KR101585414B1 - Connecting structure of torque-rod for automobile - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 파워트레인을 프레임에 연결하는 차량용 토크로드의 연결구조에 있어서, 상기 프레임에는 프레임에 결속되는 결합판 및 상기 결합판에서 돌출되며 고정홀이 형성된 돌출판으로 이뤄진 브라켓이 장착되고, 상기 토크로드는 하나에서 두 갈래로 분기된 형상으로서 일단에서 파워트레인과 연결되는 제1인슐레이터가 결합되고 타단에서 서로 평행하게 배치된 두 개의 제2인슐레이터들이 결합되되, 상기 제2인슐레이터들 사이에는 간극(間隙)이 형성되도록 배치되며 상기 간극로 돌출판이 진입하면 고정볼트를 관통시켜 체결되도록 각각에 관통홀이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성은 본 발명은 롤모드 및 전후모드 주파수들을 분리하여 감쇠시킴으로서 파워트레인에서 발생하는 진동의 증폭을 억제함으로서 더욱 효율적으로 감쇠시키는 효과가 있다.The present invention relates to a connection structure of a torque rod for a vehicle that connects a power train to a frame, wherein the frame is equipped with a bracket composed of a coupling plate engaged with a frame and a projection formed with a fixing hole protruding from the coupling plate, The torque rods are divided into two halves. The first and second insulators are connected to each other at one end and parallel to each other at the other end. The second insulators are coupled to each other through a gap And a through hole is formed in each of the through holes so as to penetrate through the fixing bolt when the protrusion enters the gap.
According to the above-described structure, the roll mode and the front and rear mode frequencies are separated and attenuated, thereby suppressing the amplification of the vibration generated in the power train.

Description

차량용 토크로드의 연결구조{Connecting structure of torque-rod for automobile}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a torque-

본 발명은 차량용 토크로드에 관한 것으로 더욱 상세하게는 대변위 거동을 제어하여 차량의 실내로 전달되는 진동을 효과적으로 억제하기 위한 차량용 토크로드에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a torque rod for a vehicle, and more particularly, to a torque rod for a vehicle for effectively suppressing vibration transmitted to a vehicle interior by controlling a large displacement behavior.

차량의 연진과 변속기로 구성되는 파워트레인은 차체의 서브프레임에 안착된다. 상기 파워트레인은 서브프레임을 매개로 엔진룸 내에 고정되되, 차종에 따라서 도 1a 에 도시된 바와 같은 토크로드에 의해 4 점 마운팅 지지되거나 3 점 마운팅으로 지지된다.The power train, which consists of the transmission of the vehicle and the transmission, is seated in the subframe of the vehicle body. The power train is fixed in the engine room through a subframe, and is supported by a four-point mounting or a three-point mounting by a torque rod as shown in Fig.

상기 토크로드(1)는 양측 끝단에 고무부싱 또는 인슐레이터들(2, 3)이 결합되며, 파워트레인측의 서브프레임에 장착된 브라켓(4)과 차체프레임측에 장착된 브라켓(5)을 연결한다. 상기 토크로드(1)는 인슐레이터를 관통하는 볼트 또는 스터드에 의해 브라켓들(4, 5)과 각각 결합되되, 차체프레임측의 인슐레이터가 더 크게 형성된 형태가 일반적이다.
A rubber bushing or insulators 2 and 3 are coupled to both ends of the torque rod 1 and connected to a bracket 4 mounted on a sub frame on the power train side and a bracket 5 mounted on a body frame side do. The torque rod 1 is generally connected to the brackets 4 and 5 by bolts or studs passing through the insulator, and the insulator on the body frame side is generally larger.

이 중, 3 점 마운팅 지지구조는 소형 차량에 주로 적용되는 구조이다. 그러나, 이러한 3 점 마운트의 경우 과동진동(시동 시 진동, Tlp-In 등) 및 가속투과소음 등의 NVH(noise, vibration, harshness) 발생 측면에서 불리한 문제점이 있었다.Among them, the three-point mounting support structure is a structure mainly applied to a small-sized vehicle. However, such a three-point mount has disadvantages in terms of occurrence of NVH (noise, vibration, harshness), such as excessive vibration (vibration at startup, Tlp-In, etc.) and accelerated transmission noise.

