KR20120029892A - 에어 댐핑 마운트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 차량의 엔진을 지지하는 에어 댐핑 마운트에 있어서, 엔진이 결합되는 센터코어;와 상측이 센터코어와 결합되고 바닥면이 오목하게 형성된 제1인슐레이터;와 상기 제1인슐레이터의 아래로 결합되어 제1챔버를 형성하고 제1인슐레이터의 탄성변형에 따라 제1챔버로 공기가 출입하도록 제1에어홀이 형성된 밑판;과 상면에는 돌출홀이 형성되어 상기 센터코어와 제1인슐레이터를 내장하되, 하부에서 밑판이 고정되는 하우징; 및 상기 하우징과 센터코어에 사이에서 탄성변형하도록 결합된 제2인슐레이터;를 포함하여 구성되며, 상기 하우징 내부에는 제2챔버가 형성되되, 제2인슐레이터의 탄성변형에 따라 제2챔버로 공기가 출입하도록 하우징에 제2에어홀이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은, 공기가 출입하는 에어 댐핑 마운트의 크기확장 없이도 내부 챔버의 부피를 확장시킴으로서 댐핑효율을 상향시키는 효과가 있다.

Description

에어 댐핑 마운트{Air damping mount}
본 발명은 진동을 저감 시키며 엔진을 차체에 장착시키기 위한 에어 댐핑 마운트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 작동유체인 공기의 토출 용량을 증대시킨 에어 댐핑 마운트에 관한 것이다.
차량의 엔진은 시동 이후 진동을 유발하므로 차체에 장착될 때 댐핑 마운트에 결합하여 장착된다. 따라서, 댐핑 마운트는 엔진의 진동을 최대한 억제시키는 것이 주목적으로서 개발되어 왔다.
댐핑 마운트는 작동유체가 공기인 에어 댐핑 마운트(공압식 마운트)와 작동 유체가 액체인 하이드롤릭 마운트(유체봉입식 마운트)로 구분할 수 있다.
하이드롤릭 마운트의 경우 봉입된 유체가 상하 챔버들 사이를 유동하는 방식으로서 에어 댐핑 마운트에 비하여 더 효율적인 댐핑 효과를 가지나, 요구되는 부품 수가 많아 생산비용이 증가하는 단점이 있었다.
반면, 에어 댐핑 마운트의 경우, 작동 유체가 공기이므로 하이드롤릭 마운트 대비 진동 제어 성능은 낮지만 (작동 유체 없이 인슐레이터의 탄성력을 이용하여 댐핑 작동하는) 러버 마운트 대비 높은 성능을 가지며, 작동 유체가 유동하는 유로의 구성방식이 단순하기 때문에 생산이 용이하여 원가 및 중량 측면에서 하이드롤릭 마운트 대비 유리하므로 소형 승용차량 등에 사용할 경우 원가 및 중량 대비 높은 성능을 얻을 수 있으므로 유리하다.
종래의 에어 댐핑 마운트의 구조는 도 1 에 도시된 바와 같다. 도시된 바와 같이, 하우징(5) 내부에는 센터코어(1)와 인슐레이터(2)가 내장되며, 상기 인슐레이터(2) 아래로는 밑판(3)이 장착된다. 센터코어(1)는 볼트가 결합되어 엔진하우징과 결합되고, 센터코어(1) 하부에 장착된 인슐레이터(2)는 엔진의 진동에 따라 탄성압축 및 복원을 반복한다. 이때, 바닥면이 오목하게 형성된 인슐레이터(2) 아래로는 소정의 부피로 챔버(chamber)가 형성되며, 상기 챔버로 외기(外氣)가 출입하도록 밑판(3)에는 에어홀(4)이 형성된다.
따라서, 에어 댐핑 마운트에서 진동의 댐핑은, 인슐레이터 재질 자체의 탄성력과 공기의 점성 및 압축 효과를 통해 이루어졌다.
하지만, 에어 댐핑 마운트의 경우 작동유체(working fluid)가 공기이므로 유체봉입식 마운트의 오일과 대비하여 점성이 낮다.
