KR101428182B1 - 변속기 입력축의 댐퍼 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 변속기 입력축에 관성력을 부여하도록 하여, 특정 주파수 대역의 공진을 회피하여 변속기 래틀 소음을 저감할 수 있도록 하면서도, 관성력 부여를 위한 부품의 탑재공간 확보의 문제를 해결하여, 종래의 변속기 케이스를 그대로 사용할 수도 있고, 변속기의 길이가 증가되는 것을 방지하여 변속기의 차량 탑재성을 우수하게 확보할 수 있도록 한다.

Description

변속기 입력축의 댐퍼{INPUT SHAFT DAMPER OF TRANSMISSION}
본 발명은 변속기 입력축에 설치되어 변속기의 래틀 소음을 저감시키도록 하는 댐퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변속기 입력축에 관성력을 부여하여 특정 주파수 영역에서의 공진을 회피할 수 있도록 함으로써, 변속기의 래틀 소음을 저감시키도록 하는 기술에 관한 것이다.
하기의 선행기술문헌과 같이 변속기의 입력축에 관성플레이트를 구비하도록 함으로써, DMF(Dual Mass Flywheel)등을 사용하지 않고도 변속기의 래틀 소음이 문제되는 특정 주파수 대역의 공진을 효과적으로 회피할 수 있다.
그런데, 상기한 바와 같이 변속기 입력축에 관성플레이트를 설치하는 구조에서는 상기 관성플레이트를 설치하기 위한 상기 입력축 상의 공간이 필요하여, 종래 사용하던 변속기케이스의 증대가 요구되어 쉽게 적용할 수 없거나 변속기 자체의 길이를 길어지게 하여, 차량에의 탑재성이 떨어지게 하는 등의 문제점을 안고 있다.
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 10-2007-0039819 A KR 10-2009-0049295 A
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 변속기 입력축에 관성력을 부여하도록 하여, 특정 주파수 대역의 공진을 회피하여 변속기 래틀 소음을 저감할 수 있도록 하면서도, 관성력 부여를 위한 부품의 탑재공간 확보의 문제를 해결하여, 종래의 변속기 케이스를 그대로 사용할 수도 있고, 변속기의 길이가 증가되는 것을 방지하여 변속기의 차량 탑재성을 우수하게 확보할 수 있도록 한 변속기 입력축의 댐퍼를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 변속기 입력축의 댐퍼는
내부에 상대회전 가능한 회전체를 수용할 수 있도록 형성된 수용공간을 구비한 플라이휠과;
상기 플라이휠의 수용공간 내부로 연장된 변속기 입력축과;
상기 입력축에 회전 관성력을 부여할 수 있는 상태로 결합되어, 상기 수용공간 내에 수용되는 관성체어셈블리;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 변속기 입력축에 관성력을 부여하도록 하여, 특정 주파수 대역의 공진을 회피하여 변속기 래틀 소음을 저감할 수 있도록 하면서도, 관성력 부여를 위한 부품의 탑재공간 확보의 문제를 해결하여, 종래의 변속기 케이스를 그대로 사용할 수도 있고, 변속기의 길이가 증가되는 것을 방지하여 변속기의 차량 탑재성을 우수하게 확보할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 변속기 입력축의 댐퍼의 구성을 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 변속기 입력축의 댐퍼를 구현한 실시예를 도시한 도면,
도 3은 도 2의 플라이휠과 관성체어셈블리를 분해하여 도시한 도면,
도 4는 도 3의 관성체어셈블리를 분해하여 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 내부에 상대회전 가능한 회전체를 수용할 수 있도록 형성된 수용공간(1)을 구비한 플라이휠(3)과; 상기 플라이휠(3)의 수용공간(1) 내부로 연장된 변속기 입력축(5)와; 상기 입력축(5)에 회전 관성력을 부여할 수 있는 상태로 결합되어, 상기 수용공간(1) 내에 수용되는 관성체어셈블리(7)를 포함하여 구성된다.
즉, 도 2 내지 도 4에 도시된 구체적 실시예의 개념적인 간단한 구조는 도 1에 도시된 것처럼, 종래 단일체로 구성되어 있던 플라이휠(3)을 분리하여 후술할 제1플라이휠(3-1)과 제2플라이휠(3-2)로 나누고, 그 사이에 상기 관성체어셈블리(7)를 설치할 공간을 확보하도록 함으로써, 변속기 내부에 상기 관성체어셈블리(7)의 설치공간을 확보하지 않아도 되므로, 종래 사용하던 변속기 케이스를 그대로 사용할 수 있음은 물론, 새로 개발되는 변속기의 길이도 상기 관성체어셈블리(7)를 설치하기 위해 길어지지 않도록 할 수 있어서, 변속기의 차량 탑재성을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.
본 실시예에서, 상기 관성체어셈블리(7)는 상기 입력축(5)에 스플라인으로 결합된 드라이브플레이트(9)와; 상기 드라이브플레이트(9)의 외측에 상대회전 가능한 상태로 배치되는 관성체(11)와; 상기 드라이브플레이트(9)와 관성체(11)에 연결되어 상기 드라이브플레이트(9)에 대한 상기 관성체(11)의 상대회동을 탄성적으로 지지하는 토션스프링(13);을 포함하여 구성된다.

