KR100339223B1 - 프레임 바디 차량의 프레임 장착구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레임 바디 차량의 프레임 장착구조에 관한 것으로, 샤시 프레임과 차체 프레임의 조립시 이들 사이에 설치되는 상,하부 부시의 내부에 충격에 대한 완충능력이 탁월한 코일 스프링을 내설하여 주행의 안정성을 도모함과 더불어, 노면으로부터 전달되는 반복하중 및 일시적 큰 충격을 효과적으로 차단하여 NVH성능을 향상시키도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차체의 길이방향을 따라 배치된 샤시 프레임(10)과, 이 샤시 프레임(10)상에 상부 부시(16)와 하부 부시(18)를 각각 개재한 상태에서 나사체결되어 결합되는 차체 프레임(14)을 포함하는 프레임 바디 차량의 차체에 있어서, 상기 상부 부시(16)와 하부 부시(18)의 내부에는 나선형상으로 절곡된 코일 스프링(16a,18a)이 일체로 가류되어 내설된 것을 특징으로 한다.

Description

프레임 바디 차량의 프레임 장착구조{frame mounting structure for frame body automotive vehicle}

본 발명은 프레임 바디 차량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프레임 바디 차량의 샤시 프레임과 차체 프레임 사이의 결합부위에 설치되는 상,하부 부시에 대한 완충능력을 배가시켜 주행의 안정성을 도모함과 더불어, 노면으로부터 전달되는 반복하중 및 일시적 큰 충격을 차단하여 NVH성능을 향상시킬 수 있도록 하는 프레임 바디 차량의 프레임 장착구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 차체는 크게 모노코크 바디와 프레임 바디로 구분되는 바, 상기 모노코크 바디는 일반 승용차에 적용되는 구조로 차체 패널과 멤버의 부재들이 결합되어 박스형태의 골격을 형성하고, 부재간 결합에는 점용접이 사용된다. 차체는 차량의 길이방향으로 프론트 사이드 멤버와 센터플로워 사이드 멤버 및 리어 플로워 사이드 멤버에 의해 기본 골격을 이루고, 하단에 샤시 서브 프레임이 장착되는 구조로 구성된다.

그리고, 상기 프레임 바디는 샤시 프레임이 하단에서 주골격을 이루고, 상단에 플로워 패널 등의 패널부재들에 의해 캐빈을 형성하여 차체의 구성과 기본강성을 이루는 것으로, 주로 오프 로드용의 상용 차량이나 대형 차량 등에서 채택하고 있는 것이다.

한편, 상기 프레임 바디로 이루어지는 차량의 차체는 도 1에 도시된 바와 같이, 차체의 길이방향으로 따라 좌/우측 선단부위로 상호 대향되게 연장되도록 배치된 샤시 프레임(10)과, 이 샤시 프레임(10) 사이를 연결하도록 차체를 가로지르는횡방향으로 배치된 크로스 멤버(12)와, 상기 샤시 프레임(10)의 상부에 다수 군데로 장착되는 차체 프레임(14) 및, 이 차체 프레임(14)의 상측으로 설치되는 플로워 패널(도 2에 도시됨) 등으로 구성된다.

여기서, 상기 샤시 프레임(10)과 상기 차체 프레임(14) 사이의 결합부위는 전방 차체에 1점, 대쉬 하단에 1점, 센터 필러 하단에 1점, 쿼터 필라 하단에 1점, 후방 차체에 1점씩 좌우로 합하면 전체 10점이 마운팅 부위가 되는 데, 즉, 도 1의 "가"부위의 단면을 도시한 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 샤시 프레임(10)과 이의 상부로 배치되는 차체 프레임(14)이 각각 나사체결되어 결합되는 바, 상기 샤시 프레임(10)에 중앙부위로 형성된 관통구(10a)의 상/하측 부위에서 각각 상부 부시(16)와 하부 부시(18)가 각각 설치되고, 상기 차체 프레임(14)에 중앙부위로 형성된 관통구(14a)에는 볼트(20)가 삽입되며, 이 볼트(20)는 상기 상부 부시(16)와 샤시 프레임(10) 및 하부 부시(18)를 각각 순차적으로 관통하여 상기 하부 부시(18)의 저면에서 너트(22)에 체결되도록 되어 있다.

