KR20210079067A - 다이나믹 댐퍼 장치 - Google Patents

다이나믹 댐퍼 장치 Download PDF

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KR20210079067A KR1020190171158A KR20190171158A KR20210079067A KR 20210079067 A KR20210079067 A KR 20210079067A KR 1020190171158 A KR1020190171158 A KR 1020190171158A KR 20190171158 A KR20190171158 A KR 20190171158A KR 20210079067 A KR20210079067 A KR 20210079067A
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Abstract

본 발명에서는 하나의 댐퍼로 다양한 진동 전달 상황에 대응하여 진동을 저감시킴에 따라 안정적인 진동 주파수가 유지되어 부밍 소음의 발생이 방지되는 다이나믹 댐퍼 장치가 소개된다.

Description

다이나믹 댐퍼 장치 {DYNAMIC DAMPER APPARATUS}
본 발명은 진동 주파수에 대응하여 댐퍼의 특성이 가변되는 다이나믹 댐퍼 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에 설치되는 드라이브 샤프트는 엔진에서 전달된 구동력을 종감속장치에서 휠 측으로 전달하기 위해 설치되는 구동축으로서, 드라이브 샤프트에는 양단부에 등속조인트가 마련되어 교차각이 발생되어도 구동력이 일정하게 전달되도록 한다. 이러한 드라이브 샤프트의 회전시 발생되는 진동 주파수와 드라이브 샤프트의 회전수가 일치할 경우 공진으로 인해 진동, 소음이 발생하게 되는데, 이를 방지하기 위하여 드라이브 샤프트에 다이나믹 댐퍼가 설치된다.
즉, 종래에는 드라이브 샤프트를 중심으로 외주면을 따라 댐퍼가 밀착되어 결합되고, 댐퍼에는 드라이브 샤프트의 진동을 흡수하기 위한 매스가 고정된다.
여기서, 종래 댐퍼 조립체는 매스의 질량, 고무 부분의 경도 및 두께에 의해 댐퍼의 성능이 결정되는데, 사출공법의 특성상 댐퍼 특성이 고정되어 다양한 환경에 대응하지 못하는 문제가 있다.
다른 한편으로, 상술한 문제를 해결하기 위해 복수의 댐퍼를 구성하여 상이한 진동 주파수에 대응되도록 하고 있으나, 드라이브 샤프트에 댐퍼가 복수개 설치됨에 따라 비용이 증가되는 문제가 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2015-0106638 A (2015.09.22)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 하나의 댐퍼로 다양한 진동 전달 상황에 대응하여 진동을 저감시킴에 따라 안정적인 진동 주파수가 유지되어 부밍 소음의 발생이 방지되는 다이나믹 댐퍼 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다이나믹 댐퍼 장치는 드라이브샤프트의 외주면을 감싸는 내측부와 진동을 감쇠하기 위한 매스가 내장된 외측부를 가지며, 내측부와 외측부 사이에 체적 변화가 가능한 공간부 형성된 댐퍼; 댐퍼의 외측부와 매스에 관통되어 공간부에 공기를 주입 또는 배출 가능하도록 연통된 개통부; 및 개통부에 결합되고 개폐 가능하도록 이루어져, 공기가 개통부를 통해 공간부로 유통되도록 조절하는 공기조절부;를 포함한다.
댐퍼의 내측부는 내측단에 돌기 또는 홈이 형성되고, 드라이브샤프트가 돌기 또는 홈에 매칭되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
내측부와 외측부는 서로 이격되게 배치되고 내측부와 외측부의 양끝단을 서로 연결하는 밀폐부에 의해 내측부와 외측부 사이에 공간부가 형성된 것을 특징으로 한다.
밀폐부는 내측부와 외측부 사이에서 굴곡지게 연장된 것을 특징으로 한다.
밀폐부는 공간부에 공기가 유입되거나 유출됨에 따른 공간부의 체적 변화에 의해 두께가 가변되는 것을 특징으로 한다.
개통부는 외부의 공기가 공간부에 유통 가능하도록 외측부와 매스를 직선상으로 관통하여 공간부와 연통된 것을 특징으로 한다.
공기조절부는 드라이브샤프트의 진동에 따라 개방 또는 폐쇄 동작되는 밸브로 구성된 것을 특징으로 한다.
공기조절부는 공간부 내부의 공기압을 측정하는 압력센서;를 포함하고, 공기조절부는 댐퍼의 진동과 공간부 내부의 공기압에 따라 개방 또는 폐쇄 동작 되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 다이나믹 댐퍼 장치는 하나의 댐퍼로 다양한 진동 전달 상황에 대응하여 진동을 저감시킴에 따라 안정적인 진동 주파수가 유지되어 부밍 소음의 발생이 방지된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이나믹 댐퍼 장치를 나타낸 도면.
