KR100488784B1 - 차량용 유체형 트랜스미션 마운트 - Google Patents

차량용 유체형 트랜스미션 마운트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 트랜스미션 마운트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 트랜스미션 마운트에 설치된 러버의 내구성을 향상시키고, 충돌시 러버의 파손에 따른 트랜스미션의 이탈을 방지하고, 저주파수 영역의 진폭이 큰 진동과 고주파수 영역의 진폭이 작은 진동을 효과적으로 흡수하는 유체형 트랜스미션 마운트에 관한 것이다. 본 발명은 트랜스미션에 연결되고, 저면에 'S'자 형상의 보강재를 적어도 하나 이상 구비한 브래킷; 케이스의 상부에 형성된 스토퍼 가이드에 고정되며, 상기 브래킷과 보강재 사이를 관통하여 상기 브래킷이 이탈하는 것을 방지하는 스토퍼 파이프; 상기 케이스의 하부에 설치되며, 진동을 감쇄하는 감쇄수단; 및 상기 브래킷과 상기 케이스 사이에 설치되며, 진동을 흡수하는 러버를 포함하며, 케이스에 형성된 스토퍼 파이프를 이용하여 트랜스미션의 유동량을 제한하여 러버의 내구성을 향상시키고, 차량 충돌시 러버의 파손에 따른 트랜스미션의 이탈을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 저주파수 영역의 진폭이 큰 진동과 고주파수 영역의 진폭이 작은 진동을 효과적으로 흡수할 수 있는 장점이 있다.

Description

차량용 유체형 트랜스미션 마운트{ Fluid Transmission Mount for Automobile}
본 발명은 자동차의 트랜스미션 마운트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 트랜스미션 마운트에 설치된 러버의 내구성을 향상시키고, 충돌시 러버의 파손에 따른 트랜스미션의 이탈을 방지하고, 저주파수 영역의 진폭이 큰 진동과 고주파수 영역의 진폭이 작은 진동을 효과적으로 흡수하는 유체형 트랜스미션 마운트에 관한 것이다.
일반적 자동차의 현가 부품은 엔진, 트랜스미션을 포함한 파워플랜트의 변위규제 및 방진작용을 하는 것이며, 현가 부품이 다루는 진동현상과 그 진원에 대하여 설명하면 다음과 같다.
진동현상에는 엔진 시동시 및 정지시의 차체요동, 아이들링시의 차체진동, 엔진 고회전시의 차체진동 및 막힘소리, 요철에 의한 진동, 고부하 작용시 차체요동, 발진시나 변속시에 따른 급격한 변화작용시의 충격, 과대 변위에 의한 간섭 및 파손 등이 있다.
또한, 그 진원은 저주파수 영역(30㎐ 이하)일 경우에는 엔진의 저속회전시의 토크 변동, 엔진 저회전시의 크랭크축 회전운동에 따른 관성력 및 우력에 의한 파워플랜트 진동, 타이어 회전시의 언밸런스력에 의한 차체진동, 노면 프로필에 따른 서스펜션을 통한 차체의 진동, 구동계 조인트각에 의한 우력 및 스러스트력에 의한 파워플랜트 진동이 있으며, 고주파수 영역(30㎐ 이상)일 경우에는 엔진 고회전시의 크랭크축 회전운동에 따른 관성력, 우력에 의한 파워플랜트 진동, 변속기내 기어의 맞물림 진동, 연소시의 실린더블록 진동, 엔진의 동밸브계 진동, 크랭크축의 굽힘, 비틀림 진동, 파워플랜트의 굽힘, 비틀림 진동 등이 있다.
또한, 엔진 마운트에는 러버 엔진 마운트와 액체 봉입 엔진 마운트가 있는데,러버 엔진 마운트는 중량지지, 변위규제 등의 사용목적에 맞추어서 기본형상을 선정하며, 그 기본형상은 압축타입, 전단타입 및 그 중간인 경사타입으로 구분된다.
도 1은 종래의 트랜스미션 마운트를 나타낸 단면도로서, 'V'자형 트랜스미션 마운트(10)는 트랜스미션에 연결되는 상부 브래킷(11)과 차체 프레임에 연결되는 하부 브래킷(12)이 러버(Rubber:13)와 센터볼트(14)를 통해 연결된다. 이러한 종래의 트랜스미션 마운트(10)는 안정적인 형상으로 트랜스미션의 롤링(Rollong)제어에 유리하며, 차량 충돌시에도 센터볼트(14)를 통해 트랜스미션의 이탈을 방지한다.
