KR20090120750A - 자동차 엔진마운팅용 롤 로드 - Google Patents

자동차 엔진마운팅용 롤 로드 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 엔진마운팅용 롤 로드에 관한 것으로,
종래의 롤 로드(200)는 브라켓트(210)에 압입 설치된 한 쌍의 고무(220; Rubber)를 이용하여 진동 및 소음을 절연하고 P/T의 거동을 제어하는 역할을 수행하게 되지만 브라켓트(210)에 단순한 통고무 형태의 고무(220)가 압입 설치된 단순한 구성이기 때문에 고무(Rubber)의 특성값(Ks)이 높아 아이들(IDLE)시 차량의 진동 및 소음을 효과적으로 절연시키지 못하게 되는 문제가 있었고, 롤 로드에 과도변위 입력될 때에는 고무(220)의 2차 특성값이 기하급수적으로 증가하게 되어 변속시 쇼크/저크(Shock/Jerk)와 같은 문제가 발생하게 되는 바,
일측이 변속기 케이스 측에 연결되고 타측이 서브 프레임에 연결되는 브라켓트; 상기 브라켓트의 타측 부위에 설치되는 코어; 상기 코어의 외부 둘레에 설치되는 메인 고무; 상기 코어의 선단에 설치되는 제1 고무 스톱퍼; 상기 제1 고무 스톱퍼 및 코어를 브라켓트에 체결하는 볼트; 상기 메인 고무의 내부에 설치되는 스틸 스톱퍼; 상기 메인 고무의 외부 둘레에 설치되는 인너 파이프 및 아웃터 파이프; 상기 아웃터 파이프의 내측면에 설치되는 제2 고무 스톱퍼;를 구비하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 중공상의 메인 고무가 종래의 통고무에 비해 훨씬 부드러운 고무 특성값을 가질 수 있고 변위가 작게 됨은 물론 보다 넓은 구간에서 선형 특성을 얻을 수 있게 되므로 보다 효과적으로 진동 및 소음을 절연시킬 수 있게 되며, 과도변위 입력시 단계적인 스톱핑 구조를 가짐으로써 고무 특성값의 급격한 변화를 억제하여 차량의 쇼크/저크(Shock/Jerk) 문제를 크게 개선할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.
엔진마운팅, 롤 로드(ROLL ROD), 브라켓트, 코어, 메인 고무, 제1 고무 스톱퍼, 스틸 스톱퍼, 제2 고무 스톱퍼

Description

자동차 엔진마운팅용 롤 로드 { a roll rod for a vehicle's engine mounting }
본 발명은 자동차 엔진마운팅용 롤 로드에 관한 것으로, 더 자세하게는 아이드(IDLE)시의 진동, 소음 문제와 과도변위 입력시 쇼크/저크(Shock/Jerk) 문제를 해결할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.
일반적으로 소형 플랫폼 차량은 대부분 관성 3점지지 방식의 엔진마운팅 시스템을 적용하고 있다.
상기 관성 3점지지 방식에서는 엔진마운트와 티엠마운트가 P/T의 관성축 위에 위치하여 P/T의 하중을 지지하는 역할을 하며, 롤 로드(ROLL ROD)가 P/T의 롤(ROLL) 운동을 제어하는 역할을 수행한다.
도 1에는 종래의 롤 로드의 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 동 종래의 롤 로드의 측면도가 도시되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 롤 로드는 종래에 가장 흔하게 쓰이는 도그 본(Dog Bone) 타입의 것으로, 브라켓트(210) 일측(A 부분)은 변속기 케이스(T/M CASE) 측에 연결되고, 브라켓트(210) 타측(B 부분)은 서브 프레임(Sub Frame) 측에 연결되는데, 차량의 P/T 롤 운동에 따라 롤 로드(200)에는 전후방향 가진이 발생하게 된다.
상기 종래의 롤 로드(200)는 브라켓트(210)에 압입 설치된 한 쌍의 고무(220; Rubber)를 이용하여 진동 및 소음을 절연하고 P/T의 거동을 제어하는 역할을 수행하게 되지만 브라켓트(210)에 단순한 통고무 형태의 고무(220)가 압입 설치된 단순한 구성이기 때문에 고무(Rubber)의 특성값(Ks)이 높아 아이들(IDLE)시 차량의 진동 및 소음을 효과적으로 절연시키지 못하게 되는 문제가 있었다.
