KR20050047958A - 자동차의 변속기마운팅스톱퍼 - Google Patents

자동차의 변속기마운팅스톱퍼 Download PDF

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KR20050047958A
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Abstract

본 발명은 자동차의 변속기마운팅스톱퍼에 관한 것으로, 변속기(2)의 케이스상에 결합볼트(51a)를 통해 장착되는 변속기마운팅브라켓트(51)와; 인너멤버(5a)와 아우터멤버(5b)로 구성된 프론트사이드멤버(5)상에 결합볼트(52a)를 통해 장착되면서 상기 변속기마운팅브라켓트(51)와 대향하는 면의 중간부위에는 변속기마운팅브라켓트(51)쪽으로 돌출되는 결합부(52b)가 종방향으로 연장형성되는 변속기마운팅서포트브라켓트(52)와; 상기 변속기(2)상에 위치되도록 변속기마운팅브라켓트(51)와 일체로 구성되면서 상기 변속기마운팅서포트브라켓트(52)의 결합부(52b)에 체결되는 복수개의 인슐레이터볼트(53)에 의해 결합이 이루어짐은 물론 상기 인슐레이터볼트(53)가 체결되는 일면이 상기 변속기마운팅서포트브라켓트(52)와 대향되도록 설치되는 인슐레이터(54)와; 상기 변속기마운팅서포트브라켓트(52)와 인너멤버(5a) 및 아우터멤버(5b)를 순차적으로 관통한 각 선단이 너트(55)와의 체결을 통해 설치되어 상기 변속기마운팅서포트브라켓트(52)의 설치강성을 증대시키도록 하는 복수개의 보강볼트부재(56)로 구성되어져, 변속기(2)가 설치되는 프론트사이드멤버(5)의 강도 및 강성이 증대되게 되고, 엔진(1)의 구동시 발생되는 진동 및 소음의 절연효과도 증대되게 되며, 이에 따라 실내소음도 대폭 감소됨으로써 전체적으로 차량의 NVH성능이 향상되도록 된 것이다.

Description

자동차의 변속기마운팅스톱퍼{transmission mounting stopper of vehicle}
본 발명은 자동차의 변속기마운팅스톱퍼에 관한 것으로, 특히 차체의 길이방향과 폭방향 및 차고방향으로의 동강성이 증대될 수 있도록 하여 실내소음을 감소시킬 수 있도록 하는 자동차의 변속기마운팅스톱퍼에 관한 것이다.
일반적으로, 엔진과 변속기는 엔진의 동력이 변속기쪽으로 전달가능하게 일체화되어 구성되며, 이와 같은 엔진과 변속기의 어셈블리는 그 하단이 서브프레임에 결합되고, 이 서브프레임이 엔진룸을 형성하는 차체프레임에 결합됨으로써 상기 엔진과 변속기의 어셈블리가 엔진룸내에 설치되는 구조를 가지도록 되어 있다.
즉, 엔진(1)과 변속기(2)의 어셈블리가 서브프레임을 매개로 엔진룸내에 설치될 때 상기 엔진(1)은 도 1에 도시된 바와 같이 엔진마운팅스톱퍼(10)를 매개체로 하여 차체와 연결되도록 설치되고, 상기 변속기(2)는 변속기마운팅스톱퍼(20)를 매개체로 하여 차체와 연결되도록 설치되게 된다.
그리고, 상기 엔진(1)과 변속기(2)의 어셈블리를 엔진룸내에 설치할 때에는 먼저 상기 엔진(1)을 엔진마운팅스톱퍼(10)를 이용하여 조립시킨 다음 상기 변속기(2)를 변속기마운팅스톱퍼(20)를 이용하여 조립시키게 되는데, 상기한 엔진마운팅스톱퍼(10)와 변속기마운팅스톱퍼(20)는 도 1에 도시된 바와 같이 엔진(1)과 변속기(2)를 연결하는 토크롤축(S)상에 항상 위치하도록 설치되게 된다.
여기서, 상기 토크롤축(S)이란 엔진(1)의 구동시 발생되는 진동이 차체쪽으로 전달되는 것을 최소화하는 엔진(1)과 변속기(2)를 연결하는 가상의 회전중심축을 말한다.
