KR20170064196A - 엔진마운트의 구조 - Google Patents

엔진마운트의 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 하이드로액이 봉입된 내부가 상부액실과 하부액실로 구획되도록 노즐판이 장착되되, 상기 노즐판에는 유로가 형성된 엔진마운트의 구조에 있어서, 중앙에 하부센터홀이 형성된 노즐로워에서 상기 하부센터홀의 테두리 상단에 멤브레인이 안착되고, 중앙에 상부센터홀이 형성된 노즐어퍼가 상기 노즐로워 위로 안착되는 노즐판; 및 상기 상부센터홀 및 멤브레인을 덮도록 노즐어퍼 위에 놓이며 하이드로액이 출입가능하도록 출입홀이 형성된 플레이트;를 포함하고, 상기 플레이트는 하이드로액을 통해 전달되는 압력이 증가하면 출입홀의 내경이 축소될 수 있도록 탄성변형 가능한 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 대변위 가진이 입력되면 멤브레인을 가압하는 하이드로액의 유동을 플레이트가 차단하여 이음 발생을 억제하는 효과를 갖는다.

Description

엔진마운트의 구조{Structure of engine-mount}
본 발명은 차체에 장착되어 엔진의 하중을 지지하며 진동을 감쇠시키는 엔진마운트의 구조에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 대변위 부하가 발생했을 때 멤브레인으로 과도한 압력이 전달되는 것을 방지하여 이음(異音)발생을 원천적으로 방지할 수 있는 엔진마운트의 구조에 관한 것이다.
엔진의 진동을 절연 및 감쇠시키도록 차량의 엔진은 엔진마운트를 통해 차체의 엔진룸에 설치되며, 승용차량에서는 러버의 탄성력을 통해 진동을 절연 및 감쇠시키는 러버마운트와 소정량의 하이드로액이 봉입되도록 구성된 하이드로 엔진마운트(유체봉입식 엔진마운트)가 널리 사용되고 있다.
이중, 하이드로 엔진마운트는 내부에 소정량의 하이드로액이 봉입되어 상기 하이드로액의 유동에 따라 진동을 감쇠시키는 구조를 갖되, 높은 주파수 영역과 낮은 주파수 영역의 진동을 동시에 감쇠시킬 수 있는 효과를 가지므로 적용 범위가 증가하고 있다.
상기 하이드로 엔진마운트는 도 1 에 도시된 바와 같이 하우징의 내부에서 상측으로는 탄성재질의 인슐레이터(10)가 결합되고 하단에는 다이어프램(12)이 결합되되, 상기 인슐레이터(10)와 다이어프램(12) 사이에는 노즐판(20)이 장착되어, 내부 공간은 상부액실과 하부액실로 구획되는 구조를 갖는다.
상기 노즐판(20)은 노즐로워(22)와 노즐어퍼(21)가 결합되어 구성된다. 상기 노즐로워(22)는 중앙에 하부센터홀(22a)이 형성되고 상기 하부센터홀(22a)의 외측으로 둘레를 따라 (유로의 아랫쪽 부분을 구성하는) 환형의 유로홈이 형성되는 구조를 갖는다. 상기 유로홈은 하부액실과 개통되도록 상기 유로홈의 일단은 타공된다.
그리고, 상기 노즐로워(22) 위로는 중앙에 상부센터홀(21a)이 형성된 노즐어퍼(21)가 안착된다. 상기 노즐어퍼(21)에는 유로홈의 타단과 연결되도록 홀이 형성된다. 상기 유로홈의 상측은 노즐어퍼(21)에 의해 닫혀지므로 하이드로액의 유동이 가능한 '유로'가 형성된다. 이에 따라, 상기 유로의 일측은 상부액실과 개통되고 타측은 하부액실과 개통이 이뤄진다.
한편, 유로를 통한 하이드로액의 유동은 엔진에서 전달되는 하중 이동 및 진동에 의해서 인슐레이터(10)가 탄성변형하면 상부액실의 내부 체적량이 증감됨에 따라서 이뤄진다. 이때, 진동특성 및 댐핑성능을 향상시키기 위하여(상부액실의 체적변화량을 증대시키기 위하여) 멤브레인(23)이 노즐로워(22)와 노즐어퍼(21) 사이에 선택적으로 장착되기도 한다.
즉, 도시된 바와 같이, 멤브레인(23)의 상면은 상부센터홀(21a)로 노출되고 하면은 하부센터홀(22a)로 노출되도록 상기 노즐어퍼(21)와 노즐로워(22) 사이에 멤브레인(3)은 테두리 부분이 맞물려 장착이 이뤄진다. 이때, 노즐로워(22)는 멤브레인(23)의 테두리부분이 안착될 수 있게 걸림턱이 형성된 모양을 갖는다. 그리고, 상기 멤브레인(23)은 맞물리는 부분(도 1 에서 화살표 'a' 로 표시된 부분)으로 멤브레인(23)의 상하진동이 가능하고 하이드로액의 유동이 가능하도록 유격이 형성되도록 장착된다.
