KR101786295B1

KR101786295B1 - 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼와 드라이브 샤프트 장치 및 차량

Info

Publication number: KR101786295B1
Application number: KR1020160005934A
Authority: KR
Inventors: 김재만
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-01-18
Filing date: 2016-01-18
Publication date: 2017-10-17
Also published as: CN106979270A; US10302171B2; CN106979270B; DE102016121329A1; KR20170086285A; US20170204936A1

Abstract

본 발명의 다이나믹 댐퍼(1)는 댐퍼 하우징(20)의 내부에 충진된 댐퍼 매스(10)를 벗어난 위치에서 댐퍼 하우징(20)과 이중 동심원을 이루는 중공 파이프 타입 한 쌍의 메인 브릿지(30A)와 리어 메인 브릿지(30B), 이중 동심원의 연결구간으로 구비되어 댐퍼 매스(10)의 좌우 측면부위가 메인 브릿지(30A)와 리어 메인 브릿지(30B)의 각각에 의해 지지되는 한 쌍의 보조 브릿지(40A)와 리어 보조 브릿지(40B)를 포함하고, 상기 다이나믹 댐퍼(1)를 각각 적용한 좌,우측 드라이브 샤프트(100,100)가 차량에 적용됨으로써 차량의 발진 부밍이 최적화된 메인 브릿지(30A)와 리어 메인 브릿지(30B)의 BENDING MODE 튜닝으로 감쇄되고 동시에 "웅~웅~웅" 하는 비트성 소음(주행 부밍)과 진동이 최적화된 보조 브릿지(40A)와 리어 보조 브릿지(40B)의 LATERAL MODE 튜닝으로 감쇄되는 특징을 구현한다.

Description

이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼와 드라이브 샤프트 장치 및 차량{Dual Mode Tuning type Dynamic Damper and Drive Shaft Device and Vehicle thereby}

본 발명은 댐퍼에 관한 것으로, 특히 BENDING MODE에 공진 주파수 튜닝 가능한 LATERAL MODE를 갖춘 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼와 드라이브 샤프트 장치 및 차량에 관한 것이다.

일반적으로 차량 주행은 파워트레인의 동력이 드라이브샤프트를 거쳐 차륜에 전달됨으로써 파워트레인과 차륜(휠 및 타이어)의 회전 차수 성분으로 공진을 발생시킨다.

일례로, 파워트레인 회전 2차 성분과 이에 근접한 회전차수 성분(1.9~2.1차)은 공진을 발생시키고, 상기 공진은 드라이브샤프트를 통해 "웅~웅~웅" 하는 비트성 소음(주행 부밍)과 함께 진동으로 진행된다.

그러므로, 비트성 소음과 진동 개선을 위한 다양한 방식이 적용된다.

일례로, 공진 주파수 회피방식이 있다. 상기 공진 주파수 회피방식은 파워트레인의 진동 MODE와 드라이브 샤프트의 진동 MODE(BENDING MODE)가 일치 할 경우 공진으로 인한 주행 부밍 및 진동이 발생함에 착안하여 드라이브 샤프트 상에 댐퍼를 결합함으로써 드라이브 샤프트의 진동 MODE를 파워트레인 진동MODE에서 이격시켜주는 방식이다. 그 결과, 댐퍼(통상 다이나믹 댐퍼)는 문제 주파수 회피 성능을 크게 개선함으로써 주행 부밍 및 진동 발생이 최소화된다.

다른 일례로, 공진 회전 차수 회피방식이 있다. 상기 공진 회전 차수 회피방식은 드라이브 샤프트와 휠에 적용된 볼 타입 조인트 사양을 크게 변경함으로써 드라이브 샤프트의 공진을 회피하는 방식이다. 그 결과, 8 볼(BALL) 타입 조인트는 6 볼(BALL) 타입 조인트에 비해 문제 회전 차수 회피 성능을 크게 개선함으로써 주행 부밍 및 진동 발생이 최소화된다.

일본특개 2004-263765(2004.9.24)

하지만, 상기 공진 회전 차수 회피방식은 볼 조인트 사양을 업그레이드함으로써 재료비 증가에 의한 원가 상승 폭이 클 수밖에 없다.

