KR20160116707A - 자동차의 드라이브 샤프트용 가변 주파수 댐퍼 - Google Patents

자동차의 드라이브 샤프트용 가변 주파수 댐퍼 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차의 드라이브 샤프트용 가변 주파수 댐퍼에 관한 것으로서, 댐핑 주파수를 쉽게 튜닝할 수 있도록 하여 차종과 파워트레인 사양, 지역에 상관없이 모든 드라이브 샤프트에 적용할 수 있는 통합형 가변 주파수 댐퍼를 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 질량을 나타내는 금속 재질의 질량체; 상기 질량체가 결합되고 드라이브 샤프트에 설치되는 댐퍼 몸체; 상기 댐퍼 몸체를 드라이브 샤프트에 고정하기 위한 밴딩부재; 및 상기 댐퍼 몸체를 가압할 수 있도록 밴딩부재에 설치되어 댐퍼 몸체에 대한 가압 정도에 따라 댐퍼 몸체의 강성을 변화시키는 강성튜닝부재를 포함하는 자동차의 드라이브 샤프트용 가변 주파수 댐퍼가 개시된다.

Description

자동차의 드라이브 샤프트용 가변 주파수 댐퍼{Variable frequency damper for drive shaft of automobile}
본 발명은 자동차의 드라이브 샤프트용 댐퍼에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 댐핑 주파수를 쉽게 튜닝할 수 있도록 하여 차종과 파워트레인(PT) 사양, 지역에 상관없이 모든 드라이브 샤프트에 적용할 수 있는 통합형 가변 주파수 댐퍼에 관한 것이다.
자동차의 드라이브 샤프트(drive shaft)는 엔진에서 발생하여 변속기를 통해 전달되는 동력을 차륜에 전달하는 역할을 수행한다.
이러한 드라이브 샤프트에는 엔진의 회전력에 의한 비틀림과 굽힘 진동이 발생하며, 또한 드라이브 샤프트가 고속으로 회전하는 과정에서 특정 회전속도에 이르면 진동이 발생한다.
드라이브 샤프트에 발생하는 진동은 드라이브 샤프트의 구동 안정성을 떨어뜨리고, 구동계에도 좋지 않은 영향을 끼칠 뿐만 아니라, 진동 소음(booming noise)을 발생시켜 정숙성을 떨어뜨린다.
특히, 드라이브 샤프트에 발생한 진동의 주파수와 드라이브 샤프트의 고유 진동수가 일치하게 되면 진동수가 더욱 증가하여 진동 소음이 커지게 되고, 증가된 진동은 공명 현상을 일으켜 드라이브 샤프트를 파손시키거나, 드라이브 샤프트에 치명적인 손상을 줄 수 있다.
드라이브 샤프트는 차량의 크기, 엔진 및 변속기의 장착 위치에 따라 좌우 길이가 달라질 뿐만 아니라 직경과 형상의 변화에 따라 공진 주파수도 달라진다.
일반적으로 드라이브 샤프트 자체의 공진 주파수는 차량의 가속 소음 및 진동에 취약한 부분과 일치하여 차량의 NVH(Noise, Vibration, and Harshness) 성능을 악화시키는 주된 원인이 된다.
이에 따라 도 1에 나타낸 바와 같이 드라이브 샤프트(1)에는 진동 및 소음을 저감하기 위해 드라이브 샤프트의 공진 주파수에 맞춰진 다이나믹 댐퍼(dynamic damper)(10)를 설치하고 있다.
상기 댐퍼(10)는 드라이브 샤프트(1)에 발생한 진동을 상쇄시킬 수 있는 특정 주파수의 진동을 발생시켜 진동을 상쇄시킴으로써 드라이브 샤프트 및 구동계의 안전성을 보장하고 소음 발생을 최소화한다.
도 2는 종래기술에 따른 다이나믹 댐퍼의 단면 형상을 나타내는 구성도로서, 다이나믹 댐퍼(10)는 질량을 나타내는 금속 재질의 질량체(20), 상기 질량체(20)를 감싸도록 형성된 탄성 고무 재질의 중공형 댐퍼 몸체(30), 상기 댐퍼 몸체(30)를 드라이브 샤프트(1)에 고정하기 위한 밴딩부재(40)를 포함하여 구성된다.
