KR20210070036A - 전동콤프레서 장착용 브라켓 - Google Patents

전동콤프레서 장착용 브라켓 Download PDF

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KR20210070036A
KR20210070036A KR1020190160033A KR20190160033A KR20210070036A KR 20210070036 A KR20210070036 A KR 20210070036A KR 1020190160033 A KR1020190160033 A KR 1020190160033A KR 20190160033 A KR20190160033 A KR 20190160033A KR 20210070036 A KR20210070036 A KR 20210070036A
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박경태
김윤한
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주식회사 두원공조
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Abstract

본 발명은 복수개의 제1고정홀 및 복수개의 제2고정홀을 형성한 브라켓 하우징; 상기 브라켓 하우징의 상기 제1고정홀에 결합되며, 상기 브라켓 하우징을 차체에 고정시키면서 공진주파수를 회피하게 하는 차체절연부재; 및 상기 브라켓 하우징의 상기 제2고정홀에 결합되며, 전동컴프레서를 상기 브라켓 하우징에 고정시키면서 진동절연하는 브라켓절연부재를 포함하되, 상기 차체절연부재와 상기 브라켓절연부재는 서로 다른 스프링 상수값을 가지는 것을 특징으로 하는 전동콤프레서 장착용 브라켓을 제공한다.
따라서, 서로 다른 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재와 브라켓절연부재를 이용하여 전동콤프레서 및 브라켓 하우징을 각각 브라켓 하우징 및 차체에 고정시킴으로써 진동 절연 및 고유주파수 이격에 의한 공진주파수 회피를 동시에 할 수 있다.

Description

전동콤프레서 장착용 브라켓{Electric Compressor Mounting Bracket}
본 발명은 전동콤프레서 장착용 브라켓에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전동콤프레서를 차량의 차체에 장착 시 전동콤프레서와의 조립성을 개선하고 금속부재인 전동콤프레서와 금속부재인 차체 간의 접촉에 의한 진동 절연을 개선한 전동콤프레서 장착용 브라켓에 관한 것이다.
일반적인 콤프레서(압축기)는 밀폐공간 내로 냉매를 흡입하여 압축한 후 토출하는 장치로써, 냉매를 압축하는 압축부와 이를 구동하는 구동부와 이러한 내부 구조물들을 보호하고 그 외장을 형성하는 하우징으로 구성된다.
차량, 냉장고나 에어컨과 같은 제품에 전자기에 의해 발생된 회전력으로 압축부를 구동하는 전동콤프레서가 사용될 경우, 전동콤프레서의 하부는 브라켓에 의해 고정되고, 브라켓은 방진부재에 의해 지지되어 베이스에 고정된다.
이러한 전동콤프레서가 동작하게 되면 구동장치에서 구동력을 얻는 과정이나 그 구동력에 의해 압축장치가 동작하는 과정, 그리고 유체를 압축하는 과정과 압축된 유체의 토출 과정 등에서 엄청난 소음과 진동이 발생하는데, 이러한 소음 및 진동은 전동콤프레서 내부에 별도로 장착된 차음장치나 흡진장치 등을 통해 어느 정도 제거될 수 있다.
그러나, 전동콤프레서의 내부구조물로부터 발생된 진동은 진동원으로 작용하여 하우징을 고정하는 브라켓 및 베이스로 전달되는데, 이때 전동콤프레서에서 발생된 특정 진동수(높은 레벨의 진동수가 브라켓의 고유 진동수)와 일치하여 공진이 발생하게 된다.
이와 같은 공진에 의한 발생된 진동수가 베이스의 진동수와 일치하게 되면 더 큰 진동이 발생하게 되어 전동콤프레서가 설치된 제품 전체에 진동을 유발시키거나 이상소음을 발생시키는 문제점이 발생하였다.
