KR102575426B1 - 차량용 롤 로드 - Google Patents

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KR102575426B1
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한상훈
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 차량용 롤 로드에 관한 것으로서, 종래에 비해 리어 인슐레이터의 스프링 특성을 낮출 수 있고, 진동 및 소음 절연율을 증대시킬 수 있는 차량용 롤 로드를 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 파워트레인에 결합되는 브릿지 브라켓, 엔드 플레이트, 차체에 결합되는 케이스 브라켓, 상기 케이스 브라켓에서 격벽에 의해 구획된 내부 공간에 설치되고 상기 브릿지 브라켓과 엔드 플레이트 사이에 체결부재에 의해 결합되는 제1 리어 인슐레이터 및 제2 리어 인슐레이터를 포함하는 차량용 롤 로드에 있어서, 상기 제1 리어 인슐레이터와 제2 리어 인슐레이터에는 상기 격벽에 형성된 통공을 통과할 수 있는 돌기가 형성되고, 상기 양측의 두 리어 인슐레이터가 상기 격벽을 사이에 두고 위치된 상태로 상기 양측 리어 인슐레이터의 돌기가 상기 통공을 통해 서로 접촉 및 지지하도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 롤 로드가 개시된다.

Description

차량용 롤 로드{Roll rod for vehicle}
본 발명은 차량용 롤 로드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인슐레이터의 스프링 특성을 낮출 수 있고, 진동 및 소음 절연율을 증대시킬 수 있는 차량용 롤 로드에 관한 것이다.
알려진 바와 같이, 승용 차량에서는 프레임 바디를 대신하여 중량이 가볍고 생산성이 뛰어난 모노코크 바디가 주로 사용된다.
모노코크 바디는 별도의 프레임이 삭제된 구조로서, 차체(바디)의 엔진룸에 엔진과 변속기가 결합된 파워트레인(power train)이 직접 장착된다.
따라서, 모노코크 바디는 차체 자체가 프레임 기능을 하여 현가 장치 및 섀시 부품들이 장착되나, 파워트레인의 진동이 차체에 직접적으로 전달되는 것을 방지하면서 차량 충돌시 충격을 분산시키기 위하여 차량 하부에 서브프레임(크로스멤버)이 장착된다.
상기 서브프레임에는 현가 장치 및 조향 장치 등이 장착되고, 롤 로드(roll rod)를 통해 파워트레인의 하부와 연결된다.
즉, 차체 양측에 엔진 마운트와 변속기 마운트가 장착되어 파워트레인의 하중을 지지하고, 전후로 배치되는 파워트레인과 서브프레임 사이에 롤 로드가 장착되어 파워트레인의 변위(displacement) 제어 및 진동 감쇠를 분담한다.
일반적으로 롤 로드는 후단부가 차량의 서브프레임에 장착되고 전단부가 파워트레인에 연결되는 것으로서, 종래 기술에 따른 롤 로드의 구성을 도 1 내지 도 3을 참조로 살펴보면 다음과 같다.
도시된 바와 같이, 롤 로드(1)는 바(bar) 형상을 가지는 브릿지 브라켓(10)을 포함하며, 브릿지 브라켓의 일단부에는 링부(11)가 형성되어 있고, 이 링부(11)의 내측에는 댐퍼 기능을 하는 고무 재질의 프론트 인슐레이터(12)가 부시 형태로 삽입되어 설치된다.
또한, 롤 로드(1)는 브릿지 브라켓(10)에서 후방으로 길게 연장된 파이프(24)의 끝단에 결합되는 금속재의 엔드 플레이트(40)를 포함하고, 브릿지 브라켓(10)과 엔드 플레이트(40)의 사이에는 서브프레임(미도시)과의 결합을 위한 케이스 브라켓(20)이 배치된다.
케이스 브라켓(20)은 서브프레임에 결합되어 고정되는 구성요소이고, 링부(11)는 브릿지 브라켓(10)에서 프론트 인슐레이터(12)를 통해 전방에 위치한 파워트레인(미도시)과 체결되는 부분이다.
케이스 브라켓(20)의 내측으로는 고무 재질 또는 합성수지 재질의 리어 인슐레이터가 삽입되어 설치되며, 리어 인슐레이터는 전, 후로 배치되는 2개의 인슐레이터, 즉 제1 리어 인슐레이터(31)와 제2 리어 인슐레이터(32)로 구성된다.
제1 리어 인슐레이터(31)와 제2 리어 인슐레이터(32)는 케이스 브라켓(20)의 내측으로 삽입되어 있기만 한 것으로서, 케이스 브라켓(20)의 내측면에 일체가 되도록 접착되어 있는 것은 아니다.
