KR101135529B1 - 엔진용 블록형 고체마운트 - Google Patents

Abstract

엔진용 블록형 고체마운트가 개시된다. 개시된 엔진용 블록형 고체마운트는, 케이스와; 상기 케이스에 수직으로 관통되며 설치된 스터드 볼트와; 상기 케이스의 상부에 설치되며 상기 스터드 볼트가 관통되며 설치되게 구비된 하드 러버와; 상기 하드 러버 하부로 상기 케이스에 설치된 소프트 러버와; 상기 하드 러버의 상부로 상기 스터드 볼트에 결합 설치된 상부 스톱퍼와; 상기 상부 스톱퍼의 하부로 상기 하드 러버 내에 설치된 하부 스톱퍼와; 상기 하드 러버 내부로 상기 스터드 볼트 하부에 설치된 코어;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, RPM(주파수) 변화에 따른 진동의 크기에 따라 다른 특성값(탄성계수)이 적용되므로 제어 인자가 확보되어 승차감이 개선되어 차량의 성능을 향상시킬 수 있고, 제어 변수를 갖는 유체마운트와 비교하면 구조 및 제작이 간단하고, 무게도 경량화시킬 수 있는 이점이 있다.

엔진 마운트, 하드 러버, 소프트 러버

Description

엔진용 블록형 고체마운트{BLOCK TYPE SOLID MOUNT FOR ENGINE}

도 1 내지 도 3a는 종래의 기술에 따른 엔진 마운트의 종류를 나타내 보인 사시도.

도 3b는 도 3a의 블록형 고체마운트를 절개하여 나타내 보인 반단면 사시도.

도 4a는 본 발명에 따른 엔진용 블록형 고체마운트의 구성을 나타내 보인 사시도.

도 4b는 도 4a의 마운트를 절개하여 나타내 보인 반단면 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

31. 케이스

32. 스터드 볼트

33. 하드 러버

34. 소프트 러버

35. 코어

36. 상부 스톱퍼

37. 하부 스톱퍼

38. 제1공간부

39. 제2공간부

본 발명은 엔진용 블록형 고체마운트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 성능을 향상시키고, 구조 및 제작이 간단하며, 무게도 경량화시키도록 개선된 엔진용 블록형 고체마운트에 관한 것이다.

엔진 마운트는 엔진블록과 프레임 사이에서 엔진을 지지하고, 엔진에서 발생되는 진동과 소음이 차체와 실내로 전달되는 것을 방지하여 운전자가 편안한 상태에서 운전을 할 수 있도록 한다.

이와 같이 차량에 사용되는 엔진 마운트는 그 기능적인 측면에서 또는 구조적으로 고체(solid) 마운트와, 러버 내부에 유체가 삽입되어 있는 유체(fluid) 마운트로 대별된다.

이 중 유체 마운트는 마운트 내부의 장치들을 이용하여 댐핑(damping) 효과를 변화시키면서 진동 및 소음을 제어하고, 주로 승차감이 중요시되는 승용차나 고급차 등에 많이 사용된다.

반면, 상기한 고체마운트는 차량 전반에 걸쳐 사용되긴 하지만 주로 고출력의 디젤 엔진이나, 소형 상용 차량과 대형차에 많이 적용된다.

그리고 엔진 마운트는 도 1a 내지 도 3a에 도시된 바와 같이, 형상에 따라 각형 마운트(11,12)와, 부시형 마운트(13) 및 블록형 고체마운트(20)로 나뉜다.

이 중 현재는 고체나 유체 마운트 두 경우 모두 러버의 내구성 및 장착의 안 정성에 효과적인 블록형 고체마운트(20)를 주로 사용한다.

이 블록형 고체마운트(20)의 구조가 도 3b에 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 상기 블록형 고체마운트(20)는, 스터드 볼트(stut bolt)(20)에 대해 축대칭 형상이며, 파워트레인(power train)의 유동에 따른 러버(22)의 변위를 제한시키는 스톱퍼(stopper)(23) 및 스토핑 케이스(stopping case)(24)가 있다. 이 스토핑 케이스(24)는 구조적으로 전방향이 가능하다.

그리고 상기 러버(22)가 전방향에 대해 동일한 형상이기 때문에 파워트레인 장착 후에도 매우 안정적인 역할을 하며, 따라서 내구에도 좋은 효과를 가진다.

