KR20190026204A - 측면 조립형 트랜스미션 마운트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차체와 엔진 사이에 연결설치되는 트렌스미션 브라켓을 고정하기 위한 체결볼트를 기존 두 개에서 하나의 쐐기형상의 체결볼트로 변경함으로써, 체결 구조 변경에 따른 고무량 증대, 설계 자유도 증대로 인한 NVH 및 R&H 성능개선 등을 향상시킨 조립형 트랜트미션 마운트로, 인슐레이터(10)의 내부에 삽입되도록 이루어지고 길이 방향으로 관통된 관통홀(23)을 구비한 코어(21)와, 상기 코어(21)와 결합되는 판 형태의 플레이트 스토퍼(40)와, 상기 코어(21) 및 인슐레이터(10)를 감싸도록 이루어지는 원통형의 케이스(50)와, 상기 케이스(50)의 길이보다 상대적으로 길게 형성되된어 상기 코어(21) 및 플레이트 스토퍼(40)에 형성된 중공을 관통하며 상기 케이스(50)의 외부로 돌출되도록 측면으로부터 결합되는 체결 볼트(60); 및 상부는 돌출되어 있는 상기 체결 볼트(60)와 직접 결합되고, 하부는 트랜스미션과 결합되는 TM 측 서포트 브라켓(70)와, 상기 TM 측 서포트 브라켓(70)에 형성된 써포트(81)에 체결되는 체결볼트(60)와 나사맞춤되는 유동너트(81) 및 유동케이지(80);를 포함하며, 상기 체결볼트(60)는 하나의 쐐기형상의 관통볼트로 이루어져 유동너트(81)에 체결되는 구성이다.

Description

측면 조립형 트랜트미션 마운트{Transmission mount type of side assembling}

본 발명은 측면 조립형 트랜트미션 마운트에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 차체와 엔진 사이에 연결설치되는 트렌스미션 브라켓을 고정하기 위한 체결볼트를 기존 두 개에서 하나의 쐐기형상의 체결볼트로 변경함으로써, 체결 구조 변경에 따른 고무량 증대, 설계 자유도 증대로 인한 NVH 및 R&H 성능개선 등을 향상시킨 조립형 트랜트미션 마운트에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 적용되는 기술이 점차 발전하고 저진동, 저소음에 대한 소비자의 요구가 증대됨에 따라, 차량에서 발생하는 소음, 진동 및 충격 즉, NVH(Noise, Vibration & Harshness) 성능을 분석하여 승차감을 극대화 시키려는 노력이 계속되고 있다.

차량의 주행시 특정 RPM 영역에서 발생하는 엔진 진동은 특정 주파수를 가지고 차체를 통해 실내로 전달되며, 엔진의 폭발 성분이 차량의 실내에 미치는 영향은 지배적이다.

차량의 트랜스미션(transmission)은 엔진의 동력을 자동차의 주행 상태에 알맞도록 회전력과 속도를 바꾸어 구동 바퀴에 전달하는 장치로서, 클러치를 통해 엔진의 크랭크 축과 직접적으로 연결된다.

트랜스미션은 그 자신의 기계적인 구동뿐만 아니라, 엔진의 구동에 의한 영향으로 인하여 많은 진동과 소음이 발생된다.

따라서, 차체에 트랜스미션을 장착함에 있어서, 차체로 엔진 및 트랜스미션으로부터 발생하는 진동 및 소음의 전달을 최소화하여 차량 탑승자의 승차감을 향상시키기 위하여 티엠마운트(이하, 트랜스미션 마운트라 칭함)를 이용하여 트랜스미션을 차체 프레임에 장착하게 된다.

보통 수백 kg에 달하는 트랜스미션을 포함한 파워트레인(Power Train;이하 PT라 칭함)이 3 내지 4개의 마운트에 의해 지지되므로 각 마운트들은 내구 및 충돌 성능에서의 강건성이 요구된다. 특히, 차량의 충돌 시, 파워트레인은 후방으로 밀리게 되는데, 이렇게 큰 하중이 가해지는 상황에서도 티엠마운트의 브라켓, 인슐레이터 및 이너코어는 파손되지 않고 트랜스미션을 지지하여야 한다.

