KR101882505B1 - 토크로드의 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 서브프레임에 고정되어 파워트레인과 연결되는 토크로드의 구조에 있어서, 파워트레인과 연결되는 부시가 장착되는 제1장착부와 내부 공간이 형성되며 상기 제1장착부와 일정거리를 두고 이격된 제2장착부를 갖는 바디부; 및 탄성을 갖는 재질로 제조된 지지부를 통해 상기 제2장착부에 장착되며 서브프레임에 바디부를 고정시키는 고정부;를 포함하고, 상기 바디부는 제1장착부와 제2장착부가 연결부를 통해 이어진 일체구조를 갖되, 고정부가 바디부의 측방향으로 진입하여 조립될 수 있도록 상기 바디부의 양측면 중 적어도 어느 한 곳은 개방된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 바디부에 제1장착부와 제2장착부가 일체로 형성되되 측면이 개방된 구조이므로 별도의 볼트 너트 등이 요구되지 않아 조립이 용이하게 이뤄질 수 있으며, 부품수가 감소되어 생산원가를 줄일 수 있다.

Description

토크로드의 구조{Structure of torque rod}

본 발명은 후방은 서브프레임에 고정장착되되 전방 끝단이 파워트레인으로 연결되어 상기 파워트레인의 거동을 지지하는 차량용 토크로드의 구조에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 고정부가 지지부와 함께 바디부의 측방향으로 진입하여 조립되며 추가적인 볼트 및/또는 너트의 결합이 요구되지 않아 조립 공정이 단순화되고 (스프링의 추가장착으로) 더 향상된 감쇠값을 갖는 토크로드의 구조에 관한 것이다.

모노코크바디로 제조되는 차량은 차체 자체가 프레임 기능을 하여 서스펜션 및 섀시 부품들이 각각 장착되나, 상기 파워트레인의 진동이 직접적으로 차체에 전달되는 것을 방지하며 차량 충돌시 충격을 분산하기 위하여 차량의 하부에 서브프레임이 장착된다.

상기 서브프레임은 서스펜션 장치 및 스티어링 장치 등이 장착되고, 토크로드를 통해 파워트레인 하부에 연결된다. 즉, 상기 서브프레임에 장착된 토크로드는 엔진마운트 및 트랜스미션마운트와 함께 파워트레인의 변위 제어 및 진동 감쇠를 분담하는 장치이다.

한편, 종래의 토크로드(2)는 도 1 에 도시된 바와 같이, 전방 끝단이 파워트레인으로 연결되며 바(bar) 형태의 모양을 갖는 로드(3)와 상기 로드(3)의 후방측으로 확장된 파이프부(3a)의 끝단에 결합된 엔드플레이트(8)를 포함하고 상기 로드(3)와 엔드플레이트(8) 사이에는 서브프레임(1)에 결합될 수 있도록 케이스(6)가 장착된다. 상기 케이스(6)는 전방러버(5)와 후방러버(7) 각각과 맞닿는 격벽(6a)이 내부에 형성되며, 상기 격벽(6a)에는 파이프부(3a)가 관통하는 홀(6b)이 형성된다.

그리고, 상기 케이스(6)의 전방과 후방 각각에는 고무재질(또는 합성수지재질)의 전방러버(5)와 후방러버(7)가 배치하는 형태로 구성된다. 또한, 상기 로드(3)의 전방 끝단에는 고무재 인슐레이터와 파이프가 결합된 부시(4)가 장착되어 파워트레인과 연결되며, 상기 엔드플레이트(8)가 전방러버(5), 케이스(6) 및 후방러버(7)를 관통한 파이프부(3a)에 끼워지면 볼트(9)가 파이프부(3a) 내부로 삽입고정되어 전방부시(5), 케이스(6), 후방부시(7), 엔드플레이트(8)의 결합이 이뤄진다.

그리고, 상기 전방러버(5)와 후방러버(7)는 차량의 전진 및 후진 시 파워트레인의 거동을 제어하며 탄성변형하여 진동을 절연시킨다. 가령, 차량의 급가속이나 급정거시 관성에 의한 파워트레인의 거동에 의해 로드(3)는 전방 또는 후방쪽으로 이동하게 된다. 이때, 전방러버(5)와 후방러버(7)는 케이스(6)의 격벽(6a)에 지지되어 탄성 압축된다.