상기 멤브레인(23)이 내장된 엔진마운트에서는 소변위 가진이 입력되면 하이드로액의 유체관성 때문에 유로를 통해 하이드로액이 통과하지 못하고 멤브레인(23)이 맞물린 부분(도 1 에서 a 경로)으로 유동하고, 대변위 가진이 입력되면 유로를 통해(도 1 에서 b 경로) 하이드로액이 유동하여 댐핑력을 발생시킨다.
그러나, 대변위 가진이 입력될 때, 하이드로액이 노즐을 통해 유동하더라도 아랫쪽(도 1 에서 c 방향)으로 가압하는 압력이 멤브레인(23)에 작용하게 된다. 이에 따라, 종래의 구조에서는 맞물린 부분에서 멤브레인(23)의 테두리가 노즐로워(22)와 노즐어퍼(21)를 타격하여 이음을 발생시키는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래 구조의 문제점을 해소하고자 발명된 것으로써, 이음 발생을 억제하고 멤브레인의 과도한 탄성변형을 방지하여 멤브레인의 내구성을 증대시킬 수 있는 엔진마운트의 구조를 제공하는 것이 주목적이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하이드로액이 봉입된 내부가 상부액실과 하부액실로 구획되도록 노즐판이 장착되되, 상기 노즐판에는 (상부액실과 하부액실을 개통하며 노즐판의 둘레를 따라 환형으로 형성된) 유로가 형성된 엔진마운트의 구조에 있어서, 중앙에 하부센터홀이 형성된 노즐로워에서 상기 하부센터홀의 테두리 상단에 멤브레인이 안착되고, 중앙에 상부센터홀이 형성된 노즐어퍼가 상기 노즐로워 위로 안착되는 노즐판; 및 상기 상부센터홀 및 멤브레인을 덮도록 노즐어퍼 위에 놓이며 하이드로액이 출입가능하도록 출입홀이 형성된 플레이트;를 포함하고, 상기 플레이트는 하이드로액을 통해 전달되는 압력이 증가하면 출입홀의 내경이 축소될 수 있도록 탄성변형 가능한 것을 특징으로 한다.
상기 플레이트는 원판형 모양을 갖되, 상기 출입홀이 멤브레인 윗쪽에서 이격되어 배치되도록 테두리 부분에는 일정한 각도로 절곡된 제1절곡부가 형성된다.
상기 제1절곡부의 끝단에는 폭이 증가된 모양을 가지며 노즐어퍼 상면에 안착되는 안착부가 형성된다. 본 발명에서, 상기 안착부는 노즐어퍼의 상면에 접착제로 부착되거나, 노즐어퍼 상면에 형성된 고정홈에 매설되어 고정된다.
그리고, 상기 제1절곡부에서 연장되어 제1절곡부와 연결되는 측 보다 중앙 측으로 갈수록 상승하는 경사(傾斜)를 갖도록 형성된 제2절곡부가 형성된다. 상기 출입홀은 플레이트의 중앙에 형성되고, 상기 제2절곡부에서 연장되어 제2절곡부와 연결되는 측 보다 출입홀 측으로 갈수록 상승하는 경사를 갖도록 형성된 제3절곡부가 형성된다.
상기 플레이트는 제3절곡부가 하강하도록 제2절곡부가 탄성변형하여 출입홀은 내경이 축소되거나 차폐된다. 또한, 상기 플레이트의 탄성변형이 이뤄질 때, 출입홀 내경의 축소가 유도될 수 있도록 제3절곡부에는 하나 이상의 슬롯(slot)이 형성된다.
본 발명의 실시예에서, 노즐어퍼의 상면에서부터 제3절곡부의 경사각은 노즐어퍼의 상면에서부터 제2절곡부의 경사각 보다 더 크게 형성된다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 대변위 가진이 입력되면 멤브레인을 가압하는 하이드로액의 유동을 플레이트가 차단하여 이음(멤브레인이 노즐로워와 노즐어퍼를 타격하는 타격음) 발생을 억제하는 효과를 갖는다.
