KR20190006640A - 차량용 세미 액티브 엔진 마운트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 주행 조건에 따라 2가지의 상이한 동특성을 구현할 수 있는 차량용 세미 액티브 엔진 마운트에 관한 것으로서, 특히 엔진 공회전 시와 차량 주행 시에 발생하는 엔진 진동에 따른 입력 진폭의 차이에 의해 개폐되는 센터 오리피스와 상기 입력 진폭을 동력으로 사용하여 작동하고 상기 센터 오리피스를 기계식으로 개폐하는 센터 밸브를 새롭게 구성함으로써 차량의 주행 조건에 따라 2개의 상이한 동특성을 구현할 수 있는 차량용 세미 액티브 엔진 마운트를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

차량용 세미 액티브 엔진 마운트 {Semi active engine mount for vehicle}

본 발명은 차량용 세미 액티브 엔진 마운트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 주행 조건에 따라 2가지의 상이한 동특성을 구현할 수 있는 차량용 세미 액티브 엔진 마운트에 관한 것이다.

일반적으로 엔진 마운트는 엔진의 진동이 차체로 전달되는 것을 차단하는 것으로서, 차량에서 엔진의 발생 동력을 차륜측으로 전달하는 파워트레인을 지지하고, 엔진 공회전 시에 파워트레인에서 발생되는 진동을 절연하며, 주행 시에 파워트레인의 거동을 제어하는 역할을 수행한다.

그런데, 엔진 공회전 시에 파워트레인의 진동을 절연하기 위해서는 상대적으로 고주파 대역의 진동에 대해 동특성이 낮을수록 유리하고, 주행 시에 파워트레인의 거동을 제어하기 위해서는 저주파 대역의 진동에 대해 댐핑값(또는 손실계수)이 클수록 유리하다.

이러한 조건을 만족하기 위해 최근 차량의 주행 조건에 따라 2가지의 상이한 동특성을 구현할 수 있는 세미 액티브 엔진 마운트를 개발하고 있다.

종래의 세미 액티브 엔진 마운트는 기존의 유체 봉입형 엔진 마운트에 전자식 구동기를 적용하고 주행 조건별로 상기 구동기를 온/오프 제어하여 공회전 시와 주행 시의 동특성을 상이하게 구현한다.

이와 같은 세미 액티브 엔진 마운트는 2가지의 상이한 동특성을 주행 조건별로 구현할 수 있다는 장점이 있는 반면, 전자식 구동기와 구동기의 제어를 위한 제어기 등을 추가해야 하기 때문에 그에 따른 원가 및 중량 상승이 불가피한 단점이 존재한다.

공개특허 제2016-0013609호

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 엔진 공회전 시와 차량 주행 시에 발생하는 엔진 진동에 따른 입력 진폭의 차이에 의해 개폐되는 센터 오리피스 및 상기 입력 진폭을 동력으로 사용하여 작동하고 상기 센터 오리피스를 기계식으로 개폐하는 센터 밸브를 새롭게 구성함으로써 차량의 주행 조건에 따라 2개의 상이한 동특성을 구현할 수 있는 차량용 세미 액티브 엔진 마운트를 제공하는데 그 목적이 있다.

이에 본 발명에서는, 작동유체가 봉입되는 케이스의 내부공간을 상부액실과 하부액실로 구획하는 센터 오리피스와 사이드 오리피스를 포함하며, 상기 센터 오리피스는 상부액실과 하부액실을 연통하는 센터 유로를 가지고 사이드 오리피스의 중앙부에 배치되고, 상기 사이드 오리피스는 상부액실과 하부액실을 연통하는 사이드 유로를 가지고 센터 오리피스의 외측에 배치되며, 상기 센터 유로는 입력 진폭에 따라 작동하는 센터 밸브에 의해 개폐되게 된 것을 특징으로 하는 차량용 세미 액티브 엔진 마운트를 제공한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 센터 밸브는 케이스에 결합되는 메인러버의 마운트 코어에 고정되는 대변위 브릿지와, 상기 마운트 코어의 진동방향에 따라 변형가능하게 센터 오리피스의 상측단에 고정되는 소변위 브릿지가 구비되며,

또한 상기 센터 밸브는 소변위 브릿지의 변형에 따라 센터 오리피스의 상측단에 탈착가능한 링 모양의 개폐부가 구비되고, 상기 개폐부와 센터 오리피스의 상측단 사이에 소정 크기의 간극을 가지게 되며, 상기 개폐부가 센터 오리피스의 상측단에 밀착될 때 센터 유로를 폐쇄하게 된다.

