KR20070037094A - 서브프레임 내장형 다이나믹댐퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서브프레임 내장형 다이나믹댐퍼에 관한 것으로서, 특히 서브프레임의 내부에 수직방향으로 설치되는 파이프의 중간부에 종방향 및 횡방향에 따라 각기 다른 탄성계수를 갖는 질량체를 형성하므로서, 두 방향에 대해 이원적인 탄성계수를 가지므로 2개 이상의 목적 주파수에 대응하는 진동을 감쇄시킬 수 있고, 서브프레임의 내부에 내장된 상태로 장착되므로 서브프레임의 강도 및 강성을 향상시키고, 설치 장소에 대한 공간적 제약을 피할 수 있으며, 서브프레임에 장착되는 조향계 및 엔진 마운팅류를 지지하면서 진동을 효과적으로 감쇄시킬 수 있도록 한 서브프레임 내장형 다이나믹댐퍼에 관한 것이다.

서브프레임, 다이나믹댐퍼, 파이프, 부쉬, 질량체,

Description

서브프레임 내장형 다이나믹댐퍼{Dynamic damper}

도 1 은 일반적인 서브프레임을 보인 도면.

도 2 는 종래의 다이나믹 댐퍼를 보인 도면.

도 3 은 서브프레임의 내부 보강구조를 보인 도면.

도 4 는 본 발명의 내장형 다이나믹 댐퍼를 보인 도면.

도 5 는 도 4 의 A-A선 단면도.

도 6 은 본 발명에 적용된 질량체의 탄성계수를 보인 도면.

도 7 은 본 발명의 다이나믹 댐퍼가 서브프레임에 내장되게 설치된 상태를 보인 도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 서브프레임, 10: 파이프,

11: 부쉬, 12: 질량체,

본 발명은 서브프레임 내장형 다이나믹댐퍼에 관한 것으로서, 특히 두 방향 에 대해 이원적인 탄성계수를 가지므로 2개 이상의 목적 주파수에 대응하는 진동을 감쇄시킬 수 있고, 서브프레임의 내부에 내장된 상태로 장착되므로 서브프레임의 강도 및 강성을 향상시키고, 설치 장소에 대한 공간적 제약을 피할 수 있으며, 서브프레임에 장착되는 조향계 및 엔진 마운팅류를 지지하면서 진동을 효과적으로 감쇄시킬 수 있도록 한 서브프레임 내장형 다이나믹댐퍼에 관한 것이다.

일반적으로 다이나믹 댐퍼(동흡진기라고도 함)는 어느 시스템에 부가적인 질량을 일정 탄성계수로 장착하여 그 시스템에서 발생하는 진동 중 저감시키고자 하는 특정 공진주파수에 대해 다이나믹 댐퍼의 고유진동수를 맞춤으로써 시스테에서 발생하는 진동을 저감하는 것이다.

일반적으로 다이나믹 댐퍼의 공진주파수가 질량체의 질량과 탄성계수에 결정되므로 질량체의 질량 또는 탄성계수를 조정해주는 것으로도 원하는 진동의 공진주파수를 셋팅하여 감쇄시킬 수 있는 간단한 장치이다.

한편, 차량에 설치되는 도 1 과같은 서브프레임(1)은 엔진, 변속기, 현가계 및 조향계가 취부되며 지지되는 부품으로서 진동의 전달계 및 지지부의 역할을 수행하는 매우 중요한 부품이며, 진동의 절연 혹은 전달율의 저감을 위해 취부강성의 향상을 도모하고 있다.

그러나 강성의 향상만으로는 모든 진동을 제어하기가 어려우며, 특히 각 부품의 공진이 상용운전 조건에 존재할 경우에는 추가적으로 다이나믹 댐퍼를 장착하고 있다.

상기와같은 서브프레임에는 차량의 주요부품인 엔진, 조향계 및 현가계가 취 부되므로 이들 부품의 공진모드가 모두 서브프레임에 영향을 준다. 특히 엔진에서부터 발생하는 부밍소음은 서브프레임의 공진모드와 중첩되어 증폭되기도 하며 조향계의 세이크 및 시미 특성 또한 서브프레임의 진동특성에 영향을 미치게되는 것이다.

이러한 서브프레임에 장착되는 다이나믹 댐퍼는 도 2 에 도시된 바와같이 브라켓에 소정의 지량 및 탄성계수를 갖는 다이나믹 댐퍼(2)를 사용하며, 다이나믹 댐퍼(2)를 서브프레임의 마운팅부에 추가로 장착하거나 마운팅 브라켓에 질량 및 부쉬를 장착할 공간을 두어 일체로 제작하여 장착하기로 한다.

그러나, 종래의 다이나믹 댐퍼는 서브프레임의 외부에 별도의 브라켓을 장착한 후 그 브라켓에 다이나믹 댐퍼를 설치해야만 하므로 설치위치에 대한 공간적 제약을 많이 받게되는 문제점이 발생하고 있었고, 또한 하나의 목적하는 주파수에 대해서만 진동을 상쇄시킬 수 있게되는 문제점이 발생하고 있었다.

한편, 서브프레임(1)에서 엔진 롤 마운트 브라켓이 장착되는 부위 또는 조향계가 장착되는 부위에는 도 3 의 (a)와 같이 서브프레임(1)의 내부에 레인포스(3)를 보강재로서 결합하거나 도 3 의 (b)와 같이 서브프레임(1)의 내부에 수직방향으로 파이프(4)를 장착하여 보강재로서 사용하고 있다.

