KR100931495B1 - 엔진 마운트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진 마운트 장치에 관한 것으로, 메인파이프의 상하부에 메인러버와 다이아프램이 결합되어 형성하는 댐핑챔버에 분리격판을 장착하여 상부공간에는 공기압이 작용하는 에어댐핑실이 형성되고 하부공간에는 액체가 봉입된 액체댐핑실이 형성되도록 하여 에어댐핑실을 통해서는 저주파 대역의 엔진 진동을 감쇠하고 액체댐핑실을 통해서는 고주파 대역의 엔진 진동을 감쇠하도록 구성함으로써, 2가지 대역의 엔진 진동을 2가지 작동유체에 의해 동시에 효과적으로 감쇠할 수 있는 엔진 마운트 장치를 제공한다.

엔진 마운트, 진동, 저주파, 고주파

Description

엔진 마운트 장치{Engine Mount Apparatus}

본 발명은 엔진 마운트 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 메인파이프의 상하부에 메인러버와 다이아프램이 결합되어 형성하는 댐핑챔버에 분리격판을 장착하여 상부공간에는 공기압이 작용하는 에어댐핑실이 형성되고 하부공간에는 액체가 봉입된 액체댐핑실이 형성되도록 하여 에어댐핑실을 통해서는 저주파 대역의 엔진 진동을 감쇠하고 액체댐핑실을 통해서는 고주파 대역의 엔진 진동을 감쇠하도록 구성함으로써, 2가지 대역의 엔진 진동을 2가지 작동유체에 의해 동시에 효과적으로 감쇠할 수 있는 엔진 마운트 장치에 관한 것이다.

차량에서 엔진은 일종의 진동 발생원이라 할 수 있다. 따라서, 엔진이 차체에 장착될 때에는 엔진 마운트 장치라 불리는 매개물을 통해 장착됨으로써 엔진으로부터 발생하여 차체로 전달되는 진동 및 그에 따른 소음이 차단되고 있으며, 이러한 엔진 마운트 장치는 일반적으로 소형 가솔린 엔진 차량의 경우에는 고무로 제작된 부시 타입의 엔진 마운트 장치가 사용되고, 대형 가솔린 엔진 차량과 디젤 엔진 차량의 경우에는 내부에 유체를 봉입한 액체 봉입식 엔진 마운트 장치가 사용되 고 있다.

그러나 이와 같은 엔진 마운트 장치는 그 구조상 어느 하나의 주파수 영역에서만 엔진의 진동을 흡수할 수 있는 구조이므로 넓은 주파수 영역을 갖는 엔진의 복합 진동을 흡수하기에는 상대적으로 미흡하여 이를 해결하기 위해 다양한 방안이 개발되고 있는 추세이다.

도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 액체 봉입식 엔진 마운트 장치의 내부 구조를 간략하게 도시한 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 엔진 마운트 장치는 메인파이프(40)의 상하부측에 각각 메인러버(30)와 다이아프램(50)이 결합되어 내부 공간에 작동유체가 봉입되도록 형성되고, 엔진에 결합되는 센터볼트(10)는 코어부시(20)에 삽입된 상태로 메인러버(30)의 상부측 중앙부에 삽입 결합된다.

메인파이프(40)에 메인러버(30)와 다이아프램(50)이 결합되어 형성되는 내부 공간에는 도 1에 도시된 바와 같이 내부에 메인오리피스유로(61)가 형성된 링 형상의 메인오리피스부(60)가 장착되고 메인오리피스부(60)의 중앙부에는 멤브레인(70)이 장착된다.

이러한 구조에 따라 메인파이프(40)에 메인러버(30)와 다이아프램(50)이 결합되어 형성되는 내부 공간은 메인오리피스부(60)와 멤브레인(70)에 의해 상부액실(U)과 하부액실(L)로 구획되며, 각각의 내부에 봉입된 작동유체가 메인오리피스부(60)와 멤브레인(70)을 통해 상부액실(U) 및 하부액실(L) 사이를 이동하며 엔진에 의한 진동이 감쇠된다.

