자동차의 리어롤스톱퍼(rear roll stopper transmission mounting bracket forvehicle)

공개특허 10-2004-0035263
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(19)대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(51) 。Int. Cl.7
B60K 17/06
(11) 공개번호
(43) 공개일자
10-2004-0035263
2004년04월29일
(21) 출원번호 10-2002-0064045
(22) 출원일자 2002년10월19일
(71) 출원인 현대자동차주식회사
서울 서초구 양재동 231
(72) 발명자 김효석
울산광역시동구동부동661번지한신아파트102-204
(74) 대리인 한양특허법인
심사청구 : 있음
(54) 자동차의 리어롤스톱퍼
요약
본 발명은 자동차의 리어롤스톱퍼에 관한 것으로, 차체의 후방을 향하는 엔진(E)과 변속기(T)어셈블리의 소정부위에
볼트체결되어 장착되는 제1마운팅부시부재(11)와, 크로스멤버(4)에 볼트체결되어 장착되는 제2마운팅부시부재(12)
와, 일단이 상기 제1마운팅부시부재(11)와 일체로 결합되면서 타단이 상기 제2마운팅부시부재(12)쪽을 향하도록 설
치되는 유체봉입식 실린더부재(13)와, 일단이 제2마운팅부시부재(12)에 결합되고 타단이 상기 실린더부재(13)내에
위치되도록 설치되어 상기 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리가 토크롤축(S)을 중심으로 회전되려는 움직임을 가질 때
상기 실린더부재(13)의 직선이동을 안내하는 피스톤부재(14) 및 피스톤로드부재(15)와, 상기 실린더부재(13)내에 위
치되어 피스톤로드부재(15)를 감싸면서 양단이 피스톤로드시트(15a) 및 실린더내부시트(13a)에 각각 고정되도록 설
치되는 제1탄성부재(16)와, 일단은 실린더외부시트(13b)에 고정되고 타단은 크로스멤버시트(4b)에 고정되도록 설치
되는 제2탄성부재(17)로 구성되어져, 엔진(E)과 변속기(T)어셈블리의 롤링모션시 RPM별로 발생되는 광범위한 주파
수 영역대의 진동 및 소음이 효과적으로 감쇠시킬 수 있게 됨으로써, 차체쪽으로의 진동 및 소음전달이 최소화되어
차량의 NVH성능을 향상시킬 수 있도록 된 것이다.
대표도
도 4
명세서
도면의 간단한 설명
도 1은 3점 마운팅 지지구조를 갖는 엔진과 변속기어셈블리의 설치구조를 설명하기 위한 사시도,
도 2는 종래의 리어롤스톱퍼를 설명하기 위한 측면도,
도 3은 종래의 리어롤스톱퍼가 장착되는 크로스멤버를 설명하기 위한 배면도,
도 4는 본 발명에 따른 리어롤스톱퍼를 설명하기 위한 종단면도이다.
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< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
4 - 크로스멤버 4b - 크로스멤버시트
11 - 제1마운팅부시부재 12 - 제2마운팅부시부재
13 - 실린더부재 13a - 실린더내부시트
13b - 실린더외부시트 14 - 피스톤부재
15 - 피스톤로드부재 15a - 피스톤로드시트
16 - 제1탄성부재 17 - 제2탄성부재
E - 엔진 S - 토크롤축
T - 변속기
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 자동차의 리어롤스톱퍼에 관한 것으로, 특히 엔진구동시 RPM별로 발생되는 광범위한 주파수 영역대의 진
동을 효과적으로 감쇠시킬 수 있도록 하여 차체로의 진동전달을 최소화시키고 아울러 차량의 NVH(Noise Vibration
Harshness)성능도 향상시킬 수 있도록 된 자동차의 리어롤스톱퍼에 관한 것이다.
일반적으로, 엔진과 변속기의 어셈블리는 그 하단이 서브프레임에 결합되고, 이 서브프레임이 엔진룸을 형성하는 차
체프레임에 결합됨으로써 상기 엔진과 변속기의 어셈블리가 엔진룸내에 설치되는 구조를 가지게 된다.
여기서, 엔진과 변속기의 어셈블리가 서브프레임을 매개로 엔진룸내에 설치될 때 상기 엔진과 변속기의 어셈블리는
차종에 따라 4점 마운팅 지지구조나 또는 3점 마운팅 지지구조를 가지면서 설치되는데, 본 명세서에서는 3점 마운팅
지지구조에 대해서만 설명하기로 한다.
