KR101592132B1

KR101592132B1 - 자동차용 서브프레임

Info

Publication number: KR101592132B1
Application number: KR1020147022064A
Authority: KR
Inventors: 슈테판 샤흐트; 모스테이루 호세 라몬
Original assignee: 폭스바겐 악티엔 게젤샤프트; 이다이 테크니컬 유닛 에이.아이.이.
Priority date: 2012-01-28
Filing date: 2013-01-15
Publication date: 2016-02-05
Also published as: DE102012005561A1; WO2013110528A1; CN104053590A; KR20140135699A; CN104053590B

Abstract

본 발명은 자동차용 서브프레임에 관한 것이며, 상기 서브프레임은, 차체에 결합되도록 형성된 고정 섹션(11a)을 각각 구비한 2개의 사이드 멤버(11)와, 사이드 멤버(11)들 상에 고정되어 차량 횡방향으로 사이드 멤버들을 연결하는 제 1 크로스 멤버(12)와, 제 1 크로스 멤버(12)에 대해 평행하게 배치되는 제2 크로스 멤버(13)와, 사이드 멤버(11)들 상에 제 2 크로스 멤버(13)를 고정하기 위해, 각각 단부면에서 사이드 멤버(11)들 중 일측의 사이드 멤버 상에 고정될 뿐 아니라 각각 제 2 크로스 멤버(13) 상에도 고정되는 2개의 브래킷(14)을 포함하고, 각각의 브래킷(14)은 휠 컨트롤 부재들을 결합하도록 형성된 하나 이상의 고정 섹션(14d, 14e)을 포함하며, 브래킷(14)들은 각각 박판 성형 부품으로서 형성된다. 상기 서브프레임은 높은 강성 및 강도를 특징으로 하며, 그와 동시에 부품 중량도 적다. 상기 서브프레임은 적은 비용으로 제조된다. 경계면 구조는 개별 부재들의 벽 두께의 최적의 형성과 그에 따른 최소의 재료 사용을 가능하게 한다. 그 외에도, 가용한 장착 공간은 최적으로 이용된다.

Description

자동차용 서브프레임{SUBFRAME FOR A MOTOR VEHICLE}

본 발명은 자동차용 서브프레임에 관한 것이며, 상기 서브프레임은, 차체 상에 결합되도록 형성된 고정 섹션을 각각 구비한 2개의 사이드 멤버와, 사이드 멤버들 상에 고정되어 차량 횡방향으로 사이드 멤버들을 연결하는 제 1 크로스 멤버와, 제 1 크로스 멤버에 대해 평행하게 배치되는 제 2 크로스 멤버를 포함한다.

상기 유형의 서브프레임은 DE 10 2006 058 993 A1로부터 공지되었다. 상기 서브프레임의 제 2 크로스 멤버는 종방향으로 분할되어 2개의 셸 부재(shell element)로 구성된다. 이 경우, 두 셸 부재는 상호 간에 대향하여 위치하는 장착 시트 섹션들을 형성하며, 이 장착 시트 섹션들 사이에는 휠 컨트롤 부재의 장착부가 배치된다. 또한, 제 2 크로스 멤버의 셸 부재들 중 일측의 셸 부재는 차체 상에 결합되도록 형성된 2개의 추가 고정 섹션을 포함한다.

2개의 사이드 멤버 및 2개의 크로스 멤버를 포함하는 추가 서브프레임은 DE 199 22 800 A1로부터 공지되었다. 이 경우, 크로스 멤버들 중 일측의 크로스 멤버는 2개의 경금속 주조 노드 부재(light-metal cast node element)를 통해 사이드 멤버들과 연결된다. 상기 노드 부재들에는 각각 휠 컨트롤 부재들을 위한 복수의 수용부, 및 차체 상에 서브프레임을 결합하기 위한 장착 부재를 위한 하나의 수용부가 통합된다. 차체 상에 서브프레임을 결합하기 위한 장착 부재들을 위한 추가 수용부들은 이를 위해 타측의 크로스 멤버를 통과하여 연장되는 사이드 멤버들 상에 위치된다.

추가 서브프레임들은 DE 30 48 754 A1, DE 33 40 973 A1, DE 101 20 934, EP 1 591 348 A1, DE 10 2005 045 295 A1, DE 10 2007 018 167 A1 및 WO 2011/032631 A1로부터 공지되었다.

본 발명의 과제는, 전술한 종래 기술의 배경에서, 통상적인 서브프레임 구조에 대한 대안을 제시하는 것이다.

특히 본 발명의 과제는, 자동차용 서브프레임에 있어서, 높은 강성 및 강도뿐 아니라 적은 부품 중량을 특징으로 하면서 적은 비용으로 제조되는 서브프레임을 제공하는 것이다.

이러한 관점에서, DE 10 2006 058 993 A1로부터 공지된 서브프레임이 특히 강성 특성과 관련하여 개량될 수 있다.

