KR20220086176A - 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조 - Google Patents

스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조 Download PDF

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KR20220086176A
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차문수
오희대
민헌식
강전웅
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기아 주식회사
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Abstract

본 발명은 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조에 관한 것으로, 트레일링 암을 장착하는 트레일링 암 마운팅부, 상기 트레일링 암 마운팅부가 그 후방에 장착되는 사이드실 및 상기 사이드실 후방 상부에 결합하는 리어 필러를 포함한다.

Description

스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조{TRAILING ARM MOUNTING STRUCTURE FOR SPACE FRAME VEHICLE}
본 발명은 트레일링 암 마운팅 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스페이스 프레임 차량에 적용될 수 있는 트레일링 암 마운팅 구조에 관한 것이다.
트레일링 암 서스펜션은 하나 이상의 암 또는 링크가 액슬과 피벗 포인트 사이에 연결되어 있는 차량 서스펜션의 일종이다. 일반적으로 자동차의 리어 액슬에 사용된다.
스페이스 프레임은 자동차와 오토바이의 섀시 디자인에 사용된다. 스페이스 프레임과 튜브 프레임 섀시 모두에서 서스펜션, 엔진 및 차체 패널이 튜브의 골격 프레임에 부착되고, 차체 패널에 구조적 기능이 없고, 단일체(unibody) 또는 모노코크(monocoque) 디자인에서 몸체는 구조의 일부로 사용된다.
그런데, 트레일링 암 서스펜션을 스페이스 프레임에 적용하기 위해서는 마운팅 브라켓 등 강성을 확보하기 위한 구성이 요구되며, 차량 중량이 증가하는 문제가 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 발명은, 구성을 단순하게 하고, 차량 중량을 줄일 수 있는 스페이스 프레임 차량에 적용될 수 있는 트레일링 암 마운팅 구조를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조는 트레일링 암을 장착하는 트레일링 암 마운팅부, 상기 트레일링 암 마운팅부가 그 후방에 장착되는 사이드실 및 상기 사이드실 후방 상부에 결합하는 리어 필러를 포함할 수 있다.
상기 트레일링 암 마운팅부는 상기 사이드실 내측에 결합하는 이너 브라켓 및 상기 사이드실 외측에 결합하는 아우터 브라켓을 포함할 수 있다.
상기 사이드실, 상기 이너 브라켓 및 상기 아우터 브라켓은 상기 트레일링 암이 장착되는 장착 공간을 형성할 수 있다.
상기 사이드실은 사이드실 어퍼부와 상기 사이드실 어퍼부로부터 차체 내측으로 굴곡 형성된 사이드실 이너부를 포함하고, 상기 이너 브라켓은 상기 사이드실 이너부에 결합하고, 상기 아우터 브라켓은 상기 사이드실 어퍼부와 결합할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조는 상기 사이드실 내측에 결합하는 플로어 멤버를 더 포함하고, 상기 이너 브라켓의 상부는 상기 플로어 멤버 하부에 결합할 수 있다.
상기 플로어 멤버는 그 상부로 굴곡된 굴곡부를 포함하고, 상기 리어 필러는 상기 굴곡부에 결합할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조는 상기 리어 필러와 상기 사이드실 후방 상부를 지지하는 리어 필러 브라켓을 더 포함할 수 있다.
상기 리어 필러 브라켓은 상기 리어 필러로부터 상기 사이드실 후방 상부를 향해 경사 형성된 리어 필러 사이드부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조는 상기 사이드실의 측부에 결합하는 리어 사이드 멤버를 더 포함하고, 상기 아우터 브라켓이 상기 리어 사이드 멤버와 결합할 수 있다.
