KR100931445B1 - 차량의 수동식 클러치의 노이즈 저감 장치 - Google Patents

차량의 수동식 클러치의 노이즈 저감 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 수동식 클러치의 커버에 댐퍼를 설치하여 클러치의 동작 도중 발생되는 노이즈를 감소시킬 수 있는 차량의 수동식 클러치의 노이즈 저감 장치에 관한 것으로서, 차량의 수동식 클러치의 커버에 댐퍼를 설치하여 클러치의 동작 도중 발생되는 노이즈를 감소시킬 수 있는 차량의 수동식 클러치의 노이즈 저감 장치를 포함한다.
차량, 수동식 클러치, 진동

Description

차량의 수동식 클러치의 노이즈 저감 장치{An noise reducer for manual type clutch in Vehicle}
본 발명은 차량의 수동식 클러치에 관한 것으로서, 특히 차량의 수동식 클러치의 커버에 댐퍼를 설치하여 클러치에서 발생되는 노이즈를 감소시킬 수 있는 차량의 수동식 클러치의 노이즈 저감 장치에 관한 것이다.
일반적으로 수동변속기는 엔진과의 사이에 설치된 클러치를 통해 엔진의 토크를 전달받아서 일정 속도비로 변속시키는 역할을 하며, 차량을 후진시키기 위한 후진 장치도 구비되어 있다.
이와 같은 수동 변속기에서는 엔진의 토크변동에 의해 래틀 노이즈(Rattle noise)가 빈번하게 발생하고 있으며, 이를 방지하기 위해 래틀 노이즈를 방지하기 위한 장치가 개발되고 있다.
즉, 상기한 엔진의 토크변동에 의한 래틀 노이즈(Rattle noise)를 방지하기 위해 듀얼 매스 플라이휘일(DMF)이 적용되고 있으며, 상기 듀얼 매스 플라이휘일(DMF)은 높은 엔진토크가 요구되는 차량에 대부분 탑재되어 적용되고 있다.
다시 말해, 상기한 듀얼 매스 플라이 휘일(DMF)은 두 개의 관성과 하나의 넓 은 각 변위를 갖는 스프링을 이용하여 엔진 폭발 가진동 주파수(2nd Order/4기통일 경우)에서 드라이브 라인의 공진을 이동시키는 기술로 리틀 노이즈를 저감하는 탁월한 효과를 가진다.
그러나 상기한 종래의 래틀 노이즈 저감 장치인 듀얼 매스 플라이 휘일(DMF)은 노이즈 저감 효과는 좋지만, 대부분의 기술적 특허가 선진업체에 의해 등록되어 이를 사용하기 위해서는 라이센스 비용의 지불에 의해 차량 원가가 상승하는 문제점이 있었다.
또한, 높은 가격에 비해 내구성이 약해 적극적으로 사용하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 차량의 수동식 클러치의 커버에 댐퍼를 설치하고 서브 플레이트와 스프링으로 된 댐퍼를 클러치 커버 위에 설치하여 엔진의 비틀림 진동을 저감함으로써 기어박스 및 기어트레인의 래틀 소음을 쉽게 저감할 수 있는 차량의 수동식 클러치의 노이즈 저감 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 기존의 클러치에 댐퍼가 설치된 커버를 교체하여 설치함으로써 이미 출고된 차량에서도 노이즈 저감 효과를 얻을 수 있는 차량의 수동식 클러치의 노이 즈 저감 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 차량의 수동식 클러치의 노이즈 저감 장치는, 차량의 수동식 클러치에 있어서, 클러치 커버(130)에 복수개로 설치되는 댐퍼 본체(150), 상기 댐퍼 본체(150)의 내부에 설치되는 스프링(158), 및 상기 댐퍼 본체(150)를 연결하는 디스크 플레이트(160)를 포함한다.
상기 댐퍼 본체(150)는 클러치 커버(130)와 일체로 형성된다.
상기 댐퍼 본체(150)는 클러치 커버(130)와 별도로 형성된 후 클러치 커버(130)에 설치된다.
상기 댐퍼 본체(150)는 동일한 면적을 갖고 소정의 간격으로 이격되는 한 쌍의 서브 플레이트(152), 상기 서브 플레이트(152)를 연결하는 결합핀(156)을 포함하고, 상기 서브 플레이트(152)의 이격 공간으로는 스프링(158)이 설치되고, 일측의 서브 플레이트(152)는 고정핀(154)에 의해 클러치 커버(130)에 연결된다.
삭제
상기 디스크 플레이트(160)는 수동식 클러치(100)의 변속기 인풋 회전축(120)에 연결된다.
상기 디스크 플레이트(160)의 변속기 인풋 회전축(120)의 연결 부위에는 릴리이즈 베어링(124)과 니들 베어링(126)이 설치되된다.
상기와 같이 구성된 본 발명은, 차량의 수동식 클러치의 커버에 댐퍼를 설치하여 클러치가 회전할 때, 댐퍼에 설치된 스프링의 관성력이 클러치의 회전에 대항하며 클러치의 진동과 위상이 반대되는 진동을 발생시켜 노이즈를 감소하는 효과를 갖는다.
또한, 클러치 커버에 진동을 흡수하는 댐퍼를 설치하므로 기존의 차량에도 클러치 커버의 교환에 의해 진동 저감 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 차량의 수동식 클러치의 노이즈 저감 장치의 일 실시예의 구성을 나타내는 단면도이다. 그리고, 도 2는 본 발명에 의한 차량의 수동식 클러치의 노이즈 저감 장치의 구성을 나타내는 정면도이다.
도면을 참조하여 본 발명에 의한 차량의 수동식 클러치의 노이즈 저감 장치의 구성을 설명하면 다음과 같다.
수동식 클러치(100)의 클러치 커버(130)를 제작할 때 클러치 커버(130)의 표면에는 직육면체 형태로 형성된 복수개의 댐퍼 본체(150)를 형성한다. 댐퍼 본체(150)는 클러치 커버(130)의 제작 시 일체로 형성될 수도 있지만, 클러치 커버(130)와 별도로 제작된 후 접합될 수 있으며, 댐퍼 본체(150)의 중심축은 원형으로 형성된 클러치 커버(130)의 접선과 평행하게 설치되며, 댐퍼 본체(150)의 내부에는 클러치 커버(130)의 접선과 평행한 방향으로 스프링(158)을 설치한다.
이때 댐퍼 본체(150)의 구성을 좀더 상세히 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 댐퍼 본체(150)의 구성을 나타내는 단면도로서, 클러치 커버(130)가 별도로 제작된 후 설치된 상태를 나타내고 있다. 우선, 동일한 면적을 갖는 2개의 서브 플레이트(152)가 소정의 간격으로 이격된 후, 결합핀(156)에 의해 고정되어 있으며, 서브 플레이트(152)의 이격 공간으로는 스프링(158)이 설치되어 있다.