본 발명의 플레이트는 제1절곡부가 형성되어 출입홀이 플레이트와 소정의 거리를 두고 윗쪽에 배치되므로 탄성변형 시에도 멤브레인과 맞닿지 않으며, 제2절곡부가 형성되어 윗쪽에서부터 아랫쪽으로 하중이 가해지면 출입홀의 내경이 축소되는 구조이므로 추가적인 부품이 요구되지 않고 구성이 비교적 간단하므로 생산원가가 크게 증대되지 않으며 종래의 엔진마운트에도 추가적용이 가능하다
아울러, 멤브레인의 과도한 탄성변형을 억제하므로 내구성능을 증대시킬 수 있고, 제3절곡부에는 슬릿이 형성되어 출입홀의 내경은 더 효율적으로 축소될 수 있다.
도 1 은 종래의 엔진마운트가 종방향으로 절개된 모습 및 노즐판을 확대하여 도시한 도면,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 노즐판 위에 플레이트가 장착된 단면모습을 도시한 도면,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 엔진마운트가 종방향으로 절개된 상태에서 플레이트가 장착된 모습을 도시한 도면,
도 4 는 플레이트의 안착부가 접착제로 노즐어퍼 상면에 부착된 모습<A> 및 안착부가 노즐어퍼 상면에 형성된 고정홈에 매설되어 고정된 모습<B>을 도시한 도면,
도 5 는 소변위 가진 입력시 플레이트가 거동하는 단면모습과 대변위 가진 입력시 플레이트가 거동하는 단면모습을 각각 도시한 도면,
도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제3절곡부에 슬롯이 형성된 모습을 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명은 하이드로액이 봉입된 내부를 상부액실과 하부액실로 구획하도록 노즐판(20: 21, 22)이 장착되는 엔진마운트의 구조에 관한 것으로써, 본 발명의 노즐판(20) 위에는 플레이트(30)가 장착되어 대변위 가진이 입력되면 멤브레인(23)으로 향하는 하이드로액의 유동이 감소 또는 억제되는 것을 특징으로 한다.
도 2 와 3 을 참조하면, 본 발명에 따른 노즐판(20)은 (종래의 구조와 마찬가지로) 중앙에 하부센터홀(22a)이 형성된 노즐로워(22)에서 상기 하부센터홀(22a)의 테두리 상단에 멤브레인(23)이 안착되고, 중앙에 상부센터홀(21a)이 형성된 노즐어퍼(21)가 상기 노즐로워(22) 및 멤브레인(23) 위로 안착되는 구조를 갖는다.
그리고, 상기 플레이트(30)는 상부센터홀(21a) 및 멤브레인(23)을 덮도록 노즐어퍼(21) 위에 놓이며 하이드로액이 출입가능하도록 출입홀(34)이 형성된다. 상기 플레이트(30)는 압력이 가해지는 탄성변형이 가능한 재질(가령, 합성고무, 연질플라스틱 등)으로 제조되어 하이드로액을 통해 전달되는 압력이 증가하면 출입홀(34)의 내경이 축소될 수 있도록 탄성변형 가능하다.
도 3 에 보다 명확히 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플레이트(30)는 원판형 모양을 갖되, 상기 출입홀(34)이 멤브레인(23) 윗쪽에서 이격되어 배치되도록 테두리 부분에는 일정한 각도로 절곡된 제1절곡부(31)가 형성된다.
그리고,상기 제1절곡부(31)의 끝단에는 폭이 증가된 모양을 가지며 노즐어퍼(21) 상면에 고정되는 안착부(35)가 형성된다. 본 발명에서, 상기 안착부(35)는 도 4 에 도시된 바와 같이 노즐어퍼(21)의 상면에 접착제로 부착되거나<A>, 노즐어퍼(21) 상면에 형성된 고정홈(21b)에 매설<B>되어 고정된다.
그리고, 상기 제1절곡부(31)에서 연장되어 제1절곡부(32)와 연결되는 측 보다 중앙 측으로 갈수록 상승하는 경사(傾斜)를 갖도록 형성된 제2절곡부(32)가 형성되며, 상기 제2절곡부(32)에서 연장되어 제2절곡부(33)와 연결되는 측 보다 중아의 출입홀(34) 측으로 갈수록 상승하는 경사를 갖는 제3절곡부(33)가 형성되고, 상기 출입홀(34)은 제3절곡부(33)의 중앙에 위치된다.
도시된 바와 같이, 상기 플레이트(30)는 제3절곡부(30)가 하강하도록 제2절곡부(32)가 탄성변형하면 출입홀(34)은 내경이 축소되거나 차폐된다. 즉, 가진이 입력됐을 때, 제2절곡부(32)와 제3절곡부(33)는 출입홀(34)의 내경이 축소되도록 아랫쪽으로 탄성변형이 이뤄지되, 상대적으로 작은 하중이 발생하는 소변위 가진이 입력될 때는 출입홀(34)의 내경이 하이드로액의 출입이 가능한 정도로(즉, 종래의 구조와 동등한 동특성을 가질 정도로) 축소되는 반면에 대변위 가진이 입력될 때는 출입홀(34)이 완전히 차폐되는 정도까지 내경이 축소된다.
