KR20210027754A

KR20210027754A - 차량용 유체 마운트

Info

Publication number: KR20210027754A
Application number: KR1020190108561A
Authority: KR
Inventors: 김승원
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2019-09-03
Filing date: 2019-09-03
Publication date: 2021-03-11
Also published as: US11292306B2; US20210061039A1; CN112443622A; DE102020209865A1

Abstract

본 발명은 차량용 유체 마운트에 관한 것으로서, 간단한 구성을 가지면서 전후방향과 상하방향의 댐핑 성능을 모두 가지는 차량용 유체 마운트를 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 액실을 형성하는 메인러버; 상기 액실을 상부액실과 하부액실로 구획하고, 상기 메인러버와 상부액실을 형성하며, 상기 상부액실과 하부액실 사이의 유체 이동 통로인 오리피스를 가지는 오리피스 어셈블리; 및 상기 오리피스 어셈블리의 하측에서 하부액실을 형성하는 다이어프램을 포함하고, 상기 메인러버는 하방으로 연장 형성되어 하단부가 오리피스 어셈블리에 결합된 상태로 상기 상부액실을 제1 상부액실과 제2 상부액실로 구획하는 격벽부를 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 유체 마운트가 개시된다.

Description

차량용 유체 마운트{Hydraulic mount for vehicle}

본 발명은 차량용 유체 마운트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전후방향 및 상하방향의 댐핑 성능을 모두 가지는 차량용 유체 마운트에 관한 것이다.

최근 자동차 산업에서는 환경규제와 고유가 시대에 따른 연비 향상의 요구로 인해 엔진의 고출력화와 차체 경량화에 중점을 두고 차량 개발이 이루어지고 있다.

하지만, 그로 인해 엔진의 소음과 진동이 커지는 반면 차체는 경량화되고 있으므로 작은 가진원에 의해서도 차량에서 소음과 진동이 크게 발생하고 있다.

또한, 차량에 적용되는 기술이 점차 발전하고 저소음 및 저진동의 소비자 요구가 증대됨에 따라 차량에서의 소음 및 진동, 충격을 분석하여 승차감을 극대화하려는 노력이 계속되고 있다.

차량 주행시 특정 RPM 영역에서 발생하는 엔진 진동은 차체를 통해 특정 주파수로 차량 실내에 전달되고, 이때 엔진의 폭발 성분이 차량 실내에 미치는 영향은 매우 크다.

차량의 엔진에서는 피스톤과 커넥팅 로드의 상하운동에 따른 주기적인 중심위치의 변화, 실린더 축 방향으로 작용하는 왕복운동 부분의 관성력, 커넥팅 로드가 크랭크축의 좌우로 흔들리는 것에 의한 관성력, 크랭크축에 가해지는 회전력의 주기적인 변화 등으로 인해 구조적으로 항상 진동이 발생한다.

따라서, 차량의 엔진과 차체 사이에는 엔진을 지지하는 동시에 엔진으로부터 전달되는 소음 및 진동을 감쇄시키는 엔진 마운트가 장착되고 있다.

엔진 마운트는 엔진이 포함된 파워트레인(power train)을 지지하는 동시에 엔진에서 차체로 전달되는 가진력을 절연하여 소음 및 진동을 줄여줌으로써 승차감을 향상시키는 역할을 한다.

이러한 엔진 마운트는 크게 러버식 엔진 마운트, 에어 댐핑 엔진 마운트, 유체 봉입식 엔진 마운트로 구분된다.

초기에는 러버식 엔진 마운트, 즉 단순 고무형 마운트가 주로 사용되었으나, 근래에는 감쇄 특성을 향상시키기 위해 유체를 봉입한 유체 봉입식 엔진 마운트가 개발되어 사용되고 있다.

고무 재질을 사용한 러버식 엔진 마운트는 저주파 대변위의 진동에 대해 매우 취약하고, 고주파 미진폭의 진동과 저주파 대변위의 진동 모두에 대해 감쇄 성능을 충분히 만족시킬 수 없다는 단점을 가진다.

따라서, 엔진 작동에 따라 엔진 마운트에 입력되는 고주파 미진폭의 진동 및 저주파 대변위의 진동을 포함하는 광범위한 영역에 걸친 진동을 모두 흡수 및 감쇄시킬 수 있는 유체 봉입식 엔진 마운트가 널리 사용되고 있다.

유체 봉입식 엔진 마운트는 '유체 마운트' 또는 '하이드로 마운트'라 칭하기도 하는 것으로, 메인러버(인슐레이터) 아래에 봉입된 유체가 상부액실과 하부액실 사이의 유로를 통해 유동함에 따라서 댐핑력이 발생하는 구조를 가지며, 상황에 따라 고주파 진동(저변위 진동)과 저주파 진동(대변위 진동)을 모두 감쇄시킬 수 있는 장점이 있다.

이와 같이 유체 봉입식 엔진 마운트는 차량 주행시 파워트레인의 거동을 제어할 수 있도록 유체 시스템을 적용하여 감쇄 특성을 가지도록 한 것으로, 파워트레인의 상하방향 거동을 제어할 목적으로 적용되고 있기 때문에 상하방향으로 감쇄 특성을 가지는 구조로 되어 있는 것이 일반적이다.

하지만, 파워트레인이 차체에 대해 횡방향으로 길게 배치되는 횡치 장착 방식 및 전륜 구동 방식이 채택된 차량에서 가장 널리 적용되는 관성 지지 방식은 마운트의 전후방향 절연 특성이 무엇보다 중요하다.

이는 파워트레인의 회전방향이 마운트의 전후방향이기 때문이며, 따라서 전후방향 절연 특성 및 댐핑에 대한 관심이 점차 증가하게 되어 최근에는 2중 오리피스 구조 등이 개발되고 있다.

