KR20210123845A - 차량용 토셔널 댐퍼 - Google Patents

차량용 토셔널 댐퍼 Download PDF

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KR20210123845A
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Abstract

본 발명은 차량용 토셔널 댐퍼를 제공한다. 본 발명에 따른 차량용 토셔널 댐퍼는 엔진부의 출력을 변속기로 전달하기 위한 전달축부에 구비되어 회전 방향으로 발생하는 진동과 충격을 흡수하게 구비되는 제1 댐퍼부와, 전달축부의 축 방향을 따라 제1 댐퍼부의 일측에 연결되고, 회전 방향으로 발생하는 진동과 충격을 흡수하게 구비되는 제2 댐퍼부와, 제1 댐퍼부와 제2 댐퍼부의 사이에 배치되어, 제1 댐퍼부와 제2 댐퍼부를 연결하는 커넥팅부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 토셔널 댐퍼{TORSIONAL DAMPER FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 토셔널 댐퍼에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 다단으로 배치되는 댐퍼부의 연결구조를 제공하는 차량용 토셔널 댐퍼에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 토셔널 댐퍼(Torsional　damper, Dual mass flywheel 이라고도 함)는 차량의 엔진과 변속기 사이에 설치되어 동력전달 과정에서 발생하는 비틀림 진동을 감쇠시키는 기능을 갖는다.
도 1에는 종래 차량용 토셔널 댐퍼가 도시된다. 종래 차량용 토션 댐퍼는 변속기 외측에 설치된 차량 엔진의 출력축(1)에 결합되는 플라이휠(2)의 축 방향에 상대 회전 가능하게 배치되는 드라이브 플레이트(3)와, 플라이휠(2)과 드라이브 플레이트(3) 사이에 설치되는 토셔널 스프링(4)과 이를 커버하는 커버부재(5)를 포함한다.
종래의 차량용 토셔널 댐퍼는 진동소음(NVH, Noise, vibration, harshness) 성능 강화(저강성)를 위해 코일 스프링의 중심경을 증대시켜야 하는데, 이 경우 변속기의 전장 축소에 어려움이 있었다. 따라서 부피를 축소시키면서도 저강성을 구현할 수 있는 차량용 토션 댐퍼 구조가 요구된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록번호 제10-0921296호(2009. 10. 05. 등록, 발명의 명칭 : 하이브리드 자동차의 자동 변속기용 토셔널 댐퍼)에 개시되어 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다단으로 배치되는 제1 댐퍼부와 제2 댐퍼부의 연결을 위해 별도의 부품인 커넥팅 플레이트를 적용함으로써, 제1 댐퍼부와 제2 댐퍼부를 통한 동력 전달 과정에서 비정상적인 토크의 변동 및 손실을 최소화하는 차량용 토셔널 댐퍼를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 복수의 댐퍼부 간의 조립 및 엔진부와의 조립을 용이하게 하는 차량용 토셔널 댐퍼를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 차량용 토셔널 댐퍼는 엔진부의 출력을 변속기로 전달하기 위한 전달축부에 구비되어 회전 방향으로 발생하는 진동과 충격을 흡수하게 구비되는 제1 댐퍼부와, 상기 전달축부의 축 방향을 따라 상기 제1 댐퍼부의 일측에 연결되고, 회전 방향으로 발생하는 진동과 충격을 흡수하게 구비되는 제2 댐퍼부와, 상기 제1 댐퍼부와 상기 제2 댐퍼부의 사이에 배치되어, 상기 제1 댐퍼부와 상기 제2 댐퍼부를 연결하는 커넥팅부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 댐퍼부는 제1 장착플레이트와, 상기 제1 장착플레이트의 원주 방향으로 다수 개가 배치되어 탄성력을 제공하는 제1 댐퍼스프링과, 상기 전달축부에 직간접적으로 결합되고, 상기 제1 댐퍼스프링의 반력에 의해 회전하는 제1 드라이브 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제2 댐퍼부는 상기 커넥팅부를 통해 상기 제1 드라이브 플레이트와 연결되는 제2 장착플레이트와, 상기 제2 장착플레이트의 원주 방향으로 다수 개가 배치되어 탄성력을 제공하는 제2 댐퍼스프링과, 상기 전달축부에 직간접적으로 결합되고, 상기 제2 댐퍼스프링의 반력에 의해 