KR100198120B1 - 자동차의 엔진마운트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 하중 작용방향과 엔진이 장착된 수평방향으로의 진동을 능동적으로 흡수할 수 있도록 하기 위하여 엔진측(2) 및 센터멤버측(4)에 각각 고정되는 상부스토퍼(6) 및 하부스토퍼(8)와, 상기 하부스토퍼(8)의 상측으로 연장 형성되며 중앙 부분에 결합되는 가동판(12)을 보유한 연장스토퍼(10)와, 상기 상부스토퍼(6) 및 연장 스토퍼(10) 사이에 배치되는 제1탄성부재(16)와, 상기 하부스토퍼(8)에 안착 상태로 결합되는 제2탄성부재(17)와, 하부스토퍼(8)와 분리 형성됨과 아울러 제3탄성부재(20)를 갖는 제1챔버(22)가 형성된 상태로 상기 제2탄성부재(17) 상부에 배치되는 챔버플랜지(18)와, 유체가 채워질 수 있는 제2챔버(24)를 형성하도록 상기 연장스토퍼(10) 및 챔버플랜지(18)에 그 상하단이 밀폐 상태로 결합되는 고무바렐(26)과, 상기 제1,2챔버(22)(24)내의 유체를 가압시킬 수 있도록 상부스토퍼(6)에 연장된 상태로 제1탄성부재(16) 및 가동판(12)을 관통하는 상태로 형성되는 가압수단(P)으로 구성됨을 특징으로 하는 자동차의 엔진마운트를 제공한다.

Description

자동차의 엔진마운트

본 발명은 자동차의 엔진마운트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 구동에 따른 진동 및 차량의 주행에 의해 발생되는 진동을 능동적으로 흡수할 수 있도록 하는 자동차의 엔진 마운터에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진을 지지 장착하는 방법은 진동을 완화하는 동시에 엔진의 무게에 견디는 능력이 있어야 하므로 지지부분의 위치 수, 구조 등을 엔진의 구조와 종류 및 새시 마디의 구조와 종류에 따라 설계되는데, 현재 보편적으로 채택되고 있는 엔진의 마운팅(mounting) 방법은 4점(點), 또는 3점 지지방식이 있으며, 승용차에는 토오크 롤 축 지지방식을 채용하기도 한다.

상기한 4점 지지방식의 엔진 마운팅방법은 앞쪽 지지부분을 타이밍기어케이스나 또는 엔진 블럭 진단의 양쪽에, 뒤쪽 지지부분을 클러치 하우징이나 또는 변속기 케이스의 양쪽에 각각 지지토록 하며, 3점 지지방식의 엔진 마운팅방법은 엔진의 앞쪽 지지 부분을 상기 4점지지방식과 같은 쪽에, 뒤쪽을 변속기 케이스 뒷부분의 1지점에 지지한다.

또, 상기한 토오크 롤 축 지지방식의 엔진마운팅 방법은 제1도에 도시한 바와 같이 엔진(E)의 앞쪽 지지 부분(F)을 엔진(E)의 중심(EC)과 뒤쪽지지 부분(R)을 잇는 중심 부근(RC)에 정하여 엔진마운팅 지점이 3점, 또는 4점 지지 방식보다 엔진의 중심에 가까우면서도 높은 부위에 위치되도록 하고 있다.

한편, 상기한 바와 같은 지지방식에 따라 지지 고정되는 엔진은 엔진마운트(M)가 개재되는 상태로 차체의 샌터멤버(CM)에 장착되며, 근래에 들어 유체봉입형이 범용되고 있는데, 이러한 유체봉입형의 엔진마운트는 제2도에 도시된 바와 같이 엔진측과 센터멤버측에 고정 배치되는 금속재료 된 상, 하스토퍼(52)(54) 사이에 챔버(56)들 갖는 고무부재(58)를 배치시켜 이 고무부재(58)로 하여금 상,하스토퍼(52)(54) 사이에서 엔진의 구동에 따른 진동이나 차량의 주행에 따라 발생되는 진동을 흡수하도록 한다.

