KR20230158281A - 차량용 하이브리드 서브프레임 - Google Patents

차량용 하이브리드 서브프레임 Download PDF

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KR20230158281A
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안희태
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Abstract

개시된 차량용 하이브리드 서브프레임은, 차량의 폭 방향으로 연장되고, 강화플라스틱 소재로 형성된 크로스 부재; 크로스 부재의 단부가 끼워지는 끼움 홈부가 형성된 바디 마운팅 부재; 크로스 부재의 단부의 외측면과 끼움 홈부의 내측면 사이에 개재되고 경화되어 크로스 부재와 바디 마운팅 부재를 접합하는 접착제; 및 크로스 부재의 단부의 외측면과 끼움 홈부의 내측면 사이의 간격이 균일하게 형성되도록 크로스 부재의 단부의 외측면 및 끼움 홈부의 내측면 중 하나에서 다른 하나를 향해 돌출된 갭 돌기;를 구비한다.

Description

차량용 하이브리드 서브프레임{HYBRID SUBFRAME FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 서브프레임에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강화플라스틱으로 이루어진 부재를 구비한 하이브리드 서브프레임에 관한 것이다.
차량용 서브프레임(subframe)은 전륜 또는 후륜의 위치에 차량의 하부에 설치된다. 서브프레임의 상부는 차체(body)와 결합되고, 서브프레임의 하부는 서스펜션(suspension)과 결합되어 차량의 전후 방향 또는 좌우 방향의 비틀림이나 휘어짐을 방지하는 기능을 한다.
종래의 서브프레임은 스틸(steel) 소재의 부재들을 용접 접합하여 제조되므로 차량의 중량 절감을 어렵게 하는 문제가 있다. 중량 절감을 위해 알루미늄 합금(Aluminum alloy) 소재로 된 부재들을 용접 접합하여 서브프레임을 제조할 경우 강성이 저하되고 원가가 높아진다. 한편, 스틸 소재로 된 일부의 부재와 알루미늄 합금 소재로 된 다른 일부의 부재들을 조립하여 서브프레임을 제조할 수도 있으나, 이종(異種) 소재로 된 부재들 간에 용접 접합이 어려워 접합 부분의 품질도 저하되고 서브 프레임의 생산성도 저하된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0052063호(2008.06.11. 공개, 발명의 명칭: 전륜 우물정자형 서프프레임)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 강화플라스틱 소재와 금속 소재가 접착제에 의해 접합되고, 접착제가 도포되는 간격이 균일하게 유지되는 차량용 하이브리드 서브프레임을 제공한다.
본 발명은, 차량의 폭 방향으로 연장되고, 강화플라스틱(reinforced plastics) 소재로 형성된 크로스 부재; 상기 크로스 부재의 단부가 끼워지는 끼움 홈부가 형성된 바디 마운팅 부재; 상기 크로스 부재의 상기 단부의 외측면과 상기 끼움 홈부의 내측면 사이에 개재되고 경화되어 상기 크로스 부재와 상기 바디 마운팅 부재를 접합하는 접착제; 및 상기 크로스 부재의 상기 단부의 외측면과 상기 끼움 홈부의 내측면 사이의 간격(gap)이 균일하게 형성되도록 상기 크로스 부재의 상기 단부의 외측면 및 상기 끼움 홈부의 내측면 중 하나에서 다른 하나를 향해 돌출된 갭 돌기;를 구비하는 차량용 하이브리드 서브프레임을 제공한다.
상기 갭 돌기는 상기 크로스 부재의 길이 방향과 평행하게 연장된 직선 돌기일 수 있다.
상기 갭 돌기는 복수 개가 구비되고, 상기 크로스 부재의 상기 단부의 외측면은 상기 크로스 부재의 길이 방향과 평행하게 연장되고 단면 형상이 직선인 복수의 외측 평면부를 구비하고, 상기 복수의 외측 평면부에서 각각 상기 갭 돌기가 적어도 하나씩 돌출 형성될 수 있다.
