KR102371045B1 - 동특성 가변형 엔진마운트 - Google Patents

동특성 가변형 엔진마운트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동특성 가변형 엔진마운트에 관한 것으로서, 상세하게는 하우징에 체결되는 인슐레이터의 배치각도(즉, 체결각도)를 변경할 수 있는 가변형 체결구조를 새롭게 구성하여 상기 하우징에 대한 인슐레이터의 체결각도를 변경 가능하도록 하고, 상기 인슐레이터의 체결각도 변경에 따른 가변 동특성을 구현할 수 있는 동특성 가변형 엔진마운트를 제공하는데 목적이 있다.

Description

동특성 가변형 엔진마운트 {Variable dynamic characteristics type engine mount}
본 발명은 동특성 가변형 엔진마운트에 관한 것으로서, 상세하게는 차체에 결합한 상태로 동특성을 변경 조정할 수 있는 동특성 가변형 엔진마운트에 관한 것이다.
차량에는 엔진 구동에 따른 진동 및 소음을 저감할 수 있는 엔진마운트가 엔진과 차체 사이에 설치되고 있다.
상기 엔진마운트 중에는 고무재로 이루어진 인슐레이터와 점성을 갖는 유체가 봉입되어 진동감쇠력을 갖는 유체 봉입형이 있으며, 이러한 유체 봉입형 엔진마운트는 유체의 점성과 고무의 특성을 이용하여 엔진 구동 시 입력되는 저주파/고진폭의 진동 또는 고주파/저진폭의 진동 등 광범위한 영역에 걸친 진동을 적절히 감쇠시킬 수 있는 구조를 가진다.
한편, 종래의 엔진마운트에 사용되는 인슐레이터의 경우 충격하중에 대한 이탈을 방지할 수 있도록 하기 위해 통상 하우징에 압입되어 설치되고 상기 하우징의 하단부가 컬링되어 인슐레이터를 지지한다.
그런데, 상기와 같이 압입 및 컬링 방식으로 인슐레이터를 하우징에 설치하는 경우 인슐레이터의 설치각도(혹은 배치각도)가 고정되어 엔진마운트의 동특성이 초기 설계된 바에 따라 제한되며, 이에 설계된 동특성에 따라 차량의 NVH 성능 및 R&H 성능이 제한되고 성능 변경을 위한 동특성 변경이 불가능한 단점이 존재한다.
엔진마운트를 차량에 장착하기 전에 동특성을 변경하는 것이 가능하기는 하나, 동특성 변경에 따른 부품 신규 개발 및 교환에 따른 비용과 시간이 과다하게 소요되는 문제점이 존재한다.
이에 차량에 장착한 상태에서 간단한 조작만으로 동특성을 변경할 수 있는 구조의 엔진마운트가 요구된다.
공개특허 제2011-0062894호
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 하우징에 체결되는 인슐레이터의 배치각도(즉, 체결각도)를 변경할 수 있는 가변형 체결구조를 새롭게 구성하여 상기 하우징에 대한 인슐레이터의 체결각도를 변경 가능하도록 하고, 상기 인슐레이터의 체결각도 변경에 따른 가변 동특성을 구현할 수 있는 동특성 가변형 엔진마운트를 제공하는데 목적이 있다.
