KR20120051447A - 차량용 엔진마운트 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 노즐하판과 노즐상판이 결합되어 노즐판을 형성하며 상기 노즐판은 상측액실과 하측액실을 구획하고 작동유의 유로(流路)가 형성되되, 상기 노즐하판과 노즐상판의 결합으로 형성된 장착홈에 멤브레인이 설치되는 차량용 엔진마운트에 있어서, 상기 멤브레인은, 중앙에 홀(hole)이 형성된 원판형상으로 상기 장착홈에 테두리가 구속되는 대경부; 및 상기 대경부 보다 작은 직경을 가지며 대경부의 홀을 차폐하도록 일면에서 결합되는 소경부;로 구성되고, 상기 대경부와 소경부는 서로 다른 경도를 갖는 탄성재질로 제조된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은, 멤브레인의 대경부와 소경부가 서로 경도가 상이한 다른 재질로 제조되므로 보다 넓은 영역대의 주파수 진동을 더 효율적으로 감쇄시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 엔진마운트{Engine-mount for vehicle}

본 발명은 차량용 엔진마운트에 관한 것으로 더욱 상세하게는 액체를 작동유체로 사용하는 하이드로 엔진마운트에 있어서 고주파 영역의 진동 감쇄를 담당하는 멤브레인을 재질이 다른 두 부분으로 구성한 차량용 엔진마운트에 관한 것이다.

차량의 엔진은 구조적으로 항상 진동이 발생 될 뿐만 아니라 차량의 주행 중 지면의 요철에 따라서도 진동한다.

이러한 진동은 단독적으로 작용하는 것이 아니라, 여러 요인이 복합적으로 작용하며 상하, 좌우, 전후 방향 모두로 발생한다.

아울러, 엔진은 차체에 분리되어 설치된 것이 아니라 변속 장치 및 공조 장치 등과도 연결되므로, 엔진에서 발생되는 진동은 차량의 전체에 영향을 미치게 된다.

따라서, 엔진에서 발생된 진동을 감쇄시키도록 엔진은 엔진마운트를 통해 엔진룸에 설치된다. 엔진마운트는 엔진과 차체 패널 사이에 체결되며, 재질의 탄성력을 이용한 러버(rubber)식과 유체가 봉입되어 유체의 탄성 효과(inertia effect)로 진동을 감쇠시키는 유체봉입식이 주로 사용된다.

이중, 유체봉입식 엔진 마운트는 하이드로 엔진 마운트로 불리며 높은 주파수 영역 및 낮은 주파수 영역의 진동을 동시에 감쇄시키도록 구성되어 승용 차량에 널리 사용되고 있다.

도 1a 을 참조하면, 상기 하이드로 엔진 마운트는 인슐레이터와 다이어프램이 형성하는 내부공간에서 작동유(하이드로액)이 수용된다. 그리고, 내부 공간은 노즐판이 장착되어 상측액실과 하측액실로 구획된다.

상기 노즐판은, 인슐레이터의 하단과 밀착되어 하우징에 끼워지되 중심에서 멤브레인이 안착될 수 있도록 개구된 홀(hole)이 중앙에 형성되고 테두리의 안쪽을 따라 작동유가 유동하도록 환형(環形)의 유로(流路)가 형성된 노즐하판;과 상기 노즐하판 위로 안착되어 유로의 상측을 차폐하고 노즐하판의 홀의 테두리에 안착된 멤브레인의 끝단을 구속하도록 링(ring) 형상으로 형성되는 노즐상판; 및 상기 노즐하판과 노즐상판이 결합되어 형성된 장착홈에 테두리의 끝단이 구속되어 유체의 유동에 따라 진동하는 멤브레인;으로 구성된다. 그리고, 인슐레이터와 결합된 코어는 엔진의 브라켓과 센터볼트를 통하여 결합되는 구조를 갖는다.

상기 인슐레이터와 다이어프램 내에 채워진 작동유는 코어 및 인슐레이터를 통해 가해지는 외부의 하중 및 진동에 따라 상측액실과 하측액실을 유동하되, 노즐하판에 형성된 유로를 따라 유동하거나 멤브레인과 장착홈 사이에 형성된 간극을 통하여 유동할 수도 있는 구조이다. 즉, 상기 멤브레인과 장착홈 사이에는 (작동유가 도 1b 에 화살표 표시된 바와 같이 유동하도록) 간극이 형성될 수도 있고 없을 수도 있되, 상기 멤브레인는 진동시 장착홈에 결합된 테두리리 부분이 진동하는지 여부에 따라서 유동형과 고정형으로 구분될 수 있다. 유동형은 멤브레인의 테두리부분이 장착홀 내에서 진동하는 형태로 차량의 아이들(idle)시 동특성이 저감되어 NVH(Noise, Vibration and Harshness)가 개선되나, 일반적으로 멤브레인 내에는 도 1b 에 도시된 바와 같은 고정판이 장착되므로 고정판의 진동의 진동에 의해 소음이 유발할 수도 있었다. 고정형은 멤브레인의 테두리부분이 장착홀에 고정된 형태로서 소음 발생은 없으나 아이들시 동특성이 높아져 NVH 성능이 저하되는 문제점이 있었다.

