KR101894861B1 - 액티브 마운트 - Google Patents

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KR101894861B1
KR101894861B1 KR1020170000646A KR20170000646A KR101894861B1 KR 101894861 B1 KR101894861 B1 KR 101894861B1 KR 1020170000646 A KR1020170000646 A KR 1020170000646A KR 20170000646 A KR20170000646 A KR 20170000646A KR 101894861 B1 KR101894861 B1 KR 101894861B1
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김장호
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현대자동차주식회사
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    • F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/04—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/06—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • F16F13/08—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • F16F13/14—Units of the bushing type, i.e. loaded predominantly radially
    • F16F13/1463—Units of the bushing type, i.e. loaded predominantly radially characterised by features of passages between working chambers
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Abstract

본 발명은, 인슐레이터와 다이어프레임 사이에 장착되어, 내부공간을 상측액실과 하측액실로 구획하는 노즐판; 상기 노즐판의 둘레를 따라 내부에 형성되는 환형의 제 1 유로; 상기 제 1 유로와 이격되어, 상기 노즐판의 중심부에 구비되는 제 2 유로; 상기 노즐판에 하측에 구비되어 상기 하측액실의 하부을 형성하는 다이어프레임; 탄성력을 통하여 상기 다이어프레임을 상기 노즐판으로 항하여 상승시켜, 상기 제 2 유로를 폐쇄시키는 탄성부; 및 전자기력을 통하여 상기 다이어프레임을 하강시켜, 상기 제 2 유로를 개방시키는 구동부; 를 포함하고, 상기 구동부는 외주에 전원의 인가에 따라 전자기력을 발생시키는 코일이 구비되고, 내주에 제 1 수용부와 제 2 수용부가 구비되는 보빈; 상기 보빈에 의해서 발생되는 전자기력에 의해 하측으로 이동되고, 상기 다이어프레임을 하강시켜 상기 제 2 유로를 개방하는 플런저; 및 상기 플런저의 하부에 회전 가능하도록 결합되며, 외주에 상기 제 1 수용부 또는 제 2 수용부에 선택적으로 수용되는 회전 돌기를 구비하는 회전부; 를 포함하며, 상기 제 1 수용부는 상기 제 2 수용부보다 상측에 배치되며, 상기 회전 돌기가 제 1 수용부에 수용되면 제 2 유로가 폐쇄되고, 상기 회전 돌기가 제 2 수용부에 수용되면 제 2 유로가 개방된다.
본 발명은, 구동부에 전원이 차단된 상태에서도 구동부의 하강 상태(제 2 유로의 개방상태)를 유지할 수 있으므로 전력 소모를 억제할 수 있으므로 연비 저하를 방지할 수 있으며, 부품의 내구성을 더욱 증대시킬 수 있다.

Description

액티브 마운트{Active mount}
본 발명은 차체에 장착되어 엔진을 지지하며, 엔진으로부터 전달되는 진동 특성에 따라 감쇠 특성을 가변시킬 수 있는 액티브 마운트에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 다이어프레임의 상승 하강에 따라 감쇠 특성이 가변되는 액티브 마운트에 관한 것이다.
엔진의 진동을 감쇠시키도록 차량의 엔진은 마운트를 통해 차체의 엔진룸에 설치된다. 차량에 적용되는 마운트는 러버의 탄성력을 통해 진동을 절연 및 감쇠시키는 러버 마운트와 봉입된 하이드로액을 통해 진동을 절연 및 감쇠시키는 유체 봉입식 마운트 (하이드로 마운트)가 일반적으로 널리 사용되고 있다.
유체 봉입식 마운트는 내부에 소정량의 하이드로액이 봉입되어 상기 하이드로액의 유동에 따라 진동을 감쇠시키는 구조를 가지며, 서로 다른 주파수 영역대의 진동을 동시에 감쇠시킬 수 있으므로, 그 적용 범위가 점차 증가하고 있다.
아울러, 차량의 전자제어장치가 차량의 주행 상황 및 엔진의 작동 상태에 따라 마운트의 진동 절연 성능을 보다 능동적으로 컨트롤할 수 있도록 전기적 제어에 의해 하이드로액의 유동 특성을 가변시킬 수 있는 액티브 마운트가 개발되고 있다.
