KR19990056661A

KR19990056661A - 자동차의 서브프레임 구조

Info

Publication number: KR19990056661A
Application number: KR1019970076667A
Authority: KR
Inventors: 김혜영
Original assignee: 정몽규; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1997-12-29
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 1999-07-15

Abstract

본 발명은 자동차의 서브프레임 구조에 관한 것으로, 전방차체의 하부에 설치되는 서브프레임의 좌/우측 세로부재가 제2크로스멤버상에 분지되게 접합되어 충돌시 좌/우측 세로부재를 통해 차실내로 전달되는 충격력을 일부 상쇄시켜 완화시킴으로써, 탑승자의 안전을 도모할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 전/후방측 가로부재와 좌/우측 세로부재가 각기 결합되어 대략 "ㅁ" 자형태로 이루어지면서 전방차체의 하부에서 각 모서리부위가 차체의 좌/우측 사이드멤버와 제2크로스멤버상에 다수개의 부위로 장착되어 엔진룸내로 탑재되는 엔진과 변속기 등의 주요부품들을 지지하도록 된 자동차의 서브프레임에 있어서, 상기 서브프레임(1)이 전방측 가로부재(2)와, 이 전방측 가로부재(2)의 양선단에 각각 일단이 결합되면서 타단이 두 개로 분지되어 이의 선단부위가 상기 제 2크로스멤버(5)상에 결합되는 좌/우측 세로부재(3,4)로 이루어진다.

Description

자동차의 서브프레임 구조

본 발명은 자동차의 서브프레임 구조에 관한 것으로, 특히 전방차체의 좌/우측 사이드멤버의 하부로 장착되는 서브프레임의 형상을 변경시켜 충돌시 차실내로 전달되는 충격량을 줄일 수 있도록 하여 팁승자의 안전을 도모할 수 있도록 된 자동차의 서브프레임 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 크게 차체(Body)와 섀시(Chassis)로 구성되는 바, 상기 차체는 자동차의 외형을 이루고 있는 부분으로서 다수개의 부재들이 각기 적절하게 접합되어 이루어지는데, 그 중에서 서브프레임(11)은 도 1에 도시된 바와 같이, 전방차체의 하부에서 각 모서리부위가 차체의 좌/우측 사이드멤버(12)와 제2크로스멤버(도시안됨)상에 다수개의 부위로 결합되어 엔진룸내로 탑재되는 엔진과 변속기등의 주요부품들을 지지하도록 된 것이다.

즉, 이와 같이 전방차체의 좌/우측 사이드멤버(12)와 제2크로스멤버에 장착되는 서브프레임(11)은 도 2에 도시된 바와 같이, 전/후방측 가로부재(13,14)와 좌/우측 세로부재(15,16)가 각기 결합되어 대략 "ㅁ" 자형태로 이루어지면서 이의 상부에 엔진룸내 설치되는 여러 가지 부품들을 고정되게 장착시켜 이를 지지하도록 되어 있다.

한편, 상기 서브프레임(11)은 주행중 자동차의 전방충돌사고 발생시 차체가 받게 되는 충격력을 전달받아 이를 차실내로 전달하게 되는 바, 이 충격력의 전달경로를 살펴 보면 다음과 같다.

먼저, 상기 전방측 가로부재(13)로 사고시 발생되는 충격력(F)이 전달되고, 이어 상기 전방측 가로부재(13)의 양선단부위로 결합된 좌/우측 세로부재(15,16)를 통해 상기 전방측 가로부재(13)가 받은 충격력(F)이 그대로 전달되며, 다시 이 충격력(F)은 상기 후방측 가로부재(14)와 제2크로스멤버를 지나 차실내로 전달되게 된다.

따라서 상기와 같은 종래의 서브프레임(11)에서는 전방충돌사고시 발생되는 충격력을 그대로 차실내로 전달할 수 밖에 없는 구조로 되어 있기 때문에 탑승자의 안전을 확보하는데 미흡한 구조였다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 전방차체의 하부에 설치되는 서브프레임의 좌/우측 세로부재가 제2크로스멤버상에 분지되게 접합되어 충돌시 좌/우측 세로부재를 통해 차실내로 전달되는 충격력을 일부 상쇄시켜 완화시킴으로써, 탑승자의 안전을 도모할 수 있도록 된 자동차의 서브프레임 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 전방차체의 하부에 장착되는 서브프레임을 도시한 분해사시도,

도 2는 도 1에 도시된 서브프레임의 평면도,

도 3은 본 발명에 따른 서브프레임을 도시한 평면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-서브프레임 2-전방측 가로부재