파워트레인이 후방으로 밀리게 되면 대쉬패널(dash panel) 및 페달(pedal) 류들의 변형으로 이어지므로, 승객의 무릎 및 발목 상해에 악영향을 미칠 수 있기 때문이다.

상기 트랜스미션 마운트 구조는 측면에서 차체와 PT를 연결하는 측면 조립 구조이다. 측면에서 조립하는 이유는 공장 라인에서 PT 대킹(장착)공정(차체에 PT를 연결하는 공정)에서 위로 올라가서 체결할 수가 없어서, 라인 작업자가 측면에서 조립하는 방식으로 변경하여 생산하기 위해서 이다.

상부 체결의 경우 공장 라인 수정을 위해 500억 이상이 소요되기 때문에, 측면에서 PT 대킹 시에 긴 볼트를 2개 체결하는 구조를 적용하고 있다.

하지만, 기존 차량은 부시와 브래킷(BRKT)을 연결하는 볼트는 주로 1개 정도를 사용하는 것이 보편적이 였다.

예를 들면, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 인슐레이터(10)에 1개의 볼트(11)를 사용하고 있는데, 트랜스미션 마운트(TM) 측에만 오직 2개의 볼트(60)를 사용하고 있다. 그 이유는 볼트의 힘이 전단방향으로 받기 때문에 축 방향에 비교해서 파단 응력이 낮아지기 때문에 2개를 사용하고 있다. 또, 파단 시에는 PT가 바로 아래로 낙하를 하기 때문에 그런 일이 절대 발생하지 않도록 2개를 적용하여 과하게 설계를 하고 있다. 이렇게 과하게 설계를 함으로서, 원가/중량(볼트 대략 중량 0.25kg)이 불리한 것은 물론이고, 볼트 2개를 적용하기 위해서 코어가 과대해져야 하고, 상기와 같이, 코어가 커지기 때문에 그만큼 고무량이 축소된다.

따라서, 볼트를 2개 체결시에는 고무량이 축소되어 NVH 및 R&H / 내구 성능이 저하되게 된다.

또한, 기존 PT 장착시 작업자가 대차 위에서 엔진/ 트랜스미션 마운트 측을 동시에 체결해야하는 불편함이 있었다.

엔진 및 트랜스미션 마운트(TM)를 차체에 장착하기 위해서는 상부로부터 하부를 향하여 볼트로 결합하였기 때문에, 작업자가 대차 위에 올라가서 결합을 체결하였으며, 이에 따라 고소작업에 따른 안전사고의 발생 위험이 있을 뿐만 아니라, 일부 공장의 경우에는 제한된 시간 이내에 엔진 상부에서의 작업이 완료되지 못하여 생산 라인의 대폭적인 변경이 불가피한 상황이었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 출원인은 국내 특허 제10-1244708호 "측면 조립형 트랜스 미션 마운트"를 개발하였다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 원통형의 인슐레이터(10)와, 상기 인슐레이터(10)의 내부에 삽입되도록 이루어지고 길이 방향으로 관통되는 복수개의 중공이 형성되며 너비 방향으로 절개되어진 내부 공간(22)이 형성된 코어(21)와, 상기 코어(21)의 내부 공간(22)에 삽입되어 결합되는 판 형태의 플레이트 스토퍼(40)와, 상기 코어(21) 및 인슐레이터(10)를 감싸도록 이루어지는 원통형의 케이스(50)와, 상기 케이스(50)의 길이보다 상대적으로 길게 형성되어 상기 코어(21) 및 플레이트 스토퍼(40)에 형성된 중공을 관통하며 상기 케이스(50)의 외부로 돌출되도록 측면으로부터 결합되는 복수개의 체결 볼트(60)와, 상부는 돌출되어 있는 상기 체결 볼트(60)와 직접 결합되고, 하부는 트랜스미션과 결합되는 트랜스미션 브라켓(70)을 포함하여 이루어지며, 상기 인슐레이터(10)의 내부에 삽입되는 상기 코어(21)는, 상기 인슐레이터(10)를 감싸고 있는 상기 케이스(50)의 길이보다 상대적으로 길게 형성되며 상기 케이스(50)의 외측으로 일부가 돌출되도록 일체형으로 형성되어 상기 체결 볼트(60)를 통하여 상기 TM 측 서포트 브라켓(70)의 측면에 직접 결합되도록 한 구성이다.

