KR20200044249A

KR20200044249A - 자동차 등속조인트용 다이나믹 댐퍼

Info

Publication number: KR20200044249A
Application number: KR1020180124455A
Authority: KR
Inventors: 이제동
Original assignee: 현대위아 주식회사
Priority date: 2018-10-18
Filing date: 2018-10-18
Publication date: 2020-04-29

Abstract

본 발명은 자동차 등속조인트용 다이나믹 댐퍼에 관한 것으로서, 특히 다이나믹 댐퍼의 내부에 결합을 위한 스플라인을 구비하여 드라이브 샤프트와 체결을 위한 밴드를 제거하여 무게를 줄이고 작업성 향상을 이루도록 하는 자동차 등속조인트용 다이나믹 댐퍼에 관한 것이다. 구성은 자동차 등속조인트용 다이나믹 댐퍼로서, 상기 다이나믹 댐퍼는 드라이브 샤프트와 접촉하는 내경부가 스플라인 형상으로 이루어지고, 상기 다이나믹 댐퍼의 내경부에 형성되는 스플라인의 개수 N은 하기 식에 의해 결정되며, N = (D-1.5)/2N : 스플라인 개수, D : 드라이브 샤프트 축경, 상기 다이나믹 댐퍼의 내경부 조립량은 드라이브 샤프트 축경을 기준으로 -1.5mm 인 것을 특징으로 한다.

Description

자동차 등속조인트용 다이나믹 댐퍼{Dynamic damper for automotive constant velocity joint}

본 발명은 자동차 등속조인트용 다이나믹 댐퍼에 관한 것으로서, 특히 다이나믹 댐퍼의 내부에 결합을 위한 스플라인을 구비하여 드라이브 샤프트와 체결을 위한 밴드를 제거하여 무게를 줄이고 작업성 향상을 이루도록 하는 자동차 등속조인트용 다이나믹 댐퍼에 관한 것이다.

일반적으로 전류(앞바퀴) 구동 자동차나 사륜 구동 자동차에는 구동차축에 설치되어 바퀴에 동력을 전달하는데 사용되는 것으로서, 구동축과 피구동축의 접점이 교차각의 2등분선상에 있게 함으로써 등속으로 동력을 전달하는 등속 조인트(constant velocity joint)가 구비된다.

이러한 등속조인트에는 엔진에서 전달된 구동력을 종감속장치에서 바퀴 측으로 전달하기 위해 설치되는 드라이브 샤프트가 연결되고, 상기 드라이브 샤프트에는 회전시 발생되는 진동 주파수와 드라이브 샤프트의 회전수가 일치할 경우 공진으로 인해 진동, 소음이 발생하게 되는데 이를 방지하기 위하여 다이나믹 댐퍼가 설치된다.

그러나, 종래의 등속조인트용 다이나믹 댐퍼는 드라이브 샤프트에 결합, 고정시 밴드를 이용하기 때문에 등속조인트가 고속 회전시 온도 변화에 따라 물성이 변화함으로 밴드의 체결력이 약해져 풀림 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

또, 종래에는 다이나믹 댐퍼를 밴드를 이용하여 드라이브 샤프트에 체결, 고정해야 하므로 중량이 증가하게 되고, 패키지 측면(상대 부품과의 간섭 등)에서 소음이 발생하거나 풀림으로 인해 튜닝된 목표 고유 진동수가 바뀌게 되는 등의 문제점이 있었다.

공개특허 제10-2015-0026074호

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 드라이브 샤프트에 다이나믹 댐퍼의 결합, 고정을 위한 밴드 없이 쉽고 견고하게 이루도록 함으로써, 진동을 감쇠시킴과 동시에 무게를 줄이고 성능 향상을 이루는 자동차 등속조인트용 다이나믹 댐퍼를 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 자동차 등속조인트용 다이나믹 댐퍼로서, 상기 다이나믹 댐퍼는 드라이브 샤프트와 접촉하는 내경부가 스플라인 형상으로 이루어지고, 상기 다이나믹 댐퍼의 내경부에 형성되는 스플라인의 개수 N은 하기 식에 의해 결정되며, N = (D-1.5)/2N : 스플라인 개수, D : 드라이브 샤프트 축경, 상기 다이나믹 댐퍼의 내경 조립량은 드라이브 샤프트 축경을 기준으로 -1.5mm 인 것을 특징으로 한다.

상기 다이나믹 댐퍼와 드라이브 샤프트의 스플라인 물림길이는 다이나믹 댐퍼의 길이를 기준으로 0.5 ∼ 0.6 배로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 다이나믹 댐퍼의 내경부는 드라이브 샤프트 축경의 0.93 ∼ 0.95 배로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 다이나믹 댐퍼의 스플라인 개수는 드라이브 샤프트 축경의 0.45 ∼ 0.48 배로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 내경부의 스플라인은 견고한 결합과 이탈을 방지하도록 홈과 돌기가 사다리꼴로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 스플라인을 형성하는 홈의 내측은 넓게 형성되고 외측은 내측에 비해 좁게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은 상기 다이나믹 댐퍼를 구비한 등속조인트를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 다이나믹 댐퍼를 구비한 등속조인트를 장착한 자동차를 더 제공한다.