액티브 마운트는 차량의 엔진 및 운전 상태에 대한 정보 및 가속도 신호 등을 바탕으로 미리 정해진 알고리즘에 따라 전원이 인가되도록 구성되어, 주행 상황에 따라 엔진 마운트의 특성을 가변시킬 수 있으므로 차량의 승차감 및 주행 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 액티브 마운트는 여러가지 방식이 사용되고 개발되고 있으나, 그 중 원웨이(one-way) 솔레노이드 구조가 널리 사용되고 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 액티브 마운트의 구조를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 액티브 마운트는, 케이스(1)의 내부공간의 상측에 탄성 재질의 인슐레이터(2)가 장착되고, 상기 내부 공간의 하단에 다이어프레임(3)이 결합되며, 상기 인슐레이터(2)와 다이어프레임(3) 사이에는 노즐판(4)이 구비되어, 상기 케이스(1)의 내부 공간은 상측액실(5a)과 하측액실(5b)로 구획한다.
상기 노즐판(4)의 내부에 둘레를 따라 환형의 제 1 유로(4a)가 형성되어 봉입된 하이드로액이 상측액실(5a)과 하측액실(5b)을 유동할 수 있도록 구성된다. 이 때, 상기 하이드로액의 유동은 엔진에서 전달되는 하중 이동 및 진동에 의해서 인슐레이터(2)가 탄성 변형하면 상측액실(5a)의 내부 체적량이 증감됨에 따라서 이뤄진다.
또한, 엑티브 마운트는 상기 노즐판(4)의 중심부에 상측액실(5a)과 하측액실(5b)을 개통시키는 제 2 유로(4b)를 구비하고, 상기 다이어프레임(3)을 하강시키는 구동부(7) 및 상기 다이어프레임(3)과 상기 구동부(7) 사이에 배치되어 상기 구동부(7)를 상승시키는 탄성부(5)를 구비하여, 차량 상태에 따라 제 2 유로(4b)를 개폐시켜 감쇠 특성을 조절할 수 있다.
더 상세하게, 상기 탄성부(5)는 탄성력에 의해 상기 구동부(7)의 헤드(7d)를 상승시켜 상기 제 2 유로(4b)를 폐쇄하며, 보빈(7b)에 권취된 코일에 전원이 인가되면 상기 탄성력을 극복하는 전자기력이 발생됨에 따라 플런저(7c)가 하강되어, 제 2 유로(4b)를 개방한다.
하지만, 이와 같은 종래의 액티브 마운트에 따르면, 제 2 유로(4b)를 개방하기 위해 구동부(7)를 하방향으로 이동시키는 순간 뿐만 아니라, 이미 개방된 제 2 유로(4b)를 유지시키기 위해서도 상기 코일에 전원을 지속적으로 인가해야 하는 문제점이 발생한다. 제 2 유로(4b)의 개방을 유지시키는 상태(예: 공회전 상태)가 길어지면, 상기 코일에 전류를 지속적으로 공급해야 하므로, 전력 소모에 따른 연비 감소의 우려가 있다.
또한, 제 2 유로(4b)를 강하게 폐쇄하기 위해, 상기 탄성부의 강성을 높일 경우에 그에 상응하는 전자기력이 발생시켜야 하므로, 구동부(일예로, 솔레노이브 밸브)의 출력을 키워야 하는 문제가 발생하고, 내구성이 떨어지는 문제가 발생한다.
본 발명은 종래구조의 문제점을 해소할 수 있도록 구동부의 이동 시에만 전원이 인가되는 액티브 마운트를 제공하는 것에 주목적이 있다.
본 발명에 따른 액티브 마운트는 제 2 유로를 개방시키기 위해 코일에 전류가 인가되면 구동부의 상승이 물리적으로 방지되므로 전류 인가를 차단시킬 수 있으므로, 연비 개선 및 내구 성능를 개선할 수 있다.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 인슐레이터와 다이어프레임 사이에 장착되어, 내부공간을 상측액실과 하측액실로 구획하는 노즐판; 상기 노즐판의 둘레를 따라 내부에 형성되는 환형의 제 1 유로; 상기 제 1 유로와 이격되어, 상기 노즐판의 중심부에 구비되는 제 2 유로; 상기 노즐판에 하측에 구비되어 상기 하측액실의 하부을 형성하는 다이어프레임; 탄성력을 통하여 상기 다이어프레임을 상기 노즐판으로 항하여 상승시켜, 상기 제 2 유로를 폐쇄시키는 탄성부; 및 전자기력을 통하여 상기 다이어프레임을 하강시켜, 상기 제 2 유로를 개방시키는 구동부; 를 포함하고, 상기 구동부는 외주에 전원의 인가에 따라 전자기력을 발생시키는 코일이 구비되고, 내주에 제 1 수용부와 제 2 수용부가 구비되는 보빈; 상기 보빈에 의해서 발생되는 전자기력에 의해 하측으로 이동되고, 상기 다이어프레임을 하강시켜 상기 제 2 유로를 개방하는 플런저; 및 상기 플런저의 하부에 회전 가능하도록 결합되며, 외주에 상기 제 1 수용부 또는 제 2 수용부에 선택적으로 수용되는 회전 돌기를 구비하는 회전부; 를 포함하며, 상기 제 1 수용부는 상기 제 2 수용부보다 상측에 배치되며, 상기 회전 돌기가 제 1 수용부에 수용되면 제 2 유로가 폐쇄되고, 상기 회전 돌기가 제 2 수용부에 수용되면 제 2 유로가 개방된다.
