KR20090049314A - 유체봉입형 엔진 마운트 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 내부에 내,외측 유체통로가 형성된 댐핑유닛의 외측 유체통로 상에 차량의 주파수에 따라 변하는 유체압력으로 작동하는 개폐수단을 설치함으로써, 차량의 주파수에 따라 외측 유체통로를 개폐시켜 차량의 전 주파수 영역에서 그 특성에 맞는 댐핑성능을 구현할 수 있도록 하는 유체봉입형 엔진 마운트를 제공한다.

유체봉입, 엔진 마운트, 댐핑유닛, 개폐수단

Description

유체봉입형 엔진 마운트{HYDRAULIC ENGINE MOUNT}

본 발명은 유체봉입형 엔진 마운트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 주파수에 따라 댐핑 성능의 조절이 가능하도록 내부에 내,외측 유체통로가 형성된 댐핑유닛의 외측 유체통로 상에 차량의 주파수에 따라 변하는 유체압력으로 작동하는 개폐수단을 설치하여 차량의 전 주파수 영역에서 그 특성에 맞는 댐핑성능을 구현할 수 있도록 하는 유체봉입형 엔진 마운트에 관한 것이다.

일반적으로 엔진은 피스톤과 커넥팅 로드의 상하운동에 의한 중심위치의 주기적 변화, 실린더 축방향으로 생기는 왕복운동 부분의 관성력, 커넥팅 로드가 크랭크축에 가해지는 회전력의 주기적 변화 등에 의해서 상당한 진동이 발생된다.

이러한 엔진은 진동이 섀시 프레임이나 바디에 저감되어 전해지도록 그 장착부에 인슐레이터를 이용한 엔진 마운트를 적용하고 있다.

그런데 상기한 인슐레이터 만으로는 넓은 주파수 대역에 걸쳐서 폭 넓게 나타나는 엔진의 복합진동을 동시에 적절히 흡수해주기에는 미흡한 결점이 있었고, 이러한 결점을 해소하기 위해 인슐레이터 보다 댐핑 능력이 탁월한 유체봉입형 엔진 마운트가 개발되어 적용되고 있는 실정이다.

종래 기술에 따른 유체봉입형 엔진 마운트는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 엔진과 체결되는 센터볼트(101)가 중앙에 인입되는 코어(103)가 구비되고, 상기 코어(103)의 외주면에는 내부에 유체실(105)이 형성되는 인슐레이터(107)가 가류 접착된다.

상기 인슐레이터(107)의 외주면에는 하우징(109)이 가류 접착되며, 상기 인슐레이터(107)의 유체실(105) 하부에는 댐핑유닛(200)이 장착되어 상기 유체실(105)을 상부 유체실(111)과 하부 유체실(113)로 구획하고, 그 하부에는 다이어프램(115)이 장착된다.

상기 댐핑유닛(200)은 상부 오리피스 플레이트(201)와 하부 오리피스 플레이트(203)가 그 중심홀(205)에 맴브레인(207)을 구비하여 구성된다.

여기서, 상기 상부 오리피스 플레이트(201)는 상면 일측에 유체 유입홀(209)이 형성되며, 상기 하부 오리피스 플레이트(121)는 상기 유체 유입홀(209)에 대응하여 그 내부에 원주방향을 따라 한 개의 유체통로(211)가 형성되고, 하면 일측에는 상기 유체통로(211)의 일단과 연결되는 유체 배출홀(213)이 형성된다.

이와 같이 구성되는 종래의 유체봉입형 엔진 마운트의 댐핑성능은 차량이 고주파 영역의 작은 가진 진폭일 경우에는 상기 맴브레인(207)의 거동에 의해 결정되고, 반대로 저주파 영역의 큰 가진 진폭일 경우에는 상기 유체통로(211)로 통과하는 유체의 유동에 의한 관성효과의 결과로 결정된다.

