KR102237052B1 - 차량의 전방 서브 프레임 체결 구조 - Google Patents

차량의 전방 서브 프레임 체결 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 급제동, 급가속시 미끄러지는 현상을 방지할 수 있도록 한 차량의 전방 서브프레임 체결 구조에 관한 것이다.
본 발명에 따른 차량의 전방 서브프레임 체결 구조는, 차량의 엔진룸 측면에 배치되는 사이드멤버(12)와 양단이 상기 사이드멤버(12)에 체결되는 차량의 전방 서브프레임(11)을 서로 체결시키는 차량의 전방 서브프레임 체결 구조에 있어서, 상기 사이드멤버(12)와 상기 서브프레임(11)이 체결되는 부위 중에서 적어도 하나 이상의 부위에서, 상기 사이드멤버(12)와 상기 서브프레임(11)을 체결시키는 체결볼트(15)가 차량의 전후방향으로 배치되도록 상기 사이드멤버(12)와 상기 서브프레임(11)을 체결시키는 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 전방 서브 프레임 체결 구조{MOUNTING STRUCTURE FOR FRONT SUB-FRAME IN VEHICLE}
본 발명은 차량의 급제동, 급가속시 미끄러지는 현상을 방지할 수 있도록 한 차량의 전방 서브프레임 체결 구조에 관한 것이다.
차량의 엔진룸 하부에는 차량의 앞 부분의 강도를 유지하기 위한 서브프레임이 설치된다.
상기 서브프레임(111)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 차량의 양측으로 배치되고 휠하우스(113)에 인접하는 사이드멤버(112)를 연결하도록 양단이 상기 사이드멤버(112)에 체결된다.
상기 서브프레임(111)과 상기 사이드멤버(112)의 체결구조를 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 서브프레임(111)의 양단에서 상방으로 연장되게 연장부(111a)가 형성되고, 상기 연장부(111a)의 단부에는 체결부(111b)가 형성되며, 상기 사이드멤버(112)와 상기 체결부(111b)를 관통하도록 체결볼트(115)가 삽입되어 체결된다. 또한, 상기 사이드멤버(112)에 체결된 연결판(114)의 하단과 상기 서브프레임(111)도 상기 체결볼트(115)를 이용하여 체결된다. 아울러, 상기 체결볼트(115)가 체결되는 부위에는 부시(116)가 개재된다.
상기 서브프레임(111)은 도 3에서 보면, 점선으로 표시된 부위에서 상기 사이드멤버(112)와 체결된다.
한편, 상기와 같은 종래기술에 따른 차량의 전방 서브 프레임 체결 구조에서는 차량의 전후방향으로 힘이 작용하면, 상기 서브프레임(111)이 미끄러지는 문제가 있다.
상기 서브프레임(111)와 상기 사이드멤버(112)를 체결시키는 체결볼트(115)는 상하방향으로 상기 서브프레임(111)과 상기 사이드멤버(112)를 관통하고, 상기 체결볼트(115)는 외측에 부시(116)가 끼워진다.
급가속 또는 급제동과 같이, 차량의 전후방향으로 힘이 작용하면, 상기 체결볼트(115)로 체결되는 부위에서 이음이 발생하는 문제점이 있다.
상기 부시(116)는 외부하우징(116a)와 내부하우징(116b) 사이에 러버부재(116c)가 끼워지는 구조를 갖는데, 차량의 전후방향으로 힘이 작용하면 힘이 작용하는 방향에 따라 상기 러버부재(116c)가 압축되면서 이음이 발생한다.
급가속 또는 급제동에 의해 작용하는 힘을 상기 체결볼트(115)의 축력만으로 버텨야 하고, 상기 체결볼트(115)와 상기 부시(116) 상하방향으로 설치되어 있어서, 급가속 또는 급제동시 이음이 발생할 수 밖에 없었다.
