KR20220008075A - 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조 - Google Patents

독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조 Download PDF

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문용우
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현대자동차주식회사
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Abstract

독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조가 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조는, ⅰ)전방 양측에 각각 배치된 휠 하우징을 사이에 두고 휠 하우징의 하부 전단 및 후단 측에 차폭 방향을 따라 각각 장착되는 프론트 및 리어 아웃트리거와, ⅱ)휠 하우징 사이의 센터 측에서 휠 하우징의 내부 하측에 장착되며, 프론트 및 리어 아웃트리거를 차체 길이방향을 따라 연결하는 센터 보강유닛과, ⅲ)휠 하우징의 내부 측면에 장착되며, 센터 보강유닛과 연결되는 사이드 보강유닛과, ⅳ)센터 보강유닛에 연결되게 장착되며, 리어 아웃트리거를 통해 제1 서스펜션 마운트 앗세이와 결합되는 로워 보강유닛을 포함할 수 있다.

Description

독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조 {FRAME STRUCTURE HAVING INDEPENDENT SUSPENSION FOR COMMERCIAL VEHICLE}
본 발명의 실시 예는 대형 상용 차량의 프레임 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 전축에 독립 현가장치를 적용한 2층 전기버스의 프레임 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 대형 상용 차량, 특히 버스는 많은 인원을 수송시킬 수 있는 교통수단 중 하나이다. 최근에는 환경과 탑승인원 증대를 고려한 2층 전기버스가 적용되고 있다.
이와 같은 대형 상용 차량의 2층 전기버스는 비 독립 현가장치에 비해 승차감, 롤링 안정성 및 조종 안정성에서 유리한 독립 현가장치를 전륜에 적용하고 있다.
이러한 2층 전기버스의 경우에는 차체의 강성 및 강도 확보를 최우선 과제로 고려하여야 한다. 그러나, 종래에는 프론트 프레임을 보강하는데 있어 판넬 구조를 적용함에 따라 차체의 강성 및 강도 저하를 유발하고 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 폐 단면 멤버들의 보강을 통해 강성과 강도 측면에서 유리하고, 서스펜션의 하중을 분산시킬 수 있도록 한 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조는, 독립 현가장치를 적용하고 있는 대형 상용 차량의 차체에서 서스펜션과 연결되는 것으로서, ⅰ)전방 양측에 각각 배치된 휠 하우징을 사이에 두고 상기 휠 하우징의 하부 전단 및 후단 측에 차폭 방향을 따라 각각 장착되는 프론트 및 리어 아웃트리거와, ⅱ)상기 휠 하우징 사이의 센터 측에서 상기 휠 하우징의 내부 하측에 장착되며, 상기 프론트 및 리어 아웃트리거를 차체 길이방향을 따라 연결하는 센터 보강유닛과, ⅲ)상기 휠 하우징의 내부 측면에 장착되며, 상기 센터 보강유닛과 연결되는 사이드 보강유닛과, ⅳ)상기 센터 보강유닛에 연결되게 장착되며, 상기 리어 아웃트리거를 통해 제1 서스펜션 마운트 앗세이와 결합되는 로워 보강유닛을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조는, 상기 휠 하우징의 내부 전방 측에 장착되고, 상기 프론트 아웃트리거 및 상기 사이드 보강유닛과 연결되는 프론트 보강유닛과, 상기 휠 하우징의 내부 후방 측에 장착되고, 상기 리어 아웃트리거 및 상기 사이드 보강유닛과 연결되는 리어 보강유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조는, 상기 휠 하우징의 내부 상면에 장착되며, 상기 사이드 보강유닛과 연결되는 어퍼 보강유닛을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조에 있어서, 상기 프론트 아웃트리거에는 제2 서스펜션 마운트 앗세이가 장착될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조에 있어서, 상기 사이드 보강유닛에는 제3 서스펜션 마운트 앗세이가 장착될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조에 