KR20190004442A - 차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛 - Google Patents

Abstract

차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛은 차량의 프론트 사이드 멤버에 서브 프레임을 체결하기 위한 서브 프레임용 마운팅 유닛에 있어서, 원통형으로 이루어져 마주보는 양측에 길이방향을 따라 일정길이의 절개홈이 형성되고, 상단부에 나사산이 가공된 나사부가 형성되며, 하단면에 형성된 용접단을 통해 마운팅 브라켓에 접합된 상태로, 상기 프론트 사이드 멤버의 후방 하측에 접합되는 파이프 너트, 링 형상으로 형성되며, 내주면에 나사산이 가공되어 상기 파이프 너트의 나사부에 체결되는 너트링, 및 상기 서브 프레임에 구성된 부시 브라켓의 관통홀을 통하여 상기 파이프 너트에 체결되는 체결 볼트를 포함한다.

Description

차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛{MOUNTING UNIT FOR SUB FRAME OF VEHICLES}

본 발명은 차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 고속 충돌에 대한 서브 프레임의 이탈을 유도하여 차체의 변형모드를 안정적으로 이루는 차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛에 관한 것이다.

일반적으로 중심 지지방식의 차량에서, 도 1에서 도시한 바와 같이, 서브 프레임(101)은 프론트 사이드 멤버(103)에 볼팅에 의해 결합된다.

즉, 상기 서브 프레임(101)은 그 전후방 양측이 양측의 각 프론트 사이드 멤버(103)에 체결된다.

상기한 서브 프레임(101)에는 엔진과 트랜스미션이 전후 방향으로 배치되는데, 정면 충돌 시 상기 서브 프레임(101)의 좌굴에 의해 엔진의 드롭을 유도하여 엔진이 강체로 밀리지 않도록 하는 구조로 설계되어 그 충돌 안전성을 보장하게 된다.

이러한 서브 프레임(101)과 프론트 사이드 멤버(103)의 체결을 위하여 종래에 적용되는 마운팅 너트(105,107)는 상기 프론트 사이드 멤버(103)의 전후방 하부에 용접 고정되는데, 특히, 후방의 마운팅 너트(107)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 몸체(107b)의 외주면에 플랜지부(107a)가 일체로 형성되어 프론트 사이드 멤버(103)의 후방 측 하부 브라켓(111)의 홀(H)을 통하여 하측으로부터 삽입된 상태로, 상기 플랜지부(107a)를 통하여 하부 브라켓(111)에 용접되고, 상단은 보강패널(113)에 용접된다.

그러나 종래의 마운팅 너트(107)는 체결볼트(109)와의 결합부(P)가 견고하여 차량의 고속 전방 충돌 시, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 프론트 사이드 멤버(103)의 변형이 오히려 서브 프레임(101)과 프론트 크로스 멤버(미도시)에 밀림력으로 작용하여 운전자의 다리부 상해치를 높이는 원인이 되는 문제점이 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 본 발명의 실시 예는 파이프 너트에 절개홈을 형성한 후, 상기 파이프 너트의 상단부를 너트링에 의해 지지 고정되도록 하여 차량의 전방 고속 충돌 시, 그 충격력에 의해 상기 너트링이 조기 파손되면서 상기 절개홈을 기준으로 파이프 너트의 후방부가 후측을 향하여 벌어지고, 서브 프레임 후방의 이탈을 유도함으로써, 프론트 사이드 멤버에 대한 서브 프레임의 후측이 후방 하부로 안내되도록 하여 프론트 사이드 멤버의 밀림량을 억제할 수 있는 차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 차량의 프론트 사이드 멤버에 서브 프레임을 체결하기 위한 서브 프레임용 마운팅 유닛에 있어서, 원통형으로 이루어져 마주보는 양측에 길이방향을 따라 일정길이의 절개홈이 형성되고, 상단부에 나사산이 가공된 나사부가 형성되며, 하단면에 형성된 용접단을 통해 마운팅 브라켓에 접합된 상태로, 상기 프론트 사이드 멤버의 후방 하측에 접합되는 파이프 너트; 링 형상으로 형성되며, 내주면에 나사산이 가공되어 상기 파이프 너트의 나사부에 체결되는 너트링; 및 상기 서브 프레임에 구성된 부시 브라켓의 관통홀을 통하여 상기 파이프 너트에 체결되는 체결 볼트를 포함하는 차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛을 제공할 수 있다.

또한, 상기 파이프 너트는 양측 절개홈이 차폭방향 양측에 배치되도록 설치될 수 있다.

또한, 상기 파이프 너트는 상기 프론트 사이드 멤버의 하면을 관통하여 내부의 보강패널에 일측이 접합될 수 있다.