이를 방지하기 위해, 상기 부시(116)의 단부에 끼워지는 부시스토퍼(116d)에 엠보(116da)를 형성하고 있으나, 이를 통해서도 상기 이음이 해소되지 않고, 상기 부시스토퍼(116d)에 엠보(116da)를 형성해야 하므로, 제작비가 상승하는 요인이 된다.
한편, 하기의 선행기술문헌에는 '차량용 서브 프레임 마운팅 구조'에 관한 기술이 개시되어 있다.
KR 10-1998-045538A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 급제동이나 급가속과 같이 차량의 전후방향으로 외력이 작용하더라도, 차체가 미끄러지는 현상을 방지할 수 있는 차량의 전방 서브프레임 체결 구조를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 전후방향의 강성이 증대되어 급가속 및 급제동시 쏠림 및 미끄러짐과 같은 이질감이 개선되도록 한 차량의 전방 서브프레임 체결 구조를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 전방 서브프레임 체결 구조는, 차량의 엔진룸 측면에 배치되는 사이드멤버와 양단이 상기 사이드멤버에 체결되는 차량의 전방 서브프레임을 서로 체결시키는 차량의 전방 서브프레임 체결 구조에 있어서, 상기 사이드멤버와 상기 서브프레임이 체결되는 부위 중에서 적어도 하나 이상의 부위에서, 상기 사이드멤버와 상기 서브프레임을 체결시키는 체결볼트가 차량의 전후방향으로 배치되도록 상기 사이드멤버와 상기 서브프레임을 체결시키는 것을 특징으로 한다.
상기 사이드멤버의 저면에는 차량의 폭방향으로 브라켓이 형성되고, 상기 서브프레임의 일측으로부터 연결된 연장부의 단부에는 차량의 전후방향으로 형성된 통형의 체결부가 형성되고, 상기 체결볼트는 상기 브라켓과 상기 체결부를 관통하여 체결되는 것을 특징으로 한다.
상기 체결부의 내부에는 러버부재를 포함한 부시가 삽입되고, 상기 부시의 외측면은 상기 체결부의 내측면에 접하고, 상기 부시의 내측면으로 상기 체결볼트가 관통되는 것을 특징으로 한다.
상기 브라켓에서 상기 체결부를 향하는 면과 상기 체결부에서 상기 브라켓을 향하는 면에는 상기 체결부가 상기 체결볼트를 중심으로 회전하는 것을 방지하는 치형부가 형성되어 서로 치합되는 것을 특징으로 한다.
상기 브라켓에 형성되는 치형부와 상기 체결부에 형성되는 치형부는 상기 체결볼트의 둘레방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 사이드멤버와 상기 서브프레임은 상기 서브프레임의 좌우 양측에서 차량의 전후방향으로 배치되는 체결볼트로 서로 체결되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량의 전방 서브프레임 체결 구조에 의하면, 급제동이나 급가속과 같이 차량의 전후방향으로 작용하는 외력에 대하여 서브프레임과 사이드멤버가 서로 접촉하여 발생하는 이음을 방지할 수 있다.
또한, 상기 서브프레임과 상기 사이드멤버를 체결하는 체결볼트가 차량의 전후방향으로 배치되어 밀리는 현상이 방지되고, 상기 서브프레임과 상기 사이드멤버가 체결되는 부위는 치형(齒形)에 의해 치합되는 구조를 가지므로, 비틀림에 대한 체결력이 향상된다.
도 1은 종래기술에 따른 차량의 전방 서브프레임 체결 구조에 의해 차량의 전방 서브 프레임이 차량에 설치된 상태를 도시한 사시도.
도 2는 종래기술에 따른 차량의 전방 서브프레임 체결 구조에 의해 차량의 전방 서브 프레임이 차량에 설치된 상태를 도시한 저면 사시도
도 3은 종래기술에 따른 차량의 전방 서브프레임 체결 구조에 적용되는 서브 프레임의 저면을 도시한 평면도.
도 4는 종래기술에 따른 차량의 전방 서브프레임 체결 구조에 의해 외부로부터 충격력에 전했을 때, 서브프레임과 사이드 멤버가 변형에 의해 서로 접촉하여 이음이 발생되는 원리를 도시한 단면도.