상기 다이나믹 댐퍼(10)는 드라이브 샤프트(1)의 외주면에 장착되며, 질량체(20)가 결합되어 있는 댐퍼 몸체(30)를 드라이브 샤프트의 외주면에 끼운 다음 댐퍼 몸체의 양단부에 밴딩부재(40)를 체결하여 조여줌으로써 드라이브 샤프트에 고정하게 된다.
이에 댐퍼 몸체(30)의 양단부는 밴딩부재(40)에 의해 드라이브 샤프트(1)에 고정 및 지지되는 결합부(31)가 되고, 질량체(20)가 설치된 부분과 결합부(31) 사이의 연결부분인 브릿지(bridge)부(32)가 강성 효과를 나타내는 강성부로 되어 있다.
상기 다이나믹 댐퍼(10)의 고유 진동수는 질량체(20)의 질량과 강성부(32)를 포함한 댐퍼 몸체(30)를 구성하는 고무 소재의 물성에 따른 강성(k)에 의해 달라진다.
또한, 도 3은 드라이브 샤프트와 다이나믹 댐퍼의 1자유도 모델을 나타내는 도면으로, 드라이브 샤프트의 공진 주파수에 맞추어 댐퍼를 개발하고 있으며, 드라이브 샤프트의 질량과 강성의 변화에 따라 다이나믹 댐퍼의 제어 주파수를 튜닝할 수 있다.
그러나, 드라이브 샤프트의 공진 주파수에 맞는 다이나믹 댐퍼를 제작하기 위해서는 금형 제작비 등의 막대한 개발비용이 필요하고, 이에 다양한 차종 및 드라이브 샤프트에 손쉽게 튜닝하여 적용할 수 있는 통합형 댐퍼 시스템이 요구되고 있다.
통상적으로 댐퍼(질량체)의 질량 md와 강성 kd 값을 튜닝하여 댐핑 주파수를 구현하는데, 차량의 종류, 엔진 및 변속기 등 파워트레인(PT:Power Train)의 차이에 따라 댐퍼의 댐핑 주파수가 달라진다.
또한, 지역별, 계절별 온도 변화에 따라서도 댐퍼의 주된 주파수가 달라지며, 이러한 조건들을 만족시키기 위해서는 다양한 종류의 댐퍼를 개발 및 제작해야 하는 번거로움과 막대한 비용이 필요하다.
상기 다이나믹 댐퍼와 관련된 선행기술문헌으로는 한국 공개특허공보 제10-2007-0108670호(2007.11.13), 한국 등록특허공보 제10-0887597호(2009.3.2), 한국 등록특허공보 제10-1273349호(2013.6.4), 한국 공개특허공보 제10-2013-0039598호(2013.4.22)를 들 수 있다.
또한, 한국 등록특허공보 제10-0559889호(2006.3.6)에는 프로펠러 샤프트의 가변형 다이나믹 댐퍼가 개시되어 있으며, 프로펠러 샤프트의 내부에 회전속도에 따라 변화되는 원심력을 매개로 중량체의 중량 전이가 이루어질 수 있도록 하는 유동성의 고(高)비중 물질을 주입함으로써, 주행 중 프로펠러 샤프트의 회전속도에 따라 변화되는 특정의 주파수 영역에 대한 소음과 진동을 효과적으로 저감시킬 수 있도록 하고 있다.
