KR20050044110A - 차량용 롤로드 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 롤로드에 관한 것으로, 내측파이프부재(711)와 외측파이프부재(712) 및 이들 사이에 압입되는 고무부재(713)로 구성되면서 서포트브라켓트(5)를 매개로 변속기(T)측으로 결합되는 전방측절연부(710)와; 크로스멤버(4)측으로 볼트체결되는 플랜지(721a-1,721b-1)가 외곽의 테두리를 따라 구비되는 케이스부재(721) 및 이 케이스부재(721)내에서 차체의 전후방향쪽으로 서로 이격되도록 설치되는 복수개의 고무부재(723)로 구성되는 후방측절연부(720)와; 일단은 상기 전방측절연부(710)의 외측파이프부재(712)에 용접결합되고 타단은 상기 후방측절연부(720)를 관통하도록 설치되는 로드부(730)와; 상기 후방측절연부(720)에서 차체의 전후방향으로 이격된 로드부(730)에 고정되도록 설치되는 전방스톱퍼(740)와 후방스톱퍼(750) 및 상기 후방측절연부(720)의 고무부재(723)사이에 위치되면서 로드부(730)에 고정되도록 설치되는 중간스톱퍼(760)로 구성되어져, 시동의 온(ON)/오프(OFF)시나 아이들(idle)시 또는 급가속시 및 급제동시에 발생하는 충격과 진동의 흡수성능이 우수하여 차체쪽으로의 전달을 최소화시킬 수 있게 되고, 이에 따라 차량의 NVH성능이 향상되도록 된 것이다.

Description

차량용 롤로드{roll rod for vehicle}
본 발명은 차량용 롤로드에 관한 것으로, 특히 시동이 온(ON)/오프(OFF)시나 또는 급가속 및 급제동시 발생되는 대변위 영역의 큰 진동도 효과적으로 감쇠시킬 수 있도록 하여 차체로의 진동전달을 최소화시킴은 물론 전체적인 차량의 NVH(Noise Vibration Harshness)성능도 향상시킬 수 있도록 하는 차량용 롤로드에 관한 것이다.
일반적으로, 엔진과 변속기의 어셈블리는 그 하단이 서브프레임에 결합되고, 상기 서브프레임은 엔진룸을 형성하는 차체프레임에 결합됨으로써 상기 엔진과 변속기의 어셈블리가 엔진룸내에 설치되는 구조를 가지게 된다.
여기서, 엔진과 변속기의 어셈블리가 서브프레임을 매개로 엔진룸내에 설치될 때 상기 엔진과 변속기의 어셈블리는 차종에 따라 3점 마운팅 지지구조나 또는 4점 마운팅 지지구조를 가지면서 설치된다.
즉, 3점 마운팅 지지구조란 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리가 서브프레임을 매개로 엔진룸내에 설치될 때 상기 엔진(E)은 도 1에 도시된 바와 같이 엔진마운팅스톱퍼(1)를 매개로 차체와 연결되도록 설치되고, 상기 변속기(T)는 변속기마운팅스톱퍼(2)를 매개로 차체와 연결되도록 설치되며, 차체의 후방쪽을 향하는 엔진(E)과 변속기(T)어셈블리의 소정부위는 롤로드(3)를 매개로 차량의 서스펜션을 구성하는 크로스멤버(4)와 연결되도록 설치되는 구조를 일컫는다.
그리고, 4점 마운팅 지지구조는 상기한 3점 마운팅 지지구조에서 롤로드(3)를 배제하고 차체의 전방쪽을 향하는 엔진(E)과 변속기(T)어셈블리의 소정부위는 프런트롤스톱퍼를 매개로 차체와 연결되도록 설치하고, 차체의 후방쪽을 향하는 소정부위는 리어롤스톱퍼를 매개로 차체와 연결되도록 설치하는 구조를 일컫는다.
