KR100422630B1

KR100422630B1 - 이중질량 플라이휠

Info

Publication number: KR100422630B1
Application number: KR10-2001-0023699A
Authority: KR
Inventors: 정재훈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-05-02
Filing date: 2001-05-02
Publication date: 2004-03-12
Also published as: KR20020084440A

Abstract

본 발명은 이중질량 플라이휠에 관한 것으로서, 차량의 엔진에서 발생하는 불규칙한 토크발생에 의하여 차량에 발생하는 소음 및 가속페달의 급조작시 유발되는 차량의 전후요동현상을 억제하기 위한 이중질량 플라이휠에 있어서, 엔진의 크랭크축에 연결되어 크랭크축의 회전에 따라 회전하며 적어도 하나 이상의 탄성부재가 설치된 1차질량체와, 1차질량체의 중심 허브부에 베어링에 의하여 결합되며 변속기의 입력축과 연결되는 2차질량체와, 2차질량체와 결합부재에 의하여 결합되어 회전하며 적어도 하나 이상의 관통부가 형성되어 있는 드라이브 플레이트와, 1차질량체의 외주에서 시작하여 드라이브 플레이트의 일정부분까지 덮도록 설치된 커버부 및 커버부에 회전 가능하도록 결합되는 중앙부와, 상기 중앙부의 일측에 형성되며 상기 드라이브 플레이트의 관통부에 삽입되어 상기 1차질량체와 상기 2차질량체의 상대운동에 의한 상기 드라이브 플레이트의 회전에 의하여 회전되는 제1레그와, 상기 중앙부의 일측에 형성되며 상기 제1레그의 회전에 의하여 중앙부를 중심으로 회전하여 상기 탄성부재의 일측면을 가압하여 압축시키는 제2레그로 이루어진 회전체를 구비한다.

Description

이중질량 플라이휠{DUAL MASS FLYWHEEL}

본 발명은 이중질량 플라이휠에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차의 엔진에 의하여 구동되는 플라이휠을 실린더 크랭크축에 의하여 회전되며 탄성스프링이 설치된 1차질량체과, 변속기의 입력축에 연결되는 2차질량체로 구비하고, 탄성스프링과 2차질량체의 사이에 탄성스프링을 설치함으로써, 큰 요동각 확보로 인한 진동저감 및 소음의 감쇄 효과를 얻을 수 있도록 그 구조가 개선된 이중질량 플라이휠에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진에서는 토오크(Torque)의 발생이 불규칙하게 발생되어 진동이 발생된다. 보다 상세하게 설명하면, 자동차에서 널리 사용되는 흡입, 압축, 폭발, 배기의 4행정(Stroke) 사이클을 가진 엔진에서는 폭발행정에 의해서만 토오크가 발생된다. 따라서, 자동차 엔진에는 4행정중의 불규칙한 토오크발생에 의하여 진동이 발생되고, 발생된 진동은 엔진에 연결되어 있는 변속기에 전달된다. 이에, 수동변속기 차량의 경우에는, 변속기어가 맞물려 있는 이빨 부위에 형성된 백래쉬(Back lash)에 의하여 래틀소음(Rattle)이 발생되고, 변속기의 고유진동수와 일치하는 진동이 발생할 경우에는 공진 현상이 발생되어 부밍소음(Booming)이 발생되며, 가속페달의 급조작시 저크(Jerk)현상(차량이 전후방향으로 진동하는 현상)이 발생된다. 이에 따라, 변속기에 발생하는 래틀소음과 부밍소음 및 저크현상을 개선하기 위하여 이중질량 풀라이휠이 제시되었다.

도 1은 종래기술에 따른 이중질량 플라이휠을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면 종래기술에 따른 이중질량 플라이휠(1)은 엔진의 크랭크축과 연결되어 엔진과 동일한 속도로 회전하는 1차질량체(2)와, 외측에 클러치(미도시)가 설치되며 이를 통하여 변속기의 입력축과 결합되는 2차질량체(3)와, 1차질량체(2)의 내부에 설치되어 엔진의 토오크를 2차질량체(3)의 피동요철(Driven Finger)(4)에 전달함과 동시에 진동을 흡수하여 댐퍼의 기능을 하는 탄성체스프링(5)을 구비한다.

