KR20070122010A - Rattling noise reduction device of manual transmission - Google Patents
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Abstract
Description
도1은 일반적인 래틀 소음의 원인을 설명하기 위한 도면;1 is a view for explaining the cause of a general rattle noise;
도2는 본 발명에 따른 수동변속기의 래틀 소음 저감장치를 나타낸 개략 구성도;Figure 2 is a schematic block diagram showing a rattle noise reduction device of a manual transmission according to the present invention;
도3은 본 발명의 보조판에 영구자석이 배치되는 모습을 설명하기 위한 도면;Figure 3 is a view for explaining the appearance that the permanent magnet is disposed on the auxiliary plate of the present invention;
도4는 도2의 주요 부분을 상세하게 나타낸 도면;4 shows a detail of the main part of FIG. 2;
도5는 본 발명의 보조판에 설치된 영구자석의 작용을 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the operation of the permanent magnet installed in the auxiliary plate of the present invention.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※※ Explanation of symbols about main part of drawing ※
1, 2 : 축1, 2: axis
3 : 고정기어3: fixed gear
4 : 슬라이딩기어4: Sliding Gear
10, 20 : 보조판10, 20: auxiliary plate
12, 12A, 12B, 22, 22A, 22B : 영구자석12, 12A, 12B, 22, 22A, 22B: permanent magnet
본 발명은 수동변속기의 래틀 소음 저감장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rattle noise reduction device of a manual transmission.
일반적으로 수동변속기 차량의 파워트레인 시스템은 엔진, 클러치, 트랜스미션, 구동축 및 휠로 구분된다.In general, the powertrain system of a manual transmission vehicle is divided into an engine, a clutch, a transmission, a drive shaft, and a wheel.
이러한 파워트레인 시스템 구성요소들 중 클러치는 엔진에서 발생되는 차량의 동력을 트랜스미션에 전달하거나 차단하는 역할 및 클러치 디스크의 슬립을 발생시켜 차량의 부드러운 출발을 가능하게 해주는 역할을 수행한다.Among these powertrain system components, the clutch plays a role of transmitting or blocking the power of the vehicle generated from the engine to the transmission and generating a slip of the clutch disc to allow a smooth start of the vehicle.
또한 클러치는 엔진에서 발생하는 고유의 진동을 흡수하여 트랜스미션 방향으로 전달되는 진동을 흡수하는 중요한 기능을 한다. 구체적으로는 엔진의 회전속도의 변동량(또는 각가속도 변동량)을 줄여주어 트랜스미션 내부에서 발생하는 기드들 간의 충돌에 의한 소음을 줄여주는 역할을 한다.The clutch also plays an important role in absorbing the vibrations inherent in the engine and absorbing the vibrations transmitted in the transmission direction. Specifically, it reduces the amount of change in the rotational speed of the engine (or the amount of change in the angular acceleration), thereby reducing the noise caused by collisions between girds generated inside the transmission.
이렇게 기어들 간의 충돌에 의한 소음을 래틀 소음이라 하며 기어 백래쉬(Backlash)의 존재로 인해 피할 수 없는 현상으로 인식되고 있다.The noise caused by the collision between the gears is called a rattle noise and is recognized as an inevitable phenomenon due to the presence of the gear backlash.
따라서 클러치가 래틀 소음을 저감하는데 가장 중요한 인자로 여겨지고 있으며 클러치를 튜닝하여 래틀 소음을 저감하고 있다.Therefore, the clutch is considered to be the most important factor in reducing rattle noise, and the clutch is tuned to reduce rattle noise.
그러나, 엔진의 대형화(고토크화) 및 변속기의 대용량화에 따라 클리치만으로 래틀 소음을 저감하는데는 한계가 있음을 알게 되었다.However, it has been found that there is a limit in reducing rattle noise with only a click due to the increase in engine size (high torque) and the increase in transmission capacity.
