KR102496489B1 - 엔진마운트 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 인슐레이터와 다이어프램 사이에 유로가 형성된 노즐판이 장착되어 내부가 상측액실과 하측액실로 구획되며, 상기 인슐레이터의 탄성변형에 따라 봉입된 하이드로액이 유로를 통해 상측액실과 하측액실을 유동하는 엔진마운트에 있어서, 상측액실에서 확장된 에어챔버가 추가적으로 형성되고, 상기 에어챔버와 상측액실을 분할하도록 격막이 장착되되, 상기 격막은 상측액실의 내부압력이 에어챔버의 내부압력 보다 낮을 때만 탄성변형이 이뤄지는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 상측액실에서 음압이 발생할 때만 격막의 탄성변형이 이뤄져서 상측액실에서의 음압 증가를 억제하므로 캐비테이션과 래틀소음 발생을 방지할 수 있다.

Description

엔진마운트{Engine-mount}

본 발명은 하이드로액의 유동을 통해 감쇠력을 얻는 하이드로 엔진마운트에 관한 것으로써, 더 상세하게는 캐비테이션과 래틀소음 발생을 억제하기 위해 상측액실의 부압증가를 억제할 수 있는 엔진마운트에 관한 것이다.

하이드로 엔진마운트는 높은 주파수 영역 및 낮은 주파수 영역의 진동을 동시에 감쇠시키도록 구성되어 여러 차종에 널리 사용되고 있다.

도 1 에는 종래의 하이드로 엔진마운트(이하, 엔진마운트)의 내부 모습이 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 엔진마운트는 인슐레이터(2)와 다이어프램(3) 사이에 내부공간이 마련되며 소정량의 하이드로액이 봉입되되, 상기 내부 공간은 노즐판(4)이 장착되어 상측액실과 하측액실로 구획된다.

상기 노즐판(4)은 노즐상판(5)과 노즐하판(7) 및 멤브레인(6)이 결합되어 구성되되 노즐상판(5)과 노즐하판(7) 내부에는 하이드로액이 유동할 수 있도록 유로가 형성된다.

즉, 상기 노즐하판(7)의 상면에는 원형으로 홈이 형성되고, 상기 홈의 상측을 덮도록 노즐하판(7) 위로 노즐상판(5)이 결합되어 상측액실 및 하측액실 각각과 개통되는 유로를 형성한다.

아울러, 상기 노즐상판(5)과 노즐하판(7) 사이에는 동특성 증가를 방지하여 NVH(noise, vibration, harshness) 성능 저하를 방지하기 위해 멤브레인(6)이 장착된다. 상기 노즐상판(5)과 노즐하판(7) 각각은 상측액실과 하측액실에서 하이드로액이 멤브레인과 접촉하도록 개구홀이 형성된 모양을 가지며, 멤브레인(6)은 노즐상판(5)과 노즐하판(7)의 개구홀 둘레를 따라 테두리 부분이 구속되도록 장착된다.

따라서, 코어(1)를 통해 전달된 엔진의 하중변화에 따라 인슐레이터(2)가 탄성변형을 하고 이에 따라 상측액실의 체적이 변하면 상기 하이드로액은 유로를 통해 상측액실과 하측액실을 유동함과 동시에 멤브레인의 진동이 발생한다. 즉, 급발진 또는 험로 주행시와 같이 대변위 거동이 입력되는 상황에서는 하이드로액이 유로를 유동함에 따라 상대적으로 높은 감쇄값을 발생시키며, 일반적인 도로를 주행하거나 엔진의 아이들시와 같이 소변위 진동이 입력되는 상황에서는 멤브레인(6)의 진동을 통해 감쇄값을 발생시킨다.

한편, 하이드로액이 유로를 통해 유동하는 동안에는 상측액실에서는 양압과 음압(부압)이 반복적으로 발생하게 된다. 상측액실에서 양압이 클수록 손실계수가 크게 나타나는 장점이 있었으나, 음압이 증가하면 하이드로액 내에 녹아 있는 공기가 팽창하여 터지는 '캐비테이션'과 멤브레인(6)과 노즐판(4) 사이의 간극(도 1 의 화살표 참조)으로 하이드로액이 빠르게 이동하면서 멤브레인(6)의 진동에 의해 유발되는 '래틀소음'이 발생하는 문제가 있었다.