반면, 상기 공진 주파수 회피방식은 공진 회전 차수 회피방식 대비 원가 상승폭이 1/2로 낮은 장점이 있으나 댐퍼의 lateral Mode Tuning이 불가함으로써 공진 주파수 회피 성능 향상을 위해선 댐퍼 수량이 증가되고, 댐퍼 수량 증가는 재료비 증가에 의한 원가 상승 폭을 크게 함으로써 적용에 한계가 있을 수밖에 없다.

이는, 드라이브샤프트에 기인한 비트성 소음(주행 부밍)과 진동은 축의 가로방향(lateral방향)에서 나타나는 140~160Hz 영역인데 반해 댐퍼는 BENDING MODE를 주 MODE로 함으로써 가장 큰 영향을 주는 LATERAL MODE 튜닝(TUNING)이 불가능한 구조임에 기인된다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 LATERAL MODE의 증대 및 조절에 의한 주파수 조절로 1개의 댐퍼만으로도 드라이브 샤프트의 공진 주파수 회피 성능을 향상하고, 특히 댐퍼의 주 MODE를 BENDING MODE로 유지하면서 LATERAL MODE 튜닝이 가능함으로써 설계변경이 거의 없이도 댐퍼 성능을 향상할 수 있는 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼와 드라이브 샤프트 장치 및 차량의 제공에 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼는 댐퍼 하우징의 내부에 충진된 댐퍼 매스를 벗어난 위치에서 상기 댐퍼 하우징의 축방향으로 연장되고, 상기 댐퍼 하우징과 이중 동심원을 이루는 중공의 메인 브릿지; 상기 댐퍼 매스의 측면부위가 상기 메인 브릿지에 의해 지지되도록 상기 이중 동심원의 연결구간으로 구비된 보조 브릿지;가 포함된 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 연결구간에는 브릿지 플랜지가 형성되고, 상기 브릿지 플랜지는 상기 댐퍼 하우징에서 상기 메인 브릿지로 이어져 상기 보조 브릿지를 형성한다. 상기 브릿지 플랜지는 완만한 곡면의 라운드 구간을 형성한다.

바람직한 실시예로서, 상기 보조 브릿지는 상기 메인 브릿지의 두께보다 얇은 두께이고, 라운드 형상 밑변을 갖는 직각삼각형 단면구조이며, 상기 연결구간에 서로에 대해 등간격으로 형성하는 다수개로 구성된다.

바람직한 실시예로서, 상기 메인 브릿지의 내경은 상기 댐퍼 하우징의 축홀의 내경보다 작은 직경으로 형성된다.

바람직한 실시예로서, 상기 메인 브릿지와 상기 보조 브릿지의 각각은 상기 댐퍼 매스의 좌우 양쪽으로 형성된다.

바람직한 실시예로서, 상기 댐퍼 매스는 보이드(void)를 형성하지 않은 고무 재질 질량체이다. 상기 댐퍼 하우징은 상기 댐퍼 매스를 충진한 내부공간이 축홀로 구분된 이중관구조의 원통형 실린더 형상이고, 상기 축홀의 내경이 상기 메인 브릿지의 내경보다 큰 직경으로 형성된다. 상기 댐퍼 하우징에는 노치 홈이 다수로 절개된다.

