멀티모드형 토션 댐퍼 장치 document_id A220623019293

본 발명은 멀티모드형 토션 댐퍼 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 토션 댐퍼에 스티프니스를 조정하기 위한 액츄에이터 및 스프링을 설치하여, 차량 주행시에 ECU가 엔진 회전수 및 진동상태에 따라 상기 액츄에이터에 공급되는 유압을 맵 데이터를 이용해 제어하여 액츄에이터의 작동을 상황에 따른 최적 상태로 제어하고, 결국 스티프니스 및 토션 댐퍼의 진동모드를 요구되는 최적 모드로 실시간 제어할 수 있게 구성됨으로써, 보다 효율적이고 최적의 진동제어가 가능해지며, 특히 외부질량체와 내부질량체 사이에서 스티프니스를 다양하게 조절하여 여러 주파수 대역의 진동을 제어할 수 있는 다양한 모드로의 작동이 가능한 토션 댐퍼 장치에 관한 것이다. 일반적으로 엔진의 크랭크계에 있어서 발생하는 진동은 굽힘진동, 인장-압축진동, 비틀림 진동이 주로 발생한다. 특히, 크랭크 샤프트에는 주기적인 회전력이 작용하므로 비틀림 진동이 발생하며, 이러한 비틀림 진동은 각 실린더의 크랭크 샤프트의 회전력이 클수록, 크랭크 샤프트의 길이가 길수록 또는 강성이 작을수록 커진다. 상기 비틀림 진동은 크랭크 샤프트가 어느 회전수가 되면 샤프트 자체의 고유 진동과 공진을 일으키고, 특히 격심한 진동을 일으키게 되면 승차감을 저하시킬 뿐만 아니라 타이밍 기어나 크랭크 샤프트를 파손시키는 원인이 된다. 그리고, 상기 비틀림 진동은 여러 차수(order)의 성분이 함께 나타나며, 크랭크 샤프트의 위치에 따라 진폭이 상이하여 베어링 및 엔진 출력과 많은 연관을 갖고 있다. 이러한 비틀림 진동의 감쇄는 일반적으로 플라이 휠을 이용하여 0.5차 진동(엔진 RPM의 반정도 되는 것을 주파수 영역으로 했을 때 발생하는 진동)을 감쇄하지만, 크랭크계의 고차 비틀림 진동은 플라이 휠의 질량 효과로 인해 감쇄가 곤란하다. 이 때문에 최근에는 플라이 휠에 일체 장착되는 토션 댐퍼로서 도 1에 도시한 바와 같은 토셔널 바이브레이션 댐퍼(Torsional Vibration Damper,TVD)라고 하는 비틀림 진동 감쇄 장치가 형성된 댐퍼 풀리를 크랭크 샤프트에 조립시켜 설치하고 있다. 상기 토셔널 바이브레이션 댐퍼(1)는 크랭크 샤프트의 한쪽 끝에 장착되는 허브(2)와 링(매스체)(4) 사이에 특수 고무재인 고무링(댐퍼)(3)을 개재시켜 일체화시킨 것으로, 상기 고무링(3)의 스티프니스(stiffness)를 이용한 동적흡진(dynamic damaping effect)을 통해 크랭크 샤프트에서 발생한 진동을 감쇄한다. 예를 들면, 크랭크 샤프트가 일정한 회전속도를 유지하고 있을 때 링은 크랭크 샤프트와 일체로 회전하지만, 크랭크 샤프트가 비틀림 진동(회전방향에 대해 정 또는 부의 큰 가속도)을 발생시켰을 때도 링(4)은 관성력에 의해 그대로 일정한 회전속도를 유지하려 하기 때문에, 중간에 개재된 고무링(3)이 변형하여 이것에 의해 감쇄 작용을 하게 되는 것이다. 한편, 상기한 댐퍼로는 싱글 모드(single mode), 싱글 매스(single mass), 듀얼 모드(dual mode), 듀얼 매스(dual mass) 댐퍼가 주로 사용되고 있다. 그러나, 종래의 기술에서 싱글 매스, 싱글 모드 댐퍼는 구조가 간단하지만 일부 대역의 진동 차수를 제어하지 못하는 진동 특성을 보이며, 듀얼 매스, 듀얼 모드는 구조가 복잡하고 중량이 무겁다. 이에 따라 구조가 간단하면서도 여러 주파수 대역의 진동 차수를 제어할 수 있는 다양한 모드로의 작동이 가능한 댐퍼 기구의 개발이 절실한 실정이다.