KR100968739B1 - 자동차 엔진의 롤 마운팅 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 엔진의 롤 마운팅 브래킷 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정면 편심 충돌시 엔진 롤 마운팅 브래킷의 좌굴 및 슬라이딩을 유도하여 대시 하단부의 차체 변형을 감소할 수 있는 구조에 관한 것이다.

본 발명에 따른 자동차 엔진의 롤 마운팅 구조는, 엔진과 서브프레임의 프런트 멤버에 마운팅되되, 원형의 커버와 상기 커버에서 엔진이 있는 후방으로 돌출 형성되다가 그 끝단이 V자형으로 벌어지도록 분기되어 전체적으로 Y형상을 이루는 좌굴부가 일체로 형성되는 마운팅 브래킷과, 상기 커버에 끼워지는 링형상의 부시 케이스와, 상기 부시 케이스에 내삽되어 엔진의 작동에 의한 충격을 완화하는 고무 재질의 부시로 구성되어;

대차의 차체 정면 편심 충돌시 상기 마운팅 브래킷의 좌굴부가 좌굴되면서 충격 에너지를 흡수하게 되고, 그 좌굴에 의한 프런트 멤버의 반시계방향 회전 변형으로 대차가 엔진을 빗겨 우측으로 슬라이딩하면서 밀리게 되는 것을 특징으로 한다.

엔진, 롤 마운팅, NCAP, 좌굴, 차체 변형

Description

자동차 엔진의 롤 마운팅 구조 {Roll Mounting Structure of Car Engine}

본 발명은 자동차 엔진의 롤 마운팅 브래킷 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 정면 편심 충돌시 엔진 롤 마운팅 브래킷의 좌굴 및 슬라이딩을 유도하여 대시 하단부의 차체 변형을 감소할 수 있는 구조에 관한 것이다.

자동차의 엔진은 피스톤과 커넥팅 로드의 상하 운동에 의한 중심 위치의 주기적 변화와 실린더 축방향으로 생기는 왕복운동에 의한 관성력과, 크랭크 축의 좌우 흔들림에 대한 커넥팅 로드의 관성력 및 크랭크 축에 가해지는 회전력의 주기적 변화 등에 의해 진동 또는 소음이 발생한다.

자동차의 엔진은 섀시의 프레임 또는 보디에 지지되며, 엔진의 진동이 섀시나 보디에 전해져 승차감이 저하되지 않도록 엔진 장착부에는 롤 마운팅장치가 장착되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 롤 마운트부(11)는 고무재질로 이루어진 환형의 부시 및 케이스(1)와, 상기 부시 및 케이스(1)를 하부에서 지지하는 서포트(2)와, 상기 서포트(2)가 장착되고 서브프레임(3)의 프런트 멤버(3a)에 결합하기 위한 브래킷(4a,4b,4c) 등으로 형성된다.

상기 부시 및 케이스(1)는 케이스(1a) 내주연에 부시(1b)가 접착되고, 상기 부시(1b)의 외측으로는 상기 부시(1b)가 케이스(1a)의 내주연과 부딪히게 될 때에 충격을 완충하기 위한 공간(5)이 형성된다.

상기한 롤 마운팅 구조는 도 2a에 도시된 바와 같이 서브프레임(3)의 프런트 멤버(3a) 중앙부에 위치하며, 엔진(6) 장착시 엔진 전방부의 절곡 성형된 서포트 브래킷(7)에 볼팅 체결되어 결합된다.

상기한 종래의 롤 마운팅부(11)는 도 2b에 도시된 바와 같이 Euro NCAP(European New Car Assessment Programme) 편심 충돌시 대차(MDB, Moving Deformable Barrier)(8)의 모서리부가 엔진 롤 마운트부(11)의 모서리부에 찍히면서 엔진(6)을 후방으로 밀고 들어가게 되며, 이에 의해 차체 대시 하단부의 변형량이 과다하게 되어 운전자의 다리 상해치가 커진다.