상기 구성을 가진 이중질량 플라이휠(1)은 플라이휠의 질량을 1차질량체(2)와 2차질량체(3) 둘로 분리하여 변속기의 고유진동수를 엔진의 진동수 영역이하로 낮춤으로써 고유진동수 회피에 의한 공진현상을 방지할 수 있고, 1차질량체(2)와 2차질량체(3) 사이에 스프링을 적용하여 진동을 흡수할 수 있는 효과를 가진다.

그러나, 상기 이중질량 플라이휠(1)은 변속기로 전달되는 진동의 크기에 따라서 탄성체스프링(5)의 요동각이 최대 20°전후로 국한되어 요동됨에 의하여, 상기 탄성체 스프링의 요동각이 20°를 넘어가는 진동에 대하여서는 대처가 불가능하고, 만일 20°보다 큰 요동각을 확보하기 위하여서는 매우 긴 압축 스프링을 사용하여야 하는데, 매우 긴 압축스프링을 사용하면 스프링의 진동으로 인한 심각한 마모현상 및 스프링의 좌굴현상이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 이중질량으로 나뉘어진 플라이휠에 링크결합부재를 개재하여 차량에 20°이상의 큰 요동각에 의하여 발생하는 진동에 대하여 대처가 가능한 이중질량 플라이휠을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 이중질량 플라이휠을 개략적으로 도시한 구성도.

도 2는 도 1의 측면도.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중질량 플라이휠을 개략적으로 도시한 구성도.

도 4는 도 3의 드라이브 플레이트의 회전시의 상태도.

도 5는 도 4의 A-A 선 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10. 1차질량체 11. 탄성체

15. 허브부 20. 2차질량체

30. 드라이브 플레이트 31. 결합부재

40. 회전체 41. 중앙부

43. 제1레그 45. 제2레그

47. 롤러

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이중질량 플라이휠은, 차량의 엔진에서 발생하는 불규칙한 토크발생에 의하여 차량에 발생하는 소음 및 가속페달의 급조작시 유발되는 차량의 전후요동현상을 억제하기 위한 이중질량 플라이휠에 있어서, 상기 엔진의 크랭크축에 연결되어 크랭크축의 회전에 따라 회전하며 적어도 하나 이상의 탄성부재가 설치된 1차질량체; 상기 1차질량체의 중심 허브부에 베어링에 의하여 결합되며 변속기의 입력축과 연결되는 2차질량체; 상기 2차질량체와 결합부재에 의하여 결합되어 회전하며 적어도 하나 이상의 관통부가 형성되어 있는 드라이브 플레이트; 상기 1차질량체의 외주에서 시작하여 드라이브 플레이트의 일정부분까지 덮도록 설치된 커버부; 및 상기 커버부에 회전 가능하도록 결합되는 중앙부와, 상기 중앙부의 일측에 형성되며 상기 드라이브 플레이트의 관통부에 삽입되어 상기 1차질량체와 상기 2차질량체의 상대운동에 의한 상기 드라이브 플레이트의 회전에 의하여 회전되는 제1레그와, 상기 중앙부의 일측에 형성되며 상기 제1레그의 회전에 의하여 중앙부를 중심으로 회전하여 상기 탄성부재의 일측면을 가압하여 압축시키는 제2레그로 이루어진 회전체;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 탄성부재는 탄성스프링으로 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 탄성부재는 상기 1차질량체의 직경선상에 대향되도록 설치되고, 이웃하는 탄성부재와 90°의 각도를 이루도록 배치되며, 4개로 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 탄성부재를 압축시키는 회전체의 제1레그 및 제2레그의 말단에는 롤러가 설치되어 상기 1차질량체와 상기 2차질량체의 상대운동에 의하여 1차질량체 상에서 이동이 자유로운 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중질량 플라이휠을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중질량 플라이휠을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 드라이브 플레이트의 회전시의 상태도이고, 도 5는 도 4의 A-A 선 단면도이다.

