KR101816750B1 - 차량용 액티브 롤로드 - Google Patents

차량용 액티브 롤로드 Download PDF

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KR101816750B1
KR101816750B1 KR1020170023143A KR20170023143A KR101816750B1 KR 101816750 B1 KR101816750 B1 KR 101816750B1 KR 1020170023143 A KR1020170023143 A KR 1020170023143A KR 20170023143 A KR20170023143 A KR 20170023143A KR 101816750 B1 KR101816750 B1 KR 101816750B1
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신승태
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아이아(주)
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Abstract

차량용 액티브 롤로드에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 차량용 액티브 롤로드는: 파워트레인에 연결되는 인슐레이터가 장착된 로드몸체와, 로드몸체에서 연장된 로드바에 관통되며 외부로부터 전달되는 진동을 저감시키는 제1완충부와, 제1완충부를 통과하는 로드바에 결합되며 서브프레임에 연결되는 마운팅브라켓과, 마운팅브라켓을 사이에 두고 제1완충부와 마주하는 위치에 설치되며 외부로부터 전달되는 진동을 저감시키는 제2완충부와, 마운팅브라켓에서 돌출되어 제1완충부와 제2완충부 중 적어도 어느 하나를 향한 방향으로 돌출되는 변위제어돌기부 및 제1완충부와 제1완충부 중 적어도 어느 하나의 외측 둘레를 따라 고리 형상으로 설치되며 대변위를 제어하는 변위제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 액티브 롤로드{ACTIVE ROLL-ROD FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 액티브 롤로드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량에서 발생되는 대변위 거동을 감쇄시켜 승차감을 향상시킬 수 있는 차량용 액티브 롤로드에 관한 것이다.
일반적으로, 승용차량들은 프레임바디를 대신하여 중량이 가볍고 생산성이 뛰어난 모노코크바디가 주로 사용된다. 모노코크바디는 별도의 프레임이 삭제된 구조로서 차체의 엔진룸에 엔진과 트랜스미션이 결합된 파워트레인이 직접 장착된다. 따라서, 모노코크바디는 차체 자체가 프레임 기능을 하여 서스펜션 및 섀시 부품들이 각각 장착되나, 파워트레인의 진동이 직접적으로 차체에 전달되는 것을 방지하며 차량 충돌시 충격을 분산하기 위하여 차량의 하부에 서브프레임(SUBFRAME)이 장착된다.
한편, 파워트레인의 지지 방식은 크게 관성지지방식, 중심지지방식, 복합지지방식으로 나눌 수 있으며 이중 관성지지방식에서 서브프레임이 장착된다. 관성지지방식은 4점 관성지지와 3점 관성지지가 널리 채택되고 있다.
이중, 3 점 관성지지 방식에 사용되는 서브프레임은 일명 도그본(DOG BONE) 타입이라 불리는 "I" 자 형 서브프레임이 사용되며, 서브프레임에는 서스펜션 장치 및 스티어링 장치 등이 결합되고, 롤로드를 통해 파워트레인 하부에 연결된다.
종래에는 도그본의 길이방향을 X방향으로 설정한 경우, X방향의 대변위 제어를 하기 위한 별도의 구성이 없으므로 승하감이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 특허등록공보 제10-0828692호(2008.05.02 등록, 발명의 명칭: 차량용 액티브 롤로드 유닛)에 게시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량에서 발생되는 대변위 거동을 감쇄시켜 승차감을 향상시킬 수 있는 차량용 액티브 롤로드를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 차량용 액티브 롤로드는: 파워트레인에 연결되는 인슐레이터가 장착된 로드몸체와, 로드몸체에서 연장된 로드바에 관통되며 외부로부터 전달되는 진동을 저감시키는 제1완충부와, 제1완충부를 통과하는 로드바에 결합되며 서브프레임에 연결되는 마운팅브라켓과, 마운팅브라켓을 사이에 두고 제1완충부와 마주하는 위치에 설치되며 외부로부터 전달되는 진동을 저감시키는 제2완충부와, 마운팅브라켓에서 돌출되어 제1완충부와 제2완충부 중 적어도 어느 하나를 향한 방향으로 돌출되는 변위제어돌기부 및 제1완충부와 제1완충부 중 적어도 어느 하나의 외측 둘레를 따라 고리 형상으로 설치되며 대변위를 제어하는 변위제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 변위제어돌기부는, 마운팅브라켓에서 제2완충부를 향하여 돌출되는 제2제어돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 제2제어돌기는 2개가 한 쌍을 이루며 제2완충부의 단부와 마주하는 마운팅브라켓의 양측에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한 변위제어돌기부는, 마운팅브라켓에서 제1완충부를 향하여 돌출되는 제1제어돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 제1제어돌기는 2개가 한 쌍을 이루며 제1완충부의 단부와 마주하는 마운팅브라켓의 양측에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한 제1완충부는, 로드몸체와 마운팅브라켓에 양단이 접하는 탄성 재질의 제1완충몸체 및 제1제어돌기와 마주하는 제1완충몸체의 단부에 홈을 형성하여 제1제어돌기와 결합되는 제1장착홈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 제2완충부는, 마운팅브라켓을 사이에 두고 제1완충부와 마주하는 탄성 재질의 제2완충몸체 및 제2제어돌기와 마주하는 제2완충몸체의 단부에 홈을 형성하여 제2제어돌기와 결합되는 제2장착홈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 변위제어부는, 제1완충부의 외측 둘레를 따라 링 형상으로 설치되며 제1완충부의 대변위를 제어하는 제1제어부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 제1제어부재는 강화플라스틱을 포함하며, 제1완충부의 외측에 구비된 홈부에 걸리는 형상으로 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한 변위제어부는, 제2완충부의 외측 둘레를 따라 링 형상으로 설치되며 제2완충부의 대변위를 제어하는 제2제어부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 제2제어부재는 강화플라스틱을 포함하며 제2완충부의 외측에 구비된 홈부에 걸리는 형상으로 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 액티브 롤로드는, 마운팅브라켓에서 돌출된 제2제어돌기가 제2장착홈부로 삽입되어 제2완충부의 대변위를 제어하하므로 승차감을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명은, 링 형상의 제1제어부재가 제1완충부의 제1걸림홈부에 걸려서 제1완충부의 대변위를 제어하하므로 승차감을 향상시킬 수 있다.
