KR20150116983A

KR20150116983A - 마운팅 유닛

Info

Publication number: KR20150116983A
Application number: KR1020140041944A
Authority: KR
Inventors: 장대원
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2014-04-08
Filing date: 2014-04-08
Publication date: 2015-10-19
Anticipated expiration: 2034-04-08
Also published as: KR101575465B1

Abstract

본 발명은 차체와 연결되기 위한 보조 프레임의 장착부에 마련되고, 중앙에는 상하로 고정홀이 관통 형성된 고정 소켓; 상기 고정 소켓의 상측에 위치되고, 고정홀에 대응되는 관통홀이 형성된 어퍼 체결부재; 및 상기 고정 소켓의 고정홀에 하측에서 상측으로 삽입되고 어퍼 체결부재의 관통홀에 회전 가능하도록 연결되어 고정 소켓의 내측에 마련되며, 중앙에는 중심에서 일정간격 편심되어 상하로 관통된 체결홀이 형성됨으로써 어퍼 체결부재에서 회전되어 체결홀의 위치가 차체와 보조 프레임의 조립 위치에 상응하도록 조절 가능한 로어 체결부재;로 구성된다.
이를 통해, 차체와 보조 프레임의 조립 용이성을 확보하고, 마운팅 홀의 공차를 흡수하여 강건한 체결 구조로 성능을 확보함으로써 초기 조립 불량을 축소하고, 차량 주행성능 확보를 통해 품질향상을 도모할 수 있는 마운팅 유닛이 소개된다.

Description

마운팅 유닛 {MOUNTING UNIT}

본 발명은 차체패널과 서브 프레임의 마운팅시 조립성을 개선하기 위한 마운팅 유닛에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 차체 패널(이하 차체)에 서브 프레임이나 크로스 멤버(이하 보조 프레임) 등을 결합하도록 구성되며, 차체와 보조 프레임은 상호 강건하게 조립되어 상호 간의 유동이 발생으로 인한 프레임의 강성 저하 및 차량의 목표성능 차이의 문제가 발생되지 않도록 구성되어야 한다.

이렇게, 차체와 보조 프레임의 마운팅 구조는 부시 타입과 솔리드 타입으로 구분되어 이용되고 있으며, 차체와 보조 프레임의 마운팅 위치를 적정 수준으로 맞추기 위해 보조 프레임에 형성된 마운팅 파이프의 공차를 크게 주어 제작한다.

특히, 솔리드 마운팅 타입의 경우 보조 프레임을 차체에 4점 이상 마운팅하게 되는데, 차체와의 원활한 조립성을 확보하기 위해 마운팅 파이프의 공차를 크게 줌으로써 차체와 보조 프레임의 체결 이후 프레임의 강성 저하 및 유동 발생으로 차량의 목표 성능과 차이가 발생되었다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 차체와 보조 프레임의 체결시 4점 이상 마운팅됨에 따라 조립 용이성을 위해 보조 프레임에 형성되는 마운팅 파이프(10,20,30,40)의 폭을 일정량 이상 확보한다.

이때, 차체와 보조 프레임의 공차는 ±1.0㎜정도가 됨이 바람직하지만, 조립성을 위해 공차가 ±0.25㎜로 설정된 기준홀(10)을 가지고, 공차가 ±2.00㎜로 설정된 2개의 슬롯홀(20,30)을 통해 좌우방향 및 전후방향의 위치를 규제한 후 최종적으로 공차가 2.00㎜ 이상 설정된 확장홀(40)으로 조립을 통해 차체와 보조프레임이 상호 고정되도록 한다.

이렇게, 종래의 차체와 보조 프레임의 마운팅 구조는 기준홀(10)을 제외한 나머지 슬롯홀(20,30) 및 확장홀(40)의 공차가 커짐에 따라 차체와 보조 프레임 간의 유동이 발생되고, 최초 목표한 성능의 차이가 발생되었다.

구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 차체(1)와 보조 프레임(2)의 마운팅 구조는 차체와 보조 프레임에 체결 볼트(3)를 이용하여 체결하였지만, 체결 볼트(3)와 보조 프레임의 마운팅 파이프 간의 공차(5)가 적정 수준 이상으로 설정됨에 따라 공차에 의해 유동이 발생되어 진동 및 소음이 발생된다.

