KR20120032740A - 핸들링 성능 개선을 위한 엔진 마운트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔진 마운트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 일측과 연결되는 엔진 브라켓, 상기 엔진 브라켓을 감싸도록 이루어지며 사이드 멤버와 결합되는 제1부쉬, 상기 엔진 브라켓의 끝단과 결합되며 사이드 멤버와 결합되는 제2부쉬, 일측 끝단이 상기 제2부쉬의 중심부와 결합되고 타측 끝단이 상기 사이드 멤버와 고정 결합되어 상기 제2부쉬가 회전 가능하도록 지지하는 고정부를 포함하여 이루어져, 주행중 핸들링시 파워트레인 마운트의 횡강성 부족으로 인하여, 바디롤에 대하여 반대 방향으로 발생하는 파워트레인의 피칭 현상을 제어하며, NVH(Noise, Vibration, Harshness) 저감 및 핸들링 성능을 향상시키도록 동특성 및 횡강성을 최적화함으로서 파워트레인(P/T: Powertrain)의 거동제어 및 진동 절연 성능을 향상시킨 엔진 마운트에 관한 것이다.

Description

핸들링 성능 개선을 위한 엔진 마운트{Engine mount for improving handling performance}
본 발명은 엔진 마운트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 NVH(Noise, Vibration, Harshness) 저감 및 핸들링 성능을 향상시키도록 동특성 및 횡강성을 최적화함으로서 파워트레인(P/T: Powertrain)의 거동제어 및 진동 절연 성능을 향상시킨 엔진 마운트에 관한 것이다.
승용차량들은 프레임바디를 대신하여 중량이 가볍고 생산성이 뛰어난 모노코크바디가 주로 사용된다. 모노코크바디는 별도의 프레임이 삭제된 구조로서 차체에 엔진을 포함한 파워트레인이 직접 장착된다. 따라서, 상기 모노코크바디는 차체 자체가 프레임 기능을 하여 서스펜션 및 섀시 부품들이 각각 장착되나, (엔진과 트랜스미션이 결합되어 구성된) 파워트레인의 진동이 직접적으로 차체에 전달되는 것을 방지하며 차량 충돌시 충격을 분산하기 위하여 차량의 하부에 서브프레임(subframe) 및 마운팅부재들이 장착된다.
도1a 에 도시된 바와 같이, 일반적인 승용차량의 엔진(1) 및 트랜스미션(2)에는 엔진 마운트(4) 및 트랜스미션 마운트(5)가 부착되며, 서브프레임(3)은 서스펜션 스트럿(strut) 및 너클 등과 같은 조향장치 및 현가장치 등이 연결될 수 있도록 차체 하부에 장착된다.
한편, 서브프레임(3)이 장착된 차량은 일반적으로 3 곳(3점식 마운트 방식) 또는 4 곳(4점식 마운트 방식)에서 마운팅부재들에 의해 지지된다.
또한, 파워트레인의 하측은 "I" 자 형상으로 제작되는 (4 점식일 때는 "#" 형상으로 제작되는) 서브프레임(3)에 롤로드(6)에 의해 연결되고, 도1b 에 도시된 바와 같이, 엔진(1)의 상측은 엔진 브라켓(7)에 의하여 엔진 마운트(4)와 연결되며, 트랜스미션(2)의 상측은 트랜스미션 브라켓(8)에 의하여 트랜스미션 마운트(5)에 결합되어 차체에 장착된다. 상기 엔진 마운트(4)와 트랜스미션 마운트(5)는 엔진룸을 형성하는 양측 사이드멤버에 각각 고정된다.
종래 사용되던 엔진 마운트(4)는, 엔진(1)에서 발생하는 진동을 엔진 마운트(4)의 인슐레이터 고무를 튜닝하여 차체로 전달되는 것을 절연하며, 진동 절연률을 높이기 위해 엔진 마운트(4)의 인슐레이터 고무의 상하 동특성을 낮추는 것이 유리하지만, 동특성을 낮출수록 진동의 절연은 유리해지는 반면, 차량의 핸들링 시에 엔진(1)과 트랜스미션(2)에 작용하는 관성력에 의해 파워트레인의 거동이 좌우로 심하게 되어 핸들링이 불리해지게 되며, 이러한 거동을 제어하기 위해서는 또다시 인슐레이터의 고무 동특성을 높여야만 하는 모순이 발생하게 된다.
