KR20140114602A - 양방향 제어 가능한 전자식 액티브 마운트 - Google Patents

양방향 제어 가능한 전자식 액티브 마운트 Download PDF

Info

Publication number
KR20140114602A
KR20140114602A KR1020130029048A KR20130029048A KR20140114602A KR 20140114602 A KR20140114602 A KR 20140114602A KR 1020130029048 A KR1020130029048 A KR 1020130029048A KR 20130029048 A KR20130029048 A KR 20130029048A KR 20140114602 A KR20140114602 A KR 20140114602A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
orifice
mount
membrane
air
engine
Prior art date
Application number
KR1020130029048A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101462911B1 (ko
Inventor
김승원
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020130029048A priority Critical patent/KR101462911B1/ko
Priority to US13/949,925 priority patent/US9033319B2/en
Priority to CN201310325457.5A priority patent/CN104061275B/zh
Publication of KR20140114602A publication Critical patent/KR20140114602A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101462911B1 publication Critical patent/KR101462911B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K5/00Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/04Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/06Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • F16F13/08Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • F16F13/10Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper the wall being at least in part formed by a flexible membrane or the like
    • F16F13/105Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper the wall being at least in part formed by a flexible membrane or the like characterised by features of partitions between two working chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/04Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/06Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • F16F13/08Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K5/00Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units
    • B60K5/12Arrangement of engine supports
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/04Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/26Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/04Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/26Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions
    • F16F13/264Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions comprising means for acting dynamically on the walls bounding a working chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/04Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/26Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions
    • F16F13/266Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions comprising means for acting dynamically on the walls bounding a passage between working and equilibration chambers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Combined Devices Of Dampers And Springs (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 엔진 마운트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원통형의 하우징 내부에 위치하여 엔진과 연결되는 코어; 상기 코어의 외측면과 상기 하우징의 내측면을 연결하는 메인 러버; 상기 메인 러버의 끝단과 결합하여 유체를 내포할 수 있는 상부 액실을 형성하며, 중심부에는 상하 방향으로 유동 가능한 멤브레인이 결합되어 있는 상부 오리피스; 상기 상부 오리피스의 하단에 연결되어 있는 하부 오리피스; 상기 하부 오리피스의 중심부에 형성된 하부 하우징; 상기 하부 오리피스와 일정 거리만큼 이격되어 유체를 내포할 수 있는 하부 액실을 형성하는 다이어프레임; 을 포함하여 이루어져, 전자식 마운트에 2개의 전자석을 이용하여 양방향으로 전달되는 진동에 적절히 대응하여 진동을 감쇠시킴으로써 전동식 마운팅과 같은 양방향 제어를 할 수 있는 전자식 액티브 마운팅에 관한 것이다.