회전하는 제2 드라이브 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 커넥팅부는 상기 제1 드라이브 플레이트와 상기 제2 장착플레이트에 연결되는 커넥팅 플레이트와, 상기 제1 드라이브 플레이트와 커넥팅 플레이트를 체결하는 제1 체결부재와, 상기 커넥팅 플레이트와 상기 제2 장착플레이트를 체결하는 제2 체결부재를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 체결부재와 상기 제2 체결부재는, 볼트와 리벳 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 댐퍼부와 상기 제2 댐퍼부 및 상기 커넥팅부는, 상기 엔진부와 상기 변속기의 사이에 설치되고, 상기 제1 댐퍼부는 상기 엔진부의 출력축에 결합되는 플라이휠부에 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제1 댐퍼부와 상기 제2 댐퍼부 및 상기 커넥팅부는, 상기 변속기의 내부에 설치되고, 상기 제1 댐퍼부는 상기 변속기의 내부에 구비된 지지플레이트의 내부에 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 다단으로 배치되는 제1 댐퍼부와 제2 댐퍼부의 연결을 위해 별도의 부품인 커넥팅 플레이트를 적용함으로써, 제1 댐퍼부와 제2 댐퍼부를 통한 동력 전달 과정에서 비정상적인 토크의 변동 및 손실을 최소화할 수 있다. 또한 복수의 댐퍼부 간의 조립 및 엔진부와의 조립을 용이하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 토셔널 댐퍼를 나타내는 측단면도.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 토셔널 댐퍼를 나타내는 측단면도.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 차량용 토셔널 댐퍼의 기술적인 특징을 이해시키기에 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 토셔널 댐퍼(100)를 나타내는 측단면도이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 토셔널 댐퍼(100)는 제1 댐퍼부(110)와, 제2 댐퍼부(120)와, 커넥팅부(130)를 포함한다.
제1 댐퍼부(110)는 엔진부(10)의 출력을 변속기로 전달하기 위한 전달축부에 구비되어 회전 방향으로 발생하는 진동과 충격을 흡수하게 구비된다.
구체적으로 엔진부(10)는 내연기관의 구동에 의해 동력을 생성하는 장치이다. 엔진부(10)에서 생성된 동력은 전달축부를 통해 변속기에 전달되어 차량이 주행되게 할 수 있다. 전달축부는 축 형상으로 구비될 수 있고 동력전달 과정에서 회전되게 구비될 수 있다. 제1 댐퍼부(110)는 엔진부(10)에서 생성된 동력을 전달하는 과정에서 회전 방향으로 발생하는 진동과 충격을 흡수할 수 있다.
제2 댐퍼부(120)는 전달축부의 축 방향을 따라 제1 댐퍼부(110)의 일측에 연결되고, 회전 방향으로 발생하는 진동과 충격을 흡수하게 구비된다.
구체적으로 본 발명은 제1 댐퍼부(110)와 제2 댐퍼부(120)가 전달축부의 축 방향을 따라 다단으로 배치될 수 있다. 이에 따라 변속기의 전장을 축소시킬 수 있고, 다단 댐핑 구조를 통해 진동소음(NVH, Noise, vibration, harshness) 성능(저강성)을 강화시킬 수 있다.
커넥팅부(130)는 제1 댐퍼부(110)와 제2 댐퍼부(120)의 사이에 배치되어, 제1 댐퍼부(110)와 제2 댐퍼부(120)를 연결한다.
구체적으로 본 발명은 다단으로 배치되는 제1 댐퍼부(110)와 제2 댐퍼부(120)를 연결하기 위한 방법으로, 제1 댐퍼부(110)와 제2 댐퍼부(120) 사이에 별도의 부품인 커넥팅부(130)를 이용할 수 있다. 커넥팅부(130)는 일측이 제1 댐퍼부(110)에 연결되고 타측이 제2 댐퍼부(120)에 연결됨으로써 제1 댐퍼부(110)와 제2 댐퍼부(120)를 견고하게 연결할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따르면 다단으로 배치되는 제1 댐퍼부(110)와 제2 댐퍼부(120)의 연결을 위해 별도의 부품인 커넥팅 플레이트(131)를 적용함으로써, 제1 댐퍼부(110)와 제2 댐퍼부(120)를 통한 동력 전달 과정에서 비정상적인 토크의 변동 및 손실을 최소화할 수 있다. 또한 복수의 댐퍼부 간의 조립 및 엔진부(10)와 조립을 용이하게 할 수 있다.