DE 199 22 800 A1로부터 공지된 서브프레임의 경우, 상기 서브프레임이 강으로 제조될 수도 있다는 점에서, 비교적 높은 부품 중량이 발생한다. 이런 점은, DE 199 22 800 A1에서, 경금속 또는 플라스틱의 이용을 통해 상쇄된다. 그러나 이는 비교적 높은 재료 비용을 초래한다.

상술한 과제는 특허 청구항 제 1항에 따른 서브프레임을 통해 해결된다. 본 발명에 따른 서브프레임은, 차체 상에 결합되도록 형성된 고정 섹션을 각각 구비한 2개의 사이드 멤버와, 사이드 멤버들 상에 고정되어 차량 횡방향으로 사이드 멤버들을 연결하는 제 1 크로스 멤버와, 제 1 크로스 멤버에 대해 평행하게 배치되는 제 2 크로스 멤버를 포함한다. 또한, 본 발명에 따라, 상기 서브프레임은, 사이드 멤버들 상에 제 2 크로스 멤버를 고정하기 위해, 각각 단부면에서 사이드 멤버들 중 일측의 사이드 멤버 상에 고정될 뿐 아니라 각각 제 2 크로스 멤버 상에도 고정되는 2개의 브래킷도 포함하고, 각각의 브래킷은 휠 컨트롤 부재들을 결합하도록 형성된 하나 이상의 고정 섹션을 포함하며, 브래킷들은 각각 박판 성형 부품으로서 형성된다.

그 결과로, 앞에서 설명한 종래 기술에 내재된 단점들은 방지된다.

본 발명에 따르는 서브프레임은, 총 중량이 감소되면서도, 강성 및 강도의 증대를 가능하게 한다.

통합된 브래킷들을 통해, 서브프레임의 개별 컴포넌트들의 벽 두께는 각각 필요한 규격으로 설정될 수 있으며, 그럼으로써 최적의 재료 이용이 제시된다.

본 발명에 따르는 경계면 구조(interface structure)는 특히 휠 제어부에서 기인하여 적합한 휠 컨트롤 부재들을 통해 서브프레임 내로 유도되는 힘, 및 차체의 방향으로 향하는 힘 흐름을 고려한 것이다.

DE 199 22 800 A1과 달리, 서브프레임은 강으로 제조될 수 있으며, 이는 분명한 비용 장점을 제공한다. 바람직하게는 적어도 사이드 멤버들, 제 2 크로스 멤버, 및 브래킷들은 강으로 제조된다.

본 발명에서 바람직한 구현예들은 추가의 특허 청구항들에 명시된다.

바람직하게는, 제 2 크로스 멤버는, 차체 상에 결합되도록 형성되는 2개의 고정 섹션을 포함한다. 제 2 크로스 멤버 상에 차체 측 고정 섹션들을 배치하는 것을 통해, 휠 컨트롤 부재들이 하중을 가하는 브래킷은, 강성 및 강도와 관련하여, 브래킷 내에 추가로 차체 측 고정 섹션들이 통합될 때보다 더 적은 중량으로 형성될 수 있는데, 그 이유는 후자의 경우 상기 차체 측 고정 섹션들이 힘 작용의 방향을 바탕으로 또 다른 방식으로 배향되는 보강부를 필요로 하기 때문이다.

바람직한 일 구현예에 따라서, 각각의 브래킷은, 서브프레임의 장착 위치에 대해 수직 방향으로 관찰할 때, 2개의 다리부, 및 이 다리부들을 연결하는 중앙 섹션을 구비한 C자 형태를 포함한다. 이 경우, C자 형태는 각각 차량 종방향 중심축으로부터 이격되면서 바깥쪽을 향해 개방된다. 이는, 브래킷들 상에서 휠 컨트롤 부재들의 안정되면서도 공간을 절약하는 결합을 가능하게 한다.

바람직하게는, 중앙 섹션으로부터 돌출된 플랩(flap)이 다리부들 사이로 회동 삽입된다. 상기 플랩은 다리부들을 상호 간에 지지하며, 그럼으로써 브래킷은 큰 비용 없이 추가로 보강된다. 이는 특히 휠 제어력의 지지와 관련하여 바람직하다.

본 발명의 추가의 바람직한 구현예에 따라서, 금속 맞댐 덧판(metal butt strap)이 다리부들 사이에 배치되어 이 다리부들과 결합된다. 이 경우, 맞댐 덧판은, 각각 하중을 가하는 사이드 멤버의 종방향에서 브래킷을 보강하도록 배치된다. 그 결과로서, 브래킷의 벽 두께 및 그에 따른 그 중량을 감소시키기 위해 이용될 수 있는 추가의 강성 이점이 달성된다.

