KR102447819B1

KR102447819B1 - 자동차 파워트레인용 하이드로 엔진 마운팅 구조

Info

Publication number: KR102447819B1
Application number: KR1020200141087A
Authority: KR
Inventors: 박은규
Original assignee: 쌍용자동차 주식회사
Priority date: 2020-10-28
Filing date: 2020-10-28
Publication date: 2022-09-27
Also published as: KR20220056474A

Abstract

본 발명은 자동차 파워트레인용 하이드로 엔진 마운팅 구조에 관한 것으로서 종래에는 오리피스의 가이드부에서 승하강되면서 상부액실과 하부액실의 유체 흐름 저항을 흡수하는 디커플러를 스틸로 제작함에 따라 높은 중량의 변위 저항으로 파워트레인 소폭 진동 시 디커플러에서 진동을 효율적으로 흡수하지 못하면서 유체에 접촉될 경우 녹발생이 일어나고 디커플러 전체를 러버체로 감싸주기 때문에 접착제 도포작업과 러버체의 비용이 증가하는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 디커플러(400)의 인서트(410)를 녹발생 우려가 없는 알루미늄 또는 플라스틱 재질로 형성하고 오리피스(300)의 가이드부(320)에 구비된 단턱(321)과 오리피스 커버(500)의 내측단(510)과 접촉되는 인서트(410)의 테두리 부위에만 러버탄성체(200)를 접착제 도포작업을 하지 않고서도 장착할 수 있음에 따라 러버탄성체(200)의 재료를 절감하고 접착제를 사용치 않아 비용을 절약할 수 있으면서도 접착제 도포작업 공정 삭제로 인해 생산성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Description

자동차 파워트레인용 하이드로 엔진 마운팅 구조{Hydro Engine Mounting Structure for Automotive Powertrain}

본 발명은 자동차 파워트레인용 하이드로 엔진 마운팅 구조에 관한 것으로서 더욱 상세히는 오리피스의 가이드부에서 승하강되면서 상부액실과 하부액실의 유체 흐름 저항을 흡수하는 디커플러의 인서트를 녹 발생 우려가 없는 알루미늄이나 플라스틱 소재로 하고 인서트의 테두리 부위에만 러버탄성체를 접착제 없이 장착할 수 있음에 따라 러버탄성체의 재료절감 및 접착제 도포작업 공정 삭제에 따른 비용을 절약할 수 있음 물론 작업공정을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 자동차 파워트레인용 하이드로 엔진 마운팅 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 엔진은 구조적으로 항상 진동이 발생될 뿐만 아니라 차량의 주행 중 지면의 요철에 따라서도 진동이 발생하는데 이러한 진동은 단독적으로 작용하는 것이 아니라, 여러 요인이 복합적으로 작용하며 상하, 좌우, 전후 방향 모두 발생한다.

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

따라서, 엔진에서 발생된 진동을 감쇄시키도록 엔진은 엔진마운트를 통해서 차체 프레임에 설치되는데 상기 엔진마운트는 엔진과 차체 프레임 사이에 체결되며, 재질의 탄성력을 이용한 러버(rubber)식과 공기의 출입을 이용한 공압식 그리고 액체(하이드로액)가 봉입되어 액체의 유동저항을 이용하여 진동을 감쇠시키는 액체봉입식이 주로 사용된다.

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

상기 하이드로 엔진마운트의 선행기술이 대한민국특허청 공개특허 10-2017-0123057호에 개시되어 있다.

선행기술에서는 자동차의 엔진을 차체 바디에 설치할 경우에 엔진으로부터 발생하는 진동이 차체 바디로 전달되는 것을 저감시켜주기 위해서 엔진과 차체 바디 사이에 구비되는 자동차용 하이드로 엔진 마운팅 구조에 있어서, 오리피스 커버의 중앙에 유체가 유동되는 중앙 오리피스 이동홀을 형성하고, 중앙 오리피스 유체 이동홀의 둘레에는 다수 개의 측부 오리피스 유체 이동홀을 형성함으로써, 오리피스 커버의 상부 및 하부로 유체가 빠르게 이동하여 엔진의 진동이 차체 바디로 전달되는 것을 저감시키는 효과가 있는 것이다.

