KR20100011769A - 에어 댐핑 엔진 마운트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어 댐핑 엔진 마운트에 관한 것으로, 메인파이프 내부 공간에 공기압이 작용하는 댐핑챔버 이외에도 액체가 봉입되는 상부액실 및 하부액실을 형성하여 상부액실 및 하부액실에 봉입된 액체압 변화를 통해 간접적으로 댐핑챔버의 공기압 변화가 유도되는 방식으로 구성함으로써, 공기압 변화 및 공기의 유동 저항에 의한 엔진 진동 감쇠 기능뿐만 아니라 액체압 변화에 따른 엔진 진동 감쇠 기능도 발휘되며, 또한 상하 방향의 진동에 대한 감쇠 기능뿐만 아니라 전후 방향의 횡방향 진동에 대해서도 액체압 및 공기압의 변화를 통해 공기의 유동 저항에 의한 감쇠 기능이 수행될 수 있는 에어 댐핑 엔진 마운트를 제공한다.

에어 댐핑, 엔진 마운트, 메인러버, 댐핑챔버

Description

에어 댐핑 엔진 마운트{Air Damping Engine Mount}

본 발명은 에어 댐핑 엔진 마운트에 관한 것이다. 보다 상세하게는 메인파이프 내부 공간에 공기압이 작용하는 댐핑챔버 이외에도 액체가 봉입되는 상부액실 및 하부액실을 형성하여 상부액실 및 하부액실에 봉입된 액체압 변화를 통해 간접적으로 댐핑챔버의 공기압 변화가 유도되는 방식으로 구성함으로써, 공기압 변화 및 공기의 유동 저항에 의한 엔진 진동 감쇠 기능뿐만 아니라 액체압 변화에 따른 엔진 진동 감쇠 기능도 발휘되며, 또한 상하 방향의 진동에 대한 감쇠 기능뿐만 아니라 전후 방향의 횡방향 진동에 대해서도 액체압 및 공기압의 변화를 통해 공기의 유동 저항에 의한 감쇠 기능이 수행될 수 있는 에어 댐핑 엔진 마운트에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진을 차체에 고정할 때 사용되는 엔진 마운트는 엔진을 차체에 연결 및 지지하는 기능뿐만 아니라 진동 및 소음이 발생하는 엔진으로부터 차체로 진동 및 소음이 전달되는 것을 흡수하는 기능을 가진다.

이러한 기능을 가지는 종래의 엔진 마운트로서는 내부에 액실을 형성하고 그 내부에 오일 등의 유체를 충전한 것(유체 봉입식 마운트; hydro mount) 혹은 액실이 형성되지 않고 전체적으로 통고무로 이루어진 것(고무 마운트; conventional mount)이 널리 사용되고 있었다.

그러나, 통고무로 이루어진 고무 마운트의 경우, 부품수가 적어 제조공정이 간단하고 가격이 저렴한 반면 감쇠 효율이 낮아 진동 및 소음을 충분히 흡수하지 못하는 문제가 있었다.

또한 액실을 형성하고 그 내부에 오일을 충전한 유체 봉입식 마운트의 경우, 감쇠 효율이 높아 진동 및 소음을 충분히 흡수할 수 있는 반면 부품수가 많고 유체를 밀봉시키기 위한 밀봉구조가 요구되어 제조공정이 복잡해지고 가격이 상당히 비싸다는 문제가 있었다.

이와 같이 유체 봉입식 마운트 또는 고무 마운트의 단점들을 극복하기 위해 최근에는 공기압을 이용하여 감쇠 기능을 수행하는 에어 댐핑 엔진 마운트가 개발되고 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 에어 댐핑 엔진 마운트의 구조를 나타내기 위해 간략하게 도시한 단면도이다.

종래 기술에 의한 일반적인 에어 댐핑 엔진 마운트는 도 1에 도시된 바와 같이 차량 엔진과 결합하는 센터볼트(10)와, 중앙부에 센터볼트(10)가 삽입 결합되는 메인러버(20)와, 메인러버(20)를 지지하며 메인러버(20)와 밀착 결합하는 중공의 메인파이프(30)와, 메인러버(20)와의 사이 공간에 댐핑챔버(A)가 형성되도록 메인파이프(30)의 일측단에 밀착 결합되는 커버플레이트(40)로 구성된다.

