KR100501358B1 - 차량의 마운트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 마운트 장치에 관한 것으로, 고무형태의 마운트 장치를 이용해 전달되는 진동을 수직한 변위를 통해 1차적으로 저감하면서 이를 다시 수평한 변위를 통해 2차적으로 저감시켜 저주파에서 고주파대역에 대한 진동 저감 대역을 증가함은 물론 차량의 승차감도 크게 향상함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 고무 형태의 마운트 장치가 엔진쪽으로 결합되는 엔진결합수단(1)과, 이 엔진결합수단(1)을 통해 전달되는 상·하의 수직한 방향 진동을 저감시키면서 좌·우 수평이동으로 변환시켜 재차 진동을 저감시키는 한 쌍의 변환수단(2,2') 및 이 변환수단(2,2')의 수평이동을 안내해 진동을 저감시키면서 차체쪽으로 각각 고정된 한 쌍의 차체결합수단(3,3')으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 마운트 장치{Mount device in vehicle}

본 발명은 차량의 마운트 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전달되는 진동을 수직과 수평변화를 통해 이중으로 저감시켜 차량의 승차감을 향상할 수 있도록 된 차량의 마운트 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량이나 기계구조물에 진동이 발생될 수 있는 물체 또는 가진원을 지지하기 위해 사용되는 마운트는 가진원으로부터 구조물로 전달되는 전달력을 최소화하여 소음 및 진동을 저감시킬 수 있어야 한다.

특히, 자동차의 엔진은 피스톤과 컨넥팅로드의 상하운동에 의한 중심위치의 주기적 변화와, 실린더 축방향으로 생기는 왕복운동 부분의 관성력, 컨넥팅로드가 크랭크 축의 좌우로 흔들리는 것에 의한 관성력및, 크랭크 축에 가해지는 회전력의 주기적인 변화에 구조적으로 항상 진동을 받게 된다.

이와 같은 엔진의 진동발생 원인들은 단독으로 작용하는 것이 아니라 항상 복합적으로 작용해서 엔진이 상하방향과 좌우방향으로 진동이 발생되게 되고, 특히 실린더수가 적은 엔진은 실린더수가 많은 것 보다 또한 저속회전시에는 고속시보다 진동이 커지게 된다.

이에 따라 자동차 엔진의 경우에는 전달력을 감쇠시키기 위해 이론적으로 마운트의 자체적인 강성은 작아야 하지만, 역으로 가진원을 안정적으로 지지하기 위해서는 정적인 지지강성이 적정하게 유지되어야 하므로, 마운트의 설계시 가장 중요하게 고려되는 사안은 상호 상반되는 동적강성 및 정적강성을 적절하게 만족시켜야 하는데 있다.

도 1은 통상적인 고무형태의 마운트 장치를 도시한 것인바, 이와 같은 마운트장치는 엔진과 체결되도록 돌출된 볼트형상의 체결부(10)와, 이 체결부(10)의 일부가 수용되면서 차체쪽으로 결합되도록 금속재질로 이루어진 케이스(20) 및 이 케이스(20)내부에서 엔진으로부터 발생되는 진동을 감쇄·흡수하는 고무재질의 방진재(30)로 이루어진다.

그러나, 이와 같이 고무와 같은 고분자재료로 형성된 방진재(30)는 진동이 거의 발생하지 않는 저주파수대역에서는 충분한 지지강성을 지니지만 진동이 발생되는 고주파수대역에서는 이 같은 진동을 충분히 감쇠 또는 차단할 수 있는 복합적인 특성 모두를 만족시키지 못하는 단점이 있게 된다.

한편, 상술된 요구조건을 만족시키기 위해 자기장 또는 전기장에 따라 점성 또는 항복응력이 변하는 가제어성유변 유체인 MR유체(Magneto-rheological Fluid) 또는 ER유체(Electro-rheological Fluid)를 이용하는 반 능동 마운트를 사용하는데, 이러한 반 능동 마운트는 많은 기계요소를 사용하지 않고 단지 자기장 또는 전기장만을 가하므로 마운트 전체의 단순화와 경량화 및 소형화가 가능함은 물론 가진원으로부터 전달되는 에너지를 상시적으로 소실(dissipation)시킬 수 있어 안정을 유지할 수 있는 장점도 있다.