그러나 상기와 같은 종래의 유체봉입형 엔진 마운트는 차량의 저주파 영역에서의 큰 가진 진폭에 의한 대변위가 발생할 경우, 상기 유체유로를 통과하는 유체의 유동 및 질량에 의한 감쇄로는 그 한계가 발생하여 다양한 변위에 대응하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 다양한 주파수 영역에 대응하기 위하여 상기 유체통로의 길이와 단면적의 변화시키는 것은 한계가 있고, 각 차량의 주파수에 맞도록 각기 다른 유체통로의 길이와 단면적을 갖는 엔진 마운트를 제작하여 적용하는 것은 엔진 마운트를 다양하게 제작해야 하기 때문에 그 제작원가가 상승하는 문제점 등을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 내부에 내,외측 유체통로가 형성된 댐핑유닛의 외측 유체통로 상에 차량의 주파수에 따라 변하는 유체압력으로 작동하는 개폐수단을 설치함으로써, 차량의 주파수에 따라 외측 유체통로를 개폐시켜 차량의 전 주파수 영역에서 그 특성에 맞는 댐핑성능을 구현할 수 있도록 하는 유체봉입형 엔진 마운트를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 유체봉입형 엔진 마운트는, 하우징의 내부에서, 중앙에 엔진과 체결되는 센터볼트가 인입되는 코어가 구비되고, 상기 코어의 외주면에는 내부에 유체실이 형성되는 인슐레이터가 가류 접착되며, 상기 인슐레이터의 외주면 상,하부에는 하우징이 가류 접착되고, 상기 인슐레이터의 유체실 하부에는 상기 유체실을 상,하부 유체실로 구획하는 댐핑유닛이 장착되며, 그 하부에는 다이어프램이 장착되는 유체봉입형 엔진 마운트에 있어서,

상기 댐핑유닛은 중앙에 중심홀을 갖는 원반형상으로 형성되어 내부에 원주방향을 따라서 내,외측 유체통로를 형성하며, 상기 각 유체통로의 일단에 대응하여 하면에 유체 배출홀을 형성하고, 상기 외측 유체통로의 타단에는 장착홈을 형성하는 하부 오리피스 플레이트; 상기 하부 오리피스 플레이트의 상부에서 끼워지도록 링 형상으로 형성되고, 상기 내,외측 유체통로와 장착홈에 대응하여 일측에 유체 유입구가 형성되는 상부 오리피스 플레이트; 상기 상,하부 오리피스 플레이트의 사이에서 상기 하부 오리피스 플레이트의 중심홀 상에 구비되는 맴브레인; 상기 하부 오리피스 플레이트의 장착홈에 설치되어 유체압력에 의해 상기 상부 오리피스 플레이트의 유체 유입구를 개폐하도록 구성되는 개폐수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 장착홈은 그 내부에서 상기 하부 오리피스 플레이트의 하면에 상기 하부 유체실과 연결되는 유체유입홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 개폐수단은 상기 하부 오리피스 플레이트의 장착홈에 삽입되도록, 양측면이 라운드지게 형성되고, 상면의 길이가 하면의 길이보다 짧게 형성되며, 후면은 상기 상,하면이 상호 직각으로 연결되고, 전면에는 상기 상면과 하면을 연결하는 경사면이 형성되는 개폐블록; 상기 개폐블록의 후면 중앙에 일체로 장착되며, 라운드지게 형성되는 아웃터 파이프; 상기 개폐블록의 후방에 배치되어 상기 장착홈의 내면에 지지되도록 “ㄷ”자 형상으로 라운드지게 형성되고, 내부면 중앙에는 상기 아웃터 파이프에 삽입되어 이동 가능하도록 라운드지게 형성되는 가이드 봉이 일체로 장착되며, 양단에는 상호 대응하여 각각 걸림턱이 형성되는 판 스프링; 상기 아웃터 파이프의 선단 일측에 장착되는 고무부재; 상기 판 스프링의 가이드 봉에 끼워져 상기 고무부재 사이에 개재되는 복원 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 고무부재는 양단부가 경사진 원통형상으로 형성되고, 그 외경은 상기 판 스프링의 양측 걸림턱 사이의 크기보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 유체봉입형 엔진 마운트에 의하면, 내,외측 유체통로가 형성된 댐핑유닛의 외측 유체통로 상에 차량의 주파수에 따른 유체압력에 의해 작동하는 개폐수단을 설치함으로써, 차량의 저주파영역의 큰 가진 진폭 발생 시에는 개폐수단이 외측 유체통로를 개방시켜 내,외측 유체통로를 통해 유체를 하부 유체실로 유동되는 유체의 질량을 증가시키도록 하여 엔진 마운트의 댐핑성능을 상승시키는 효과가 있다.

