KR101305645B1 - 차량 파워트레인의 진동저감 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비교적 간단한 구성으로 용이하게 구현할 수 있어 비용이 저감되고 충분한 내구성을 확보할 수 있으면서도, 엔진으로부터 발생되는 토크 변동을 효과적으로 제거하여 래틀 및 부밍 소음을 방지함으로써, 차량의 보다 정숙하고 안정된 승차감을 구현할 수 있도록 한 차량 파워트레인의 진동저감 구조를 제공한다.

Description

차량 파워트레인의 진동저감 구조{VIBRATION REDUCING STRURCTURE FOR POWERTRAIN OF VEHICLE}

본 발명은 차량 파워트레인의 진동저감 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진으로부터 변속기에 이르는 동력전달경로 상에서 엔진으로부터 제공되는 가진력을 댐핑하는 기술에 관한 것이다.

최근 자동차 메이커는 앞다투어 고성능 및 소형화 엔진(GDI, 터보챠져, 슈퍼챠져 등 장착) 개발에 박차를 가하고 있다. 상기와 같은 고출력 엔진의 등장으로 엔진으로부터의 비틀림 가진력이 증대하였고, 이로 인해 기존의 Single Mass flywheel로는 래틀, 부밍 등 NVH 문제점을 감당할 수 없게 되었다.

최근 차츰 SMF 비중이 축소되고 있고, 대신 Dual Mass Flywheel의 적용이 확대되고 있는데, 이 또한 엔진 다운사이징 및 저속 토크 상승으로 인해 저속 부밍 등의 NVH 측면에서 한계에 다다르고 있어서, 새로운 대안이 필요한 실정이며, 이러한 대안은 가급적 저비용과 간단한 구성 및 충분한 내구성을 가질 것이 필요하다.

상기의 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-2006-0130145 A

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 비교적 간단한 구성으로 용이하게 구현할 수 있어 비용이 저감되고 충분한 내구성을 확보할 수 있으면서도, 엔진으로부터 발생되는 토크 변동을 효과적으로 제거하여 래틀 및 부밍 소음을 방지함으로써, 차량의 보다 정숙하고 안정된 승차감을 구현할 수 있도록 한 차량 파워트레인의 진동저감 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량 파워트레인의 진동저감 구조는

엔진으로부터 제공받은 회전력을 2개의 서로 다른 전달경로로 전달할 수 있도록 제1구동부와 제2구동부를 구비한 구동회전체와;

상기 구동회전체의 제1구동부를 통한 회전력의 토크변동과 상기 제2구동부를 통한 회전력의 토크변동이 서로 역위상의 상태로 변환되어 만나도록 상기 제1구동부와 제2구동부에 각각 연결된 위상전환요소들과;

상기 위상전환요소들을 경유하여 합쳐진 회전력을 변속기로 인출하도록 구비된 피동회전체를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 비교적 간단한 구성으로 용이하게 구현할 수 있어 비용이 저감되고 충분한 내구성을 확보할 수 있으면서도, 엔진으로부터 발생되는 토크 변동을 효과적으로 제거하여 래틀 및 부밍 소음을 방지함으로써, 차량의 보다 정숙하고 안정된 승차감을 구현할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 파워트레인의 진동저감 구조를 설명한 도면,
도 2는 본 발명의 작용을 설명한 도면,
도 3은 본 발명의 작용에 의해 엔진의 토크 변동이 제거되는 것을 설명한 도면,
도 4는 본 발명의 효과를 설명한 그래프이다.

도 1을 참조하면, 본 발명 차량 파워트레인의 진동저감 구조는 엔진으로부터 제공받은 회전력을 2개의 서로 다른 전달경로로 전달할 수 있도록 제1구동부(1)와 제2구동부(3)를 구비한 구동회전체(5)와; 상기 구동회전체(5)의 제1구동부(1)를 통한 회전력의 토크변동과 상기 제2구동부(3)를 통한 회전력의 토크변동이 서로 역위상의 상태로 변환되어 만나도록 상기 제1구동부(1)와 제2구동부(3)에 각각 연결된 위상전환요소(7)들과; 상기 위상전환요소(7)들을 경유하여 합쳐진 회전력을 변속기로 인출하도록 구비된 피동회전체(9)를 포함하여 구성된다.

즉, 엔진으로부터의 동력이 변속기로 제공되는 경로상에서, 상기 구동회전체(5)와 피동회전체(9) 사이에 상기 위상전환요소(7)들을 구비하여, 상기 엔진으로부터의 회전력을 둘로 나누고 각 회전력의 토크변동 위상이 서로 반대가 되도록 한 후 서로 합쳐서 상쇄되도록 한 후 상기 피동회전체(9)를 통해 변속기로 동력을 인출하도록 함으로써, 엔진으로부터 제공되는 토크 변동의 가진력을 효과적으로 제거할 수 있도록 한 것이다.

상기 위상전환요소(7)들은 상기 구동회전체(5)의 제1구동부(1)와 제2구동부(3)보다 반경방향 내측에 위치하면서, 각각 상기 제1구동부(1)와 제2구동부(3)에 연결됨과 동시에 서로 연결된 제1전환요소(11)와 제2전환요소(13)로 이루어진다.

