KR101488375B1 - 엔진마운트 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 엔진의 하중을 지지하는 코어와 상기 코어의 하부에 배치되어 코어에 가해지는 하중에 따라 탄성변형하는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터의 하부에 배치되는 오리피스플레이트가 케이스에 장착되는 엔진마운트에 있어서, 상기 인슐레이터의 하단과 결합되어 케이스의 내주면에 밀착되도록 상기 오리피스플레이트와 인슐레이터 사이에 장착되는 서포트부재;를 포함하고, 상기 서포트부재는 제1서포트부재와 제2서포트부재가 링 모양을 이루도록 결합되되, 상기 제1서포트부재와 제2서포트부재 결합지점 사이에는 탄성을 갖는 러버가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 엔진의 하중이 제1서포트부재와 제2서포트부재에서 방사형 방향으로 분산됨으로써 케이스의 파손을 방지할 수 있고, 케이스의 내주면 면가공이 불필요하므로 제조 시 불량율을 낮출 수 있는 효과가 있다.

Description

엔진마운트{Engine-mount}

본 발명은 엔진마운트에 관한 것으로써 더욱 상세하게는 (엔진에서 가해지는) 수직하중에 대한 지지력이 방사형 방향으로 작용함으로써 하중집중을 방지하여 인슐레이터의 이탈을 방지하도록 발명된 엔진마운트에 관한 것이다.

차량의 엔진에서는 구조적으로 항상 진동이 발생된다. 뿐만 아니라 차량의 주행 시에는 지면의 요철에 의해 엔진으로도 진동이 전달된다. 이러한 진동은 단독적으로 작용하는 것이 아니라, 여러 요인이 복합적으로 작용하며 상하, 좌우, 전후 방향 모두로 발생한다.

아울러, 차량의 엔진은 차체에 분리되어 설치된 것이 아니라 변속 장치 및 공조 장치 등과도 연결되므로, 엔진에서 발생되는 진동은 차량의 전체에 영향을 미치게 된다.

이에 따라, 엔진에서 발생된 진동을 감쇄시키도록 엔진은 엔진마운트를 통해 차체 프레임에 장착된다. 상기 엔진마운트는 엔진과 차체 프레임 사이에 체결되되, 인슐레이터의 탄성력과 공기의 출입을 이용하여 감쇄력을 발생시키는 공압식 엔진마운트와 하이드로액이 봉입되어 상기 하이드로액의 유동에 따라 진동을 감쇄시키는 유체봉입식 엔진마운트가 주로 사용된다.

이중, 유체봉입식 엔진마운트는 하이드로 엔진마운트로 불리며 높은 주파수 영역 및 낮은 주파수 영역의 진동을 동시에 감쇄시키도록 구성되어 여러 차종에 널리 사용되고 있다.

도 1a 에 도시된 바와 같이, 하이드로 엔진마운트는 인슐레이터(1) 상측으로 엔진과 결합되는 코어(2)가 장착되되 인슐레이터(1)의 하측으로는 오리피스플레이트(3)가 결합되어 상측액실과 하측액실로 구획되는 구조를 갖는다. 상기 상측액실과 하측액실은 오리피스플레이트(3)의 둘레를 따라 형성된 환형의 유로를 통해 개통된다. 그리고, 내부에 봉입된 하이드로액은 인슐레이터(1)의 탄성거동에 따라 유로를 통해 상측액실과 하측액실을 유동하는 구조로 구성된다.

상기 인슐레이터(1)와 오리피스플레이트(3)는 파이프(4)를 통해 결합된 상태에서 하부가 개구된 케이스(5) 아래에서 강제 압입되는 방식으로 조립이 이뤄지는 것이 일반적이다.

즉, 코어(2)에 엔진의 하중이 가해지면 압입된 상기 파이프(4)는 케이스(5)에서 하강하는 방향(도 1b 에서 화살표로 표시된 방향)으로 힘이 작용하되 이러한 힘은 케이스(5)와 파이프(4)의 마찰력에 의해 지지되므로, 파이프(4)와 케이스(5)의 마찰력은 엔진마운트의 강건성에 지대한 영향을 미치게 된다.