여기서, 보조 프레임이 서스 프레임으로 적용될 경우 서스펜션의 지오메트리의 기준점이 되는 서브프레임의 기준위치가 공차에 의해 변형되어 목표한 서스펜션 성능 목표의 차이가 발생되는 문제가 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-2005-0024715A (2005.03.11)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차체와 보조 프레임의 조립 용이성을 확보하고, 마운팅 홀의 공차를 흡수하여 강건한 체결 구조로 성능을 확보할 수 있는 마운팅 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 마운팅 유닛은 차체와 연결되기 위한 보조 프레임의 장착부에 마련되고, 중앙에는 상하로 고정홀이 관통 형성된 고정 소켓; 상기 고정 소켓의 상측에 위치되고, 고정홀에 대응되는 관통홀이 형성된 어퍼 체결부재; 및 상기 고정 소켓의 고정홀에 하측에서 상측으로 삽입되고 어퍼 체결부재의 관통홀에 회전 가능하도록 연결되어 고정 소켓의 내측에 마련되며, 중앙에는 중심에서 일정간격 편심되어 상하로 관통된 체결홀이 형성됨으로써 어퍼 체결부재에서 회전되어 체결홀의 위치가 차체와 보조 프레임의 조립 위치에 상응하도록 조절 가능한 로어 체결부재;를 포함한다.

상기 고정 소켓의 고정홀은 상단부가 수직선상으로 직선형성되고, 하단부가 상측에서 하측으로 폭이 점차 증가되도록 형성되며, 상기 로어 체결부재는 상단부와 하단부가 상기 고정홀의 상단부와 하단부에 매칭되는 형상으로 형성될 수 있다.

상기 로어 체결부재는 상단부가 어퍼 체결부재의 관통홀에 일정량 삽입시 하단부가 상기 고정 소켓에 접촉되지 않고, 상단부가 상기 관통홀에 일정량 이상 완전히 삽입될 경우 하단부가 고정 소켓에 접촉되도록 형성될 수 있다.

상기 어퍼 체결부재의 상측으로 차체에 연결된 체결수단이 관통홀을 통해 삽입되어 로어 체결부재의 체결홀을 관통하며, 로어 체결부재의 하측에서 고정수단이 체결수단에 체결되어 차체와 보조 프레임이 고정될 수 있다.

상기 관통홀의 내주면에는 나사산이 형성되고, 상기 로어 체결부재의 상단부에는 상기 관통홀의 나사산에 대응되는 대응나사산이 형성되어 로어 체결부재가 어퍼 체결부재에 회전 연결될 수 있다.

상기 고정 소켓은 외주 둘레를 따라 중심을 향해 함몰된 홈이 반복 형성될 수 있다.

상기 로어 체결부재는 외주 둘레를 따라 다수의 홈이 반복적으로 형성될 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 마운팅 유닛은 차체와 보조 프레임의 조립 용이성을 확보하고, 마운팅 홀의 공차를 흡수하여 강건한 체결 구조로 성능을 확보할 수 있다.

이로 인해, 초기 조립 불량을 축소하고, 차량 주행성능 확보를 통해 품질향상을 도모한다.

도 1 내지 도 2는 종래의 마운팅 구조를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마운팅 유닛을 나타낸 도면.
도 4는 도 3에 도시된 마운팅 유닛의 조립도.
도 5는 본 발명의 마운팅 유닛을 설명하기 위한 도면.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 마운팅 유닛을 설명하기 위한 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 마운팅 유닛에 대하여 살펴본다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마운팅 유닛을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마운팅 유닛의 조립도이다.

본 발명의 마운팅 유닛은 보조 프레임 상에 복수개로 마련되어 차체와의 조립이 용이하도록 한다. 즉, 종래의 기준홀, 슬롯홀, 확장홀과 같이, 서로 다른 공차를 가지는 다수의 홀을 이용하지 않고, 본 발명의 마운팅 유닛만을 적용하여 강건한 체결이 이루어지도록 하여 조립의 용이성이 개선되도록 한다.

하기 설명시, 차체와 보조 프레임은 각각 차체 패널과 서스펜션 프레임이 될 수 있으며, 엔진과 샤시 프레임이 될 수 있다.