그러나 상기와 같이 구성되는 측면 조립형 트랜스 미션 마운트는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 조립 경계부분에 나사산이 형성되어 있어, 상기 나사산이 형성된 부분이 노치(notch)에 의해 파단이 발생할 위험도가 높은 문제점이 있다.

또한, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 체결볼트(60)가 코어(21)와 서포트(80)에 형성된 서포트 홀(82)과 관통홀(23)로부터 부분적으로 유격을 갖고 공중에 떠있는 형태로 설치되어 있어 끝단 부분에서 강한 전단 힘이 발생하게 된다.

즉, 현재 사용되는 체결볼트(60)가 대략 161mm로 긴 볼트로 이루어진 상태에서 관통홀(23)로부터 대략 0.2mm 정도 떠있으며, 체결볼트(60) 자체의 길이가 길기 때문에 모멘트 암이 양 끝단에 전단 힘이 증폭되어 체결볼트의 노치부분이 파손되거나 볼트가 쉽게 풀리는 문제점이 있었다.

1. 한국 등록특허 제10-1244708호(2013.03.12 공보)

1. 한국 등록특허 제10-10-1746576호(2017.06.07 공보)

1. 한국 공개특허공보 제10-2013-0030945호 (2013.03.28 공개)

1. 한국 공개특허공보 제10-2005-0053284호 (2005.06.08 공개)

본 발명은 체결볼트와 코어의 관통홀을 쐐기형상으로 함으로써, 체결볼트와 관통홀의 면밀착력 증대에 따른 체결볼트의 풀림방지를 도모할 수 있는 측면 조립형 트랜트미션 마운트를 제안하게 되었다.

본 발명의 또 다른 목적은 면착력을 증대함으로써, 볼트가 관통홀로부터 떠있는 부분을 최소화하여 볼트에 작용하는 모멘트 전단력을 축소시켜 볼트가 파손되는 것을 방지하는 데에 있다.

본 발명의 상기 목적 및 기타의 목적은 하기 설명되는 본 발명에 의해 모두 달성될 수 있다.

본 발명 측면 조립형 트랜트미션 마운트는

인슐레이터의 내부에 삽입되도록 이루어지고 길이 방향으로 관통된 관통홀을 구비한 코어;

상기 코어와 결합되는 판 형태의 플레이트 스토퍼;

상기 코어 및 인슐레이터를 감싸도록 이루어지는 원통형의 케이스;

상기 케이스의 길이보다 상대적으로 길게 형성되어 상기 코어 및 플레이트 스토퍼에 형성된 중공을 관통하며 상기 케이스의 외부로 돌출되도록 측면으로부터 결합되는 체결 볼트; 및

상부는 돌출되어 있는 상기 체결 볼트와 직접 결합되고, 하부는 트랜스미션과 결합되는 TM 측 서포트 브라켓; 및

상기 TM 측 서포트 브라켓에 형성된 써포트(81)에 체결되는 체결볼트와 나사맞춤되는 유동너트 및 유동케이지;를 포함하며,

상기 체결볼트는 하나의 쐐기형상의 관통볼트로 이루어져 유동너트에 체결된 것을 특징으로 한다.

본 발명 측면 조립형 트랜트미션 마운트는 다음과 같은 효과를 얻을 수가 있다.

첫 번째, 상하 2점 체결 구조에서 1점 체결 구조 변경에 따라 고무량 증대, 설계 자유도 증대로 NVH 및 R&H 성능을 개선할 수가 있다.

두 번째, 본 발명은 코어 사이즈 및 관통볼트가 삽입되는 인슐레이터를 축소시킴으로써, 전체적으로 사이즈 축소 가능하여 패키지 레이아웃에 유리함.

세 번째, 공장 라인 조립시 긴 관통볼트 체결을 2점에서 1점으로 축소하여 생산성이 향상됨.

네 번째, 체결볼트와 브라켓의 면착력 증대에 의해 체결볼트의 풀림방지를 향상시킬 수가 있다.