이와 같이 구성된 엔진마운트는, 일반적으로 노즐하판의 유로를 통한 작동유의 유동은 저주파 진동 감쇄를 담당하며 멤브레인의 진동은 고주파 진동 감쇄를 담당하는 기능을 한다.

하지만, 소형차에서 사용되는 3기통 엔진이나 전기자동차 및 하이브리드자동차에서는 상이한 2개 이상의 고주파수 진동 및 소음이 발생될 것으로 예상되므로, 이를 더 효율적으로 감쇄시킬 수 있는 엔진마운트 개발이 요구되었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 개발 요구에 부흥하고자, 2 개 이상의 고주파수 진동을 더욱 효율적으로 감쇄시킬 수 있는 차량용 엔진마운트를 제공하는 것에 주목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 노즐하판과 노즐상판이 결합되어 노즐판을 형성하며 상기 노즐판은 상측액실과 하측액실을 구획하고 작동유의 유로(流路)가 형성되되, 상기 노즐하판과 노즐상판의 결합으로 형성된 장착홈에 멤브레인이 설치되는 차량용 엔진마운트에 있어서, 상기 멤브레인은, 중앙에 홀(hole)이 형성된 원판형상으로 상기 장착홈에 테두리가 구속되는 대경부; 및 상기 대경부 보다 작은 직경을 가지며 대경부의 홀을 차폐(遮蔽)하도록 일면에서 결합되는 소경부;로 구성되고, 상기 대경부와 소경부는 서로 다른 경도를 갖는 탄성재질로 제조된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 대경부와 소경부 사이에는 작동유가 상측액실과 하측액실을 유동할 수 있도록 간극(間隙)이 형성된다.

상기 대경부는 홀의 내주면에는 링(ring) 형상의 안착부가 결합되고, 상기 소경부는 테두리에 링 형상의 고정부가 결합되되, 상기 안착부와 고정부는 금속재질이며 두 지점 이상에서 리벳(rivet)으로 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 안착부는 재질이 알루미늄이고, 상기 고정부는 스틸(steel)인 것이 바람직하다.

아울러, 상기 리벳은 고정부가 거치되도록 하단에 지지턱이 형성되어 안착부와 고정부 사이에 간극을 형성한다.

상기와 같은 구성의 본 발명은, 멤브레인의 대경부와 소경부가 서로 경도가 상이한 다른 재질로 제조되므로 보다 넓은 영역대의 주파수 진동을 더 효율적으로 감쇄시킬 수 있는 효과가 있다.

아울러, 대경부와 소경부 사이에 간극을 형성하여(즉, 작동유가 유동하는 유로를 형성하여) 멤브레인의 테두리 부분을 장착홈에 고정시킬 수 있으므로 종래의 유동형 구조에서 발생되었던 소음 유발 원인을 제거할 수 있다.

또한, 대경부에 안착부를 장착하고 소경부의 둘레에 고정부를 장착함으로서 다이내믹 댐퍼(dynamic damper)를 적용한 효과를 얻을 수 있다. 즉, 소경부 자체가 질량체로서 대경부의 효율적인 진동을 유발할 수 있으므로 더 넓은 영역대에서의 진동을 효과적으로 감쇄시킬 수 있다.

그리고, 대경부와 소경부를 각각 제작한 후 리벳팅으로 결합시킨 구조이므로 요구되는 설계요건에 따라서 더 다양한 재질로 대경부 및 소경부를 제작할 수 있으므로 설계의 유연성을 향상시키는 효과가 있다.

도 1a 는 종래의 하이드로 엔진마운트를 도시한 단면도 및 부분확대도,
도 1b 는 종래의 노즐판 구조의 단면 모습을 도시한 사시도 및 멤브레인에 결합된 고정판의 모습을 도시한 사시도,
도 2 는 본 발명에 따른 차량용 엔진마운트의 단면도,
도 3 은 본 발명에 따른 멤브레인의 분해사시도,
도 4 는 본 발명에 따른 차량용 엔진마운트의 단면 모습을 도시한 사시도 및 부분확대도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 엔진마운트를 더욱 상세히 설명한다.