Description

양방향 제어 가능한 전자식 액티브 마운트 {Electro-magnetic active mount controlling two-way}
본 발명은 전자식 마운트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전자식 마운트에 2개의 전자석을 이용하여 양방향으로 전달되는 진동에 적절히 대응하여 진동을 감쇠시킬 수 있는 양방향 제어 가능한 전자식 액티브 마운트에 관한 것이다.
엔진 마운트는 차체와 엔진 사이에 위치하여 엔진을 지지하는 동시에 엔진으로부터 차체를 통해 차량 실내로 전달되는 소음 및 진동을 저감하는 역할을 한다. 또한 주행중에는 노면 가진 등으로 인해 엔진 질량과 마운트 강성에 의한 공진으로 인하여 엔진의 과도한 진동, 즉 엔진 쉐이크가 나타나므로, 이를 저감시키기 위해 상기의 공진 주파수에서 감쇠 특성이 크게 나타나도록 마운트를 설계하여야 한다.
즉, 자동차의 엔진 혹은 엔진과 트랜스미션을 포함하는 파워플랜트는 진동 및 소음의 억제 기능을 갖는 마운트를 개재시켜 차체에 지지된다. 이러한 방진 및 방음 기능을 위해 최근 점성을 갖는 유체를 내부에 봉입한 액체 봉입 마운트가 널리 사용되고 있다.
액체 봉입 마운트는 주고무판과 벨로우즈에 감싸진 액실이 가동판 및 환형 통로를 포함하는 판에 의해 상부 액실과 하부 액실로 나뉘어진다. 엔진으로부터 진동이 들어오면, 주고무(인슐레이터)가 변형되면서 상부 액실의 체적이 변하게 되고, 변한 체적에 해당하는 만큼의 유체가 상부 액실로부터 하부 액실로 이동하게 되는데, 이때 환형 통로를 따라 흐르거나 가동판의 자유 간극 사이를 흐르게 된다.
만약, 주고무 변형 체적에 해당하는 유체의 양이 가동판의 자유 간극 이동량보다 크면(즉 저주파 대변위 진동이 엔진으로부터 전달되면) 유체가 가동판 사이의 간극을 통과하지 못하고 환형통로를 따라 흐르게 되고, 이때 특정한 주파수에서 환형 통로 내의 유체가 공진을 일으켜 큰 감쇠력이 엔진에 전달되도록 구성된다.
그러나, 상기의 액체 봉입 마운트는 원가가 비싸 차량 제작비용이 과다하게 소요될 뿐 아니라, 중량이 커서 차량 전체의 중량이 증가하여 출력이 저하되며 연비가 나빠진다는 단점이 있다. 이에 따라 최근에는 원가가 보다 저렴하고 중량이 작은 에어 댐핑 마운트가 개발되고 있다.
그러나, 상기한 에어 댐핑 마운트는 공기가 통과하여 흐르는 구멍인 에어 홀(Air Hole)의 크기에 따라 진동이 감쇠되는 크기 및 최대 감쇠가 일어나는 주파수가 동시에 변하기 때문에 설계 자유도가 떨어지는 단점이 있다.
특히, 최근들어 차량 개발에서 중요한 요소로 연비 향상 문제가 부각되면서, 개발되고 있는 대표적인 엔진이 CDA엔진이며, CDA엔진은 큰 토크가 필요한 경우를 제외하고 정속 주행시 실린더를 일부 휴지함으로써, 연비를 획기적으로 개선할 수 있다는 장점이 있다.
하지만, 이를 상용화 하기가 어려운 이유는 엔진 휴지시에 진동이 커지면서 차량의 NVH가 크게 나빠지기 때문이다. 이를 해결하기 위한 것이 바로 액티브 엔진 마운팅 기술이다.
즉, CDA 작동 구간에서 진동이 크게 발생할 경우 엔진 마운트에서 자체적으로 힘을 발생하여 진동을 상쇄하는 역할을 하는 것이 바로 액티브 마운팅으로써, 이와 같은 액티브 마운팅 구조에는 여러 가지가 있으나, CDA 적용에는 위상차를 두고 가진력을 발생할 수 있는 전자식, 전동식 액티브 마운팅이 사용되고 있다.
전자식 액티브 마운팅은 전자석 1개를 이용하여 제어하는 방식으로 특정 주파수에서 진동 저감이 가능하다. 이보다 더 성능이 뛰어난 것이 전동식 액티브 마운팅인데, 전동식 액티브 마운팅은 전자석 1개와 영구자석 1개로 구성되어 있어서 모든 주파수에서 진동 감쇠가 가능하다.
전자식 액티브 마운트는 단방향 제어로 특정 주파수만 감쇠하나, 전동식 액티브 마운트는 영구자석 추가로 양방향 제어가 가능하며 이를 통해 다중 주파수 감쇠 특성을 가지는 장점이 있다.
하지만, 영구자석은 희토류로 제조가 되어 수급이 불안정할 뿐만 아니라 무척 비싸고, 무거운 단점이 있어 실제로 적용하기 힘든 단점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 2개의 값싼 코일 전자석을 이용하여 전자식 마운팅으로써 전동식 마운팅과 같은 양방향 제어를 할 수 있는 전자식 액티브 마운팅을 제공하고자 함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 원통형의 하우징 내부에 위치하여 엔진과 연결되는 코어; 상기 코어의 외측면과 상기 하우징의 내측면을 연결하는 메인 러버; 상기 메인 러버의 끝단과 결합하여 유체를 내포할 수 있는 상부 액실을 형성하며, 중심부에는 상하 방향으로 유동 가능한 멤브레인이 