도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 마운팅 유닛은 차체와 연결되기 위한 보조 프레임의 장착부(500)에 마련되고, 중앙에는 상하로 고정홀(120)이 관통 형성된 고정 소켓(100); 상기 고정 소켓(100)의 상측에 위치되고, 고정홀(120)에 대응되는 관통홀(220)이 형성된 어퍼 체결부재(200); 및 상기 고정 소켓(100)의 고정홀(120)에 하측에서 상측으로 삽입되고 어퍼 체결부재(200)의 관통홀(220)에 회전 가능하도록 연결되어 고정 소켓(100)의 내측에 마련되며, 중앙에는 중심에서 일정간격 편심되어 상하로 관통된 체결홀(320)이 형성됨으로써 어퍼 체결부재(200)에서 회전되어 체결홀(320)의 위치가 차체와 보조 프레임의 조립 위치에 상응하도록 조절 가능한 로어 체결부재(300);를 포함한다.

상기 보조 프레임의 장착부(500)는 마운팅 파이프가 될 수 있으며, 차체 멤버와 연결되는 부분으로 본 발명의 마운팅 유닛이 설치된다.

상기의 장착부(500)에 마련되는 본 발명의 마운팅 유닛은 고정 소켓(100), 어퍼 체결부재(200), 로어 체결부재(300)로 구성된다.

본 발명의 고정 소켓(100)은 보조 프레임의 장착부(500)에 고정되어 차체 멤버를 지지하도록 구성되고, 중앙에는 상하로 관통형성된 고정홀(120)이 형성된다. 이러한 고정 소켓(100)의 상측에는 관통홀(220)이 형성된 어퍼 체결부재(200)가 마련되고, 고정 소켓(100)의 고정홀(120)에는 체결홀(320)이 형성된 로어 체결부재(300)가 마련된다.

여기서, 도 5에 도시된 바와 같이, 로어 체결부재(300)의 체결홀(320)은 중심에서 일정간격 편심되도록 형성되고, 로어 체결부재(300)가 고정 소켓(100)의 고정홀(120)에서 어퍼 체결부재(200)의 관통홀(220)에 삽입되어 회전가능하도록 마련됨에 따라 로어 체결부재(300)의 회전시 중심에서 편심 형성된 체결홀(320)의 위치가 변형됨에 따라 차체와 보조 프레임의 적정 조립위치를 유동적으로 맞출 수 있다.

이에 대해서 예를 들어 설명하면, 종래에는 차체와 보조 프레임의 조립 용이성을 위해, 4점 이상의 마운팅 파이프 중 하나의 마운팅 파이프의 조립 공차는 기준점이 되는 부분으로 공차를 ±0.25㎜로 설정하고, 2점의 마운팅 파이프의 조립 공차는 ±2.00㎜로 설정하며, 마지막으로 조립되는 마운팅 파이프의 조립 공차는 2.00㎜ 이상으로 설정하여야 했다. 이에 따라, 차체와 보조 프레임의 결합을 위한 볼트의 체결시 공차에 의해 유동이 발생되는 문제가 있었다.

이에 반해, 본 발명에서는 로어 체결부재(300)의 체결홀(320)은 중심에서 2.00㎜이하 정도로 편심되도록 형성하고, 볼트와의 공차를 ±0.2㎜정도로 설정한다. 이러한 로어 체결부재(300)는 어퍼 체결부재(200)에 회전조절이 가능하도록 구성됨에 따라 체결홀(320)의 직경과 더불어 편심된 양만큼 공차가 확보되는 것이다.

즉, 로어 체결부재(300)는 볼트와의 공차가 0.2㎜만으로 설정되어 체결됨에 따라 볼트 결합의 강건한 체결구조를 구현하며, 체결홀(320)이 중심에서 2.00㎜정도 편심되어 형성되고 회전조절이 가능함으로써 체결홀(320)의 직경과 더불어 편심된 양만큼의 확장홀 효과로 인해 차체와 보조 프레임의 조립 위치를 적정수준으로 유연하게 맞출 수 있다. 로어 체결부재(300)의 위치 고정 및 체결에 관하여는 하기에 자세히 설명하도록 하겠다.

로어 체결부재(300)의 위치 고정 및 체결에 관하여 구체적으로 설명하면, 상기 고정 소켓(100)의 고정홀(120)은 상단부(122)가 수직선상으로 직선형성되고, 하단부(124)가 상측에서 하측으로 폭이 점차 증가되도록 형성되며, 상기 로어 체결부재(300)는 상단부(302)와 하단부(304)가 상기 고정홀(120)의 상단부(122)와 하단부(124)에 매칭되는 형상으로 형성될 수 있다.