또한 진동의 원인이 되는 부분이 엔진이지만 이 가진 진동이 증폭되어 래틀 소음이 발생되는 부분은 변속기 내부의 기어들이기 때문에 기어들 끼리의 충돌 확률을 낮춤으로써 엔진과 변속기가 대형화 및 고용량화되어도 래틀 소음을 저감시킬 수 있는 것으로 파악하고 있다.In addition, the engine is the source of vibration, but because the vibration is amplified, the part where the rattle noise is generated is the gears inside the transmission, thereby reducing the collision probability between the gears, thereby reducing the rattle noise even if the engine and the transmission are enlarged and high in capacity. I understand that you can.
즉 엔진의 회전변동에 의해 발생하는 진동을 클러치 시스템이 어느 정도 저감시킬 수 있지만, 잔존하는 진동은 변속기의 입력축을 거쳐 변속기 내부의 기어(고정기어와 슬라이딩기어)들 간의 충돌로 이어져 래틀 소음을 발생시킨다.That is, the clutch system can reduce the vibration generated by the rotational rotation of the engine to some extent, but the remaining vibration leads to the collision between the gears (fixed gear and the sliding gear) inside the transmission via the input shaft of the transmission, thereby generating a rattle noise. Let's do it.
따라서, 래틀 소음을 저감시키려면 고정기어와 슬라이딩기어간의 충돌에 의해 발생하는 치차음을 저감시키는 방법이 고려되어야 한다.Therefore, in order to reduce rattle noise, a method of reducing tooth noise generated by collision between the fixed gear and the sliding gear should be considered.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 변속기 내부의 기어, 즉 고정기어와 슬라이딩기어들 간의 충돌에 의해 발생하는 치차음을 저감시킴에 의해 수동변속기의 래틀 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있도록 한 수동변속기의 래틀 소음 저감장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, by reducing the tooth noise caused by the collision between the gears inside the transmission, that is, the fixed gear and the sliding gear to effectively reduce the rattle noise of the manual transmission. It is an object of the present invention to provide a rattle noise reduction device for a manual transmission.
상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 축에 고정된 고정기어와 다른 축에 슬라이딩 가능하게 결합되고 상기 고정기어에 맞물려 결합되는 슬라이딩기어 사이의 치차 충돌에 의해 발생되는 래틀 소음을 방지하기 위한 구조에 있어서, 원판 모양을 갖도록 형성되어 상기 고정기어와 동일한 중심을 갖도록 그 고정기어의 일측에 고정 설치되며 원주방향을 따라 영구자석이 일정한 간격을 갖도록 배치된 보조판과, 원판 모양을 갖도록 형성되어 상기 슬라이딩기어와 동일한 중심을 갖도록 그 슬라이딩기어의 일측에 고정 설치되며 원주방향을 따라 영구자석이 일정한 간격을 갖도록 배치된 보조판을 포함함을 특징으로 하는 수동변속기 의 래틀 소음 저감장치를 마련함에 의한다.As a technical configuration for achieving the above object, the present invention provides a rattle noise generated by gear collision between a fixed gear fixed to an axis and a sliding gear slidably coupled to another axis and engaged with the fixed gear. In the structure to prevent the, is formed to have a disc shape and is fixed to one side of the fixed gear so as to have the same center as the fixed gear, and the auxiliary plate and a disc shape arranged so that the permanent magnets have a constant interval along the circumferential direction It is formed to have a center and the same as the sliding gear fixed to one side of the sliding gear to provide a rattle noise reduction device of the manual transmission, characterized in that it comprises an auxiliary plate disposed so that the permanent magnets at regular intervals along the circumferential direction By
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
대개 래틀 소음은 동력이 전달되지 않는 기어에서 발생한다. 즉, 1단인 경우, 2, 3, 4, 5단 기어들 사이에서 치차음이 발생한다. 이는 슬라이딩기어가 동력이 전달될 때에만 축과 슬라이딩기어가 함께 거동하도록 동기화되기 때문에, 즉 동력이 전달되지 않을 때에는 슬라이딩기어가 축에 고정되어 있지 않은 구성을 가지기 때문에 기어간의 각속도 변동에 의해 래틀 소음이 발생하게 됨을 의미한다.Rattle noise is usually generated in gears where no power is transmitted. That is, in the case of the first stage, gear sound occurs between the second, third, fourth and fifth gears. This is because the sliding gear is synchronized so that the shaft and the sliding gear behave together only when power is transmitted, that is, when the power is not transmitted, the sliding gear has a configuration that is not fixed to the shaft. This means that it will happen.
