KR20070002316A - 차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조 - Google Patents

차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조 Download PDF

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Abstract

개시되는 차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조는, 차량 차체의 폭방향으로 가로질러 좌우로 각각 설치되는 리어 크로스 멤버와; 상기 차량의 전방으로 상기 좌우의 리어 크로스 멤버의 중앙에 상기 리어 크로스 멤버와 결합되어 디퍼렌셜 기어의 전방부가 마운팅되는 디퍼렌셜기어 전방 마운팅부와; 상기 디퍼렌셜기어 전방 마운팅부의 후방으로 상기 좌우의 리어 크로스 멤버의 중앙에 상기 리어 크로스 멤버와 결합되어 상기 디퍼렌셜 기어의 후방부가 마운팅되는 디퍼렌셜기어 후방 마운팅부와; 상기 디퍼렌셜기어 전방 마운팅부의 양 측단 저부 좌우에 각각 고정 설치된 Z자 형상의 행거 바와, 상기 행거 바의 일측으로 상기 행거 바와 함께 설치되어 전후, 좌우 및 상하 방향의 변형을 최소화하고, 입력점 강성을 증대시키기 위한 보강부재가 고정 설치된 센터 행거 마운팅부;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 배기계의 센터 행거 마운팅부의 강성 증대로 진동 절연에 의한 차량 후석의 소음을 저감시킬 수 있고, 후방 충돌시 리어 크로스 멤버의 좌굴 방지로 연료탱크의 누유를 방지하고, 후방 승객의 안전이 확보할 수 있는 이점이 있다.
배기계, 디퍼렌셜 기어, 리어 크로스 멤버