종래의 기술로는 공개실용신안 제20-2000-0009479호(2000.06.05)"차량용 에어콘의 압축기 고정용 브라켓" 등을 참조할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 브라켓 하우징에 장착되는 전동콤프레서와의 조립 거치성을 개선하고, 전동콤프레서의 상측 방향 및 하측 방향에 대한 변위를 제한하며, 전동콤프레서의 거동에 따른 전동컴프레서와 차체 간의 접촉에 의한 진동 및 노이즈 발생을 제한하는 전동콤프레서 장착용 브라켓을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 복수개의 제1고정홀 및 복수개의 제2고정홀을 형성한 브라켓 하우징; 상기 브라켓 하우징의 상기 제1고정홀에 결합되며, 상기 브라켓 하우징을 차체에 고정시키면서 공진주파수를 회피하게 하는 차체절연부재; 및 상기 브라켓 하우징의 상기 제2고정홀에 결합되며, 전동컴프레서를 상기 브라켓 하우징에 고정시키면서 진동절연하는 브라켓절연부재를 포함하되, 상기 차체절연부재와 상기 브라켓절연부재는 서로 다른 스프링 상수값을 가지는 것을 특징으로 하는 전동콤프레서 장착용 브라켓을 제공한다.
본 발명에 따른 전동콤프레서 장착용 브라켓에 있어서, 상기 차체절연부재는 상기 전동컴프레서와 상기 차체의 공진점을 회피시키기 위한 것이며, 상기 차체절연부재는, 내부가 중공인 원통형의 제1외측부시와, 상기 제1외측부시의 중공 내부에 삽입되고 내부에 중공을 형성하는 제1절연부시와, 상기 제1전연부시의 중공에 삽입되고 중심에 상, 하로 관통하는 볼트공을 형성하여 그 볼트공으로 볼트를 안내하는 제1가이드부시와, 상기 제1가이드부시의 상단측에 구비되고 차체에 체결되는 체결볼트의 헤드와 상기 제1절연부시의 상단과의 접촉을 차단하고 전동콤프레서 작동 시 진동에 의해 상기 제1전연부시 및 제1가이드부시의 상측변위를 제한하는 스토퍼플레이트를 포함할 수 있다.
상기 제1절연부시의 상단과 하단에는 각각 복수개의 걸림턱이 형성될 수 있으며, 상기 복수개의 걸림턱은 상기 제1절연부시의 상단과 하단에 방사상으로 배열될 수 있다.
상기 브라켓절연부재는 상기 전동컴프레서 작동 시 발생되는 진동값을 상기 브라켓 하우징에 전달되는 것을 절연하기 위한 것이며, 상기 브라켓절연부재는 내부가 중공인 원통형의 제2외측부시와, 상기 제2외측부시의 중공 내부에 삽입되고 내부에 중공을 형성한 제2절연부시와, 상기 제2절연부시의 중공에 삽입되고 중심에 상, 하로 관통하는 관통공을 형성하여 그 관통공으로 볼트를 안내하는 제2가이드부시와, 상기 제2가이드부시의 관통공에 하측에서 상측으로 삽입되고 전동콤프레서를 브라켓하우징에 고정하는 코킹볼트와, 상기 코킹볼트의 헤드에 결합되어 상측 변위를 제한하는 변위제한와셔를 포함할 수 있다.
상기 제2외측부시는 상단측 외주연을 따라 외주방향으로 절곡된 변위제한플랜지를 더 형성하는 것이 바람직하다.
상기 제2절연부시는 그 상측단에 외주연을 따라 외주방향으로 절곡 형성한 노이즈방지편을 더 형성하는 것이 바람직하다.
상기 변위제한와셔는 단단한 경질의 내측와셔부재와, 연질의 고무 또는 합성수지재로 이루어진 외측와셔부재를 포함할 수 있다.
상기 브라켓절연부재의 스프링 상수값은 3 ~ 7kgf/㎠의 범위를 가질 수 있고, 상기 차체절연부재의 스프링 상수값은 40 ~ 80kgf/㎠의 범위를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 전동콤프레서 장착용 브라켓은 서로 다른 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재와 브라켓절연부재를 이용하여 전동콤프레서 및 브라켓 하우징을 각각 브라켓 하우징 및 차체에 고정시킴으로써 진동 절연 및 고유주파수 이격에 의한 공진주파수 회피를 동시에 할 수 있다.