또한, 상기 플런저가 하측으로 이동된 상태에서, 상기 회전부가 회전하여, 상기 제 1 수용부 및 제 2 수용부 중 어느 하나에 수용된 회전 돌기가 상기 제 1 수용부 및 제 2 수용부 중 다른 하나로 이동하여 수용될 수 있다.
또한, 상기 구동부는 상기 회전부의 하측에 배치되며, 상측을 향하여 돌출되는 요크 돌기를 포함하는 요크를 더 포함하며, 상기 플런저에 의해서 상기 회전부가 하측으로 이동된 상태에서, 상기 회전 돌기가 상기 요크 돌기에 의해서 가이드되어 일방향으로 회전할 수 있다.
또한, 상기 제 1 수용부 및 제 2 수용부는 복수로 구비되며, 상기 제 1 수용부 및 제 2 수용부는 상기 보빈의 내주에 교번하여 형성될 수 있다.
또한, 상기 회전부는 원판 형상의 회전부 본체을 포함하며, 상기 회전 돌기는 복수로 구비되어, 상기 회전부 본체의 외주면에 둘레를 따라 배치될 수 있다.
또한, 상기 제 1 수용부 및 제 2 수용부 각각은 상기 회전 돌기와 동일한 수로 형성될 수 있다.
또한, 상기 요크 돌기의 수는 상기 회전 돌기의 수보다 2배 많게 형성 될 수 있다.
또한, 상기 회전 돌기가 상기 제 2 수용부에 수용되었을 때, 상기 코일에 전원이 차단되어도 제 2 유로의 개방 상태를 유지할 수 있다.
또한, 상기 보빈은, 상기 제 1 수용부와 제 2 수용부 사이에 형성되는 경계부을 포함하며, 상기 경계부은 상기 회전 돌기가 상기 제 1 수용부 또는 제 2 수용부에 수용되었을 때, 상기 회전부의 회전을 억제한다.
또한, 제 2 수용부는 상측을 향하여 경사지는 상측 가이드면을 포함하며, 상기 플런저에 의해서 상기 회전부가 상측으로 이동되는 과정에서, 상기 회전 돌기가 상기 상측 가이드면에 의해서 일 방향으로 회전된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 전원인가가 차단된 상태에서도 구동부의 하강 상태(제 2 유로의 개방상태)를 유지할 수 있으므로 전류소모를 억제할 수 있으므로 연비저하를 방지할 수 있으며, 부품의 내구성을 더욱 증대시킬 수 있다.
본 발명의 액티브 마운트는 전자기력이 해제되어도 구동부는 물리적으로 하강 상태를 유지될 수 있다.
또한, 유로의 개방상태를 유지하기 위해 전류를 인가할 필요가 없으므로, 발명이 생기지 않아 발열로 인한 작동력 저하의 문제가 원천적으로 해결된다.
도 1 은 종래 방식에 따른 액티브 마운트의 단면도.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 마운트의 구동부를 도시한 단면도.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 마운트의 구동부를 도시한 분해사시도.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 마운트의 요크를 도시한 사시도.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 마운트의 회전부를 도시한 사시도.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 마운트의 보빈을 도시한 사시도.
도 7 내지 도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 마운트의 구동부의 동작을 보여주는 도면.
본 발명은 인슐레이터(2)와 다이어프레임(3) 사이에 노즐판(4)이 장착되어 케이스(1)의 내부공간이 상측액실(5a)과 하측액실(5b)로 구획되고 상기 상측액실(5a)과 하측액실(5b)의 체적 변화에 따라 봉입된 하이드로액이 노즐판(4)에 형성된 유로를 통해 유동하는 유체 봉입식 마운트에 액실의 체적을 가변시키도록 구동부(100)가 구동하는 액티브 마운트에 관한 것으로써, 이하 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 마운트의 구동부의 단면도이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 마운트의 구동부의 분해사시도이고, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 마운트의 요크의 사시도이며, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 마운트의 회전부의 사시도이고, 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 마운트의 보빈의 사시도이다.