이와 같이 종래기술로 회전하는 속도에 따라 변화하는 주파수 특성을 제어하는 기술에 대해서는 알려져 있으나, 원하는 주파수로 쉽게 튜닝할 수 있는 댐퍼 시스템에 대해서는 제시되어 있지 않다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 댐핑 주파수를 쉽게 튜닝할 수 있도록 하여 차종과 파워트레인(PT) 사양, 지역에 상관없이 모든 드라이브 샤프트에 적용할 수 있는 통합형 가변 주파수 댐퍼를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 질량을 나타내는 금속 재질의 질량체; 상기 질량체가 결합되고 드라이브 샤프트에 설치되는 댐퍼 몸체; 상기 댐퍼 몸체를 드라이브 샤프트에 고정하기 위한 밴딩부재; 및 상기 댐퍼 몸체를 가압할 수 있도록 밴딩부재에 설치되어 댐퍼 몸체에 대한 가압 정도에 따라 댐퍼 몸체의 강성을 변화시키는 강성튜닝부재를 포함하는 자동차의 드라이브 샤프트용 가변 주파수 댐퍼를 제공한다.
그리고, 상기 강성튜닝부재는 상기 댐퍼 몸체의 단부를 드라이브 샤프트에 고정하는 밴딩부재에 댐퍼 및 드라이브 샤프트를 기준으로 축방향 이동 가능하게 설치되어 축방향 위치에 따라 댐퍼 몸체에 대한 가압 정도가 변경될 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 강성튜닝부재는 상기 댐퍼 몸체에서 질량체가 설치된 부분과 밴딩부재에 의해 드라이브 샤프트에 고정되는 댐퍼 몸체 단부 사이를 연결하는 부분인 브릿지부를 가압하도록 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 강성튜닝부재는 링 형상으로 형성되어 밴딩부재의 외주면에 나사 체결되어 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 강성튜닝부재의 일단에는 내경이 축소된 형상의 가압부가 링 형상의 내측으로 돌출 형성되어, 상기 가압부가 댐퍼 몸체를 가압하도록 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 강성튜닝부재의 회전량을 시각적으로 구분 표시해주는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 표시부는, 상기 강성튜닝부재에 원주방향을 따라 구비된 눈금들; 및 상기 밴딩부재에 상기 눈금들 중 하나를 가리키도록 구비된 지시부을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이로써, 본 발명에 따른 드라이브 샤프트용 통합 가변 주파수 댐퍼에 의하면, 댐퍼의 질량은 동일하게 유지하면서 댐퍼 강성부의 강성을 가변시킬 수 있도록 구성됨으로써 댐핑 주파수를 쉽게 튜닝할 수 있고, 차종과 파워트레인 사양, 지역에 상관없이 모든 드라이브 샤프트에 적용 가능한 이점이 있다.
또한, 차종 및 파워트레인 사양에 따라 개별적으로 댐퍼를 적용하는 것에 비해 본 발명의 통합형 가변 주파수 댐퍼를 적용하여 드라이브 샤프트의 공진으로 인한 차체 진동 문제를 해결할 수 있도록 함으로써 댐퍼 개발비용 및 제작비용을 획기적으로 절감할 수 있게 된다.
또한, 차체 진동 문제를 유발하는 드라이브 샤프트 공진 문제를 본 발명의 댐퍼 시스템 하나만을 이용하여 해결할 수 있으며, 댐퍼 제작시에 발생할 수 있는 부품 산포에 강건할 뿐만 아니라 차량 장착 후 쉽게 튜닝할 수 있기 때문에 NVH 관련 품질 관리의 효율성도 높아질 수 있다.
또한, 계절 변화와 지역 차이로 인해 발생할 수 있는 댐퍼의 품질 문제를 쉽게 해결할 수 있으므로 차량의 상품성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 드라이브 샤프트에 댐퍼가 설치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 종래기술에 따른 다이나믹 댐퍼의 단면 형상을 나타내는 구성도이다.
도 3은 드라이브 샤프트와 다이나믹 댐퍼의 1자유도 모델을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼를 드라이브 샤프트에 설치한 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼의 단면 형상을 나타내는 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼에서 튜닝 정도를 표시하는 표시부를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명과 종래의 댐퍼 적용시 드라이브 샤프트의 주파수 분석 결과를 비교하여 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명과 종래의 댐퍼 적용시 차체 플로어 진동 분석 결과를 비교하여 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 댐핑 주파수를 쉽게 튜닝할 수 있도록 하여 차종과 파워트레인(Power Train) 사양, 지역에 상관없이 모든 드라이브 샤프트에 적용할 수 있는 통합형 가변 주파수 댐퍼를 제공하고자 하는 것이다.