이와 같이, 인슐레이터(1) 및 오리피스플레이트(3)와 결합된 파이프(4)를 케이스(5)에 강제 압입시켜 하중을 견디도록 결합시키는 조립 방식은 조립공정이 단순해 지는 장점이 있으나, 불량율이 증가하고 차량 충돌 발생시 엔진마운트가 파손될 수 있는 문제가 있었다.

즉, 도 1c 에 도시된 바와 같이 상기 케이스(5)는 일정기준 이상의 강성을 확보하기 위하여 알루미늄 주물(casting)로 제조되되 강제압입을 위해 내주면이 면가공된다. 하지만, (주물로 가공된 경우에는 프레스로 가공되는 경우 보다 연신률이 현저히 떨어지게 되므로) 파이프(4)와 케이스(5)가 강제압입됨에 따라 공차에 의한 품질 문제(파손, 크랙 등)가 발생할 수 있었다.

아울러, 케이스(5)의 내주면에서 면가공이 이뤄질 때도 불량이 발생할 수 있었고, 강제압입을 위해 파이프(4)의 장착이 요구되므로 불필요하게 중량이 증대되는 문제가 있었다. 특히, 케이스(5)에서 면가공된 부분은 (강제압입 시 그리고 하중이 전달됨에 따라서) 기계적 스트레스가 누적되어 (차량 사고 발생에 따라) 충격이 가해지면 파손될 가능성이 증가하는 문제가 있었다.

따라서, 강제압입으로 하중을 지지하던 종래 구조의 문제점을 해소하기 위하여 본 발명은 케이스의 추가적인 가공이 필요없으며 하중을 방사형 방향으로 분산시킴으로써 엔진을 더 강건히 지지하고 제조시 불량율을 더욱 낮출 수 있는 엔진마운트를 제공하는 것에 주목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진의 하중을 지지하는 코어와 상기 코어의 하부에 배치되어 코어에 가해지는 하중에 따라 탄성변형하는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터의 하부에 배치되는 오리피스플레이트가 케이스에 장착되는 엔진마운트에 있어서, 상기 인슐레이터의 하단과 결합되어 케이스의 내주면에 밀착되도록 상기 오리피스플레이트와 인슐레이터 사이에 장착되는 서포트부재;를 포함하고, 상기 서포트부재는 제1서포트부재와 제2서포트부재가 링 모양을 이루도록 결합되되, 상기 제1서포트부재와 제2서포트부재 결합지점 사이에는 탄성을 갖는 러버가 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 제1서포트부재와 제2서포트부재 각각은 서로 대칭을 이루는 반원형 링 모양으로 이뤄지고, 결합이 이뤄지는 두 지점 각각에서 러버가 형성된다.

그리고, 상기 제1서포트부재와 제2서포트부재의 하부에는 링 모양의 지지브라켓을 장착되되, 탄성을 갖는 러버가 제1서포트부재와 제2서포트부재 아래로 지지브라켓과의 사이에서 형성된다.

상기 제1서포트부재 및 제2서포트부재 각각이 인슐레이터와 맞닿는 지지하는 부분은 경사면으로 형성되며, 상기 케이스의 하부에는 방사형으로 확장된 플랜지가 형성된 하우징이 오리피스플레이트 아래로 결합되되 상기 하우징은 플랜지가 감싸도록 컬링(curling)되어 케이스의 하단에 고정된다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 엔진의 하중이 제1서포트부재와 제2서포트부재에서 방사형 방향으로 분산됨으로써 케이스의 파손을 방지할 수 있다.

상기 제1서포트부재와 제2서포트부재는 대칭을 이루는 반원형으로 이뤄지므로 양측으로 고르게 하중을 분산시킬 수 있는 효과가 있고, 상기 제1서포트부재와 제2서포트부재의 하부에는 지지브라켓이 장착되어 오리피스플레이트로 전달되는 충격을 완충시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 하우징의 플랜지가 케이스에 컬링되어 하부를 지지하므로 하중을 추가적으로 분산시킬 수 있는 효과가 있으며, 상기 제1서포트부재와 제2서포트부재는 인슐레이터와 맞닿는 부분이 경사면으로 형성되어 하중을 더욱 효율적으로 지지할 수 있다.

