KR20150041958A - Bolt for mounting subframe - Google Patents

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KR20150041958A KR20130120563A KR20130120563A KR20150041958A KR 20150041958 A KR20150041958 A KR 20150041958A KR 20130120563 A KR20130120563 A KR 20130120563A KR 20130120563 A KR20130120563 A KR 20130120563A KR 20150041958 A KR20150041958 A KR 20150041958A
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mounting
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송대현
정희석
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현대자동차주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

The present invention relates to a bolt for mounting a subframe, which couples a subframe to a side member. The bolt for mounting a subframe comprises: a bracket where a bolt hole is perforated, and which is fixated to a side member; and a bolt which includes a head unit, with a larger diameter than the bolt hole, and a screw unit, with a smaller diameter than the bolt hole. In the bolt, when the screw unit is inserted into the bolt hole, the head unit is mounted in order to be held on the bracket. In addition, the bolt includes a protrusion, protruding toward one side, on the outer circumferential surface of the head unit in order to induce rupture of the bracket when impact is applied to the bolt. Therefore, the bolt can efficiently induce the rupture of the bracket and the separation of the bolt because the protrusion presses the top surface of the bracket in the case that impact is applied to the bolt.

Description

서브프레임 장착용 볼트{Bolt for mounting subframe}Bolt for mounting subframe}

본 발명은 차체의 양측 사이드멤버 각각에 장착되어 서브프레임을 결합시키는 서브프레임 장착용 볼트에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 차량의 전방 충돌이 발생하면 서브프레임이 탈거되도록 볼트가 브라켓에서 이탈되어 충격전달량을 감소시킬 수 있도록 구성된 서브프레임 장착용 볼트에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a bolt for mounting a sub-frame mounted on each side member of a vehicle body, and more particularly, To a subframe mounting bolt configured to be able to reduce a transmission amount.

승용차량들은 프레임바디를 대신하여 중량이 가볍고 생산성이 뛰어난 모노코크바디가 주로 사용된다. 모노코크바디는 별도의 프레임이 삭제된 구조로서 차체에 엔진을 포함한 파워트레인이 직접 장착된다.Passenger vehicles are mostly lightweight and highly productive monocoque bodies instead of frame bodies. The monocoque body is a structure in which a separate frame is removed, and the power train including the engine is directly mounted on the vehicle body.

따라서, 상기 모노코크바디는 차체 자체가 프레임 기능을 하여 서스펜션 및 섀시 부품들이 각각 장착되나, (엔진과 트랜스미션 및 기어장지가 통합적으로 결합되어 구성된) 파워트레인의 진동이 직접적으로 차체에 전달되는 것을 방지하며 차량 충돌시 충격을 분산하기 위하여 도 1a 에 도시된 바와 같이 양측 사이드멤버(1) 아래로 서브프레임(subframe)(2)이 장착된다.Therefore, the monocoque body functions as a frame of the vehicle body itself, so that suspension and chassis components are mounted, but the vibration of the power train (configured by integrally combining the engine, the transmission and the gear) is prevented from being directly transmitted to the vehicle body A subframe 2 is mounted below both side members 1 as shown in Fig. 1A in order to disperse the impact in the event of a vehicle collision.

상기 서브프레임(2)에는 상측으로 돌출된 모양을 갖는 연결부(2a)가 형성되고, 사이드멤버(1)에는 연결부(2a)에 체결되는 볼트(3) 및 상기 볼트(3)가 거치되는 브라켓(4)이 장착된다. 상기 볼트(3)는 브라켓(4)에 CO2 용접으로 고정되도록 장착된다.
The side member 1 is provided with a bolt 3 to be fastened to the connecting portion 2a and a bracket 3 to which the bolt 3 is fastened 4) is mounted. The bolts 3 are mounted on the bracket 4 so as to be fixed by CO 2 welding.

한편, 차량의 전방에 충격이 발생하며 충격량이 승객석으로 전달되는 것을 방지하도록 상기 서브프레임(2)은 브라켓(4)이 파단되어 사이드멤버(1)에서 이탈될 수 있도록 설계된다.Meanwhile, the subframe 2 is designed such that the bracket 4 is broken and can be separated from the side member 1 in order to prevent an impact on the front of the vehicle from being transmitted to the passenger seat.