이에 본 발명에서는, 차체에 고정되는 하우징; 하단부에 구비된 케이스를 통해 상기 하우징 내측에 분리가능하게 체결되며, 엔진에 연결되어 엔진 진동을 절연시키는 인슐레이터; 상기 인슐레이터의 상단부에 형성된 클리크;를 포함하며, 차체에 고정된 하우징에서 상기 인슐레이터를 분리시킨 뒤 상기 클리크를 기준으로 하우징에 대한 인슐레이터의 체결각도를 변경하여 재체결시킬 수 있게 된 것을 특징으로 하는 동특성 가변형 엔진마운트를 제공한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 케이스의 외주면에는 그 원주방향으로 복수의 결합돌기가 배치되고, 상기 하우징의 내주면에는 상기 각 결합돌기가 슬라이딩 체결되는 복수의 체결홈이 배치될 수 있으며,
상기 인슐레이터가 하우징 내측에 삽입될 때 결합돌기가 체결홈에 끼워지고, 상기 결합돌기가 체결홈에 끼워진 상태에서 상기 인슐레이터를 축회전시킴에 의해 결합돌기가 상기 체결홈을 따라 하우징의 원주방향으로 회전 이동할 수 있도록 하는 구조로 상기 체결홈이 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 체결홈은 그 일측단이 하우징의 하단부로 연장되어 개방되고 그 타측단이 하우징의 원주방향으로 연장되는 구조의 ㄱ 모양으로 형성될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 인슐레이터의 상단부에 고정되는 인너코어는 서포트브라켓을 매개로 엔진에 연결되고, 상기 서포트브라켓은 인너코어에 체결되는 너트부재를 통해 인너코어에 조임 고정되며, 상기 너트부재의 조임 방향이 상기 결합돌기를 이용하여 인슐레이터를 하우징에 체결할 때 인슐레이터의 축회전방향과 동일 방향으로 설정됨으로써, 서포트브라켓을 인너코어에서 분리하기 전까지는 인슐레이터가 하우징에서 의도치않게 분리되는 것을 방지할 수 있게 된다.
아울러, 상기 인슐레이터의 상단부는 클리크가 형성된 영역과 형성되지 않은 영역으로 구분가능하며, 상기 클리크는 인슐레이터의 상단부에 직경방향으로 연장되고, 인너코어를 기준으로 인슐레이터의 상단부에 대칭 구조로 형성될 수 있다.
본 발명에 동특성 가변형 엔진마운트에 의하면, 인슐레이터의 물성치 또는 형상의 변경에 의해 동특성을 변경하는 것이 아니라, 하우징에 대한 인슐레이터의 체결각도를 변경함에 따라 엔진마운트의 동특성이 변경되며, 이에 인슐레이터의 체결각도에 따른 다양한 동특성 및 정특성을 독립적으로 구현할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 경우, 결합돌기와 체결홈을 이용한 새로운 슬라이딩 체결구조를 적용하여 인슐레이터의 체결각도에 따라 엔진마운트의 동특성을 변경할 수 있게 되므로, 동특성 변경을 위해 새로운 부품을 추가할 필요가 없으며 이에 따라 동특성 변경을 위한 부품을 추가하는 경우 대비 금형 제작비 및 제작시간 등이 절감되어 원가 상승을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 하우징이 차량에 장착된 상태에서 인슐레이터의 체결각도를 변경하는 간단한 조작만으로 동특성을 변경할 수 있으며, 이에 운전자 요구에 맞춘 동특성 구현이 매우 용이해진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔진마운트를 나타낸 정면도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엔진마운트를 나타낸 단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 엔진마운트의 하우징과 인슐레이터의 체결구조를 보여주는 절개 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 엔진마운트의 하우징에 대한 인슐레이터의 체결각도를 보여주는 예시도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 엔진마운트를 엔진에 연결해주는 서포트브라켓을 보여주는 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 엔진마운트가 차량의 파워트레인에 사용되는 상태를 보여주는 예시도
이하, 본 발명을 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 엔진마운트는 하우징에 체결된 인슐레이터의 배치각도(즉, 체결각도)를 변경할 수 있는 가변형 체결구조를 적용하여 하우징이 차체에 부착된 상태에서 상기 하우징에 대한 인슐레이터의 체결각도를 변경 가능하도록 구성됨으로써 인슐레이터의 체결각도 변경에 따른 다양한 동특성을 구현할 수 있도록 한다.
즉, 본 발명의 엔진마운트는 차체에 결합된 하우징에 대해 인슐레이터의 체결각도를 변경하여 엔진마운트의 동특성을 변경할 수 있도록 구성된다.
도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 엔진마운트(100)는 차체에 고정되는 하우징(110), 상기 하우징(110)내에 장착된 상태로 엔진에 연결되어 엔진 진동을 절연시키는 인슐레이터(120)를 포함하여 구성된다.
