KR100931498B1

KR100931498B1 - 액체 봉입식 엔진 마운트

Info

Publication number: KR100931498B1
Application number: KR1020080077315A
Authority: KR
Inventors: 박정훈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2008-08-07
Filing date: 2008-08-07
Publication date: 2009-12-11

Abstract

본 발명은 액체 봉입식 엔진 마운트에 관한 것으로, 멤브레인을 통한 상부액실과 하부액실 간 작동유체의 흐름이 다이아프램의 변위와 연동되게 조절되며 멤브레인의 요입홈을 통해 단계적으로 작동유체의 흐름이 조절될 수 있도록 구성됨으로써, 대변위 엔진 진동이 발생하더라도 멤브레인이 오리피스상판에 압착되는 형태로 작동유체의 흐름을 차단하기 때문에, 종래 기술과 달리 멤브레인의 작동유체 차단에 따른 별도의 소음이 발생되지 않고 쾌적한 승차감을 유지하는 액체 봉입식 엔진 마운트를 제공한다.

엔진 마운트, 하이드롤릭, 액체 봉입식, 멤브레인, 다이아프램

Description

액체 봉입식 엔진 마운트{Hydrollic Engine Mount}

본 발명은 액체 봉입식 엔진 마운트에 관한 것이다. 보다 상세하게는 멤브레인을 통한 상부액실과 하부액실 간 작동유체의 흐름이 다이아프램의 변위와 연동되게 조절되며 멤브레인의 요입홈을 통해 단계적으로 작동유체의 흐름이 조절될 수 있도록 구성됨으로써, 대변위 엔진 진동이 발생하더라도 멤브레인이 오리피스상판에 압착되는 형태로 작동유체의 흐름을 차단하기 때문에, 종래 기술과 달리 멤브레인의 작동유체 차단에 따른 별도의 소음이 발생되지 않고 쾌적한 승차감을 유지하는 액체 봉입식 엔진 마운트에 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.

이 중 부시 타입의 엔진 마운트 장치는 고무 인슐레이터 만으로 엔진의 진동을 흡수하는 구조로 형성되기 때문에 그 특성상 어느 하나의 주파수 영역에서만 엔진의 진동을 흡수하므로 넓은 주파수 영역을 갖는 엔진의 복합 진동을 흡수하기에는 상대적으로 더욱 미흡한 구조이다. 그러나 이와 달리 액체 봉입식 엔진 마운트 장치는 상대적으로 더 넓은 주파수 영역에서 엔진의 진동을 흡수할 수 있으며 진동 감쇠 효과 또한 더욱 우수한 구조이다.

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 댐핑챔버(D)가 형성되고, 엔진에 결합되는 센터볼트(10)는 코어부시(20)에 삽입된 상태로 메인러버(30)의 상부측 중앙부에 가류 접착과 같은 방식으로 삽입 결합된다.

메인파이프(40)에 메인러버(30)와 다이아프램(50)이 결합되어 형성되는 댐핑챔버(D)에는 도 1에 도시된 바와 같이 내부에 오리피스유로(61)가 형성된 링 형상의 오리피스유닛(60)이 장착되고 오리피스유닛(60)의 중앙부에는 멤브레인(70)이 장착된다.

이러한 구조에 따라 메인파이프(40)에 메인러버(30)와 다이아프램(50)이 결합되어 형성되는 내부 공간은 오리피스유닛(60)과 멤브레인(70)에 의해 상부액 실(U)과 하부액실(L)로 구획되며, 각각의 내부에 봉입된 작동유체가 오리피스유닛(60)과 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 오리피스유닛(60) 및 멤브레인(70)을 통해 상부액실(U)의 작동유체가 하부액실(L)로 관성 이동하며 진동이 감쇠된다. 이때, 일반적으로 엔진에 의한 진동이 저주파 대변위 대역인 경우에는 작동유체가 오리피스유닛(60)의 오리피스유로(63)를 통과하며 진동이 감쇠되고, 고주파 저변위 대역인 경우에는 작동유체가 멤브레인(70)과 오리피스유닛(60)의 결합 간격(X)을 통과하며 진동이 감쇠된다.

이와 같은 동작은 일반적으로 대변위 진동인 경우에 멤브레인(70)이 변형되며 결합 간격(X)이 폐쇄되도록 구성되어 작동유체가 결합 간격(X)을 통과하지 못하고 오리피스유로(63) 만을 통과하도록 구성됨에 따라 달성된다.