즉, 도1c 에 도시된 바와 같이, 엔진 마운트(4)의 상하 강성 및 횡 강성은 서로 연관되어 있어, 진동 절연을 위하여 상하 강성 저하시키게 되면 이에 따라 횡 강성이 동시에 저하되기 때문에, 상하 강성을 낮추면서 횡 강성을 증가시킬 수 있는 방법이 필요한 실정이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 주행중 핸들링시 파워트레인 마운트의 횡강성 부족으로 인하여, 바디롤에 대하여 반대 방향으로 발생하는 파워트레인의 피칭 현상을 제어하며, 핸들링시 일체감 있는 성능을 확보하기 위한 엔진 마운트를 제공하고자 함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 엔진과 차체를 연결하는 엔진 마운트에 있어서, 엔진의 일측과 연결되는 엔진 브라켓, 상기 엔진 브라켓을 감싸도록 이루어지며 사이드 멤버와 결합되는 제1부쉬, 상기 엔진 브라켓의 끝단과 결합되며 사이드 멤버와 결합되는 제2부쉬, 일측 끝단이 상기 제2부쉬의 중심부와 결합되고 타측 끝단이 상기 사이드 멤버와 고정 결합되어 상기 제2부쉬가 회전 가능하도록 지지하는 고정부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1부쉬는, 상기 엔진 브라켓의 하부에 위치하여 상기 엔진 브라켓의 양측면과 하단을 감싸도록 요철 형상으로 이루어지며, 하단이 상기 사이드 멤버와 결합되는 하부 인슐레이터 및 상기 엔진 브라켓의 상부에 위치하여 상기 엔진 브라켓의 상단과 맞닿도록 이루어지는 상부 인슐레이터를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2부쉬는 원통 형상으로 이루어지며, 중심에는 상기 고정부의 끝단이 관통되도록 결합되어 상기 제2부쉬가 회전 가능하도록 하는 중심홀이 형성되고, 양 측면에는 횡방향 강성 증대를 위한 부채꼴 형상의 측방 중철이 형성되는 것이 보다 바람직하다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 효과는, 제1부쉬 및 제2부쉬를 형성하여 상하 방향의 진동을 절연함과 동시에 좌우 방향의 횡강성을 증대시킬 수 있으므로, 차량에서 발생되는 NVH를 최소화할 수 있으며 파워트레인의 거동제어 및 진동절연을 달성할 수 있다.
또한, 상하 강성을 낮추면서 횡강성을 증대시킴으로서, 차의 회전에 따른 바디롤에 대하여 파워트레인이 반대방향으로 쏠리게 되는 피칭 현상을 제어할 수 있으므로, 핸들링시 일체감 있는 성능을 확보할 수 있다.
도1a 는 종래 사용되던 파워트레인 및 마운트를 도시한 사시도.
도1b 는 종래 사용되던 파워트레인 및 마운트를 도시한 개략도.
도1c 는 종래 사용되던 엔진 마운트를 도시한 사시도.
도2 는 본 발명인 핸들링 성능 개선을 위한 엔진 마운트를 도시한 개략도.
도3 은 본 발명인 핸들링 성능 개선을 위한 엔진 마운트를 도시한 사시도.
도4a 는 종래 사용되던 엔진 마운트에 따른 작동예를 도시한 사용상태도.
도4b 는 본 발명인 엔진 마운트에 따른 작동예를 도시한 사용상태도.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명인 핸들링 성능 개선을 위한 엔진 마운트는, 엔진과 차체를 연결하는 엔진 마운트에 있어서, 엔진(10)의 일측과 연결되는 엔진 브라켓(40), 상기 엔진 브라켓(40)을 감싸도록 이루어지며 사이드 멤버와 결합되는 제1부쉬(20), 상기 엔진 브라켓(40)의 끝단과 결합되며 사이드 멤버와 결합되는 제2부쉬(30), 일측 끝단이 상기 제2부쉬(30)의 중심부와 결합되고 타측 끝단이 상기 사이드 멤버와 고정 결합되어 상기 제2부쉬(30)가 회전 가능하도록 지지하는 고정부(50)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
즉, 도2 에 도시된 바와 같이, 엔진(10)의 일측에는 엔진(10)과 엔진 마운트를 연결하기 위한 엔진 브라켓(40)이 결합되어 있으며, 상기 엔진 브라켓(40)은 제1부쉬(20) 및 제2부쉬(30)에 의하여 2점에서 지지되며 진동을 절연할 수 있다.
종래 사용되던 엔진 마운트에서는 엔진과 엔진 마운트가 엔진 브라켓에 의하여 1점 지지되던 것이 일반적이었으며, 이에 따라 1점에서의 엔진 마운트로 인하여 상하 방향의 진동 절연 및 좌우 방향의 진동 절연을 동시에 해결하여야 했으며, 상하 방향의 강성 및 좌우 방향의 강성이 동시에 연관되어 효과적인 진동의 절연 및 핸들링 성능의 유지가 불가능하였다.
