KR20160147582A - Flywheel - Google Patents

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KR20160147582A KR1020150084543A KR20150084543A KR20160147582A KR 20160147582 A KR20160147582 A KR 20160147582A KR 1020150084543 A KR1020150084543 A KR 1020150084543A KR 20150084543 A KR20150084543 A KR 20150084543A KR 20160147582 A KR20160147582 A KR 20160147582A
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Abstract

A flywheel includes: a first mass flywheel connected to be axially rotated by an output shaft of an engine and including a screw shaft in the center of rotation; a second mass flywheel axially rotated relatively to the first mass flywheel, and including a guide bore combined with the screw shaft to reciprocate along the screw shaft by being rotated relatively to the first mass flywheel; a damping unit combined with the first and second mass flywheels to deliver the torque of the first mass flywheel to the second mass flywheel; and a position detecting unit calculating brake torque by detecting information on the relative position of the second mass flywheel to the first mass flywheel when the torque of the first mass flywheel is delivered to the second mass flywheel by the relative rotation of the second mass flywheel to the first mass flywheel. Therefore, the present invention is capable of measuring the brake torque in real time.

Description

플라이휠{FLYWHEEL}Flywheel {FLYWHEEL}

본 발명은 플라이휠에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 크랭크샤프트의 회전력을 전달하기 위한 플라이휠에 관한 것이다.The present invention relates to a flywheel, and more particularly to a flywheel for transmitting rotational force of a crankshaft of an engine.

일반적으로, 굴삭기와 같은 건설기계 또는 차량의 엔진 제어에 있어서, 차량 운전시 실시간으로 엔진의 브레이크 토크를 측정하는 것을 상당히 중요한 작업일 수 있다. 특히, 점점 강화되어 가고 있는 배기 규제를 만족하기 위해 더욱 정밀한 엔진 제어가 요구되고 있으며 이를 위해 엔진 회전속도 및 부하를 정확히 측정할 필요가 있다.Generally, in engine control of a construction machine or a vehicle such as an excavator, it may be a considerably important task to measure the brake torque of the engine in real time during vehicle operation. In particular, more precise engine control is required to satisfy increasingly stringent exhaust regulations, and it is therefore necessary to accurately measure engine speed and load.

그러나, 종래의 엔진 회전속도 및 부하 측정에 있어서, 엔진 회전속도는 속도 센서를 통해 측정하지만 브레이크 토크는 직접 측정할 수 없고 모델링을 통해 산출된 값에 의존하고 있다. 따라서, 측정값이 정확하지 않고, 정밀한 엔진 제어를 수행할 수 없는 문제점이 있다.However, in the conventional engine rotation speed and load measurement, the engine rotation speed is measured through the speed sensor, but the brake torque can not be directly measured, and is dependent on the value calculated through modeling. Therefore, there is a problem that the measured value is not accurate and precise engine control can not be performed.

본 발명의 일 목적은 엔진의 크랭크샤프트의 브레이크 토크를 정확하게 측정할 수 있는 플라이휠을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a flywheel capable of accurately measuring the brake torque of a crankshaft of an engine.