또한, 주파수에 따라 작동하는 개폐수단을 댐핑유닛에 적용함으로써, 다양한 차종에 대응할 수 있어 제작원가를 절감시키는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유체봉입형 엔진 마운트의 단면도이고, 도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유체봉입형 엔진 마운트에 적용되는 댐핑유닛의 사시도 및 분해 사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 개폐수단의 분해 사시도이다.

본 발명의 실시예에 따른 유체봉입형 엔진 마운트의 기본적인 구성은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 엔진과 체결되는 센터볼트(1)가 중앙에 인입되는 코어(3)가 구비되고, 상기 코어(3)의 외주면에는 내부에 유체실(5)이 형성되는 인슐레이터(7)가 가류 접착된다.

상기 인슐레이터(7)의 외주면 상,하부에는 하우징(9)이 가류 접착되며, 상기 인슐레이터(7)의 유체실(5) 하부에는 댐핑수단(20)이 장착되어 상기 유체실(5)을 상부 유체실(11)과 하부 유체실(13)로 구획하고, 그 하부에는 다이어프램(15)이 장착된다.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 상기 댐핑수단(20)은, 도 3과 도 4에서 도시한 바와 같이, 크게 하부 오리피스 플레이트(30), 상부 오리피스 플레이트(40), 맴브레인(50), 및 개폐수단(60)으로 구성된다.

먼저, 상기 하부 오리피스 플레이트(30)는 중앙에 중심홀(31)을 갖는 원반형상으로 형성되어 내부에 원주방향을 따라서 내,외측 유체통로(33)(35)가 형성된다.

상기 내,외측 유체통로(33)(35)의 일단에 대응하여 상기 하부 오리피스 플레 이트(30)의 하면에는 유체 배출홀(37)이 형성되고, 상기 외측 유체통로(35)의 타단에는 장착홈(38)이 형성된다.

상기 장착홈(38)은 그 내부에서 상기 하부 오리피스 플레이트(30)의 하면에 상기 하부 유체실(13)과 연결되는 유체 유입홀(39)이 형성된다.

그리고 상기 상부 오리피스 플레이트(40)는 상기 하부 오리피스 플레이트(30)의 상부에서 끼워지도록 링 형상으로 형성된다.

이러한 상부 오리피스 플레이트(40)는 상기 내,외측 유체통로(33)(35)와 장착홈(38)에 대응하여 외주단 일측에 유체 유입구(41)가 형성된다.

그리고 상기 맴브레인(50)은 상기 상,하부 오리피스 플레이트(40)(30)의 사이에서 상기 하부 오리피스 플레이트(30)의 중심홀(31) 상에 구비된다.

상기 개폐수단(60)은 상기 하부 오리피스 플레이트(30)의 장착홈(38)에 설치되어 상기 상부 유체실(11)의 유체로부터 발생하는 유체압력에 의해 상기 상부 오리피스 플레이트(40)의 유체 유입구(41)를 개폐하도록 구성된다.

즉, 상기 개폐수단(60)은 유체압력에 의해 상기 상부 오리피스 플레이트(40)의 유체 유입구(41)작동하여 상기 하부 오리피스 플레이트(30)의 외측 유체통로(35) 상에 유체가 유입되는 것을 제어하게 된다.

이러한 개폐수단(60)은, 도 5에서 도시한 바와 같이, 먼저, 상기 하부 오리피스 플레이트(30)의 장착홈(38)에는 개폐블록(61)이 삽입된다.

상기 개폐블록(61)은 양측면이 라운드지게 형성되고, 상면(62)의 길이가 하면(63)의 길이 보다 짧게 형성되며, 후면은 상기 상,하면(62)(63)이 상호 직각으로 연결되고, 전면에는 상기 상면(62)과 하면(63)을 연결하는 경사면(65)이 형성된다.