상기 사이드실은 상기 사이드실 일단으로부터 연장 형성된 사이드실 어퍼부와 상기 사이드실 일단으로부터 연장 형성되며 상기 사이드실 어퍼부로부터 차체 내측으로 굴곡 형성된 사이드실 이너부를 포함하고, 상기 아우터 브라켓은 상기 리어 사이드 멤버의 일단 및 상기 사이드실 일단과 결합할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스페이스 프레임 차량에 적용될 수 있는 트레일링 암 마운팅 구조에 의하면, 단순한 구성으로 차체 강성을 확보하면서도, 차량 중량을 줄일 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 아니 된다.
도1은 본 발명의 실시예에 의한 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조가 적용될 수 있는 차체의 사시도이다.
도2 내지 도3은 본 발명의 실시예에 의한 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조의 일부 사시도이다.
도4는 본 발명의 실시예에 의한 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조의 사시도이다.
도5는 도1의 Ⅴ-Ⅴ선을 따른 단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 한정되지 않는다
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 실시예에 의한 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조가 적용될 수 있는 차체의 사시도이다.
본 발명의 실시예에 따른 트레일링 암 마운팅 구조는 스페이스 프레임을 갖는 차체(10)에 후륜용 트레일링 암(20)을 장착하는데 적용될 수 있다.
도2 내지 도3은 본 발명의 실시예에 의한 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조의 일부 사시도이고, 도4는 본 발명의 실시예에 의한 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조의 사시도이고, 도5는 도1의 Ⅴ-Ⅴ선을 따른 단면도이다.
도1 내지 도5를 참조하면, 발명의 실시예에 의한 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조는 상기 트레일링 암(20)을 상기 차체(10)에 장착하는 트레일링 암 마운팅부(30), 상기 트레일링 암 마운팅부(30)가 그 후방에 장착되는 사이드실(side sill; 50) 및 상기 사이드실(50) 후방 상부에 결합하는 리어 필러(70)를 포함할 수 있다. 상기 리어 필러(70)는 일명 C-필러로 지칭될 수 있다.
상기 트레일링 암 마운팅부(30)는 상기 사이드실(50) 내측에 결합하는 이너 브라켓(32) 및 상기 사이드실(50) 외측에 결합하는 아우터 브라켓(38)을 포함할 수 있다.
상기 사이드실(50), 상기 이너 브라켓(32) 및 상기 아우터 브라켓(38)은 상기 트레일링 암(20)이 장착되는 장착 공간(100)을 형성할 수 있다.
상기 사이드실(50)은 사이드실 어퍼부(52)와 상기 사이드실 어퍼부(52)로부터 차체(10) 내측으로 굴곡 형성된 사이드실 이너부(54)를 포함하고, 상기 이너 브라켓(32)은 상기 사이드실 이너부(54)에 결합하고, 상기 아우터 브라켓(38)은 상기 사이드실 어퍼부(52)와 결합할 수 있다.
상기 사이드실(50)의 단부(51)로부터 그 일부(52, 54)가 연장 형성되어, 상기 사이드실 이너부(54), 상기 사이드실 어퍼부(52), 상기 이너 브라켓(32) 및 상기 아우터 브라켓(38)이 상기 장착 공간(100)을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조는 상기 사이드실(50) 내측에 결합하는 플로어 멤버(60)를 더 포함하고, 상기 이너 브라켓(32)의 상부는 상기 플로어 멤버(60) 하부에 결합할 수 있다.
상기 이너 브라켓(32)은 상기 장착 공간(100)을 형성하는 이너 브라켓 내측면(33), 상기 플로어 멤버(60)의 하부와 결합하는 이너 브라켓 플랜지(34)를 포함하고, 상기 이너 브라켓 내측면(33)에는 이너 브라켓 홀(35)이 형성되어 상기 트레일링 암(20)이 상기 이너 브라켓 홀(35)을 통해 장착될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조는 상기 사이드실(50)의 측부에 결합하는 리어 사이드 멤버(90)를 더 포함하고, 상기 아우터 브라켓(38)이 상기 리어 사이드 멤버(90)와 결합할 수 있다.
상기 리어 사이드 멤버(90)의 일단(91)과 상기 사이드실(50)의 일단(51)이 함께 상기 아우터 브라켓(38)에 결합될 수 있다. 상기 리어 사이드 멤버(90)의 일단(91)과 상기 사이드실(50)의 일단(51)이 동일 프로파일을 형성하여 상기 아우터 브라켓(38)이 결합될 수 있다. 예를 들어 상기 리어 사이드 멤버(90)의 일단(91)과 상기 사이드실(50)의 일단(51)이 상기 아우터 브라켓(38)과 용접 결합할 수 있으며, 상기 아우터 브라켓(38)의 용접 면적이 상대적으로 넓어져 견고하게 결합될 수 있다.