하지만, 종래의 구조에서는 충돌량의 크기나 충돌 방향 그리고 볼트(3)와 브라켓(4)의 용접상태 등에 따라서, 도 1b 에 도시된 바와 같이 차량의 전면 충돌이 발생했음에도 불구하고 서브프레임(2)이 이탈되지 못하는 문제가 있었다.However, in the conventional structure, depending on the magnitude of the collision amount, the collision direction, and the welding state of the bolt 3 and the bracket 4, as shown in FIG. 1B, There has been a problem that it can not be separated.

즉, 차량의 전방충돌이 발생하여 사이드멤버(1)로 충격이 전달되면(A), 상기 사이드멤버(1) 아래에 놓이며 변속기와 휠을 연결하는 드라이브샤프트(5)가 후방측으로 밀리기 시작하고(B), 상기 드라이브샤프트(5)가 서브프레임(2)의 연결부(2a)를 타격시켜(C), 볼트(3)가 이탈되어야 하나, 브라켓(4)에서 볼트(3)가 이탈되지 않고 서브프레임(2)으로 충격량이 전달되면(D), 승객석으로 충격량이 전달되는 문제가 있었다.That is, when a front collision of the vehicle occurs and an impact is transmitted to the side member 1 (A), the drive shaft 5 placed under the side member 1 and connecting the transmission and the wheel starts to be pushed rearward (B), the drive shaft 5 strikes the connecting portion 2a of the subframe 2 and the bolt 3 is to be released, but the bolt 3 is not released from the bracket 4 When an impact amount is transmitted to the sub-frame 2 (D), there is a problem that an amount of impact is transmitted to the passenger seat.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 볼트에 충격이 가해지면 충격량의 전달을 방지하기 위해 더 효율적으로 볼트가 브라켓에서 이탈될 수 있도록 구성된 서브프레임 장착용 볼트를 제공하는 것에 주목적이 있다.
Accordingly, it is a primary object of the present invention to provide a bolt for mounting a subframe which is configured such that a bolt can be detached from a bracket more efficiently in order to prevent transmission of an impact amount when an impact is applied to the bolt .

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 사이드멤버에 서브프레임을 결합시키는 서브프레임 장착용 볼트에 있어서, 볼트홀이 타공되며 상기 사이드멤버에 고정되는 브라켓; 및 상기 볼트홀의 직경보다 더 크게 형성된 헤드부와 상기 볼트홀의 직경보다 작게 형성된 스크류부를 갖는 볼트;를 포함하고, 상기 볼트는 스크류부가 볼트홀에 끼워지면 헤드부가 브라켓에 거치되도록 장착되되, 상기 볼트에 충격이 가해지면 브라켓의 파단을 유도하기 위해서 헤드부의 외주면에 일측으로 돌출된 돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a subframe mounting bolt for coupling a subframe to a side member, the subframe mounting bolt comprising: a bracket fixed to the side member, the bolt hole being formed in the bolt hole; And a bolt having a head portion formed to be larger than the diameter of the bolt hole and a screw portion formed to be smaller than the diameter of the bolt hole, wherein the bolt is mounted such that the head portion is mounted on the bracket when the screw portion is inserted into the bolt hole, And protrusions protruded to one side are formed on the outer circumferential surface of the head portion to induce fracture of the bracket when an impact is applied.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 상기 돌기는 (사디리꼴 또는 삼각형 모양을 이루도록) 헤드부와 맞닿는 일측 끝단의 폭 보다 헤드부와 이격된 타측 끝단의 폭이 더 작게 형성된 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the protrusion is formed to have a smaller width at the other end than the width of one end of the protrusion, which is in contact with the head, so as to form a triangular or triangular shape.

그리고, 상기 볼트홀과 이격되어 브라켓에는 파단유도홀이 추가적으로 타공될 수 있다.In addition, a break induction hole may be additionally formed in the bracket so as to be spaced apart from the bolt hole.

아울러, 본 발명의 실시예로써 상기 돌기는 헤드부 둘레를 따라 일측과 그 반대측 각각에 하나 씩 형성되되 헤드부의 전방측과 후방측 각각에서 위치하도록 배치될 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, the protrusions may be arranged on one side and the other side, respectively, along the periphery of the head portion, and may be disposed on the front side and the rear side of the head portion.

