KR100534911B1

KR100534911B1 - 차량용 롤로드

Info

Publication number: KR100534911B1
Application number: KR1020040044914A
Authority: KR
Inventors: 손영수
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-06-17
Filing date: 2004-06-17
Publication date: 2005-12-08

Abstract

본 발명은 차량용 롤로드에 관한 것으로, 내측파이프와 외측파이프 및 인슐레이터로 이루어지면서 변속기마운팅브라켓트(5)를 매개로 변속기(T)측으로 결합되는 전방측 절연부와, 체결볼트(6)를 통해 크로스멤버(4)측으로 결합되는 후방측 절연부 및, 상기 전,후방측 절연부를 연결하는 로드부로 구성되는 차량용 롤로드에 있어서, 상기 후방측 절연부(730)는 체결볼트(6)를 통해 크로스멤버(4)측으로 결합되는 크로스멤버마운팅브라켓트(731)와, 이 크로스멤버마운팅브라켓트(731)의 중앙부위에 용접결합되는 서포트브라켓트(732)와, 차체의 후방쪽을 향하는 상기 서포트브라켓트(732)의 일면에 가류접착되는 고정인슐레이터(733)와, 내부가 중공으로 형성되면서 상기 고정인슐레이터(733)를 감싸도록 크로스멤버마운팅브라켓트(731)상에 가류접착되는 가동인슐레이터(734)로 구성되고; 상기 로드부(750)는 그 일단이 전방측 절연부(710)의 외측파이프(712)와 용접결합되고 타단은 상기 서포트브라켓트(732)와 고정인슐레이터(733)를 관통하여 조립볼트(13)를 통해 상기 가동인슐레이터(734)와 조립되어져, 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리로부터 입력되어 오는 모든 가진력들을 충분히 절연시킬 수 있도록 된 것이다.

Description

차량용 롤로드{roll rod for vehicle}

본 발명은 차량용 롤로드에 관한 것으로, 특히 엔진과 변속기의 어셈블리로부터 입력되는 모든 가진력들을 충분히 절연시킬 수 있도록 하여, 차체로의 진동전달을 최소화시킴으로써 승차감을 향상시킬 수 있도록 하고 더불어 차량의 NVH(Noise Vibration Harshness)성능도 향상시킬 수 있도록 하는 차량용 롤로드에 관한 것이다.

일반적으로, 엔진과 변속기의 어셈블리는 그 하단이 서브프레임에 결합되고, 상기 서브프레임은 엔진룸을 형성하는 차체프레임에 결합됨으로써 상기 엔진과 변속기의 어셈블리가 엔진룸내에 설치되는 구조를 가지게 된다.

여기서, 엔진과 변속기의 어셈블리가 서브프레임을 매개로 엔진룸내에 설치될 때 상기 엔진과 변속기의 어셈블리는 차종에 따라 3점 마운팅 지지구조나 또는 4점 마운팅 지지구조를 가지면서 설치된다.

즉, 3점 마운팅 지지구조란 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리가 서브프레임을 매개로 엔진룸내에 설치될 때 상기 엔진(E)은 도 1에 도시된 바와 같이 엔진마운팅스톱퍼(1)를 매개로 차체와 연결되도록 설치되고, 상기 변속기(T)는 변속기마운팅스톱퍼(2)를 매개로 차체와 연결되도록 설치되며, 차체의 후방쪽을 향하는 엔진(E)과 변속기(T)어셈블리의 소정부위는 롤로드(3)를 매개로 차량의 서스펜션을 구성하는 크로스멤버(4)와 연결되도록 설치되는 구조를 일컫는다.

그리고, 4점 마운팅 지지구조는 상기한 3점 마운팅 지지구조에서 롤로드(3)를 배제하고 차체의 전방쪽을 향하는 엔진(E)과 변속기(T)어셈블리의 소정부위는 프런트롤스톱퍼를 매개로 차체와 연결되도록 설치하고, 차체의 후방쪽을 향하는 소정부위는 리어롤스톱퍼를 매개로 차체와 연결되도록 설치하는 구조를 일컫는다.