이상에서와 같은 본 발명은 결합, 고정을 위한 밴드를 제거하여 다이나믹 댐퍼의 중량을 줄임과 동시에 패키지 축소로 주변의 상대 부품과의 간섭을 방지하는 효과가 있다.

또, 본 발명은 고주파 영역의 진동을 감쇠시키고, 다이나믹 댐퍼의 조립성을 향상시키며, 이탈을 방지하는 등의 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이나믹 댐퍼를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 다이나믹 댐퍼의 내경부를 확대한 상세도이다.
도 3은 본 발명에 따른 다이나믹 댐퍼와 드라이브 샤프트를 결합한 요부 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 다이나믹 댐퍼가 결합되는 드라이브 샤프트의 결합부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다이나믹 댐퍼가 드라이브 샤프트에 결합, 고정된 요부 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.

여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 자동차 등속조인트용 다이나믹 댐퍼(100)는 드라이브 샤프트(200)와 접촉하는 내경부(110)가 스플라인(spline)(111) 형상으로 이루어진다.

즉, 상기 다이나믹 댐퍼(100)의 내경부(110)는 드라이브 샤프트(200)와 결합시 이탈이 방지되도록 종래와 달리 홈과 돌기를 이루는 스플라인(spline)(111)으로 형성된다.

여기서, 상기 다이나믹 댐퍼(100)가 결합되는 드라이브 샤프트(200)의 중간 부분에 위치하는 결합부(210)는 스플라인(111)에 대응하는 그루브(groove) 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

또, 상기 내경부(110)의 스플라인(111)은 견고한 결합과 이탈을 방지하도록 홈과 돌기가 사다리꼴로 이루어지는 것이 바람직하다.

예컨대, 상기 스플라인(111)을 형성하는 홈의 내측은 넓게 형성되고 외측은 내측에 비해 좁게 형성된다.

그리고, 상기 스플라인(111)을 형성하는 돌기의 내측은 좁게 형성되고 외측은 내측에 비해 넓게 형성된다.

이러한 구성의 본 발명에 따른 다이나믹 댐퍼(100)의 내경부(110)는 스플라인(111)이 드라이브 샤프트(200)의 결합부(210)에 형성된 그루브와 최적의 결합(interface) 구조로 매칭, 조립된다.

이에 따라, 상기 다이나믹 댐퍼(100)의 내경부(110)는 스플라인(111)으로 인해 드라이브 샤프트(200)의 결합부(210)와 결합시 고정을 위한 밴드 없이 견고한 결합력을 형성할 수 있으므로 중량을 줄일 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 다이나믹 댐퍼(100)와 드라이브 샤프트의 결합을 위한 밴드를 제거함에도 불구하고 견고한 결합력을 형성하게 되므로 요구 성능인 NVH : N은 소음(noise), V는 진동(vibration), H는 불쾌감(harshness)를 만족시키고 이탈을 방지할 수 있다.

또, 상기 다이나믹 댐퍼(100)의 내경부(110)에 형성되는 스플라인(111)의 개수 N은 하기 식에 의해 결정된다.

N = (D-1.5)/2N : 스플라인 개수, D : 드라이브 샤프트 축경

즉, 스플라인(111)의 갯수 (=ROUND(D1)-1.5)/2)

예컨대, D1=Φ25.5mm, 스플라인(111) 갯수= (25.5-1.5)/2 = 12개 선정

그리고 상기 다이나믹 댐퍼(100)의 내경부(110) 조립량은 드라이브 샤프트(200)의 축경을 기준으로 -1.5mm 이다.

즉, 반경방향 조립량 (=D1-1.5)

예컨대, D1 = Φ25.5mm, 내경= 25.5 - 1.5 = Φ24mm 로 선정된다.

이와 같은 구성의 본 발명은 상기 다이나믹 댐퍼(100)와 드라이브 샤프트(200)의 스플라인(111) 물림길이는 다이나믹 댐퍼(100)의 길이를 기준으로 0.5 ∼ 0.6 배로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 스플라인(111) 물림길이가 다이나믹 댐퍼(100)의 길이를 기준으로 0.5배 이하로 형성될 경우, 이탈성능 저하 되고 다이나믹 댐퍼(100)의 위치 이동(진동 감쇠 기능 상실)이 원활하지 않을 수 있다.