상기 갭 돌기는 복수 개가 구비되고, 상기 끼움 홈부의 내측면은 상기 크로스 부재의 길이 방향과 평행하게 연장되고 단면 형상이 직선인 복수의 내측 평면부를 구비하고, 상기 복수의 내측 평면부에서 각각 상기 갭 돌기가 적어도 하나씩 돌출 형성될 수 있다.
상기 갭 돌기의 돌출 높이는 0.1 내지 0.3mm 일 수 있다.
상기 크로스 부재의 상기 단부가 상기 끼움 홈부에 끼워질 때 상기 갭 돌기가 끼워져 안내되도록, 상기 크로스 부재의 상기 단부의 외측면 및 상기 끼움 홈부의 내측면 중 다른 하나에는 상기 크로스 부재의 길이 방향과 평행하게 연장된 가이드 슬롯(guide slot)이 형성될 수 있다.
상기 갭 돌기의 돌출 높이는 상기 가이드 슬롯이 파인 깊이보다 크고, 상기 갭 돌기의 돌출 높이와 상기 가이드 슬롯의 파인 깊이의 차이는 0.1 내지 0.3mm 일 수 있다.
상기 접착제는 상온(常溫) 경화성 접착제일 수 있다.
상기 바디 마운팅 부재는 금속 소재로 형성될 수 있다.
상기 강화플라스틱은 유리섬유강화플라스틱(GFRP: glass fiber reinforced plastics)일 수 있다.
본 발명의 차량용 하이브리드 서브프레임은, 강화플라스틱 소재로 형성된 크로스 부재를 적용하여 적절한 강성을 유지하면서도 중량을 경감시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 강화플라스틱 소재로 형성된 크로스 부재와 금속 소재로 형성된 바디 마운팅 부재를 접착제로 용이하게 접합할 수 있으며, 크로스 부재의 외측면과 바디 마운팅 부재의 내측면 사이의 접착제층의 두께가 균일하게 유지되어 접착제가 빠르게 경화되면서도 접합 강도가 강해진다. 따라서, 차량용 하이브리드 서브프레임의 생산성, 품질 신뢰성, 및 내구성이 향상된다. 또한, 리벳 체결이나 볼트와 너트의 조합에 의한 체결을 적용하지 않으므로 접합 공정이 빠르고 용이하여 차량용 하이브리드 서브프레임의 생산성과 원가가 절감된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 서브프레임의 사시도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 서브프레임의 사시도로서, 도 2는 위에서 본 그림이고, 도 3은 아래에서 본 그림이다.
도 4는 도 1을 IV-IV에 따라 절개 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 V 부분을 확대 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 하이브리드 서브프레임을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 서브프레임의 사시도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 서브프레임의 사시도로서, 도 2는 위에서 본 그림이고, 도 3은 아래에서 본 그림이며, 도 4는 도 1을 IV-IV에 따라 절개 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4의 V 부분을 확대 도시한 단면도이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 하이브리드 서브프레임(10)은 차량의 엔진룸(engine room) 하부에 배치되는 전륜 서브프레임으로서, 전방 크로스 부재(11), 후방 크로스 부재(20), 한 쌍의 전방 바디 마운팅 부재(30), 한 쌍의 후방 바디 마운팅 부재(40), 한 쌍의 사이드 부재(50), 언더바(60), 및 한 쌍의 로어암 브라켓(70)을 구비한다. 전방 크로스 부재(11)와 후방 크로스 부재(20)가 차량의 폭 방향으로 연장되는 크로스 부재에 속하고, 전방 바디 마운팅 부재(30)와 후방 바디 마운팅 부재(40)가 차량의 바디(body)를 지지하는 바디 마운팅 부재에 속한다.
전방 크로스 부재(front cross member)(11)는 차량의 폭 방향으로 연장되는 부재로서, 금속 소재가 아닌 강화플라스틱 소재로 형성된다. 전방 크로스 부재(11)는 단면의 형상과 크기가 일정하고 내부에 공간이 형성된 관형(管形) 부재로서, 외주면이 노출되는 외측 관부(12)와, 외측 관부(12)의 내주면에 자신의 폭 방향의 양 측 단부가 지지되고 외측 관부(12)의 길이 방향으로 연장된 내측 보강 리브(rib)(19)를 구비한다. 내측 보강 리브(19)에 의해 전방 크로스 부재(11)의 비틀림 강성 및 굽힘 강성이 향상된다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 외측 관부(12)의 단면 형상은 대략 직사각형이고, 내측 보강 리브(19)는 단면 형상이 수직 방향으로 연장된 수직 리브이다. 도 2 내지 도 4에는 내측 보강 리브(19)가 하나의 수직 리브만을 구비하나, 단면 형상이 수평 방향으로 연장된 수평 리브, 또는 단면 형상이 대각선으로 연장되며 서로 교차하는 한 쌍의 대각선 리브를 구비할 수도 있다.
