KR20060068952A - Engine mount with asymmetry stiffness structure - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔진 헤드측과 트랜스미션측에 설치되는 마운트의 동강성을 가변되도록 하되 정상 주행시에는 대칭적으로 설정하여 엔진 상하 가진력에 대해서도 효과적인 방진 성능 및 승차감 향상을 확보함과 동시에 급출발 또는 급제동시에는 비대칭적으로 설정함으로써 파워트레인의 비정상적인 유동을 조정하여 차량의 떨림 감소 및 승차감 향상을 도모하도록 한 비대칭 강성 구조를 갖는 엔진 마운트에 관한 것으로, 파워트레인 브라켓을 지지하는 지지부, 상기 지지부의 상단에 돌출 형성된 결합부, 및 상기 지지부의 하단에서 상호 일정 사이각을 이루며 설치된 상호 동일크기의 두개의 고무 패드를 구비한 엔진 마운트에 있어서, 상기 두개의 고무 패드내에 삽입되고 인가되는 자기장에 따라 강성이 변하는 MR유체; 상기 지지부에서 전방으로 돌출설치된 회동축; 상기 회동축에 상호 일정각도를 이루며 결합된 두개의 자기장 생성부재; 및 상기 회동축에 상기 두개의 자기장 생성부재와 일정각도를 유지하면서 상기 두개의 자기장 생성부재와는 반대 방향으로 결합된 무게추를 구비한 것이다.The present invention allows the dynamic stiffness of the mounts installed on the engine head side and the transmission side to be varied, but is set symmetrically during normal driving to ensure effective dustproof performance and ride comfort improvement for the engine up and down excitation force, and at the same time asymmetrical during rapid start or sudden braking. The present invention relates to an engine mount having an asymmetric stiffness structure that adjusts abnormal flow of the power train to reduce vehicle vibration and improves ride comfort. The support portion supports a powertrain bracket, and a protrusion formed at an upper end of the support portion. An engine mount having two rubber pads having the same size and formed at mutually constant angles at a lower end of the support part, the engine mount comprising: an MR fluid whose rigidity changes according to a magnetic field inserted into and applied to the two rubber pads; A rotating shaft protruding forward from the support portion; Two magnetic field generating members coupled to the rotating shaft at an angle to each other; And a weight coupled to the rotation shaft in the opposite direction to the two magnetic field generating members while maintaining a predetermined angle with the two magnetic field generating members.
엔진, 마운트, 고무 패드, 동강성, MR유체Engine, Mount, Rubber Pad, Dynamic Rigidity, MR Fluid
Description
도 1은 종래의 차량의 엔진 마운트 구조를 설명하기 위한 도면,1 is a view for explaining the engine mount structure of a conventional vehicle,
도 2 및 도 3은 종래의 차량의 엔진 마운트의 문제점을 설명하기 위해 채용된 도면, 2 and 3 is a view adopted to explain the problem of the engine mount of a conventional vehicle,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 강성 구조를 갖는 엔진 마운트의 구성을 설명하기 위한 도면,4 is a view for explaining the configuration of the engine mount having an asymmetric rigid structure according to an embodiment of the present invention;
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 강성 구조를 갖는 엔진 마운트의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 5 and 6 are views for explaining the operation of the engine mount having an asymmetric rigid structure according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 파워트레인 브라켓 12 : 지지부10: powertrain bracket 12: support
14 : 결합부 16, 18 : 고무 패드14
20, 22 : MR유체 24 : 회동축20, 22: MR fluid 24: rotating shaft
26, 28, 30 : 지지대 32, 34 : 자기장 생성부재26, 28, 30: support 32, 34: magnetic field generating member
36 : 무게추 36 weight
본 발명은 비대칭 강성 구조를 갖는 엔진 마운트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 급출발시에는 엔진 헤드측과 트랜스미션측에 설치되는 마운트의 차량 전방측 강성을 크게 형성하고 차량 급제동시에는 차량 후방측 강성을 크게 형성하여 차량의 급출발 및 급제동시 발생하는 파워플랜트의 비정상적인 유동을 조정하도록 한 비대칭 강성 구조를 갖는 엔진 마운트에 관한 것이다.