이때, 출입홀(34)의 축소 범위는 플레이트(30)의 재질 특성 출입홀(34)의 형상 및 크기에 따라서 튜닝될 수 있을 것이나, 본 발명의 다른 실시예에서는 플레이트(30)의 탄성변형이 이뤄질 때, 출입홀(34) 내경의 축소가 더 효율적으로 유도될 수 있도록 제3절곡부(33)에는 하나 이상의 슬롯(33a)이 도 6 에 도시된 바와 같이 형성될 수 있다.
그리고, 하이드로액의 유동시 하중이 출입홀(34) 근방의 제3절곡부(33)로 집중되어 상기 제3절곡부(33)의 탄성변형이 더 효율적으로 이뤄질 수 있도록 노즐어퍼(21)의 상면에서부터 제3절곡부(33)의 경사각(β)은 노즐어퍼(21)의 상면에서부터 제2절곡부(32)의 경사각(α) 보다 더 크게 형성되는 것이 바람직하다(도 2 참조).
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 종래 구조의 고질적인 문제점인 멤브레인(23)의 이음발생을 원천적으로 방지할 수 있으며, 대변위 가진이 입력됐을 때 하이드로액이 멤브레인(23) 쪽으로 유동하지 않고 유로쪽으로만 유동하도록 구성되므로 (유로를 통한 유동 증대를 통해) 댐핑 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
10 : 인슐레이터
12 : 다이어프램
20 : 노즐판
21 : 노즐어퍼
22 : 노즐로워
30 : 플레이트
31 : 제1절곡부
32 : 제2절곡부
33 : 제3절곡부
34 : 출입홀

Claims (9)

  1. 하이드로액이 봉입된 내부가 상부액실과 하부액실로 구획되도록 노즐판이 장착되되, 상기 노즐판에는 유로가 형성된 엔진마운트의 구조에 있어서,
    중앙에 하부센터홀이 형성된 노즐로워에서 상기 하부센터홀의 테두리 상단에 멤브레인이 안착되고, 중앙에 상부센터홀이 형성된 노즐어퍼가 상기 노즐로워 위로 안착되는 노즐판; 및
    상기 상부센터홀 및 멤브레인을 덮도록 노즐어퍼 위에 놓이며 하이드로액이 출입가능하도록 출입홀이 형성된 플레이트;를 포함하고,
    상기 플레이트는 하이드로액을 통해 전달되는 압력이 증가하면 출입홀의 내경이 축소될 수 있도록 탄성변형 가능한 것을 특징으로 하는 엔진마운트의 구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 플레이트는 원판형 모양을 갖되, 상기 출입홀이 멤브레인 윗쪽에서 이격되어 배치되도록 테두리 부분에는 일정한 각도로 절곡된 제1절곡부가 형성된 것을 특징으로 하는 엔진마운트의 구조.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1절곡부의 끝단에는 폭이 증가된 모양을 가지며 노즐어퍼 상면에 안착되는 안착부가 형성된 것을 특징으로 하는 엔진마운트의 구조.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 안착부는 노즐어퍼의 상면에 접착제로 부착되거나, 노즐어퍼 상면에 형성된 고정홈에 매설되어 고정되는 것을 특징으로 하는 엔진마운트의 구조.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1절곡부에서 연장되어 제1절곡부와 연결되는 측 보다 중앙 측으로 갈수록 상승하는 경사(傾斜)를 갖도록 형성된 제2절곡부가 형성된 것을 특징으로 하는 엔진마운트의 구조.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 출입홀은 플레이트의 중앙에 형성되고, 상기 제2절곡부에서 연장되어 제2절곡부와 연결되는 측 보다 출입홀 측으로 갈수록 상승하는 경사를 갖도록 형성된 제3절곡부가 형성된 것을 특징으로 하는 엔진마운트의 구조.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 플레이트는 제3절곡부가 하강하도록 제2절곡부가 탄성변형하여 출입홀은 내경이 축소되거나 차폐되는 것을 특징으로 하는 엔진마운트의 구조.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 플레이트의 탄성변형이 이뤄질 때, 출입홀 내경의 축소가 유도될 수 있도록 제3절곡부에는 하나 이상의 슬롯(slot)이 형성된 것을 특징으로 하는 엔진마운트의 구조.
  9. 제 7 항에 있어서, 노즐어퍼의 상면에서부터 제3절곡부의 경사각은 노즐어퍼의 상면에서부터 제2절곡부의 경사각 보다 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 엔진마운트의 구조.
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