KR100821783B1 - 차량용 서브 프레임 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 서브 프레임에 관한 것으로서, 전방의 프론트 멤버와, 후방의 리어 멤버와, 상기 프론트 멤버 및 리어 멤버의 좌우 길이 방향으로 사이드 멤버를 포함하며, 프론트 사이드 멤버의 하부를 지지하는 차량용 서브 프레임에 있어서, 상기 각각의 사이드 멤버 상측에 장착되며, 상기 사이드 멤버 전방 측단에는 G점 마운팅부가 구비되고, 상기 사이드 멤버 후방에는 A점 마운팅부가 구비된 프론트 로어 암; 상기 프론트 로어 암의 상기 G점 마운팅부에 결합된 G점 마운팅 브라켓; 및 상기 프론트 로어 암의 상기 A점 마운팅부를 상기 사이드 멤버에 장착시키는 동시에, 상기 프론트 사이드 멤버의 하부에 연결되는 A점 마운팅 브라켓;을 포함하여 구성됨으로써, 차량 코너링시 비틀림 변형을 최소화시키며, 차량 전방부 쏠림 현상을 개선하여 핸들링 성능을 향상시키는 효과가 있다.

서브 프레임, 사이드 멤버, 로어 암, A점 마운팅 브라켓

Description

차량용 서브 프레임{Subframe for a car}

본 발명은 차량용 서브 프레임에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프론트 로어 암의 A점 마운팅 브라켓이 프론트 사이드 멤버를 지지함으로써 차량 코너링시 차량 전방부 쏠림 현상을 개선하여 핸들링 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 차량용 서브 프레임에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 엔진룸 하단에는 서브 프레임이 장착되어 있으며, 서브 프레임은 상부로는 엔진과 트랜스 미션을 지지하면서, 측단으로는 프론트 서스펜션의 로어 암과 연결되어 차량의 구조 강성을 확보하면서 하중 전달을 용이하게 하고 있다.

차량 주행 중 급 코너링 시 하중 전달 경로를 분석해 보면, 1단계로 엔진 룸에서는 차량 회전 방향에 대한 반력에 의해 프론트 토션에 의한 좌우 반력이 서브 프레임의 로어 암에 전달되게 되고, 2단계로 차 실내 개구부의 비틀림 양상으로 나타나며, 3단계로 리어 플로워의 리어 비틀림에 의해 잔여 진동이 전달된다.

첨부된, 도 1은 종래의 차량용 서브 프레임을 나타낸 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 서브 프레임 구조는 전방에 프론트 멤 버(1)와, 후방에 리어 멤버(2)와, 좌우의 길이 방향으로 사이드 멤버(3)를 포함하여 사각형 형상의 프레임을 구성한다. 상기 서브 프레임은 전방과 후방의 양측으로 총 4부분에 차체 마운팅부(4)가 구성되어 있으며, 상기 차체 마운팅부(4)는 서브 프레임의 좌우 부재(3)와 전후 부재(1, 2)가 만나는 부위에 위치한다.

상기 서브 프레임의 사이드 멤버(3)에는 프론트 서스펜션의 로어 암(5)이 장착되며, 로어 암(5)에는 사이드 멤버(3) 후방에 전후 방향으로 절곡 성형된 A점 브라켓(6)과 고무 부시(미도시)에 의해 체결되는 A점 마운팅부와, 사이드 멤버(3) 전방 측단에 상하 방향으로 절곡 성형된 G점 브라켓(7)에 의해 고무 부시(미도시)가 압입된 G점 마운팅부(G)가 구성되어 있다.

종래 로어 암(5) 마운팅부는 코너링 시 좌우 반력이 작용될 때의 A점 마운팅부의 고무 부시의 미소 변위가 G점 마운팅부(G)에서는 과다 변위 및 차체 쏠림의 원인이 되는 문제점을 안고 있다.

종래 기술 구조의 코너링 하중 시 마운팅부 기여도 분석 결과, 서브 프레임 A점과 G점의 변위가 과다한데, A점은 전후 방향 고무 부시 마운팅 구조에 의한 변형이 발생하나, G점의 과다변위는 A점의 상대 변위에 의한 영향으로 분석되어, 핸들링 성능 향상을 위해서는 A점 마운팅부의 변형 최소화가 가능한 구조 개선이 요구된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 차량 전방부 쏠림 현상을 감소시켜 핸들링 성능을 향상시키기 위하여 로어 암의 A점 마운팅부의 A점 마운팅 브라켓을 프론트 사이드 멤버에 결합시켜 구조적 강성을 증가시킴으로써 차량 코너링시 A점 마운팅부의 변형을 최소화시킬 수 있는 차량용 서브 프레임을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전방의 프론트 멤버와, 후방의 리어 멤버와, 상기 프론트 멤버 및 리어 멤버의 좌우 길이 방향으로 사이드 멤버를 포함하며, 프론트 사이드 멤버의 하부를 지지하는 차량용 서브 프레임에 있어서, 상기 각각의 사이드 멤버 상측에 장착되며, 상기 사이드 멤버 전방 측단에는 G점 마운팅부가 구비되고, 상기 사이드 멤버 후방에는 A점 마운팅부가 구비된 프론트 로어 암; 상기 프론트 로어 암의 상기 G점 마운팅부에 결합된 G점 마운팅 브라켓; 및 상기 프론트 로어 암의 상기 A점 마운팅부를 상기 사이드 멤버에 장착시키는 동시에, 상기 프론트 사이드 멤버의 하부에 연결되는 A점 마운팅 브라켓;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 서브 프레임을 제공한다.