이러한 본 발명의 통합형 가변 주파수 댐퍼는 댐퍼 질량은 동일하게 유지하면서 댐퍼 강성부의 강성을 변화시켜 댐핑 주파수를 가변시킬 수 있도록 구성된 점에 주된 특징이 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼를 드라이브 샤프트에 설치한 상태를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼의 단면 형상을 나타내는 구성도이다.
도시된 바와 같이, 실시예에 따른 댐퍼(10)는, 질량을 나타내는 금속 재질의 질량체(20), 상기 질량체(20)를 감싸도록 형성된 탄성 고무 재질의 중공형 댐퍼 몸체(30), 상기 댐퍼 몸체(30)를 드라이브 샤프트(1)에 고정하기 위한 밴딩부재(40), 상기 댐퍼 몸체(30)를 압박할 수 있도록 밴딩부재(40)에 설치되어 댐퍼 몸체(30)에 대한 압박 정도에 따라 댐퍼 몸체(30)의 강성을 변화시키는 강성튜닝부재(50)를 포함하여 구성된다.
이와 같은 댐퍼(10)는 드라이브 샤프트(1)의 외주면에 장착되며, 질량체(20)가 결합되어 있는 댐퍼 몸체(30)를 드라이브 샤프트(1)의 외주면에 끼운 다음 댐퍼 몸체(30)의 양단부에 밴딩부재(40)를 체결하여 조여줌으로써 드라이브 샤프트(1)에 고정하게 된다.
또한, 댐퍼 몸체(30)에 결합되어 있는 질량체(20)는 댐퍼(10)의 질량 역할을 하는 부분이며, 댐퍼 몸체(30)의 양단부는 밴딩부재(40)에 의해 드라이브 샤프트(1)에 고정되는 결합부(31)가 되고, 질량체(20)가 설치된 부분과 결합부(31) 사이의 연결부분인 브릿지(bridge)부는 강성 효과를 나타내는 강성부(32)가 된다.
상기 밴딩부재(40)는 댐퍼(10)를 드라이브 샤프트(1)에 고정시켜 지지하는 단순 지지 역할을 하고, 이러한 밴딩부재(40)에 댐퍼(10)의 강성을 변경시킬 수 있는 강성튜닝부재(50)가 결합된다.
상기 강성튜닝부재(50)는 밴딩부재(40)에서 댐퍼 몸체(30)를 가압할 수 있음은 물론 그 가압 정도를 가변시킬 수 있도록 밴딩부재(40)에 댐퍼(10) 및 드라이브 샤프트(1)를 기준으로 그 축방향으로 이동 가능하게 결합되어 설치되는데, 강성튜닝부재(50)가 댐퍼 몸체(30)의 브릿지부(32), 즉 댐퍼(10)에서 강성 효과를 나타내는 강성부(32)를 가압할 수 있도록 설치된다.
상기 강성튜닝부재(50)가 밴딩부재(40)로부터 댐퍼 몸체(30)의 강성부(32)쪽으로 축방향 이동되는 정도에 따라 강성부(32)를 가압하는 정도, 즉 강성부(32)에 대한 가압 정도가 달라지게 된다.
특히, 강성부(32)에 대한 강성튜닝부재(50)의 가압 정도가 변화할 경우 댐퍼 강성이 달라질 수 있는데, 댐퍼(10)의 강성부(32)가 갖고 있는 고유의 강성값을 기준으로 강성튜닝부재(50)의 축방향 이동 정도 및 가압 정도가 변화할 경우 강성부(32)의 강성이 증대되거나 저감된다.
또한, 강성부(32)의 강성이 증대되거나 저감됨에 따라 댐퍼(10)의 제어 주파수, 즉 댐핑 주파수가 높아지거나 낮아지며, 강성튜닝부재(50)의 축방향 위치 조정, 그리고 이를 통해 강성부(32)의 강성을 조정함에 따라 원하는 댐핑 주파수로의 튜닝이 가능해진다.