상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 플라이휠은 엔진의 출력축에 의해 축회전 가능하도록 연결되고 회전 중심에 스크류축을 갖는 제1 질량 플라이휠, 상기 제1 질량 플라이휠에 대해 상대적으로 축회전 가능하고 상기 제1 질량 플라이휠에 대하여 상대적으로 회전함에 따라 상기 스크류축을 따라 왕복이동 가능하도록 상기 스크류축과 결합하는 가이드 보어를 갖는 제2 질량 플라이휠, 상기 제1 질량 플라이휠과 상기 제2 질량 플라이휠에 결합되어 상기 제1 질량 플라이휠의 토크를 상기 제2 질량 플라이휠로 전달하기 위한 댐핑 유닛, 및 상기 제1 질량 플라이휠에 대한 상기 제2 질량 플라이휠의 상대 회전 이동에 의해 상기 제1 질량 플라이휠의 토크가 상기 제2 질량 플라이휠로 전달될 때, 상기 제1 질량 플라이휠에 대한 상기 제2 질량 플라이휠의 상대적 위치 정보를 검출하여 브레이크 토크를 산출하는 위치 검출 유닛을 포함한다.In order to accomplish one aspect of the present invention, a flywheel according to exemplary embodiments of the present invention includes a first mass flywheel connected to an output shaft of an engine so as to be rotatable about an axis and having a screw shaft at a rotation center, A second mass flywheel having a guide bore which is rotatable relative to the flywheel and engages with the screw shaft so as to reciprocate along the screw axis as it rotates relative to the first mass flywheel, A damping unit coupled to the second mass flywheel for transmitting the torque of the first mass flywheel to the second mass flywheel, and a second damping unit coupled to the first mass flywheel by a relative rotational movement of the second mass flywheel relative to the first mass flywheel, When the torque of the mass flywheel is transmitted to the second mass flywheel, And a position detection unit for detecting relative position information of the second mass flywheel relative to the lyre wheel to calculate a brake torque.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 위치 검출 유닛은, 상기 제2 질량 플라이휠의 일측에 장착되는 위치 표시부 및 상기 위치 표시부의 위치를 검출하는 검출부를 포함할 수 있다.In the exemplary embodiments, the position detection unit may include a position indicator mounted on one side of the second mass flywheel, and a detector for detecting the position of the position indicator.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 위치 표시부는 자성 물질을 포함하고, 상기 검출부는 자기센서를 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the position indicator may include a magnetic material, and the detector may include a magnetic sensor.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 검출부는 적외선 센서, 초음파 센서 또는 포토 인터럽터를 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the detection unit may include an infrared sensor, an ultrasonic sensor, or a photo interrupter.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 댐핑 유닛은 상기 제1 질량 플라이휠 및 상기 제2 질량 플라이휠 중 어느 하나에 구비되는 적어도 하나의 탄성 스프링을 포함하고 탄성 비틀림 방식으로 상기 제1 질량 플라이휠을 상기 제2 질량 플라이휠에 연결할 수 있다.In exemplary embodiments, the damping unit includes at least one resilient spring disposed on either the first mass flywheel and the second mass flywheel, and the first mass flywheel is coupled to the second mass flywheel in an elastic twisting manner, Can be connected to mass flywheel.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 질량 플라이휠은 트랜스미션 또는 유압 모터의 입력축에 결합되어 상기 제2 질량 플라이휠의 회전력을 전달하는 스플라인 축을 포함할 수 있다.In exemplary embodiments, the second mass flywheel may include a spline shaft coupled to an input shaft of the transmission or hydraulic motor for transmitting the rotational force of the second mass flywheel.

예시적인 실시예들에 따르면, 플라이휠은 엔진의 크랭크샤프트로부터의 토크를 전달하고 상대적으로 축회전 가능하고 상기 전달되는 토크에 따라 이격 거리가 변화하는 제1 및 제2 질량 플라이휠들 및 상기 이격 거리를 측정하는 위치 검출 유닛을 포함하여, 상기 브레이크 토크를 실시간으로 측정할 수 있다.According to exemplary embodiments, the flywheel includes first and second mass flywheels that transmit torque from a crankshaft of the engine and are relatively axially rotatable and that vary in spacing distance in accordance with the transmitted torque, The brake torque can be measured in real time by including a position detecting unit for measuring the brake torque.

따라서, 건설기계 또는 차량 운전시 상기 산출된 브레이크 토크값을 실시간으로 정밀하게 측정할 수 있고, 이에 따라 더욱 정밀한 엔진 제어를 수행할 수 있다.Therefore, it is possible to precisely measure the calculated brake torque value in real time during operation of a construction machine or a vehicle, and thereby, more precise engine control can be performed.

다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and may be variously expanded without departing from the spirit and scope of the present invention.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 플라이휠을 나타내는 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 분해된 상태의 플라이휠을 나타내는 사시도들이다.
도 3은 도 1의 분해된 상태의 플라이휠을 나타내는 측면도이다.
도 4는 도 1의 플라이휠의 제1 질량 플라이휠을 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 1의 플라이휠의 제2 질량 플라이휠을 나타내는 평면도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 1의 플라이휠의 제1 및 제2 질량 플라이휠들의 상대 회전 운동을 나타내는 단면도들이다.1 is a cross-sectional view illustrating a flywheel according to exemplary embodiments.
Figs. 2A and 2B are perspective views showing the flywheel in the disassembled state of Fig.
Fig. 3 is a side view showing the flywheel in the disassembled state of Fig. 1; Fig.
Fig. 4 is a plan view showing the first mass flywheel of the flywheel of Fig. 1;
Fig. 5 is a plan view showing the second mass flywheel of the flywheel of Fig. 1;
Figures 6A and 6B are cross-sectional views illustrating the relative rotational movement of the first and second mass flywheels of the flywheel of Figure 1;

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. For the embodiments of the invention disclosed herein, specific structural and functional descriptions are set forth for the purpose of describing an embodiment of the invention only, and it is to be understood that the embodiments of the invention may be practiced in various forms, The present invention should not be construed as limited to the embodiments described in Figs.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprise", "having", and the like are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be construed as meaning consistent with meaning in the context of the relevant art and are not to be construed as ideal or overly formal in meaning unless expressly defined in the present application .

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.

