KR20020073746A - Head cover having dynamic damper - Google Patents

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KR20020073746A
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이태경
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현대자동차주식회사
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    • F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
    • F02B77/11—Thermal or acoustic insulation
    • F02B77/13—Acoustic insulation

Abstract

PURPOSE: A head cover of an engine with a dynamic damper is provided to prevent the noise caused by the vibration of the head cover for covering a timing belt and a valve train protruded from the upper part of a cylinder head. CONSTITUTION: In a head cover(20) for covering a valve train and a timing gear coupled to the upper part of a cylinder head, a fixed-sized rubber(31) is coupled to the upper surface(21) of the head cover(20), and prevents the noise caused by the vibration of the upper surface(21) of the head cover(20). A mass member(32) with predetermined mass is coupled to the upper part of the rubber(31).

Description

다이나믹 댐퍼가 장착된 엔진의 헤드커버{Head cover having dynamic damper}Head cover having dynamic damper

본 발명은 다이나믹 댐퍼가 장착된 엔진의 헤드커버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 실린더헤드 상부에 돌출되는 타이밍 벨트 및 밸브 트레인 등을 덮는 헤드커버의 진동에 의해서 발생되는 소음을 방지하기 위한 다이나믹 댐퍼가 장착된 헤드커버에 관한 것이다.The present invention relates to a head cover of an engine equipped with a dynamic damper, and more particularly, to prevent noise generated by vibrations of a head cover covering a timing belt and a valve train protruding from an upper portion of an engine cylinder head. A head cover is provided with a damper.

일반적으로 차량에 장착되는 엔진은 하측에 형성되는 실린더블럭부와, 상측에 형성되는 실린더헤드부로 양분된다.In general, an engine mounted on a vehicle is divided into a cylinder block portion formed at a lower side and a cylinder head portion formed at an upper side.

엔진의 전방부에는 크랭크축의 구동력을 캠샤프트로 전달하기 위한 타이밍 기어가 형성되는데, 이 타이밍 기어는 체인으로 구동되거나 타이밍 벨트에 의해서 구동된다.The front part of the engine is provided with a timing gear for transmitting the driving force of the crankshaft to the camshaft, which is driven by a chain or driven by a timing belt.

그리고 엔진의 상부측에는 밸브 트레인을 구성하는 각종 부품들이 돌출형성되며, 연소실 내의 불꽃을 점화하기 위한 점화플러그가 돌출형성된다.In addition, various parts constituting the valve train protrude from the upper side of the engine, and a spark plug for igniting a flame in the combustion chamber is protruded.

이렇게 엔진의 상부와 전방부에는 상당수의 부품 및 기구들이 돌출형성되며, 이 장치들은 기밀과 수밀이 유지되어야 하고 상당한 열에너지가 전달되는 곳으로서 엔진룸으로 열이 전달되는 것을 방지하기 위해서 비교적 경량의 금속재나 합성수지재로 제작된 헤드커버가 장착한다. 특히, 위와 같은 역할을 하는 헤드커버는 엔진의 형상이나 엔진룸의 레이아웃에 따라 다양한 형상으로 제작된다.In the upper and front parts of the engine, a large number of parts and mechanisms are protruded, and these devices have to be kept relatively airtight and watertight, and a relatively light metal material to prevent heat from being transferred to the engine room as a significant heat energy transfer. B. Head cover made of synthetic resin is installed. In particular, the head cover that serves as above is produced in a variety of shapes depending on the shape of the engine or the layout of the engine room.

도 6은 종래의 헤드커버를 도시한 도면으로, 상기 헤드커버(10)의 상부면(11)에는 실린더헤드에 장착되는 점화플러그 등이 수용될 수 있도록 관통공(12)이 형성되고, 전방부(13)는 타이밍 벨트나 체인이 장착되는 타이밍 기어부를 덮을 수 있도록 조금 넓게 형성되는 것이 일반적이다. 또한, 실린더헤드에 볼트로써 장착하기 위한 볼트공(14)이 상기 헤드커버(10)의 하부 측면에 형성된다.6 is a view showing a conventional head cover, a through hole 12 is formed in the upper surface 11 of the head cover 10 to accommodate the spark plug mounted on the cylinder head, the front portion (13) is generally formed slightly wider to cover the timing gear portion to which the timing belt or chain is mounted. In addition, a bolt hole 14 for mounting as a bolt to the cylinder head is formed on the lower side of the head cover 10.