관성 3점 지지 방식은 엔진 토크 부하 작용시 전후방향으로 힘을 많이 받기 때문에 전후방향 댐핑을 통해 NVH(Noise, Vibration, Harshness) 문제를 개선해야 한다.

하지만, 일반적인 콘(cone) 형상의 마운트가 전후방향 및 상하방향의 댐핑 구조를 가지도록 하기 위해서는, 2개의 오리피스 장치를 가져야 하고, 방사형 구조의 메인러버(인슐레이터)를 적용해야 하기 때문에, 메인러버의 전후방향 특성이 높아진다는 단점이 있다.

따라서, 전후방향 및 상하방향의 댐핑이 가능한 마운트는 일반적인 관성 3점 지지 방식에서는 사용하지 못하고, 하중 부담이 적은 시스템의 복합 지지 방식에 한하여 적용하고 있는 실정이다(일본 특허 제4126597호).

알려진 바와 같이, 일반적인 유체 마운트는 상하방향으로 배치되는 2개의 액실(상부액실, 하부액실)과, 상기 2개의 액실 사이에 배치되는 1개의 오리피스 어셈블리를 구비하여, 파워트레인(즉, 엔진)의 상하방향 거동에 대해서만 댐핑 작용을 한다.

또한, 상하방향과 전후방향에 대해서 모두 댐핑이 필요한 경우에는 총 4개의 액실을 구성하기 위해 방사형인 'X' 자 형상의 메인러버와 2개의 오리피스 어셈블리를 구비해야 한다.

이와 같이 공지의 유체 마운트는 'X' 자 형상의 메인러버를 사용하여 상하방향의 댐핑 특성뿐만 아니라 전후방향의 댐핑 특성을 모두 가지도록 하고 있으나, 그로 인해 메인러버 자체의 전후방향 특성이 높아져 절연율 측면에서는 불리함이 있다.

또한, 상하방향과 전후방향의 댐핑 특성을 모두 가지는 공지의 유체 마운트는, 'X' 자 형상의 메인러버와 2개의 오리피스 어셈블리를 적용하므로, 상하방향의 댐핑 특성만을 가지는 일반적인 유체 마운트에 비해, 메인러버(인슐레이터)의 형상 및 구조, 마운트의 전체적인 구성이 복잡하고, 그로 인해 강건성 및 내구성 측면에 있어 불리함이 있을 뿐만 아니라, 누유가 발생할 수 있는 단점도 가지고 있다.

또한, 2개의 오리피스 어셈블리를 구비하여 구조가 복잡해짐에 따라 원가가 상승하고 중량이 커지는 단점을 가지고 있다.

일본 특허 제4126597호 (2008.05.23.)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 간단한 구성을 가지면서 전후방향과 상하방향의 댐핑 성능을 모두 가지는 차량용 유체 마운트를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 액실을 형성하는 메인러버; 상기 액실을 상부액실과 하부액실로 구획하고, 상기 메인러버와 상부액실을 형성하며, 상기 상부액실과 하부액실 사이의 유체 이동 통로인 오리피스를 가지는 오리피스 어셈블리; 및 상기 오리피스 어셈블리의 하측에서 하부액실을 형성하는 다이어프램을 포함하고, 상기 메인러버는 하방으로 연장 형성되어 하단부가 오리피스 어셈블리에 결합된 상태로 상기 상부액실을 제1 상부액실과 제2 상부액실로 구획하는 격벽부를 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 유체 마운트를 제공한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 메인 러버의 격벽부는 제1 상부액실과 제2 상부액실을 차체 방향을 기준으로 전방과 후방에 위치되는 액실이 될 수 있도록 구획하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 메인러버의 격벽부는 상부액실을 형성하고 있는 메인러버 하부면의 중앙에서 하방으로 연장된 형상으로 형성되어 하단부가 오리피스 어셈블리의 상판에 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 오리피스 어셈블리에서 상판에는 메인러버의 격벽부 하단부가 결합되는 결합부가 직경방향을 따라 길게 배치되도록 형성되고, 상기 격벽부의 하단부가 상기 상판의 결합부에 결합될 수 있도록 상판의 직경방향을 따라 길게 배치되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 결합부는 상판에 나란하게 배치되는 두 돌기를 길게 형성하여 구성되고, 상기 격벽부의 하단부가 상기 두 돌기 사이에 넣어져 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 오리피스 어셈블리에서 상판에는 메인러버의 격벽부 하단부가 결합되는 결합부가 형성되고, 상기 결합부는 상판에 나란하게 배치되는 두 돌기를 길게 형성하여서 구성되며, 상기 격벽부의 하단부가 상기 두 돌기 사이에 넣어져 결합되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 격벽부의 하단부에 상기 두 돌기 사이에 넣어지는 체결부재가 설치되고, 상기 체결부재에 형성된 리벳용 핀이 상판에 형성된 리벳용 홀에 삽입된 상태로 리벳팅되어, 상기 격벽부의 하단부가 체결부재를 매개로 상기 상판에 일체로 고정될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 오리피스 어셈블리는, 상기 제1 상부액실과 하부액실 사이의 유체 이동 통로인 제1 오리피스; 및 상기 제2 상부액실과 하부액실 사이의 유체 이동 통로인 제2 오리피스를 가지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 상기 오리피스 어셈블리는 유체 이동 통로인 오리피스를 형성하는 상판과 하판을 포함하고, 상기 상판과 하판 사이에 반원형의 제1 오리피스와 제2 오리피스가 구비되며, 상기 상판에는 제1 오리피스와 제2 오리피스를 제1 상부액실과 제2 상부액실에 각각 연통시키는 유체통과홀이 형성되고, 상기 하판에는 제1 오리피스와 제2 오리피스를 하부액실에 각각 연통시키는 유체통과홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이로써, 본 발명에 따른 차량용 유체 마운트에 의하면, 1개의 오리피스 어셈블리를 이용하면서도 간단한 내부 구조의 개선만으로 전후방향과 상하방향의 댐핑 성능을 모두 구현할 수 있으므로, 원가 절감 및 중량 저감이 가능하고, 구조의 단순화로 인해 강건성 및 내구성 확보가 가능해짐은 물론, 누유 발생의 문제점도 방지될 수 있게 된다.