상기 스플라인(111) 물림길이가 다이나믹 댐퍼(100)의 길이를 기준으로 0.6배 이상으로 형성될 경우, 조립성능 저하와 분해성능이 저하되는 문제점이 있다.

즉, 상기 다이나믹 댐퍼(100)의 내경부(110) 물림길이(=L1×0.5~0.6)

예컨대, L1= 50mm, 물림길이 = 25~30mm 로 선정된다.

또, 상기 다이나믹 댐퍼(100)의 내경부(110)는 드라이브 샤프트(200) 축경의 0.93 ∼ 0.95 배로 형성되는 것이 바람직하다.

예컨대, 상기 다이나믹 댐퍼(100)의 내경부(110)가 드라이브 샤프트(200) 축경의 0.93배 이하로 형성될 경우, 조립성능 저하와 분해성능이 저하될 수 있다.

상기 다이나믹 댐퍼(100)의 내경부(110)가 드라이브 샤프트(200) 축경의 0.95배 이상으로 형성될 경우, 이탈성능 저하 되고 다이나믹 댐퍼(100)의 위치 이동(진동 감쇠 기능 상실)이 원활하지 않을 수 있다.

또한, 상기 다이나믹 댐퍼(100)의 스플라인(111) 개수는 드라이브 샤프트(200) 축경의 0.45 ∼ 0.48 배로 형성되는 것이 바람직하다.

예컨대, 상기 다이나믹 댐퍼(100)의 스플라인(111) 개수가 드라이브 샤프트(200) 축경의 0.45배 이하로 형성될 경우, 이탈성능 저하 되고 다이나믹 댐퍼(100)의 위치 이동(진동 감쇠 기능 상실)이 원활하지 않을 수 있다.

상기 다이나믹 댐퍼(100)의 스플라인(111) 개수가 드라이브 샤프트(200) 축경의 0.48배 이상으로 형성될 경우, 조립성능 저하와 분해성능이 저하될 수 있다.

또, 본 발명은 상기 다이나믹 댐퍼(100)를 구비한 등속조인트(미도시)를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 다이나믹 댐퍼(100)를 구비한 등속조인트를 장착한 자동차(미도시)를 더 제공한다.

그리고 상기와 같은 구성의 본 발명에 따른 다이나믹 댐퍼(100)는 고무와 같은 탄력 재질로 형성된다.

따라서, 상기 다이나믹 댐퍼(100)의 내경부(110)를 드라이브 샤프트(200) 단부에 삽입한 후 결합부(210)로 이동시켜 다이나믹 댐퍼(100)의 스플라인(111)과 드라이브 샤프트(200)의 결합부(210)에 형성된 그루브가 매칭되도록 조립한다.

이러한 본 발명의 다이나믹 댐퍼는 패키지 축소로 주변의 상대 부품과의 간섭을 방지하고 고성능 자동차의 진동을 감쇠할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시예로의 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

100 : 다이나믹 댐퍼 110 : 내경부
111 : 스플라인 200 : 드라이브 샤프트
210 : 결합부

Claims

자동차 등속조인트용 다이나믹 댐퍼로서,
상기 다이나믹 댐퍼는 드라이브 샤프트와 접촉하는 내경부가 스플라인 형상으로 이루어지고,
상기 다이나믹 댐퍼의 내경부에 형성되는 스플라인의 개수 N은 하기 식에 의해 결정되며,
N = (D-1.5)/2N : 스플라인 개수, D : 드라이브 샤프트 축경
상기 다이나믹 댐퍼의 내경부 조립량은 드라이브 샤프트 축경을 기준으로 -1.5mm 인 것을 특징으로 하는 자동차 등속조인트용 다이나믹 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 다이나믹 댐퍼와 드라이브 샤프트의 스플라인 물림길이는 다이나믹 댐퍼의 길이를 기준으로 0.5 ∼ 0.6 배로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 등속조인트용 다이나믹 댐퍼.
제항에 있어서,
상기 다이나믹 댐퍼의 내경부는 드라이브 샤프트 축경의 0.93 ∼ 0.95 배로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 등속조인트용 다이나믹 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 다이나믹 댐퍼의 스플라인 개수는 드라이브 샤프트 축경의 0.45 ∼ 0.48 배로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 등속조인트용 다이나믹 댐퍼.
제1항에 있어서,
상기 내경부의 스플라인은 견고한 결합과 이탈을 방지하도록 홈과 돌기가 사다리꼴로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 등속조인트용 다이나믹 댐퍼.
제5항에 있어서,
상기 스플라인을 형성하는 홈의 내측은 넓게 형성되고 외측은 내측에 비해 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 등속조인트용 다이나믹 댐퍼.
제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 기재된 다이나믹 댐퍼를 구비한 등속조인트.
제1항 내지 제6항중 어느 한 항에 기재된 다이나믹 댐퍼를 구비한 등속조인트를 장착한 자동차.