도 3을 참조하면, 케이스 브라켓(20)은 내부 공간을 가지는 케이스 형상으로 구비되고, 외측면에는 미도시된 서브프레임에 체결되는 체결부(22)가 양측으로 돌출된 형상으로 형성되어 있으며, 내측면에는 제1 리어 인슐레이터(31)와 제2 리어 인슐레이터(32)가 안착 및 지지되는 격벽(21)이 형성되어 있다.
엔드 플레이트(40)에는 볼트(25)가 관통할 수 있도록 형성된 볼트홀(41)이 형성되어 있고, 상기 파이프(24)가 케이스 브라켓(20)의 내측으로 배치되는 제1 리어 인슐레이터(31)와 격벽(21), 제2 리어 인슐레이터(32)를 차례로 관통하도록 되어 있다.
상기 볼트(25)는 제2 리어 인슐레이터(32)와의 사이에 엔드 플레이트(40)를 개재한 상태로 엔드 플레이트 후방에서 파이프(24) 내측으로 길게 삽입되고, 파이프(24) 내측으로 삽입된 볼트(25)는 브릿지 브라켓(10)의 후단부에 관통 형성된 볼트홀(23)을 통과하도록 되어 있다.
이때, 볼트홀(23)을 통과하여 노출된 볼트(25)의 단부에 너트(26)가 체결되어 고정된다.
이러한 구성에서 브릿지 브라켓(10)과 엔드 플레이트(40), 볼트(25) 및 너트(26)는 일체로 거동하고, 차량의 전진 방향 가속시 롤 로드(1)는 전방으로 당겨지면서 2개의 인슐레이터 중 제2 리어 인슐레이터(32)가 압축된다.
반면, 차량의 후진 방향 가속시에는 롤 로드(1)가 후방으로 힘을 받으면서 2개의 리어 인슐레이터 중 제1 리어 인슐레이터(31)가 압축된다.
이러한 롤 로드(1)에서는 각 리어 인슐레이터(31,32)가 케이스 브라켓(20)의 내측면에 고정되어 있지는 않으며, 2개의 리어 인슐레이터, 즉 제1 리어 인슐레이터(31)와 제2 리어 인슐레이터(32)가 압축 하중만을 받도록 되어 있고, 차량의 전진 방향 가속시와 후진 방향 가속시에 하나씩의 리어 인슐레이터만이 압축되도록 되어 있다.
즉, 전술한 바와 같이, 차량의 전진 방향 가속시에는 제2 리어 인슐레이터(32)만 하중을 받아 압축되고, 차량의 후진 방향 가속시에는 제1 리어 인슐레이터(31)만 하중을 받아 압축된다.
이러한 구조로 인해 주행 동안 2개의 리어 인슐레이터(31,32) 중 하중을 받지 않는 나머지 하나의 리어 인슐레이터와 케이스 브라켓(20) 사이에는 차체 전후 방향으로 유격이 발생하고, 하중이 없어지는 순간 원복되면서 충격(shock)이 발생한다.
상기 충격을 방지하기 위해 리어 인슐레이터(31,32)를 일정 정도(약 5mm) 미리 압축한 상태로 케이스 브라켓(20)에 삽입하는데, 이렇게 리어 인슐레이터가 사전 압축된 상태에서는 리어 인슐레이터의 스프링 특성이 높아져서 절연율이 매우 낮아지는 문제가 있다(특히, 공회전시).
또한, 사전에 압축된 상태에서 작동시 추가로 더 압축되는 현상 때문에 리어 인슐레이터(31,32)가 케이스 브라켓(20) 외부로 빠져나오는 현상이 발생하고, 그로 인해 리어 인슐레이터(31,32)가 엔드 플레이트(40)와 케이스 브라켓(20) 사이에 끼어 파손되는 등 내구 문제가 발생하고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 종래에 비해 리어 인슐레이터의 스프링 특성을 낮출 수 있고, 진동 및 소음 절연율을 증대시킬 수 있는 차량용 롤 로드를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 리어 인슐레이터와 케이스 브라켓 격벽 사이의 들뜸 및 그로 인한 충격(shock)이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 리어 인슐레이터가 엔드 플레이트와 케이스 브라켓 사이에 끼이는 현상을 방지할 수 있어 내구성이 증대될 수 있는 차량용 롤 로드를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 파워트레인에 결합되는 브릿지 브라켓, 엔드 플레이트, 차체에 결합되는 케이스 브라켓, 상기 케이스 브라켓에서 격벽에 의해 구획된 내부 공간에 설치되고 상기 브릿지 브라켓과 엔드 플레이트 사이에 체결부재에 의해 결합되는 제1 리어 인슐레이터 및 제2 리어 인슐레이터를 포함하는 차량용 롤 로드에 있어서, 상기 제1 리어 인슐레이터와 제2 리어 인슐레이터에는 상기 격벽에 형성된 통공을 통과할 수 있는 돌기가 형성되고, 상기 양측의 두 리어 인슐레이터가 상기 격벽을 사이에 두고 위치된 상태로 상기 양측 리어 인슐레이터의 돌기가 상기 통공을 통해 서로 접촉 및 지지하도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 롤 로드를 제공한다.