결합되어 있는 상부 오리피스; 상기 상부 오리피스의 하단에 연결되어 있는 하부 오리피스; 상기 하부 오리피스의 중심부에 형성된 하부 하우징; 상기 하부 오리피스와 일정 거리만큼 이격되어 유체를 내포할 수 있는 하부 액실을 형성하는 다이어프레임; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 멤브레인의 내부에는 상부 보빈 및 상기 상부 보빈을 감싸는 상부 전자석이 포함되고, 상기 하부 하우징의 내부에는 하부 보빈 및 상기 하부 보빈을 감싸는 하부 전자석이 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 멤브레인 및 상기 하부 하우징은 일정 거리만큼 이격되어, 상기 멤브레인의 하단면과 상기 하부 하우징의 상단면의 사이에 공기가 내포될 수 있는 공간인 에어 챔버가 형성되며, 상기 에어 챔버의 일측면과 대기중의 공기를 연결하는 에어 홀이 형성되는 것이 바람직하다.
나아가, 상기 멤브레인의 하단면에는 하부를 향하여 돌출된 스토퍼가 형성되는 것이 바람직하며, 상기 스토퍼의 높이는 상기 에어 챔버의 높이와 동일하게 형성되는 것이 보다 바람직하다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 효과는, Coil 구조의 전자석을 이용한 전자식 액티브 방식의 마운트로써, 전동식(영구자석+전자석) 액티브 마운트와 동일한 성능을 구현할 수 있으며, 이에 따라 전자식 마운트의 경우 단방향 제어만 가능하여 특정 주파수 성분만 진동을 감쇠시켰던 반면, 본 발명과 같은 양방향 제어의 경우 모든 주파수 생성이 가능하므로 입력 진동에서 필요한 모든 성분의 진동 감쇠를 할 수 있어 NVH 성능을 최대화시킬 수 있다.
또한, 양방향 제어가 가능하였던 기존의 전동식 마운트의 경우 영구자석과 전자석을 사용하여 구동하는 구조로 영구자석이 차지하는 중량과 원가가 굉장히 불리할 뿐만 아니라, 원산지의 사정에 따라 원료의 수급 및 가격 산정에 어려움이 있었던 반면, 본 발명에서는 비싸고 무거운 영구 자석 대신에 값이 저렴한 코일을 이용한 전자석을 이용하여 양방향 제어를 가능하게 하여 NVH 성능 최대화를 이룰 뿐만 아니라, 생산 원가의 절감을 달성할 수 있다.
또한, 상부 및 하부 전자석 사이의 공간에 에어 챔버를 형성함으로써, CDA엔진이 꺼진 상황에서도 멤브레인 하부의 에어 챔버가 대기와 연결되어 입력진동을 흡수할 수 있기 때문에, 일반적인 하이드로 마운트 이상의 NVH 성능 및 동특성 저감 성능을 발휘할 수 있다는 장점이 있다.
도1 은 본 발명인 양방향 제어 가능한 전자식 액티브 마운트를 도시한 단면도.
도2 는 본 발명인 양방향 제어 가능한 전자식 액티브 마운트에 공기가 유입되는 경우를 도시한 단면도 및 부분확대도.
도3 은 본 발명인 양방향 제어 가능한 전자식 액티브 마운트에서 공기가 유출되는 경우를 도시한 단면도 및 부분확대도.
도4 는 본 발명에 사용되는 상부 오리피스 플레이트 및 멤브레인을 도시한 상부 사시도.
도5 는 본 발명에 사용되는 상부 오리피스 플레이트 및 멤브레인을 도시한 하부 사시도.
도6 은 본 발명에 사용되는 상부 오리피스 플레이트 및 멤브레인을 도시한 부분 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명인 양방향 제어 가능한 전자식 액티브 마운트는, 원통형의 하우징 내부에 위치하여 엔진과 연결되는 코어(10); 상기 코어(10)의 외측면과 상기 하우징의 내측면을 연결하는 메인 러버(20); 상기 메인 러버(20)의 끝단과 결합하여 유체를 내포할 수 있는 상부 액실을 형성하며, 중심부에는 상하 방향으로 유동 가능한 멤브레인(31)이 결합되어 있는 상부 오리피스(30); 상기 상부 오리피스(30)의 하단에 연결되어 있는 하부 오리피스(40); 상기 하부 오리피스(40)의 중심부에 형성된 하부 하우징(51); 상기 하부 오리피스(40)와 일정 거리만큼 이격되어 유체를 내포할 수 있는 하부 액실을 형성하는 다이어프레임(70); 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도1 에 도시된 바와 같이, 본 발명은 엔진에서 발생되는 진동 및 소음 등을 차체 및 차량 내부로 전달되는 것을 최소화하기 위하여 사용되는 마운트로써, 전체적인 외형은 종래 사용되던 하이드로 마운트 또는 에어 댐핑 마운트와 유사하게 형성된다.
다만, 최근들어 차량 연비 개선이 필요한 상황에서, 큰 토크기 필요한 경우를 제외하고 정속 주행시 실린더를 일부 휴지함으로써 연비를 획기적으로 개선할 수 있는 CDA엔진이 주목받고 있으며, 이러한 CDA엔진의 NVH를 향상시키기 위하여 전자식 또는 전동식 액티브 마운트가 사용되는 추세이다.