도 5는 종래기술에 따른 차량의 전방 서브프레임 체결 구조에 적용되는 부시를 도시한 분해사시도.
도 6은 본 발명에 따른 차량의 전방 서브프레임 체결 구조에 의해 서브프레임이 사이드 멤버에 체결된 상태를 도시한 저면 사시도.
도 7은 도 6의 요부 확대 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 차량의 전방 서브프레임 체결 구조에 의해 서브프레임이 사이드 멤버에 체결된 상태를 도시한 측면도.
도 9는 본 발명에 따른 차량의 전방 서브프레임 체결 구조에 의해 서브프레임이 사이드 멤버에 체결된 상태를 도시한 분해 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 차량의 전방 서브프레임 체결 구조에 의해 서브프레임이 사이드 멤버에 체결된 상태를 도시한 정면도.
이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 차량의 전방 서브프레임 체결 구조에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 차량의 전방 서브프레임 체결 구조는, 차량의 엔진룸 측면에서 사이드멤버(12)와 서브프레임(11)이 체결되는 부위 중에서 적어도 하나 이상의 부위에서, 상기 사이드멤버(12)와 상기 서브프레임(11)을 체결시키는 체결볼트(15)가 차량의 전후방향으로 배치되도록 상기 사이드멤버(12)와 상기 서브프레임(11)을 체결시키다.
사이드 멤버(12)는 차량의 엔진룸의 양측에 대략 차량의 길이방향으로 배치된다.
서브프레임(11)은 차량의 엔진룸의 하부에서 양단이 상기 사이드멤버(12)에 체결된다. 상기 서브프레임(11)의 양단이 상기 사이드멤버(12)에 체결됨으로써, 상기 엔진룸이 일정한 형태로 유지할 수 있는 강성을 발휘할 수 있다.
상기 서브프레임(11)이 상기 서브프레임(11)에 체결되는 부위에서는 상기 서브프레임(11)이 차량의 전후방향으로 밀리는 것을 방지하기 위해서, 상기 사이드멤버(12)와 상기 서브프레임(11)이 체결되는 부위 중에서 적어도 하나 이상에서, 상기 사이드멤버(12)와 상기 서브프레임(11)을 관통하는 체결볼트(15)가 상기 차량의 전후방향으로 배치되도록 한다.
상기 사이드멤버(12)의 저면에는 차량의 폭방향으로 형성되는 브라켓(12a)이 형성된다.
상기 브라켓(12a)의 중심에는 상기 체결볼트(15)가 관통할 수 있는 관통공이 형성된다.
또한, 상기 브라켓(12a)의 일면, 후술되는 체결부(11b)를 마주보는 면에는 상기 관통공의 둘레를 따라 치형부(12b)가 형성된다.
상기 서브프레임(11)의 일측에는 상방으로 돌출되는 연장부(11a)가 형성되고, 상기 연장부(11a)의 상단에는 원통형의 체결부(11b)가 형성된다. 이때, 상기 체결부(11b)는 차량의 전후방향으로 배치된다.
한편, 상기 체결부(11b)에서 상기 브라켓(12a)을 마주보는 면에는 상기 체결부(11b)의 둘레방향으로 또 다른 치형부(11c)가 형성된다.
상기 브라켓(12a)에 형성된 치형부(12b)와 상기 체결부(11b)에 형성되는 치형부(11c)는 모두 상기 체결볼트(15)의 둘레방향으로 형성되고, 서로 치합되는 구조서, 상기 브라켓(12a)과 상기 체결부(11b)가 접촉하는 부위에서 토션방향의 체결력이 향상되도록 한다.
상기 체결부(11b)의 내부에는 부시(16)가 개재되어 진동을 흡수할 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량의 전방 서브프레임 체결 구조의 작용에 대하여 설명하기로 한다.