도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 롤로드의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 롤로드의 사시도이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 액티브 롤로드의 구조를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 액티브 롤로드의 부분 절개 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마운팅브라켓의 양측에 제1완충부와 제2완충부가 위치한 상태를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로드몸체에서 제1완충부가 분리된 상태를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 액티브 롤로드의 외형을 도시한 사시도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 롤로드를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 롤로드의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 롤로드의 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 롤로드(100)는, 파워트레인에 연결되는 인슐레이터(14)가 장착된 로드몸체(10)와, 로드몸체(10)에서 연장된 로드바(12)에 관통되며 외부로부터 전달되는 진동을 저감시키는 제1완충부(21)와, 제1완충부(21)를 통과하는 로드바(12)에 결합되며 서브프레임에 연결되는 마운팅브라켓(30)과, 마운팅브라켓(30)을 사이에 두고 제1완충부(21)와 마주하는 위치에 설치되며 외부로부터 전달되는 진동을 저감시키는 제2완충부(41)와, 마운팅브라켓(30)에서 돌출되어 제1완충부(21)와 제2완충부(41) 중 적어도 어느 하나를 향한 방향으로 돌출되는 변위제어돌기부(61) 및 제1완충부(21)와 제1완충부(21) 중 적어도 어느 하나의 외측 둘레를 따라 고리 형상으로 설치되며 대변위를 제어하는 변위제어부(51)를 포함한다.
로드몸체(10)는 파워트레인에 연결되는 인슐레이터(14)가 장착되는 기술사상 안에서 다양한 변형이 가능하다. 일 실시예에 따른 로드몸체(10)의 일측(도 1기준 우측)으로 로드바(12)가 연장되며, 로드몸체(10)의 타측(도 1기준 좌측)에는 인슐레이터(14)가 설치된다.
로드몸체(10)에 인슐레이터(14)가 장착되며, 인슐레이터(14)의 중심부와 파워트레인이 연결되므로, 파워트레인으로부터 전달되는 진동은 인슐레이터(14)에서 1차 감소된다.
또한 로드몸체(10)의 일측 단부에는 제1결합돌기(11)가 구비되어 제1완충부(21)와 결합된다. 일 시시예에 따른 제1결합돌기(11)는 로드바(12)의 양측에 위치하며, 로드몸체(10)의 단부에서 제1완충부(21)를 향하여 돌출된다. 제1결합돌기(11)는 제1완충부(21)에 구비된 홈부로 삽입되므로 제1완충부(21)가 방향성을 가지며 브라켓몸체(32)와 로드몸체(10) 사이에 위치하여 동작 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.
제1완충부(21)는 로드몸체(10)에서 연장된 로드바(12)에 중심부가 관통되며, 외부로부터 전달되는 진동을 저감시키는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따른 제1완충부(21)는 제1완충몸체(22)와 제1걸림홈부(24)와 제1홈부(28)를 포함한다.
제1완충몸체(22)는 로드몸체(10)와 마운팅브라켓(30)에 양단이 접하며, 탄성 재질로 성형된다. 일 실시예에 따른 제1완충몸체(22)는 고무 또는 합성수지로 성형되며, 내측에는 빈 공간을 형성한다. 제1완충몸체(22)의 일측은 로드몸체(10)를 향한 방향으로 설치되며, 제1완충몸체(22)의 개구된 타측은 마운팅브라켓(30)을 향하여 설치된다.
제1결합판(23)은 로드몸체(10)와 마주하는 제1완충몸체(22)의 단부를 차폐하는 판 형상이며, 로드바(12)는 제1결합판(23)의 중앙부를 관통하여 설치된다. 로드몸체(10)의 단부에 연결된 제1결합돌기(11)와 마주하는 제1결합판(23)에는 홈부가 형성된다. 따라서 제1결합돌기(11)가 제1결합판(23)에 구비된 홈부에 삽입되므로 제1완충부(21)와 로드몸체(10)가 방향성을 가지며 결합될 수 있다.
제1걸림홈부(24)는 제1완충몸체(22)의 외측 둘레를 따라 원주 방향으로 홈을 형성한다. 제1걸림홈부(24)의 외측에는 변위제어부(51)의 제1제어부재(52)가 장착된다. 일 실시예에 따른 제1걸림홈부(24)는 제1완충몸체(22)의 외측에 복수의 홈을 형성하므로, 제1완충부(21)의 완충 조건에 따라 제1제어부재(52)의 설치 개수를 조절할 수 있다.