그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 드라이브 샤프트 장치는 고무 재질 중량체로 댐핑 작용을 하는 댐퍼 매스가 내부에 충진된 댐퍼 하우징, 상기 댐퍼 매스의 종단면 크기를 벗어난 위치에서 상기 댐퍼 하우징의 축방향의 좌우로 연장되어 상기 댐퍼 하우징과 이중 동심원을 이루는 중공 파이프 타입 한 쌍의 메인 브릿지와 리어 메인 브릿지, 상기 이중 동심원의 연결구간으로 구비되어 상기 댐퍼 매스의 좌우 측면부위가 상기 메인 브릿지와 상기 리어 메인 브릿지의 각각에 의해 지지되는 한 쌍의 보조 브릿지와 리어 보조 브릿지로 이루어진 다이나믹 댐퍼;를 구비한 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 다이나믹 댐퍼는 우측 차륜과 볼 타입 조인트로 연결된 우측 드라이브 샤프트, 좌측 차륜과 볼 타입 조인트로 연결된 좌측 드라이브 샤프트중 어느 하나에 구비된다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량은 고무 재질 중량체로 댐핑 작용을 하는 댐퍼 매스가 내부에 충진된 댐퍼 하우징, 상기 댐퍼 매스의 종단면 크기를 벗어난 위치에서 상기 댐퍼 하우징의 축방향의 좌우로 연장되어 상기 댐퍼 하우징과 이중 동심원을 이루는 중공 파이프 타입 한 쌍의 메인 브릿지와 리어 메인 브릿지, 상기 이중 동심원의 연결구간으로 구비되어 상기 댐퍼 매스의 좌우 측면부위가 상기 메인 브릿지와 상기 리어 메인 브릿지의 각각에 의해 지지되는 한 쌍의 보조 브릿지와 리어 보조 브릿지로 이루어진 다이나믹 댐퍼를 구비한 드라이브 샤프트 장치; 상기 드라이브 샤프트 장치에 회전력을 전달하는 파워트레인; 을 포함한 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 파워트레인은 엔진과 변속기로 이루어지고, 상기 변속기의 변속기 출력축은 상기 드라이브 샤프트 장치와 연결된다.

이러한 본 발명의 다이나믹 댐퍼는 BENDING MODE에 의한 상하방향의 주파수 튜닝이 주 MODE로 유지하면서 LATERAL MODE에 의한 가로방향의 주파수 튜닝이 더해짐으로써 1개의 수량만으로도 공진 주파수 회피 성능이 크게 향상된다.

또한, 본 발명의 다이나믹 댐퍼는 댐퍼 외부를 이용한 보조 브릿지로 LATERAL MODE를 구현함으로써 설계변경이 거의 없이 댐퍼 성능 향상이 이루어진다.

그리고, 본 발명의 차량은 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼를 적용한 드라이브 샤프트가 파워트레인과 차륜(휠 및 타이어)사이를 연결함으로써 드라이브 샤프트의 가로방향(lateral방향)에서 나타나는 140~160Hz 영역에 대한 공진 주파수 회피 성능이 크게 향상된다.

또한, 본 발명의 차량은 드라이브 샤프트에 1개의 다이나믹 댐퍼 만 적용되더라도 드라이브 샤프트에 기인한 비트성 소음(주행 부밍)과 함께 진동 발생을 제거함으로써 댐퍼 수량 증가에 따른 재료비 상승도 가져오지 않고, 특히 볼 조인트 적용 대비 저비용 장점을 그대로 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 메인 브릿지와 서브 브릿지가 표현된 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼의 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼의 BENDING MODE와 LATERAL MODE의 예이고, 도 4는 본 발명에 따른 LATERAL MODE 튜닝을 위한 서브 브릿지의 레이아웃의 예이며, 도 5는 본 발명에 따른 LATERAL MODE 튜닝을 위한 서브 브릿지의 레이아웃의 다른 예이고, 도 6은 본 발명에 따른 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼가 적용된 드라이브 샤프트 장치로 동력 전달계가 구성된 차량의 예이며, 도 7은 본 발명에 따른 드라이브샤프트가 파워트레인 동력을 차륜에 전달 시 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼의 비트성 소음 및 진동 저감 작동상태이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 및 도 2는 본 실시예에 따른 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼의 구성도이다.

도 1의 다이나믹 댐퍼(1)의 외관 형상을 참조하면, 다이나믹 댐퍼(1)는 댐퍼 매스(10), 댐퍼 하우징(20), 노치 홈(21A), 메인 브릿지(30A)와 보조 브릿지(40A)로 이루어진 브릿지를 포함한다. 여기서, 도 1에 표시된 연결선은 댐퍼 하우징(20)의 용접선을 의미한다.

구체적으로, 상기 다이나믹 댐퍼(1)는 댐퍼 하우징(20)이 댐퍼 매스(10)를 감싼 원통형 실린더 형상으로 이루어지며, 메인 브릿지(30A)가 원통형 실린더보다 작은 직경의 중공관 형상으로 돌출됨으로써 댐퍼 하우징(20)을 이중동심원으로 형성하고, 보조 브릿지(40A)가 메인 브릿지(30A)와 댐퍼 하우징(20)이 이중 동심원을 이루는 실린더 엔드측벽구간으로 형성되며, 노치 홈(21A)이 댐퍼 하우징(20)의 실린더 엔드측벽 둘레에 등간격으로 다수로 천공됨으로써 댐퍼 하우징(20)의 안쪽 공간이 외부와 연통되는 홈으로 작용한다.