본 실시예에서, 상기 제1전환요소(11)와 상기 제1구동부(1) 사이는 댐퍼(15)를 통하여 연결되고, 상기 제2전환요소(13)는 상기 제2구동부(3)에 자전축(17)이 회전 가능하게 고정된 상태로 연결되며, 상기 제1전환요소(11)와 제2전환요소(13)는 서로 외접기어 방식으로 연결되는 구조이다.

즉, 도시된 바와 같이 상기 제1전환요소(11)는 일단이 상기 제1구동부(1)와 댐퍼(15)로 연결되고 타단은 상기 제2전환요소(13)에 치합되도록 구성된 U자형 단면 형상을 가지며, 상기 제2전환요소(13)는 상기 제2구동부(3)에 그 자전축(17)이 회전 가능한 상태로 고정되면서 상기 자전축(17) 양쪽으로 제1기어(19)와 제2기어(21)가 구비되어, 상기 제1기어(19)가 상기 제1전환요소(11)와 서로 외접 치합된 것이다.

상기 피동회전체(9)도 상기 제2전환요소(13)와 외접기어 방식으로 연결되는 바, 상기 피동회전체(9)는 상기 제2전환요소(13)의 상기 제2기어(21)에 치합되며, 상기 피동회전체(9)는 클러치(23)를 통하여 변속기에 연결되는 구조를 가지고 있다.

여기서, 상기 구동회전체(5)와 상기 제1전환요소(11) 및 제2전환요소(13)는 결국, 상기 제1전환요소(11)의 외주면을 따라 상기 제2전환요소(13)가 공전하는 에피사이클로이드 기어 트레인(Epicycloid Gear train)을 구성하는 것이다.

상기한 바와 같이 구성된 차량 파워트레인의 진동저감 구조는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 엔진으로부터의 동력이 상기 제1구동부(1)와 제2구동부(3)로 나뉘었다가 상기 제1전환요소(11)와 제2전환요소(13)에 의해 서로 토크 변동의 위상이 반대로 바뀐 상태로 다시 만나게 됨으로써, 토크 변동이 저절로 상쇄되어 사라진 상태로 상기 피동회전체(9) 및 클러치(23)를 통해 변속기로 인출되는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 비교적 간단한 구성으로 엔진과 변속기 사이에 개입되어, 상기 엔진으로부터 제공되는 동력을 두 개의 경로로 나누어 서로의 토크변동 위상을 역위상으로 전환한 후 다시 합치게 됨으로써 저절로 엔진 회전력에 포함되어 있던 토크변동을 제거하게 됨으로써, 파워트레인의 래틀 및 부밍 소음을 방지하여, 차량의 보다 정숙하고 안정된 승차감을 구현할 수 있도록 한다.

참고로, 도 4는 본 발명에 의한 효과를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 해석한 것으로서, 동일한 토크 진동을 수반한 엔진 출력을 입력 받은 경우, 각각 SMF, DMF, 본 발명의 실시예에 의한 토크 변동에 따른 비틀림 진동의 감쇠 정도를 비교한 도면으로서, 본 발명은 종래 일반적인 DMF보다도 우수한 진동감쇠효과를 나타낸다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1; 제1구동부
3; 제2구동부
5; 구동회전체
7; 위상전환요소
9; 피동회전체
11; 제1전환요소
13; 제2전환요소
15; 댐퍼
17; 자전축
19; 제1기어
21; 제2기어
23; 클러치

Claims (5)

1. 엔진으로부터 제공받은 회전력을 2개의 서로 다른 전달경로로 전달할 수 있도록 제1구동부(1)와 제2구동부(3)를 구비한 구동회전체(5)와;
   상기 구동회전체(5)의 제1구동부(1)를 통한 회전력의 토크변동과 상기 제2구동부(3)를 통한 회전력의 토크변동이 서로 역위상의 상태로 변환되어 만나도록 상기 제1구동부(1)와 제2구동부(3)에 각각 연결된 위상전환요소(7)들과;
   상기 위상전환요소(7)들을 경유하여 합쳐진 회전력을 변속기로 인출하도록 구비된 피동회전체(9);
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량 파워트레인의 진동저감 구조.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 위상전환요소(7)들은 상기 구동회전체(5)의 제1구동부(1)와 제2구동부(3)보다 반경방향 내측에 위치하면서, 각각 상기 제1구동부(1)와 제2구동부(3)에 연결됨과 동시에 서로 연결된 제1전환요소(11)와 제2전환요소(13)로 이루어진 것
   을 특징으로 하는 차량 파워트레인의 진동저감 구조.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1전환요소(11)와 상기 제1구동부(1) 사이는 댐퍼(15)를 통하여 연결되고;
   상기 제2전환요소(13)는 상기 제2구동부(3)에 자전축(17)이 회전 가능하게 고정된 상태로 연결되며;
   상기 제1전환요소(11)와 제2전환요소(13)는 서로 외접기어 방식으로 연결되는 것
   을 특징으로 하는 차량 파워트레인의 진동저감 구조.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 피동회전체(9)는 상기 제2전환요소(13)와 외접기어 방식으로 연결되고;
   상기 피동회전체(9)는 클러치(23)를 통하여 변속기에 연결되는 것
   을 특징으로 하는 차량 파워트레인의 진동저감 구조.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 구동회전체(5)와 상기 제1전환요소(11) 및 제2전환요소(13)는 상기 제1전환요소(11)의 외주면을 따라 상기 제2전환요소(13)가 공전하는 에피사이클로이드 기어 트레인을 구성하는 것
   을 특징으로 하는 차량 파워트레인의 진동저감 구조.

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