제1홈부(28)는 마운팅브라켓(30)과 마주하는 제1완충몸체(22)의 테두리에 홈부를 형성한다. 제1홈부(28)는 제1완충몸체(22)의 탄성변형 시 여유 공간을 형성하도록 라운딩 처리되거나 경사면이 형성되어 'V'자 또는 'U'자 형상의 홈을 제1완충몸체(22)의 측면에 형성한다.
제1완충부(21)와 제2완충부(41)는 같은 경도를 갖는 재질로 성형될 수 있으며, 필요에 따라 서로 다른 경도를 갖는 재질로 성형될 수도 있다. 이러한 경우, 서로 다른 강성을 갖는 합성고무와 합성고무의 조합 또는 합성고무와 폴리우레탄과 같은 합성수지재의 조합 등으로 실시될 수 있다. 이러한 제1완충부(21)와 제2완충부(41)의 조합은, 제1완충부(21)가 엔진의 진동을 충분히 절연시킴과 동시에, 더 높은 강성을 갖는 제2완충부(41)는 엔드플레이트(70)에 밀착되면서 가압을 받으므로 차량용 액티브 롤로드(100)의 내마모성을 증대시킬 수 있다.
마운팅브라켓(30)은 제1완충부(21)를 통과하는 로드바(12)에 결합되며, 서브프레임에 연결되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 마운팅브라켓(30)은 제1완충부(21)와 제2완충부(41)의 사이에 위치하며, 외부로 연장된 돌출부를 통하여 차체의 서브프레임에 연결된다. 일 실시예에 따른 마운팅브라켓(30)은 브라켓몸체(32)와 내부격벽(34)을 포함한다. 브라켓몸체(32)는 제1완충부(21)와 제2완충부(41)가 내측으로 삽입되어 장착이 이루어지는 공간을 내측에 형성한다. 브라켓몸체(32)의 내측에는 종방향으로 내부격벽(34)이 설치된다. 내부격벽(34)은 제1완충부(21)와 제2완충부(41)의 사이에 위치하며, 로드바(12)가 관통되기 위한 홀이 내측에 구비된다.
제2완충부(41)는 마운팅브라켓(30)을 사이에 두고 제1완충부(21)와 마주하는 위치에 설치되며, 외부로부터 전달되는 진동을 저감시키는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따른 제2완충부(41)는 제2완충몸체(42)와 제2결합판(43)과 제2장착홈부(46)와 제2홈부(48)를 포함한다.
이러한 제1완충부(21)와 제2완충부(41)는 방진고무를 사용하며, 차량용 액티브 롤로드(100)에 연결된 파워트레인의 전후 방향 거동시, 제1완충부(21)와 제2완충부(41)가 전후 방향으로 각각 압축 하중을 받기 때문에 차량용 액티브 롤로드(100)의 내구성이 향상된다.
제2완충몸체(42)는 마운팅브라켓(30)을 사이에 두고 제1완충부(21)와 마주하는 위치에 설치되며, 탄성 재질로 성형된다. 일 실시예에 따른 제2완충몸체(42)는 고무 또는 합성수지로 성형되며, 내측에는 빈 공간을 형성한다. 제2완충몸체(42)의 개구된 일측은 마운팅브라켓(30)을 향한 방향으로 설치되며, 제2완충몸체(42)의 타측은 엔드플레이트(70)를 향하여 설치된다.
제2결합판(43)은 엔드플레이트(70)와 마주하는 제2완충몸체(42)의 단부를 차폐하는 판 형상이며, 고정볼트(75) 또는 로드바(12)는 제2결합판(43)의 중앙부를 관통하여 설치된다. 엔드플레이트(70)의 단부에 연결된 제2결합돌기(72)와 마주하는 제2결합판(43)에는 홈부가 형성된다. 따라서 제2결합돌기(72)가 제2결합판(43)에 구비된 홈부에 삽입되므로 엔드플레이트(70)와 제2완충부(41)는 방향성을 가지며 결합될 수 있다.
제2장착홈부(46)는 제2제어돌기(64)와 마주하는 제2완충몸체(42)의 단부에 홈을 형성하며 제2제어부재(54)와 결합되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따른 제2장착홈부(46)는 마운팅브라켓(30)과 마주하는 제2완충몸체(42)의 좌우 양측에 서로 마주하는 형상으로 설치되며, 마운팅브라켓(30)의 측면으로 돌출된 변위제어돌기부(61)의 제2제어돌기(64)가 제2걸림홈부(44)의 내측으로 삽입된다.
제2홈부(48)는 마운팅브라켓(30)과 마주하는 제2완충몸체(42)의 테두리에 홈부를 형성한다. 제2홈부(48)는 제2완충몸체(42)의 탄성변형 시 여유 공간을 형성하도록 라운딩 처리되거나 경사면이 형성되어 'V'자 또는 'U'자 형상의 홈을 제2완충몸체(42)의 측면에 형성한다.
일 실시예에 따른 변위제어부(51)는, 제1완충부(21)의 외측 둘레를 따라 고리 형상으로 설치되며 대변위를 제어하는 제1제어부재(52)를 포함한다.
제1제어부재(52)는 강화플라스틱을 포함하며, 제1완충부(21)의 외측에 구비된 홈부에 걸리는 형상으로 설치된다. 제1제어부재(52)는 링 또는 타원의 고리 형상으로 형성되며, 제1완충부(21)의 외측에 형성된 제1걸림홈부(24)에 걸린 상태로 설치된다. 제1제어부재(52)는 대변위 제어를 위해 단일로 사용하거나 2개 이상 복수로 사용될 수 있다.