그러나, 상기와같이 서브프레임(1)의 내부에 레인포스(3) 또는 파이프(4)를 보강재로서 사용하는 것은 단순히 강성 및 강도를 향상시키고자 하는 것으로서 서브프레임(1)의 외부에 별도의 다이나믹 댐퍼를 장착해야만 하는 문제점을 극복하지는 못하였다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 서브프레임의 내부에 수직방향으로 설치되는 파이프의 중간부에 종방향 및 횡방향에 따라 각기 다른 탄성계수를 갖는 질량체를 형성하므로서, 두 방향에 대해 이원적인 탄성계수를 가지므로 2개 이상의 목적 주파수에 대응하는 진동을 감쇄시킬 수 있고, 서브프레임의 내부에 내장된 상태로 장착되므로 서브프레임의 강도 및 강성을 향상시키고, 설치 장소에 대한 공간적 제약을 피할 수 있으며, 서브프레임에 장착되는 조향계 및 엔진 마운팅류를 지지하면서 진동을 효과적으로 감쇄시킬 수 있도록 한 서브프레임 내장형 다이나믹댐퍼를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

청구범위 제 1 항에 의하여,

서브프레임에 있어서,

상기 서브프레임의 내부에 수직방향으로 파이프를 내설하고, 상기 파이프의 중간부에 소정의 질량을 갖는 질량체를 형성한 것을 특징으로 한다.

청구범위 제 2 항에 의하여,

상기 질량체의 내부에는 파이프에 끼워져 장착되기 위한 고무재의 부쉬가 형성된 것을 특징으로 한다.

청구범위 제 3 항에 의하여,

상기 질량체는 종방향과 횡방향에 대해 서로다른 탄성계수를 갖고 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 도 4 내지 도 7 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 설명에 있어서 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일부호 표기하여 중복설명을 피하기로 한다.

본 발명의 가장 큰 특징은 서브프레임(1)의 내부에 다이나믹 댐퍼를 내장시켜 보강재로서의 역할을 수행하면서 진동을 상쇄시킬 수 있도록 한 것이다.

상기한 본 발명의 다이나믹 댐퍼는 도 4 와 도 5 에 도시된 바와같이 일정길이의 파이프(10)의 중간부에 소정의 질량을 갖는 질량체(12)를 결합하는데, 상기 질량체(12)의 내주면상에는 파이프(10)에 끼워질 수 있도록 고무재의 부쉬(11)가 일정두께로 형성된다.

그리고, 상기 질량체(12)는 도 6 의 (a)와 같이 종방향에 대해서는 k1의 탄성계수를 갖고, 횡방향에 대해서는 도 6 의 (b)와 같이 K2의 탄성계수를 갖는 것으로 설정하므로서, 다이나믹 댐퍼가 목적하는 2개의 주파수대역에 대응하는 진동을 상쇄시킬 수 있게되는 것이다.

한편, 상기와같이 구성된 다이나믹 댐퍼는 도 7 과같이 서브프레임(1)의 내부에 수직방향으로 세워져 설치되므로서, 서브프레임(1)의 강성 및 강도를 향상시키는 역할을 수행하게되고, 또한 서브프레임(7)에 장착된 엔진류 및 조향계로부터 발생되는 주파수대역이 다른 진동을 효율적으로 감쇄시킬 수 있게된다.

즉, 질량체(12)가 방향에 따라 서로다른 탄성계수를 갖게되므로, 서브프레 임(1)을 가진시키는 조향계 및 엔진류에서 발생되는 서로다른 주파수의 진동을 하나의 다이나믹 댐퍼로서 효율적으로 감쇄시킬 수 있게되는 것이다.

또한 다이나믹 댐퍼를 서브프레임(1)의 내부에 장착하게 되면 진동의 전달경로상 유리한 위치를 확보하게 되며, 서브프레임의 취부 강성과 강도를 향상시키는 보강재의 역할을 동시에 수행할 수 있게된다.

다이나믹 댐퍼를 서브프레임(1)의 내부에 내장시킴에 따라 설치 장소에 제약을 전혀 받지 않게되어 엔진룸의 레이아웃을 효율적으로 운영할 수 있게된다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 서브프레임의 내부에 수직방향으로 설치되는 파이프의 중간부에 종방향 및 횡방향에 따라 각기 다른 탄성계수를 갖는 질량체를 형성하므로서, 두 방향에 대해 이원적인 탄성계수를 가지므로 2개 이상의 목적 주파수에 대응하는 진동을 감쇄시킬 수 있고, 서브프레임의 내부에 내장된 상태로 장착되므로 서브프레임의 강도 및 강성을 향상시키고, 설치 장소에 대한 공간적 제약을 피할 수 있으며, 서브프레임에 장착되는 조향계 및 엔진 마운팅류를 지지하면서 진동을 효과적으로 감쇄시킬 수 있도록 한 서브프레임 내장형 다이나믹댐퍼를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (3)

1. 서브프레임(1)에 있어서,

   상기 서브프레임(1)의 내부에 수직방향으로 파이프(10)를 내설하고, 상기 파이프(10)의 중간부에 소정의 질량을 갖는 질량체(12)를 형성한 것을 특징으로 하는 서브프레임 내장형 다이나믹 댐퍼.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 질량체(12)의 내부에는 파이프(10)에 끼워져 장착되기 위한 고무재의 부쉬(11)가 형성된 것을 특징으로 하는 서브프레임 내장형 다이나믹 댐퍼.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 질량체(12)는 종방향과 횡방향에 대해 서로다른 탄성계수(k1,k2)를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 서브프레임 내장형 다이나믹 댐퍼.

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