KR101362461B1 - 자동차용 마운트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중간파이프에 가류 접합된 절연고무가 중간파이프 외측으로 돌출 형성되도록 한 후 외파이프를 조립하면서 절연고무의 돌출 형성된 부위가 내측으로 밀려들어가 내부코어의 변위를 제한하는 스토퍼로서 기능하도록 하여, 스토퍼의 이탈로 인한 기능 저하 및 내구성 저하의 문제점들을 해결하게 된다.

Description

자동차용 마운트{MOUNT FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차의 엔진, 파워트레인, 트랜스미션 등과 같은 구동요소의 진동을 흡수하고 완화시키는 자동차용 마운트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중간파이프에 가류 접합된 절연고무가 중간파이프 외측으로 돌출 형성되도록 한 후 외파이프를 조립하면서 절연고무의 돌출 형성된 부위가 내측으로 밀려들어가 내부코어의 변위를 제한하는 스토퍼로서 기능하는 자동차용 마운트에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 현가 부품이라 함은 엔진과 트랜스미션을 포함하는 파워플랜트의 변위 규제 및 방진 작용을 하는 부품을 가리킨다.

자동차의 진동 현상에는 엔진 시동시 및 정지시의 차체 요동, 아이들링시의 차체 진동, 엔진 고회전시의 차체 진동, 요철에 의한 진동, 고부하 작용시 차체 요동, 발진시나 변속시에 따르는 급격한 변화작용시의 충격, 과대 변위에 의한 간섭 및 파손 등이 있다.

이러한 진동의 진원은 저주파수 영역(30Hz 이하)일 경우에는 엔진의 저속회전시의 토크 변동, 엔진 저회전시의 크랭크축 회전운동에 따른 관성력 및 우력에 의한 파워플랜트 진동, 구동계 조인트각에 의한 우력 및 스러스트력에 의한 파워 플랜트 진동이 있다.

그리고, 고주파수 영역(30Hz 이상)일 경우에는 엔진 고회전시의 크랭크축 회전운동에 따른 관성력, 우력에 의한 파워플랜트 진동, 변속기 내 기어의 맞물림 진동, 연소시의 실린더 블록 진동, 엔진의 동밸브계 진동, 크랭크축의 굽힘, 비틀림 진동, 파워플랜트의 굽힘 등의 원인이 있다.

이러한 진동은 소음을 유발하며, 소음이 차체를 경유하여 차량 실내에까지 전달되면서 승차감 저하를 초래하는 주된 원인이 되고 있다.

따라서, 엔진, 파워트레인, 트랜스미션 등과 같은 구동요소들을 엔진룸 내에 탑재할 때, 그 무게를 견디면서도 그들을 지지할 수 있는 것은 물론, 최소한의 진동이 차체에 전달되도록 진동을 흡수하고 완화시킬 수 있는 마운트(Mount)가 장착된다.

상기 마운트는 구동 요소들의 진동을 완화/흡수하고 이와 동시에 구동요소들의 부하 중량을 견디는 능력이 있어야 하므로, 마운트의 장착 위치, 갯수, 구조 등은 구동 요소들의 중량, 구조, 새시, 보디의 구조 등을 고려하여 설계하게 된다.

위와 같은 마운트는 엔진을 지지하면 엔진 마운트, 파워트레인을 지지하면 파워트레인 마운트, 트랜스미션(transmission)을 지지하면 트랜스미션 마운트라고 하며, 이러한 마운트들에 의하여 트랜스미션을 포함하는 자동차의 엔진은 차체의 하부 및 측부의 프레임에 연결된다.

상기 마운트의 구조는 러버 마운트(고무 마운트)나 하이드로 마운트(유체봉입형 마운트)로 나뉘어진다.

상기 러버 마운트는 상플레이트와 하플레이트 사이에 탄성체 고무를 개재시킨 구조이며, 탄성체 고무에 의해서 진동 및 소음을 감쇠시키게 된다.

상기 하이드로 마운트는 액실 및 유로를 형성하여, 액실에 저장된 유체를 통하여 진동 및 소음을 감쇠하게 된다.

한편 트랜스미션 마운트의 경우, 특히 유체봉입형 트랜스미션 마운트의 경우 도 1과 같은 형태를 가진다.