도 1 내지 도 6 을 참조하면, 본 발명의 액티브 마운트는 종래의 구조와 같이, 인슐레이터(2)와 다이어프레임(3) 사이의 내부공간이 노즐판(4)에 의해 상측액실(5a)과 하측액실(5b)로 구획되며, 상기 노즐판(4)의 둘레에 형성된 제 1 유로(4a)와 상기 노즐판(4)의 중앙부에 형성된 제 2 유로(4b)를 통해 하이드로액이 유동하여 진동을 감쇠시키는 구조를 갖는다.
또한, 상기 다이어프레임(3)의 하측에 구동부(100)가 배치되며, 상기 구동부(100)가 상승하면 상기 다이어프레임(3)이 상기 노즐판(4)을 향하여 이동하여 제 2 유로(4b)를 폐쇄시키고, 상기 구동부(100)가 하강하면 상기 다이어프레임(3)이 하측으로 이동하여 제 2 유로(4b)를 개방시킨다.
상기 구동부(100)는, 상기 케이스(1)의 하단에 설치되는 요크(110), 상기 요크(110)에 상측에 배치되어, 일방향으로 회전과 동시에 상하방향으로 이동하는 회전부(120), 상기 회전부(120)의 외측에 배치되어, 상기 회전부(20)의 이동을 제한하는 보빈(130), 상기 회전부(120)의 상측에 회전 가능하게 결합되며, 상하 이동되는 플런저(140)를 포함한다.
또한, 상기 구동부(100)는 상기 요크(110)의 중심부로부터 상측으로 향하여 연장되는 샤프트(150) 및 상기 샤프트의 상측단에 체결되는 헤드(155)를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 플런저(140)는 종래의 구조와 동일하게, 탄성부(5)에 의해서 상측으로 이동되며, 상기 보빈(130)의 외주에 권취된 코일에서 발생된 전자기력을 통하여 상기 플런저(140)가 하측으로 이동된다. 상기 플런저(140)의 상하 이동에 따라서 상기 제 2 유로(4b)가 개폐된다.
다만 본원 발명에 따른 일 실시예로 탄성부(5)가 플런저(140)를 상측으로 이동하며, 전자기력으로 플런저(140)를 하측으로 이동되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 탄성부(5)에 의해서 플런저(140)가 하측으로 이동하며, 전자기력으로 플런저(140)가 상측으로 이동되는 것으로 이해될 수 있다.
상기 요크(110)는 상기 샤프트(150)가 체결되는 요크 본체(111) 및 상기 요크 본체(111)의 일면에 구비되는 요크 돌기(116)를 포함한다. 또한, 상기 요크(110)는 상기 요크 본체(111)의 하측에 구비되어 상기 케이스(1)에 상기 요크 본체(111)를 고정하는 요크 지지부(112)를 더 포함할 수 있다.
상기 요크 본체(111)의 중심부는 상기 샤프트(150)가 상하 방향으로 관통할 수 있으며, 상기 요크 돌기(116)는 복수로 구비되어, 상기 요크 본체(111)의 상면(111a)에 배치될 수 있다. 이 때, 상기 요크 돌기(116)는 상기 요크 본체(111)의 중심부를 기준으로 일정 거리 이격되어 배치될 수 있으며, 일예로 상기 요크 본체(111)의 중심부을 기준으로 하는 원을 이루도록 배치될 수 있다.
상기 요크(110)는 상기 샤프트(150)가 체결되는 요크 본체(111)와 상기 요크 본체(111)에 구비되어 상기 샤프트(150)를 기준으로 일정거리 이격된 요크 돌기(116)를 포함하므로, ‘크라운 기어’의 일종으로 이해될 수 있다.
상기 복수의 요크 돌기(116) 각각은 하부 가이드면(116a)과 지지면(116b)을 포함할 수 있으며, 상기 하부 가이드면(116a)은 일방향으로 경사지도록 배치될 수 있다.
일예로, 상기 요크 돌기(116)는 도 4 에 도시한 바와 같이, 반시계방향으로 진행할수록 그 높이가 증가되도록 형성될 수 있으며, 상기 요크 돌기(116)의 상면은 상기 하부 가이드면(116a)을 구성하고, 요크 돌기(116)의 최고 부분에서 상기 요크 본체(111)를 향하여 연장되는 일면은 상기 지지면(116b)을 구성한다.
다른 예로, 상기 요크 돌기(116)는 측면(도4를 기준으로 외측)에서 보았을 때, 직각삼각형의 형상으로 이루어질 수 있으며, 직각삼각형의 수직면을 상기 지지면(116b)으로 이해할 수 있고, 직각삼각형의 경사면을 상기 하부 가이드면(116a)으로 이해할 수 있다.
상기 회전부(120)는 소정의 두께를 가진 원판 형상으로 이루어지는 회전부 본체(121)와 상기 회전부 본체의 외주면(121a)에 형성되는 회전 돌기(122)를 포함한다.