즉, 엔진의 진동이 센터볼트(10)를 통해 메인러버(30)에 전달되어 메인러버(30)가 변형되면 상부액실(U)의 압력이 증가하고 이에 따라 메인오리피스부(60) 및 멤브레인(70)을 통해 상부액실(U)의 작동유체가 하부액실(L)로 관성 이동하며 진동이 감쇠된다. 이때, 일반적으로 엔진에 의한 진동이 저주파 대역인 경우에는 작동유체가 메인오리피스부(60)의 메인오리피스유로(63)를 통과하며 진동이 감쇠되고, 고주파 대역인 경우에는 작동유체가 멤브레인(70)과 메인오리피스부(60)의 결합 간격을 통과하며 진동이 감쇠되는 방식으로 구성된다.

그러나, 엔진에 의한 진동이 고주파 대역인 경우 멤브레인(70)과 메인오리피스부(60) 사이의 결합 간격을 통과하는 작동유체의 양이 매우 소량이며 따라서 이를 통한 진동 감쇠 효과가 매우 미미하여 고주파 대역의 경우에는 실질적으로 엔진의 진동이 감쇠되지 못하고 차체에 그대로 전달되는 문제가 있었다.

따라서 이러한 저주파 대역의 진동에 대한 감쇠를 위해 작동유체의 유동 저항이 적게 형성되도록 하는 오리피스유로를 형성하는 방안이 개발되었다.

도 2는 종래 기술에 의한 저주파 대역의 진동 감쇠를 위한 엔진 마운트 장치의 내부 구조를 간략하게 도시한 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 저주파 대역의 진동 감쇠를 위한 엔진 마운트 장치는 멤브레인(70)을 대체하여 메인오리피스부(60)의 중앙부에 수직 관통되는 형태의 서브오리피스유로(81)가 형성된 서브오리피스블록(80)을 장착하는 방식으로 구성된다. 이때, 서브오리피스유로(81)는 직선 유로의 형태로서 유로의 직경이 상대적으로 크게 형성되어 작동유체가 비교적 작은 저항으로 원활하게 통과할 수 있도록 형 성된다.

이와 같은 구조에 따라 작동유체가 고주파 대역에서 서브오리피스유로(81)를 통해 상부액실(U)로부터 하부액실(L)로 원활하게 이동함으로써 고주파 대역의 엔진 진동이 효과적으로 감쇠된다.

그러나, 이러한 엔진 마운트 장치는 서브오리피스유로(81)로 통과되는 작동유체의 양이 상대적으로 많아지고 메인오리피스유로(61)로 통과되는 작동유체의 양은 작아지기 때문에 오히려 저주파 대역의 엔진 진동에 대해서는 감쇠 효과가 현저히 줄어드는 문제가 있었다.