도 1a 내지 도 1c는 종래의 유체봉입형 트랜스미션 마운트의 사시도, 종단면도, 배면도를 도시한 것이다.

유체봉입형 트랜스미션 마운트는 내부코어(10), 중간파이프(20), 절연고무(30), 외파이프(40)로 이루어진다.

내부코어(10)는 금속으로 제작되며, 체결볼트 등에 의하여 트랜스미션에 결합된다.

중간파이프(20)는 내부코어(10)와 이격되어 내부코어(10) 외측에 마련되며, 금속재로 이루어진다.

내부코어(10)는 절연고무(30)에 의하여 중간파이프(20)에 지지된다.

아울러 절연고무(30)는 액실을 위한 챔버가 형성되며 또한 챔버를 서로 연결하는 유로를 형성한다.

또한 절연고무(30)에는 내부코어(10)의 변위를 허용하기 위한 공동부(31)가 내부코어(10)의 축방향을 따라 연장되면서 형성된다.

외파이프(40)는 금속재의 외파이프 본체(41)와 외파이프 본체(41)의 내주면에 가류 형성되는 다이어프램(42)으로 이루어진다.

외파이프(40)는 중간파이프(20)에 조립되어 다이어프램(42)에 의하여 액실과 유로 등을 밀봉하게 된다.

상기와 같은 구조에서 내부코어(10)는 지나치게 큰 상부 변위를 가지게 되며, 이는 마운트의 성능 저하 및 내구성 저하를 야기한다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 또다른 종래의 기술은 도 2와 같은 별물로 된 고무 스토퍼(50)를 채택한다.

도 2a 내지 도 2c는 또다른 종래의 기술에 의한 유체봉입형 트랜스미션 마운트의 사시도, 종단면도, 배면도를 도시한 것이다.

절연고무(30)와는 별도로 마련되는 고무 스토퍼(50)를 공동부(31)에 삽입하고 절연고무(30)에 본딩 결합하게 된다.

이와 같은 고무 스토퍼(50)에 의하여 내부코어(10)의 상부 변위가 축소될 수 있다.

그러나 별물로 된 고무 스토퍼(50)는 시간 경과에 따라 접착력이 약화되면서 절연고무(30) 내지 중간파이프(20)로부터 이탈될 수 있다. 이와 같이 고무 스토퍼(50)가 이탈될 경우 상부 변위가 확대되어 마운트의 성능 저하 및 내구성 저하를 야기하게 된다.

대한민국 공개특허 제10-2012-0056973호 "차량용 티엠마운트" (2012. 6. 5. 공개) 대한민국 공개특허 제10-2012-0032219호 "3점 지지방식용 부쉬형 하이드로 마운트" (2012. 4. 5. 공개)

본 발명은 상기와 같은 종래 기술들의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 중간파이프에 가류 접합된 절연고무가 중간파이프 외측으로 돌출 형성되도록 한 후 외파이프를 조립하면서 절연고무의 돌출 형성된 부위가 내측으로 밀려들어가 내부코어의 변위를 제한하는 스토퍼로서 기능하도록 하여, 종래의 별물로 된 고무 스토퍼로 인하여 발생하는 문제점들을 해결하게 된다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 내부코어, 상기 내부코어와 이격되어 상기 내부코어 외측에 마련되는 중간파이프, 상기 내부코어와 상기 중간파이프 사이에 마련되는 절연고무, 상기 중간파이프의 외주면을 감싸는 형태로 배치되는 외파이프를 포함하여 이루어지는 자동차용 마운트에 있어서, 상기 중간파이프의 주면에 스토퍼용 개구부가 형성되며, 상기 절연고무는, 상기 내부코어와 상기 중간파이프에 각각 접합되어 상기 중간파이프 내부에 위치되되 상기 내부코어의 축방향을 따라 연장되는 공동부가 형성되는 절연부와, 상기 절연부로부터 연장형성되되 상기 스토퍼용 개구부를 지나 상기 중간파이프 외부로 돌출 형성되는 스토퍼부를 포함하여 이루어지되, 상기 외파이프는 상기 중간파이프에 조립되면서 상기 중간파이프 외측으로 돌출된 상기 스토퍼부를 상기 공동부측으로 밀어넣어 상기 스토퍼부가 상기 내부코어의 변위를 제한하는 스토퍼로서 기능하는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 상기 외파이프는 금속재의 외파이프 본체와, 상기 외파이프 본체의 내주면에 형성된 다이어프램을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기에 있어서, 상기 절연고무와 상기 외파이프 사이에 액실이 형성될 수 있다.