또한, 액실로서 기존의 상, 하 액실을 그대로 사용하므로 공간적인 자유도가 높고, 메인러버(인슐레이터)의 전후방향 특성을 낮게 유지하는 것이 가능하여 절연 성능을 유리하게 유지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마운트를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마운트의 상하방향 댐핑시 작동 상태를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마운트의 전후방향 댐핑시 작동 상태를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마운트에서 오리피스 어셈블리의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마운트에서 오리피스 어셈블리를 도시한 평면도이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 마운트에서 격벽부와 오리피스 어셈블리의 상판 간 고정 결합을 위한 수단을 보이기 위한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마운트를 도시한 단면 사시도이다.
도 9와 도 10은 도 9에 도시된 실시예의 마운트에서 메인러버의 격벽부와 오리피스 어셈블리의 결합부를 도시한 사시도이다.
도 11은 도 6 및 도 7에 도시된 실시예의 마운트가 조립되는 과정을 나타낸 단면 사시도이다.
도 12는 도 8 내지 도 10에 도시된 실시예의 마운트가 조립되는 과정을 나타낸 단면 사시도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

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.

본 발명은 차량용 유체 마운트에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 차량의 엔진을 지지시키기 위한 유체 봉입식 엔진 마운트에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 간단한 구성만으로도 전후방향과 상하방향의 댐핑을 모두 수행할 수 있는 차량용 유체 마운트에 관한 것이다.

특히, 본 발명에 따른 차량용 유체 마운트는 일반적인 콘(cone) 형상의 유체 마운트가 가지는 구성에서 간단한 내부 구조 개선을 통해 1개의 오리피스 어셈블리만으로도 전후방향과 상하방향의 댐핑 성능을 모두 가질 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마운트를 도시한 단면도로서, 이를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 마운트의 구성에 대해 좀더 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 전후방향과 상하방향의 댐핑 성능을 모두 갖기 위해 방사형('X' 자 형)의 메인러버(인슐레이터)와 2개의 오리피스 어셈블리를 가지던 종래의 유체 마운트와 달리, 본 발명의 실시예에 따른 마운트(100)에서는 일반 유체 마운트(상하방향의 댐핑 성능만 가지는 마운트)와 마찬가지로 1개의 오리피스 어셈블리(150)를 가지면서 메인러버(130) 역시 일반 유체 마운트와 유사한 형상을 가진다.

다만, 본 발명의 실시예에 따른 마운트(100)에서는 메인러버(130)에 상부액실을 2개의 액실(C1,C2)로 구획하는 격벽부(131)가 추가로 형성된다는 점에서 종래의 유체 마운트와는 차이가 있다.

본 발명의 실시예에 따른 마운트(100)에서 유체가 채워지는 액실은, 종래의 유체 마운트에서 메인러버와 오리피스 어셈블리, 다이어프램이 형성하는 기존의 액실과 유사한 구성을 가진다.

다만, 상부액실과 하부액실을 그대로 활용하지만, 상부액실이 상기 메인러버(130)의 격벽부(131)에 의해 2개의 액실(C1,C2)로 구획된다는 점에서 일반 유체 마운트와 차이가 있다.

도면을 참조하여 구성을 좀더 상세히 살펴보면, 본 발명의 실시예에 따른 마운트(100)는, 엔진 측에 체결되는 센터볼트(center bolt)(110), 상기 센터볼트(110)가 결합된 인너코어(inner core)(120), 그리고 상기 인너코어(120)와 일체로 결합되도록 성형된 메인러버(또는 '인슐레이터'라고도 함)(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 구성에서 메인러버(130)는 인너코어(120)를 고정 및 지지하고, 하측의 오리피스 어셈블리(150)와 함께 상부액실(C1,C2)을 형성한다.

상기 메인러버(130)의 하부에는 아우터 파이프(140)가 결합되는데, 센터볼트(110)가 설치된 상태의 인너코어(120)가 제작되고 나면, 인너코어(120)와 아우터 파이프(140)를 금형 내에 장착한 뒤, 금형에서 가류 공정을 통해 인너코어(120) 및 아우터 파이프(140)에 일체로 결합된 메인러버(130)를 성형할 수 있다.

또한, 상기 오리피스 어셈블리(150)는 오리피스 플레이트(151)를 포함하고, 이에 더하여 멤브레인(156)을 더 포함할 수 있다.

상기 오리피스 플레이트(151)는 마운트(100) 내부에서 메인러버(130) 하측으로 마운트 내부액실을 상부액실(C1,C2)과 하부액실(C3)로 구획하도록 횡방향으로 설치되는데, 이는 상판(152)과 하판(155)으로 구성될 수 있다.

상기 오리피스 플레이트(151)는 상부액실(C1,C2)과 하부액실(C3) 사이의 유체 흐름을 유도하기 위한 환형의 우회 유로(이너시아 트랙이라고도 함)를 형성하는 오리피스(157,158)를 가진다.

상기 오리피스 플레이트(151)의 하측으로는 다이어프램(160)이 설치되고, 오리피스 플레이트(151)와 다이어프램(160)이 하부액실(C3)을 형성한다.

또한, 오리피스 플레이트(151)의 상판(152)에는 오리피스(157,158)를 상부액실(C1,C2)과 연통시키는 유체통과홀(도 4에서 도면부호 '152a' 임)이 형성되고, 오리피스 플레이트(151)의 하판(155)에는 오리피스(157,158)를 하부액실(C3)과 연통시키는 별도의 유체통과홀(도 4에서 도면부호 '155a' 임)이 형성된다.

