KR101640556B1 - 멤브레인의 장착구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 엔진마운트 내부를 구획하는 노즐에 장착되되, 상기 노즐은 노즐어퍼와 노즐로워가 결합되어 구성되며 그것들 사이에 장착되는 멤브레인의 장착구조에 있어서, 하부개구홀이 형성되며 상기 하부개구홀을 구획하는 하부리브가 형성된 노즐로워;와 상부개구홀이 형성되며 상기 상부개구홀을 구획하는 상부리브가 형성된 노즐어퍼; 및 상기 노즐로워와 노즐어퍼 사이에 장착됐을 때, 하부리브 및 상부리브와 맞닿는 돌기들이 바닥면과 상면 각각에 형성된 멤브레인;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 멤브레인의 돌기가 상부리브 및 하브리브에 맞닿아 멤브레인의 상하유동이 방지되므로 상기 멤브레인의 거동에 따른 이음 발생을 억제할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

멤브레인의 장착구조{Install structure of membrane}

본 발명은 하이드로 엔진마운트(Hydro Engine Mount) 내에서 내부공간을 상측액실과 하측액실로 구획하도록 배치된 노즐에 결합되는 멤브레인의 장착구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 멤브레인을 더 견고하게 결합시켜 이음발생을 억제하고 댐핑성능을 증대시킬 수 있도록 발명된 멤브레인의 장착구조에 관한 것이다.

엔진의 진동을 감쇄시키도록 차량의 엔진은 엔진마운트를 통해 차체의 엔진룸에 설치된다. 상기 엔진마운트는 재질의 탄성력을 이용한 러버마운트(rubber mount)와 내부에 액체가 봉입되어 액체 유동에 따른 점성 저항을 이용하여 진동을 감쇄시키는 하이드로 마운트가 주로 널리 사용되고 있다.

이중, 하이드로 엔진마운트는 높은 주파수 영역 및 낮은 주파수 영역의 진동을 동시에 감쇄시키도록 구성되어 여러 차종에 널리 사용되고 있다.

도 1 에는 통상적인 구조를 갖는 종래의 하이드로 엔진마운트의 단면이 도시되었다. 상기 하이드로 엔진마운트는 인슐레이터(5)와 다이어프램(6) 사이의 내부공간에서 소정량의 하이드로액이 봉입되되, 내부 공간은 노즐(1)이 장착되어 상측액실과 하측액실로 구획된다.

상기 노즐(1)은 노즐로워(4)와 노즐어퍼(2)가 결합되어 구성되되 내부에는 테두리를 따라 안쪽으로 상측액실과 하측액실을 개통하며 하이드로액이 유동하도록 유로(flow-path)가 형성된 구조를 갖는다. 상기 유로는 노즐로어(4)에 홈이 파인 모양으로 형성되되 상측 끝단은 노즐어퍼(2)에 타공된 유로홀과 하측 끝단은 노즐로어(4)에 타공된 유로홀(미도시) 각각과 개통된 구조를 갖는다.

그리고, 상기 노즐로워(4)와 노즐어퍼(2) 사이에 멤브레인(3)의 테두리가 맞물려 장착될 수 있도록 상기 노즐로워(4)와 노즐어퍼(2) 각각은 중앙에 홀(2a, 4a)이 타공된 구조를 갖되 멤브레인(3)의 테두리가 상기 홀들(2a, 4a)의 테두리 부분 사이에 끼워져 장착된다.

이때, 종래에는 멤브레인(3)에서는 노즐어퍼(2)와 노즐로워(4) 사이에 맞물리는 부분에 다수 개의 돌기들(3a)을 방사형으로 배치시켜 변위가 제어되도록 구성되었다.

하지만, 상기와 같은 종래의 구조에서는 돌기(3a)가 형성된 부분의 안쪽부분(즉, 노즐어퍼와 노즐로워의 홀에서 노출되는 부분)은 하이드로액의 유동에 따라 진동함에 따라 돌기(3a)가 형성된 맞물린 부분에서 이음이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래 구조의 문제점을 해소하고자 발명된 것으로서, 멤브레인에서의 이음발생을 억제하고 강성을 증대시켜 감쇄효율을 개선할 수 있는 멤브레인의 장착구조를 제공하는 것에 주목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진마운트 내부를 구획하는 노즐에 장착되되, 상기 노즐은 노즐어퍼와 노즐로워가 결합되어 구성되며 그것들 사이에 장착되는 멤브레인의 장착구조에 있어서, 하부개구홀이 형성되며 상기 하부개구홀을 구획하는 하부리브가 형성된 노즐로워;와 상부개구홀이 형성되며 상기 상부개구홀을 구획하는 상부리브가 형성된 노즐어퍼; 및 상기 노즐로워와 노즐어퍼 사이에 장착됐을 때, 하부리브 및 상부리브와 맞닿는 돌기들이 바닥면과 상면 각각에 형성된 멤브레인;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하부리브와 상부리브 각각은 상대적으로 더 작은 상하 두께를 갖는 리브와 상대적으로 더 큰 상하 두께를 갖는 리브가 연속적으로 이웃하게 배치되도록 구성된다.