특히, 상기 노치 홈(21A)은 리어 노치 홈(21B)과 함께 한 쌍을 이루고, 상기 메인 브릿지(30A)는 리어 메인 브릿지(30B)와 함께 한 쌍을 이루며, 상기 보조 브릿지(40A)는 리어 보조 브릿지(40B)와 함께 한 쌍을 이룬다.

일례로, 상기 노치 홈(21A)은 댐퍼 하우징(20)의 한쪽부위인 실린더 엔드측벽 둘레로 천공된 상태에서 상기 리어 노치 홈(21B)이 반대쪽부위인 실린더 엔드측벽 둘레로 천공됨으로써 댐퍼 하우징(20)의 좌우양쪽(축 길이 방향의 전후부위)을 이용하는 한 쌍으로 형성된다. 그리고, 상기 메인 브릿지(30A)는 댐퍼 하우징(20)의 한쪽부위인 실린더 엔드측벽으로 돌출된 상태에서 상기 리어 메인 브릿지(30B)가 반대쪽부위인 실린더 엔드측벽 둘레로 돌출됨으로써 댐퍼 하우징(20)의 좌우양쪽(축 길이 방향의 전후부위)을 연장하는 한 쌍으로 형성된다. 또한, 상기 보조 브릿지(40A)는 댐퍼 하우징(20)의 한쪽에서 메인 브릿지(30A)와 형성하는 메인 브릿지 실린더 엔드측벽에 구비된 상태에서 상기 리어 보조 브릿지(40B)가 반대쪽에서 리어 메인 브릿지(30B)와 형성하는 리어 메인 브릿지 실린더 엔드측벽에 구비됨으로써 댐퍼 하우징(20)의 좌우양쪽(축 길이 방향의 전후부위)을 연장하는 한 쌍으로 형성된다. 여기서, 상기 메인 브릿지 실린더 엔드측벽과 상기 리어 메인 브릿지 실린더 엔드측벽은 댐퍼 하우징(20)의 실린더 엔드측벽을 좌우양쪽(축 길이 방향의 전후부위)으로 구분하기 위한 용어이다.

따라서, 상기 다이나믹 댐퍼(1)는 댐퍼 하우징(20)의 원통형 실린더 형상에 메인 브릿지(30A)와 리어 브릿지(30B)의 중공관 형상이 더 부가된 이중 동심원 구조로 이루어진다.

도 2의 다이나믹 댐퍼(1)의 단면 형상을 참조하면, 상기 댐퍼 매스(10)는 고무 재질 질량체이고, 상기 댐퍼 하우징(20)은 댐퍼 매스(10)가 충진된 내부공간을 제공하며, 상기 메인 브릿지(30A)와 상기 리어 메인 브릿지(30B)는 각각 댐퍼 하우징(20)의 좌우양쪽(축 길이 방향의 전후부위)에서 돌출되고, 상기 보조 브릿지(40A)와 상기 리어 보조 브릿지(40B)는 각각 메인 브릿지(30A)와 리어 메인 브릿지(30B)에 연계된다.

구체적으로, 상기 댐퍼 매스(10)는 내부로 보이드(void)를 형성하지 않은 고무 재질 질량체로 작용함으로써 댐퍼 하우징(20)으로 감싸인 상태에서 댐핑 작용을 한다. 상기 댐핑 작용은 BENDING MODE를 주 MODE로 하면서 동시에 LATERAL MODE로 구현된다.

구체적으로, 상기 댐퍼 하우징(20)은 댐퍼 매스(10)를 충진한 내부공간이 축 홀(23)로 구분된 이중관 구조이고, 좌우양쪽(축 길이 방향의 전후부위)의 실린더 엔드측벽으로 상기 내부공간을 폐단면으로 형성하며, 상기 실린더 엔드측벽 둘레의 꺾임부위에 노치 홈(21A)과 리어 노치 홈(21B)을 각각 소정 크기로 절개함으로써 외부에 개방된 통로를 형성한다. 특히, 상기 댐퍼 하우징(20)의 축 홀(23)의 내경(D)은 메인 브릿지(30A)와 리어 메인 브릿지(30B)의 중공 파이프 내경(d)보다 더 큰 직경으로 형성된다. 또한, 상기 댐퍼 하우징(20)에는 내부공간으로 이너 케이스(20-1)를 더 구비하고, 상기 이너 케이스(20-1)는 댐퍼 하우징(20)의 내부공간에서 댐퍼 매스(10)의 외경을 조임으로써 상기 내부공간이 댐퍼 매스(10)로 채워지지 않은 빈 공간을 형성하여 준다.