플라스틱은 가볍고 여러 가지 모양을 쉽게 만들 수 있는 장점이 있으나, 열과 충격에 약하다는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 유리 섬유나 탄소 섬유 등의 보강재를 포함한 플라스틱을 강화플라스틱이라 한다. 강화플라스틱은 유리 섬유나 탄소 섬유를 보강재로 사용하여 일반 플라스틱보다 강도가 크고 매우 가벼우며 탄성이나 마모성은 작다.
대표적인 강화플라스틱인 섬유 강화플라스틱은 보론 섬유, 탄소 섬유 또는 유리 섬유를 함께 사용하여 만든 것으로, 가볍고 열에 강하며 마모성과 부식성이 작기 때문에 테니스 라켓을 비롯한 각종 레저 및 스포츠 용품 뿐만 아니라 항공우주기구, 자동차, 헬멧, 음향기기, 소형 선박의 선체, 욕조, 컨테이너 및 강도 높은 구조물 등에 널리 이용되고 있다.
변위제어돌기부(61)는 마운팅브라켓(30)에서 돌출되어 제1완충부(21)와 제2완충부(41) 중 적어도 어느 하나를 향한 방향으로 돌출되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따른 변위제어돌기부(61)는, 마운팅브라켓(30)에서 제1완충부(21)를 향하여 돌출되는 제1제어돌기(62)를 포함한다.
제2제어돌기(64)는 서로 마주하는 2개의 돌기가 한 쌍을 이루며 제2완충부(41)의 단부와 마주하는 위치에 설치된다. 제2제어돌기(64)는 마운팅브라켓(30)의 내부격벽(34)에서 제2완충부(41)의 단부를 향하여 돌출된다. 따라서 제2제어돌기(64)는 제2완충부(41)의 단부에 구비된 제2장착홈부(46)로 삽입되어 제2완충부(41)의 대변위를 제어하므로 차량이 덜컹거리는 현상을 감소시켜 승차감을 향상시킨다.
엔드플레이트(70)는 판 형상으로 이루어지며, 제2완충부(41)의 단부에 접한 상태로 설치된다. 고정볼트(75)는 엔드플레이트(70)와 제2완충부(41)와 마운팅브라켓(30)과 제1완충부(21)를 관통하여 로드바(12)에 체결된다.
또한 엔드플레이트(70)의 타측 단부에는 제2결합돌기(72)가 구비되어 제2완충부(41)와 결합된다. 일 실시예에 따른 제2결합돌기(72)는 고정볼트(75)의 양측에 위치하며, 엔드플레이트(70)의 단부에서 제2완충부(41)를 향하여 돌출된다. 제2결합돌기(72)는 제2완충부(41)에 구비된 제2결합판(43)의 홈부로 삽입되므로 제2완충부(41)가 방향성을 가지며 엔드플레이트(70)와 브라켓몸체(32) 사이에 위치하여 제2완충부(41)의 동작 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 액티브 롤로드(100)의 작동상태를 상세히 설명한다.
차량용 액티브 롤로드(100)의 외부에서 전달된 진동은 제1완충부(21)와 제2완충부(41)에서 저감된다.
그리고 변위제어돌기부(61)의 제2제어돌기(64)가 제2완충부(41)의 제2장착홈부(46)로 삽입되어 제2완충부(41)의 X축 방향(도 1기준 좌우방향) 대변위 제어를 하므로, 제2완충부(41)의 낮은 정특성 유지 및 대변위시 변위 제어를 용이하게 할 수 있다.
한편 변위제어부(51)의 제1제어부재(52)가 제1완충부(21)의 외측에 형성된 제1걸림홈부(24)에 장착되므로, 제1제어돌기(62)와 함께 제1완충부(21)의 변위 제어를 용이하게 할 수 있다.
제1완충부(21)와 제2완충부(41)의 대변위 제어를 변경하는 경우, 제1제어부재(52)의 설치 개수를 가감할 수 있으며, 제2제어돌기(64)의 돌출 높이 등을 변경하여 원하는 제어값을 용이하게 얻을 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 액티브 롤로드를 설명하기로 한다.
설명의 편의를 위해 본 발명의 일 실시예와 구성 및 작용이 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호로 인용하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 4와 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 액티브 롤로드의 구조를 개략적으로 도시한 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 액티브 롤로드의 부분 절개 사시도이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마운팅브라켓의 양측에 제1완충부와 제2완충부가 위치한 상태를 도시한 사시도이며, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로드몸체에서 제1완충부가 분리된 상태를 도시한 사시도이며, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 액티브 롤로드의 외형을 도시한 사시도이다.
도 4 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 액티브 롤로드(1)는, 파워트레인에 연결되는 인슐레이터(14)가 장착된 로드몸체(10)와, 로드몸체(10)에서 연장된 로드바(12)에 관통되며 외부로부터 전달되는 진동을 저감시키는 제1완충부(20)와, 제1완충부(20)를 통과하는 로드바(12)에 결합되며 서브프레임에 연결되는 마운팅브라켓(30)과, 마운팅브라켓(30)을 사이에 두고 제1완충부(20)와 마주하는 위치에 설치되며 외부로부터 전달되는 진동을 저감시키는 제2완충부(40)와, 마운팅브라켓(30)에서 돌출되어 제1완충부(20)와 제2완충부(40) 중 적어도 어느 하나를 향한 방향으로 돌출되는 변위제어돌기부(60) 및 제1완충부(20)와 제1완충부(20) 중 적어도 어느 하나의 외측 둘레를 따라 고리 형상으로 설치되며 대변위를 제어하는 변위제어부(50)를 포함한다.