도 2 내지 5는 도 1에 도시된 다이나믹 댐퍼 장치를 설명하기 위한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다이나믹 댐퍼 장치에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이나믹 댐퍼 장치를 나타낸 도면이고, 도 2 내지 5는 도 1에 도시된 다이나믹 댐퍼 장치를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에 따른 다이나믹 댐퍼 장치는 도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 드라이브샤프트(D)의 외주면을 감싸는 내측부(110)와 진동을 감쇠하기 위한 매스(121)가 내장된 외측부(120)를 가지며, 내측부(110)와 외측부(120) 사이에 체적 변화가 가능한 공간부(130)가 형성된 댐퍼(100); 댐퍼(100)의 외측부(120)와 매스(121)에 관통되어 공간부(130)에 공기를 주입 또는 배출 가능하도록 연통된 개통부(140); 및 개통부(140)에 결합되고 개폐 가능하도록 이루어져, 공기가 개통부(140)를 통해 공간부(130)로 유통되도록 조절하는 공기조절부(200);를 포함한다.
본 발명의 댐퍼(100)는 고무 재질로 이루어질 수 있으며, 내측부(110), 외측부(120), 공간부(130)를 가지도록 형성된다. 즉, 댐퍼(100)의 내측부(110)와 외측부(120)는 고무 재질로 이루어지며, 공간부(130)는 공기가 내장될 수 있도록 빈 공간으로 이루어지고, 외측부(120)에는 일정 질량을 갖는 매스(121)가 내장되어 전달되는 진동을 흡수하도록 구성된다.
상세하게, 내측부(110)는 드라이브샤프트(D)의 외주면을 감싸면서 결합되고, 내측부(110)에서 이격되어 외측부(120)가 마련됨에 따라 내측부(110)와 외측부(120) 사이로 공간부(130)가 형성된다.
여기서, 내측부(110)에는 내측단에 돌기 또는 홈(111)이 형성되고, 드라이브샤프트(D)가 돌기 또는 홈(111)에 매칭되도록 형성될 수 있다. 도면에서는 내측부(110)에 돌기가 형성되고 드라이브샤프트(D)에 홈이 형성되는 것으로 도식하였으며, 댐퍼(100)의 내측부(110)와 드라이브샤프트(D)가 돌기 및 홈 구조로 연결됨에 따라 댐퍼(100)가 드라이브샤프트(D)에서 길이방향으로 이동되는 것이 구속된다. 이러한 댐퍼(100)와 드라이브샤프트(D)에 형성되는 돌기 또는 홈(111)은 중앙측에 배치되어, 드라이브샤프트(D)의 회전시 발생되는 원심력이 균일하게 분배되도록 한다.
내측부(110)와 외측부(120) 사이에 마련되는 공간부(130)는 공기가 내장될 수 있는 공간으로서, 공간부(130)에 공기가 충진되거나 또는 배출되는 여부에 따라 댐퍼(100)의 특성이 변화된다. 즉, 공간부(130)에 공기가 충진되는 경우 압력이 상승되고, 공간부(130)에서 공기가 배출되는 경우 압력이 감소됨에 따라 댐퍼(100)가 가지는 댐퍼(100) 특성이 변화됨으로써, 상황에 따라 드라이브샤프트(D)에 변화되는 진동 주파수에 대응하여 적절한 진동 저감 효과가 발생되도록 할 수 있다.
공간부(130)에 공기를 유통시키기 위해, 댐퍼(100)에는 외측부(120)와 매스(121)를 관통하여 공간부(130)에 공기를 주입 또는 배출 가능하도록 연통된 개통부(140)가 형성된다. 이러한 개통부(140)는 공기가 유통되는 통로로서, 외부의 공기가 공간부(130)에 유통 가능하도록 외측부(120)와 매스(121)를 직선상으로 관통하여 외부와 공간부(130)가 연통되도록 한다. 또한, 개통부(140)는 댐퍼(100)의 중앙을 관통하도록 배치되어 공간부(130)에 균일한 공기 공급이 수행되도록 할 수 있으며, 원통형의 파이프로 구성될 수 있다. 이에 따라, 댐퍼(100)는 공간부(130)와 외부가 개통되어 공기가 내외부로 유통될 수 있다.
개통부(140)에는 개폐 가능하게 조절되어 공기가 개통부(140)를 통해 공간부(130)로 유통되도록 조절하는 공기조절부(200)가 마련된다. 공기조절부(200)의 경우 댐퍼(100)의 외측에 마련될 수 있으며, 드라이브샤프트(D)의 진동에 따라 개방 또는 폐쇄 동작되는 밸브로 구성될 수 있다.
이러한 공기조절부(200)는 공기밸브로 구성될 수 있으며, 드라이브샤프트(D)의 진동에 따른 전기적 신호에 따라 개방 또는 폐쇄 동작되도록 구성되거나, 또는 드라이브샤프트(D)의 진동에 따른 물리적인 힘에 의해 개방 또는 폐쇄되는 방식 등 다양한 방식으로 적용될 수 있다. 또한, 공기조절부(200)의 경우 공간부(130)에 강제로 공기를 주입하거나 또는 배출시키도록 구성될 수 있다.