즉, 도 3a 및 도 3b와 같은 Euro NCAP 오프셋 테스트시 대차(8)가 엔진 롤 마운트부(11)와 엔진(6) 전방부를 밀면서 엔진(6)이 강체가 되어 차체 대시(9) 하단부가 심하게 변형되어 도 3b와 같이 스티어링 칼럼(10) 하부에 위치한 다리 특히, 무릎 상단부의 상해치가 과다해지는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 차체 대시 하단부 멤버와 패널 두께를 증가시키고 보강부재를 다수 적용하기도 하나, 부품수 증가 및 조립 공수 추가로 인한 원가 상승 및 충돌 상품성이 불리하여 성능이 취약해진다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 충격 흡수용 마운팅 브래킷과 서브프레임에 볼팅되는 스테이 적용으로 정면 편심 충돌시 에너지 충격을 효율적으로 흡수할 수 있고, 부품수 감소로 원가를 절감할 수 있는 자동차 엔진의 롤 마운팅 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동차 엔진의 롤 마운팅 구조는, 엔진과 서브프레임의 프런트 멤버에 마운팅되되, 원형의 커버와 상기 커버에서 엔진이 있는 후방으로 돌출 형성되다가 그 끝단이 V자형으로 벌어지도록 분기되어 전체적으로 Y형상을 이루는 좌굴부가 일체로 형성되는 마운팅 브래킷과, 상기 커버에 끼워지는 링형상의 부시 케이스와, 상기 부시 케이스의 내부에 삽입되어 엔진의 작동에 의한 충격을 완화하는 고무 재질의 부시로 구성되어;

대차의 차체 정면 편심 충돌시 상기 마운팅 브래킷의 좌굴부가 좌굴되면서 충격 에너지를 흡수하게 되고, 그 좌굴에 의한 프런트 멤버의 반시계방향 회전 변형으로 대차가 엔진을 빗겨 우측으로 슬라이딩하면서 밀리게 되는 것을 특징으로 한다.

상술한 과제 해결 수단에 의하면, 정면 편심 충돌시 에너지 충격을 효율적으로 흡수할 수 있고, 부품수 감소로 원가를 절감할 수 있다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 롤 마운팅 구조의 부품 사시도와 조립 사시도이고, 도 5는 도 4에 의한 롤 마운팅 구조도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 롤 마운트부(70)는 마운팅 브래킷(20), 부시 케이스(30), 부시(40), 스테이(50), 프런트 브래킷(60)을 포함하여 구성된다.

엔진(6)과 서브프레임(3)의 프런트 멤버(3a)에 마운팅되는 마운팅 브래킷(20)은 부시 케이스(30)를 감싸는 원형의 커버(21)와 상기 커버(21)에서 엔진(6)이 있는 후방으로 돌출 형성되다가 그 끝단이 V자형으로 벌어지도록 분기되어 전체적으로 Y형상을 이루는 좌굴부(22)가 일체로 이루어진다.

상기 부시 케이스(30)는 링형상으로 형성되어 그 내측으로 부시(40)가 삽입되고, 상기 부시(40)가 삽입된 부시 케이스(30)는 마운팅 브래킷(20)에 형성된 원형의 커버(21)의 내측으로 삽입된다.

상기 고무 재질의 부시(40)는 내부에 관통공(44)이 형성되고 부시 케이스(30)에 삽입시 부시 케이스(30) 내주연과 접촉하는 외측으로는 상기 부시(40)가 부시 케이스(30)의 내주연과 부딪히게 될 때 충격을 완충하기 위한 공간이 다수 형성된다.

상기 커버(21)의 폭(내경)은 부시 케이스(30) 및 부시(40)의 폭(외경)보다 크게 형성되어 있어 상기한 부시 케이스(30) 및 부시(40)는 커버(21)에 삽입된 상태에서 부시 케이스(30)와 부시(30)는 커버(21)의 양측으로 돌출된다.

상기 부시(40)의 관통공(44)에 압입되는 스테이(50)는 관통공(44)에 압입된 상태에서 빠지지 않도록 양측으로 스톱돌기(52)가 형성되고 그 스톱돌기(52) 외측으로는 볼팅홀(54)이 형성된다.

프런트 브래킷(60)은 서브프레임(3)의 프런트 멤버(3a) 상단에 2개가 서로 이격되게 마운팅되며, 각 프런트 브래킷(60)에는 중앙에 형성된 홀(62)에 웰드 너트(미도시)가 구비되어 상기 스테이(50)의 볼팅홀(54)을 통과하는 볼트에 의해 볼팅 체결된다.

상기한 구성에 의해 스테이(50)가 압입된 부시(40)가 부시 케이스(30)에 삽입된 상태에서 부시 케이스(30)는 마운팅 브래킷(20)의 커버(21) 내측에 삽입된다.

한편, 서브프레임(3)에는 엔진(6)이 마련되고 그 서브프레임(3)의 후방으로는 대시(9)가 구비된다.