이로써, 본 발명에 따른 차량용 롤 로드에 따르면, 종래의 롤 로드와 달리 리어 인슐레이터를 선(先) 압축하지 않기 때문에 인슐레이터의 스프링 특성을 낮출 수 있고, 진동 및 소음 절연율을 증대시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 롤 로드에서는 작동시 리어 인슐레이터와 케이스 브라켓 격벽 사이의 들뜸 현상을 없앨 수 있기 때문에 그로 인해 충격(shock)이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 종래의 롤 로드에서는 작동시 리어 인슐레이터가 엔드 플레이트와 케이스 브라켓 사이에 끼일 수 있었으나, 본 발명의 롤 로드에서는 리어 인슐레이터의 끼임 현상을 방지할 수 있어 내구성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 종래의 롤 로드와 비교하여 리어 인슐레이터의 사이즈가 축소되고, 케이스 브라켓의 격벽에 돌기가 통과하는 통공도 형성되므로, 케이스 브라켓과 리어 인슐레이터를 포함하여 롤 로드 전체의 중량 저감이 가능해지며, 재료비 측면에서 원가 절감도 가능해진다.
도 1 내지 도 3은 종래의 롤 로드를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 롤 로드의 구성을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 롤 로드에서 내부 구조를 보여주기 위해 일부 구성을 절개하여 도시한 절개 사시도이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 롤 로드에서 리어 인슐레이터를 도시한 사시도와 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 롤 로드에서 리어 인슐레이트에 돌기가 형성된 상태를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 롤 로드에서 케이스 브라켓의 내부 구조를 보여주는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 롤 로드와 종래의 롤 로드에서 케이스 브라켓 및 리어 인슐레이터를 비교하여 도시한 단면도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 롤 로드의 작동 상태를 나타내는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 롤 로드를 도시한 단면도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 롤 로드의 구성을 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 롤 로드에서 내부 구조를 보여주기 위해 일부 구성을 절개하여 도시한 절개 사시도이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 롤 로드에서 리어 인슐레이터를 도시한 사시도와 평면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 롤 로드에서 리어 인슐레이트에 돌기가 형성된 상태를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 롤 로드에서 케이스 브라켓의 내부 구조를 보여주는 단면도이다.
이하의 설명에서 롤 로드에서의 전후 방향은 차체 방향을 기준으로 정한 것으로, 롤 로드에서의 전후 방향과 차체의 전후 방향은 같은 방향이 된다.
본 발명의 실시예에 따른 롤 로드(1)는, 파워트레인(미도시)과 차체 일부인 서브프레임(미도시) 사이에 설치되는 것으로, 파워트레인에 결합되는 브릿지 브라켓(10)과, 브릿지 브라켓(10)에 체결부재에 의해 체결되는 엔드 플레이트(40)와, 차체에 결합되는 케이스 브라켓(20)과, 상기 케이스 브라켓(20)에서 격벽(21)에 의해 구획된 내부 공간에 삽입되도록 설치되고 브릿지 브라켓(10)과 엔드 플레이트(40) 사이에 상기 체결부재에 의해 결합되는 제1 리어 인슐레이터(31) 및 제2 리어 인슐레이터(32)를 포함한다.
여기서, 체결부재는 후술하는 바와 같이 브릿지 브라켓(10)과 엔드 플레이트(40) 사이를 연결하는 파이프(24), 그리고 상기 파이프(24)를 매개로 브릿지 브라켓(10)과 엔드 플레이트(40)를 일체 결합되도록 체결하는 볼트(25) 및 너트(26)를 포함한다.
본 발명에서는 롤 로드(1)를 구성하는 상기의 구성요소 중 케이스 브라켓(20) 및 그 내측으로 삽입되도록 설치되는 리어 인슐레이터(31,32)를 개선한 것으로, 케이스 브라켓(20) 및 리어 인슐레이터(31,32)를 제외한 나머지 구성요소는 종래와 비교하여 구성상의 차이가 없다.
좀 더 상세히 설명하면, 롤로드(1)는 바(bar) 형상을 가지는 브릿지 브라켓(10)을 포함하고, 브릿지 브라켓(10)의 일단부에는 원통 형상의 링부(11)가 형성되며, 링부(11) 내측으로는 댐퍼 기능을 하는 고무 재질의 프론트 인슐레이터(12)가 부시 형태로 삽입되어 설치된다.
