KR100456871B1 - 차량의 토셔널 댐퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 토셔널 댐퍼에 관한 것으로, 엔진에 의해 회전되는 크랭크풀리의 진동을 흡수·완충하는 댐퍼에서 압축·인장력을 매개로 열 에너지를 전기에너지로 변화시키는 압전효과를 이용해 전원을 필요로 하는 장치들에 구동원으로 이용함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 토셔널댐퍼가 엔진에 의해 회전되는 크랭크 풀리(1)에 결합되어 진동을 흡수·저감하도록 댐핑력을 발생하는 질량을 갖는 매스(4)와, 상기 크랭크 풀리(1)의 허브(2)에 결합되면서 일면으로 등 간격으로 형성된 안착홈(7a,...,7n)을 갖는 안착플레이트(7), 상기 안착플레이트(7)의안착홈(7a,...,7n)에 상응하는 안착홈(5a,...,5n)을 양면으로 형성해 일면이 안착플레이트(7)에 결합되고 타면이 상기 매스(4)에 결합되는 러버(5) 및 상기 러버(5)에 형성된 안착홈(5a,...,5n)사이에 위치되어 지속적으로 받는 압축·인장력으로 압전효과를 통해 변환된 전기에너지를 외부의 전기장치쪽으로 공급하도록 연결되어진 압전소자(6)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 토셔널 댐퍼{A torsional damper in vehicle}

본 발명은 차량의 토셔널 댐퍼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열로 방출되는 에너지를 전기에너지로 이용할 수 있도록 된 차량의 토셔널 댐퍼에 관한 것이다.

일반적으로 엔진의 크랭크 샤프트에는 주기적인 회전력이 작용하므로 비틀림 진동이 발생되며 상기와 같은 비틀림 진동은 각 실린더의 크랭크 회전력이 클수록, 크랭크 샤프트가 길수록, 또는 강성이 작을수록 커지게 되면, 이와 같은 비틀림 진동은 크랭크 샤프트가 어느 회전수가 되면 샤프트 자체의 고유 진동과 공진을 일으켜 승차감을 나쁘게 하며, 심한 경우 타이밍 기어나 크랭크 샤프트를 파손시키는 원인이 되기도 한다.

따라서, 모든 차량에는 이와 같은 문제점을 해결하고자 크랭크 샤프트 전단에 크랭크 풀리와 일체로 조합시킨 토셔널 바이브레이션 댐퍼라는 것이 사용되고 있는 바, 이와 같은 댐퍼어셈블리(3)는 도1에 도시된 바와 같이 크랭크 풀리(1)의 허브(2)에 댐퍼 매스(4)를 특수한 러버(5)를 사용하여 접착시킨 것으로서, 크랭크 풀리(1)에 형성된 다수의 러버 주입구로 주입된 러버(5)가 댐퍼 매스(4)를 크랭크 풀리(1)에 접착시키도록 되어 있다.

이에 따라, 상기 댐퍼 매스(4)가 크랭크 샤프트의 회전에 따라 같이 회전하면서 크랭크 샤프트에 발생되는 회전 진동에 대해 일정한 회전 관성력을 제공하게 되어, 상기 러버(5)에 의한 접합부를 통해 크랭크 샤프트의 회전 진동에 대해 댐핑력을 제공하게 되는 것이다.

그러나, 이와 같은 토셔널 댐퍼는 고속으로 회전하는 크랭크샤프트와 함께 회전하면서 엔진의 진동을 흡수하고 저감시키는 기능만을 하게 되는데 이는, 크랭크 샤프트의 공진 방지라는 측면을 제외하면 일정한 질량을 갖는 댐퍼를 통한 에너지의 소실을 가져오므로, 차량의 연비 향상과 성능향상 등과 같이 친 환경적인 차량의 개발이 대두되는 현 상황에서는 댐퍼의 회전력을 이용하여 불필요한 에너지의 낭비를 방지하면서 엔진의 성능 효율도 향상할 수 있는 장치의 개발이 절실히 요구되고 있음은 물론이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 엔진에 의해 회전되는 크랭크풀리의 진동을 흡수·완충하는 댐퍼에서 압축·인장력을 매개로 열 에너지를 전기에너지로 변화시키는 압전효과를 이용해 전원을 필요로 하는 장치들에 구동원으로 이용함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 토셔널댐퍼가 엔진에 의해 회전되는 크랭크 풀리에 결합되어 진동을 흡수·저감하도록 댐핑력을 발생하는 질량을 갖는 매스와,상기 크랭크 풀리의 허브에 결합되면서 일면으로 등 간격으로 형성된 안착홈을 갖는 안착플레이트,상기 안착플레이트의 안착홈에 상응하는 안착홈을 양면으로 형성해 일면이 안착플레이트에 결합되고 타면이 상기 매스에 결합되는 러버 및상기 러버에 형성된 안착홈사이에 위치되어 지속적으로 받는 압축·인장력으로 압전효과를 통해 변환된 전기에너지를 외부의 전기장치쪽으로 공급하도록 연결되어진 압전소자로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래에 따른 차량의 토셔널 댐퍼의 정면도