따라서, 종래 기술에 의한 엔진 마운트 장치는 저주파 및 고주파 대역의 엔진 진동에 대해 양자 모두 효과적으로 감쇠되지 않으며, 어느 하나의 진동 영역에서만 엔진의 진동이 감쇠되는 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 메인파이프의 상하부에 메인러버와 다이아프램이 결합되어 형성하는 댐핑챔버에 분리격판을 장착하여 상부공간에는 공기압이 작용하는 에어댐핑실이 형성되고 하부공간에는 액체가 봉입된 액체댐핑실이 형성되도록 하여 에어댐핑실을 통해서는 저주파 대역의 엔진 진동을 감쇠하고 액체댐핑실을 통해서는 고주파 대역의 엔진 진동을 감쇠하도록 구성함으로써, 2가지 대역의 엔진 진동을 2가지 작동유체에 의해 동시에 효과적으로 감쇠할 수 있는 엔진 마운트 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은, 메인러버(300)에는 차량의 엔진과 결합하도록 센터볼트(100) 및 코어부시(200)가 삽입 결합되고, 메인파이프(400), 다이아프램(500) 및 상기 메인러버(300)가 상호 결합되어 내부에 댐핑챔버(D)가 형성되는 엔진 마운트 장치에 있어서, 상부 공간에는 공기압이 작용하는 에어댐핑실(A)이 형성되고 하부 공간에는 액체가 봉입된 액체댐핑실(L)이 형성되도록 상기 댐핑챔버(D)를 상하부로 분리 구획하고, 상기 에어댐핑실(A) 및 액체댐핑실(L)의 압력 변화에 따라 변위가 발생되는 분리격판(600); 공기가 유출입되도록 상기 에어댐핑실(A)과 외부 공간을 연통시키는 에어노즐(800); 및 상기 액체댐핑실(L) 내부 공간을 상부액실(L1)과 하부액실(L2)로 분리하며 상기 상부액실(L1)과 하부액실(L2)이 연통되도록 내부에 오리피 스유로(710)가 형성된 오리피스블록(700)을 포함하고, 상기 에어노즐(800)을 통과하는 공기의 관성 저항 및 상기 분리격판(600)의 변위 발생에 따라 상기 오리피스유로(710)를 통과하는 액체의 관성 저항에 의해 차량 엔진의 진동이 감쇠되는 것을 특징으로 하는 엔진 마운트 장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 메인파이프의 상하부에 메인러버와 다이아프램이 결합되어 형성하는 댐핑챔버에 분리격판을 장착하여 상부공간에는 공기압이 작용하는 에어댐핑실이 형성되고 하부공간에는 액체가 봉입된 액체댐핑실이 형성되도록 하여 에어댐핑실을 통해서는 저주파 대역의 엔진 진동을 감쇠하고 액체댐핑실을 통해서는 고주파 대역의 엔진 진동을 감쇠하도록 구성함으로써, 2가지 대역의 엔진 진동을 2가지 작동유체에 의해 동시에 효과적으로 감쇠할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은, 메인러버(300)에는 차량의 엔진과 결합하도록 센터볼트(100) 및 코어부시(200)가 삽입 결합되고, 메인파이프(400), 다이아프램(500) 및 상기 메인러버(300)가 상호 결합되어 내부에 댐핑챔버(D)가 형성되는 엔진 마운트 장치에 있어서, 상부 공간에는 공기압이 작용하는 에어댐핑실(A)이 형성되고 하부 공간에는 액체가 봉입된 액체댐핑실(L)이 형성되도록 상기 댐핑챔버(D)를 상하부로 분리 구획하고, 상기 에어댐핑실(A) 및 액체댐핑실(L)의 압력 변화에 따라 변위가 발생되 는 분리격판(600); 공기가 유출입되도록 상기 에어댐핑실(A)과 외부 공간을 연통시키는 에어노즐(800); 및 상기 액체댐핑실(L) 내부 공간을 상부액실(L1)과 하부액실(L2)로 분리하며 상기 상부액실(L1)과 하부액실(L2)이 연통되도록 내부에 오리피스유로(710)가 형성된 오리피스블록(700)을 포함하고, 상기 에어노즐(800)을 통과하는 공기의 관성 저항 및 상기 분리격판(600)의 변위 발생에 따라 상기 오리피스유로(710)를 통과하는 액체의 관성 저항에 의해 차량 엔진의 진동이 감쇠되는 것을 특징으로 하는 엔진 마운트 장치를 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 마운트 장치의 구조를 간략하게 도시한 절개사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 마운트 장치의 구조를 간략하게 도시한 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 마운트 장치는 메인파이프(400)의 상하부측에 각각 메인러버(300)와 다이아프램(500)이 결합되어 내부 공간에 작동유체가 봉입되도록 댐핑챔버(D)가 형성되고, 엔진에 결합되는 센터볼트(100)는 코어부시(200)에 삽입된 상태로 메인러버(300)의 상부측 중앙부에 삽입 결합된다.

댐핑챔버(D)의 내부에는 댐핑챔버(D)를 상하부로 분리 구획하도록 분리격판(600)이 장착되어 댐핑챔버(D)의 상부공간에는 공기압이 작용하는 에어댐핑실(A)이 형성되고 하부공간에는 액체가 봉입된 액체댐핑실(L)이 형성된다. 이때, 분리격판(600)은 에어댐핑실(A) 및 액체댐핑실(L)의 압력 변화에 따라 변위가 발생하도록 형성된다. 또한, 에어댐핑실(A)에는 공기가 유출입되도록 에어댐핑실(A)과 외부 공간을 연통시키는 에어노즐(800)이 형성되며, 액체댐핑실(L)에는 액체댐핑실(L) 내부 공간을 상부액실(L1)과 하부액실(L2)로 분리하며 상부액실(L1)과 하부액실(L2)이 연통되어 액체가 통과되도록 내부에 오리피스유로(710)가 형성된 오리피스블록(700)이 장착된다.