또한, 브라켓 하우징에 장착되는 부품인 전동콤프레서와의 조립 거치성을 개선하고, 전동콤프레서의 상측 방향 및 하측 방향에 대한 변위를 제한하여 전동콤프레서의 거동에 따른 전동콤프레서와 차체 간의 접촉에 진동 및 노이즈 발생을 최소한으로 제한할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동콤프레서 장착용 브라켓에 전동콤프레서를 장착하는 상태를 보인 예시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 브라켓 하우징에 차체절연부재 및 브라켓절연부재가 장착되는 상태를 보인 예시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 차체절연부재의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 차체절연부재의 단면을 보인 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 브라켓절연부재의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 브라켓절연부재의 단면을 보인 단면도이다.
도 7은 전동콤프레서와 서브프레임이 브라켓에 의해 장착된 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 "A" 부위를 볼트로만 체결한 상태, 4kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 40kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, 7kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 70kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태 및 7kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 차체절연부재 없이 볼트를 이용하여 브라켓을 차체에 체결한 상태에서 진동소음과 작동주파수의 관계를 도시한 그래프이다.
도 9는 도 7의 "B" 부위를 볼트로만 체결한 상태, 4kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 40kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, 7kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 70kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태 및 7kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 차체절연부재 없이 볼트를 이용하여 브라켓을 차체에 체결한 상태에서 진동소음과 작동주파수의 관계를 도시한 그래프이다.
도 10은 도 7의 "C" 부위를 볼트로만 체결한 상태, 4kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 40kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, 7kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 70kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태 및 7kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 차체절연부재 없이 볼트를 이용하여 브라켓을 차체에 체결한 상태에서 진동소음과 작동주파수의 관계를 도시한 그래프이다.
도 11은 도 7의 "A" 부위를 브라켓절연부재 없이 볼트만 체결하고 60kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, 3kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 60kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, 4kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 60kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, 7kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 60kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, 10kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 60kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태에서 작동주파수와 진동소음의 관계를 도시한 그래프이다.
도 12는 도 7의 "B" 부위를 브라켓절연부재 없이 볼트만 체결하고 60kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, 3kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 60kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, 4kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 60kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, 7kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 60kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, 10kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 60kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태에서 작동주파수와 진동소음의 관계를 도시한 그래프이다.
도 13은 도 7의 "C" 부위를 브라켓절연부재 없이 볼트만 체결하고 60kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, 3kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 60kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, 4kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 60kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, 7kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 60kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, 10kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 60kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태에서 작동주파수와 진동소음의 관계를 도시한 그래프이다.
도 14는 차체절연부재 대신 볼트만 체결하고 다른 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재를 이용하여 전동콤프레서와 서브프레임이 브라켓에 의해 장착된 상태일 때 주파수대별 진동소음의 관계를 도시한 그래프이다.
도 15는 40kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재와 다른 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재를 이용하여 전동콤프레서와 서브프레임이 브라켓에 의해 장착된 상태일 때 주파수에 따른 진동소음의 관계를 도시한 그래프이다.
도 16은 60kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재와 다른 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재를 이용하여 전동콤프레서와 서브프레임이 브라켓에 의해 장착된 상태일 때 주파수대별 진동소음의 관계를 도시한 그래프이다.
도 17은 70kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재와 다른 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재를 이용하여 전동콤프레서와 서브프레임이 브라켓에 의해 장착된 상태일 때 주파수대별 진동소음의 관계를 도시한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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.
본 발명은 전동컴프레서 장착용 브라켓에 장착되는 부품인 전동콤프레서와의 조립 거치성을 개선하고, 상기 전동콤프레서의 상측 방향 및 하측 방향 거동에 대한 변위를 제한하며, 상기 전동콤프레서의 거동에 따른 진동 발생을 제한하고 금속부재와 금속부재 간의 접촉에 의한 노이즈 발생을 제한한 것으로, 도면을 참조하여 더욱 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동콤프레서 장착용 브라켓(10)은 브라켓 하우징(100)과, 차체절연부재(200)와, 브라켓절연부재(300)를 포함한다.