즉, 도 1b 에 도시된 바와 같이, 상기와 같은 종래 구조의 토크로드를 3점 마운트로 장착했을 때, 시동 이후의 진동은 양호한 범위 안에 있었으나, 시동시에는 진동의 상하 진폭이 목표로 하는 수치를 초과하여 이를 개선할 필요가 있었다.That is, as shown in FIG. 1B, when the torque rod of the conventional structure as described above is mounted by a three-point mount, the vibration after starting is in a good range. However, when starting, And it was necessary to improve it.

이와 같은 진동의 증가는, 도 1c 에 도시된 바와 롤모드(roll mode)와 F/AFT 모드(fore-aft mode : 전후모드)가 근접 위치함으로서 토크로드 강성 편차에 의해 모드의 연성(coupled)이 쉽게 발생하여 시동 진동의 양상이 변화가 심해진 것이 원인으로 분석되었다. 그러나, Roll 모드와 F/AFT 모드는 모두 일축 방향의 강성에 의해 결정되므로 강성 튜닝만으로는 상기와 같은 문제점을 해결하기 어려웠다.Such an increase in vibration is due to the proximity of the roll mode and the F / AFT mode (fore / aft mode) as shown in FIG. 1C, so that the coupling of the mode is affected by the torque rod stiffness deviation It is analyzed that it is caused by the fact that the change of the start vibration pattern has become more severe. However, since both the Roll mode and the F / AFT mode are determined by the stiffness in the uniaxial direction, it is difficult to solve the above-described problems by only stiffness tuning.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점이 해결된 토크로드를 제공하는 것에 주목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is a primary object of the present invention to provide a torque rod in which the above problems are solved.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 파워트레인을 (차체) 프레임에 연결하는 차량용 토크로드의 연결구조에 있어서, 상기 프레임에는 프레임에 결속되는 결합판 및 상기 결합판에서 돌출되며 고정홀이 형성된 돌출판으로 이뤄진 브라켓이 장착되고, 상기 토크로드는 하나에서 두 갈래로 분기된 형상으로서 일단에서 파워트레인과 연결되는 제1인슐레이터가 결합되고 타단에서 서로 평행하게 배치된 두 개의 제2인슐레이터들이 결합되되, 상기 제2인슐레이터들 사이에는 간극(間隙)이 형성되도록 배치되며 상기 간극로 돌출판이 진입하면 고정볼트를 관통시켜 체결되도록 각각에 관통홀이 형성된 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a connection structure of a torque rod for a vehicle that connects a power train to a (body) frame, the frame including a coupling plate coupled to the frame, The torque rods are divided into two bifurcations. The first and second insulators are connected at one end to the power train, and the two second insulators at the other end are connected to each other in parallel. And a through hole is formed in each of the second insulators so that a gap is formed between the second insulators and the fixing bolt penetrates through the gap when the protrusion enters the gap.

제2인슐레이터는 원통형 형상이고 상기 관통홀은 중심에 형성되되, 상기 관통홀을 중심으로 양측에는 개구홀들이 대칭을 이루며 형성된다.The second insulator has a cylindrical shape and the through holes are formed at the center, and the opening holes are formed symmetrically on both sides of the through hole.

그리고, 상기 개구홀은 일측은 원둘레를 따라 둥글게 형성되고 타측은 사인파형(sine waveform)을 이루도록 형성된 것을 특징으로 한다.Further, the opening hole is formed to have a round shape along the circumference at one side and a sine waveform at the other side.

아울러, 상기 관통홀들은 일측방향으로 내경(內徑)이 늘어난 형상, 즉 타원형 또는 짧은 변이 호형(弧形)으로 형성된 직사각형 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다. In addition, the through holes are formed in a shape having an inner diameter expanded in one direction, that is, an elliptical shape or a rectangular shape having a short side formed in an arcuate shape.

또한, 상기 두 개의 제2인슐레이터들은 관통홀들의 각 장축(중심축 중 더 길게 형성된 축)이 다른 방향을 향하도록 서로 다른 각도로 회전된 상태에서 결합된 것을 특징으로 한다.
In addition, the two second insulators are coupled while being rotated at different angles such that the long axes of the through holes (longer axes of the central axes) are oriented in different directions.

상기와 같은 구성은 본 발명은 롤모드 및 전후모드 주파수들을 분리하여 감쇠시킴으로서 파워트레인에서 발생하는 진동의 증폭을 억제함으로서 더욱 효율적으로 감쇠시키는 효과가 있다.
According to the above-described structure, the roll mode and the front and rear mode frequencies are separated and attenuated, thereby suppressing the amplification of the vibration generated in the power train.