상기에 있어서, 상기 스토퍼부와 상기 다이어프램 사이에 유체가 채워지도록 구성하거나 혹은 상기 스토퍼부와 상기 다이어프램 사이에 유체가 채워지지 않도록 구성할 수 있다.

상기에 있어서, 상기 스토퍼부는, 상기 절연부로부터 연장되면서 상기 중간파이프 내측에 위치되는 연결부와, 상기 연결부로부터 연장되면서 상기 중간파이프 외측으로 돌출되며 상기 연결부보다 두꺼운 두께를 가지는 메인 스토퍼부로 이루어지는 것일 수 있다.

상기에 있어서, 상기 메인 스토퍼부의 외측부의 일부에 상기 중간파이프에 대하여 경사진 경사면이 형성되거나 단차 형상을 가지는 것일 수 있다.

상기와 같이 본 발명은, 중간파이프에 가류 접합된 절연고무가 중간파이프 외측으로 돌출 형성되도록 한 후 외파이프를 조립하면서 절연고무의 돌출 형성된 부위가 내측으로 밀려들어가 내부코어의 변위를 제한하는 스토퍼로서 기능하도록 하여, 스토퍼의 이탈로 인한 성능 저하 및 내구성 저하의 문제를 해결할 수 있다.

도 1a 내지 도 1c는 종래의 유체봉입형 트랜스미션 마운트의 사시도, 종단면도, 배면도를 각각 도시한 것,
도 2a 내지 도 2c는 종래의 또다른 유체봉입형 트랜스미션 마운트의 사시도, 종단면도, 배면도를 각각 도시한 것,
도 3은 본 발명에 의한 제1실시예의 조립 전의 사시도,
도 4는 도 3의 단면도,
도 5는 도 3에서 중간파이프 조립체의 배면도,
도 6은 도 3이 조립된 상태의 사시도,
도 7은 도 6의 단면도,
도 8은 본 발명에 의한 제2실시예의 조립 전의 사시도,
도 9는 도 8의 단면도,
도 10은 도 8이 조립된 상태의 사시도,
도 11은 도 10의 단면도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하 본 발명에 의한 제1실시예를 설명한다.

제1실시예는 액실이 형성되는 유체봉입형 자동차용 마운트에 관한 것이다.

도 3은 본 발명에 의한 제1실시예의 조립 전의 사시도이며, 도 4는 도 3의 단면도이며, 도 5는 도 3에서 중간파이프 조립체의 배면도이며, 도 6은 도 3이 조립된 상태의 사시도이며, 도 7은 도 6의 단면도이다.

본 실시례는 크게 중간파이프 조립체(100)와 외파이프(200)가 조립되는 구조이다.

중간파이프 조립체(100)는 내부코어(110), 중간파이프(120), 절연고무(130)으로 이루어진다.

외파이프(200)는 외파이프 본체(201)와 다이어프램(202)으로 이루어진다.

내부코어(110)는 금속재이며, 체결볼트 등에 의하여 트랜스미션에 결합된다.

중간파이프(120)는 내부코어(110)와 이격되어 내부코어(110) 외측에 마련되며, 금속재로 이루어진다.

내부코어(110)는 절연고무(130)에 의하여 중간파이프(120)에 지지된다.

아울러 절연고무(130)에는 액실을 형성하기 위한 챔버가 형성되며 또한 챔버를 서로 연결하는 유로가 형성된다.

또한 절연고무(130)에는 내부코어(10)의 변위를 허용하기 위한 공동부(131)가 내부코어(110)의 축방향을 따라 연장되면서 형성된다.

이와 같이 중간파이프 조립체(100)는 내부코어(110) 및 중간파이프(120)가 절연고무(130)에 의하여 가류 접합된 상태로 제조된다.

한편 도 4 및 도 7의 다이어프램 커버(140)는 다이어프램(202)의 보호와 유로 형성 등을 위한 목적으로 삽입되는 것이다.