Description

차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조{STRUCTURE OF CENTER HANGER MOUNTING PORTION FOR EXHAUST SYSTEM IN VEHICLE}
도 1은 일반적인 차량의 배기계의 구성을 개략적으로 나타내 보인 차량의 저면도.
도 2a는 종래의 기술에 따른 차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조의 구성을 개략적으로 나타내 보인 사시도.
도 2b는 도 2에 요부 상세도.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조의 구성을 나타낸 사시도.
도 4는 도 3의 분해 사시도.
도 5는 디퍼렌셜 기어 및 차량의 배기계의 일부 구성이 설치된 상태를 나타내 보인 조립 사시도.
도 6은 발명에 따른 차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조의 개선 효과를 설명하기 위해 고유진동수 대비 진동 감도를 나타낸 그래프.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
23. 디퍼렌셜 기어
30. 리어 크로스 멤버
40. 디퍼렌셜기어 전방 마운팅부
70. 디퍼렌셜기어 후방 마운팅부
51. 행거 바
52. 지지 바
61. 스테이
62,63. 브라켓
본 발명은 차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 NVH(Noise, Vibration, Harshness: 소음, 진동, 잡소리) 성능 향상을 위한 배기계 센터 마운팅부의 입력점 강성을 증대하기 위한 차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 배기계(Exhaust System)는 도 1에 도시된 바와 같이, 차량(10)의 길이 방향으로 장착되며, 벨로우즈(11), UCC(Under-floor Catalytic Converter)(12), 센터 소음기(13), 메인 소음기(14)가 배기 파이프에 의해 연결되어 있다. 이와 같이 구성된 배기계는 도 2에 도시된 바와 같이, 차체와 샤시에 행거와 고무 부시에 의해 고정된다.
그리고 배기계 결합구조는, 차체 센터 플로워 하단에 전방 행거 마운팅부(15)가 구비되며, 샤시 리어 크로스 멤버 하단에 센터 행거 마운팅부(16)가 결합되 며, 차체 리어 플로워 사이드 멤버 후방에 리어 행거 마운팅부(17)를 구비하여 차량(10)의 플로워 하단에 3점씩 좌우 6점을 이용하여 행거를 구성하고 있다.
또한 상기 센터 행거 마운팅부(16)는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 리어 크로스 멤버(21) 전방부의 디퍼렌셜기어 전방 마운팅부(22) 측단에 Z자 형상의 중실 또는 중공의 바를 CO2 용접에 의해 그 하단면에 고정하는 구조로 되어 있다.
그리고 상기 센터 행거 마운팅부(16)의 구조는, 차량(10)의 가속시 배기계의 굽힘 진동에 의한 가진력과, 디퍼렌셜 기어(23)의 후륜 동력 전달시에 발생하는 가진력과, 리어 크로스 멤버(21)의 비틀림 가진 대비 마운팅부 국부 강성이 취약하여 고무 부시에 의한 진동 절연 효과가 제대로 이루어지지 않아 차량의 실내로 진동 및 소음이 전달된다.
상기한 바와 같이 종래의 기술에 따른 배기계의 센터 행거 마운팅부(16)가 Z자 형상의 단순 구조로 되어 있어 상하 방향 입력점 강성이 취약하며, 엔진 공회전 또는 가속시 발생하는 가진원 대비 진동 절연이 제대로 되지 않아 차량(10)의 진동 및 소음 문제를 발생시킨다.
그리고 종래의 기술은, 리어 크로스 멤버(21)의 비틀림 진동에 의한 2차적인 가진으로 배기계 마운팅부를 통해 들어오는 가진력이 커지는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 구조를 보강하거나, 부가하여 모든 방향에서의 변형을 최소화하고, 입력점 강성을 증대시 켜 소음 및 진동(NVH)이 개선되도록 한 차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조는, 차량 차체의 폭방향으로 가로질러 좌우로 각각 설치되는 리어 크로스 멤버와; 상기 차량의 전방으로 상기 좌우의 리어 크로스 멤버의 중앙에 상기 리어 크로스 멤버와 결합되어 디퍼렌셜 기어의 전방부가 마운팅되는 디퍼렌셜기어 전방 마운팅부와; 상기 디퍼렌셜기어 전방 마운팅부의 후방으로 상기 좌우의 리어 크로스 멤버의 중앙에 상기 리어 크로스 멤버와 결합되어 상기 디퍼렌셜 기어의 후방부가 마운팅되는 디퍼렌셜기어 후방 마운팅부와; 상기 디퍼렌셜기어 전방 마운팅부의 양 측단 저부 좌우에 각각 고정 설치된 Z자 형상의 행거 바와, 상기 행거 바의 일측으로 상기 행거 바와 함께 설치되어 전후, 좌우 및 상하 방향의 변형을 최소화하고, 입력점 강성을 증대시키기 위한 보강부재가 고정 설치된 센터 행거 마운팅부;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3에는 본 발명에 따른 차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조의 구성을 나타낸 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3의 분해 사시도가 도시되어 있으며, 도 5에는 디퍼렌셜 기어 및 차량의 배기계의 일부 구성이 설치된 상태를 나타내 보인 조립 사시도가 도시되어 있다.
설명에 앞서, 후술하는 도면에서 도 1 내지 도 2b에 기재된 참조부호와 동일한 번호는 동일한 기능의 동일한 부재를 나타내 보인 것이다.
도면을 각각 참조하면, 본 발명에 따른 차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조는, 전술한 도 1에 도시된 바와 같은 차량 차체의 폭방향으로 가로질러 좌우로 각각 설치되는 리어 크로스 멤버(30)와, 차량의 전방으로 좌우의 리어 크로스 멤버(30)의 중앙에 리어 크로스 멤버(30)와 결합되어 디퍼렌셜 기어(23)의 전방부가 마운팅되는 디퍼렌셜기어 전방 마운팅부(40)와, 이 디퍼렌셜기어 전방 마운팅부(40)의 후방으로 좌우의 리어 크로스 멤버(30)의 중앙에 리어 크로스 멤버(30)와 결합되어 디퍼렌셜 기어(23)의 후방부가 마운팅되는 디퍼렌셜기어 후방 마운팅부(70)와, 상기 디퍼렌셜기어 전방 마운팅부(40)의 양 측단 저부 좌우에 각각 고정 설치된 Z자 형상의 행거 바(51)와, 이 행거 바(51)의 일측으로 행거 바(51)와 함께 설치되어 전후, 좌우 및 상하 방향의 변형을 최소화하고, 입력점 강성을 증대시키기 위한 보강부재가 고정 설치된 센터 행거 마운팅부를 포함하여 구성된다.
