KR20090130595A - 차량용 러버 마운트 장치 - Google Patents

차량용 러버 마운트 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 러버 마운트 장치에 관한 것으로, 각각 경도가 서로 다른 2개의 메인러버를 이용하여 각각 서로 다른 변위의 진동을 감쇠하도록 구성함으로써 다양한 변위의 진동을 감쇠할 수 있고, 또한 다양한 변위의 진동에 각각 적합한 특성을 갖도록 메인러버를 형성함으로써 변위 한계점 이상에서의 충격량이 감소되고 이에 따라 메인러버의 손상이 방지되어 내구성이 향상되는 차량용 러버 마운트 장치를 제공한다.
러버 마운트, 메인러버, 스토퍼

Description

차량용 러버 마운트 장치{Rubber Mount Apparatus for Vehicle}
본 발명은 차량용 러버 마운트 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 각각 경도가 서로 다른 2개의 메인러버를 이용하여 각각 서로 다른 변위의 진동을 감쇠하도록 구성함으로써 다양한 변위의 진동을 감쇠할 수 있고, 또한 다양한 변위의 진동에 각각 적합한 특성을 갖도록 메인러버를 형성함으로써 변위 한계점 이상에서의 충격량이 감소되고 이에 따라 메인러버의 손상이 방지되어 내구성이 향상되는 차량용 러버 마운트 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 운전 중에 여러가지 진동 및 소음이 발생되는데, 대표적으로 차량의 엔진이나 엔진의 동력을 전달하는 트랜스미션 등에서 진동 및 소음이 주로 발생한다.
차량의 엔진은 구조상 피스톤과 커넥팅 로드의 상하 운동에 따른 중심 위치의 주기적 변화, 피스톤의 왕복 운동 및 커넥팅 로드의 좌우 흔들림에 따른 관성력, 크랭크축 회전력의 주기적 변화 등의 원인에 의해 발생하고, 이러한 원인들이 복합적으로 작용하여 전후, 좌우 및 상하 방향의 진동을 일으키게 된다. 트랜스미 션은 엔진의 진동이 전달되는 것뿐만 아니라 운전 중에 기어의 맞물림 등에 의해 자체적으로도 진동이 발생한다. 이러한 진동이 차체의 섀시프레임이나 보디에 전달되면 승차감이 떨어지게 되고 탑승자에게 불쾌감을 야기시킨다.
따라서, 차량의 엔진 또는 트랜스미션 등 진동 발생원에 해당하는 장치들은 차체에 직접 장착되지 않고 진동을 흡수할 수 있는 마운트 장치를 통해 차체에 장착된다. 이러한 마운트 장치는 내부에 액체가 봉입된 하이드로 마운트 장치, 공기의 댐핑 저항을 활용한 에어 댐핑 마운트 장치 및 고무와 같은 탄성체를 이용한 러버 마운트 장치 등이 있으며, 이 중 러버 마운트 장치가 제작이 용이하고 제작 비용이 저렴하여 전통적으로 가장 널리 사용되고 있는 종류이다.
도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 차량용 러버 마운트 장치의 구조를 나타내는 정면도이고, 도 2는 종래 기술에 의한 일반적인 차량용 러버 마운트 장치의 동작 상태를 나타내는 동작상태도이다.
종래 기술에 의한 일반적인 러버 마운트 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 서로 이격되게 배치된 상판(20)과 하판(30) 사이에 메인러버(50)가 삽입된 형태로 구성된다. 상판(20)의 상부에 엔진 또는 트랜스미션(10)과 같은 차량의 진동체가 안착 지지되며, 진동체의 진동은 메인러버(50)의 탄성력에 의해 감쇠되는 방식으로 동작된다.