맞댐 덧판은, 다리부들 사이에 용접되는 별도의 박판 인서트로서 형성될 수 있다. 바람직한 일 구현예에 따라서, 맞댐 덧판은, 각각의 사이드 멤버에 대향하여 위치하는 다리부로부터 제공되는 벽 섹션을 통해 형성된다. 상기 벽 섹션은 그 자유 단부 상에서 사이드 멤버 측 다리부와 용접된다. 이 경우, 별도의 박판 부재는 필요하지 않다.

본 발명의 추가의 바람직한 구현예에 따라서, 서브프레임은, 사이드 멤버들 및 크로스 멤버들을 통해 펼쳐져 형성되는 주 연장 평면을 갖는다. 각각의 브래킷은 각각의 휠 컨트롤 부재를 결합하기 위한 제 1 고정 섹션 및 제 2 고정 섹션을 포함하고, 서브프레임의 장착 위치와 관련하여, 제 1 고정 섹션은 주 연장 평면의 상부에, 그리고 제 2 고정 섹션은 주 연장 평면의 하부에 배치된다. 브래킷 내에 휠 컨트롤 부재들을 위한 복수의 고정 섹션을 통합하는 것을 통해, 각각의 결합 위치를 위해 별도의 브래킷이 박판 구조 상에 용접되는 종래의 해결 방법에 비해, 제조 및 조립 비용은 감소된다.

동일한 목표를 위해, 필요에 따라, 각각의 브래킷 상에 추가로 스태빌라이저 장착 시트(stabilizer mounting seat)가 형성될 수 있는데, 그 이유는 이와 관련된 힘이, 부품 중량과 관련하여 추가 비용 없이, 브래킷 구조에 의해 흡수될 수 있기 때문이다.

본 발명의 추가의 바람직한 구현예에 따라서, 차체 상에 결합되도록 형성된 고정 섹션들 상에는, 차체 상에 서브프레임을 음향 분리 방식(acoustically decoupled manner)으로 결합하기 위한 고무-금속 장착부들을 수용하기 위한 부싱(bushing)들, 또는 차체 상에 서브프레임을 견고하게 결합하기 위한 슬리브(sleeve)들이 장착된다.

본 발명의 추가의 바람직한 구현예에 따라서, 사이드 멤버들의 단부면 측 단부들은 브래킷들(14)에 연결된다. 이는, 결합 영역에서 바람직한 벽 두께 조정을 가능하게 한다.

바람직하게는, 브래킷들은 일측의 사이드 멤버의 단부면 측 단부와 제 2 크로스 멤버 사이에 각각 배치된다. 특히 사이드 멤버들은 각각 단부면 측 단부로 브래킷 상에 고정될 수 있지만, 제 2 크로스 멤버에는 직접적으로 연결될 수 없다. 이는 특히 바람직한 벽 두께 조정 및 그에 따른 적은 총 중량을 가능하게 한다.

본 발명에 따른 서브프레임은 특히 멀티링크 리어 서스펜션을 위해 적합하며, 바람직하게는 제 2 크로스 멤버는 전진 주행 방향에서 제 1 크로스 멤버의 전방에 위치한다. 그러나 기본적으로 그 반대되는 장착도 가능하다. 또한, 본 발명에 따른 서브프레임은 앞차축에서도 이용될 수 있다.

아래에서 도면에 도시된 실시예들에 따라서 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명에 따르면, 종래 기술의 배경에서 통상적인 서브프레임 구조에 대한 대안, 특히 자동차용 서브프레임에 있어서 높은 강성 및 강도뿐 아니라 적은 부품 중량을 특징으로 하면서 적은 비용으로 제조되는 서브프레임을 얻을 수 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 서브프레임의 제 1 실시예를 전방에서 비스듬하게 도시한 3차원도이다.
도 2는, 제 1 실시예에 따른 서브프레임을 후방 하부에서 바라보고 도시한 3차원도이다.
도 3은, 서브프레임의 분해도이다.
도 4는, 서브프레임의 브래킷을 안쪽에서부터 바라보고 도시한 제 1 상세도이다.
도 5는, 브래킷을 외면에서부터 바라보고 도시한 제 2 상세도이다.
도 6은, 브래킷의 변형예를 도시한 3차원도이다.
도 7은, 본 발명에 따른 서브프레임의 제 2 실시예를 측면에서 바라보고 도시한 부분 3차원도이다.

제 1 실시예는 승용차의 뒤차축을 위한 서브프레임(10)을 도시하고 있다. 그러나 하기에서 설명되는 구조 원리는 앞차축을 위한 서브프레임에도 적용된다.

서브프레임(10)은 차량 종방향으로 연장되면서 만곡된 관 부재들로서 형성되는 2개의 사이드 멤버(11)를 포함한다. 그 밖에도, 서브프레임(10)은 2개의 크로스 멤버, 요컨대 두 사이드 멤버(11) 상에 고정되어 차량 횡방향으로 사이드 멤버들을 서로 연결하는 제 1 크로스 멤버(12), 및 마찬가지로 차량 횡방향으로 연장되면서 제 1 크로스 멤버(12)에 대해 평행하게 배치되는 제 2 크로스 멤버(13)를 포함한다.