또한 롤 로드에 과도변위 입력될 때에는 고무(220)의 2차 특성값이 기하급수적으로 증가하게 되어 변속시 쇼크/저크(Shock/Jerk)와 같은 문제가 발생하게 된다.
이처럼 종래의 롤 로드(200)는 대변위 제어에 유리하도록 설계되어 있기 때문에 아이들(IDLE)시 진동, 소음 절연(NVH) 성능이 매우 떨어지게 될 뿐 아니라 변위에 따른 급격한 고무 특성값의 변화로 쇼크/저크(Shock/Jerk) 현상이 과도하게 나타나는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 롤 로드의 제결함을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 아이들(IDLE)시 진동, 소음을 저감할 수 있도록 과도변위 입력시 쇼크/저크(Shock/Jerk)의 발생을 억제할 수 있도록 하는 자동차 엔진마운팅용 롤 로드를 제공하는 데에 있는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 브라켓트에 접속되는 코어의 외부 둘레에 메인고무를 설치하고, 코어의 선단에 제1 고무 스톱퍼를 설치하며, 제1 고무 스톱퍼의 전방과 후방에 스틸 스톱퍼와 제2 고무 스톱퍼를 설치하여 아이들(IDLE)시 또는 정속주행시에는 메인 고무만으로 진동, 소음을 절연하도록 하고, 과도변위 입력시에는 제1 고무 스톱퍼가 스틸 스톱퍼 또는 제2 고무 스톱퍼와 접촉되도록 하는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명의 자동차 엔진마운팅용 롤 로드는 일측이 변속기 케이스 측에 연결되고 타측이 서브 프레임에 연결되는 브라켓트; 상기 브라켓트의 타측 부위에 설치되는 코어; 상기 코어의 외부 둘레에 설치되는 메인 고무; 상기 코어의 선단에 설치되는 제1 고무 스톱퍼; 상기 제1 고무 스톱퍼 및 코어를 브라켓트에 체결하는 볼트; 상기 메인 고무의 내부에 설치되는 스틸 스톱퍼; 상기 메인 고무의 외부 둘레에 설치되는 인너 파이프 및 아웃터 파이프; 상기 아웃터 파이프의 내측면에 설치되는 제2 고무 스톱퍼;를 구비한다.
본 발명에 있어서 메인 고무는 부드러운 특성값을 얻을 수 있는 중공상으로 구성되며, 아이들(IDLE) 또는 정속주행시는 메인 고무가 제1 고무 스톱퍼에 닿지 않고 가진하면서 진동 및 소음을 절연시키고, 과도변위 입력시는 제1 고무 스톱퍼가 그 전후방의 스틸 스톱퍼 또는 제2 고무 스톱퍼에 닿으면서 스톱퍼 역할을 한다.
본 발명에 의하면 중공상의 메인 고무가 종래의 통고무에 비해 훨씬 부드러운 고무 특성값을 가질 수 있고 변위가 작게 됨은 물론 보다 넓은 구간에서 선형 특성을 얻을 수 있게 되므로 보다 효과적으로 진동 및 소음을 절연시킬 수 있게 된다.
아울러 본 발명에 의하면 과도변위 입력시 단계적인 스톱핑 구조를 가짐으로써 고무 특성값의 급격한 변화를 억제하여 차량의 쇼크/저크(Shock/Jerk) 문제를 크게 개선할 수 있게 되며, 대변위 입력시 차량 전후방향으로 움직이는 제1 고무 스톱퍼가 스틸 스톱퍼 또는 제2 고무 스톱퍼와 접촉하면서 스톱퍼 역할을 하기 때문에 대변위 제어가 가능하게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.
이하 본 발명의 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 3에는 본 발명의 한 실시예의 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 동 실시예의 종단면도가 도시되어 있으며, 도 5에는 동 실시예의 요부 분해 측면도가 도시 되어 있다.
그리고 도 6에는 동 실시예의 메인 고무의 사시도가 도시되어 있고, 도 7에는 동 실시예의 스틸 스톱퍼의 사시도가 도시되어 있으며, 도 8에는 동 실시예의 제1 고무 스톱퍼의 사시도가 도시되어 있다.
