KR100516680B1 - 자동차용 엔진 마운트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 엔진 마운트에 관한 것으로, 센터볼트(11)가 결합되는 캡(12)이 중앙 상단에 결합되는 메인 바디(13)와; 상기 메인 바디(13)의 내부에 설치되는 방진고무(14)와; 상기 방진고무(14)의 하부측에 설치되어 상하방향으로 다수의 관통공(15a)(16a)이 각각 형성되어 상기 메인 바디(13)의 내부공간을 상,하부 챔버로 구획하는 상,하부 오리피스판(15)(16)과; 상기 상,하부 오리피스판들 사이에 개재되는 디커플러(18)와; 상기 상,하부 오리피스판들 사이에 원주방향으로 형성되는 오리피공(17)의 내부에 삽입되는 다수의 탄성체(21)와; 상기 상부 챔버의 내부에서 상기 센터볼트에 소정 간격만큼 상호 이격되게 설치되는 제1 디바이스(22) 및 제2 디바이스(23)와; 상기 메인 바디의 하단에 결합되어 하부 챔버의 공간을 형성하는 다이어프램(25)을 포함하여 구성하여 엔진 키의 온/오프시나 아이들시의 진동 저감은 물론이거니와 차량의 정속주행시 3,000rpm 이상 영역에서 발생되는 미세 진동을 마찰에너지로 전환시켜줌으로써 차량의 소음 및 진동 저감 성능을 향상시키도록 한 것이다.

Description

자동차용 엔진 마운트{ENGINE MOUNT OF VEHICLE}

본 발명은 자동차의 유체형 엔진 마운트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 정속주행시 3,000rpm 이상 영역에서 발생되는 미세 진동을 마찰에너지로 전환시켜줌으로써 차량의 소음 및 진동 저감 성능을 향상시키도록 한 자동차의 엔진 마운트 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진은 동작시 다양한 요인으로 인해 진동과 소음을 유발시키는 바, 이와 같은 진동 및 소음의 유발 요인은 엔진 내부의 피스톤과 커넥팅로드의 상하운동에 의한 중심위치의 주기적인 변화, 실린더 축방향으로 발생되는 왕복운동시 발생되는 관성력, 커넥팅로드가 크랭크축의 좌우로 유동됨에 따라 발생되는 관성력 및 크랭크축에 가해지는 회전력의 주기적인 변화 등에 기인되고 있다.

도 1은 범용되고 있는 종래 기술에 의한 유체형 엔진 마운트의 사시도이고, 도 2는 내부구성을 보인 단면도로서, 종래 기술에 의한 유체형 엔진 마운트는 일반적인 방진고무 마운트와는 다르게 유체의 흐름을 이용하여 엔진의 진동을 차단시키는 작용을 한다.

종래의 유체형 엔진 마운트는 메인 플레이트(1)의 하부에 하부 플레이트(2)가 결합되어 있고, 메인 플레이트(1)의 상부에는 방진고무(4)가 결합된 상태로 상부 플레이트(3)가 결합되어 있다. 이때, 상부 플레이트(3)는 방진고무(4)의 일측을 감싸는 상태로 연장된 스토퍼(3a)가 형성되어 있다. 방진고무(4)의 상부 중앙에는 캡(5)이 복개되어 있고, 방진고무(4)의 하측에는 원주방향으로 오리피스공(6a)이 형성되고 상하방향으로 관통공(6b)이 형성된 디커플러(decoupler)(6)가 구비되어 있어 내부 공간을 상,하부 챔버(7)(8)로 구획하고 있으며, 상부 챔버(7)에는 유체가 충진되어 있다. 미설명 부호 9는 캡(5)의 중앙에 결합되는 센터볼트를 나타낸 것이다.