대한민국특허청 공개특허 102017-0123057호(2017. 11. 07 공개)(자동차용 하이드로 엔진 마운팅 구조)

그러나 선행기술의 엔진마운트는 오리피스의 가이드부에서 승하강되면서 상부액실과 하부액실의 유체 흐름 저항을 흡수하는 디커플러를 스틸로 제작함에 따라 높은 중량의 변위 저항으로 파워트레인 소폭 진동 시 디커플러에서 진동을 효율적으로 흡수하지 못한 문제점이 있었다.

또한, 스틸로 제작된 디커플러가 유체에 노출되면 쉽게 녹이슬고 메탈로 이루어진 오리피스와의 접촉 시 소음이 발생되기 때문에 디커플러 전체를 러버탄성체로 감싸주므로 러버탄성체의 비용 증가는 물론 러버탄성체를 접착제 도포작업을 통해 디커플러에 장착하므로 이에 따른 비용이 추가되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 디커플러를 낮은 중량의 변위저항을 갖는 재질로 구성하여 파워트레인의 소폭 진동 시에도 디커플러에서 진동을 효율적으로 흡수하도록 하고 유체에 노출되더라도 녹 발생의 우려가 없도록 하며 러버탄성체를 디커플러의 테두리 부위에만 접착제 도포 작업공정 없이 감쌀 수 있어 러버탄성체의 재료비를 절감하면서도 접착제 도포 작업공정 삭제로 인한 비용절감은 물론 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 자동차 파워트레인용 하이드로 엔진 마운팅 구조를 제공하기 위한 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 오리피스의 가이드부에서 승하강되면서 상부액실과 하부액실의 유체 흐름 저항을 흡수하는 디커플러의 인서트를 중량이 낮고 녹 발생이 없는 알루미늄이나 플라스틱 재질로 형성하고, 러버탄성체를 인서트의 테두리 부위에만 구비되도록 "ㄷ"자 단면 형태로 형성하되 표면부보다 이면부의 폭을 짧게 형성하여 러버탄성체를 접착제를 사용치 않고 인서트의 테두리에 쉽게 끼월 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 디커플러의 인서트를 알루미늄이나 플라스틱으로 구성함에 따라 유체에 노출되더라도 녹 발생 우려가 없도록 하고, 메탈소재의 오리피스와의 접촉에도 소음이 발생되지 않도록 하면서도 디커플러의 인서트 테두리 부위에만 러버탄성체를 접착제 도포작업 없이 쉽고 간편하게 장착할 수 있음에 따라 러버탄성체의 재료를 절감함은 물론 접착제 도포 작업공정 삭제에 따른 비용을 절약하면서도 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 하이로드 엔진마운트를 이용하여 엔진을 비롯한 변속기 등이 구비된 파워트레인을 차체 프레임에 장착한 상태를 예시한 요부 사시도.
도 2 는 본 발명에 따른 하이로드 엔진마운트를 예시한 요부 단면도.
도 3 은 본 발명에 따라 디커플러의 인서트 테두리 부위에만 러버탄성체를 결합한 상태를 예시한 사시도.
도 4 는 본 발명에 따라 러버탄성체를 디커플러의 인서트 테두리 부위에 결합한 후 인서트를 반으로 절개한 상태를 예시한 사시도.

이하 본 발명의 목적을 효과적으로 달성할 수 있는 바람직한 실시 예로서 그기술구성 및 작용효과를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명에 따른 하이로드 엔진마운트를 이용하여 엔진을 비롯한 변속기 등이 구비된 파워트레인을 차체 프레임에 장착한 상태를 예시한 요부 사시도이고, 도 2 는 본 발명에 따른 하이로드 엔진마운트를 예시한 요부 단면도이며, 도 3 은 본 발명에 따라 디커플러의 인서트 테두리 부위에만 러버탄성체를 결합한 상태를 예시한 사시도이고, 도 4 는 본 발명에 따라 러버탄성체를 디커플러의 인서트 테두리 부위에 결합 후 인서트를 반으로 절개한 상태를 예시한 사시도이다.

