KR200156644Y1 - 자동차의 엔진마운트 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차의 엔진마운트 구조에 관한 것으로, 금속으로 보강된 고무재(1a)의 케이스(1)내에 MR유체(2)가 봉입된 상/하부 체임버(3,4)가 각각 형성되고, 상기 케이스(1)의 내측 중앙부에 상/하 체임버(3,4)를 다수개의 오리피스(5)들로 연결시키면서 충격을 완화시키도록 된 원판형의 충격흡수판(6)이 가로방향으로 설치되며, 상기 충격흡수판(6)의 외측에는 원주방향으로 일정 간격을 두고 상기 오리피스(5)에 대응되는 전자석(7)이 설치되는 한편, 상기 하부 체임버(4)의 외측에는 MR유체(2)를 지지하는 진동판(8)이 설치된 구조로 되어, MR유체에 의하여 댐핑력을 필요에 따라 적절히 조절할 수 있게 되어 엔진으로부터 발생되는 고주파나 저주파 등의 다양한 진동을 용이하게 제진함으로써 자동차의 승차감을 보다 높여줄 수 있는 것이다.

Description

자동차의 엔진마운트 구조

본 고안은 자동차의 엔진을 차체에 장착시키는 엔진마운트에 관한 것으로, 특히 엔진마운트의 내부에 삽입되는 유체를 MR유체(Magneto Rheological Fluid : 자기성 유체)로 대체하여 엔진에서 발생되는 다양한 종류의 진동을 효과적으로 제진할 수 있도록 된 자동차의 엔진마운트 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진은 피스톤과 컨넥팅로드의 상하운동에 의한 중심위치의 주기적변화와, 실린더 축방향으로 생기는 왕복운동 부분의 관성력, 컨넥팅로드가 크랭크 축의 좌우로 흔들리는 것에 의한 관성력및, 크랭크 축에 가해지는 회전력의 주기적인 변화에 구조적으로 항상 진동을 받고 있다.

상기한 진동발생 원인들은 단독으로 작용하는 것이 아니라 항상 복합적으로 작용해서 엔진이 상하방향과 좌우방향으로 진동이 발생되게 되고, 특히 실린더수가 적은 엔진은 실린더수가 많은 것 보다, 또 저속회전시에는 고속시보다 진동이 커지게 된다.

따라서, 상기의 진동을 제어하기 위해 차체에 고정되어 엔진을 지지해주는 엔진 마운트는 엔진의 진동을 차체에 전달하지 못하도록 방진 기능을 가짐과 더불어 이 엔진 마운트에는 고무로 만들어진 러버 마운트나 고무내에 액체를 봉입하여 진동의 감쇠력을 크게한 하이드로 마운트 등이 있다.

여기서, 상기 종래의 하이드로 마운트는 도 2에 도시된 바와 같이, 상부의 고무재(11a)와 하부의 금속(11b)으로 이루어진 케이스(11)내에 유체를 봉입한 상/하부 체임버(12,13)가 각각 형성되고, 상기 케이스(11)의 내측 중앙부에 상/하부 체임버(12,13)를 오리피스(14)들로 연결시키면서 충격을 완화시키도록 된 충격흡수판(15)이 설치되는 한편, 상기 하부 체임버(13)의 외측에는 상부의 유체를 지지하는 진동판(16)이 설치된 구조로서, 일반 고무재의 러버 마운트와 비교하면 스프링 정수가 낮아서 현재 많이 채용되고 있는 마운트 종류이다.

따라서, 자동차 엔진의 진동이 장착브라켓트를 매개로 상기 하이드로 마운트에 전달되어지면, 이 하이드로 마운트에 설치된 상기 고무재(11a)와 상/하부 체임버(12,13)를 지나면서 진동이 감쇠되는 것이다.

그런데, 상기의 하이드로 마운트는 저주파 진동이나 고주파 진동을 동시에 제어할 수 있는 것이 아니라 세팅하는 과정에 따라 저주파 혹은 고주파 하나만을 제어할 수 있게 되어, 다양한 진동의 발생에 대해 이를 효과적으로 제진하기가 힘들다는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기한 바의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 하이드로 마운트의 내부에 봉입되는 유체를 자기장에 의해 입자의 배열이 변하는 MR유체로 대체하여 다양한 진동에 대하여 효과적으로 제진할 수 있도록 된 자동차의 엔진마운트 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 상부의 고무재와 하부의 금속으로 이루어진 케이스내에 MR유체를 봉입한 상/하부 체임버가 각각 형성되고, 상기 케이스의 내측 중앙부에 상/하 체임버를 다수개의 오리피스들로 연결시키면서 충격을 완화시키도록 된 충격흡수판이 설치되며, 이 충격흡수판의 외측에는 원주방향으로 일정 간격을 두고 상기 오리피스에 대응되는 전자석이 설치되는 한편, 상기 하부 체임버의 외측에는 MR유체를 지지하는 진동판이 설치된 구조이다.