그러나, 전자석 1개로 진동을 제어하는 전자식 마운트는 특정 주파수에서만 진동 저감이 가능하기 때문에 일정한 한계가 있으며, 이에 따라 전자석 1개와 영구자석 1개로 구성된 전동식 액티브 마운트가 고려되고 있으나 사용되는 영구자석은 희토류로 제조가 되어 무척 비싸고, 무거운 단점이 있어 실제 차량에 적용되는 경우가 드문 실정이다.
따라서, 본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 2개의 값싼 코일 전자석을 이용하여 양방향 제어를 할 수 있는, 즉 전자식 마운트를 이용하여 전동식 방식으로 구동될 수 있는 액티브 마운트에 관한 것이며, 특히 종래 사용되던 액티브 마운트의 가장 큰 단점 중에 하나인 액티브 OFF시 동특성이 높아 NVH가 좋지 않았던 점을 해결하였다.
즉, 도1 에 도시된 바와 같이, 상기 코어(10), 메인 러버(20), 하부 오리피스(40), 다이어프레임(70) 등은 종래 사용되던 마운트와 비교하여 큰 차이가 있는 것은 아니나, 본 발명은 특히 상부 오리피스(30), 멤브레인(31), 하부 하우징(51)의 구성 및 작동과정에 있어서 종래의 전자식 마운트와 차이가 있다.
상기 상부 오리피스(30)는 일정한 두께를 갖는 전체적으로 둥근 원형의 판 형태로 이루어져 있으며, 특히 원형의 판 중에서 중심부 일정 공간이 비어 있는 환(環)형태인 것이 특징이며, 이와 같이 비어 있는 공간에는 고무(rubber) 재질의 멤브레인(31)이 결합되어 상기 멤브레인(31)이 상하 방향으로 이동하거나 유동될 수 있도록 하였다.
특히, 상기 멤브레인(31)의 내부에는 철(steel) 재질의 상부 보빈(32) 및 상기 상부 보빈(32)을 감싸는 상부 전자석(33)이 포함되어 있는데, 보다 상세한 사항이 도1 및 도4 내지 도6 에 도시되어 있으며, 상기 멤브레인(31)과 마주하는 상기 하부 하우징(51)의 내부에는 철(steel) 재질의 하부 보빈(52) 및 상기 하부 보빈(52)을 감싸는 하부 전자석(53)이 포함되어 있다.
본 발명에서는 양방향 제어가 가능하도록 하기 위하여 상부 전자석(33) 및 하부 전자석(53) 2개를 배치하여 제어가 가능하도록 하였으며, 종래 전자석과 영구자석을 이용하여 양방향 제어를 하였던 전동식 액티브 마운트와 동일한 제어를 하면서도 제작 원가 및 생산 원가를 절감하는 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 상부 전자석(33)은 상기 고무 재질의 멤브레인(31)의 내부 공간에 일체형으로 가류하게 되는데, 상기 전자석이 감싸지도록 상기 멤브레인(31)의 중심에는 'I' 형태의 상부 보빈(32)이 위치한다.
또한, 상기 하부 전자석(53)은 상기 하부 하우징(51)의 내부 공간에 고정 결합되는데, 하부 전자석(53) 또한 마찬가지로 감싸질 수 있는 'T' 형태의 하부 보빈(52)이 상기 하부 하우징(51)의 중심부에 위치하게 된다.
상기 하부 전자석(53)의 극성을 N 또는 S 로 필요에 따라 자유롭게 바꿀 수 있으며, 이에 따라 상기 하부 전자석(53)과 상기 상부 전자석(33)이 인력 또는 척력을 주고받으며, 상기 하부 하우징(51)에 고정되어 있는 상기 하부 전자석(53)은 이동이 없으나 고무 재질로 이루어진 상기 멤브레인(31)의 내부에 위치한 상부 상부 전자석(33)은 상부 또는 하부로 진동할 수 있는 구조로 이루어진다.
특히, 본 발명에서는 상기 멤브레인(31) 및 상기 하부 하우징(51)이 상호간에 일정 거리만큼 이격되어, 상기 멤브레인(31)의 하단면과 상기 하부 하우징(51)의 상단면의 사이에 공기가 내포될 수 있는 공간인 에어 챔버(60)가 형성되며, 상기 에어 챔버(60)의 일측면과 대기중의 공기를 연결하는 에어 홀(61)이 형성되어 있다.
따라서, 상부 전자석(33)과 하부 전자석(53) 사이의 공간에 외부 대기와 유동되는 공간인 에어 챔버(60)가 형성됨으로써, 엔진 마운트 자체의 동특성 개선하여 NVH 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 액티브 마운트의 최대 단점이었던 액티브 OFF 시 멤브레인(31)(가진판)이 고정되어 동특성이 높았던 단점을 개선하여, 액티브 OFF 시에도 상, 하부 액실 및 오리피스, 에어 챔버(60) 등에 의하여 진동 감쇠 성능을 달성할 수 있도록 함으로써, 탁월한 댐핑 성능을 나타내도록 하였다.