또한, 상기 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리를 엔진룸내에 설치할 때에는 먼저 상기 엔진(E)을 엔진마운팅스톱퍼(1)를 이용하여 조립시킨 다음 상기 변속기(T)를 변속기마운팅스톱퍼(2)를 이용하여 조립시키게 되는데, 상기한 엔진마운팅스톱퍼(1)와 변속기마운팅스톱퍼(2)는 도 1에 도시된 바와 같이 엔진(E)과 변속기(T)를 연결하는 토크롤축(S)상에 항상 위치하도록 설치되게 된다.

상기 토크롤축(S)이란 엔진(E)의 구동시 발생되는 진동이 차체쪽으로 전달되는 것을 최소화하는 엔진(E)과 변속기(T)를 연결하는 가상의 회전중심축을 말한다.

전술한 바와 같이 차체의 후방쪽을 향하는 엔진(E)과 변속기(T)어셈블리의 소정부위를 크로스멤버(4)와 연결시키도록 매개체 역할을 수행하는 종래의 롤로드(3)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 변속기마운팅브라켓트(5)를 통해 변속기(T)측으로 결합이 이루어지는 전방측 절연부(310)와, 체결볼트(6)를 통해 크로스멤버(4)측에 결합이 이루어지는 후방측 절연부(320) 및, 상기 전,후방측 절연부(310,320)를 일체로 연결하는 로드부(330)로 구성된다.

여기서, 상기 전,후방측 절연부(310,320)는 각각 내측파이프(311,321)와 외측파이프(312,322) 및 이들 사이에 압입되는 인슐레이터(313,323)로 구성되며, 상기 로드부(330)는 그 양단이 전,후방측 절연부(310,320)의 외측파이프(313,323)와 용접결합됨으로써 이루어지게 된다.

한편, 상기와 같은 롤로드(3)는 전방측 절연부(310)보다 후방측 절연부(320)가 충격 및 진동(Shock & Judder)을 절연시키는 데에 더욱 민감하게 반응하는 것이 통상적이며, 이에 따라 당업계에서는 상기 후방측 절연부(320)의 튜닝(tuning)을 통해 롤로드(3)의 성능을 향상시키고자 많은 노력을 하고 있는 실정이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 롤로드(3)는 후방측 절연부(320)의 튜닝에 한계가 있기 때문에 시동의 온(ON)/오프(OFF)시나 또는 차량의 급가속 및 급제동시 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리로부터 입력되는 가진력(충격과 진동)을 충분히 절연시키지 못할 뿐만 아니라, 이에 따라 진동 및 소음의 대부분이 차체쪽으로 전달됨으로써 승차감이 감소되고, 차량의 NVH성능도 나빠지게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 차량의 가속 및 제동시 발생되는 가진력(충격과 진동)의 크기에 따라 크로스멤버측으로 결합되는 후방측 절연부가 이중적인 흡수구조를 갖도록 구성되어져, 시동의 온(ON)/오프(OFF)시나 또는 급가속 및 급제동시 엔진과 변속기의 어셈블리로부터 입력되는 가진력을 충분히 절연시킬 수 있도록 하고, 이에 따라 차체쪽으로의 진동 및 소음의 전달을 최소화시킴으로써 승차감을 향상시키고 더불어 차량의 NVH성능도 향상시킬 수 있도록 하는 차량용 롤로드를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내측파이프와 외측파이프 및 인슐레이터로 이루어지면서 변속기마운팅브라켓트를 매개로 변속기측으로 결합되는 전방측 절연부와, 체결볼트를 통해 크로스멤버측으로 결합되는 후방측 절연부 및, 상기 전,후방측 절연부를 연결하는 로드부로 구성되는 차량용 롤로드에 있어서, 상기 후방측 절연부는 체결볼트를 통해 크로스멤버측으로 결합되는 크로스멤버마운팅브라켓트와, 이 크로스멤버마운팅브라켓트의 중앙부위에 용접결합되는 서포트브라켓트와, 차체의 후방쪽을 향하는 상기 서포트브라켓트의 일면에 가류접착되는 고정인슐레이터와, 내부가 중공으로 형성되면서 상기 고정인슐레이터를 감싸도록 크로스멤버마운팅브라켓트상에 가류접착되는 가동인슐레이터로 구성되고; 상기 로드부는 그 일단이 전방측 절연부의 외측파이프와 용접결합되고 타단은 상기 서포트브라켓트와 고정인슐레이터를 관통하여 조립볼트를 통해 상기 가동인슐레이터와 조립되어지는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 롤로드가 크로스멤버에 결합된 상태의 정면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ선 부분단면도로서, 종래 구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 롤로드(7)는 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리가 3점 마운팅 지지구조를 이용하여 엔진룸내에 설치될 때 차체의 후방쪽을 향하는 엔진(E) 및 변속기(T)어셈블리의 소정부위를 서스펜션을 구성하는 크로스멤버(4)의 소정부위와 연결시켜, 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리로부터 입력되는 가진력(충격과 진동)을 충분히 절연시킴으로서 진동과 소음이 차체쪽으로 전달되는 것을 최소화시키는 역할을 수행하게 된다.