상기 브라켓 하우징(100)은 전동콤프레서(1)과 차체(2)에 고정될 수 있도록 한 것으로, 설계 조건에 따라 해당 형태를 이루고, 상기 브라켓 하우징(100)은 설계 조건에 따라 다양한 형태를 이룰 수 있기에 어느 한 형태에 한정하여 설명하지 않고, 차체(2)뿐만 아니라 엔진 등에도 장착될 수 있다. 상기 차체(2) 또는 엔진 등에는 상기 브라켓 하우징(100)을 장착시키기 위한 서브프레임(3)이 구비되는 것이 바람직하다.
상기 브라켓 하우징(100)에는 복수개의 제1고정홀(102) 및 복수개의 제2고정홀(104)이 각각 형성되며, 상기 복수개의 제1고정홀(102) 및 상기 복수개의 제2고정홀(104)은 설계 조건에 따라 상기 브라켓 하우징(100) 중 해당 위치들에 각각 형성되고, 각각의 제1고정홀(102)와 제2고정홀(104)는 서로 인접하게 배치된다.
상기 제1고정홀(102)들 및 제2고정홀(104)들 역시 설계 조건에 따라 다양한 위치에 배치될 수 있는 만큼 어느 한 위치에 한정하여 설명하지 않는다.
그리고 상기 브라켓 하우징(100) 중 제1고정홀(102)에는 차체절연부재(200)를 결합하는데, 상기 차체절연부재(200)는 상기 브라켓 하우징(100)을 차체에 고정 시키면서 상기 차체(2)와 전동콤프레서(1)에서 발생되는 특정 주파수와의 공진을 회피할 수 있는 브라켓 하우징(100)의 고유주파수를 갖게 된다.
상기 차체절연부재(200)에 의해 상기 브라켓 하우징(100)이 상기 차체(2)에 고정됨으로써 상기 브라켓 하우징(100)의 고유주파수를 전동콤프레서(1)의 작동주파수와 이격시켜서 브라켓 하우징(100) 및 전동콤프레서(1)의 공진에 의한 파손을 방지할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 차체절연부재(200)는 제1외측부시(210)와, 제2절연부시(220)와, 제1가이드부시(230)와, 스토퍼플레이트(240)를 포함한다. 상기 제1외측부시(210)는 원통형으로 그 내부가 중공으로 형성되고, 상기 제1외측부시(210)의 외경 크기는 상기 브라켓 하우징(100) 중 상기 제1고정홀(102)의 내경 크기와 같은 크기로 이루어져 상기 제1외측부시(210)가 상기 브라켓 하우징(100) 중 제1고정홀(102)에 결합된 후, 상기 제1고정홀(102)에서 잘 빠지지 않도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제1외측부시(210)의 중공 내부에는 제1절연부시(220)를 삽입하는데, 상기 제1절연부시(220) 역시 원통형으로 그 내부에 중공을 형성하고, 절연할 수 있도록 그 재질은 고무 또는 합성수지재로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 제1절연부시(220)의 상단과 하단에는 각각 복수개의 걸림턱(221)이 형성되고, 상기 복수개의 걸림턱(221)은 방사상으로 배열되고, 상기 제1외측부시(210)의 중공에 결합된 상기 제1절연부시(220)는 상단과 하단에 각각 형성된 복수개의 걸림턱(221)에 의해 상기 제1외측부시(210)의 중공에 결합된다.
상기 제1절연부시(220)의 중공에는 제1가이드부시(230)를 삽입하며, 상기 제1가이드부시(230)는 그 중심에 상기 제1가이드부시(230)을 상하로 관통하는 볼트공인 관통공(231)이 형성하여 상기 관통공(231)으로 볼트를 안내한다.
상기 관통공(231)은 부분적으로 볼트의 외주면과 접촉하게 상기 제1가이드부시(230)를 중심으로 평면의 형상이 '+' 형상으로 절개된 형태를 가지는 것이 바람직하다.