한편 외파이프(200)는 금속재의 외파이프 본체(201)와 외파이프 본체(201)의 내주면에 가류 형성되는 다이어프램(202)으로 이루어진다.

외파이프(200)는 스웨이징 등에 의하여 중간파이프(120)의 외주면을 감싸는 형태로 조립되어 다이어프램(202)에 의하여 액실과 유로 등을 밀봉하게 된다.

상기와 같은 구조의 본 마운트는 종래의 기술과 대동소이하므로 상세한 설명을 생략한다. 즉, 액실, 유로, 외파이프의 구조 등은 매우 다양한 변형이 가능하며, 이미 종래에 다양한 기술들이 공지되어 있다.

이하 본 실시예의 특징을 설명한다.

본 실시예에서 중간파이프(120)의 주면에 스토퍼용 개구부(121)가 형성된다.

아울러 절연고무(130)는 절연부(132)와 스토퍼부(133)로 구분되되 절연부(132)와 스토퍼부(133)가 일체로 가류되어 형성된 구조이다.

절연부(132)는 내부코어(110)와 중간파이프(120)에 각각 접합되어 중간파이프(120) 내부에 위치되며 공동부(131)가 형성된다.

이와 같은 절연부(132)는 종래의 절연고무(30)와 동일한 기능을 하게 된다.

본 실시예는 절연부(132)와 더불어 스토퍼부(133)가 일체로 가류 형성되도록 하였다.

스토퍼부(133)는 절연부(132)로부터 연장형성되되 스토퍼용 개구부(121)를 지나 중간파이프(120) 외부로 돌출 형성되는 부위이다.

이와 같이 절연부(132)와 스토퍼부(133)는 도 3, 도 4, 도 5와 같이 절연고무(130)의 가류시 그 형상이 완성된다.

이와 같이 중간파이프 조립체(100)가 제작된 후, 도 6, 도 7과 같이 중간파이프 조립체(100)와 외파이프(200)를 조립하게 된다.

이때 외파이프(200)가 스웨이징 등에 의하여 중간파이프 조립체(100)에 조립될 때 중간파이프(120) 외측으로 돌출된 스토퍼부(133)는 외파이프(200)에 의하여 공동부(131)측으로 밀리게 되어 도 7과 같이 내부코어(110)의 상부 변위를 제한하는 스토퍼로서 기능하게 된다.

즉 스토퍼부(133)는 중간파이프 조립체(100)의 상태에서는 스토퍼로서의 기능을 가지지 않지만, 외파이프(200)가 조립되면서 스토퍼로서의 기능을 가지게 된다.

또한 이와 같은 스토퍼부(133)는 절연고무(130)의 일부이므로 장기간 사용시에도 절연고무(130)로부터 이탈될 위험을 현저히 감소시키게 된다.

한편 본 실시예에 있어서, 스토퍼부(133)와 다이어프램(202)에 의하여 감싸인 공간에는 유체가 봉입될 수 있다.

가령 중간파이프 조립체(100)를 유체에 잠기게 한 상태에서 외파이프(200)를 스웨이징 공법에 의하여 중간파이프(120)에 결합시키면 스토퍼부(133)의 외측에도 유체가 채워진다. 이와 같은 유체는 일반 고무에서 부족한 감쇠 성능을 보완할 수 있다. 즉, 유체에 의하여 스토퍼부(133) 접촉시에 충격에 의한 진동을 개선할 수 있다.

한편, 본 실시예에 있어서 스토퍼부(133)와 다이어프램(42)에 의하여 감싸인 공간에 유체가 채워지는 것을 방지하고자 할 경우 스토퍼부(133)에 그 공간과 공동부(131)를 연결시키는 드레인홀(drain hole)을 미리 형성하면 된다. 물론 드레인홀은 가류 직전에 미리 그 형태로 절연고무를 제작하는 것으로 충분하다.

한편 본 실시예의 스토퍼부(133)는 도 4에서 확인되는 바와 같이 연결부(133a)와 메인 스토퍼부(133b)로 이루어질 수 있다.