있어서, 상기 프론트 및 리어 아웃트리거는 "ㄷ" 단면 형상의 채널부재들이 상호 접합된 사각 단면의 박스 형태로 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조에 있어서, 상기 센터 보강유닛은 상기 사이드 보강유닛에 장착되고,"ㄷ"단면 형상의 채널부재들이 상호 접합된 사각 단면의 박스 형태로 구비되며, 차체 길이 방향을 따라 배치되는 복수 개의 제1 레인포스 멤버들과, 상기 사이드 보강유닛에 장착되고, 사각 단면의 파이프 형태로 구비되며, 상기 제1 레인포스 멤버들 사이에 상하 방향으로 배치되는 복수 개의 제2 레인포스 멤버들을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조에 있어서, 상기 센터 보강유닛은 상기 제1 및 제2 레인포스 멤버들의 하면에 장착되며, 사각 단면 파이프 형태의 제3 레인포스 멤버와, 상기 제1 및 제2 레인포스 멤버들의 하면에 장착되며, 하측 방향으로 개방된 "ㄷ"단면 형상의 제4 레인포스 멤버와, 상기 제1 및 제2 레인포스 멤버들의 하면에 장착되며, 상측 방향으로 개방된 "ㄷ"단면 형상의 제5 레인포스 멤버를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조에 있어서, 상기 사이드 보강유닛은 상기 센터 보강유닛과 연결되며, 상기 휠 하우징의 내부 측면 하측에 차체 길이 방향을 따라 장착되는 사각 단면 파이프 형태의 사이드 로워 레인포스 멤버와, 한 쌍으로서 상기 사이드 로워 레인포스 멤버와 상측으로 이격되게 배치되며, 상기 휠 하우징의 측면에 차체 길이 방향을 따라 장착되는 사각 단면 파이프 형태의 사이드 어퍼 레인포스 멤버를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조에 있어서, 상기 사이드 보강유닛은 상기 사이드 로워 레인포스 멤버와 상기 사이드 어퍼 레인포스 멤버 사이에서 상기 사이드 로워 레인포스 멤버와 상기 사이드 어퍼 레인포스 멤버를 상하 방향으로 연결하는 사각 단면 파이프 형태의 제1 연결 멤버들과, 상기 사이드 어퍼 레인포스 멤버와 상기 휠 하우징의 상면 측을 연결하며, 상하 방향으로 배치되는 사각 단면 파이프 형태의 제2 연결 멤버들을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조에 있어서, 상기 로워 보강유닛은 전방 측에서 상기 센터 보강유닛과 차폭 방향을 따라 연결되는 프론트 어퍼 채널 플레이트와, 상기 프론트 어퍼 채널 플레이트의 하면에 결합되는 프론트 로워 채널 플레이트와, 후방 측에서 상기 프론트 어퍼 채널 플레이트와 서로 이격되게 배치되며, 상기 센터 보강유닛과 차폭 방향을 따라 연결되는 리어 어퍼 채널 플레이트와, 상기 리어 어퍼 채널 플레이트의 하면에 결합되는 리어 로워 채널 플레이트를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조에 있어서, 상기 로워 보강유닛은 상기 프론트 어퍼 채널 플레이트와 상기 리어 어퍼 채널 플레이트의 사이에서 상기 프론트 어퍼 채널 플레이트와 상기 리어 어퍼 채널 플레이트를 연결하는 센터 플레이트와, 상기 센터 플레이트의 하면에 연결되는 센터 로워 채널부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조에 있어서, 상기 프론트 및 리어 보강유닛은 사각 단면 형태를 지니며 차폭 방향으로 배치되는 복수 개의 제1 파이프 멤버들과, 사각 단면 형태를 지니며 상기 제1 파이프 멤버들과 연결되고, 상하 방향으로 배치되는 복수 개의 제2 파이프 멤버들을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조에 있어서, 상기 어퍼 보강유닛은 사각 단면 형태를 지니며 상기 휠 하우징의 내측 상면에 아치 형태로 장착되는 적어도 하나의 제3 파이프 멤버와, 사각 단면 형태를 지니며 상기 제3 파이프 멤버를 차폭 방향으로 연결하는 제4 파이프 멤버를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조에 있어서, 상기 제3 서스펜션 마운트 앗세이는 상기 사이드 어퍼 레인포스 멤버에 장착되는 한 쌍의 제1 마운팅 브라켓과, 상기 제1 마운팅 브라켓 사이에서 상기 제1 연결 멤버에 레인포스 패널을 통해 설치되는 제2 마운팅 브라켓을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조는, 2층 전기버스를 포함하는 대형 상용 차량의 차체에 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 강성과 강도 측면에서 유리하고, 차체의 프레임 구조물에 대한 내구성을 보다 안정적으로 증대시킬 수 있다.