이러한 상기 로어 체결부재(300)는 상단부(302)가 어퍼 체결부재(200)의 관통홀(220)에 일정량 삽입시 하단부(304)가 상기 고정 소켓(100)에 접촉되지 않고, 상단부(302)가 상기 관통홀(220)에 일정량 이상 완전히 삽입될 경우 하단부(304)가 고정 소켓(100)에 접촉되도록 형성될 수 있다.

본 발명의 로어 체결부재(300)는 고정 소켓(100)의 내측에 마련되되 상단부(302)가 어퍼 체결부재(200)의 관통홀(220)에 회전가능하도록 연결되어 구성된다. 여기서, 어퍼 체결부재(200)의 관통홀(220) 내주면에는 나사산(222)이 형성되고, 상기 로어 체결부재(300)의 상단부(302)에는 상기 관통홀(220)의 나사산(222)에 대응되는 대응나사산(322)이 형성되어 로어 체결부재(300)가 어퍼 체결부재(200)에 회전 연결되도록 구성된다.

즉, 어퍼 체결부재(200)의 관통홀(220)에 로어 체결부재(300)의 상단부(302)가 나사산(222)을 타고 회전되어 일정량 체결되는 가체결시에는 로어 체결부재(300)가 고정 소켓(100)의 고정홀(120)에 접촉되지 않는 상태가 된다. 이러한 상태에서는 로어 체결부재(300)를 어퍼 체결부재(200)에서 회전시켜 차체와 보조 프레임 간의 적정 조립위치를 조절하는 것이다.

이렇게, 조립 위치가 조절된 로어 체결부재(300)는 가체결된 상태로서, 고정 소켓(100)의 고정홀(120)에 비접촉된 상태이다. 여기서, 상기 어퍼 체결부재(200)의 상측으로 차체에 연결된 체결수단(A)이 관통홀(220)을 통해 삽입되어 로어 체결부재(300)의 체결홀(320)을 관통하며, 로어 체결부재(300)의 하측에서 고정수단(B)이 체결수단(A)에 체결되어 차체와 보조 프레임이 고정되도록 수 있다. 상기의 체결수단은 볼트이고, 고정수단은 너트가 이용될 수 있다.

위와 같이, 로어 체결부재(300)가 어퍼 체결부재(200)에 가체결되어 로어 체결부재(300)와 고정 소켓(100)이 비접촉된 상태에서, 볼트와 너트로 이루어진 체결수단(A)과 고정수단(B)을 이용하여 완전히 체결해줌으로써 로어 체결부재(300)가 고정 소켓(100)에 접촉되도록 하는 것이다.

구체적으로, 어퍼 체결부재(200)의 상측에서 삽입된 볼트인 체결수단(A)의 하단이 로어 체결부재(300)의 하측으로 노출되고, 너트인 고정수단(B)을 체결수단(A)에 회전시켜 체결해줌으로써 고정수단(B)이 하측에서 상측으로 이동결합된다.

이렇게, 고정수단(B)이 회전되어 체결됨에 따라 로어 체결부재(300)의 하단부(304)에 접촉하게 되고, 마찰에 의해 고정수단(B)과 함께 로어 체결부재(300)가 함께 회전되어 상측으로 이동됨으로써 로어 체결부재(300)가 고정 소켓(100)에 접촉되는 것이다.

즉, 체결수단(A)과 고정수단(B)이 상하로 완전히 체결되면 로어 체결부재(300)와 고정 소켓(100)도 접촉된 상태로서, 체결수단(A), 어퍼 체결부재(200), 고정 소켓(100), 로어 체결부재(300), 고정수단(B)이 서로 접촉상태를 이루면서 위치가 고정되는 것이다.

위에서 설명된 바와 같이, 로어 체결부재(300)를 회전조절하여 차체와 보조 프레임의 조립위치를 적정수준으로 맞춘 후 체결수단(A) 및 고정수단(B)의 체결을 통해 차체와 로어 프레임이 서로 고정되도록 할 수 있다.