또 상기 고무부재(58)의 챔버(56)는 그 개구부가 캡플레이드(60)에 의해 폐쇄될 수 있는 구조로 형성되며, 유체(62)를 봉입시켜 진동에 따라 유체(62)가 고무부재(58)와 함께 탄력적으로 유동되도록 함으로써, 엔진(E) 및 차체로부터의 진동을 흡수할 수 있도록 한다.

이때 엔진마운트(M)에 작용되는 진동에 의한 소음은 제4도의 A선도와 같이 정하중의 증가에 따라 비례적으로 증가되는 정특성을 갖게 되며, 제5의 B선도와 같이 동하중 30kgf/mm 지점에서부터 급격한 소음 주파수의 증가상태를 보이는 동특성을 갖는다.

그런데, 상기한 바와 같은 종래의 엔진마운트는 고무부재의 챔버 부분이 하부스토퍼에 매입되는 형상으로 형성되어 진동 및 하중에 따라 챔버의 형상을 변화시킬 수 있는 폭이 좁기 때문에 챔버내의 유체 유동폭을 제한하게 되고, 따라서 진동흡수에 한계를 초래하게 되는 단점이 있었다.

뿐만 아니라, 차량이 고속주행을 행하여 엔진이 아이들링 구동상태를 벗어나 3500∼5000rpm 영역에서 구동하게 되면 동특성은 더욱 떨어져 소음의 발생정도는 더욱 증가되며, 정하중이 작용되는 정특성 선도상에서도 선형의 소음주파수 증가를 보여 엔진의 시동 온/오프시 발생되는 쇼크에 의한 소음을 발생시키는 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 단점을 해소하기 위하여 인출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고무부재의 챔버 부분 형상이 진동 및 하중에 따라 변화될 수 있게 하여 챔버내의 유체 유동폭을 극대화시키고, 이에 따라서 진동의 흡수한계를 극복할 수 있도록 한 자동차의 엔진마운트를 제공하는데 있다.

뿐만 아니라, 본 발명에 의한 자동차의 엔진마운트는 차량의 고속주행시 엔진이 아이들링 구동상태를 벗어나 3500∼5000rpm 영역에서 구동될 때 동하중이 증가하더라도 이 동하중에 의한 진동 및 소음주파수를 충분히 감쇄시켜 동특성의 향상에 따라 소음의 발생정도는 감소시킬 수 있도록 하며, 엔진의 시동 온/오프에 따라 작용되는 정하중에 의한 진동을 충분히 흡수함으로써, 쇼크에 의한 소음의 발생을 방지할 수 있도록 하는 데 그 또 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명에 의한 엔진마운트는 정하중과 동하중에 의한 진동 및 이에 따른 소음주파수를 충분히 흡수할 수 있도록 함으로써, 자동차의 승차감을 좋게 할 수 있도록 하는데 그 궁극적인 목적이 있다.

제1도는 일반적인 엔진마운트의 적용 부위를 나타내는 개략사시도이고,

제2도는 종래의 엔진마운트를 나타내는 일단면도이고,

제3도는 본 발명에 의한 엔진마운트를 나타내는 일단면도이고,

제4도는 종래 및 본 발명에 의한 엔진마운트의 정하중에 의한 소음주파수발생 특성을 나타내는 정특성 비교선도이고,

제5도는 종래 및 본 발명에 의한 엔진마운트의 동하중에 의한 소음주파수 발생 특징을 나타내는 동특성 비교선도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

6 : 상부스토퍼 8 : 하부스토퍼

10 : 연장스토퍼 12 : 가동판

16 : 제1탄성부재 17 : 제2탄성부재

18 : 챔버플랜지 20 : 제3탄성부재

22 : 제1챔버 24 : 제2챔버

26 : 고무바렐 P : 가압수단

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 엔진측 및 센터멤버측에 각각 고정되는 상부스토퍼 및 하부스토퍼와, 상기 하부스토퍼의 상측으로 연장형성되며 중앙 부분에 결합되는 가동관을 보유한 연장스토퍼와, 상기 상부 스토퍼 및 연장스토퍼 사이에 배치되는 제1탄성부재와, 상기 하부스토퍼에 안착 상태로 결합되는 제2탄성부재와, 하부스토퍼와 분리 명성됨과 아울러 제3탄성부재를 갖는 제1챔버가 형성된 상태로 상기 제2탄성부재 상부에 배치되는 챔버플랜지와, 유체가 채워질 수 있는 제2챔버를 형성하도록 상기 연장스토퍼 및 챔버플랜지에 그 상하단이 밀폐 상태로 결합되는 고무바렐과, 상기 제1,2챔버내의 유체를 가압시킬 수 있도록 상부스토퍼에 연장된 상태로 제1탄성부에 및 가동판을 관통하는 상태로 형성되는 가압수단으로 구성됨을 특징으로 하는 자동차의 엔진마운트를 제공한다.