그 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.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조를 도시한 평면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조를 도시한 측면 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조에 적용되는 프론트 및 리어 아웃트리거를 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조에 적용되는 센터 보강유닛을 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조에 적용되는 사이드 보강유닛을 도시한 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조에 적용되는 로워 보강유닛을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조에 적용되는 프론트 및 리어 보강유닛을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조에 적용되는 어퍼 보강유닛을 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조에 적용되는 제3 서스펜션 마운트 앗세이를 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 ...부, ...수단 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조를 도시한 평면 구성도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조를 도시한 면 구성도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상용 차량의 프레임 구조(100)는 독립 현가장치를 통해 각 차륜을 차체 프레임에 독립적으로 연결하는 대형 상용 차량에 적용될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 독립 현가장치를 적용하고 있는 대형 버스로서의 초 저상 버스 및 2층 전기버스를 포함하는 대형 상용 차량의 차체에서, 프론트 서스펜션(1)과 연결되는 프레임 구조(100)에 적용될 수 있다. 더 나아가, 상기한 대형 상용 차량은 대형 버스로서 전기버스, 수소버스와 같은 일반 도시형 버스, 고속버스, 굴절버스, 2층 수소버스를 포함할 수도 있다.
상기 독립 현가장치에서의 프론트 서스펜션(1)은 로어 암, 타이로드, 및 어퍼 암을 포함한다. 이러한 프론트 서스펜션(1)의 구성은 당 업계에 널리 알려진 공지 기술이므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 구조(100)는 전방 양측에 휠 하우징(3)을 포함하고 있다. 상기 휠 하우징(3)은 차륜을 지지하는 것으로서, 내부 측면, 내부 전면 및 후면, 그리고 내부 상면을 형성하고 있다.
당 업계에서는 차폭 방향을 L 방향, 차체 전후 방향을 T 방향, 그리고 차체의 높이 방향을 H 방향이라고 한다. 그러나, 본 발명의 실시 예에서는 기준 방향으로서 상기한 바와 같은 LTH 방향으로 설정하는 대신, 차폭 방향, 차체 길이 방향 및 상하 방향으로 설정하여 하기에서의 구성 요소들을 설명하기로 한다.
더 나아가, 하기에서의 단(한쪽/일측 단 또는 다른 한쪽/일측 단)은 어느 한쪽의 끝으로 정의될 수 있고, 그 끝을 포함하는 일정 부분(한쪽/일측 단부 또는 다른 한쪽/일측 단부)으로 정의될 수도 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 상기 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조(100)는 폐 단면 멤버들의 보강을 통해 강성과 강도 측면에서 유리하고, 프론트 서스펜션(1)의 하중을 분산시킬 수 있는 구조로 이루어진다.
이를 위한 본 발명의 실시 예에 따른 상기 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조(100)는 기본적으로, 프론트 및 리어 아웃트리거(10, 20), 센터 보강유닛(30), 사이드 보강유닛(40), 로워 보강유닛(50), 프론트 및 리어 보강유닛(60, 70), 그리고 어퍼 보강유닛(80)을 포함한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 프론트 및 리어 아웃트리거(10, 20)는 휠 하우징(3)를 사이에 두고 그 휠 하우징(3)의 하부 전단 및 후단 측에 차폭 방향을 따라 각각 장착된다.
여기서, 상기 프론트 및 리어 아웃트리거(10, 20)의 사이에는 휠 하우징(3)이 위치하며, 그 휠 하우징(3) 사이에는 센터부로서의 각종 멤버, 브라켓 등이 구비된다.
