KR200212726Y1 - 하이드로 포밍 타입 프론트 서브프레임구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 새로이 적용되는 하이드로 포밍 타입 프론트 서브프레임에 강도와 강성 및 내구성을 향상시키 위한 구조를 이루도록 하는 하이드로포밍 타입 프론트 서브프레임구조에 관한 것으로서, 관형태의 메인 파이프(21)와 서브 파이프(22)로 구성되고, 강도나 내구성이 취약한 로어암 마운팅부(14)과 절곡부(15)에 걸쳐 강성을 증대시키도록 구성하는 하이드로 포밍 타입의 프론트 서브프레임에 있어서,

로어암 마운팅부(14)와 절곡부(15)에 해당되는 상기 프론트 서브프레임(20)의 외향측에 접설되고, 로어암 브래킷(13b)을 취부할 수 있도록 관통공(23)이 형성된 제 1 보강부재(24)와;

상기 제 1 보강부재(24)의 내측에 접설되고, 상기 관통공(23)으로부터 체결부재를 삽입하여 체결하는 너트(25)가 구비된 제 2 보강부재(27)로 구성하여 된 특징을 갖는다.

Description

하이드로 포밍 타입 프론트 서브프레임구조

본 고안은 프론트 서브프레임의 보강구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 새로이 적용되는 하이드로 포밍 타입 프론트 서브프레임에 강도와 강성 및 내구성을 향상시키 위한 구조를 이루도록 하는 하이드로포밍 타입 프론트 서브프레임구조에 관한 것이다.

일반적으로 프론트 서브프레임은 프론트 론지튜디널이라고도 하며 크로스 멤버와 함께 엔진을 지지함과 동시에 서스펜션을 장착하며 차량의 전방부분에 대한 골격체이다.

도 1, 도 2 및 도 3 에서 종래의 프론트 서브프레임(10)은 어퍼패널(11)과 로어패널(12)이 내측공간부가 형성되도록 용접되어 있다. 상기 프론트 서브프레임(10)은 차량의 길이방향과 동일한 길이부재이지만 완전한 길이부재가 아니라 차량의 외관을 이루는 각 내,외측패널의 구성과 엔진 및 서스펜션 등의 구성요소의 장착에 의해 도 1 과 같이 절곡 또는 벤딩되어 있다.

또한, 도 1 에서 프론트 서브프레임(10)의 외측에는 서스펜션의 로어암(13a)을 장착하기 위한 로어암 브래킷(13b)과 장착공(13)이 구비 및 형성된 로어암 마운팅부(14)가 구성되고 그 부분으로부터 후측으로 향하면서 외향되게 벤딩된 절곡부(15)가 형성되어 있다. 도 2 에서 상기 로어암(13a)을 장착하기 위해 어퍼패널(11)과 로어패널(12) 사이의 일정 공간부에 지지력의 보강을 위해 제 1 보강부재(16)가 상기 어퍼패널(11)과 접설되어 있는 한편, 상기 제 1 보강부재(16)의 저면과 로어패널(12)에 접설되는 제 2 보강부재(17)가 구비되어 있다.

한편, 도 3 에서 도시된 바와 같이 상기 절곡부(15)의 내부에는 제 2 보강부재(17)가 계속 연장되지 않고 제 1 보강부재(16)만이 구성되어 있다.

이와 같이 어퍼패널과 로어패널에 의한 종래의 서브프레임은 프레스로 가공하여 용접 및 접용접으로 결합하여 제작하였기 때문에 부품수가 증가되어 재료비, 가공비, 인건비 등의 원가 상승요인으로 작용되는 문제점이 있었고 또한 로어암 마운팅부 인근의 용접부에서 크랙이 발생하는 강도 및 내구성의 문제까지 대두되었다. 특히, 로어암이 마우팅되는 인근부위는 국부적인 강도 및 내구성 확보를 위하여 많은 보강재 및 브래킷이 포함된 복잡한 구조로 이루어지기 때문에 생산성이 저하되는 결정적인 문제점이 있었다.

상기의 문제점을 해결하기 위한 방안으로 하이드로 포밍 타입(HYDRO FORMING TYPE)의 서브프레임이 개발되었는데 상기 하이드로 포밍 타입의 서브프레임은 하나의 큰 원통형 파이프에 압력을 가하여 필요한 형상으로 만드는 제작방법이며 현재 세계 각국에서 사용되고 있는 방법이다.

하지만 이러한 타입의 서브프레임은 복잡한 형상제작이 불가능하여 일단 단순한 형상을 제작한 후 필요한 부분은 다시 프레스 가공으로 제작하여 용접으로 결합시키는 방법을 병행 사용하고 있다. 도 4 를 참고로 하여 볼 때 상기 서브프레임은 관형태의 메인 파이프(20)와 크로스 멤버에 해당되는 서브 파이프(21)로 접설 구성되어 있다.

