KR100384070B1

KR100384070B1 - engine mounting used in vehicle

Info

Publication number: KR100384070B1
Application number: KR10-2000-0038744A
Authority: KR
Inventors: 문성제
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2000-07-07
Filing date: 2000-07-07
Publication date: 2003-05-14
Also published as: KR20020004653A

Abstract

본 발명은 차량용 엔진마운팅에 관한 것으로, 특히 엔진 진동전달을 최소화하여 실내 소음을 감소하며 운전자 및 승객의 편의성을 향상시킬 수 있는 엔진 마운팅에 관한 것으로, 완충부재인 고무(10)와; 상기 고무에 내입된 인너파이프(11)와; 일정한 곡률반경을 갖는 원형의 곡면 띠로 구성되어 상기 인너파이프의 축과는 수직하게 상기 고무의 외주변을 감싸는 아우터파이프(12)와; 상기 아우터 파이프(12)를 감싸도록 내측에 곡면이 대향되게 형성된 한 쌍의 하우징부(13)와; 상기 인너파이프(11)를 중심축으로 상기고무의 상, 하에 소정의 공간부(15)로 구성되어, 실내 소음 및 붐잉(booming) 소음의 감소와 진동 절연 효과를 증대하여 운전자 및 승객의 편의성을 향상시키는 효과가 있는 발명인 것이다.The present invention relates to an engine mounting for a vehicle, and more particularly, to an engine mounting capable of minimizing engine vibration transmission to reduce indoor noise and improving driver and passenger convenience, including a rubber 10 as a shock absorbing member; An inner pipe (11) embedded in the rubber; An outer pipe (12) composed of a circular curved band having a constant radius of curvature and surrounding the outer periphery of the rubber perpendicular to the axis of the inner pipe; A pair of housing parts 13 formed to face the outer pipe 12 such that curved surfaces thereof are opposed to each other; Consists of a predetermined space portion 15 above and below the rubber with a center axis of the inner pipe 11 to reduce the indoor noise and the booming noise and increase the vibration insulation effect to improve the convenience of the driver and the passenger. It is an invention with the effect of improving.

Description

Engine mounting used in vehicle

본 발명은 차량용 엔진마운팅에 관한 것으로, 특히 엔진 진동전달을 최소화하여 실내 소음을 감소하며 운전자 및 승객의 편의성을 향상시킬 수 있는 엔진 마운팅에 관한 것이다.The present invention relates to an engine mounting for a vehicle, and more particularly, to an engine mounting capable of minimizing engine vibration transmission to reduce indoor noise and to improve driver and passenger convenience.

운전중의 엔진은 구조상 피스톤과 컨로드의 상하운동에 의한 중심위치의 주기적 변화, 실린더 축방향으로 생기는 왕복운동 부분의 관성력, 커넥팅 로드가 크랭크 축의 좌우로 흔들리는 것에 의한 관성력, 또는 크랭크 축에 가해지는 회전력의 주기적 변화 등에 의하여 항상 진동을 유발하게 된다. 이와 같은 진동이 좌우방향과 상하방향의 진동으로 나타나지만, 특히 실린더수가 적은 엔진이나 차량의 고속 주행시보다는 저속 주행시에 진동이 커지게 된다. 자동차용 엔진은 새시 프레임 또는 보디에 지지되어 있으나, 엔진의 진동이 섀시나 보디에 전해져 승차감이 나빠지지 않도록 엔진 장착부는 반드시 탄성체에 의한 방진장치가 설치되게 된다.The engine during operation has structural change in the center position due to the vertical movement of the piston and the conrod, inertial force of the reciprocating part in the cylinder axial direction, inertial force caused by the connecting rod swinging from the left and right of the crankshaft, or applied to the crankshaft. The vibration is always caused by the periodic change of the rotational force. Such vibrations appear as vibrations in the left and right directions and in the vertical directions, but the vibrations are increased at low speeds rather than at high speeds of an engine or a vehicle having a small number of cylinders. The engine for automobiles is supported by the chassis frame or the body, but the engine mounting part is necessarily provided with a vibration isolator by an elastic body so that the vibration of the engine is transmitted to the chassis or the body so that the riding comfort is not deteriorated.