상기 회전부 본체(121)의 중앙부에는 상기 샤프트(150)가 관통되는 개구(122)가 형성될 수 있으며, 상기 회전부(120)는 상기 샤프트(150)에 관통된 상태로 일방향으로 회전될 수 있다. 상기 회전부(120)는 도 5를 기준으로 시계방향으로 회전 가능하며, 도 7 내지 도 11를 기준으로 우측 방향으로 회전 가능하다.
상기 회전 돌기(122)는 상기 회전부 본체(121)의 외주면(121a)으로부터 하방으로 일정거리 돌출되어 형성될 수 있다. 이때. 회전 돌기(122)의 하면은, 상기 요크 돌기(116)의 가이드면(116a)에 대응 되도록 일방향으로 경사지도록 형성될 수 있다.
한편, 상기 회전 돌기(122)의 상면도 일방향으로 경사지도록 형성될 수 있으며, 상기 회전 돌기(122)의 상면과 하면은 동일한 방향으로 경사지도록 형성될 수 있다. 따라서, 회전 돌기(122)는 측면(도5를 기준으로 외측)에서 바라보았을 때, 평행사변형 모양을 할 수 있다 (도7 내지 도 11 참조)
한편, 상기 회전 돌기(122)는 복수로 구비될 수 있으며, 일 예로, 상기 회전 돌기(122)의 수는 상기 요크 돌기(116)의 수의 반수(1/2)로 구비될 수 있다.
상기 보빈(130)은, 상방 및 하방에 원형의 개구를 가지는 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 보빈(130)의 내부 공간에는 상기 요크(110)와 상기 회전부(120)가 수용될 수 있다. 상기 보빈(130)의 외주에는 코일이 권취될 수 있으며, 상기 코일에 전원이 인가됨에 따라서 상기 보빈(130)의 내부 공간에는 전자기장이 형성될 수 있다.
상기 보빈(130)의 하방 개구에는 상기 요크 본체(111)가 삽입될 수 있으며, 상기 보빈의 상방 개구에는 후술할 플런저(140)가 삽입될 수 있다. 이 때, 상기 하방 개구의 직경은 상기 상방 개구의 직경보다 크게 형성되며, 상기 보빈(130)의 내주에는 단차가 형성된다.
한편, 상기 보빈(130)의 단차에는 다수의 수용부(131, 133)가 구비될 수 있다. 상기 수용부(131, 133)는 하측으로부터 상측으로 또는 내측에서 외측으로 일정 거리 함몰된 홈으로 이해될 수 있다. 상기 수용부(131, 133)에는 상기 회전 돌기(122)가 선택적으로 수용될 수 있으며, 상기 회전 돌기(122)가 상기 수용부(131, 133)에 수용됨에 따라 회전이 제한될 수 있으며, 서로 다른 높이에 고정될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
상기 수용부(131, 133)는 다수로 구성될 수 있으며, 상기 수용부는 제 1 수용부(131)와 상기 제 1 수용부(131)보다 하측에 구비되는 제 2 수용부(133)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 수용부(131) 및 제 2 수용부(133)는 상기 보빈(130)의 내주를 따라 교번하여 배치될 수 있으며, 상기 보빈(130)의 단차는 상기 제 1 수용부(131) 및 제 2 수용부(133)에 의해서 상하 방향으로 지그 재그 형상의 요철을 이룰 수 있다.
상기 제 1 수용부(131) 및 제 2 수용부(133)는 서로 다른 높이에 상기 회전부(120)를 수용할 수 있다. 따라서, 상기 회전 돌기(122)가 상기 제 1 수용부(131)에 수용되면, 상기 회전부(120)가 소정 높이에 배치되고, 상기 회전 돌기(122)가 상기 제 2 수용부(133)에 수용되면, 상기 회전부(120)가 상기 소정 높이 보다 낮은 높이에 배치될 수 있다.
다시 말하면, 상기 회전부(120)가 제 1 수용부(131)에 수용되었을 때의 높이는, 상기 회전부(120)가 제 2 수용부(133)에 수용되었을 때 보다 높다. 상기 높이는 상기 보빈(130)의 하면으로부터 상측을 향하는 높이를 의미할 수 있다.
한편, 상기 제 2 수용부(133)는 상기 회전 돌기(122)의 상면과 대응되는 상측 가이드면(133a)을 구비할 수 있으며, 상기 상측 가이드면(133a)은 상측으로 기울여지게 형성될 수 있다. 상기 상측 가이드면(133a)은 제 1 가이드면(133a)이라고 이해될 수 있다.
