KR20130005761A - Structure of subframe for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 서브프레임의 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 서브프레임의 후방측(차체의 장착 위치 기준, 도 1 에서 아래측)에 위치한 G점으로 로워암이 진입할 때 올바른 체결 위치로 유도하는 가이드부재를 구비한 차량용 서브프레임의 구조에 관한 것이다.
The present invention relates to a structure of a vehicle subframe, and more particularly, to lead to the correct fastening position when the lower arm enters the G point located at the rear side of the subframe (based on the mounting position of the vehicle body, the lower side in FIG. 1). It relates to a structure of a vehicle subframe having a guide member.
승용차량들은 프레임바디를 대신하여 중량이 가볍고 생산성이 뛰어난 모노코크바디가 주로 사용된다. 모노코크바디는 별도의 프레임이 삭제된 구조로서 차체에 엔진을 포함한 파워트레인이 직접 장착된다. Passenger vehicles are mostly lightweight and highly productive monocoque bodies instead of frame bodies. The monocoque body is a structure in which a separate frame is removed, and a power train including an engine is directly mounted on the body.
따라서, 상기 모노코크바디는 차체 자체가 프레임 기능을 하여 서스펜션 및 섀시 부품들이 각각 장착되나, (엔진과 트랜스미션 및 디퍼렌셜기어가 통합적으로 결합되어 구성된) 파워트레인의 진동이 직접적으로 차체에 전달되는 것을 방지하며 차량 충돌시 충격을 분산하기 위하여 차량의 하부에 서브프레임(subframe)이 장착된다.Therefore, the monocoque body functions as a frame itself, and the suspension and chassis components are mounted, respectively, but the vibration of the power train (integrated with the engine, the transmission and the differential gear) is prevented from being transmitted directly to the vehicle body. Subframes are mounted on the lower part of the vehicle to disperse the impact when the vehicle crashes.
상기 서브프레임은 서스팬션 스트럿(strut) 및 너클 등과 같은 조향장치 및 현가장치 등이 연결될 수 있도록 차체 하부에 장착된다. 한편, 상기 서브프레임은 일반적으로 "#"자 형과 ("H" 자 형이라고도 불리는) "I" 자 형으로 제조된다. The subframe is mounted under the vehicle body so that steering devices such as suspension struts and knuckles and suspension devices can be connected. On the other hand, the subframe is generally produced in the "#" shape and "I" shape (also called "H" shape).
"#" 자 형 서브프레임은 일반적으로 토크가 큰 엔진이 장착될 때 적용되며 4 곳(4점식 마운트 방식)에서 마운팅부재들(두 개의 롤로드와 하나의 엔진마운트 및 하나의 트랜스미션마운트)과 함께 파워트레인을 지지하고, "I" 자 형 서브프레임은 일반적으로 토크가 작은 엔진이 장착될 때 적용되며 3 곳(3점식 마운트 방식)에서 마운팅부재들(하나의 롤로드와 하나의 엔진마운트 및 하나의 트랜스미션마운트)과 함께 파워트레인을 지지한다. "#" Shaped subframes are generally applied when high torque engines are fitted and with four mounting elements (two roll rods, one engine mount and one transmission mount) in four locations (four point mount). Supporting the powertrain, the "I" shaped subframe is generally applied when a low torque engine is mounted and the mounting elements (one roll rod and one engine mount and one in three places) Support the powertrain with the transmission mount.
이 중, "I" 자형 서브프레임은 도 1 에 도시된 바와 같은 형상을 갖는다. 상기 서브프레임은 두 개의 상측 및 하측 패널들이 테두리를 따라 상하로 접합되어 결합된 구조로서, 양측이 차체의 엔진룸 하부에서 차량의 사이드멤버에 고정되도록 로워암이 결합된다. 상기 로워암은 서브프레임의 상측패널과 하측패널 사이에서 개구된(상측패널과 하측패널 사이가 벌어진) 소정의 공간에 부분적으로 삽입되고 볼팅(또는 리벳팅)으로 결합되는 구조이다. Among these, the "I" shaped subframe has a shape as shown in FIG. The subframe is a structure in which two upper and lower panels are joined by being joined up and down along an edge, and a lower arm is coupled so that both sides are fixed to a side member of the vehicle at the lower part of the engine room of the vehicle body. The lower arm is partially inserted into a predetermined space opened between the upper panel and the lower panel of the subframe (a gap between the upper panel and the lower panel) and coupled by bolting (or riveting).