도 1은 예시적인 실시예들에 따른 플라이휠을 나타내는 단면도이다. 도 2a 및 도 2b는 도 1의 분해된 상태의 플라이휠을 나타내는 사시도들이다. 도 3은 도 1의 분해된 상태의 플라이휠을 나타내는 측면도이다. 도 4는 도 1의 플라이휠의 제1 질량 플라이휠을 나타내는 평면도이다. 도 5는 도 1의 플라이휠의 제2 질량 플라이휠을 나타내는 평면도이다. 도 6a 및 도 6b는 도 1의 플라이휠의 제1 및 제2 질량 플라이휠들의 상대 회전 운동을 나타내는 단면도들이다.1 is a cross-sectional view illustrating a flywheel according to exemplary embodiments. Figs. 2A and 2B are perspective views showing the flywheel in the disassembled state of Fig. Fig. 3 is a side view showing the flywheel in the disassembled state of Fig. 1; Fig. Fig. 4 is a plan view showing the first mass flywheel of the flywheel of Fig. 1; Fig. 5 is a plan view showing the second mass flywheel of the flywheel of Fig. 1; Figures 6A and 6B are cross-sectional views illustrating the relative rotational movement of the first and second mass flywheels of the flywheel of Figure 1;

도 1 내지 도 6b를 참조하면, 플라이휠(100)은 엔진(10)의 크랭크샤프트와 일체로 축회전가능한 제1 플라이휠 유닛, 트랜스미션 또는 유압모터의 입력축(22)과 일체로 축회전가능한 제2 플라이휠 유닛, 상기 제1 플라이휠 유닛의 토크를 상기 제2 플라이휠 유닛으로 전달하는 댐핑 유닛, 및 상기 제1 및 제2 플라이 휠 유닛들 사이의 상대 회전 위치 정보를 검출하여 상기 크랭크샤프트의 브레이크 토크(brake torque)를 측정하기 위한 위치 검출 유닛(200)을 포함할 수 있다.1 to 6B, the flywheel 100 includes a first flywheel unit that is rotatable integrally with the crankshaft of the engine 10, a second flywheel that is axially rotatable integrally with the input shaft 22 of the transmission or hydraulic motor, A damping unit for transmitting the torque of the first flywheel unit to the second flywheel unit, and a control unit for detecting relative rotation position information between the first and second flywheel units to detect a brake torque of the crankshaft And a position detection unit 200 for measuring the position of the object.

예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 플라이휠 유닛은 엔진(10)의 크랭크샤프트와 일체로 축회전가능하게 구비되는 제1 질량 플라이휠(110)을 포함할 수 있다. 제1 질량 플라이휠(110)은 디스크 형상을 가질 수 있다. 제1 질량 플라이휠(110)은 엔진(10)의 크랭크샤프트와 리베팅(riveting) 또는 볼트 결합될 수 있다. 따라서, 제1 질량 플라이휠(110)은 상기 크랭크샤프트와 일체로 축회전할 수 있다.In the exemplary embodiments, the first flywheel unit may include a first mass flywheel 110 that is axially rotatable integrally with the crankshaft of the engine 10. The first mass flywheel 110 may have a disk shape. The first mass flywheel 110 may be riveting or bolted to the crankshaft of the engine 10. Thus, the first mass flywheel 110 can be axially rotated integrally with the crankshaft.

상기 제2 플라이휠 유닛은 제1 질량 플라이휠(110)과 동축 상에서 제1 질량 플라이휠(110)에 대하여 상대적으로 축회전 가능하게 구비되는 제2 질량 플라이휠(120)를 포함할 수 있다. 제2 질량 플라이휠(120)은 제1 질량 플라이휠(110)과 대응하는 디스크 형상을 가질 수 있다.The second flywheel unit may include a second mass flywheel 120 that is axially rotatable relative to the first mass flywheel 110 coaxially with the first mass flywheel 110. The second mass flywheel 120 may have a disk shape corresponding to the first mass flywheel 110.

제1 질량 플라이휠(110)의 회전 중심에는 나사 형상의 스크류축(112)이 형성될 수 있다. 제2 질량 플라이휠(120)의 회전 중심에는 스크류축(112)에 결합되는 가이드 보어(122)가 형성될 수 있다. 가이드 보어(122)의 내주면에는 스크류축(112)과 맞물리는 나사홈이 형성될 수 있다. 따라서, 제2 질량 플라이휠(120)이 제1 질량 플라이휠(110)에 대하여 상대적으로 회전함에 따라 제2 질량 플라이휠(120)은 스크류축(112)을 따라 왕복이동할 수 있다.A screw shaft 112 having a screw shape may be formed at the center of rotation of the first mass flywheel 110. A guide bore 122 may be formed at the center of rotation of the second mass flywheel 120 to be coupled to the screw shaft 112. The inner circumferential surface of the guide bore 122 may be formed with a thread groove that engages with the screw shaft 112. Thus, as the second mass flywheel 120 rotates relative to the first mass flywheel 110, the second mass flywheel 120 can reciprocate along the screw axis 112.