바람직하게, 상기 센터 밸브는 메탈 플레이트가 내장되어서 상기 개폐부가 센터 오리피스의 상측단에 접촉할 때 발생가능한 센터 밸브의 휨 변형을 방지할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 센터 오리피스는 사이드 오리피스의 중앙부에 축선방향으로 이동 가능하게 배치되고, 센터 오리피스의 외주면에는 작동유체가 통과할 수 있는 미세유로가 형성된 대변위 피스톤이 설치되며, 상기 대변위 피스톤은 사이드 오리피스의 중앙부에 구비된 공간부를 미세유로에 의해 연통가능하게 구획한다.

아울러, 상기 사이드 오리피스는 작동유체의 흐름을 위한 사이드 유로가 형성된 로워 오리피스부와, 상기 사이드 유로를 작동유체가 흐를 수 있게 밀폐하는 어퍼 오리피스부로 이루어지며,

또한 상기 센터 유로는 마운트 코어의 진동방향에 상응하는 직선형으로 센터 오리피스에 구비되고, 상기 사이드 유로는 센터 오리피스의 원주방향에 상응하는 C 모양으로 사이드 오리피스에 구비된다.

본 발명에 따른 차량용 세미 액티브 엔진 마운트는 차량의 주행 조건(공회전 시와 주행 시)에 따라 마운트 코어에 입력되는 진폭의 차이에 의해 센터 오리피스의 유로를 개폐하고 2가지의 상이한 동특성을 구현할 수 있도록 구성됨으로써, 기존의 유체 봉입형 엔진 마운트에 전자식 구동기를 적용하고 주행 조건별로 상기 구동기를 온/오프 제어하여 공회전 시와 주행 시의 동특성을 상이하게 구현하는 종래의 전자식 세미 액티브 엔진 마운트와 동등의 엔진 마운트 특성을 구현할 수 있는 동시에, 상기의 전자식 구동기와 구동기의 제어를 위한 제어기 등을 추가할 필요가 없기 때문에 원가 및 중량면에서 유리하며, 종래의 일반 유체 봉입형 엔진 마운트 대비 동등 수준의 원가 및 중량을 유지할 수 있는 이점이 있다.

다시 말해, 본 발명의 세미 액티브 엔진 마운트는 종래의 전자식 세미 액티브 엔진 마운트와 동일하게 주행 조건에 따라 2가지의 동특성을 구현하여 공회전 시와 주행 시의 엔진 진동을 모두 개선하는 동시에 원가 및 중량을 개선할 수 있으며, 또한 종래의 전자식 세미 액티브 엔진 마운트 대비 전자식 구동기와 제어기 등과 같이 추가되는 장치가 없어 패키지 레이아웃에 유리하며, 기존 유체 봉입형 엔진 마운트의 레이아웃을 동일하게 적용 가능하다.

또한, 본 발명의 세미 액티브 엔진 마운트는 미세유로를 갖는 대변위 피스톤 등을 적용함으로써 센터 밸브와 센터 오리피스 사이에 형성되는 간극의 최대값이 초기(설계 시) 설정값으로 유지되기 때문에, 센터 유로가 마운트 코어의 진동에 따라 신뢰성 있게 자동 개폐되고 그에 따른 엔진 마운트의 동특성 가변이 확보되어 엔진 마운트 시스템의 강건성을 확보할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세미 액티브 엔진 마운트를 절개하여 나타낸 단면 구성도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세미 액티브 엔진 마운트의 센터 밸브 및 센터 오리피스를 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세미 액티브 엔진 마운트의 공회전 시 작동 상태를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세미 액티브 엔진 마운트의 주행 시 작동 상태를 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세미 액티브 엔진 마운트의 조립 순서를 나타낸 예시도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 세미 액티브 엔진 마운트는 작동유체가 봉입되는 케이스(10)의 내부공간을 상부액실(12)과 하부액실(14)로 구획하는 원통형의 센터 오리피스(20)와 링 모양의 사이드 오리피스(30), 및 상기 상부액실(12)을 밀봉 가능하게 케이스(10)에 결합되는 메인러버(40)와, 상기 하부액실(14)을 밀봉 가능하게 케이스(10)에 결합되는 다이어프램(50)을 포함하여 구성되는 것으로서, 엔진측에 결합되는 마운트 볼트(44)가 메인러버(40)의 마운트 코어(42)에 삽입 고정된 형태로 메인러버(40)의 상측 중앙부에 삽입 배치되고, 차체측에 결합되는 마운트 브라켓(60)이 상기 메인러버(40)를 둘러싼 형태로 상기 케이스(10)의 외측에 끼워져서 장착되며, 작동유체가 상기 센터 오리피스(20)와 사이드 오리피스(30)를 통해 상부액실(12)과 하부액실(14) 사이를 이동하며 엔진에서 차체로 전달되는 진동이 감쇠되게 된다.