또한, 롤 로드(1)는 브릿지 브라켓(10)에서 후방으로 길게 연장된 파이프(24)의 끝단에 결합되는 금속재의 엔드 플레이트(40)를 포함하고, 브릿지 브라켓(10)과 엔드 플레이트(40)의 사이에는 차체 중 일부, 즉 서브프레임(미도시)과의 결합을 위한 케이스 브라켓(20)이 배치된다.
상기 케이스 브라켓(20)은 서브프레임에 결합되어 고정되는 구성요소이고, 링부(11)는 브릿지 브라켓(10)에서 프론트 인슐레이터(12)를 통해 파워트레인(미도시)과 체결되는 부분이다.
또한, 케이스 브라켓(20)의 내측으로는 고무 재질 또는 합성수지 재질의 리어 인슐레이터가 삽입되어 설치되며, 리어 인슐레이터는 전, 후로 배치되는 2개의 인슐레이터, 즉 제1 리어 인슐레이터(31)와 제2 리어 인슐레이터(32)로 구성된다.
상기 제1 리어 인슐레이터(31)는 전방으로 배치되고, 제2 리어 인슐레이터(32)는 후방으로 배치되며, 이때 제1 리어 인슐레이터(31)와 제2 리어 인슐레이터(32)는 케이스 브라켓(20)의 내측으로 삽입되어 있기만 한 것으로서, 케이스 브라켓(20)의 내측면에 일체가 되도록 접착되어 있는 것은 아니다.
도 9를 참조하면, 케이스 브라켓(20)은 내부 공간을 가지는 케이스 형상으로 구비되는 것으로, 케이스 브라켓(20)의 외측면에는 서브프레임에 체결되는 체결부(22)가 양측으로 돌출된 형상으로 형성되어 있으며, 케이스 브라켓(20)의 내측면에는 제1 리어 인슐레이터(31)와 제2 리어 인슐레이터(32)가 안착 및 지지되는 격벽(21)이 형성되어 있다.
그리고, 엔드 플레이트(40)에는 볼트(25)가 관통할 수 있도록 형성된 볼트홀(41)이 형성되어 있고, 파이프(24)가 케이스 브라켓(20)의 내측으로 배치되는 제1 리어 인슐레이터(31)와 격벽(21), 제2 리어 인슐레이터(32)를 차례로 관통하도록 되어 있다.
상기 볼트(25)는 제2 리어 인슐레이터(32)와의 사이에 엔드 플레이트(40)를 개재한 상태로 엔드 플레이트 후방에서 파이프(24) 내측으로 길게 삽입되고, 파이프(24) 내측으로 삽입된 볼트(25)는 브릿지 브라켓(10)의 후단부에 관통 형성된 볼트홀(23)을 통과하도록 되어 있다.
또한, 볼트홀(23)을 통과하여 노출된 볼트(25)의 단부에는 너트(26)가 체결되며, 볼트(25)와 너트(26)가 체결된 상태에서 엔드 플레이트(40)와 제1 리어 인슐레이터(31), 제2 리어 인슐레이터(32), 케이스 브라켓(20) 및 브릿지 브라켓(10)이 결합된 상태를 유지하게 된다.
결국, 볼트(25)와 너트(26)는 제1 리어 인슐레이터(31)와 제2 리어 인슐레이터(32)를, 상기 파이프(24)를 통해 연결된 브릿지 브라켓(10)과 엔드 플레이트(40)에 일체로 체결하기 위한 체결부재가 되는 것으로서, 두 리어 인슐레이터(31,32)를 케이스 브라켓(20)의 내부 공간에 넣어진 상태로 브릿지 브라켓(10)과 엔드 플레이트(40)에 고정한다.
이러한 구성에서 브릿지 브라켓(10)과 엔드 플레이트(40), 파이프(24), 볼트(25) 및 너트(26)는 일체로 거동하며, 차량의 전진 방향 가속시 롤 로드(1)가 전방으로 당겨지면서 리어 인슐레이터 중 제2 리어 인슐레이터(32)가 압축된다.
반면, 차량의 후진 방향 가속시에는 롤 로드(1)가 후방으로 힘을 받으면서 리어 인슐레이터 중 제1 리어 인슐레이터(31)가 압축된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 롤 로드(1)에서는 2개의 리어 인슐레이터(31,32)에서 서로 마주보는 면에 각각 돌기(33,34)가 돌출되도록 형성된다.
바람직한 실시예에서, 각 리어 인슐레이터(31,32)의 마주보는 면에 좌측과 우측 위치에 각각 하나씩 배치되도록 총 2개의 돌기(33,34)가 배치되도록 돌출 형성될 수 있다.