상기 제1가이드부시(230)의 상단측에는 스토퍼플레이트(240)를 구비하는데, 상기 스토퍼플레이트(240)는 차체에 결합되는 체결볼트의 헤드와 상기 제1절연부시(220)의 상단과의 접촉을 차단하며, 상, 하 방향의 진동을 갖는 지지물(전동콤프레서+전동콤프레서 장착용 브라켓)에 의해 브라켓 하우징(100)에서의 차체절연부재(200)의 이탈을 방지한다.
상기 차체절연부재(200)는 상기 브라켓 하우징(100) 중 제1고정홀(102)에 결합되어, 상기 브라켓 하우징(100)을 차체(2)에 고정시키면서 상기 차체(2)와 상기 브라켓 하우징(100) 간에 진동 절연되도록 하며, 전동 콤프레서 장착용 브라켓(10)에 장착되는 부품인 전동콤프레서(1)와의 조립 거치성을 개선하고, 금속부재인 전동콤프레서(1)와 상기 브라켓 하우징(100) 간의 접촉에 의한 노이즈 발생을 제한하며, 상하방향의 진폭을 갖는 지지구조물(전동콤프레서+전동콤프레서 장착용 브라켓)에 의해 발생될 수 있는 떨림을 방지한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 브라켓 하우징(100) 중 제2고정홀(104)에는 브라켓절연부재(300)를 결합하는데, 상기 브라켓절연부재(300)는 전동콤프레서(1)를 브라켓 하우징(100)에 고정시키면서 진동 절연한다.
도 5 및 도 6을 참조하여 상기 브라켓절연부재(300)를 보다 상세하게 살펴보면, 상기 브라켓절연부재(300)는 제2외측부시(310)와, 제2절연부시(320)와, 제2가이드부시(330)와; 코킹볼트(340)와, 변위제한와셔(350)를 포함한다.
상기 제2외측부시(310)는 원통형으로 그 내부가 중공으로 형성되고, 상기 제2외측부시(310)의 외경 크기는 상기 브라켓하우징(100) 중 제2고정홀(104)의 내경 크기와 같은 크기로 이루어져 상기 제2외측부시(310)가 상기 브라켓하우징(100) 중 제2고정홀(104)에 결합된 후, 상기 제2고정홀(104)에서 잘 빠지지 않도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제2외측부시(310)는 그 상단측 외주연을 따라 외주방향으로 절곡된 변위제한플랜지(311)를 더 형성하여, 하측 방향 거동에 대한 변위를 제한하며, 상기 변위 제한을 할 시, 하중에 대해 안정적인 지지가 가능하며, 그 위를 덮는 부시에 의해 금속부재와 금속부재 간의 접촉으로 인한 노이즈 발생을 제한하는 효과가 있다.
상기 제2외측부시(310)의 중공 내부에는 상기 제2외측부시(310)의 상단측 외주연 위까지 덮는 구조를 갖는 제2절연부시(320)를 삽입하는데, 상기 제2절연부시(320) 역시, 원통형으로 그 내부에 중공을 형성하고, 절연할 수 있도록 고무 또는 합성수지재로 이루어지며, 상단에는 전동콤프레서(10)와 상기 제2외측부시(310) 간의 접촉으로 발생하는 노이즈를 방지하기 위해 노이즈방지편(321)을 외주연을 따라 외주방향으로 절곡 형성한다.
상기 제2절연부시(320)의 중공에는 제2가이드부시(330)를 삽입하는데, 상기 제2가이드부시(330)는 그 중심에 상, 하로 관통하는 볼트공을 형성하여 그 관통공(331)으로 코킹볼트(340)를 안내한다.
상기 코킹볼트(340)는 상기 제2가이드부시(330)의 관통공(331) 하측에서 상측으로 삽입되고, 너트 체결로 전동콤프레서(10)를 브라켓하우징(100)에 고정되도록 한다.