이때, 진동체의 진동에 의해 상판(20)이 하판(30)에 대해 상대 이동하게 되는데, 이러한 상대 이동에 의해 발생되는 하판(30)에 대한 상판(20)의 상호 상대 변위를 제한하기 위해 일반적으로 스토퍼(60)가 장착된다. 이러한 스토퍼(60)는 도 1에 도시된 바와 같이 하판(30)을 관통하며 상판(20)에 고정 장착되는 스토핑로드(61)와, 상판(20)의 하향 변위를 제한하도록 하판(30)에 장착되는 스토핑러버(62)와, 상판(20)의 상향 변위를 제한하도록 스토핑로드(61)의 끝단부에 돌출 장착되는 로드플레이트(63)로 구성된다.
이러한 구조에 따라 도 2의 (a)에 도시된 기준 상태에서 진동체의 진동에 의해 상판(20)이 하향 이동하면 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 상판(20)이 스토핑러버(62)에 접촉하며 하향 변위가 제한되고, 진동체의 진동에 의해 상판(20)이 상향 이동하면 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이 로드플레이트(63)가 스토핑러버(62)에 접촉하며 상향 변위가 제한되며, 이와 같은 방식으로 스토퍼(60)에 의해 상판(20)과 하판(30)의 상호 상대 변위가 제한되도록 동작된다.
이와 같은 구조의 일반적인 러버 마운트 장치는 도 2의 (b) 및 (c)에 도시된 바와 같이 큰 상대변위가 발생하여 상판(20) 또는 로드플레이트(63)가 스토핑러버(62)에 접촉하게 되면, 접촉 순간에 메인러버(50)에 충격이 발생하게 되어 사용에 따라 메인러버(50)가 손상되거나 진동 감쇠 기능이 약화되는 등의 문제가 있었다.
또한, 이러한 메인러버(50)의 손상은 메인러버(50)의 특성과 진동에 의한 변위 특성에 따라 더욱 악화될 수 있다. 즉, 차량의 엔진 또는 트랜스미션에서는 차량 주행 상태에 따라 각각 다른 변위의 진동이 발생하게 되는데, 일반적으로 아이들 상태 또는 정속 주행 상태에서는 상대적으로 작은 변위의 진동이 발생하고 급발진 급정거와 같은 상태에서는 상대적으로 큰 변위의 진동이 발생한다. 그러나 종래 기술에 의한 일반적인 러버 마운트 장치는 하나의 메인러버(50)에 의해 서로 다른 변위의 진동을 흡수해야 하기 때문에, 중간 정도 변위의 진동을 흡수할 수 있는 메인러버(50)를 채용하여 러버 마운트 장치를 구성하며, 이에 따라 큰 변위의 진동에 대해서는 메인러버(50)의 경도가 상대적으로 약해 더욱 충격을 많이 받게 되어 상태가 더욱 악화되는 문제가 있었다. 또한, 이와 같은 구조에서는 서로 다른 변위의 진동을 다양하게 흡수할 수 없으므로 효과적인 감쇠 기능이 수행되지 못하는 문제가 있었다.
따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 각각 경도가 서로 다른 2개의 메인러버를 이용하여 각각 서로 다른 변위의 진동을 감쇠하도록 구성함으로써 다양한 변위의 진동을 감쇠할 수 있고, 또한 다양한 변위의 진동에 각각 적합한 특성을 갖도록 메인러버를 형성함으로써 변위 한계점 이상에서의 충격량이 감소되고 이에 따라 메인러버의 손상이 방지되어 내구성이 향상되는 러버 마운트 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 차체에 전달되는 진동체의 진동이 감쇠되도록 상기 진동체를 지지하는 차량용 러버 마운트 장치에 있어서, 상호 이격되게 순차적으로 각각 하향 배치되는 상판(200), 중간판(400) 및 하판(300); 상기 상판(200)과 중간판(400) 사이 및 상기 중간판(400)과 하판(300) 사이에 각각 삽입되어 진동을 감쇠하는 제 1 메인러버(510) 및 제 2 메인러버(520); 상기 하판(300)에 대한 상기 상판(200) 및 중간판(400)의 상호 상대 변위를 제한하는 메인스토퍼(600); 및 상기 중간판(400)에 대한 상기 상판(200)의 상호 상대 변위를 제한하는 서브스토퍼(700)를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 메인러버(510,520)의 경도가 각각 다르게 형성되어 각각 서로 다른 변위의 진동을 감쇠하는 것을 특징으로 하는 차량용 러버 마운트 