KR101304882B1 - 자동차의 엔진 마운팅부 입력점 강성 보강 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 엔진 마운팅부 입력점 강성 보강 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진 마운팅부의 입력점 강성, 특히 차체 좌우방향 입력점 강성을 증대하기 위한 자동차의 엔진 마운팅부 입력점 강성 보강 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 펜더 에이프런 어퍼부와 사이드 멤버 사이에 배치된 엔진 마운팅 패널의 엔진 마운팅 패널 프론트부에 벌크헤드를 삽입 장착하여서, 상기 엔진 마운팅 패널에 입력되는 하중을 상기 벌크헤드를 통해 분산시켜 흡수할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 엔진 마운팅부 입력점 강성 보강 장치를 제공한다.

Description

자동차의 엔진 마운팅부 입력점 강성 보강 장치 {Reinforcing structure of engine mounting part for vehicle}

본 발명은 자동차의 엔진 마운팅부 입력점 강성 보강 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진 마운팅부의 입력점 강성, 특히 차체 좌우방향 입력점 강성을 증대하기 위한 자동차의 엔진 마운팅부 입력점 강성 보강 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진은 내부의 피스톤과 커넥팅 로드의 상하운동에 의한 중심 위치의 주기적인 변화, 실린더 축 방향으로 생기는 왕복운동 부분에서 발생되는 관성력, 커넥팅 로드가 크랭크 축에 의해 좌우로 흔들림에 따라 발생되는 관성력 및, 크랭크 축에 가해지는 회전력의 주기적인 변화 등에 따라 동작 중 진동과 소음이 발생된다.

따라서, 엔진은 동작 중 차체로 전달되는 진동을 최소화하고, 엔진의 움직임에 대한 내구성 및 NVH(Noise, Vibration, Harshness) 성능을 향상시키기 위해 엔진이 고정되는 다수의 마운팅 지점에 적절한 스프링 강성을 지닌 엔진 마운팅 수단이 구비되어, 엔진을 지지하고 있다.

한편, 엔진의 하부를 지지하고 있는 엔진 마운팅 브라켓은 펜더 에이프런 어퍼부와 사이드 멤버 사이에 위치되어 있는 엔진 마운팅 패널(혹은 엔진 마운팅부)의 일측에 장착되는데, 상기 엔진 마운팅 패널이 그에 입력 및 전달되는 차체 좌우방향의 하중에 대한 강성이 부족함으로 인해 소음 및 진동 감쇄 성능이 저하되고, 내구성능 및 NVH 성능이 저하되는 문제가 있었다.

통상 차체 입력점 강성은 차체 주요 하드포인트의 X,Y,Z축(차체 전후, 좌우, 상하) 방향의 각 강성을 측정하여 산출하게 되는데, 목표 스펙(SPEC)을 불만족시 하드포인트 강성 부족으로 NVH 성능 및 내구 성능이 저하되며, 엔진 마운팅부의 경우 차체 좌우방향 입력점 강성이 부족한 고질적인 문제가 있다.

이를 해결하기 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 엔진 마운팅부(3, 혹은 엔진 마운팅 패널)의 차체 좌우방향의 하중 입력점에 대한 강성을 강화하기 위하여, 엔진 마운팅 패널(3)을 가로질러 사이드 멤버(1)에서 펜더 에이프런 어퍼부(2)까지 연결하는 레인포스 브라켓(4)을 장착하였다.

그러나, 종래 엔진 마운팅부의 입력점 강성 보강을 위한 레인포스 브라켓(4)은 엔진 마운팅 패널(3)의 좌우 양측으로 배치되어 있는 사이드 멤버(1)와 펜더 에이프런 어퍼부(2)를 연결하도록 구성됨에 따라 그 크기가 대형화되어 중량 및 제조원가를 상승시키는 문제가 있다.

또한, 종래 레인포스 브라켓(4)은 좌우 양측으로 이격되어 있는 사이드 멤버(1)와 펜더 에이프런 어퍼부(2)를 연결하는 대형의 단일 부품으로 구성됨에 의해 조립성이 저하되고, 이로 인해 이산화탄소 용접 및 4매 용접으로 장착되어 결합력이 저하되며, 또한 엔진 마운팅 패널(3)과의 사이에 부분적으로 폐구간(밀착되지 못하고 들뜬 부분)이 발생되어 용접이 불가함으로 인해 용접 품질이 저하되는 문제가 있다.