더 나아가, 상기 리어 아웃트리거(20)에는 프론트 서스펜션(1)의 로워 암 등과 연결되는 제1 서스펜션 마운트 앗세이(91)가 연결된다. 그리고 상기 프론트 아웃트리거(10)에는 프론트 서스펜션(1)의 타이로드 등과 연결되는 제2 서스펜션 마운트 앗세이(92)가 연결된다.
상기한 프론트 및 리어 아웃트리거(10, 20)는 도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, "ㄷ" 단면 형상의 채널부재들(11, 12)(21, 22)이 상호 접합된 사각 단면의 박스 형태로 구비된다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 센터 보강유닛(30)은 위에서 언급한 바 있는 센터부를 보강하는 것으로서, 각 휠 하우징(3) 사이의 센터 측에서 그 휠 하우징(3)의 내부 하측에 장착된다. 또한, 상기 센터 보강유닛(30)은 휠 하우징(3)의 내부 하측을 포함하는 하단을 보강하는 기능도 하게 된다.
상기 센터 보강유닛(30)은 프론트 및 리어 아웃트리거(10, 20)를 차체 길이방향을 따라 연결할 수 있다. 이러한 센터 보강유닛(30)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제5 레인포스 멤버(31, 32, 33, 34, 35)를 포함하고 있다.
상기 제1 레인포스 멤버(31)는 뒤에서 더욱 설명될 사이드 보강유닛(40)에 장착되고, 복수 개로 구비되며, 차체 길이 방향을 따라 배치된다. 상기 제1 레인포스 멤버(31)는 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, "ㄷ"단면 형상의 채널부재(36a, 36b)들이 상호 접합된 사각 단면의 박스 형태로 구비된다.
상기 제2 레인포스 멤버(32)는 사이드 보강유닛(40)에 장착되고, 복수 개로 구비되며, 제1 레인포스 멤버(31)들 사이에 상하 방향으로 배치된다. 상기 제2 레인포스 멤버(32)는 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 사각 단면의 파이프 형태로 구비된다.
상기 제3 레인포스 멤버(33)는 제1 및 제2 레인포스 멤버(31, 32)들의 하면에 장착된다. 상기 제3 레인포스 멤버(33)는 도 7의 (c)에 도시된 바와 같이 사각 단면의 파이프 형태로 구비된다.
상기 제4 레인포스 멤버(34)는 제1 및 제2 레인포스 멤버(31, 32)들의 하면에 장착되며, 도 7의 (d)에 도시된 바와 같이 하측 방향으로 개방된 "ㄷ"단면의 채널 형상으로 구비된다.
그리고, 상기 제5 레인포스 멤버(35)는 제1 및 제2 레인포스 멤버(31, 32)들의 하면에 장착되며, 도 7의 (e)에 도시된 바와 같이 상측 방향으로 개방된 "ㄷ"단면의 채널 형상으로 구비된다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 사이드 보강유닛(40)은 휠 하우징(3)의 측면을 보강하기 위한 것이다. 상기 사이드 보강유닛(40)은 휠 하우징(3)의 내부 측면에 장착되며, 센터 보강유닛(30)과 연결된다.
이러한 사이드 보강유닛(40)은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 사이드 로워 레인포스 멤버(41), 사이드 어퍼 레인포스 멤버(43), 제1 연결 멤버(45), 그리고 제2 연결 멤버(47)를 포함하고 있다.
상기 사이드 로워 레인포스 멤버(41)는 센터 보강유닛(30)과 연결되고, 휠 하우징(3)의 내부 측면 하측에 차체 길이 방향을 따라 장착된다. 상기 사이드 로워 레인포스 멤버(41)는 사각 단면의 파이프 형태로 구비된다.
상기 사이드 어퍼 레인포스 멤버(43)는 상하 방향으로 결합된 한 쌍으로 구비되고, 사이드 로워 레인포스 멤버(41)와 상측 방향으로 이격되게 배치되며, 휠 하우징(3)의 측면에 차체 길이 방향을 따라 장착된다. 상기 사이드 어퍼 레인포스 멤버(43)는 사각 단면의 파이프 형태로 구비된다.