본 발명에서는 상기와 같은 문제를 해결하고자, 상기 엔진 브라켓(40)의 일단을 감싸도록 이루어지는 제1부시를 형성하여 엔진(10)의 상하 방향으로 전달되는 진동을 절연하고 상하 방향의 하중을 지지함과 동시에, 상기 엔진 브라켓(40)의 끝단과 결합하는 제2부쉬(30)를 형성하여 좌우 방향의 강성을 증대시키고 회전 방향의 강성을 최소화 함으로서, 차량의 좌우방향으로의 조타시 파워트레인의 좌우 거동을 보다 용이하게 제어할 수 있다.
또한, 상기 제2부쉬(30)의 중심부에는 상기 고정부(50)가 관통하도록 결합되어 차체의 사이드 멤버와 고정됨으로서, 상기 제2부쉬(30)가 상기 고정부(50)를 중심으로 회전하도록 이루어져, 엔진(10)으로부터 전달되는 하중에는 자유롭고 회전에 따른 모멘트에 대응할 수 있도록 하였다.
특히, 상기 제1부쉬(20)는, 엔진(10) 및 파워트레인으로부터 전달되는 상하 방향의 진동을 절연하기 위하여, 엔진(10)의 일측으로부터 연결된 상기 엔진 브라켓(40)의 일단을 감싸도록 이루어져 차체의 사이드 멤버와 고정되어 있으며, 상기 엔진 브라켓(40)의 하부에 위치하여 상기 엔진 브라켓(40)의 양측면과 하단을 감싸도록 요철 형상으로 이루어지며, 하단이 상기 사이드 멤버와 결합되는 하부 인슐레이터(21) 및 상기 엔진 브라켓(40)의 상부에 위치하여 상기 엔진 브라켓(40)의 상단과 맞닿도록 이루어지는 상부 인슐레이터(22)를 포함하여 이루어진다.
즉, 도3 에 도시된 바와 같이, 상기 엔진 브라켓(40)의 하부에는 일측면이 내부를 향하여 함몰되어 'ㄷ' 자 형상으로 이루어진 하부 인슐레이터(21)가 상기 엔진 브라켓(40)과 일정 거리를 두고 이격되어 있으며, 상기 하부 인슐레이터(21)의 하단은 상기 엔진 브라켓(40)의 상하 방향으로의 움직임을 제어함으로서, 엔진(10) 및 엔진 브라켓(40)이 상하 방향으로 진동하는 것을 절연할 수 있다.
또한, 상기 하부 인슐레이터(21)의 돌출되어 있는 양 측면은 상기 엔진 브라켓(40)의 전후 방향으로의 움직임을 제어함으로서, 엔진(10) 및 엔진 브라켓(40)이 전후 방향으로 진동하는 것을 절연할 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 엔진 브라켓(40)의 상부에는 평평한 판 형상의 상부 인슐레이터(22)가 상기 엔진 브라켓(40)과 일정 거리를 두고 이격되어 있어, 상기 엔진 브라켓(40)이 상하 방향으로 움직이는 것을 제어함으로서, 엔진(10) 및 엔진 브라켓(40)의 상하 방향으로의 대변위 거동을 절연할 수 있다.
이와 같이, 하부 인슐레이터(21) 및 상부 인슐레이터(22)로 이루어진 제1부쉬(20)를 통하여, 파워트레인으로부터 전달되는 상하 방향 및 전후 방향의 진동을 절연하고 제어할 수 있으므로, 종래의 엔진 마운트에서와 같이 상하 방향으로의 강성을 유지함과 동시에, 별도로 구성된 제2부쉬(30)를 통하여 좌우 방향의 횡강성을 증대시킬 수 있다.
즉, 상기 제2부쉬(30)는 상기 엔진 브라켓(40)의 끝단에 형성되어 원통 형상으로 이루어지며, 내부에는 진동을 절연할 수 있도록 고무 재질의 인슐레이터 부쉬가 삽입되어 있다.
상기 제2부쉬(30)의 내부에는 상기 고정부(50)의 끝단이 관통되도록 결합되어 상기 제2부쉬(30)가 회전 가능하도록 하는 중심홀(31)이 형성되며, 내부의 양 측면에는 횡방향 강성 증대를 위한 부채꼴 형상의 측방 중철(32)이 형성되어 있다.