이와 같이 구성되는 종래 기술에 의한 유체형 엔진 마운트는 엔진 키의 온/오프시에 방진고무(4)가 상하방향으로 움직임으로써 유체가 디커플러(6)의 관통공(6b)을 통과하지 않고 오리피스공(6a)의 경로를 통하여 진동을 감쇠시키게 되며, 정속주행(1,000∼3,500rpm)시에는 유체가 오리피스공(6a)을 통과하지 않고 디커플러(6)의 관통공(6b)을 통과하면서 엔진의 진동을 감쇠시키게 된다.

그러나 종래 기술에 의한 유체형 마운트는 일반적인 방진고무형 마운트보다는 높은 감쇠성능을 나타내지만, 3,500∼6,000rpm 영역(100∼350Hz)에서는 동특성이 상승하여 진동의 감쇠효과가 나타나지 않는 문제가 있다. 즉, 이 영역에서는 유체의 흐름이 정지 상태이기 때문에 부밍 노이즈(Booming Noise)의 원인이 된다.

또한, 종래 기술에 의한 유체형 마운트는 메인 러버인 방진고무(4)가 외부로 노출되는 구조이기 때문에 엔진룸내의 열온에 의해 열분해성 및 내온존성이 취약한 문제가 있다.

이와 같은 문제점을 감안하여 3,000rpm 이상의 고주파 영역대에서 유체의 진동에너지를 마찰에너지로 변환가능하도록 하여 엔진 진동을 저감시키도록 한 자동차의 엔진 마운트를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 메인 러버가 메인 바디의 내부에 수납되는 구조를 채택하여 메인 러버의 열해성 및 내오존성으로 인한 메인 러버의 내구 수명을 향상키도록 한 자동차의 엔진 마운트를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 센터볼트가 결합되는 캡이 중앙 상단에 결합되는 메인 바디와; 상기 메인 바디의 내부에 설치되는 방진고무와; 상기 방진고무의 하부측에 설치되어 상하방향으로 다수의 관통공이 각각 형성되어 상기 메인 바디의 내부공간을 상,하부 챔버로 구획하는 상,하부 오리피스판과; 상기 상,하부 오리피스판들 사이에 개재되는 디커플러와; 상기 상,하부 오리피스판들 사이에 원주방향으로 형성되는 오리피공의 내부에 삽입되는 다수의 탄성체와; 상기 상부 챔버의 내부에서 상기 센터볼트에 소정 간격만큼 상호 이격되게 설치되는 제1 디바이스 및 제2 디바이스와; 상기 메인 바디의 하단에 결합되어 하부 챔버의 공간을 형성하는 다이어프램을 포함하여 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 메인 바디는 상기 방진고무를 감싸는 형상이다.

상기 탄성체는 폴리 우레탄(P.U) 재질이다.

상기 제1 디바이스는 종형상으로 형성되어 상기 센터볼트의 중간부에 고정되고, 상기 제2 디바이스는 외주 단부가 하방향으로 절곡되며 다수의 유체흐름공이 형성되어 상기 제1 디바이스의 하부측으로 상기 센터볼트의 하단에 고정된다.

여기서 상기 제2 디바이스의 외주 하단에는 고무로 몰딩처리된다.

이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

첨부도면 도 3은 본 발명에 의한 자동차용 엔진 마운트의 외관사시도이고, 도 4는 도 3의 단면도이며, 도 5는 본 발명에 의한 자동차용 엔진 마운트의 요부 구성을 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명에 의한 제1,2 디바이스의 유체흐름을 도시한 부분절결된 사시도이다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예는 상단 중앙에 센터볼트(11)가 결합되는 캡(12)이 상측으로 돌출되게 결합되는 메인 바디(13)가 엔진 마운트의 형상으로 형성되어 있다. 부호 13a는 차체 취부용 브라켓트이다.

메인 바디(13)의 내부에는 방진고무(14)가 결합되어 있다. 메인 바디(13)는 방진고무(14)를 완전히 감싸는 상태로 형성되어 있어 방진고무(14)가 외부로 노출되지 않도록 한다.