도 2 를 참조하면 본 발명은, 종래의 구조와 같이 인슐레이터(60)와 다이어프램(80)이 형성하는 내부공간에는 작동유(하이드로액)가 수용된다. 그리고, 내부 공간은 노즐판이 장착되어 상측액실과 하측액실로 구획된다. 그리고, 상기 작동유는 인슐레이터(60)의 탄성 압축 및 복원에 따라 상측액실과 하측액실을 유동한다.

상기 노즐판은 노즐하판(50)과 노즐상판(60)이 결합되어 구성되고, 작동유의 유로(流路)가 둘레를 따라 내부에 형성되되, 중앙의 장착홈에는 멤브레인의 테두리 부분이 끼워진다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멤브레인은, 중앙에 홀(hole)이 형성된 원판형상으로 상기 장착홈에 테두리가 구속되는 대경부(10) 및 상기 대경부(10) 보다 작은 직경을 가지며 대경부의 홀을 덮도록 일면에서 결합되는 소경부(20)로 구성된다.

상기 대경부(10)와 소경부(20)는 서로 다른 경도를 갖는 탄성재질 즉, 합성고무 또는 엔지니어링 플라스틱으로 제조되되, 대경부(10)와 소경부(20) 사이에는 작동유가 상측액실과 하측액실을 유동할 수 있도록 간극(間隙)이 형성된다. 참고적으로, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 소경부의 재질이 대경부의 재질 보다 경도가 더 높은 재질로 제조되는 것이 바람직하다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 대경부(10)는 홀의 내주면에 링(ring) 형상의 안착부(11)가 결합되고, 상기 소경부(20)는 테두리에 링 형상의 고정부(21)가 결합된다. 안착부(11)와 고정부(21)는 동일한 직경으로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 안착부(11)와 고정부(21)는 금속재질로 제조되되, 상기 안착부(11)와 고정부(21)는 둘레를 따라 두 지점 이상에서(바람직하게는 네 지점에서) 리벳(30)으로 고정장착된다.

상기 리벳(30)은 하단에 지지턱(31)이 형성된다. 따라서, 도 4 에 도시된 바와 같이, 안착부(11)와 고정부(21) 사이는 이격되어 작동유가 유동할 수 있도록 간극이 형성된다.

한편, 상기 안착부(11)는 상대적으로 가벼운 금속재질인 알루미늄이고, 상기 고정부(21)는 상대적으로 무거운 스틸(steel)로 제조되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 멤브레인은 더 넓은 주파수 영역대의 진동을 효율적을 감쇄시킬 수 있다. 그리고, 대경부(10)와 소경부(20) 사이에는 간극이 형성되므로, 장착홀에 끼워진 대경부(10)의 테두리가 진동하지 않도록 구성할 수 있다.따라서, NVH 성능 저하 없이 종래의 구조에서 발생하던 소음을 제거할 수 있다.

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 : 대경부
11 : 안착부
20 : 소경부
21 : 고정부
30 : 리벳

Claims (5)

1. 노즐하판과 노즐상판이 결합되어 노즐판을 형성하며 상기 노즐판은 상측액실과 하측액실을 구획하고 작동유의 유로(流路)가 형성되되, 상기 노즐하판과 노즐상판의 결합으로 형성된 장착홈에 멤브레인이 설치되는 차량용 엔진마운트에 있어서,
   상기 멤브레인은, 중앙에 홀(hole)이 형성된 원판형상으로 상기 장착홈에 테두리가 구속되는 대경부; 및 상기 대경부 보다 작은 직경을 가지며 대경부의 홀을 차폐하도록 일면에서 결합되는 소경부;로 구성되고,
   상기 대경부와 소경부는 서로 다른 경도를 갖는 탄성재질로 제조된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진마운트.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 대경부와 소경부 사이에는 작동유가 상측액실과 하측액실을 유동할 수 있도록 간극(間隙)이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진마운트.
   
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 대경부는 홀의 내주면에는 링(ring) 형상의 안착부가 결합되고, 상기 소경부는 테두리에 링 형상의 고정부가 결합되되,
   상기 안착부와 고정부는 금속재질이며 두 지점 이상에서 리벳(rivet)으로 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진마운트.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 안착부는 재질이 알루미늄이고, 상기 고정부는 스틸(steel)인 것을 특징으로 하는 차량용 엔진마운트.
   
5. 제 3 항에 있어서, 상기 리벳은 고정부가 거치되도록 하단에 지지턱이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진마운트.
   

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