종래에는 캐비테이션과 래틀소음 발생을 억제하기 위해 양압과 음압을 적정선에서 타협하는 셋팅이 이뤄졌으나, 이러한 방식은 양압 축소에 의한 성능저하가 발생하는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 양압을 축소시키지 않고도 음압에 의한 캐비테이션과 래틀소음 발생을 억제하여 성능을 증대시키되 소음발생을 억제할 수 있는 엔진마운트를 제공하는 것에 주목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 인슐레이터와 다이어프램 사이에 유로가 형성된 노즐판이 장착되어 내부가 상측액실과 하측액실로 구획되며, 상기 인슐레이터의 탄성변형에 따라 봉입된 하이드로액이 유로를 통해 상측액실과 하측액실을 유동하는 엔진마운트에 있어서, 상측액실에서 확장된 에어챔버가 추가적으로 형성되고, 상기 에어챔버와 상측액실을 분할하도록 격막이 장착되되, 상기 격막은 상측액실의 내부압력이 에어챔버의 내부압력 보다 낮을 때(즉, 상측액실에 음압이 발생했을 때) 탄성변형이 이뤄져 음압을 증가를 억제하는 것을 특징으로 한다.

상기 인슐레이터는 금속재 코어가 중앙에 위치하도록 결합되고, 상기 코어에서 파인 모양으로 형성된 최하단 부분에 에어챔버가 형성된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 에어챔버는 원통형 모양으로 형성되고, 상기 격막은 에어챔버의 내경 보다 더 큰 외경을 갖는 원판형 모양으로 형성된다.

상기 격막은 코어에 리벳팅으로 장착되며, 에어챔버와 상측액실의 압력차이에 따라 탄성변형이 이뤄질 수 있는 탄성판; 및 에어챔버와 마주하는 측에서 탄성판과 밀착된 상태로 장착되며, 통기홀이 형성된 고정판;을 포함하고, 상측액실에서 양압이 발생할 때 상기 탄성판은 고정판에 의해 탄성변형이 억제되고, 상측액실에서 음압이 발생할 때 상기 탄성판은 상측액실을 향하여 볼록한 모양이 형성되도록 탄성변형한다.

상기 통기홀은 다수 개가 형성되되, 고정판의 중심에서 방사형으로 확장되는 형상을 갖도록 형성된다. 상기 탄성판은 고무재로 제조되고, 상기 고정판은 탄성판 보다 탄성계수가 낮은 플라스틱재 또는 금속재로 제조된다.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 상측액실에서 음압이 발생할 때만 격막의 탄성변형이 이뤄져서 상측액실에서의 음압 증가를 억제하므로 캐비테이션과 래틀소음 발생을 방지할 수 있다.

또한, 종래의 구조에 격막만 추가장착하여 실시 가능하므로 생산원가를 절감할 수 있고 생산이 용이하게 이뤄질 수 있다.

도 1 은 종래의 엔진마운트의 종단면 모습이 도시된 도면,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엔진마운트의 종단면 모습이 도시된 도면,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 격막의 고정판과 탄성판이 분해된 모습과 결합된 도시된 도면,
도 4 는 상측액실 내에서 양압이 발생할 때 격막의 모습이 도시된 도면,
도 5 는 상측액실 내에서 음압이 발생할 때 격막의 모습이 도시된 도면,
도 6 은 격막이 리벳팅으로 장착되는 모습이 도시된 도면.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명은, 인슐레이터(2)와 다이어프램(3) 사이에 유로가 형성된 노즐판(4)이 장착되어 내부가 상측액실과 하측액실로 구획되며, 상기 인슐레이터(2)의 탄성변형에 따라 봉입된 하이드로액이 유로를 통해 상측액실과 하측액실을 유동하는 하이드로 엔진마운트에 관한 것으로써 이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 엔진마운트는 종래의 구조와 같이 인슐레이터(2)와 다이어프램(3) 사이에 내부공간이 마련되며 소정량의 하이드로액이 봉입되되, 상기 내부 공간은 노즐판(4)이 장착되어 상측액실과 하측액실로 구획된다. 그리고, 상기 노즐판(4)은 멤브레인(6)이 결합되며 하이드로액이 유동할 수 있도록 유로가 형성된다.

반면에, 본 발명의 구조에서는 종래의 구조와는 다르게 상측액실에서 확장되되 격막에 의해 구획된 에어챔버가 상측액실과는 분리된 별도의 공간으로써 추가적으로 형성된다.

본 발명의 실시예에서 인슐레이터(2)는 금속재 코어(1)가 중앙에 위치하도록 결합되고, 상기 코어(1)의 최하단은 상측액실에 노출되도록 구성되되 최하단에서 윗쪽으로 파인 모양으로 형성된 부분에 에어챔버가 형성된다.

상기 에어챔버는 내부에 일정 압력으로 공기가 충진된 상태로써(대기압 상태) 원통형 모양으로 형성되며 상기 격막(10)은 에어챔버의 내경 보다 더 큰 외경을 갖는 원판형 모양으로 형성된다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 격막(10)은 고정판(11) 밑에 탄성판(15)이 밀착결합되는 구조로 형성된다. 즉, 상기 고정판(11)은 원판모양으로써 둘레를 따라 리벳돌기(8, 도 6 도면부호 참조)가 끼워지기 위한 홀들(12)이 타공되고, 에어챔버 내의 압력이 탄성판(15)으로 작용할 수 있도록 통기홀들(13)이 타공된 구조를 갖는다. 상기 통기홀들(13)은 원형 통기홀(14)을 중앙에 두고 길죽한 쐐기 모양을 갖는 통기홀들(13)이 방사형으로 확장되는 모양을 갖도록 형성된다.