즉, 3점 마운팅 지지구조란 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리가 서브프레임을 매개로 엔진룸내에 설치될 때 상기 엔진
(E)은 도 1에 도시된 바와 같이 엔진마운팅스톱퍼(1)를 매개로 차체와 연결되도록 설치되고, 상기 변속기(T)는 변속
기마운팅스톱퍼(2)를 매개로 차체와 연결되도록 설치되며, 차체의 후방쪽을 향하는 엔진(E)과 변속기(T)어셈블리의
소정부위가 리어롤스톱퍼(3)를 매개로 차량의 서스펜션을 구성하는 크로스멤버(4)와 연결되도록 설치되는 구조를 일
컫는다.
한편, 4점 마운팅 지지구조는 상기한 3점 마운팅 지지구조에 차체의 전방쪽 을 향하는 엔진(E)과 변속기(T)어셈블리
의 소정부위가 프런트롤스톱퍼(도시않됨)를 매개로 차체와 연결되도록 설치되는 구조를 말한다.
그리고, 상기 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리를 엔진룸내에 설치할 때에는 먼저 상기 엔진(E)을 엔진마운팅스톱퍼(
1)를 이용하여 조립시킨 다음 상기 변속기(T)를 변속기마운팅스톱퍼(2)를 이용하여 조립시키게 되는데, 상기한 엔진
마운팅스톱퍼(1)와 변속기마운팅스톱퍼(2)는 도 1에 도시된 바와 같이 엔진(E)과 변속기(T)를 연결하는 토크롤축(S)
상에 항상 위치하도록 설치되게 된다.
여기서, 상기 토크롤축(S)이란 엔진(E)의 구동시 발생되는 진동이 차체쪽으로 전달되는 것을 최소화하는 엔진(E)과
변속기(T)를 연결하는 가상의 회전중심축을 말한다.
한편, 상기에 전술한 바와 같이 차체의 후방쪽을 향하는 엔진(E)과 변속기(T)어셈블리의 소정부위를 크로스멤버(4)와
연결시키도록 매개체 역할을 수행하는 종래의 리어롤스톱퍼(3)는 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진(E)과 변속기(T)의
어셈블리에 볼팅체결되어 결합되는 제1마운팅부시부재(3a)와, 상기 크로스멤버(4)에 볼팅체결되어 결합되는 제2마
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운팅부시부재(3b)와, 이들을 일체로 연결하는 연결로드부재(3c)로 구성된다.
이와 같이, 구성되는 리어롤스톱퍼(3)는 시동의 온(ON)/오프(OFF)시나 또는 주행시 또는 급발진 및 급정지시 엔진(E
)과 변속기(T)의 어셈블리가 토크롤축(S)을 중심으로 회전되려는 움직임(롤링모션; rolling motion)을 가질 때 이를
제어하게 되고, 아울러 엔진(E)과 변속기(T)어셈블리의 롤링모션시 발생되는 진동과 소음을 감쇠시켜 차체쪽으로의
전달을 최소화시키는 역할을 수행하게 된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 리어롤스톱퍼(3)는 엔진구동시 발생되는 진동과 소음을 감쇠시키는 구조가 제1,2마운팅
부시부재(3a,3b)에 전적으로 의존하고 있는 상태이며, 이에 따라 상기 제1,2마운팅부시부재(3a,3b)의 크기를 변경하
지 않는 한 RPM별로 발생되는 광범위한 주파수 영역대의 진동을 효과적으로 감쇠시킬 수 없게 될 뿐만 아니라, 이로
인해 전체적인 차량의 NVH성능이 나빠지게 되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 리어롤스톱퍼(3)는 상기한 문제점을 해소하기 위해 제1,2마운팅부시부재(3a,3b)를 증대시킬 경우에는
주변 부품들과의 간섭문제가 발생될 뿐만 아니라, 또한 상기한 문제점을 해소하기 위해 강도를 약화시킬 경우에는 내
구력에 약해진다는 문제점이 여전히 남아 있게 되었다.