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 각각 경도가 서로 다른 2개의 메인러버를 이용하여 각각 서로 다른 변위의 진동을 감쇠하도록 구성함으로써 다양한 변위의 진동을 감쇠할 수 있고, 또한 다양한 변위의 진동에 각각 적합한 특성을 갖도록 메인러버를 형성함으로써 변위 한계점 이상에서의 충격량이 감소되고 이에 따라 메인러버의 손상이 방지되어 내구성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명은, 차체에 전달되는 진동체의 진동이 감쇠되도록 상기 진동체를 지지하는 차량용 러버 마운트 장치에 있어서, 상호 이격되게 순차적으로 각각 하향 배치되는 상판(200), 중간판(400) 및 하판(300); 상기 상판(200)과 중간판(400) 사이 및 상기 중간판(400)과 하판(300) 사이에 각각 삽입되어 진동을 감쇠하는 제 1 메인러버(510) 및 제 2 메인러버(520); 상기 하판(300)에 대한 상기 상판(200) 및 중간판(400)의 상호 상대 변위를 제한하는 메인스토퍼(600); 및 상기 중간판(400)에 대한 상기 상판(200)의 상호 상대 변위를 제한하는 서브스토퍼(700)를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 메인러버(510,520)의 경도가 각각 다르게 형성되어 각각 서로 다른 변위의 진동을 감쇠하는 것을 특징으로 하는 차량용 러버 마운트 장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 러버 마운트 장치의 구조를 나타내는 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 러버 마운트 장치에 진동체가 안착된 아이들 상태의 동작상태를 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 러버 마운트 장치의 동작 상태의 일례를 나타내는 동작상태도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 러버 마운트 장치는 차체에 전달되는 진동체(예를 들면 엔진 또는 트랜스미션)의 진동이 감쇠되도록 진동체를 지지하는 장치로서, 상호 이격되게 순차적으로 각각 하향 배치되는 상판(200), 중간판(400) 및 하판(300)과, 상판(200)과 중간판(400) 사이에 삽입되어 진동을 감쇠하는 제 1 메인러버(510)와, 중간판(400)과 하판(300) 사이에 삽입되어 진동을 감쇠하는 제 2 메인러버(520)와, 하판(300)에 대한 상판(200) 및 중간판(400)의 상호 상대 변위를 제한하는 메인스토퍼(600)와, 중간판(400)에 대한 상판(200)의 상호 상대 변위를 제한하는 서브스토퍼(700)를 포함하여 구성된다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따라 제 1 메인러버(510)와 제 2 메인러버(520)는 서로 동강성이 다르게 나타날 수 있도록 경도가 각각 다르게 형성되어 각각 서로 다른 변위의 진동을 감쇠되도록 구성된다.
예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따라 제 1 메인러버(510)가 제 2 메인러버(520)보다 동강성이 크도록 경도가 크게 형성될 수 있으며, 이에 따라 제 1 메인러버(510)에 의해 감쇠되는 진동은 제 2 메인러버(520)에 의해 감쇠되는 진동에 비해 상대적으로 작은 변위가 될 것이다. 즉, 차량의 주행 상태가 아이들 상태 또는 정속 주행 상태인 경우에는 엔진 및 트랜스미션에서는 저진폭 고주파 영역의 진동이 발생하기 때문에 변위가 상대적으로 작아서 이 경우에는 제 1 메인러버(510)의 감쇠 특성에 의해 진동이 감쇠되고, 차량의 주행 상태가 급발진 급정거 상태인 경우에는 엔진 및 트랜스미션에서는 고진폭 저주파 영역의 진동이 발생하기 때문에 변위가 상대적으로 커서 이 경우에는 제 2 메인러버(520)의 감쇠 특성에 의해 진동이 감쇠되도록 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 러버 마운트 장치는 다양한 변위의 진동을 모두 효과적으로 감쇠할 수 있는 구조이다.