상기 아우터 브라켓(38)은 상기 장착 공간(100)을 형성하는 아우터 브라켓 제1면(39)와 상기 리어 사이드 멤버(90)의 일단(91)과 상기 사이드실(50)의 일단(51)과 결합하는 아우터 브라켓 제2면(40)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 아우터 브라켓(38)은 상기 아우터 브라켓 제1면(39)와 상기 아우터 브라켓 제2면(40)을 연결하도록 상하로 구비되는 아우터 브라켓 사이드면(41, 42)을 더 포함할 수 있다. 상기 아우터 브라켓 사이드면(41, 42)이 상기 아우터 브라켓 제1면(39)와 상기 아우터 브라켓 제2면(40)을 연결하여 상기 트레일링 암(20)으로부터 전달되는 노면의 하중이 상기 아우터 브라켓(38)을 통해 상기 차체(10)로 분산되어 전달될 수 있다. 상기 상부에 구비되는 상기 아우터 브라켓 사이드면(41)이 상기 사이드실 어퍼부(52)에 연결된다. 상기 아우터 브라켓 제1면(39)에는 아우터 브라켓 홀(44)이 형성되어 상기 트레일링 암(20)이 상기 아우터 브라켓 홀(44)을 통해 장착될 수 있다.
상기 플로어 멤버(60)는 그 상부로 굴곡된 굴곡부(62)를 포함하고, 상기 리어 필러(70)는 상기 굴곡부(62)에 결합할 수 있다.
배기 가스의 규제에 따라 EV 차량 개발이 진행되고 있으며, EV 차량은 고용량 배터리의 장착으로 일반적인 내연기관 차량에 비해 하중이 증대된다. 여기서, EV 차량은 하이브리드 차량, 배터리 저장 EV 차량 및 수소 연료 EV 차량을 포함하는 개념이다.
고용량 배터리의 안정적인 탑재와 차량의 레이아웃을 고려하여 고용량 배터리를 차체 하부에 장착하는 방법이 사용되며, 고용량 배터리를 차체 하부에 장착하면 플로어 멤버가 차량 외측에 배치할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조에서는 상기 플로어 멤버(60)가 상기 사이드실(50)에 결합할 수 있고, 상기 굴곡부(62) 형상에 의해 상기 차체(10)의 상부 하방으로 연장 형성될 수 있다. 그리고, 도3 내지 도5에 도시된 바와 같이, 상기 리어 필러(70)의 측면과 상기 굴곡부(62)의 측면이 결합하여 상기 리어 필러(70)와 상기 플로어 멤버(60)의 강성을 확보할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조는 상기 리어 필러(70)와 상기 사이드실(50) 후방 상부를 지지하는 리어 필러 브라켓(80)을 더 포함하며, 상기 리어 필러(70)와 상기 사이드실(50)의 강성을 증대 시킬 수 있다.
도5를 참조하면, 상기 리어 필러 브라켓(80)은 상기 리어 필러(70)로부터 상기 사이드실(50) 후방 상부를 향해 경사 형성된 리어 필러 사이드부(84; 점선)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 리어 필러 브라켓(80)의 일부가 경사 형성되어 상기 리어 필러(70)와 상기 사이드실(50)의 강성을 증대 시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스페이스 프레임 차량에 적용될 수 있는 트레일링 암 마운팅 구조에 의하면, 상기 이너 브라켓(32), 상기 아우터 브라켓(38) 및 상기 사이드실(50)의 일부가 상기 트레일링 암(20)을 장착하는 상기 장착 공간(100)을 형성하여 단순한 구성으로 차체 강성을 확보하면서도, 차량 중량을 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 스페이스 프레임 차량에 적용될 수 있는 트레일링 암 마운팅 구조에 의하면, 상기 리어 필러(70)가 상기 장착 공간(100)의 상부에 결합하고, 상기 플로어 멤버(60)가 상기 리어 필러(70)를 지지하여 상기 트레일링 암(20)으로부터 전달되는 노면 하중을 상기 차체(10)로 적절히 분산 시킬 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10: 차체 20: 트레일링 암
30: 트레일링암 마운팅부 32: 이너 브라켓
33: 이너 브라켓 내측면 34: 이너 브라켓 플랜지
35: 이너 브라켓 홀 38: 아우터 브라켓
39: 아우터 브라켓 제1면 40: 아우터 브라켓 제2면
41: 42: 아우터 브라켓 사이드면
44: 아우터 브라켓 홀 50: 사이드실
52: 사이드실 어퍼부 54: 사이드실 이너부
60: 플로어 멤버 62: 굴곡부
70: 리어 필러 80: 리어 필러 브라켓
84: 리어 필러 사이드부 90: 리어 사이드 멤버
100: 장착 공간