도 1a 는 종래의 (하이드로) 엔진마운트가 종방향으로 절개된 모습을 나타내되, 인슐레이터와 오리피스플레이트가 파이프에 결합된 상태에서 케이스에 강제 압입되어 조립되는 모습을 도시한 도면,
도 1b 는 도 1a 에서 파이프와 케이스가 밀착된 부분에서 하중이 작용하는 방향을 표시한 도면,
도 1c 는 종래의 엔진마운트에서 케이스의 내주면에 가공이 요구되는 부분을 표시한 도면,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진마운트가 종방향으로 절개된 모습과 하중이 분산되는 방향을 도시한 도면,
도 3 은 제1서포트부재와 제2서포트부재 및 지지브라켓이 인슐레이터의 하단에 결합되는 모습을 도시한 도면,
도 4 는 제1서포트부재와 제2서포트부재 사이에; 그리고 제1서포트부재 및 제2서포트부재와 지지브라켓 사이에; 러버가 1mm 간격으로 충진된 상태를 도시한 도면,
도 5 와 도 6 은 (인슐레이터와 러버로 성형되는) 고무가류 전에 가류금형 내에 코어와 제1서포트부재 및 제2서포트부재가 장착되기 전후 모습을 도시한 도면,
도 7 은 가류금형 내에 형성된 돌기에 제1서포트부재에 형성된 키홈이 끼워진 단면 모습이 도시된 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진마운트를 더욱 상세히 설명한다.

도 2 를 참조하면, 본 발명의 엔진마운트는 (인슐레이터와 오리피스플레이트 사이에) 소정량의 하이드로액이 봉입된 구조를 갖되 코어(21)로 전달되는 하중 및 진동에 의해 유발되는 인슐레이터(20)의 탄성변형에 따라 하이드로액이 유동하는 하이드로 엔진마운트로써, 엔진의 하중을 지지하는 코어(21)와 인슐레이터(20) 및 상기 인슐레이터(20)의 하부에 배치되는 오리피스플레이트(30)가 케이스(40)에 장착되는 구조를 갖는다.

본 발명에서, 상기 인슐레이터(20)는 하단에 서포트부재(10: 10a, 10b)가 결합되어 오리피스플레이트(30) 위로 케이스(40) 내부에 위치하게 된다. 상기 서포트부재(10)는 케이스(40)의 내주면에 밀착되도록 장착되되 제1서포트부재(10a)와 제2서포트부재(10b)가 원형을 이루도록 결합되며, 상기 제1서포트부재(10a)와 제2서포트부재(10b) 결합지점 사이에는 탄성을 갖는 러버(12)가 형성된다. (상기 러버는 별도로 성형될 수도 있으나) 본 발명에서는 인슐레이터(20)의 고무가류 성형 시 용융된 고무가 그 사이로(제1서포트부재, 제2서포트부재 및 지지브라켓 각각의 사이로) 흘러들어간 후 경화됨으로써 형성된다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 상기 제1서포트부재(10a)와 제2서포트부재(10b) 각각은 서로 대칭을 이루는 반원형 링모양으로 이뤄지며, 제1서포트부재(10a)와 제2서포트부재(10b)의 하부에는 링 모양의 지지브라켓(11)이 추가적으로 장착된다. 도 4 에 도시된 바와 같이 상기 지지브라켓(11)은 제1서포트부재와 제2서포트부재와 1mm 간격을 두고 이격되되 그 사이에는 (탄성거동이 가능하도록) 러버(12)가 충진된다.

그리고, 상기 제1서포트부재(10a) 및 제2서포트부재(10b) 각각이 인슐레이터(20)와 맞닿는 지지하는 부분은 경사면(도 2 의 단면 모습 참조)으로 형성되고, 상기 케이스(40)의 하부에는 방사형으로 확장된 플랜지(51)가 형성된 컵 모양의 하우징이 오리피스플레이트(30) 아래로 결합되되 상기 하우징(50)은 플랜지(51)가 케이스(40)의 끝단을 감싸도록 컬링(curling)되어 케이스(40)의 하단에 고정되는 구조를 갖는다.

전술한 바와 같은 구조를 갖는 본 발명의 엔진마운트는 도 5 와 도 6 에 도시된 바와 같이, 금속재로 제조된 코어(21), 제1서포트부재(10a), 제2서포트부재(10b) 및 지지브라켓(11)을 가류금형(60) 내에 장착한 상태에서 인슐레이터(20)와 (제1서포트부재, 제2서포트부재, 지지브라켓 사이에 형성되는) 러버(12)가 일체로 성형되도록 용융된 고무를 (가류금형 내부로) 주입한 다음에 고무를 경화시켜 제조된다.