그러나, 이러한 구조를 갖는 하이드로 포밍 타입의 서브프레임 또한 로어암이 마운팅되는 국부적인 강성 및 내구성이 큰 문제로 대두되고 있는 실정이었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 제반문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 새로이 적용되는 하이드로포밍 타입 프론트 서브프레임에 강도와 강성 및 내구성을 향상시키 위한 구조를 이루도록 하는 하이드로포밍 타입 프론트 서브프레임구조를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안은 관형태의 메인 파이프와 서브 파이프로 구성되고, 강도나 내구성이 취약한 로어암 마운팅부과 절곡부에 걸쳐 보강부재를 구성하도록 하는 하이드로 포밍 타입의 프론트 서브프레임에 있어서,

로어암 마운팅부와 절곡부에 해당되는 상기 프론트 서브프레임의 외향측에 접설되고, 로어암 브래킷을 취부할 수 있도록 관통공이 형성된 제 1 보강부재와;

상기 제 1 보강부재의 내측에 접설되고, 상기 관통공으로부터 체결부재를 삽입하여 체결하는 너트가 구비된 제 2 보강부재로 구성하여 된 특징을 갖는다.

도 1 은 프레스에 의한 종래의 프론트 서브프레임구조를 도시한 사시도

도 2 는 도 1 의 A - A 선 단면도

도 3 은 도 1 의 B - B 선 단면도

도 4 는 본 고안에 따른 하이드로 포밍 타입 프론트 서브프레임구조를 도시한 로어암의 장착상태의 일부 평면도

도 5 는 도 4 의 C - C 선 단면도

도 6 은 도 4 의 D - D 선 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10,20: 프론트 서브프레임 11: 어퍼패널

12: 로어패널 13: 장착공

13a: 로어암 13b: 로어암 브래킷

14: 로어암 마운팅부 15: 절곡부

21: 메인 파이프 22: 서브 파이프

23: 관통공 24: 제 1 보강부재

25: 너트 26: 체결공

27: 제 2 보강부재 28: 볼트

이하, 본 고안을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도 4 는 본 고안에 따른 하이드로 포밍 타입 프론트 서브프레임구조를 도시한 로어암의 장착상태의 일부 평면도이고, 도 5 는 도 4 의 C - C 선 단면도이며, 도 6 은 도 4 의 D - D 선 단면도이다.

본 고안의 구성은, 관형태의 메인 파이프(21)와 서브 파이프(22)로 구성되고, 강도나 내구성이 취약한 로어암 마운팅부(14)과 절곡부(15)에 걸쳐 보강부재(16)(17)를 구성하도록 하는 하이드로 포밍 타입의 프론트 서브프레임에 있어서,

로어암 마운팅부(14)와 절곡부(15)에 해당되는 상기 프론트 서브프레임(20)의 외향측에 접설되고, 로어암 브래킷(13b)을 취부할 수 있도록 관통공(23)이 형성된 제 1 보강부재(24)을 구성한다.

또한, 상기 제 1 보강부재(24)의 내측에 접설되고, 상기 관통공(23)으로부터 체결부재인 볼트(28)를 삽입하여 체결할 수 있도록 체결공(26)과 상기 체결공(26)과 대응되는 위치에 너트(25)를 접설하는 제 2 보강부재(27)를 구비 설치하도록 하여 된 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 고안의 조립에 앞서 하이드로 포밍 타입 서브프레임(20)의 메인 파이프(21)의 로어암 마운팅부(14)에 조립을 위한 일정한 형상으로 변형시키기 위해 프레스압을 가한다.

이 과정이 완료되면 상기 서브프레임(20)의 외측방향 로어암 마운팅부(14)로 관통공(23)이 형성된 제 1 보강부재(24)의 내측부로 제 2 보강부재(27)를 맞대어 용접을 하게 되는데, 상기 제 2 보강부재(27)를 용접하기에 앞서 먼저 선행되어야 할 과정이 상기 관통공(23)과 서로 통할 수 있는 체결공(26)을 천공하는 한편, 상기 체결공(26)과 대향되는 내측면에 너트(25)를 웰딩시킨다.

이 후, 제 1 보강부재(24)를 상기 서브프레임(20)에 형성된 로어암 마운팅부(14)에 점용접 또는 전체용접으로 고정하고, 상기 제 1 보강부재(24)의 관통공(23)에 로어암(13a)을 지지하는 로어암 브래킷(13b)을 맞대어 볼트(28)를 관통공(23)과 체결공(26)으로 끼워 웰딩된 너트(25)에 체결하면 되는 것이다.

따라서, 이와 같은 본 고안을 적용하게 되면, 하나의 파이프부재를 이용하여 하이드로 포밍 타입의 서브프레임을 제작하므로 부품수와 작업시간 및 작업공정이 절감되어 생산성향상을 꾀할 수 있을 뿐만 아니라 구조상 취약한 부분을 보강하여 강성을 증대시킬 수 있고, 또한 보강부재의 설치는 서브프레임의 내측이 아니라 외측이기 때문에 작업상의 편의성이 증대되는 매우 바람직한 효과가 기대된다.

Claims (1)

1. 관형태의 메인 파이프(21)와 서브 파이프(22)로 구성되고, 강도나 내구성이 취약한 로어암 마운팅부(14)과 절곡부(15)에 걸쳐 강성을 증대시키도록 구성하는 하이드로 포밍 타입의 프론트 서브프레임에 있어서,

   로어암 마운팅부(14)와 절곡부(15)에 해당되는 상기 프론트 서브프레임(20)의 외향측에 접설되고, 로어암 브래킷(13b)을 취부할 수 있도록 관통공(23)이 형성된 제 1 보강부재(24)와;

   상기 제 1 보강부재(24)의 내측에 접설되고, 상기 관통공(23)으로부터 체결부재를 삽입하여 체결하는 너트(25)가 구비된 제 2 보강부재(27)로 구성하여 됨을 특징으로 하는 하이드로 포밍 타입의 프론트 서브프레임구조.