또한, 상기 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리를 엔진룸내에 설치할 때에는 먼저 상기 엔진(E)을 엔진마운팅스톱퍼(1)를 이용하여 조립시킨 다음 상기 변속기(T)를 변속기마운팅스톱퍼(2)를 이용하여 조립시키게 되는데, 상기한 엔진마운팅스톱퍼(1)와 변속기마운팅스톱퍼(2)는 도 1에 도시된 바와 같이 엔진(E)과 변속기(T)를 연결하는 토크롤축(S)상에 항상 위치하도록 설치되게 된다.
상기 토크롤축(S)이란 엔진(E)의 구동시 발생되는 진동이 차체쪽으로 전달되는 것을 최소화하는 엔진(E)과 변속기(T)를 연결하는 가상의 회전중심축을 말한다.
전술한 바와 같이 차체의 후방쪽을 향하는 엔진(E)과 변속기(T)어셈블리의 소정부위를 크로스멤버(4)와 연결시키도록 매개체 역할을 수행하는 종래의 롤로드(3)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 서포트브라켓트(5)를 통해 변속기(T)측으로 결합이 이루어지는 전방측절연부(310)와, 체결볼트(6)를 통해 크로스멤버(4)측에 결합이 이루어지는 후방측절연부(320) 및, 상기 전,후방측절연부(310,320)를 일체로 연결하는 로드부(330)로 구성된다.
여기서, 상기 전,후방측절연부(310,320)는 각각 내측파이프부재(311,321)와 외측파이프부재(312,322) 및 이들 사이에 압입되는 고무부재(313,323)로 구성되며, 상기 로드부(330)는 그 양단이 전,후방측절연부(310,320)의 외측파이프부재(313,323)와 용접결합됨으로써 이루어지게 된다.
한편, 상기와 같은 롤로드(3)는 전방측절연부(310)보다 후방측절연부(320)가 충격과 진동(Shock & Judder)을 절연시키는 데에 더욱 민감하게 반응하는 것이 통상적이며, 이에 따라 당업계에서는 상기 후방측절연부(320)의 튜닝(tuning)을 통해 롤로드(3)의 성능을 향상시키고자 많은 노력을 하고 있는 실정이다.
그러나, 상기와 같은 종래의 롤로드(3)는 특히 후방측절연부(320)가 시동의 온(ON)/오프(OFF)시나 또는 차량의 급가속 및 급제동시 발생하는 대변위 영역의 큰 충격과 진동에 취약한 특성을 가지고 있기 때문에, 차체쪽으로 전달되는 진동 및 소음의 절연성능이 전체적으로 떨어지게 되고, 이에 따라 차량의 NVH성능이 전체적으로 나빠지게 되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 후방절연부의 튜닝을 통해 시동의 온(ON)/오프(OFF)시나 또는 차량의 급가속 및 급제동시에 발생하는 대변위 영역의 큰 충격과 진동도 효과적으로 감쇠시킬 수 있도록 하여 차체쪽으로의 전달을 최소화시키고, 이에 따라 전체적인 NVH성능도 향상시킬 수 있도록 하는 차량용 롤로드를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내측파이프부재와 외측파이프부재 및 이들 사이에 압입되는 고무부재로 구성되면서 서포트브라켓트를 매개로 변속기측으로 결합되는 전방측절연부와; 크로스멤버측으로 볼트체결되는 플랜지가 외곽의 테두리를 따라 구비되는 케이스부재 및 이 케이스부재내에서 차체의 전후방향쪽으로 서로 이격되도록 설치되는 복수개의 고무부재로 구성되는 후방측절연부와; 일단은 상기 전방측절연부의 외측파이프부재에 용접결합되고 타단은 상기 후방측절연부를 관통하도록 설치되는 로드부와; 상기 후방측절연부에서 차체의 전후방향으로 이격된 로드부에 고정되도록 설치되는 전방스톱퍼와 후방스톱퍼 및 상기 후방측절연부의 고무부재사이에 위치되면서 로드부에 고정되도록 설치되는 중간스톱퍼로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 롤로드를 설명하기 위한 종단면도로서, 종래구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 롤로드(7)는 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리가 3점 마운팅 지지구조를 이용하여 엔진룸내에 설치될 때 차체의 후방쪽을 향하는 엔진(E) 및 변속기(T)어셈블리의 소정부위를 서스펜션을 구성하는 크로스멤버(4)의 소정부위와 서로 연결시켜, 엔진(E) 구동시 발생되는 진동과 소음이 차체쪽으로 전달되는 것을 최소화시키는 역할을 수행하게 된다.