이때, 커버플레이트(40)에는 댐핑챔버(A)가 외부와 연통되도록 관통홀(41)이 형성되고, 이러한 관통홀(41)을 통해 댐핑챔버(A)의 공기가 외부로 유출되거나 외부로부터 유입되는 방식으로 구성된다.

이와 같이 에어 댐핑 엔진 마운트는 댐핑챔버(A) 내부의 공기가 외부로 유출입되는 과정을 통해 메인러버(20)의 진동이 감쇠된다. 즉, 엔진 진동에 의해 메인러버(20)가 변형하면, 댐핑챔버(A) 내부의 압력이 변화되고 이에 따라 관통홀(41)을 통해 공기가 외부와 유출입하는데, 이때 공기가 외부로 유출입되며 발생하는 유동 저항에 의해 순간적으로 메인러버(20)의 진동이 감쇠된다.

이와 같은 에어 댐핑 엔진 마운트는 공기의 유동 저항에 의해 감쇠 효과가 발생되는 것이므로, 액체 봉입식 엔진 마운트에 비해 감쇠 효율이 낮으며 특히 상하 방향의 진동에 대해서만 공기의 유동 저항에 의한 감쇠 특성이 발휘되고 전후 방향의 진동에 대해서는 공기의 유동 저항에 의한 감쇠 특성이 발휘되지 않고 단지 메인러버(20)의 탄성 강도에 의한 감쇠 특성만이 발휘된다는 문제가 있었다.

따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 메인파이프 내부 공간에 공기압이 작용하는 댐핑챔버 이외에도 액체가 봉입되는 상부액실 및 하부액실을 형성하여 상부액실 및 하부액실에 봉입된 액체압 변화를 통해 간접적으로 댐핑챔버의 공기압 변화가 유도되는 방식으로 구성함으로써, 공기압 변화 및 공기의 유동 저항에 의한 엔진 진동 감쇠 기능뿐만 아니라 액체압 변화에 따른 엔진 진동 감쇠 기능도 발휘되며, 또한 상하 방향의 진동에 대한 감쇠 기능뿐만 아니라 전후 방향의 횡방향 진동에 대해서도 액체압 및 공기압의 변화를 통해 공기의 유동 저항에 의한 감쇠 기능이 수행될 수 있는 에어 댐핑 엔진 마운트를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은, 중공의 메인파이프(300); 상기 메인파이프(300)의 하단부에 결합되며 바닥면에 공기유동홀(410)이 형성되는 커버플레이트(400); 상기 커버플레이트(400)의 바닥면과 이격되게 상기 메인파이프(300) 내부에 장착되어 상기 커버플레이트(400)의 바닥면과의 사이 공간에 댐핑챔버(A)를 형성하는 압축플레이트(500); 상기 메인파이프(300) 내부에 장착되어 상기 압축플레이트(500)의 상부 공간에 액체가 봉입되도록 상부액실(U) 및 하부액실(L)을 상호 연통되게 형성하는 메인러버(200); 및 엔진과 결합되도록 상기 메인러버(200)에 삽입 결합되는 코어볼 트(100)를 포함하고, 상기 압축플레이트(500)는 상기 하부액실(L)의 압력 변화에 따라 변위가 발생하도록 형성되고, 상기 압축플레이트(500)의 변위 발생에 따라 상기 댐핑챔버(A)의 공기가 상기 공기유동홀(410)을 통과하며 발생되는 관성저항에 의해 엔진 진동이 감쇠되는 것을 특징으로 하는 에어 댐핑 엔진 마운트를 제공한다.

본 발명에 의하면, 메인파이프 내부 공간에 공기압이 작용하는 댐핑챔버 이외에도 액체가 봉입되는 상부액실 및 하부액실을 형성하여 상부액실 및 하부액실에 봉입된 액체압 변화를 통해 간접적으로 댐핑챔버의 공기압 변화가 유도되는 방식으로 구성함으로써, 공기압 변화 및 공기의 유동 저항에 의한 엔진 진동 감쇠 기능뿐만 아니라 액체압 변화에 따른 엔진 진동 감쇠 기능도 발휘되며, 또한 상하 방향의 진동에 대한 감쇠 기능뿐만 아니라 전후 방향의 횡방향 진동에 대해서도 액체압 및 공기압의 변화를 통해 공기의 유동 저항에 의한 감쇠 기능이 수행될 수 있는 효과가 있다.

