KR20150070913A - 차량용 엔진마운트장치 - Google Patents

차량용 엔진마운트장치 Download PDF

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KR20150070913A
KR20150070913A KR1020130157671A KR20130157671A KR20150070913A KR 20150070913 A KR20150070913 A KR 20150070913A KR 1020130157671 A KR1020130157671 A KR 1020130157671A KR 20130157671 A KR20130157671 A KR 20130157671A KR 20150070913 A KR20150070913 A KR 20150070913A
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김귀한
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아이아(주)
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    • B60K5/00—Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units
    • B60K5/12—Arrangement of engine supports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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Abstract

차량용 엔진마운트장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 차량용 엔진마운트장치는: 외형을 형성하는 하우징부와, 하우징부의 일측으로 돌출되는 센터볼트와, 센터볼트를 감싸는 형상으로 설치되는 코어부재와, 코어부재를 탄성 지지하는 인슐레이터와, 하우징부의 타측을 차폐하며 유체의 이동에 따라 형상이 변형되는 격막부재와, 격막부재와 코어부재의 사이에 설치되어 상부액실과 하부액실을 구획하며 상부액실로 전달된 충격을 감쇠시키는 멤브레인 및 멤브레인의 외측으로 돌출되어 멤브레인으로 전달되는 하중을 분산시키는 보강부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 엔진마운트장치{ENGINE MOUNT DEVICE FOR AUTOMOBILE}
본 발명은 차량용 엔진마운트장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 멤브레인의 내구수명을 증가시켜 제품의 동작신뢰성을 향상시킬 수 있는 차량용 엔진마운트장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 엔진은 구조적으로 항상 진동이 발생될 뿐만 아니라 차량의 주행 중 지면의 요철에 따라서도 진동한다. 이러한 진동은 단독적으로 작용하는 것이 아니라 여러 요인이 복합적으로 작용하며 상하, 좌우, 전후 방향으로 진동이 발생한다.
또한 엔진은 차체에 분리되어 설치된 것이 아니라 변속 장치 및 공조 장치 등과도 연결되므로, 엔진에서 발생되는 진동은 차량의 전체에 영향을 준다.
따라서, 엔진에서 발생된 진동을 감쇄시키도록 엔진은 엔진마운트를 통해 차체의 사이드멤버 또는 엔진룸 하부에 장착되는 서브프레임에 장착된다.
엔진마운트는, 재질의 탄성력을 이용한 러버(rubber)식과 봉입된 액체의 유동에 따라 진동을 감쇠시키는 액체봉입식이 주로 사용된다. 액체봉입식 엔진마운트는 하이드로 엔진마운트라고도 불리며 높은 진폭 영역 및 낮은 진폭 영역의 진동을 동시에 감쇄시키도록 구성되어 여러 차종에 널리 사용되고 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개실용신안공보 제1998-0038156호(1998. 09. 15. 공개, 고안의 명칭 : 액체봉입식 엔진마운트)에 개시되어 있다.
종래에는 엔진마운트로 전달되는 낮은 진폭 영역의 진동은 멤브레인에서 흡수하였으나, 높은 진폭 영역의 진동이 엔진마운트로 전달되는 경우에는 멤브레인의 가운데로 하중이 집중되어 멤브레인이 파손되므로 제품의 동작신뢰성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 멤브레인의 내구수명을 증가시켜 제품의 동작신뢰성을 향상시킬 수 있는 차량용 엔진마운트장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 차량용 엔진마운트장치는: 외형을 형성하는 하우징부와, 하우징부의 일측으로 돌출되는 센터볼트와, 센터볼트를 감싸는 형상으로 설치되는 코어부재와, 코어부재를 탄성 지지하는 인슐레이터와, 하우징부의 타측을 차폐하며 유체의 이동에 따라 형상이 변형되는 격막부재와, 격막부재와 코어부재의 사이에 설치되어 상부액실과 하부액실을 구획하며 상부액실로 전달된 충격을 감쇠시키는 멤브레인 및 멤브레인의 외측으로 돌출되어 멤브레인으로 전달되는 하중을 분산시키는 보강부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 보강부는 십자 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한 보강부는 멤브레인의 몸체부 중앙에 위치하는 것이 바람직하다.