즉, 본 발명에 따른 롤로드(7)는 도 4에 도시된 바와 같이 크게 전방측절연부(710), 후방측절연부(720), 로드부(730), 전방스톱퍼(740), 후방스톱퍼(750) 및 중간스톱퍼(760)로 구성된다.
여기서, 상기 전방측절연부(710)는 내측파이프부재(711)와 외측파이프부재(712) 및 이들 사이에 압입되는 고무부재(713)로 구성되는데, 상기 전방측절연부(710)는 내측파이프부재(711)를 관통하는 체결볼트(6;도 2에 도시됨)를 통해 서포트브라켓트(5)와 결합됨은 물론, 상기 서포트브라켓트(5)는 다수개의 볼트(도시않됨)를 통해 변속기(T)측으로 결합이 이루어지게 된다.
이에 따라, 상기 전방측절연부(710)는 서포트브라켓트(5)를 매개로 변속기(T)측에 연결되는 구조를 갖게 된다.
그리고, 상기 후방측절연부(720)는 외곽의 테두리를 따라 플랜지(721a-1,721b-1)가 구비되는 케이스부재(721)와, 이 케이스부재(721)내에서 차체의 전후방향쪽으로 서로 이격되도록 설치되는 복수개의 고무부재(723)로 구성된다.
한편, 상기 케이스부재(721)는 로드부(730)에 의해 관통되면서 상기 로드부(730)를 따라 직선이동이 가능하도록 설치되는 전방측케이스부재(721a) 및 후방측케이스부재(721b)로 구성되는데, 상기에 전술한 플랜지(721a-1,721b-1)는 전방측케이스부재(721a) 및 후방측케이스부재(721b)의 외곽 테두리에 각각 구비된다.
이에 따라, 상기 케이스부재(721)는 전방측케이스부재(721a) 및 후방측케이스부재(721b)의 플랜지(721a-1,721b-1)가 서로 당접하도록 결합된 상태에서, 상기 플랜지(721a-1,721b-1)를 관통하여 크로스멤버(4)측으로 결합되는 체결볼트(722)를 통해 크로스멤버(4)측에 연결되는 구조를 갖게 된다.
그리고, 상기 케이스부재(721)내에 설치되는 복수개의 고무부재(723)는 상기 전방측케이스부재(721a)내에서 로드부(730)의 원주방향을 따라 설치되는 전방측고무부재(723a)와, 상기 후방측케이스부재(721b)내에서 로드부(730)의 원주방향을 따라 설치되는 후방측고무부재(723b)로 구성되는데, 상기 전방측고무부재(723a)와 후방측고무부재(723b)는 도시된 바와 같이 각각의 외주면이 상기 전방측케이스부재(721a) 및 상기 후방측케이스부재(721b)의 내측면과 가류접착을 통해 결합됨으로써 설치되게 된다.
이때, 상기 전방측고무부재(723a)와 후방측고무부재(723b)의 내주면은 상기 로드부(730)에 단순히 지지되면서 설치되는 구조를 갖게 된다.
그리고, 상기 로드부(730)는 일단이 전방측절연부(710)의 외측파이프부재(712)에 용접결합되고 타단이 상기 후방측절연부(720)를 관통하도록 설치되는 바, 이를 좀더 자세하게 설명하면 일단이 상기 전방측절연부(710)의 외측파이프부재(712)에 용접결합되어 설치되는 연결봉부재(731)와, 상기 후방측절연부(720)를 관통하도록 설치되는 연결파이프부재(732)와, 상기 연결파이프부재(732)를 관통하여 연결봉부재(731)에 체결되면서 상기 연결봉부재(731)와 연결파이프부재(732)를 결합시키는 연결볼트(733)로 구성된다.