상기 로워암에는 서브프레임에 가해지는 진동이 차체에 직접적으로 전달되지 않도록 두 개의 마운트부시들이 결합된다. 상기 마운트부시는 탄성재질의 고무부시 및 볼팅체결이 가능하도록 상기 고무부시를 관통하여 결합된 관(管) 형상의 볼팅파이프가 결합되어 구성된다. Two mount bushes are coupled to the lower arm such that the vibration applied to the subframe is not directly transmitted to the vehicle body. The mount bush is formed by combining a rubber bush of elastic material and a pipe-shaped bolting pipe coupled through the rubber bush to enable bolting.
상기 로워암은 서브프레임 앞쪽의 A점과 뒷쪽의 G점에서 체결된다. 상기 마운트부시는 A점에서 (볼팅파이프가 눕혀지도록) 가로로 장착되며 G점에서는 (볼팅파이프가 세워지도록) 세로로 장착된다.
The lower arm is fastened at point A in front of the subframe and point G in the rear. The mount bush is mounted horizontally at point A (to allow the bolting pipe to lie down) and vertically at point G (to allow the bolting pipe to stand).
한편, 상기 로워암은 서브프레임의 G점으로 먼저 진입한 후, 소정의 각도로 회전하여 A점에 진입하는 순서로 조립된다.On the other hand, the lower arm is first assembled to the G point of the subframe, and then assembled in the order of entering the A point by rotating at a predetermined angle.
이때, 로워암이 G점에 진입할 시, 볼트 체결을 위해서 마운트부시는 볼팅파이프의 중심이 서브프레임에 형성된 볼트홀과 개통되도록 위치되어야 한다.At this time, when the lower arm enters the point G, the mount bushing should be positioned so that the center of the bolting pipe is opened with the bolt hole formed in the subframe.
그러나, 고정볼트의 삽입시 로워암이 흔들리면 볼팅파이프가 정위치를 이탈하는 문제가 있었으며, 이는 조립공정시 작업시간의 지연 및 작업자의 불편을 초래하였다.However, when the lower arm is shaken when the fixing bolt is inserted, there is a problem that the bolting pipe deviates from the correct position, which causes a delay in working time and inconvenience to the operator during the assembly process.
따라서, 본 발명은 조립 공정시 작업자의 편의성을 향상하도록 로워암의 진입 후 로워암을 (가조립 상태에서) 가이드할 수 있는 차량용 서브프레임의 구조를 제공하는 것에 주목적이 있다.
Accordingly, the present invention is primarily to provide a structure of a vehicle subframe capable of guiding the lower arm (in the pre-assembled state) after entering the lower arm to improve the convenience of the operator during the assembly process.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상측패널과 하측패널 사이로 로워암의 마운트부시가 삽입되되, 상기 상측패널과 하측패널에 형성된 볼트홀들 사이로 상기 마운트부시의 볼팅파이프의 양단이 수직으로 위치하여 개통되면 고정볼트가 삽입되는 서브프레임의 구조에 있어서, 상기 상측패널과 하측패널의 내측으로 어느 한 곳이나 두 곳 모두에는 볼팅파이프에 맞닿아 로워암의 진입을 단속하는 가이드부재가 부설되되, 상기 로워암이 가이드부재에 의해 정지된 위치에서 상기 볼팅파이프는 고정볼트가 삽입되도록 상측패널과 하측패널의 볼트홀들과 개통되는 것을 특징으로 한다.According to the present invention for achieving the above object, a mount bush of a lower arm is inserted between an upper panel and a lower panel, and both ends of the bolting pipe of the mount bush are vertically inserted between bolt holes formed in the upper panel and the lower panel. In the structure of the sub-frame in which the fixed bolt is inserted when the position is opened, the guide member for contacting the bolting pipe in one or both of the upper panel and the lower panel in the inner side of the lower panel is provided to control the entry of the lower arm. In the position where the lower arm is stopped by the guide member, the bolting pipe is opened with bolt holes of the upper panel and the lower panel so that the fixing bolt is inserted.