바람직하게는 강화플라스틱은 강화재로서 유리섬유(glass fiber)가 포함된 유리섬유강화플라스틱(GFRP: glass fiber reinforced plastics)일 수 있다. 강화플라스틱 소재로 형성된 전방 크로스 부재(11)는 인발(pultrusion) 성형에 의해 형성될 수 있다. 전방 크로스 부재(11)를 인발 성형하는 방법은, 강화재인 유리섬유에 수지(resin)를 함침하는 단계, 수지 함침된 유리섬유를 당겨 외측 관부(12)와 내측 보강 리브(19)의 단면 형상에 대응되는 통공이 형성된 몰드(mold)를 통과시키는 단계, 및 몰드를 통과한 수지 함침된 유리섬유를 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.
후방 크로스 부재(20)는 전방 크로스 부재(11)의 후방에 전방 크로스 부재(11)와 이격되게 배치되며 차량의 폭 방향으로 연장되는 부재이다. 후방 크로스 부재(20)는 분리된 제1 조립편(21) 및 제2 조립편(24)을 구비한다. 제1 조립편(21)과 제2 조립편(24)은 각각 스틸(steel) 소재로 형성되며, 스틸 판재를 프레스(press) 가공하여 형성될 수 있다. 다만, 본 발명은 금속인 스틸 소재로 형성된 후방 크로스 부재(20)를 구비하는 것에 한정되는 것은 아니며, 후방 크로스 부재도 전방 크로스 부재(11)와 마찬가지로 강화플라스틱 소재로 형성될 수도 있다.
한 쌍의 전방 마운팅 부재(30)는 전방 크로스 부재(11)의 양 측 단부에 하나씩 접합되는 부재로서, 차량의 바디(body)를 지지한다. 한 쌍의 전방 바디 마운팅 부재(30)는 좌우 대칭되는 형상을 가진다. 각각의 전방 바디 마운팅 부재(30)는 예컨대, 알루미늄 합금(aluminum alloy)과 같은 금속 소재로 형성되며, 주조 성형에 의해 형성될 수 있다.
각각의 전방 바디 마운팅 부재(30)는 전방 크로스 부재(11)의 양 측 단부와 마주보는 부분에 전방 크로스 부재(11)의 단부가 끼워지는 끼움 홈부(groove portion)(31)가 형성된다. 차량용 하이브리드 서브프레임(10)은 전방 크로스 부재(11)의 단부의 외측면(13)과 끼움 홈부(31)의 내측면(32) 사이에 개재되어 경화되어 전방 크로스 부재(11)와 전방 바디 마운팅 부재(30)를 접합하는 접착제(75)를 더 구비한다.
차량용 하이브리드 서브프레임(10)은 전방 크로스 부재(11)의 단부의 외측면(13)과 끼움 홈부(31)의 내측면(32) 사이의 간격이 균일하게 형성되도록 상기 외측면(13)에서 상기 내측면(32)을 향해 돌출된 복수의 갭(gap) 돌기(16, 17)를 더 구비한다. 부연하면, 상기 외측면(13)은 전방 크로스 부재(11)의 길이 방향과 평행하게 연장되고 단면 형상이 직선이 복수의 외측 평면부(14, 15)를 구비한다. 구체적으로, 복수의 외측 평면부(14, 15)는 각각 수평하고 위아래로 이격된 한 쌍의 제1 외측 평면부(14)와, 각각 수직하고 좌우로 이격된 한 쌍의 제2 외측 평면부(15)를 구비한다.