또한, 이와 같이 서로 다른 경도를 갖는 2개의 메인러버(510,520)를 사용하기 때문에 서로 다른 변위의 진동이 서로 다른 메인러버(510,520)에 의해 각각 흡수 및 감쇠되며, 이에 따라 큰 변위의 진동이 발생하더라도 경도가 작은 제 2 메인러버(520)가 이러한 진동에 대해 적합하게 설계되기 때문에 스토퍼에 의한 변위 한계점 이상에서의 충격량이 작아지고 또한 2개의 메인러버(510,520)에 의한 보완 효과에 의해서도 메인러버(510,520)의 이러한 충격량은 작아지게 될 것이다. 따라서, 메인러버(510,520)의 손상이 감소되어 전체적으로 내구성이 향상된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 메인스토퍼(600)는 중간판(400) 및 하 판(300)을 관통하며 상판(200)에 고정 결합되는 스토핑로드(610)와, 하판(300)에 장착되어 중간판(400)의 하향 변위를 제한하는 스토핑러버(620)와, 상판(200)의 상향 변위를 제한하도록 스토핑로드(610)의 끝단부에 직경 방향으로 돌출되게 결합되는 로드플레이트(630)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 서브스토퍼(700)는 상판(200) 및 중간판(400)에 각각 장착되어 상판(200) 및 중간판(400)의 상호 상대 변위에 따라 서로 맞물림 가능하게 형성된 제 1 및 제 2 스토핑브래킷(710,720)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하여 메인스토퍼(600) 및 서브스토퍼(700)의 동작 상태를 살펴보면, 도 4에 도시된 바와 같이 상판(200) 위에 진동체로서 트랜스미션(100)이 장착되는 경우 트랜스미션(100)의 자중에 의해 제 1 메인러버(510)가 하향 변형되면서 상판(200)이 하향 이동하여 제 1 스토핑브래킷(710)과 제 2 스토핑브래킷(720)은 상호 일정 간격 이격되게 위치한다. 이 상태에서 제 1 및 제 2 스토핑브래킷(710,720) 사이의 이격 거리만큼 상판(200)은 상하 방향으로 자유롭게 변형될 수 있으며, 이에 따라 이러한 범위 이내의 변위를 갖는 진동이 감쇠될 수 있다.
한편, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 도 4의 상태에서 트랜스미션(100)에 의해 상향 진동이 발생되면, 제 1 메인러버(510)가 상향 변형되며 상판(200)이 상향 이동하고 이에 따라 제 1 스토핑브래킷(710)과 제 2 스토핑브래킷(720)이 서로 맞물리며 상판(200)과 중간판(400)의 상호 상대 변위(최대 이격거리)가 제한된다. 이러한 상태에서 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 계속해서 상향 진동이 유지되면, 상판(200) 및 중간판(400)의 상대 변위가 제한되어 고정된 상태로 상판(200) 및 중간판(400)이 상향 이동하게 되고 이에 따라 상판(200)에 고정 결합된 메인스토퍼(600)의 스토핑로드(610)가 상향 이동하게 되며, 계속해서 진행되면 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 로드플레이트(630)가 스토핑로드(610)에 접촉하며 하판(300)에 대한 상판(200) 및 중간판(400)의 상대 변위(최대 이격거리)가 제한된다.
한편, 도 5에 도시된 진동 방향과 반대로 하향 진동이 발생하게 되면, 이와 반대로 동작하는데, 즉 상판(200)과 중간판(400)의 상호 상대 변위가 감소하면 제 1 스토핑브래킷(710)이 중간판(400)의 상면에 접촉하거나 또는 제 2 스토핑브래킷(720)이 상판(200)의 하면에 접촉하거나 또는 이러한 접촉이 동시에 일어나는 등의 방식으로 상판(200)과 중간판(400)의 상호 상대 변위(최소 이격거리)가 제한된다. 또한, 이러한 하향 진동이 계속 유지되면, 상판(200)과 중간판(400)의 상호 상대 변위가 제한되어 고정된 상태로 상판(200) 및 중간판(400)이 하향 이동하게 되고 이에 따라 중간판(400)의 하면이 스토핑러버(620)에 접촉하는 방식으로 하판(300)에 대한 상판(200) 및 중간판(400)의 상대 변위(최소 이격거리)가 제한된다.
