KR19980049960A - 전기제어식 미소변위진동제진수단을 갖춘 유체봉입식 엔진마운트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기제어식 미소변위진동제진수단을 갖춘 유체봉입식 엔진마운트에 관한 것으로, 급가속이나 변속으로 인한 유체봉입식 엔진마운트에 전달되는 진동이 급격한 부하변동에 따라 저주파 대변위시일 때에는 이를 상기 엔진제어유닛트(15)와 변속제어유닛트(16)로부터 온/오프제어기(14)가 입력받아 전기제어식 미소변위진동제진수단을 온시키게 되고, 이에 따라 분리판(4)에 장착된 전기제어식 미소변위진동제진수단에 전기가 통전되어 측벽(11)과 고무막(12)에 봉입된 특수유체(10)가 고체와 같이 딱딱해져 높은 감쇠력을 발휘하게 되므로 엔진쇽크를 억제시켜 엔진의 진동을 효과적으로 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 엔진이 공회전 도는 정속주행일 때와 같이 엔진마운트에 고주파 미소변위시의 진동이 가해지게 되면 역시 엔진제어유닛트(15)와 변속제어유닛트(16)로부터 상기 온/오프제어기(14)가 전기제어식 미소변위진동제진수단인 특수유체(10)에 전원이 공급되지 못하여 봉입된 특수유체(10)가 일반유체와 같이 액체상태로 유지되어 엔진마운트에 미소진동을 효과적으로 절연할 수 있는 효과가 있도록 한 것이다.

Description

전기제어식 미소변위진동제진수단을 갖춘 유체봉입식 엔진마운트

본 발명은 자동차의 엔진을 탑재함에 있어 이를 지지하도록 사용되는 유체봉입식 엔진마운트에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 엔진의 동작중 이로부터 발생된 진동이 고주파 미진폭시에 이를 감쇠시키도록 된 디커플러내에 전기가 통전될 경우 고체와 같이 단단해지는 특수유체를 봉입하여 급가속이나 변속시의 대변위의 진동이 엔진마운트에 가해질 때에 상부액실의 유체가 전적으로 오리피스를 통해 하부액실로 오가도록 하여 큰 감쇠력을 발휘하도록 함으로써 대변위시의 엔진진동을 빠른 시간내에 효과적으로 제어할 수 있도록 된 전기제어식 미소변위진동제진수단을 갖춘 유체봉입식 엔진마운트에 관한 것이다.

본 발명은 자동차의 엔진을 탑재함에 있어 이를 지지하도록 사용되는 유체봉입식 엔진마운트의 구조에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 엔진의 동작중 이로부터 발생된 진동이 고주파 미진폭시에 이를 감쇠시키도록 된 디커플러가 내부에 전기가 통전될 경우 고체와 같이 단단해지는 특수유체를 봉입하도록 되어 급가속이나 변속시의 대변위의 진동이 엔진마운트에 가해질 때에 상부액실의 유체가 전적으로 오리피스를 통해 하부액실로 오가도록 되어 큰 감쇠력을 얻을 수 있게 됨으로써 대변위시의 엔진진동을 빠른 시간내에 효과적으로 제어할 수 있도록 된 디커플러제어식 유체봉입 엔진마운트에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진은 내부의 피스톤과 컨넥팅로드의 상하운동에 의한 중심위치의 주기적인 변화와, 실린더 축방향으로 생기는 왕복운동부분에서 발생되는 관성력, 커넥팅로드가 크랭크축의 좌우로 흔들림에 따라 발생되는 관성력 및, 크랭크축에 가해지는 회전력의 주기적인 변화에 따른 것등에 의해 동작중 진동과 소음이 유발된다.

이에 따라 엔진은, 동작중 차체로 전달되는 진동을 최소화하거나, 엔진의 움직임을 제어하여 내구성을 향상시키기 위해 엔진의 하부에 다수개(통상 3내지 4곳)의 지점으로 적절한 스프링강성을 지닌 고무로 제작된 엔진마운트로 지칭되는 부품을 매개로 엔진룸내에 탑재되고 있다.

그런데, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 사용되는 고무재료로 이루어진 엔진마운트는, 엔진의 동작중 차체로 전달되는 고주파 미소진동으로부터 차량의 진동소음을 최소화시키기 위해 진동절연특성을 발휘하도록 낮은 강성 및 낮은 감쇠력을 발휘하는 특성이나, 이와는 반대로 저주파 대변위의 진동에서 엔진쇽크를 억제시켜 엔진의 진동을 제어하여 내구성을 향상시키기 위한 높은 강성 및 높은 감쇠력을 발휘하는 특성의 상반되는 요구조건을 모두 충분히 만족시킬 수 없었다.