따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해서는 챔버의 부피를 최대한 확장하여야 하나 인슐레이터의 직경 및 높이를 확장하는 것은 엔진룸 내부의 레이아웃을 감안하면 한계가 있고, 주변 부품과 간섭이 발생하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하도록 마운팅 자체의 크기를 증가시키지 않고 내부 챔버의 부피를 확장시킨 에어 댐핑 마운트를 제공하는 것에 주목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 엔진을 지지하는 에어 댐핑 마운트에 있어서, 별도의 볼트 또는 일체로 결합된 볼트를 통해 엔진이 결합되는 센터코어;와 상측이 센터코어와 결합되고 바닥면이 오목하게 형성된 제1인슐레이터;와 상기 제1인슐레이터의 아래로 결합되어 제1챔버를 형성하고 제1인슐레이터의 탄성변형에 따라 제1챔버로 공기가 출입하도록 제1에어홀이 형성된 밑판;과 상면에는 돌출홀이 형성되어 상기 센터코어와 제1인슐레이터를 내장하되, 하부 끝단이 컬링(curling)되어 밑판을 고정하는 하우징; 및 상기 하우징과 센터코어에 사이에서 탄성변형하도록 결합된 제2인슐레이터;를 포함하여 구성되며, 상기 하우징 내부에는 제2챔버가 형성되되, 제2인슐레이터의 탄성변형에 따라 제2챔버로 공기가 출입하도록 하우징에 제2에어홀이 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제2인슐레이터는 환형(環形) 형상으로 형성되되, 상단은 돌출홀 테두리에 상하로 밀착되어 물려지도록 절곡되고, 하단은 센터코어에 형성된 결합돌기에 끼워지도록 절곡된다.
바람직한 실시예로서, 상기 제2인슐레이터의 하단은 "⊂" 형상의 단면을 갖고, 결합돌기는 "ㄱ" 형상의 단면을 갖도록 형성된다.
아울러, 상기 제2인슐레이터는 제1인슐레이터보다 더 작게 탄성변형하는 재질로 제조된다.
상기와 같은 구성의 본 발명은, 공기가 출입하는 제2챔버가 별도로 부설됨으로 마운트의 크기확장 없이 내부 챔버의 부피가 확장되어 댐핑효율을 상향시키는 효과가 있다.
아울러, 제2인슐레이터는 "⊂" 형상의 단면을 갖도록 구성되어 센터코어에 용이하게 결합될 수 있을 뿐만 아니라 제1인슐레이터의 상측에 배치됨으로서 제1인슐레이터의 과도한 탄성변형 시 스토퍼(stoper) 기능을 수행할 수 있다. 그리고, "⊂" 로 절곡된 제2인슐레이터의 형상은 접촉면적을 증가시켜 하중을 분산시키므로 제1인슐레이터의 부분적인 탄성변형을 유발시키지 않으며 강성에 영향을 주지 않는다. 또한, 마운트에 입력되는 진동에 의해 발생되는 제2챔버 내부의 양압 및 부압에 대하여 악영향을 미치지 않는다. 즉, 제2인슐레이터의 형상이 제2챔버 내부의 양압 및 부압에 의해 변형이 생길 경우, 양압 및 부압의 저하를 가져와 작동 유체인 공기의 토출량이 줄어들어 댐핑 성능이 저하될 수 있으나, 본 발명에 따른 마운트는 상기와 같은 문제점의 발생을 방지한다.
또한, 종래의 에어 댐핑 마운트 구조에서 제2인슐레이터를 추가 부설하고 하우징에 제2에어홀을 형성함으로서 제조될 수 있으므로 생산 방식의 큰 변화 없이 용이하게 제조될 수 있다.