상기 가이드부재는 바(bar) 형상으로서 상측패널 및 하측패널에 형성되어 각각이 볼팅파이프의 상단과 하단에서 맞닿게 되되, 상측패널에 형성된 가이드부재와 하측패널에 형성된 가이드부재는 서로 빗각을 이루며 엇갈리도록 다른 방향을 향하여 배치된다.The guide member is formed in a bar (bar) on the upper panel and the lower panel to be in contact with each of the upper and lower ends of the bolting pipe, the guide member formed on the upper panel and the guide member formed on the lower panel to form a diagonal angle with each other. To face in different directions.
상기 가이드부재는 상측패널 또는 하측패널 내에서 용접으로 접합된다.The guide member is welded in the upper panel or the lower panel.
그리고, 상기 가이드부재는 상측패널 또는 하측패널에서 두 개가 서로 이격되어 배치되되, 그 사이로 볼팅파이프가 진입하여 안착되도록 상기 가이드부재들은 탄성재질로 제조되며 서로 대향하여 오목홈이 형성되고 일측 끝단에서만 접합된다.
In addition, the guide member is disposed in the upper panel or the lower panel, the two are spaced apart from each other, the guide member is made of an elastic material so that the bolting pipe enters between them is formed of an elastic material and formed with concave grooves facing each other and joined only at one end do.
상기와 같은 구성의 본 발명은 로워암의 진입시 가이드부재가 상기 로워암을 정위치에서 정지시키므로 볼팅체결을 위한 로워암의 가장착 시 고정볼트를 더욱 용이하게 삽입시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the guide member stops the lower arm at the correct position when the lower arm enters, so that the fixing bolt can be more easily inserted when the lower arm is attached for bolting.
상측패널과 하측패널의 가이드부재들은 서로 엇갈린 방향으로 배치되어 최소한의 크기를 갖는 가이드부재가 더 효율적으로 로워암의 진입을 단속할 수 있는 효과가 있다.The guide members of the upper panel and the lower panel are arranged in a staggered direction so that the guide member having the minimum size can more effectively control the entry of the lower arm.
그리고, 상기 가이드부재는 볼팅파이프가 사이에 삽입고정되도록 두 개가 배치되어 볼팅체결시 로워암을 더 견고히 고정시킬 수 있는 효과가 있다.
In addition, the guide member has two effects such that the bolt is inserted into and fixed between the bolts so that the lower arm can be more firmly fixed when the bolt is fastened.
도 1 은 서브프레임에 로워암이 결합된 모습을 도시한 평면도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 서브프레임에 로워암이 결합된 모습을 도시한 평면도 및 서브프레임에 형성된 가이드부재들에 의해 볼팅파이프의 진입이 단속된 모습을 도시한 도면,
도 3 은 도 2 의 A-A 단면도,
도 4 는 도 2 의 B-B 단면도,
도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따라 가이드부재가 서브프레임 내에 부설된 모습을 도시한 투시도,
도 6 은 도 5 의 가이드부재들 사이로 볼팅파이프가 진입하여 안착되는 모습을 순차적으로 도시한 부분단면도,
도 7 은 본 발명의 다양한 실시예들에 따라 가이드부재가 부설된 모습들을 도시한 단면도들.1 is a plan view illustrating a lower arm coupled to a subframe;
2 is a plan view showing a lower arm coupled to a subframe according to a preferred embodiment of the present invention and a view showing a state in which the entry of the bolting pipe is interrupted by guide members formed in the subframe,
3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
4 is a sectional view taken along line BB of FIG.