상기 하부리브와 상부리브 각각은 다수 개의 사각홀들이 형성되도록 격자 모양을 이루도록 형성되고, 상기 멤브레인의 바닥면과 상면에는 사각홀들에 끼워지는 다수 개의 돌출부가 형성된다.

그리고, 상기 돌기들 각각은 이웃하는 돌출부들 사이에 배치되도록 구성된다.

아울러, 상기 노즐로워와 노즐어퍼가 결합됐을 내부에는 둘레를 따라 환형의 유로가 형성되되, 상기 유로가 두 개의 층을 이루도록 분할하는 플레이트가 노즐로워에 결합된다.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 멤브레인의 돌기가 상부리브 및 하브리브에 맞닿아 멤브레인의 상하유동이 방지되므로 상기 멤브레인의 거동에 따른 이음 발생을 억제할 수 있는 효과를 갖는다.

아울러, 하부리브와 상부리브 사이에 형성된 구획된 사각홀들로 멤브레인의 돌출부가 진입하는 구조를 가지므로(멤브레인의 두께가 증대된 효과를 가지므로), 상기 멤브레인의 상하방향 강성이 더욱 증대될 수 있다.

또한, 하부리브와 상부리브는 상대적으로 더 작은 상하 두께를 갖는 리브와 상대적으로 더 큰 상하 두께를 갖는 리브가 연속적으로 이웃하게 배치되어 노즐의 상면과 하면 사이에 급격한 유체 흐름이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 유체의 급격한 흐름을 감소시켜 결과적으로 엔진마운트의 댐핑성능을 증대시킬 수 있다.

도 1 은 종래의 방식에 따라 멤브레인이 장착된 하이드로 마운트가 절개된 모습과 종래 구조의 노즐이 분리된 모습을 도면,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노즐이 분리된 모습을 도시한 도면,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 멤브레인이 도시된 도면,
도 4 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노즐이 하이드로 마운트에 장착된 모습을 도시한 단면도,
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노즐의 평면도,
도 6 은 도 5 에 표시된 A-A 부분의 단면도,
도 7 은 본 발명의 구조 적용시 종래의 구조와 대비하여 저주파 영역의 댐핑값이 개선된 데이터를 비교하여 도시한 그래프.

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.

도 4 에 도시된 바와 같이, 본 발명은 하이드로 엔진마운트에서 인슐레이터(40)과 다이어프램(50) 사이의 내부 공간을 구획하는 노즐에 결합되는 멤브레인(100)의 장착구조에 관한 것으로서, 노즐어퍼(20)와 노즐로워(10) 사이에 멤브레인(30)이 더 견고하게 결합되는 것을 특징으로 한다.

도 2 와 도 6 을 참조하면, 본 발명의 노즐로워(10)는 하부개구홀(11)이 형성되며 상기 하부개구홀(11)을 구획하는 하부리브(12)가 격자모양으로 형성되고, 상기 노즐어퍼(20) 또한 상부개구홀(21)이 형성되며 상기 상부개구홀(21)을 구획하는 상부리브(22)가 격자모양을 갖도록 형성된다.

상기 노즐로워(10)와 노즐어퍼(20) 내부에는 둘레를 따라 각각의 유로홀들과 개통된 환형의 유로가 내부가 파인 형상으로(도 4 참조) 형성되되, 상기 유로가 두 개의 층을 이루도록(도 4 의 유로 단면 참조) 분할하는 플레이트(13)가 노즐로워(10) 윗쪽에 추가적으로 장착된다. 즉, 이에 따라, 본 발명의 노즐(100)에 형성된 유로는 플레이트(13)에 의해 상하로 구획되어 노즐의 둘레를 따라 두바퀴 회전하는 모양으로 형성되어 종래 보다 더 긴 유로를 갖는다.

한편, 상기 노즐로워(10)와 노즐어퍼(20) 사이 장착되는 멤브레인(30)은 도 3 에 도시된 바와 같이, 하부리브(12) 및 상부리브(22)와 맞닿는 돌기들(31a, 31b)이 바닥면과 상면 각각에서 형성된다.