엔진 마운팅은 차량의 엔진을 지지하는 차체에 고정된 부품으로, 엔진의 진동을 차체에 전달하지 못하도록 방진 기능을 갖게 되며, 일반적으로 3∼6점 지지가 일반적이다. 도 1은 그 한 가지 예로서 4점 지지된 상태의 엔진을 보여주고 있다. 고무 마운트(M)로 지지된 엔진은 3개의 병진 자유도와 3개의 회전 자유도를 갖게 된다. 따라서, 엔진은 6개의 자유도 중 1개 또는 그 이상의 자유도로 진동하게 된다. 이 진동은 축에 평행한 성분을 갖는 기진력 및 모멘트에 의하거나 진동사이의 연성에 의해서 발생하며 대부분 자연고무를 적용하여 절연시키는데 부시(bush) 형태의 경우 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 엔진마운팅(M)은, 아우터 파이프(1)와; 상기 아우터 파이프(1) 내에 충전된 고무(3)와; 상기 고무(3)에 내입된 인너 파이프(2)와; 상기 인터 파이프(2)의 상, 하측에 형성된 공간부(4)로 구성된다. 이와 같이 구성된 종래의 엔진 마운팅에서 연성이 발생하면 진동 절연 특성이 저하되게 된다. 탄성 지지된 엔진의 탄성축은 다음과 같이 정의된다. 첫 번째로는 탄성축에 작용하는 힘과 변위는 동일 선상에 있으며, 두 번째로는 탄성축에 대한 우력과 회전 변위는 동일 선상에 있게 된다. 즉, 탄성축에 작용하는 힘은 탄성 축 방향의 변위만 발생시키고 탄성축에 대한 우력 또한 탄성축에 대한 회전 변위만 발생시켜야 효과적인 진동 절연을 이룰 수가 있게 된다. 강체에 작용하는 힘 또는 우력이 탄성축의 조건을 만족하지 않는 강체의 병진운동 및 회전운동을 발생할 때 이 강체는 연성 운동을 하게 되며 그 연성은 힘의 작용축(힘, 우력)과 변위(회전, 병진) 축 사이에 존재하게 된다. 연성 및 비연성은, 탄성축의 위치, 기하학적 형상, 스프링 상수에 영향을 주는 변수, 질량의 선형 또는 회전관성, 무게 중심의 위치 등에 영향을 받게 된다. 즉, 6 자유도계 엔진 마운팅 시스템의 최적화를 위해서는 비연성화하는 것이 중요하며 이는 엔진의 무게중심에 고무의 탄성 중심을 일치시켜 달성할 수가 있다. 그러나, 종래의 엔진 마운팅의 고무는 하중이 작용하는 각 방향으로 고무의 비틀림 및 찌그러짐 등이 방생하여 비연성화에 저해 요인이 되며, 진동절연 특성이 저하되게 된다. 즉, 부하시에 엔진 거동에 대하여 능동적으로 대응하지 못하고 연성으로 인하여 원할한 진동 절연특성을 얻는데 어려움이 발생하게 되는 것이다.Engine mounting is a part fixed to the vehicle body supporting the engine of the vehicle, and has a dustproof function so as not to transmit the vibration of the engine to the vehicle body, and generally 3 to 6 point support is common. 1 shows an engine in a four-point supported state as one example. The engine supported by the rubber mount M has three translational degrees of freedom and three degrees of freedom of rotation. Thus, the engine will vibrate in one or more of six degrees of freedom. This vibration is caused by the vibration force and the moment having a component parallel to the axis or by the ductility between the vibrations, and is mostly insulated by applying natural rubber. In the case of bush type, as shown in FIGS. 2A and 2B The engine mounting M includes an outer pipe 1; Rubber (3) filled in the outer pipe (1); An inner pipe (2) embedded in the rubber (3); It consists of the space part 4 formed in the upper and lower sides of the said interpipe 2. When ductility occurs in the conventional engine mounting configured as described above, vibration isolation characteristics are deteriorated. The elastic axis of the elastically supported engine is defined as follows. First, the forces and displacements acting on the elastic axis are on the same line, and second, the forces and rotational displacements on the elastic axis are on the same line. In other words, the force acting on the elastic axis generates only displacement in the elastic axis direction, and only the right force on the elastic axis and only the rotation displacement on the elastic axis can achieve effective vibration isolation. When a force or a force acting on a rigid body produces a translational and rotational motion of a rigid body that does not satisfy the conditions of the elastic axis, the rigid body undergoes a ductile motion. The ductility is the axis of force (force, right) and displacement (rotation, Translation) axis between them. Ductility and incompatibility are affected by the position of the elastic axis, the geometry, variables affecting the spring constant, linear or rotational inertia of mass, the position of the center of gravity, and the like. In other words, in order to optimize the 6-DOM engine mounting system, it is important to decouple it, which can be achieved by matching the elastic center of rubber to the center of gravity of the engine. However, the rubber of the engine mounting of the related art causes twisting and crushing of the rubber in each direction in which the load is applied, which is a detrimental factor to the de-softening, and the vibration insulation property is deteriorated. That is, it does not actively respond to the engine behavior under load, and due to the ductility, it is difficult to obtain the desired vibration isolation characteristics.