따라서, 각속도 변동은 각가속도로 볼 수 있고, 슬라이딩기어와 축 사이의 저항(Td)(Drag torque)에 비하여 기어관성(I)(Gear Inertia)와 기어 각가속도(α)에 의해 발생된 토크값(Iα)이 클 경우 래틀 소음이 발생한다. 즉, Iα>Td일 경우 래틀 소음이 발생한다.Accordingly, the angular velocity fluctuation can be seen as the angular acceleration, and the torque value Iα generated by the gear inertia and the gear angular acceleration α is compared with the drag Td between the sliding gear and the shaft. If) is large, rattle noise is generated. That is, rattle noise occurs when Iα> Td.
이를 도1을 참조하여 설명한다.This will be described with reference to FIG. 1.
입력축 또는 출력축인 축(1)(2)의 어느 일측에 고정기어(3)가 설치되며 타측에 슬라이딩기어(4)가 설치된다. 상기 고정기어(3)는 축(1)과 일체로 거동되며, 상기 슬라이딩기어(4)는 동기화되는 경우에만 축(2)과 일체로 거동된다.The
Td는 축(2)과 슬라이딩기어(4) 사이의 저항토크, 즉 슬라이딩기어(4)의 움직임을 방해하는 저항에 상당하며, Td 값이 클수록 슬라이딩기어(4)가 회전변동에 의해 움직일 확률을 줄여 줌으로 치차의 충돌 가능성을 줄여준다(즉 Td>Iα인 경우 래틀 소음이 저감된다).Td corresponds to a resistance torque between the
또한, Td>Iα일 경우 치차의 움직임을 방해하여 충돌이 일어날 가능성을 줄여준다.In addition, when Td> Iα, the collision is prevented by disturbing the movement of the gear.
즉, 래틀 소음을 저감하려면 Td값을 증가시켜 주거나 Iα값을 줄여주면 된다.In other words, to reduce rattle noise, increase the Td value or decrease the Iα value.
그러나, Td값을 증가시키기 위하여 종래에 사용하여 왔던 마찰 저항값 증대 방법(축과 슬라이딩기어 사이의 마찰 저항값을 증가시키는 방법)은 연비의 악화 및 내구성에 문제가 발생한다.However, the frictional resistance increasing method (method of increasing the frictional resistance between the shaft and the sliding gear), which has been conventionally used to increase the Td value, causes problems in fuel economy deterioration and durability.
따라서, 본 발명자는 마찰 저항값 증대를 이용한 Td값의 증가 방법의 사용을 억제하고 Iα값을 줄여주는 것이 래틀 소음을 저감시키는 것에 효과적임을 알았다.Therefore, the present inventors found that suppressing the use of the method of increasing the Td value by increasing the frictional resistance value and reducing the Iα value is effective in reducing the rattle noise.
본 발명은 자기력을 이용하며 Iα값을 줄이는 구성을 제시하며 이를 도2 내지 도5를 참조하여 설명한다.The present invention proposes a configuration using magnetic force and reducing the Iα value, which will be described with reference to FIGS. 2 to 5.
도2는 본 발명에 따른 수동변속기의 래틀 소음 저감장치를 나타낸 개략 구성도이다.Figure 2 is a schematic block diagram showing a rattle noise reduction device of a manual transmission according to the present invention.