도시된 실시예의 경우, 제 2 크로스 멤버(13)는 전진 주행 방향(V)과 관련하여 제 1 크로스 멤버(12)의 전방에 배치된다. 두 크로스 멤버(12 및 13)는 각각 2개의 셸 부재(12a, 12b, 13a, 13b)로 구성되고, 이 셸 부재들은 바람직하게는 강재 박판으로 이루어진 박판 성형 부품으로서 형성된다. 셸 부재들(12a, 12b, 13a, 13b)은 예컨대 용접 또는 리벳팅을 통해 상호 간에 결합된다. 각각의 분할면은 수직 방향 및 차량 횡방향으로 연장된다. 제 2 크로스 멤버(13)는 종방향으로 분할된 중공 프로파일 몸체를 형성하며, 그에 반해 제 1 크로스 멤버(12)는 하부 방향으로 개방된다.

그 밖에도, 서브프레임(10)은, 전방에 위치하는 제 2 크로스 멤버(13)와 사이드 멤버(11)를 각각 연결하는 2개의 브래킷(14)을 포함한다. 이 경우, 브래킷들(14)은 단부면에서 각각의 사이드 멤버(11) 상에 고정되며, 사이드 멤버는 전방을 향해 제 2 크로스 멤버(13)의 후방 셸 부재(13a)에까지 연장된다.

사이드 멤버(11)의 단부면 측 단부들은 브래킷(14)에 연결된다. 브래킷들(14)은 일측의 사이드 멤버(11)의 단부면 측 단부와 제 2 크로스 멤버(13) 사이에 각각 배치된다. 바람직하게는 사이드 멤버들(11)은 각각 단부면 측 단부로 브래킷(14) 상에 고정되지만, 그러나 제 2 크로스 멤버에는 직접적으로 연결되지 않는다. 이는 특히 바람직한 벽 두께 조정 및 그에 따른 적은 총 중량을 가능하게 한다.

바람직하게는, 사이드 멤버의 단부면 측 단부들은 차량 종방향과 관련하여 대략 제 2 크로스 멤버(13)의 배면 측 벽부의 높이에서 종결된다. 이를 위해, 브래킷들(14)은 제 2 크로스 멤버(13)의 프로파일 내로 삽입된다. 사이드 멤버(11)의 아웃렛(outlet)은, 상기 사이드 멤버가 종방향으로 직선으로 연장될 때 제 2 크로스 멤버(13)에 닿을 수 있도록 안내된다.

특히 도 3에서 알 수 있는 것처럼, 제 2 크로스 멤버(13)의 후방 셸 부재(13a)는 차량 횡방향에서 전방 셸 부재(13b)보다 더 짧으며, 그럼으로써 전방 셸 부재(13b)의 단부 섹션들(13c)은 측면으로 후방 셸 부재(13a)보다 더 돌출된다. 브래킷들(14)은 차량 횡방향으로 단부면에서 후방 셸 부재(13a) 상에 배치되어 이 후방 셸 부재 상에 고정되며, 예컨대 용접된다. 그 밖에도, 브래킷들(14)은 전진 주행 방향(V)과 관련하여 전방 셸 부재(13b)의 단부 섹션들(13c)의 후방에 위치하며, 브래킷들은 전진 주행 방향(V)에서 상기 단부 섹션들(13c) 상에 지지되고 바람직하게는 상기 단부 섹션들과 용접된다.

브래킷들(14) 각각은, 서브프레임(10)의 장착 위치에 대해 수직 방향으로 관찰할 때, 차량 종방향 중심축(X)으로부터 이격되면서 바깥쪽을 향해 개방된 "C"자 형태를 갖는다.

특히 각각의 브래킷(14)은 전진 주행 방향(V)에서 전방에 위치하는 제 1 다리부(14a)와, 전진 주행 방향(V)과 관련하여 후방에 위치하는 제 2 다리부(14b)와, 상기 두 다리부(14a 및 14b)를 연결하는 중앙 섹션(14c)을 포함한다. 그와 동시에, 브래킷들(14)은 각각 박판 플레이트로, 바람직하게는 강재 박판으로 이루어진 박판 성형 부품으로서 제조되며, 그럼으로써 상기 브래킷들은 실질적으로 일정한 벽 두께를 갖게 된다.