하지만 이와 같은 구조를 갖는 종래의 토크로드(2)는 전방러버(5)와 후방러버(7)의 탄성변형에 의해서만 감쇠력을 얻으므로 반복되는 탄성변형에 따라 피로가 누적되어 내구성이 저하되는 문제가 있었다.

또한, 상기 로드(3)는 후방에 파이프부(3a)가 추가 성형되야하므로 상대적으로 저렴한 제조방식인 알루미늄압출 공정을 사용할 수 없어 생산원가가 증대되며, 여러 부품이 조립되어 제조되므로 조립시간이 증가하는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 부품수가 감소되고 조립방향이 변경되어 조립이 보다 용이하게 이뤄질 수 있고 원가절감이 가능하며, 필요에 따라 스프링이 추가장착되어 감쇠성능을 더욱 향상시킬 수 있는 토크로드를 제공하는 것에 주목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 서브프레임에 고정되어 파워트레인과 연결되는 토크로드의 구조에 있어서, 파워트레인과 연결되는 부시가 장착되는 제1장착부와 내부 공간이 형성되며 상기 제1장착부와 일정거리를 두고 이격된 제2장착부를 갖는 바디부; 및 탄성을 갖는 재질로 제조된 지지부를 통해 상기 제2장착부에 장착되며 서브프레임에 바디부를 고정시키는 고정부;를 포함하고, 상기 바디부는 제1장착부와 제2장착부가 연결부를 통해 이어진 일체구조를 갖되, 고정부가 바디부의 측방향으로 진입하여 조립될 수 있도록 상기 바디부의 양측면 중 적어도 어느 한 곳은 개방된 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명에서는 일단은 제1장착부와 연결되고 타단은 고정부와 연결되어 파워트레인으로부터 가해지는 하중변화에 의해 고정부나 바디부의 거동이 발생하면 압축 및 복원하는 스프링을 더 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 스프링은 내부가 가스가 봉입되어 압축되는 힘에 저항하는 가스스프링이다.

상기 지지부는 고정부의 표면 일부를 덮도록 일체로 제조되되 상측 또는 하측으로 돌출되어 제2장착부의 내주면에 접착되는 두 개 이상의 다리부들을 갖는다.

그리고, 상기 지지부는 후퇴했을 때 제2장착부의 내주면의 맞닿는 위치에 리어스토퍼가 돌출되며, 지지부가 전진했을 때 제2장착부의 내주면의 맞닿는 위치에는 프런트스토퍼가 돌출된다.

아울러, 상기 고정부는 스프링과 연결되는 코어와 상기 코어와 교차하는 방향으로 결합되며 서브프레임에 체결되는 체결부를 포함한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 바디부에 제1장착부와 제2장착부가 일체로 형성되되 측면이 개방된 구조이므로 별도의 볼트 너트 등이 요구되지 않아 조립이 용이하게 이뤄질 수 있으며, 부품수가 감소되어 생산원가를 줄일 수 있다.

아울러, 스프링이 추가적으로 장착되어 감쇠효율을 증대시킬 수 있을 뿐만아니라 스프링특성이 다른 스프링들을 선택적으로 사용하여 감쇠값을 용이하게 튜닝할 수 있다.

도 1 은 종래의 토크로드 및 상기 토크로드가 분해된 모습이 도시된 도면,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토크로드의 모습이 도시된 도면,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토크로드가 분해된 모습이 도시된 도면,
도 4 는 스프링의 양끝단이 결합되는 지점을 확대하여 도시한 도면,
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토크로드가 조립되는 모습들을 순차적으로 도시한 도면,
도 6 은 종래의 토크로드가 분해된 모습과 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 토크로드가 분해된 모습을 비교하여 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명은 서브프레임에 고정되어 파워트레인과 연결되는 차량용 토크로드의 구조에 관한 것으로써, 이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 4 를 참조하면, 본 발명은 바디부(10) 내에 지지부(30)와 결합된 고정부(20)와 스프링(40)이 내장되어 구성되되, 상기 스프링(40)은 필요에 따라 선택적으로 장착되거나 탈거될 수 있다.