이러한 본 발명의 하이드로 엔진 마운팅 구조는 상부에 메탈 코아(110)가 돌출되어 구비되고, 러버탄성체(200)에 의해 커버체(120) 상부에 받쳐진 상태로 설치되는 엔진장착부(100); 상기 커버체(120) 하부에 설치되며, 상면 테두리에 유체통로(310)가 구비되고, 단턱(321)이 있는 가이드부(320)가 중앙에 소정 높이로 구비된 오리피스(300); 오리피스(300)의 가이드부(320)에서 승하강되면서 상부액실(330)과 하부액실(340)의 유체 흐름 저항을 흡수하는 디커플러(400);로 구성된 것이다.

그리고 오리피스(300)의 유체통로(310)를 덮어주며, 가이드부(320)에서 돌출된 내측단(322)이 디커플러(400)의 이탈됨을 방지하는 오리피스 커버(500); 오리피스(300) 하부에 놓이도록 커버체(120) 하단에 구비되는 벨로우즈(600); 커버체(120) 외부와 러버탄성체(200) 외부를 감싸주는 메탈 하우징으로 구성되는 차체장착부(700);로 구성된 것으로서 도면 중 미설명 부호 (800)은 차체 프레임이고, (900)은 엔진 및 변속 등이 조합된 파워트레인이다.

이와 같은 본 발명의 하이로드 엔진마운트는 하부의 차체장착부(700)는 차체 프레임(800)에 고정되게 하고, 상부 엔진장착부(100)에는 코아(110)를 이용하여 파워트레인(900)이 장착되게 하여 파워트레인(900)의 거동 시 발생되는 진동을 흡수하여 상쇄시켜 실내로는 최대한 유입되지 않도록 하여 승차감을 향상시킬 수 있도록 한 것으로서 파워트레인(900)의 대진폭 거동 시 오리피스(300)의 댐핑으로 거동 제어하고, 파워트레인(900)의 소진폭 진동 시 디커플러(400)에서 변위를 흡수토록 한 것이다.

여기서 상기 디커플러(400)의 인서트(410)는 알루미늄 또는 플라스틱 재질로 구성하여 인서트(410)가 상부액실(330)과 하부액실(340)을 통하는 유체에 노출되더라도 녹 발생이 나는 것을 효과적으로 방지함은 물론 인서트(410)의 낮은 중량의 변위 저항으로 파워트레인(900)의 소진폭 진동 시 디커플러에서 진동을 효율적으로 흡수토록 하였다.

또한, 상기에서 언급한 바와 같이 디커플러(400)의 인서트(410)를 알루미늄이나 플라스틱 재질로 구성하면 디커플러(400)가 메탈 소재의 오리피스(300)와 접촉되어도 그만큼 소음이 억제되는 효과도 있는 것이다.

그리고 본 발명에서는 상기 러버탄성체(200)를 "ㄷ"자 단면 형태로 형성하여 디커플러(400)의 인서트(410) 테두리 부위에만 끼울 수 있도록 한 것으로 즉, 오리피스(300)의 단턱(321)과 오리피스 커버(500)의 내측단(510)과 접촉되어 소음이 발생되는 인서트(410)의 테두리 부위에만 장착할 수 있도록 한 것으로 이는 러버탄성체(200)의 중량 감소로 인해 진동 흡수기능을 강화시킴은 물론 러버탄성체(200)의 재료를 절감하여 그만큼 재료비를 절감할 수 있는 것이다.

여기서 상기 러버탄성체(200)는 표면부(210)보다 이면부(220)의 폭(L)을 짧게 형성하여 러버탄성체(200)를 디커플러(400)의 인서트(410) 테두리에 끼울 시 즉, 폭(L)이 짧은 이면부(220)를 통해 인서트(410)의 테두리에 힘을 들이지 않고 보다 쉽게 타이트하게 끼울 수가 있는 것이다.