이때 상기 코킹볼트(340)의 헤드에는 변위제한와셔(350)를 결합하는데, 상기 변위제한와셔(350)는 상기 변위제한플랜지(311)와 함께, 상측방향 거동에 대한 변위를 제한한다.
여기서 상기 변위제한와셔(350)는 단단한 경질의 내측와셔부재(351)와, 외부에 연질의 고무 또는 합성수지재로 이루어진 외측와셔부재(352)를 결합하여, 내측와셔부재(351)로 상측방향 거동에 대한 변위를 제한하고, 상기 외측와셔부재(352)로 금속부재 간의 접촉으로 발생하는 노이즈를 방지한다.
상기 차체절연부재(200)와 상기 브라켓절연부재(300)는 서로 다른 스프링 상수값을 가지며, 상기 차체절연부재(200)의 스프링 상수값은 40 ~ 80kgf/㎠의 범위를 가지는 것이 바람직하고, 상기 브라켓절연부재(300)의 스프링 상수값은 3 ~ 7kgf/㎠의 범위를 가지는 것이 바람직하다.
도 7을 참조하면, 상기 전동콤프레서(1)와 상기 차체(2)에 구비되는 서브프레임(3)은 전동콤프레서 장착용 브라켓(10)에 의해 장착된다. 도 7의 "A" 부위와 "B" 부위 및 "C" 부위를 각각 볼트로만 체결한 상태, 4kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 40kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, 7kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 70kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태 및 7kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 차체절연부재 없이 볼트를 이용하여 브라켓을 차체에 체결한 상태에서 작동주파수대별 진동소음의 결과는 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 도 7의 "A" 부위, "B" 부위 및 "C" 부위를 각각 (a)모든 부위를 볼트만 이용하여 체결한 상태, (b)4kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 40kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, (c)7kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 70kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, (d)7kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 차체절연부재 없이 볼트를 이용하여 브라켓을 차체에 체결한 상태에서 작동주파수대별 진동소음의 관계를 도시한 그래프를 살펴보면, 주파수가 2000일 때 (a),(d),(c),(b)의 순서로 진동소음이 낮아지는 것을 확인할 수 있다.
도 11 내지 도 13을 참조하면, 도 7의 "A" 부위, "B" 부위 및 "C" 부위를 각각 (a)브라켓절연부재 대신 볼트만 체결하고 60kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, (b)3kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 60kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, (c)4kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 60kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, (d)7kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 60kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태, (e)10kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재와 60kgf/㎜의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재를 이용하여 체결한 상태에서 작동주파수와 진동소음의 관계를 살펴보면, 주파수가 2000일 때 "A" 부위에서는 (e),(d),(a),(b),(c)의 순서, "B" 부위에서는 (a),(e),(d),(b),(c)의 순서, "C" 부위에서는 (a),(e),(d),(c),(b)의 순서로 진동소음이 낮아지는 것을 확인할 수 있다.
도 14는 차체절연부재 대신 볼트와 다른 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재를 이용하여 전동콤프레서와 서브프레임이 브라켓에 의해 장착된 상태일 때 주파수에 따른 진동소음의 관계를 도시한 그래프이다. 도 14를 참조하면, 차체절연부재(200) 대신 볼트와 브라켓절연부재(300)의 스프링상수값을 종류별(직체결, 3kgf, 4kgf, 7kgf, 10kgf)로 전동콤프레서(1) 작동주파수인 0~200Hz 뿐만 아니라 전 주파수 대역에서 3kgf/㎠, 4kgf/㎠, 7kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재(300)가 10kgf/㎠ 및 브라켓절연부재(300) 대신 볼트가 직체결된 사양보다 낮은 진동소음(㏈)을 보인것을 확인할 수 있다.