즉, 상기 세미 액티브 엔진 마운트는 차체측에 결합되는 마운트 브라켓(60)과 엔진측에 결합되는 마운트 볼트(44)가 메인러버(40)를 매개로 결합된 구조를 채택하여 구성된 것으로서, 센터 오리피스(20)가 상측의 센터 밸브(70)를 통해 메인러버(40)의 상측 중앙부에 내재된 마운트 코어(42)와 연결되고, 사이드 오리피스(30)가 센터 오리피스(20)의 외측에 원주방향으로 길게 구비된다.

상기 센터 오리피스(20)는 상부액실(12)과 하부액실(14)을 연통하는 센터 유로(22)를 가지고 사이드 오리피스(30)의 중앙부에 축선방향으로 길게 배치되는 것으로서, 상기 센터 유로(22)는 마운트 코어(42)의 진동방향에 상응하는 직선형으로서 센터 오리피스(20)를 축선방향으로 관통하여 길게 형성된다.

이러한 센터 오리피스(20)는 센터 밸브(70)를 통해 마운트 코어(42)에 결합되어서 엔진으로부터 입력되는 진동의 진폭에 따라 축선방향으로 이동가능하게 구성된다.

다시 말해, 상기 센터 오리피스(20)는 사이드 오리피스(30)의 중앙부에 축선방향으로(즉, 엔진 마운트의 상하방향으로) 선형이동 가능하게 삽입 배치되고, 작동유체의 흐름을 위한 상기 센터 유로(22)가 엔진 진동에 따라 작동하는 센터 밸브(70)에 의해 개폐되게 된다.

상기 센터 밸브(70)는 마운트 코어(42)와 센터 오리피스(20) 사이에 장착되어서 엔진으로부터 입력되는 진동의 크기(즉, 진폭)에 따라 작동하여 센터 유로(22)를 개폐하는 것으로서, 마운트 코어(42)에 연결 고정되는 복수의 대변위 브릿지(72)와, 센터 오리피스(20)의 상측단에 고정되는 복수의 소변위 브릿지(74), 및 센터 오리피스(20)의 상측단에 면접촉 형태로 탈착 가능한 링 모양의 개폐부(76)가 구비된다.

상기 대변위 브릿지(72)는 센터 밸브(70)의 상측단 중앙부에 대각선방향으로 연장되게 돌출 형성되는 것으로서, 센터 밸브(70)의 상측단에 적어도 2개 이상 구비되며, 도 1과 같이 2개의 대변위 브릿지(72)가 서로 반대방향을 향하도록 연장되어 V 모양을 이룰 수 있다.

각각의 대변위 브릿지(72)는 그 상측단에 밸브 코어(73)가 구비되고, 상기 밸브 코어(73)가 마운트 코어(42)의 하측단에 강제 압입되어서 마운트 코어(42)에 대변위 브릿지(72)가 결합 고정된다.

상기 밸브 코어(73)는 센터 밸브(70)의 가류 공정 중에 대변위 브릿지(72)의 상측단에 접합 고정될 수 있다.

상기 소변위 브릿지(74)는 센터 밸브(70)의 외주면 즉, 센터 밸브(70)의 직경방향을 기준으로 가장자리부에 돌출 형성되는 것으로서, 센터 밸브(70)의 외주면에서 하방으로 연장되어서 센터 오리피스(20)의 상측단에 억지 끼움식으로 결합가능하게 형성된다.