방진고무(14)의 하측에는 상,하부 오리피스판(15)(16)이 설치되어 있어 이들 사이에 원주방향으로 오리피스공(17)이 형성되고, 각각의 오리피스판(15)(16)에는 상하방향으로 관통공(15a)(16a)이 형성되어 있으며, 상,하부 오리피스판(15)(16) 사이에는 디커플러(decoupler)(18)가 구비되어 있다.

이러한 상,하부 오리피스판(15)(16)은 메인 바디(13)의 내부 공간을 상,하부 챔버(19)(20)로 구획하고 있으며, 상,하부 오리피스판(15)(16)이 형성하고 있는 오리피스공(17)의 내부에는 다수의 폴리 우레탄 재질의 탄성구(21)가 삽입되어 있다.

탄성구(21)는 오리피스내의 유체의 유동 흐름으로 진동에너지를 마찰에너지로 변환시키는 역할을 한다. 즉 고주파 동특성의 하락을 통해 진동의 저감효과를 발생시킨다. 또한, 오리피스공(17)에 수납되는 탄성구(21)의 갯수는 오리피스공(17)의 유로의 길이에 따라 적절한 갯수를 설정하여 동특성의 특성변화와 손실계수의 수치를 변화하도록 한다.

상부챔버(19)에는 방진고무(14)의 하단에 종형상으로 형성된 제1 디바이스(22)와, 가장자리에 다수의 유체흐름공(23a)이 형성되고 외주가 하부로 절곡형성된 제2 디바이스(23)가 소정 간격(0.2mm)만큼 이격되게 간극이 형성되는 상태로 상기 캡(12)에 결합된 센터볼트(11)의 중간부와 하단에 각각 결합되어 있다.

또한, 제2 디바이스(23)의 외주면 하단에는 고무(24)가 몰딩처리되어 있어 유체의 흐름이 보다 원활하게 이루어지도록 한다.

한편, 메인 바디(13)의 하부에는 다이어프램(25)이 결합되어 하부 챔버(20)를 형성하고 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 유체에 의한 엔진 마운트의 작용을 설명한다.

통상적으로 엔진 키의 온/오프시 방진고무(14)가 상하방향으로 움직임으로써 유체가 오리피스판(15)(16)의 관통공(15a)(16a)을 통과하지 않고 오리피스공(17)의 경로를 통하여 진동을 감쇠시키게 되며, 정속주행(1,000∼3,500rpm)시에는 유체가 상,하부 오리피스판(15)(16)의 관통공(15a)(16a)을 통과하면서 엔진의 진동을 감쇠시키게 된다.

따라서 본 발명에 의한 엔진 마운트는 엔진 키의 온/오프시에는 오피스공(17)에 수납되어 있는 다수의 탄성구(21)들이 도 5에 도시한 바와 같이, 유체의 흐름을 따라 유동되면서 ±1.0mm 진동과 30∼100hz 구간의 ±0.5mm 진동에 대하여 마찰(저항)을 발생시키게 되어 진동 및 소음을 저감하게 된다. 도 7은 엔진 키의 온/오프시 발생되는 진동의 감쇠에너지의 변화를 종래 기술과 본 발명을 비교하여 나타낸 그래프이다.