또한, 상기 전방스톱퍼(740)는 후방측절연부(720)에서 차체의 전방쪽으로 이격된 로드부(730)에 고정되도록 설치되는 바, 즉 상기 연결봉부재(731)와 상기 연결파이프부재(732)사이에 위치되어 연결볼트(733)의 체결력을 통해 결합되는 전방측플레이트부재(741)와, 이 전방측플레이트부재(741)의 외주면을 따라 가류접착됨으로써 결합되는 전방측플레이트고무부재(742)로 구성된다.
그리고, 상기 후방스톱퍼(750)는 후방측절연부(720)에서 차체의 후방쪽으로 이격된 로드부(730)에 고정되도록 설치되는 바, 즉 상기 연결파이프부재(732)와 상기 연결볼트(733)의 볼트머리(733a)사이에 끼워져서 연결볼트(733)의 체결력을 통해 결합되는 후방측플레이트부재(751)와, 이 후방측플레이트부재(751)의 외주면을 따라 가류접착됨으로써 결합되는 후방측플레이트고무부재(752)로 구성된다.
또한, 상기 중간스톱퍼(760)는 케이스부재(721)내에 설치되는 전방측고무부재(723a)와 후방측고무부재(723b)사이에 위치되면서 상기 연결파이프부재(732)의 외주면에 일체로 결합되는 중간플레이트부재인 것을 특징으로 한다.
따라서, 시동의 온(ON)/오프(OFF)시나 차량의 아이들(idle)시에는 엔진(E)이 주로 상하방향으로만 진동을 하기 때문에 그 진동폭은 별로 크지 않게 되며, 이에 따라 본 발명의 롤로드(7)는 전방측고무부재(723a)와 후방측고무부재(723b)의 완충작용만으로도 충격과 진동을 충분히 절연시킬 수가 있게 된다.
한편, 차량의 일반적인 가속시에는 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리가 토크롤축(S)을 중심으로 차체의 후방쪽으로 회전하려는 힘을 갖게 되는 바, 이에 따라 본 발명의 롤로드(7)는 도 5에 도시된 바와 같이 화살표 F1과 같이 차체의 후방쪽으로 이동되려는 힘을 받게 되어 전방측절연부(710)와 로드부(730) 및 전방스톱퍼(740)와 후방스톱퍼(750)와 중간스톱퍼(760)는 도시된 화살표 M1과 같이 차체의 후방쪽으로 이동을 하게 된다.
이에 따라, 차량의 일반적인 가속시에 발생하는 충격과 진동은 중간스톱퍼(760)가 후방측고무부재(723b)와 접할 때 상기 후방측고무부재(723b)가 행하는 완충작용에 의해 충분히 절연되게 된다.
그리고, 차량의 급가속시에는 일반적인 가속시보다 엔진(E)과 변속기(T)어셈블리의 회전력이 더 크게 되어 본 발명의 롤로드(7)는 도 6에 도시된 화살표 F2와과 같이 더 큰 힘을 받게 되며, 이에 따라 전방측절연부(710)와 로드부(730) 및 전방스톱퍼(740)와 후방스톱퍼(750)와 중간스톱퍼(760)는 도시된 화살표 M2와 같이 차체의 후방쪽으로 더 많은 이동을 하게 된다.
이에 따라, 차량의 급가속시에 발생하는 대변위 영역의 큰 충격과 진동은 중간스톱퍼(760)가 후방측고무부재(723b)를 큰 힘으로 가압할 때 상기 후방측고무부재(723b)가 행하는 완충작용 및, 상기 전방스톱퍼(740)의 전방측플레이트고무부재(742)가 전방측케이스부재(721a)에 접할 때 상기 전방측플레이트고무부재(742)가 행하는 완충작용에 의해 충분히 절연되게 된다.