이에 따라, 상기한 엔진마운팅스톱퍼(10)와 변속기마운팅스톱퍼(20)는 엔진구동시 발생되는 엔진(1)과 변속기(2)의 진동을 제어하고 아울러 진동소음을 감쇠시킴으로써 차체쪽으로의 전달을 최소화시키는 역할을 수행하게 된다.
한편, 상기한 변속기마운팅스톱퍼(20)는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 변속기(2)의 케이스상에 볼트체결됨으로써 결합되는 변속기마운팅서포트브라켓트(21)와, 엔진룸을 형성하는 프론트사이드멤버(5)상에 볼트체결됨으로써 결합되는 변속기마운팅브라켓트(23)와, 이들(21,23)사이를 연결하는 인슐레이터(25)로 구성되는데, 상기한 인슐레이터(25)는 변속기마운팅브라켓트(23)와 일체로 구성되며 또한 상기한 변속기마운팅서포트브라켓트(21)와는 볼트체결됨으로써 서로 결합이 이루어지는 구조로 되어 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 변속기마운팅스톱퍼(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 질량체에 해당하는 인슐레이터(25)의 일부분이 변속기(2)로부터 벗어나 프론트사이드멤버(5)쪽으로 치우쳐지는 결합구조로서 되어 있는데, 이와 같은 결합구조는 장기간 사용시 변속기마운팅스톱퍼(20)의 고유진동수를 감소시키는 원인으로 작용을 하게 되어, 결국 상기 변속기마운팅스톱퍼(20)는 공진으로 인하여 입력점 동강성이 낮아지게 되는 문제점이 있었다.
이와 같이, 변속기마운팅스톱퍼(20)의 입력점 동강성이 낮아지게 되면 진동 및 소음의 절연률이 낮아지게 되어, 결국에는 엔진(1)구동시 발생되는 진동 및 소음의 대부분들이 프론트사이드멤버(5)를 통해 실내로 전달됨으로써 차량의 NVH 성능이 나빠지게 되는 문제점으로도 발전하게 된다.
한편, 도 4는 종래에 사용되는 일반적인 변속기마운팅스톱퍼(20)의 동강성에 대한 해석도를 나타낸 것이다.
여기서, 점선으로 도시된 그래프선도 A,B,C는 동강성을 해석하는데 기준이 되는 강성라인을 나타낸 것이고, 그래프선도 X1은 차체의 길이방향에 대한 종래 변속기마운팅스톱퍼(20)의 동강성을 나타낸 것이며, 그래프선도 Y1은 차체의 폭방향에 대한 동강성을 나타낸 것이고, 그래프선도 Z1은 차고방향에 대한 동강성을 나타낸 것이다.
상기의 실험을 통해 얻을 수 있는 이상적인 실험데이터는 X1,Y1,Z1이 모두 1000kgf/mm 이상의 동강성인 것이 바람직하나, 종래의 변속기마운팅스톱퍼(20)는 X1의 평균이 200kgf/mm이고, Y1의 평균은 1000kgf/mm이며, Z1의 평균은 200kgf/mm정도 수준인 것임을 알 수 있다.
따라서, 종래의 변속기마운팅스톱퍼(20)는 변속기(2)의 설치 입력점 동강성을 약화시키는 문제점을 가지고 있게 되며, 이에 따라 엔진(1) 구동시 발생되는 진동 및 소음의 절연성이 감소되게 되며, 결국에는 실내소음이 증가되는 문제점이 있었던 것이다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 질량체에 해당하는 인슐레이터가 변속기상에 위치하도록 구성하여 변속기마운팅서포트브라켓트에 가해지는 질량을 최소화시킴으로써 차체의 길이방향과 폭방향 및 차고방향으로의 동강성이 증대될 수 있도록 하고, 아울러 엔진구동시 발생되는 진동 및 소음의 절연성을 증대시켜 실내소음을 감소시킬 수 있도록 하는 자동차의 변속기마운팅스톱퍼를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 변속기의 케이스상에 결합볼트를 통해 장착되는 변속기마운팅브라켓트와; 인너멤버와 아우터멤버로 구성된 프론트사이드멤버상에 결합볼트를 통해 장착되면서 상기 변속기마운팅브라켓트와 대향하는 면의 중간부위에는 변속기마운팅브라켓트쪽으로 돌출되는 결합부가 종방향으로 연장형성되는 변속기마운팅서포트브라켓트와; 상기 변속기상에 위치되도록 변속기마운팅브라켓트와 일체로 구성되면서 상기 변속기마운팅서포트브라켓트의 결합부에 체결되는 복수개의 인슐레이터볼트에 의해 결합이 이루어짐은 물론 상기 인슐레이터볼트가 관통되는 일면이 상기 변속기마운팅서포트브라켓트와 대향되도록 설치되는 인슐레이터와; 상기 변속기마운팅서포트브라켓트와 인너멤버 및 아우터멤버를 순차적으로 관통한 각 선단이 너트와의 체결을 통해 설치되어 상기 변속기마운팅서포트브라켓트의 설치강성을 증대시키도록 하는 복수개의 보강볼트부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 변속기마운팅스톱퍼의 사시도와 측면도 및 평면도이고, 도 8은 본 발명에 따라 변속기마운팅스톱퍼를 구성하는 서포트브라켓트를 도시한 개략적인 사시도로서, 종래구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.