도 2는 본 발명에 따른 차량의 토셔널 댐퍼의 분리사시도

도 3은 본 발명에 따른 차량의 토셔널 댐퍼의 결합도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 ; 크랭크풀리 2 : 허브

3 : 댐퍼어셈블리 4 : 매스

5 : 러버 5a,...,5n : 안착홈

5' : 차단판

6 : 압전소자 6a,...,6n : 엘레먼트

7 : 안착플레이트 7a,...,7n : 안착홈

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 차량의 토셔널 댐퍼의 분리사시도를 도시한 것인바, 본 발명은 크랭크 풀리(1)에 결합되는 댐퍼어셈블리(3)가 크랭크 풀리(1)의 허브(2)에 결합되는 안착플레이트(7)와, 이 안착플레이트(7)에 결합된 러버(5), 이러버(5)에 안착되면서 전기장치와 회로를 이루는 압전소자(6) 및 상기 러버(5)에 결합되면서 소정의 질량을 갖는 매스(4)로 이루어진다.

여기서, 상기 러버(5)의 양면에는 안착플레이트(7)의 일측면에서 등 간격으로 형성된 형성된 안착홈(7a,...,7n)에 삽입 결합되면서 다수의 엘레먼트(6a,...,6n)로 이루어진 압전소자(6)가 안착되도록 안착홈(5a,...,5n)이 형성되어진다.

또한, 상기 러버(5)와 압전소자(6)사이에는 직접 접촉에 따른 러버(5)의 파손을 방지하기 위해 상기 러버(5)의 안착홈(5a,...,5n)에 밀착되는 얇은 두께의 차단판(5')이 개재되어짐은 물론이다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 토셔널 댐퍼는 안착플레이트(7)의 안착홈(7a,...,7n)에 일치시켜 러버(5)를 삽입 결합한 다음, 이 러버(5)의 안착홈(5a,...,5n)에 미착된 차단판(5')부위로 다수의 엘레먼트(6a,...,6n)로 이루어진 압전소자(6)를 삽입하여 결합 한 후, 이어 소정의 질량을 갖는 매스(4)를 러버(5)의 테두리에 끼워 결합해 댐퍼어셈블리(3)를 조립하고, 이와 같이 조립된 댐퍼어셈블리(3)를 도 3에 도시된 바와 같이 크랭크 풀리(1)의 허브(2)에 고정하여 함께 회전되도록 한다.

이와 같이, 상기 댐퍼어셈블리(3)를 크랭크 풀리(1)의 허브(2)에 고정해 함께 회전시키게되면 매스(4)가 크랭크 샤프트의 회전에 따라 같이 회전하면서 크랭크 샤프트에 발생되는 회전 진동에 대해 일정한 회전 관성력을 제공하게 되고 이에따라, 상기 매스(4)와 결합된 러버(5)가 크랭크 샤프트의 회전 진동에 대해 댐핑력을 제공하게 된다.

이때, 상기 러버(5)의 안착홈(5a,...,5n)에 결합된 다수의 압전소자(6)는 크랭크 샤프트의 회전 진동을 받는 러버(5)에 의해 지속적으로 반복적인 압축과 인장을 받게되고 이에 따라, 상기 러버(5)로부터 가해지는 힘에 의해 압전소자(6)는 이에 비례하는 전기를 발생시키는 압전효과(Piezo Effect)을 가져오게 된다.

이와 같이, 상기 압전소자(6)에서 발생된 전기에너지는 전기장치로 공급되어 충전되거나 동력으로 이용되어지게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 크랭크샤프트와 함께 회전되면서 크랭크샤프트의 회전 진동에 대해 발생되는 일정한 회전 관성력을 다시 압전효과를 이용하여 전기에너지로 변화시켜 낭비되는 에너지의 손실을 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (3)

1. 엔진에 의해 회전되는 크랭크 풀리(1)에 결합되어 진동을 흡수·저감하도록 댐핑력을 발생하는 질량을 갖는 매스(4)와,

   상기 크랭크 풀리(1)의 허브(2)에 결합되면서 일면으로 등 간격으로 형성된 안착홈(7a,...,7n)을 갖는 안착플레이트(7),

   상기 안착플레이트(7)의안착홈(7a,...,7n)에 상응하는 안착홈(5a,...,5n)을 양면으로 형성해 일면이 안착플레이트(7)에 결합되고 타면이 상기 매스(4)에 결합되는 러버(5) 및

   상기 러버(5)에 형성된 안착홈(5a,...,5n)사이에 위치되어 지속적으로 받는 압축·인장력으로 압전효과를 통해 변환된 전기에너지를 외부의 전기장치쪽으로 공급하도록 연결되어진 압전소자(6)로 이루어진 차량의 토셔널 댐퍼.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 압전소자(6)의 직접 접촉에 따른 러버(5)손상을 방지하도록 상기 러버(5)의 안착홈(5a,...,5n)과 압전소자(6)사이에 차단판(5')이 개재되어진 것을 특징으로 하는 차량의 토셔널 댐퍼.