로드몸체(10)는 파워트레인에 연결되는 인슐레이터(14)가 장착되는 기술사상 안에서 다양한 변형이 가능하다. 다른 실시예에 따른 로드몸체(10)의 일측(도 4기준 좌측)으로 로드바(12)가 연장되며, 로드몸체(10)의 타측(도 4기준 우측)에는 인슐레이터(14)가 설치된다.
로드몸체(10)에 인슐레이터(14)가 장착되며, 인슐레이터(14)의 중심부와 파워트레인이 연결되므로, 파워트레인으로부터 전달되는 진동은 인슐레이터(14)에서 1차 감소된다.
또한 로드몸체(10)의 일측 단부에는 제1결합돌기(11)가 구비되어 제1완충부(20)와 결합된다. 일 시시예에 따른 제1결합돌기(11)는 로드바(12)의 양측에 위치하며, 로드몸체(10)의 단부에서 제1완충부(20)를 향하여 돌출된다. 제1결합돌기(11)는 제1완충부(20)에 구비된 홈부로 삽입되므로 제1완충부(20)가 방향성을 가지며 브라켓몸체(32)와 로드몸체(10) 사이에 위치하여 동작 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.
제1완충부(20)는 로드몸체(10)에서 연장된 로드바(12)에 중심부가 관통되며, 외부로부터 전달되는 진동을 저감시키는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따른 제1완충부(20)는 제1완충몸체(22)와 제1결합판(23)과 제1걸림홈부(24)와 제1장착홈부(26)와 제1홈부(28)를 포함한다.
제1완충몸체(22)는 로드몸체(10)와 마운팅브라켓(30)에 양단이 접하며, 탄성 재질로 성형된다. 다른 실시예에 따른 제1완충몸체(22)는 고무 또는 합성수지로 성형되며, 내측에는 빈 공간을 형성한다. 제1완충몸체(22)의 일측은 로드몸체(10)를 향한 방향으로 설치되며, 제1완충몸체(22)의 개구된 타측은 마운팅브라켓(30)을 향하여 설치된다.
제1결합판(23)은 로드몸체(10)와 마주하는 제1완충몸체(22)의 단부를 차폐하는 판 형상이며, 로드바(12)는 제1결합판(23)의 중앙부를 관통하여 설치된다. 로드몸체(10)의 단부에 연결된 제1결합돌기(11)와 마주하는 제1결합판(23)에는 홈부가 형성된다. 따라서 제1결합돌기(11)가 제1결합판(23)에 구비된 홈부에 삽입되므로 제1완충부(20)와 로드몸체(10)가 방향성을 가지며 결합될 수 있다.
제1걸림홈부(24)는 제1완충몸체(22)의 외측 둘레를 따라 원주 방향으로 홈을 형성한다. 제1걸림홈부(24)의 외측에는 변위제어부(50)의 제1제어부재(52)가 장착된다. 다른 실시예에 따른 제1걸림홈부(24)는 제1완충몸체(22)의 외측에 복수의 홈을 형성하므로, 제1완충부(20)의 완충 조건에 따라 제1제어부재(52)의 설치 개수를 조절할 수 있다.
제1장착홈부(26)는 제1제어돌기(62)와 마주하는 제1완충몸체(22)의 단부에 홈을 형성하며 제1제어돌기(62)와 결합되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따른 제1장착홈부(26)는 마운팅브라켓(30)과 마주하는 제1완충몸체(22)의 좌우 양측에 서로 마주하는 형상으로 설치되며, 마운팅브라켓(30)의 측면으로 돌출된 변위제어돌기부(60)의 제1제어돌기(62)가 제1걸림홈부(24)의 내측으로 삽입된다.
제1홈부(28)는 마운팅브라켓(30)과 마주하는 제1완충몸체(22)의 테두리에 홈부를 형성한다. 제1홈부(28)는 제1완충몸체(22)의 탄성변형 시 여유 공간을 형성하도록 라운딩 처리되거나 경사면이 형성되어 'V'자 또는 'U'자 형상의 홈을 제1완충몸체(22)의 측면에 형성한다.
제1완충부(20)와 제2완충부(40)는 같은 경도를 갖는 재질로 성형될 수 있으며, 필요에 따라 서로 다른 경도를 갖는 재질로 성형될 수도 있다. 이러한 경우, 서로 다른 강성을 갖는 합성고무와 합성고무의 조합 또는 합성고무와 폴리우레탄과 같은 합성수지재의 조합 등으로 실시될 수 있다. 이러한 제1완충부(20)와 제2완충부(40)의 조합은, 제1완충부(20)가 엔진의 진동을 충분히 절연시킴과 동시에, 더 높은 강성을 갖는 제2완충부(40)는 엔드플레이트(70)에 밀착되면서 가압을 받으므로 차량용 액티브 롤로드(1)의 내마모성을 증대시킬 수 있다.