이렇게 형성된 헤드커버(10)는 엔진의 실린더헤드에 장착되어 타이밍 벨트나 체인을 보호하며, 이물질이 밸브 트레인으로 들어가는 것을 방지하며, 엔진 작동시에 필요한 오일이 엔진룸으로 유출되는 것을 방지하고, 엔진 상부의 소음이 엔진룸으로 전달되는 것을 방지하는 역할을 한다.The head cover 10 formed as described above is mounted on the cylinder head of the engine to protect the timing belt or chain, to prevent foreign substances from entering the valve train, to prevent the oil necessary for the engine operation from leaking into the engine room, It prevents the noise of the upper part from being transmitted to the engine room.

그러나, 상기와 같은 종래의 헤드커버는 도7과 같이 엔진작동에 의해서 헤드커버의 재질이 알루미늄인 경우 대략 800~1000Hz, 플라스틱의 경우 400~600Hz에서 고유진동주파수의 첫번째 진동모드를 가지게 되고, 엔진의 진동에 의해 진동모드가 증폭되어, 엔진 상부방향으로 특정 주파수의 소음을 발생시키고 그 소음은 차체를 통과하여 승객에게까지 전달되는 문제점이 있었다.However, the conventional head cover as described above has the first vibration mode of the natural vibration frequency at approximately 800 ~ 1000Hz, 400 ~ 600Hz in the case of aluminum, the material of the head cover by the operation of the engine as shown in Figure 7, the engine Vibration mode is amplified by the vibration of the, to generate a noise of a specific frequency in the upper direction of the engine and the noise passes through the body to the passengers had a problem.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 실린더헤드 상부에 돌출되는 타이밍 벨트 및 밸브 트레인 등을 덮는 헤드커버의 진동에 의해서 발생되는 소음을 방지하기 위한 다이나믹 댐퍼가 장착된 헤드커버를 제공하는 데 목적이 있는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, more specifically, a dynamic damper for preventing noise caused by the vibration of the head cover to cover the timing belt and valve train protruding from the upper cylinder head of the engine, etc. The purpose is to provide a head cover equipped with.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,

실린더헤드 상부면에 결합되어 밸브 트레인 및 타이밍 기어부를 보호하는 헤드커버에 있어서,In the head cover coupled to the upper surface of the cylinder head to protect the valve train and timing gear portion,

엔진작동에 따라서 상기 헤드커버의 상부면이 진동되어 소음이 발생되는 것을 방지하기 위해 상기 헤드커버의 상부면 중앙에 일정크기의 고무가 결합되고, 상기 고무의 상부에는 일정량의 질량을 갖는 금속재의 질량부재가 결합되는 것을 특징으로 한다.In order to prevent noise generated by vibrating the upper surface of the head cover according to the engine operation, a certain amount of rubber is coupled to the center of the upper surface of the head cover, and a mass of a metal material having a certain amount of mass on the upper portion of the rubber. It is characterized in that the member is coupled.

도 1은 본 발명에 의해 형성된 헤드커버의 사시도.1 is a perspective view of a head cover formed by the present invention.

도 2는 본 발명에 의해서 형성된 헤드커버의 평면도.Figure 2 is a plan view of the head cover formed by the present invention.

도 3은 본 발명에 의해 형성된 헤드커버의 측면도.Figure 3 is a side view of the head cover formed by the present invention.

도 4a와 4b는 헤드커버에 발생되는 진동특성을 설명하기 위한 도면으로서,4A and 4B are diagrams for explaining vibration characteristics generated in the head cover.

도 4a는 다이나믹 댐퍼가 미적용된 상태.4A is a state in which a dynamic damper is not applied.

도 4b는 다이나믹 댐퍼가 적용된 상태.4b is a state in which a dynamic damper is applied.

도 5는 실제로 헤드커버의 상부면에 다이나믹 댐퍼가 장착된 상태의 실험결과의 그래프.5 is a graph of experimental results in a state where a dynamic damper is actually mounted on the upper surface of the head cover.