이로써, 오리피스 플레이트(151)의 상판(152)과 하판(155)에 형성된 유체통과홀(도 4에서 도면부호 '152a', '155a' 임)을 통해 상부액실(C1,C2)과 오리피스(157,158), 하부액실(C3) 사이가 유체 이동이 이루어질 수 있게 연통된 구조가 된다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 마운트(100)에서는 상부액실을 2개의 액실(C1,C2)로 구획하는 격벽부(131)가 메인러버(130)에 추가로 형성된다.

본 발명의 실시예에 따른 마운트(100)에서 구획된 상부액실(C1,C2)은 메인러버(130)와 오리피스 어셈블리(150) 사이의 공간으로, 구체적으로는 메인러버(130)와 오리피스 어셈블리(150)의 오리피스 플레이트(151)가 형성하는 공간이고, 더 구체적으로는 메인러버(130)의 하부면과 오리피스 플레이트(151)의 상판(152)이 형성하는 공간이다.

본 발명의 실시예에서 메인러버(130)의 격벽부(131)는 상부액실을 형성하고 있는 메인러버(130) 하부면의 중앙에서 하방으로 연장된 형상으로 형성되고, 격벽부(131)의 하단부가 오리피스 어셈블리(150)와 결합된 상태에서 격벽부(131)에 의해 상부액실이 2개의 액실(C1,C2)로 구획된다.

이때, 상기 격벽부(131)의 하단부가 오리피스 어셈블리(150)의 구성 중 오리피스 플레이트(151)의 상판(152)에 결합되며, 이 상태에서 상부액실이 격벽부(131)에 의해 2개의 액실(C1,C2)로 구획된다.

본 발명의 실시예에서 격벽부(131)는 상부액실을 차체 방향을 기준으로 차체 전방으로 위치되는 제1 상부액실(C1)과, 차체 방향을 기준으로 차체 후방, 즉 상기 제1 상부액실(C1)의 후방으로 위치되는 제2 상부액실(C2)로 구획한다.

물론, 제1 상부액실(C1)과 제2 상부액실(C2)은 격벽부(131)에 의해 구획되는 액실일 뿐이며, 제1 상부액실(C1)과 제2 상부액실(C2)은 공통적으로 메인러버(130)의 하부면과 오리피스 플레이트(151)의 상판(152)으로 둘러싸여 있는 밀폐된 공간이다.

다만, 제1 상부액실(C1)은 메인러버(130)의 하부면과 오리피스 플레이트(151)의 상판(152)이 형성하는 전방의 액실이고, 제2 상부액실(C2)은 메인러버(130)의 하부면과 오리피스 플레이트(151)의 상판(152)이 형성하는 후방의 액실이다.

또한, 제1 상부액실(C1)과 제2 상부액실(C2)은 메인러버(130)의 격벽부(131)에 의해 구획된 액실이다.

결국, 본 발명의 실시예에 따른 마운트(100)는, 유체가 채워질 수 있는 밀폐된 액실(chamber)로서, 메인러버(130)와 오리피스 어셈블리(150)가 형성하는 전방의 제1 상부액실(C1), 메인러버(130)와 오리피스 어셈블리(150)가 형성하는 후방의 제2 상부액실(C2), 및 상기 두 상부액실(C1,C2)의 하측에 위치되는 것으로 오리피스 어셈블리(150)와 다이어프램(160)이 형성하는 하부액실(C3)을 가진다.

이때, 상기와 같이 전후로 구획된 제1 상부액실(C1)과 제2 상부액실(C2)은 양측 사이가 서로 유체 이동이 가능하도록 연통되어 있는 구조는 아니며, 양측 사이에 직접적으로 유체가 통하지는 않도록 되어 있다.

다만, 제1 상부액실(C1)과 하부액실(C3) 사이, 그리고 제2 상부액실(C2)과 하부액실(C3) 사이만이 오리피스 어셈블리(150) 내부의 오리피스(157,158)를 통해 서로 연통되어 있는 구조로 되어 있고, 제1 상부액실(C1)과 하부액실(C3) 사이, 그리고 제2 상부액실(C2)과 하부액실(C3) 사이에서만 개별적으로 유체가 이동하도록 되어 있다.

이를 위해, 오리피스 플레이트(151)의 상판(152)에는 제1 상부액실(C1)과 하부액실(C3), 및 제2 상부액실(C2)과 하부액실(C3) 사이를 각각 유체 이동이 가능하도록 연통시키는 2개의 유체통과홀(152a)이 형성되며, 오리피스 플레이트(151)의 하판(155)에도 마찬가지로 2개의 유체통과홀(155a)이 형성된다.

결국, 본 발명의 실시예에 따른 마운트(100)는 유체가 제1 상부액실(C1)과 하부액실(C3) 사이, 그리고 제2 상부액실(C2)과 하부액실(C3) 사이를 오리피스 어셈블리(150) 내부의 개별 오리피스(157,158)를 통해 이동하면서 상하방향분만 아니라 전후방향 댐핑 성능까지도 갖게 된다.

도 2는 상하방향의 댐핑시 작동 상태를 나타내는 단면도이고, 도 3은 전후방향 댐핑시 작동 상태를 나타내는 단면도로서, 유체가 이동하는 경로를 화살표로 나타내고 있다.

본 발명의 실시예에 따른 마운트(100)에서 상하방향 댐핑시의 경우, 도 2에 나타낸 바와 같이, 기존 마운트에서와 비교하여 차이는 없으며, 제1 상부액실(C1)과 제2 상부액실(C2)이 모두 압축되어, 제1 상부액실(C1)과 제2 상부액실(C2) 내에 각각 채워진 유체 중 일부가 오리피스 어셈블리(150)의 개별 오리피스(157,158)를 통해 하부액실(C3)로 흐르면서 댐핑이 이루어지게 된다.