제1 질량 플라이휠(110)과 접하는 일측면과 반대하는 제2 질량 플라이휠(120)의 타측면에는 스플라인 축(126)이 구비될 수 있다. 스플라인 축(126)은 제2 질량 플라이휠(120)의 회전 중심과 동축 상에 배치될 수 있다. 스플라인 축(126)의 외측면에는 스플라인이 형성될 수 있다. 트랜스미션(20) 또는 유압 모터의 입력축(22)이 내측면에 스플라인 치형을 갖는 스플라인 허브를 포함할 때, 제2 질량 플라이휠(120)의 스플라인 축(126)은 트랜스미션(20)의 입력축(22)의 스플라인 허브에 삽입 결합될 수 있다. 따라서, 제2 질량 플라이휠(120)과 트랜스미션(20)의 입력축(22)과의 거리에 관계없이 제2 질량 플라이휠(120)의 동력을 상기 입력축으로 전달할 수 있다.A spline shaft 126 may be provided on the other side of the second mass flywheel 120 opposite to the one side contacting the first mass flywheel 110. The spline shaft 126 may be coaxially disposed with the center of rotation of the second mass flywheel 120. A spline may be formed on the outer surface of the spline shaft 126. The spline shaft 126 of the second mass flywheel 120 is connected to the input shaft 22 of the transmission 20 when the transmission 20 or the input shaft 22 of the hydraulic motor includes a spline hub having a spline tooth shape on the inner side. Of the spline hub. Therefore, the power of the second mass flywheel 120 can be transmitted to the input shaft regardless of the distance between the second mass flywheel 120 and the input shaft 22 of the transmission 20.

상기 댐핑 유닛은 제1 질량 플라이휠(110)과 제2 질량 플라이휠(120)에 결합되어 제1 질량 플라이휠(110)의 토크를 제2 질량 플라이휠(120)로 전달할 수 있다. 상기 댐핑 유닛은 제1 질량 플라이휠(110) 및 제2 질량 플라이휠(120) 중 어느 하나에 구비되는 적어도 하나의 탄성 스프링(116)을 포함할 수 있고 탄성 비틀림 방식(elastically torsional manner)으로 제1 질량 플라이휠(110)을 제2 질량 플라이휠(120)에 연결할 수 있다.The damping unit may be coupled to the first mass flywheel 110 and the second mass flywheel 120 to transfer the torque of the first mass flywheel 110 to the second mass flywheel 120. The damping unit may include at least one resilient spring 116 provided in either the first mass flywheel 110 and the second mass flywheel 120 and may be configured to provide a first mass 116 in an elastically torsional manner, The flywheel 110 may be connected to the second mass flywheel 120.

따라서, 상기 플라이휠은 두 개의 질량체인 제1 및 제2 질량 플라이휠들(110, 120)기 상기 댐핑 유닛을 매개로 연동하여 상기 크랭크샤프트의 토크를 전달하는 듀얼 매스 플라이휠(dual mass flywheel)의 역할을 수행할 수 있다.Accordingly, the flywheel acts as a dual mass flywheel that transmits the torque of the crankshaft by interlocking the first and second mass flywheels 110 and 120, which are two masses, through the damping unit Can be performed.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1 질량 플라이휠(110)의 일측면에는 원주 방향으로 연장하는 수용홈(113)이 형성되고, 수용홈(113) 내에는 복수 개의 탄성 스프링들(116)이 배치될 수 있다. 탄성 스프링(116)의 일단은 스프링 포켓과 같은 고정 부재에 의해 고정되고, 탄성 스프링(116)의 타단에는 제1 접촉 부재(114)가 연결될 수 있다. 따라서, 제1 접촉 부재(114)는 외력에 의해 원주 방향을 따라 탄성적으로 이동할 수 있다. 예를 들면, 탄성 스프링(116)은 원주 방향 코일 스프링을 포함할 수 있다.2A and 2B, a receiving groove 113 extending in the circumferential direction is formed on one side of the first mass flywheel 110, and a plurality of elastic springs 116 May be disposed. One end of the elastic spring 116 is fixed by a fixing member such as a spring pocket and the first contact member 114 may be connected to the other end of the elastic spring 116. Therefore, the first contact member 114 can elastically move along the circumferential direction by an external force. For example, the resilient spring 116 may include a circumferential coil spring.