브래킷들(14) 상에는, 도시되지 않은 휠 컨트롤 부재들을 결합하기 위한 2개의 고정 섹션(14d, 14e)이 각각 형성된다. 상기 고정 섹션들(14d, 14e)은, 특히 도 1 및 도 2에서 알 수 있는 것처럼, 사이드 멤버들(11) 및 크로스 멤버들(12 및 13)을 통해 펼쳐져 형성된 서브프레임(10)의 주 연장 평면의 서로 대향하는 면들 상에 위치한다. 도시된 실시예의 경우, 고정 섹션(14d 및 14e)들은, 상응하는 링크 장착부들을 고정하기 위해 적합한 개구부들을 포함하는 다리부들(14a 및 14b)의 벽 섹션들을 통해 형성된다. 고정 섹션(14d 및 14e)들은 측면으로부터 접근할 수 있으며, 그럼으로써 링크 장착부들은 큰 비용 없이 다리부(14a 및 14b)들 사이로 삽입되고 예컨대 관통 볼트들에 의해 고정될 수 있다. 그러나 휠 컨트롤 부재들의 결합의 각각의 유형 및 방식에 따라서, 고정 섹션(14d 및 14e)들은 또 다른 방식으로도 구성될 수 있다.

특히 도 4에서 알 수 있는 것처럼, 고정 섹션들 중 일측의 고정 섹션(14d)은 분명히 서브프레임(10)의 주 연장 평면의 상부에 위치한다. 또한, 상기 고정 섹션은 사이드 멤버(11)에 대해 상대적으로 서브프레임(10)의 외면 쪽으로 다소 오프셋 된다. 상기 상부 고정 섹션(14d)의 추가 보강을 위해, 브래킷(14)의 중앙 섹션이면서 실질적으로 수직으로 연장되는 상기 중앙 섹션(14c)을 확장하는 플랩(14f)이 다리부(14a 및 14b)들 사이로 회동 삽입되고 그에 상응하게 중앙 섹션(14c)에 대해 상대적으로 굽혀진다. 플랩(14f)은 다리부(14a 및 14b)들 상에서 지지되면서 이 다리부들 상에 고정되며, 예컨대 플랩의 측면 테두리들로 다리부(14a 및 14b)들에 용접된다.

서브프레임(10)의 주 연장 평면의 하부에 위치하는 추가 고정 섹션(14e) 상에는 상기 보강이 실행되지 않지만, 그러나 마찬가지로 보강이 가능하다.

그 밖에도, 도시된 실시예의 경우, 각각의 브래킷(14) 상에 스태빌라이저 장착 시트(14g)가 형성된다. 상기 스태빌라이저 장착 시트는 도 3에서 전진 주행 방향(V)에서 후방에 위치하는 제 2 다리부(14b)의 배면 측 외면 상에서 확실하게 식별된다. 여기서, 도시되지 않은 스태빌라이저 장착부의 결합을 위해, 예시에 따라 대응하는 사이드 멤버(11)의 하부에 위치하면서 후방에 위치하는 제 2 다리부(14b) 상에 하나 이상의 개구부를 구비하도록 형성된 평면 벽 섹션이 이용된다. 스태빌라이저 장착부의 각각의 구현예에 따라서, 스태빌라이저 장착 시트(14g)는 제 2 다리부(14b) 상에 또 다른 방식으로도 형성될 수 있다. 그러나 스태빌라이저가 전반적으로 필요하다는 점에서, 스태빌라이저의 지지는 서브프레임(10) 또는 차체 상에서 또 다른 위치에서도 수행될 수 있다.

또한, 다리부(14a 및 14b)들 사이에는 맞댐 덧판(15)도 배치되며, 이 맞댐 덧판은 각각 하중을 가하는 사이드 멤버(11)의 종방향으로 상응하는 브래킷(14)을 보강한다. 맞댐 덧판(15)은 사이드 멤버(11)의 단부면의 높이에서 다리부(14a 및 14b)들 사이로 삽입되며, 도 5에 따라 도시된 실시예의 경우 다리부(14a 및 14b)들의 내면들과 결합되며, 바람직하게는 용접된다. 이 경우, 맞댐 덧판(15)은 상부 고정 섹션(14d)으로부터 비스듬하게 하부 및 바깥쪽을 향해 하부 고정 섹션(14e)에까지 연장된다. 맞댐 덧판은 차량 수직 방향에 대해 바람직하게는 5 내지 60도 범위, 추가로 바람직하게는 15 내지 40도의 범위의 각도를 이룬다.

특히 도 3에 도시된 것처럼, 제 1 다리부(14a)는 중량 감소를 위해 벽 개구부(14h)를 구비할 수 있으며, 맞댐 덧판(15)의 지지를 위해 그에 상응하게 각이 진 웨브(14i)가 직립해 있다.

제 1 실시예의 경우, 맞댐 덧판(15)은, 브래킷(14)과는 다른 벽 두께를 가질 수 있는 별도의 부품이다.

그러나 도 6에 도시된 것처럼, 제 1 다리부(14a)로부터 제공되는 벽 섹션(14j)을 통해 맞댐 덧판(15)을 형성할 수도 있다. 벽 섹션(14j)은 연결 테두리(14k)에 이르기까지 제 1 다리부(14a)로부터 분리되어 연결 테두리(14k)를 따라서 제 2 다리부(14b)의 방향으로 안쪽을 향해 굽혀진다. 벽 섹션(14j)의 자유 단부(14l)는 사이드 멤버 측의 제 2 다리부(14b)의 내면 쪽에 안착되고 바람직하게는 그 내면 상에 고정되며, 예컨대 용접된다.