복수의 소변위 브릿지(74)는 센터 밸브(70)의 외주면에 원주방향을 따라 등간격으로 배치되고, 마운트 코어(42)의 진동에 따라 탄성 변형가능하게 센터 오리피스(20)의 상측단(즉, 센터 오리피스의 상측단에 마련된 판상의 어퍼 플레이트)에 결합되어 고정된다.

상기 소변위 브릿지(74)는 마운트 코어(42)를 통해 엔진 진동이 센터 밸브(70)에 전달될 때 센터 밸브(70)에 입력되는 진동방향에 따라 접히면서 폴딩 변형되거나 또는 복원되는 방향으로 펼쳐지면서 언폴딩 변형된다.

이러한 소변위 브릿지(74)는 개폐부(76)가 센터 오리피스(20)의 상측단 즉, 어퍼 플레이트(24)와의 사이에 소정 크기의 간극(G1)을 가지도록 어퍼 플레이트(24)의 가장자리부에 결합 고정된다.

상기 어퍼 플레이트(24)는 센터 밸브(70)의 상측단에서 센터 유로(22)의 외측으로 돌출되게 형성되고, 도 2에 나타낸 바와 같이 그 가장자리부에 센터 밸브(70)의 회전 방지를 위한 복수의 걸림턱(24a)이 구비될 수 있으며, 상기 걸림턱(24a)은 소변위 브릿지(74)의 위치에 상응하여 배치된다.

그리고, 상기 개폐부(76)는 센터 밸브(70)의 하측단에 링 모양으로 돌출되어 센터 오리피스(20)의 원주방향으로 길게 형성되고, 반경방향을 기준으로 센터 유로(22)보다 외곽에 위치하도록 센터 밸브(70)의 하측단에 배치되어서 센터 오리피스(20)의 어퍼 플레이트(24)에 면접촉할 때 센터 유로(22)를 폐쇄할 수 있게 된다.

이러한 개폐부(76)는 센터 밸브(70)에 센터 오리피스(20)를 조립 시 어퍼 플레이트(24)와의 사이에 소정 크기의 간극(G1)을 두게 되고, 센터 밸브(70)의 작동 시 소변위 브릿지(74)가 언폴딩 방향으로 복원될 때 즉, 센터 밸브(70)에 의해 센터 유로(22)가 개방될 때 상기 간극(G1)은 조립 시의 소정 크기를 최대값으로서 유지하게 된다.

상기 간극(G1)의 최대값을 센터 밸브(70)의 작동 중에도 조립 시의 초기 설정값으로 유지할 수 있도록 하기 위하여, 센터 오리피스(20)의 외주면에 미세유로(82)를 갖는 대변위 피스톤(80)을 슬라이드 가능하게 장착하고 사이드 오리피스(30)의 공간부(38)내에 배치한다.

여기서, 상기 간극(G1)은 양로 주행 중에 마운트 코어(42)를 통해 엔진으로부터 입력되는 진동의 평균 크기(즉, 주행 진동 발생 시 입력되는 진폭) 값으로서 설정된다.

이에 따라, 주행 시에는 마운트 코어(42)를 통해 센터 밸브(70)에 진동이 입력되면 소변위 브릿지(74)가 탄성 변형되어 센터 유로(22)가 폐쇄된 후에 대변위 브릿지(72)가 탄성 변형되면서 진동을 감쇠하게 된다.

또한, 상기 센터 밸브(70)는 판상의 메탈 플레이트(78)가 대변위 브릿지(72)와 개폐부(76) 사이의 밸브 바디 부위에 내장되어서 상기 개폐부(76)가 센터 오리피스(20)의 상측단에 구비된 어퍼 플레이트(24)에 접촉할 때 발생가능한 센터 밸브(70)의 휨 변형 등을 방지하게 된다.

상기 메탈 플레이트(78)는 스틸 등의 금속 재질로 이루어지며, 개폐부(76)가 어퍼 플레이트(24)에 밀착하여 센터 유로(22)를 닫을 때 센터 밸브(70)의 휨 변형을 방지함으로써 센터 밸브(70)의 오작동을 방지하고 작동 정확성을 확보할 수 있다.