또, 상기한 가압수단은 제2챔버로 밀려들 때 제2챔버 내의 유체를 가압함으로써, 고무바렐의 중간 부분을 신축시킬 수 있도록 상부스토퍼의 하부중앙으로 연장되어 제1탄성부재를 작동하도록 배치됨과 아울러, 밀폐상태로 슬라이딩될 수 있는 상태로 가동판을 작동하도록 형성된 충격봉과, 상기 제1챔버에 정체되는 유체를 가압할 수 있도록 상기 충격봉의 하부에 결합형성되는 유체압력판으로 구성됨을 특징으로 한다.

이러한 구성에 따라 진동력이 충격봉에 작용됨으로써, 충격봉이 가동판에서 슬라이딩되면서 제2챔버 내로 밀려들고, 이때 진동력, 또는 충격력을 마찰에너지로 변환시켜 1차적인 진동홉수가 이루어질 수 있게 된다.

또, 제2챔버로 밀려드는 상기 충격봉은 제2챔버 내에 채워진 유체를 가압하여 가압되는 유체에 의해 고무바렐의 중간 부분을 외측으로 신장시킴으로써, 충격봉에 작용되는 충격력 또는 진동력이 2차적으로 흡수되도록 한다. 그러고, 상기 충격봉이 더욱더 밀려 하강되면 충격봉에 결합된 유체압력판이 제1챔버내에 정체되어 있던 유체를 제3탄성부재와 함께 가압시켜 충격봉에 작용되는 진동력 및 충격력을 흡수 완화시킬 수 있게 되는 것이다.

이하, 본 발명에 의한 실시예를 첨부한 도면에 따라서 더욱 상세히 설명하기로 한다.

[실시예]

본 발명에 따른 일 실시예는 제1도에서와 같이 각 지지방식에 따라 지지 고정되는 엔진(E)과 차체의 센터멤버(CM) 사이에 개재되는 다수의 엔진 마운트(M)에 관한 것으로 제3도에서와 같이 엔진측(2) 및 샌터멤버측(4)에 각각 고정되는 상부스토퍼(6) 및 하부스토퍼(8), 그리고 상기 하부스토퍼(8)의 상측으로 연장 결합되는 연장스토퍼(10)를 구비하도록 구성된다.

이러한 연장스토퍼(10)의 내부 중앙 부분에는 가동판(12)이 결합된 내부플랜지부(14)를 고정 형성하여 이 내부플랜지부(14)와 상기 상부스토퍼(6)사이에 제1탄성부재(16)가 고정 배치될 수 있도록 한다.

또, 상기한 하부스토피(8)와 분리 형성되는 챔버플랜지(18)를 구비하여 이 챔버플랜지(18)에 제3탄성부재(20)를 갖는 제1챔버(22)를 형성하고, 유체가 채워질 수 있는 제2챔버(24)를 형성하도록 구비되는 고무바렐(26)의 상하단을 상기 연장스토퍼(10) 및 챔버플랜지(18)에 밀폐 상태로 결합시킨다.

또한, 상기 상부스토퍼(6)에 연장된 상태로 제1탄성부재(16) 및 가동판(12)을 관통하도록 형성되는 가압수단으로 구성하여 제1,2챔버(22)(24)내의 유체의 가압시킬 수 있도록 하는데, 이러한 가압수단(P)은 상부스토퍼(6)의 하부 중앙으로 연장되어 제1탄성부재(16)를 관통하도록 배치됨과 아울러, 밀폐 상태로 슬라이딩될 수 있는 상태로 가동관(12)을 관통하도록 형성된 충격봉(28)과, 상기 충격봉(28)의 하부에 결합 형성되는 유체압력판(30)으로 이루어지도록 한다.

