KR20050097689A - 자동차의 엔진 마운팅 시스템 - Google Patents

자동차의 엔진 마운팅 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 주행중 발생하는 엔진의 변위를 적절하게 제어하여 차량의 라이드 성능을 향상시킴과 더불어, 엔진과 변속기측 각 마운팅부에 대한 입력점 동강성의 증대 및 진동 절연률의 향상을 통해 차량의 NVH 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 엔진룸내에서 엔진(1)과 좌/우측 차체의 사이드 멤버(3) 사이를 지지하여 연결하는 엔진 마운트부(10)와, 상기 사이드 멤버(3)와 변속기(5) 사이를 지지하여 연결하는 변속기 마운트부(20) 및, 상기 엔진(1)과 변속기(5) 사이의 결합부위와 차체의 크로스 멤버(7) 사이를 지지하여 연결하는 롤 로드 마운트부(30)를 갖추되, 상기 엔진 마운트부(10)는 상/하부 브라켓(11,12)과, 상기 하부 브라켓(12)에 접합되는 브리지형 인슐레이터(13) 및, 상기 인슐레이터(13)에 고정되는 이너 파이프(14)를 갖추고; 상기 변속기 마운트부(20)는 아우터 파이프(21)와, 상기 아우터 파이프(21)에 접합되는 브리지형 인슐레이터(22) 및, 상기 인슐레이터(22)에 고정되는 이너 파이프(23)를 갖추며, 상기 롤 로드 마운트부(30)는 양측 선단에 위치한 부시형 마운트(31)와, 상기 부시형 마운트(31) 사이를 연결하는 롤 로드(32)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 엔진 마운팅 시스템{engine mounting system for automotive vehicles}
본 발명은 자동차의 엔진 마운팅 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 변위를 적절하게 제어하여 차량의 라이드 성능을 향상시킴과 더불어, 각 마운팅부에 대한 입력점 동강성의 증대 및 진동 절연률의 향상을 통해 차량의 NVH 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 자동차의 엔진 마운팅 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 엔진을 지지하고 엔진으로부터 소음 진동을 절연하기 위한 엔진 마운팅 시스템은 크게 관성주축 방식(3점 내지 4점 지지)과 무게중심 방식(3점 지지)으로 구분되어진다.
통상, 경차와 같이 중량 및 원가 절감의 측면을 고려한 경우에는 무게중심 방식 내지 관성주축 방식(3점 지지)을 엔진 마운팅 시스템으로 적용하는 데, 상기 무게중심 방식의 경우에는 서브 프레임이 필요하거나 크로스 멤버 내지 센터 멤버가 필요하므로, 최근에는 중량의 저감에 따른 연비의 향상을 위해 관성주축 3점 지지 방식을 주로 채택하고 있다.
이와 같은 관성주축 3점 지지 방식의 엔진 마운팅 시스템은 주 마운팅 부위인 엔진과 변속기측 마운팅 부위는 각각 차체에 장착하고, 롤 마운트나 롤 로드는 크로스 멤버에 장착하므로, 무게중심 방식이나 관성주축 4점 지지 방식에 비해 중량 등에서 유리한 것으로 알려지고 있다.
그리고, 무게중심 3점 지지 방식은 마운팅 부위가 모두 엔진의 하부에 장착되어 있기 때문에 엔진의 롤 제어가 어렵고, 그로 인해 NVH 나 라이드(RIDE) 성능에서 관성주축 3점 지지 방식에 비해 열세인 것으로 알려지고 있다.
그러나, 일반적으로 소형차에 적용하고 있는 관성주축 3점 지지 방식의 엔진 마운팅 시스템은 3개의 마운트로 엔진을 지지하는 데, 그 중에서 하나는 엔진의 롤 변위를 제어하기 위한 롤 로드를 많이 사용하고 있으므로, 엔진의 상하 방향의 변위가 상대적으로 크게 된다.
따라서, 차량의 라이드 성능이 저하되므로, 이를 보완하기 위해 엔진 마운팅 부위나 변속기 마운팅 부위에는 각각 유체봉입식 마운트(하이드로 마운트)를 적용하기도 한다.