제2 질량 플라이휠(120)의 일측면에는 제1 접촉 부재(114)와 대응하도록 복수 개의 제2 접촉 부재들(124)이 구비될 수 있다. 제2 접촉 부재들(124)은 제2 질량 플라이휠(120)과 일체로 형성될 수 있다. 제2 접촉 부재(124)는 제1 접촉 부재(114)의 제1 접촉면(115)과 접촉하는 제2 접촉면(125)을 가질 수 있다. 상기 탄성 스프링들, 상기 제1 및 제2 접촉 부재들의 개수 및 위치 등은 이에 제한되지 않을 수 있다.A plurality of second contact members 124 may be provided on one side of the second mass flywheel 120 to correspond to the first contact member 114. The second contact members 124 may be formed integrally with the second mass flywheel 120. The second contact member 124 may have a second contact surface 125 that contacts the first contact surface 115 of the first contact member 114. The number and position of the elastic springs, the first and second contact members, and the like may not be limited thereto.

따라서, 제1 질량 플라이휠(110)의 스크류축(112)이 제2 질량 플라이휠(120)의 가이드 보어(122) 내에 결합될 때, 제1 접촉 부재(114)의 제1 접촉면(115)은 제2 접촉 부재(124)의 제2 접촉면(125)과 맞물림으로써 상기 댐핑 유닛이 탄성 비틀림 방식으로 제1 질량 플라이휠(110)을 제2 질량 플라이휠(120)에 연결할 수 있다.Thus, when the screw shaft 112 of the first mass flywheel 110 is engaged in the guide bore 122 of the second mass flywheel 120, the first contact surface 115 of the first contact member 114, The damping unit may couple the first mass flywheel 110 to the second mass flywheel 120 in an elastic twisting manner by engaging the second contact surface 125 of the second contact member 124.

도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 엔진(10)이 정지되어 있는 상태에서 제1 질량 플라이휠(110) 및 제2 질량 플라이휠(120)은 상기 댐핑 유닛의 일정한 탄성력에 의해 일정 거리만큼 서로 이격되어 있을 수 있다.6A and 6B, when the engine 10 is at rest, the first mass flywheel 110 and the second mass flywheel 120 are separated from each other by a certain distance by a predetermined elastic force of the damping unit, .

엔진(10) 구동에 의해 제1 질량 플라이휠(110)이 상기 크랭크샤프트와 일체로 회전하게 되면 제1 접촉 부재(114)는 제2 접촉 부재(124)를 가압하여 제2 질량 플라이휠(120)를 회전시킴으로써 트랜스미션(20)의 입력축을 회전시킬 수 있다. 이 경우에 있어서, 제1 질량 플라이휠(110)과 제2 질량 플라이휠(120) 사이의 탄성력을 극복하여 상대 회전운동을 함에 따라 제2 질량 플라이휠(120)이 스크류축(112)을 따라 회전하여 제1 질량 플라이휠(110)과 가까워지게 된다. 제1 질량 플라이휠(110)과 제2 질량 플라이휠(120) 사이에 인가된 토크가 증가할수록 제1 질량 플라이휠(110)에 대한 제2 질량 플라이휠(120)의 회전 각도가 커짐에 따라 제1 질량 플라이휠(110)과 제2 질량 플라이휠(120) 사이의 거리가 가까워지게 된다.When the first mass flywheel 110 rotates integrally with the crankshaft by driving the engine 10, the first contact member 114 presses the second contact member 124 to rotate the second mass flywheel 120 So that the input shaft of the transmission 20 can be rotated. In this case, the second mass flywheel 120 rotates along the screw shaft 112 by overcoming the elastic force between the first mass flywheel 110 and the second mass flywheel 120, 1 mass flywheel 110 as shown in FIG. As the torque applied between the first mass flywheel 110 and the second mass flywheel 120 increases, the rotational angle of the second mass flywheel 120 relative to the first mass flywheel 110 increases, The distance between the first mass flywheel 110 and the second mass flywheel 120 becomes close to each other.

다시 말하면, 제1 질량 플라이휠(110)이 상기 크랭크샤프트에 의해 회전하게 되면 제2 질량 플라이휠(120)은 상기 댐핑 유닛에 의해 제1 질량 플라이휠(110)에 대해 탄성적으로 회전하고 스크류축(112)을 따라 제1 질량 플라이휠(110)을 향하여 이동하게 된다. 제2 질량 플라이휠(120)은 엔진(10)의 상기 크랭크샤프트의 토크값에 해당하는 만큼 직선 이동하게 되고, 이 때의 이동 거리(??X)는 상기 크랭크샤프트의 토크(예를 들면, 브레이크 토크)를 나타내는 물리량이 될 수 있다.In other words, when the first mass flywheel 110 is rotated by the crankshaft, the second mass flywheel 120 is resiliently rotated about the first mass flywheel 110 by the damping unit and the screw shaft 112 To move toward the first mass flywheel 110. The second mass flywheel 120 is linearly moved corresponding to the torque value of the crankshaft of the engine 10 and the moving distance ?? X at this time is the torque of the crankshaft (for example, Torque ").