본 발명은 엔진(1; 도1에 도시됨)과 함께 일체화 된 변속기(2; 도1에 도시됨)를 엔진룸내에 설치하는데 사용되는 변속기마운팅스톱퍼(50)에 관한 것이다.
즉, 본 발명에 따른 변속기마운팅스톱퍼(50)는 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 변속기(2)의 케이스상에 결합볼트(51a)를 통해 장착되는 변속기마운팅브라켓트(51)와, 인너멤버(5a)와 아우터멤버(5b)로 구성된 프론트사이드멤버(5)상에 결합볼트(52a)를 통해 장착되면서 상기 변속기마운팅브라켓트(51)와 대향하는 면의 중간부위에는 변속기마운팅브라켓트(51)쪽으로 돌출되는 결합부(52b)가 종방향으로 연장형성되는 변속기마운팅서포트브라켓트(52)와, 상기 변속기(2)상에 위치되도록 변속기마운팅브라켓트(51)와 일체로 구성되면서 상기 변속기마운팅서포트브라켓트(52)의 결합부(52b)에 체결되는 복수개의 인슐레이터볼트(53)에 의해 결합이 이루어짐은 물론 상기 인슐레이터볼트(53)가 관통되는 일면이 상기 변속기마운팅서포트브라켓트(52)와 대향되도록 설치되는 인슐레이터(54)와, 상기 변속기마운팅서포트브라켓트(52)와 인너멤버(5a) 및 아우터멤버(5b)를 순차적으로 관통한 각 선단이 너트(55)와의 체결을 통해 설치되어 상기 변속기마운팅서포트브라켓트(52)의 설치강성을 증대시키도록 하는 복수개의 보강볼트부재(56)로 구성된다.
그리고, 본 발명에 따른 변속기마운팅스톱퍼(50)는 상기 변속기마운팅브라켓트(51)와 상기 변속기마운팅서포트브라켓트(52)사이에 설치되어 인슐레이터(54)와 함께 엔진(1)의 기동시 발생되는 프론트사이드멤버(5)와 변속기마운팅서포트브라켓트(51)의 간섭방지 및 상기 엔진(1)의 변위억제를 위한 간섭방지부재(57)를 더 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 간섭방지부재(57)는 복수개의 인슐레이터볼트(53)가 변속기마운팅서포트브라켓트(52)의 결합부(52b)에 형성된 볼트구멍(52c)을 관통하여 인슐레이터(54)에 체결될 때, 상기 인슐레이터볼트(53)에 의해 관통되면서 변속기마운팅브라켓트(51)와 함께 일체로 결합이 이루어지게 된다.
또한, 본 발명의 변속기마운팅스톱퍼(50)는 상기 프론트사이드멤버(5)를 구성하는 인너멤버(5a)와 아우터멤버(5b)의 사이에 설치되어 상기 인너멤버(5a)와 아우터멤버(5b)를 연결하는 복수개의 파이프부재(58)도 더 포함하여 구성된다.