그리고, 상기 하부리브(12)와 상부리브(22) 각각은 다수 개의 사각홀들이 형성되도록 격자 모양을 이루도록 형성되며, 상기 멤브레인(30)의 바닥면과 상면에는 사각홀들에 끼워지는 다수 개의 돌출부(32)가 형성된다. 상기 돌출부(32)는 도 5 에 도시된 바와 같이 사각홀들에서 노출되도록 끼워진다.

종방향으로 놓인 돌기들(31a) 및 횡방향으로 놓인 돌기들(31b) 각각은 이웃하는 돌출부들(32) 사이에 위치하되 상기 돌출부(32)는 가로세로 방향으로 두 줄 이상을 갖도록 형성되어 상기 돌기들(31a, 31b)은 연속된 '+' 모양을 이루도록 배치된다.

그리고, 본 발명에서 상기 하부리브(12)와 상부리브(22) 각각은 상대적으로 더 작은 상하 두께를 갖는 리브(12b, 22b)와 상대적으로 더 큰 상하 두께를 갖는 리브(12a, 22a)가 연속적으로 이웃하게 배치된다(도 6 참조).

전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명은 멤브레인의 테두리 일부분만 노즐어퍼와 노즐로워 사이에 맞물리는 종래의 구조와는 달리 멤브레인(30)의 전체 면적에 걸쳐 돌기(31)가 형성되고 노즐어퍼(20)와 노즐로워(10) 사이에 맞물리므로 변위가 더 견고히 제어될 수 있으며, 돌출부(32)가 형성되어 멤브레인(30) 자체의 강성이 증대(감쇄값 증대)되고 엔진마운트 내에 봉입된 유체 유동의 급격한 유동 변화를 방지할 수 있다.

즉, 상부리브(20)와 하브리브(10) 각각에 맞닿는 돌기(31)는 멤브레인(30)의 과도한 진동 및 거동을 제한하며, 사각홀에 끼워지게 되는 돌출부(32)는 격자형으로 배치되어 멤브레인(30)의 두께를 증가시킨 효과를 가져옴과 동시에 근방의 유체 유동시 유동저항을 생성하여 유체의 급격한 흐름이 방지되어 감쇠값 증대 효과를 가져온다.

도 7 은 본 발명의 구조를 적용했을 때 저주파 영역의 진동 발생 시 댐핑값이 개선된 수치를 나타내는 그래프이다. 도면을 참조하면, 본 발명의 구조가 적용되면 가진변위 ±1mm, 11Hz 근방의 감쇄값의 최대치(tanδ 값)이 종래의 0.8 에서 1.0 수준으로 약 20% 향상된 것을 확인 할 수 있다.

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 : 노즐로워
11 : 하부개구홀
12 : 하부리브
13 : 플레이트
20 : 노즐어퍼
21 : 상부개구홀
22 : 상부리브
30 : 멤브레인
31(31a, 31b) : 돌기
32 : 돌출부

Claims (5)

1. 엔진마운트 내부를 구획하는 노즐에 장착되되, 상기 노즐은 노즐어퍼와 노즐로워가 결합되어 구성되며 그것들 사이에 장착되는 멤브레인의 장착구조에 있어서,
   하부개구홀이 형성되며 상기 하부개구홀을 구획하는 하부리브가 형성된 노즐로워;와
   상부개구홀이 형성되며 상기 상부개구홀을 구획하는 상부리브가 형성된 노즐어퍼; 및
   상기 노즐로워와 노즐어퍼 사이에 장착됐을 때, 하부리브 및 상부리브와 맞닿는 돌기들이 바닥면과 상면 각각에 형성된 멤브레인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 멤브레인의 장착구조.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 하부리브와 상부리브 각각은 상대적으로 더 작은 상하 두께를 갖는 리브와 상대적으로 더 큰 상하 두께를 갖는 리브가 연속적으로 이웃하게 배치되도록 구성된 것을 특징으로 하는 멤브레인의 장착구조.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 하부리브와 상부리브 각각은 다수 개의 사각홀들이 형성되도록 격자 모양을 이루도록 형성되고,
   상기 멤브레인의 바닥면과 상면에는 사각홀들에 끼워지는 다수 개의 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 멤브레인의 장착구조.
   
4. 제 3 항에 있어서, 상기 돌기들 각각은 이웃하는 돌출부들 사이에 배치되도록 구성된 것을 특징으로 하는 멤브레인의 장착구조.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노즐로워와 노즐어퍼가 결합됐을 내부에는 둘레를 따라 환형의 유로가 형성되되, 상기 유로가 두 개의 층을 이루도록 분할하는 플레이트가 노즐로워에 결합된 것을 특징으로 하는 멤브레인의 장착구조.
   

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