위치 검출 유닛(200)은 제1 질량 플라이휠(110)에 대한 제2 질량 플라이휠(120)의 상대 회전 이동에 의해 제1 질량 플라이휠(110)의 토크가 제2 질량 플라이휠(120)로 전달될 때, 제1 질량 플라이휠(110)에 대한 제2 질량 플라이휠(120)의 상대적 위치 정보를 검출하여 브레이크 토크를 산출할 수 있다.The position detection unit 200 is configured such that when the torque of the first mass flywheel 110 is transmitted to the second mass flywheel 120 by the relative rotational movement of the second mass flywheel 120 relative to the first mass flywheel 110 , The relative position information of the second mass flywheel 120 with respect to the first mass flywheel 110 can be detected to calculate the break torque.

위치 검출 유닛(200)은 제2 질량 플라이휠(120)의 일측에 장착되는 위치 표시부(210) 및 위치 표시부(210)의 위치를 감지하는 검출부(220)를 포함할 수 있다. 위치 표시부(210)는 태그를 포함할 수 있고, 검출부(220)는 상기 태그를 감지하여 출력 신호를 모니터(도시되지 않음)에 전송할 수 있고, 상기 모니터는 검출부(220)의 출력 신호로부터 제1 및 제2 질량 플라이휠들(110, 120)의 상대적인 위치 정보 또는 산출된 브레이크 토크를 작업자에게 알려줄 수 있다. 또한, 엔진 제어장치(ECU)는 검출부(220)로부터 상기 상대적인 위치 정보를 수신하여 특성 곡선에 따라 브레이크 토크값을 산출하거나 검출부(220)로부터 상기 산출된 브레이크 토크값을 실시간으로 수신하여 이를 이용하여 더욱 정밀한 엔진 제어를 수행할 수 있다.The position detecting unit 200 may include a position indicator 210 mounted on one side of the second mass flywheel 120 and a detector 220 detecting the position of the position indicator 210. The position indicator 210 may include a tag and the detector 220 may detect the tag and transmit an output signal to a monitor (not shown) And the relative position information of the first and second mass flywheels 110 and 120 or the calculated brake torque. The engine control unit ECU receives the relative position information from the detection unit 220 and calculates the brake torque value according to the characteristic curve or receives the calculated brake torque value from the detection unit 220 in real time, More precise engine control can be performed.

검출부(220)는 플라이휠 커버(도시되지 않음)에 설치될 수 있고, 상기 플라이휠 커버는 엔진(10)의 크랭크샤프트가 설치되는 엔진 블록에 결합될 수 있다. 검출부(220)는 검출된 상대적 위치 정보를 이용하여 브레이크 토크를 연산하는 위치정보 연산부를 포함할 수 있다.The detection unit 220 may be installed in a flywheel cover (not shown), and the flywheel cover may be coupled to an engine block in which the crankshaft of the engine 10 is installed. The detection unit 220 may include a position information calculation unit for calculating the brake torque using the detected relative position information.

검출부(220)는 다양한 방식의 센서들 중에서 선택된 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 태그는 능동형(active) 또는 수동형(passive) 방식으로 구현될 수 있다. 상기 능동형 방식은 자신이 신호를 방출하는 경우를 의미하고, 수동형 방식은 자신이 신호를 방출하지 않는 경우를 의미한다. 따라서, 상기 센서는 상기 태그에서 발생되는 신호를 감지하거나, 상기 태그가 신호를 발생하지 않는 경우에는 검출부(220)에서 가시광선, 적외선, 초음파 등의 신호를 발산하여 상기 태그에서 반사되어 돌아오는 신호를 감지하는 포토 인터럽터, 적외선 센서 및 초음파 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The detection unit 220 may include at least one sensor selected from various types of sensors. For example, the tag may be implemented in an active or passive manner. The active type means a case in which the self type emits a signal, and the passive type means a case in which the self type does not emit the signal. Accordingly, the sensor senses a signal generated from the tag, or when the tag does not generate a signal, emits a visible light, an infrared light, an ultrasonic wave, or the like from the detection unit 220, An infrared sensor, and an ultrasonic sensor.