그런데, 상기 유체봉입식 마운트는 다른 마운트에 비해 중량면에서 불리한 단점이 있으며, 특히 제조 비용이 저렴한 경차의 경우에는 어울리지 않는 고가의 부품이므로, 비용의 측면에서 부담이 될 수 밖에 없었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 주행중 발생하는 엔진의 변위를 적절하게 제어하여 차량의 라이드 성능을 향상시킴과 더불어, 엔진과 변속기측 각 마운팅부에 대한 입력점 동강성의 증대 및 진동 절연률의 향상을 통해 차량의 NVH 성능을 향상시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진룸내에서 엔진과 좌/우측 차체의 사이드 멤버 사이를 지지하여 연결하는 엔진 마운트부와, 상기 사이드 멤버와 변속기 사이를 지지하여 연결하는 변속기 마운트부 및, 상기 엔진과 변속기 사이의 결합부위와 차체의 크로스 멤버 사이를 지지하여 연결하는 롤 로드 마운트부를 갖추되, 상기 엔진 마운트부는 상/하부 브라켓과, 상기 하부 브라켓에 접합되는 브리지형 인슐레이터 및, 상기 인슐레이터에 고정되는 이너 파이프를 갖추고; 상기 변속기 마운트부는 아우터 파이프와, 상기 아우터 파이프에 접합되는 브리지형 인슐레이터 및, 상기 인슐레이터에 고정되는 이너 파이프를 갖추며, 상기 롤 로드 마운트부는 양측 선단에 위치한 부시형 마운트와, 상기 부시형 마운트 사이를 연결하는 롤 로드로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진룸내에서 엔진(1)과 변속기(5)가 좌/우측 차체의 사이드 멤버(3)와 후방에 위치한 크로스 멤버(7)에 각각 3점 지지되어 설치되는 구조로 이루어진다.
여기서, 상기 엔진(1)과 차체의 우측 사이드 멤버(3) 사이에는 엔진 마운트부(10)가 위치하고, 상기 변속기(5)와 차체의 좌측 사이드 멤버(3) 사이에는 변속기 마운트부(20)가 위치하며, 상기 엔진(1)과 변속기(5) 사이의 결합부위와 상기 크로스 멤버(7) 사이에는 롤 로드 마운트부(30)가 각각 위치하고 있다.
먼저, 상기 엔진 마운트부(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상하로 분할되어 양측 선단부위가 접합되어 결합되는 상/하부 브라켓(11,12)과, 상기 상/하부 브라켓(11,12) 사이에 가류 접착되어 고정되는 브리지형 인슐레이터(13) 및, 상기 엔진 마운트부(10)를 상기 우측 사이드 멤버(3)에 결합시키기 위한 서포트 브라켓 조립체(14)로 구성된다.
상기 엔진 마운트부(10)에서 상기 상/하부 브라켓(11,12)의 중앙부위는 도 3의 (a),(b)에 각각 도시된 바와 같이, 상/하로 각각 볼록한 형태로 절곡된 평판 형상으로 형성되고, 각각의 가장자리에 위치한 양측 선단부위는 스폿 용접에 의해 서로 결합된다.
상기 하부 브라켓(12)에는 브리지형 인슐레이터(13)의 하단부가 가류 접착되어 고정되고, 상기 인슐레이터의 중앙부위에는 이너 파이프(15)가 가류 접착되어 고정되는 데, 상기 상부 브라켓(11)은 상기 하부 브라켓(12)에 결합될 때, 상기 브리지형 인슐레이터(13)가 예압축된 상태가 되도록 상호 접합되어진다.
상기 우측 사이드 멤버(3)에 결합된 상기 서포트 브라켓 조립체(14)는 상기 이너 파이프(15)를 관통하는 볼트(B;도 2에 도시됨)를 매개로 엔진룸내에서 상기 엔진 마운트부(10)를 상기 사이드 멤버(3)에 지지하게 된다.
상기 브리지형 인슐레이터(13)는 중앙에 이너 파이프(15)를 장착하고서 가장자리 부위로 다수개로 분할되도록 연장되어 각각의 선단이 상기 상/하부 브라켓(11,12)에 결합 내지 면착되는 주 완충부(13a)와, 상기 주 완충부와 소정의 이격 거리를 두고서 저면이 상기 하부 브라켓(12)에 결합되는 보조 완충부(13b)를 갖춘 구조로 이루어진다.
도면중 미설명 부호 16은 상기 엔진 마운트부(10)를 엔진(1)에 고정시키기 위한 마운팅 브라켓이다.
이에 따라, 상기와 같은 구조의 엔진 마운트부(10)는 상기 상/하부 브라켓(11,12) 사이에 상기 인슐레이터(13)를 예하중을 가한 상태로 가류 접착시켜 고정함으로써, 엔진(1)의 가동에 따라 발생하는 하중이 전달될 때, 상기 인슐레이터(13)는 예하중으로 인해 사전에 수축된 상태이므로 변화되는 변위를 최소화시킬 수 있게 된다.