입력축 또는 출력축인 축(1)(2)의 어느 일측에 고정기어(3)가 설치되며 타측에 슬라이딩기어(4)가 설치된다. 상기 고정기어(3)는 축(1)과 일체로 거동되며, 상기 슬라이딩기어(4)는 동기화되는 경우에만 축(2)과 일체로 거동된다.The
상기 고정기어(3)와 슬라이딩기어(4)의 측면에는 각각 플라스틱 재료로 제작되는 원형판 모양의 보조판(10)(20)이 고정 설치된다. 이들 보조판(10)(20)을 고정기어(3)와 슬라이딩기어(4)에 고정하는 구성은 다양하며, 일례로서 보조판(10)(20)에 핀 모양의 끼움구(11)(21)를 일체로 형성하고 그 끼움구(11)(21)가 끼워 고정되 는 홈(3a)(4a)이 상기 고정기어(3)와 슬라이딩기어(4)에 형성된다.Side plates of the
상기 보조판(10)(20)은 각각 고정기어(3)와 슬라이딩기어(4)와 동심원을 이루도록 동일한 중심을 갖는다.The
바람직하게는, 고정기어(3)에 고정 설치된 보조판(10)은 고정기어(3)의 외경보다 큰 외경을 가지며, 슬라이딩기어(4)에 고정 설치된 보조판(20)은 슬라이딩기어(4)의 외경보다 작은 외경을 갖는다.Preferably, the
그리고, 상기 보조판(10)(20)에는 여러 개의 영구자석(12)(22)들이 고정되며, 이러한 영구자석(12)(22)들은 도3에 도시된 것처럼 보조판(10)(20)의 원주방향을 따라 일정간격 떨어져 배치된다.In addition, a plurality of
상기 고정기어(3)의 보조판(10)에 고정된 영구자석(12)의 갯수는 고정기어(3)의 기어 잇수의 2배로 설정되며, 상기 슬라이딩기어(4)의 보조판(20)에 고정된 영구자석(22)의 갯수는 슬라이딩기어(4)의 기어 잇수의 2배로 설정된다.The number of
도4는 도2의 주요 부분을 상세하게 나타낸 도면으로 보조판(10)(20)에 설치된 영구자석(12)(22)의 배치구조를 알 수 있다.4 shows the arrangement of the
어느 일측의 보조판에 설치된 영구자석, 예컨대 고정기어(3)의 보조판(10)에 설치된 영구자석(12)은, 고정기어(3)의 중심과 기어 이의 골 부위의 중심을 연결하는 선 상에 배치된 제1 영구자석(12A)과, 고정기어(3)의 중심과 기어 이의 산 부위의 중심을 연결하는 선 상에 배치된 제2 영구자석(12B)을 포함한다.Permanent magnets provided on one side of the auxiliary plate, for example,
따라서, 보조판(10)에는 제1 영구자석(12A)과 제2 영구자석(12B)이 원주방향을 따라 교대로 배치된다.Accordingly, the first
그리고, 상기 제1 영구자석(12A)은 음극이 보조판(10)의 외측 방향을 향하도록 위치되며 양극이 보조판(10)의 중심 방향을 향하도록 위치되는 반면에, 제2 영구자석(12B)은 양극이 보조판(10)의 외측 방향을 향하도록 위치되며 음극이 보조판(10)의 중심 방향을 향하도록 위치된다.In addition, the first
타측의 보조판에 설치된 영구자석, 예컨대 슬라이딩기어(4)의 보조판(20)에 설치된 영구자석(22)은 슬라이딩기어(4)의 중심과 기어 이의 골 부위의 중심을 연결하는 선 상에 배치된 제1 영구자석(22A)과, 슬라이딩기어(4)의 중심과 기어 이의 산 부위의 중심을 연결하는 선 상에 배치된 제2 영구자석(22B)을 포함한다.Permanent magnets installed on the auxiliary plate of the other side, for example,
따라서, 보조판(20)에는 제1 영구자석(22A)과 제2 영구자석(22B)이 원주방향을 따라 교대로 배치된다.Accordingly, the first
그리고, 상기 제1 영구자석(22A)은 양극이 보조판(20)의 외측 방향을 향하도록 위치되며 음극이 보조판(20)의 중심 방향을 향하도록 위치되는 반면에, 제2 영구자석(22B)은 음극이 보조판(20)의 외측 방향을 향하도록 위치되며 양극이 보조판(20)의 중심 방향을 향하도록 위치된다.The first
이러한 본 발명의 보조판(10)(20)에 설치된 영구자석의 배치형태는 고정기어(3)와 슬라이딩기어(4)가 서로 맞물려 회전될 때 고정기어(3)의 보조판(10)에 설치된 영구자석(12)과 슬라이딩기어(4)의 보조판(20)에 설치된 영구자석(22)이 도5에 도시된 것처럼 근접한 것끼리는 서로 끌어당기는 방향으로 자력이 작용하며 서로 인접한 것끼리는 서로 밀어내는 방향으로 자력이 작용하게 한다.The permanent magnets arranged on the