상기 하우징(110)은 차체와 인슐레이터(120) 간에 연결부로서 상기 인슐레이터(120)를 차체측에 연결 지지되도록 하고, 하우징(110) 내측에 삽입된 상태로 장착되는 인슐레이터(120)를 둘러쌀 수 있도록 내부공간을 가지며, 인슐레이터(120)를 하우징(110)의 아래쪽으로부터 삽입할 수 있도록 상기 내부공간의 하측이 개방된다.
인슐레이터(120)는 진동을 흡수하여 절연할 수 있는 고무재로 이루어진 것으로서, 그 하단부에 상기 하우징(110)에 분리가능하게 체결되는 케이스(130)가 구비되며, 상기 케이스(130)는 인슐레이터(120)의 가류 공정을 통해 인슐레이터(120)의 하단부에 일체로 고정될 수 있다.
상기 인슐레이터(120)의 가류 시 인슐레이터(120)의 상단부 중 차량 전후방향의 영역과 차량 상하방향의 영역이 다른 형상으로 가류되며, 이에 하우징(110)에 대한 인슐레이터(120)의 체결각도가 변경됨에 따라 엔진마운트의 동특성이 변경될 수 있게 된다.
여기서, 상기 차량 전후방향과 상하방향은 엔진마운트(도 6의 100' 참조)가 차량의 파워트레인(P)에 체결된 상태를 기준으로 하며, 구체적으로 인슐레이터(120)의 축선방향이 차량 좌우방향으로 연장되도록 엔진마운트(100')를 차량에 탑재한 경우를 기준으로 한다.
구체적으로, 도 4에 도시된 실시예에 의하면, 상기 인슐레이터(120)의 상단부에는 인슐레이터(120)의 직경방향(즉, 인슐레이터의 축선방향과 직각을 이루는 방향)으로 연장되는 클리크(122)가 형성되며, 상기 클리크(122)는 인슐레이터(120)의 상단부에 돌출되는 인너코어(124)를 기준으로 대칭을 이루는 구조로 형성될 수 있다.
이와 같이 인슐레이터(120)의 상단부를 클리크(122)가 형성된 영역과 형성되지 않은 영역으로 구분가능하게 형성함으로써 상기 클리크(122)를 기준으로 하우징(110)에 대한 인슐레이터(120)의 체결각도를 확인 및 판단할 수 있으며, 하우징(110)에 인슐레이터(120)를 삽입하여 체결할 때 하우징(110)에 대한 인슐레이터(120)의 체결각도를 변경하는 경우 상기 체결각도에 따라 엔진마운트(100)의 동특성이 변경되어진다.
상기 인너코어(124)는 인슐레이터(120)의 상단부에 압입되어 고정되는 것으로서 인슐레이터(120)의 상단부에 돌출된 인너코어 부분을 통해 엔진에 연결되며, 여기서 인슐레이터(120)의 상단부 및 하단부는 인슐레이터(120)의 축선방향을 기준으로 축선방향의 위쪽 단부와 아래쪽 단부를 의미한다.
한편, 상기 하우징(110)이 차체에 고정된 상태에서 인슐레이터(120)의 체결각도를 변경할 수 있도록 하기 위하여, 인슐레이터(120)는 케이스(130)를 통해 슬라이딩 체결 방식으로 하우징(110)에 분리 가능하게 장착된다.
도 1 및 도 3에 도시된 실시예에 의하면, 케이스(130)의 외주면에는 반경방향으로 돌출되는 복수의 결합돌기(132)가 원주방향으로 이격 배치될 수 있고, 이에 대응하여 하우징(110)의 하측 내주면에는 복수의 체결홈(112)이 원주방향을 따라 일정 간격으로 형성될 수 있다.
상기 체결홈(112)은 케이스(130)의 각 결합돌기(132)가 슬라이딩 방식으로 체결될 수 있도록 형성되며, 구체적으로 인슐레이터(120)가 하우징(110) 내측에 삽입될 때 결합돌기(132)가 체결홈(112)에 진입하여 끼워지고, 상기 결합돌기(132)가 체결홈(112)의 일측단에 끼워진 상태에서 상기 인슐레이터(120)를 축회전시킴에 의해 상기 결합돌기(132)가 체결홈(112)의 타측단을 따라 하우징(110)의 원주방향으로 회전 이동할 수 있도록 하는 구조로 형성된다.