이러한 구성에 따라 진동력이 충격봉(28)에 작용됨으로써, 충격봉(28)이 가동판(12)에서 슬라이딩되면서 제2챔버(24)내로 밀려들고, 이때 진동력, 또는 충격력을 마찰에너지로 변환시켜 1차적인 진동흡수가 이루어질 수 있게 된다.

또, 제2쳄버(24)로 밀려드는 상기 충격봉(28)은 제2챔버(24)내에 채워진 유체를 가압하여 가압되는 유체에 의해 고무바렐(26)의 중앙 부분을 외측으로 신장시킴으로써, 충격봉(28)에 작용되는 충격력 또는 진동력이 2차적으로 흡수되도록 한다.

그리고, 상기 충격봉(28)이 더욱더 밀려 하강되면 충격봉(28)에 결합된 유체압력판(30)이 제1챔버(22)내에 정체되어 있던 유체를 제3탄성부재(20)와 함께 가압시켜 충격봉(28)에 작용되는 진동력 및 충격력을 흡수 완화시킬 수 있게 되는 것이다.

이때 엔진마운트(M)에 작용되는 진동에 의한 소음은 제4도의 C선도와 같이 A선도보다 완만하며 유연한 곡선으로 나타나는 정특성을 갖게 되며, 제5도의 D선도와 같이 B선도보다 낮은 소음 주파수의 증가 상태를 보이는 동특성을 갖는다.

상기와 같이 고무바렐로 된 챔버 부분 형상이 진동 및 하중에 따라 변화될 수 있게 하여 챔버내의 유체 유동폭을 극대화시키고, 이에 따라서 진동의 흡수한계를 극복 할 수 있도록 함과 아울러, 차량의 고속주행시 엔진이 아이들링 구동상태를 벗어난 영역에서 구동될 때 동하중이 증가하더라도 이동하중에 의한 진동 및 소음주파수를 충분히 감쇄시켜 소음의 발생정도를 감소시킬 수 있도록 하는 잇점이 있다.

또, 엔진의 시동 온/오프에 따라 작용되는 진동을 충분히 흡수할 수 있도록 함으로써, 쇼크에 의한 소음의 발생을 방지할 수 있도록 함으로써, 궁극적으로 자동차의 승차감을 좋게 할 수 있도록 하는 또 다른 잇점이 있는 것이다.

상기에서 본 발명은 하나의 실시예만 설명하였으나, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 변형에 가능하고, 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다는 것을 이해할 것이다.

Claims (1)

1. 엔진측(2) 및 센터멤버측(4)에 각각 고정되는 상부스토퍼(6) 및 하부스토퍼(8)와, 상기 하부스토퍼(8)의 상측으로 연장 형성되며 중앙 부분에 결합되는 가동판(12)을 보유한 연장스토퍼(10)와, 상기 상부스토퍼(6) 및 연장 스토퍼(10) 사이에 배치되는 제1탄성부재(16)와, 상기 하부스토퍼(8)에 안착 상태로 결합되는 제2탄성부재(17)와, 하부스토퍼(8)와 분리 형성됨과 아울러 제3탄성부재(20)를 갖는 제1챔버(22)가 예정된 상태로 상기 제2탄성부재(17) 상부에 배치되는 챔버플랜지(18)와, 유체가 채워질 수 있는 제2챔버(24)를 형성하도록 상기 연장스토퍼(10) 및 챔버플랜지(18)에 그 상하단이 밀폐 상태로 결합되는 고무바렐(26)과, 상기 제1,2챔버(22)(24)로 밀려들 때 내부의 유체를 가압하여 고무바렐(26)의 중간 부분을 신축시킬 수 있도록 상부스토퍼(6)의 하부 중앙으로 연장되어 제1탄성부재(16)가 관통되도록 배치하고 밀폐 상태로 슬라이딩될 수 있는 상태로 가동판(12)을 작동하도록 형성된 충격봉(28)과 상기 제1쳄버(22)에 정체되는 유체를 가압 할 수 있도록 상기 충격봉(28)의 하부에 결합 형성되는 유체압력판(30)이 구비된 가압수단(P)으로 구성됨을 특징으로 하는 자동차의 엔진마운트.