즉, 일반적인 액티브 마운트는 하방에 구동기를 별도로 설치하여 로드(Steel Bar)로 연결하는 구조를 갖는 경우가 대부분인데, 이런 경우에는 액티브가 작동하지 않는 경우(CDA가 작동하지 않아 일반 유체 마운트 타입으로 주행하는 경우)에는 동특성이 매우 높아져서 주행 성능이 떨어지는 단점을 가지고 있었으나, 본 발명은 상부 및 하부 전자석(53)을 각각 로드로 연결하지 않고 전자석 사이의 자기장을 이용하여 작동시키며, 특히 상부 및 하부 전자석(53) 사이에 이격되어 있는 공간에 에어 챔버(60)를 설치함으로써, 액티브 OFF시에도 동특성이 저감되는 장점을 가지고 있다.
나아가, 상기 멤브레인(31)의 하단면에는 하부를 향하여 돌출된 스토퍼(34)가 형성되는 것이 바람직하며, 상기 스토퍼(34)의 높이는 상기 에어 챔버(60)의 높이와 동일하게 형성되는 것이 보다 바람직하다.
도5 에 도시된 바와 같이, 상기 상부 오리피스(30)의 중심부에 연결된 상기 멤브레인(31)의 하단면에 일정 높이를 가지는 스토퍼(34)가 돌출되어 있는데, 이로 인하여 액티브 OFF 시에도 상기 에어 챔버(60)에 포함된 공기가 완충 역할을 하며 진동을 감쇠하고 동특성을 저감시키는 역할을 하게 된다.
본 실시예에서는 상기 스토퍼(34)가 4개 형성되어 있는 것을 예시하였으나, 상기 스토퍼(34)의 높이 및 개수 등은 필요로 하는 진동 감쇠에 따라 다양하게 설정할 수 있음은 당연하며, 상기 스토퍼(34)는 상기 멤브레인(31)이 전자석 상호간의 인력(당기는 힘)에 의해서 하향할 때, 이음 발생을 방지하고, 단락되어 다시 떨어지는 않는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.
상기 에어 챔버(60)의 일측에는 에어 홀(61)이 연결되어 있는데, 상기 에어 홀(61)은 마운트의 외측까지 연결되어 외부의 대기와 상기 에어 챔버(60)를 연결하여 공기가 유동될 수 있도록 하였으며, 전자석 OFF 시 에어 챔버(60)가 멤브레인(31)을 지지하고 입력 하중에 대하여 상기 에어 챔버(60)의 공기가 대기로 입출하면서 동특성 하향을 달성하게 된다.
이와 같은 본 발명의 작동 과정이 도2 및 도3 에 도시되어 있다.
즉, 도2 에 도시된 바와 같이 엔진 마운트에서 발생되는 진동의 위상이 상향일 경우에는 상부 전자석(33) 및 하부 전자석(53) 사이에 상호간에 같은 극성을 가지도록 설정하고(예를 들어, S-S극 또는 N-N극), 상기 에어 홀(61)을 통하여 상기 에어 챔버(60) 내부에 대기의 공기가 들어가도록 함으로써, 약 4mm 가량의 높이를 가지는 에어 챔버(60)를 형성하게 된다.
이와는 반대로 도3 에 도시된 바와 같이 엔진 마운트에서 발생되는 진동의 위상이 하향일 경우에는 상부 전자석(33) 및 하부 전자석(53) 사이에 상호간에 반대의 극성을 가지도록 설정하고(예를 들어, N-S극 또는 S-N극), 상기 에어 챔버(60) 내부의 공기가 상기 에어 홀(61)을 통하여 대기중으로 방출되도록 함으로써, 약 4mm 가량의 높이를 가지는 에어 챔버(60)가 축소되어 상기 멤브레인(31)과 상기 하부 하우징(51)이 밀착할 수 있도록 하였다.
위와 같은 과정을 통하여 종래의 전동식 마운트와 같이 수급이 불안정하고 값이 비싼 영구자석을 사용하지 않으면서도 액티브 ON 시에 2개의 전자석을 이용하여 양방향의 진동 감쇠 효과를 달성할 수 있으며, 특히 액티브 마운트의 가장 큰 단점중에 하나인 액티브 OFF시 동특성이 높아 NVH가 안좋은 점을 개선하기 위하여 상/하 전자석 사이에 대기와 연결된 에어 챔버(60)를 적용하여 액티브 OFF시에도 동특성이 개선하여 NVH를 좋게 하였다.
따라서, 본 발명은 Coil 구조의 전자석 2개를 이용한 액티브 방식을 적용함으로써, 종래 사용되던 전자식 마운트의 경우 단방향 제어만 가능하여 특정 주파수 성분만 진동 성분을 감쇠시켰던 것에 비하여, 모든 주파수 생성이 가능하므로 입력 진동에서 필요한 모든 성분의 진동 감쇠를 할 수 있어 NVH 성능을 최대화 시킬 수 있으며, 종래 사용되던 전동식(영구자석+전자석) 액티브 마운트 성능을 구현하면서도 중량 및 생산 원가가 개선된 방식을 적용하였다.
뿐만 아니라, 멤브레인(31)에 전자석을 삽입하고 상부 전자석(33) 및 하부 전자석(53) 사이에 에어 챔버(60)를 적용함으로써, CDA엔진이 꺼진 상황에서도 멤브레인(31) 하부의 에어 챔버(60)가 대기와 연결되어 입력진동을 흡수하는 구조를 적용하여 액티브 OFF시에도 동특성을 개선하여 일반 하이드로 마운트 이상의 NVH 향상 효과를 달성할 수 있다.
이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
10 : 코어 20 : 메인 러버
30 : 상부 오리피스 31 : 멤브레인
32 : 상부 보빈 33 : 상부 전자석
34 : 스토퍼 40 : 하부 오리피스
41 : 오리피스 노즐 51 : 하부 하우징
52 : 하부 보빈 53 : 하부 전자석
60 : 에어 챔버 61 : 에어 홀
70 : 다이어프레임