도 6과 도 7은 종래기술을 설명하기 위한 도면.6 and 7 are views for explaining the prior art.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

20 : 헤드커버 21 : 상부면20: head cover 21: upper surface

22 : 관통공 23 : 전방부22: through hole 23: front part

30 : 다이나믹 댐퍼 31 : 고무30: dynamic damper 31: rubber

32 : 질량부재32: mass member

이하, 본 발명에 의한 헤드커버의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the head cover according to the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의해 형성된 헤드커버의 사시도이며, 도 2는 본 발명에 의해서 형성된 헤드커버의 평면도이며, 도 3은 본 발명에 의해 형성된 헤드커버의 측면도이며, 도 4a와 도 4b는 헤드커버에 발생되는 진동특성을 설명하기 위한 도면으로 도 4a는 다이나믹 댐퍼가 미적용된 상태이고, 도 4b는 다이나믹 댐퍼가 적용된 상태이며, 도 5는 실제로 헤드커버의 상부면에 다이나믹 댐퍼가 장착된 상태의 실험결과의 그래프이다.1 is a perspective view of a head cover formed by the present invention, Figure 2 is a plan view of the head cover formed by the present invention, Figure 3 is a side view of the head cover formed by the present invention, Figures 4a and 4b is a head cover 4A is a state in which the dynamic damper is not applied, FIG. 4B is a state in which the dynamic damper is applied, and FIG. 5 is an experiment in which the dynamic damper is actually mounted on the upper surface of the head cover. A graph of the results.

도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의해 형성된 헤드커버를 지시하는 것이며, 도면부호 30은 상기 헤드커버의 상부에 부착되어 진동을 감쇠하는 다이나믹 댐퍼를 지시하는 것이다.Reference numeral 20 shown in the drawing indicates a head cover formed by the present invention, and reference numeral 30 indicates a dynamic damper attached to an upper portion of the head cover to damp vibration.

상기한 헤드커버(20)는 종래의 일반적인 헤드커버와 같이 몸체의 상부면(21)에는 점화플러그가 장착되기 위한 관통공(22)이 다수개 형성되고, 엔진의 전면에 형성된 타이밍 기어부를 덮는 전방부(23)는 비교적 넓게 형성된다.The head cover 20 has a plurality of through-holes 22 for mounting a spark plug on the upper surface 21 of the body, like the conventional head cover, and covers the timing gear formed on the front of the engine. The part 23 is formed relatively wide.

상기한 헤드커버(20)의 상부면에 형성되는 다이나믹 댐퍼(30)는 고무(31)와 일정무게를 가지는 질량부재(32)로 구성되는데, 상기 다이나믹 댐퍼(30)는 헤드커버(20)의 진동감쇠를 위한 것으로 고유진동모드의 진폭이 가장 큰 부분에 설치된다. 예를 들어 SOHC의 경우에는 헤드커버의 상부 중앙부분에 설치되며, DOHC의 경우에는 점화플러그와 간섭이 발생하지 않는 범위내에서 헤드커버의 중앙부분에 설치된다. 즉, 다이나믹 댐퍼(30)의 고무(31)는 헤드커버(20)의 상부면(21)에 접착재로 부착되고, 고무(31)의 상부에 질량부재(32)가 부착된다.The dynamic damper 30 formed on the upper surface of the head cover 20 is composed of a rubber 31 and a mass member 32 having a certain weight, the dynamic damper 30 of the head cover 20 It is for vibration damping and is installed in the part where the amplitude of natural vibration mode is the largest. For example, in the case of SOHC, it is installed in the upper middle part of the head cover, and in the case of DOHC, it is installed in the center part of the head cover within the range where interference with the spark plug does not occur. That is, the rubber 31 of the dynamic damper 30 is attached to the upper surface 21 of the head cover 20 with an adhesive, and the mass member 32 is attached to the upper portion of the rubber 31.

특히, 다이나믹 댐퍼(30)의 특성은 헤드커버의 공진주파수와 일치하게 결정하여 헤드커버의 공진주파수와 진동의 크기를 감소할 수 있게 정한다.In particular, the characteristics of the dynamic damper 30 are determined to match the resonant frequency of the head cover so as to reduce the resonant frequency and the magnitude of vibration of the head cover.

참고로, 다이나믹 댐퍼의 특성은 댐퍼의 스프링 계수, 댐퍼의 질량, 댐핑값(C2)으로 결정되는데, 댐핑값(C2)에 따라서 공진주파수 감쇠특성이 달라진다. 즉 다이나믹 댐퍼의 댐핑값(C2)이 클 경우에는 도 4b의 A와 같이 진동의 특성이 나타나고, 다이나믹 댐핑값(C2)이 작을 경우에는 도 4b의 B와 같이 진동특성이 나타난다.For reference, the characteristics of the dynamic damper are determined by the spring coefficient of the damper, the mass of the damper, and the damping value C2. The resonance frequency attenuation characteristics vary depending on the damping value C2. That is, when the damping value C2 of the dynamic damper is large, the vibration characteristic is shown as A of FIG. 4B, and when the dynamic damping value C2 is small, the vibration characteristic is shown as B of FIG. 4B.