즉, 운전자가 엔진의 진동이 차체에 심하게 전달된다고 느껴질 때 상기의 엔진마운트에 전류를 공급해 주면, 상기 전자석에 의하여 자기장이 형성되어 상/하 체임버 내부의 MR유체입자가 수직방향으로 배열되게 함으로써 엔진마운트에 큰 댐핑력을 갖도록 하는 것이다.

따라서, 상기와 같이 MR유체에 의하여 댐핑력을 필요에 따라 적절히 조절할 수 있게 되어 엔진으로부터 발생되는 고주파나 저주파 등의 다양한 진동을 효과적으로 제진함으로써 자동차의 승차감을 보다 높여줄 수 있는 것이다.

도 1a는 본 고안에 따른 엔진마운트의 구조를 개략적으로 나타낸 개략도,

도 1b는 도 1a의 A-A선을 따라 절개하여 나타낸 단면도,

도 1c는 MR유체의 입자변화를 개략적으로 나타낸 상태도,

도 2는 종래의 기술에 따른 엔진마운트의 구조를 개략적으로 나타낸 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 케이스 1a : 고무재

2 : MR유체 3 : 상부 체임버

4 : 하부 체임버 5 : 오리피스

6 : 충격흡수판 7 : 전자석

7a : 코일 8 : 진동판

이하 본 고안을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1a는 본 고안에 따른 엔진마운트의 구조를 개략적으로 도시한 개략도이고, 도 1b는 도 1a의 A-A선을 따라 절개하여 도시한 단면도로서, 금속으로 보강된 고무재(1a)의 케이스(1)내에 MR유체(2)가 봉입된 상/하부 체임버(3,4)가 각각 형성되고, 상기 케이스(1)의 내측 중앙부에 상/하부 체임버(3,4)를 다수개의 오리피스(5)들로 연결시키면서 충격을 완화시키도록 된 원판형의 충격흡수판(6)이 가로방향으로 설치되며, 상기 충격흡수판(6)의 외측에는 원주방향으로 일정 간격을 두고 상기 오리피스(5)에 대응되는 전자석(7)이 설치되는 한편, 상기 하부 체임버(4)의 외측에는 MR유체(2)를 지지하는 진동판(8)이 설치된 구조이다.

여기서, 상기와 같은 구조로 이루어진 엔진마운트는 엔진에 저주파 진동이 발생하여 큰 댐핑력이 필요할 경우, 외부의 전원에 의해 상기 전자석(7)을 감싸고 있는 코일(7a)에 전류를 흘려줌으로써 자기장을 발생시키고, 이 자기장에 의하여 상기 MR유체(2)의 입자배열이 변하면서 유체의 점성이 크게되어 댐핑력이 크게될 수 있게 된 것이다.

또한, 엔진에 고주파 진동이 발생하는 경우에는 코일(7a)의 전류를 차단시켜 댐핑력을 적게함과 더불어 그 밖의 진동에는 적당한 컨트롤 알고리즘을 엔진마운트에 입력시켜 적극적으로 제어할 수 있도록 된 것이다.

한편, 상기 MR유체(2)의 입자배열에 따른 점성의 증가는 도 1c에 도시된 바와 같이, 자기장을 발생시키는 전자석(7) 주위에 극성을 가지는 마이크로 단위의 유체입자가 자기장에 의해 입자배열이 직립됨으로써 상하방향의 점성이 증대되어 상하댐핑력을 증가시키도록 된 것이며, 이는 자기장의 작용으로 입자들 간의 항복응력이 변화됨으로써 생겨나는 결과인 것이다.

따라서, 상기의 MR유체(2)를 사용하는 엔진마운트에 의해 다양한 엔진의 진동을 적절히 제어할 수 있게 되어, 진동에 따른 소음이나 기계적인 마모를 줄여줄 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 자동차의 엔진마운터 구조에 의하면, MR유체에 의하여 댐핑력을 필요에 따라 적절히 조절할 수 있게 되어 엔진으로부터 발생되는 고주파나 저주파 등의 다양한 진동을 용이하게 제진함으로써 자동차의 승차감을 보다 높여줄 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 금속으로 보강된 고무재(1a)의 케이스(1)내에 유체를 봉입한 상/하부 체임버(3,4)가 각각 형성되고, 상기 케이스(1)의 내측 중앙부에 상/하부 체임버(3,4)를 오리피스(5)로 연결시키면서 충격을 완화시키도록 된 충격흡수판(6)이 설치되는 한편, 상기 하부 체임버(4)의 외측에는 상부의 유체를 지지하는 진동판(8)이 설치된 자동차의 엔진마운트 구조에 있어서,

   상기 케이스(1)의 상/하부 체임버(3,4)에 자기장의 작용에 의해 입자의 배열 및 그 점성이 변화되는 MR유체(2)가 봉입된 것을 특징으로 하는 자동차의 엔진마운트 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 충격흡수판(6)의 외측에 원주방향으로 일정 간격을 두고 상기 오리피스(5)에 대응되는 다수개의 전자석(7)이 코일(7a)에 감겨서 각각 설치된 것을 특징으로 하는 자동차의 엔진마운트 구조.