구체적으로, 상기 메인 브릿지(30A)와 상기 리어 메인 브릿지(30B)는 각각 동일한 형상의 중공 파이프 구조이다. 특히, 상기 메인 브릿지(30A)와 상기 리어 메인 브릿지(30B)의 각각에는 한쪽 끝부위로 브릿지 플랜지(31)가 형성되고 반대쪽 끝부위로 확장 플랜지가 형성된다. 상기 브릿지 플랜지(31)의 각각은 댐퍼 하우징(20)의 실린더 엔드측벽에서 메인 브릿지(30A)쪽으로 완만한 곡면의 라운드 구간을 형성하는 메인 브릿지 실린더 엔드측벽과 리어 메인 브릿지 실린더 엔드측벽으로 형성된다. 상기 확장 플랜지의 각각은 다수 홀이 천공됨으로써 타 부품과 볼트 등으로 연결되는 연결 수단으로 제공된다. 또한, 상기 보조 브릿지(40A)와 상기 리어 보조 브릿지(40B)의 각각은 브릿지 플랜지(31)로 위치되어 예각(K)으로 경사짐으로써 라운드 형상 밑변을 갖는 직각삼각형 단면구조 또는 대략 직각삼각형 단면구조로 이루어진다. 그 결과, 상기 메인 브릿지(30A)와 상기 리어 메인 브릿지(30B)의 각각은 보조 브릿지(40A)와 리어 보조 브릿지(40B)를 이용하여 댐퍼 매스(10)의 측면부위를 받쳐주는 구조로 전환된다.

한편, 도 3은 다이나믹 댐퍼(1)의 BENDING MODE와 LATERAL MODE를 나타낸다. 이하, 설명의 편의성을 위해 BENDING MODE는 메인 브릿지(30A)와 리어 메인 브릿지(30B)중 리어 메인 브릿지(30B)로 설명하고, LATERAL MODE는 보조 브릿지(40A)와 리어 보조 브릿지(40B)중 보조 브릿지(40A)로 설명한다.

BENDING MODE는 다이나믹 댐퍼(1)의 원주방향(축방향에 대한 수직방향)으로 발생된다. 이 경우, 리어 메인 브릿지(30B)의 중공 파이프 내경(d)이 댐퍼 하우징(20)의 축 홀(23)의 내경(D)보다 더 작은 직경이면서 타 부품(일례로, 도 6,7의 드라이브 샤프트(100))의 외경과 밀착되는 직경을 가짐으로써 댐퍼 매스(10)의 원주방향(축방향에 대한 수직방향)은 리어 메인 브릿지(30B)에 의한 지지력을 받지 않은 상태가 된다. 그 결과, 리어 메인 브릿지(30B)의 크기와 두께는 다이나믹 댐퍼(1)의 BENDING 주파수에 영향을 준다. 이 경우, 리어 메인 브릿지(30B)와 연계된 리어 보조 브릿지(40B)는 리어 메인 브릿지(30B)의 두께대비 얇게 형성됨으로써 BENDING MODE의 변화에 거의 영향을 주지 않는다. 그러므로, 메인 브릿지(30A)와 리어 메인 브릿지(30B)의 크기와 두께 조절은 다이나믹 댐퍼(1)의 BENDING MODE의 BENDING 주파수 튜닝을 가능하게 한다.

LATERAL MODE는 다이나믹 댐퍼(1)의 축방방향으로 발생된다. 이 경우, 메인 브릿지(30A)는 보조 브릿지(40A)와 연계되어 댐퍼 매스(10)를 받쳐줌으로써 댐퍼 매스(10)의 축방향은 보조 브릿지(40A)에 의한 지지력을 받는 상태가 된다. 그 결과, 보조 브릿지(40A)와 리어 보조 브릿지(40B)의 각각에 대한 두께 및 개수 조절은 LATERAL MODE의 LATERAL 주파수 튜닝을 가능하게 한다.