상기 제1 연결 멤버(45)는 복수 개로 구비되고, 사이드 로워 레인포스 멤버(41)와 사이드 어퍼 레인포스 멤버(43) 사이에 배치되며, 사각 단면의 파이프 형태로 구비된다. 상기 제1 연결 멤버(45)는 사이드 로워 레인포스 멤버(41)와 사이드 어퍼 레인포스 멤버(43)를 상하 방향으로 연결한다.
그리고, 상기 제2 연결 멤버(47)는 복수 개로서 사이드 어퍼 레인포스 멤버(43)와 휠 하우징(3)의 상면 측을 연결하면서 상하 방향으로 배치된다. 상기 제2 연결 멤버(47)는 사각 단면의 파이프 형태로 구비된다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 로워 보강유닛(50)은 프론트 서스펜션(1)과 실질적으로 연결되는 부분으로, 휠 하우징(3) 사이 센터부의 하부를 보강한다.
상기 로워 보강유닛(50)은 센터 보강유닛(30)에 연결되게 장착되며, 리어 아웃트리거(20)를 통해 위에서 언급한 바 있는 제1 서스펜션 마운트 앗세이(91)와 결합된다.
이러한 로워 보강유닛(50)은 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 프론트 어퍼 채널 플레이트(51), 프론트 로워 채널 플레이트(52), 리어 어퍼 채널 플레이트(53), 리어 로워 채널 플레이트(54), 센터 플레이트(55), 그리고 센터 로워 채널부재(56)를 포함하고 있다.
상기 프론트 어퍼 채널 플레이트(51)는 전방 측에서 센터 보강유닛(30)과 차폭 방향을 따라 연결된다. 상기 프론트 어퍼 채널 플레이트(51)는 상하 면에 복수의 채널 홈 면과 돌출 면을 형성하고 있다.
상기 프론트 로워 채널 플레이트(52)는 프론트 어퍼 채널 플레이트(51)에 대응하는 형상으로서 그 프론트 어퍼 채널 플레이트(51)의 하면에 결합된다. 상기 프론트 로워 채널 플레이트(52)는 프론트 어퍼 채널 플레이트(51)의 하면 가장자리 부분과 중앙 부분에 접합되며, 그 프론트 어퍼 채널 플레이트(51)와의 사이에 복수의 채널 공간을 형성한다.
상기 리어 어퍼 채널 플레이트(53)는 후방 측에서 프론트 어퍼 채널 플레이트(51)와 서로 이격되게 배치되며, 센터 보강유닛(30)과 차폭 방향을 따라 연결된다. 상기 리어 어퍼 채널 플레이트(53)는 설정된 폭의 단일 채널 홈을 형성하고 있다.
상기 리어 로워 채널 플레이트(54)는 리어 어퍼 채널 플레이트(53)에 대응하는 형상으로서 그 리어 어퍼 채널 플레이트(53)의 하면에 결합된다. 상기 리어 로워 채널 플레이트(54)는 리어 어퍼 채널 플레이트(53)의 하면 가장자리 부분과 접합되며, 그 리어 어퍼 채널 플레이트(53)와의 사이에 채널 공간을 형성한다.
상기 센터 플레이트(55)는 프론트 어퍼 채널 플레이트(51)와 리어 어퍼 채널 플레이트(53)의 사이에서 이들 프론트 어퍼 채널 플레이트(51)와 리어 어퍼 채널 플레이트(53)를 연결한다. 상기 센터 플레이트(55)는 차폭 방향을 따른 양측 가장자리 부분을 통해 프론트 어퍼 채널 플레이트(51)와 리어 어퍼 채널 플레이트(53)에 접합된다.
그리고, 상기 센터 로워 채널부재(56)는 센터 플레이트(55)의 하면에 연결된다. 상기 센터 로워 채널부재(56)는 상단이 개방된 채널을 형성하며, 센터 플레이트(55)의 하면에 접합된다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 프론트 및 리어 보강유닛(60, 70)은 휠 하우징(3)의 내부 전방 및 후방 측을 보강하기 위한 것이다.