이 결과, 상기 상/하부 브라켓(11,12)과 인슐레이터(13) 사이의 갭을 최소화하여, 엔진(1)의 대변위 거동을 효과적으로 제어할 수 있으므로, 차량의 라이드 성능을 개선하게 된다.
또한, 상기 엔진 마운트부(10)는 예하중이 가해진 상태의 인슐레이터(13)를 적용함에 따라, 엔진(1)의 대변위시 댐핑값이 증가되어 변위를 축소시키는 기존의 유체봉입식 엔진 마운트를 대체시킬 수 있으므로, 비용의 측면에서 유리하게 되는 것이다.
결론적으로 상기 엔진 마운트부(10)는 고가의 유체봉입식 엔진 마운트를 적용시키기 않고도 실제로 적용한 것과 유사한 효과를 기대할 수 있는, 즉 변위 자체를 최소화시킬 수 있으므로, 차량의 라이드 성능을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
그리고, 상기 변속기 마운트부(20)는 도 4와 도 5에 각각 도시된 바와 같이, 원통 형상의 아우터 파이프(21)와, 상기 아우터 파이프(21)의 내주면에 가류 접착되어 고정되는 브리지형 인슐레이터(22) 및, 상기 인슐레이터의 중앙부위에 가류 접착되어 고정되는 이너 파이프(23)를 갖추는 바, 상기 이너 파이프(23)는 차체의 좌우방향으로 배치된다.
상기 아우터 파이프(21)의 외측으로 결합된 마운팅 브라켓(24)은 엔진룸내 상기 사이드 멤버(3)의 상단에 위치하도록 결합된다.
상기 브리지형 인슐레이터(22)는 중앙에 이너 파이프(23)를 장착하고서 가장자리 부위로 다수개로 분할되도록 연장되어 각각의 선단이 상기 아우터 파이프(21)에 결합 내지 면착되는 주 완충부(22a)와, 상기 주 완충부와 소정의 이격 거리를 두고서 저면이 상기 아우터 파이프(21)에 결합되는 보조 완충부(22b)를 갖춘 구조로 이루어진다.
도면중 미설명 부호 25는 상기 변속기 마운트부(20)를 변속기(5)에 고정시키기 위한 마운팅 브라켓이다.
상기 마운팅 브라켓(25)으로부터 상기 인슐레이터(22)의 이너 파이프(23)를 관통하는 볼트(B;도 4에 도시됨)는 상기 변속기 마운트부(20)를 상기 사이드 멤버(3)와 변속기(5) 사이를 연결하여 지지하는 역할을 하게 된다.
이에 따라, 상기 변속기 마운트부(20)는 가속시 엔진의 롤에 의해 상기 브리지형 인슐레이터(22)의 전후 방향으로 작용하는 압축성의 외력을 상기 인슐레이터(22)의 주 완충부(22a)가 형성하는 브리지 부분이 받도록 하여 스프링 특성값의 점진적인 변화를 통해 차량의 가속 투과 소음을 줄일 수 있게 된다.
또한, 상기 롤 로드 마운트부(30)는 상기 엔진(1)과 변속기(5) 사이의 결합부위와 차체의 크로스 멤버(7) 사이를 연결하는 역할을 하는 바, 즉 도 6에 도시된 바와 같이, 양측 선단에 위치한 부시형 마운트(31)와, 상기 부시형 마운트 사이를 연결하는 롤 로드(32)로 이루어진다.
상기 각각의 부시형 마운트(31)는 원통 형상의 아우터 파이프(31a)와, 상기 아우터 파이프의 내주면에 가류 접착되어 고정되는 부시형 인슐레이터(32b) 및, 상기 인슐레이터의 중앙부위에 가류 접착되어 고정되는 이너 파이프(32c)를 갖추는 데, 특히 상기 부시형 마운트(31)에서 상기 이너 파이프(32c)의 설치 방향은 차량의 좌우 방향으로 선정된다.
도면중 미설명 부호 33은 상기 롤 로드 마운트부(30)에서 상기 롤 로드(32)의 양측 선단에 위치한 상기 부시형 마운트(31)를 상기 엔진(1)과 변속기(5) 사이의 결합부위와 차체의 크로스 멤버(7)에 각각 고정시키기 위한 마운팅 브라켓이다.