본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 실내 소음 및 붐잉(booming) 소음을 감소하며, 진동 절연효과를 증대할 수가 있는 엔진마운팅을 제공하고자 한다.The present invention is to solve the above drawbacks, to provide an engine mounting that can reduce the indoor noise and booming noise, and increase the vibration insulation effect.

이러한 본 발명은 완충부재인 고무와; 상기 고무에 내입된 인너파이프와; 일정한 곡률반경을 갖는 원형의 곡면 띠로 구성되어 상기 인너파이프의 축과는 수직하게 상기 고무의 외주변을 감싸는 아우터파이프와; 상기 아우터파이프를 감싸도록 내측에 곡면이 대향되게 형성된 한 쌍의 하우징부와; 상기 인너파이프를 중심축으로 상기고무의 상, 하에 소정의 공간부로써 달성된다.This invention is a rubber and the cushioning member; An inner pipe embedded in the rubber; An outer pipe composed of a circular curved band having a predetermined radius of curvature and surrounding the outer periphery of the rubber perpendicular to the axis of the inner pipe; A pair of housing parts having curved surfaces opposed to an inner surface thereof to surround the outer pipe; The inner pipe is formed as a predetermined space portion above and below the rubber with a central axis.

도 1은 엔진 마운팅의 설치 위치를 보여주는 도면,1 is a view showing the installation position of the engine mounting,

도 2a 및 도 2b는 종래의 엔진 마운팅의 정면도 및 단면도,2a and 2b is a front view and a cross-sectional view of a conventional engine mounting,

도 3은 일반적으로 자동차를 기준으로 발생할 수 있는 운동의3 is a general view of the movements that may occur

자유도를 보여주는 도면,Drawing showing degrees of freedom,

도 4는 부하가 작용시 종래의 엔진 마운팅의 형태를 보여주는 단면도,4 is a cross-sectional view showing the form of a conventional engine mounting when a load is applied,

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 엔진 마운팅의 정면도 및 단면도,5a and 5b are a front view and a cross-sectional view of the engine mounting of the present invention,

도 6은 부하가 작용시 본 발명의 엔진 마운팅의 형태를 보여주는 단면도.Figure 6 is a cross-sectional view showing the form of the engine mounting of the present invention when a load is applied.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 고무 11 : 인너파이프10 rubber 11: inner pipe

12 : 아우터파이프 13 : 하우징부12: outer pipe 13: housing portion

14 : 윤활유 15 : 공간부14 lubricating oil 15: space

M : 엔진 마운팅M: engine mounting

도 5a 내지 도 6은 본 발명의 엔진 마운팅에 관한 것으로, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 엔진 마운팅의 정면도 및 단면도이며, 도 6은 부하가 작용시 본 발명의 엔진 마운팅의 형태를 보여주는 단면도이다.5a to 6 are related to the engine mounting of the present invention, Figures 5a and 5b is a front view and a cross-sectional view of the engine mounting of the present invention, Figure 6 is a cross-sectional view showing the form of the engine mounting of the present invention when the load is applied. to be.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 본 발명의 엔진 마운팅(M)은, 완충부재인 고무(10)와; 상기 고무에 내입된 인너파이프(11)와; 일정한 곡률반경을 갖는 원형의 곡면 띠로 구성되어 상기 인너파이프의 축과는 수직하게 상기 고무의 외주변을 감싸는 아우터파이프(12)와; 상기 아우터파이프(12)를 감싸도록 내측에 곡면이 대향되게 형성된 한 쌍의 하우징부(13)와; 상기 인너파이프(11)를 중심축으로 상기고무의 상, 하에 소정의 공간부(15)가 구성되는 것을 특징으로 한다.As shown in Figs. 5A and 5B, the engine mounting M of the present invention comprises: a rubber 10 which is a cushioning member; An inner pipe (11) embedded in the rubber; An outer pipe (12) composed of a circular curved band having a constant radius of curvature and surrounding the outer periphery of the rubber perpendicular to the axis of the inner pipe; A pair of housing portions 13 formed to face the outer pipe 12 so that curved surfaces thereof face the inner side of the outer pipe 12; A predetermined space portion 15 is formed above and below the rubber around the inner pipe 11.

또한, 상기 하우징부(13)와 아우터파이프(12) 사이에 윤활유(14)가 구비되어 보다 원활히 동작할 수가 있게 된다.In addition, the lubricating oil 14 is provided between the housing part 13 and the outer pipe 12 so that it can operate more smoothly.