더불어, 종래 레인포스 브라켓(4)은 도 1의 (a)와 같이 엔진 마운팅 패널(3)에서 들뜬 부분을 별도의 마운팅 브라켓(5)으로 고정함에 의해 엔진 마운팅부의 중량 및 제조원가를 더욱 증가시키는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 엔진 마운팅 패널 프론트부에 벌크헤드를 삽입 구성하여 엔진 마운팅 패널에 입력되는 하중, 특히 차체 좌우방향으로 입력되는 하중을 분산, 흡수시킬 수 있는 자동차의 엔진 마운팅부 입력점 강성 보강 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 펜더 에이프런 어퍼부와 사이드 멤버 사이에 배치된 엔진 마운팅 패널의 엔진 마운팅 패널 프론트부에 벌크헤드를 삽입 장착하여서, 상기 엔진 마운팅 패널에 입력되는 하중을 상기 벌크헤드를 통해 분산시켜 흡수할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 엔진 마운팅부 입력점 강성 보강 장치를 제공한다.

바람직하게, 상기 벌크헤드는 엔진 마운팅 패널 프론트부의 내벽면에 부착되는 날개부와 이 날개부와 직각을 이루는 판상의 칸막이 패널부로 이루어진 것으로, 상기 칸막이 패널부가 엔진 마운팅 패널 프론트부의 내부공간을 차체 전후방향으로 가로지르도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 엔진 마운팅 패널 프론트부는 절곡된 패널 형상의 어퍼 패널과 로워 패널이 그 사이에 내부공간을 갖도록 접합되어서 끊김없이 이어지는 폐단면을 이루도록 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자동차의 엔진 마운팅부 입력점 강성 보강 장치는, 종래 엔진 마운팅부의 차체 좌우방향 입력점 강성을 증대하기 위해 추가된 레인포스 브라켓에 비해 매우 가벼운 저중량의 벌크헤드를 사용하여 입력점 강성을 증대시킬 수 있어서, 중량 대비 차체 좌우방향 입력점 강성을 대폭 강화할 수 있고, 이에 따라 기존 대비 엔진 마운팅부의 중량 및 제조원가를 절감할 수 있다.

도 1은 종래 자동차의 엔진 마운팅부 입력점 강성 보강 구조를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 자동차의 엔진 마운팅부 입력점 강성 보강 구조를 나타낸 도면
도 3은 도 2의 a-a 에서 바라본 도면
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 벌크헤드를 도시한 사시도
도 5는 도 2의 "A"에서 바라본 도면
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차의 엔진 마운팅부 입력점 강성 보강 구조를 확대 도시한 요부도
도 7a 및 7b는 본 발명에 따른 벌크헤드의 차체 좌우방향 하중 입력시 그 입력방향에 따른 하중 흡수 형태를 나타낸 도면
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 자동차의 엔진 마운팅부 구조를 나타낸 부분도

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 자동차의 엔진 마운팅부 입력점 강성 보강 장치는 엔진 마운팅부의 입력점 강성을 강화하기 위한 것으로, 엔진 마운팅 패널(3)의 전단부에 구비된 엔진 마운팅 패널 프론트부(6)에 벌크헤드(10)를 삽설한 구조로 형성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 엔진 마운팅 패널(3)은 차체 강성부재인 펜더 에이프런 어퍼부(2)와 차체 사이드에 구비되는 사이드 멤버(1) 사이에 배치되는 엔진 마운팅부로, 그 전단부에 박스 형상의 폐단면 구조를 갖는 엔진 마운팅 패널 프론트부(6)가 구비되고, 이 엔진 마운팅 패널 프론트부(6)의 후방으로 엔진의 하단부를 마운팅하기 위한 엔진 마운팅 브라켓(도 8의 도면부호 14 참조)이 장착된다.

참고로, 상기 펜더 에이프런 어퍼부(2)와 사이드 멤버(1)는 엔진 마운팅 패널(3)과 용접으로 접합된다.

구체적으로, 상기 엔진 마운팅 패널 프론트부(6)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 절곡된 패널 형상의 어퍼 패널(7)과 로워 패널(8)이 그 사이에 내부공간을 갖도록 서로 접합되어서 끊김없이 이어지는 폐단면을 이루도록 형성된 엔진 마운팅 패널(3)의 전단부로, 그 내부에 도 4와 같은 형상의 벌크헤드(10)가 삽입 장착된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 벌크헤드(10)는 엔진 마운팅 패널 프론트부(6)의 내벽면에 부착되어 고정되는 날개부(12)와 이 날개부(12)와 직각을 이루는 판상의 칸막이 패널부(11)로 이루어진 것으로, 엔진 마운팅 패널 프론트부(6)에 내설됨에 의해 상기 칸막이 패널부(11)가 엔진 마운팅 패널 프론트부(6)의 내부공간을 차체 전후방향으로 가로지르는 구조로 배치된다.

즉, 상기 벌크헤드(10)는 어퍼 패널(7)의 저면에 날개부(12)가 용접으로 부착 고정된 후, 로워 패널(8)이 상기 어퍼 패널(7)과 용접으로 접합됨에 의해 엔진 마운팅 패널 프론트부(6)에 내설되게 되는데, 이에 따라 칸막이 패널부(11)가 차체 좌우방향으로 길게 배치되는 엔진 마운팅 패널 프론트부(6)를 차체 좌우방향으로 가로지르도록 위치하게 된다.