끼움 홈부(31)의 내측면(32)은 전방 크로스 부재(11)의 길이 방향과 평행하게 연장되고 단면 형상이 직선인 복수의 내측 평면부(33, 34)를 구비한다. 구체적으로, 복수의 내측 평면부(33, 34)는 각각 수평하고 위아래로 이격된 한 쌍의 제1 내측 평면부(33)와, 각각 수직하고 좌우로 이격된 한 쌍의 제2 내측 평면부(34)를 구비한다.
각각의 외측 평면부(14, 15)에는 갭 돌기(16, 17)가 적어도 하나씩 돌출 형성된다. 구체적으로, 각각의 제1 외측 평면부(14)에서는 마주보는 제1 내측 평면부(33)를 향해 한 쌍의 제1 갭 돌기(16)가 돌출 형성된다. 하나의 제1 외측 평면부(14)에서 돌출 형성된 한 쌍의 제1 갭 돌기(16)는 제1 외측 평면부(14)의 폭 방향, 즉 좌우 방향으로 서로 이격되게 배치된다. 각각의 제2 외측 평면부(15)에서는 마주보는 제2 내측 평면부(34)를 향해 하나의 제2 갭 돌기(17)가 돌출 형성된다.
제1 및 제2 갭 돌기(16, 17)는 전방 크로스 부재(11)의 길이 방향과 평행하게 연장된 직선 돌기이다. 다만, 본 발명의 차량 하이브리드 서브프레임(10)에 구비된 갭 돌기가 직선 돌기에 한정되는 것은 아니며, 상기 외측면(13)에 행렬을 이루며 균일하게 분포된 복수의 도트(dot) 형상의 돌기일 수도 있다.
전방 크로스 부재(11)의 단부가 끼움 홈부(31)에 끼워질 때 복수의 갭 돌기(16, 17)가 끼워져서 안내되도록 끼움 홈부(31)의 내측면(32)에는 전방 크로스 부재(11)의 길이 방향과 평행하게 연장된 복수의 가이드 슬롯(35, 36)이 형성된다. 구체적으로, 전방 크로스 부재(11)의 단부가 끼움 홈부(31)에 끼워졌을 때 제1 외측 평면부(14)와 마주보는 각각의 제1 내측 평면부(33)에는 한 쌍의 제1 갭 돌기(16)가 끼워져 안내되도록 파인 한 쌍의 제1 가이드 슬롯(35)이 형성되고, 전방 크로스 부재(11)의 단부가 끼움 홈부(31)에 끼워졌을 때 제2 외측 평면부(15)와 마주보는 각각의 제2 내측 평면부(34)에는 하나의 제2 갭 돌기(17)가 끼워져 안내되도록 파인 하나의 제2 가이드 슬롯(36)이 형성된다.
갭 돌기(16, 17)의 돌출 높이(PT)는 가이드 슬롯(35, 36)의 파인 깊이(DP)보다 크다. 갭 돌기(16, 17)의 길이에 직교하는 갭 돌기(16, 17)의 폭은 가이드 슬롯(35, 36)의 길이에 직교하는 가이드 슬롯(35, 36)의 폭보다 작거나 같다. 전방 크로스 부재(11)의 단부가 전방 바디 마운팅 부재(30)의 끼움 홈부(31)에 끼워진 때 상기 단부의 외측면(13)과 끼움 홈부(31)의 내측면(32) 사이의 간격(GP)의 크기는 갭 돌기(16, 17)의 돌출 높이(PT)와 가이드 슬롯(35, 36)의 파인 깊이(DP)의 차이와 같다.
상기 간격(GP)에 접착제(75)가 개재되고 경화되어 전방 크로스 부재(11)의 양 측 단부에 한 쌍의 전방 바디 마운팅 부재(30)가 접합된다. 부연하면, 전방 크로스 부재(11)의 양측 단부의 외측면(13)에 접착제(75)를 도포하고, 전방 크로스 부재(11)의 양 측 단부를 한 쌍의 전방 바디 마운팅 부재(30)의 끼움 홈부(31)에 끼우고, 상기 내측면(32)과 상기 외측면(13) 사이에 개재된 접착제를 경화시키면 전방 크로스 부재(11)의 양 측 단부에 한 쌍의 전방 바디 마운팅 부재(30)가 견고하게 접합된다.