연결부(133a)는 절연부(132)로부터 연장되면서 중간파이프(120) 내측에 위치되는 것으로, 비교적 그 두께를 얇게 하여 후술하는 메인 스토퍼부(133b)의 유동이 용이하도록 하기 위한 것이다. 이에 의하여 전체적인 조립성이 향상될 수 있다. 물론 경우에 따라서는 스토퍼부(133)의 내구력 증대를 위하여 일부 부분의 두께를 다소 두껍게 할 수도 있다.

메인 스토퍼부(133b)는 연결부(133a)로부터 연장되면서 중간파이프(120) 외측으로 돌출된다. 물론 메인 스토퍼부(133b)는 연결부(133a)보다 두꺼운 두께를 가진다.

아울러 메인 스토퍼부(133b)의 외측부의 일부에 도 4와 같이 경사면(133c)을 형성하거나 단차 형상을 가지도록 할 수 있다. 경사면(133c)은 중간파이프(120)에 대하여 경사지게 형성되는 부위이다. 이와 같은 경사면(133c)이나 단차 형상은 충격에 의한 진동 감소시 2차적인 특성이 발휘되도록 할 수 있다.

이하 본 발명에 의한 제2실시예를 설명한다.

제2실시예는 액실이 형성되지 않는 일반적인 형태의 고무 마운트에 관한 것이다.

도 8은 본 발명에 의한 제2실시예의 조립 전의 사시도이며, 도 9는 도 8의 단면도이며, 도 10은 도 8이 조립된 상태의 사시도이며, 도 11은 도 10의 단면도이다.

본 실시예와 제1실시예가 상이한 점은, 절연고무(130)에 액실 내지 유로를 위한 형상들이 불필요하며, 아울러 외파이프(200)는 금속재의 외파이프 본체로만 이루어진다. 즉 액실 내지 유로가 형성되지 않기 때문에 다이어프램 등이 불필요하다.

이러한 점들을 제외하고는 제2실시예의 설명은 제1실시예의 설명으로 대체한다.

아울러 외파이프(200)의 형태는 도 8과 같이 다양한 형태로 응용될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 중간파이프 조립체
110 : 내부코어
120 : 중간파이프 121 : 스토퍼용 개구부
130 : 절연고무 131 : 공동부
132 : 절연부 133 : 스토퍼부
200 : 외파이프 201 : 외파이프 본체
202 : 다이어프램

Claims (6)

1. 내부코어, 상기 내부코어와 이격되어 상기 내부코어 외측에 마련되는 중간파이프, 상기 내부코어와 상기 중간파이프 사이에 마련되는 절연고무, 상기 중간파이프의 외주면을 감싸는 형태로 배치되는 외파이프를 포함하여 이루어지는 자동차용 마운트에 있어서,
   상기 중간파이프의 주면에 스토퍼용 개구부가 형성되며,
   상기 절연고무는, 상기 내부코어와 상기 중간파이프에 각각 접합되어 상기 중간파이프 내부에 위치되되 상기 내부코어의 축방향을 따라 연장되는 공동부가 형성되는 절연부와, 상기 절연부로부터 연장형성되되 상기 스토퍼용 개구부를 지나 상기 중간파이프 외부로 돌출 형성되는 스토퍼부를 포함하여 이루어지되,
   상기 외파이프는 상기 중간파이프에 조립되면서 상기 중간파이프 외측으로 돌출된 상기 스토퍼부를 상기 공동부측으로 밀어넣어 상기 스토퍼부가 상기 내부코어의 변위를 제한하는 스토퍼로서 기능하는 것
   을 특징으로 하는 자동차용 마운트.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 외파이프는 금속재의 외파이프 본체와, 상기 외파이프 본체의 내주면에 형성된 다이어프램을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 마운트.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 절연고무와 상기 외파이프 사이에 액실이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 마운트.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 스토퍼부와 상기 다이어프램 사이에 유체가 채워지는 것을 특징으로 하는 자동차용 마운트.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 스토퍼부는, 상기 절연부로부터 연장되면서 상기 중간파이프 내측에 위치되는 연결부와, 상기 연결부로부터 연장되면서 상기 중간파이프 외측으로 돌출되며 상기 연결부보다 두꺼운 두께를 가지는 메인 스토퍼부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 마운트.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 메인 스토퍼부의 외측부의 일부에 상기 중간파이프에 대하여 경사진 경사면이 형성되거나 단차 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 자동차용 마운트.
   

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