KR20090039995A

KR20090039995A - 차량용 롤 마운팅 장치

Info

Publication number: KR20090039995A
Application number: KR1020070105534A
Authority: KR
Inventors: 심중보
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-10-19
Filing date: 2007-10-19
Publication date: 2009-04-23

Abstract

본 발명은 롤 방향 변위 제어 및 NVH 성능의 저하 없이 차량 충돌시 변속기의 충돌 하중을 간단한 구조로서 감쇠시킬 수 있도록, 롤 로드 브라켓의 양단에 프론트 인슐레이터와 리어 인슐레이터를 각각 연결하여 구성되며, 상기 프론트 인슐레이터는 서포트 브라켓을 통하여 변속기 측에 체결되고, 상기 리어 인슐레이터는 차체 측에 각각 볼트를 통하여 체결되고, 상기 롤 로드 브라켓은 차량 충돌시 상기 프론트 인슐레이터에서 상기 리어 인슐레이터 쪽으로 작용하는 충돌 하중의 입력 방향을 기준할 때, 이의 표면에 상기 충돌 하중의 입력 방향을 따라 다수의 포밍 형상부가 연속적으로 형성되는 차량용 롤 마운팅 장치를 제공한다.

엔진, 마운터, 롤, 마운팅장치

Description

차량용 롤 마운팅 장치 {ROLL MOUNTING DEVICE FOR VEHICLE}

본 발명은 엔진 마운팅 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 롤 방향 변위 제어 및 NVH 성능의 저하 없이 차량 충돌시 변속기의 충돌 하중을 간단한 구조로서 감쇠시킬 수 있도록 하는 차량용 롤 마운팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로 엔진 및 변속기를 차체에 장착하는 방식은, 크게 관성지지와 중심지지 방식으로 나눌 수 있다.

상기 관성지지 방식은 엔진의 관성 주축을 이용한 마운팅 방식으로, 마운팅 갯수에 따라 4점 마운팅과 3점 마운팅으로 구분된다.

상기 4점 마운팅은 차체의 사이드 멤버의 상단 또는 옆면에 엔진 마운터와 변속기 마운터가 위치되며, 서브 프레임에 프론트 및 리어 롤 스톱퍼가 장착되는 방식이다.

이에 비해, 3점 마운팅 방식은, 도 1에서 도시한 바와 같이, 엔진(14)의 일측에 구성되는 엔진 마운터(13)와 변속기(15)의 일측에 구성되는 변속기 마운터(16)는 4점 마운팅 방식과 동일하게 차체의 사이드 멤버(19)의 상단 또는 옆면에 장착되고, 프론트 및 리어 롤 스톱퍼 대신에 롤 마운팅 장치(10)를 서브 프레임 혹 은 크로스 멤버(11)에 마운팅하는 방식을 채택한다.

현재, 3점 마운팅 방식에서 사용하고 있는 롤 마운팅 장치(10)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 롤 로드 브라켓(1)의 양단에 프론트 인슐레이터(2)와 리어 인슐레이터(6)를 각각 연결하여 구성되며, 상기 프론트 인슐레이터(2)는 변속기(15) 측에 고정된 서포트 브라켓(17)에 체결되고, 리어 인슐레이터(6)는 서브 프레임 혹은 크로스 멤버(11)에 고정된 마운팅 브라켓(18)에 각각 관통 볼트(B)를 통하여 체결된다.

여기서, 상기 프론트 인슐레이터(2) 및 리어 인슐레이터(6)는 아웃터 파이프(3, 7)와 인너 파이프(4, 8), 및 이들 사이에 충진되는 러버(5, 9)로서 각각 구성될 수 있다.

이와 같은 종래 기술에 따른 롤 마운팅 장치(10)에 있어, 특히 롤 로드 브라켓(1)은 소형차의 경우 충분한 강성 요구와 원가 측면을 고려하여 주로 스틸 재질의 프레스 제품이 적용된다.