본 발명에 대해서 구체적으로 설명하면, 내측부(110)와 외측부(120)는 서로 이격되게 배치되고 내측부(110)와 외측부(120)의 양끝단을 서로 연결하는 밀폐부(150)에 의해 내측부(110)와 외측부(120) 사이에 공간부(130)가 형성될 수 있다. 즉, 댐퍼(100)는 내측부(110)와 외측부(120)가 서로 이격되게 배치된 상태에서 내측부(110)와 외측부(120)의 양끝이 밀폐부(150)에 의해 연결됨에 따라 폐쇄된 공간인 공간부(130)를 형성하게 된다. 여기서, 밀폐부(150)는 공간부(130)에 공기가 유입되거나 유출됨에 따른 공간부(130)의 체적 변화에 의해 두께가 가변될 수 있다.
이를 위해, 공간부(130)에는 개통부(140)가 연통되게 연결됨에 따라 댐퍼(100) 외부 공기가 공간부(130)로 유입되거나 유출될 수 있다. 이러한 개통부(140)를 통해, 공간부(130)에 공기가 유입되거나 공간부(130)에서 공기가 배출되는 경우 공기 압력에 의해 공간부(130)가 팽창되거나 축소됨에 따라 체적이 변화된다. 즉, 초기 설계에 따른 밀폐부(150)의 형상은 도 3에 도시된 바와 같으며, 특정 고유진동수에 해당하는 주파수영역에서 반공진시킬 수 있는 성능을 가진다. 여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 공간부(130)에 공기가 유입되면 공간부(130)가 팽창되는데, 내측으로 드라이브샤프트(D)가 마련되고 외측으로 매스(121)가 마련됨에 따라 밀폐부(150)가 길이방향으로 팽창되게 변형된다. 이렇게, 공간부(130)에 공기가 충진되어 공기 압력에 의해 강성이 변화되고, 밀폐부(150)가 팽창 변형되면 밀폐부(150)의 두께가 얇아짐에 따라, 댐퍼(100)가 가지는 감쇠 특성이 변화된다. 반대로, 도 5에 도시된 바와 같이, 밀폐부(150)의 최초 형상이 공간부(130)측으로 휘어지게 형성하거나, 공간부(130)에서 공기를 배출시킬 경우 밀폐부(150)가 수축되게 변형되도록 할 수 있다. 이는, 고유 진동수 및 공간부(130)에 공기가 유동됨에 따라 변화되는 댐퍼(100) 특성을 고려하여, 선택적으로 적용 가능하다.
이렇게, 댐퍼(100)의 특성이 변화 가능함으로써, 드라이브샤프트(D)의 진동 주파수에 대응하여 각 상황에 맞춘 진동 저감 효과가 발생된다.
여기서, 밀폐부(150)는 내측부(110)와 외측부(120) 사이에서 굴곡지게 연장되도록 형성하여, 공간부(130) 내부에 공기가 유입되거나 배출시 밀폐부(150)가 원활히 변형되도록 할 수 있다. 물론, 밀폐부(150)의 경우 단순히 직선형으로 형성할 수 있으나, 굴곡진 형태로 형성하여 공간부(130) 내부 압력 변화에 따라 원활한 변형이 유도되어 댐퍼(100)의 감쇠 특성의 변화가 원활히 수행되도록 할 수 있다.
한편, 공기조절부(200)는 공간부(130) 내부의 공기압을 측정하는 압력센서(210);를 포함하고, 공기조절부(200)는 댐퍼(100)의 진동과 공간부(130) 내부의 공기압에 따라 개방 또는 폐쇄 동작되도록 할 수 있다.
이렇게, 압력센서(210)를 통해 공간부(130) 내부의 공기압을 측정함으로써, 드라이브샤프트(D)의 진동에 따라 공기조절부(200)의 개방 또는 폐쇄 동작 여부를 결정하여, 공간부(130) 내부의 공기를 유입하거나 유출시켜 드라이브샤프트(D)에서 전달되는 진동을 효율적으로 저감할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 드라이브샤프트(D)를 통해 공진대역 진동이 전달되면 댐퍼(100)의 진동이 커지는바, 공기조절부(200)가 개방 동작되어 공간부(130)에 공기가 유입되도록 할 수 있다. 이때, 공간부(130)로 공기가 유입되고 밀폐부(150)가 팽창 변형됨에 따라 댐퍼(100) 특성의 상향되어 진동 및 소음이 저감되도록 할 수 있다.
이처럼, 본 발명은 공진대역의 경우 공기조절부(200)가 개방되어 공간부(130)로 공기가 유입되도록 하여 댐퍼(100) 특성이 상향되도록 하고, 반공진대역의 경우 공기조절부(200)가 폐쇄되어 댐퍼(100) 특성이 하향되도록 할 수 있다.
이렇게, 본 발명은 하나의 댐퍼(100)로 다양한 진동 전달 상황에 대응하여 진동을 저감시킴에 따라 안정적인 진동 주파수가 유지되어 부밍 소음의 발생이 방지된다.
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 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100:댐퍼 110:내측부
120:외측부 121:매스
130:공간부 140:개통부
150:밀폐부 200:공기조절부
210:압력센서