도 3 에 표시된 바와 같이, 상기 바디부(10)는 파워트레인과 연결되는 부시(50)가 장착되는 제1장착부와 내부에 소정의 크기로 공간이 형성된 제2장착부 및 상기 제1장착부와 제2장착부 사이를 연결하는 연장부로 구성되며, 양측면은 개방된 구조를 갖는다.

상기 고정부(20)는 탄성을 갖는 재질로 제조된 지지부(30)와 결합된 상태로 제2장착부에 장착되며 볼트(미도시)를 통해 서브프레임에 고정된다. 상기 고정부(20)는 지지부(30)가 일체로 결합된 상태에서 바디부(10)의 개방된 일측면으로 진입하여 조립이 이뤄진다.

아울러, 본 발명에서는 스프링(40)이 선택적으로 장착될 수 있다. 본 발명의 스프링(40)은 양끝단(즉, 피스톤측의 끝단과 실린더측의 끝단) 각각이 직경이 확대되어 단차가 형성된 모양을 가지며, 양끝단 각각(41, 42)은 제1장착부와 코어(21) 각각에 형성된 걸림홀들(11, 22)에 측방향으로 진입하여 끼워진다. 상기 스프링(40)은 압축되는 힘에 저항하는 스프링으로써, 파워트레인으로부터 가해지는 하중변화에 의한 고정부(20) 및/또는 바디부(10)의 거동이 발생하면 압축 및 복원을 한다.

본 발명의 실시예에서 상기 스프링(40)은 코일스프링을 사용하여도 무방할 것이나, 반력 셋팅이 용이하고 일정한 탄력변화율을 유지하며 큰 하중을 지지할 수 있는 가스스프링인 것이 바람직하다. 상기 가스스프링은 공지의 구조와 같이 소정량의 불활성 가스가 봉입된 실린더 내에 피스톤이 활주하며 가스를 가압하되 압축된 가스의 반발력으로 피스톤을 밀어내 탄성력이 발생되도록 구성되며, 세부구조는 공지된 것이므로 여기에서는 내부구조의 상세한 설명은 생략된다.

한편, 상기 지지부(30)는 고정부(20)의 표면 일부를 덮도록 일체로 제조되되 상측 또는 하측으로 돌출되어 제2장착부의 내주면에 접착되는 두 개 이상의 다리부(31)들을 갖도록 구성되며, 후퇴했을 때 제2장착부의 내주면의 맞닿는 위치에 리어스토퍼(33)가 돌출되고, 전진했을 때 제2장착부의 내주면의 맞닿는 위치에는 프런트스토퍼(32)가 돌출된 모양을 갖는다.

도 5 를 참조하여 본 발명의 토크로드의 조립순서를 설명하면, 상기 고정부(20)는 금속재로 제조된 코어(21)와 체결부(23)가 결합되어 구성된다. 상기 코어(21)와 체결부(23)는 길쭉한 바(bar) 모양을 갖되 '+' 모양을 이루도록 교차하는 방향으로 결합된다(a, b). 상기 코어(21)의 전방쪽 끝단에는 스프링(40)의 끝단(42)이 끼워지는 걸림홈(22)이 형성되며, 상기 체결부(23)의 양끝단 각각에는 서브프레임에 볼팅체결이 가능하도록 홀이 타공된다. 상기 코어(21)와 체결부(23)는 알루미늄재로 압출되어 제조되며 (b) 모양을 이루도록 억지끼움 방식으로 체결이 이뤄진다. 그 후에, 그 상태로 표면에 고무재가 가류되어 지지부(30)가 일체로 성형된다(c). 즉, (b) 모양의 결합상태에서 코어(21)와 체결부(23)는 가류금형(미도시)에 삽입된 후, 가류금형으로 고무재가 주입된 다음 경화되면 지지부(30)가 일체로 성형된다.