한편, 도 4 및 도 5는 보조 브릿지(40A)(및 리어 보조 브릿지(40B))가 LATERAL MODE의 LATERAL 주파수 튜닝을 위해 예각(A-1)의 등간격으로 원형을 이루도록 배열된 레이아웃을 나타낸다. 이하, 설명의 편의를 위해 보조 브릿지(40A)와 리어 보조 브릿지(40B)는 보조 브릿지로 용어 통일하고, 메인 브릿지(30A)와 리어 메인 브릿지(30B)중 메인 브릿지(30A)로 설명한다.

도 4를 참조하면, 상기 예각(A-1)이 약 45도로 형성됨으로써 보조 브릿지가 제1,2,3,4,5,6,7,8 보조 브릿지(40-1, ,,,. 40-8)로 구분된 총 8개의 수량으로 구성된다. 그러므로, 상기 보조 브릿지가 보조 브릿지(40A)와 리어 보조 브릿지(40B)로 한 쌍을 이루는 경우 다이나믹 댐퍼(1)에는 8개의 보조 브릿지(40A)와 8개의 리어 보조 브릿지(40B)가 총 16개로 구성된다.

특히, 상기 제1,2,3,4,5,6,7,8 보조 브릿지(40-1, ,,,. 40-8)의 각각은 동일한 형상 및 단면구조로 이루어진다. 일례로, 제1 보조 브릿지(40-1)는 메인 브릿지(30A)와 리어 메인 브릿지(30B)의 두께 대비 BENDING 주파수에 영향을 주지 않는 두께(T)로 형성된다. 또한, 상기 제1 보조 브릿지(40-1)의 두께(T)는 메인 브릿지(30A)로 위치된 메인 브릿지 엔드 두께(t1)가 댐퍼 하우징(20)으로 위치된 댐퍼 하우징 엔드 두께(t2)보다 좁게 형성됨으로써 테이퍼 형상으로 이루어질 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 예각(A-1)이 약 90도로 형성됨으로써 보조 브릿지가 제1,2,3,4 보조 브릿지(40-1, ,,,. 40-4)로 구분된 총 4개의 수량으로 구성된다. 그러므로, 상기 보조 브릿지가 보조 브릿지(40A)와 리어 보조 브릿지(40B)로 한 쌍을 이루는 경우 다이나믹 댐퍼(1)에는 4개의 보조 브릿지(40A)와 4개의 리어 보조 브릿지(40B)가 총 8개로 구성된다.

따라서, 다이나믹 댐퍼(1)는 보조 브릿지가 총 8개 또는 총 16개 또는 그 이상의 개수로 가변 적용하면서 두께(T)나 메인 브릿지 엔드 두께(t1) 및 댐퍼 하우징 엔드 두께(t2)를 조절함으로써 경도 증가 없이도 LATERAL MODE 상향을 위한 튜닝이 가능하다. 하기 표1은 경도 증가 없이 보조 브릿지 개수 및 두께 조절로 LATERAL MODE 상향 조절이 이루어진 실험예이다.

구 분	실험예 #1	실험예 #2	실험예 #3
경도	Hs43	Hs41	Hs43
BENDING 주파수	113Hz	97Hz	107Hz
LATERAL 주파수	220Hz	190Hz	200Hz

상기 표1의 실험예 #1,#2,#3 결과는 보조 브릿지의 개수 또는 두께 증대 시 LATERAL 주파수 상승을 가져오면서도 메인브릿지 대비 보조 브릿지 두께 얇아서 BENDING 기여가 미비함으로써 보조 브릿지의 개수와 두께에 따라 BENDING 주파수에는 크게 영향을 주지 않음을 실험적으로 증명한다.

한편, 도 6 및 도 7은 다이나믹 댐퍼(1)가 적용된 드라이브 샤프트 장치로 동력 전달계가 구성된 차량의 예를 나타낸다.

도 6을 참조하면, 차량은 파워트레인(200), 파워트레인(200)의 회전력을 차륜으로 전달하는 드라이브 샤프트 장치가 포함된다.