강성튜닝부재(50)를 회전시켜 강성부(32)를 더 강하게 압박할수록 강성부(32)의 강성 및 댐퍼(10)의 강성이 증대될 수 있고, 강성이 증대될수록 댐핑 주파수가 높아지게 된다.
또한, 강성부(32)에 대한 가압 정도가 작아질수록 강성부(32)의 강성 및 댐퍼(10)의 강성이 저감되고, 강성이 저감되면 댐핑 주파수가 낮아지게 된다.
바람직한 실시예에서, 강성튜닝부재(50)는 밴딩부재(40)의 외주면에 나사 결합되어 설치될 수 있고, 이 경우 강성튜닝부재(50)를 회전시키면 강성튜닝부재(50)의 축방향 이동 및 위치 조정이 가능하다.
특히, 강성튜닝부재(50)의 회전량에 따른 축방향 위치 조정, 강성부(32)의 강성 조정이 이루어질 수 있는데, 강성튜닝부재(50)의 회전방향에 따라 강성튜닝부재(50)의 이동 방향이 결정되고, 그 회전량에 따라 강성튜닝부재(50)의 축방향 위치 및 강성부(32)의 강성이 결정된다.
상기 강성튜닝부재(50)의 형상을 살펴보면, 강성튜닝부재(50)는 밴딩부재(40)의 외주면에 나사 결합될 수 있는 링(ring) 형상으로 제작되고, 그 일단에 내경이 축소된 형상의 가압부(51)가 링 형상의 내측으로 돌출 형성된 구조로 되어 있다.
상기 가압부(51)는 강성튜닝부재(50)가 축방향 이동(도면상 좌측으로 이동)됨에 따라 댐퍼(10)의 강성부(32)를 가압해주는 부분이 된다.
또한, 바람직한 실시예에서, 차종이나 파워트레인의 사양, 드라이브 샤프트(1)의 사양 등에 따라 주파수 조정 및 댐퍼 튜닝 작업을 용이하게 수행할 수 있도록 강성튜닝부재(50)의 회전량을 시각적으로 구분 표시해주는 표시부가 구비될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼(10)에서 튜닝 정도를 표시하는 표시부를 나타내는 도면으로, 예시된 바와 같이, 강성튜닝부재(50)의 튜닝 정도(또는 가압 정도 및 강성 변화 정도)를 회전량으로 정량화하고, 회전량에 따른 댐핑 주파수를 작업자가 쉽게 구분할 수 있도록 강성튜닝부재(50)의 회전위치를 나타내는 눈금(52) 및 지시부(53)를 강성튜닝부재(50)와 밴딩부재(40)에 구비한다.
이때, 강성튜닝부재(50)에 원주방향을 따라 눈금(52)들을 구비하고, 위치 고정된 밴딩부재(40)에 눈금들 중 하나를 가리키도록 된 지시부(53)를 구비하여, 눈금(52)과 지시부(53)를 통해 강성튜닝부재(50)의 회전위치 및 회전량, 그에 따른 댐퍼 튜닝 정도를 쉽게 알 수 있도록 한다.
그리고, 도 4를 참조하면, 댐퍼(10) 양단부의 두 밴딩부재(40) 중 우측의 밴딩부재(40)에만 강성튜닝부재(50)가 설치됨을 볼 수 있으나, 강성튜닝부재(50)가 양측의 두 밴딩부재(40) 모두에 설치될 수도 있다.
이하, 강성튜닝부재(50)를 설치함에 따른 튜닝 효과를 설명하면 다음과 같다.
도 7은 본 발명과 종래의 댐퍼 적용시 드라이브 샤프트의 주파수 분석 결과를 비교하여 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명과 종래의 댐퍼 적용시 차체 플로어 진동 분석 결과를 비교하여 나타낸 도면이다.