그리고, 상기 사이드 오리피스(30)는 상부액실(12)과 하부액실(14)을 연통하는 사이드 유로(36)를 가지고 센터 오리피스(20)의 외측(외주면)에 배치되는 것으로서, 구체적으로 작동유체의 흐름을 위한 사이드 유로(36)가 형성된 로워 오리피스부(34)와 상기 사이드 유로(36)를 작동유체가 흐를 수 있게 밀폐하는 어퍼 오리피스부(32)로 이루어진다.

도 1 및 도 5를 참조하여 설명하면, 상기 사이드 오리피스(30)는 센터 오리피스(20)의 외주면에 끼워지는 어퍼 오리피스부(32)와, 센터 오리피스(20)의 외주면에 끼워지고 상기 어퍼 오리피스부(32)에 의해 작동유체가 흐를 수 있게 밀폐되는 사이드 유로(36)가 형성된 로워 오리피스부(34)로 구성된다.

그리고, 도면으로 나타내지는 않았으나, 상기 어퍼 오리피스부(32)의 한쪽에는 상부액실(12)과 사이드 유로(36) 간에 유체 이동을 위한 유체입구(미도시)가 구비되고, 상기 로워 오리피스부(34)의 한쪽에는 사이드 유로(36)와 하부액실(14) 간에 유체 이동을 위한 유체출구(미도시)가 구비된다.

상기 사이드 유로(36)는 센터 오리피스(20) 및 사이드 오리피스(30)의 원주방향에 상응하는 C 모양으로 형성되며, 구체적으로 한쪽이 열린 C 모양으로 형성되어서 길이방향의 한쪽 단부는 상기 유체입구와 연통되고 길이방향의 다른 한쪽 단부는 상기 유체출구와 연통된다.

또한, 상기 사이드 오리피스(30)의 중앙부에는 대변위 피스톤(80)이 선형이동 가능하게 배치되는 링 모양의 공간부(38)가 구비된다.

상기 공간부(38)는 로워 오리피스부(34)의 반경방향을 기준으로 사이드 유로(36)보다 로워 오리피스부(34)의 내측에 구비되고, 개방된 상측단이 어퍼 오리피스부(32)에 의해 닫히게 된다.

상기 대변위 피스톤(80)은 공간부(38)의 횡단면 형상에 상응하는 링 모양으로 형성된 것으로서, 작동유체가 통과하여 흐를 수 있는 세관 모양의 미세유로(82)가 축선방향으로 형성되고, 센터 오리피스(20)의 외주면에 동축상으로 끼워져서 장착된 상태로 사이드 오리피스(30)의 공간부(38)에 위치하게 된다.

즉, 상기 대변위 피스톤(80)은 사이드 오리피스(30)의 공간부(38)를 이분하여 구획하되 미세유로(82)에 의해 연통가능하게 상기 공간부(38)를 구획한다.

상기 미세유로(82)는 복수로 구성되어 대변위 피스톤(80)의 원주방향을 따라 등간격으로 배치되고, 각각의 미세유로(82)는 대변위 피스톤(80)의 반경방향의 중앙부에 위치된다.

상기 대변위 피스톤(80)은 센터 오리피스(20)가 마운트 코어(42)의 진동에 의해 축선방향으로 승강 이동할 때 미세유로(82)를 통과하는 유체 저항이 발생하게 되고, 상기 유체 저항에 의해 소변위 브릿지(74)의 변형이 발생한 이후 대변위 브릿지(72)의 변형에 의해 센터 오리피스(20)가 승강 이동됨에 따라 대변위 피스톤(80)이 공간부(38)에서 승강 이동하게 된다.

즉, 마운트 코어(42)에 엔진 진동이 전달될 때, 센터 밸브(70)는 소변위 브릿지(74)의 변형 이후 대변위 브릿지(72)의 변형이 발생하고 이후 대변위 피스톤(80)의 승강 이동이 일어나게 된다.

이때, 상기 미세유로(82)는 공간부(38)에 작동유체가 유입되도록 하기 위해 센터 오리피스(20)와 사이드 오리피스(30) 사이에 마련되는 갭(G2)의 너비보다 큰 직경을 가지도록 형성됨으로써 대변위 피스톤(80) 및 센터 오리피스(20)의 축선방향의 이동 시 미세유로(82)를 통과하는 유체 흐름이 일어나도록 한다.