상기 프론트 보강유닛(60)은 휠 하우징(3)의 내부 전방 측에 장착되며, 프론트 아웃트리거(10) 및 사이드 보강유닛(40)과 연결된다. 상기 리어 보강유닛(70)은 휠 하우징(3)의 내부 후방 측에 장착되며, 리어 아웃트리거(20) 및 사이드 보강유닛(40)과 각각 연결된다.
이와 같은 프론트 및 리어 보강유닛(60, 70)은 도 12에 도시된 바와 같이, 복수 개의 제1 파이프 멤버(61, 71)들과, 복수 개의 제2 파이프 멤버(62, 72)들을 각각 포함한다.
상기 제1 파이프 멤버(61, 71)들은 사각 단면 형태를 지니며 차폭 방향으로 배치된다. 그리고, 상기 제2 파이프 멤버(62, 72)들은 사각 단면 형태를 지니며 제1 파이프 멤버(61, 71)들과 연결되고, 상하 방향으로 배치된다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 어퍼 보강유닛(80)은 휠 하우징(3)의 내부 상면을 보강하는 것으로서, 그 내부 상면에 장착되며, 사이드 보강유닛(40)과 연결된다.
상기 어퍼 보강유닛(80)은 도 13에 도시된 바와 같이, 제3 파이프 멤버(81)와 제4 파이프 멤버(83)를 포함하고 있다.
상기 제3 파이프 멤버(81)는 사각 단면 형태를 지니며, 복수 개로서 설정된 간격을 두고 휠 하우징(3)의 내측 상면에 아치 형태로 장착된다. 그리고 상기 제4 파이프 멤버(83)는 복수 개로서 사각 단면 형태를 지니며, 휠 하우징(3)의 내측 상면에 장착된다. 상기 제4 파이프 멤버(83)들은 제3 파이프 멤버(81)들을 차폭 방향으로 연결한다.
한편, 본 발명의 실시 예에서는 도 14에 도시된 바와 같이, 사이드 보강유닛(40)에 장착되는 제3 서스펜션 마운트 앗세이(93)를 더 포함하고 있다. 상기 제3 서스펜션 마운트 앗세이(93)는 프론트 서스펜션(1)의 어퍼 암과 쇽 업소버 어퍼를 장착하기 위한 것이다. 이러한 제3 서스펜션 마운트 앗세이(93)는 제1 마운팅 브라켓(95)과 제2 마운팅 브라켓(96)을 포함하고 있다.
상기 제1 마운팅 브라켓(95)은 한 쌍으로 구비되며, 프론트 서스펜션(1)의 어퍼 암이 각각 장착된다. 상기 제1 마운팅 브라켓(95)은 사이드 보강유닛(40)의 사이드 어퍼 레인포스 멤버(43)에 장착된다.
그리고, 상기 제2 마운팅 브라켓(96)은 프론트 서스펜션(1)의 쇽 업소버 어퍼가 장착된다. 상기 제2 마운팅 브라켓(96)은 레인포스 패널(97)을 통하여 사이드 보강유닛(40)의 제1 연결 멤버(45)에 설치된다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조(100)는 전체적으로 판넬로 구성된 종래기술에서의 프레임 구조와 달리, "ㄷ" 단면 형상의 채널들이 접합된 사각 단면의 박스 형상 및 사각 단면의 파이프 형상과 같은 폐 단면을 지닌 멤버들을 통해 프론트, 리어, 센터, 사이드, 로워 및 어퍼 측을 보강한 구조를 갖는다.
더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는"ㄷ" 단면 형상의 채널들이 접합된 사각 단면의 박스 형상을 지닌 프론트 및 리어 아웃트리거(10, 20)와, 센터 보강유닛(30) 및 로워 보강유닛(50)을 통하여 프론트 서스펜션(1)과의 간섭을 회피하면서 그 프론트 서스펜션(1)의 하중을 효과적으로 분산시킬 수 있다.