도시된 바와 같이, 강성튜닝부재(50)를 적용한 본 발명의 댐퍼(10)를 사용하였을 때와 종래의 댐퍼를 사용하였을 때를 비교하여 보면, 도 4 및 도 5에 나타낸 실시예의 댐퍼(10)를 사용하였을 경우 강성튜닝부재(50)를 이용하여 댐퍼의 주파수 특성을 도 7에서와 같이 변화시킬 수 있었다.
또한, 댐핑 주파수의 변화에 따라 차량의 진동이 도 8에서와 같이 변화될 수 있음을 확인하였다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였는바, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
1 : 드라이브 샤프트 10 : 댐퍼
20 : 질량체 30 : 댐퍼 몸체
31 : 결합부(댐퍼 몸체 양단부) 32 : 브릿지부(강성부)
40 : 밴딩부재 50 : 강성튜닝부재
51 : 가압부 52 : 눈금
53 : 지시부

Claims (7)

  1. 질량을 나타내는 금속 재질의 질량체;
    상기 질량체가 결합되고 드라이브 샤프트에 설치되는 댐퍼 몸체;
    상기 댐퍼 몸체를 드라이브 샤프트에 고정하기 위한 밴딩부재; 및
    상기 댐퍼 몸체를 가압할 수 있도록 밴딩부재에 설치되어 댐퍼 몸체에 대한 가압 정도에 따라 댐퍼 몸체의 강성을 변화시키는 강성튜닝부재를 포함하는 자동차의 드라이브 샤프트용 가변 주파수 댐퍼.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 강성튜닝부재는 상기 댐퍼 몸체의 단부를 드라이브 샤프트에 고정하는 밴딩부재에 댐퍼 및 드라이브 샤프트를 기준으로 축방향 이동 가능하게 설치되어 축방향 위치에 따라 댐퍼 몸체에 대한 가압 정도가 변경될 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 드라이브 샤프트용 가변 주파수 댐퍼.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 강성튜닝부재는 상기 댐퍼 몸체에서 질량체가 설치된 부분과 밴딩부재에 의해 드라이브 샤프트에 고정되는 댐퍼 몸체 단부 사이를 연결하는 부분인 브릿지부를 가압하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 드라이브 샤프트용 가변 주파수 댐퍼.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 강성튜닝부재는 링 형상으로 형성되어 밴딩부재의 외주면에 나사 체결되어 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차의 드라이브 샤프트용 가변 주파수 댐퍼.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 강성튜닝부재의 일단에는 내경이 축소된 형상의 가압부가 링 형상의 내측으로 돌출 형성되어, 상기 가압부가 댐퍼 몸체를 가압하도록 된 것을 특징으로 하는 자동차의 드라이브 샤프트용 가변 주파수 댐퍼.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 강성튜닝부재의 회전량을 시각적으로 구분 표시해주는 표시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 드라이브 샤프트용 가변 주파수 댐퍼.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 표시부는,
    상기 강성튜닝부재에 원주방향을 따라 구비된 눈금들; 및
    상기 밴딩부재에 상기 눈금들 중 하나를 가리키도록 구비된 지시부을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 드라이브 샤프트용 가변 주파수 댐퍼.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190042876A (ko) * 2017-10-17 2019-04-25 현대자동차주식회사 차량용 드라이브 샤프트의 댐퍼 유닛

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10689042B2 (en) * 2017-04-21 2020-06-23 GM Global Technology Operations LLC Vehicles and methods for reducing aerodynamic drag of vehicles
US10955025B2 (en) * 2018-05-31 2021-03-23 GM Global Technology Operations LLC Vehicle powertrain variable vibration absorber assembly
CN111237388B (zh) * 2018-11-29 2022-01-04 长城汽车股份有限公司 传动轴结构与车辆
KR20200127485A (ko) * 2019-05-02 2020-11-11 현대자동차주식회사 프로펠러샤프트의 공진 회피기구
CN110509471B (zh) * 2019-07-24 2021-07-09 南京航空航天大学 一种空心环形橡胶件的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009051477A (ja) * 2007-08-29 2009-03-12 Showa Corp プロペラシャフト