따라서, 엔진의 작동에 따라 엔진마운트에 입력되는 고주파 미진폭의 진동이나, 저주파 대변위시의 진동 등의 광범위한 영역에 걸친 진동을 각기 적절하게 감쇠시킬 수 잇는 유체봉입식 엔진마운트(Hydraulic Engic Mount)가 제안되었던 바, 이와 같은 종래의 유체봉입식 엔진마운트는 도 1에 도시된 바와 같이, 하부의 오목한 형상으로 된 케이스(1)와, 이의 상부에 재질이 고무이면서 중앙상부에 엔진의 소정부위와 체결되는 센터보스(2)를 고착시키고서 중공형상으로 이루어진 주고무부(3)가 내부에 폐공간을 형성하도록 결합되되, 이 내부의 폐공간은 분리판(4)을 매개로 상하로 이분되어 주고무부(3)와 분리판(4)에 의해 형성된 폐공간으로 유체가 봉입된 상부액실(5)과, 분리판(4)과 이의 하부에 고정된 다이아프램(7)에 의해 형성된 폐공간으로 유체가 봉입된 하부액실(6)로 구획짓도록 되는 한편, 상기 분리판(4)에는 내부에 봉입된 유체가 엔진의 고주파 미소진동시에 상부액실(5)과 하부액실(6)로 유동가능하도록 이 분리판(4)에 미세한 자유이동간극을 두고서 끼워져 상하로 소정변위에 걸쳐 떨림이동가능한 디커플러(8)로 이루어진 미소변위진동제진수단과, 엔진의 저주파 대변위의 진동시에 상부액실(5)의 유체가 하부액실(6)로 유동될 때 마찰에 의한 감쇠력을 얻도록 소정직경의 관통통로를 갖춘 오리피스(9)로 이루어진 대변위진동제진수단이 분리판(4)을 관통하여 설치된 구조로 되어 있었다.

그리하여 종래의 엔진마운트에서는, 엔진이 아이들이나 정상주행시와 같이 고주파 미진폭의 진동이 엔진마운트의 센터보스(2)와 주고무부(3)를 거쳐 상부액실(5)로 입력될 경우에는 이 진동을 상부액실(5)에 봉입된 유체가 전달받게 되는데, 이때 유체는 분리판(4)에 장착된 오리피스(9)를 통하지 않고 이보다 유동저항이 상대적으로 작은 미소변위진동제진수단인 디커플러(8)로 유입되어 유체가 갖는 미소변위의 진동은 디커플러(8)의 미세한 자유이동간극에 걸치 상하떨림동작에 의해 감쇠된다.

또한 엔진이 급가속이나 변속시와 같이 부하변동이 급격하게 일어나는 저주파 대변위시의 진동이 엔진마운트의 상부액실(5)로 입력될 경우에는 상부액실(5)에 봉입된 유체는 큰 진폭을 가지게 되므로 분리판(4)에 미세한 간극을 유지하고서 끼워진 디커플러(8)의 자유이동간극은 쉽게 닫혀지고 그에 따라 유체는 분리판(4)에 장착된 대변위진동제진수단인 오리피스(9)의 관통통로를 통해 하부액실(6)로 유동되는데, 이때 유체는 오리피스(9)의 관통통로 내벽과의 유동마찰로 인해 큰 감쇠력을 받게 되어 진동이 제진되게 된다.