이로써, 본 발명의 실시 예에서는 강성과 강도 측면에서 유리하고, 차체의 프레임 구조물에 대한 내구성을 보다 안정적으로 증대시킬 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
1: 프론트 서스펜션 3: 휠 하우징
10: 프론트 아웃트리거 20: 리어 아웃트리거
11, 12, 21, 22, 36a, 36b: 채널부재
30: 센터 보강유닛 31: 제1 레인포스 멤버
32: 제2 레인포스 멤버 33: 제3 레인포스 멤버
34: 제4 레인포스 멤버 35: 제5 레인포스 멤버
40: 사이드 보강유닛 41: 사이드 로워 레인포스 멤버
43: 사이드 어퍼 레인포스 멤버 45: 제1 연결 멤버
47: 제2 연결 멤버 50: 로워 보강유닛
51: 프론트 어퍼 채널 플레이트 52: 프론트 로워 채널 플레이트
53: 리어 어퍼 채널 플레이트 54: 리어 로워 채널 플레이트
55: 센터 플레이트 56: 센터 로워 채널부재
60: 프론트 보강유닛 61, 71: 제1 파이프 멤버
62, 72: 제2 파이프 멤버 70: 리어 보강유닛
80: 어퍼 보강유닛 81: 제3 파이프 멤버
83: 제4 파이프 멤버 91: 제1 서스펜션 마운트 앗세이
92: 제2 서스펜션 마운트 앗세이 93: 제3 서스펜션 마운트 앗세이
95: 제1 마운팅 브라켓 96: 제2 마운팅 브라켓
97: 레인포스 패널 100: 프레임 구조

Claims (16)

  1. 독립 현가장치를 적용하고 있는 대형 상용 차량의 차체에서 서스펜션과 연결되는 프레임 구조로서,
    전방 양측에 각각 배치된 휠 하우징을 사이에 두고 상기 휠 하우징의 하부 전단 및 후단 측에 차폭 방향을 따라 각각 장착되는 프론트 및 리어 아웃트리거;
    상기 휠 하우징 사이의 센터 측에서 상기 휠 하우징의 내부 하측에 장착되며, 상기 프론트 및 리어 아웃트리거를 차체 길이방향을 따라 연결하는 센터 보강유닛;
    상기 휠 하우징의 내부 측면에 장착되며, 상기 센터 보강유닛과 연결되는 사이드 보강유닛; 및
    상기 센터 보강유닛에 연결되게 장착되며, 상기 리어 아웃트리거를 통해 제1 서스펜션 마운트 앗세이와 결합되는 로워 보강유닛;
    을 포함하는 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 휠 하우징의 내부 전방 측에 장착되고, 상기 프론트 아웃트리거 및 상기 사이드 보강유닛과 연결되는 프론트 보강유닛과,
    상기 휠 하우징의 내부 후방 측에 장착되고, 상기 리어 아웃트리거 및 상기 사이드 보강유닛과 연결되는 리어 보강유닛
    을 더 포함하는 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 휠 하우징의 내부 상면에 장착되며, 상기 사이드 보강유닛과 연결되는 어퍼 보강유닛
    을 더 포함하는 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 프론트 아웃트리거에는 제2 서스펜션 마운트 앗세이가 장착되는 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 사이드 보강유닛에는 제3 서스펜션 마운트 앗세이가 장착되는 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 프론트 및 리어 아웃트리거는,
    "ㄷ" 단면 형상의 채널부재들이 상호 접합된 사각 단면의 박스 형태로 구비되는 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 센터 보강유닛은,
    상기 사이드 보강유닛에 장착되고,"ㄷ"단면 형상의 채널부재들이 상호 접합된 사각 단면의 박스 형태로 구비되며, 차체 길이 방향을 따라 배치되는 복수 개의 제1 레인포스 멤버들과,
    상기 사이드 보강유닛에 장착되고, 사각 단면의 파이프 형태로 구비되며, 상기 제1 레인포스 멤버들 사이에 상하 방향으로 배치되는 복수 개의 제2 레인포스 멤버들
    을 포함하는 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 센터 보강유닛은,
    상기 제1 및 제2 레인포스 멤버들의 하면에 장착되며, 사각 단면 파이프 형태의 제3 레인포스 멤버와,