즉, 본 발명에 따른 롤로드(7)는 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 크게 전방측 절연부(710)와 후방측 절연부(730) 및 로드부(730)로 구성되는 바, 상기 전방측 절연부(710)는 종래와 마찬가지로 내측파이프(711)와 외측파이프(712) 및 이들 사이에 압입되는 인슐레이터(713)로 구성되며, 상기 내측파이프(711)는 변속기마운팅브라켓트(5)와 볼트체결로서 결합되고, 상기 변속기마운팅브라켓트(5)는 볼트(11)를 통해 변속기(T)측으로 결합이 이루어지게 된다.

그리고, 상기 후방측 절연부(730)는 체결볼트(6)를 통해 크로스멤버(4)측으로 결합되는 크로스멤버마운팅브라켓트(731)와, 이 크로스멤버마운팅브라켓트(731)의 중앙부위에 용접결합되는 서포트브라켓트(732)와, 차체의 후방쪽을 향하는 상기 서포트브라켓트(732)의 일면에 가류접착되는 고정인슐레이터(733)와, 내부가 중공으로 형성되면서 상기 고정인슐레이터(733)를 감싸도록 크로스멤버마운팅브라켓트(731)상에 가류접착되는 가동인슐레이터(734)로 구성된다.

또한, 상기 로드부(750)는 그 일단이 전방측 절연부(710)의 외측파이프(712)와 용접결합되고 반대편의 타단은 상기 서포트브라켓트(732)와 고정인슐레이터(733)를 순차적으로 관통하여 조립볼트(13)를 통해 상기 가동인슐레이터(734)와 조립되어지게 된다.

이를 좀더 상세하게 설명하면, 상기 가동인슐레이터(734)의 중앙부위에는 소정크기의 조립구멍(734a)이 형성되고, 이 조립구멍(734a)으로는 스틸(steel)재질의 부시브라켓트(750)가 끼워져서 조립되어 진다.

그리고, 상기 가동인슐레이터(734)의 일면과 접촉하는 로드부(750)의 선단에는 반경방향으로 확장되는 로드전방플랜지(751)가 형성되고, 상기 로드전방플랜지(751)의 중앙부에는 내측으로 오목하게 형성된 암나사홈(751a)이 형성된다.

따라서, 상기 로드전방플랜지(751)와 부시브라켓트(750)를 동축상으로 일치시킨 상태에서 상기 암나사홈(751a)에 조립볼트(13)를 체결하여 주게 되면, 상기 로드부(750)의 선단은 조립볼트(13)의 체결력을 통해 상기 가동인슐레이터(734)와 조립되어지게 되는 것이다.

한편, 상기 전방측 절연부(710)쪽을 향하는 서포트브라켓트(732)의 일면에는 고무재질의 스톱퍼(770)가 덧대여지면서 결합볼트(15)를 통해 상기 서포트브라켓트(732)와 조립되고, 상기 스톱퍼(770)로부터 이격된 로드부(750)의 외주면에는 차량의 급제동시 상기 스톱퍼(770)와 접촉되면서 로드부(750)의 이동을 제한하는 원판형상의 로드중간플랜지(752)가 일체로 형성된다.

