KR19980049974A - 감쇠력이 조절가능한 유체봉입식 엔진마운트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감쇠력이 조절가능한 유체봉입식 엔진마운트에 관한 것으로, 엔진의 작동중 엔진에서 차체로 전달되는 진동이나 소음의 크기에 따라 적절하게 감쇠값을 변화시킬 수 있는 감쇠력조절수단으로써 오리피스구조물(7)와 공기실(9)을 형성하는 보조다이아프램(8)이 구비됨에 따라, 엔진이 공회전이나 정속주행시와 같이 고주파 미소변위시의 진동이 유체봉입식 엔진마운트에 입력되면 보조다이아프램(8)이 유동되어 진동을 흡수하여 차량의 진동소음이 저감됨은 물론, 토오크의 변동과 변속, 가감속시와 같이 저주파 대변위시의 진동이 유체봉입식 엔진마운트에 입력되면 보조다이아프램(8)이 변형후 유체가 오리피스구조물(7)를 통해 높은 감쇠력을 얻어 엔진의 진동을 제어할 수 있는 효과가 있게 된다.

Description

감쇠력이 조절가능한 유체봉입식 엔진마운트

본 발명은 자동차에 엔진을 탑재시킬 때 이를 지지하는 유체봉입식 엔진마운트에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 엔진의 동작중 전달되는 진동을 흡수하도록 상부액실을 분할하여 독립된 공기실을 마련하여 이를 매개로 효과적인 진동제어를 할 수 있도록 된 감쇠력이 조절가능한 유체봉입식 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 엔진에 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 단일의 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 있는 유체봉입식 엔진마운트(Hydraulic Engine Mount)가 제안되었던 바, 이와 같은 종래의 유체봉입식 엔진마운트는 도 1에 도시된 바와 같이, 하부의 오목한 형상으로 된 케이스(11)와, 이의 상부에 재질이 고무이면서 중앙상부에 엔진의 소정부위와 체결되는 센터보스(12)를 고착시키고서 중공형상으로 이루어진 주고무부(13)가 내부에 폐공간을 형성하도록 결합되되, 이 내부의 폐공간은 분리판(14)을 매개로 상하로 이분되어 주고무부 (13)와 분리판(14)에 의해 형성된 폐공간으로 유체가 봉입된 상부액실(15)과, 분리판(14)과 이의 하부에 고정된 다이아프램(17)에 의해 형성된 폐공간으로 유체가 봉입된 하부액실(16)로 구획짓도록 되는 한편, 상기 분리판(14)에는 내부에 봉입된 유체가 엔진의 고주파 미소진동시에 상부액실(15)과 하부액실(16)로 유동가능하도록 이 분리판(14)에 미세한 자유이동간극을 두고서 끼워져 상하로 소정변위에 걸쳐 떨림이동가능한 디커플러(18)로 이루어진 미소변위진동제진수단과, 엔진의 저주파 대변위의 진동시에 상부액실(15)의 유체가 하부액실(16)로 유동될 때 마찰에 의한 감쇠력을 얻도록 소정직경의 관통통로를 갖춘 오리피스(19)로 이루어진 대변위진동제진수단이 분리판(14)을 관통하여 설치된 구조로 되어 있었다.

그리하여 종래의 엔진마운트에서는, 엔진으로부터 고주파 미진폭의 진동이 센터보스(12)와 주고무부(13)를 거쳐 상부액실(15)로 입력될 경우에는 이 진동을 상부액실(15)에 봉입된 유체가 전달받게 되는데, 이때 유체는 분리판(14)에 장착된 오리피스(19)를 통하지 않고 이보다 유동저항이 상대적으로 작은 미소변위진동제진수단인 디커플러(18)로 유입되어 유체가 갖는 미소변위의 진동은 디커플러(18)의 미세한 자유이동간극에 걸친 상하떨림동작에 의해 감쇠된다.

또한 엔진으로부터 저주파 대변위시의 진동이 상부액실(15)로 입력될 경우에는 상부액실(15)에 봉입된 유체는 큰 진폭을 가지게 되므로 분리판(14)에 미세한 간극을 유지하고서 끼워진 디커플러(18)의 자유이동간극은 쉽게 닫혀지고 그에 따라 유체는 분리판(14)에 장착된 대변위진동제진수단인 오리피스(19)의 관통통로를 통해 하부액실(16)로 유동되는데, 이때 유체는 오리피스(19)의 관통통로 내벽과의 유동마찰로 인해 큰 감쇠력을 받게 되어 진동이 제진되게 된다.