5 is a perspective view showing a state in which a guide member is placed in a subframe according to another embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a partial cross-sectional view sequentially illustrating a state in which a bolting pipe enters and sits between guide members of FIG. 5;
7 is a cross-sectional view showing a state in which the guide member is installed in accordance with various embodiments of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 서브프레임의 구조를 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, a structure of a vehicle subframe according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명의 서브프레임(100)은 상측패널(100a)과 하측패널(100b)의 상하로 배치되어 결합되되, 로워암(200)이 결합되는 A점과 G점에서는 로워암(200)이 삽입될 수 있도록 (도 3 과 도 4 와 같이) 개구된 형태로 형성된다. 그리고, 로워암(200)이 삽입되는 지점에서는 고정볼트(30) 및 너트(31)를 통해 볼팅체결되도록 볼트홀들이 형성된다. 아울러, 상기 로워암(200)은 서브프레임(100)에 삽입되는 부분들에서 고무부시(22)와 볼팅파이프(21)로 구성된 마운트부시(20)가 장착되되, 위에서 설명된 바와 같이 A점에서는 볼팅파이프가 가로로 배치되는 상태로 삽입되며 G점에서는 볼팅파이프(21)가 양단이 상측패널(100a)과 하측패널(100b) 사이에서 수직을 이루도록 세로로 배치된다. 상기 마운트부시(20)는 고무부시(21)의 중앙에서 볼팅파이프(21)과 양면을 관통하도록 배치되되, 볼팅파이프(21)의 끝단은 양측으로 고무부시(22)에서 돌출되도록 장착되고(도 3, 도 4 참조), 고무부시(22)는 원통형 형상이되 탄성변형을 촉진하도록 소정의 크기로 간극(23)이 형성된 형상을 갖는다. The
도 2 를 참조하면, 본 발명의 상측패널(100a)과 하측패널(100b)에는 로워암(200)의 진입시 볼팅파이프(21)에 맞닿아 이동을 단속하는 가이드부재(10: 10a, 10b, 10c)가 형성된다. 상기 가이드부재(10)는 상측패널(100a)과 하측패널(100b) 중 어느 한 곳 또는 두 곳 모두에 형성된다. Referring to Figure 2, the upper panel (100a) and the lower panel (100b) of the present invention in contact with the
상기 가이드부재(10)는 가이드부재(10)에 의해 로워암(200)이 정지된 위치에서 볼팅파이프(21)가 상측패널(100a)과 하측패널(100b)의 볼트홀들과 개통될 수 있는 위치에 부설된다. The
본 발명에 따른 상기 가이드부재(10)는 막대 모양의 바(bar) 형상으로서 상측패널(100a) 및 하측패널(100b) 모두에 형성되어 각각이 볼팅파이프(21)의 상단과 하단에서 맞닿게 구성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상측패널(100a)에 형성된 가이드부재(10a, 10b)와 하측패널(100b)에 형성된 가이드부재(10c)는 서로 엇갈리도록 다른 방향을 향하여 배치되는 것이 바람직하다.The
따라서, 도 3 과 도 4 에 도시된 바와 같이, 상측패널(100a)과 하측패널(100b) 각각에 부설된 가이드부재들(10a, 10b, 10c)은 각각이 다른 방향에서 고무부시(22)에서 돌출된 볼팅파이프(21)의 양측 끝단을 지지함으로서 로워암(200)이 정위치를 벗어나 서브프레임(100) 내부로 과도하게 진입하는 것을 방지한다. 이때, 상측패널(100a) 및 하측패널(100b)의 볼트홀들은 볼팅파이프(21)의 중앙과 정렬되어 개통되므로 고정볼트(30) 및 너트(31)를 사용하여 로워암을 고정시킬 수가 있다.Accordingly, as shown in FIGS. 3 and 4, the
상기 가이드부재들(10a, 10b, 10c)은 종래의 서브프레임에 용접이나 리벳팅 등을 통하여 부설될 수 있으므로 종래의 서브프레임에 추가적으로 부설하여 구성할 수 있다. 그리고, 가이드부재 규격의 공용화를 통하여 서브프레임의 크기 및 형상에 상관없이 공통적으로 적용되도록 구성되는 것이 바람직하다.Since the
아울러, 도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 가이드부재(10)는 두 개의 가이드부재들 사이로 볼팅파이프가 진입하여 안착될 수 있도록 구성될 수 있다. In addition, as shown in FIG. 5, the
즉, 두 개의 가이드부재들(10)은 서로 이격되어 배치되되, 볼팅파이프(21)의 진입시 입구측이 되는 일측이 탄성적으로 확장되도록 배치된다. 상기 가이드부재들(10)은 소정의 탄성을 갖는 금속재질로 제조되며 (입구측의 대향측에서) 부분적으로 리벳(12)이나 용접 등을 통해 상측패널(100a) 또는 하측패널(100b)에 접합된다. That is, the two
그리고, 사이로 진입한 볼팅파이프(21)가 구속되도록 서로 대향하여 오목홈(11)이 형성된다. 상기 오목홈(11)의 곡률과 가이드부재들 사이의 거리 및 배치각도는 볼팅파이프(21)의 직경에 따라 결정된다.Then,