상기 접착제는 용기에 수용된 때에는 유동성이 있는 수지 상태이나, 상온(常溫)에서 공기에 노출되어 일정한 시간이 경과하면 경화하는 상온 경화성 접착제일 수 있다. 상온 경화성 접착제를 사용하여 전방 크로스 부재(11)와 한 쌍의 전방 바디 마운팅 부재(30)를 접합하는 경우 작업이 용이하여 차량용 하이브리드 서브프레임(10)의 조립 작업의 생산성이 향상된다.
바람직하게는, 갭 돌기(16, 17)의 돌출 높이(PT)와 가이드 슬롯(35, 36)의 파인 깊이(DP)의 차이, 즉 간격(GP)의 크기는 0.1 내지 0.3mm 일 수 있다. 예컨대, 갭 돌기(16, 17)의 돌출 높이(PT)는 0.3 내지 0.5mm이고, 가이드 슬롯(35, 36)의 파인 깊이(DP)는 0.2 내지 0.4mm일 수 있다. 간격(GP)의 크기가 0.1mm 보다 작으면 간격(GP)에 개재되는 접착제의 양이 부족하여 전방 크로스 부재(11)와 전방 바이 마운팅 부재(30)이 충분한 강성을 갖도록 견고하게 접합되지 않을 수 있다. 한편, 간격(GP)의 크기가 0.3mm 보다 크면 상기 외측면(13)에 도포되는 접착제의 양이 과도하게 많아져야 하고, 접착제가 경화되는데 소요되는 시간도 늘어나, 차량 하이브리드 서브프레임(10)의 제조 원가가 높아지고 생산성이 저하된다.
한편, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 달리 전방 바디 마운팅 부재(30)의 끼움 홈부(31)의 내측면(32)에 복수의 갭 돌기가 돌출 형성되고, 전방 크로스 부재(11)의 단부의 외측면(12)에 복수의 가이드 슬롯이 형성된 차량용 하이브리드 서브프레임도 본 발명에 속한다. 또한, 가이드 슬롯은 형성되지 않고, 전방 크로스 부재(11)의 단부의 외측면(12) 및 전방 바디 마운팅 부재(30)의 끼움 홈부(31)의 내측면(32) 중 하나에 복수의 갭 돌기가 돌출 형성된 차량용 하이브리드 서브프레임도 본 발명에 속한다. 이 경우에 상기 갭 돌기의 돌출 높이는 0.1 내지 0.3mm 인 것이 바람직하다.
한 쌍의 사이드 부재(50)는 전후 방향으로 연장된다. 각각의 사이드 부재(50)는 단면 형상이 대략 직사각형인 관형 부재로서, 예컨대, 알루미늄 합금과 같은 금속 소재로 형성되고, 압출 가공에 의해 형성될 수 있다. 한 쌍의 사이드 부재(50)의 전단부는 한 쌍의 전방 바디 마운팅 부재(30)의 후단부(38)에 하나씩 접합된다.
부연하면, 각각의 전방 바디 마운팅 부재(30)의 후단부(38)에는 각각의 사이드 부재(50)의 전단부의 개구에 끼워지는 끼움 돌기부(39)가 형성된다. 끼움 돌기부(39)가 사이드 부재(50)의 전단부의 개구를 통해 사이드 부재(50)의 전단부에 끼워지고, 끼움 돌기부(39)의 외주면과 사이드 부재(50)의 전단부 내주면이 마주보고 접촉된 상태에서 용접을 통해 후단부(38)의 끼움 돌기부(39)와 사이드 부재(50)의 전단부를 접합할 수 있다. 다만, 전방 바디 마운팅 부재(30)와 사이드 부재(50)의 접합 방법은 용접에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 리벳(rivet), FDS(flow drill screw)를 이용하여 접합될 수도 있다.