이와 같이 구성된 본 발명의 엔진 마운팅(M)은, 상기 고무에 형성된 공간부에 의하여 일측으로 하중이나 충격이 가해져도 엔진 마운팅 고무 자체에서 흡수하여 감소시킬 뿐 아니라 엔진의 진동이나 소음등을 흡수하게 된다. 또한, 2개 자유도 이상의 진동이 발생시 엔진의 움직임에 따라 마운팅이 항상 국부적으로 평행을 유지하도록 하여 고무(10)의 찌그러짐 및 이상진동이 발생시 주 진동 모드(mode)외에 다른 모드와의 연성을 배제하여 원할한 진동 특성을 얻게 되는 것이다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 2 자유도 이상의 진동시 x축 방향, y축 방향, z축 방향으로만 고무의 변형이 일어나고 요잉, 피칭, 롤링 방향으로는 고무의 변형이 발생하지 않으며 능동적으로 대응하게 된다. 이를 종래의 엔진 마운팅과 비교하면 [표 1]과 같다.The engine mounting (M) of the present invention configured as described above absorbs and reduces vibration and noise of the engine as well as absorbs and reduces the engine mounting rubber itself even when a load or an impact is applied to one side by a space formed in the rubber. . In addition, when vibrations of two or more degrees of freedom occur, the mounting is always kept in parallel with the movement of the engine, thereby eliminating ductility with other modes in addition to the main vibration mode in case of crushing and abnormal vibration of the rubber 10. By doing so, the desired vibration characteristics are obtained. That is, as shown in FIG. 6, when the vibration is two degrees of freedom or more, the deformation of the rubber occurs only in the x-axis direction, the y-axis direction, and the z-axis direction, and the deformation of the rubber does not occur in the yawing, pitching, and rolling directions. Will respond. This is compared with the conventional engine mounting as shown in [Table 1].

진동 형태Vibration mode 고무의 변형 여부Whether the rubber deforms 종래Conventional 본 발명The present invention x 축x axis 변형transform 변형transform y 축y axis 변형transform 변형transform z 축z axis 변형transform 변형transform 롤링Rolling 변형transform 변형 무(회전)No deformation (rotation) 피칭Pitching 변형transform 변형 무(회전)No deformation (rotation) 요잉Yawing 변형transform 변형 무(회전)No deformation (rotation)

즉, 6 자유도계의 복잡한 진동에 대해서 엔진 마운팅의 최적화에 매우 중요한 완전 비연성을 수행하는데 효과적으로 대응할 수가 있으며, 진동 전달율 감소 및 붐잉(booming) 노이즈 등을 저감하여 차량의 거주성 및 괘적성(NVH; noisevibration harshness)을 크게 개선시킬 수가 있다. 본 발명의 엔진 마운팅은 부시(bush) 형태이외에 어떤 형태의 고무라도 상기 구형의 하우징부 내에 구비하여 동일한 효과를 얻을 수가 있다.That is, it is possible to effectively cope with the complex vibration of the six degrees of freedom system to perform the complete incompatibility, which is very important for the optimization of the engine mounting, and to reduce the vibration transmission rate and the booming noise. Noisevibration harshness can be greatly improved. In the engine mounting of the present invention, any type of rubber other than a bush type can be provided in the spherical housing portion to obtain the same effect.

이상과 같은 본 발명은 인너파이프가 구비된 고무와. 상기 고무의 외주변을 감싸는 아우터파이프와, 상기 아우터파이프를 감싸는 구형의 하우징부와, 상기 하우징부와 아우터파이프 사이에 구비된 윤활유로 구성되어, x 축, y 축, z 축 방향 이외의 모드에서 발생할 수 있는 고무에 대한 연성을 배제하여 실내 소음 및 붐잉 노이즈 감소와 진동 절연효과를 향상시켜 운전자 및 승객의 편이성을 향상하는 효과가 있는 발명인 것이다.The present invention as described above and the rubber provided with the inner pipe. It consists of an outer pipe surrounding the outer periphery of the rubber, a spherical housing portion surrounding the outer pipe, and lubricating oil provided between the housing portion and the outer pipe, in modes other than the x-axis, y-axis, and z-axis directions. Excluding the ductility to the rubber that can occur is to improve the comfort of the driver and passengers by improving the indoor noise and booming noise reduction and vibration isolation effect.

Claims

Rubber as a cushioning member;

An inner pipe embedded in the rubber;

An outer pipe composed of a circular curved band having a predetermined radius of curvature and surrounding the outer periphery of the rubber perpendicular to the axis of the inner pipe;

A pair of housing parts having curved surfaces opposed to an inner surface thereof to surround the outer pipe;

A vehicle engine mounting, characterized in that a predetermined space portion is formed above and below the rubber with a center axis of the inner pipe.

According to claim 1, Engine mounting for a vehicle, characterized in that the lubricant is provided between the housing and the outer pipe.