또한 보강부는, 멤브레인의 전면으로 돌출되는 제1보강부 및 멤브레인의 후면으로 돌출되는 제2보강부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 멤브레인은, 보강부와 일체로 형성되며 코어부재를 향하여 오목한 홈을 형성하는 몸체부와, 몸체부의 테두리에 연결되는 테두리부 및 테두리부를 따라 방사형으로 돌기를 형성하는 테두리보강부재를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 멤브레인은, 테두리부를 따라 유체가 이동되는 복수의 연결공을 형성하는 테두리유로부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은, 멤브레인과 코어부재의 사이에 설치되며, 멤브레인으로 이동하는 유체가 통과하는 완충구멍이 가운데 형성되어 하부액실로 전달되는 충격을 완충시키는 완충플레이트를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 차량용 엔진마운트장치는, 멤브레인의 외측으로 돌출되는 보강부가 멤브레인으로 전달되는 하중을 분산시켜 멤브레인의 내구수명을 증가시키므로 제품의 동작신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 엔진마운트장치의 구조를 개략적으로 도시한 부분절개 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 엔진마운트장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인의 전면에 보강부가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인의 전면에 보강부가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인의 후면에 보강부가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 엔진마운트장치의 외형을 개략적으로 도시한 사시도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 엔진마운트장치를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 엔진마운트장치의 구조를 개략적으로 도시한 부분절개 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 엔진마운트장치의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인의 전면에 보강부가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인의 전면에 보강부가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멤브레인의 후면에 보강부가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 엔진마운트장치의 외형을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 엔진마운트장치(1)는, 외형을 형성하는 하우징부(10)와, 하우징부(10)의 일측으로 돌출되는 센터볼트(18)와, 센터볼트(18)를 감싸는 형상으로 설치되는 코어부재(20)와, 코어부재(20)를 탄성 지지하는 인슐레이터(25)와, 하우징부(10)의 타측을 차폐하며 유체의 이동에 따라 형상이 변형되는 격막부재(30)와, 격막부재(30)와 코어부재(20)의 사이에 설치되어 상부액실(60)과 하부액실(65)을 구획하며 상부액실(60)로 전달된 충격을 감쇠시키는 멤브레인(40) 및 멤브레인(40)의 외측으로 돌출되어 멤브레인(40)으로 전달되는 하중을 분산시키는 보강부(50)를 포함한다.
하우징부(10)는 차량용 엔진마운트장치(1)의 외형을 형성한다. 하우징부(10)는 차량용 엔진마운트장치(1)의 상부 외형을 형성하는 제1하우징(12)과, 차량용 엔진마운트장치(1)의 하부 외형을 형성하는 제2하우징(14)을 포함한다.하우징부(10)의 외측에 연결된 브라켓부재(16)는 차체에 고정되어 하우징부(10)를 고정시킨다.
센터볼트(18)는 하우징부(10)의 일측(이하 도 1기준 상측)으로 돌출되며, 센터볼트(18)를 감싸며 코어부재(20)가 설치된다.
탄성 재질로 성형된 인슐레이터(25)의 몸체는 하우징부(10)의 내측에 위치하며, 인슐레이터(25)의 일부가 하우징부(10)의 일측으로 돌출된다. 인슐레이터(25)는 코어부재(20)의 외측을 감싸는 형상으로 설치되며, 엔진이 진동하면 코어부재(20)와 인슐레이터(25)가 엔진의 진동과 같은 진폭으로 이동한다.
격막부재(30)는 하우징부(10)의 타측(이하 도 1 기준 하측)을 차폐하며 유체의 이동에 따라 형상이 변형된다. 격막부재(30)는 고무와 같이 탄성을 갖는 재질로 성형되며, 하부액실(65)로 유입되는 유체의 이동에 의해 격막부재(30)의 형상이 변형된다. 예로 들어 하부액실(65)로 유체가 유입되는 경우에는 격막부재(30)가 하측으로 연장되어 하부액실(65)의 체적이 증가한다. 반대로 하부액실(65)에서 상부액실(60)로 유체가 이동하면 격막부재(30)가 멤브레인(40)을 향한 상측으로 이동되어 하부액실(65)의 체적이 감소된다.