한 쌍의 사이드 부재(50)의 후단부는 후방 크로스 부재(20)의 양 측 단부에 하나씩 접합된다. 부연하면, 제1 조립편(21)의 양 측 단부(22)와 제2 조립편(24)의 양 측 단부(25)는 한 쌍의 사이드 부재(50)의 후단부의 내측면에 FDS를 이용하여 접합될 수 있다. FDS(flow drill screw)를 이용한 접합 방법은, 뾰족한 말단을 갖는 스크류를 겹쳐진 복수의 판재에 대고 회전시켜서 복수의 판재가 FDS에 의해 관통되면서 접합되는 방법이다. FDS를 이용한 접합 방법은, 스크류가 체결되는 너트(nut)를 필요로 하지 않으며, 스크류의 수형 나사 패턴에 체결되는 암형 나사 패턴을 형성하기 위한 별도의 탭핑(tapping) 가공을 필요로 하지 않으므로, 접합 작업이 용이하고 신속하게 진행되는 장점이 있다. 다만, 후방 크로스 부재(20)와 한 쌍의 사이드 부재(50)의 접합 방법은 FDS를 이용한 접합에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 리벳을 이용하여 접합될 수도 있다.
한 쌍의 후방 바디 마운팅 부재(40)는 한 쌍의 사이드 부재(50)의 후단부의 외측면에 하나씩 접합되는 부재로서, 한 쌍의 전방 바디 마운팅 부재(30)의 후방에 위치하며, 차량의 바디(body)를 지지한다. 한 쌍의 후방 바디 마운팅 부재(40)는 좌우 대칭되는 형상을 가진다. 각각의 후방 바디 마운팅 부재(40)는 분리된 상부 조립편(41) 및 하부 조립편(44)을 구비한다. 상부 조립편(41)과 하부 조립편(44)은 각각 스틸, 알루미늄 합금과 같은 금속 소재로 형성되며, 금속 소재의 판재를 프레스 가공하여 형성될 수 있다.
상부 조립편(41)의 내측 단부(42)와 하부 조립편(44)의 내측 단부(45)는 사이드 부재(50)의 후단부의 외측면에 FDS를 이용하여 접합될 수 있다. 다만, 후방 바디 마운팅 부재(40)와 사이드 부재(50)의 접합 방법은 FDS를 이용한 접합에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 리벳을 이용하여 접합될 수도 있다.
언더바(underbar)(60)는 차량의 폭 방향으로 연장된 부재로서 양 측 단부(62)가 한 쌍의 사이드 부재(50)의 전단부와 후단부 사이의 하측면에 접합된다. 언더바(60)는 하이브리드 서브프레임(10)의 비틀림 강성과 굽힘 강성을 보강한다. 언더바(60)는 스틸, 알루미늄 합금과 같은 금속 소재로 형성되며, 금속 소재의 판재를 프레스 가공하여 형성될 수 있다. 언더바(60)의 양 측 단부(62)는 한 쌍의 사이드 부재(50)의 하측면에 FDS를 이용하여 접합될 수 있다. 다만, 언더바(60)와 사이드 부재(50)의 접합 방법은 FDS를 이용한 접합에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 리벳을 이용하여 접합될 수도 있다.
한 쌍의 로어암 브라켓(lower arm bracket)(70)은 차량의 서스펜션(suspension)(미도시)을 구성하는 로어암(lower arm)이 결합 지지되는 브라켓으로서, 한 쌍의 사이드 부재(50)의 전단부와 후단부 사이의 외측면에 하나씩 접합된다. 한 쌍의 로어암 브라켓(70)은 금속 소재의 주조 성형에 의해 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 5에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 차량용 하이브리드 서브프레임(10)에서는 전방 크로스 부재(11)만 강화플라스틱 소재로 형성되고 후방 크로스 부재(20)는 금속 소재로 형성되었으나, 이와 달리 후방 크로스 부재가 강화플라스틱 소재로 형성되고, 후방 크로스 부재의 단부가 후방 바디 마운팅 부재에 끼워지는 경우에도 본 발명에 포함될 수 있다.
이상에서 설명한 차량용 하이브리드 서브프레임(10)은, 강화플라스틱 소재로 형성된 크로스 부재(11)를 적용하여 적절한 강성을 유지하면서도 중량을 경감시킬 수 있다.