그러나, 이러한 일반적인 액체 봉입식 엔진 마운트는 저주파 대변위 진동이 발생하는 경우 전술한 바와 같이 결합 간격(X)이 폐쇄될 수 있도록 멤브레인(70)이 변형되기 때문에, 이러한 동작 발생시 멤브레인(70)이 결합 간격(X) 사이에서 오리피스유닛(60)과 부딪히며 마찰음 및 액동음이 발생하게 되는 문제가 있었다. 이러한 멤브레인(70)의 변형에 따라 발생되는 소음은 특히 키 온(Key-on) 및 키 오프(Key-off)시 운전자에게 심각한 소음으로 작용하는 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 멤브레인을 통한 상부액실과 하부액실 간 작동유체의 흐름이 다이아프램의 변위와 연동되게 조절되며 멤브레인의 요입홈을 통해 단계적으로 작동유체의 흐름이 조절될 수 있도록 구성됨으로써, 대변위 엔진 진동이 발생하더라도 멤브레인이 오리피스상판에 압착되는 형태로 작동유체의 흐름을 차단하기 때문에, 종래 기술과 달리 멤브레인의 작동유체 차단에 따른 별도의 소음이 발생되지 않고 쾌적한 승차감을 유지하는 액체 봉입식 엔진 마운트를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은, 메인파이프(400)의 상하부에 각각 메인러버(300)와 다이아프램(500)이 결합되어 내부 공간에 액체가 봉입되는 댐핑챔버(D)가 형성되고, 상기 댐핑챔버(D)의 내부에는 상기 댐핑챔버(D)를 상부액실(U) 및 하부액실(L)로 분리 구획하도록 오리피스유닛(600)과 멤브레인(700)이 장착되는 액체 봉입식 엔진 마운트에 있어서, 상기 오리피스유닛(600)의 중앙부에는 상기 상부액실(U)과 하부액실(L)이 연통되도록 액체유동홀(611)이 형성되고, 상기 멤브레인(700)은 상기 다이아프램(500)에 발생되는 변위와 연동하여 상기 액체유동홀(611)을 개폐하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 액체 봉입식 엔진 마운트를 제공한다.

본 발명에 의하면, 멤브레인을 통한 상부액실과 하부액실 간 작동유체의 흐름이 다이아프램의 변위와 연동되게 조절되며 멤브레인의 요입홈을 통해 단계적으로 작동유체의 흐름이 조절될 수 있도록 구성됨으로써, 대변위 엔진 진동이 발생하더라도 멤브레인이 오리피스상판에 압착되는 형태로 작동유체의 흐름을 차단하기 때문에, 종래 기술과 달리 멤브레인의 작동유체 차단에 따른 별도의 소음이 발생되지 않고 쾌적한 승차감을 유지하는 효과가 있다.

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 가지도 록 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 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 마운트 장치의 구조를 간략하게 도시한 절개사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 마운트 장치의 동작상태를 간략하게 도시한 동작상태도이다.

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 가류 접착과 같은 방식으로 삽입 결합된다.

댐핑챔버(D)의 내부에는 댐핑챔버(D)를 상부액실(U) 및 하부액실(L)로 분리 구획하도록 오리피스유닛(600)과 멤브레인(700)이 장착되며, 오리피스유닛(600)의 중앙부에는 상부액실(U)과 하부액실(L)이 연통되어 작동유체가 유동될 수 있도록 액체유동홀(611)이 형성된다.

이때, 오리피스유닛(600)은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 2에 도시된 바와 같이 댐핑챔버(D)의 내주면에 접촉하도록 장착되어 내부에 오리피스유로(621)가 형성된 링 형태의 오리피스블록(620)과, 오리피스블록(620)의 상부에 결합되는 오리피스상판(610)을 포함하여 구성된다. 이때, 액체유동홀(611)은 오리피스상판(610) 의 중앙부에 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 액체 봉입식 엔진 마운트는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 멤브레인(700)이 다이아프램(500)에 발생되는 변위와 연동하여 액체유동홀(611)을 개폐하도록 장착된다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인(700)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 액체유동홀(611)을 개폐하도록 오리피스유닛(600)의 상부면에 장착되는 몸체부(710)와, 이러한 몸체부(710)로부터 길게 연장 형성되어 다이아프램(500)과 결합되는 지지부(720)를 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 멤브레인(700)의 몸체부(710)는 연성 재질로 형성되어 외주 둘레부위를 따라 요입홈(711)이 형성되고, 이러한 요입홈(711)은 몸체부(710)가 오리피스유닛(600)의 상부면에 압착됨에 따라 압착 폐쇄될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 지지부(720)는 다이아프램(500)을 관통하며 다이아프램(500)의 하부면에 걸림 고정되도록 하부측에 별도의 걸림부(721)가 돌출되게 형성될 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 마운트는 멤브레인(700)을 통한 상부액실(U)과 하부액실(L) 간 작동유체의 흐름이 다이아프램(500)의 변위와 연동되게 조절되며, 요입홈(711)을 통해 단계적으로 작동유체의 흐름이 조절될 수 있도록 구성되어 대변위 발생시에도 소음발생이 방지되는 구조이다.

이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 마운트의 동작 상태를 좀 더 자세히 살펴보면, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 엔진 진동이 없는 상태에서는 다이아프램(500)의 변위량이 발생되지 않고 이에 따라 멤브레인(700)은 몸체부(710)가 오리피스상판(610)으로부터 이격된 위치에 정렬된다. 따라서, 이 경우에는 오리피스상판(610)의 액체유동홀(611)이 개방되어 작동유체가 액체유동홀(611)을 통해 자유로이 이동할 수 있으며, 이와 더불어 저주파 대변위 진동에 대해서는 작동유체가 오리피스유로(621)를 통해서는 언제든지 통과하도록 구성되므로 이를 통한 작동유체의 관성 흐름에 의해 엔진 진동이 감쇠될 것이다.