Claims (10)

  1. 트레일링 암을 장착하는 트레일링 암 마운팅부;
    상기 트레일링 암 마운팅부가 그 후방에 장착되는 사이드실; 및
    상기 사이드실 후방 상부에 결합하는 리어 필러;
    를 포함하는 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조.
  2. 제1항에서,
    상기 트레일링 암 마운팅부는
    상기 사이드실 내측에 결합하는 이너 브라켓; 및
    상기 사이드실 외측에 결합하는 아우터 브라켓;
    을 포함하는 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조.
  3. 제2항에서,
    상기 사이드실, 상기 이너 브라켓 및 상기 아우터 브라켓은 상기 트레일링 암이 장착되는 장착 공간을 형성하는 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조.
  4. 제3항에서,
    상기 사이드실은
    사이드실 어퍼부와 상기 사이드실 어퍼부로부터 차체 내측으로 굴곡 형성된 사이드실 이너부를 포함하고,
    상기 이너 브라켓은 상기 사이드실 이너부에 결합하고,
    상기 아우터 브라켓은 상기 사이드실 어퍼부와 결합하는 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조.
  5. 제2항에서,
    상기 사이드실 내측에 결합하는 플로어 멤버;
    를 더 포함하고,
    상기 이너 브라켓의 상부는 상기 플로어 멤버 하부에 결합하는 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조.
  6. 제5항에서,
    상기 플로어 멤버는 그 상부로 굴곡된 굴곡부를 포함하고,
    상기 리어 필러는 상기 굴곡부에 결합하는 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조.
  7. 제1항에서,
    상기 리어 필러와 상기 사이드실 후방 상부를 지지하는 리어 필러 브라켓;
    을 더 포함하는 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조.
  8. 제7항에서,
    상기 리어 필러 브라켓은 상기 리어 필러로부터 상기 사이드실 후방 상부를 향해 경사 형성된 리어 필러 사이드부;
    를 포함하는 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조.
  9. 제2항에서,
    상기 사이드실의 측부에 결합하는 리어 사이드 멤버;
    를 더 포함하고,
    상기 아우터 브라켓이 상기 리어 사이드 멤버와 결합하는 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조.
  10. 제9항에서,
    상기 사이드실은
    상기 사이드실 일단으로부터 연장 형성된 사이드실 어퍼부와 상기 사이드실 일단으로부터 연장 형성되며 상기 사이드실 어퍼부로부터 차체 내측으로 굴곡 형성된 사이드실 이너부를 포함하고,
    상기 아우터 브라켓은 상기 리어 사이드 멤버의 일단 및 상기 사이드실 일단과 결합하는 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조.
KR1020200176382A 2020-12-16 2020-12-16 스페이스 프레임 차량의 트레일링 암 마운팅 구조 KR20220086176A (ko)

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