박판 구조의 브래킷들(14)의 앞에서 설명한 구현예는 최소의 부품 중량 및 적은 제조 비용의 조건에서 흡수할 휠 제어력과 관련하여 강성 및 강도가 최적화된 구현예를 가능하게 한다.

차체 상에서 서브프레임(10)의 고정을 위해, 그에 상응하게 형성된 총 4개의 고정 섹션(11a 및 13d)이 제공된다. 그 중 2개의 고정 섹션은 두 사이드 멤버(11)의 배면 측 단부 섹션들 상에 위치되고, 2개의 고정 섹션은 전방에 위치하는 제 2 크로스 멤버(13)의 단부들 상에 위치된다. 도 1에서 알 수 있는 것처럼, 제 2 크로스 멤버(13)의 고정 섹션들(13d)은 전방 셸 부재(13b)의 돌출된 단부 섹션들 상에 배치되어 브래킷들(14)보다 측면으로 다소 더 돌출된다.

서브프레임(10)이 음향 분리 방식으로 차체에 연결되어야 한다면, 고정 섹션들(11a 및 13d) 상에 고무-금속 장착부들이 장착되며, 도면에는 이 고무-금속 장착부들 중에 대응하는 부싱들(16)만이 도시되어 있다. 부싱들(16)은 고정 섹션들(11a 및 13d) 상에 예컨대 용접을 통해 고정된다.

마지막으로, 2개의 브레이크 호스 브래킷(17)도 서브프레임(10) 상에 고정된다.

그에 따라, 서브프레임(10)은, 8개의 박판 부재(12a, 12b, 13a, 13b, 2개의 14, 및 2개의 15)와, 2개의 벤딩 튜브(2개의 11)와, 4개의 부싱(16)과, 2개의 브레이크 호스 브래킷(2개의 17)으로 구성되며, 이들은 상호 간에 바람직하게는 용접을 통해 결합된다.

도 7에는, 사이드 멤버들(11)의 구현예 및 차체 상에서의 고정에 관해서만 제 1 실시예와 구별되는 제 2 실시예가 도시되어 있다.

여기서는 관 부재들 대신, 개방된 프로파일 횡단면을 갖는 부품들이 사이드 멤버들(11')로서 이용된다. 도시된 사이드 멤버들(11')은 C자 형태의 프로파일 횡단면을 가지며, 프로파일의 개방 면은 차량 종방향 중심축(X)으로부터 외면 쪽으로 향해 있다. 사이드 멤버들(11')은 DE 10 2006 058 993 A1에서처럼 형성되어 브래킷들(14')에 연결될 수 있다.

사이드 멤버들(11')의 C자형 프로파일의 겹쳐진 측면부들은 경우에 따라 그 측면부들 사이에 배치된 슬리브(18')를 통해 보강될 수 있으며, 그와 동시에 적합한 클램핑 스터드(clamping stud)와 함께 상기 슬리브를 통해 차체 상에서 서브프레임(10')의 견고한 결합이 수행된다. 슬리브들(18')은 관련된 사이드 멤버(11') 상에 고정되거나, 또는 조립 시에 차체 상에 헐렁하게 삽입된다.

차체 상에서 전방 크로스 멤버(13')의 견고한 고정은, 전방 셸 부재(13b')의 프로파일 측면부들 사이로 삽입되는 슬리브들(18')을 통해 동일한 방식으로 수행된다.

도 7에 도시되는, 차체 상에서의 서브프레임의 견고한 고정은 제 1 실시예에서도 가능하다.

또한, 차체 상에, 고무-금속 장착부들을 통해, 개방된 프로파일 횡단면을 갖는 도 7에 도시된 사이드 멤버들(11')을 연결할 수도 있다.

그 밖에도, 사이드 멤버들(11 내지 11')의 단부면들의 포지셔닝을 위해, 브래킷들(14)의 제 2 다리부(14b')들 상에, DE 10 2006 058 993 A1에 기술된 것처럼, 적합한 포지셔닝 돌출부들도 형성될 수 있다.

사이드 멤버들(11 내지 11')은 브래킷들(14)로부터 우선, 결과적으로 각각 바깥쪽을 향해 상호 간에 이격되면서 만곡되도록 하기 위해, 실질적으로 또는 대부분 후방을 향해 평행하게 연장된다. 제 1 크로스 멤버(12)는 바람직하게는 사이드 멤버들(11 내지 11')의 평행한 영역에서, 바깥쪽을 향하는 만곡부의 영역 직전에, 또는 그 만곡부의 영역에 배치된다.