즉, 제1 상부액실(C1)로부터 제1 오리피스(157)를 통해 하부액실(C3)로, 그리고 제2 상부액실(C2)로부터 제2 오리피스(158)를 통해 하부액실(C3)로 유체 일부가 이동하여 댐핑이 이루어지는 것이다.

그리고, 미도시된 엔진 및 이에 연결된 센터볼트(110)가 전방 또는 후방으로 이동하게 되어 전후방향 댐핑이 이루어지는데, 마운트(100)에서 센터볼트(110)가 전방으로 힘을 받아 전방으로 이동할 때, 전방에 위치된 제1 상부액실(C1)이 압축되어 제1 상부액실(C1)에서 유체가 제1 오리피스(157)를 통해 하부액실(C3)로 배출되는 한편, 후방에 위치된 제2 상부액실(C2)에는 제2 오리피스(158)를 통해 하부액실(C3)로부터 유체가 유입되면서 제2 상부액실(C2)이 팽창된다.

반면, 마운트(100)에서 센터볼트(110)가 후방으로 힘을 받아 후방으로 이동할 때, 후방에 위치된 제2 상부액실(C2)이 압축되어 제2 상부액실(C2)에서 제2 오리피스(158)를 통해 하부액실(C3)로 유체가 배출되는 한편, 전방에 위치된 제1 상부액실(C1)에 제1 오리피스(157)를 통해 하부액실(C3)로부터 유체가 유입되면서 제1 상부액실(C1)이 팽창된다.

다시 정리하면, 마운트(100)에서 전방향 댐핑의 경우, 제1 상부액실(C1)이 압축되어 제1 상부액실(C1) 내에 채워진 유체 중 일부가 오리피스 어셈블리(150)의 제1 오리피스(157)를 통해 하부액실(C3)로 흐르고, 이때 하부액실(C3)에 채워진 유체 중 일부가 제2 오리피스(158)를 통해 제2 상부액실(C2)로 흘러 제2 상부액실(C2)은 팽창되며, 이와 같은 유체의 이동에 의해 댐핑이 이루어지게 된다.

또한, 마운트(100)에서 후방향 댐핑의 경우, 제2 상부액실(C2)이 압축되어 제2 상부액실(C2) 내에 채워진 유체 중 일부가 오리피스 어셈블리(150)의 제2 오리피스(158)를 통해 하부액실(C3)로 흐르고, 이때 하부액실(C3)에 채워진 유체 중 일부가 제1 오리피스(157)를 통해 제1 상부액실(C1)로 흘러 제1 상부액실(C1)은 팽창되며, 이와 같은 유체의 이동에 의해 댐핑이 이루어지게 된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마운트에서 오리피스 어셈블리의 구성을 나타내는 분해 사시도로서, 도시된 바와 같이, 오리피스 어셈블리(150)는 상판(152)과 하판(155), 그리고 멤브레인(156)을 포함하여 구성된다.

이때, 하판(155)에는 각각 내부 통로를 가지는 홈 형상으로 형성되고 양측의 두 벽(159)에 의해 내부 통로가 서로 분리되어 있는 2개의 유로홈(157a,158a)이 환형(環形)으로 배치되어 형성되고, 각 유로홈(157a,158a)에는 하나씩의 유체통과홀(155a)이 형성된다.

또한, 상판(152)과 하판(155) 사이에 위치하도록 멤브레인(156)이 수납되고, 멤브레인(156)을 수납한 상태로 상기 상판(152)과 하판(155)이 일체로 결합되고 나면, 상기 상판(152)이 하판(155)의 두 유로홈(157a,158a)을 상측에서 덮고 있는 상태가 된다.

이로써, 하판(155)의 각 유로홈(157a,158a)과 그 상측을 덮고 있는 상판(152) 부분이 오리피스 어셈블리(150)의 내부에서 밀폐된 유체 통로인 오리피스(157,158)를 형성하게 된다.

본 발명에 따른 마운트에서는 오리피스 어셈블리(150)에 환형으로 길게 배치되는 오리피스(157,158)가 구비되지만, 이 오리피스(157,158)가 상기 벽(159)에 의해 2개로 구획되어 있는 구조가 된다.

즉, 환형의 오리피스가 상기 벽(159)에 의해 독립되고 분리된 개별 유체 통로인 2개의 서브 오리피스(제1 오리피스, 제2 오리피스)(157,158)로 구획되는 것이며, 이때 각 서브 오리피스(157,158)는 환형의 통로를 반원형의 긴 통로로 균등 분할한 형상이 될 수 있다.

또한, 상판(152)에는 각 유로홈(157a,158a)별로 하나씩 위치되도록 유체통과홀(152a)이 형성되며, 이로써 상판(152)과 하판(155) 모두가 각각 2개씩의 유체통과홀(152a,155a)을 가지게 된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마운트에서 오리피스 어셈블리를 도시한 평면도로서, 오리피스 어셈블리의 상판(152)에 오리피스와 액실 사이의 유체 이동이 가능하도록 하는 2개의 유체통과홀(152a)이 형성된 상태를 보여주고 있다.

또한, 도 4 및 도 5에는 오리피스 어셈블리(150)의 상판(152)에 메인러버(130)의 격벽부(131) 하단부가 결합되도록 형성된 결합부(153)가 도시되어 있으며, 예시된 바와 같이, 상기 결합부(153)는 원판 형상을 가지는 상판(152)의 상면에서 원의 중심을 지나는 직경방향을 따라 길게 배치되도록 형성된다.

이때, 격벽부(131)의 하단부 또한 상판(152)의 결합부(153)에 결합될 수 있도록 상기 상판(152)의 원 중심을 지나는 직경방향을 따라 길게 배치될 수 있도록 형성된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 결합부(153)는 상판(152)의 상면에서 가늘고 긴 두 개의 돌기(153a)를 나란하게 배치되도록 형성하여 구비할 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상판(152)에서 메인러버(130)의 격벽부(131)가 결합되는 결합부(153)를 중심으로 하여 그 양측에 각각 하나씩의 유체통과홀(152a)이 형성됨을 볼 수 있다.