이처럼 러버탄성체(200)를 인서트(410)의 테두리에 쉽게 끼울 수 있으면서도 타이트하게 장착할 수 있으면 별도의 접착제를 사용할 필요가 없어 접착제 도포에 따른 작업공정을 삭제할 수 있어 비용 절감은 물론 작업공정 삭제로 인한 생산성을 향상시킬 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에서는 러버탄성체(200)의 표면부(210)에 다수의 돌기(230)를 돌출하여 디커플러(400)가 동작 시 오리피스 커버(500)의 내측단(510)과의 접촉면적을 줄여 그만큼 디커플러(400)가 원활하게 동작될 수 있는 것이다.

100 : 엔진장착부 110 : 메탈 코아
120 : 커버체 200 : 러버탄성체
210 : 표면부 220 : 이면부
230 : 돌기 300 : 오리피스
310 : 유체통로 320 : 가이드부
321 : 단턱 330 : 상부액실
340 : 하부액실 400 : 디커플러
410 : 인서트 500 : 오리피스 커버
510 : 내측단 600 : 벨로우즈
700 : 차체장착부

Claims

파워트레인의 진동 절연 기능 강화를 위한 자동차 파워트레인용 하이드로 엔진 마운팅 구조에 있어서,
상부에 메탈 코아(110)가 돌출되어 구비되고, 러버탄성체(200)에 의해 커버체(120) 상부에 받쳐진 상태로 설치되는 엔진장착부(100);
상기 커버체(120) 하부에 설치되며, 상면 테두리에 유체통로(310)가 구비되고, 단턱(321)이 있는 가이드부(320)가 중앙에 소정 높이로 구비된 오리피스(300);
오리피스(300)의 가이드부(320)에서 승하강되면서 상부액실(330)과 하부액실(340)의 유체 흐름 저항을 흡수하는 디커플러(400);
오리피스(300)의 유체통로(310)를 덮어주며, 가이드부(320)에서 돌출된 내측단(510)이 디커플러(400)의 이탈됨을 방지하는 오리피스 커버(500);
오리피스(300) 하부에 놓이도록 커버체(120) 하단에 구비되는 벨로우즈(600);
커버체(120) 외부와 러버탄성체(200) 외부를 감싸주는 메탈 하우징으로 구성되는 차체장착부(700);
로 구성되어 파워트레인(PT)의 대진폭 거동 시 오리피스의 댐핑으로 거동 제어하고, 파워트레인 소진폭 진동 시 디커플러에서 변위를 흡수하며,
상기 디커플러(400)는 인서트(410)와 인서트(410)를 감싸주는 러버탄성체(200)로 형성하되,
인서트(410)는 중량이 낮고 녹 발생 우려가 없는 알루미늄 또는 플라스틱 재질로 형성하고,
러버탄성체(200)는 단턱(321) 및 내측단(510)과 접촉되는 인서트(410)의 테두리 부위에만 구비되도록 "ㄷ"자 단면 형태로 형성하여
중량 감소로 진동 흡수 기능을 강화시키고 코스트가 절감되게 한 것을 특징으로 하는 자동차 파워트레인용 하이드로 엔진 마운팅 구조.
삭제
제 1 항에 있어서,
디커플러(400)의 인서트(410) 테두리를 "ㄷ"자 형태로 감싸주는 러버탄성체(200)는 표면부(210) 보다 이면부(220)의 폭(L)을 짧게 형성하여
러버탄성체(200)를 접착제를 사용하지 않고 이면부(220)를 통해 인서트(410)의 테두리에 쉽게 끼울 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 자동차 파워트레인용 하이드로 엔진 마운팅 구조.
제 1 항에 있어서,
디커플러(400)의 인서트(410) 테두리를 "ㄷ"자 형태로 감싸주는 러버탄성체(200)는 표면부(210)에 오리피스 커버(500)의 내측단(510)과의 접촉면적을 줄여주는 돌기(230)를 다수 돌출하여
디커플러(400)가 원활히 동작되게 한 것을 특징으로 하는 자동차 파워트레인용 하이드로 엔진 마운팅 구조.