이때, 검출부(220)에서 방출되는 신호의 종류에는 제한이 없으며, 방출된 신호는 상기 태그에서 반사되어 돌아오거나 상기 태그와의 거리에 따라 그 크기나 형태가 달라지는 것이면 된다. 예로서, 상기 태그에서 라디오 주파수 신호(Radio Frequency)나 적외선 신호 등의 무선 신호를 발생시키면 검출부(220)에서 이 신호를 감지하여 상기 위치정보 연산부로 출력한다. 상기 위치정보 연산부는 상기 태그와 검출부(220) 사이의 거리에 따라 감지된 신호의 크기 또는 위상 변화로부터 제1 및 제2 질량 플라이휠들(110, 120) 사이의 거리를 연산하고, 연산된 정보는 상기 모니터 통해 표시 또는 알람 등의 신호를 통해 작업자에게 알려줄 수 있다.At this time, there is no limitation on the type of the signal emitted from the detecting unit 220, and the emitted signal may be reflected or returned from the tag, or may vary in size or shape according to the distance from the tag. For example, when a radio signal such as a radio frequency signal or an infrared signal is generated in the tag, the detection unit 220 detects the signal and outputs the signal to the position information calculation unit. The position information calculation unit calculates a distance between the first and second mass flywheels 110 and 120 based on a magnitude or a phase change of the sensed signal according to the distance between the tag and the detection unit 220, And can inform the operator through a signal such as display or alarm through the monitor.

이와 다르게, 상기 태그는 소정의 광학 패턴을 갖고, 검출부(220)는 영상 센서를 포함하여 상기 태그를 인식할 수 있다. 또한, 상기 태그는 자기장을 발생하는 자기장 발생장치(magnetic field generator) 또는 자성물질(magnet)을 포함할 수 있고, 검출부(220)는 자기센서(magnetic sensor)를 포함할 수 있다. 이 경우에 있어서, 검출부(220)와 상기 태그 사이의 거리에 따라 검출부(220)에서의 자기장의 변화 정도가 달라지고, 그 출력 신호의 크기 또는 모양의 변화로부터 검출부(220)와 상기 태그 사이의 거리를 검출할 수 있다.Alternatively, the tag may have a predetermined optical pattern, and the detection unit 220 may include the image sensor to recognize the tag. In addition, the tag may include a magnetic field generator or a magnetic material for generating a magnetic field, and the detection unit 220 may include a magnetic sensor. In this case, the degree of change of the magnetic field in the detecting unit 220 varies depending on the distance between the detecting unit 220 and the tag, and the difference between the magnitude of the output signal or the shape of the output signal varies between the detecting unit 220 and the tag. The distance can be detected.

예시적인 실시예들에 있어서, 제1 질량 플라이휠(110)의 일측면의 수용홈(113) 내에는 복수 개의 스토퍼들(118)이 형성될 수 있다. 스토퍼(118)는 제1 질량 플라이휠(110)의 수용홈(113) 내에서 원주 방향으로 왕복 이동하는 제2 접촉 부재(124)의 이동 범위를 제한함으로써 제2 질량 플라이휠(120)의 회전 범위를 제한할 수 있다. 따라서, 제2 질량 플라이휠(120)의 역방향 회전 시 슬립을 방지할 수 있다.In the exemplary embodiments, a plurality of stoppers 118 may be formed in the receiving groove 113 on one side of the first mass flywheel 110. [ The stopper 118 restricts the range of movement of the second contact member 124 reciprocating in the circumferential direction within the receiving groove 113 of the first mass flywheel 110 so that the rotational range of the second mass flywheel 120 Can be limited. Therefore, it is possible to prevent slippage in the reverse rotation of the second mass flywheel 120.

또한, 플라이휠(100)은 제1 질량 플라이휠(110) 및 제2 질량 플라이휠(120)을 결합시키기 위한 결합 부재, 상기 댐핑 유닛의 토크 전달 과정에서 발생하는 소음과 진동을 감쇄시키기 위한 마찰 부재 등을 더 포함할 수 있다. 상기 결합 부재는 슬리브, 부싱, 리벳, 플랜지 와셔 등을 포함할 수 있다.The flywheel 100 includes a coupling member for coupling the first mass flywheel 110 and the second mass flywheel 120, a friction member for attenuating noise and vibration generated in the torque transmission process of the damping unit, . The engagement member may include a sleeve, a bushing, a rivet, a flange washer, and the like.

상술한 바와 같이, 상기 플라이휠은 상기 엔진의 크랭크샤프트로부터의 토크를 전달하고 상대적으로 축회전 가능하고 상기 전달되는 토크에 따라 이격 거리가 변화하는 제1 및 제2 질량 플라이휠들 및 상기 이격 거리를 측정하는 위치 검출 유닛을 포함하여, 상기 브레이크 토크를 실시간으로 측정할 수 있다.As described above, the flywheel includes first and second mass flywheels that transmit torque from the crankshaft of the engine and are relatively axially rotatable and vary in spacing distance in accordance with the transmitted torque, And the brake torque can be measured in real time.

따라서, 건설기계 또는 차량 운전시 상기 산출된 브레이크 토크값을 실시간으로 정밀하게 측정할 수 있고, 이에 따라 더욱 정밀한 엔진 제어를 수행할 수 있다.Therefore, it is possible to precisely measure the calculated brake torque value in real time during operation of a construction machine or a vehicle, and thereby, more precise engine control can be performed.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that it is possible.