다섯 번째, 체결볼트가 코어 및 변속기 측 써포트의 홀 내에서 공중에 떠있는 부분을 최소화하여 상기 체결볼트에 작용하는 모멘트 전단력을 축소시킴으로써, 체결볼트의 파손을 방지할 수가 있다.

여섯 번째. 코어 및 변속기 측 써포트의 홀을 구성시에 종래의 경우 관통홀이 수평으로 너무 길게 형성되어 있었기 때문에 금형 구조의 변경이 불가하여 홀 중간 부분을 반드시 가공하였으나, 본 발명은 기본적으로 쐐기형(경사 홀)을 구성함으로써, 금형 빼기 구조를 그대로 사용 가능하기 때문에 가공비를 축소 시킬 수가 있다.

도 1의 (a) 및 (b)는 종래 트랜스미션 마운트가 설치된 상태를 나타낸 도면으로,
(a)는 하나의 체결볼트를 이용하여 엔진 쪽에 결합한 상태를 나타낸 도면이고, (b)는 2개의 체결볼트를 이용하여 파워트레인을 고정한 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 트랜스미션 마운트를 분해한 분해사시도이다.
도 3의 (a)는 종래 트랜스미션 마운트의 단면도이고, (b)는 체결볼트 쪽만 일부 발췌하여 나타낸 요부확대단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 측면 조립형 트랜트미션 마운트의 일부를 절개한 단면사시도이다.
도 5의 (a)는 본 발명에 따른 측면 조립형 트랜트미션 마운트의 단면도이고, (b)는 체결볼트 쪽만 일부 발췌하여 나타낸 요부확대단면도이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

또한, 종래와 동일한 명칭 및 형상에 대해서는 동일 부호를 붙이고 이에 대한 설명은 생략한다.

본 발명 측면 조립형 트랜트미션 마운트는 도 4에 도시된 바와 같이, 기본적으로 인슐레이터(10)의 내부에 삽입되도록 이루어지고 길이 방향으로 관통된 관통홀(21b)을 구비한 코어(21)와, 상기 코어(21)에 삽입되어 결합되는 판 형태의 플레이트 스토퍼(40)와, 상기 코어(21) 및 인슐레이터(10)를 감싸도록 이루어지는 원통형의 케이스(50)와, 상기 케이스(50)의 길이보다 상대적으로 길게 형성되어 상기 코어(21) 및 플레이트 스토퍼(40)에 형성된 중공을 관통하며 상기 케이스(50)의 외부로 돌출되도록 측면으로부터 결합되는 하나의 체결 볼트(60); 및 상부는 돌출되어 있는 상기 체결 볼트(60)와 직접 결합되고, 하부는 트랜스미션과 결합되는 TM 측 서포트 브라켓(70)과, 상기 TM 측 서포트 브라켓(70)에 형성된 써포트(81)에 체결되는 체결볼트(60)와 나사맞춤되는 유동너트(81) 및 유동케이지(80)를 포함하는 구성은 종래 구성과 동일하다.

다만, 종래에서는 체결볼트(60)가 2개인 것을 본 발명에서는 하나로 채택하고, 코어(21) 또한 하나의 체결볼트(60)가 삽입되는 구조로 한 점이 상이하다.

또한, 본 발명에 사용되는 체결볼트(60)는 전체적으로 쐐기형상(원뿔형태)으로 이루어지고, 상기 체결볼트(60)가 삽입되는 코어(21)의 관통홀(23) 역시 동일한 형상을 이루어져 상기 체결볼트(60)와 사선 방향으로 밀착(密着)된다.

상기와 같이 체결볼트(60)와 관통홀(23)이 사선방향으로 밀착됨으로써, 마찰력이 증대됨은 물론 기존 체결볼트(60)의 경우 관통홀로부터 떠있는 공간이 많은 데 비해 본 발명은 면밀착되어 있어 체결볼트의 회전력을 방지할 수가 있다.

또한, 상기 체결볼트(60)가 나사맞춤되는 유동너트(81)의 외주면과 TM 측 서포트 브라켓(70)의 서포트(71) 내측면(써포트 홀)역시 쐐기형상의 경사면(71a,81a)이 형성되어 있다.