이에 따라, 상기 롤 로드 마운트부(30)는 가속시 엔진의 롤에 의해 상기 부시형 마운트(31)의 전후 방향으로 작용하는 압축성의 외력을 차량의 좌우 방향으로 설치된 인슐레이터(32b)가 받도록 하여 스프링 특성값의 점진적인 변화를 통해 차량의 가속 투과 소음을 줄일 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차의 엔진 마운팅 시스템에 의하면, 엔진룸내에서 엔진(1)과 변속기(5)를 각각 사이드 멤버(3)와 크로스 멤버(7)에 고정설치함에 있어 예하중을 가한 상태의 엔진 마운트부(10)와 차체의 좌우방향으로 각각 설치된 변속기 마운트부(20) 및 롤 로드 마운트부(30)를 이용함으로써, 엔진(1)의 가동에 따라 발생하는 대변위 거동에 보다 효과적으로 대응할 수 있으며, 아울러 차체의 전후방향으로 작용하는 하중 변위에도 보다 효과적으로 완충시킬 수 있어, 차량의 라이드 성능을 개선시킬 수 있게 된다.
또한, 통상의 러버식 엔진 마운트를 이용하여 예하중을 가하거나 설치 방향을 변경하여 유체봉입식 엔진 마운트를 대체할 수 있으므로, 비용적인 측면에서 유리한 장점이 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 엔진 마운팅 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
도 2와 도 3은 도 1에서 엔진 마운팅 부위만을 분리하여 도시한 도면.
도 4와 도 5는 도 1에서 변속기 마운팅 부위만을 분리하여 도시한 도면.
도 6은 도 1에서 리어 롤 로드 마운팅 부위만을 분리하여 도시한 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1-엔진 3-사이드 멤버
5-변속기 7-크로스 멤버
10-엔진 마운트부 11,12-상/하부 브라켓
13-인슐레이터 14-서포트 브라켓 조립체
20-변속기 마운트부 21-아우터 파이프
22-인슐레이터 23-이너 파이프
30-롤 로드 마운트부 31-부시형 마운트
32-롤 로드

Claims (3)

  1. 엔진룸내에서 엔진(1)과 좌/우측 차체의 사이드 멤버(3) 사이를 지지하여 연결하는 엔진 마운트부(10)와, 상기 사이드 멤버(3)와 변속기(5) 사이를 지지하여 연결하는 변속기 마운트부(20) 및, 상기 엔진(1)과 변속기(5) 사이의 결합부위와 차체의 크로스 멤버(7) 사이를 지지하여 연결하는 롤 로드 마운트부(30)를 갖춘 자동차의 엔진 마운팅 시스템에 있어서,
    상기 엔진 마운트부(10)는 상하로 분할되어 결합되는 상/하부 브라켓(11,12)과, 상기 하부 브라켓(12)에 하단부가 접합되는 브리지형 인슐레이터(13) 및, 상기 인슐레이터(13)의 중앙부위에 고정되는 이너 파이프(14)를 갖추되, 상기 상/하부 브라켓(11,12)은 상기 인슐레이터(13)를 예압축시키도록 상호 결합되고;
    상기 변속기 마운트부(20)는 아우터 파이프(21)와, 상기 아우터 파이프(21)의 내주면에 접합되는 브리지형 인슐레이터(22) 및, 상기 인슐레이터(22)의 중앙부위에 고정되는 이너 파이프(23)를 갖추되, 상기 이너 파이프(23)는 차체의 좌우방향으로 배치되며;
    상기 롤 로드 마운트부(30)는 양측 선단에 위치한 부시형 마운트(31)와, 상기 부시형 마운트(31) 사이를 연결하는 롤 로드(32)로 이루어지되, 상기 부시형 마운트(31)는 차체의 좌우방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 자동차의 엔진 마운팅 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 엔진 마운트부(10)의 브리지형 인슐레이터(13)는 중앙에 이너 파이프(15)를 장착하고서 가장자리 부위로 다수개로 분할되도록 연장되어 각각의 선단이 상기 상/하부 브라켓(11,12)에 결합 내지 면착되는 주 완충부(13a)와, 상기 주 완충부와 소정의 이격 거리를 두고서 저면이 상기 하부 브라켓(12)에 결합되는 보조 완충부(13b)를 갖춘 것을 특징으로 하는 자동차의 엔진 마운팅 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 변속기 마운트부(20)의 브리지형 인슐레이터(22)는 중앙에 이너 파이프(23)를 장착하고서 가장자리 부위로 다수개로 분할되도록 연장되어 각각의 선단이 상기 아우터 파이프(21)에 결합 내지 면착되는 주 완충부(22a)와, 상기 주 완충부와 소정의 이격 거리를 두고서 저면이 상기 아우터 파이프(21)에 결합되는 보조 완충부(22b)를 갖춘 것을 특징으로 하는 자동차의 엔진 마운팅 시스템.
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