또한, 다른 실시예로써 상기 돌기는 헤드부의 둘레를 따라 두 개가 서로 이격되어 형성되되, 두 개 모두가 헤드부의 전방측을 향하도록 배치될 수 있다.
In another embodiment, the protrusions are formed to be spaced apart from each other along the circumference of the head portion, and both of the protrusions may be disposed to face the front side of the head portion.

상기와 같은 구성의 본 발명은 볼트에 충격이 가해지면 돌기가 브라켓의 상면을 찍어 누름에 따라 브라켓의 파단과 볼트의 이탈을 더 효율적으로 유도할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, when the impact is applied to the bolt, the protrusion pushes the upper surface of the bracket, and as a result, breakage of the bracket and detachment of the bolt can be more efficiently guided.

아울러, 상기 브라켓에는 파단유도홀이 추가적으로 형성되며 브라켓의 파단을 촉진시킬 수 있다.In addition, the bracket may additionally have a breakage inducing hole to facilitate breaking of the bracket.

또한, 상기 돌기는 전후방에 배치되어 정면 충돌 뿐만 아니라 후방 충돌 발생시에도 파단될 수 있으며, 전방측에 두 개 이상이 배치되어 정면충돌 뿐만아니라 옵셋충돌(전방 일측에서만 발생하는 충돌) 발생 시에도 파단을 더 효율적으로 유도할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the protrusions are disposed at front and rear sides so that they can be broken even in the case of a frontal crash as well as in a rearward collision, and two or more are disposed on the front side so that not only a frontal crash but also an offset crash (collision occurring only in the frontal side) It is possible to induce more efficiently.

도 1a 는 사이드멤버 아래에서 종래의 볼트를 통해 서브프레임이 장착되는 모습을 도시한 도면,
도 1b 는 차량의 전방충격 발생시 충격이 전달되는 모습을 나타내되 드라이브샤프트의 타격에도 볼트가 브라켓에서 이탈되지 않는 모습을 도시한 도면,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 서브프레임 장착용 볼트를 통해 사이드멤버에 서브프레임이 장착된 모습을 도시한 도면,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 볼트와 브라켓이 분리된 모습을 도시한 도면,
도 4 는 볼트가 브라켓에 장착된 상태에서 종단면 모습을 도시한 도면,
도 5 는 드라이브샤프트가 볼트의 스크류부를 타격하면 돌기가 브라켓을 찍어눌러 파단이 이뤄지는 모습을 도시한 도면,
도 6 은 본 발명의 변형예에 따라 다양한 형상을 갖는 돌기들의 모습을 도시한 도면,
도 7 은 본 발명에 따라 돌기를 형성하는 방식들을 도시한 도면,
도 8 은 본 발명에 따른 돌기의 배치 위치를 다르게 구성한 모습을 도시한 도면.1A is a view showing a state in which a subframe is mounted through a conventional bolt under a side member,
FIG. 1B shows a state in which an impact is transmitted when a front impact is generated in a vehicle, and FIG. 1B shows a state in which a bolt does not separate from a bracket,
FIG. 2 is a view showing a subframe mounted on a side member through a bolt for mounting a subframe according to a preferred embodiment of the present invention; FIG.
3 is a view illustrating a bolt and a bracket separated from each other according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a longitudinal sectional view showing a state where the bolt is mounted on the bracket,
5 is a view showing a state in which when the drive shaft strikes the screw portion of the bolt, the protrusion breaks by pressing the bracket,
FIG. 6 is a view illustrating a protrusion having various shapes according to a modification of the present invention. FIG.
Figure 7 illustrates schemes for forming protrusions in accordance with the present invention,
8 is a view showing a configuration in which the positions of the protrusions according to the present invention are configured differently.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 서브프레임 장착용 볼트를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, a bolt for mounting a subframe according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 2 와 도 3 을 참조하면, 본 발명에 따른 서브프레임 장착용 볼트는 브라켓(20)과 볼트(10)가 결합되어 구성되되, 상기 브라켓(20)은 절곡된 패널 모양을 갖고 사이드멤버(1)의 하부에 고정되며 볼트(10)가 끼워질 수 있도록 볼트홀(21)이 타공되며, 상기 볼트(10)는 볼트홀(21)에 결합되어 서브프레임(2)의 연결부에 체결되는 구조를 갖는다.2 and 3, a bolt for mounting a subframe according to the present invention includes a bracket 20 and a bolt 10, wherein the bracket 20 has a bent panel shape and includes a side member 1 And the bolt 10 is fastened to the connecting portion of the subframe 2 by being coupled to the bolt hole 21. The bolt hole 21 is formed in the lower part of the bolt hole 21, .