그런데, 종래 기술에 따른 롤 마운팅 장치(10)는 차량의 충돌시 그 충돌 하중이 프론트 인슐레이터(2)에서 리어 인슐레이터(6) 쪽의 전후 방향으로 작용하는 경우, 롤 로드 브라켓(1)이 상기 충돌 하중을 감쇠 없이 차체에 그대로 전달하기 때문에 충돌 하중의 흡수 능력이 저하된다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 이러한 문제점은 차량 충돌시 엔진 및 변속기의 위치가 변경되고, 엔진 및 변속기의 밀림으로 인해 차체의 과다한 변형을 야기시키며, 차량의 충돌 성능을 저하시키는 요인으로서 작용하게 된다.

이를 보완하기 위해 종래에는 롤 로드 브라켓(1)의 강성을 낮추어 충돌 하중의 감쇠를 증대시킬 수도 있으나, 이는 차량의 정상 주행시 NVH 성능을 저하시키는 결과를 초래하게 된다.

본 발명은 상기에서와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 롤 방향 변위 제어 및 NVH 성능의 저하 없이 차량 충돌시 변속기의 충돌 하중을 간단한 구조로서 감쇠시킬 수 있도록 하는 차량용 롤 마운팅 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 롤 마운팅 장치는, 롤 로드 브라켓의 양단에 프론트 인슐레이터와 리어 인슐레이터를 각각 연결하여 구성되며, 상기 프론트 인슐레이터는 서포트 브라켓을 통하여 변속기 측에 체결되고, 상기 리어 인슐레이터는 차체 측에 각각 볼트를 통하여 체결되고, 상기 롤 로드 브라켓은 차량 충돌시 상기 프론트 인슐레이터에서 상기 리어 인슐레이터 쪽으로 작용하는 충돌 하중의 입력 방향을 기준할 때, 이의 표면에 상기 충돌 하중의 입력 방향을 따라 다수의 포밍 형상부가 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 차량용 롤 마운팅 장치에 있어서, 상기 포밍 형상부는 상기 롤 로드 브라켓의 측면 모서리 부분에 포밍 홈으로서 형성될 수 있다.

상기 차량용 롤 마운팅 장치에 있어서, 상기 롤 로드 브라켓은 스틸 소재로서 프레스 성형될 수 있다.

상기 차량용 롤 마운팅 장치에 있어서, 상기 리어 인슐레이터는 상기 롤 로 드의 일단에 일측이 일체로 고정되는 아웃터 레이스와, 상기 아웃터 레이스의 내측에 설치되는 인너 레이스와, 상기 아웃터 레이스와 상기 인너 레이스 사이에 충진 형성되는 러버부재를 포함할 수 있다.

이 경우 상기 아웃터 레이스는 상기 인너 레이스의 외주면에 대응하게 배치되는 제1 파이프와, 상기 제1 파이프의 외주면을 감싸도록 배치되는 제2 파이프와, 상기 제1 파이프와 상기 제2 파이프 사이에 설치되는 복수의 볼들과, 상기 제1 파이프와 상기 제2 파이프의 양단부 사이에 각각 개재되는 코일 스프링으로서 구성될 수 있다.

상기 차량용 롤 마운팅 장치에 있어서, 상기 제1 파이프의 외주면에는 상기 볼의 형상에 대응하여 외주 방향으로 제1 홈이 형성되며, 상기 제2 파이프의 내주면에는 상기 제1 홈에 대응하여 내주 방향으로 상기 제1 홈 보다 상대적으로 넓은 제2 홈이 형성될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 롤 마운팅 장치에 의하면, 롤 로드 브라켓에 다수의 포밍 형상부를 형성함에 따라, 롤 로드 브라켓이 포밍 형상부에 의해 길이 방향으로 수축 변형됨으로써 차량의 충돌 하중을 효과적으로 감쇠시킬 수 있다.