일례로, 상기 파워트레인(200)은 엔진과 변속기로 이루어지고, 상기 변속기의 변속기 출력축은 드라이브 샤프트 장치와 연결됨으로써 드라이브 샤프트 장치를 회전시켜준다.

일례로, 상기 드라이브 샤프트 장치는 한쪽이 변속기 출력축과 연결된 상태에서 반대쪽이 우측 차륜(300)과 볼 타입 조인트로 연결된 우측 드라이브 샤프트(100), 한쪽이 변속기 출력축과 연결된 상태에서 반대쪽이 좌측 차륜(300-1)과 볼 타입 조인트로 연결된 좌측 드라이브 샤프트(100-1)로 구성된다. 특히, 상기 우측 드라이브 샤프트(100)에는 축 외경에 다이나믹 댐퍼(1)가 구비되고, 상기 다이나믹 댐퍼(1)는 도 1내지 도 5에 의한 댐퍼 매스(10), 댐퍼 하우징(20), 노치 홈(21A,21B), 메인 브릿지(30A,30B) 및 보조 브릿지(40A,40B)로 구성된다. 그 결과, 다이나믹 댐퍼(1)는 차량에 맞춰 BENDING MODE와 LATERAL MODE의 이중 모드가 최적화 튜닝된다. 도 6에서, 상기 다이나믹 댐퍼(1)가 우측 드라이브 샤프트(100)에 만 적용됨으로 표현되었으나 좌측 드라이브 샤프트(100-1)에도 동일하게 적용됨이 바람직하다.

도 7을 참조하면, 차량에 맞춰 BENDING MODE와 LATERAL MODE의 이중 모드가 튜닝 최적화된 다이나믹 댐퍼(1)는 메인 브릿지(30A)와 리어 메인 브릿지(30B)의 중공 파이프 내경(d)이 우측 드라이브 샤프트(100)의 축 외경과 각각 밀착됨으로써 BENDING MODE로 차량의 발진 부밍을 감쇄하고, 동시에 보조 브릿지(40A)와 리어 보조 브릿지(40B)의 각각이 메인 브릿지(30A)와 리어 메인 브릿지(30B)에 연계되어 댐퍼 매스(10)를 축방향으로 지지해줌으로써 LATERAL MODE로 비트성 소음 및 진동 발생을 감쇄한다. 그 결과, 차량은 볼 조인트 사양을 업그레이드하는 회전 차수 회피방식과 댐퍼 개수를 늘이는 공진 주파수 회피방식대비 원가 상승이 거의 없이 "웅~웅~웅" 하는 비트성 소음(주행 부밍)과 진동을 크게 개선할 수 있다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼(1)는 댐퍼 매스(10)가 내부에 충진된 댐퍼 하우징(20), 댐퍼 매스(10)의 종단면 크기를 벗어난 위치에서 댐퍼 하우징(20)의 축방향의 좌우로 연장되어 댐퍼 하우징(20)과 이중 동심원을 이루는 중공 파이프 타입 한 쌍의 메인 브릿지(30A)와 리어 메인 브릿지(30B), 이중 동심원의 연결구간으로 구비되어 댐퍼 매스(10)의 좌우 측면부위가 메인 브릿지(30A)와 리어 메인 브릿지(30B)의 각각에 의해 지지되는 한 쌍의 보조 브릿지(40A)와 리어 보조 브릿지(40B)를 포함하고, 상기 다이나믹 댐퍼(1)를 각각 적용한 좌,우측 드라이브 샤프트(100,100)가 차량에 적용됨으로써 차량의 발진 부밍이 최적화된 메인 브릿지(30A)와 리어 메인 브릿지(30B)의 BENDING MODE 튜닝으로 감쇄되고 동시에 "웅~웅~웅" 하는 비트성 소음(주행 부밍)과 진동이 최적화된 보조 브릿지(40A)와 리어 보조 브릿지(40B)의 LATERAL MODE 튜닝으로 감쇄된다.