도 1a 는 종래의 토크로드가 장착된 모습을 도시한 사시도,
도 1b 는 종래의 토크로드 장착시 운전석에서 발생하는 진동주파수의 상태를 도시한 그래프,
도 1c 는 파워트레인 강체모드 시험시 롤모드의 진동주파수 및 전후모드의 진동주파수의 상태를 도시한 그래프,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토크로드의 분해사시도,
도 3 은 양측의 제2인슐레이터들 간극 사이에 돌출판이 끼워졌을 때 측면의 모습을 도시한 측면도,
도 4 는 일측의 제2인슐레이터에서 발생하는 진동의 형태를 가상적으로 표현한 측면도,
도 5 는 타측의 제2인슐레이터에서 발생하는 진동의 형태를 가상적으로 표현한 측면도,
도 6 은 종래의 토크로드와 본 발명의 토크로드를 장착했을 때 발생하는 진동주파수를 도시한 그래프. 1A is a perspective view showing a state where a conventional torque rod is mounted,
1B is a graph showing a state of a vibration frequency generated in a driver's seat when a conventional torque rod is mounted,
1C is a graph showing the state of the vibration frequency in the roll mode and the vibration frequency in the forward and backward modes in the power train rigid mode test,
2 is an exploded perspective view of a torque rod according to a preferred embodiment of the present invention,
3 is a side view showing a side view when the stone plate is sandwiched between the spaces between the second insulators on both sides,
4 is a side view that virtually represents the shape of the vibration generated in the second insulator on one side,
5 is a side view that virtually represents the shape of vibration generated in the second insulator of the other side,
6 is a graph showing a vibration frequency generated when a conventional torque rod and a torque rod of the present invention are mounted.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 2 를 참조하면, 엔진과 변속기의 조립체인 파워트레인은 차체 프레임에 근방에 배치되며 본 발명의 토크로드는 파워트레인과 프레임을 연결한다.Referring to FIG. 2, a power train, which is an assembly of an engine and a transmission, is disposed in the vicinity of a vehicle body frame, and the torque rod of the present invention connects a power train and a frame.

파워트레인측에 결합되는 브라켓(22)은 종래의 것과 동일한 형태로서, 양측이 절곡된 형태이며 볼트 또는 스터드 결합이 가능하도록 홀(hole)이 형성된 구조를 갖는다. 그리고, 차체 프레임에 결합되는 브라켓(40)은 면 접합가능하도록 평평한 면을 갖는 결합판(41)과 상기 결합판(41)에서 수직으로 돌출형성되며 끝단에 볼트가 삽입가능하도록 고정홀이 형성된 돌출판(42)을 포함한다. The bracket 22 coupled to the power train side has the same configuration as that of the conventional one and has a structure in which both sides are bent and holes are formed to enable bolt or stud coupling. The bracket 40 coupled to the vehicle body frame includes an engaging plate 41 having a flat surface so as to be face-contactable, a stator 45 formed vertically and protruding from the engaging plate 41, And a publication 42.

한편, 본 발명의 토크로드(10)는 "Y" 자 형성과 같이 하나에서 두 갈래로 분기된 형상으로서 각 끝단들에는 인슐레이터들(20, 30a, 30b)이 압입되어 장착될 수 있도록 내부가 개구된 장착홀들이 형성된다. 그리고, 두 갈래로 분기된 양끝단은 소정의 거리(돌출판이 삽입 가능할 만큼)만큼 이격되도록 구성된다. In the meantime, the torque rod 10 of the present invention is formed into a shape which is branched from one to two like a "Y" shape, and the insulators 20, 30a, 30b are press- The mounting holes are formed. The two ends of the bifurcated branch are configured to be spaced apart by a predetermined distance (such that the boss can be inserted).

한편, 파워트레인측 브라켓(22)과 결합되는 제1인슐레이터(20)는 종래과 같은 원통형 형상으로서 중앙에 볼트(21)삽입이 가능하도록 원형 홀이 형성된 모습을 갖는다. 반면, 차체 프레임측의 브라켓(40)과 결합되는 제2인슐레이터들(30a, 30b)은 원통형 형상이되, 고정볼트(33)가 관통하는 관통홀들(32a, 32b)은 타원형 (또는 짧은 변이 호형(弧形)으로 형성된 직사각형 형상)으로 형성되며, 상기 관통홀을 중심으로 양측에는 두 개의 개구홀들(31a, 31b)이 각각 대칭형으로 형성된다. 상기 개구홀들(31a, 31b)은 원둘레를 따라 둥굴게 형성되되, 각각의 관통홀들(32a, 32b)에 인접하는 중심 부분은 사인파형 형태 즉, 물결 모양으로 형성된다. On the other hand, the first insulator 20, which is coupled to the power train side bracket 22, has a cylindrical shape as in the prior art and has a shape in which a circular hole is formed so that the bolt 21 can be inserted into the center. On the other hand, the second insulators 30a and 30b coupled to the bracket 40 on the vehicle body frame side have a cylindrical shape and the through holes 32a and 32b through which the fixing bolts 33 pass are elliptical And two opening holes 31a and 31b are formed symmetrically on both sides of the through hole, respectively. The opening holes 31a and 31b are rounded along the circumference. The center portion adjacent to each of the through holes 32a and 32b is formed in a sinusoidal waveform, that is, a wavy shape.