The present invention relates to an engine mount having an asymmetric stiffness structure, and more particularly, to form a large front stiffness of the mount installed on the engine head side and the transmission side at the time of rapid start of the vehicle, and to the rear stiffness of the vehicle at the time of rapid braking. The present invention relates to an engine mount having an asymmetric stiffness structure that is formed to be large so as to adjust abnormal flow of a power plant generated during rapid starting and braking of a vehicle.
3점식 관성주축지지 파워트레인 마운팅 방식은 마운트를 엔진의 헤드측, 트랜스미션의 상단, 파워트레인의 하단에서 차체 하단의 연결부위 등 3지점에 각각 설치하여, 파워트레인의 유동을 제어하고 있다.The three-point inertial spindle supporting powertrain mounting system controls the flow of the powertrain by installing the mounts at three points, such as the engine head side, the upper end of the transmission, and the lower end of the power train at the lower end of the body.
이러한 3점식 관성주축지지 파워트레인 마운팅 방식에 사용되는 종래의 마운트가 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 파워트레인 브라켓(10)이 얹혀지기 위한 지지부(12)의 상단에 볼트와 같은 결합수단이 삽입되기 위한 결합부(14)가 돌출 형성되고, 상기 지지부(12)의 하단으로는 2개의 고무 패드(16, 18)가 일정 사이각을 이루며 형성되어 있다.A conventional mount used in this three point inertial spindle support powertrain mounting scheme is shown in FIG. As shown in FIG. 1, a
이러한 종래의 마운트는 엔진의 상하 가진력에 대해 방진 성능을 이루기 위해, 2개의 고무 패드(16, 18)가 동일한 크기로 형성되어 있다. 즉, 도 2와 같이 마운트에 하방으로 힘 F가 작용하면 이 힘(F)은 각 패드 방향으로의 분력 F1, F2로 분해되어 고무 패드(16, 18)에 작용한다. 고무 패드(16, 18)의 연직하방향에 대한 각도 θ1과 θ2가 상호 동일하므로, 이 두 힘 성분 F1, F2도 그 크기가 같다. 이때, 힘 F에 의한 마운트의 변위가 힘 F와 평행한 상하 방향이 되도록 하려면 마운트의 두개의 고무 패드(16, 18)에서의 변형 X1, X2가 서로 같아야 한다. 따라서, 두개의 고무 패드(16, 18)는 동일한 두께, 동일한 동강성(dynamic stiffness) K를 가져야 한다. In this conventional mount, two
그러나, 이 경우 차량이 급출발 또는 급제동하게 되면 파워트레인의 유동이 상측으로 향하게 되어 심하게 유동되고, 승차감이 하락하는 문제점이 있다. 고무는 일반적으로 압축 강성과 인장 강성이 다르기 때문이다. 즉, 같은 힘을 가하더라도 압축시의 변형량보다 인장시의 변형량이 더 크다. 급출발시를 예로 들어 설명한다. 차량 후방에서 수평방향으로 힘 F가 가해지면 이 힘은 도 3과 같이 F1, F2로 분해되는데, 수평방향에 대한 사이각 θ1, θ2가 같으므로 이 두 힘성분 F1, F2도 그 크기가 같다. 그런데, 압축과 인장시의 고무 패드(16, 18)의 강성 K1, K2가 다르다. 즉, 압축되는 고무 패드의 강성 K1이 인장되는 고무 패드의 강성 K2보다 크므로, 변위는 반대로 압축되는 고무 패드의 변형량 X1보다 인장되는 고무 패드의 변형량 X2가 더 크게 되어 두 성분의 벡터합인 파워트레인 변형량 X는 상향이 된다.However, in this case, when the vehicle starts or starts braking, the power train flows upward, which causes severe flow, and the riding comfort decreases. This is because rubber generally differs in compressive and tensile stiffness. That is, even when the same force is applied, the amount of deformation at the time of tension is greater than the amount at deformation. The case of sudden start will be described as an example. When the force F is applied in the horizontal direction at the rear of the vehicle, the force is decomposed into F1 and F2 as shown in FIG. 3, and the two force components F1 and F2 have the same magnitude because the angles θ1 and θ2 with respect to the horizontal direction are the same. By the way, the rigidity K1, K2 of the