상기와 같은 결합부(153)의 내측, 즉 상기 두 돌기(153a) 사이에 상측 메인러버(130)의 격벽부(131)가 넣어져 결합되며, 이때 격벽부(131)의 하단부가 두 돌기(153a) 사이의 결합부 내측 상판 부분에 일체로 고정되도록 결합되거나, 또는, 일체로 고정되는 것이 아닌, 메인러버(130)의 상하방향 압축에 의해 격벽부(131)의 하단부가 두 돌기(153a) 사이에 넣어져 결합부 내측의 상판 부분에 접촉되도록 할 수 있다.

도 1 내지 도 3은 격벽부(131)의 하단부가 두 돌기(153a) 사이의 결합부(153) 내측으로 넣어진 상태로 결합부 내측 상판 부분에 일체로 고정되도록 결합된 실시예를 나타내는 것으로, 도 6 및 도 7은 고정 결합을 위한 수단이 예시되어 있다.

도 6은 메인러버(130)의 저면 사시도이고, 도 7은 오리피스 어셈블리(150)의 평면 사시도이다.

도시된 바와 같이, 제1 상부액실(도 1에서 도면부호 'C1' 임)과 제2 상부액실(도 1에서 도면부호 'C2' 임)을 구획하도록 형성된 격벽부(131)의 하단부에 체결부재(132)가 일체로 장착되고, 이 체결부재(132)에는 리벳용 핀(133)이 일체로 구비된다.

본 발명의 실시예에서 체결부재(132)는 리벳용 핀(133)까지 포함하여 그 전체가 알루미늄 합금의 재질로 이루어진 것이 사용될 수 있다.

상기 체결부재(132)는 메인러버(130)의 성형시 격벽부(131)의 하단부에 일체로 고정될 수 있고, 또는 메인러버(130)의 성형 후 별도의 접합 공정을 통해 격벽부(131)의 하단부에 고정될 수도 있다.

이와 같이 체결부재(132)가 메인러버(130)의 격벽부(131) 하단부에 일체로 장착되었을 때 리벳용 핀(133)은 하방으로 돌출된 구조가 되며, 상기 체결부재(132)는 복수 개의 리벳용 핀(133)을 가질 수 있다.

도 6을 참조하면, 체결부재(132)가 2개의 리벳용 핀(133)을 가지는 예를 볼 수 있고, 이는 예시적인 것으로서, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 체결부재(132)에서 리벳용 핀(133)의 개수는 달라질 수 있다.

그리고, 도 7에 나타낸 바와 같이, 오리피스 플레이트(151)의 상판(152)에서 결합부(153)를 구성하는 두 돌기(153a) 사이의 상판 부분에는 각 리벳용 핀 대응 위치에 리벳용 홀(154)을 관통 형성한다.

이로써, 격벽부(131)의 리벳용 핀(133)을 상판(152)의 리벳용 홀(154)에 삽입한 후 리벳팅 작업을 할 경우, 메인러버(130)의 격벽부(131)와 오리피스 어셈블리(150)의 상판(152)이 일체로 결합될 수 있게 된다.

이와 같이 메인러버(130)의 격벽부(131)와 오리피스 어셈블리(150)의 상판(152)을 결합하는 방법으로 리벳팅을 이용할 수 있으나, 이는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 격벽부(131)의 하단부를 상판(152)의 결합부(153)에 일체로 고정할 수 있는 방법이라면 제한 없이 적용 가능하다.

메인러버(130)의 격벽부(131)와 오리피스 어셈블리(150)의 상판(152)이 일체로 결합되도록 하면, 전후 액실인 제1 상부액실(C1)과 제2 상부액실(C2)이 서로 완전히 격리되면서 상하방향과 전후방향의 손실계수가 높아지는 장점이 있게 된다.

도 8, 도 9 및 도 10은 격벽부(131)가 상판(152)의 결합부(153)에 일체로 고정되는 것이 아닌, 메인러버(130)의 상하방향 압축으로 인해 격벽부(131)의 하단부가 두 돌기(153a) 사이의 결합부(153) 내측에 넣어지도록 한 실시예를 나타내고 있다.

도 8은 단면 사시도이고, 도 9는 메인러버의 저면 사시도이며, 도 10은 오리피스 어셈블리의 평면 사시도이다.

도시된 바와 같이, 격벽부(131)의 하단부는 상판(152)의 결합부(153)를 구성하는 두 돌기(153a) 사이의 공간에 넣어질 수 있는 형상을 가지며, 엔진을 포함한 파워트레인이 차체에 장착되면, 엔진 중량에 의해 메인러버(130)가 아래로 눌리면서 하강 압축되는데, 이때 격벽부(131)의 하단부 표면이 두 돌기(153a) 사이에 넣어져 상판(152) 표면에 접촉될 수 있다.

즉, 메인러버(130)가 아래로 눌리는 힘에 의해 격벽부(131)의 하단부가 하강하여 두 돌기(153a) 사이에 넣어지고, 이후 눌리는 힘에 의해 메인러버(130)가 압축되면서 격벽부(131)의 하단부가 결합부(153) 내측의 상판(152) 부분 표면에 밀착될 수 있는 것이며, 메인러버(130) 및 격벽부(131)의 압축, 그리고 격벽부(131)와 상판(152) 부분 사이의 밀착에 의해 제1 상부액실(C1)과 제2 상부액실(C2)의 내부공간이 완전히 분리될 수 있게 된다.

이 경우, 도 6 및 도 7의 일체 고정 방식에 비해 내구성 측면에서 유리함이 있게 되고, 메인러버 및 오리피스 어셈블리의 조립이 단순하다는 장점은 있게 된다.