그러나, 이러한 트랜스미션 마운트는 엔진의 시동 온/오프시 러버의 손실계수 저하로 진동 에너지를 감쇄시키는데 한계가 있으며, 주행중 발생되는 상용 영역(2000~4500rpm)에서의 동특성 상승으로 진동 및 소음 에너지를 효과적으로 감쇄시키지 못하는 문제점이 있다.
또한, 유체 봉입형 마운트는 엔진 마운트에는 적용되고 있으나 트랜스미션용 마운트는 차량의 레이아웃과 조립과정의 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 러버의 내구성을 향상시키고, 저주파수 영역의 진폭이 큰 진동과 고주파수 영역의 작은 진동을 효과적으로 흡수하며, 차량 충돌시 러버의 파손에 따른 트랜스미션의 이탈을 방지하는 유체형 트랜스미션 마운트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 차량의 레이아웃 설계와 조립의 효율성을 향상시킬 수 있는 유체형 트랜스미션 마운트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 트랜스미션에 연결되고, 저면에 'S'자 형상의 보강재를 적어도 하나 이상 구비한 브래킷; 케이스의 상부에 형성된 스토퍼 가이드에 고정되며, 상기 브래킷과 보강재 사이를 관통하여 상기 브래킷이 이탈하는 것을 방지하는 스토퍼 파이프; 상기 케이스의 하부에 설치되며, 진동을 감쇄하는 감쇄수단; 및 상기 브래킷과 상기 케이스 사이에 설치되며, 진동을 흡수하는 러버를 포함한다.
또한, 상기 감쇄수단은 상면 일측에 저주파수의 진동을 감쇄시키기 위하여 유체가 유입되도록 유체 유입구가 형성되고, 저면에는 상기 유입된 유체가 흐를수 있도록 유체 통로가 형성되며, 고주파수의 진동을 감쇄시키기 위하여 소정 깊이의 홈부가 형성된 상부 오리피스와 상기 상부 오리피스와 면접하고, 상면에는 상기 상부 오리피스와 대칭하여 유체가 흐를수 있는 유체 통로가 형성되며, 고주파수의 진동을 감쇄시키기 위하여 소정 깊이의 홈부가 형성되고, 저면 일측에는 저주파수의 진동을 감쇄시키기 위하여 유입된 유체가 다이어프램으로 유입되도록 유체 유출구가 형성된 하부 오리피스와 면접한 상기 상부 오리피스와 하부 오리피스 사이에 형성된 홈부에 삽입되는 멤브레인을 구비한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.도 2는 본 발명에 따른 유체형 트랜스미션 마운트를 나타낸 단면도이고, 도 3 은 도 2의 유체형 트랜스미션 마운트를 나타낸 사시도이고, 도 4 는 본 발명에 따른 오리피스의 내부 구조를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 유체형 트랜스미션 마운트를 나타낸 측단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 오리피스의 유체이동경로를 도시한 도면이다.도 2에서, 유체형 트랜스미션 마운트(100)는 트랜스미션(미도시)이 연결되는 브래킷(110)과 상기 브래킷(110)의 저면에 설치되는 보강재(120)와 상부 케이스(130)의 일측 상부에 스토퍼 가이드(Stopper Guide:140)가 형성되고, 상기 스토퍼 가이드(140)와 수직방향으로 연결되며 상기 브래킷(110)과 상기 보강재(120) 사이를 관통하는 스토퍼 파이프(Stopper Pipe:141)가 설치된다. 상기 상부 케이스(130)와 결합하는 하부 케이스(150)에는 진동을 감쇄시키기 위한 유체가 흐르는 오리피스(200)가 형성된다. 상기 오리피스(200)는 상부 오리피스(210)와 하부 오리피스(220)로 구획되며, 상기 상부 및 하부 오리피스(210, 220)가 면접하는 곳에 일정 크기의 멤브레인(membrane:230)이 삽입되도록 소정 크기의 홈부가 형성되고, 상기 하부 오리피스(220)의 저면에는 진동에 의하여 변위된 유체가 흐를 수 있도록 다이어프램(diaphragm:240)이 연결되며, 상기 상부 케이스(130)는 내부에 유체를 구비한 러버(Rubber:300)가 설치된다.