멤브레인(40)은 격막부재(30)와 코어부재(20)의 사이에 설치되어 상부액실(60)과 하부액실(65)을 구획하며, 상부액실(60)로 전달된 충격을 감쇠시키는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 멤브레인(40)은, 몸체부(42)와 프레임부재(43)와 테두리부(44)와 테두리보강부(50)재(45)와 테두리유로부(48)를 포함한다.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 멤브레인(40)의 내측을 형성하는 몸체부(42)는 보강부(50)와 일체로 형성된다. 몸체부(42)의 상측은 코어부재(20)를 향하여 오목한 형상으로 홈을 형성하며, 몸체부(42)의 하측은 격막부재(30)를 향하여 볼록한 형상으로 돌출된다.
테두리부(44)는 몸체부(42)의 테두리에 연결되며, 몸체부(42)의 둘레를 따라 원호 형상으로 설치된다. 멤브레인(40)의 내측에는 프레임부재(43)가 삽입되며, 일 실시예에 따른 프레임부재(43)는 스틸(Steel)을 재질로 성형된다. 프레임부재(43)에는 테두리유로부(48)의 연결공(49)이 형성되며, 프레임부재(43)의 외측에는 고무재질인 몸체부(42)와 테두리부(44)가 감싸는 형상으로 설치된다.
테두리보강부(50)재(45)는 테두리부(44)를 따라 설치되어 멤브레인(40)의 구조강성을 보강하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따른 테두리보강부(50)재(45)는 테두리부(44)를 따라 방사형으로 돌기를 형성한다. 테두리보강부(50)재(45)는 멤브레인(40)의 중심을 기준으로 방사형으로 형성되어 멤브레인(40)의 상측과 하측으로 돌출된다.
테두리보강부(50)재(45)는 테두리부(44)에서 돌출되는 테두리보강몸체(46)와, 테두리보강몸체(46)에서 돌출되는 테두리보강돌기(47)를 포함한다. 테두리보강부(50)재(45)는 후술할 완충회전유로부(80)의 측면으로 삽입되어 유체가 이동되기 위한 유로를 형성하며, 멤브레인(40)의 테두리로 전달되는 하중을 분산시켜 멤브레인(40)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
테두리유로부(48)는 테두리부(44)를 따라 유체가 이동되는 복수의 연결공(49)을 형성하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따른 테두리유로부(48)는 멤브레인(40)의 테두리부(44)를 따라 복수의 연결공(49)이 원호 형상으로 설치된다. 상부액실(60)에 있는 유체는 멤브레인(40)의 테두리부(44)와 완충회전유로부(80)의 사이 공간이나, 연결공(49)을 통해 하부액실(65)로 이동될 수 있다.
보강부(50)는 멤브레인(40)의 외측으로 돌출되어 멤브레인(40)으로 전달되는 하중을 분산시키는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따른 보강부(50)는 십자 형상으로 형성되어 멤브레인(40)의 외측으로 돌출되므로, 멤브레인(40)으로 전달되는 하중을 분산시킬 수 있다. 또한 보강부(50)는 멤브레인(40)의 몸체부(42) 중앙에 위치하므로 파손이 자주 발생하는 멤브레인(40) 몸체부(42) 중앙의 내구성을 향상시킬 수 있다. 보강부(50)는, 멤브레인(40)의 전면으로 돌출되는 제1보강부(52)와, 멤브레인(40)의 후면으로 돌출되는 제2보강부(56)를 포함하며, 제1보강부(52)와 제2보강부(56)는 서로 대칭되는 형상으로 설치된다.
