지하도록 제공될 수 있다.
이를 위해, 차량용 프레임(110)에는 차량의 바디를 마운팅하기 위한 다양한 부품 및 차량용 프레임(110)의 강성을 보강하기 위한 다양한 부품이 결합될 수 있다.
일례로, 차량용 프레임(110)에는 차량의 하부를 지지하도록 제공되는 프레임 본체부(112)를 포함할 수 있다.
프레임 본체부(112)는 차량 하부의 폭방향에 대해 한 쌍으로 제공되어 차량을 하부를 지지토록 제공되며, 적어도 일측에 사각튜브부재를 갖도록 제공될 수 있다.
한편, 프레임 본체부(112)의 일측면에는 바디 마운팅 튜브(120)의 일단이 결합될 수 있다. 바디 마운팅 튜브(120)의 타단은 차량 바디의 측면에 제공되는 실인너(104)로 연장될 수 있다.
또한, 실인너(104)에는 버링홀이 형성될 수 있고, 이 버링홀(105)에는 장착홀(122a)이 형성된 진동절연부(122)가 압입되어 결합될 수 있다.
진동절연부(122)의 장착홀(122a)에는 바디 마운팅 튜브(120)의 타단이 삽입되어 지지되며, 프레임 본체부(112)와 바디를 결합할 수 있다.
이를 위해, 프레임 본체부(112)는 사각튜브부재로 형성되는 일측면에 바디 마운팅 튜브(120)가 삽입되는 적어도 하나의 관통부(113)가 형성될 수 있다.
여기서, 관통부(113)는 주변부가 프레임 본체부(112)의 내측으로 돌출되는 플랜지를 포함할 수 있고, 이 플랜지의 내주면에는 제1나선부(113a)가 형성될 수 있다.
또한, 바디 마운팅 튜브(120)는 적어도 관통부(113)로 삽입되는 부분의 외주면에 제1나선부(113a)와 결합되는 제2나선부(120a)가 형성될 수 있다.
이러한 바디 마운팅 튜브(120)는 관통부(113)에 삽입될 때, 제1나선부(113a)와 제2나선부(120a)의 체결력에 의해 결합 상태를 유지할 수 있다.
한편, 진동절연부(122)는 바디 마운팅 튜브(120)가 결합된 상태에서 상, 하 방향의 진동을 흡수할 수 있는 탄성부재로 형성될 수 있으며, 일례로 고무 또는 우레탄 소재로 형성될 수 있다.
또한, 진동절연부(122)는 바디의 하중을 바디 마운팅 튜브(120)로 전달하게 되며, 이때 바디 마운팅 튜브(120)의 상부쪽으로 더 많은 하중이 적용될 수 있다. 따라서, 진동절연부(122)는 바디 마운팅 튜브(120)가 축중심보다 하부에 위치되는 것이 바람직하다.
즉, 진동절연부(122)는 대부분의 바디 하중방향이 수직으로 작용함에 따라 수직 방향 하중에 대해 충분한 진동절연성능을 위해 바디 마운팅 튜브(120)가 하부로 편심되어 장착될 수 있다.
이를 위해, 진동절연부(122)에 형성되는 장착홀(122a)은 진동절연부(122)의 축중심에서 하부로 편심되어 형성될 수 있다.
한편, 진동절연부(122)는 실인너(104)의 버링홀(105)에 장착되고 있으며, 이를 위해 버링홀(105)에는 진동절연부(122)를 안정적으로 지지할 수 있도록 플랜지가 형성될 수 있다.
이를 위해, 실인너(104)는 버링홀(105)에 형성되는 플랜지가 충분한 높이로 형성될 수 있는 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 일례로, 본 실시예에서 실인너(104)는 홀 확장률(HER)값이 50% 이상되며, 인장강도가 적어도 600MPa인 강종으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 프레임 본체부(112)도 바디 마운팅 튜브(120)가 장착되는 관통부(113)의 플랜지가 충분한 길이로 형성될 수 있는 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 일례로 실인너(104) 재질과 같이 홀 확장률(HER)값이 50% 이상되며, 인장강도가 적어도 600MPa인 강종으로 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 홀 확장률(HER)값이 50% 이상되며, 인장강도가 적어도 600MPa인 강종으로는 HB(Hyper Burring)강, FB(Ferrite Bainite)강이 대표적으로 사용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 프레임에 바디 마운팅 튜브를 설치하는 과정을 도시한 단면도이다.