Claims (5)

  1. 엔진 마운트에 있어서,
    원통형의 하우징 내부에 위치하여 엔진과 연결되는 코어(10);
    상기 코어(10)의 외측면과 상기 하우징의 내측면을 연결하는 메인 러버(20);
    상기 메인 러버(20)의 끝단과 결합하여 유체를 내포할 수 있는 상부 액실을 형성하며, 중심부에는 상하 방향으로 유동 가능한 멤브레인(31)이 결합되어 있는 상부 오리피스(30);
    상기 상부 오리피스(30)의 하단에 연결되어 있는 하부 오리피스(40);
    상기 하부 오리피스(40)의 중심부에 형성된 하부 하우징(51);
    상기 하부 오리피스(40)와 일정 거리만큼 이격되어 유체를 내포할 수 있는 하부 액실을 형성하는 다이어프레임(70); 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 양방향 제어 가능한 전자식 액티브 마운트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 멤브레인(31)의 내부에는 상부 보빈(32) 및 상기 상부 보빈(32)을 감싸는 상부 전자석(33)이 포함되고, 상기 하부 하우징(51)의 내부에는 하부 보빈(52) 및 상기 하부 보빈(52)을 감싸는 하부 전자석(53)이 포함되는 것을 특징으로 하는 양방향 제어 가능한 전자식 액티브 마운트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 멤브레인(31) 및 상기 하부 하우징(51)은 일정 거리만큼 이격되어, 상기 멤브레인(31)의 하단면과 상기 하부 하우징(51)의 상단면의 사이에 공기가 내포될 수 있는 공간인 에어 챔버(60)가 형성되며, 상기 에어 챔버(60)의 일측면과 대기중의 공기를 연결하는 에어 홀(61)이 형성되는 것을 특징으로 하는 양방향 제어 가능한 전자식 액티브 마운트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 멤브레인(31)의 하단면에는 하부를 향하여 돌출된 스토퍼(34)가 형성되는 것을 특징으로 하는 양방향 제어 가능한 전자식 액티브 마운트.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스토퍼(34)의 높이는 상기 에어 챔버(60)의 높이와 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 양방향 제어 가능한 전자식 액티브 마운트.
KR1020130029048A 2013-03-19 2013-03-19 양방향 제어 가능한 전자식 액티브 마운트 KR101462911B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130029048A KR101462911B1 (ko) 2013-03-19 2013-03-19 양방향 제어 가능한 전자식 액티브 마운트
US13/949,925 US9033319B2 (en) 2013-03-19 2013-07-24 Electronic active mount capable of bidirectional control
CN201310325457.5A CN104061275B (zh) 2013-03-19 2013-07-30 能够双向控制的电子主动悬置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130029048A KR101462911B1 (ko) 2013-03-19 2013-03-19 양방향 제어 가능한 전자식 액티브 마운트