급제동시에도 마찬가지로 파워트레인의 변형이 상향됨을 유추할 수 있다. 이 경우에도 급출발시와 마찬가지로 승차감이 저하된다.Similarly, it can be deduced that the deformation of the powertrain is raised in the case of sudden braking. Also in this case, the ride comfort is reduced as in the case of sudden start.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 엔진 헤드 측과 트랜스미션측에 설치되는 마운트의 동강성을 가변되도록 하되 정상 주행시에는 대칭적으로 설정하여 엔진 상하 가진력에 대해서도 효과적인 방진 성능 및 승차감 향상을 확보함과 동시에 급출발 또는 급제동시에는 비대칭적으로 설정함으로써 파워트레인의 비정상적인 유동을 조정하여 차량의 떨림 감소 및 승차감 향상을 도모하도록 한 비대칭 강성 구조를 갖는 엔진 마운트를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems, the variable dynamic stiffness of the mount installed on the engine head side and the transmission side to be variable, but symmetrically set during normal driving, effective dustproof performance and The objective of this invention is to provide an engine mount with an asymmetric stiffness structure that ensures improved ride comfort and asymmetrically set during sudden start or sudden braking to adjust the abnormal flow of the powertrain to reduce vehicle vibration and improve ride comfort. .
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비대칭 강성 구조를 갖는 엔진 마운트는, 파워트레인 브라켓을 지지하는 지지부, 상기 지지부의 상단에 돌출 형성된 결합부, 및 상기 지지부의 하단에서 상호 일정 사이각을 이루며 설치된 상호 동일크기의 두개의 고무 패드를 구비한 엔진 마운트에 있어서,In order to achieve the above object, an engine mount having an asymmetric rigid structure according to a preferred embodiment of the present invention includes a support for supporting a powertrain bracket, a coupling part protruding from an upper end of the support, and a lower end of the support. In an engine mount having two rubber pads of equal size installed at a predetermined angle,
상기 두개의 고무 패드내에 삽입되고 인가되는 자기장에 따라 강성이 변하는 MR유체; 상기 지지부에서 전방으로 돌출설치된 회동축; 상기 회동축에 상호 일정각도를 이루며 결합된 두개의 자기장 생성부재; 및 상기 회동축에 상기 두개의 자기장 생성부재와 일정각도를 유지하면서 상기 두개의 자기장 생성부재와는 반대 방향으로 결합된 무게추를 구비하는 것을 특징으로 한다.MR fluid inserted into the two rubber pads and varying in rigidity according to an applied magnetic field; A rotating shaft protruding forward from the support portion; Two magnetic field generating members coupled to the rotating shaft at an angle to each other; And a weight coupled to the rotating shaft in a direction opposite to the two magnetic field generating members while maintaining a predetermined angle with the two magnetic field generating members.
바람직하게, 상기 두개의 자기장 생성부재는 영구자석으로 이루어지고, 상기 무게추가 상기 두개의 자기장 생성부재보다 더 무겁다.Preferably, the two magnetic field generating members are made of permanent magnets, and the weight is heavier than the two magnetic field generating members.
그리고, 외부에서 아무런 힘이 전달되지 않을 경우, 상기 무게추는 연직 하방향으로 향하고 상기 두개의 자기장 생성부재는 연직 상방향으로 향하여 평형 상 태를 이룬다.In addition, when no force is transmitted from the outside, the weight is in a vertical downward direction and the two magnetic field generating members are in a vertical upward direction.
또한, 급출발 또는 급제동시, 상기 무게추와 두개의 자기장 생성부재와의 이루는 각도에 의해 상기 두개의 자기장 생성부재중 어느 한 자기장 생성부재가 상기 두개의 고무 패드중에서 어느 한 고무 패드와 겹쳐져서 자기장을 인가하게 된다.