이러한 개폐블록(61)의 후면 중앙에는 아웃터 파이프(67)가 일체로 장착되며, 라운드지게 형성된다.

그리고 상기 개폐블록(61)의 후방에는 판 스프링(69)이 배치된다.

상기 판 스프링(69)은 상기 장착홈(38)의 내면에 지지되도록 “ㄷ”자 형상으로 라운드지게 형성되고, 그 내면 중앙에는 상기 아웃터 파이프(67)에 삽입되어 이동 가능하도록 라운드지게 형성되는 가이드 봉(71)이 일체로 장착된다.

이러한 판 스프링(69)의 양단에는 걸림턱(73)이 상호 대응하는 위치에 각각 형성된다.

상기 아웃터 파이프(67)의 일측에는 고무부재(75)가 끼워진다.

여기서, 상기 고무부재(75)는 양단부가 경사진 원통형상으로 형성되고, 그 외경은 상기 판 스프링(69)의 양측 걸림턱(73) 사이 크기보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 판 스프링(69)의 가이드 봉(71)에는 복원 스프링(77)이 끼워져 상기 고무부재(75) 사이에 개재된다.

이러한 복원 스프링(77)은 그 일단이 상기 판 스프링(69)의 내면에 지지되고, 타단은 상기 고무부재(75)에 지지되는 코일 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 유체봉입형 엔진 마운트의 작동을 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유체봉입형 엔진 마운트에 적용되는 댐핑유닛의 단계별 작동 상태도이다.

먼저, 차량에 고주파 영역의 작은 가진 진폭이 발생할 경우에는, 도 6의 (S1)과 같이, 상기 상부 유체실(11) 내부의 작동유체 압력이 약하게 작용하여, 상기 개폐수단(60)의 개폐블록(61)이 상기 상부 오리피스 플레이트(40)의 유체 유입구(41)를 개방시키지 않게 된다.

그러면, 상기 하부 오리피스 플레이트(30)의 외측 유체통로(35) 상에는 작동유체가 유입되지 못하게 되고, 상기 맴브레인(50)의 거동과 내측 유체통로(33) 상에 유입된 작동유체를 통해 댐핑성능이 구현된다.

반대로, 차량에 저주파 영역의 큰 가진 진폭이 발생할 경우에는, 도 6의 (S2)와 같이, 상기 상부 유체실(11) 내부의 작동유체 압력이 강하게 작용하게 되고, 동시에 상기 개폐수단(60)의 개폐블록(61)에 유체압력이 전해지게 된다.

그러면 상기 개폐블록(61)의 경사면(65) 상에 유체압력이 전달되면, 상기 개폐블록(61)이 상기 하부 오리피스 플레이트(30)의 장착홈(38) 내부로 밀려들어가면서, 상기 고무부재(75)가 상기 판 스프링(69)의 양측 걸림단(73)에 걸리게 되어, 상기 하부 오리피스 플레이트(30)의 외측 유체통로(35)를 개방하게 된다.

상기 외측 유체통로(35)가 개방되면, 상기 상부 유체실(11) 상의 작동유체가 상기 내,외측 유체통로(33)(35)를 통과하게 되는데, 이때, 작동유체의 유동 및 질량에 의해 저주파 영역의 큰 가진 진폭에 대한 감쇄가 빠르게 진행된다.

한편, 저주파 영역의 큰 가진 진폭의 감쇄가 완료되면, 상기 하부 유체 실(13)로 유입된 작동유체의 압력이 작용하게 되고, 이때, 상기 장착홈(38)의 내부에 상기 하부 유체실(13)과 연결된 유체 유입홀(39)에 작동유체가 유입되어 상기 개폐블록(61)을 반대방향으로 밀게된다.

이때, 상기 하부 유체실(13) 상의 작동유체 압력과 상기 복원 스프링(77)의 탄성력이 더해져 상기 고무부재(75)가 상기 양측 걸림턱(73)을 이탈하게 되고, 상기 개폐블록(61)은, 도 6의 (S1)처럼, 상기 하부 오리피스 플레이트(30)의 외측 유체통로(35)를 폐쇄하게 된다.