마운팅브라켓(30)은 제1완충부(20)를 통과하는 로드바(12)에 결합되며, 서브프레임에 연결되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 마운팅브라켓(30)은 제1완충부(20)와 제2완충부(40)의 사이에 위치하며, 외부로 연장된 돌출부를 통하여 차체의 서브프레임에 연결된다. 다른 실시예에 따른 마운팅브라켓(30)은 브라켓몸체(32)와 내부격벽(34)을 포함한다. 브라켓몸체(32)는 제1완충부(20)와 제2완충부(40)가 내측으로 삽입되어 장착이 이루어지는 공간을 내측에 형성한다. 브라켓몸체(32)의 내측에는 종방향으로 내부격벽(34)이 설치된다. 내부격벽(34)은 제1완충부(20)와 제2완충부(40)의 사이에 위치하며, 로드바(12)가 관통되기 위한 홀이 내측에 구비된다.
제2완충부(40)는 마운팅브라켓(30)을 사이에 두고 제1완충부(20)와 마주하는 위치에 설치되며, 외부로부터 전달되는 진동을 저감시키는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따른 제2완충부(40)는 제2완충몸체(42)와 제2걸림홈부(44)와 제2장착홈부(46)와 제2홈부(48)를 포함한다.
이러한 제1완충부(20)와 제2완충부(40)는 방진고무를 사용하며, 차량용 액티브 롤로드(1)에 연결된 파워트레인의 전후 방향 거동시, 제1완충부(20)와 제2완충부(40)가 전후 방향으로 각각 압축 하중을 받기 때문에 차량용 액티브 롤로드(1)의 내구성이 향상된다.
제2완충몸체(42)는 마운팅브라켓(30)을 사이에 두고 제1완충부(20)와 마주하는 위치에 설치되며, 탄성 재질로 성형된다. 다른 실시예에 따른 제2완충몸체(42)는 고무 또는 합성수지로 성형되며, 내측에는 빈 공간을 형성한다. 제2완충몸체(42)의 개구된 일측은 마운팅브라켓(30)을 향한 방향으로 설치되며, 제2완충몸체(42)의 타측은 엔드플레이트(70)를 향하여 설치된다.
제2결합판(43)은 엔드플레이트(70)와 마주하는 제2완충몸체(42)의 단부를 차폐하는 판 형상이며, 고정볼트(75) 또는 로드바(12)는 제2결합판(43)의 중앙부를 관통하여 설치된다. 엔드플레이트(70)의 단부에 연결된 제2결합돌기(72)와 마주하는 제2결합판(43)에는 홈부가 형성된다. 따라서 제2결합돌기(72)가 제2결합판(43)에 구비된 홈부로 삽입되므로 엔드플레이트(70)와 제2완충부(40)는 방향성을 가지며 결합될 수 있다.
제2걸림홈부(44)는 제2완충몸체(42)의 외측 둘레를 따라 변위제어부(50)의 제2제어부재(54)가 걸리는 홈부를 원주방향으로 형성한다. 다른 실시예에 따른 제2걸림홈부(44)는 제2완충몸체(42)의 외측에 복수의 홈을 형성하므로, 제2완충부(40)의 완충 조건에 따라 제2제어부재(54)의 설치 개수를 조절할 수 있다.
제2장착홈부(46)는 제2제어돌기(64)와 마주하는 제2완충몸체(42)의 단부에 홈을 형성하며 제2제어부재(54)와 결합되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따른 제2장착홈부(46)는 마운팅브라켓(30)과 마주하는 제2완충몸체(42)의 좌우 양측에 서로 마주하는 형상으로 설치되며, 마운팅브라켓(30)의 측면으로 돌출된 변위제어돌기부(60)의 제2제어돌기(64)가 제2걸림홈부(44)의 내측으로 삽입된다.
제2홈부(48)는 마운팅브라켓(30)과 마주하는 제2완충몸체(42)의 테두리에 홈부를 형성한다. 제2홈부(48)는 제2완충몸체(42)의 탄성변형 시 여유 공간을 형성하도록 라운딩 처리되거나 경사면이 형성되어 'V'자 또는 'U'자 형상의 홈을 제2완충몸체(42)의 측면에 형성한다.
제1완충부(20)와 제2완충부(40)는 내부가 비어있는 반구형 또는 이와 유사한 형태로 이루어진다.
다른 실시예에 따른 차량용 액티브 롤로드(1)는, 차량 시동의 온/오프를 할 때, 아이들(Idle)을 할 때 등 차량에서 발생하는 저주파 대변위 거동을 단시간에 감쇄시키기 위하여 변위제어부(50)와 변위제어돌기부(60)를 사용한다.
변위제어부(50)는 제1완충부(20)와 제2완충부(40) 중 적어도 어느 하나의 외측 둘레를 따라 고리 형상으로 설치되며 대변위를 제어하는 기술사상 안에서 다양한 설치형태를 갖는다. 다른 실시예에 따른 변위제어부(50)는 제1완충부(20)와 제2완충부(40)의 외측에 각각 설치되어 제1완충부(20)와 제2완충부(40)의 대변위를 각각 제어한다.
다른 실시예에 따른 변위제어부(50)는, 제1완충부(20)의 외측 둘레를 따라 링 형상으로 설치되며 제1완충부(20)의 대변위를 제어하는 제1제어부재(52)와, 제2완충부(40)의 외측 둘레를 따라 링 형상으로 설치되며 제2완충부(40)의 대변위를 제어하는 제2제어부재(54)를 포함한다.