Further, during sudden start or sudden braking, the magnetic field generating member of the two magnetic field generating members overlaps with any one of the two rubber pads to apply a magnetic field by the angle between the weight and the two magnetic field generating members. Done.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 강성 구조를 갖는 엔진 마운트에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an engine mount having an asymmetric rigid structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 강성 구조를 갖는 엔진 마운트의 구성을 설명하기 위한 도면으로서, 파워트레인 브라켓(10)을 지지하는 지지부(12); 상기 지지부(12)의 상단에 돌출 형성된 결합부(14); 상기 지지부(12)의 하단에서 상호 일정 사이각을 이루며 설치된 상호 동일크기의 두개의 고무 패드(16, 18); 상기 두개의 고무 패드(16, 18)내에 삽입되고 인가되는 자기장에 따라 강성이 변하는 MR(magneto-rheolocial)유체(20, 22); 상기 지지부(12)에서 전방으로 돌출설치된 회동축(24); 상기 회동축(24)에 상호 일정각도를 이루며 결합된 두개의 자기장 생성부재(32, 34); 및 상기 회동축(24)에 상기 두개의 자기장 생성부재(32, 34)와 일정각도를 유지하면서 상기 두개의 자기장 생성부재(32, 34)와는 반대 방향으로 결합된 무게추(36)를 구비한다.4 is a view for explaining the configuration of the engine mount having an asymmetric rigid structure according to an embodiment of the present invention, the
여기서, 상기 두개의 자기장 생성부재(32, 34)는 영구 자석으로 이루어지고, 상기 자기장 생성부재(32)는 상기 회동축(24)에 압입된 지지대(26)에 의해 지지되며, 상기 자기장 생성부재(34)는 상기 지지대(26)와 일정 각도를 이루면서 상기 회 동축(24)에 압입된 지지대(28)에 의해 지지된다.Here, the two magnetic
그리고, 상기 무게추(36)는 상기 두개의 자기장 생성부재(32, 34)보다 더 무거운 것으로 하고, 그 무게추(36)는 상기 회동축(24)에 압입된 지지대(30)에 의해 지지된다. 따라서, 외부에서 아무런 힘이 전달되지 않을 경우 상기 무게추(36)는 연직 하방향으로 향하고 상기 두개의 자기장 생성부재(32, 34)는 연직 상방향으로 향하여 평형 상태를 이루게 된다.The
상기한 바와 같이 구성된 영구 자석 구조물은 힌지 조인트로 마운트 본체에 연결되어 있으므로 외부에서 외력이 작용하면 이에 반응하여 자유롭게 회전하게 된다.
Since the permanent magnet structure configured as described above is connected to the mount body by a hinge joint, when the external force is applied from the outside, the permanent magnet structure rotates freely in response thereto.
이어, 본 발명의 실시예에 따른 비대칭 강성 구조를 갖는 엔진 마운트의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.Next, the operation of the engine mount having an asymmetric rigid structure according to the embodiment of the present invention will be described.
우선, 도 5에서와 같이 엔진 내부의 폭발에 의한 상하방향 가진력이 엔진 마운트에 가해지면, 영구 자석 구조물은 회전하지 않고 원래의 평형 상태의 자세를 그대로 유지하게 된다. 따라서, 양쪽 고무 패드(16, 18)내의 MR유체(20, 22)에는 아무런 변화가 일어나지 않게 되고, 각 고무 패드(16, 18)의 동강성 K1, K2는 상호 동일하여 파워트레인의 변형을 연직 하방향으로 유도한다. 이 경우에는 각 고무 패드(16, 18)의 동강성은 고무 마운트 본래의 동강성과 동일하므로 상하방향 진동의 저감은 고무의 감쇠 특성에 의해 이루어지며 엔진의 상하방향 가진력에 대해서 방진 효과를 낼 수 있다.