즉, 차량의 급가속시에는 후방측고무부재(723b)와 전방측플레이트고무부재(742)가 행하는 이중 완충작용에 의해 대변위 영역의 큰 충격과 진동을 효과적으로 절연시킬 수 있게 되는 것이다.
또한, 차량의 일반적인 제동시에는 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리가 토크롤축(S)을 중심으로 차체의 전방쪽으로 회전하려는 힘을 갖게 되는 바, 이에 따라 본 발명의 롤로드(7)는 도 7에 도시된 바와 같이 화살표 F3과 같이 차체의 전방쪽으로 이동되려는 힘을 받게 되어 전방측절연부(710)와 로드부(730) 및 전방스톱퍼(740)와 후방스톱퍼(750)와 중간스톱퍼(760)는 도시된 화살표 M3와 같이 차체의 전방쪽으로 이동을 하게 된다.
이에 따라, 차량의 일반적인 제동시에 발생하는 충격과 진동은 중간스톱퍼(760)가 전방측고무부재(723a)와 접할 때 상기 전방측고무부재(723a)가 행하는 완충작용에 의해 충분히 절연되게 된다.
그리고, 차량의 급제동시에는 일반적인 제동시보다 엔진(E)과 변속기(T)어셈블리의 회전력이 더 크게 되어 본 발명의 롤로드(7)는 도 8에 도시된 화살표 F4와과 같이 더 큰 힘을 받게 되며, 이에 따라 전방측절연부(710)와 로드부(730) 및 전방스톱퍼(740)와 후방스톱퍼(750)와 중간스톱퍼(760)는 도시된 화살표 M4와 같이 차체의 전방쪽으로 더 많은 이동을 하게 된다.
이에 따라, 차량의 급제동시에 발생하는 대변위 영역의 큰 충격과 진동은 중간스톱퍼(760)가 전방측고무부재(723a)를 큰 힘으로 가압할 때 상기 전방측고무부재(723a)가 행하는 완충작용 및, 상기 후방스톱퍼(750)의 후방측플레이트고무부재(752)가 후방측케이스부재(721b)에 접할 때 상기 후방측플레이트고무부재(752)가 행하는 완충작용에 의해 충분히 절연되게 된다.
즉, 차량의 급제동시에는 전방측고무부재(723a)와 후방측플레이트고무부재(752)가 행하는 이중 완충작용에 의해 대변위 영역의 큰 충격과 진동을 효과적으로 절연시킬 수 있게 되는 것이다.
따라서, 본 발명의 롤로드(7)는 시동의 온(ON)/오프(OFF)시나 차량의 아이들(idle)시에 발생되는 일반적인 충격과 진동을 효과적으로 절연시킬 수 있을 뿐만 아니라, 차량의 급가속 및 급제동시에 발생하는 대변위 영역의 큰 충격과 진동도 효과적으로 절연시킬 수 있는 잇점이 있게 된다.
이에 따라, 본 발명의 롤로드(7)는 충격과 진동이 차체쪽으로 전달되는 것을 최대한 차단시킬 수가 있게 됨으로써, 본 발명의 롤로드(7)를 장착한 차량은 전체적인 NVH성능이 향상되는 잇점이 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 롤로드는, 시동의 온(ON)/오프(OFF)시나 아이들(idle)시 또는 급가속시 및 급제동시에 발생하는 충격과 진동의 흡수성능이 우수하여 차체쪽으로의 전달을 최소화시킬 수 있게 되고, 이에 따라 차량의 NVH성능이 향상되는 효과가 있게 된다.