구체적으로, 도 4에서 볼 수 있듯이, 관성체(11)의 내주 둘레를 따라 적어도 하나 이상의 슬릿(11a)이 형성되고, 드라이브플레이트(9)의 외주 둘레에는 관성체에 형성된 슬릿(11a)에 대응되는 슬릿(9a)이 형성되며, 드라이브플레이트(9)와 관성체(11)에 형성된 슬릿(11a,9a)을 통해 토션스프링(13)이 결합되는 것이다. 여기서, 토션스프링(13)에는 와셔(23)를 이용하여 드라이브플레이트(9)에서 탈거되지 않도록 고정할 수 있다.
따라서, 상기 입력축(5)으로 전달되는 엔진으로부터의 회전 진동에 의해, 상기 입력축(5) 및 상기 드라이브플레이트(9)가 회전 진동을 하면, 상기 토션스프링(13)에 연결된 관성체(11)가 상기 토션스프링(13)을 통해 상대적인 탄성 회동을 하면서 상기 드라이브플레이트(9)를 통해 상기 변속기 입력축(5)에 회전 관성력을 제공함으로써, 래틀 소음이 문제되는 주파수 대역의 공진을 회피함으로써 래틀 소음의 발생을 억제할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 상기 관성체어셈블리(7)는 상기 드라이브플레이트(9)의 단부에 접촉되도록 배치되어 드라이브플레이트(9)와 상기 관성체(11) 사이의 상대 회동시 드라이브플레이트(9)와 서로 마찰하여 히스테리시스를 형성하는 프릭션플레이트(15)가 구비되고, 상기 드라이브플레이트(9)의 단부에 배치되어 관성체(11)에 의해 가압됨으로써 드라이브플레이트(9)를 프릭션플레이트(15) 측으로 가압하여 지속적인 마찰압력 형성하는 히스스프링(17)을 구비한다.