그러나, 이와 같은 반 능동 마운트 장치는 그 구성이 복잡하면서 원가 상승을 초래할 뿐만 아니라 MR유체의 스프링특성값이 고주파영역에서 급격히 변해 즉, 반 능동 마운트가 딱딱해지는 결과를 가져와 엔진의 공회전이나 정속주행시와 같이 대변위가 일어나지 않는 경우에 전달되는 진동을 그대로 투과시키는 현상을 갖는 단점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 고무형태의 마운트 장치를 이용해 전달되는 진동을 수직한 변위를 통해 1차적으로 저감하면서 이를 다시 수평한 변위를 통해 2차적으로 저감시켜 저주파에서 고주파대역에 대한 진동 저감 대역을 증가함은 물론 차량의 승차감도 크게 향상함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 마운트 장치가 엔진쪽으로 결합되는 엔진결합수단과, 이 엔진결합수단을 통해 전달되는 상·하의 수직한 방향 진동을 저감시키면서 좌·우 수평이동으로 변환시켜 재차 진동을 저감시키는 한 쌍의 변환수단 및 이 변환수단의 수평이동을 안내해 진동을 저감시키면서 차체쪽으로 각각 고정된 한 쌍의 차체결합수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 마운트 장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 엔진쪽으로 결합되는 엔진결합수단(1)과, 이 엔진결합수단(1)을 통해 전달되는 상·하의 수직한 방향 진동을 저감시키면서 좌·우 수평이동으로 변환시켜 재차 진동을 저감시키는 한 쌍의 변환수단(2,2') 및, 이 변환수단(2,2')의 수평이동을 안내해 진동을 저감시키면서 차체쪽으로 각각 고정된 한 쌍의 차체결합수단(3,3')으로 이루어진다.

여기서, 상기 엔진결합수단(1)은 소정형상의 베이스(1a)와, 이 베이스(1a)의 한쪽 면에서 엔진과 결합되도록 돌출되는 결합볼트(1b) 및, 상기 베이스(1a)의 다른 쪽 면에서 서로 소정 간격을 두고 돌출되어 변환수단(2,2')과 각각 힌지핀(2c,2c')을 매개로 결합되는 연결로드(1c,1c')로 이루어진다.

또한, 상기 변환수단(2,2')은 상기 엔진결합수단(1)의 연결로드(1c,1c')에 힌지핀(2c,2c')을 매개로 결합되는 한 쌍의 연결링크(2a,2a')와, 차체에 수평하게 위치되는 상기 차체결합수단(3,3')을 매개로 수평이동 되도록 상기 연결링크(2a,2a')에 힌지핀(2c,2c')을 매개로 결합된 이동로드(2b,2b')로 이루어진다.

그리고, 상기 차체결합수단(3,3')은 변환수단(2,2')의 이동로드(2b,2b')가 수용되어 수평 이동되도록 일단이 개구된 이동홀(3b,3b')을 형성한 케이스(3a,3a')와, 이 케이스(3a,3a')에 일체로 형성되면서 볼트등을 이용해 차체에 고정되는 고정단(3c,3c') 및, 상기 케이스(3a,3a')의 이동홀(3b,3b')내에 구비되어 수평 이동되는 이동로드(2b,2b')에 의해 압축되면서 진동을 저감시키는 스프링으로 이루어진 탄성부재(3d,3d')로 이루어진다.

여기서, 상기 탄성부재(3d,3d')는 고무재질의 방진재로 이루어질 수도 있는데, 이는 고무재질의 방진재가 상기 이동로드(2b,2b')의 수평 이동에 의해 접촉·변형되면서 진동을 절연하거나 흡수할 수 있기 때문임은 물론이다.

또한, 상기 케이스(3a,3a')의 이동홀(3b,3b')의 입구부위에는 상기 변환수단(2,2')의 이동로드(2b,2b')가 수평 이동될 때 마찰 저항을 줄이도록 베어링(도시되어 있지 않음)이 내장될 수 있음은 물론이다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 엔진으로부터 발생되어 엔진에 체결된 엔진결합수단(1)으로 전달되는 진동은, 이 엔진결합수단(1)에 결합된 변환수단(2,2')이 수직하게 이동되면서 1차적으로 진동을 저감 또는 절연하면서 동시에 수평하게 이동되면서 차체에 결합된 차체결합수단(3,3')을 통해 2차적으로 진동을 저감 또는 절연하게 된다.

즉, 상기 엔진결합수단(1)에 수직하게 상·하로 떨리면서 진동하게 되면, 예를 들어 하 방향으로 이동되는 경우를 설명하면, 상기 엔진결합수단(1)의 연결로드(1c,1c')에 힌지핀(2c,2c')을 매개로 결합된 변환수단(2,2')의 연결링크(2a,2a')가 하 방향으로 이동되면서 그 높이를 낮추게 되고, 이어 상기 연결링크(2a,2a')에 힌지핀(2c,2c')을 매개로 결합된 이동로드(2b,2b')가 차체결합수단(3,3')의 케이스(3a,3a')내에서 수평 이동되어 탄성부재(3d,3d')를 압축하게 된다.