그리고, 상기 차체 프레임(14)의 상부에는 플로워 패널(24)이 설치되고, 이 플로워 패널(24)상에는 관통구(24a)가 형성되어 상기 볼트(20)의 체결시 수공구의 삽입을 허용하도록 되어 있으며, 상기 플로워 패널(24)상에 형성된 관통구(24a)에는 상기 볼트(20)의 체결작업이 종료된 다음에, 외부로 상기 볼트(20)가 노출되지 않도록 하기 위해 플러그(26)가 끼워져 조립된다.

또한, 상기 샤시 프레임(10)과 차체 프레임(14)은 각각 단면의 형상으로 보아 "ㄷ"자형태로 형성되는 바, 특히 상기 차체 프레임(14)의 내주면에는 단면이 동일한 형태로 절곡된 보강부재(28)가 접합되어 있다.

한편, 상기 샤시 프레임(10)과 차체 프레임(14) 사이를 결합시켜 주는 볼트(20)와 너트(22)는 도 3에 도시된 체결 요소와 함께 조립되는 바, 상기 볼트(20)와 상부 부시(16) 사이에는 와셔(30)가 개재되고, 상기 상부 부시(16)와 하부 부시(18) 사이에는 파이프(32)가 개재되며, 상기 하부 부시(18)와 너트(22) 사이에는 스페이서(34)와 와셔(36)가 각각 개재되어 있다.

이에 따라, 주행중 외부로부터 입력되는 하중은 상기 샤시 프레임(10)과 차체 프레임(14) 사이에 조립되는 상부 부시(16)와 하부 부시(18)에 의해 각각 감쇠되어 차실내의 소음을 줄일 수 있게 된다.

그런데, 상기와 같은 구조로 결합되는 프레임 바디 차량에서는, 상기 샤시 프레임(10)과 차체 프레임(14) 사이에 배설되는 상부 부시(16)와 하부 부시(18)는 주행중 선회시 또는 제동시에 상기 샤시 프레임(10)과 차체 프레임(14)의 관성에 의한 쏠림에 따라 반복하중과 일시적인 큰 하중을 받게 되는 바, 이때 상기 상부 부시(16)와 하부 부시(18)는 각각 편마모되어 NVH(Noise Vibration Harshness)에 악영향을 미치게 된다.

즉, 상기 상부 부시(16)와 하부 부시(18)의 재질을 경한 재질의 고무로 채택하게 되면, 주행중 노면으로부터 전달되는 동하중이 상기 샤시 프레임(10)을 거쳐 차체 프레임(14)에 전달되어 NVH성능을 저하시키게 되며, 상기 상부 부시(16)와 하부 부시(18)의 재질을 유연한 재질의 고무로 채택하게 되면, 주행중 발생되는 잦은 반복하중에 의해 편마모현상이 일어나 진동과 소음에 대한 차단효과가 떨어져 주행안전성에 결함요인으로 작용하게 된다.

또한, 주행중 단차진 노면이나 요철진 노면을 통과할 때에는 타이어에 전후방향으로 충격이 가해져서 국부적인 타이어의 변형을 유발하게 되고, 타이어를 거쳐 상기 샤시 프레임(10)에 전달된 동하중은 상기 상부 부시(16)와 하부 부시(18)를 각각 찌그러뜨림과 동시에 차체 프레임(14)으로 전달되어 충격음이 실내의 소음유발로 작용하게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 샤시 프레임과 차체 프레임의 조립시 이들 사이에 설치되는 상,하부 부시의 내부에 충격에 대한 완충능력이 탁월한 코일 스프링을 내설하여 주행의 안정성을 도모함과 더불어, 노면으로부터 전달되는 반복하중 및 일시적 큰 충격을 효과적으로 차단하여 NVH성능을 향상시키도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차체의 길이방향을 따라 배치된 샤시 프레임과, 이 샤시 프레임상에 상부 부시와 하부 부시를 각각 개재한 상태에서 나사체결되어 결합되는 차체 프레임을 포함하는 프레임 바디 차량의 차체에 있어서, 상기 상부 부시와 하부 부시의 내부에는 나선형상으로 절곡된 코일 스프링이 일체로 가류되어 내설된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 프레임 바디 차량에서 샤시 프레임을 도시한 평면도.

도 2는 도 1에 도시된 샤시 프레임과 차체 프레임 사이의 결합부위를 도시한 종단면도.