또한, 종래의 리어롤스톱퍼(3)는 전술한 바와 같이 그 일단이 서스펜션을 구성하는 크로스멤버(4)와 연결되도록 설치
되는데, 상기한 크로스멤버(4)에는 도 3에 도시된 바와 같이 강성보강을 위한 별도의 보강부재(4a)를 구비하도록 되
어 있어, 이에 따르는 작업시간의 과다한 소요 및 제조원가의 상승을 초래한다는 문제점이 여전히 남아 있었다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
이에 본 발명은 상기와 같은 모든 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 엔진과 변속기의 어셈블리쪽으로 결합되
는 부시와 크로스멤버쪽으로 결합되는 부시의 크기 및 경도에 변화를 주지 않고서도 엔진구동시 RPM별로 발생되는
광범위한 주파수 영역대의 진동 및 소음을 효과적으로 감쇠시킬 수 있도록 유체봉입식 댐퍼로 이루어진 리어롤스톱
퍼를 사용함으로써, 전체적인 내구성을 향상시키고 아울러 차체쪽으로의 진동 및 소음전달을 최소화시켜 차량의 NV
H성능을 향상시킬 수 있도록 된 자동차의 리어롤스톱퍼를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 크로스멤버에 보강부재를 장착시키지 않아도 상기 크로스멤버의 내구성이 약해지는 것을 방지할 수
있게 되고, 아울러 보강부재의 제거로 인해 작업시간의 단축과 제조원가를 절감을 이룩할 수 있는 자동차의 리어롤스
톱퍼를 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차체의 후방을 향하는 엔진과 변속기어셈블리의 소정부위에 볼트체결
되어 장착되는 제1마운팅부시부재와, 크로스멤버에 볼트체결되어 장착되는 제2마운팅부시부재와, 일단이 상기 제1
마운팅부시부재와 일체로 결합되면서 타단이 상기 제2마운팅부시부재쪽을 향하도록 설치되는 유체봉입식 실린더부
재와, 일단이 제2마운팅부시부재에 결합되고 타단이 상기 실린더부재내에 위치되도록 설치되어 상기 엔진과 변속기
의 어셈블리가 토크롤축을 중심으로 회전되려는 움직임을 가질 때 상기 실린더부재의 직선이동을 안내하는 피스톤부
재 및 피스톤로드부재와, 상기 실린더부재내에 위치되어 피스톤로드부재를 감싸면서 양단이 피스톤로드시트 및 실린
더내부시트에 각각 고정되도록 설치됨과 더불어 상기 실린더부재가 엔진과 변속기의 어셈블리쪽으로 이동될 때에는
탄력적으로 압축변형되고 크로스멤버쪽으로 이동될 때에는 인장변형되는 제1탄성부재와, 일단은 실린더외부시트에
고정되고 타단은 크로스멤버시트에 고정되도록 설치되어 상기 실린더부재가 엔진과 변속기의 어셈블리쪽으로 이동
될 때에는 탄력적으로 인장변형되고 크로스멤버쪽으로 이동될 때에는 압축변형되는 제2탄성부재로 구성되는 것을
특징으로 한다.
발명의 구성 및 작용
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 리어롤스톱퍼를 설명하기 위한 종단면도로서, 종래구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를
붙이면서 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 리어롤스톱퍼는 엔진과 변속기의 어셈블리가 3점 마운팅 지지구조를 이용하여 엔진룸내에
설치될 때 차체의 후방쪽을 향하는 엔진 및 변속기어셈블리의 소정부위와 서스펜션을 구성하는 크로스멤버의 소정부
위를 서로 연결시켜 엔진구동시 발생되는 진동과 소음이 차체쪽으로 전달되는 것을 최소화시키는 역할을 수행하게
된다.
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즉, 엔진(E)과 변속기(T)어셈블리의 3점 마운팅 지지구조는 도 1을 참조로 전술한 바와 같이 상기 엔진(E)과 변속기(
T)의 어셈블리가 서브프레임을 매개로 엔진룸내에 설치될 때 상기 엔진(E)은 엔진마운팅스톱퍼(1)를 매개로 차체와
연결되도록 설치되고, 상기 변속기(T)는 변속기마운팅스톱퍼(2)를 매개로 차체와 연결되도록 설치되며, 차체의 후방
쪽을 향하는 엔진(E)과 변속기(T)어셈블리의 소정부위는 후술하는 본 발명의 리어롤스톱퍼(10)를 매개로 차량의 서
스펜션을 구성하는 크로스멤버(4)와 연결되도록 설치되는 구조로 되어 있다.
그리고, 상기 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리를 엔진룸내에 설치할 때에는 먼저 상기 엔진(E)을 엔진마운팅스톱퍼(
1)를 이용하여 조립시킨 다음 상기 변속기(T)를 변속기마운팅스톱퍼(2)를 이용하여 조립시키게 되는데, 상기한 엔진
마운팅스톱퍼(1)와 변속기마운팅스톱퍼(2)는 도 1에 도시된 바와 같이 엔진(E)과 변속기(T)를 연결하는 토크롤축(S)
상에 항상 위치하도록 설치되게 된다.