본 발명의 볼트(10)는 볼트홀(21)의 직경보다 더 크게 형성된 헤드부(10a)와 상기 볼트홀(21)의 직경보다 작게 형성되며 서브프레임(2)과 연결되는 스크류부(10b)를 갖되, 상기 헤드부(10a)의 외주면에는 하나 이상의 돌기(11)가 형성된다.The bolt 10 of the present invention has a head portion 10a formed larger than the diameter of the bolt hole 21 and a screw portion 10b formed to be smaller than the diameter of the bolt hole 21 and connected to the subframe 2, And one or more protrusions 11 are formed on the outer circumferential surface of the head portion 10a.

즉, 상기 볼트(10)는 스크류부(10b)가 볼트홀(21)에 끼워지면 헤드부(10a)가 브라켓(20)에 거치된 상태로 용접 등을 통해 브라켓(20)에 고정되되, 드라이브샤프트(5)의 타격이 발생하면 상기 돌기(11)가 브라켓(20)을 국부적으로 찍어눌러 파단을 유도한다.That is, when the screw portion 10b is inserted into the bolt hole 21, the bolt 10 is fixed to the bracket 20 through welding or the like while the head portion 10a is mounted on the bracket 20, When the shaft 5 is hit, the protrusion 11 locally presses the bracket 20 to induce fracture.

아울러, 브라켓(20)의 파단을 촉진시킬 수 있도록 상기 볼트홀(21)과 소정의 거리를 두고 이격되어 상기 브라켓(20)에는 파단유도홀(22)이 추가적으로 형성될 수 있다.In addition, a breakage induction hole 22 may be additionally formed in the bracket 20 at a predetermined distance from the bolt hole 21 so as to facilitate the breakage of the bracket 20.

본 발명에 따른 돌기(11)는 다양한 모양으로 형성될 수 있으나, 도 4 와 도 5 에 도시된 바와 같이 드라이브샤프트(5)에 의해 스크류부(10b)에 충격이 발생하면 돌기(11)에 충격량이 집중될 수 있도록 끝단이 뾰족한 모양으로 형성되는 것이 바람직하다. 4 and 5, when the shock is generated in the screw portion 10b by the drive shaft 5, the protrusion 11 may have an impact amount It is preferable that the end is formed into a pointed shape.

아울러, 차량의 전방 충돌 및 후방 추돌에 대비하여 파단이 이뤄질 수 있도록 상기 돌기(11)는 헤드부(10a) 둘레를 따라 일측과 그 반대측 각각에 하나 씩 형성되되, 헤드부(10a)의 전방측과 후방측 각각에서 위치하도록 배치될 수 있다.The protrusions 11 are formed on one side of the head portion 10a and one on the opposite side of the protrusions 11 so as to allow breakage in the event of a front collision and a rear collision of the vehicle. And the rear side, respectively.

도 6 내지 도 8 에는 본 발명의 다양한 실시예 및 변형예들이 도시되었다. 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 돌기(11)는 헤드부(10a)와 맞닿는 일측 끝단의 폭 보다 헤드부(10a)와 이격된 타측 끝단의 폭이 더 얇게 형성된 사다리꼴 및 삼각형 모양 뿐만아니라 사각형과 반원형 및 원추형 모양 등으로도 구성될 수 있고, 두께와 길이 또한 제한되지 않고 정해질 수 있다. 6-8 illustrate various embodiments and variations of the present invention. Referring to the drawings, the protrusion 11 according to the present invention has not only a trapezoidal shape and a triangular shape in which the width of the other end portion spaced apart from the head portion 10a is smaller than the width of one end portion contacting the head portion 10a, Semicircular and conical shapes, and the thickness and length can also be determined without limitation.

아울러, 상기 돌기(11)는 전방(및/또는 후방) 한 곳에만 배치되되 두 개가 이격되어 복수 개가 배치될 수도 있다.In addition, the protrusions 11 may be arranged only in a front (and / or rear) position, but a plurality of the protrusions 11 may be spaced apart from each other.