아울러, 체결수단(A)인 볼트가 체결되는 로어 체결부재(300)의 체결홀(320)의 직경을 볼트가 강건히 체결될 수 있는 조건의 공차로 형성하여 유격에 의한 문제발생을 해소할 수 있다. 또한, 어퍼 체결부재(200)와 로어 체결부재(300)의 가체결시에는 차체와 보조 프레임의 설치위치를 적정 위치로 조절하여 조립의 용이성이 개선되며, 차체와 보조 프레임의 고정을 위한 체결수단(A)과 고정수단(B)의 체결에 의한 완체결시에는 로어 체결부재(300)가 고정 소켓(100)에 접촉되어 위치가 고정됨으로써 공차를 흡수하여 강건한 마운팅 구조를 구현할 수 있다.

한편, 상기 고정 소켓(100)은 외주 둘레를 따라 중심을 향해 함몰된 홈(140)이 반복 형성될 수 있다. 또한, 상기 로어 체결부재(300)는 외주 둘레를 따라 다수의 홈(340)이 반복적으로 형성될 수 있다.

이처럼, 고정 소켓(100)의 외주 둘레와 로어 체결부재(300)의 외주 둘레에는 다수의 홈(140,340)을 형성해줌으로써 중량이 감소되는 이득이 있다. 또한, 로어 체결부재(300)의 둘레에 형성된 홈(340)을 형성해줌으로써 로어 체결부재(300)와 고정 소켓(100)의 접촉시 홈에 의한 마찰력 증대에 의해 로어 체결부재(300)가 더욱 강건히 체결되도록 할 수 있다.

이로 인해, 초량 초기 조립 불량을 축소하고, 차량 주행성능 확보를 통해 품질향상을 도모한다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100:고정 소켓 120:고정홀
200:어퍼 체결부재 220:관통홀
300:로어 체결부재 320:체결홀

Claims

차체와 연결되기 위한 보조 프레임의 장착부에 마련되고, 중앙에는 상하로 고정홀이 관통 형성된 고정 소켓;
상기 고정 소켓의 상측에 위치되고, 고정홀에 대응되는 관통홀이 형성된 어퍼 체결부재; 및
상기 고정 소켓의 고정홀에 하측에서 상측으로 삽입되고 어퍼 체결부재의 관통홀에 회전 가능하도록 연결되어 고정 소켓의 내측에 마련되며, 중앙에는 중심에서 일정간격 편심되어 상하로 관통된 체결홀이 형성됨으로써 어퍼 체결부재에서 회전되어 체결홀의 위치가 차체와 보조 프레임의 조립 위치에 상응하도록 조절 가능한 로어 체결부재;를 포함하는 마운팅 유닛.
청구항 1에 있어서,
상기 고정 소켓의 고정홀은 상단부가 수직선상으로 직선형성되고, 하단부가 상측에서 하측으로 폭이 점차 증가되도록 형성되며,
상기 로어 체결부재는 상단부와 하단부가 상기 고정홀의 상단부와 하단부에 매칭되는 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 마운팅 유닛.
청구항 2에 있어서,
상기 로어 체결부재는 상단부가 어퍼 체결부재의 관통홀에 일정량 삽입시 하단부가 상기 고정 소켓에 접촉되지 않고, 상단부가 상기 관통홀에 일정량 이상 완전히 삽입될 경우 하단부가 고정 소켓에 접촉되도록 형성된 것을 특징으로 하는 마운팅 유닛.
청구항 3에 있어서,
상기 어퍼 체결부재의 상측으로 차체에 연결된 체결수단이 관통홀을 통해 삽입되어 로어 체결부재의 체결홀을 관통하며, 로어 체결부재의 하측에서 고정수단이 체결수단에 체결되어 차체와 보조 프레임이 고정되는 것을 특징으로 하는 마운팅 유닛.
청구항 2에 있어서,
상기 관통홀의 내주면에는 나사산이 형성되고,
상기 로어 체결부재의 상단부에는 상기 관통홀의 나사산에 대응되는 대응나사산이 형성되어 로어 체결부재가 어퍼 체결부재에 회전 연결되는 것을 특징으로 하는 마운팅 유닛.
청구항 2에 있어서,
상기 고정 소켓은 외주 둘레를 따라 중심을 향해 함몰된 홈이 반복 형성된 것을 특징으로 하는 마운팅 유닛.
청구항 2에 있어서,
상기 로어 체결부재는 외주 둘레를 따라 다수의 홈이 반복적으로 형성된 것을 특징으로 하는 마운팅 유닛.