JP2009079731A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Tokai Rubber Ind Ltd ダイナミックダンパ
JP4893362B2 (ja) * 2007-02-23 2012-03-07 トヨタ自動車株式会社 動力伝達軸
JP2012197910A (ja) * 2011-03-23 2012-10-18 Toyo Tire & Rubber Co Ltd ダイナミックダンパ

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5303681A (en) * 1992-08-28 1994-04-19 Cummins Engine Company, Inc. Torsional tunable coupling for a diesel engine drive shaft
US6606922B2 (en) * 2000-04-28 2003-08-19 Schmitt Measurement Systems, Inc. Rotational imbalance compensator
KR100559889B1 (ko) 2003-12-26 2006-03-15 현대자동차주식회사 프로펠러 샤프트의 가변형 다이나믹 댐퍼
FR2887001B1 (fr) * 2005-06-14 2007-08-17 Michelin Soc Tech Articulation hydroelastique comportant un circuit de liaison pour le liquide
WO2007034896A1 (ja) * 2005-09-21 2007-03-29 Honda Motor Co., Ltd. ダイナミックダンパ
KR20070108670A (ko) 2006-05-08 2007-11-13 기아자동차주식회사 드라이브 샤프트의 다이나믹 댐퍼
JP2008002552A (ja) 2006-06-21 2008-01-10 Toyota Motor Corp ダイナミックダンパ
KR100822572B1 (ko) 2006-12-22 2008-04-16 위아 주식회사 등속 조인트용 다이내믹 댐퍼
JP2008175344A (ja) * 2007-01-22 2008-07-31 Tokai Rubber Ind Ltd 回転軸に対するダイナミックダンパの取付構造及びダイナミックダンパ付き回転軸
KR100887597B1 (ko) 2007-07-12 2009-03-10 현대자동차주식회사 차량용 드라이브 샤프트의 다이내믹 댐퍼
JP2009191995A (ja) 2008-02-15 2009-08-27 Toyota Motor Corp ダイナミックダンパ
KR20100033610A (ko) 2008-09-22 2010-03-31 현대위아 주식회사 장탈착이 용이한 댐퍼 장치
CN201446885U (zh) * 2009-07-02 2010-05-05 苏州市奥杰汽车技术有限公司 两级式驱动轴总成
EP2484933B1 (en) * 2009-10-01 2015-04-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vibration damping mechanism for rotating shaft
US8439150B1 (en) 2010-12-16 2013-05-14 Gilberto Mesa Drive shaft damper assembly
KR101273349B1 (ko) 2011-04-06 2013-06-12 김영춘 구동 샤프트용 댐퍼
JP2012233523A (ja) 2011-04-28 2012-11-29 Toyota Motor Corp 車両のドライブシャフト用ダイナミックダンパ
KR101319979B1 (ko) 2011-07-04 2013-10-31 서한산업(주) 드라이브 샤프트의 진동 감쇠장치
KR20130039598A (ko) 2011-10-12 2013-04-22 현대자동차주식회사 차량용 드라이브 샤프트의 댐퍼 장치
KR101344191B1 (ko) 2012-05-07 2013-12-20 인하대학교 산학협력단 축부재의 진동 감쇠장치
CN203500359U (zh) * 2013-09-26 2014-03-26 重庆隆鑫机车有限公司 缓冲型避震器组件
CN203516511U (zh) * 2013-10-30 2014-04-02 芜湖鸿耀汽车工业有限公司 一种弹性片凸起缓冲减振从动盘总成

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4893362B2 (ja) * 2007-02-23 2012-03-07 トヨタ自動車株式会社 動力伝達軸
JP2009051477A (ja) * 2007-08-29 2009-03-12 Showa Corp プロペラシャフト
JP2009079731A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Tokai Rubber Ind Ltd ダイナミックダンパ
JP2012197910A (ja) * 2011-03-23 2012-10-18 Toyo Tire & Rubber Co Ltd ダイナミックダンパ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190042876A (ko) * 2017-10-17 2019-04-25 현대자동차주식회사 차량용 드라이브 샤프트의 댐퍼 유닛

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