즉, 제2 리어 인슐레이터(32)와 마주보는 면인 제1 리어 인슐레이터(31)의 후면에 좌우 양측으로 하나씩의 돌기(33)가 형성되고, 마찬가지로 제1 리어 인슐레이터(31)와 마주보는 면인 제2 리어 인슐레이터(32)의 전면에 좌우 양측으로 하나씩의 돌기(34)가 형성되는 것이다.
이때, 제1 리어 인슐레이터(31)의 돌기(33)들은, 두 리어 인슐레이터가 케이스 브라켓(20)의 내부에 삽입된 상태일 때, 제2 리어 인슐레이터(32)의 돌기(34)들과 서로 접촉 및 지지가 가능한 좌우 대응 위치, 그리고 서로 접촉 및 지지가 가능한 길이와 형상으로 형성된다.
즉, 제1 리어 인슐레이터(31)와 제2 리어 인슐레이터(32)가 케이스 브라켓(20)의 내부에 모두 삽입되어 결합된 상태일 때, 제1 리어 인슐레이터(31)의 돌기(33)와 상기 제2 리어 인슐레이터(32)의 돌기(34)가 서로 접촉할 수 있도록 되어 있는 것이다.
이로써 양측의 두 리어 인슐레이터(31,32)가 돌기(33,34)들을 통해 접촉된 상태로 리어 인슐레이터 상호 간에 지지가 가능하도록 되어 있다.
또한, 케이스 브라켓(20)에 형성된 격벽(21)에는 양측 리어 인슐레이터(31,32)의 돌기(33,34)가 삽입되어 통과하는 통공(27)이 형성되어 있으며, 결국 양측의 두 리어 인슐레이터(31,32)는 각 통공(27)을 통해 각 돌기(33,34)들이 서로 접촉된 상태가 되도록 케이스 브라켓(20)의 내부에 삽입된다.
상기 양측 리어 인슐레이터(31,32)의 돌기(33,34)들은 서로 접촉 및 지지하고 있는 상태에서 양측 리어 인슐레이터(31,32)와 케이스 브라켓(30) 사이에 충격(shock)이 발생하는 것을 방지하는 기능을 한다.
도시된 실시예에서 돌기(33,34)는 원 기둥 형상, 즉 원형의 단면 형상을 가지는 기둥 형상으로 형성될 수 있고, 이때 케이스 브라켓(20)의 격벽(21)에 형성된 통공(27) 또한 돌기 형상에 대응하여 원형으로 형성될 수 있으나, 이는 예시적인 것일 뿐, 본 발명이 이에 의해 한정되는 것은 아니다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 롤 로드와 종래의 롤 로드에서 케이스 브라켓 및 리어 인슐레이터를 비교하여 도시한 단면도로서, 도시된 바와 같이, 케이스 브라켓(20)의 크기와 내부 용적이 동일하다고 할 때, 종래의 롤 로드에 비해 본 발명의 롤 로드에서 제1 리어 인슐레이터(31)와 제2 리어 인슐레이터(32)의 크기가 상대적으로 작게 되어 있다.
따라서, 외력이 작용하지 않을 때, 서로 마주하는 제1 리어 인슐레이터(31)의 후면과 케이스 브라켓(20)의 격벽(21) 사이는 이격되어 간극이 존재하고, 마찬가지로 서로 마주하는 제2 리어 인슐레이터(32)의 전면과 케이스 브라켓(20)의 격벽(21) 사이 또한 이격되어 간극이 존재한다.
다만, 양측 리어 인슐레이터(31,32)의 돌기(33,34)들이 케이스 브라켓(20)의 격벽(21)에 형성된 통공(27)을 관통하여 서로 접촉된 상태로 있게 되며, 두 리어 인슐레이터(31,32) 간에도 서로 접촉된 돌기(33,34)들을 통해 어느 정도 지지력이 작용하도록 되어 있다.
이에 따라 리어 인슐레이터를 압축하지 않더라도 케이스 브라켓(20)의 내부에 삽입된 상태에서 제1 리어 인슐레이터(31)가 브릿지 브라켓(10)에 상시 밀착된 상태를 유지하게 되고, 제2 리어 인슐레이터(32) 또한 엔드 플레이트(40)에 상시 밀착된 상태를 유지하게 된다.
반면, 종래의 경우, 롤 로드의 거동시 리어 인슐레이터(31,32)와 케이스 브라켓(20) 사이의 들뜸을 방지하기 위해, 리어 인슐레이터(31,32)를 케이스 브라켓(20)과 엔드 플레이트(40) 사이의 공간, 및 케이스 브라켓(20)과 브릿지 브라켓(10) 사이의 공간보다 더 크게 제작하여, 조립시에는 두 리어 인슐레이터(31,32)가 상기 공간 내에 넣어진 상태로 미리 압축될 수 있도록 한다.