다만, 격벽부(131)의 하단부가 결합부(153) 내 상판 부분(두 돌기 사이의 상판 부분)에 일체로 고정되는 것은 아니므로, 격벽부(131)의 하단부와 결합부(153) 내 상판 부분 사이가 이격되면서 제1 상부액실(C1)과 제2 상부액실(C2)이 완전히 격리되지 못할 수 있고, 그로 인해 도 6 및 도 7의 일체 고정 방식에 비해서는 손실계수가 약간 낮을 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예로서, 격벽부(131)의 하단부가 상판(152)의 결합부(153)에 일체로 고정되는 방식의 마운트(100)가 조립되는 과정을 순서대로 도시한 단면 사시도이다.

도시된 바와 같이, 센터볼트(110)가 결합되어 있는 인너코어(120), 아우터 파이프(140), 그리고 체결부재(132)가 메인러버(130)에 일체로 결합되어 있으며, 아우터 파이프(140)의 내측으로 오리피스 어셈블리(150)의 상판(152)이 먼저 결합된다.

이때, 메인러버(130)의 격벽부(131)와 오리피스 어셈블리(150)의 상판(152)이 서로 고정되도록 조립되는데, 격벽부(131)의 하단부를 형성하고 있는 체결부재(132)가 상판(152)의 결합부(153)를 구성하고 있는 두 돌기(153a) 사이로 넣어져 결합된다.

이와 같이 체결부재(132)가 결합부(153) 내측으로 넣어져 결합되고 나면, 체결부재(132)의 하면이 결합부(153) 내측의 상판 부분 표면(즉 두 돌기 사이의 상판 부분 표면)에 접합된 상태로, 각 리벳용 핀(133)이 상판(152)의 대응되는 리벳용 홀(154)에 관통 삽입된다.

이와 같이 각 리벳용 핀(133)이 각 리벳용 홀(154)을 관통하도록 하여 체결부재(132)와 상판 부분이 접합된 상태에서 상판(152) 하측으로 노출된 리벳용 핀(133)의 하단 부분을 대상으로 리벳팅 작업을 하게 되면, 각 리벳용 핀(133)이 해당 리벳용 홀(154)에서 빠지지 않게 되면서 격벽부(131)의 하단부 및 체결부재(132)가 상판(152)에 일체로 고정되게 된다.

이후, 상판(152)의 하측으로 멤브레인(156)과 하판(155), 그리고 다이어프램(160)을 차례로 조립한 뒤, 아우터 파이프(140)의 하단부를 원주방향 전 둘레에 걸쳐 다이어프램(160)의 가장자리부와 일체로 결합되도록 컬링 가공하게 되며, 이로써 메인러버(130)와 오리피스 어셈블리(150)가 일체로 결합된 상태가 된다.

이후, 서포트 브라켓(171)이 일체로 형성된 하우징(170)의 내측으로 메인러버(130)와 오리피스 어셈블리(150)를 삽입하여 조립하고, 나머지 부품들을 추가로 더 조립하여 마운트(100)를 완성하게 된다.

한편, 도 12는 본 발명의 다른 실시예로서, 도 8 내지 10에 나타낸 바와 같이 메인러버(130)가 아래로 눌리게 되면서 격벽부(131)의 하단부가 상판(152)의 결합부(153)에 접합되도록 한 마운트(100)의 조립 과정을 순서대로 도시한 단면 사시도이다.

도시된 바와 같이, 센터볼트(110)가 결합되어 있는 인너코어(120) 및 아우터 파이프(140)와 일체화되도록 가류 공정을 통해 메인러버(130)가 성형되고, 이와 별도로 상판(152)과 하판(155), 멤브레인(156)을 결합하여 오리피스 어셈블리(150)를 조립하고 나면, 그 하측으로 다이어프램(160)을 결합한다.

이어 오리피스 어셈블리(150)와 다이어프램(160)을 함께 아우터 파이프(140)의 내측으로 넣어 결합하며, 이때 상판(152)의 결합부(153) 상측에 메인러버(130)의 격벽부(131) 하단부가 위치되도록 한다.

이후, 아우터 파이프(140)의 하단부를 원주방향 전 둘레에 걸쳐 다이어프램(160)의 가장자리부와 일체로 결합되도록 컬링 가공하게 되며, 이로써 메인러버(130)와 오리피스 어셈블리(150)가 일체로 결합된 상태가 된다.

이후, 도 11의 실시예와 마찬가지로, 서포트 브라켓(171)이 일체로 형성된 하우징(170)의 내측으로 메인러버(130)와 오리피스 어셈블리(150)를 삽입하여 조립하고, 나머지 부품들을 추가로 더 조립하여 마운트(100)를 완성하게 된다.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 유체 마운트에서는 다음과 같은 이점이 있게 된다.

기존 콘(cone) 형상의 유체 마운트는 상항방향의 댐핑 성능만 가질 수 있는 구조이나, 본 발명에 따른 유체 마운트는 전후방향과 상하방향의 댐핑을 동시에 수행할 수 있으며, 관성 지지 방식의 시스템에서 NVH((Noise, Vibration, Harshness)와 R&H의 상충되는 성능을 동시에 만족시킨다.

즉, 주행 진동(바운스(Bounce) 모드) 문제와 NVH(롤(Roll) 모드) 문제를 동시에 만족시킬 수 있는 것이다.

또한, 전후방향 댐핑과 상하방향 댐핑을 모두 수행할 수 있는 종래의 마운트에서는 2개의 오리피스 어셈블리와 4개의 액실이 구비되어야 하지만, 본 발명에 따른 마운트(100)에서는 1개의 오리피스 어셈블리(150)와 3개의 액실(C1,C2,C3)이 구비되므로, 종래의 마운트에 비해 본 발명에 따른 마운트에서 구조 및 구성이 단순하여 원가와 중량 측면에서 유리한 이점이 있으며, 시스템이 강건해진다(고장이 없음).