또한, 상기 너트링은 상하방향 길이가 상기 나사부의 길이보다 작게 형성될 수 있다.

또한, 상기 너트링은 강화 플라스틱 소재의 링으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 부시 브라켓은 내주에 부시가 일체로 형성되며, 상기 서브 프레임의 후방 양측에 각각 접합 고정될 수 있다.

본 발명의 실시 예는 파이프 너트에 절개홈을 형성한 후, 상기 파이프 너트의 상단부를 너트링에 의해 지지 고정되도록 하여 차량의 전방 고속 충돌 시, 그 충격력에 의해 상기 너트링이 조기 파손되면서상기 절개홈을 기준으로 파이프 너트의 후방부가 후측을 향하여 벌어지고, 서브 프레임 후방의 이탈을 유도함으로써, 프론트 사이드 멤버에 대한 서브 프레임의 후측이 후방 하부로 안내되도록 하여 프론트 사이드 멤버의 밀림량을 억제할 수 있도록 한다.

이에 따라, 충돌에 의한 서브 프레임의 밀림량이 최소화되어 운전자의 다리부 상해를 예방하는 효과가 있다.

이 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

도 1은 일반적인 프론트 사이드 멤버와 서브 프레임의 조립 상태를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 서브 프레임용 마운팅 너트의 장착부 단면도이다.
도 3은 전방 충돌에 따른 충격하중의 영향을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛에 의한 프론트 사이드 멤버와 서브 프레임의 체결부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛에 적용되는 파이프 너트의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛의 작동 설명도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예를 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다. 따라서 본 발명이 하기의 도면과 설명에만 한정되는 것은 아니다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛에 의한 프론트 사이드 멤버와 서브 프레임의 체결부 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛에 적용되는 파이프 너트의 사시도이며, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛의 작동 설명도이다.

도 4와 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛(1)은 차량의 프론트 사이드 멤버(2)에 서브 프레임(3)을 체결하기 위한 것이다.

좀더 상세히 설면하면, 상기 서브 프레임용 마운팅 유닛(1)은 차량의 프론트 사이드 멤버(2)의 후방측 하부에 서브 프레임(3)을 체결하기 위한 것으로, 그 구성은, 크게 파이프 너트(10), 너트링(20), 체결 볼트(30)로 구성된다.

먼저, 상기 파이프 너트(10)는 원통형으로 이루어진다.

상기 파이프 너트(10)에는 절개홈(11)이 형성된다.

상기 절개홈(11)은 상기 파이프 너트(10)의 마주보는 양측에 길이방향을 따라 일정길이로 형성된다.

상기 절개홈(11)은 차량의 사양에 따라 그 길이를 변경하여 적용할 수 있다.

이때, 상기 양측 절개홈(11)은 차폭방향 양측에 배치되도록 설치된다.

또한, 상기 파이프 너트(10)는 상단부에 나사산이 가공된 나사부(13)가 형성된다.

상기 파이프 너트(10)는 하단면에 용접단(15)이 형성되는데, 상기 용접단(15)을 통해 상기 서브 프레임(3)의 상단부에 배치되는 마운팅 브라켓(5)에 용접되어 접합된다.

이때, 상기 파이프 너트(10)는 프로젝션 용접을 통해 마운팅 브라켓(5)에 용접 접합될 수 있으며, 상기 프로젝션 용접에 사용되는 프로젝션 용접건(미도시)은 상기 나사부(13)를 통해 설정 위치로 로딩되어 상기 용접단(15)에 대하여 용접을 진행한다.

이에 따라, 상기 파이프 너트(10)는 나사부(13)를 통해 프로젝션 용접건을 로딩함으로써, 별도의 장치 없이도 체결 직진도를 높여 서브 프레임(3)과의 조립공차를 줄일 수 있다.

이러한 파이프 너트(10)는 상기 프론트 사이드 멤버(2)의 후방 하측에 접합된다.

더불어 상기 파이프 너트(10)는 상기 프론트 사이드 멤버(2)의 하면을 관통하여 내부의 보강패널(4)에 일측이 접합된다.

그리고 상기 너트링(20)은 링 형상으로 형성되며, 내주면에 나사산이 가공되어 상기 파이프 너트(10)의 나사부(13)에 체결된다.

또한, 상기 너트링(20)은 상하방향의 길이가 상기 나사부(13)의 길이보다 작게 형성된다.

상기 너트링(20)은 강화 플라스틱 소재의 링으로 형성된다.

이때, 상기 너트링(20)은 강화 플라스틱 소재의 링으로 형성되는 것을 예로 들어 설명하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 너트링(20)의 소재는 필요에 따라 변경하여 적용 가능하다.