아울러, 마운트 코어(42)의 진동에 따른 센터 밸브(70)의 작동 시 소변위 브릿지(74)의 변형 이후 대변위 브릿지(72)가 변형되는 순서를 확보하기 위해, 소변위 브릿지(74)가 대변위 브릿지(72)보다 상대적으로 변형이 용이한 형상으로 이루어지는 것이 바람직하며, 예를 들어 소변위 브릿지(74)가 대변위 브릿지(72)보다 얇은 두께를 갖는 브릿지 구조로 이루어짐으로써 엔진 진동이 마운트 코어(42)를 통해 입력될 때 소변위 브릿지(74)가 먼저 변형되도록 함이 바람직하다.

엔진 공회전 시와 같이 고주파 소변위의 진동이 발생할 때에는 센터 밸브(70)의 소변위 브릿지(74)가 변형이 일어나면서 진동을 감쇠하게 되고, 주행 시와 같이 저주파 대변위의 진동이 발생할 때에는 센터 밸브(70)의 소변위 브릿지(74)와 대변위 브릿지(72)의 변형과 더불어 대변위 피스톤(80)의 이동이 일어나면서 진동을 감쇠하게 된다.

이와 같이 구성되는 세미 액티브 엔진 마운트의 작동 상태를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.

상기 세미 액티브 엔진 마운트에 입력되는 엔진 진동은 마운트 볼트(44)를 통해 마운트 코어(42)에 가장 먼저 전달되고, 마운트 코어(42)에 입력되는 진동의 변위 즉, 진폭에 따라서 센터 밸브(70)가 작동하여 센터 유로(22)를 개폐하게 된다.

상기 센터 밸브(70)는 소변위 브릿지(74)가 변형되면서 마운트 코어(42)의 진동방향으로 승강 이동하게 되고, 이때 개폐부(76)가 센터 오리피스(20)의 어퍼 플레이트(24)에 탈착하면서 센터 유로(22)를 개폐하게 되는데, 도 3 및 도 4를 참조하여 마운트 코어(42)가 하강 이동할 때 세미 액티브 엔진 마운트의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3을 참조하여 공회전 시의 작동 상태를 보면, 엔진 공회전 시에는 상대적으로 고주파 소변위의 진동이 발생하기 때문에 마운트 코어(42)가 소변위로 진동하게 되고, 이에 마운트 코어(42)가 축선방향으로 하향 압축될 때 센터 밸브(70)가 소변위 브릿지(74)의 변형에 의해 센터 오리피스(20) 측으로 하강하되 센터 밸브(70)와 센터 오리피스(20) 사이에 초기 설정된 간극(G1)의 너비보다 작은 거리를 하강하게 됨으로써 센터 유로(22)는 개방된 상태가 된다.

이와 같이 상부액실(12)과 하부액실(14)을 축방향으로 연통하는 직선형의 상기 센터 유로(22)가 개방됨으로써 대부분의 작동유체는 센터 유로(22)를 통해 상부액실(12)과 하부액실(14) 사이를 이동하게 된다.

다시 말해, 유체 유동 저항이 상대적으로 크게 발생하는 C 모양의 사이드 유로(36) 대신 유체 유동 저항이 적게 발생하는 직선형의 센터 유로(22)를 통해 작동유체가 우회하여 이동하게 됨으로써 메인러버(40)의 변형이 용이해지고 엔진 마운트의 동특성이 하향되어 결국 진동 절연율이 상승하게 되며, 기존의 일반 유체 봉입형 엔진 마운트 대비 공회전 시의 고주파 진동이 개선되는 효과가 발생한다.

다음, 도 4를 참조하여 주행 시의 작동 상태를 보면, 주행 중에는 상대적으로 저주파 대변위의 진동이 발생하기 때문에 마운트 코어(42)가 대변위로 진동하게 되고, 이에 마운트 코어(42)가 축선방향으로 하향 압축될 때 센터 밸브(70)가 소변위 브릿지(74)의 폴딩 변형에 의해 센터 오리피스(20) 측으로 하강하여 센터 유로(22)를 닫아주게 된다.