이로써 본 실시예에서는 롤 로드 브라켓을 통한 충돌 하중의 감쇠 작용으로 충돌 하중의 흡수 능력이 더욱 향상됨에 따라 차량의 충돌시 엔진 및 변속기의 위치를 유지시켜 차체의 변형을 막고, 충돌에 의한 엔진 및 변속기의 밀링량을 최소 화하여 차량의 충돌 성능 및 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

또한 본 실시예에서는 리어 인슐레이터의 아웃터 레이스가 이중 파이프 구조로서 이루어지며 이들 파이프 사이에 복수의 볼들이 배치되고, 이들 파이프의 양단부 사이에 코일 스프링이 각각 개재된 구성을 가지므로, 차량의 충돌시 충돌 하중을 효과적으로 감쇠시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통하여 자세히 설명하면, 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 롤 마운팅 장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 나타내 보인 단면 구성도이고, 도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ선을 나타내 보인 단면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에 의한 차량용 롤 마운팅 장치(100)는 기본적으로 롤 로드 브라켓(20)의 양단에 프론트 인슐레이터(30)와 리어 인슐레이터(50)를 각각 연결하여 구성된다.

여기서, 상기 프론트 인슐레이터(30)는 도 1에서와 같이 변속기(15) 측에 서포트 브라켓(17)을 통하여 체결되고, 상기 리어 인슐레이터(50)는 도 1에서와 같이 차체 측의 크로스 멤버(11) 일측에 볼트를 통하여 체결된다.

그리고 상기 프론트 인슐레이터(30) 및 리어 인슐레이터(50)는 다시 아웃터 레이스(31, 51)와, 아웃터 레이스(31, 51)의 내측에 배치되는 인너 레이스(33, 53)와, 아웃터 레이스(31, 51)와 인너 레이스(33, 53) 사이에 충진되는 러버부재(35, 55)로 각각 나눌 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 실시예에 의한 차량용 롤 마운팅 장치(100)에 있어, 상기 롤 로드 브라켓(20)은 프론트 인슐레이터(30)와 리어 인슐레이터(50) 사이에서 일측 단부가 프론트 인슐레이터(30)의 아웃터 레이스(31)에 일체로 고정되고, 다른 일측 단부가 리어 인슐레이터(50)의 아웃터 레이스(51)에 일체로 고정된다.

본 실시예에서, 상기 롤 로드 브라켓(20)은 스틸 소재로서 사각 형태로 프레스 성형된 몸체(21)를 구비하며, 그 몸체(21)의 표면에는 길이 방향을 따라 다수의 포밍 형상부(23)를 형성하고 있다.

이 경우, 상기 포밍 형상부(23)는 차량의 충돌시 프론트 인슐레이터(30)에서 리어 인슐레이터(50) 쪽으로 작용하는 충돌 하중의 입력 방향을 기준할 때, 상기 몸체(21)의 표면에 그 충돌 하중의 입력 방향을 따라 일정 간격 이격되게 연속적으로 형성된다.

바람직하게, 상기 포밍 형상부(23)는 상기 몸체(21)의 측면 모서리 부분에 포밍 홈(25)으로서 형성된다. 즉, 상기 포밍 홈(25)은 몸체(21)의 길이 방향을 따라 네 군데의 모서리 부분에 브이(V)자 형태로서 오목하게 형성되는 것이 바람직하다.

따라서 상기와 같이 구성되는 본 실시예에 의한 차량용 롤 마운팅 장치(100)에 의하면, 차량의 통상적인 주행시 상기 롤 로드 브라켓(20)가 종래 기술의 롤 로드 브라켓(1: 도 2 참조)과 동등한 강성을 그대로 유지하면서 롤 방향 변위 제어 및 NVH 성능 저하 없이 변속기(15)를 지지함과 동시에 엔진 및 변속기(15)의 진동이 차체로 전해지는 것을 저감시키게 된다.