상기 A점 마운팅 브라켓의 일단은 상기 프론트 로어 암의 A점 마운팅부와 결합되어 사이드 멤버에 고정되도록 장착되고, 상기 프론트 사이드 멤버의 후방을 향하여 상향 연장된 타단은 상기 프론트 사이드 멤버의 후방에 결합되는 것을 특징으 로 한다.

상기 A점 마운팅 브라켓은 일단과 타단이 만나 절곡을 이룬 외측에 굽힘 강성이 강화되도록 라운드 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 구조적 강성이 보강된 차량용 서브 프레임은 A점 마운팅 브라켓을 개선하여 그 일단이 프론트 로어 암의 A점 마운팅부을 장착하도록 사이드 멤버에 결합되고, 타단이 프론트 사이드 멤버에 결합됨으로써, 프론트 사이드 멤버 지지하여 종래보다 구조적 강성을 증가시키고, 이로 인해 상기 G점 마운팅부의 과다 변위 및 차체 쏠림을 감소시키는 효과가 있다.

또한, A점 마운팅 브라켓의 양단이 사이드 멤버 및 프론트 사이드 멤버와 결합되어 지지함으로써, 차량 코너링시 비틀림 변형을 최소화시키며, 차량 전방부 쏠림 현상을 개선하여 핸들링 성능을 향상시키는 효과가 있다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 서브 프레임에 대해 상세히 설명하기로 한다.

첨부된, 도 2는 본 발명에 따른 차량용 서브 프레임을 나타낸 사시도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 프론트 사이드 멤버에 장착된 서브 프레임을 나타낸 부분 사시도 및 측면도이다.

일반적으로, 차량의 엔진룸이 형성되는 전방 차체에는 그 양쪽으로 프론트 사이드 멤버(80)가 차체 길이 방향을 따라 길게 배치되어 있다.

전방 차체의 양옆으로 배치되어 있는 2개의 상기 프론트 사이드 멤버(80)의 사이에는 엔진 및 변속기가 장착되는 서브 프레임(100)이 위치되는 바, 상기 서브 프레임(100)은 마운팅 브라켓(미도시)을 매개로 하여 상기 프론트 사이드 멤버(80)의 하부에 결합된다.

도 2 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 서브 프레임(100)은 전방에 프론트 멤버(10)와, 후방에 리어 멤버(20)와, 좌우 길이 방향 각각에 사이드 멤버(30)를 포함하여 구성된다.

상기 프론트 멤버(10) 및 리어 멤버(20)와 그 좌우 양측 사이에 결합된 사이드 멤버(30)의 모서리 부분 4개소에는 차체 마운팅부(40)가 형성된다.

상기 사이드 멤버(30)의 프론트 멤버(10) 측 일단부 2개소에 형성된 전방 차체 마운팅부(40)는 상기 마운팅 브라켓을 매개로 하여 상기 프론트 사이드 멤버(80)의 전방과 결합되며, 상기 사이드 멤버(30)의 리어 멤버(20) 측 타단부 2개소에 형성된 후방 차체 마운팅부(40)는 마운팅 브라켓을 매개로 하여 프론트 사이드 멤버(80)의 후방과 결합된다.

상기 한 쌍의 사이드 멤버(30)에는 프론트 로어 암(50)이 장착되는 바, 상기 프론트 로어 암(50) 양단부에는 G점 마운팅부(G)와, A점 마운팅부(A)가 구성되며, 각각의 마운팅부에는 G점 마운팅 브라켓(70)과 A점 마운팅 브라켓(60)이 장착된다.

상기 G점 마운팅 브라켓(70)에는 상기 사이드 멤버(30)의 전방 측단에 장착되는 프론트 로어 암(50)의 G점 마운팅부(G)가 장착되어지되, 종래와 동일한 형상을 가지며, 고무 부시(미도시)가 압입된 프론트 로어 암(50)의 G점 마운팅부(G)가 체결된다.