제1제어부재(52)는 강화플라스틱을 포함하며, 제1완충부(20)의 외측에 구비된 홈부에 걸리는 형상으로 설치된다. 제1제어부재(52)는 링 또는 타원의 고리 형상으로 형성되며, 제1완충부(20)의 외측에 형성된 제1걸림홈부(24)에 걸린 상태로 설치된다. 제1제어부재(52)는 대변위 제어를 위해 단일로 사용하거나 2개 이상 복수로 사용될 수 있다.
플라스틱은 가볍고 여러 가지 모양을 쉽게 만들 수 있는 장점이 있으나, 열과 충격에 약하다는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 유리 섬유나 탄소 섬유 등의 보강재를 포함한 플라스틱을 강화플라스틱이라 한다. 강화플라스틱은 유리 섬유나 탄소 섬유를 보강재로 사용하여 일반 플라스틱보다 강도가 크고 매우 가벼우며 탄성이나 마모성은 작다.
대표적인 강화플라스틱인 섬유 강화플라스틱은 보론 섬유, 탄소 섬유 또는 유리 섬유를 함께 사용하여 만든 것으로, 가볍고 열에 강하며 마모성과 부식성이 작기 때문에 테니스 라켓을 비롯한 각종 레저 및 스포츠 용품 뿐만 아니라 항공우주기구, 자동차, 헬멧, 음향기기, 소형 선박의 선체, 욕조, 컨테이너 및 강도 높은 구조물 등에 널리 이용되고 있다.
제2제어부재(54)도 강화플라스틱을 포함하며, 제2완충부(40)의 외측에 구비된 홈부에 걸리는 형상으로 설치된다. 제2제어부재(54)는 링 또는 타원의 고리 형상으로 형성되며, 제2완충부(40)의 외측에 형성된 제2걸림홈부(44)에 걸린 상태로 설치된다. 제2제어부재(54)는 대변위 제어를 위해 단일로 사용하거나 2개 이상 복수로 사용될 수 있다.
변위제어돌기부(60)는 마운팅브라켓(30)에서 돌출되어 제1완충부(20)와 제2완충부(40) 중 적어도 어느 하나를 향한 방향으로 돌출되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따른 변위제어돌기부(60)는, 마운팅브라켓(30)에서 제1완충부(20)를 향하여 돌출되는 제1제어돌기(62)와, 마운팅브라켓(30)에서 제2완충부(40)를 향하여 돌출되는 제2제어돌기(64)를 포함한다.
제1제어돌기(62)는 서로 마주하는 2개의 돌기가 한 쌍을 이루며 제1완충부(20)의 단부와 마주하는 위치에 설치된다. 제1제어돌기(62)는 마운팅브라켓(30)의 내부격벽(34)에서 제1완충부(20)의 단부를 향하여 돌출된다. 따라서 제1제어돌기(62)는 제1완충부(20)의 단부에 구비된 제1장착홈부(26)로 삽입되어 제1완충부(20)의 대변위를 제어하므로 차량이 덜컹거리는 현상을 감소시켜 승차감을 향상시킨다.
제2제어돌기(64)도 서로 마주하는 2개의 돌기가 한 쌍을 이루며 제2완충부(40)의 단부와 마주하는 위치에 설치된다. 제2제어돌기(64)는 마운팅브라켓(30)의 내부격벽(34)에서 제2완충부(40)의 단부를 향하여 돌출된다. 따라서 제2제어돌기(64)는 제2완충부(40)의 단부에 구비된 제2장착홈부(46)로 삽입되어 제2완충부(40)의 대변위를 제어하므로 차량이 덜컹거리는 현상을 감소시켜 승차감을 향상시킨다.
엔드플레이트(70)는 판 형상으로 이루어지며, 제2완충부(40)의 단부에 접한 상태로 설치된다. 고정볼트(75)는 엔드플레이트(70)와 제2완충부(40)와 마운팅브라켓(30)과 제1완충부(20)를 관통하여 로드바(12)에 체결된다.
또한 엔드플레이트(70)의 타측 단부에는 제2결합돌기(72)가 구비되어 제2완충부(40)와 결합된다. 일 실시예에 따른 제2결합돌기(72)는 고정볼트(75)의 양측에 위치하며, 엔드플레이트(70)의 단부에서 제2완충부(40)를 향하여 돌출된다. 제2결합돌기(72)는 제2완충부(40)에 구비된 제2결합판(43)의 홈부로 삽입되므로 제2완충부(40)가 방향성을 가지며 엔드플레이트(70)와 브라켓몸체(32) 사이에 위치하므로 제2완충부(40)의 동작 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 액티브 롤로드(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.
차량용 액티브 롤로드(1)의 외부에서 전달된 진동은 제1완충부(20)와 제2완충부(40)에서 저감된다.
그리고 변위제어돌기부(60)의 제1제어돌기(62)가 제1완충부(20)의 제1장착홈부(26)로 삽입되어 제1완충부(20)의 대변위 제어를 하므로, 제1완충부(20)의 낮은 정특성 유지 및 대변위시 변위 제어를 용이하게 할 수 있다. 또한 변위제어돌기부(60)의 제2제어돌기(64)가 제2완충부(40)의 제2장착홈부(46)로 삽입되어 제2완충부(40)의 대변위 제어를 하므로, 제2완충부(40)의 낮은 정특성 유지 및 대변위시 변위 제어를 용이하게 할 수 있다.
한편 변위제어부(50)의 제1제어부재(52)가 제1완충부(20)의 외측에 형성된 제1걸림홈부(24)에 장착되므로, 제1제어돌기(62)와 함께 제1완충부(20)의 변위 제어를 용이하게 할 수 있다.