First, as shown in FIG. 5, when the up-down excitation force due to the explosion inside the engine is applied to the engine mount, the permanent magnet structure does not rotate and maintains the original equilibrium posture. Therefore, no change occurs in the
그러나, 만약 급출발시 수평방향의 관성력이 작용하게 되는데, 이 경우 도 6에 도시된 바와 같이 급출발시 관성력이 오른쪽으로 가해지면 무게추(36)가 오른쪽으로 움직여서 수평을 이루게 된다. 이 경우, 무게추(36)가 자기장 생성부재(영구 자석)(32, 34)들과 이루는 각도에 의해 두개의 자기장 생성부재(32, 34)중 하나의 자기장 생성부재(32)가 왼쪽의 고무 패드(16) 즉, 인장하는 고무 패드와 겹쳐지게 된다. 그에 따라, 이 왼쪽의 고무 패드(16)에 자기장 생성부재(32)의 자기장이 인가되며, 그 인가된 자기장에 의해 상기 고무 패드(16)내의 MR유체(20)가 굳어져 큰 감쇠 특성을 나타낸다. 따라서, 그 고무 패드(16)의 동강성이 크게 증가된다. 그러나, 오른쪽의 고무 패드 즉, 압축되는 고무 패드(18)에는 자기장이 인가되지 않으므로 그 고무 패드(18)내의 MR유체(22)는 유체 상태를 그대로 유지하며 그 고무 패드(18)의 동강성은 변화가 없게 된다. 따라서, 도 6에서와 같이 수평방향으로의 변형을 유도한다. However, if the inertia force in the horizontal direction is acted upon sudden start, in this case, if the inertia force is applied to the right side as shown in FIG. 6, the
도 6에서는 설명의 편의상 관성력이 오른쪽 방향으로 작용하는 경우(급출발)에 대해 설명하였지만, 관성력이 왼쪽으로 작용할 때(급제동)의 경우에도 마찬가지로 쉽게 유추 가능하다. 급제동시에도 상술한 급출발시와 마찬가지로 인장되는 고무 패드에는 자기장을 인가하여 동강성을 크게 만들고 압축되는 고무 패드에는 자기장을 인가하지 않아서 동강성이 변하지 않게 한다. In FIG. 6, a case in which the inertial force acts in the right direction (rapid start) is described for convenience of description, but in the case of inertial force acting in the left side (rapid braking), it can be easily inferred. In the case of rapid braking, a magnetic field is applied to the rubber pad to be tensioned to increase dynamic stiffness as in the above-mentioned sudden start, and the dynamic stiffness is not changed by applying a magnetic field to the rubber pad to be compressed.
이상 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 정상 주행시에는 마운트의 강성이 대칭이 되어 엔진 상하 가진력에 대해서도 효과적인 방진 성능 및 승차감 향상을 확보함과 동시에 급출발 또는 급제동시 마운트의 강성이 비대칭적으로 변함으로써 파워트레인의 비정상적인 유동을 조정하여 차량의 떨림 감소 및 승차감 향상의 효과를 얻을 수 있다.As described in detail above, according to the present invention, the rigidity of the mount is symmetrical during normal driving, thereby ensuring an effective dustproof performance and riding comfort improvement even when the engine is up and down, and the rigidity of the mount is changed asymmetrically during rapid start or sudden braking. By adjusting the abnormal flow of the train, it is possible to reduce the vibration of the vehicle and improve the riding comfort.
또한, 비대칭 가변 강성을 가지도록 하기 위해 마운트 외부에 급출발 또는 급제동을 감지하기 위한 별도의 센서와 제어기 및 파워 앰프 등이 필요하지 않기 때문에 가격 경쟁력이 뛰어나다는 장점이 있다.
In addition, since the sensor does not need a separate sensor, controller, and power amplifier to detect sudden start or stop braking in order to have asymmetric variable stiffness, it has an advantage of being competitive in price.
한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
On the other hand, the present invention is not limited only to the above-described embodiment, but can be modified and modified within the scope not departing from the gist of the present invention, the technical idea to which such modifications and variations are also applied to the claims Must see
Claims (5)
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