도 1 은 종래의 에어 댐핑 마운트에 엔진이 거치된 모습을 도시한 단면도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어 댐핑 마운트의 사시도와 A-A 면으로 절개된 모습을 도시한 단면도 및 부분확대도,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어 댐핑 마운트에 진동이 입력됐을 때 제1챔버와 제2챔버에서 공기가 출입하는 상태를 도시한 단면도,
도 4 는 종래의 에어 댐핑 마운트에서 챔버의 부피를 확장하는 방식과 본 발명에 따른 에어 댐핑 마운트에서 챔버를 확장한 방식을 비교하여 도시한 개념도.
본 발명의 에어 댐핑 마운트는 공기가 출입하는 제1챔버와는 별도로 제2챔버가 추가적으로 마련된 것을 주요 기술적 특징으로 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 에어 댐핑 마운트를 더욱 상세히 설명한다.
도 2 를 참조하면, 센터코어(10)는 볼트(11)가 일체로 장착되거나 별도의 볼트가 장착될 수 있도록 볼트홀이 형성되되, 엔진하우징이 거치될 수 있도록 하우징 위로 일부가 돌출되도록 장착된다.
상기 센터코어(10) 하부로는 제1챔버가 형성될 수 있도록 바닥면이 오목하게 형성된 제1인슐레이터(20)가 장착된다. 그리고, 상기 제1인슐레이터(20) 하부에는 제1에어홀(51)이 형성된 밑판(50)이 장착되어 제1인슐레이터(20)와의 사이에서 제1챔버를 구성한다.
하우징(30)은 상기 센터코어(10) 및 제1인슐레이터(20)를 내포하되, 하부의 끝단은 안쪽으로 컬링(절곡)되어 밑판(50)을 고정시킨다. 아울러, 하우징(30)의 상면에는 센터코어(10)가 돌출되어 엔진하우징이 거치될 수 있도록 돌출홀이 형성된다.
한편, 상기 센터코어(10)는 하우징(30) 내부에 위치한 부분에 단면이 "ㄱ" 자 형상을 이루도록 형성된 결합돌기(12)가 둘레를 따라 원형으로 형성된다. 그리고, 제2인슐레이터(40)는 링(ring) 형상으로 형성되되, 돌출홀의 테두리와 센터코어(10)의 결합돌기(12)에 끼워져 결합될 수 있도록 상단과 하단의 단면이 "S" 모양을 이루도록 절곡형성된다. 즉, 도시된 바와 같이, 상단에서 "ㄷ" 형상으로 절곡된 부분은 돌출홀의 테두리가 물려지도록 형성되되, 하단의 "⊂" 형상으로 절곡된 부분은 끝단이 결합돌기(12)에 끼워지고 제1인슐레이터(20)의 탄성변형 시 연동하여 탄성변형함과 동시에 스토퍼 기능을 할 수 있도록 라운딩된 형태로 형성된다.
한편, (도 1 에서도 도시된 바와 같이) 종래의 구조에서도 상기 제1인슐레이터(20)는 탄성변형 시 여유를 부여하기 위해 하우징(30)의 사이에서 전체가 밀착되지 않고 공간이 마련되는 형태로 제작된다. 이 공간은 본 발명에서 제2챔버로 사용되되, 상기 제2인슐레이터(40)는 제2챔버를 구성하는 면(面) 중 일부를 이루도록 장착된다. 즉, 제2인슐레이터(40)의 탄성변형에 따라서 제2챔버의 부피는 축소 또는 확장하도록 구성된다. 그리고, 제2챔버(40)의 부피 변화에 따라 공기가 출입할 수 있도록 하우징(30)에는 제2에어홀(31)이 형성된다. 상기 제2에어홀(31)은 다수 개로 구성될 수 있으며, 직경의 크기와 형상 및 위치는 제1인슐레이터(20) 및 제2인슐레이터(40)의 형태에 따라 다양하게 변형될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 에어 댐핑 마운트는, 엔진진동에 따라 제1인슐레이터(20)와 제2인슐레이터(40) 재질 자체의 탄성변형 뿐만 아니라 제1에어홀(51)과 제2에어홀(31)을 통해 출입하는 공기의 토출로서 진동을 감쇠시키도록 구성된다.