그리고, 지지부(30)의 다리부들(31)에 접착제가 도포된 상태에서 바디부(10)의 제2장착부로 진입하여 고정부(20)와 지지부(30)는 함께 끼워진다. 끼워진 상태에서 접착력이 증대되도록 제2장착부의 외부에서 가열이 일뤄진다(e). 그 다음으로, 부시(50) 및 스프링(40)이 순차적으로 결합되면 (g) 상태와 같이 조립이 완료된다.

다른 실시예로써, 이와 같은 조립과정을 거치지 않고 코어(21)와 체결부(23)가 가류금형에 삽입될 때 바디부(10)도 같이 가류금형에 삽입된 상태에서 지지부(30)가 코어(21)와 체결부(23) 및 바디부(10)에 고정접착되도록 가류성형이 이뤄질 수도 있다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명은 금속재로 제조되는 고정부(20) 및 바디부(10)가 도 6 에 도시된 바와 같이 종래 구조대비 단순한 모양을 가지므로 별도의 추가적인 가공이 필요없이 (상대적으로 가공비가 저렴한) 알루미늄압출로 제조될 수 있고 부품수가 감소되므로 생산원가를 감소시킬 수 있다. 아울러, 상기 바디부(10)는 양측면이 개방된 구조를 가져 고정부(20)와 지지부(30)가 측방향으로 진입하여 조립되므로 볼트 및 너트 없이도 조립이 용이하게 이뤄질 수 있다.

아울러, 스프링(40)이 추가적으로 장착되어 감쇠효율을 증대시킬 수 있을 뿐만아니라 스프링특성이 다른 스프링들(40)을 선택적으로 사용하여 감쇠값을 용이하게 튜닝할 수 있는 효과를 갖는다. 즉, 스프링 용량을 변경하여 요구되는 성능에 유연하게 대응할 수 있으며, 부품이 축소되고 조립이 단순하여 품질 강건성을 확보할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

10 : 바디부
20 : 고정부
30 : 지지부
40 : 스프링

Claims (7)

1. 서브프레임에 고정되어 파워트레인과 연결되는 토크로드의 구조에 있어서,
   파워트레인과 연결되는 부시가 장착되는 제1장착부와 내부 공간이 형성되며 상기 제1장착부와 일정거리를 두고 이격된 제2장착부를 갖는 바디부; 및
   스프링과 연결되는 코어 및 상기 코어와 교차하는 방향으로 결합되며 서브프레임에 체결되는 체결부로 구성된 고정부;를 포함하고,
   상기 고정부는 탄성을 갖는 재질로 제조된 지지부를 통해 상기 제2장착부에 장착되며 서브프레임에 바디부를 고정시키며,
   상기 바디부는 제1장착부와 제2장착부가 연결부를 통해 이어진 일체구조를 갖되,
   상기 연결부는 측방향으로 삽입되는 스프링을 더 포함하며, 상기 스프링의 양측 끝단에 단차가 형성되어 일단은 상기 제1장착부에 형성된 걸림홀에 연결되고 타단은 상기 코어에 형성된 걸림홀에 연결되어 조립되며,
   고정부가 바디부의 측방향으로 진입하여 조립될 수 있도록 상기 바디부의 양측면 중 적어도 어느 한 곳은 개방된 것을 특징으로 하는 토크로드의 구조.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 스프링은 파워트레인으로부터 가해지는 하중변화에 의해 고정부나 바디부의 거동이 발생하면 압축 및 복원하는 것을 특징으로 하는 토크로드의 구조.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 스프링은 내부가 가스가 봉입되어 압축되는 힘에 저항하는 가스스프링인 것을 특징으로 하는 토크로드의 구조.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 지지부는 고정부의 표면 일부를 덮도록 일체로 제조되되 상측 또는 하측으로 돌출되어 제2장착부의 내주면에 접착되는 두 개 이상의 다리부들을 갖는 것을 특징으로 하는 토크로드의 구조.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 지지부는 후퇴했을 때 제2장착부의 내주면의 맞닿는 위치에 리어스토퍼가 돌출된 것을 특징으로 하는 토크로드의 구조.
   
6. 제 4 항에 있어서, 상기 지지부는 전진했을 때 제2장착부의 내주면의 맞닿는 위치에 프런트스토퍼가 돌출된 것을 특징으로 하는 토크로드의 구조.
   
7. 삭제

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