상기 마운팅 브래킷(20)의 V자형 분기부는 엔진(6)에 용접 또는 볼팅에 의해 마운팅 되고 2개의 프런트 브래킷(60)은 서브프레임(3)의 프런트 멤버(3a) 상단에 이격되게 마운팅 되며, 상기 이격된 프런트 브래킷(60)과 스테이(50)는 볼팅 체결되어 엔진의 롤 마운팅 구조가 완성된다.

이와 같이 구성된 엔진의 롤 마운팅 구조에서 유로 NCAP 오프셋 충돌에 의한 대차의 정명 편심 충돌시 마운팅 브래킷(20)의 Y형상 좌굴부(22)의 수직면이 충돌에너지가 집중되는 편심방향으로 좌굴되는 것이다.

이에 대한 실시예를 도 6의 도시를 참조하여 설명하면, 정면 편심 충돌시 프런트 멤버(3a)가 도면에 표시된 일점쇄선(가상선) 표시와 같이 도면상 우측방향으로 편중되는 상태로 변형될 경우에는 마운팅 브래킷(20)의 좌굴부(22)의 수직부분이 도면상 점선표시와 같이 좌굴되면서 1차적으로 충격에너지를 흡수하게 되고, 이러한 마운팅 브래킷(20)의 좌굴에 의해 상기 프런트 멤버(3a)는 도면상 반시계방향으로 회전하는 상태로 변형되므로 대차가 엔진(6)의 도면상 우측방향(가상선표시 참조)으로 빗겨나면서 밀려나게 되는 것이다.

이러한 마운팅 브래킷(20)의 좌굴 및 슬라이딩 유도 구조에 의해 대시(9) 하단부 차체 변형량을 감소할 수 있고 이에 의해 운전자의 다리 상해치를 줄일 수 있게 되는 것이다.

도 7의 그래프에 나타낸 바와 같이 유로 NCAP 오프셋 해석 결과 본 발명에 의하면, 종래기술 대비 감가속도를 2g 개선할 수 있고, 차체 변형을 평균 5% 감소(개선)하는 효과가 있다.

도 1은 종래 롤 마운팅 구조도,

도 2a와 도 2b는 도 1에 나타낸 롤 마운팅부의 정면 충돌시 변형도,

도 3a와 도 3b는 종래 롤 마운팅 구조의 정면 충돌시 무릎 상해 위치 상세도,

도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 롤 마운팅 구조의 부품 사시도와 조립 사시도,

도 5는 도 4에 의한 롤 마운팅 구조도,

도 6은 도 5에 나타낸 롤 마운팅 구조의 정면 충돌시 충격 흡수를 나타내는 도면,

도 7은 본 발명에 따른 충돌 에너지 흡수 효과를 나타내는 그래프.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

3: 서브프레임 6: 엔진

9: 대시 20: 마운팅 브래킷

22: 좌굴부 30: 부시 케이스

40: 부시 50: 스테이

60: 프런트 브래킷 70: 롤 마운트부

Claims (3)

1. 엔진과 서브프레임의 프런트 멤버에 마운팅되는 롤 마운트부로 구성되는 엔진의 롤 마운팅 구조에 있어서,

   상기 롤 마운트부는 대차의 차체 정면 편심 충돌시 마운팅 브래킷의 좌굴부가 충격 에너지가 편중되는 방향으로 좌굴되면서 충격 에너지를 흡수하도록 하고, 그 좌굴에 의한 프런트 멤버가 회전 변형되면서 엔진을 빗겨나는 방향으로 밀려나도록 하기 위하여 원형의 커버와, 상기 커버에서 엔진이 있는 후방으로 돌출형성되면 그 끝단이 V자형으로 벌어져 전체적으로 Y형상을 이루는 좌굴부가 일체로 형성되는 마운팅 브래킷과, 상기 커버에 끼워지는 링형상의 부기 케이스와, 상기 부기 케이스의 내측으로 삽입되어 엔진의 작동에 의한 충격을 완화시키는 고무재질의 부시로 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 롤 마운팅 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 마운팅 브래킷은 부시에 압입되어 양측으로 돌출되는 스테이와 상기 프런트 멤버에 이격되게 마운팅되는 프런트 브래킷 사이의 볼팅 체결에 의해 프런트 멤버에 마운팅되는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 롤 마운팅 구조.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 스테이의 돌출된 부분에는 볼팅홀이 형성되고 상기 프런트 브래킷의 중앙에 형성된 홀에는 웰드 너트가 구비되어, 상기 볼팅홀과 웰드 너트에 볼트가 체 결되는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 롤 마운팅 구조.

Images