여기서, 상기 토크롤축(S)이란 엔진(E)의 구동시 발생되는 진동이 차체쪽으로 전달되는 것을 최소화하는 엔진(E)과
변속기(T)를 연결하는 가상의 회전중심축을 말한다.
한편, 상기에 전술한 바와 같이 차체의 후방쪽을 향하는 엔진(E)과 변속기(T)어셈블리의 소정부위와 크로스멤버(4)를
연결시키도록 매개체 역할을 수행하는 본 발명에 따른 리어롤스톱퍼(10)는 도 4에 도시된 바와 같이, 차체의 후방을
향하는 엔진(E)과 변속기(T)어셈블리의 소정부위에 볼트체결되어 장착되는 제1마운팅부시부재(11)와, 크로스멤버(4
)에 볼트체결되어 장착되는 제2마운팅부시부재(12)와, 일단이 상기 제1마운팅부시부재(11)와 일체로 결합되면서 타
단이 상기 제2마운팅부시부재(12)쪽을 향하도록 설치되는 유체봉입식 실린더부재(13)와, 일단이 제2마운팅부시부재
(12)에 결합되고 타단이 상기 실린더부재(13)내에 위치되도록 설치되어 상기 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리가 토
크롤축(S)을 중심으로 회전되려는 움직임을 가질 때 상기 실린더부재(13)의 직선이동을 안내하는 피스톤부재(14) 및
피스톤로드부재(15)와, 상기 실린더부재(13)내에 위치되어 피스톤로드부재(15)를 감싸면서 양단이 피스톤로드시트(
15a) 및 실린더내부시트(13a)에 각각 고정되도록 설치됨과 더불어 상기 실린더부재(13)가 엔진(E)과 변속기(T)의 어
셈블리쪽으로 이동될 때에는 탄력적으로 압축변형되고 크로스멤버(4)쪽으로 이동될 때에는 인장변형되는 제1탄성부
재(16)와, 일단은 실린더외부시트(13b)에 고정되고 타단은 크로스멤버시트(4b)에 고정되도록 설치되어 상기 실린더
부재(13)가 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리쪽으로 이동될 때에는 탄력적으로 인장변형되고 크로스멤버(4)쪽으로 이
동될 때에는 압축변형되는 제2탄성부재(17)로 구성된다.
여기서, 상기한 제1탄성부재(16)는 실린더내부시트(13a)에 고정되는 일단과 피스톤로드시트(15a)에 고정되는 타단
은 그 직경이 서로 동일한 크기로 형성됨은 물론 상기한 양단에서 중간부위로 갈수록 직경의 크기가 점차적으로 넓어
지는 항아리모양으로 형성되는 구조로 되어 있다.
이와 같이, 상기한 제1탄성부재(16)가 항아리모양으로 형성되는 이유는 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리가 토크롤축
(S)을 중심으로 회전되려는 움직임을 가질 때 발생되는 진동의 크기 중 비교적 작은 힘을 가는 진동을 효과적으로 감
쇠시키기 위함이다.
또한, 상기한 실린더부재(13)의 내경크기는 상기한 제1탄성부재(16)의 인장 또는 압축작용에 상관없이 항상 제1탄성
부재(16)와 서로 이격되는 크기로서 형성되는 구조로 되어 있다.
즉, 상기한 제1탄성부재(16)는 전술한 바와 같이 중간부위가 점차적으로 넓어지는 항아리모양으로 형성되어 있어 상
기 실린더부재(13)가 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리쪽으로 이동될 때에는 그 중간부위의 직경이 늘어나게(커지게)
되는데, 이때에도 상기한 실린더부재(13)의 내경크기는 제1탄성부재(16)의 중간부위 직경보다 더 큰 직경을 갖도록
형성되어 있으며, 이로 인해 상기한 제1탄성부재(16)는 인장 또는 압축작용에 상관없이 실린더부재(13)의 내경과는
마찰간섭이 발생되지 않게 된다.
따라서, 시동의 온(ON)/오프(OFF)시나 또는 차량의 주행시나 또는 급발진 및 급정지시 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈
블리는 토크롤축(S)을 중심으로 차체의 전후방을 향해 회전되려는 움직임(롤링모션; rolling motion)을 가질 때, 본
발명에 따른 리어롤스톱퍼(10)에는 제1,2마운팅부시부재(11,12)가 지니는 감쇠력과 유체가 지니는 마찰저항력에 의
한 감쇠력 및 제1,2탄성부재(16,17)의 인장과 압축작용에 의해 생기는 감쇠력이 동시에 복합적으로 발생되게 되고,
이와 같은 감쇠력은 엔진(E)과 변속기(T)어셈블리의 롤링모션시 발생되는 진동의 대부분을 효과적으로 감쇠시킬 수
있게 된다.