그리고, 상기 고정판(11)의 아래에 겹쳐지는 탄성판(15)은 탄성변형이 가능한 재질로 제조되며 고정판(11)과 동일한 크기의 원판형 모양을 갖는다. 상기 탄성판(15)에도 리벳돌기(8)가 끼워지기 위한 홀들(16)이 둘레를 따라 형성되며, 압력이 가해지는 중앙 부분은 리벳팅되는 테두리부분 보다 두께가 얇게 형성된다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 탄성판(11)은 고무재로 제조되고, 상기 고정판(15)은 탄성판(11) 보다 탄성계수가 낮은 플라스틱재 또는 금속재로 제조된다.

상기와 같이 구성된 격막(10)은 도 4 에 도시된 바와 같이, 상측액실에서 양압이 발생할 때(상측액실의 압력이 에어챔버의 압력보다 더 큰 상태일 때) 상기 탄성판(15)은 고정판(11)에 의해 윗쪽을 향하는 압력에 저항하여 탄성변형이 억제되므로 평평한 상태를 유지한다.

반면에, 상측액실에서 음압이 발생할 때(상측액실의 압력이 에어챔버의 압력보다 더 작은 상태일 때) 상기 탄성판(15)은 통기홀들(13)에 의해 에어챔버 내의 공기 압력이 상면에서 (아랫쪽으로 가압하는 압력이) 작용하므로 상측액실을 향하여 볼록한 모양이 형성되도록 탄성변형 된다. 이에 따라, 상측액실에서 발생하여 부압 증가가 억제되므로 하이드로액의 캐비테이션과 멤브레인의 래틀소음은 억제된다.

아울러, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 격막(10)은 코어(1)에 리벳팅으로 장착된다. 즉, 도 6 에 도시된 바와 같이, 에어챔버의 둘레를 따라서 코어(1)의 최하단에는 다수 개의 리벳돌기들(8)이 형성된다. 상기 격막(10)은 고정판(11)과 탄성판(15)이 밀착된 상태에서 상기 리벳돌기(8)로 홀들(12, 16)이 순차적으로 끼워지도록 장착된 후에, 리벳터(riveter)로 리벳돌기(8)를 타격하여 격막(10)이 고정되도록 조립이 이뤄진다.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 상측액실에서 음압이 발생할 때만 격막(10)의 탄성변형이 이뤄져서 음압의 증가를 억제하므로 캐비테이션과 래틀소음 발생을 억제할 수 있다.

또한, 종래의 구조에 격막만 추가장착하여 실시 가능하므로 생산원가를 절감할 수 있고 생산이 용이하게 이뤄질 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

10 : 격막
11 : 고정판
13 : 통기홀
15 : 탄성판

Claims (7)

1. 인슐레이터와 다이어프램 사이에 유로가 형성된 노즐판이 장착되어 내부가 상측액실과 하측액실로 구획되며, 상기 상측액실에서 확장된 에어챔버가 추가적으로 형성되고, 상기 인슐레이터의 탄성변형에 따라 봉입된 하이드로액이 유로를 통해 상측액실과 하측액실을 유동하는 엔진마운트에 있어서,
   상기 에어챔버에는 격막이 설치되고, 상기 격막은 에어챔버와 상측액실의 압력차이에 따라 탄성변형이 이뤄질 수 있는 탄성판; 및 에어챔버와 마주하는 측에서 탄성판과 밀착된 상태로 장착되며, 통기홀이 형성된 고정판;으로 구성되어 상기 상측액실에서 양압이 발생할 때 상기 탄성판은 고정판에 의해 탄성변형이 억제되고, 상측액실에서 음압이 발생할 때 상기 탄성판은 상측액실을 향하여 볼록한 모양이 형성되도록 탄성변형하는 것을 특징으로 하는 엔진마운트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 인슐레이터는 금속재 코어가 중앙에 위치하도록 결합되고, 상기 코어에서 파인 모양으로 형성된 부분에 에어챔버가 형성된 것을 특징으로 하는 엔진마운트.
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 에어챔버는 원통형 모양으로 형성되고, 상기 격막은 에어챔버의 내경 보다 더 큰 외경을 갖는 원판형 모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 엔진마운트.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 격막은 코어에 리벳팅으로 장착되는 것을 특징으로 하는 엔진마운트.
   
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서, 상기 통기홀은 다수 개가 형성되되, 고정판의 중심에서 방사형으로 확장되는 형상을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 엔진마운트.
   
7. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성판은 고무재로 제조되고, 상기 고정판은 탄성판 보다 탄성계수가 낮은 플라스틱재 또는 금속재로 제조된 것을 특징으로 하는 엔진마운트.

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