제 1 크로스 멤버(12) 상에는 마찬가지로 휠 컨트롤 부재들을 위한 장착 지점(12c)이 위치된다. 상기 장착 지점(12c)은, 도시된 실시예의 경우, 중앙 섹션 내에 배치되어, 하부 방향으로 이격 회동 가능한 링크를 결합하는 역할을 한다. 이를 위해, 제 1 크로스 멤버(12)는 하부 방향으로 적어도 부분적으로 개방된 프로파일로서 형성되고, 서로 대향하여 위치하는 프로파일 측면부들은 각각 장착 시트 섹션을 형성하며, 상기 장착 시트 섹션들 사이에는 휠 컨트롤 암의 장착부가 배치된다.

이미 상술한 것처럼, 제 1 크로스 멤버(12)는 종방향으로 분할된 부품으로서 2개의 셸 부재(12a 및 12b)로 구성되며, 분할면은 사이드 멤버들(11 내지 11')에 대해 수직으로 수직 방향으로 연장된다. 그러나 단일 부재형 구현예도 마찬가지로 가능하다. 이와 동일한 사항은 제 2 크로스 멤버(13)에도 적용된다.

앞에서 설명한 서브프레임들(10 및 10')은 높은 강성 및 강도를 특징으로 하며, 그와 동시에 부품 중량도 적다. 또한, 서브프레임들은 적은 비용으로 제조된다. 제시된 구조는, 개별 부재들의 벽 두께의 최적의 형성 및 그에 따른 최소의 재료 사용을 가능하게 한다. 또한, 가용한 장착 공간도 최적으로 이용된다.

본 발명은 앞에서 바람직한 실시예들에 따라 더욱 상세하게 설명되었다. 그러나 본 발명은 상기 실시예들로만 국한되는 것이 아니라, 특허청구범위를 통해 정의되는 모든 구현예도 포함한다.

10, 10' : 서브프레임
11, 11' : 사이드 멤버
11a : 차체 상에 결합되도록 형성된 고정 섹션
12, 12' : 제 1 크로스 멤버
12a : 셸 부재
12b : 셸 부재
12c : 장착 지점
13, 13' : 제 2 크로스 멤버
13a : 셸 부재
13b : 셸 부재
13c : 단부 섹션
13d : 차체 상에 결합되도록 형성된 고정 섹션
14, 14' : 브래킷
14a : 제 1 다리부
14b : 제 2 다리부
14c : 중앙 섹션
14d : 휠 컨트롤 부재를 결합하도록 형성된 고정 섹션
14e : 휠 컨트롤 부재를 결합하도록 형성된 고정 섹션
14f : 플랩
14g : 스태빌라이저 장착 시트
14h : 벽 개구부
14i : 웨브
14j : 벽 섹션
14k : 연결 테두리
14l : 자유 단부
15, 15' : 맞댐 덧판
16 : 고무-금속 장착부용 부싱
17 : 브레이크 호스 브래킷
18' : 슬리브
V : 전진 주행 방향
X : 차량 종방향 중심축