도 4를 참고하여 차량용 프레임(110)에 바디를 장착하는 상태를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 차량용 프레임(110)의 프레임 본체부(112)에 바디 마운팅 튜브(120)를 장착한다.
이를 위해 바디 마운팅 튜브(120)를 관통부(113)에 위치시킨 후, 바디 마운팅 튜브(120)를 회전하여 제2나선부(120a)가 관통부(113)의 제1나선부(113a)에 결합되며 삽입되도록 한다.
이때, 바디 마운팅 튜브(120)는 바디가 프레임 본체부(112)에 안착되는 과정에서 실인너(104)와 간섭되지 않도록 프레임 본체부(112)의 내측 끝까지 이동하여 프레임 본체부(112)에 결합한다.
이와 같이, 바디 마운팅 튜브(120)가 프레임 본체부(112)의 내측 끝까지 이동한 상태에서, 프레임 본체부(112)의 상부에 바디를 안착한다.
그리고, 프레임 본체부(112)에 삽입된 바디 마운팅 튜브(120)를 인출하여 바디의 실인너(104)에 결합된 진동절연부(122)의 장착홀(122a)에 삽입한다.
한편, 본 실시예에서 바디 마운팅 튜브(120)는 프레임 본체부(112)와 기계적인 결합, 즉 프레임 본체부(112)의 관통부(113)에 형성된 제1나선부(113a)와 바디 마운팅 튜브(120)의 제2나선부(120a)의 결합에 의해 결합유지되는 것으로 설명하고 있으나, 프레임 본체부(112)와 바디 마운팅 튜브(120)의 결합구조는 한정되지 않는다.
일례로, 바디 마운팅 튜브(120)는 프레임 본체부(112)의 관통부(113)에 삽입된 후, 진동절연부(122)의 장착홀(122a)에 삽입되도록 위치된 상태에서 용접 등에 의해 결합되는 것도 가능하다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
104: 실인너 105: 버링홀
110: 차량용 프레임 112: 본체부
113: 관통부 113a: 제1나선부
120: 바디 마운팅 튜브 120a: 제2나선부
122: 진동절연부 122a: 장착홀

Claims (7)

  1. 차량 하부의 폭방향에 대해 한 쌍으로 제공되는 프레임 본체부; 및 상기 프레임 본체부의 일측면에 일단이 결합되고, 타단은 차량 바디의 측면에 제공되는 실인너로 결합되는 바디 마운팅 튜브;를 포함하고,
    상기 실인너에는 상기 바디 마운팅 튜브의 결합을 위해 버링홀이 형성되고, 상기 버링홀에는 상기 바디 마운팅 튜브의 타단이 삽입되어 지지되는 장착홀을 갖는 진동절연부가 압입되어 결합되고,
    상기 장착홀은 상기 진동절연부의 축중심에서 하부로 편심되어 형성되는 차량용 프레임.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임 본체부는 일측면에 상기 바디 마운팅 튜브가 삽입되는 적어도 하나의 관통부가 형성되고,
    상기 관통부에는 내주면에 제1나선부가 형성되고,
    상기 바디 마운팅 튜브는 외주면에 상기 제1나선부와 결합되는 제2나선부가 형성되는 차량용 프레임.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임 본체부는 일측면에 상기 바디 마운팅 튜브가 삽입되는 적어도 하나의 관통부가 형성되고,
    상기 바디 마운팅 튜브는 상기 관통부에 삽입되어 용접에 의해 결합되는 차량용 프레임.
  6. 청구항 1, 청구항 4 및 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실인너는 홀 확장률(HER)값이 50% 이상되며, 인장강도가 적어도 600MPa인 강종으로 형성되는 차량용 프레임.
  7. 청구항 1, 청구항 4 및 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프레임 본체부는 홀 확장률(HER)값이 50% 이상되며, 인장강도가 적어도 600MPa인 강종으로 형성되는 차량용 프레임.
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