예를 들면, 도 10의 종래 도면에서 두 원으로 표시된 오버랩 부분이 미리 압축된 상태로 조립되는 것이다.
이에 비해 본 발명의 롤 로드(1)에서는 두 리어 인슐레이터(31,32)를 종래의 형상에 비해 더 작게 제작하여 케이스 브라켓(20)의 내부에 삽입하고, 브릿지 브라켓(10) 및 엔드 플레이트(40)까지 모두 조립한 상태에서 남는 공간에 돌기(33,34)들을 위치시켜 채우는 형태가 되도록 한다.
이로써 양측의 두 리어 인슐레이터(31,32)는 돌기(33,34)들이 서로 접촉하고 있는 상태에서 엔드 플레이트(40)의 안쪽 면과 브릿지 브라켓(10)의 후단부 끝면에 상시 밀착된 상태로 있게 된다.
즉, 후면에 돌기(33,34)가 형성되어 있는 제1 리어 인슐레이터(31)의 전면이 브릿지 브라켓(10)의 후단부 끝면에 밀착되어 있게 되고, 전면에 돌기(33,34)가 형성되어 있는 제2 리어 인슐레이터(32)의 후면이 엔드 플레이트(40)의 안쪽 면에 밀착되어 있게 되는 것이다.
이때, 두 리어 인슐레이터(31,32)가 돌기(33,34)들에 의해 서로 지지되고 있는 상태에서 각 리어 인슐레이터(31,32)와 케이스 브라켓(20)의 내부 공간은 D/R 단 변속시 발생하는 롤 거동 및 아이들 진동(N, D, R 단 등)시 발생하는 롤 거동에 비해 더 크게 되어 있고, 이에 두 리어 인슐레이터(31,32)가 압축되지 않도록 되어 있다.
또한, 제1 리어 인슐레이터(31)와 제2 리어 인슐레이터(32) 중 적어도 하나 이상의 인슐레이터가 케이스 브라켓(20)의 격벽(21)과는 이격되어 공간을 가짐과 더불어, 상기 이격된 공간에 돌기(33,34)가 채워진 구조를 가지므로, 리어 인슐레이터(31,32)와 케이스 브라켓(20)(케이스 브라켓의 격벽) 사이의 이격된 공간에 의해 D/R 단 변속 후 원복시나 가/감속시의 충격을 방지할 수 있게 된다.
한편, 도 11 및 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 롤 로드의 작동 상태를 나타내는 단면도로서, 이를 참조로 차량 상태에 따른 롤 로드의 작동 상태를 설명하기로 한다.
먼저, 롤 로드(1)에 외력이 가해지지 않는 상태에서 롤 로드(1)의 상태는 초기 조립 및 장착 상태와 같으며, 도 10에 나타낸 본 발명의 도면과 같다.
또한, 차량의 엔진 공회전 및 무부하 상태일 때 도 10과 같은 롤 로드(1)의 초기 조립 및 장착 상태를 나타낸다.
무부하 공회전시에는 파워트레인의 움직임이 작고, 롤 로드(1)의 거동 변위가 작으며, 따라서 리어 인슐레이터(31,32)와 케이스 브라켓(20)의 격벽(21) 사이의 공간이 유지된다.
이때, 케이스 브라켓(20)의 내부에서 리어 인슐레이터(31,32)의 압축 현상은 나타나지 않으며, 따라서 리어 인슐레이터(31,32)의 스프링 특성이 낮게 유지될 수 있고, 리어 인슐레이터(31,32)에 의한 절연율이 매우 높은 상태가 되어 NVH(Noise, Vibration, and Harshness)에 있어 유리한 상태가 된다
특히, 자동변속기 차량의 경우, D 단 및 R 단 변속시 롤 로드(1)가 3 ~ 4 mm 정도 움직이는데, 이때 롤 로드(1)의 변위보다 케이스 브라켓 내부 공간을 더 크게 확보하면 리어 인슐레이터(31,32)가 압축되지 않기 때문에 N 단의 경우와 동일한 절연율을 가질 수 있다.
종래의 롤 로드에서는 D/R 단 시에 사전 압축된 리어 인슐레이터가 더 압축되어 스프링 특성이 매우 높아지고 절연율이 매우 나빠진다.
그리고, 차량 가속시에는 일체로 거동하는 브릿지 브라켓(10)과 파이프(24), 엔드 플레이트(40), 볼트(25) 및 너트(26)가 모두 서브프레임에 결합된 케이스 브라켓(20)에 대하여 상대적인 이동을 하게 된다.