이러한 구조의 러버 마운트 장치는 본 발명의 일 실시예에 따라 서브스토퍼(700)가 동작될 때 이음이 발생되지 않도록 제 1 스토핑브래킷(710)과 제 2 스토핑브래킷(720)이 상호 맞물림되는 부위에 별도의 러버몰딩(730)이 형성되는 것이 바람직하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으 로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 차량용 러버 마운트 장치의 구조를 나타내는 정면도,
도 2는 종래 기술에 의한 일반적인 차량용 러버 마운트 장치의 동작 상태를 나타내는 동작상태도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 러버 마운트 장치의 구조를 나타내는 정면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 러버 마운트 장치에 진동체가 안착된 아이들 상태의 동작상태를 나타내는 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 러버 마운트 장치의 동작 상태의 일례를 나타내는 동작상태도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 트랜스미션 200: 상판
300: 하판 400: 중간판
510: 제 1 메인러버 520: 제 2 메인러버
600: 메인스토퍼 700: 서브스토퍼

Claims (6)

  1. 차체에 전달되는 진동체의 진동이 감쇠되도록 상기 진동체를 지지하는 차량용 러버 마운트 장치에 있어서,
    상호 이격되게 순차적으로 각각 하향 배치되는 상판(200), 중간판(400) 및 하판(300);
    상기 상판(200)과 중간판(400) 사이 및 상기 중간판(400)과 하판(300) 사이에 각각 삽입되어 진동을 감쇠하는 제 1 메인러버(510) 및 제 2 메인러버(520);
    상기 하판(300)에 대한 상기 상판(200) 및 중간판(400)의 상호 상대 변위를 제한하는 메인스토퍼(600); 및
    상기 중간판(400)에 대한 상기 상판(200)의 상호 상대 변위를 제한하는 서브스토퍼(700)
    를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 메인러버(510,520)의 경도가 각각 다르게 형성되어 각각 서로 다른 변위의 진동을 감쇠하는 것을 특징으로 하는 차량용 러버 마운트 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 메인러버(510)의 경도가 상기 제 2 메인러버(520)의 경도보다 크게 형성되어, 상기 제 1 메인러버(510)에 의해 감쇠되는 진동이 상기 제 2 메인러 버(520)에 의해 감쇠되는 진동에 비해 상대적으로 작은 변위인 것을 특징으로 하는 차량용 러버 마운트 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 메인스토퍼(600)는
    상기 중간판(400) 및 하판(300)을 관통하며 상기 상판(200)에 고정 결합되는 스토핑로드(610);
    상기 하판(300)에 장착되어 상기 중간판(400)의 하향 변위를 제한하는 스토핑러버(620); 및
    상기 스토핑로드(610)의 끝단부에 직경 방향으로 돌출되게 결합되어 상기 상판(200)의 상향 변위를 제한하는 로드플레이트(630)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 러버 마운트 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 서브스토퍼(700)는 상기 상판(200) 및 중간판(400)에 각각 장착되어 상기 상판(200) 및 중간판(400)의 상호 상대변위에 따라 서로 맞물림 가능하게 형성된 제 1 및 제 2 스토핑브래킷(710,720)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 러버 마운트 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 상판(200) 및 중간판(400)의 상호 상대변위가 증가하면 상기 제 1 및 제 2 스토핑브래킷(710,720)이 서로 맞물리며 상대변위가 제한되고, 상기 상판(200) 및 중간판(400)의 상호 상대변위가 감소하면 상기 제 1 스토핑브래킷(710)이 상기 중간판(400)에 접촉하거나 또는 상기 제 2 스토핑브래킷(720)이 상기 상판(200)에 접촉하며 상대변위가 제한되는 것을 특징으로 하는 차량용 러버 마운트 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 스토핑브래킷(710,720)의 서로 맞물림되는 부위에는 이음 방지를 위해 러버몰딩(730)이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 러버 마운트 장치.
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