도 15는 40kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재와 다른 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재를 이용하여 전동콤프레서와 서브프레임이 브라켓에 의해 장착된 상태일 때 주파수에 따른 진동소음의 관계를 도시한 그래프이다. 도 15를 참조하면, 40kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재(200)와 브라켓절연부재(300)의 스프링 상수값을 종류별(직체결, 3kgf, 4kgf, 7kgf, 10kgf)로 전동콤프레서(1) 작동주파수인 0~200Hz 뿐만 아니라 전 주파수 대역에서 3kgf/㎠, 4kgf/㎠, 7kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재(300)가 10kgf/㎠ 및 볼트가 직체결된 사양보다 낮은 진동소음(㏈)을 보인것을 확인할 수 있다.
도 16은 60kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재와 다른 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재를 이용하여 전동콤프레서와 서브프레임이 브라켓에 의해 장착된 상태일 때 주파수에 따른 진동소음의 관계를 도시한 그래프이다. 도 16을 참조하면, 60kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재(200)와 브라켓절연부재(300)의 스프링 상수값을 종류별(직체결, 3kgf, 4kgf, 7kgf, 10kgf)로 전동콤프레서(1) 작동주파수인 0~200Hz 뿐만 아니라 전 주파수 대역에서 3kgf/㎠, 4kgf/㎠, 7kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재(300)가 10kgf/㎠ 및 볼트가 직체결된 사양보다 낮은 진동소음(㏈)을 보인것을 확인할 수 있다.
도 17은 70kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재와 다른 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재를 이용하여 전동콤프레서와 서브프레임이 브라켓에 의해 장착된 상태일 때 주파수에 따른 진동소음의 관계를 도시한 그래프이다. 도 17을 참조하면, 70kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 차체절연부재(200)와 브라켓절연부재(300)의 스프링 상수값을 종류별(직체결, 3kgf, 4kgf, 7kgf, 10kgf)로 전동콤프레서(1) 작동주파수인 0~200Hz 뿐만 아니라 전 주파수 대역에서 3kgf/㎠, 4kgf/㎠, 7kgf/㎠의 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재(300)가 10kgf/㎠ 및 볼트가 직체결된 사양보다 낮은 진동소음(㏈)을 보인것을 확인할 수 있다.
각기 다른 스프링 상수값을 가지는 브라켓절연부재를 이용하여 전동콤프레서와 서브프레임이 브라켓에 의해 장착된 상태일 때 도 7의 "A" 부위와 "B" 부위 및 "C" 부위에서 브라켓절연부재의 강성별 고유주파수는 도 18에 도시된 바와 같다.
도 18을 참조하면, 전동콤프레서(1)의 작동rpm이 600~10000rpm 임을 감안할 때, 작동영역의 주파수대는 10Hz ~ 167Hz이며, 서브프레임(3)과 전동콤프레서(1)간 공진을 회피하기 위한 압축기브라켓이 가지는 고유주파수는 200Hz가 넘어야한다.
상기 브라켓과 서브프레임(3) 조립 시 차체절연부재(200)가 아닌 볼트조립이 주파수회피에 가장 유리하나 진동전열에선 불리하고, 차체절연부재(200) 장착 시에는 스프링상수 k값이 높을수록 유리하다. 따라서 해석결과 전동콤프레서의 진동절연효과와 서브프레임의 공진주파수 회피 효과를 회대화하기 위해 브라켓절연부재(300) 및 차체절연부재(200)의 스프링 상수값을 각각 3 ~ 7kgf/㎠ 및 40 ~ 80kgf/㎠의 범위를 가지도록 하는 것이 바람직하다.