이러한 너트링(20)은 충돌 시 파손되면서 상기 파이프 너트(10)의 절개홈(11)을 기준으로 후방부가 후측을 향하여 벌어지도록 구성된다.

아울러 상기 너트링(20)의 두께는 서브 프레임(3)의 사양에 따라 다르게 적용될 수 있으며, 예를 들어, 차체의 중량과 비례하여 두껍거나 얇게 하여 전달되는 일정 충돌에너지에 대하여 파손되도록 설계된다.

한편, 상기 체결 볼트(30)는 상기 서브 프레임(3)에 구성된 부시 브라켓(6)의 관통홀(H)을 통하여 상기 파이프 너트(10)에 체결된다.

또한, 상기 체결 볼트(30)는 하단부에 지지단(31)이 형성된다.

상기 지지단(31)은 상기 부시 브라켓(6)의 관통홀(H)의 직경보다 크게 형성되어 상기 부시 브라켓(6)의 하단면에 지지된다.

여기서 상기 부시 브라켓(6)은 내주에 부시(7)가 일체로 형성되어 상기 체결 볼트와의 이음을 방지한다.

이러한 부시 브라켓(6)은 상기 서브 프레임(3)의 후방 양측에 각각 접합 고정된다.

상기와 같은 구성을 갖는 차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛(1)은 체결 볼트(30)가 상기 서브 프레임(3)의 후방측에 구성되는 부시 브라켓(6)을 관통하여 파이프 너트(10)에 체결됨으로써, 상기 체결 볼트(30)와 함께 상기 서브 프레임(3)과 프론트 사이드 멤버(2)의 후방측을 체결하게 된다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 서브 프레임용 마운팅 유닛(1)은, 도 6에서 도시한 바와 같이, 차량의 고속 전방 충돌 시에, 상기 프론트 사이드 멤버(2)를 통하여 후방으로 전달되는 충돌에너지(E)가 너트링(20)에 전달되어 상기 너트링(20)이 조기에 파손된다.

이에 따라, 상기 너트링(20)에 의해 지지 고정되는 파이프 너트(10)는 절개홈(11)을 기준으로 후방부가 후측으로 벌어지면서 서브 프레임(3) 후방의 이탈을 유도하게 된다.

이에 따라, 상기 서브 프레임(3)은 프론트 사이드 멤버(1)에 대하여 후측이 후방 하부로 안내되어 상기 서브 프레임(3)에 지지되는 중량물의 밀림량을 억제함으로써, 승객실에 탑승한 승객의 다리부 상해를 최소화할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 마운팅 유닛
2: 프론트 사이드 멤버
3: 서브 프레임
4: 보강패널
5: 마운팅 브라켓
6: 부시 브라켓
7: 부시
10: 파이프 너트
11: 절개홈
13: 나사부
15: 용접단
20: 너트링
30: 체결 볼트
31: 지지단

Claims (6)

1. 차량의 프론트 사이드 멤버에 서브 프레임을 체결하기 위한 서브 프레임용 마운팅 유닛에 있어서,
   원통형으로 이루어져 마주보는 양측에 길이방향을 따라 일정길이의 절개홈이 형성되고, 상단부에 나사산이 가공된 나사부가 형성되며, 하단면에 형성된 용접단을 통해 마운팅 브라켓에 접합된 상태로, 상기 프론트 사이드 멤버의 후방 하측에 접합되는 파이프 너트;
   링 형상으로 형성되며, 내주면에 나사산이 가공되어 상기 파이프 너트의 나사부에 체결되는 너트링; 및
   상기 서브 프레임에 구성된 부시 브라켓의 관통홀을 통하여 상기 파이프 너트에 체결되는 체결 볼트;
   를 포함하는 차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛.
2. 제1항에 있어서,
   상기 파이프 너트는
   양측 절개홈이 차폭방향 양측에 배치되도록 설치되는 차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛.
3. 제1항에 있어서,
   상기 파이프 너트는
   상기 프론트 사이드 멤버의 하면을 관통하여 내부의 보강패널에 일측이 접합되는 차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛.
4. 제1항에 있어서,
   상기 너트링은
   상하방향 길이가 상기 나사부의 길이보다 작게 형성되는 차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛.
5. 제1항에 있어서,
   상기 너트링은
   강화 플라스틱 소재의 링으로 형성되는 차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛.
6. 제1항에 있어서,
   상기 부시 브라켓은
   내주에 부시가 일체로 형성되며, 상기 서브 프레임의 후방 양측에 각각 접합 고정되는 차량의 서브 프레임용 마운팅 유닛.

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