본 발명은, 중공의 메인파이프(300); 상기 메인파이프(300)의 하단부에 결합되며 바닥면에 공기유동홀(410)이 형성되는 커버플레이트(400); 상기 커버플레이트(400)의 바닥면과 이격되게 상기 메인파이프(300) 내부에 장착되어 상기 커버플 레이트(400)의 바닥면과의 사이 공간에 댐핑챔버(A)를 형성하는 압축플레이트(500); 상기 메인파이프(300) 내부에 장착되어 상기 압축플레이트(500)의 상부 공간에 액체가 봉입되도록 상부액실(U) 및 하부액실(L)을 상호 연통되게 형성하는 메인러버(200); 및 엔진과 결합되도록 상기 메인러버(200)에 삽입 결합되는 코어볼트(100)를 포함하고, 상기 압축플레이트(500)는 상기 하부액실(L)의 압력 변화에 따라 변위가 발생하도록 형성되고, 상기 압축플레이트(500)의 변위 발생에 따라 상기 댐핑챔버(A)의 공기가 상기 공기유동홀(410)을 통과하며 발생되는 관성저항에 의해 엔진 진동이 감쇠되는 것을 특징으로 하는 에어 댐핑 엔진 마운트를 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 댐핑 엔진 마운트의 구조를 간략하게 나타낸 절개사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 댐핑 엔진 마운트의 동작 상태를 나타내는 동작상태도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 에어 댐핑 엔진 마운트는 도 2에 도시된 바와 같이 중공의 메인파이프(300)와, 메인파이프(300)의 하단부에 결합되며 바닥면에 공기유동홀(410)이 형성되는 커버플레이트(400)와, 커버플레이트(400)의 바닥면과 이격되게 메인파이프(300) 내부에 장착되어 커버플레이트(400)의 바닥면과의 사이 공간에 댐핑챔버(A)를 형성하는 압축플레이트(500)와, 메인파이프(300) 내부에 장착되어 압축플레이트(500)의 상부 공간에 액체가 봉입되도록 상부액실(U) 및 하부액실(L)을 상호 연통되게 형성하는 메인러버(200)와, 엔진과 결합되도록 메인러버(200)에 삽입 결합되는 코어볼트(100)를 포함하여 구성된다.

이때, 상부액실(U)과 하부액실(L)의 작동유체의 압력 변화 과정은 엔진 진동에 의한 메인러버(200)의 변위에 의해 상부액실(U)의 압력이 변화하고 이에 따라 상부액실(U)에 연통된 하부액실(L)의 압력 또한 변화하게 된다. 압축플레이트(500)는 이러한 하부액실(L)의 압력 변화에 의해 변위가 발생하도록 형성되어, 압축플레이트(500)의 변위 발생에 따라 댐핑챔버(A)의 공기가 공기유동홀(410)을 통과하며 발생되는 유동 저항에 의해 엔진 진동이 감쇠되도록 구성된다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 댐핑 엔진 마운트는 메인파이프(300) 내부 공간에 공기압이 작용하는 댐핑챔버(A) 이외에도 액체가 봉입되는 상부액실(U) 및 하부액실(L)이 형성됨으로써, 엔진 진동에 의한 메인러버(200)의 변위 발생이 액체의 압력 변화를 유도하고 이러한 액체의 압력 변화에 따라 댐핑챔버(A)의 공기압 변화가 발생되어 공기압 변화 및 공기의 유동 저항에 의해 엔진 진동이 감쇠되도록 구성된다.

다시 말해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 댐핑 엔진 마운트는 종래 기술과 달리 메인러버(200)의 변위 발생에 의해 직접적으로 댐핑챔버(A)의 공기압 변 화가 유도되지 않고, 상부액실(U) 및 하부액실(L)에 봉입된 액체압 변화를 통해 간접적으로 댐핑챔버(A)의 공기압 변화가 유도되는 방식으로 구성된다. 따라서, 공기압 변화 및 공기의 유동 저항에 의한 엔진 진동 감쇠 기능뿐만 아니라 액체압 변화에 따른 엔진 진동 감쇠 기능도 발휘되며, 또한 상하 방향의 진동에 대한 감쇠 기능뿐만 아니라 전후 방향의 횡방향 진동에 대해서도 액체압의 변화를 통해 감쇠 기능이 수행될 수 있는 구조이다.