따라서, 3 ~ 7kgf/㎠의 범위를 가지는 브라켓절연부재(300)와 40 ~ 80kgf/㎠의 범위를 가지는 차체절연부재(200)를 이용하여 전동콤프레서(1) 및 브라켓 하우징(100)을 각각 브라켓 하우징(100) 및 차체(2)의 서브프레임(3)에 고정시킴으로써 진동 절연 및 고유주파수 이격에 의한 공진주파수 회피를 동시에 할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1 : 전동콤프레서 2 : 차체
10 : 전동콤프레서 장착용 브라켓 100 : 브라켓 하우징
102 : 제1고정홀 104 : 제2고정홀
200 : 차체절연부재 210 : 제1외측부시
220: 제1절연부시 230: 제1가이드부시
240: 스토퍼플레이트 300: 브라켓절연부재
310: 제2외측부시 311: 변위제한플랜지
320: 제2절연부시 321: 노이즈방지편
330: 제2가이드부시 340: 코킹볼트
350: 변위제한와셔 351: 내측와셔부재
352: 외측와셔부재

Claims (8)

  1. 복수개의 제1고정홀 및 복수개의 제2고정홀을 형성한 브라켓 하우징;
    상기 브라켓 하우징의 상기 제1고정홀에 결합되며, 상기 브라켓 하우징을 차체에 고정시키면서 공진주파수를 회피하게 하는 차체절연부재; 및
    상기 브라켓 하우징의 상기 제2고정홀에 결합되며, 전동컴프레서를 상기 브라켓 하우징에 고정시키면서 진동절연하는 브라켓절연부재를 포함하되,
    상기 차체절연부재와 상기 브라켓절연부재는 서로 다른 스프링 상수값을 가지는 것을 특징으로 하는 전동콤프레서 장착용 브라켓.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 차체절연부재는 상기 전동컴프레서와 상기 차체의 공진점을 회피시키기 위한 것이며,
    상기 차체절연부재는,
    내부가 중공인 원통형의 제1외측부시와,
    상기 제1외측부시의 중공 내부에 삽입되고 내부에 중공을 형성하는 제1절연부시와,
    상기 제1전연부시의 중공에 삽입되고 중심에 상, 하로 관통하는 볼트공을 형성하여 그 볼트공으로 볼트를 안내하는 제1가이드부시와,
    상기 제1가이드부시의 상단측에 구비되고 차체에 체결되는 체결볼트의 헤드와 상기 제1절연부시의 상단과의 접촉을 차단하고 전동콤프레서 작동 시 진동에 의해 상기 제1전연부시 및 제1가이드부시의 상측변위를 제한하는 스토퍼플레이트를 포함하는 전동콤프레서 장착용 브라켓.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1절연부시의 상단과 하단에는 각각 복수개의 걸림턱이 형성되며, 상기 복수개의 걸림턱은 상기 제1절연부시의 상단과 하단에 방사상으로 배열된 것을 특징으로 하는 전동콤프레서 장착용 브라켓.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 브라켓절연부재는 상기 전동컴프레서 작동 시 발생되는 진동값을 상기 브라켓 하우징에 전달되는 것을 절연하기 위한 것이며,
    상기 브라켓절연부재는,
    내부가 중공인 원통형의 제2외측부시와,
    상기 제2외측부시의 중공 내부에 삽입되고 내부에 중공을 형성한 제2절연부시와,
    상기 제2절연부시의 중공에 삽입되고, 중심에 상, 하로 관통하는 관통공을 형성하여 그 관통공으로 볼트를 안내하는 제2가이드부시와,
    상기 제2가이드부시의 관통공에 하측에서 상측으로 삽입되고 전동콤프레서를 브라켓하우징에 고정하는 코킹볼트와,
    상기 코킹볼트의 헤드에 결합되어 상측 변위를 제한하는 변위제한와셔를 포함하는 전동콤프레서 장착용 브라켓.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2외측부시는,
    상단측 외주연을 따라 외주방향으로 절곡된 변위제한플랜지를 더 형성한 것을 특징으로 하는 전동콤프레서 장착용 브라켓.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2절연부시는,
    그 상측단에 외주연을 따라 외주방향으로 절곡 형성한 노이즈방지편을 더 형성한 것을 특징으로 하는 전동콤프레서 장착용 브라켓.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 변위제한와셔는,
    단단한 경질의 내측와셔부재와,
    연질의 고무 또는 합성수지재로 이루어진 외측와셔부재를 포함하는 전동콤프레서 장착용 브라켓.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 차체절연부재의 스프링 상수값은 3 ~ 7kgf/㎠의 범위를 가지고, 상기 브라켓절연부재의 스프링 상수값은 40 ~ 80kgf/㎠의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 전동콤프레서 장착용 브라켓.
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