도 1을 참조하면 제1 댐퍼부(110)는 제1 장착플레이트(111)와, 제1 댐퍼스프링(112)와 제1 드라이브 플레이트(113)를 포함할 수 있다.
제1 장착플레이트(111)는 전달축부를 중심으로 환 형으로 형성될 수 있다. 제1 댐퍼스프링(112)은 제1 장착플레이트(111)의 원주 방향으로 다수 개가 배치되어 탄성력을 제공할 수 있다.
여기서 제1 장착플레이트(111)는 일부가 굴곡되어 러그를 형성할 수 있고, 제1 댐퍼스프링(112)의 양단부는 러그에 의해 지지될 수 있다. 러그와 제1 댐퍼스프링(112)의 양단부의 사이에는 제1 댐퍼스프링(112)을 지지하기 위한 스프링가이드가 삽입될 수 있다. 다만 제1 댐퍼스프링(112)의 장착구조는 상기한 바에 한정하는 것은 아니다.
제1 드라이브 플레이트(113)는 전달축부에 직간접적으로 결합되고, 제1 댐퍼스프링(112)의 반력에 의해 회전할 수 있다.
예를 들어 전달축부에는 스플라인 허브가 관통될 수 있고, 제1 드라이브 플레이트(113)는 스플라인 허브의 원주면을 외부에서 감싸는 형태로 결합될 수 있다. 또한 제1 드라이브 플레이트(113)는 가장자리를 따라 복수의 장착홈이 형성될 수 있고, 제1 댐퍼스프링(112)은 이러한 장착홈에 삽입될 수 있다. 이러한 구조에 의해 드라이브 플레이트는 제1 댐퍼스프링(112)의 반력에 의해 회전할 수 있다. 다만 제1 드라이브 플레이트(113)는 스플라인 허브를 통해 전달축부에 간접적으로 결합되는 것에 한정하는 것은 아니고, 예를 들어 전달축부에 직접 결합될 수도 있다.
제2 댐퍼부(120)는 제2 장착플레이트(121)와, 제2 댐퍼스프링(122)과, 제2 드라이브 플레이트(123)를 포함할 수 있다.
제2 장착플레이트(121)는 커넥팅부(130)를 통해 제1 드라이브 플레이트(113)와 연결될 수 있다.
제2 장착플레이트(121)는 전달축부를 중심으로 환 형으로 형성될 수 있다. 예를 들어 제2 장착플레이트(121)는 제2 댐퍼스프링(122)의 일측과 타측을 감싸도록 이중으로 형성될 수 있다. 제2 장착플레이트(121)는 커넥팅부(130)를 통해 제1 드라이브 플레이트(113)에 결합될 수 있다. 이에 따라 제1 댐퍼부(110)와 제2 댐퍼부(120)가 연결될 수 있다.
제2 댐퍼스프링(122)은 제2 장착플레이트(121)의 원주 방향으로 다수 개가 배치되어 탄성력을 제공할 수 있다.
여기서 제2 장착플레이트(121)는 일부가 굴곡되어 러그를 형성할 수 있고, 제2 댐퍼스프링(122)의 양단부는 러그에 의해 지지될 수 있다. 러그와 제2 댐퍼스프링(122)의 양단부의 사이에는 제2 댐퍼스프링(122)을 지지하기 위한 스프링가이드가 삽입될 수 있다. 다만 제2 댐퍼스프링(122)의 장착구조는 상기한 바에 한정하는 것은 아니다.
제2 드라이브 플레이트(123)는 전달축부에 직간접적으로 결합되고, 제2 댐퍼스프링(122)의 반력에 의해 회전할 수 있다.
예를 들어 전달축부에는 스플라인 허브가 관통될 수 있고, 제2 드라이브 플레이트(123)는 스플라인 허브의 원주면을 외부에서 감싸는 형태로 결합될 수 있다. 또한 제2 드라이브 플레이트(123)는 가장자리를 따라 복수의 장착홈이 형성될 수 있고, 제2 댐퍼스프링은 이러한 장착홈에 삽입될 수 있다. 이러한 구조에 의해 드라이브 플레이트는 제2 댐퍼스프링(122)의 반력에 의해 회전할 수 있다. 다만 제2 드라이브 플레이트(123)는 스플라인 허브를 통해 전달축부에 간접적으로 결합되는 것에 한정하는 것은 아니고, 예를 들어 전달축부에 직접 결합될 수도 있다.