그리고 상기 보강부재는, L자 형상의 삼발이형 지지 바(52)로 이루어지고, 이 지지 바(52)는 중공 또는 중실의 바로 이루어지고, 예컨대, CO2용접에 의해 설치 고정된다.
또한 상기 디퍼렌셜기어 전방 마운팅부(40)와 디퍼렌셜기어 후방 마운팅부(70)의 저부 양단에는 리어 크로스 멤버(30)의 비틀림 진동을 제어하기 위한 스테이(61)가 설치된다. 그리고 이 각각의 스테이(61)는, 이의 양단에 각각 브라켓(62,63)과, 상기 브라켓(62,63)을 관통하는 볼트(미도시)가 이용되어 체결된다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 디퍼렌셜기어 전방 마운팅부(40)는, 전방 어퍼 멤버(41)와, 이 전방 어퍼 멤버(41)의 하부에 설치된 전방 로우어 멤버(42)와, 이 전방 로우어 멤버(42)의 저부 좌우에 각각 설치된 디퍼렌셜기어 마운팅 케이스(43)와, 이를 장착하기 위한 장착브라켓(44)으로 이루어진다.
그리고 상기 디퍼렌셜기어 후방 마운팅부(70)는, 좌우 각각에 배치된 리어 크로스 멤버(30)의 후방에 각각 장착된 리어 전방 멤버(71)와, 이 리어 전방 멤버(71) 양단이 각각 설치된 리어 후방 멤버(72)로 이루어진다.
또한 상기 리어 크로스 멤버(30)에는 사이드 멤버(31)의 양단에 고정되는 크로스 멤버 전방 마운팅 케이스(32)와 크로스 멤버 후방 마운팅 케이스(33)가 각각 설치된다.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조의 작용을 설명하면 다음과 같다.
우선, 차량의 리어 크로스 멤버(30)가 차체에 부시 마운팅되어 있는 경우 비틀림 진동에 의한 가진력이 커지게 되고, 배기계 상하 진동 및 디퍼렌셜 기어(23)의 구동에 의한 가진시 리어 크로스 멤버(30)의 상대적인 변형량이 커지게 되어 배기계 행거 마운팅부의 진동 절연 특성을 나쁘게 하고, 차량의 실내로 전달되는 진동 및 소음 정도가 과다해져 실차 주행 중 후석 승객이 느끼는 정숙성에 나쁜 영향을 주게 되는데, 본 발명에 따른 차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조는, 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것이다.
도면을 다시 참조하여 이를 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 차량 의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조는, 상기 디퍼렌셜기어 전방 마운팅부(40)의 양단 저부에 Z자 형상의 행거 바(51)와 이의 측단에 L자 형상의 삼발이형 지지 바(52)를 결합하여 전후, 좌우, 상하 방향의 변형을 최소화하고, 입력점의 강성을 증대시켰다.
그리고 상기 디퍼렌셜기어 전방 마운팅부(40)와 디퍼렌셜기어 후방 마운팅부(70)의 저부에 브라켓(62,63)을 개재하여, 즉 차량의 길이 방향으로 스테이(61)를 볼트에 의해 체결하여 리어 크로스 멤버(30)의 비틀림 진동을 제어하게 된다.
이와 같이 차량의 배기계 센터 행거 마운팅부 입력점 강성 개선 구조를 적용한 결과, 도 6에 도시된 바와 같이, 500Hz 이내 주파수 영역에서 상하 방향 입력점 강성 증대 (50 → 200kgf/mm) 및 진동 감도 개선 효과로 진동 및 소음 저감 효과가 있음을 알 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조는 다음과 같은 효과를 갖는다.
배기계의 센터 행거 마운팅부의 강성 증대로 진동 절연에 의한 차량 후석의 소음을 저감시킬 수 있다.
그리고 후방 충돌시 리어 크로스 멤버의 좌굴 방지로 연료탱크의 누유를 방지하고, 후방 승객의 안전이 확보할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 차량 차체의 폭방향으로 가로질러 좌우로 각각 설치되는 리어 크로스 멤버와;
    상기 차량의 전방으로 상기 좌우의 리어 크로스 멤버의 중앙에 상기 리어 크로스 멤버와 결합되어 디퍼렌셜 기어의 전방부가 마운팅되는 디퍼렌셜기어 전방 마운팅부와;
    상기 디퍼렌셜기어 전방 마운팅부의 후방으로 상기 좌우의 리어 크로스 멤버의 중앙에 상기 리어 크로스 멤버와 결합되어 상기 디퍼렌셜 기어의 후방부가 마운팅되는 디퍼렌셜기어 후방 마운팅부와;
    상기 디퍼렌셜기어 전방 마운팅부의 양 측단 저부 좌우에 각각 고정 설치된 Z자 형상의 행거 바와, 상기 행거 바의 일측으로 상기 행거 바와 함께 설치되어 전후, 좌우 및 상하 방향의 변형을 최소화하고, 입력점 강성을 증대시키기 위한 보강부재가 고정 설치된 센터 행거 마운팅부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보강부재는, L자 형상의 삼발이형 지지 바로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지 바는 중공 또는 중실의 바로 이루어지고, 용접에 의해 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디퍼렌셜기어 전방 마운팅부와 상기 디퍼렌셜기어 후방 마운팅부의 저부 양단에는 상기 리어 크로스 멤버의 비틀림 진동을 제어하기 위한 스테이가 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각각의 스테이는, 이의 양단에 각각 브라켓과, 상기 브라켓을 관통하는 볼트가 이용되어 체결되는 것을 특징으로 하는 차량의 배기계 센터 행거 마운팅부의 구조.
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