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140114602A true KR20140114602A (ko) 2014-09-29
KR101462911B1 KR101462911B1 (ko) 2014-11-19

Family

ID=51549139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130029048A KR101462911B1 (ko) 2013-03-19 2013-03-19 양방향 제어 가능한 전자식 액티브 마운트

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9033319B2 (ko)
KR (1) KR101462911B1 (ko)
CN (1) CN104061275B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10744864B2 (en) 2018-02-13 2020-08-18 Hyundai Motor Company Engine mount having nozzle plate embedded with dual membrane

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014211955A1 (de) * 2014-06-23 2015-12-24 Contitech Vibration Control Gmbh Hydrolager sowie Kraftfahrzeug mit einem derartigen Hydrolager
KR101612374B1 (ko) * 2015-05-06 2016-04-27 현대자동차주식회사 액티브마운트
JP6546511B2 (ja) * 2015-10-30 2019-07-17 住友理工株式会社 ブラケット付き防振装置
DE102016120959B4 (de) * 2016-11-03 2020-07-09 Vibracoustic Gmbh Hydraulisch dämpfendes Lager
US10899215B2 (en) 2017-09-11 2021-01-26 Beijingwest Industries Co., Ltd. Hydraulic mount apparatus
US10690217B2 (en) * 2017-09-11 2020-06-23 Beijingwest Industries Co., Ltd. Magnetically dynamic damping assembly
KR20200136704A (ko) * 2019-05-28 2020-12-08 현대자동차주식회사 유체 봉입형 엔진 마운트
KR20210121632A (ko) * 2020-03-31 2021-10-08 현대자동차주식회사 자동차용 엔진마운트
KR20210125645A (ko) * 2020-04-08 2021-10-19 현대자동차주식회사 엔진 마운트
CN111674248A (zh) * 2020-05-13 2020-09-18 宁波吉利汽车研究开发有限公司 一种动力总成磁力悬置结构及电动汽车