차량의 전진 방향 가속시에는 도 11에 나타낸 바와 같이 브릿지 브라켓(10)과 파이프(24), 엔드 플레이트(40), 볼트(25) 및 너트(26)가 모두 차체 방향을 기준으로 전방(즉 도면상 우측 방향)으로 움직이게 된다.
이때, 제2 리어 인슐레이터(32)가 케이스 브라켓(20)의 격벽(21)에 닿게 되고, 제1 리어 인슐레이터(31)와 격벽(21) 사이에는 공간이 더 생기게 된다.
반면, 차량의 후진 방향 가속시에는 도 12에 나타낸 바와 같이 브릿지 브라켓(10)과 파이프(24), 엔드 플레이트(40), 볼트(25) 및 너트(26)가 모두 차체 방향을 기준으로 후방(즉 도면상 좌측 방향)으로 움직이게 된다.
따라서, 이 경우에는 반대로 제1 리어 인슐레이터(31)가 케이스 브라켓(20)의 격벽(21)에 닿게 되고, 제2 리어 인슐레이터(32)와 격벽(21) 사이에 공간이 더 생기게 된다.
결국, 차량의 전진 방향 가속시나 후진 방향 가속시 케이스 브라켓(20)과 리어 인슐레이터(31,32) 사이의 공간만큼의 변위 동안에는 공회전시와 같은 절연율을 유지할 수 있고, 더 변위가 발생하면 리어 인슐레이터(31,32)가 압축되면서 절연율이 떨어지게 된다.
반면, 종래의 롤 로드에서는 처음부터 리어 인슐레이터가 압축되어 있어 절연율이 매우 나쁘기 때문에 NVH 측면에서 매우 불리하나, 본 발명의 롤 로드는 종래의 롤 로드에 비해 NVH 성능에서 매우 우수한 장점을 가진다.
다음으로, 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 롤 로드를 도시한 단면도로서, 이는 케이스 브라켓(20) 및 리어 인슐레이터(31,32)가 격벽(21)을 중심으로 전후(도면상 좌우) 비대칭인 실시예를 도시한 것이다.
이하의 설명에서 제1 리어 인슐레이터(31)가 설치되는 케이스 브라켓(20)의 내부 공간이라 함은 케이스 브라켓(20)과 브릿지 브라켓(10)의 단부 사이의 공간을 의미하고, 제2 리어 인슐레이터(31)가 설치되는 케이스 브라켓(20)의 내부 공간이라 함은 케이스 브라켓(20)과 엔드 플레이트(40) 사이의 공간을 의미한다.
도 10의 본 발명 도면에 나타낸 바와 같이, 제1 리어 인슐레이터(31)와 제2 리어 인슐레이터(32)는 외력이 작용하지 않고 있는 초기 장착 상태에서 케이스 브라켓(20)의 내부 공간에 격벽(21)을 중심으로 전후(도면상 좌우) 대칭인 형상을 유지하도록 설치될 수 있다.
이때, 케이스 브라켓(20)의 내부 공간도 형상이나 크기, 용적 등에 있어서 격벽(21)을 중심으로 그 전측과 후측 부분(도면상 좌우측 부분)이 대칭인 형상일 수 있다.
하지만, 필요에 따라서는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 리어 인슐레이터(31,32)와 케이스 브라켓(20)이 격벽(21)을 중심으로 도면상 좌측과 우측 부분이 비대칭인 형상을 가지도록 세팅될 수 있다.
즉, 케이스 브라켓(20)에서 격벽(21)을 중심으로 나누어지는 도면상 좌우의 브라켓 내부 공간, 즉 제1 리어 인슐레이터(31)와 제2 리어 인슐레이터(32)가 각각 삽입되는 양측의 두 내부 공간이 도 13에 예시한 바와 같이 서로 다른 크기 및 용적을 가질 수 있다.
또한, 제1 리어 인슐레이터(31)와 제2 리어 인슐레이터(32)의 경우도 서로 다른 형상이나 크기를 가질 수 있고, 두 리어 인슐레이터(31,32) 간에 돌기(33,34)의 길이를 서로 다르게 설정하는 것도 실시 가능하다.
예를 들어, 도 13에 예시한 바와 같이, 차량의 후진 방향 가속시 압축되는 제1 리어 인슐레이터(31)가 삽입 및 설치되는 브라켓 내부 공간(도면상 우측 내부 공간)을 제2 리어 인슐레이터(32)가 삽입되는 브라켓 내부 공간(도면상 좌측 내부 공간)보다 작게 설정하는 것이 가능하다.
또는 제2 리어 인슐레이터(32)의 높이를 제1 리어 인슐레이터(31)의 높이에 비해 축소하는 것이 가능하고(도 7의 'H1', 'H2' 임), 이에 더하여 추가적으로 제1 리어 인슐레이터(31)가 삽입되는 케이스 브라켓(20)의 내부 공간을 제2 리어 인슐레이터(32)가 삽입되는 케이스 브라켓(20)의 내부 공간에 비해 축소하는 것도 가능하다.