상기 제 1 수용부(131)와 제 2 수용부(133) 사이에는 경계부(135, 136)가 구비될 수 있다. 상기 경계부(135, 136)는 상하 방향으로 연장되는 적어도 하나의 면을 포함할 수 있으며, 상기 경계부(135, 136)은 상기 회전 돌기(122)와 회전 방향의 간섭이 발생하여 상기 회전부(120)의 회전을 제한한다. 이 때, 상기 회전부(120)는 상하 방향의 이동이 가능하며, 상기 경계부(135, 136) 상기 회전부(120)의 상하 방향 이동을 가이드 할 수 있다.
상기 경계부(135, 136)는 걸림부(135) 또는 경계벽(136)을 포함할 수 있다.
상기 걸림부(135)는 상기 제 1 수용부와 경계를 이루는 제 1 걸림면(135b) 및 제 2 수용부와 경계를 이루는 제 2 걸림면(135c) 및 상기 회전 돌기의 상면을 가이드하는 상측 가이드면(135a)을 구비할 수 있다. 상기 상측 가이드면(135a)은 제 2 가이드면(135a)이라고 이해될 수 있다.
상기 경계벽(136), 제 1 걸림면(135b), 제 2 걸림면(135c)은 수직방향으로 형성되어, 상기 회전부(120)의 회전을 제한하고 회전부의 상하 방향 이동을 가이드한다, 반면, 상기 제 1 가이드면(133a), 제 2 가이드면(135a) 및 하측 가이드면(116b)은 일정 각도 경사지도록 형성되어, 상기 회전부(120)가 회전하면서 상하 방향으로 이동될 수 있도록 가이드한다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
상기 플런저(140)는 상기 코일에 의해서 생성된 전자기력에 의해서 상하 방향으로 이동된다. 상기 샤프트(150)는 상기 플런저(140)의 중심부를 관통하며, 상기 플런저(140)는 상기 샤프트(150)를 축으로 하여 상하방향으로 이동할 수 있다. 상기 샤프트(150)와 상기 플런저(140) 사이에는 베어링이 개입되어 마찰을 줄일 수 있다. 상기 플런저(140)의 상측에 헤드(155)가 구비되어 상기 플런저(140)의 상방 이동을 제한할 수 있다.
상기 플런저(140) 상단은 상기 다이어프레임(3)에 체결되고, 전술한 바와 같이, 탄성력에 의해서 상측으로 이동하여 상기 다이어프레임(3)을 노즐판(4)을 향하여 이동시키며, 전자기력에 의해서 하측으로 이동하여 상기 다이어프레임(3)과 노즐판(4)과의 간격을 벌릴 수 있다.
상기 플런저(140)의 하부는 상기 보빈(130)의 내부공간에 수용될 수 있으며, 상기 플런저(140)의 하면은 상기 회전부(120)의 상면에 회전 가능하게 결합된다. 이 때, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 회전부(120)의 상부에는 상방으로 일정거리 돌출된 돌출부가 구비될 수 있으며, 상기 돌출부는 상기 플런저(140)의 하부에 구비된 걸림부에 삽입된다. 상기 돌출부는 회전 가능하게 걸림부에 체결된다. 상기 플런저(140)는 상하 방향으로 이동하는 반면, 상기 회전부(120)는 상하 방향으로 이동함과 동시에 일 방향으로 회전 가능하다.
따라서, 플런저(140)의 상하 방향의 이동에 따라 상기 회전부(120)가 상하 운동하며, 상기 회전 돌기(122)가 제 1 수용부(131) 및 제 2 수용부(133) 중 어느 하나의 수용부에 수용됨에 따라 회전부(120)의 상하 방향의 높이가 결정되며, 회전부(120)의 높이에 따라 플런저(140)의 높이가 결정되며, 이에 따라 다이어프레임(3)이 제 2 유로(4b)를 개폐한다.
도 7 내지 도 11 은 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 마운트의 구동부의 동작을 보여주는 도면이다. 더 상세하게, 도 7은 탄성력에 의해서 제 2 유로가 폐쇄된 상태를 보여주는 도면이며, 도 11은 보빈과 회전부와의 간섭에 의해서 제 2 유로가 개방된 상태를 보여주는 도면이며, 도 8 내지 도 10 은 회전부의 이동에 따른 회전 돌기의 위치를 보여주는 도면이다.
도 7 내지 도 11을 참조하면, 상기 제 2 유로(4b)가 폐쇄된 상태일 때, 도 7 에 도시된 바와 같이, 상기 탄성부(5)에 의해서 상기 플런저(140) 및 회전부(120)는 상측으로 이동된다. 이 때, 상기 회전 돌기(122)는 상기 제 1 수용부(131)에 수용되며, 상기 플런저(140)의 상단이 다이어프레임(3)을 가압하여 제 2 유로(4b)를 폐쇄한다.