특히, 엔진의 횡방향 진동이 액체압 변화를 통해 압축플레이트(500)의 상하 방향 변위로 전환되어 댐핑챔버(A)에 상하 방향의 진동으로 전달됨으로써, 댐핑챔버(A)의 공기압 변화 및 공기의 유동 저항에 의한 엔진 진동의 감쇠 기능이 횡방향 엔진 진동에 대해서도 원활하게 수행되는 구조이다.

이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 댐핑 엔진 마운트의 구조를 좀 더 자세히 살펴보면, 메인러버(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 액체가 봉입된 하부액실(L)이 압축플레이트(500)의 상부면과 메인러버(200)의 하부면 사이 공간에 형성되도록 장착되고, 액체가 봉입된 상부액실(U)은 하부액실(L)의 상부측에 위치하고 메인파이프(300)의 내측면과 메인러버(200)의 중앙부 외주면과의 사이 공간에 형성되도록 구성된다. 이때, 메인러버(200)에는 상부액실(U)과 하부액실(L)이 상호 연통되도록 액체유동홀(220)이 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 이와 같은 구조의 메인러버(200)는 엔진 진동의 크기에 따라 전후 상하 방향으로 변위가 발생될 수 있는데, 이러한 메인러버(200)의 변위 발생량이 일정 범위 이내로 제한될 수 있도록 메인러버(200)의 내부에는 별도의 스토퍼(210)가 삽입 결합되는 것이 바람직하다.

이러한 스토퍼(210)는 도 2에 도시된 바와 같이 메인러버(200)의 중앙부로부터 상부액실(U)로 돌출되는 평판형으로 형성될 수 있으며, 이러한 평판형의 스토퍼(210)에 의해 메인러버(200)는 스토퍼(210)가 메인파이프(300) 내부 공간에서 이동할 수 있는 범위 이내로 변위량이 제한될 것이다. 이에 따라 메인러버(200)는 변위량이 제한되어 상대적으로 큰 엔진 진동이 발생하더라도 탄성 한도 이상의 변위가 발생되지 않아 파손의 위험이 방지된다.

또한, 이와 같은 구조의 스토퍼(210)는 도 2에 도시된 바와 같이 상부액실(U) 공간에 돌출되게 장착되기 때문에, 엔진 진동이 발생할 때 메인러버(200)와 함께 변위가 발생되어 상부액실(U)의 액체 압력 변화가 유도되며, 이에 따라 봉입된 액체가 상부액실과 하부액실(L) 사이를 상호 유출입하도록 하는 기능이 부가적으로 수행된다.

이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 댐핑 엔진 마운트의 동작 상태를 살펴보면, 도 3의 (a)는 엔진 진동이 발생되지 않는 정상 상태의 구조를 도시한 도면이고, 이 상태에서 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 전후 방향의 엔진 진동이 발생하면, 코어볼트(100) 및 메인러버(200)가 일측 방향으로 변위 발생하고 이에 따라 변위가 발생한 측의 상부액실(U)의 공간이 감소되어 액체 압력이 상승하여 하부액실(L)로 액체가 유입된다. 이때, 스토퍼(210)가 메인러버(200)와 함께 일측 방향으로 경사지게 변위 발생되도록 구성됨으로써, 상부액실(U)의 공간이 감소되는 부위에서 액체가 하부액실(L)로 더욱 원활하게 유입된다. 이와 같이 하부액실(L)로 액체가 유입되면, 하부액실(L)의 압력이 증가하고 이에 따라 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 압축플레이트(500)에 하향 변위가 발생하고 댐핑챔버(A)의 압력이 증가하여 댐핑챔버(A)의 공기가 공기유동홀(410)을 통과하여 외부로 유출된다. 이때, 발생되는 순간적인 공기의 유동 저항에 의해 엔진 진동이 감쇠되며, 이외에도 상부액실(U) 및 하부액실(L)의 액체 유동시에 발생되는 액체압력의 변화에 의해서도 일정 범위 엔진 진동이 감쇠될 수 있을 것이다. 한편, 이 상태에서 전후 방향의 엔진 진동이 계속해서 증가하게 되면 전술한 동일한 과정이 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 더욱 진행되어 엔진 진동이 감쇠될 것이다.