다시 말해, 상기 체결홈(112)은 체결홈(112)의 일측단이 하우징(110)의 하단부로 연장되어 개방되고 체결홈(112)의 타측단이 하우징(110)의 원주방향으로 연장되는 구조의 ㄱ 모양으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 체결홈(112)은 하우징(110)의 축선방향으로 연장되다가 굴곡되어 원주방향으로 연장되도록 형성될 수 있다.
상기와 같은 결합돌기(132)와 체결홈(112)을 이용한 슬라이딩 체결구조를 하우징(110)과 케이스(130)에 적용함에 따라, 차체측에 고정된 하우징(110)에서 인슐레이터(120)를 체결 반대방향(즉, 분리 방향)으로 회전시켜 분리한 뒤 상기 인슐레이터(120)를 일정 각도만큼 축회전시켜 인슐레이터(120)의 체결각도를 변경하고, 다음 다시 인슐레이터(120)를 하우징(110)에 완전히 삽입하여 결합돌기(132)가 체결홈(112)의 일측단에 진입하도록 한 뒤, 상기 결합돌기(132)가 체결홈(112)의 타측단 끝에 도달할 때까지 체결 방향으로 회전시켜 조립을 완료할 수 있으며, 이와 같은 과정으로 인슐레이터(120)의 체결각도를 간단히 변경할 수 있다.
그리고, 상기와 같은 슬라이딩 체결 구조를 채택함에 따라 주행 중 결합돌기(132)가 체결홈(112)에서 이탈하게 되고 그에 따라 인슐레이터(120)가 하우징(110)에서 분리되는 것을 방지하기 위하여, 도 5에 도시된 바와 같이 인너코어(124)에 결합되는 서포트브라켓(140)에 대한 하드웨어의 조임 방향을 인슐레이터(120)를 하우징(110)에 체결할 때의 인슐레이터(120)의 축회전 방향(이하, '인슐레이터의 체결 회전방향'이라고 함)과 동일 방향으로 적용한다.
상기 서포트브라켓(140)은 인너코어(124)와 엔진을 연결하는 연결부로서, 하우징(110)을 관통하여 돌출되는 인너코어(124)의 상단부에 서포트브라켓(140)의 일측단이 끼워진 상태에서 너트부재(142)를 인너코어(124)에 체결하여 조여줌으로써 인너코어(124)에 결합되며, 서포트브라켓(140)의 타측단은 엔진측에 결합된다.
이러한 서포트브라켓(140)을 인너코어(124)에 결합할 때 회전되는 너트부재(142)의 조임 방향을 인슐레이터(120)의 체결 회전방향과 동일 방향으로 설정함으로써 서포트브라켓(140)을 인너코어(124)에서 분리하기 전까지는 인슐레이터(120)가 하우징(110)에서 의도치않게 분리되는 것을 방지할 수 있게 된다.
이와 같이 구성되는 엔진마운트(100)는 인슐레이터(120)가 체결 회전방향으로 회전되어 결합돌기(132)가 체결홈(112)의 끝단에 도달한 상태일 때 클리크(122)를 기준으로 하우징(110)에 대한 인슐레이터(120)의 체결각도에 따라 독립적인 동특성이 구현되며, 상기 인슐레이터(120)의 체결각도를 변경함에 따라 동특성이 가변되어 체결각도를 변경하기 전과 다른 동특성을 구현할 수 있게 된다.
상기 엔진마운트(100)는 인슐레이터(120)의 체결각도에 따른 동특성을 독립적으로 구현가능하게 됨으로써, 엔진의 6자유도 고유모드를 적용하여 NVH 성능을 확보하는 동시에, 주행 시 엔진의 거동을 제어하여 R&H 성능을 확보하는 것이 가능하게 된다.