상기 파이프부재(58)는 그 양단이 인너멤버(5a)와 아우터멤버(5b)의 안쪽면에 각각 용접결합되거나 또는 일면에만 용접결합됨으로써 설치되며, 상기 파이프부재(58)에는 변속기마운팅서포트브라켓트(52)의 설치를 위해 사용되는 복수개의 보강볼트부재(56)가 각각 한 개씩 관통되면서 설치되어 상기 인너멤버(5a)와 아우터멤버(5b)를 일체화시키게 된다.
한편, 도 8에 도시된 미설명부호 52d는 결합볼트(52a)의 관통을 위해 형성되는 관통구멍(52d)이고, 미설명부호 52f는 보강볼트부재(56)의 관통을 위해 형성되는 관통구멍(52f)이다.
따라서, 본 발명에 따른 변속기마운팅스톱퍼(50)는 질량체에 해당하는 인슐레이터(54)가 변속기마운팅브라켓트(51)와 함께 일체로 결합되면서 변속기(2)상에 위치하도록 설치됨으로써, 변속기마운팅서포트브라켓트(52)쪽으로 가중되는 질량을 대폭적으로 줄일 수 있게 되고, 이에 따른 입력점 동강성의 증대로 통해 프론트사이드멤버(5)를 통한 진동 및 소음의 절연률을 향상시킬 수 있게 됨으로써 차량의 NVH 성능을 개선할 수 있는 잇점이 있게 된다.
그리고, 본 발명은 변속기마운팅브라켓트(51)와 변속기마운팅서포트브라켓트(52)사이에 간섭방지부재(57)가 더 설치됨으로써, 차량 폭방향으로의 엔진(1) 거동을 제어하고 변속기마운팅브라켓트(51)와 변속기마운팅서포트브라켓트(52)의 간섭을 방지하여 차량 내구성 또한 향상되게 된다.
또한, 프론트사이드멤버(5)를 구성하는 인너멤버(5a)와 아우터멤버(5b)의 사이에 복수개의 파이프부재(58)가 설치됨으로써 상기 인너멤버(5a)와 아우터멤버(5b)사이의 공간은 파이프부재(58)를 통해 박스구조를 갖출 수 있게 되며, 이에 따라 프론트사이드멤버(5)가 지니는 자체적인 내구성 및 강성이 증대되고, 더불어 변속기마운팅서포트브라켓트(52)의 설치강성도 더욱 향상되게 된다.
그리고, 변속기마운팅브라켓트(51)와 일체로 결합된 인슐레이터(54)가 본 발명의 구조에 따라 양측면(보강볼트부재가 관통되는 면)이 차체의 폭방향을 향하도록 설치됨으로써, 엔진(1) 기동시 엔진(1)과 일체화된 변속기(2)가 토크롤축(S; 도1에 도시됨)을 중심으로 차체의 전후방향으로 회전되려는 힘을 가질 때 그 힘을 효과적으로 차단시킬 수가 있게 되며, 이로 인해 입력점 동강성의 개선과 더불어 실내로 유입되는 가속 투과소음을 개선시킬 수 있게 된다.
상기와 같은 구조로 설치되는 본 발명의 변속기마운팅스톱퍼(50)는 차체의 길이방향과 폭방향 및 차고방향에 대한 동강성도 매우 우수한 것임을 도 9에 도시된 해석도를 통해서도 알수 있게 된다.
즉, 그래프선도 X2는 차체의 길이방향에 대한 본 발명 변속기마운팅스톱퍼(50)의 동강성을 나타낸 것이고, 그래프선도 Y2는 차체의 폭방향에 대한 동강성을 나타낸 것이며, 그래프선도 Z2는 차고방향에 대한 동강성을 나타낸 것이고, 점선으로 도시된 그래프선도 A,B,C는 동강성을 해석하는데 기준이 되는 강성라인을 나타낸 것이다.