상기 제 2 유로(4b)의 개방을 위하여 상기 코일에 전원이 인가되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 플런저(140) 및 회전부(120)가 하측으로 이동된다, 이 때, 상기 회전 돌기(122)는 경계벽(136)과 제 1 걸림면(135b)에 의해서 가이드되어, 회전이 제한된 상태로 하측으로 이동된다. 상기 회전 돌기(122)가 하측으로 이동하여 요크 돌기(116)에 접하면, 회전 돌기(122)의 일측이 지지면(116b)에 접하게 되며, 회전 돌기(122)의 타측이 하측 가이드면(116a)에 대향한다.
상기 회전 돌기(122)는 도 9에 도시된 바와 같이, 하측 가이드면(116a)을 향하여 회전될 수 있다. 이 때, 상기 회전 돌기는 상기 지지면(116b)에 의해서 반대 방향으로의 회전이 제한된다.
한편, 상기 코일에 전원이 인가되지 않으면, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 플런저(140) 및 회전부(120)가 상기 탄성부(5)에 의해서 상측으로 이동한다. 이 때, 상기 회전 돌기(122)는 상기 제 1 가이드면(133a)과 간섭이 발생하게 되어, 다시 제 1 수용부(131)를 향하여 이동하지 않는다.
상기 회전 돌기(122)는 상기 제 1 가이드면(133a)의 경사에 따라 상측으로 이동함과 동시에 일 방향으로 회전하며, 도 11에 도시된 바와 같이 제 2 수용부(133)에 수용된다.
앞에서 설명한 바와 같이, 상기 회전 돌기(122)가 상기 제 2 수용부(133)에 수용되면 상기 회전부(120)가 상기 보빈 내에서 설치된 높이가 소정 거리(d) 만큼 낮아지므로, 상기 플런저(140)가 소정 거리 하향된 위치에 정지되고, 소정 거리(d) 만큼 노즐판(4)과 다이어프레임(3) 간의 간격이 발생하여 제 2 유로(4b)가 개방된다.
본원 발명은 상기 제 2 유로(4b)가 개방된 상태에서, 코일에 전원을 인가가 필요하지 않으므로, 전력 소모를 줄일 수 있으며, 이에 따른 연비 증가를 방지할 수 있다.
한편, 다시 전원이 인가되면, 제 2 수용부(133)에 수용된 회전 돌기(122)가 하측으로 이동하고, 일정 각도 회전하여 제 1 수용부(131)에 수용되므로, 다시 제 2 유로(4b)를 폐쇄할 수 있다.
상기와 같은 구성의 액티브 마운트는 차량의 공회전시에는 제 2 유로를 개방시키고, 차량의 주행시에는 제 2 유로를 폐쇄하도록 작동한다. 상기 제 2 유로를 개방시키기 위하여, 차량의 전자제어장치가 코일로 전류를 인가하면, 플런저(140)는 하측으로 이동하고, 회전부(120)는 일방향으로 회전하여, 상기 회전 돌기(122)가 상기 제 2 수용부에 수용된다. 이 때, 상기 회전 돌기(122)가 상기 제 1 수용부에 수용된 경우보다 상기 회전부가 하측에 고정되므로, 플런저(140)의 상승은 물리적으로 차단되며, 전류의 인가가 차단되어고, 제 2 유로는 개방 상태를 유지한다.
한편, 차량의 주행이 시작되면, 상기 전자 제어 장치가 코일로 전류를 다시 인가하고, 상기 플런저가 하측으로 이동하고, 상기 회전부(120)는 일방향으로 회전하여 상기 회전 돌기(122)가 상기 제 1 수용부에 수용된다. 이 대, 상기 플런저(140)의 상승이 가능하며, 상기 플런저(140)의 상승에 따라 제 2 유로는 폐쇄된다.
즉, 본 발명의 구조에서는 구동부(10)가 하강 상태가 계속적으로 유지되므로 전류의 인가를 차단할 수 있다. 즉, 전류 공급을 최소화함으로써 연비 개선를 개선하고 내구 성능을 개선할 수 있다.
가령, 종래의 구조에서는 공회전 시간이 지속되는 경우에는 코일로 전류를 공급함과 동시에 배터리의 방전을 방지하기 위해, 엔진이 적정수준의 rpm으로 구동되어야 하므로 연비가 저하되고 코일의 내구성도 악화되나, 본 발명의 구조는 물리적으로 구동부(10)의 하강 상태가 유지되므로 구동부의 상태 유지를 위한 전류 의 인가가 필요없으므로, 연비와 내구성이 향상된다.
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.