멤브레인(40)을 중심으로 멤브레인(40)의 상측에 유체가 저장되는 공간은 상부액실(60)이며, 멤브레인(40)의 하측에 유체가 저장되는 공간은 하부액실(65)이다. 차량용 엔진마운트장치(1)의 내측에 저장된 점성을 가진 액체는 차량용 엔진마운트장치(1)로 전달된 진동을 흡수하면서 상부액실(60)과 하부액실(65) 사이를 이동한다.
완충플레이트(70)는 멤브레인(40)과 코어부재(20)의 사이에 설치되며, 멤브레인(40)으로 이동하는 유체가 통과하는 완충구멍(72)이 가운데 형성되므로 하부액실(65)로 전달되는 충격을 완충시킨다. 완충플레이트(70)는 원판 형상으로 형성되며, 완충플레이트(70)의 중심에 형성된 완충구멍(72)은 멤브레인(40)의 몸체부(42)와 마주하며 멤브레인(40)의 상측에 위치한다.
멤브레인(40)의 외측에 설치되는 완충회전유로부(80)는 링 형상으로 내측유로(82)가 형성되며, 완충회전유로부(80)의 일측은 상측으로 통로가 형성되며 완충회전유로부(80)의 타측은 하측으로 통로가 형성된다. 차량용 엔진마운트장치(1)로 대하중이 들어왔을 경우에는 완충회전유로부(80)의 내측유로(82)를 통해서 상부액실(60)의 유체가 하부액실(65)로 이동한다.
일반주행이나 소하중이 들어왔을 경우에는 멤브레인(40)의 테두리부(44)와 완충회전유로부(80)의 사이 공간으로 유체가 이동하거나, 테두리유로부(48)의 연결공(49)을 통해 유체가 이동한다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 엔진마운트장치(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.
차량용 엔진마운트장치(1)는 엔진을 통하여 외부에서 들어온 진동을 저감시킨다. 일 실시예에 따른 차량용 엔진마운트장치(1)는 하이드로 마운트로 상부액실(60)과 하부액실(65)에 있는 유체가 이동하면서 진동절연을 효과적으로 수행한다.
엔진으로부터 진동이 전해지면, 코어부재(20)와 인슐레이터(25)가 변형되면서 상부액실(60)의 체적이 변화되며, 상부액실(60)의 체적변화에 상응하는 양 만큼의 유체가 상부액실(60)에서 하부액실(65)로 이동한다. 상부액실(60)에서 하부액실(65)로 이동하는 유체가 완충회전유로부(80)의 내측유로(82)를 통과하거나, 멤브레인(40)의 테두리에 형성된 틈새나 연결공(49)을 통과하면서 충격하중이 감쇄된다.
저주파 고진폭 진동이 발생되어 코어부재(20)와 인슐레이터(25)의 변형 체적에 상응하는 유체의 양이 멤브레인(40)의 테두리를 통과할 수 있는 이동량보다 크면, 유체는 멤브레인(40)의 테두리에 형성된 간극을 통과하지 못하고 완충회전유로부(80)의 내측유로(82)를 따라 이동한다. 이때 특정한 주파수의 진동이 완충회전유로부(80)의 내측에서 유체와 공진을 일으켜 큰 감쇄력이 발생하게 되므로 진동을 조기에 소진시키게 된다.
반면, 엔진으로부터 고주파 저진폭 진동이 입력되면, 가진 변위가 멤브레인(40)의 유동 가능 범위 이내가 된다. 따라서 코어부재(20)와 인슐레이터(25)의 변형 체적에 상응하는 유체의 양이 상대적으로 유동 저항이 큰 완충회전유로부(80)를 통과하지 못하고, 상대적으로 유동 저항이 작은 멤브레인(40)의 테두리를 통과하여 이동한다.
한편, 차량용 엔진마운트장치(1)로 대하중이 반복적으로 전달되는 경우, 상부액실(60)과 하부액실(65)의 압력이 상승하게 되며, 상부액실(60)과 하부액실(65)로 유체가 이동하면서 멤브레인(40)의 몸체부(42)로 하중이 집중된다.