차량용 하이브리드 서브프레임(10)에 따르면, 강화플라스틱 소재로 형성된 크로스 부재(11)와 금속 소재로 형성된 바디 마운팅 부재(30)를 접착제(75)로 용이하게 접합할 수 있으며, 크로스 부재(11)의 단부의 외측면(12)과 바디 마운팅 부재(30)의 끼움 홈부(31)의 내측면(32) 사이의 접착제층의 두께가 균일하게 유지되어 접착제(75)가 빠르게 경화되면서도 접합 강도가 강해진다. 따라서, 차량용 하이브리드 서브프레임(10)의 생산성, 품질 신뢰성, 및 내구성이 향상된다. 또한, 리벳 체결이나 볼트와 너트의 조합에 의한 체결을 적용하지 않으므로 접합 공정이 빠르고 용이하여 차량용 하이브리드 서브프레임(10)의 생산성과 원가가 절감된다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10: 하이브리드 서브프레임 11: 전방 크로스 부재
13: 단부 외측면 14, 15: 제1, 제2 외측 평면부
16, 17: 제1, 제2 갭 돌기 20: 후방 크로스 부재
30: 전방 바디 마운팅 부재 31: 끼움 홈부
32: 끼움 홈부 내측면 33, 34: 제1, 제2 내측 평면부
35, 36: 제1, 제2 가이드 슬롯 40: 후방 바디 마운팅 부재
50: 사이드 부재 60: 언더바
70: 로어암 브라켓 75: 접착제

Claims (10)

  1. 차량의 폭 방향으로 연장되고, 강화플라스틱(reinforced plastics) 소재로 형성된 크로스 부재;
    상기 크로스 부재의 단부가 끼워지는 끼움 홈부가 형성된 바디 마운팅 부재;
    상기 크로스 부재의 상기 단부의 외측면과 상기 끼움 홈부의 내측면 사이에 개재되고 경화되어 상기 크로스 부재와 상기 바디 마운팅 부재를 접합하는 접착제; 및
    상기 크로스 부재의 상기 단부의 외측면과 상기 끼움 홈부의 내측면 사이의 간격(gap)이 균일하게 형성되도록 상기 크로스 부재의 상기 단부의 외측면 및 상기 끼움 홈부의 내측면 중 하나에서 다른 하나를 향해 돌출된 갭 돌기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 서브프레임.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 갭 돌기는 상기 크로스 부재의 길이 방향과 평행하게 연장된 직선 돌기인 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 서브프레임.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 갭 돌기는 복수 개가 구비되고,
    상기 크로스 부재의 상기 단부의 외측면은 상기 크로스 부재의 길이 방향과 평행하게 연장되고 단면 형상이 직선인 복수의 외측 평면부를 구비하고,
    상기 복수의 외측 평면부에서 각각 상기 갭 돌기가 적어도 하나씩 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 서브프레임.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 갭 돌기는 복수 개가 구비되고,
    상기 끼움 홈부의 내측면은 상기 크로스 부재의 길이 방향과 평행하게 연장되고 단면 형상이 직선인 복수의 내측 평면부를 구비하고,
    상기 복수의 내측 평면부에서 각각 상기 갭 돌기가 적어도 하나씩 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 서브프레임.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 갭 돌기의 돌출 높이는 0.1 내지 0.3mm 인 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 서브프레임.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 크로스 부재의 상기 단부가 상기 끼움 홈부에 끼워질 때 상기 갭 돌기가 끼워져 안내되도록, 상기 크로스 부재의 상기 단부의 외측면 및 상기 끼움 홈부의 내측면 중 다른 하나에는 상기 크로스 부재의 길이 방향과 평행하게 연장된 가이드 슬롯(guide slot)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 서브프레임.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 갭 돌기의 돌출 높이는 상기 가이드 슬롯이 파인 깊이보다 크고,
    상기 갭 돌기의 돌출 높이와 상기 가이드 슬롯의 파인 깊이의 차이는 0.1 내지 0.3mm 인 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 서브프레임.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 접착제는 상온(常溫) 경화성 접착제인 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 서브프레임.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 바디 마운팅 부재는 금속 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 서브프레임.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 강화플라스틱은 유리섬유강화플라스틱(GFRP: glass fiber reinforced plastics)인 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 서브프레임.
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