이를 통해, 외력이 가해지지 않은 롤 로드의 조립 상태에서, 상기 제1 리어 인슐레이터(31)의 표면(후면)과 이에 마주하는 케이스 브라켓(20)의 격벽(21) 사이의 간극이, 상기 제2 리어 인슐레이터(32)의 표면(전면)과 이에 마주하는 케이스 브라켓(20)의 격벽(21) 사이의 간극보다 작게 한다.
여기서, 제1 리어 인슐레이터(31)의 높이는 제1 리어 인슐레이터(31)의 전면에서 후면까지의 거리를 의미하고, 제2 리어 인슐레이터(32)의 높이 또한 제2 리어 인슐레이터(32)의 전면에서 후면까지의 거리를 의미한다.
이러한 롤 로드(1)에서는 N 단 공회전 및 D/R 단 변속시에 리어 인슐레이터(31,32)가 케이스 브라켓(20)의 내부 공간에서 압축되지 않으며, 차량 가속시 리어 인슐레이터(31,32)의 압축을 최소화할 수 있게 된다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
1 : 롤 로드 10 : 브릿지 브라켓
11 : 링부 12 : 프론트 인슐레이터
20 : 케이스 브라켓 21 : 격벽
22 : 체결부 23 : 볼트홀
24 : 파이프 25 : 볼트
26 : 너트 27 : 통공
31 : 제1 리어 인슐레이터 32 : 제2 리어 인슐레이터
33, 34 : 돌기 40 : 엔드 플레이트
41 : 볼트홀

Claims (9)

  1. 파워트레인에 결합되는 브릿지 브라켓, 엔드 플레이트, 차체에 결합되는 케이스 브라켓, 상기 케이스 브라켓에서 격벽에 의해 구획된 내부 공간에 설치되고 상기 브릿지 브라켓과 엔드 플레이트 사이에 체결부재에 의해 결합되는 제1 리어 인슐레이터 및 제2 리어 인슐레이터를 포함하는 차량용 롤 로드에 있어서,
    상기 제1 리어 인슐레이터와 제2 리어 인슐레이터에는 상기 격벽에 형성된 통공을 통과할 수 있는 돌기가 형성되고,
    상기 양측의 두 리어 인슐레이터가 상기 격벽을 사이에 두고 위치된 상태로 상기 양측 리어 인슐레이터의 돌기가 상기 통공을 통해 서로 접촉 및 지지하도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 롤 로드.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 돌기는 상기 두 리어 인슐레이터의 서로 마주보는 면에서 좌측과 우측 위치에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 롤 로드.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 각 리어 인슐레이터에서 상기 서로 마주보는 면의 좌측과 우측 위치에 각각 하나씩 배치되도록 2개의 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 롤 로드.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 리어 인슐레이터 및 그 돌기와 상기 제2 리어 인슐레이터 및 그 돌기가 서로 동일한 크기 및 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 롤 로드.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 리어 인슐레이터의 돌기와 상기 제2 리어 인슐레이터의 돌기는 서로 다른 길이 또는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 돌 로드.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스 브라켓의 격벽과 이에 마주하는 제1 리어 인슐레이터의 표면 사이가 이격되어 간극을 가지며, 상기 케이스 브라켓의 격벽과 이에 마주하는 제2 리어 인슐레이터의 표면 사이가 이격되어 간극을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 롤 로드.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 리어 인슐레이터가 설치되는 케이스 브라켓과 브릿지 브라켓 사이의 공간과, 상기 제2 리어 인슐레이터가 설치되는 케이스 브라켓과 엔드 플레이트 사이의 공간은 서로 같거나 다른 용적을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 롤 로드.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 리어 인슐레이터에서 돌기가 형성된 후면과 브릿지 브라켓에 밀착되는 전면 사이의 거리인 제1 리어 인슐레이터의 높이와, 상기 제2 리어 인슐레이터에서 돌기가 형성된 전면과 엔드 플레이트에 밀착되는 후면 사이의 거리인 제2 리어 인슐레이터의 높이는 서로 같거나 다른 것을 특징으로 하는 차량용 롤 로드.
  9. 청구항 4 내지 청구항 8 중 어느 하나의 항에 있어서,
    외력이 가해지지 않은 롤 로드의 조립 상태에서, 상기 케이스 브라켓의 격벽과 이에 마주하는 제1 리어 인슐레이터의 표면 사이의 간극이, 상기 케이스 브라켓의 격벽과 이에 마주하는 제2 리어 인슐레이터의 표면 사이의 간극보다 작게 되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 롤 로드.
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