그러나, 차량의 충돌시 그 충돌 하중이 프론트 인슐레이터(30)에서 리어 인슐레이터(50) 쪽의 전후 방향으로 작용하는 경우, 본 실시예에서는 롤 로드 브라켓(20)에 다수의 포밍 형상부(23)를 형성함에 따라, 도 6에서와 같이 롤 로드 브라켓(20)이 포밍 형상부(23)에 의해 길이 방향을 따라 주름 형태(도면에서의 "A" 부분)로 수축 변형됨으로써 차량의 충돌 하중을 감쇠시키게 된다.

이로써 본 실시예에서는 상기 롤 로드 브라켓(20)을 통한 충돌 하중의 감쇠 작용으로 충돌 하중의 흡수 능력이 더욱 향상되어, 차량의 충돌시 엔진 및 변속기의 위치를 유지시켜 차체의 변형을 막고, 충돌에 의한 엔진 및 변속기의 밀링량을 최소화하여 차량의 충돌 성능 및 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 롤 마운팅 장치(100)에 있어, 상기 리어 인슐레이터(50)의 아웃터 레이스(51)는 동심원을 지닌 제1 파이프(61)와 제2 파이프(62)의 이중 파이프 구조로서 이루어지며, 제1 파이프(61)와 제2 파이프(62) 사이에는 복수의 볼들(66)이 배치되고, 제1 파이프(61)와 제2 파이프(62)의 양단부 사이에는 코일 스프링(68)이 각각 개재되어 구성된다.

상기 제1 파이프(61)는 인너 레이스(53)의 외주면에 대응하게 배치된다. 이 경우 상기 제1 파이프(61)와 인너 레이스(53) 사이에는 언급한 바 있는 러버부재(55)가 가류 접착된다.

본 실시예에서, 상기 제1 파이프(61)의 외주면에는 볼(66)의 형상에 상응하 는 반원 형태의 제1 홈(63)이 외주(원주) 방향을 따라 형성되어 있다.

이에 따라, 상기 복수의 볼들(66)은 제1 파이프(61)와 제2 파이프(62)의 사이에서 제1 파이프(61)의 제1 홈(63)에 끼워져 배치되는 바, 바람직하게는 제1 파이프(61)의 외경을 기준할 때 90도 간격으로서 각각 배치된다.

상기 제2 파이프(62)는 제1 파이프(61)의 외주면을 감싸도록 배치되며, 이의 양단부에는 가장자리 부분이 동심원 내측으로 절곡된 절곡부(64)를 형성하고 있다.

본 실시예에서, 상기 제2 파이프(62)의 내주면에는 제1 파이프(61)의 제1 홈(63)에 대응하여 내주 방향을 따라 제1 홈(63) 보다 상대적으로 넓은 제2 홈(65)이 형성되어 있다.

즉, 상기 제2 홈(65)은 제1 홈(63)에 끼워진 볼들(66)에 접촉되면서 그 볼들(66)을 회전시킴으로써 제1 파이프(61)의 길이 방향에 따른 변위가 용이하게 이루어지도록 소정 폭 및 깊이를 가지면서 제2 파이프(62)의 내주 방향을 따라 형성된다.

상기에서, 코일 스프링(68)은 제1 파이프(61)의 양단부와 제2 파이프(62)의 절곡부(64) 사이에 각각 탄성 지지되게 배치된다.

이러한 각각의 코일 스프링(68)은 제1 파이프(61)의 길이 방향 변위에 따른 탄발력을 제1 파이프(61)에 발휘하는 기능을 하게 된다.

여기서, 상기 코일 스프링(68)의 코일 두께와 권수 등은 본 마운팅 장치(100)의 변위 제어 특성에 따라 임의적으로 다양하게 변형될 수 있으므로, 본 실시예에서는 상기 코일 스프링(68)의 코일 두께와 권수 등을 특정한 값으로 한정하 지 않는다.

따라서 본 실시예에 의한 롤 마운팅 장치(100)는 리어 인슐레이터(50)가 외력을 받지 않는 경우, 러버부재(55)에 의하여 수직 방향(도면에서의 Z축 방향) 및 전후 방향(도면에서의 X축 방향)의 스프링 특성을 결정하게 된다.