그러나 상기와 같이 엔진의 동작중 엔진으로부터 전달되는 고주파 미진폭의 진동과, 저주파 대변위시의 진동 등의 광범위한 영역에 걸친 진동을 상황에 따라 적절하게 감쇠시킬 수 있도록 된 종래의 유체봉입식 엔진마운트에 있어서, 엔진이 급가속이나 변속시와 같이 부하변동이 급격하게 일어나는 저주파 대변위시에는 상부액실(5)내에 봉입된 유체가 전적으로 분리판(4)에 장착된 오리피스(9)의 관통통로를 통해 하부액실(6)로 유동되면서 이 오리피스(9)의 관통통로 내벽과의 유동마찰로 인해 얻는 큰 감쇠력으로 진동을 제진시키지 못하고, 상기 상부액실(5)내에 봉입된 유체중 일부는 아이들이나 정상주행시와 같이 고주파 미진폭의 진동시에 작은 감쇠력으로 제진작용을 발휘하도록 분리판(4)에 장착된 디커플러(8)의 자유이동간극을 통해 하부액실(6)을 오가기도 하므로 빠르면서도 정확한 제진효과를 거둘 수 없는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 엔진으로 부터 엔진마운트로 전달되는 진동이 급가속이나 변속으로 인해 부하변동이 급격하게 일어나는 저주파 대변위시에는 분리판에 장착된 디커플러가 전기를 통전받아 고체와 같이 단단해지도록 구성함으로써 상부액실의 유체가 전적으로 오리피스를 통해 하부액실 사이를 오가면서 이 오리피스의 내벽과 마찰에 의한 높은 감쇠력을 얻을 수 있도록 되어, 즉 유체봉입식 엔진마운트의 특성을 빠르면서도 정확하게 제어할 수 있어 제진성능을 향상시킬 수 있도록 된 전기제어식 미소변위진동제진수단을 갖춘 유체봉입식 엔진마운트를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 유체봉입식 엔진마운트의 개략적인 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 전기제어식 미소변위진동제진수단을 갖춘 유체봉입식 엔진마운트의 단면도.

도 3은 본 발명의 요부인 도 2의 A부를 확대도시한 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 케이스, 2 : 센터보스, 3 : 주고무부, 4 : 분리판, 5 : 상부액실, 6,6' : 하부액실, 7,7' : 다이아프램, 8 : 디커플러, 9 : 오리피스, 10 : 특수유체, 11 : 측벽, 12 : 고무막, 13 : 전원선, 14 : 온/오프제어기, 15 : 엔진제어유닛트, 16 : 변속기제어유닛트

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 케이스와 이의 상부에 센터보스와 함께 중공형상으로 이루어진 주고무부가 결합되어 내부에 폐공간을 형성하되, 이 내부의 폐공간이 분리판을 매개로 유체가 각기 봉입된 상부액실과, 하부액실로 구획되면서 내부에 봉입된 유체가 상부액실과 하부액실로 유동가능케 하는 디커플러와 오리피스를 분리판에 장착하여 이루어진 엔진마운트에 있어서, 상기 분리판에는 미소변위진동제진수단으로써 전기가 통전되면 고체와 같이 딱딱해지는 반면 전기가 차단되면 일반 유체와 같이 유동성있는 성질로 회복되는 특수유체가 내장된 전기제어식 미소변위진동제진수단이 구비된 것을 특징으로 한다.

이에 따른 전기제어식 미소변위진동제진수단이 상기 분리판을 관통하여 고착된 측벽과, 이측벽의 상하에 부착되어 폐공간을 형성한 고무막, 이 측벽과 고무막이 형성하는 폐공간으로 통전시에만 고체와 같이 딱딱해 성질을 갖고 봉입된 특수유체로 이루어진 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 폐공간에 봉입된 특수유체에는 급가속이나 변속시에 온되면서 공회전상태나 정속주행시에는 오프되도록 로직된 온/오프제어기가 연결되고, 이 온/오프제어기는 엔진제어유닛트와 변속기제어유닛트가 연결된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 전기제어식 미소변위진동제진수단을 갖춘 유체봉입식 엔진마운트의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 요부인 도 2의 A부를 확대도시한 단면도인 바, 종래 유체봉입식 엔진마운트의 구성부위와 동일한 본 발명의 디커플러 제어식 유체봉입 엔진마운트의 구성부위에는 동일한 참조부호를 병기하기로 한다.