그리고, 변위제어부(50)의 제2제어부재(54)가 제2완충부(40)의 외측에 형성된 제2걸림홈부(44)에 장착되므로, 제2제어돌기(64)와 함께 제2완충부(40)의 변위 제어를 용이하게 할 수 있다.
제1완충부(20)와 제2완충부(40)의 대변위 제어를 변경하는 경우, 제1제어부재(52)와 제2제어부재(54)의 설치 개수를 가감할 수 있으며, 제1제어돌기(62)와 제2제어돌기(64)의 돌출 높이 등을 변경하여 원하는 제어값을 용이하게 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 링 형상의 제1제어부재(52)가 제1완충부(20,21)의 제1걸림홈부(24)에 걸려서 제1완충부(20,21)의 대변위를 제어하하므로 승차감을 향상시킬 수 있다. 또한 링 형상의 제2제어부재(54)가 제2완충부(40)의 제2걸림홈부(44)에 걸려서 제2완충부(40)의 대변위를 제어하하므로 승차감을 향상시킬 수 있다. 또한 마운팅브라켓(30)에서 돌출된 제1제어돌기(62)가 제1장착홈부(26)로 삽입되어 제1완충부(20)의 대변위를 제어하하므로 승차감을 향상시킬 수 있다. 또한 마운팅브라켓(30)에서 돌출된 제2제어돌기(64)가 제2장착홈부(46)로 삽입되어 제2완충부(40,41)의 대변위를 제어하하므로 승차감을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1, 100: 차량용 액티브 롤로드
10: 로드몸체 11: 제1결합돌기 12: 로드바 14: 인슐레이터
20, 21: 제1완충부 22: 제1완충몸체 23: 제1결합판 24: 제1걸림홈부 26: 제1장착홈부 28: 제1홈부
30: 마운팅브라켓 32: 브라켓몸체 34: 내부격벽
40,41: 제2완충부 42: 제2완충몸체 43: 제2결합판 44: 제2걸림홈부 46: 제2장착홈부 48: 제2홈부
50,51: 변위제어부 52: 제1제어부재 54: 제2제어부재
60,61: 변위제어돌기부 62: 제1제어돌기 64: 제2제어돌기
70: 엔드플레이트 72: 제2결합돌기 75: 고정볼트

Claims (11)

  1. 파워트레인에 연결되는 인슐레이터가 장착된 로드몸체;
    상기 로드몸체에서 연장된 로드바에 관통되며, 외부로부터 전달되는 진동을 저감시키는 제1완충부;
    상기 제1완충부를 통과하는 상기 로드바에 결합되며, 서브프레임에 연결되는 마운팅브라켓;
    상기 마운팅브라켓을 사이에 두고 상기 제1완충부와 마주하는 위치에 설치되며, 외부로부터 전달되는 진동을 저감시키는 제2완충부;
    상기 마운팅브라켓에서 돌출되어 상기 제1완충부와 상기 제2완충부 중 적어도 어느 하나를 향한 방향으로 돌출되는 변위제어돌기부; 및
    상기 제1완충부와 상기 제2완충부 중 적어도 어느 하나의 외측 둘레를 따라 고리 형상으로 설치되며 대변위를 제어하는 변위제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 액티브 롤로드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 변위제어돌기부는, 상기 마운팅브라켓에서 상기 제2완충부를 향하여 돌출되는 제2제어돌기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 액티브 롤로드.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2제어돌기는 2개가 한 쌍을 이루며 상기 제2완충부의 단부와 마주하는 상기 마운팅브라켓의 양측에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 액티브 롤로드.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 변위제어돌기부는, 상기 마운팅브라켓에서 상기 제1완충부를 향하여 돌출되는 제1제어돌기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 액티브 롤로드.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1제어돌기는 2개가 한 쌍을 이루며 상기 제1완충부의 단부와 마주하는 상기 마운팅브라켓의 양측에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 액티브 롤로드.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1완충부는, 상기 로드몸체와 상기 마운팅브라켓에 양단이 접하는 탄성 재질의 제1완충몸체; 및
    상기 제1제어돌기와 마주하는 상기 제1완충몸체의 단부에 홈을 형성하여 상기 제1제어돌기와 결합되는 제1장착홈부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 액티브 롤로드.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2완충부는, 상기 마운팅브라켓을 사이에 두고 상기 제1완충부와 마주하는 탄성 재질의 제2완충몸체; 및
    상기 제2제어돌기와 마주하는 상기 제2완충몸체의 단부에 홈을 형성하여 상기 제2제어돌기와 결합되는 제2장착홈부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 액티브 롤로드.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 변위제어부는, 상기 제1완충부의 외측 둘레를 따라 링 형상으로 설치되며, 상기 제1완충부의 대변위를 제어하는 제1제어부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 액티브 롤로드.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1제어부재는 강화플라스틱을 포함하며, 상기 제1완충부의 외측에 구비된 홈부에 걸리는 형상으로 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 액티브 롤로드.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 변위제어부는, 상기 제2완충부의 외측 둘레를 따라 링 형상으로 설치되며, 상기 제2완충부의 대변위를 제어하는 제2제어부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 액티브 롤로드.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제2제어부재는 강화플라스틱을 포함하며, 상기 제2완충부의 외측에 구비된 홈부에 걸리는 형상으로 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 액티브 롤로드.
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