도 3은 도 2에 도시된 체결요소의 구성을 도시한 분해사시도.

도 4는 본 발명에 따른 프레임 바디 차량에서 샤시 프레임과 차체 프레임 사이의 결합부위를 도시한 종단면도.

도 5는 도 4에 도시된 체결요소의 구성을 도시한 분해사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10-샤시 프레임 14-차체 프레임

16-상부 부시 18-하부 부시

16a,18a-코일 스프링

20-볼트 22-너트

24-플로워 패널 26-플러그

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 프레임 바디 차량에서 샤시 프레임과 차체 프레임 사이의 결합부위를 도시한 종단면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 체결요소의 구성을 도시한 분해사시도이다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 프레임 바디로 이루어지는 차량의 차체는 차체의 길이방향으로 따라 좌/우측 선단부위로 상호 대향되게 연장되도록 배치된 샤시 프레임(10)과, 이 샤시 프레임(10) 사이를 연결하도록 차체를 가로지르는 횡방향으로 배치된 크로스 멤버(12)와, 상기 샤시 프레임(10)의 상부에 다수 군데로 장착되는 차체 프레임(14) 및, 이 차체 프레임(14)의 상측으로 설치되는 플로워 패널(도 5에 도시됨) 등으로 구성된다.

즉, 상기 샤시 프레임(10)과 상기 차체 프레임(14) 사이의 결합부위는 전방 차체에 1점, 대쉬 하단에 1점, 센터 필러 하단에 1점, 쿼터 필라 하단에 1점, 후방 차체에 1점씩으로 각각 이루어지는 데, 상기 샤시 프레임(10)과 상기 차체 프레임(14) 사이의 결합부위에 대한 단면 구조는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 샤시 프레임(10)과 이의 상부로 배치되는 차체 프레임(14)이 각각 볼트(20)와 너트(22)를 매개로 하여 나사체결되어 결합된다.

이를 위해, 상기 샤시 프레임(10)에 중앙부위로 형성된 관통구(10a)의 상/하측 부위에는 각각 상부 부시(16)와 하부 부시(18)가 각각 설치되고, 상기 차체 프레임(14)에 중앙부위로 형성된 관통구(14a)에는 볼트(20)가 삽입되며, 이 볼트(20)는 상기 상부 부시(16)와 샤시 프레임(10) 및 하부 부시(18)를 각각 순차적으로 관통하여 상기 하부 부시(18)의 저면에서 너트(22)에 체결되어진다.

여기서, 상기 상부 부시(16)와 하부 부시(18)의 내부에는 각각 링형상이면서전 둘레에 걸쳐 균일하게 나선형상으로 굴곡지도록 절곡성형된 코일 스프링(16a,18a)이 일체로 가류성형되어 내설되는 바, 이 코일 스프링(16a,18a)은 주행중 노면으로부터 타이어를 거쳐 샤시 프레임(10)으로 전달되는 하중에 대해 상기 상부 부시(16) 및 하부 부시(18)와 함께 이를 완충시키는 역할을 하여 상기 상부 부시(16)와 하부 부시(18)가 주행중 받게 되는 하중을 분담하도록 된 것이다.

즉, 상기 상부 부시(16)와 하부 부시(18)내에 내장되는 코일 스프링(16a,18a)은 전 둘레를 따라 균일한 형태의 나선형상으로 굴곡지게 형성되어 있으므로, 상하방향으로 작용하는 하중에 대한 완충능력을 증진시킬 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 상부 부시(16)와 하부 부시(18)의 내부에 일체로 가류성형되는 코일 스프링(16a,18a)은 주행중 노면으로부터 발생되어 차체의 샤시 프레임(10)으로 전달되는 하중을 상부 부시(16) 및 하부 부시(18)와 더불어 완충시킴으로써, 노면으로부터 전달되는 하중에 대한 충격에 대한 완충효과를 극대화시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 차체 프레임(14)의 상부에는 플로워 패널(24)이 설치되고, 이 플로워 패널(24)상에는 관통구(24a)가 형성되어 상기 볼트(20)를 너트(22)에 체결시 수공구의 삽입을 허용하도록 되어 있으며, 이 관통구(24a)에는 상기 볼트(20)의 체결작업이 종료된 다음 외부로 상기 볼트(20)의 노출을 방지하기 위해 플러그(26)가 끼워져 은폐되어진다.