100 : 구동부
110 : 요크 116 : 요크 돌기
120 : 회전부 122 : 회전 돌기
130 : 보빈 131 : 제 1 수용부
133 : 제 2 수용부 133a: 상측 가이드면
135 : 걸림부 136 : 경계벽
140 : 플런저 150 : 샤프트

Claims (10)

  1. 인슐레이터(2)와 다이어프레임(3) 사이에 장착되어, 내부공간을 상측액실(5a)과 하측액실(5b)로 구획하는 노즐판(4);
    상기 노즐판(4)의 둘레를 따라 내부에 형성되는 환형의 제 1 유로(4a);
    상기 제 1 유로와 이격되어, 상기 노즐판의 중심부에 구비되는 제 2 유로(4b);
    상기 노즐판(4)에 하측에 구비되어 상기 하측액실(5b)의 하부을 형성하는 다이어프레임(3);
    탄성력을 통하여 상기 다이어프레임(3)을 상기 노즐판(4)을 향하도록 상승시켜, 상기 제 2 유로(4b)를 폐쇄시키는 탄성부(5); 및
    전자기력을 통하여 상기 다이어프레임(3)을 하강시켜, 상기 제 2 유로(4b)를 개방시키는 구동부(7);를 포함하고,
    상기 구동부(7)를 구성하는 보빈(130)에 의해서 발생되는 전자기력에 의해 하측으로 이동되고, 상기 다이어프레임(3)을 하강시켜 상기 제 2 유로(4b)를 개방하는 플런저(140); 및
    상기 플런저(140)의 하부에 회전 가능하도록 결합되며, 외주에 상기 제 1 수용부(131) 또는 제 2 수용부(133)에 선택적으로 수용되는 회전 돌기(122)를 구비하는 회전부(120); 를 포함하며,
    상기 제 1 수용부(131)는 상기 제 2 수용부(133)보다 상측에 배치되며, 상기 회전 돌기(122)가 제 1 수용부(131)에 수용되면 제 2 유로(4b)가 폐쇄되고, 상기 회전 돌기(122)가 제 2 수용부(133)에 수용되면 제 2 유로(4b)가 개방되는 액티브 마운트에 있어서,
    상기 구동부(7)는;
    외주에 전원의 인가에 따라 전자기력을 발생시키는 코일이 구비되고, 내주에 제 1 수용부(131)와 제 2 수용부(133)가 구비되는 보빈(130);을 포함하고,
    상기 회전부(120)의 하측에 배치되며, 상측을 향하여 돌출되는 요크 돌기(116)를 포함하는 요크(110)를 더 포함하며,
    상기 요크 돌기(116)의 수는 상기 회전 돌기(122)의 수보다 2배 많게 형성되는 액티브 마운트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플런저(140)가 하측으로 이동된 상태에서, 상기 회전부(120)가 회전하여, 상기 제 1 수용부(131) 및 제 2 수용부(133) 중 어느 하나에 수용된 회전 돌기가(122) 상기 제 1 수용부(131) 및 제 2 수용부(133) 중 다른 하나로 이동하여 수용되는 액티브 마운트.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 수용부(131) 및 제 2 수용부(133)는 복수로 구비되며,
    상기 제 1 수용부(131) 및 제 2 수용부(133)는 상기 보빈(130)의 내주에 교번하여 형성되는 액티브 마운트.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 회전부(120)는 원판 형상의 회전부 본체(121)을 포함하며,
    상기 회전 돌기(122)는 복수로 구비되어, 상기 회전부 본체(121)의 외주면에 둘레를 따라 배치되는 액티브 마운트
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 수용부(131) 및 제 2 수용부(133) 각각은 상기 회전 돌기(122)와 동일한 수로 형성되는 액티브 마운트.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전 돌기(122)가 상기 제 2 수용부(133)에 수용되었을 때, 상기 코일에 전원이 차단되어도 제 2 유로(4b)의 개방 상태를 유지할 수 있는 액티브 마운트.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 보빈(130)은, 상기 제 1 수용부(131)와 제 2 수용부(133) 사이에 형성되는 경계부(135, 136)을 포함하며, 상기 경계부(135, 136)은 상기 회전 돌기(122)가 상기 제 1 수용부(131) 또는 제 2 수용부(133)에 수용되었을 때, 상기 회전부(120)의 회전을 억제하는 액티브 마운트.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 수용부(133)는 상측을 향하여 경사지는 상측 가이드면(133a)을 포함하며,
    상기 플런저(140)에 의해서 상기 회전부(120)가 상측으로 이동되는 과정에서, 상기 회전 돌기(122)가 상기 상측 가이드면(133a)에 의해서 일 방향으로 회전되는 액티브 마운트.
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