상기 A점 마운팅 브라켓(60)에는 상기 사이드 멤버(30)의 후방에 장착되는 프론트 로어 암(50)의 A점 마운팅부(A)가 장착되어지되, 본 발명의 A점 마운팅 브라켓(60)은 차량 코너링시 상기 G점 마운팅부(G)의 과다 변위 및 차체 쏠림에 영향을 주는 A점 마운팅부(A)의 변형을 최소화할 수 있도록 형성된다.

상기 A점 마운팅 브라켓(60)의 일단은 고무 부시(미도시)가 압입된 상기 프론트 로어 암(50)의 상기 A점 마운팅부(A)를 사이드 멤버(30)에 장착시키며, 프론트 사이드 멤버(80)의 후방과 결합하기 위하여 상향 연장되고 외측으로 절곡 형성된 타단은 프론트 사이드 멤버(80)의 후방에 결합된다.

상기 A점 마운팅 브라켓(60)은 상기 일단과 타단이 만나 절곡을 이룬 외측에 굽힘 강성이 강화되도록 라운드 형상을 이루며 형성된다.

이와 같이, 상기 사이드 멤버(30)에는 상기 A점 마운팅 브라켓(60)의 일단을 매개로 하여 프론트 로어 암(50)의 A점 마운팅부(A)가 장착되고, 프론트 사이드 멤버(80)에는 A점 마운팅 브라켓(60)의 타단이 결합되므로, 상기 A점 마운팅 브라켓(60)은 프론트 로어 암(50)의 A점 마운팅부(A)와 프론트 사이드 멤버(80)를 일체로 결합시키는 역할을 하는 것이다.

본 발명에 따른 상기 A점 마운팅 브라켓(60)은 일단이 사이드 멤버(30)에 결합되고 타단이 프론트 사이드 멤버(80)에 결합됨으로써, 프론트 사이드 멤버(80)를 지지하여 종래보다 구조적 강성을 증가시키고, 이로 인해 상기 G점 마운팅부(G)의 과다 변위 및 차체 쏠림을 감소시키는 장점이 있다.

즉, 차량 주행 중 급 코너링 시 하중 전달 경로에 따라 차량 회전 방향에 대한 반력에 의해 프론트 토션에 의한 좌우 반력이 서브 프레임의 프론트 로어 암에 전달되어 차 실내 개구부의 비틀림 양상이 나타나게 될 때, 본 발명의 A점 마운팅 브라켓(60) 양단이 사이드 멤버(30) 및 프론트 사이드 멤버(80)를 지지함으로써, 비틀림 변형을 최소화시키며, 차량 전방부 쏠림 현상을 개선하여 핸들링 성능을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변형 실시할 수 있는 것을 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

도 1은 종래의 차량용 서브 프레임을 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 서브 프레임을 나타낸 사시도.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 프론트 사이드 멤버에 장착된 서브 프레임을 나타낸 부분 사시도 및 측면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 프론트 멤버 20 : 리어 멤버

30 : 사이드 멤버 40 : 차체 마운팅부

50 : 프론트 로어 암 60 : A점 마운팅 브라켓

70 : G점 마운팅 브라켓 80 : 프론트 사이드 멤버

100 : 서브 프레임

Claims (3)

1. 전방의 프론트 멤버(10)와, 후방의 리어 멤버(20)와, 상기 프론트 멤버(10) 및 리어 멤버(20)의 좌우 길이 방향으로 사이드 멤버(30)를 포함하며, 프론트 사이드 멤버(80)의 하부를 지지하는 차량용 서브 프레임에 있어서,

   상기 각각의 사이드 멤버(30) 상측에 장착되며, 상기 사이드 멤버(30) 전방 측단에는 G점 마운팅부(G)가 구비되고, 상기 사이드 멤버 후방에는 A점 마운팅부(A)가 구비된 프론트 로어 암(50);

   상기 프론트 로어 암(50)의 상기 G점 마운팅부(G)에 결합된 G점 마운팅 브라켓(70); 및

   상기 프론트 로어 암(50)의 상기 A점 마운팅부(A)를 상기 사이드 멤버(30)에 장착시키는 동시에, 상기 프론트 사이드 멤버(80)의 하부에 연결되는 A점 마운팅 브라켓(60);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 서브 프레임.
2. 제1항에 있어서,

   상기 A점 마운팅 브라켓(60)의 일단은 상기 프론트 로어 암(50)의 A점 마운팅부(A)와 결합되어 사이드 멤버(30)에 고정되도록 장착되고, 상기 프론트 사이드 멤버(80)의 후방을 향하여 상향 연장된 타단은 상기 프론트 사이드 멤버(80)의 후방에 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 서브 프레임.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 A점 마운팅 브라켓(60)은 일단과 타단이 만나 절곡을 이룬 외측에 굽힘 강성이 강화되도록 라운드 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 차량용 서브 프레임.

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