또한 상기 러버(22) 아래쪽에는 공간(space)(25)이 있으며, 고체마운트에서 유체마운트로 진화될 경우에, 이 공간(25) 내부에 유체, 오리피스(orifice), 플런저(plunger), 멤브레인(membrane) 등 각종 구조물들이 삽입된다. 하지만 이들 부품이 고가인 것이 문제이다.

그리고 상기 블록형 고체마운트(20)는 1세대 마운트로서, 유체마운트에 비해 구조가 간단하고, 저가이기 때문에 현재까지도 사용되고 있다.

그러나 하나의 러버(22)만을 사용하므로 일정 구간 내에서는 예측이 가능한 선형적 탄성계수를 얻을 수 있으나, 일정 구간을 벗어난 경우에는 예측이 힘든 비선형 구간의 특성을 나타낸다. 예컨대, 상기 러버(22)가 스토핑 케이스(24)에 부딪히면서 강제 멈춤 현상이 발생한다.

또한 하나의 스프링 계수만을 가지면 다양한 주행모드에서 발생하는 비선형 구간의 제어에 어려움이 있다. 즉, 변화 없는 탄성계수로 인해 제어 인자가 한정 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해 유체마운트를 적용하는데 유체마운트를 사용하게 되면 가격상승과 구조가 복잡해지는 추가적인 문제가 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 제어 인자가 확보되어 승차감이 개선되고, 구조 및 제작이 간단하며, 무게가 경량화되도록 한 엔진용 블록형 고체마운트를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 엔진용 블록형 고체마운트는, 케이스와; 상기 케이스에 수직으로 관통되며 설치된 스터드 볼트와; 상기 케이스의 상부에 설치되며 상기 스터드 볼트가 관통되며 설치되게 구비된 하드 러버와; 상기 하드 러버 하부로 상기 케이스에 설치된 소프트 러버와; 상기 하드 러버의 상부로 상기 스터드 볼트에 결합 설치된 상부 스톱퍼와; 상기 상부 스톱퍼의 하부로 상기 하드 러버 내에 설치된 하부 스톱퍼와; 상기 하드 러버 내부로 상기 스터드 볼트 하부에 설치된 코어;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 4a에는 본 발명에 따른 엔진용 블록형 고체마운트의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도가 도시되어 있고, 도 4b에는 도 4a의 종방향으로 절개하여 나타내 보인 반단면 사시도가 도시되어 있다.

도면을 각각 참조하면, 본 발명에 따른 엔진용 블록형 고체마운트(30)는, 케이스(31)와, 이 케이스(31)에 수직으로 관통되며 설치된 스터드 볼트(32)와, 상기 케이스(31)의 상부에 설치되며 스터드 볼트(32)가 관통되며 설치되게 구비된 하드 러버(hard rubber)(33)와, 이 하드 러버(33) 하부로 케이스(31)에 설치된 소프트 러버(soft rubber)(34)와, 상기 하드 러버(33)의 상부로 스터드 볼트(32)에 결합 설치된 상부 스톱퍼(36)와, 이 상부 스톱퍼(36)의 하부로 하드 러버(33) 내에 설치된 하부 스톱퍼(37)와, 상기 하드 러버(33) 내부로 스터드 볼트(32) 하부에 설치된 코어(core)(35)를 포함하여 구성된다.

상기 소프트 러버(34)와 하드 러버(33) 사이에는 소정 간격을 두고 제1공간부(38)가 형성되고, 그리고 상기 소프트 러버(34)의 하부로 케이스(31)에는 제2공간부(39)가 형성된다.

그리고 상기 상부 스톱퍼(36) 및 하부 스톱퍼(37)는 스틸(steel) 구조물에 러버 코팅(coating)되어 있다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 엔진용 블록형 고체마운트의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 엔진용 블록형 고체마운트(30)는, 소프트 러버(34)와 하드 러버(33)의 이중 러버를 가지는 구조로 이루어진 것이며, 즉 내부의 러버는 상대적으로 소프트하고, 외부의 러버는 하드하게 한 구조이다.

그리고 본 발명에 따른 엔진용 블록형 고체마운트(30)는, 스톱퍼를 상부 스톱퍼(36) 및 하부 스톱퍼(37)를 각각 별도로 구비하게 함으로써, 종래의 각형 마운 트에서 구축하기 어려운 전방향 스톱퍼(36,37)를 적용하여 대 변위 제어가 가능하다.