이어, 상·하로 떨리는 진동에 의해 다시 상 방향으로 이동되면, 즉 상기 엔진결합수단(1)이 다시 상 방향으로 이동되면서 연결로드(1c,1c')에 힌지핀(2c,2c')을 매개로 결합된 변환수단(2,2')의 연결링크(2a,2a')를 상 방향으로 잡아 당기면서 그 높이를 높이게 되고, 이에 따라 상기 연결링크(2a,2a')에 힌지핀(2c,2c')을 매개로 결합된 이동로드(2b,2b')가 차체결합수단(3,3')의 케이스(3a,3a')로부터 수평 이동되면서 빠져나오게 된다.

이때, 상기 탄성부재(3d,3d')는 이동로드(2b,2b')에 의한 가압력이 해제된 상태이므로 탄성 복원력에 의해 케이스(3a,3a')를 빠져나가는 이동로드(2b,2b')를 밀어주게 된다.

이와 같이 본 발명은 마운트장치가 상·하진동에 대해 수직하게 변화되면서 동시에 수평하게 변화되면서 진동을 흡수·완충하게 되고, 이에 따라 차량실내 소음을 주로 유발하는 상·하 진동을 크게 저감해 차량의 승차감을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 저주파 진동과 같이 큰 댐핑력이 필요한 경우는 물론 엔진과 변속기가 하나의 탄성체 역할을 해 발생되는 대략 300Hz - 400Hz 영역의 고주파 진동의 경우에도 마운트장치의 반복적인 수직 및 수평이동에 의해 충분히 진동을 절연하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 엔진과 차체사이에 결합되는 마운트 장치가 전달되는 저주파와 고주파 대역의 진동을 상·하 방향으로 이동되면서 동시에 좌·우 수평 방향으로 이동되는 방향 변환 매체인 다수의 링크로 이루어져, 엔진등으로부터 전달되는 진동을 다중적으로 흡수·절연시켜 차량의 승차감을 크게 향상하는 한편 고가의 반 능동 마운트 장치를 사용하지 않고서도 진동 저감 대역을 증가시켜 줄 수 있는 효과가 있게 된다.

도 1은 종래에 따른 마운트 장치의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 마운트 장치의 구성도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 엔진결합수단 1a : 베이스

1b : 결합볼트 1c,1c' : 연결로드

2,2' : 변환수단 2a,2a' : 연결링크

2b,2b' : 이동로드 2c,2c' : 힌지핀

3,3' : 차체결합수단 3a,3a' : 케이스

3b,3b' : 이동홀 3c,3c' : 고정단

3d,3d' : 탄성부재

Claims (6)

1. 엔진쪽으로 결합되는 엔진결합수단(1)과, 이 엔진결합수단(1)을 통해 전달되는 상·하의 수직한 방향 진동을 저감시키면서 좌·우 수평이동으로 변환시켜 재차 진동을 저감시키는 한 쌍의 변환수단(2,2') 및, 이 변환수단(2,2')의 수평이동을 안내해 진동을 저감시키면서 차체쪽으로 각각 고정된 한 쌍의 차체결합수단(3,3')으로 이루어지되;

   상기 엔진결합수단(1)은 베이스(1a)와, 이 베이스(1a)의 한쪽 면에서 엔진과 결합되도록 돌출되는 결합볼트(1b) 및, 상기 베이스(1a)의 다른 쪽 면에서 서로 소정 간격을 두고 돌출되어 상기 변환수단(2,2')과 각각 힌지핀(2c,2c')을 매개로 결합되는 연결로드(1c,1c')를 갖추고;

   상기 변환수단(2,2')은 상기 엔진결합수단(1)의 연결로드(1c,1c')에 상기 힌지핀(2c,2c')을 매개로 결합되는 한 쌍의 연결링크(2a,2a')와, 차체에 수평하게 위치되는 상기 차체결합수단(3,3')을 매개로 수평이동되도록 상기 연결링크(2a,2a')에 힌지핀(2c,2c')을 매개로 결합된 이동로드(2b,2b')를 갖추며;

   상기 차체결합수단(3,3')은 상기 변환수단(2,2')의 이동로드(2b,2b')가 수용되어 수평 이동되도록 일단이 개구된 이동홀(3b,3b')을 형성한 케이스(3a,3a')와, 이 케이스(3a,3a')에 일체로 형성되면서 차체에 고정되는 고정단(3c,3c') 및, 상기 케이스(3a,3a')의 이동홀(3b,3b')내에 구비되어 수평 이동되는 이동로드(2b,2b')에 의해 압축되면서 진동을 저감시키는 스프링류의 탄성부재(3d,3d')를 갖추고;

   상기 케이스(3a,3a')의 이동홀(3b,3b')의 입구부위에는 상기 변환수단(2,2')의 이동로드(2b,2b')가 수평 이동될 때 마찰 저항을 줄이도록 하는 베어링이 내장된 것을 특징으로 하는 차량의 마운트 장치.
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5. 제 1항에 있어서,

   상기 탄성부재(3d,3d')는 고무재질의 방진재로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 마운트 장치.
6. 삭제