여기서, 프릭션플레이트(15)는 드라이브플레이트(9)와 상대회전 가능하도록 결합되는 프릭션커버(15a)와, 드라이브플레이트(9)와 프릭션커버(15a) 사이에 배치되어 드라이브플레이트(9)와 프릭션커버(15a) 간의 상대 회전시 마찰되는 프릭션부재(15b)로 구성된다.
이러한 프릭션플레이트(15)를 통해 드라이브플레이트(9)와 상기 관성체(11) 사이의 상대회동 발생시, 상기 프릭션플레이트(15)와 드라이브플레이트(9) 사이에서는 마찰력이 발생하면서 히스테리시스를 형성하여, 상기 입력축(5) 및 드라이브플레이트(9)를 통해 전달되는 진동에너지를 감쇠시키게 된다.
삭제
참고로, 도 4에는 이외에 히스스프링홀더(19)가 구비되어 있는바, 상기 히스스프링홀더(19)는 본 실시예에서 코일스프링 형식으로 형성된 상기 히스스프링(17)들이 삽입되는 다수의 홀(19a)을 구비한 링의 형상으로 형성되어, 상기 다수의 히스스프링(17)들을 안정된 자세로 유지하여 지속적으로 상기 프릭션플레이트(15)를 가압할 수 있도록 한다.
이러한 히스스프링홀더(19)는 드라이브플레이트(9)의 외측에 상대회전 가능한 상태로 배치되고, 다수의 히스스프링(17)들이 드라이브플레이트(9)에 조립되는 관성체(11)에 의해 가압되도록 마련된다. 이렇게, 히스스프링홀더(19)에 마련된 히스스프링(17)을 통해 드라이브플레이트(9)를 프릭션플레이트(15) 측으로 지속적으로 가압하여 프릭션플레이트(15)와 드라이브플레이트(9) 간의 상대 회동시 마찰력의 원활한 발생을 유도함으로써 히스테리시스가 형성되어 입력축(5) 및 드라이브플레이트(9)를 통해 전달되는 진동에너지를 감쇠가 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.
또한, 도 4에는 상기 드라이브플레이트(9)에 외측 둘레부와 상기 관성체(11)의 내측 둘레부 사이에는 플레이트베어링(21)을 마련하여 안정된 회전 지지 상태가 이루어지도록 되어 있으며, 관성체(11)와 제1플라이휠(3-1) 사이에는 스러트스트와셔(25)를 마련하여 회전 작동이 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 상기 드라이브플레이트(9)에는 원주방향을 따라 길게 형성된 적어도 하나 이상의 장공(9b)이 형성되고, 상기 관성체(11)를 관통하여 드라이브플레이트(9)의 장공에 체결되며 상기 드라이브플레이트(9)의 중심을 회전축으로 상기 장공(9b)을 따라 이동하면서 상기 장공(9b)과 함께 상기 드라이브플레이트(9)에 대한 상기 관성체(11)의 상대변위를 제한하는 스토퍼핀(31)이 설치된 구조를 취하여, 상기 드라이브플레이트(9)와 관성체(11) 사이의 상대 회전이 적절한 범위 내에서 제한되도록 하였다.

즉, 상기의 스토퍼핀(31)은 위에서 설명된 관성체(11), 스러스트와셔(25), 히스스프링홀더(19), 드라이브플레이트(9), 프릭션플레이트(15)를 관통하여 체결되며, 관성체(11)와 드라이브플레이트(9)의 상대 회전시 드라이브플레이트(9)에 형성된 장공(9b)의 범위 내로 회전이 제한되도록 함으로써 드라이브플레이트(9)의 과도한 상대회전을 억제하여 적정 회전 관성력을 유지하도록 할 수 있다.
상기 플라이휠(3)은 상기 수용공간(1)을 중심으로 엔진측과 변속기측을 별도의 몸체로 분리한 제1플라이휠(3-1)과 제2플라이휠(3-2)로 이루어지며, 상기 제1플라이휠(3-1)과 제2플라이휠(3-2)은 상기 수용공간(1) 내에 상기 관성체어셈블리(7)를 설치한 후에, 고정요소(27)에 의해 서로 일체로 결합됨으로써, 상기 관성체어셈블리(7)를 상기 수용공간(1) 내에 구속하도록 형성된다.
상기 입력축(5)은 상기 플라이휠(3)에 베어링(29)으로 지지되고, 상기 관성체어셈블리(7)는 상기 입력축(5)의 외주면에 스플라인으로 결합된다.
즉, 상기 변속기 입력축(5)은 상기 플라이휠(3)에 베어링(29)을 통해 지지됨으로써, 실질적으로는 상기 플라이휠(3)과 직접적인 회전력의 전달이 없고, 종래와 마찬가지로 도시되지 않은 클러치에 의해 상기 플라이휠(3)로부터 동력을 전달받게 되며, 단지 구조적 안정성을 확보하기 위해 상기 베어링(29)을 통해 상기 플라이휠(3)에 상대회전 가능한 상태로 지지되면서 상기 관성체어셈블리(7)를 설치할 수 있는 구조로 한 것이다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명 변속기 입력축(5)의 댐퍼는 상술한 바와 같이 별도로 관성체어셈블리(7)를 형성하기 위한 공간을 변속기 내에 구비하지 않아도 되므로, 종래의 변속기 케이스를 그대로 적용할 수 있음은 물론, 새로운 변속기의 개발시에도 그 길이를 컴팩트하게 구성하여 차량에의 탑재성을 우수하게 확보할 수 있으면서도, 상기 플라이휠(3) 내에 설치된 상기 관성체어셈블리(7)로부터의 회전관성력 제공에 의해 변속기 입력축(5)의 회전 진동에 의한 래틀 소음이 현저하게 저감되도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
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; 수용공간
3; 플라이휠
3-1; 제1플라이휠
3-2; 제2플라이휠
5; 입력축
7; 관성체어셈블리
9; 드라이브플레이트
11; 관성체
13; 토션스프링
15; 프릭션플레이트
17; 히스스프링
19; 히스스프링홀더
21; 플레이트베어링
23; 와셔
25; 스러스트와셔
27; 고정요소
29; 베어링
31; 스토퍼핀