그러나 상기와 같은 유체봉입식 엔진마운트에서는 엔진의 동작중 엔진으로부터 전달되는 고주파 미소변위시의 진동에서 작은 감쇠력을 발휘하여 차량의 진동소음을 저감시키기 위해서 디커플러(18)만으로는 동스프링상수값을 극소화할 수 없으므로, 진동절연을 효과적으로 하도록 낮은 감쇠력을 발휘할 수 있는 새로운 형태의 유체봉입식 엔진마운트가 요구되어 왔다.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안해서 안출된 것으로, 엔진의 동작중 이로부터 전달되는 진동입력의 크기에 따라 적절하게 감쇠력이 변화될 수 있는 감쇠력조절수단을 갖춘 엔진마운트를 고안함으로써 고주파 미소변위시의 진동에서는 낮은 감쇠력과, 저주파 대변위시의 진동입력시에는 큰 감쇠력을 각기 발현할 수 있게 하여 효과적인 진동제어를 유도할 수 있도록 된 감쇠력이 조절가능한 유체봉입식 엔진마운트를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 유체봉입식 엔진마운트의 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 감쇠력이 조절가능한 유체봉입식 엔진마운트의 구성단면도이다.

＊ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 케이스, 2 : 센터보스, 3 : 주고무부, 4 : 다이아프램, 5 : 상부액실, 6 : 하부액실, 7 : 오리피스구조물, 7a, 8a : 개구부, 8 : 보조다이아프램, 9 : 공기실

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 케이스와 이의 상부에 센터보스를 고착시킨 주고무부가 결합되어 형성하는 폐공간으로 저주파 대변위시의 진동시 이를 제어하는 대변위진동제진수단과, 고주파 미소변위시의 진동시 이를 제어하는 미소변위진동제진수단으로 구성된 감쇠력조절수단이 배설되어 이루어진 것을 특징으로 한다.

이를 위해 상기 대변위진동제진수단은, 내부공간을 이분지으면서 외주면이 케이스의 내측벽에 장착된 오리피스구조물로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 상기 미소변위진동제진수단은, 상부액실을 이분짓도록 오리피스구조물상에 원주로 가류접착된 보조다이아프램과, 이 보조다이아프램과 오리피스구조물과 사이에 형성된 공기실로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 감쇠력이 조절가능한 유체봉입식 엔진마운트의 구성 단면도이다.

본 발명의 감쇠력이 조절가능한 유체봉입식 엔진마운트는 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 폐공간에는 감쇠력조절수단의 일환으로 저주파 대변위시의 진동이 입력될 때 이를 제어하도록 된 대변위진동제진수단과, 고주파 미소변위시의 진동이 입력될 때 이를 제어하도록 된 미소변위진동제진수단이 각기 배설되어 이루어진다.

또한 상기 케이스(1) 저면에는 횡방향으로 다이아프램(4)이 배설되어 케이스(1)와 센터보스(2) 및 주고무부(3)와 함께 유체가 봉입될 액실을 형성하는 바, 이 액실은 상기 대변위진동제진수단과 미소변위진동제진수단을 매개로 상부액실(5)과 하부액실(6)로 구획되게 이분된다.

여기서 상기 감쇠력조절수단중 대변위진동제진수단은, 상기 케이스(1)의 내측벽에 외주면이 장착되어 케이스(1)내부공간을 횡방향으로 이분지어 구획시키는 오리피스구조물(7)로 이루어진다.

그리고 이 오리피스구조물(7)의 상하부위에는 각기 상부액실(5)과 하부액실(6)로 연통되는 개구부(7a)가 마련되어 있다.

또한 상기 감쇠력조절수단중 미소변위진동제진수단은, 상기 상부액실(5)을 이분짓도록 오리피스구조물(7)상에 가장자리로 원주면이 가류접착된 보조다이아프램(8)과, 이 보조다이아프램(8)과 오리피스구조물(7)과 사이에 형성된 공기실(9)로 이루어진다.