이러한 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 마운트 장치는 에어댐핑실(A)의 공기압 및 액체댐핑실(L)의 액체압 2가지 작용에 의해 엔진의 진동이 감쇠되도록 동작한다. 즉, 엔진의 진동이 센터볼트(100)를 통해 메인러버(300)에 전달되어 메인러버(300)가 변형되면 에어댐핑실(A)의 압력이 변화하고 이러한 압력 변화에 따라 에어댐핑실(A)의 공기는 에어노즐(800)을 통해 외부로 유출입되며, 이러한 과정에서 발생하는 공기의 관성 저항에 의해 엔진의 진동이 감쇠되도록 동작한다. 또한, 이러한 에어댐핑실(A)에 의한 엔진 진동의 감쇠 효과 이외에도, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 마운트 장치는 에어댐핑실(A)의 압력 변화에 의해 분리격판(600)에 변위가 발생하면 이에 의해 액체댐핑실(L) 상부액실(L1)의 압력이 변화하여 상부액실(L1)에 봉입된 액체가 오리피스유로(710)를 통해 하부액실(L2)로 유출입되며, 이러한 과정에서 발생하는 액체의 관성 저항에 의해 엔진의 진동이 감쇠되도록 동작한다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 마운트 장치는 공기 및 액체 2가지 작동유체에 의해 각각 별개로 엔진 진동을 감쇠하도록 동작하기 때문에 본 발명의 일 실시예에 따라 공기 및 액체 2가지의 작동유체가 각각 다른 주파수 대역의 엔진 진동을 감쇠하도록 설정될 수 있으며, 이에 따라 좀 더 넓은 범위의 엔진 진동 주파수 대역에서 감쇠 효과가 발휘될 수 있을 것이다.

이와 같이 각각 다른 주파수 대역의 엔진 진동이 감쇠되도록 하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 마운트 장치는 차량 엔진의 저주파 대역의 진동은 에어댐핑실(A)의 에어노즐(800)을 통과하는 공기 저항에 의해 감쇠되고, 차량 엔진의 고주파 대역의 진동은 액체댐핑실(L)의 오리피스유로(710)를 통과하는 액체 저항에 의해 감쇠되도록 구성될 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 마운트 장치는 저주파 및 고주파 대역 2가지 영역 모두에서 각각 에어댐핑실(A) 및 액체댐핑실(L)에 의해 엔진 진동이 감쇠되는 구조이다.

한편, 분리격판(600)은 외측 둘레 부위가 위치 고정되고 중앙 부위가 상하로 변위 발생될 수 있도록 댐핑챔버(D) 내부에 장착되는 것이 바람직한데, 이를 위해 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 분리격판(600)의 외측 둘레 부위가 오리피스블록(700)에 삽입 장착되는 방식으로 구성될 수 있을 것이다. 이러한 구성을 통해 에어댐핑실(A)과 액체댐핑실(L)이 분리격판(600)의 변위 발생에도 용이하게 밀봉 상태가 유지될 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 마운트 장치는 전술한 저주파 및 고주파 대역의 엔진 진동이 각각 에어댐핑실(A) 및 액체댐핑실(L)에 의해 감쇠될 수 있도록 하기 위해 댐핑챔버(D)의 내부에 분리격판(600)의 변위량이 일정 범위 이상 발생되지 않도록 분리격판(600)을 상하부에서 고정하는 고정수단(610)이 장착될 수 있다.

좀 더 자세히 살펴보면, 엔진의 진동 중 저주파 대역의 진동은 상대적으로 진폭이 크게 나타나고 고주파 대역의 진동은 상대적으로 진폭이 작게 나타나는데, 이때 저주파 대역의 고진폭 진동이 발생하면, 분리격판(600)에는 분리격판(600)의 변위량을 제한하는 고정수단(610)에 의해 일정 범위 이상의 변위가 발생되지 않기 때문에 액체댐핑실(L)에서는 저주파 고진폭 진동을 감쇠할 만한 액체의 유동이 발생되지 않도록 구성되고, 따라서 이러한 진동은 에어댐핑실(A)의 에어노즐(800)을 통과하는 공기의 관성 저항에 의해서만 감쇠되도록 구성된다. 반면, 고주파 대역의 저진폭 진동이 발생하면, 공기의 관성 저항에 의해 공기가 에어댐핑실(A)의 에어노즐(800)을 통해서는 외부 공간으로 유출입되지 않고 이에 따라 분리격판(600)에 저진폭의 진동이 전달되도록 구성된다. 따라서, 이러한 저진폭의 진동이 액체댐핑실(L)의 상부액실(L1)에 전달되어 액체가 상부액실(L1)로부터 하부액실(L2)로 오리피스유로(710)를 통해 유동하며 이때 발생하는 액체의 관성 저항에 의해 고주파 저진폭의 엔진 진동이 감쇠되도록 구성된다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 마운트 장치는 에어댐핑실(A) 및 액체댐핑실(L)을 통해 저주파 및 고주파 대역의 엔진 진동이 각각 독립적으로 감쇠 되도록 구성될 수 있다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따라 오리피스블록(700)의 오리피스유로(710)는 고주파 저진폭 대역의 엔진 진동에 대해 상부액실(L1)의 액체가 하부액실(L2)로 원활하게 유동할 수 있도록 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 오리피스블록(700)의 중앙부를 수직 관통하는 직선 유로로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따라 분리격판(600)의 변위량을 일정 범위 이하로 제한하는 고정수단(610)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 분리격판(600)의 상부면으로부터 일정 간격(X) 이격되게 고정 장착된 덮개판(611)과, 상부면이 분리격판(600)의 하부면으로부터 일정 간격(X) 이격되도록 오리피스블록(700)의 상부면에 돌출 형성된 고정돌기(612)를 포함하여 구성될 수 있다. 이에 따라 분리격판(600)은 상하로 일정 간격(X) 만큼만 변위가 발생할 수 있을 것이다. 또한, 이러한 구조에 따라 덮개판(611)은 분리격판(600)을 모두 덮는 형태로 에어댐핑실(A)의 공기압이 분리격판(600)으로 전달될 수 있도록 중앙부에 관통홀(613)이 형성되도록 구성될 수 있을 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석 되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 액체 봉입식 엔진 마운트 장치의 내부 구조를 간략하게 도시한 단면도,