Claims (6)

  1. 내부에 상대회전 가능한 회전체를 수용할 수 있도록 형성된 수용공간(1)을 구비한 플라이휠(3)과;
    상기 플라이휠(3)의 수용공간(1) 내부로 연장된 변속기 입력축(5)과;
    상기 입력축(5)에 스플라인으로 결합된 드라이브플레이트(9)와; 상기 드라이브플레이트(9)의 외측에 상대회전 가능한 상태로 배치되는 관성체(11)와; 상기 드라이브플레이트(9)와 관성체(11)에 연결되어 상기 드라이브플레이트(9)에 대한 상기 관성체(11)의 상대회동을 탄성적으로 지지하는 토션스프링(13);으로 구성되어 상기 수용공간(1) 내에 수용되는 관성체어셈블리(7);을 포함하여 구성되고,
    상기 관성체어셈블리(7)는, 상기 드라이브플레이트(9)의 단부에 접촉되도록 배치되어 드라이브플레이트(9)와 상기 관성체(11) 사이의 상대 회동시 드라이브플레이트(9)와 서로 마찰하여 히스테리시스를 형성하는 프릭션플레이트(15)가 구비되고; 상기 드라이브플레이트(9)의 단부에 배치되어 관성체(11)에 의해 가압됨으로써 드라이브플레이트(9)를 프릭션플레이트(15) 측으로 가압하여 지속적인 마찰압력 형성하는 히스스프링(17)이 더 구비된 것
    을 특징으로 하는 변속기 입력축의 댐퍼.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 관성체어셈블리(7)는
    상기 드라이브플레이트(9)에는 원주방향을 따라 길게 형성된 적어도 하나 이상의 장공이 형성되고;
    상기 관성체(11)를 관통하여 드라이브플레이트(9)의 장공에 체결되고, 상기 드라이브플레이트(9)의 중심을 회전축으로 상기 장공을 따라 회전이동하면서 상기 장공과 함께 상기 드라이브플레이트(9)에 대한 상기 관성체(11)의 상대변위를 제한하는 스토퍼핀(31)이 설치된 것
    을 특징으로 하는 변속기 입력축의 댐퍼.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 플라이휠(3)은
    상기 수용공간(1)을 중심으로 엔진측과 변속기측을 별도의 몸체로 분리한 제1플라이휠(3-1)과 제2플라이휠(3-2)로 이루어지며;
    상기 제1플라이휠(3-1)과 제2플라이휠(3-2)은 상기 수용공간(1) 내에 상기 관성체어셈블리(7)를 설치한 후에, 고정요소(27)에 의해 서로 일체로 결합됨으로써, 상기 관성체어셈블리(7)를 상기 수용공간(1) 내에 구속하도록 형성된 것
    을 특징으로 하는 변속기 입력축의 댐퍼.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 입력축(5)은 상기 플라이휠(3)에 베어링(29)으로 지지되고;
    상기 관성체어셈블리(7)는 상기 입력축(5)의 외주면에 스플라인으로 결합된 것
    을 특징으로 하는 변속기 입력축의 댐퍼.
KR1020120087321A 2012-08-09 2012-08-09 변속기 입력축의 댐퍼 KR101428182B1 (ko)

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