상기의 실험을 통해 얻을 수 있는 이상적인 실험데이터는 X2,Y2,Z2는 모두 1000kgf/mm 이상의 동강성인 것이 바람직한데, 본 발명에 따른 변속기마운팅스톱퍼(20)는 X1의 평균이 2000kgf/mm이고, Y2의 평균은 2000kgf/mm이며, Z2의 평균이 1000kgf/mm정도 수준으로서, 모든 방향의 동강성이 이상적인 값을 만족하고 있는 것임을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 변속기마운팅스톱퍼(50)를 사용하게 되면 변속기(2)의 설치 입력점 동강성이 증대되게 되고, 이로 인해 엔진(1) 구동시 발생되는 진동 및 소음의 절연효과도 증대되게 되며, 결과적으로는 실내소음도 대폭 감소되는 잇점이 있게 되는 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 변속기마운팅스톱퍼는, 변속기가 설치되는 프론트사이드멤버의 입력점 동강성이 증대되게 되고, 엔진의 구동시 발생되는 진동 및 소음의 절연효과도 증대되게 되며, 이에 따라 실내소음도 대폭 감소됨으로써 전체적으로 차량의 NVH성능이 향상되는 효과가 있게 된다.
도 1은 일반적인 엔진과 변속기의 조립체를 도시한 평면도,
도 2와 도 3은 종래의 변속기마운팅스톱퍼를 설명하기 위한 평면도 및 측면도,
도 4는 종래 변속기마운팅스톱퍼의 동강성에 대한 해석도,
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 변속기마운팅스톱퍼의 사시도와 측면도 및 평면도,
도 8은 본 발명에 따라 변속기마운팅스톱퍼를 구성하는 변속기마운팅서포트브라켓트를 도시한 개략적인 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 변속기마운팅스톱퍼의 동강성에 대한 해석도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1 - 엔진 2 - 변속기
5 - 프론트사이드멤버 5a - 인너멤버
5b - 아우터멤버 50 - 변속기마운팅스톱퍼
51 - 변속기마운팅브라켓트 52 - 변속기마운팅서포트브라켓트
53 - 인슐레이터볼트 54 - 인슐레이터
55 - 너트 56 - 보강볼트부재
57 - 간섭방지부재 58 - 파이프부재

Claims (3)

  1. 변속기(2)의 케이스상에 결합볼트(51a)를 통해 장착되는 변속기마운팅브라켓트(51)와;
    인너멤버(5a)와 아우터멤버(5b)로 구성된 프론트사이드멤버(5)상에 결합볼트(52a)를 통해 장착되면서 상기 변속기마운팅브라켓트(51)와 대향하는 면의 중간부위에는 변속기마운팅브라켓트(51)쪽으로 돌출되는 결합부(52b)가 종방향으로 연장형성되는 변속기마운팅서포트브라켓트(52)와;
    상기 변속기(2)상에 위치되도록 변속기마운팅브라켓트(51)와 일체로 구성되면서 상기 변속기마운팅서포트브라켓트(52)의 결합부(52b)에 체결되는 복수개의 인슐레이터볼트(53)에 의해 결합이 이루어짐은 물론 상기 인슐레이터볼트(53)가 체결되는 일면이 상기 변속기마운팅서포트브라켓트(52)와 대향되도록 설치되는 인슐레이터(54)와;
    상기 변속기마운팅서포트브라켓트(52)와 인너멤버(5a) 및 아우터멤버(5b)를 순차적으로 관통한 각 선단이 너트(55)와의 체결을 통해 설치되어 상기 변속기마운팅서포트브라켓트(52)의 설치강성을 증대시키도록 하는 복수개의 보강볼트부재(56)로 구성되는 자동차의 변속기마운팅스톱퍼.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 변속기마운팅브라켓트(51)와 상기 변속기마운팅서포트브라켓트(52)사이에는 인슐레이터(54)와 함께 엔진(1)의 기동시 발생되는 프론트사이드멤버(5)와 변속기마운팅서포트브라켓트(51)의 간섭방지 및 상기 엔진(1)의 변위억제를 위한 간섭방지부재(57)가 설치되는데, 상기 간섭방지부재(57)는 인슐레이터볼트(53)에 의해 관통되면서 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속기마운팅스톱퍼.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 프론트사이드멤버(5)를 구성하는 인너멤버(5a)와 아우터멤버(5b)사이에는 복수개의 파이프부재(58)가 상기 인너멤버(5a)와 아우터멤버(5b)를 연결하도록 용접결합을 통해 설치되는데, 상기 파이프부재(58)에는 변속기마운팅서포트브라켓트(52)의 설치를 위해 사용되는 복수개의 보강볼트부재(56)가 각각 한 개씩 관통되면서 설치되는 것을 특징으로 하는 자동차의 변속기마운팅스톱퍼.
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