또한, 상기 샤시 프레임(10)과 차체 프레임(14)은 각각 단면의 형상으로 보아 "ㄷ"자형태로 형성되는 바, 특히 상기 차체 프레임(14)의 내주면에는 단면이 동일한 형태로 절곡된 보강부재(28)가 접합되어 있다.

한편, 상기 샤시 프레임(10)과 차체 프레임(14) 사이를 결합시켜 주는 볼트(20)와 너트(22)는 도 5에 도시된 체결 요소와 함께 조립되는 바, 상기 볼트(20)와 코일 스프링(16a)을 내장한 상부 부시(16) 사이에는 와셔(30)가 개재되고, 상기 상부 부시(16)와 하부 부시(18) 사이에는 파이프(32)가 개재되며, 상기 코일 스프링(18a)을 내장한 하부 부시(18)와 너트(22) 사이에는 스페이서(34)와 와셔(36)가 각각 개재되어 있다.

따라서, 상기와 같이 코일 스프링(16a,18a)을 내장한 상부 부시(16)와 하부 부시(18)를 매개로 상기 샤시 프레임(10)과 차체 프레임(14)이 나사체결되어 조립되면, 주행중 노면으로부터 샤시 프레임(10)을 통해 입력되는 하중은 상기 상부 부시(16)와 하부 부시(18)를 매개로 각각 감쇠됨은 물론, 상기 상부 부시(16)와 하부 부시(18)에 각각 내설된 코일 스프링(16a,18a)이 더불어 감쇠하게 된다.

즉, 주행중 입력되는 동하중은 상기 상부 부시(16)와 하부 부시(18)를 구성하는 러버와, 이의 내부에 일체로 가류접합되어 내설되는 상기 코일 스프링(16a,18a)에 의해 이중으로 감쇠되므로, 차실내의 정숙성의 유지와 주행의 안정성을 도모하게 된다.

이를 보다 구체적으로 설명하면, 러버재질의 상기 상부 부시(16)와 하부 부시(18)는 주행중 급제동시나 선회시 발생하는 차체의 쏠림에 따라 반복하중과 일시적인 큰 하중을 받게 될 경우에 상기 코일 스프링(16a,18a)이 이를 완충시켜줌으로써, 상기 상부 부시(16)와 하부 부시(18)에서 발생되는 편마모를 줄여 줄게 되고,이로 인해 NVH(Noise Vibration Harshness)성능의 악화를 저감시키게 된다.

또한, 주행중 단차진 노면이나 요철진 노면을 통과할 경우에 있어 타이어에 전후방향으로 충격이 가해질 때에도, 상기 코일 스프링(16a,18a)은 이를 효과적으로 완충시킴에 따라 타이어의 국부적인 변형을 줄여줄 수 있게 되므로, 타이어를 거쳐 상기 샤시 프레임(10)에 전달되는 동하중은 경감될 수 있어, 상기 차체 프레임(14)으로 전달되는 충격의 저감과 이로 인한 차실내 소음의 유발의 정도도 반감시킬 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 프레임 바디 차량의 프레임 장착구조에 의하면, 상기 샤시 프레임과 차체 프레임 사이의 결합부위에 배설되는 상/하부 부시내에 각각 완충 능력이 탁월한 코일 스프링을 일체로 내설함으로써, 주행중 노면으로부터 차체로 전달되는 충격을 효과적으로 감쇠시켜 주행의 안정성과 차실내의 정숙성을 동시에 만족시킬 수 있게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 차체의 길이방향을 따라 배치된 샤시 프레임(10)과, 이 샤시 프레임(10)상에 상부 부시(16)와 하부 부시(18)를 각각 개재한 상태에서 나사체결되어 결합되는 차체 프레임(14)을 포함하는 프레임 바디 차량의 차체에 있어서,

   상기 상부 부시(16)와 하부 부시(18)의 내부에는 나선형상으로 절곡된 코일 스프링(16a,18a)이 일체로 가류되어 내설된 것을 특징으로 하는 프레임 바디 차량의 프레임 장착구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 코일 스프링(16a,18a)은 링형상으로 이루어지면서 전 둘레에 걸쳐 균일하게 굴곡지도록 형성된 것을 특징으로 하는 프레임 바디 차량의 프레임 장착구조.