상기 센터 유로(22)가 닫힘에 의해 작동유체는 사이드 유로(36)를 통해 상부액실(12)과 하부액실(14) 사이를 이동하게 되고, 이에 사이드 유로(36)를 통과하여 흐르는 작동유체의 유량이 증대되어 엔진 마운트의 댐핑값 및 손실계수가 증대되고, 결국 주행 시의 저주파 진동이 개선되는 효과가 발생한다.

거친 노면을 주행할 때는 양로 주행 시보다 상대적으로 큰 진폭의 엔진 진동이 발생하기 때문에, 소변위 브릿지(74)의 폴딩 변형에 의해 센터 유로(22)가 닫힌 이후에도 마운트 코어(42)의 하향 압축에 의해 대변위 브릿지(72)가 변형되면서 센터 오리피스(20)와 함께 대변위 피스톤(80)이 하강 이동하게 된다.

이때 상기 대변위 피스톤(80)의 미세유로(82)를 통과하는 작동유체의 저항에 의해 소변위 브릿지(74)와 대변위 브릿지(72)의 변형 및 대변위 피스톤(80)의 이동 속도에 차이가 발생하게 되고, 이에 마운트 코어(42)의 하향 압축 시 소변위 브릿지(74)는 빠른 속도로 변형이 일어나고 대변위 피스톤(80)은 느린 속도로 이동하게 됨으로써, 주행 시에는 센터 밸브(70)가 센터 유로(22)를 닫은 이후에 대변위 피스톤(80)의 이동이 발생한다.

또한, 소변위 브릿지(74)가 폴딩 변형되면서 개폐부(76)가 센터 오리피스(20)의 어퍼 플레이트(24)에 면접촉하여 센터 유로(22)를 폐쇄할 때 대변위 브릿지(72)의 변형이 일어남에 의해, 센터 밸브(70)와 센터 오리피스(20) 사이에 형성되는 간극(G1)의 초기 설정값(즉, 간극의 최대값)보다 큰 진폭의 진동이 마운트 코어(42)에 입력될 때 발생하는 센터 밸브(70)와 센터 오리피스(20) 간에 충돌 충격을 완충할 수 있게 된다.

한편, 입력 진동에 의한 마운트 코어(42)의 상향 복원 시 소변위 브릿지(74)가 언폴딩 변형되면서 센터 밸브(70)의 개폐부(76)가 어퍼 플레이트(24)와 분리되고 센터 유로(22)가 개방되는데, 이때 대변위 브릿지(72)의 변형과 함께 대변위 피스톤(80)이 상승 이동하게 되어 상기 개폐부(76)와 어퍼 플레이트(24) 간에 간극(G1)이 초기 설정값만큼만 발생하게 된다.

센터 밸브(70)의 작동 시 대변위 피스톤(80)에 의해 상기 간극(G1)의 최대값이 초기 설정값으로 유지되게 됨으로써 차체에 대한 엔진의 처짐량 변동, 메인러버(40) 등의 조립 공차 등을 흡수할 수 있게 되고, 결과적으로 양산성을 확보할 수 있게 된다.

여기서, 도 5를 참조하여 상기 세미 액티브 엔진 마운트의 조립 공정을 일례로 설명하면 다음과 같다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 먼저 메인러버(40)의 가류 공정 중에 메인러버(40)의 하측단 외주면에 케이스(10)를 접합하여 고정시킨다.

다음, 메인러버(40)에 내재되어 있는 마운트 코어(42)의 하측단에 센터 밸브(70)의 밸브 코어(73)를 강제 압입하여 센터 밸브(70)를 마운트 코어(42)의 하측단에 연결 고정시킨다.

그 다음, 상기 센터 밸브(70)의 소변위 브릿지(74)들 사이에 어퍼 플레이트(24)를 억지 끼움으로 장착하여 센터 밸브(70)의 개폐부(76) 하측에 소정 크기의 간극(G1)을 두고 센터 오리피스(20)를 배치 고정시킨다.

이어서, 어퍼 오리피스부(32)를 센터 오리피스(20)의 외주면에 끼워진 형태로 케이스(10) 내측에 압입시켜 고정하고, 대변위 피스톤(80)을 센터 오리피스(20)의 외주면에 끼워서 어퍼 오리피스부(32)의 하측에 배치시킨다.