본 발명의 자동차 엔진마운팅용 롤 로드(100)는 일측이 변속기 케이스 측에 연결되고 타측이 서브 프레임에 연결되는 브라켓트(110); 상기 브라켓트(110)의 타측 부위에 설치되는 코어(130); 상기 코어(130)의 외부 둘레에 설치되는 중공상의 메인 고무(120); 상기 코어(130)의 선단에 설치되는 제1 고무 스톱퍼(140); 상기 제1 고무 스톱퍼(140) 및 코어(130)를 브라켓트(110)에 체결하는 볼트(150); 상기 메인 고무(120)의 내부에 설치되는 스틸 스톱퍼(160); 상기 메인 고무(120)의 외부 둘레에 설치되는 인너 파이프(171) 및 아웃터 파이프(172); 상기 아웃터 파이프(172)의 내측면에 설치되는 제2 고무 스톱퍼(180);를 구비하여서 되는 것이다.
도면부호중 미설명부호 191 및 192는 지지파이프이다.
본 발명에 있어서 메인 고무(120; Main Rubber)는 종래의 통고무보다 훨씬 부드러운 특성값을 얻을 수 있는 중공상으로 구성되어 아이들시에 진동, 소음 절연 성능이 매우 우수하게 된다.
또한 과도변위 입력시에는 단계적인 스톱핑 구조를 가짐으로써 고무 특성값의 급격한 변화를 억제할 수 있기 때문에 차량의 쇼크/저크(Shock/Jerk) 문제를 크게 개선할 수 있다.
본 발명의 자동차 엔진마운팅용 롤 로드(100)에 있어서는 진동, 소음 절연의 역할을 하는 메인 고무(120)가 코어(130)와 파이프(Pipe) 사이에 설치되며, 아이들(IDLE)시 진동, 소음(NVH) 성능에 영향을 미치는 상기 메인 고무(120)는 종래의 통고무에 비해 훨씬 부드러운 특성값을 얻을 수 있는 중공상으로 구성된다.
코어(130; Core)는 그의 선단에 설치되는 제1 고무 스톱퍼(140)와 함께 브라켓트(110)에 볼트(150)로 조립되며, 제1 고무 스톱퍼(140)는 메인 고무(120)의 변위를 제어하는 역할을 하게 된다.
본 발명에 있어서 대변위 입력시에는 코어(130) 선단의 제1 고무 스톱퍼(140)가 차량 전후방향으로 움직이게 되며, 차량 전진시에는 제1 고무 스톱퍼(140)가 스틸 스톱퍼(160)와 접촉되고, 차량 후진시에는 제1 고무 스톱퍼(140)가 제2 고무 스톱퍼(180)와 접촉된다.
본 발명의 롤 로드(100)의 차량의 운행 상태에 따른 작동을 살펴보면 다음과 같다.
즉, 아이들(IDLE) 또는 정속주행시는 작은 변위가 입력되는 상태이며, 고무의 특성값(Ks)이 작아야 진동, 소음 절연에 유리하게 되는데, 본 발명의 중공상의 메인 고무(120)는 종래의 통고무에 비해 훨씬 부드러운 특성값을 가질 수 있고 변위가 작아 제1 고무 스톱퍼(140)에 닿지 않고 가진하면서 효과적으로 진동 및 소음을 절연시킬 수 있게 된다.
또한 종래의 통고무는 P/T의 가진에 의해 변위가 발생할 때에 아주 짧은 변위구간에서만 예측이 가능한 선형 특성을 얻을 수 있지만 본 발명에서는 보다 넓은 구간에서 선형 특성을 얻을 수 있어 진동, 소음 절연 성능이 훨씬 좋게 된다.
한편 급발진, 급제동, 변속 등과 같은 과도변위 입력시는 큰 하중이 입력되는 상태이기 때문에 변위를 제어할 수 있는 구조가 반드시 필요하게 되며, 차량의 쇼크/저크(Shock/Jerk) 현상을 방지하기 위하여 변위에 따른 고무 특성값의 급격한 변화를 억제할 수 있어야 한다.