Claims (8)

  1. 드라이브샤프트의 외주면을 감싸는 내측부와 진동을 감쇠하기 위한 매스가 내장된 외측부를 가지며, 내측부와 외측부 사이에 체적 변화가 가능한 공간부가 형성된 댐퍼;
    댐퍼의 외측부와 매스에 관통되어 공간부에 공기를 주입 또는 배출 가능하도록 연통된 개통부; 및
    개통부에 결합되고 개폐 가능하도록 이루어져, 공기가 개통부를 통해 공간부로 유통되도록 조절하는 공기조절부;를 포함하는 다이나믹 댐퍼 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    댐퍼의 내측부는 내측단에 돌기 또는 홈이 형성되고, 드라이브샤프트가 돌기 또는 홈에 매칭되도록 형성된 것을 특징으로 하는 다이나믹 댐퍼 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    내측부와 외측부는 서로 이격되게 배치되고 내측부와 외측부의 양끝단을 서로 연결하는 밀폐부에 의해 내측부와 외측부 사이에 공간부가 형성된 것을 특징으로 하는 다이나믹 댐퍼 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    밀폐부는 내측부와 외측부 사이에서 굴곡지게 연장된 것을 특징으로 하는 다이나믹 댐퍼 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    밀폐부는 공간부에 공기가 유입되거나 유출됨에 따른 공간부의 체적 변화에 의해 두께가 가변되는 것을 특징으로 하는 다이나믹 댐퍼 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    개통부는 외부의 공기가 공간부에 유통 가능하도록 외측부와 매스를 직선상으로 관통하여 공간부와 연통된 것을 특징으로 하는 다이나믹 댐퍼 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    공기조절부는 드라이브샤프트의 진동에 따라 개방 또는 폐쇄 동작되는 밸브로 구성된 것을 특징으로 하는 다이나믹 댐퍼 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    공기조절부는 공간부 내부의 공기압을 측정하는 압력센서;를 포함하고,
    공기조절부는 댐퍼의 진동과 공간부 내부의 공기압에 따라 개방 또는 폐쇄 동작 되는 것을 특징으로 하는 다이나믹 댐퍼 장치.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150106638A (ko) 2014-03-12 2015-09-22 현대자동차주식회사 다이나믹댐퍼

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150106638A (ko) 2014-03-12 2015-09-22 현대자동차주식회사 다이나믹댐퍼

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102367496B1 (ko) * 2021-09-29 2022-02-25 (주)와토코리아 내연 자동차 및 전기 자동차 겸용 드라이브 샤프트 어셈블리

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