이렇게 엔진 마운팅 패널 프론트부(6)에 삽설된 벌크헤드(10)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 끊김없는 박스 구조(도 5의 파란 색 라인 참조)의 엔진 마운팅 패널 프론트부(6)의 내부공간을 일측에서 구획하여 다른 하나의 끊김없는 박스 구조(도 5의 붉은 색 라인 참조)를 엔진 마운팅 패널 프론트부(6)와 함께 형성하게 되고, 이와 같은 이중 박스구조를 통해 엔진 마운팅 패널(3)로 입력되는 하중, 특히 차체 좌우방향으로 입력되는 하중을 분산시켜 입력점 강성을 강화할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 엔진 마운팅부의 강성 보강을 위한 구조를 나타낸 요부 도면으로, 벌크헤드(10)가 엔진 마운팅 패널 프론트부(6)의 내부공간에 기립된 자세로 설치되어 차체 좌우방향 입력점 강성을 증대시킨 구조를 보여준다.

엔진 마운팅 패널(3)에 입력되는 하중, 특히 차체 좌우방향으로 입력되는 하중은 크게 차체 바깥쪽을 향하여 입력되는 하중과 차체 안쪽으로 향하여 입력되는 하중으로 구분할 수 있는데, 도 7a에 도시된 바와 같이 엔진 마운팅 패널(3)로 입력되는 하중이 차체 바깥쪽을 향하여 입력되면 엔진 마운팅 패널 프론트부의 벌크헤드에 인장력이 작용 및 발생하게 되고, 도 7b에 도시된 바와 같이 엔진 마운팅 패널(3)로 입력되는 하중이 차체 안쪽을 향하여 입력되면 엔진 마운팅 패널 프론트부(6)의 벌크헤드(10)에 압축력이 작용 및 발생하게 된다.

즉, 엔진 마운팅 패널(3)에 입력되는 차체 좌우방향 하중은 벌크헤드(10)의 칸막이 패널부(11)에 수직방향으로 입력되고 이 칸막이 패널부(11)를 통해 엔진 마운팅 패널 프론트부(6)에 전체적으로 전달 및 분산되어 작용하게 되며, 그 입력방향에 따라 벌크헤드(10)를 압축시키면서 흡수되거나 또는 벌크헤드(10)를 인장시키면서 흡수되게 된다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 엔진 마운팅부 입력점 강성 보강 장치는, 벌크헤드(10)의 중량에 해당하는 최소한의 중량으로 차체 좌우방향 입력점 강성을 증대시킬 수 있으며, 이에 따라 기존 대형화된 레인포스 브라켓(4)을 사용할 때보다 엔진 마운팅부의 중량을 절감할 수 있고, 기존 대비 중량절감에 의해 구성부품(즉, 벌크헤드)의 제조원가를 절감하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 엔진 마운팅부의 엔진 마운팅 패널 프론트부(6)에 벌크헤드(10)를 내설하여 차체 좌우방향 입력점 강성을 증대함으로써 엔진 마운팅부의 입력점 강성을 목표하는 스펙(SPEC) 이상으로 제공할 수 있고, 이에 따라 도 8과 같은 엔진 마운팅 브라켓(14) 상부에 장착되는 엔진에 대해 입력점 강성 부족으로 인한 NVH 성능 및 내구 성능의 저하를 방지할 수 있다.

1 : 사이드 멤버
2 : 펜더 에이프런 어퍼부
3 : 엔진 마운팅 패널
6 : 엔진 마운팅 패널 프론트부
7 : 어퍼 패널
8 : 로워 패널
10 : 벌크헤드
11 : 칸막이 패널부
12 : 날개부
14 : 엔진 마운팅 브라켓

Claims (3)

1. 삭제
2. 펜더 에이프런 어퍼부와 사이드 멤버 사이에 배치된 엔진 마운팅 패널의 엔진 마운팅 패널 프론트부에 벌크헤드를 삽입 장착하여서, 상기 엔진 마운팅 패널에 입력되는 하중을 상기 벌크헤드를 통해 분산시켜 흡수할 수 있으며,
   상기 벌크헤드는 엔진 마운팅 패널 프론트부의 내벽면에 부착되는 날개부와 이 날개부와 직각을 이루는 판상의 칸막이 패널부로 이루어진 것으로, 상기 칸막이 패널부가 엔진 마운팅 패널 프론트부의 내부공간을 차체 전후방향으로 가로지르도록 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차의 엔진 마운팅부 입력점 강성 보강 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 엔진 마운팅 패널 프론트부는 절곡된 패널 형상의 어퍼 패널과 로워 패널이 그 사이에 내부공간을 갖도록 접합되어서 끊김없이 이어지는 폐단면을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 엔진 마운팅부 입력점 강성 보강 장치.

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