그리고, 2개의 서브 플레이트(152) 중에서 일측의 서브 플레이트(152)는 클러치 커버(130)에 고정핀(154)을 이용하여 결합되어 있음을 나타내고 있다.
댐퍼 본체(150)는 클러치 커버(130)의 원주부를 따라 일정한 간격으로 배치된다. 도 2에 의하면, 댐퍼 본체(150)의 형성 개수는 8개이나, 8개 이상 또는 8개 이하로 형성될 수도 있다.
그리고, 본 발명의 댐퍼 본체(150) 구조는 종래의 듀얼 매스 플라이휘일(DMF)에서와 같은 역할을 담당하는 구성이 포함된 구조이다. 즉, 본 발명의 플라이휠(도1 의 엔진 크랭크 회전축(110)에 연결된 빗금친 부분)은 종래 DMF 구조에서의 1차 플라이휠에 해당하고, 본 발명의 디스크 플레이트(160)는 종래 DMF 구조에서의 2차 플라이이휠에 해당되는 구조이다. 따라서 본 발명은 종래의 DMF 구조를 대체할 수 있는 기술이다.
이후에는, 클러치 커버(130)에 원형으로 형성된 디스크 플레이트(160)를 설치한다. 여기서, 클러치 커버(130)와 디스크 플레이트(160)는 중심축이 서로 일치하도록 형성하여, 클러치 커버(130)와 디스크 플레이트(160)는 차량의 수동식 클러치(100)의 변속기 인풋 회전축(120) 상에 형성되도록 하여, 클러치 커버(130)와 디스크 플레이트(160)가 서로 연동할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
디스크 플레이트(160)의 설치 상태는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 클러치 커버(130)의 전면에 설치된다.
이때, 변속기 인풋 회전축(120)과 디스크 플레이트(160)의 연결 부위에는 릴리이즈 베어링(124)과 니들 베어링(126)이 설치되어 있다. 즉, 변속기 인풋 회전축(120)과 디스크 플레이트(160)는 니들 베어링(126)을 개재하여 서로 연결되어 있고, 클러치 커버(130)와 니들 베어링(126)의 사이에는 릴리이즈 베어링(124)이 설치되어 있다. 그리고, 릴리이즈 베어링(124)의 일단은 니들 베어링(126)의 일단에 밀접하도록 설치되어 있다.
따라서, 클러치(100)의 회전 동작이 개시되거나 회전 방향이 변화할 때 클러치의 회전력은 릴리이즈 베어링(124)과 니들 베어링(126)에 의해 늦게 전달되어 디스크 플레이트(160)의 동작 개시 시간이 늦춰질 수 있다.
또한, 디스크 플레이트(160)의 원주부에는 댐퍼 본체(150)의 내부에 설치되어 있는 스프링(158)이 연결되도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 차량의 수동식 클러치의 노이즈 저감 장치의 일 실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다.
차량 엔진(미도시)이 시동되어 엔진이 동작하면서 엔진에서 출력되는 동력에 의해 엔진의 구동축이 회전하게 되고, 구동축의 회전은 클러치를 통해 차량의 구동휠로 전달되어 차량이 주행하게 된다.
이때, 엔진의 회전력은 최초에는 클러치(100)의 엔진 크랭크 회전축(110)으로 전달되어, 엔진 크랭크 회전축(110)을 회전시킨다.
엔진 크랭크 회전축(110)이 회전하면 엔진 크랭크 회전축(110)에 직결되어 있는 플라이휠이 회전하게 되고, 플라이휠이 회전하면서 플라이휠에 연결되어 있는 클러치 커버(130)도 회전하게 된다.
이후, 플라이휠과 클러치 커버(130)의 회전은 변속기 인풋 회전축(120)으로 전달되어 변속기 인풋 회전축(120)이 회전되도록 한다.
변속기 인풋 회전축(120)의 회전 동작 시, 변속기 인풋 회전축(120)과 클러치 커버(130)의 연결 부위에 설치되어 있는 릴리이즈 베어링(124)과 니들 베어링(126)에 의해 클러치 커버(130)의 회전이 클러치 커버(130)의 동작보다 늦춰지게 된다.
여기서, 엔진 크랭크 회전축(110)의 회전 동작에 의해 클러치가 회전하면서 비틀림 진동이 발생하게 된다. 이때, 발생되는 비틀림 진동은 클러치 커버(130) 측으로 전달된다.
클러치 커버(130)는 전달된 회전력에 의해 회전하게 되고, 클러치 커버(130)와 같이 변속기 인풋 회전축(120)에 의해 연결되어 있는 디스크 플레이트(160)는 클러치 커버(130)와 같이 회전하려고 하지만, 디스크 플레이트(160)에 연결되어 있는 스프링(158)은 디스크 플레이트(160)의 회전이 개시되려는 순간 관성에 의해 디스크 플레이트(160)의 회전에 대하여 저항하면서 진동이 발생하게 되고, 이때 클러치에서 발생된 비틀림 진동과의 위상 차이가 발생하게 된다.
이때, 본 발명에서 사용하는 스프링의 강성은 엔진관성에 따라 공학적으로 튜닝 되어야 한다. 그러나 일반적으로 승용차(듀얼 매스 플라이 휠 기준)가 0.15 kg. m2이므로 스프링은 승용차의 1/10 수준의 관성(0.015 kg. m2)을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 디스크 플레이트(160)의 회전이 개시되려는 순간, 변속기 인풋 회전축(120)과 디스크 플레이트(160)의 연결 부위에 설치되어 있는 니들 베어링(126)은 디스크 플레이트(160)와 마찰하면서 변속기 인풋 회전축(120)의 진동을 흡수하며 동흡진기의 역할을 수행한다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.
도 1은 본 발명에 의한 차량의 수동식 클러치의 노이즈 저감 장치의 일 실시예의 구성을 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 차량의 수동식 클러치의 노이즈 저감 장치의 구성을 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명에서 사용하는 댐퍼 본체의 일 실시예의 구성을 나타내는 단면도.
-도면의 주요부분에 대한 부호설명-
100: 클러치
110: 엔진 크랭크 회전축
120: 변속기 인풋 회전축
130: 클러치 커버
150: 댐퍼 본체
160 : 디스크 플레이트