좀더 상세하게 설명하면, 상면이 개방된 상부 케이스(130)의 상측 외주에는 러버(300)가 에워싸 상기 상부 케이스(130)의 상측을 밀폐하게 되고, 이에 따라 상기 오리피스(200)와 러버(300) 사이에는 유체가 채워지는 공간(도 2에서 상측의 해칭된 부분)이 존재하게 된다. 또한, 오리피스(200)와 다이어프램(240) 사이에도 유체가 채워지는 공간(도 2에서 하측의 해칭된 부분)이 존재하게 된다. 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 상,하부 오리피스(210,220)가 결합된 오리피스(200)에는 유체유입구(250)와 유체유출구(270)가 형성되며, 상기 유체유입구(250)와 유체유출구(270)를 연결하는 유체통로(260)가 형성되고, 바람직하게는 상기 유체통로(260)의 형상은 'ㄷ'자 형태로 형성된다. 즉, 멤브레인(230)의 진동감쇄를 초과하는 큰 진동 발생시, 도 2의 오리피스(200)와 러버(300) 사이의 공간에 채워진 유체는 유체유입구(250), 유체통로(260), 및 유체유출구(270)를 통해 도 2의 오리피스(200)와 다이어프램(240) 사이의 공간으로 유체가 유입되게 된다. 여기서, 본 발명의 기술분야에 속한 당업자라면 유체유출구(270)의 형태나 위치는 도 4에 도시된 유체유입구(250)로부터 용이하게 설계할 수 있을 것이다. 또한, 하부 오리피스(220)의 저면과 하부 케이스(150) 사이에는 다이어프램(240)이 구비되어 진동에 의하여 변위된 유체가 유체유입구, 유체통로 및 유체유출구(270)를 통해 오리피스와 다이어프램 사이의 공간으로 유체가 유입되고, 이때 유입된 유체의 흐름에 따라 상기 다이어프램도 동시에 움직이면서 진동을 흡수하게 된다.
삭제
본 발명에 따른 유체형 트랜스미션 마운트의 작동을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 3에서 트랜스미션(미도시)은 브래킷(110)에 형성된 트랜스미션 취부공(112)을 통해 볼트(미도시) 등을 이용하여 고정 설치되며, 트랜스미션에서 발생된 진동은 브래킷(110)저면에 설치된 러버(300)에 전달되고, 상기 러버(300)는 진동에 따라 변위가 발생하며, 발생된 진동은 하부 케이스(150)에 구비된 오리피스(200)에서 감쇄된다.
한편, 상기 러버(300)는 상기 브래킷(110)의 저면에 설치된 보강재(120)를 둘러싸고 있으며, 상기 보강재(120)는 상부 케이스(130)에 형성된 스토퍼 가이드(140)에 결합된 스토퍼 파이프(141)에 의하여 차량 충돌로 인한 러버(300) 파손시 트랜스미션이 이탈되는 것을 방지한다. 또한, 상기 스토퍼 파이프(141)은 러버(300)가 상하 대하중 진동(예를 들면 8mm 이상)이 발생하더라도 변위량을 제한하여 트랜스미션의 유동량을 제어하며, 마운트 러버(300)의 내구성을 향상시킨다.
도 4에서, 금속재질로 된 하부 케이스(150) 내부에 유체가 봉입된 상부 오리피스(210)와 하부 오리피스(220)가 면접되어 구성된 오리피스(200)는 러버(300)의 진동에 따라 유체가 상부 오리피스(210)및 하부 오리피스(220)로 이동되면서 진동, 소음 등을 흡수할 수 있도록 멤브레인(230)이 형성되어 있다. 상기 멤브레인(230)에서 진동이 흡수되는 원리를 설명하면 다음과 같다. 멤브레인(230)이 삽입되어 상/하부 오리피스 사이에 형성된 틈으로 고주파수 진동에 따라 유체가 흐르게 되고 이때 멤브레인(230)과의 마찰에 의하여 진동에너지가 마찰에너지로 변화하면서 진동이 감쇄하게 된다.