또한 본 실시예에서 리어 인슐레이터(50)는 차량의 충돌시 아웃터 레이스(51)의 제1 파이프(61)와 제2 파이프(62) 사이의 볼들(66)에 의하여 축방향(도면에서의 Y축 방향)으로 변위가 쉽게 일어나며, 그 축방향의 스프링 특성은 제1 파이프(61)와 제2 파이프(62)의 양단부 사이에 각각 개재된 코일 스프링(68)의 특성에 의하여 일차적으로 결정되며, 러버부재(55)의 축방향 스프링 특성 보다 크게 낮은 특성값도 구현할 수 있는 작용을 하게 된다.

이로써 본 실시예에서는 리어 인슐레이터(50)의 아웃터 레이스(51)가 제1 파이프(61) 및 제2 파이프(62)의 이중 파이프 구조로서 이루어지며, 제1 및 제2 파이프(61, 62) 사이에 복수의 볼들(66)이 배치되고, 이들 파이프(61, 62)의 양단부 사이에 코일 스프링(68)이 각각 개재된 구성을 가지므로, 차량의 충돌시 상기와 같은 작용에 의해 충돌 하중을 효과적으로 감쇠시킬 수 있게 된다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.

도 1은 일반적인 차량용 엔진 마운팅 시스템을 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 롤 마운팅 장치를 나타내 보인 사시도이다.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 롤 마운팅 장치를 도시한 사시도이다.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 나타내 보인 단면 구성도이다.

도 5는 도 3의 Ⅴ-Ⅴ선을 나타내 보인 단면 구성도이다.

도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 롤 마운팅 장치의 작용을 설명하기 위한 사시도이다.

Claims

롤 로드 브라켓의 양단에 프론트 인슐레이터와 리어 인슐레이터를 각각 연결하여 구성되며, 상기 프론트 인슐레이터는 서포트 브라켓을 통하여 변속기 측에 체결되고, 상기 리어 인슐레이터는 차체 측에 각각 볼트를 통하여 체결되는 차량용 롤 마운팅 장치에 있어서,

상기 롤 로드 브라켓은, 차량 충돌시 상기 프론트 인슐레이터에서 상기 리어 인슐레이터 쪽으로 작용하는 충돌 하중의 입력 방향을 기준할 때, 이의 표면에 상기 충돌 하중의 입력 방향을 따라 다수의 포밍 형상부가 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 롤 마운팅 장치.
제1 항에 있어서,

상기 포밍 형상부는 상기 롤 로드 브라켓의 측면 모서리 부분에 포밍 홈으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 롤 마운팅 장치.
제1 항에 있어서,

상기 롤 로드 브라켓은 스틸 소재로서 프레스 성형된 것을 특징으로 하는 차량용 롤 마운팅 장치.
제1 항에 있어서,

상기 리어 인슐레이터는 상기 롤 로드의 일단에 일측이 일체로 고정되는 아웃터 레이스와, 상기 아웃터 레이스의 내측에 설치되는 인너 레이스와, 상기 아웃터 레이스와 상기 인너 레이스 사이에 충진 형성되는 러버부재를 포함하며,

상기 아웃터 레이스는 상기 인너 레이스의 외주면에 대응하게 배치되는 제1 파이프와, 상기 제1 파이프의 외주면을 감싸도록 배치되는 제2 파이프와, 상기 제1 파이프와 상기 제2 파이프 사이에 설치되는 복수의 볼들과, 상기 제1 파이프와 상기 제2 파이프의 양단부 사이에 각각 개재되는 코일 스프링으로서 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 롤 마운팅 장치.
제4 항에 있어서,

상기 제1 파이프의 외주면에는 상기 볼의 형상에 대응하여 외주 방향으로 제1 홈이 형성되며,

상기 제2 파이프의 내주면에는 상기 제1 홈에 대응하여 내주 방향으로 상기 제1 홈 보다 상대적으로 넓은 제2 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 롤 마운팅 장치.