한편 커넥팅부(130)는 커넥팅 플레이트(131)와, 제1 체결부재(133) 및, 제2 체결부재(134)를 포함할 수 있다.
커넥팅 플레이트(131)는 제1 드라이브 플레이트(113)와 제2 장착플레이트(121)에 연결될 수 있다. 구체적으로 커넥팅 플레이트(131)는 제1 댐퍼부(110)와 제2 댐퍼부(120)의 사이에 판 형으로 구비될 수 있다. 커넥팅 플레이트(131)는 제1 댐퍼부(110)를 향하는 단부가 제1 드라이브 플레이트(113)에 체결될 수 있고, 제2 댐퍼부(120)를 향하는 단부가 제2 장착플레이트(121)에 체결될 수 있다.
제1 체결부재(133)는 제1 드라이브 플레이트(113)와 커넥팅 플레이트(131)를 체결할 수 있다. 예를 들어 제1 체결부재(133)는 제1 드라이브 플레이트(113)와 커넥팅 플레이트(131)를 관통하여 체결되는 볼트나 리벳 중 어느 하나일 수 있다.
제2 체결부재(134)는 커넥팅 플레이트(131)와 제2 장착플레이트(121)를 연결할 수 있다. 예를 들어 제2 체결부재(134)는 제2 장착플레이트(121)와 커넥팅 플레이트(131)를 관통하여 체결되는 볼트나 리벳 중 어느 하나일 수 있다.
예를 들어 도시된 실시예와 같이 제1 체결부재(133)는 리벳이고 제2 체결부재(134)는 볼트일 수 있다(도 1 참조). 또는 제1 체결부재(135)와 제2 체결부재(136) 모두 리벳이거나 모두 볼트일 수도 있다(도 2 참조). 다만 커넥팅 플레이트(131)의 결합은 도시된 실시예에 한정하는 것은 아니고, 제1 드라이브 플레이트(113) 또는 제2 장착플레이트(121)에 용접 결합될 수도 있다.
한편 도 1을 참조하면 본 발명에 제1 실시예에 따른 제1 댐퍼부(110)와 제2 댐퍼부(120) 및 커넥팅부(130)는, 엔진부(10)와 변속기의 사이에 설치될 수 있다. 또한 제1 댐퍼부(110)는 엔진부(10)의 출력축(11)에 결합되는 플라이휠부(20)에 결합될 수 있다.
예를 들어 제1 댐퍼부(110)는 엔진부(10)의 출력축(11)에 결합되는 플라이휠부(20)에 결합될 수 있고, 제2 댐퍼부(120)는 변속기의 입력축에 결합될 수 있다. 이때 제1 댐퍼스프링(112)은 제1 드라이브 플레이트(113)와 플라이휠부(20)의 사이에 설치될 수 있다. 다만, 제1 댐퍼부(110)와 제2 댐퍼부(120)의 위치는 상기한 바에 한정하는 것은 아니고, 후술하는 바와 같이 변속기 내부에 설치될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 토셔널 댐퍼(100)를 나타내는 측단면도이다. 이하에서는 도 2를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 토셔널 댐퍼(100)를 설명한다. 본 발명의 제2 실시예는 상기한 제1 실시예와 대비하여 제1 댐퍼부(110) 및 제2 댐퍼부(120)의 설치 위치와, 제1 체결부재(135) 및 제2 체결부재(135)의 종류에 있어서 차이가 있다. 이하에서는 동일한 구성에 대한 자세한 설명은 생략한다.
도 2를 참조하면 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 토셔널 댐퍼(100)에서 제1 댐퍼부(110)와 제2 댐퍼부(120) 및 커넥팅부(130)는, 변속기의 내부에 설치될 수 있다. 또한 제1 댐퍼부(110)는 변속기의 내부에 구비된 지지플레이트(30)의 내부에 결합될 수 있다.