본 발명은 도면에 도시된 바와 같이, 하부가 오목한 형상으로 된 케이스(1)와 이의 상부에 재질이 고무이면서 중앙상부에 센터보스(2)를 고착시키고 중공형상으로 이루어진 주고무부(3)가 결합되어 내부에 폐공간을 형성하되, 이 내부의 폐공간이 분리판(4)을 매개로 주고무부(3)와 분리판(4)에 이해 형성된 폐공간으로 유체가 봉입된 상부액실(5)과, 분리판(4)과 이의 하부에 고정된 다이아프램(7)에 의해 형성된 폐공간으로 유체가 봉입된 하부액실(6)로 구획되면서 내부에 봉입된 유체가 상부액실(5)과 하부액실(6)로 유동가능하도록 상기 분리판(4)에 장착된 미소변위진동제진수단인 디커플러(8)와 대변위진동제진수단인 오리피스(9)를 각기 구비하도록 된 엔진마운트에 있어서, 상기 오리피스(9)의 하부에는 종래보다 축소된 형태로 이루어진 다이아프램(7')이 분리판(4)에 결합되어 폐공간을 형성하고서 그 내부에 유체를 봉입하여 축소된 형태의 하부액실(6')을 이루고 있는, 즉 상기 다이아프램(7')이 분리판(4)의 일측에 편심되게 장착된 대변위진동제진수단인 오리피스(9)만을 감싸 축소된 폐공간의 하부액실(6')을 이루도록 분리판(4)에 결합되는 한편, 이 분리판(4)의 중앙에는 종래의 미소변위진동제진수단인 디커플러(8)를 대신하여 전기가 통전되면 고체와 같이 딱딱해지고, 반면에전기가 차단되면 일반 유체와 같이 유동성있는 본래의 성질로 회복되는 특수유체(10;Electrical Rheology Fluid)를 내장한 전기제어식 미소변위진동제진수단이 설치된 구조로 되어 있다.

여기서 상기 전기제어식 미소변위진동제진수단은 도 3에 도시된 바와 같이, 양쪽 측벽(11)과 이의 상하에 부착된 고무막(12)으로 폐공간을 형성하고서 내부는 상기 상부액실(5)과 하부액실(6)에 봉입된 일반유체와는 상이한 특수유체(10)를 봉입하도록 되어 있는 바, 이 전기제어식 미소변위진동제진수단의 양 측벽(11)에는 특수유체(10)에 전기를 공급하도록 된 전원선(13)이 온/오프제어기(14)를 매개로 접속되어 있고, 이 온/오프제어기(14)에는 엔진제어유닛트(15)와 변속기제어유닛트(16)가 연결되어 있다.

또한 상기 온/오프제어기(14)는 엔진제어유닛트(15)와 변속기제어유닛트(16)로부터 차량의 주행상태를 입력받아 전원선(13)을 매개로 특수유체(10)에 전원을 선택적으로 공급 또는 차단시키도록 로직되어 있는 바, 예컨대 차량이 급가속이나 변속시에는 온되도록 되어 있고, 이에 반해 공회전상태나 정속주행시에는 오프되도록 되어 있다.

따라서 상기와 같이 분리판(4)에 종래의 디커플러(8)를 대신하여 전기제어식 미소변위진동제진수단으로 양 측벽(11)과 이의 상하에 부착된 고무막(12)을 매개로 폐공간을 형성하면서 내부에 통전시에만 고체와 같이 단단해지는 특수유체(10)를 봉입하고 있는 본 발명의 디커플러제어식 엔진마운트는, 엔진이 공회전이거나 정속 주행일 경우와 같이 엔진마운트에 고주파 미소변위시의 진동이 가해질 때 상기 온/오프제어기(14)가 이를 파악하고서 특수유체(10)를 봉입하고 있는 측벽(11)에 연결된 전원선(13)을 전기가 공급되지 못하게 차단시켜 이 특수유체(10)가 상기 상부액실(5)과 하부액실(6')에 봉입된 일반유체와 같이 액체상태를 유지할 수 있도록 해줌으로써, 엔진마운트에 가해지는 고주파 미소변위시의 진동에 의해 상하의 고무막(12)이 자유롭게 움직여 미소진동을 절연할 수 있게 된다.

한편, 이와는 달리 엔진이 급가속이나 변속에 의해 운동량이 급격히 변화되어 엔진마운트에 저주파 대변위시의 진동진동이 가해질 때에는 상기 온/오프제어기(14)가 이를 파악하여 특수유체(10)를 봉입하고 있는 측벽(11)에 연결된 전원선(13)을 통해 전기를 공급시켜 이 특수유체(10)가 마치 고체와 같이 딱딱한 상태를 유지할수 있도록 해 줌으로써, 엔진마운트에 가해지는 저주파 대변위시의 진동에 의해 상부액실(5)과 하부액실(6')에 봉입된 일반유체가 전적으로 오리피스(9)를 거쳐 상부액실(5)과 하부액실(6')사이를 오가면서 큰 감쇠력을 얻게 되므로 대변위의 진동이 빠르면서도 정확하게 제진될 수 있게 된다.