Claims

자동차용 서브프레임으로서,
차체 상에 결합되도록 형성된 고정 섹션(11a)을 각각 구비한 2개의 사이드 멤버(11)와,
상기 사이드 멤버들(11) 상에 고정되어 차량 횡방향으로 사이드 멤버들을 연결하는 제 1 크로스 멤버(12)와,
상기 제 1 크로스 멤버(12)에 대해 평행하게 배치되는 제 2 크로스 멤버(13)
를 포함하며,
상기 사이드 멤버(11)들 상에 상기 제 2 크로스 멤버(13)를 고정하기 위해, 각각 단부면에서 상기 사이드 멤버(11)들 중 일측의 사이드 멤버 상에 고정될 뿐 아니라 각각 상기 제 2 크로스 멤버(13) 상에도 고정되는 2개의 브래킷(14)이 제공되고, 상기 각각의 브래킷(14)은 휠 컨트롤 부재들을 결합하도록 형성된 하나 이상의 고정 섹션(14d, 14e)을 포함하며,
상기 브래킷들(14)은 각각 박판 성형 부품으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 서브프레임.
제 1항에 있어서, 상기 제 2 크로스 멤버(13)는 차체 상에 결합되도록 형성된 2개의 고정 섹션(13d)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 서브프레임.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 각각의 브래킷(14)은, 상기 서브프레임(10)의 장착 위치에 대해 수직 방향으로 관찰할 때, 2개의 다리부(14a, 14b) 및 이 다리부들을 연결하는 중앙 섹션(14c)을 구비한 C자 형태를 가지며, 상기 C자 형태는 각각 차량 종방향 중심축(X)으로부터 이격되면서 바깥쪽을 향해 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 서브프레임.
제 3항에 있어서, 상기 중앙 섹션(14c)으로부터 돌출된 플랩(14f)은 상기 다리부(14a, 14b)들 사이로 회동 삽입되어, 상기 브래킷(14)을 보강하면서 상기 다리부들을 상호 간에 지지하는 것을 특징으로 하는 자동차용 서브프레임.
제 3항에 있어서, 상기 다리부(14a, 14b)들 사이에 맞댐 덧판(15)이 배치되어 이 다리부들과 결합되며, 각각 하중을 가하는 사이드 멤버의 종방향에서는 상기 브래킷을 보강하는 것을 특징으로 하는 자동차용 서브프레임.
제 5항에 있어서, 상기 맞댐 덧판(15')은 각각의 상기 사이드 멤버(11)에 대향하여 위치하는 상기 다리부(14a)로부터 제공되는 벽 섹션(14j)을 통해 형성되며, 상기 벽 섹션은 그 자유 단부(14l)에서 사이드 멤버 측의 상기 다리부(14b)와 용접되는 것을 특징으로 하는 자동차용 서브프레임.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 서브프레임(10)은 상기 사이드 멤버(11)들 및 상기 크로스 멤버(12, 13)들을 통해 펼쳐져 형성되는 주 연장 평면을 갖고, 상기 각각의 브래킷(14)은 각각의 휠 컨트롤 부재를 결합하기 위한 제 1 고정 섹션(14d) 및 제 2 고정 섹션(14e)을 포함하며, 상기 서브프레임(10)의 장착 위치와 관련하여 상기 제 1 고정 섹션(14d)은 상기 주 연장 평면의 상부에, 그리고 상기 제 2 고정 섹션(14e)은 상기 주 연장 평면의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 서브프레임.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 각각의 상기 브래킷(14) 상에는 스태빌라이저 장착 시트(14g)가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 서브프레임.
제 2항에 있어서, 차체 상에 결합되도록 형성된 고정 섹션(11a, 13d)들 상에는, 차체 상에 상기 서브프레임(10)을 음향 분리 방식(acoustically decoupled manner)으로 결합하는 고무-금속 장착부들을 수용하기 위한 부싱들(16), 또는 차체 상에 상기 서브프레임(10')을 견고하게 결합하기 위한 슬리브들(18')이 장착되는 것을 특징으로 하는 자동차용 서브프레임.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 사이드 멤버(11)들은 각각 단부면 측 단부로 상기 브래킷(14)들 중 일측의 브래킷에 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차용 서브프레임.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 브래킷(14)들은 일측의 사이드 멤버(11)의 단부면 측 단부와 상기 제 2 크로스 멤버(13) 사이에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 서브프레임.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 사이드 멤버(11)들은 각각 단부면 측 단부로 일측의 브래킷(14) 상에 고정되지만, 상기 제2 크로스 멤버(13)에는 연결되지 않는 것을 특징으로 하는 자동차용 서브프레임.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 적어도 상기 사이드 멤버(11)들, 상기 제2 크로스 멤버(13) 및 상기 브래킷들은 강으로 제조되는 것을 특징으로 하는 자동차용 서브프레임.
제 1항 또는 제 2항에 따르는 자동차용 서브프레임을 포함하는 멀티링크 서스펜션.
제 14항에 있어서, 상기 멀티링크 서스펜션은 자동차 뒤차축 형태이며, 제 2 크로스 멤버(13)는 전진 주행 방향에서 제 1 크로스 멤버(12)의 전방에 위치하는 것을 특징으로 하는 멀티링크 서스펜션.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 사이드 멤버(11)들은 각각 단부면 측 단부로 상기 브래킷(14)들 중 일측의 브래킷에 연결되고,
상기 브래킷(14)들은 일측의 사이드 멤버(11)의 단부면 측 단부와 상기 제 2 크로스 멤버(13) 사이에 각각 배치되며,
상기 사이드 멤버(11)들은 각각 단부면 측 단부로 일측의 브래킷(14) 상에 고정되지만, 상기 제2 크로스 멤버(13)에는 연결되지 않는 것을 특징으로 하는 자동차용 서브프레임.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 서브프레임(10)은 상기 사이드 멤버(11)들 및 상기 크로스 멤버(12, 13)들을 통해 펼쳐져 형성되는 주 연장 평면을 갖고, 상기 각각의 브래킷(14)은 각각의 휠 컨트롤 부재를 결합하기 위한 제 1 고정 섹션(14d) 및 제 2 고정 섹션(14e)을 포함하며, 상기 서브프레임(10)의 장착 위치와 관련하여 상기 제 1 고정 섹션(14d)은 상기 주 연장 평면의 상부에, 그리고 상기 제 2 고정 섹션(14e)은 상기 주 연장 평면의 하부에 배치되고,
상기 사이드 멤버(11)들은 각각 단부면 측 단부로 상기 브래킷(14)들 중 일측의 브래킷에 연결되며,
상기 브래킷(14)들은 일측의 사이드 멤버(11)의 단부면 측 단부와 상기 제 2 크로스 멤버(13) 사이에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 서브프레임.