여기서, 상기 결합볼트(15)는 스톱퍼(770)와 서포트브라켓트(732)를 순차적으로 관통하여 상기 고정인슐레이터(733)내에 압입된 너트(15a)와 체결됨으로써 조립되어지게 된다.

따라서, 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리로부터 가진력(충격과 진동)이 입력되어 오면, 이때의 가진력은 전방측 절연부(710) 및 로드부(750)를 통해 후방측 절연부(730)로 전달되어오고, 상기 후방측 절연부(730)로 전달되어 온 가진력은 고정인슐레이터(733) 및 가동인슐레이터(734)의 절연과 크로스멤버마운팅브라켓트(731) 및 서포트브라켓트(732)의 강성에 의해 충분히 분산되어 차체쪽으로의 진동 및 소음의 전달이 최소화되게 된다.

즉, 시동의 온(ON)/오프(OFF)시나 또는 차량의 가속시 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리는 관성력에 의해 토크롤축(S; 도2에 도시됨)을 중심으로 차량의 후방쪽으로 회전(도 2에 도시된 화살표의 시계방향)되려는 힘을 발휘하게 된다.

이에 따라, 변속기(T)의 하단측과 변속기마운팅브라켓트(5)를 매개로 결합된 롤로드(7)의 로드부(750)는 도 5에 도시된 상태에서 차량의 전방쪽으로 당겨지는 힘을 받게 되고, 이로 인해 상기 로드부(750)와 연결된 후방측 절연부(730)의 가동인슐레이터(734)가 압축변형되면서 시동의 온(ON)/오프(OFF)시나 또는 차량의 가속시 발생된 가진력을 효과적으로 절연시키기 된다.

즉, 시동의 온(ON)/오프(OFF)시나 또는 차량의 가속시 발생된 가진력은 가동인슐레이터(734)의 압축변형시 절연되어지게 된다.

그리고, 차량의 급가속시에는 관성력도 그만큼 커지게 됨으로써 차량의 전방쪽으로 이동되는 로드부(750)의 이동량도 증대되게 된다.

이에 따라, 후방측 절연부(730)의 가동인슐레이터(734)는 도 6에 도시된 바와 같이 크게 압축변형되어지고, 로드전방플랜지(751)는 고정인슐레이터(733)와 접촉을 하게 된다.

따라서, 차량의 급가속시 발생된 큰 가진력은 가동인슐레이터(734)의 큰 압축변형 및 고정인슐레이터(733)의 압축변형을 통해 충분히 절연되어지게 됨으로써, 본 발명에 따른 롤로드(7)는 시동의 온(ON)/오프(OFF)시나 또는 차량의 가속시 및 급가속시 발생된 가진력들을 모두 충분히 절연시킬 수 있는 기능을 갖추게 된다.

한편, 차량의 제동시 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리는 관성력에 의해 토크롤축(S)을 중심으로 차량의 전방쪽으로 회전(도 2에 도시된 화살표의 반시계방향)되려는 힘을 발휘하게 된다.

이에 따라, 변속기(T)의 하단측과 변속기마운팅브라켓트(5)를 매개로 결합된 롤로드(7)의 로드부(750)는 도 5에 도시된 상태에서 차량의 후방쪽으로 밀려지는 힘을 받게 되고, 이로 인해 상기 로드부(750)와 연결된 후방측 절연부(730)의 가동인슐레이터(734)는 인장변형되면서 제동시 발생된 가진력을 효과적으로 절연시키기 된다.

즉, 제동시 발생된 가진력은 가동인슐레이터(734)의 인장변형시 절연되어지게 된다.

그리고, 차량의 급제동시에는 관성력도 그만큼 커지게 됨으로써 차량의 후방쪽으로 이동되는 로드부(750)의 이동량도 증대되게 된다.

이에 따라, 후방측 절연부(730)의 가동인슐레이터(734)는 도 7에 도시된 바와 같이 크게 인장변형되어지고, 로드중간플랜지(752)는 고무재질의 스톱퍼(770)와 접촉을 하게 된다.