이상과 같이 헤드커버의 상부면에 부착된 다이나믹 댐퍼의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.The operational effects of the dynamic damper attached to the upper surface of the head cover as described above are as follows.

엔진이 시동되면 진동이 발생하고, 이 진동은 헤드커버(20)를 가진시키고, 헤드커버(20)는 고유진동모드를 기본으로 하는 진동을 하고, 이 진동에 의하여 엔진의 상부로 소음이 발생되는데, 이 때(다이나믹 댐퍼가 미장착된 상태)의 헤드커버(20)에 발생되는 진동상태는 도 4a의 그래프와 같다.When the engine is started, vibration occurs, and the vibration is provided with the head cover 20, and the head cover 20 vibrates based on the natural vibration mode, and noise is generated at the top of the engine by the vibration. At this time, the vibration state generated in the head cover 20 in the state (without the dynamic damper) is as shown in the graph of Figure 4a.

그런데 다이나믹 댐퍼(30)가 장착된 헤드커버(20)에 발생되는 진동상태는 도 4b의 그래프와 같이 변하게 된다. 이 때의 다이나믹 댐퍼의 특성은 헤드커버의 공진주파수와 일치하게 결정하여 헤드커버의 공진주파수에서 진동의 크기가 감소된다.However, the vibration state generated in the head cover 20 on which the dynamic damper 30 is mounted is changed as shown in the graph of FIG. 4B. At this time, the characteristics of the dynamic damper are determined to match the resonant frequency of the head cover, thereby reducing the magnitude of vibration at the resonant frequency of the head cover.

도 5는 실제로 헤드커버의 상부면에 다이나믹 댐퍼가 장착된 상태의 실험결과로서, 진동이 최고가 되는 공진주파수 부근이 다이나믹 댐퍼로 인해 감소됨을 알 수 있고, 진동 및 소음특성이 좋아짐을 알 수 있다.5 is actually an experimental result of the dynamic damper mounted on the upper surface of the head cover, it can be seen that the vicinity of the resonance frequency where the vibration is the highest due to the dynamic damper, and the vibration and noise characteristics are improved.

이와 같이 엔진에서 발생하는 헤드커버 공진주파수 부근의 가진에 의하여 발생하는 헤드커버의 진동, 소음의 크기는 다이나믹 댐퍼를 장착하므로서 줄일 수 있고, 이로 인하여 엔진의 정숙성이 향상되고, 차량의 소음성능이 좋아지게 된다.As such, the vibration and noise of the head cover generated by the excitation near the head cover resonance frequency generated by the engine can be reduced by installing a dynamic damper, thereby improving the engine quietness and improving the noise performance of the vehicle. You lose.

이상과 같이 헤드커버의 상부면에 다이나믹 댐퍼를 부착하게 되면 헤드커버 공진주파수 부근에서 발생하는 진동, 소음의 크기가 감소되므로서 엔진의 정숙성이 향상되고, 차량의 소음성능이 좋아지므로서 승객의 편의성이 향상되는 커다란 장점이 있는 것이다.As described above, when the dynamic damper is attached to the upper surface of the head cover, the vibration and noise generated in the vicinity of the head cover resonance frequency are reduced, thereby improving engine quietness and improving noise performance of the vehicle. There is a huge advantage to this improvement.

Claims (1)

실린더헤드 상부면에 결합되어 밸브 트레인 및 타이밍 기어부를 보호하는 헤드커버에 있어서,In the head cover coupled to the upper surface of the cylinder head to protect the valve train and timing gear portion, 엔진작동에 따라서 상기 헤드커버(20)의 상부면(21)이 진동되어 소음이 발생되는 것을 방지하기 위해 상기 헤드커버(20)의 상부면(21) 중앙에 일정크기의 고무(31)가 결합되고, 상기 고무(31)의 상부에는 일정량의 질량을 갖는 금속재의 질량부재(32)가 결합되는 것을 특징으로 하는 다이나믹 댐퍼가 장착된 헤드커버.A predetermined size rubber 31 is coupled to the center of the upper surface 21 of the head cover 20 in order to prevent noise generated by vibrating the upper surface 21 of the head cover 20 according to the engine operation. The head cover is equipped with a dynamic damper, characterized in that the upper portion of the rubber 31, the mass member 32 of the metal material having a certain amount of mass is coupled.
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