따라서, 상기 쐐기형상으로 이루어진 체결볼트(60)가 동일한 쐐기형상을 가지는 코어(21)의 관통홀(23)에 서로 사선으로 밀착됨으로써, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 볼트가 공중에 떠있는 부분을 최소화시켜 마찰력 증대와 면밀착에 따른 각 브래킷의 지지력 증대 및 모멘트에 따른 전단력을 최소화시킬 수가 있는 것이다.

즉, 종래에는 대략 124mm 정도 떠있는 것을 본 발명에서는 15mm로 최소화시킴으로써, 지지력을 증대시킬 수가 있다.

또한, 상기 체결볼트(60)와 나사맞춤되는 유동너트(81) 역시 서포트의 경사면(71a)과 동일 형상으로 이루어진 상태에서 서로 사선으로 밀착됨으로써, 체결볼트의 유동에도 쉽게 풀리지 않게 된다.

또한, 본 발명은 상기 체결볼트(60)를 하나만을 사용함으로써, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 상부스토퍼와의 간격(A)(종래에는 도 3의 (a)의 a에 나타낸 바와 같이 최소간격을 유지함)을 증대시켜 여진감 및 충격 등 진동을 개선할 수가 있다.

또한, 종래의 관통홀의 경우 너무 길어서 쉽게 빼내지 못하여 부분 가공을 해야 하는 폐단이 있으나, 본 발명은 관통홀(23)이 쐐기형상으로 되어 있어 금형구조가 길어도 쉽게 금형으로 뺄 수 있는 구조여서 가공성이 유리하다.

또한, 본 발명은 코어 및 체결볼트 등의 사이즈 축소가 가능하여 패키지 레이아웃에 유리하다.

본 발명은 상기한 바람직한 실시 예와 첨부한 도면을 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 사상 및 범위 내에서 상이한 실시예를 구성할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 정해지며, 본 명세서에 기재된 특정 실시예에 의해 한정되지 않는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 인슐레이터 21 : 코어
23 : 관통홀 60 : 체결볼트
70 : TM 측 서포트 브라켓써포트 71 : 써포트홀
71a,81a : 경사면 80 : 유동케이지
81 : 유동너트

Claims (3)

1. 인슐레이터(10)의 내부에 삽입되도록 이루어지고 길이 방향으로 관통된 관통홀(23)을 구비한 코어(21);
   상기 코어(21)와 결합되는 판 형태의 플레이트 스토퍼(40);
   상기 코어(21) 및 인슐레이터(10)를 감싸도록 이루어지는 원통형의 케이스(50);
   상기 케이스(50)의 길이보다 상대적으로 길게 형성되어 상기 코어(21) 및 플레이트 스토퍼(40)에 형성된 중공을 관통하며 상기 케이스(50)의 외부로 돌출되도록 측면으로부터 결합되는 체결 볼트(60); 및
   상부는 돌출되어 있는 상기 체결 볼트(60)와 직접 결합되고, 하부는 트랜스미션과 결합되는 TM 측 서포트 브라켓(70); 및
   상기 TM 측 서포트 브라켓(70)의 써포트(81)에 체결되는 체결볼트(60)와 나사맞춤되는 유동너트(81) 및 유동케이지(80);를 포함하며,
   상기 체결볼트(60)는 하나의 쐐기형상의 관통볼트로 이루어져 유동너트(81)에 체결된 것을 특징으로 하는 측면 조립형 트랜트미션 마운트.
   
2. 제1 항에 있어서.
   상기 유동너트(81)의 외주면과 써포트 홀(71) 내면에는 쐐기형상의 경사면(71a,81a)이 각각 형성되어 상기 경사면(71a,81a) 들이 서로 사선방향으로 밀착되어 너트의 풀림이 방지되도록 한 것을 특징으로 하는 측면 조립형 트랜트미션 마운트.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 코어에 형성된 하나의 관통홀(23)은 쐐기형상의 홀로 이루어지고, 상기 관통홀(23)에 하나의 쐐기형상의 체결볼트(60)가 사선방향으로 면밀착된 것을 특징으로 하는 측면 조립형 트랜트미션 마운트.
   
   
   

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