Claims (7)

  1. 차량의 수동식 클러치에 있어서,
    클러치 커버(130)에 복수개로 설치되는 댐퍼 본체(150),
    상기 댐퍼 본체(150)의 내부에 설치되는 스프링(158), 및
    상기 댐퍼 본체(150)를 연결하는 디스크 플레이트(160)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 수동식 클러치의 노이즈 저감 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 댐퍼 본체(150)는 클러치 커버(130)와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 수동식 클러치의 노이즈 저감 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 댐퍼 본체(150)는 클러치 커버(130)와 별도로 형성된 후 클러치 커버(130)에 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 수동식 클러치의 노이즈 저감 장치.
  4. 제 1 항 또는 제3 항에 있어서,
    상기 댐퍼 본체(150)는
    동일한 면적을 갖고 소정의 간격으로 이격되는 한 쌍의 서브 플레이트(152)와,
    상기 서브 플레이트(152)를 연결하는 결합핀(156)을 포함하고,
    상기 서브 플레이트(152)의 이격 공간으로는 스프링(158)이 설치되고, 일측의 서브 플레이트는 클러치 커버(130)에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 수동식 클러치의 노이즈 저감 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스크 플레이트(160)는 수동식 클러치(100)의 변속기 인풋 회전축(120)에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량의 수동식 클러치의 노이즈 저감 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 디스크 플레이트(160)의 변속기 인풋 회전축(120)의 연결 부위에는 릴리이즈 베어링(124)과 니들 베어링(126)이 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 수동식 클러치의 노이즈 저감 장치.
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US5794750A (en) 1992-04-18 1998-08-18 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Gmbh Torque transmitting apparatus

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