또한, 종래의 마운트에서는 전후방향의 액실을 구성하기 위해 일반적으로 방사형('X' 자 형상)의 메인러버를 사용하는데, 이 경우 메인러버의 전후방향 특성이 높아지므로 절연율이 악화될 수밖에 없다.

그러나, 본 발명에 따른 마운트(100)는 메인러버(130)에 형성된 격벽부(131)에 의해 상부액실이 2개의 액실(C1,C2)로 구획되도록 구성됨으로써 콘 형상을 유지하면서도 전후방향과 상하방향의 댐핑을 모두 수행할 수 있으며, 결국 간단한 구조로 전후방향 절연율을 최대화할 수 있고, NVH 성능 또한 우수한 장점을 가진다.

또한, 간단한 구조 개선만으로 전후방향과 상하방향의 댐핑을 동시에 수행할 수 있는 것이 가능한 것은 물론, 주변 시스템의 레이아웃(Layout)에 영향을 미치지 않고도 자유롭게 적용이 가능한 이점이 있다(확장성 높음).

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

100 : 유체 마운트 110 : 센터볼트
120 : 인너코어 130 : 메인러버
131 : 격벽부 132 : 체결부재
133 : 리벳용 핀 140 : 아우터 파이프
150 : 오리피스 어셈블리 151 : 오리피스 플레이트
152 : 상판 152a :유체통과홀
153 : 결합부 153a : 돌기
154 : 리벳용 홀 155 : 하판
155a : 유체통과홀 156 : 멤브레인
157 : 제1 오리피스 158 : 제2 오리피스
157a, 158a : 유로홈 159 : 벽
160 : 다이어프램 170 : 하우징
171 : 서포트 브라켓 C1 : 제1 상부액실
C2 : 제2 상부액실 C3 : 하부액실

Claims

액실을 형성하는 메인러버;
상기 액실을 상부액실과 하부액실로 구획하고, 상기 메인러버와 상부액실을 형성하며, 상기 상부액실과 하부액실 사이의 유체 이동 통로인 오리피스를 가지는 오리피스 어셈블리; 및
상기 오리피스 어셈블리의 하측에서 하부액실을 형성하는 다이어프램을 포함하고,
상기 메인러버는 하방으로 연장 형성되어 하단부가 오리피스 어셈블리에 결합된 상태로 상기 상부액실을 제1 상부액실과 제2 상부액실로 구획하는 격벽부를 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 유체 마운트.
청구항 1에 있어서,
상기 메인 러버의 격벽부는 제1 상부액실과 제2 상부액실을 차체 방향을 기준으로 전방과 후방에 위치되는 액실이 될 수 있도록 구획하는 것을 특징으로 하는 차량용 유체 마운트.
청구항 1에 있어서,
상기 메인러버의 격벽부는 상부액실을 형성하고 있는 메인러버 하부면의 중앙에서 하방으로 연장된 형상으로 형성되어 하단부가 오리피스 어셈블리의 상판에 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 유체 마운트.
청구항 1에 있어서,
상기 오리피스 어셈블리에서 상판에는 메인러버의 격벽부 하단부가 결합되는 결합부가 직경방향을 따라 길게 배치되도록 형성되고, 상기 격벽부의 하단부가 상기 상판의 결합부에 결합될 수 있도록 상판의 직경방향을 따라 길게 배치되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유체 마운트.
청구항 4에 있어서,
상기 결합부는 상판에 나란하게 배치되는 두 돌기를 길게 형성하여 구성되고, 상기 격벽부의 하단부가 상기 두 돌기 사이에 넣어져 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 유체 마운트.
청구항 1에 있어서,
상기 오리피스 어셈블리에서 상판에는 메인러버의 격벽부 하단부가 결합되는 결합부가 형성되고, 상기 결합부는 상판에 나란하게 배치되는 두 돌기를 길게 형성하여서 구성되며, 상기 격벽부의 하단부가 상기 두 돌기 사이에 넣어져 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 유체 마운트.
청구항 6에 있어서,
상기 격벽부의 하단부에 상기 두 돌기 사이에 넣어지는 체결부재가 설치되고, 상기 체결부재에 형성된 리벳용 핀이 상판에 형성된 리벳용 홀에 삽입된 상태로 리벳팅되어, 상기 격벽부의 하단부가 체결부재를 매개로 상기 상판에 일체로 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 유체 마운트.
청구항 6에 있어서,
유체 마운트가 지지하는 엔진의 중량에 의해 상기 메인러버가 아래로 눌리면서 상기 격벽부의 하단부가 상기 두 돌기 사이에 넣어진 상태로 상판에 밀착되어 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 유체 마운트.
청구항 1에 있어서,
상기 오리피스 어셈블리는
상기 제1 상부액실과 하부액실 사이의 유체 이동 통로인 제1 오리피스; 및
상기 제2 상부액실과 하부액실 사이의 유체 이동 통로인 제2 오리피스를 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 유체 마운트.
청구항 9에 있어서,
상기 오리피스 어셈블리는 유체 이동 통로인 오리피스를 형성하는 상판과 하판을 포함하고,
상기 상판과 하판 사이에 반원형의 제1 오리피스와 제2 오리피스가 구비되며,
상기 상판에는 제1 오리피스와 제2 오리피스를 제1 상부액실과 제2 상부액실에 각각 연통시키는 유체통과홀이 형성되고,
상기 하판에는 제1 오리피스와 제2 오리피스를 하부액실에 각각 연통시키는 유체통과홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유체 마운트.
청구항 1에 있어서,
상기 격벽부의 하단부에 체결부재가 설치되고, 상기 체결부재에 형성된 리벳용 핀이 오리피스 어셈블리의 상판에 형성된 리벳용 홀에 삽입된 상태로 리벳팅되어, 상기 격벽부의 하단부가 체결부재를 매개로 상기 상판에 일체로 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 유체 마운트.