도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이중질량 플라이휠(100)은, 엔진의 크랭크축에 연결되고 탄성부재(11)가 설치된 1차질량체(10)와, 상기 1차질량체(10)의 중심 허브부(15)에 설치된 2차질량체(20)와, 상기 2차질량체(20)에 결합된 드라이브 플레이트(30)와, 상기 탄성부재(11)와 2차질량체(20)의 사이에 설치된 회전체(40)를 구비한다.

상기 1차질량체(10)는 자동차 엔진의 크랭크축(미도시)과 결합되어 크랭크축의 회전과 동일하게 회전한다. 상기 1차질량체(10)의 직경선상에는 탄성부재(11)가 설치된다. 상기 탄성부재(11)는 복수개로 설치되며, 효과적인 탄성력의 확보를 위하여 4개로 구비됨이 바람직하다. 상기 탄성부재(11)는 탄성력을 고려하여 탄성스프링으로 이루어짐이 바람직하다. 상기 제1질량체(10)의 외주에서 그 중앙부의 방향에는 커버부(13)가 형성된다.

상기 1차질량체(10)의 중심에는 허브부(15)가 볼트 결합된다. 상기허브부(15)에는 2차질량체(20)가 설치된다. 참조번호 17은 크랭크 샤프트 결합공이다.

상기 2차질량체(20)는 1차질량체(10)의 허브부(15)에 베어링(19)에 의하여 지지되며, 변속기 입력축(미도시)에 결합된다. 따라서, 상기 2차질량체(20)는 1차질량체(10)의 회전에 영향을 받지 않고 자유롭게 회전하는 구조를 가진다. 상기 2차질량체(20)에는 드라이브 플레이트(30)가 결합된다.

상기 드라이브 플레이트(30)는 2차질량체(20)에 결합부재(31)에 의하여 결합되고, 커버부(13)에 일정부분 덮이도록 위치되며, 그 중앙에는 삽입공(33)이 형성된다. 상기 삽입공(33)에는 허브부(15)가 삽입된다. 상기 삽입공(33)의 외측에는 삽입공(33)을 중심으로 다수의 관통공(35)이 형성된다. 상기 결합부재(31)는 체결의 용이함과 결합력을 고려하여 리벳으로 이루어짐이 바람직하다.

상기 회전체(40)는 커버부(13)에 회전가능 하도록 결합된 중앙부(41)와, 중앙부(41)의 일측에 형성되며 드라이브 플레이트(30)의 관통부(35)에 삽입되어 1차질량체(10)와 2차질량체(20)의 상대운동에 의한 드라이브 플레이트(30)의 회전에 의하여 회전되는 제1레그(43)와, 중앙부(41)의 일측에 형성되며 제1레그(43)의 회전에 의하여 중앙부(41)를 중심으로 회전하여 탄성부재(11)의 일측면을 가압하여 압축시키는 제2레그(45)로 이루어진다. 상기 중앙부(41)는 커버부(13)에 베어링부재에 의하여 회전 가능하도록 결합된다. 상기 제1레그(43) 및 제2레그(45)의 말단은 롤러(47)가 설치되어 제1질량체(10) 상에서 이동이 자유롭도록 된다.

따라서, 상기 전술한 회전체(40)의 구조와 같이, 상기 회전체(40)는제1레그(43) 및 제2레그(45)의 길이에 따라서 40°이상의 큰 요동각을 구현할 수 있음으로써, 종래 이중질량 플라이휠이 큰 요동각을 구현할 수 있도록 매우 긴 탄성스프링을 이용하는 것을 대체하여, 짧은 탄성부재(11) 즉 짧은 탄성스프링을 이용하려 큰 요동각을 구현할 수 있는 구조를 가진다.

상기의 구성을 갖는 본 발명에 따른 이중질량 플라이휠의 작용을 설명한다.