도 8에는 본 발명에 따른 차량의 전방 서브프레임 체결 구조의 측면도가 도시되어 있다.
상기 차량의 전후방향(도면의 좌우방향)으로 상기 브라켓(12a)과 상기 체결부(11b)가 형성되어 있어서, 차량의 전후방향에 대한 강성이 향상된다. 즉, 상기 서브프레임(11)이 급가속 또는 급제동에 의해서 차량의 전후방향으로 미끄러지려해도 상기 서브프레임(11)의 체결부(11b)가 상기 브라켓(12a)게 걸리거나, 상기 브라켓(12a)에 상기 체결볼트(15)로 체결되어 있으므로, 차량의 전후방향으로 밀리지 않게 된다.
한편, 상기와 같이, 상기 체결볼트(15)를 차량의 전후방향으로 배치되도록 마운팅하면, 상대적으로 상하방향의 강성이 약해질 수 있는데, 이는 상기 브라켓(12a)과 상기 체결부(11b)에 형성된 치형부(11c)(12b)에 의해 극복될 수 있다.
즉, 상기 서브프레임(11)의 단부로 상하방향의 하중이 입력되면, 상기 체결부(11b)로 토션방향의 힘(도 10의 화살표 참조)이 작용한다.
그러나, 상기 브라켓(12a)과 상기 체결부(11b)가 치형부(11c)(12b)에 의해 치합된 상태이므로, 토션방향의 체결력이 향상되어 상하방향의 강성이 증대된다.
11 : 서브프레임 11a : 연장부
11b : 체결부 11c : 치형부
12 : 사이드 멤버 12a : 브라켓
12b : 치형부 15 : 체결볼트
16 : 부시 111 : 서브프레임
111a : 연장부 111b : 체결부
112 : 사이드멤버 113 : 휠하우스
114 : 연결판 115 : 체결볼트
116 : 부시 116a : 외부하우징
116b : 내부하우징 116c : 러버부재
116d : 부시스토퍼 116da : 엠보

Claims (6)

  1. 차량의 엔진룸 측면에 배치되는 사이드멤버와 양단이 상기 사이드멤버에 체결되는 차량의 전방 서브프레임을 서로 체결시키는 차량의 전방 서브프레임 체결 구조에 있어서,
    상기 사이드멤버와 상기 서브프레임이 체결되는 부위 중에서 적어도 하나 이상의 부위에서, 상기 사이드멤버와 상기 서브프레임을 체결시키는 체결볼트가 차량의 전후방향으로 배치되도록 상기 사이드멤버와 상기 서브프레임을 체결시키고,
    상기 사이드멤버의 저면에는 차량의 폭방향으로 브라켓이 형성되고,
    상기 서브프레임의 일측으로부터 연결된 연장부의 단부에는 차량의 전후방향으로 형성된 통형의 체결부가 형성되고,
    상기 체결볼트는 상기 브라켓과 상기 체결부를 관통하여 체결되며,
    상기 브라켓에서 상기 체결부를 향하는 면과 상기 체결부에서 상기 브라켓을 향하는 면에는 상기 체결부가 상기 체결볼트를 중심으로 회전하는 것을 방지하는 치형부가 형성되어 서로 치합되는 것을 특징으로 하는 차량의 전방 서브프레임 체결 구조.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 체결부의 내부에는 러버부재를 포함한 부시가 삽입되고, 상기 부시의 외측면은 상기 체결부의 내측면에 접하고, 상기 부시의 내측면으로 상기 체결볼트가 관통되는 것을 특징으로 하는 차량의 전방 서브프레임 체결 구조.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 브라켓에 형성되는 치형부와 상기 체결부에 형성되는 치형부는 상기 체결볼트의 둘레방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 전방 서브프레임 체결 구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 사이드멤버와 상기 서브프레임은 상기 서브프레임의 좌우 양측에서 차량의 전후방향으로 배치되는 체결볼트로 서로 체결되는 것을 특징으로 하는 차량의 전방 서브프레임 체결 구조.
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