도 1은 3점 마운팅 지지구조를 갖는 엔진과 변속기어셈블리의 구조를 설명하기 위한 평면도,
도 2는 종래의 롤로드를 설명하기 위한 사시도,
도 3은 도 1의 좌측면도,
도 4는 본 발명에 따른 롤로드를 설명하기 위한 종단면도,
도 5와 도 6은 차량의 일반적인 가속시와 급가속시 본 발명에 따른 롤로드의 진동절연상태를 보여주기 위한 작동도,
도 7과 도 8은 차량의 일반적인 제동시와 급제동시 본 발명에 따른 롤로드의 진동절연상태를 보여주기 위한 작동도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
7 - 롤로드 710 - 전방측절연부
711 - 내측파이프부재 712 - 외측파이프부재
713 - 고무부재 720 - 후방측절연부
721 - 케이스부재 722 - 체결볼트
723 - 고무부재 730 - 로드부
740 - 전방스톱퍼 750 - 후방스톱퍼
760 - 중간스톱퍼

Claims (5)

  1. 내측파이프부재(711)와 외측파이프부재(712) 및 이들 사이에 압입되는 고무부재(713)로 구성되면서 서포트브라켓트(5)를 매개로 변속기(T)측으로 결합되는 전방측절연부(710)와;
    크로스멤버(4)측으로 볼트체결되는 플랜지(721a-1,721b-1)가 외곽의 테두리를 따라 구비되는 케이스부재(721) 및 이 케이스부재(721)내에서 차체의 전후방향쪽으로 서로 이격되도록 설치되는 복수개의 고무부재(723)로 구성되는 후방측절연부(720)와;
    일단은 상기 전방측절연부(710)의 외측파이프부재(712)에 용접결합되고 타단은 상기 후방측절연부(720)를 관통하도록 설치되는 로드부(730)와;
    상기 후방측절연부(720)에서 차체의 전후방향으로 이격된 로드부(730)에 고정되도록 설치되는 전방스톱퍼(740)와 후방스톱퍼(750) 및 상기 후방측절연부(720)의 고무부재(723)사이에 위치되면서 로드부(730)에 고정되도록 설치되는 중간스톱퍼(760)로 구성되는 차량용 롤로드.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 케이스부재(721)는 로드부(730)를 따라 직선이동이 가능하도록 설치되는 전방측케이스부재(721a) 및 후방측케이스부재(721b)로 구성되면서 상기 전방측케이스부재(721a) 및 후방측케이스부재(721b)에 각각 구비된 플랜지(721a-1,721b-1)를 관통하는 체결볼트(722)를 통해 크로스멤버(4)측으로 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 롤로드.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 케이스부재(721)내에 설치되는 복수개의 고무부재(723)는 상기 전방측케이스부재(721a)내에서 로드부(730)의 원주방향을 따라 설치되는 전방측고무부재(723a)와, 상기 후방측케이스부재(721b)내에서 로드부(730)의 원주방향을 따라 설치되는 후방측고무부재(723b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 롤로드.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 로드부(730)는 일단이 상기 전방측절연부(710)의 외측파이프부재(712)에 용접결합되어 설치되는 연결봉부재(731)와, 상기 후방측절연부(720)를 관통하도록 설치되는 연결파이프부재(732)와, 상기 연결파이프부재(732)를 관통하여 연결봉부재(731)에 체결되면서 상기 연결봉부재(731)와 연결파이프부재(732)를 결합시키는 연결볼트(733)로 구성됨을 특징으로 하는 차량용 롤로드.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 전방스톱퍼(740)는 연결봉부재(731)와 연결파이프부재(732)사이에 위치되어 연결볼트(733)의 체결력을 통해 결합되는 전방측플레이트부재(741) 및 이 전방측플레이트부재(741)의 외주면을 따라 결합되는 전방측플레이트고무부재(742)로 구성되고, 상기 후방스톱퍼(750)는 연결파이프부재(732)와 연결볼트(733)의 볼트머리(733a)사이에 설치되는 후방측플레이트부재(751) 및 이 후방측플레이트부재(751)의 외주면을 따라 결합되는 후방측플레이트고무부재(752)로 구성되며, 상기 중간스톱퍼(760)는 케이스부재(721)내에 설치되는 전방측고무부재(723a)와 후방측고무부재(723b)사이에 위치되면서 상기 연결파이프부재(732)의 외주면에 일체로 결합되는 중간플레이트부재인 것을 특징으로 하는 차량용 롤로드.
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