그리고, 상기 돌기(11)는 볼트(10)의 성형 시 일체로 형성되도록 제조될 수 있을 뿐만아니라 종래의 볼트(10)에 돌기(11)를 추가적으로 장착하거나 용접봉이 녹아 접착되도록 용접으로 추가될 수 도 있다.The protrusions 11 may be manufactured so as to be integrally formed when the bolts 10 are formed and may be additionally welded such that the protrusions 11 are additionally attached to the conventional bolts 10 or the welding electrodes are melted and bonded There is also.

또한, 상기 돌기(11)는 브라켓(20)의 표면에 밀착되거나 표면 위로 이격되도록 배치될 수 있다.Further, the projections 11 may be disposed in close contact with the surface of the bracket 20 or spaced apart from the surface of the bracket 20.

상기와 같은 구성의 본 발명은 볼트(10)에 충격이 전달되면 돌기(11)가 브라켓(20)을 찍어 눌러 파단시키므로 차체의 충격 흡수량(차체의 변형량)을 증대시켜 탑승자에게 전달되는 충격을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention having the above-described structure, when the impact is transmitted to the bolt 10, the protrusion 11 presses and breaks the bracket 20, thereby increasing the impact absorption amount of the vehicle body (deformation amount of the vehicle body) There is an effect that can be made.

이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
As described above, the embodiments disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples in order to facilitate understanding of the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

1 : 사이드멤버
2 : 서브프레임
5 : 드라이브샤프트
10 : 볼트
11 : 돌기
20 : 브라켓
21 : 볼트홀
22 : 파단유도홀1: Side member
2: Subframe
5: Drive shaft
10: Bolt
11: projection
20: Bracket
21: Bolt hole
22: Fracture induction hole

Claims (5)

사이드멤버에 서브프레임을 결합시키는 서브프레임 장착용 볼트에 있어서,
볼트홀이 타공되며 상기 사이드멤버에 고정되는 브라켓; 및
상기 볼트홀의 직경보다 더 크게 형성된 헤드부와 상기 볼트홀의 직경보다 작게 형성된 스크류부를 갖는 볼트;를 포함하고,
상기 볼트는 스크류부가 볼트홀에 끼워지면 헤드부가 브라켓에 거치되도록 장착되되, 상기 볼트에 충격이 가해지면 브라켓의 파단을 유도하기 위해서 헤드부의 외주면에 일측으로 돌출된 돌기가 형성된 서브프레임 장착용 볼트.
A sub-frame mounting bolt for coupling a sub-frame to a side member,
A bracket fixed to the side member, the bolt hole being pierced; And
And a bolt having a head portion formed to be larger than the diameter of the bolt hole and a screw portion formed to be smaller than the diameter of the bolt hole,
Wherein the bolt is mounted such that the head portion is mounted on the bracket when the screw portion is fitted in the bolt hole and a protrusion protruding to one side is formed on the outer circumferential surface of the head portion to induce breakage of the bracket when an impact is applied to the bolt.
제 1 항에 있어서, 상기 돌기는 헤드부와 맞닿는 일측 끝단의 폭 보다 헤드부와 이격된 타측 끝단의 폭이 더 작게 형성된 것을 특징으로 하는 서브프레임 장착용 볼트.
The sub-frame mounting bolt according to claim 1, wherein the protrusion has a width smaller than a width of one end of the protrusion contacting the head, and a width of the other end spaced apart from the head.
제 1 항에 있어서, 상기 볼트홀과 이격되어 브라켓에는 파단유도홀이 타공된 것을 특징으로 하는 서브프레임 장착용 볼트.
The bolt for mounting a sub-frame according to claim 1, wherein a fracture induction hole is formed in the bracket so as to be spaced apart from the bolt hole.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌기는 헤드부 둘레를 따라 일측과 그 반대측 각각에 하나 씩 형성되되, 헤드부의 전방측과 후방측 각각에서 위치하도록 배치된 것을 특징으로 하는 서브프레임 장착용 볼트.
[5] The apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the projections are formed on one side and the other side of the head part, respectively, and are arranged to be positioned at the front side and the rear side of the head part, respectively Subframe mounting bolts.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돌기는 헤드부의 둘레를 따라 두 개가 서로 이격되어 형성되되, 두 개 모두가 헤드부의 전방측을 향하도록 배치된 것을 특징으로 하는 서브프레임 장착용 볼트.4. The sub-frame mounting apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the projections are spaced apart from each other along the periphery of the head portion, and both of the projections are disposed to face the front side of the head portion For bolts.
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