통상 NVH 성능과 R&H 성능은 엔진마운트의 동특성을 기준으로 상충관계에 있는 것으로서, NVH 성능을 확보하기 위해서는 엔진마운트의 동특성을 낮게 설정해야 하고 R&H 성능을 확보하기 위해서는 동특성을 높게 설정해야 한다.
또한 상기 하우징(110) 및 케이스(130) 등은 알루미늄 다이케스팅 공법으로 제작될 수 있으며, 알루미늄 다이케스팅 공법을 이용하는 경우 기존의 스틸 프레스 공법에 비해 모델링 자유도를 높일 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 실시예에 의하면, 인슐레이터(120)와 케이스(130)로 밀폐되는 공간에는 점성을 갖는 유체가 밀봉되는 상부액실(S1)과 하부액실(S2)이 마련될 수 있으며, 상기 상부액실(S1)과 하부액실(S2) 사이에는 유체가 이동할 수 있도록 노즐조립체(150)가 구비될 수 있고, 상기 노즐조립체(150)의 하측에 케이스에 부착되는 탄성 재질의 다이어프램(160)이 구비될 수 있다.
엔진마운트(100)는 기본적으로 인슐레이터(120)의 압축과 복원 작용으로 상기 유체가 상부액실(S1) 또는 하부액실(S2)로 반복적으로 유동됨으로써 엔진 진동을 감쇠시키는 작용을 할 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
100 : 엔진마운트 110 : 하우징
112 : 체결홈 120 : 인슐레이터
122 : 클리크 124 : 인너코어
130 : 케이스 132 : 결합돌기
140 : 서포트브라켓 142 : 너트부재
S1 : 상부액실 S2 : 하부액실
150 : 노즐조립체 160 : 다이어프램

Claims (6)

  1. 차체에 고정되는 하우징;
    하단부에 구비된 케이스를 통해 상기 하우징 내측에 분리가능하게 체결되며, 엔진에 연결되어 엔진 진동을 절연시키는 인슐레이터;
    상기 인슐레이터의 상단부에 형성된 클리크;
    를 포함하며, 차체에 고정된 하우징에서 상기 인슐레이터를 분리시킨 뒤 상기 클리크를 기준으로 하우징에 대한 인슐레이터의 체결각도를 변경하여 재체결시킬 수 있게 된 것을 특징으로 하는 동특성 가변형 엔진마운트.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스의 외주면에는 그 원주방향으로 복수의 결합돌기가 배치되고, 상기 하우징의 내주면에는 상기 각 결합돌기가 슬라이딩 체결되는 복수의 체결홈이 배치되는 것을 특징으로 하는 동특성 가변형 엔진마운트.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 인슐레이터가 하우징 내측에 삽입될 때 결합돌기가 체결홈에 끼워지고, 상기 결합돌기가 체결홈에 끼워진 상태에서 상기 인슐레이터를 축회전시킴에 의해 결합돌기가 상기 체결홈을 따라 하우징의 원주방향으로 회전 이동할 수 있도록 하는 구조로 상기 체결홈이 형성된 것을 특징으로 하는 동특성 가변형 엔진마운트.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 체결홈은 그 일측단이 하우징의 하단부로 연장되어 개방되고 그 타측단이 하우징의 원주방향으로 연장되는 구조의 ㄱ 모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 동특성 가변형 엔진마운트.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 인슐레이터의 상단부에 고정되는 인너코어는 서포트브라켓을 매개로 엔진에 연결되고, 상기 서포트브라켓은 인너코어에 체결되는 너트부재를 통해 인너코어에 조임 고정되며, 상기 너트부재의 조임 방향이 상기 결합돌기를 이용하여 인슐레이터를 하우징에 체결할 때 인슐레이터의 축회전방향과 동일 방향인 것을 특징으로 하는 동특성 가변형 엔진마운트.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 인슐레이터의 상단부는 클리크가 형성된 영역과 형성되지 않은 영역으로 구분가능하며, 상기 클리크는 인슐레이터의 상단부에 직경방향으로 연장되고 인너코어를 기준으로 인슐레이터의 상단부에 대칭 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 동특성 가변형 엔진마운트.
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