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3419437A1 (de) * 1984-05-24 1985-11-28 Metzeler Kautschuk GmbH, 8000 München Zweikammer-motorlager mit hydraulischer daempfung
US4872652A (en) * 1986-06-11 1989-10-10 Firma Carl Freudenberg Two chamber engine mount
JPH07158690A (ja) * 1993-12-09 1995-06-20 Toyoda Gosei Co Ltd 液体封入式防振装置
JPH0814319A (ja) 1994-06-27 1996-01-16 Bridgestone Corp 防振装置
JP3336781B2 (ja) * 1994-12-22 2002-10-21 日産自動車株式会社 防振支持装置
US6176477B1 (en) * 1997-05-20 2001-01-23 Toyoda Gosei Co. Ltd. Liquid-sealing type variation isolating apparatus
JPH1054439A (ja) * 1996-08-09 1998-02-24 Bridgestone Corp 防振装置
JP3564601B2 (ja) * 1998-06-09 2004-09-15 東洋ゴム工業株式会社 液体封入式防振装置
JP3619056B2 (ja) 1999-05-27 2005-02-09 東海ゴム工業株式会社 能動型防振装置
GB2359607B (en) * 2000-02-24 2003-09-17 Draftex Ind Ltd Vibration damping arrangements
US6523816B1 (en) * 2000-11-07 2003-02-25 Hutchinson Method of damping vibration, active hydraulic anti-vibration mount and vehicle including such a mount
KR100444043B1 (ko) 2001-10-29 2004-08-11 현대자동차주식회사 전자기력을 이용한 엔진 마운트
JP2004232706A (ja) * 2003-01-29 2004-08-19 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 液体封入式防振装置
JP4400742B2 (ja) * 2004-11-11 2010-01-20 東海ゴム工業株式会社 能動型防振装置
DE102007014710B4 (de) * 2007-03-23 2009-02-26 Carl Freudenberg Kg Hydrolager
KR101251487B1 (ko) * 2007-08-07 2013-04-05 현대자동차주식회사 유체봉입형 엔진 마운팅 유닛
KR100952776B1 (ko) * 2008-07-25 2010-04-14 현대자동차주식회사 엔진 마운트 장치
JP5883312B2 (ja) * 2011-03-25 2016-03-15 住友理工株式会社 流体封入式防振装置とその製造方法
KR101288997B1 (ko) * 2011-07-01 2013-07-23 주식회사 대흥알앤티 스위칭 엔진 마운트 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10744864B2 (en) 2018-02-13 2020-08-18 Hyundai Motor Company Engine mount having nozzle plate embedded with dual membrane

Also Published As

Publication number Publication date
CN104061275A (zh) 2014-09-24
CN104061275B (zh) 2017-10-31
KR101462911B1 (ko) 2014-11-19
US20140284857A1 (en) 2014-09-25
US9033319B2 (en) 2015-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101462911B1 (ko) 양방향 제어 가능한 전자식 액티브 마운트
CN103797267B (zh) 用于支承振动源的液压支架设备
CN104421372B (zh) 液压支撑
JPWO2010070850A1 (ja) 流体封入式防振装置
KR100931133B1 (ko) 전자식 능동 엔진 마운트 장치
CN107336595A (zh) 用于车辆的发动机支承座
CN105240451A (zh) 主被动集成式隔振器及隔振方法
JP2003028232A (ja) 被動系における振動を抑制する装置
CN204025493U (zh) 一种用于汽车动力总成的半主动颗粒阻尼橡胶悬置
CN104196944A (zh) 动力总成半主动颗粒阻尼橡胶悬置
JP5547000B2 (ja) エンジンマウントシステム
CN105546012A (zh) 一种可控解耦膜及节流孔式半主动悬置
CN110239612A (zh) 一种方向盘减振系统
KR101610481B1 (ko) 차량용 세미 액티브 엔진 마운트
JP3548990B2 (ja) 防振装置
JPH02150526A (ja) 防振装置
JP2013180744A (ja) 車両用防振装置
JPH04312229A (ja) 液封入防振装置
KR101585410B1 (ko) 종횡방향 제어 능동 엔진 마운트
KR101360702B1 (ko) 병렬형 엔진 마운트 구조
JP4705662B2 (ja) 能動型液封入式防振装置
KR20120029592A (ko) 컴팩트 전동식 능동 마운트
JP3223228B2 (ja) 防振マウント装置
CN202923369U (zh) 作动器可更换式发动机主动悬置
JP2004232706A (ja) 液体封入式防振装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181030

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191029

Year of fee payment: 6