    상기 제1 및 제2 레인포스 멤버들의 하면에 장착되며, 하측 방향으로 개방된 "ㄷ"단면 형상의 제4 레인포스 멤버와,
    상기 제1 및 제2 레인포스 멤버들의 하면에 장착되며, 상측 방향으로 개방된 "ㄷ"단면 형상의 제5 레인포스 멤버
    를 더 포함하는 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 사이드 보강유닛은,
    상기 센터 보강유닛과 연결되며, 상기 휠 하우징의 내부 측면 하측에 차체 길이 방향을 따라 장착되는 사각 단면 파이프 형태의 사이드 로워 레인포스 멤버와,
    한 쌍으로서 상기 사이드 로워 레인포스 멤버와 상측으로 이격되게 배치되며, 상기 휠 하우징의 측면에 차체 길이 방향을 따라 장착되는 사각 단면 파이프 형태의 사이드 어퍼 레인포스 멤버
    를 포함하는 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 사이드 보강유닛은,
    상기 사이드 로워 레인포스 멤버와 상기 사이드 어퍼 레인포스 멤버 사이에서 상기 사이드 로워 레인포스 멤버와 상기 사이드 어퍼 레인포스 멤버를 상하 방향으로 연결하는 사각 단면 파이프 형태의 제1 연결 멤버들과,
    상기 사이드 어퍼 레인포스 멤버와 상기 휠 하우징의 상면 측을 연결하며, 상하 방향으로 배치되는 사각 단면 파이프 형태의 제2 연결 멤버들
    을 더 포함하는 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 로워 보강유닛은,
    전방 측에서 상기 센터 보강유닛과 차폭 방향을 따라 연결되는 프론트 어퍼 채널 플레이트와,
    상기 프론트 어퍼 채널 플레이트의 하면에 결합되는 프론트 로워 채널 플레이트와,
    후방 측에서 상기 프론트 어퍼 채널 플레이트와 서로 이격되게 배치되며, 상기 센터 보강유닛과 차폭 방향을 따라 연결되는 리어 어퍼 채널 플레이트와,
    상기 리어 어퍼 채널 플레이트의 하면에 결합되는 리어 로워 채널 플레이트
    를 포함하는 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 로워 보강유닛은,
    상기 프론트 어퍼 채널 플레이트와 상기 리어 어퍼 채널 플레이트의 사이에서 상기 프론트 어퍼 채널 플레이트와 상기 리어 어퍼 채널 플레이트를 연결하는 센터 플레이트와,
    상기 센터 플레이트의 하면에 연결되는 센터 로워 채널부재
    를 더 포함하는 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조.
  13. 제2 항에 있어서,
    상기 프론트 및 리어 보강유닛은,
    사각 단면 형태를 지니며 차폭 방향으로 배치되는 복수 개의 제1 파이프 멤버들과,
    사각 단면 형태를 지니며 상기 제1 파이프 멤버들과 연결되고, 상하 방향으로 배치되는 복수 개의 제2 파이프 멤버들
    을 포함하는 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조.
  14. 제3 항에 있어서,
    상기 어퍼 보강유닛은,
    사각 단면 형태를 지니며 상기 휠 하우징의 내측 상면에 아치 형태로 장착되는 적어도 하나의 제3 파이프 멤버와,
    사각 단면 형태를 지니며 상기 제3 파이프 멤버를 차폭 방향으로 연결하는 제4 파이프 멤버
    를 포함하는 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조.
  15. 제10 항에 있어서,
    상기 사이드 보강유닛에는 제3 서스펜션 마운트 앗세이가 장착되되,
    상기 제3 서스펜션 마운트 앗세이는 상기 사이드 어퍼 레인포스 멤버에 장착되는 한 쌍의 제1 마운팅 브라켓과,
    상기 제1 마운팅 브라켓 사이에서 상기 제1 연결 멤버에 레인포스 패널을 통해 설치되는 제2 마운팅 브라켓
    을 포함하는 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 프레임 구조는,
    2층 전기버스를 포함하는 대형 상용 차량의 차체에 구성되는 독립 현가장치 적용 상용 차량의 프레임 구조.
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