이와 같이 구성된 토크로드는 두 개의 제2인슐레이터들(30a, 30b)이 각각 다른 각도로 회전된 상태로 압입되며, 상기 제2인슐레이터들(30a, 30b) 사이로 브라켓(40)의 돌출판(42)이 삽입되면 고정볼트(33)로 브라켓(40)을 결속한다.The torque rod thus constructed is press-fitted in a state where the two second insulators 30a and 30b are rotated at different angles and the protrusion 42 of the bracket 40 is inserted between the second insulators 30a and 30b. The bracket 40 is coupled to the fixing bolt 33. As shown in Fig.

도 3 을 참조하면, 전술한 바와 같이 돌출판(42)을 고정하는 두 개의 제2인슐레이터들(30a, 30b)은 회전한 정도에 따라서 각각 다른 작용을 하는 강성역할을 한다. 상기 제2인슐레이터들을 A 와 B 로 구분하여 설명하면, (도 2 에서 우측에 도시된) 제2인슐레이터A(30a)는 파워트레인의 롤모드(롤방향: 고정볼트를 축으로 회전하는 방향)에서는 감쇠기능 없이 프리(free)하게 작용하며 전후모드에서는 강성역할을 한다. 반면, (도 2 에서 좌측에 도시된) 제2인슐레이터B(30b)는 파워트레인의 전후방향은 프리하게 작용하는 반면 롤모드에서는 강성역할을 한다.Referring to FIG. 3, the two second insulators 30a and 30b, which fix the stone plate 42 as described above, serve as stiffnesses that act differently depending on the degree of rotation. The second insulator A (30a) (shown on the right side in FIG. 2) is divided into A and B in the roll mode of the power train (roll direction: in the direction of rotation about the fixed bolt) It works free without damping function and acts as rigidity in forward and backward mode. On the other hand, the second insulator B 30b (shown on the left in Fig. 2) acts as a stiffness in the roll mode, while the forward and backward directions of the power train are free.

즉, 도 4 에 도시된 바와 같이 진동하는 제2인슐레이터A(30a)는 전후방향 강성에 따라 파워트레인의 전후모드의 주파수를 변화시킬 수 있으므로 제2인슐레이터A(30a)의 강성을 조절함으로서 전후모드 주파수를 변경할 수 있으며, 도 5 에 도시된 바와 같이 진동하는 제2인슐레이터B(30b)는 마찬가지로 파워트레인의 롤모드주파수를 변화시킬 수 있다.(도 5 도시된 화살표는 파워트레인의 진동에 따라 회전이 발생하는 방향을 대략적으로 표시한 것임)That is, as shown in FIG. 4, the vibrating second insulator A 30a can change the frequency of the forward and backward modes of the power train in accordance with the forward and backward stiffness. Therefore, by adjusting the rigidity of the second insulator A 30a, And the second insulator B 30b, which vibrates as shown in Fig. 5, can likewise change the roll mode frequency of the power train. (The arrows shown in Fig. 5 indicate the rotation of the power train, This is a rough indication of the direction in which this occurs.

따라서, 파워트레인의 전후방향 가진시에는 제2인슐레이터A(30a)의 강성이 적용되는 반면 파워트레인이 롤방향 가진시에는 제2인슐레이터B(30b)의 강성이 적용된다. 이와 같은 본 발명의 토크로드는, 제2인슐레이터들(30a, 30b)의 재질 또는 형상을 변형함으로서 양측 각각의 강성을 적절히 조절할 수 있고, 이에 따라 롤모드와 전후모드를 분리하여 강성을 분리할 수 있으므로 모드 연성에 의한 진동을 더 억제하도록 구성할 수 있다. Therefore, the stiffness of the second insulator A 30a is applied when the power train is engaged in the front-rear direction, while the stiffness of the second insulator B 30b is applied when the power train is in the roll direction. The torque rod of the present invention can appropriately adjust the rigidity of each of the two insulators 30a and 30b by modifying the material or the shape of the second insulators 30a and 30b so that the stiffness can be separated by separating the roll mode and the front / So that the vibration due to the mode ductility can be further suppressed.