도 6 에 도시된 바와 같이, (서브프레임 안쪽으로 로워암이 진입함에 따라) 볼팅파이프(21)가 가이드부재들(10)을 향해 접근하여 진입할 때, 상기 가이드부재들(10)의 끝단은 볼팅파이프(21)의 외주면을 따라 탄성확장하되 볼팅파이프(21)가 오목홈(11)에 위치하여 안착되면 로워암(200)은 서브프레임(100) 내에서 고정된 상태로 가장착된다. 이와 같이 로워암(200)이 고정된 상태에서 작업자는 고정볼트(30)를 더 용이하게 삽입할 수 있다.As shown in FIG. 6, when the
본 발명에 따른 가이드부재는 도 7 에 도시된 바와 같이, 상측패널 및 하측패널 중 어느 한 곳 또는 두 곳 모두에 하나 또는 두 개의 가이드부재들을 다양하게 조합하여 배치함으로서, 로워암이 정위치를 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 이때, 가이드부재들은 전술한 바와 같은 오목홈이 추가적으로 형성될 수 있다.Guide member according to the present invention, as shown in Figure 7, by arranging a combination of one or two guide members in any one or both of the upper panel and the lower panel, the lower arm is out of position Can be prevented. At this time, the guide member may be additionally formed in the concave groove as described above.
이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
As described above, the embodiments disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples in order to facilitate understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
10 : 가이드부재
11 : 오목홈
20 : 마운트부시
21 : 볼팅파이프
100 : 서브프레임
200 : 로워암10: guide member
11: recessed groove
20: Mount Bush
21: bolting pipe
100: subframe
200: lower arm
Claims (4)
상기 상측패널과 하측패널의 내측으로 어느 한 곳이나 두 곳 모두에는 볼팅파이프에 맞닿아 로워암의 진입을 단속하는 가이드부재가 부설되되,
상기 로워암이 가이드부재에 의해 정지된 위치에서 상기 볼팅파이프는 고정볼트가 삽입되도록 상측패널과 하측패널의 볼트홀들과 개통되는 것을 특징으로 하는 차량용 서브프레임의 구조.
The lower arm mount bush is inserted between the upper panel and the lower panel, and both ends of the bolting pipe of the mount bush are vertically positioned between the bolt holes formed in the upper panel and the lower panel to open the fixing bolt. In structure,
In any one or both of the upper panel and the lower panel to the inside of the lower panel is provided with a guide member for contacting the bolting pipe to control the entry of the lower arm,
And the bolting pipe is opened with bolt holes of the upper panel and the lower panel so that the fixing bolt is inserted at the position where the lower arm is stopped by the guide member.
The guide member of claim 1, wherein the guide member is formed in the upper panel and the lower panel in a bar shape, and each of the guide members is in contact with the upper and lower ends of the bolting pipe, and the guide member formed on the upper panel and the lower guide member. The structure of the vehicle subframe, characterized in that arranged in different directions to cross each other.
3. The structure of a vehicle subframe according to claim 2, wherein the guide member is welded in the upper panel or the lower panel.
According to any one of claims 1 to 3, wherein the guide member is arranged in the upper panel or the lower panel is spaced apart from each other, the guide member is made of an elastic material so that the bolting pipe enters and seats therebetween. Concave grooves are formed facing each other and the structure of the vehicle subframe, characterized in that bonded only at one end.
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