이를 보강하기 위해 멤브레인(40)의 몸체부(42) 전면(도 1기준 상측)과 후면(도 1기준 하측)에 보강부(50)가 일체로 형성되며, 보강부(50)의 형상이 십자 형상으로 형성되므로, 멤브레인(40)으로 전달된 하중이 4곳으로 분산되어 멤브레인(40)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한 완충플레이트(70)가 멤브레인(40)과 일정 거리만큼 이격된 상태로 설치되므로, 유체가 멤브레인(40)의 연결공(49)과 멤브레인(40)의 테두리에 형성된 간극을 통과하기 이전에 완충플레이트(70)의 완충구멍(72)을 통과하면서 발생되는 공진효과로 약 100 내지 200Hz 범위의 중주파수와 고주파수 영역에서의 동특성을 저감시킬 수 있으며, 소음 및 진동을 효과적으로 감쇄시킬 수 있다.
중주파수와 고주파수에서 발생되는 진동을 별도로 저감시키기 위한 부가적인 부품을 사용할 필요가 없을 뿐만 아니라, 홀의 크기 및 개수 등을 자유롭게 변화하면서 다양한 주파수에 적합한 튜닝을 할 수 있으므로, 부가적인 제조 비용 및 제조 공정을 생략할 수 있으며 보다 확실한 진동 감쇄 효과를 달성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 멤브레인(40)의 외측으로 돌출되는 보강부(50)가 멤브레인(40)으로 전달되는 하중을 분산시켜 멤브레인(40)의 내구수명을 증가시키므로 제품의 동작신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 차량용 엔진마운트장치 10: 하우징부
12: 제1하우징 14: 제2하우징
16: 브라켓부재 18: 센터볼트
20: 코어부재 25: 인슐레이터
30: 격막부재 40: 멤브레인
42: 몸체부 43: 프레임부재
44: 테두리부 45: 테두리보강부재
46: 테두리보강몸체 47: 테두리보강돌기
48: 테두리유로부 49: 연결공
50: 보강부 52: 제1보강부
56: 제2보강부 60: 상부액실
65: 하부액실 70: 완충플레이트
72: 완충구멍 80: 완충회전유로부
82: 내측유로

Claims (7)

  1. 외형을 형성하는 하우징부;
    상기 하우징부의 일측으로 돌출되는 센터볼트;
    상기 센터볼트를 감싸는 형상으로 설치되는 코어부재;
    상기 코어부재를 탄성 지지하는 인슐레이터;
    상기 하우징부의 타측을 차폐하며, 유체의 이동에 따라 형상이 변형되는 격막부재;
    상기 격막부재와 상기 코어부재의 사이에 설치되어 상부액실과 하부액실을 구획하며, 상기 상부액실로 전달된 충격을 감쇠시키는 멤브레인; 및
    상기 멤브레인의 외측으로 돌출되어 상기 멤브레인으로 전달되는 하중을 분산시키는 보강부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진마운트장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강부는 십자 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진마운트장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 보강부는 상기 멤브레인의 몸체부 중앙에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진마운트장치.
  4. 제 4 항에 있어서,
    상기 보강부는, 상기 멤브레인의 전면으로 돌출되는 제1보강부; 및
    상기 멤브레인의 후면으로 돌출되는 제2보강부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진마운트장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 멤브레인은, 상기 보강부와 일체로 형성되며, 상기 코어부재를 향하여 오목한 홈을 형성하는 몸체부;
    상기 몸체부의 테두리에 연결되는 테두리부; 및
    상기 테두리부를 따라 방사형으로 돌기를 형성하는 테두리보강부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진마운트장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 멤브레인은, 상기 테두리부를 따라 유체가 이동되는 복수의 연결공을 형성하는 테두리유로부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진마운트장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 멤브레인과 상기 코어부재의 사이에 설치되며, 상기 멤브레인으로 이동하는 유체가 통과하는 완충구멍이 가운데 형성되어 상기 하부액실로 전달되는 충격을 완충시키는 완충플레이트;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 엔진마운트장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20190043440A (ko) * 2017-10-18 2019-04-26 현대자동차주식회사 유체 봉입형 엔진 마운팅 장치

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