즉, 본 발명의 바람직한 실시예에서 제2인슐레이터A(30a)는 (관통홀을 형성하도록 살이 형성된 부분을 기준으로) 지면과 평행하게 배치하고, 제2인슐레이터B(30b)는 시계반대방향으로 45정도 회전시켜 배치하였으나, 이는 토크로드의 설계기준에 따라 변경될 수 있는 사항이다.That is, in the preferred embodiment of the present invention, the second insulator A 30a is disposed parallel to the ground (with respect to the portion formed with the flesh to form the through hole), and the second insulator B 30b is disposed in the counterclockwise direction 45 But this can be changed according to the design standard of the torque rod.

이와 같은 구성된 토크로드는 도 6 에 도시된 바와 같이 롤모드와 전후모드의 중첩에 의해 시동시 전후방향 진동이 과도하게 발생하는 토크로드는 달리 진동의 중첩으로 인한 증폭을 억제함으로서 운전석으로 전달되는 진동을 감쇠시킬 수 있다.As shown in FIG. 6, the torque rod having such a torque load, in which the forward and backward vibrations are excessively generated at the time of starting by superimposing the roll mode and the forward / backward mode, suppresses the amplification due to the superposition of vibration, Can be attenuated.

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.

10 : 토크로드
20 : 제1인슐레이터
30a, 30b : 제2인슐레이터
31a, 31b : 개구홀
32a, 32b : 관통홀
42 : 돌출판10: Torque rod
20: First insulator
30a, 30b: a second insulator
31a and 31b:
32a and 32b: through holes
42: Stone Publishing

Claims (5)

파워트레인을 프레임에 연결하는 차량용 토크로드의 연결구조에 있어서,
상기 프레임에는 프레임에 결속되는 결합판 및 상기 결합판에서 돌출되며 고정홀이 형성된 돌출판으로 이뤄진 브라켓이 장착되고,
상기 토크로드는 하나에서 두 갈래로 분기된 형상으로서 일단에서 파워트레인과 연결되는 제1인슐레이터가 결합되고 타단에서 서로 평행하게 배치된 두 개의 제2인슐레이터들이 결합되되,
상기 제2인슐레이터들 사이에는 간극(間隙)이 형성되도록 배치되며 상기 간극으로 돌출판이 진입하면 고정볼트를 관통시켜 체결되도록 각각에 관통홀이 형성되고,
상기 관통홀들은 일측방향으로 내경(內徑)이 늘어난 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 토크로드의 연결구조.
A connecting structure for a vehicle torque rod connecting a power train to a frame,
Wherein the frame is equipped with a bracket consisting of a coupling plate bound to a frame and a protrusion protruding from the coupling plate and having a fixing hole,
The torque rods are divided into two bifurcations. The first and second insulators are connected at one end to the power train, and at the other end,
A through hole is formed in each of the second insulators so that a gap is formed between the second insulators and the fixing bolt penetrates through the gap when the protrusion enters the gap,
Wherein the through holes are formed in a shape having an inner diameter increased in one direction.
제 1 항에 있어서, 제2인슐레이터는 원통형 형상이고 상기 관통홀은 중심에 형성되되, 상기 관통홀을 중심으로 양측에는 개구홀들이 대칭을 이루며 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 토크로드의 연결구조.
The link structure of claim 1, wherein the second insulator is cylindrical in shape and the through holes are formed at the center, and opening holes are formed symmetrically on both sides of the through hole.
제 2 항에 있어서, 상기 개구홀은 일측은 원둘레를 따라 둥글게 형성되고 타측은 사인파형(sine waveform)을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 토크로드의 연결구조.
3. The connection structure of claim 2, wherein the opening hole is formed in a round shape along a circumference at one side and a sinusoidal waveform at the other side.
삭제delete 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 두 개의 제2인슐레이터들은 관통홀들의 각 장축(長軸)이 다른 방향을 향하도록 서로 다른 각도로 회전된 상태에서 결합된 것을 특징으로 하는 차량용 토크로드의 연결구조.
4. The insulator according to any one of claims 1 to 3, wherein the two second insulators are coupled while being rotated at different angles so that long axes of the through-holes are oriented in different directions Link Structure of Vehicle Torque Rod.
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