10: 엔진 20: 트랜스미션
22: 입력축 100: 플라이휠
110: 제1 질량 플라이휠 112: 스크류축
113: 수용홈 114: 제1 접촉 부재
115: 제1 접촉면 116: 탄성 스프링
118: 스토퍼 120: 제2 질량 플라이휠
122: 가이드 보어 124: 제2 접촉 부재
125: 제2 접촉면 126: 스플라인 축
200: 위치 검출 유닛 210: 위치 표시부
220: 검출부10: engine 20: transmission
22: input shaft 100: flywheel
110: first mass flywheel 112: screw shaft
113: receiving groove 114: first contact member
115: first contact surface 116: elastic spring
118: stopper 120: second mass flywheel
122: guide bore 124: second contact member
125: second contact surface 126: spline shaft
200: position detection unit 210: position display unit
220:

Claims (6)

엔진의 출력축에 의해 축회전 가능하도록 연결되고, 회전 중심에 스크류축을 갖는 제1 질량 플라이휠;
상기 제1 질량 플라이휠에 대해 상대적으로 축회전 가능하고, 상기 제1 질량 플라이휠에 대하여 상대적으로 회전함에 따라 상기 스크류축을 따라 왕복이동 가능하도록 상기 스크류축과 결합하는 가이드 보어를 갖는 제2 질량 플라이휠;
상기 제1 질량 플라이휠과 상기 제2 질량 플라이휠에 결합되어 상기 제1 질량 플라이휠의 토크를 상기 제2 질량 플라이휠로 전달하기 위한 댐핑 유닛; 및
상기 제1 질량 플라이휠에 대한 상기 제2 질량 플라이휠의 상대 회전 이동에 의해 상기 제1 질량 플라이휠의 토크가 상기 제2 질량 플라이휠로 전달될 때, 상기 제1 질량 플라이휠에 대한 상기 제2 질량 플라이휠의 상대적 위치 정보를 검출하여 브레이크 토크를 산출하는 위치 검출 유닛을 포함하는 플라이휠.A first mass flywheel connected to the output shaft of the engine such that the first mass flywheel is axially rotatable and has a screw shaft at a rotation center;
A second mass flywheel having a shaft pivotable relative to the first mass flywheel and having a guide bore engaging the screw shaft so as to reciprocate along the screw axis as it rotates relative to the first mass flywheel;
A damping unit coupled to the first mass flywheel and the second mass flywheel to transmit a torque of the first mass flywheel to the second mass flywheel; And
Wherein relative rotation of the second mass flywheel relative to the first mass flywheel causes the torque of the first mass flywheel to be transmitted to the second mass flywheel when relative to the first mass flywheel relative to the second mass flywheel And a position detection unit for detecting the position information and calculating the brake torque. 제 1 항에 있어서, 상기 위치 검출 유닛은
상기 제2 질량 플라이휠의 일측에 장착되는 위치 표시부; 및
상기 위치 표시부의 위치를 검출하는 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이 휠.The apparatus according to claim 1, wherein the position detecting unit
A position indicator mounted on one side of the second mass flywheel; And
And a detecting section for detecting a position of the position indicating section. 제 2 항에 있어서, 상기 위치 표시부는 자성 물질을 포함하고, 상기 검출부는 자기센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이휠.3. The flywheel of claim 2, wherein the position indicator includes a magnetic material, and the detection unit includes a magnetic sensor. 제 2 항에 있어서, 상기 검출부는 적외선 센서, 초음파 센서 또는 포토 인터럽터를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라이휠.3. The flywheel of claim 2, wherein the detection unit includes an infrared sensor, an ultrasonic sensor, or a photo interrupter. 제 1 항에 있어서, 상기 댐핑 유닛은 상기 제1 질량 플라이휠 및 상기 제2 질량 플라이휠 중 어느 하나에 구비되는 적어도 하나의 탄성 스프링을 포함하고 탄성 비틀림 방식으로 상기 제1 질량 플라이휠을 상기 제2 질량 플라이휠에 연결하는 것을 특징으로 하는 플라이휠.2. The apparatus of claim 1, wherein the damping unit comprises at least one resilient spring disposed on either the first mass flywheel or the second mass flywheel, and the first mass flywheel is disposed in the second mass flywheel To the flywheel. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 질량 플라이휠은 트랜스미션 또는 유압 모터의 입력축에 결합되어 상기 제2 질량 플라이휠의 회전력을 전달하는 스플라인 축을 포함하는 것을 특징으로 플라이휠.The flywheel of claim 1, wherein the second mass flywheel includes a spline shaft coupled to an input shaft of the transmission or hydraulic motor for transmitting rotational force of the second mass flywheel.
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