따라서, 차량의 급제동시 발생된 큰 가진력은 가동인슐레이터(734)의 큰 인장변형 및 스톱퍼(770)의 압축변형을 통해 충분히 절연되어지게 됨으로써, 본 발명에 따른 롤로드(7)는 제동시나 또는 급제동시 발생된 가진력들을 모두 충분히 절연시킬 수 있는 기능을 갖추게 된다.

이와 같이, 시동의 온(ON)/오프(OFF)시나 차량의 가속시 및 급가속시 또는 제동시 및 급제동시 발생된 모든 가진력들이 충분히 절연되어지면, 차체쪽으로의 진동 및 소음의 전달이 최소화됨으로써 승차감이 대폭 향상되는 잇점이 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 롤로드(7)는 크로스멤버마운팅브라켓트(731)와 서포트브라켓트(732)에 의해 충분한 강성을 확보할 수 있게 됨으로써, 차량의 NVH성능도 크게 향상되는 잇점도 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 롤로드는, 엔진과 변속기의 어셈블리로부터 입력되어 오는 모든 가진력들을 충분히 절연시킬 수 있게 됨으로써, 차체쪽으로의 진동 및 소음의 전달을 최소화시킬 수 있게 되고, 이에 따라 승차감의 향상 및 차량의 NVH성능이 크게 향상되는 효과가 있게 된다.

도 1은 3점 마운팅 지지구조를 갖는 엔진과 변속기어셈블리의 구조를 설명하기 위한 평면도,

도 2는 종래의 롤로드를 설명하기 위한 사시도,

도 3은 도 1의 좌측면도,

도 4는 본 발명에 따른 롤로드가 크로스멤버에 결합된 상태의 정면도,

도 5는 도 4의 Ⅰ-Ⅰ선 부분단면도,

도 6과 도 7은 차량의 급가속 및 급제동시 본 발명에 따른 롤로드의 작동상태를 보여주기 위한 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

4 - 크로스멤버 5 - 변속기마운팅브라켓트

7 - 롤로드 710 - 전방측 절연부

730 - 후방측 절연부 731 - 크로스멤버마운팅브라켓트

732 - 서포트브라켓트 733 - 고정인슐레이터

734 - 가동인슐레이터 750 - 로드부

752 - 로드중간플랜지 770 - 스톱퍼

Claims

내측파이프와 외측파이프 및 인슐레이터로 이루어지면서 변속기마운팅브라켓트(5)를 매개로 변속기(T)측으로 결합되는 전방측 절연부와, 체결볼트(6)를 통해 크로스멤버(4)측으로 결합되는 후방측 절연부 및, 상기 전,후방측 절연부를 연결하는 로드부로 구성되는 차량용 롤로드에 있어서,

상기 후방측 절연부(730)는 체결볼트(6)를 통해 크로스멤버(4)측으로 결합되는 크로스멤버마운팅브라켓트(731)와, 이 크로스멤버마운팅브라켓트(731)의 중앙부위에 용접결합되는 서포트브라켓트(732)와, 차체의 후방쪽을 향하는 상기 서포트브라켓트(732)의 일면에 가류접착되는 고정인슐레이터(733)와, 내부가 중공으로 형성되면서 상기 고정인슐레이터(733)를 감싸도록 크로스멤버마운팅브라켓트(731)상에 가류접착되는 가동인슐레이터(734)로 구성되고;

상기 로드부(750)는 그 일단이 전방측 절연부(710)의 외측파이프(712)와 용접결합되고 타단은 상기 서포트브라켓트(732)와 고정인슐레이터(733)를 관통하여 조립볼트(13)를 통해 상기 가동인슐레이터(734)와 조립되어지는 것을 특징으로 하는 차량용 롤로드.
제 1항에 있어서, 상기 전방측 절연부(710)쪽을 향하는 서포트브라켓트(732)의 일면에는 고무재질의 스톱퍼(770)가 덧대여지면서 결합볼트(15)를 통해 상기 서포트브라켓트(732)와 조립되고, 상기 스톱퍼(770)로부터 이격된 로드부(750)의 외주면에는 차량의 급제동시 상기 스톱퍼(770)와 접촉되면서 로드부(750)의 이동을 제한하는 원판형상의 로드중간플랜지(752)가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 롤로드.