도 2는 종래 기술에 의한 저주파 대역의 진동 감쇠를 위한 엔진 마운트 장치의 내부 구조를 간략하게 도시한 단면도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 마운트 장치의 구조를 간략하게 도시한 절개사시도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 마운트 장치의 구조를 간략하게 도시한 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

300: 메인러버 400: 메인파이프

500: 다이아프램 600: 분리격판

610: 고정수단 700: 오리피스블록

710: 오리피스유로 800: 에어노즐

A: 에어댐핑실 L: 액체댐핑실

L1: 상부액실 L2: 하부액실

Claims (6)

1. 메인러버(300)에는 차량의 엔진과 결합하도록 센터볼트(100) 및 코어부시(200)가 삽입 결합되고, 메인파이프(400), 다이아프램(500) 및 상기 메인러버(300)가 상호 결합되어 내부에 댐핑챔버(D)가 형성되는 엔진 마운트 장치에 있어서,

   상부 공간에는 공기압이 작용하는 에어댐핑실(A)이 형성되고 하부 공간에는 액체가 봉입된 액체댐핑실(L)이 형성되도록 상기 댐핑챔버(D)를 상하부로 분리 구획하고, 상기 에어댐핑실(A) 및 액체댐핑실(L)의 압력 변화에 따라 변위가 발생되는 분리격판(600);

   공기가 유출입되도록 상기 에어댐핑실(A)과 외부 공간을 연통시키는 에어노즐(800); 및

   상기 액체댐핑실(L) 내부 공간을 상부액실(L1)과 하부액실(L2)로 분리하며 상기 상부액실(L1)과 하부액실(L2)이 연통되도록 내부에 오리피스유로(710)가 형성된 오리피스블록(700)

   을 포함하고, 상기 에어노즐(800)을 통과하는 공기의 관성 저항 및 상기 분리격판(600)의 변위 발생에 따라 상기 오리피스유로(710)를 통과하는 액체의 관성 저항에 의해 차량 엔진의 진동이 감쇠되는 것을 특징으로 하는 엔진 마운트 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 분리격판(600)은 외측 둘레 부위가 위치 고정되고 중앙부위가 상하로 변위 발생될 수 있도록 상기 댐핑챔버(D) 내부에 장착되는 것을 특징으로 하는 엔진 마운트 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 분리격판(600)의 변위량이 일정 범위 이상 발생하지 않도록 상기 분리격판(600)을 상하부에서 고정하는 고정수단(610)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 마운트 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 고정수단(610)은

   상기 분리격판(600)의 상부면으로부터 일정 간격(X) 이격되게 고정 장착된 덮개판(611); 및

   상부면이 상기 분리격판(600)의 하부면으로부터 일정 간격(X) 이격되게 상기 오리피스블록(700)의 상부면에 돌출 형성된 고정돌기(612)

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 마운트 장치.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 오리피스유로(710)는 상기 오리피스블록(700)의 중앙부를 수직 관통하는 직선유로로 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진 마운트 장치.

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