또한, 본 발명은 차량의 정속주행시는 도 6에 도시한 바와 같이, 유체가 상,하부 오리피스판(15)(16)의 관통공(15a)(16a)을 통과한 후에 상,하부 오리피스판(15)(16)의 관통공(15a)(16a)의 상측에 설치되어 있는 제2 디바이스(23)의 유체흐름공(23a)을 통과하고, 제1 디바이스(22)와 제2 디바이스(23)의 이격된 간극을 통해서 제1 디바이스(22)의 내부로 유입되며, 제1 디바이스(22)의 내부로 유입된 유체는 센터볼트(11)의 중앙부에서 유체의 흐름이 역류(일명 '회돌이 현상')되면서 진동에너지가 저항에너지로 변환되어 동특성을 저감시켜 부밍 노이즈가 감쇠된다. 도 8에 나타난 그래프는 이와 같은 부밍 노이즈의 감쇠 현상을 발생시키게 되는 종래 기술과 본 발명의 동특성의 차이점이 나타낸 실험치를 나타낸 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 자동차의 엔진 마운트는 엔진에서 발생되는 진동이 방진고무를 타고 인입되는 상태에서 엔진 키의 온/오프시나 아이들 상태에서는 상,하부 오리피스판 사이에 형성된 오리피스공을 통과하는 유체가 탄성체에 의해 진동에너지가 저항에너지로 변환되면서 진동이 감쇠되며, 100hz∼300hz 구간의 고속 미진영역(±0.01mm)에서는 상,하부 오리피스판의 관통공을 통과하는 유체가 제1 디바이스 및 제2 디바이스를 통과하면서 진동에너지가 마찰에너지로 변환되어 진동을 감쇠시키게 됨으로써 결과적으로 3,000rpm 이상의 고주파 영역대에서 유체의 진동에너지를 마찰에너지로 변환하여 엔진 진동을 현저하게 저감시키는 효과가 있는 것이다.

또한, 본 발명에 의한 엔진 마운트는 메인 바디가 진동고무를 완전히 감싸는 형태로 형성되어 있어 진동고무가 외부로 노출되지 않기 때문에 열해성 및 내오존성을 향상시켜 진동고무의 수명을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 자동차용 엔진 마운트의 외관사시도.

도 2는 도 1의 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 자동차용 엔진 마운트의 외관사시도.

도 4는 도 3의 단면도.

도 5는 본 발명에 의한 자동차용 엔진 마운트의 요부 구성을 도시한 사시도.

도 6은 본 발명에 의한 제1,2 디바이스의 유체흐름을 도시한 사시도.

도 7은 본 발명과 종래 기술의 진동발생시의 감쇠에너지 비교 그래프.

도 8은 본 발명과 종래 기술의 동특성의 비교 그래프.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

11 ; 센터볼트 12 ; 캡

13 ; 메인 바디 14 ; 방진고무

15,16 ; 상,하부 오리피스판 17 ; 오리피스공

18 ; 디커플러(decoupler) 19,20 ; 상,하부 챔버

21 ; 탄성구 22,23 ; 제1,2 디바이스

23a ; 유체흐름공 24 ; 고무

25 ; 다이아프램(diaphragm)

Claims (5)

1. 센터볼트가 결합되는 캡이 중앙 상단에 결합되는 메인 바디와;

   상기 메인 바디의 내부에 설치되는 방진고무와;

   상기 방진고무의 하부측에 설치되어 상하방향으로 다수의 관통공이 각각 형성되어 상기 메인 바디의 내부공간을 상,하부 챔버로 구획하는 상,하부 오리피스판과;

   상기 상,하부 오리피스판들 사이에 개재되는 디커플러와;

   상기 상,하부 오리피스판들 사이에 원주방향으로 형성되는 오리피공의 내부에 삽입되는 다수의 탄성체와;

   상기 상부 챔버의 내부에서 상기 센터볼트에 소정 간격만큼 상호 이격되게 설치되는 제1 디바이스 및 제2 디바이스와;

   상기 메인 바디의 하단에 결합되어 하부 챔버의 공간을 형성하는 다이어프램을 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 자동차용 엔진 마운트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 메인 바디는 상기 방진고무를 감싸는 상태로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 엔진 마운트.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성체는 폴리 우레탄 재질의 탄성구인 것을 특징으로 하는 자동차용 엔진 마운트.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1 디바이스는 종형상으로 형성되어 상기 센터볼트의 중간부에 고정되고, 상기 제2 디바이스는 외주 단부가 하방향으로 절곡되며 다수의 유체흐름공이 형성되어 상기 제1 디바이스의 하부측으로 상기 센터볼트의 하단에 고정된 것을 특징으로 하는 자동차용 엔진 마운트.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제2 디바이스의 외주 하단에는 고무로 몰딩처리된 것을 특징으로 하는 자동차용 엔진 마운트.