또한, 트랜스미션 또는 다른 진원에서 발생되는 진동은 일정하지 않고, 변위가 서로 다른 진동이 발생하므로 변위가 작은 진동이 발생하는 경우에는 진동 에너지 흡수를 작게 하여 진동절연을 좋게 해야 하며, 변위가 큰 진동이 발생하는 경우에는 진동 에너지 흡수를 크게 하여 진동을 효과적으로 제거해주는 것이 바람직하다. 따라서 고주파수대의 작은 변위를 갖는 진동에 대해서는 상부 오리피스(210)와 하부 오리피스(220)사이에 형성된 멤브레인(230)을 통해 진동을 감쇄시키며, 저주파수대의 큰 변위를 갖는 진동에 대해서는 큰 댐핑 (damping)이 있어야 하므로 유체가 오리피스(200)을 통과하면서 진동을 감쇄시키기 위하여, 상부 오리피스(210)의 일측 상부에 대량의 유체가 유입되는 저주파수용 유체유입구(250)가 형성되고, 상기 유입구(250)로 유입된 유체는 상기 상부 및 하부 오리피스(210, 220)가 면접된 일측면을 따라 형성된 저주파수 유체통로(260)를 따라 흐르며, 하부 오리피스(220)의 타측면 하부에 결합된 다이어프램(240)을 통해 유출되어 큰 변위의 진동을 감쇄시킨다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 케이스에 형성된 스토퍼 파이프를 이용하여 트랜스미션의 유동량을 제한하여 러버의 내구성을 향상시키고, 차량 충돌시 러버의 파손에 따른 트랜스미션의 이탈을 방지할 수 있는 효과가 있으며, 저주파수 영역의 진폭이 큰 진동과 고주파수 영역의 진폭이 작은 진동을 효과적으로 흡수할 수 있는 장점이 있다.
또한, 간단한 외형 구조로 차량의 레이아웃 설계 및 조립과정의 효율성이 향상되는 장점이 있다.
이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
도 1 은 종래의 트랜스미션 마운트를 나타낸 단면도.
도 2 는 본 발명에 따른 유체형 트랜스미션 마운트를 나타낸 단면도.
도 3 은 도 2의 유체형 트랜스미션 마운트를 나타낸 사시도.
도 4 는 본 발명에 따른 오리피스의 내부 구조를 나타낸 도면.도 5는 본 발명에 따른 유체형 트랜스미션 마운트를 나타낸 측단면도. 도 6은 본 발명에 따른 오리피스의 유체이동경로를 도시한 도면
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
100 : 유체형 트랜스미션 마운트 110 : 브래킷
112 : 트랜스미션 취부공 120 : 보강재
130 : 상부 케이스 140 : 스토퍼 가이드
141 : 스토퍼 파이프 150 : 하부 케이스
151 : 볼트 200 : 오리피스
210 : 상부 오리피스 220 : 하부 오리피스
230 : 멤브레인 240 : 다이어프램
250 : 저주파수용 유체유입구 260 : 저주파수용 유체통로

Claims (2)

  1. 트랜스미션에 연결되고, 저면에 'S'자 형상의 보강재를 적어도 하나 이상 구비한 브래킷;
    케이스의 상부에 형성된 스토퍼 가이드에 고정되며, 상기 브래킷과 보강재 사이를 관통하여 상기 브래킷이 이탈하는 것을 방지하는 스토퍼 파이프;
    상기 케이스의 하부에 설치되며, 진동을 감쇄하는 감쇄수단; 및
    상기 브래킷과 상기 케이스 사이에 설치되며, 진동을 흡수하는 러버를 포함하는 차량용 유체형 트랜스미션 마운트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 감쇄수단은 상면 일측에 저주파수의 진동을 감쇄시키기 위하여 유체가 유입되도록 형성된 유체 유입구와 저면에는 상기 유입된 유체가 흐를수 있도록 형성된 유체 통로와 고주파수의 진동을 감쇄시키기 위하여 소정 깊이의 홈부가 형성된 상부 오리피스;
    상기 상부 오리피스와 면접하고, 상면에는 상기 상부 오리피스와 대칭하여 유체가 흐를수 있는 유체 통로가 형성되며, 고주파수의 진동을 감쇄시키기 위하여 소정 깊이의 홈부가 형성되고, 저면 일측에는 저주파수의 진동을 감쇄시키기 위하여 유입된 유체가 다이어프램으로 유입되도록 유체 유출구가 형성된 하부 오리피스; 및
    상기 상부 오리피스와 하부 오리피스가 면접한 사이에 형성된 홈부에 삽입되어 고주파수 진동을 감쇄하는 멤브레인을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 유체형 트랜스미션 마운트.
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