계속해서, 로워 오리피스부(34)를 센터 오리피스(20)의 외주면에 끼워진 형태로 케이스(10)의 내측에 압입시켜서 어퍼 오리피스부(32)의 하측면에 밀착 고정시키고, 다이어프램(50)의 가장자리부를 케이스(10)와 로워 오리피스부(34) 사이에 압입하여 고정시킨다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

10 : 케이스 12 : 상부액실
14 : 하부액실 20 : 센터 오리피스
22 : 센터 유로 24 : 어퍼 플레이트
24a : 걸림턱 30 : 사이드 오리피스
32 : 어퍼 오리피스부 34 : 로워 오리피스부
36 : 사이드 유로 38 : 공간부
40 : 메인러버 42 : 마운트 코어
44 : 마운트 볼트 50 : 다이어프램
60 : 마운트 브라켓 70 : 센터 밸브
72 : 대변위 브릿지 73 : 밸브 코어
74 : 소변위 브릿지 76 : 개폐부
G1 : 간극 78 : 메탈 플레이트
80 : 대변위 피스톤 82 : 미세유로
G2 : 갭

Claims (9)

1. 작동유체가 봉입되는 케이스의 내부공간을 상부액실과 하부액실로 구획하는 센터 오리피스와 사이드 오리피스를 포함하며,
   상기 센터 오리피스는 상부액실과 하부액실을 연통하는 센터 유로를 가지고 사이드 오리피스의 중앙부에 배치되고, 상기 사이드 오리피스는 상부액실과 하부액실을 연통하는 사이드 유로를 가지고 센터 오리피스의 외측에 배치되며, 상기 센터 유로는 입력 진폭에 따라 작동하는 센터 밸브에 의해 개폐되게 된 것을 특징으로 하는 차량용 세미 액티브 엔진 마운트.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 센터 밸브는 케이스에 결합되는 메인러버의 마운트 코어에 고정되는 대변위 브릿지와, 상기 마운트 코어의 진동방향에 따라 변형가능하게 센터 오리피스의 상측단에 고정되는 소변위 브릿지가 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 세미 액티브 엔진 마운트.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 센터 밸브는 소변위 브릿지의 변형에 따라 센터 오리피스의 상측단에 탈착가능한 링 모양의 개폐부가 구비되고, 상기 개폐부가 센터 오리피스의 상측단에 밀착될 때 센터 유로를 폐쇄하게 되는 것을 특징으로 하는 차량용 세미 액티브 엔진 마운트.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 센터 밸브는 개폐부와 센터 오리피스의 상측단 사이에 소정 크기의 간극을 가지게 된 것을 특징으로 하는 차량용 세미 액티브 엔진 마운트.
   
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 센터 밸브는 메탈 플레이트가 내장되어서 상기 개폐부가 센터 오리피스의 상측단에 접촉할 때 발생가능한 센터 밸브의 휨 변형을 방지하게 된 것을 특징으로 하는 차량용 세미 액티브 엔진 마운트.
   
6. 청구항 3에 있어서,
   상기 센터 오리피스는 사이드 오리피스의 중앙부에 축선방향으로 이동 가능하게 배치되고, 센터 오리피스의 외주면에는 작동유체가 통과할 수 있는 미세유로가 형성된 대변위 피스톤이 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 세미 액티브 엔진 마운트.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 대변위 피스톤은 사이드 오리피스의 중앙부에 구비된 공간부를 미세유로에 의해 연통가능하게 구획하는 것을 특징으로 하는 차량용 세미 액티브 엔진 마운트.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 사이드 오리피스는 작동유체의 흐름을 위한 사이드 유로가 형성된 로워 오리피스부와, 상기 사이드 유로를 작동유체가 흐를 수 있게 밀폐하는 어퍼 오리피스부로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 세미 액티브 엔진 마운트.
   
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 센터 유로는 마운트 코어의 진동방향에 상응하는 직선형으로 센터 오리피스에 구비되고, 상기 사이드 유로는 센터 오리피스의 원주방향에 상응하는 C 모양으로 사이드 오리피스에 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 세미 액티브 엔진 마운트.

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