본 발명에 있어서는 제1 고무 스톱퍼(140)가 스틸 스톱퍼(160) 또는 제2 고무 스톱퍼(180)에 닿으면서 스톱퍼 역할을 하기 때문에 대변위 제어가 가능하게 되며, 이처럼 제1 고무 스톱퍼(140)에 의해 단계적으로 스톱핑이 일어나기 때문에 고무 특성값의 급격한 변화를 억제할 수 있게 되어 기존의 통고무에 비해서 쇼크/저크(Shock/Jerk)에 훨씬 유리하게 된다.
도 9에는 본 발명과 종래 기술의 고무 특성값 비교 그래프가 도시되어 있고,도 10에는 본 발명과 종래 기술의 쇼크/저크 비교그래프가 도시되어 있는 바, 부드러운 중공상의 메인 고무를 적용하는 본 발명의 경우 통고무를 사용하는 종래 기술에 비해 훨씬 부드러운 고무 특성값을 가지게 되어 아이들(IDLE)시 차량의 진동, 소음 절연 성능을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
또한 도 10과 같이 단순한 통고무 압입 설치 방식을 사용하던 종래 기술은 변위에 따른 고무의 급격한 특성 변화로 차량에서 쇼크/저크(Shock/Jerk)가 발생하였으나 본 발명에서는 과도변위 입력시 단계적인 스톱핑 구조를 가짐으로써 고무 특성값의 급격한 변화를 억제하여 차량의 쇼크/저크(Shock/Jerk) 문제를 크게 개선할 수 있게 되며, 대변위 입력시 차량 전후방향으로 움직이는 제1 고무 스톱퍼(140)가 스틸 스톱퍼(160) 또는 제2 고무 스톱퍼(180)와 접촉하면서 스톱퍼 역할 을 하기 때문에 대변위 제어가 가능하게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1은 종래의 롤 로드의 사시도
도 2는 동 종래의 롤 로드의 측면도
도 3은 본 발명의 한 실시예의 사시도
도 4는 동 실시예의 종단면도
도 5는 동 실시예의 요부 분해 측면도
도 6은 동 실시예의 메인 고무의 사시도
도 7은 동 실시예의 스틸 스톱퍼의 사시도
도 8은 동 실시예의 제1 고무 스톱퍼의 사시도
도 9는 본 발명과 종래 기술의 고무 특성값 비교 그래프
도 10은 본 발명과 종래 기술의 쇼크/저크 비교그래프
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >
100 : 롤 로드 110 : 브라켓트
120 : 메인 고무 130 : 코어
140 : 제1 고무 스톱퍼 150 : 볼트
160 : 스틸 스톱퍼 171 : 인너 파이프
172 : 아웃터 파이프 180 : 제2 고무 스톱퍼

Claims (4)

  1. 일측이 변속기 케이스 측에 연결되고 타측이 서브 프레임에 연결되는 브라켓트; 상기 브라켓트의 타측 부위에 설치되는 코어; 상기 코어의 외부 둘레에 설치되는 메인 고무; 상기 코어의 선단에 설치되는 제1 고무 스톱퍼; 상기 제1 고무 스톱퍼 및 코어를 브라켓트에 체결하는 볼트; 상기 메인 고무의 내부에 설치되는 스틸 스톱퍼; 상기 메인 고무의 외부 둘레에 설치되는 인너 파이프 및 아웃터 파이프; 상기 아웃터 파이프의 내측면에 설치되는 제2 고무 스톱퍼;를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진마운팅용 롤 로드.
  2. 제1항에 있어서, 메인 고무는 부드러운 특성값을 얻을 수 있는 중공상으로 구성한 것을 특징으로 하는 자동차 엔진마운팅용 롤 로드.
  3. 제1항 또는 제 2항에 있어서, 아이들(IDLE) 또는 정속주행시는 메인 고무가 제1 고무 스톱퍼에 닿지 않고 가진하면서 진동 및 소음을 절연시키는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진마운팅용 롤 로드.
  4. 제1항 또는 제 2항에 있어서, 과도변위 입력시는 제1 고무 스톱퍼가 그 전후방의 스틸 스톱퍼 또는 제2 고무 스톱퍼에 닿으면서 스톱퍼 역할을 하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진마운팅용 롤 로드.
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