엔진 진동에 따른 공기의 출입은 도 3 에 더 상세히 설명된다. 가령, 엔진의 상하 진동시, 센터코어(10) 아래로 가압되는 힘이 발생했다고 가정하고 설명하면(도 3 에서 빨간색 화살표로 표시된 진동방향1을 기준), 먼저 제1인슐레이터(20)와 제2인슐레이터(40)는 아래쪽으로 탄성변형하게 된다. 이에 따라 제1챔버의 부피는 (오목하게 형성된 하부면이 하강함으로서) 축소되고 제2챔버의 부피는 ("⊂"로 절곡형성된 부분이 아래로 처지도록 펴짐으로서) 확장된 효과를 갖는다.
따라서, 제1챔버에는 대기압보다 높은 양압이 형성되어 제1챔버 내의 공기는 배출되고, 제2챔버에는 대기압보다 낮은 부압이 형성되어 제2챔버 내부로 외기(外氣)가 유입된다. 반대로, 센터코어(10) 위로 가압하는 힘이 발생하면(도 3 에서 파란색 화살표로 표시된 진동방향2를 기준), 동일한 원리로서 제1챔버 내부로는 공기가 유입되며 제2챔버 내부의 공기는 배출된다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 도 4 에 도시된 바와 같이, 에어 댐핑 마운트 자체의 직경을 확장시키지 않고도, 제2인슐레이터(40)를 부설함으로서 하우징(30) 내부의 공간을 제2챔버로 활용하여 전체 챔버의 부피를 확장시킨 것과 동일한 효과를 가져올 수 있다. 즉, 종래의 구조에서 작용유체인 공기의 토출량을 Q1 에서 Q2 로 확장 시키기 위해선 하우징 및 제1인슐레이터의 직경을 D1 에서 D2 로 확장해야 했으나, 본 발명에서는 하우징 및 제1인슐레이터의 직경 확장 없이도 직경이 D3 인 제2챔버부를 활용하여 Q3 의 공기 토출량을 추가할 수 있다.
한편, 제2인슐레이터는 제1인슐레이터보다 얇게 제조되며 절곡된 부분이 있으므로 제1인슐레이터 보다 탄성 변형률이 작은 재질로 제조되는 것이 바람직하다.
이상과 같이 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10 : 센터코어
20 : 제1인슐레이터
30 : 하우징
40 : 제2인슐레이터
50 : 밑판

Claims (4)

  1. 차량의 엔진을 지지하는 에어 댐핑 마운트에 있어서,
    엔진이 결합되는 센터코어;와
    상측이 센터코어와 결합되고 바닥면이 오목하게 형성된 제1인슐레이터;와
    상기 제1인슐레이터의 아래로 결합되어 제1챔버를 형성하고 제1인슐레이터의 탄성변형에 따라 제1챔버로 공기가 출입하도록 제1에어홀이 형성된 밑판;과
    상면에는 돌출홀이 형성되어 상기 센터코어와 제1인슐레이터를 내장하되, 하부에서 밑판이 고정되는 하우징; 및 상기 하우징과 센터코어에 사이에서 탄성변형하도록 결합된 제2인슐레이터;를 포함하여 구성되며,
    상기 하우징 내부에는 제2챔버가 형성되되, 제2인슐레이터의 탄성변형에 따라 제2챔버로 공기가 출입하도록 하우징에 제2에어홀이 형성된 것을 특징으로 하는 에어 댐핑 마운트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제2인슐레이터는 환형(環形) 형상으로 형성되되, 상단은 돌출홀 테두리에 상하로 밀착되어 물려지도록 절곡되고, 하단은 센터코어에 형성된 결합돌기에 끼워지도록 절곡된 것을 특징으로 하는 에어 댐핑 마운트.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제2인슐레이터의 하단은 "⊂" 형상의 단면을 갖고, 결합돌기는 "ㄱ" 형상의 단면을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 에어 댐핑 마운트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2인슐레이터는 제1인슐레이터보다 더 작게 탄성변형하는 재질로 제조되는 것을 특징으로 하는 에어 댐핑 마운트.

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