1 : 다이나믹 댐퍼 10 : 댐퍼 매스
20 : 댐퍼 하우징 20-1 : 이너 케이스
21A : 노치 홈 21B : 리어 노치 홈
23 : 축 홀
30A : 메인 브릿지 30B : 리어 메인 브릿지
31 : 브릿지 플랜지
40A : 보조 브릿지 40B : 리어 보조 브릿지
40-1, ,,,. 40-8 : 제1,2,3,4,5,6,7,8 보조 브릿지
100 : 우측 드라이브 샤프트 100-1 : 좌측 드라이브 샤프트
200 : 파워트레인 300 : 우측 차륜
300-1 : 좌측 차륜

Claims

댐퍼 하우징의 내부에 충진된 댐퍼 매스를 벗어난 위치에서 상기 댐퍼 하우징의 축방향으로 연장되고, 상기 댐퍼 하우징과 이중 동심원을 이루는 중공의 메인 브릿지;
상기 댐퍼 매스의 측면부위가 상기 메인 브릿지에 의해 지지되도록 상기 이중 동심원의 연결구간으로 구비된 보조 브릿지;가 포함되며,
상기 보조 브릿지는 상기 메인 브릿지의 두께보다 얇은 두께이고, 상기 두께는 상기 메인 브릿지로 위치된 메인 브릿지 엔드 두께가 상기 댐퍼 하우징으로 위치된 댐퍼 하우징 엔드 두께보다 좁은 테이퍼 형상으로 이루어진
것을 특징으로 하는 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼.
청구항 1에 있어서, 상기 연결구간에는 브릿지 플랜지가 형성되고, 상기 브릿지 플랜지는 상기 댐퍼 하우징에서 상기 메인 브릿지로 이어져 상기 보조 브릿지를 형성하는 것을 특징으로 하는 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼.
청구항 2에 있어서, 상기 브릿지 플랜지는 완만한 곡면의 라운드 구간을 형성하는 것을 특징으로 하는 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 보조 브릿지는 라운드 형상 밑변을 갖는 직각삼각형 단면구조인 것을 특징으로 하는 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼.
청구항 1에 있어서, 상기 보조 브릿지는 상기 연결구간에 다수개로 형성된 것을 특징으로 하는 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼.
청구항 6에 있어서, 상기 보조 브릿지의 각각은 서로에 대해 등간격으로 형성하는 것을 특징으로 하는 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼.
청구항 1에 있어서, 상기 메인 브릿지의 내경은 상기 댐퍼 하우징의 축홀의 내경보다 작은 직경으로 형성된 것을 특징으로 하는 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼.
청구항 1에 있어서, 상기 메인 브릿지와 상기 보조 브릿지의 각각은 상기 댐퍼 매스의 좌우 양쪽으로 형성된 것을 특징으로 하는 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼.
청구항 1에 있어서, 상기 댐퍼 매스는 보이드(void)를 형성하지 않은 고무 재질 질량체인 것을 특징으로 하는 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼.
청구항 1에 있어서, 상기 댐퍼 하우징은 상기 댐퍼 매스를 충진한 내부공간이 축홀로 구분된 이중관구조의 원통형 실린더 형상이고, 상기 축홀의 내경이 상기 메인 브릿지의 내경보다 큰 직경으로 형성된 것을 특징으로 하는 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼.
청구항 11에 있어서, 상기 댐퍼 하우징에는 노치 홈이 다수로 절개된 것을 특징으로 하는 이중 모드 튜닝 방식 다이나믹 댐퍼.
청구항 1 내지 청구항 3 및 청구항 5 내지 청구항 12중 어느 한 항에 의한 다이나믹 댐퍼; 가 구비된 것을 특징으로 하는 드라이브 샤프트 장치.
청구항 13에 있어서, 상기 다이나믹 댐퍼는 우측 차륜과 볼 타입 조인트로 연결된 우측 드라이브 샤프트와 좌측 차륜과 볼 타입 조인트로 연결된 좌측 드라이브 샤프트중 어느 하나에 구비된 것을 특징으로 하는 드라이브 샤프트 장치.
청구항 13에 의한 드라이브 샤프트 장치;
상기 드라이브 샤프트 장치에 회전력을 전달하는 파워트레인;
을 포함한 것을 특징으로 하는 차량.
청구항 15에 있어서, 상기 파워트레인은 엔진과 변속기로 이루어지고, 상기 변속기의 변속기 출력축은 상기 드라이브 샤프트 장치와 연결된 것을 특징으로 하는 차량.