즉, 영구자석(12)(22)들은 고정기어(3)의 기어 이에 대한 골 부위의 중심에 슬라이딩기어(4)의 기어 이에 대한 산 부위의 중심이 위치되어 유지되게 하고 또한 고정기어(3)의 기어 이에 대한 산 부위의 중심에 슬라이딩기어(4)의 기어 이에 대한 골 부위의 중심이 위치되어 유지되게 한다.That is, the
이러한 작용은 슬라이딩기어(4)의 각속도 변동에 의해 좌우로 움직히는 힘(Iα)을 자석의 인력과 척력에 의해 저감시킴에 의해 치차의 충돌 가능성을 줄이는 역할을 한다.This action serves to reduce the possibility of gear collision by reducing the force Iα moving left and right by the angular velocity variation of the sliding
즉, 본 발명에 따르면 Iα값을 줄임에 의해 Td>Iα를 만족시킴으로써 래틀 소음을 저감시킨다.That is, according to the present invention, the rattle noise is reduced by satisfying Td >
특히, 슬라이딩기어와 축 사이의 저항(Td)(Drag torque)값이 증가하지 않기 때문에 연비가 나빠지는 것을 방지하며 마찰저항값을 증대시켜주는 역할을 하는 구성요소들이 마모되어 내구력을 저하시키는 문제점을 발생시키지 않는다.In particular, since the drag (Td) value between the sliding gear and the shaft does not increase, the fuel consumption is prevented from deteriorating and the components, which increase the frictional resistance, are worn out, thereby reducing durability. It does not occur.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 수동변속기의 래틀 소음 저감장치에 의하면 고정기어와 슬라이딩기어에 설치된 보조판의 원주방향을 따라 영구자석이 일정 간격을 따라 배치되고 이들 영구자석을 근접한 것끼리는 서로 끌어당기는 방향으로 자력이 작용하게 하고 또한 서로 인접한 것끼리는 서로 밀어내는 방향으로 자력이 작용하게 함으로써 Iα값을 줄임에 의해 래틀 소음을 저감시키는 효과를 갖는다.As described above, according to the rattle noise reduction device of the manual transmission according to the present invention, permanent magnets are arranged along a circumferential direction along the circumferential direction of the auxiliary plate installed in the fixed gear and the sliding gear, and those close to the permanent magnets are attracted to each other. Therefore, the magnetic force acts and the magnetic force acts in the direction in which the adjacent ones push each other, thereby reducing the rattle noise by reducing the Iα value.
특히, 슬라이딩기어와 축 사이의 저항(Td)(Drag torque)값을 증가시키지 않아 연비 저하 및 내구력 저하를 발생시키지 않는다.In particular, the resistance Td (Drag torque) between the sliding gear and the shaft is not increased so that fuel economy and durability are not reduced.
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