상기 제2부쉬(30)의 외측면의 일측은 상기 엔진 브라켓(40)과 결합되어 파워트레인으로부터의 회전 방향의 진동 및 좌우 방향의 진동을 절연하도록 이루어져 있으며, 차체의 사이드 멤버와 고정 결합되어 있는 고정부(50)의 타측 끝단이 상기 제2부쉬(30)의 중심홀(31)을 관통하도록 결합되어, 상기 제2부쉬(30)가 상기 고정부(50)를 중심으로 회전할 수 있도록 이루어진다.
또한, 상기 제2부쉬(30)의 내부에는 상기 측방 중철(32)이 형성되어 있는데, 도2 의 확대도에 도시된 바와 같이, 상기 측방 중철(32)은 상기 제2부쉬(30)의 상하 방향을 제외한 양 측면을 관통하도록 부채꼴 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 상하 방향으로의 부쉬 눌림양은 유지하여 상하 방향으로의 절연율을 유지함과 동시에, 좌우 방향으로의 부쉬 눌림양을 증대시킬 수 있어 좌우 방향으로의 높은 횡강성을 얻을 수 있다.
따라서, 상기 제1부쉬(20)에 의하여 상하 방향으로의 진동을 절연할 수 있을 뿐만 아니라, 상하 방향으로의 강성은 낮추면서 좌우 방향으로의 횡강성을 증대시킨 상기 제2부쉬(30)에 의하여 차량 조타시 파워트레인의 횡방향 거동을 최소화 할 수 있으므로, 핸들링 성능 및 NVH 성능의 향상을 도모할 수 있다.
도4a 및 4b 는 차량 회전에 따른 종래의 엔진 마운트와 본 발명의 작동예를 도시한 것이다.
종래 사용되던 엔진 마운트는, 하나의 러버로 상하 방향 및 좌우 방향의 진동을 모두 절연하였기 때문에, 특히 좌우 방향으로의 높은 횡강성을 유지할 수 없어, 차량이 회전함에 따라 차량 회전의 반대 방향으로 파워트레인이 크게 이동되었으며, 이에 따라 차량 쏠림현상 및 진동이 커져 핸들링 성능이 좋지 않았다.
그러나 본 발명에 따른 엔진 마운트에서는, 제1부쉬(20) 및 제2부쉬(30)를 각각 별도로 형성하고, 상기 제1부쉬(20)에서 상하 방향의 진동을 절연하고, 상기 제2부쉬(30)에서 좌우 방향의 진동을 절연할 수 있도록 형성하였기 때문에, 차량이 회전하더라도 차량 회전의 반대 방향으로 파워트레인이 이동하는 현상을 최소화 할 수 있으며, 이에 따라 운전자의 핸들링 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있음은 물론, 주행 성능의 향상 및 안전사고의 예방 또한 달성할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
10 : 엔진 20 : 제1부쉬
21 : 하부 인슐레이터 22 : 상부 인슐레이터
30 : 제2부쉬 31 : 중심홀
32 : 측방 중철 40 : 엔진 브라켓
50 : 고정부

Claims (3)

  1. 엔진과 차체를 연결하는 엔진 마운트에 있어서,
    엔진(10)의 일측과 연결되는 엔진 브라켓(40);
    상기 엔진 브라켓(40)을 감싸도록 이루어지며 사이드 멤버와 결합되는 제1부쉬(20);
    상기 엔진 브라켓(40)의 끝단과 결합되며 사이드 멤버와 결합되는 제2부쉬(30);
    일측 끝단이 상기 제2부쉬(30)의 중심부와 결합되고 타측 끝단이 상기 사이드 멤버와 고정 결합되어 상기 제2부쉬(30)가 회전 가능하도록 지지하는 고정부(50)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 핸들링 성능 개선을 위한 엔진 마운트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1부쉬(20)는,
    상기 엔진 브라켓(40)의 하부에 위치하여 상기 엔진 브라켓(40)의 양측면과 하단을 감싸도록 요철 형상으로 이루어지며, 하단이 상기 사이드 멤버와 결합되는 하부 인슐레이터(21) 및
    상기 엔진 브라켓(40)의 상부에 위치하여 상기 엔진 브라켓(40)의 상단과 맞닿도록 이루어지는 상부 인슐레이터(22)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 핸들링 성능 개선을 위한 엔진 마운트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2부쉬(30)는 원통 형상으로 이루어지며, 중심에는 상기 고정부(50)의 끝단이 관통되도록 결합되어 상기 제2부쉬(30)가 회전 가능하도록 하는 중심홀(31)이 형성되고, 양 측면에는 횡방향 강성 증대를 위한 부채꼴 형상의 측방 중철(32)이 형성되는 것을 특징으로 하는 핸들링 성능 개선을 위한 엔진 마운트.
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