즉, 본 발명에 따른 리어롤스톱퍼(10)는 엔진구동시 RPM별로 발생되는 광범위한 주파수 영역대의 진동을 효과적으
로 감쇠시킬 수 있게 됨으로써, 도 2를 참조로 전술한 종래의 리어롤스톱퍼(3)보다 진동감쇠 성능 및 소음감소 기능이
대폭적으로 향상되게 된다.
또한, 본 발명에 따른 리어롤스톱퍼(10)를 통해서는 차체쪽으로 진동전달이 거의 이루어지지 않게 되며, 이에 따라 차
량의 NVH성능도 그만큼 향상되는 잇점이 있게 된다.
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또한, 본 발명에 따른 리어롤스톱퍼(10)를 사용하게 되면 진동감쇠 성능 및 소음감소 기능이 종래에 비해 대폭적으로
향상됨으로써 크로스멤버(4)쪽으로의 전달이 최소화되게 되고, 이에 따라 상기 크로스멤버(4)에 장착하였던 보강부
재(4a)를 제거하더라도 크로스멤버(4)의 내구성에 거의 영향을 주지 못하게 되므로, 본 발명에 따른 리어롤스톱퍼(10
)는 차체의 경량화에 도움을 줄 수 있게 되고, 아울러 작업시간의 단축과 제조원가의 절감에도 도움을 줄 수 있는 잇
점도 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 리어롤스톱퍼(10)는 유체가 봉입되는 실린더부재(130의 크기와 제1,2탄성부재(16,17)의 탄성
력조절에 따라 제1,2마운팅부시부재(11,12)의 크기를 자유롭게 조절할 수 있는 잇점이 있게 되므로, 상기한 제1,2마
운팅부시부재(11,12)가 장착될 때 주변부품들의 설계자유도가 증대되는 잇점도 있게 된다.
발명의 효과
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 리어롤스톱퍼는, 엔진과 변속기어셈블리의 롤링모션시 RPM별로 발생되는 광
범위한 주파수 영역대의 진동 및 소음이 효과적으로 감쇠시킬 수 있게 됨으로써, 차체쪽으로의 진동 및 소음전달이
최소화되어 차량의 NVH성능을 향상시킬 수 있게 되며, 아울러 차체의 경량화와 제조원가를 절감시키는 데에도 도움
을 줄 수 있는 효과가 있게 된다.
(57) 청구의 범위
청구항 1.
차체의 후방을 향하는 엔진(E)과 변속기(T)어셈블리의 소정부위에 볼트체결되어 장착되는 제1마운팅부시부재(11)와
, 크로스멤버(4)에 볼트체결되어 장착되는 제2마운팅부시부재(12)와, 일단이 상기 제1마운팅부시부재(11)와 일체로
결합되면서 타단이 상기 제2마운팅부시부재(12)쪽을 향하도록 설치되는 유체봉입식 실린더부재(13)와, 일단이 제2
마운팅부시부재(12)에 결합되고 타단이 상기 실린더부재(13)내에 위치되도록 설치되어 상기 엔진(E)과 변속기(T)의
어셈블리가 토크롤축(S)을 중심으로 회전되려는 움직임을 가질 때 상기 실린더부재(13)의 직선이동을 안내하는 피스
톤부재(14) 및 피스톤로드부재(15)와, 상기 실린더부재(13)내에 위치되어 피스톤로드부재(15)를 감싸면서 양단이 피
스톤로드시트(15a) 및 실린더내부시트(13a)에 각각 고정되도록 설치됨과 더불어 상기 실린더부재(13)가 엔진(E)과
변속기(T)의 어셈블리쪽으로 이동될 때에는 탄력적으로 압축변형되고 크로스멤버(4)쪽으로 이동될 때에는 인장변형
되는 제1탄성부재(16)와, 일단은 실린더외부시트(13b)에 고정되고 타단은 크로스멤버시트(4b)에 고정되도록 설치되
어 상기 실린더부재(13)가 엔진(E)과 변속기(T)의 어셈블리쪽으로 이동될 때에는 탄력적으로 인장변형되고 크로스멤
버(4)쪽으로 이동될 때에는 압축변형되는 제2탄성부재(17)로 구성되는 자동차의 리어롤스톱퍼.
청구항 2.
제 1항에 있어서, 상기 제1탄성부재(16)는 양단에서 중간부위로 갈수록 직경 의 크기가 점차적으로 넓어지는 항아리
모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 리어롤스톱퍼.
도면
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도면1
도면2
도면3
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