3-좌측 세로부재 4-우측 세로부재

5-제 2크로스멤버

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 전/후방측 가로부재와 좌/우측 세로부재가 각기 결합되어 대략 "ㅁ" 자형태로 이루어지면서 전방차체의 하부에서 각 모서리부위가 차체의 좌/우측 사이드멤버와 제2크로스멤버상에 다수개의 부위로 장착되어 엔진룸내로 탑재되는 엔진과 변속기 등의 주요부품들을 지지하도록 된 자동차의 서브프레임에 있어서, 상기 서브프레임이 전방측 가로부재와, 이 전방측 가로부재의 양선단에 각각 일단이 결합되면서 타단이 두 개로 분지되어 이의 선단부위가 상기 제 2크로스멤버상에 결합되는 좌/우측 세로부재로 이루어진다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 서브프레임을 도시한 평면도이다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 전방차체의 하부에 장착되어 이의 상부로 엔진룸내로 탑재되는 엔진과 변속기 등의 주요부품들을 지지하도록 된 서브프레임(1)이 전방측 가로부재(2)와, 이 전방측 가로부재(2)의 양선단에 일단이 결합되면서 타단이 각기 제 2크로스멤버(5)상에 결합되는 좌/우측 세로부재(3,4)로 이루어지는 바, 이 좌/우측 세로부재(3,4)는 대략 "Ｙ" 자형상으로 형성된다.

즉, 상기 좌/우측 세로부재(3,4)는 일단의 하나의 부위가 상기 전방측 가로부재(2)와 결합되면서 타단의 두 개로 분지된 선단부위가 상기 제 2크로스멤버(5)상에 결합되도록 되어 있다.

따라서, 상기와 같이, "Ｙ" 자형상으로 일단이 분지된 형태의 좌/우측 세로부재(3,4)는 충돌사고시 상기 전방측 가로부재(2)를 통해 좌/우측 세로부재(3,4)으로 전달되는 충격력중 수평방향의 분력은 서로 상쇄시켜 완화시키고, 수직방향의 분력만을 받도록 되어 있어 전방출동성능이 개선될 수 있도록 한다.

즉, 전방충돌사고시 상기 전방측 가로부재(2)를 거쳐 좌/우측 세로부재(3,4)로 전달되는 충격력(F)은 제 2크로스멤버(5)측과 결합되는 두 개로 분지된 선단부위에서 분력(F₁,F₂)으로 이분되는 바, 이 이분된 분력(F₁,F₂)은 다시 수평방향의 힘성분(F_1L,F_2L)과 수직방향의 힘성분(F_1N,F_2N)의 합력으로 볼 수 있으므로, 상기 제 2크로스멤버(5)측으로 전달되는 충격력은 상기 분력(F₁,F₂)중 수직방향의 힘성분(F_1N,F_2N)의 합력만이 전달되고, 나머지 수평방향의 힘성분(F_1L,F_2L)은 서로 상쇠되거나 제 2크로스멤버(5)에 흡수되게 되어 상기 제 2크로스멤버(5)를 통해 차실내로 전달되는 충격력의 정도는 이분된 분력(F₁,F₂)중 수직방향의 힘성분(F_1N,F_2N)의 합력으로 축소되게 된다.

이 결과, 자동차의 전방충돌사고 유발시 상기 서브프레임(1)의 전방측 가로부재(2)와 좌/우측 세로부재(3,4) 및 제 2크로스멤버(5)를 거쳐 차실내로 전달되는 충격력은 최초 전방측 가로부재(2)에 전달된 충격력(F)중 분력(F₁,F₂)의 수직방향의 힘성분(F_1N,F_2N)의 합력만이 전달되므로, 상기 서브프레임(1)의 충격흡수성은 향상되게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 서브프레임 구조에 의하면, 자동차의 전방충돌사고시 상기 서브프레임은 충돌시 전달되는 충격력중 상기 좌/우측 세로부재의 분지된 선단부위에서 이분된 분력의 수직방향의 힘성분의 합력만을 차실내로 전달할 수 있어 탑승자의 안전에 기여함은 물론, 차체의 전방충돌성능을 개선시키는 효과를 발휘할 수 있게 된다.

Claims

전/후방측 가로부재와 좌/우측 세로부재가 각기 결합되어 대략 "ㅁ" 자형태로 이루어지면서 전방차체의 하부에서 각 모서리부위가 차체의 좌/우측 사이드멤버와 제2크로스멤버상에 다수개의 부위로 장착되어 엔진룸내로 탑재되는 엔진과 변속기 등의 주요부품들을 지지하도록 된 자동차의 서브프레임에 있어서,

상기 서브프레임(1)이 전방측 가로부재(2)와, 이 전방측 가로부재(2)의 양선단에 각각 일단이 결합되면서 타단이 두 개로 분지되어 이의 선단부위가 상기 제 2크로스멤버(5)상에 결합되는 좌/우측 세로부재(3,4)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 서브프레임 구조.