예를 들어 변속기의 내부에는 회전하게 구비된 로터부(미도시)와 이를 지지하는 지지플레이트(30)가 구비될 수 있고, 제1 댐퍼부(110)는 지지플레이트(30)의 내측에 장착될 수 있다. 일례로 제1 장착플레이트(111)는 지지플레이트(30)에 결합될 수 있다. 이때 제1 댐퍼스프링(112)은 제1 드라이브 플레이트(113)와 지지플레이트(30)의 사이에 설치될 수 있다. 다만 제1 댐퍼부(110)와 제2 댐퍼부(120)의 위치와 결합관계는 상기한 바에 한정하는 것은 아니다.
여기서 제1 댐퍼부(110)와 제1 댐퍼부(110)가 변속기의 내부에 설치되는 경우, 변속기 내부의 오일(Automatic Transmission Fluid, ATF)을 이용하여 마모를 방지할 수 있는 이점이 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면 다단으로 배치되는 제1 댐퍼부와 제2 댐퍼부의 연결을 위해 별도의 부품인 커넥팅 플레이트를 적용함으로써, 제1 댐퍼부와 제2 댐퍼부를 통한 동력 전달 과정에서 비정상적인 토크의 변동 및 손실을 최소화할 수 있다. 또한 복수의 댐퍼부 간의 조립 및 엔진부와의 조립을 용이하게 할 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다.
10: 엔진부 11: 출력축
20: 플라이휠부 30: 지지플레이트
100: 차량용 토셔널 댐퍼 110: 제1 댐퍼부
111: 제1 장착플레이트 112: 제1 댐퍼스프링
113: 제1 드라이브 플레이트 120: 제2 댐퍼부
121: 제2 장착플레이트 122: 제2 댐퍼스프링
123: 제2 드라이브 플레이트 130: 커넥팅부
131: 커넥팅 플레이트 133: 제1 체결부재
134: 제2 체결부재 135: 제1 체결부재
136: 제2 체결부재

Claims (7)

  1. 엔진부의 출력을 변속기로 전달하기 위한 전달축부에 구비되어 회전 방향으로 발생하는 진동과 충격을 흡수하게 구비되는 제1 댐퍼부;
    상기 전달축부의 축 방향을 따라 상기 제1 댐퍼부의 일측에 연결되고, 회전 방향으로 발생하는 진동과 충격을 흡수하게 구비되는 제2 댐퍼부; 및
    상기 제1 댐퍼부와 상기 제2 댐퍼부의 사이에 배치되어, 상기 제1 댐퍼부와 상기 제2 댐퍼부를 연결하는 커넥팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 토셔널 댐퍼.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 댐퍼부는
    제1 장착플레이트;
    상기 제1 장착플레이트의 원주 방향으로 다수 개가 배치되어 탄성력을 제공하는 제1 댐퍼스프링; 및
    상기 전달축부에 직간접적으로 결합되고, 상기 제1 댐퍼스프링의 반력에 의해 회전하는 제1 드라이브 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 토셔널 댐퍼.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 댐퍼부는
    상기 커넥팅부를 통해 상기 제1 드라이브 플레이트와 연결되는 제2 장착플레이트;
    상기 제2 장착플레이트의 원주 방향으로 다수 개가 배치되어 탄성력을 제공하는 제2 댐퍼스프링; 및
    상기 전달축부에 직간접적으로 결합되고, 상기 제2 댐퍼스프링의 반력에 의해 회전하는 제2 드라이브 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 토셔널 댐퍼.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 커넥팅부는
    상기 제1 드라이브 플레이트와 상기 제2 장착플레이트에 연결되는 커넥팅 플레이트;
    상기 제1 드라이브 플레이트와 커넥팅 플레이트를 체결하는 제1 체결부재; 및
    상기 커넥팅 플레이트와 상기 제2 장착플레이트를 체결하는 제2 체결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 토셔널 댐퍼.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 체결부재와 상기 제2 체결부재는, 볼트와 리벳 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 토셔널 댐퍼.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 댐퍼부와 상기 제2 댐퍼부 및 상기 커넥팅부는, 상기 엔진부와 상기 변속기의 사이에 설치되고,
    상기 제1 댐퍼부는 상기 엔진부의 출력축에 결합되는 플라이휠부에 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 토셔널 댐퍼.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 댐퍼부와 상기 제2 댐퍼부 및 상기 커넥팅부는, 상기 변속기의 내부에 설치되고,
    상기 제1 댐퍼부는 상기 변속기의 내부에 구비된 지지플레이트의 내부에 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 토셔널 댐퍼.
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