또한 상기 분리판(4)의 하부에 하부액실(6')을 형성하도록 고착되는 다이아프램(7')이 오리피스(9)만을 감싸도록 축소된 형태로 이루어짐으로써 유체봉입식 엔진마운트의 구조도 비교적 단순해 질 뿐만 아니라 봉입되는 일반유체의 양도 줄일 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전기제어식 미소변위진동제진수단을 갖춘 유체봉입식 엔진마운트에 의하면, 급가속이나 변속으로 인한 유체봉입식 엔진마운트에 전달되는 진동이 급격한 부하변동에 따라 저주파 대변위시일 때에는 이를 상기 엔진제어유닛트(15)와 변속제어유닛트(16)로부터 온/오프제어기(14)가 입력받아 전기제어식 미소변위진동제진수단을 온시키게 되고, 이에 따라 분리판(4)에 장착된 전기제어식 미소변위진동제진수단에 전기가 통전되어 측벽(11)과 고무막(12)에 봉입된 특수유체(10)가 고체와 같이 딱딱해져 높은 감쇠력을 발휘하게 되므로 엔진쇽크를 억제시켜 엔진의 진동을 효과적으로 제어할 수 있을 뿐만 아니라, 엔진이 공회전 또는 정속주행일 때와 같이 엔진마운트에 고주파 미소변위시의 진동이 가해지게 되면 역시 엔진제어유닛트(15)와 변속제어유닛트(16)로부터 상기 온/오프제어기(14)가 전기제어식 미소변위진동제진수단인 특수유체(10)에 전원이 공급되지 못하여 봉입된 특수유체(10)가 일반유체와 같이 액체상태로 유지되어 엔진마운트에 미소진동을 효과적으로 절연할 수 있는 이점이 있게 된다.

Claims (5)

1. 케이스(1)와 이의 상부에 센터보스(2)를 고착시키고서 중공형상으로 이루어진 주고무부(3)가 결합되어 내부에 폐공간을 형성하되, 이 내부의 폐공간이 분리판(4)을 매개로 유체가 각기 봉입된 상부액실(5)과, 하부액실(6)로 구획되면서 내부에 봉입된 유체가 엔진의 진동에 따라 상부액실(5)과 하부액실(6) 사이에서 유동할 때 엔진의 미소변위진동제진수단인 디커플러(8)와 대변위진동제진수단인 오리피스(9)를 각기 분리판(4)에 갖추도록 된 엔진마운트에 있어서, 상기 분리판(4)에는 미소변위진동제진수단으로써 전기가 통전되면 고체와 같이 딱딱해지는 반면 전기가 차단되면 이반 유체와 같이 유동성있는 성질로 회복되는 특수유체(10)가 내장된 전기제어식 미소변위진동제진수단이 구비된 것을 특징으로 하는 전기제어식 미소변위진동제진수단을 갖춘 유체봉입식 엔진마운트.
2. 제 1항에 있어서, 상기 전기제어식 미소변위진동제진수단이 상기 분리판(4)을 관통하여 고착된 측벽(11)과, 이측벽(11)의 상하에 부착되어 폐공간을 형성한 고무막(12), 이 측벽(11)과 고무막(12)이 형성하는 폐공간으로 통전시에만 고체와 같이 딱딱해 성질을 갖고 봉입된 특수유체(10)로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기제어식 미소변위진동제진수단을 갖춘 유체봉입식 엔진마운트.
3. 제 2항에 있어서, 상기 전기제어식 미소변위진동제진수단의 양 측벽(11)에는 내부에 봉입된 특수유체(10)에 전기를 공급하도록 된 전원선(13)이 온/오프제어기(14)와 연결되고, 이 온/오프제어기(14)는 엔진제어유닛트(15)와 변속기제어유닛트(16)로 연결된 것을 특징으로 하는 전기제어식 미소변위진동제진수단을 갖춘 유체봉입식 엔진마운트.
4. 제 3항에 있어서, 상기 온/오프제어기(14)가 급가속이나 변속시에 온되면서 공회전상태나 정속주행시에는 오프되도록 로직된 것을 특징으로 하는 전기제어식 미소변위진동제진수단을 갖춘 유체봉입식 엔진마운트.
5. 제 1항 내지 제 4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리판(4)의 하부에는 하부액실(6')을 형성하도록 폐공간을 이루도록 결합되는 다이아프램(7')이 오리피스(9)만을 감싸도록 축소된 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기제어식 미소변위진동제진수단을 갖춘 유체봉입식 엔진마운트.