도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 엔진 진동이 발생하여 오리피스유로(621)를 통해 상부액실(U)로부터 하부액실(L)로 작동유체가 유입되면, 하부액실(L)의 압력이 증가하고 이에 따라 다이아프램(500)이 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 하향 변형하게 된다. 이러한 다이아프램(500)의 하향 변형에 따라 이에 결합된 멤브레인(700)의 지지부(720)가 동시에 하향 이동하게 되고, 지지부(720)의 하향 이동에 따라 몸체부(710) 또한 하향 이동하며 몸체부(710)의 외주 둘레부위가 오리피스상판(610)의 상부면에 접촉된다. 이때, 몸체부(710)의 외주 둘레부위의 요입홈(711)은 오리피스상판(610)의 상부면과 틈새를 이루기 때문에 이러한 요입홈(711)을 통해 작동유체가 상부액실(U)로부터 하부액실(L)로 통과하며 엔진 진동이 감쇠된다. 즉, 작동유체가 요입홈(711) 및 액체유동홀(611)을 통과하며 상부액실(U)과 하부액실(L) 사이를 관성 유동하며 사용자의 목적에 따라 설계된 주파수 대역의 엔진 진동이 감쇠된다. 예를 들면, 고주파수 대역의 엔진 진동이 이러한 멤브레인(700)의 요입홈(711)을 통과하는 작동유체 흐름의 관성 저항에 의해 감쇠될 수 있도록 형성될 수 있을 것이다.

한편, 도 3의 (b) 상태에서 (c)에 도시된 바와 같이 다이아프램(500)이 더욱 하향변형하면, 전술한 바와 같이 멤브레인(700)의 지지부(720)가 더욱 하향 이동하며, 몸체부(710)가 더욱 오리피스상판(610)에 압착된다. 이러한 압착에 의해 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 몸체부(710)의 외주 둘레부위에 형성된 요입홈(711)이 압착 폐쇄된다. 이에 따라 요입홈(711)이 완전 폐쇄되며 액체유동홀(611)이 폐쇄되어 이를 통해 작동유체의 흐름이 차단된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 마운트는 대변위 엔진 진동이 발생하더라도 멤브레인(700)이 오리피스상판(610)에 압착되는 형태로 작동유체의 흐름을 차단하기 때문에, 종래 기술과 달리 멤브레인(700)의 작동유체 차단에 따른 별도의 소음이 발생되지 않는 구조이다.

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 해석되어야 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 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 마운트 장치의 구조를 간략하게 도시한 절개사시도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 마운트 장치의 동작상태를 간략하게 도시한 동작상태도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

300: 메인러버 400: 메인파이프

500: 다이아프램 600: 오리피스유닛

700: 멤브레인

Claims

메인파이프(400)의 상하부에 각각 메인러버(300)와 다이아프램(500)이 결합되어 내부 공간에 액체가 봉입되는 댐핑챔버(D)가 형성되고, 상기 댐핑챔버(D)의 내부에는 상기 댐핑챔버(D)를 상부액실(U) 및 하부액실(L)로 분리 구획하도록 오리피스유닛(600)과 멤브레인(700)이 장착되는 액체 봉입식 엔진 마운트에 있어서,

상기 오리피스유닛(600)의 중앙부에는 상기 상부액실(U)과 하부액실(L)이 연통되도록 액체유동홀(611)이 형성되고,

상기 멤브레인(700)은 상기 다이아프램(500)에 발생되는 변위와 연동하여 상기 액체유동홀(611)을 개폐하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 액체 봉입식 엔진 마운트.
제 1 항에 있어서,

상기 멤브레인(700)은

상기 액체유동홀(611)을 개폐하도록 상기 오리피스유닛(600)의 상부면에 장착되는 몸체부(710); 및

상기 몸체부(710)로부터 길게 연장 형성되어 상기 다이아프램(500)과 결합되는 지지부(720)

를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 봉입식 엔진 마운트.
제 2 항에 있어서,

상기 몸체부(710)는 연성 재질로 형성되어 외주 둘레부위를 따라 요입홈(711)이 형성되고, 상기 요입홈(711)은 상기 몸체부(710)가 상기 오리피스유닛(600)의 상부면에 압착됨에 따라 압착 폐쇄될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 봉입식 엔진 마운트.
제 2 항에 있어서,

상기 지지부(720)는 상기 다이아프램(500)을 관통하며 상기 다이아프램(500)의 하부면에 걸림 고정되게 형성되는 것을 특징으로 하는 액체 봉입식 엔진 마운트.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 오리피스유닛(600)은

상기 댐핑챔버(D)의 내주면에 접촉하도록 장착되어 내부에 오리피스유로(621)가 형성된 링 형태의 오리피스블록(620); 및

상기 오리피스블록(620)의 상부에 결합되고 중앙부에 상기 액체유동홀(611) 이 형성되는 오리피스상판(610)

을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 봉입식 엔진 마운트.