그리고 상기 공기실(9)을 이루고 있는 보조다이아프램(8)에는 상부액실(5)의 유체를 오리피스구조물(7)상의 개구부(7a)로 유입시키도록 관통된 개구부(8a)가 마련되어 있다.

이하 상기와 같이 감쇠력이 조절가능한 엔진마운트의 작동을 살펴보면 다음과 같다.

먼저 엔진이 공회전이나 정속주행시와 같이 고주파 미소변위시의 진동이 유체봉입식 엔진마운트에 입력되면, 이때에는 상기 미소변위진동제진수단인 오리피스 구조물(7)에 부착되어 공기실(9)을 이루고 있는 보조다이아프램(8)이 유동되어 상부액실(5)내의 압력변화를 흡수하게 된다.

따라서 고주파 미소변위시의 진동이 엔진마운트의 낮은 감쇠력과 극소화 된 동스프링상수에 의해 절연되어 차량의 진동소음이 저감되게 된다.

이에 반해 엔진토오크의 변동과 변속, 가감속시와 같이 저주파 대변위시의 진동이 유체봉입식 엔진마운트에 입력될 때에는, 상기 상부액실(5)에 봉입된 유체가 미소변위진동제진수단인 보조다이아프램(8)에 압력을 가하여 이를 변형시킨 다음, 대변위진동제진수단인 오리피스구조물(7)의 개구부(7a)를 통해 유체가 하부액실(6)로 유동되어 이때 유체는 큰 감쇠력을 얻게 되므로 엔진의 진동을 제어할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 감쇠력이 조절가능한 유체봉입식 엔진마운트에 의하면, 엔진의 작동중 엔진에서 차체로 전달되는 진동이나 소음의 크기에 따라 적절하게 감쇠값을 변화시킬 수 있는 감쇠력조절수단으로써 오리피스구조물(7)과 공기실(9)을 형성하는 보조다이아프램(8)이 구비됨에 따라, 엔진이 공회전이나 정속주행시와 같이 고주파 미소변위시의 진동이 유체봉입식 엔진마운트에 입력되면 보조다이아프램(8)이 유동되어 진동을 흡수하여 차량의 진동소음이 저감됨은 물론, 토오크의 변동과 변속, 가감속시와 같이 저주파 대변위시의 진동이 유체봉입식 엔진마운트에 입력되면 보조다이아프램(8)이 변형후 유체가 오리피스구조물(7)를 통해 높은 감쇠력을 얻어 엔진의 진동을 제어할 수 있는 효과가 있게 된다. 또한 상기 보조다이아프램(8)의 변형강성을 변화시킴으로써 높은 감쇠력 획득조건을 조절할 수 있음은 물론이다.

Claims (5)

1. 케이스(1)와 이의 상부에 센터보스(2)를 고착시킨 주고무부(3)가 결합되어 형성하는 폐공간으로 저주파 대변위시의 진동시 이를 제어하는 대변위진동제진수단과, 고주파 미소변위시의 진동시 이를 제어하는 미소변위진동제진수단으로 구성된 감쇠력조절수단이 배설되어 이루어진 감쇠력이 조절가능한 유체봉입식 엔진마운트.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 대변위진동제진수단은, 내부공간을 이분지으면서 외주면이 케이스(1)의 내측벽에 장착된 오리피스구조물(7)로 이루어진 것을 특징으로 하는 감쇠력이 조절가능한 유체봉입식 엔진마운트.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 오리피스구조물(7)의 상하부위에는 각기 상부액실(5)과 하부액실(6)로 연통되는 개구부(7a)가 마련된 것을 특징으로 하는 감쇠력이 조절가능한 유체봉입식 엔진마운트.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 미소변위진동제진수단은, 상부액실(5)을 이분짓도록 오리피스구조물(7)상에 가장자리의 원주가 가류접착된 보조다이아프램(8)과, 이 보조다이아프램(8)과 오리피스구조물(7)과 사이에 형성된 공기실(9)로 이루어진 것을 특징으로 하는 감쇠력이 조절가능한 유체봉입식 엔진마운트.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 보조다이아프램(8)에는 상부액실(5)의 유체를 오리피스구조물(7)상의 개구부(7a)로 유입시키도록 관통된 개구부(8a)가 마련된 것을 특징으로 하는 감쇠력이 조절가능한 유체봉입식 엔진마운트.