또한 본 본 발명에 따른 엔진용 블록형 고체마운트(30)는, 종래의 각형 엔진 마운트 대비 스프링 계수를 이중으로 얻을 수 있어, 진동과 소음에 대한 제어를 효율적으로 수행할 수가 있으며, 궁극적으로는 승차감을 개선할 수 있다.

이를 보다 구체적으로 설명한다.

우선, 작은 변위 진동 조건인 경우에는, 엔진블록으로부터 스터드 볼트(32)를 통해 전달되는 진동의 크기가 작기 때문에 소프트한 러버 특성을 이용하여 진동을 흡수해야 한다. 이 경우에는 변위가 작기 때문에 마운트(30)의 내부, 즉 상기 케이스(31) 내부에서 스터드 볼트(32)와 연결된 소프트 러버(34)만이 진동 절연의 역할을 하게 된다.

그리고 대 변위 진동 조건의 경우에는, 그 변위가 크기 때문에 짧은 시간 내에 파워트레인의 변위를 감소시켜야한다. 이를 위해서는 러버 특성이 하드(hard)해야 한다.

또한 상방향으로 변위가 커지는 경우에는 엔진과 연결된 스터드 볼트(32)가 상승되면서 동시에, 코어(35)에 코팅된 소트프 러버(34)가 상승된다. 이 때, 상기소프트 러버(34)는 그 상부가 하부 스토퍼(37)를 포함하는 하드 러버(33)의 하부에 닿은 상태를 유지함에 따라, 소프트 러버(34)와 하드 러버(33)가 동시에 작동하게 되면서 진동의 감소 및 절연 역할을 하게 된다.

그리고 하방향으로 변위가 커지는 경우에는 스터드 볼트(32)가 하강되며, 동시에, 상기 스터드 볼트(32)에 용접되어 있는 상부 스톱퍼(36)가 하부 스톱퍼(37)를 포함하는 하드러버(33)에 닿게 된다. 그러면, 상기 스터드 볼트(32)를 통해 전달되는 대 변위 진동은 스터드 볼트(32)에 연결된 소프트 러버(34)로 전달되는 동시에, 상기 상부 스톱퍼(36)를 통하여 상부 스톱퍼(36)와 맞닿게 되는 상기 하드 러버(33)로 전달됨에 따라, 소트프 러버(34)와 하드 러버(33)가 동시에 작용하게 된다.

상기 소프트 러버(34)와 하드 러버(33)가 병렬로 연결되어 있기 때문에, 두 러버(33,34)가 동시에 작동하는 경우의 특성값 K = K(hard rubber) + K(soft rubber) 이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 엔진용 블록형 고체마운트는 다음과 같은 효과를 갖는다.

진동의 크기에 따라 다른 특성값(탄성계수)이 적용되므로 제어 인자가 확보되어 승차감이 개선되어 차량의 성능을 향상시킬 수 있다.

그리고 제어 변수를 갖는 유체마운트와 비교하면 구조 및 제작이 간단하고, 무게도 경량화시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. 케이스와;

   상기 케이스에 수직으로 관통되며 설치된 스터드 볼트와;

   상기 케이스의 상부에 설치되며 상기 스터드 볼트가 관통되며 설치되게 구비된 하드 러버와;

   상기 하드 러버 하부로 상기 케이스에 설치된 소프트 러버와;

   상기 하드 러버의 상부로 상기 스터드 볼트에 결합 설치된 상부 스톱퍼와;

   상기 상부 스톱퍼의 하부로 상기 하드 러버 내에 설치된 하부 스톱퍼와;

   상기 하드 러버 내부로 상기 스터드 볼트 하부에 설치된 코어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진용 블록형 고체마운트.
2. 제1항에 있어서,

   상기 소프트 러버와 상기 하드 러버 사이에는 소정 간격을 두고 제1공간부가 형성된 것을 특징으로 하는 엔진용 블록형 고체마운트.
3. 제1항에 있어서,

   상기 소프트 러버의 하부로 상기 케이스에는 제2공간부가 형성된 것을 특징으로 하는 엔진용 블록형 고체마운트.
4. 제1항에 있어서,

   상기 상부 스톱퍼 및 상기 하부 스톱퍼는 스틸(steel) 구조물에 러버 코팅된 것을 특징으로 하는 엔진용 블록형 고체마운트.

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