본 발명에 따른 이중질량 플라이휠(100)에 있어서, 차량의 엔진에서 발생되는 불규칙한 토오크에 의하여 크랭크축(미도시)이 회전되며, 회전력은 크랭크축에 결합되어 있는 1차질량체(10)로 전달됨으로써, 1차질량체(10)가 회전된다.

따라서, 1차질량체(10)의 회전력이 커져서 드라이브 플레이트(30)와의 상대회전이 발생된다.

그러므로 1차질량체(10)를 고정으로 볼 경우, 드라이브 플레이트(30)는 회전운동이 발생하게 된다. 따라서, 상기 드라이브 플레이트(30)의 회전에 의하여 드라이브 플레이트(30)에 삽입되어 있는 회전체(40)의 제1레그(43)를 회전 시키고, 제1레그(43)의 회전에 의하여 중앙부(41)를 중심으로 제2레그(45)도 회전되며, 회전력에 의하여 탄성부재(11)를 압축시키게 된다.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예들을 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

상기와 같은 본 발명에 따른 이중질량 플라이휠은 다음과 같은 효과를 갖는다.

제1질량체에 설치되어 있는 탄성스프링부재를 회전체를 이용하여 가압시켜, 회전체 레그의 길이에 따라서 짧은 탄성스프링으로도 40°이상의 요동각을 구현할 수 있음으로써, 탄성스프링의 좌굴을 방지할 수 있는 효과를 가진다.

Claims

차량의 엔진에서 발생하는 불규칙한 토크발생에 의하여 차량에 발생하는 소음 및 가속페달의 급조작시 유발되는 차량의 전후요동현상을 억제하기 위한 이중질량 플라이휠에 있어서,

상기 엔진의 크랭크축에 연결되어 크랭크축의 회전에 따라 회전하며 적어도 하나 이상의 탄성부재가 설치된 1차질량체;

상기 1차질량체의 중심 허브부에 베어링에 의하여 결합되며 변속기의 입력축과 연결되는 2차질량체;

상기 2차질량체와 결합부재에 의하여 결합되어 회전하며 적어도 하나 이상의 관통부가 형성되어 있는 드라이브 플레이트;

상기 1차질량체의 외주에서 시작하여 드라이브 플레이트의 일정부분까지 덮도록 설치된 커버부; 및

상기 커버부에 회전 가능하도록 결합되는 중앙부와, 상기 중앙부의 일측에 형성되며 상기 드라이브 플레이트의 관통부에 삽입되어 상기 1차질량체와 상기 2차질량체의 상대운동에 의한 상기 드라이브 플레이트의 회전에 의하여 회전되는 제1레그와, 상기 중앙부의 일측에 형성되며 상기 제1레그의 회전에 의하여 중앙부를 중심으로 회전하여 상기 탄성부재의 일측면을 가압하여 압축시키는 제2레그로 이루어진 회전체;를 구비하는 것을 특징으로 하는 이중질량 플라이휠.
제1항에 있어서,

상기 탄성부재는 탄성스프링으로 구비되는 것을 특징으로 하는 이중질량 플라이휠.
제1항에 있어서,

상기 탄성부재는 상기 1차질량체의 직경선상에 대향되도록 설치되고, 이웃하는 탄성부재와 90°의 각도를 이루도록 배치되며, 4개로 구비되는 것을 특징으로 하는 이중질량 플라이휠.
제1항에 있어서,

상기 탄성부재를 압축시키는 회전체의 제1레그 및 제2레그의 말단에는 롤러가 설치되어 상기 1차질량체와 상기 2차질량체의 상대운동에 의하여 1차질량체 상에서 이동이 자유로운 것을 특징으로 하는 이중질량 플라이휠.
제1항에 있어서,

상기 결합부재는 리벳인 것을 특징으로 하는 이중질량 플라이휠.
제1항에 있어서,

상기 회전체의 중앙부는 상기 커버부에 베어링에 의하여 결합되는 것을 특징으로 하는 이중질량 플라이휠.