상기 가류금형(60) 내에는 제1서포트부재(10a)와 제2서포트부재(10b)가 정위치에 놓일 수 있도록 돌기(61)가 형성되며, 상기 제1서포트부재(10a)와 제2서포트부재(10b)에는 돌기(61)가 끼워질 수 있도록 키홈이 형성된다. 그리고, 지지브라켓(11)이 제1서포트부재(10a)와 제2서포트부재(10b)에서 이격되어 용융된 고무가 그 사이로 주입될 수 있도록 상기 지지브라켓(11)이 거치될 수 있는 턱이 형성된다. 고무 가류 후에 코어(21), 인슐레이터(20), 서포트부재(10)가 일체로 성형된 제품은 오리피스플레이트(30)와 결합되어 소정량의 하이드로액이 봉입된 후 케이스(40) 및 하우징(50)과 결합이 이뤄진다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 엔진에서 가해지는 하중이 (도 2 에서 화살표로 표시된 바와 같이) 엔진마운트의 방사형 방향으로 분산됨에 따라서 엔진마운트의 구조적 강건성을 확보할 수 있으며 (지지가능한 하중의 증가에 따라) 보다 소형화시켜 제조할 수 있는 효과가 있다.

즉, 본 발명의 엔진마운트는 윗쪽에서 아랫쪽으로 가해지는 엔진의 하중이 제1서포트부재(10a)와 제2서포트부재(10b)에서 방사형 방향으로 분산됨으로써 케이스(40)의 파손을 방지할 수 있다. 아울러, 하우징(50)의 플랜지(51)가 케이스(40)에 컬링되어 하부를 지지하므로 하중을 추가적으로 분산시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 종래의 구조와 대비하여 케이스의 내주면 가공이 불필요하므로 원가를 절감시킬 수 있고, (인슐레이터 및 오리피스플레이트에 결합되던) 파이프를 삭제할 수 있으므로 중량을 감소할 수 있다. 그리고, 강제 압입에 따른 공차 불량이나 케이스 파손을 방지할 수 있으므로 조립 불량율을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10 : 서포트부재
10a : 제1서포트부재
10b : 제2서포트부재
11 : 지지브라켓
20 : 인슐레이터
21 : 코어
30 : 오리피스플레이트
40 : 케이스
50 : 하우징
51 : 플랜지
60 : 가류금형
61 : 돌기

Claims (5)

1. 엔진의 하중을 지지하는 코어와 상기 코어의 하부에 배치되어 코어에 가해지는 하중에 따라 탄성변형하는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터의 하부에 배치되는 오리피스플레이트가 케이스에 장착되는 엔진마운트에 있어서,
   상기 인슐레이터의 하단과 결합되어 케이스의 내주면에 밀착되도록 상기 오리피스플레이트와 인슐레이터 사이에 장착되는 서포트부재;를 포함하고,
   상기 서포트부재는 제1서포트부재와 제2서포트부재가 링 모양을 이루도록 결합되되, 상기 제1서포트부재와 제2서포트부재 결합지점 사이에는 탄성을 갖는 러버가 형성된 것을 특징으로 하는 엔진마운트.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1서포트부재와 제2서포트부재 각각은 서로 대칭을 이루는 반원형 링 모양으로 이뤄지고, 결합이 이뤄지는 두 지점 각각에서 상기 러버가 형성된 것을 특징으로 하는 엔진마운트.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1서포트부재와 제2서포트부재의 하부에는 링 모양의 지지브라켓을 장착되되, 탄성을 갖는 러버가 제1서포트부재와 제2서포트부재 아래로 지지브라켓과의 사이에서 형성된 것을 특징으로 하는 엔진마운트.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1서포트부재 및 제2서포트부재 각각이 인슐레이터와 맞닿는 지지하는 부분은 경사면으로 형성된 것을 특징으로 하는 엔진마운트.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 케이스의 하부에는 방사형으로 확장된 플랜지가 형성된 하우징이 오리피스플레이트 아래로 결합되되, 상기 하우징은 플랜지가 컬링(curling)되어 케이스의 하단에 고정되는 것을 특징으로 하는 엔진마운트.

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