즉, 상기 개폐수단(60)의 작동을 통해 상기 하부 오리피스 플레이트(30)의 내,외측 유체통로(33)(35)를 통과하는 작동유체의 유동 및 질량을 제어하여 차량의 전 주파수 영역에서 그 특성에 맞는 댐핑성능을 구현하게 된다.

도 1은 종래 기술에 따른 유체봉입형 엔진 마운트의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유체봉입형 엔진 마운트의 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유체봉입형 엔진 마운트에 적용되는 댐핑유닛의 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 댐핑유닛의 분해 사시도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 개폐수단의 분해 사시도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 유체봉입형 엔진 마운트에 적용되는 댐핑유닛의 단계별 작동 상태도이다.

Claims (4)

1. 하우징의 내부에서, 중앙에 엔진과 체결되는 센터볼트가 인입되는 코어가 구비되고, 상기 코어의 외주면에는 내부에 유체실이 형성되는 인슐레이터가 가류 접착되며, 상기 인슐레이터의 외주면 상,하부에는 하우징이 가류 접착되고, 상기 인슐레이터의 유체실 하부에는 상기 유체실을 상,하부 유체실로 구획하는 댐핑유닛이 장착되며, 그 하부에는 다이어프램이 장착되는 유체봉입형 엔진 마운트에 있어서,

   상기 댐핑유닛은

   중앙에 중심홀을 갖는 원반형상으로 형성되어 내부에 원주방향을 따라서 내,외측 유체통로를 형성하며, 상기 각 유체통로의 일단에 대응하여 하면에 유체 배출홀을 형성하고, 상기 외측 유체통로의 타단에는 장착홈을 형성하는 하부 오리피스 플레이트;

   상기 하부 오리피스 플레이트의 상부에서 끼워지도록 링 형상으로 형성되고, 상기 내,외측 유체통로와 장착홈에 대응하여 일측에 유체 유입구가 형성되는 상부 오리피스 플레이트;

   상기 상,하부 오리피스 플레이트의 사이에서 상기 하부 오리피스 플레이트의 중심홀 상에 구비되는 맴브레인;

   상기 하부 오리피스 플레이트의 장착홈에 설치되어 유체압력에 의해 상기 상부 오리피스 플레이트의 유체 유입구를 개폐하도록 구성되는 개폐수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유체봉입형 엔진 마운트.
2. 제1항에 있어서,

   상기 장착홈은

   그 내부에서 상기 하부 오리피스 플레이트의 하면에 상기 하부 유체실과 연결되는 유체유입홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 유체봉입형 엔진 마운트.
3. 제1항에 있어서,

   상기 개폐수단은

   상기 하부 오리피스 플레이트의 장착홈에 삽입되도록, 양측면이 라운드지게 형성되고, 상면의 길이가 하면의 길이보다 짧게 형성되며, 후면은 상기 상,하면이 상호 직각으로 연결되고, 전면에는 상기 상면과 하면을 연결하는 경사면이 형성되는 개폐블록;

   상기 개폐블록의 후면 중앙에 일체로 장착되며, 라운드지게 형성되는 아웃터 파이프;

   상기 개폐블록의 후방에 배치되어 상기 장착홈의 내면에 지지되도록 “ㄷ”자 형상으로 라운드지게 형성되고, 내부면 중앙에는 상기 아웃터 파이프에 삽입되어 이동 가능하도록 라운드지게 형성되는 가이드 봉이 일체로 장착되며, 양단에는 상호 대응하여 각각 걸림턱이 형성되는 판 스프링;

   상기 아웃터 파이프의 일측에 끼워지는 고무부재;

   상기 판 스프링의 가이드 봉에 끼워져 상기 고무부재 사이에 개재되는 복원 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유체봉입형 엔진 마운트.
4. 제3항에 있어서,

   상기 고무부재는

   양단부가 경사진 원통형상으로 형성되고, 그 외경은 상기 판 스프링의 양측 걸림턱 사이의 크기보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 유체봉입형 엔진 마운트.

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