한편, 전후 방향의 엔진 진동에 대해 스토퍼(210)가 일측 방향으로 경사지게 변위 발생함으로써, 하향 변위가 발생된 부분은 전술한 바와 같이 봉입된 액체를 상부액실(U)로부터 하부액실(L)로 유입되도록 유도하는 기능을 수행하지만, 이와 반대로 상향 변위가 발생된 부분은 상부액실(U)의 공간을 유지하며 액체의 흐름을 하부액실(L)로 유도하지 않고 상부액실(U) 내부에서 유동될 수 있도록 기능한다.

도 3에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 댐핑 엔진 마운트의 동작 상태는 전후 방향의 엔진 진동에 대한 감쇠 기능을 설명하였지만, 이와 달리 상하 방향의 엔진 진동에 대해서도 동일한 원리에 의해 감쇠 기능이 수행될 것이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 압축플레이트(500)는 하부액실(L)의 압력 변화에 따라 변위가 발생되도록 형성되므로, 탄성 재질의 평판으로 형성되어 메인파이프(300) 내측면에 부착되는 형태로 구성될 수도 있지만, 본 발명의 일 실시예에 따라 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 평판형으로 외주면에 탄성력을 갖는 차 단막(510)이 결합되어 하부액실(L)과 댐핑챔버(A)를 분리 구획하도록 형성되는 것이 바람직하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 일반적인 에어 댐핑 엔진 마운트의 구조를 나타내기 위해 간략하게 도시한 단면도,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 댐핑 엔진 마운트의 구조를 간략하게 나타낸 절개사시도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 댐핑 엔진 마운트의 동작 상태를 나타내는 동작상태도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 코어볼트 200: 메인러버

300: 메인파이프 400: 커버플레이트

500: 압축플레이트

Claims (6)

1. 중공의 메인파이프(300);

   상기 메인파이프(300)의 하단부에 결합되며 바닥면에 공기유동홀(410)이 형성되는 커버플레이트(400);

   상기 커버플레이트(400)의 바닥면과 이격되게 상기 메인파이프(300) 내부에 장착되어 상기 커버플레이트(400)의 바닥면과의 사이 공간에 댐핑챔버(A)를 형성하는 압축플레이트(500);

   상기 메인파이프(300) 내부에 장착되어 상기 압축플레이트(500)의 상부 공간에 액체가 봉입되도록 상부액실(U) 및 하부액실(L)을 상호 연통되게 형성하는 메인러버(200); 및

   엔진과 결합되도록 상기 메인러버(200)에 삽입 결합되는 코어볼트(100)

   를 포함하고, 상기 압축플레이트(500)는 상기 하부액실(L)의 압력 변화에 따라 변위가 발생하도록 형성되고, 상기 압축플레이트(500)의 변위 발생에 따라 상기 댐핑챔버(A)의 공기가 상기 공기유동홀(410)을 통과하며 발생되는 관성저항에 의해 엔진 진동이 감쇠되는 것을 특징으로 하는 에어 댐핑 엔진 마운트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 하부액실(L)은 상기 압축플레이트(500)의 상부면과 상기 메인러버(200) 의 하부면 사이 공간에 형성되고, 상기 상부액실(U)은 상기 하부액실(L)의 상부측에 상기 메인파이프(300)의 내측면과 상기 메인러버(200)의 중앙부 외주면과의 사이 공간에 형성되는 것을 특징으로 하는 에어 댐핑 엔진 마운트.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 메인러버(200)에는 상기 상부액실(U)과 하부액실(L)이 상호 연통되도록 액체유동홀(220)이 형성되는 것을 특징으로 하는 에어 댐핑 엔진 마운트.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 메인러버(200)의 내부에는 상기 메인러버(200)의 변위량이 제한될 수 있도록 별도의 스토퍼(210)가 삽입 결합되는 것을 특징으로 하는 에어 댐핑 엔진 마운트.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 스토퍼(210)는 상기 메인러버(200)의 중앙부로부터 상기 상부액실(U)로 돌출되는 평판형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 에어 댐핑 엔진 마운트.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 압축플레이트(500)는 평판형으로 상기 하부액실(L)의 압력 변화에 따라 변위가 발생하도록 외주면에 탄성력을 갖는 차단막(510)이 결합되어 상기 하부액실(L)과 댐핑챔버(A)를 분리 구획하는 것을 특징으로 하는 에어 댐핑 엔진 마운트.

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