KR100501679B1 - 듀얼 매스 플라이휠(ｄｍｆ) 기능을 갖는 크랭크 샤프트 - Google Patents

듀얼 매스 플라이휠(ｄｍｆ) 기능을 갖는 크랭크 샤프트 Download PDF

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Abstract

본 발명은 듀얼 매스 플라이휠(DMF) 기능을 갖는 크랭크 샤프트에 관한 것으로서, 크랭크 샤프트의 리어 플랜지부를 크랭크 저널과 분리된 구조로 제작한 다음, 상기 크랭크 저널에 3개의 유압식 댐퍼수단을 설치하고, 이 크랭크 저널과 크랭크 리어 플랜지를 연결함으로써, 상기 댐퍼수단에 구비된 피스톤의 부하 변동에 따라 오일이 오리피스관을 이동하고, 이로인해 트랜스 미션측의 부하와 엔진측의 부하를 적절히 감소시킬 수 있는 듀얼 매스 플라이휠 기능을 갖는 크랭크 샤프트에 관한 것이다.

Description

듀얼 매스 플라이휠(ＤＭＦ) 기능을 갖는 크랭크 샤프트{Dual Mass Flywheel type crank shaft}
본 발명은 듀얼 매스 플라이휠(DMF) 기능을 갖는 크랭크 샤프트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 크랭크 샤프트의 리어 플랜지부를 크랭크 저널과 분리된 구조로 제작한 다음, 상기 크랭크 저널에 3개의 유압식 댐퍼수단을 설치하고, 이 크랭크 저널과 크랭크 리어 플랜지를 연결함으로써, 상기 댐퍼수단에 구비된 피스톤의 부하 변동에 따라 오일이 오리피스관을 이동하고, 이로인해 트랜스 미션측의 부하와 엔진측의 부하를 적절히 감소시킬 수 있는 듀얼 매스 플라이휠 기능을 갖는 크랭크 샤프트에 관한 것이다.
일반적으로, 크랭크 샤프트는 첨부한 도 5에 도시한 바와 같이, 크게 크랭크 핀(120)과 크랭크 암(미도시)과 크랭크 저널(110)로 구성되어 있고, 크랭크 샤프트(100)의 동적, 정적 밸런스를 잡아주는 밸런싱 웨이트(140)가 상기 크랭크 암에 부착되어져 있다.
따라서, 상기 크랭크 샤프트(100)의 크랭크 핀(120)에 커넥팅 로드(130)가 장착되는 바, 베어링(131)이 개재되어 서로 회전 가능하게 결합되어진다.
이때, 크랭크 샤프트(100)의 크랭크 암(미도시)과 크랭크 저널(110)과 크랭크 핀(120)에는 윤활 오일 통로(미도시)가 형성되어 있는데, 이 윤활 오일 통로를 통하여 상기 베어링(131)으로 오일이 공급되어 커넥팅 로드(130)와 크랭크 핀(120)간의 고속회전 마찰에 윤활을 시키게 된다.
이와 같은 구성으로 이루어진 기존의 크랭크 샤프트(100)와 싱글 매스 플라이휠(single mass flywheel)(미도시)은 엔진의 진동(torsional vibration)으로 인한 자동차의 진동 및 소음을 완전하게 차단시키지 못하였다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 듀얼 매스 플라이휠(dual mass flywheel : DMF)이 개발되었다.
상기 듀얼 매스 플라이휠(DMF)은 기존의 엔진쪽에 장착된 싱글 매스 플라이휠(SMF)의 부하를 분할하여 트랜스 미션측에 부하를 증가시킴으로써, 공진 RPM영역을 아이들(idle) RPM이하로 저하시켜 소음 및 진동 저감효과가 있다.
그러나, 이로인한 플라이휠의 복잡한 구조로 인해 과다한 원가상승이 유발되고, 그로인해 가격 경쟁력 등이 떨어지는 역효과 및 엔진 회전 각속도의 변동량이 커짐으로 인해서 엔진에 걸리는 부하 증가 및 보기류 벨트 등의 수명 단축 등을 유발하는 역효과를 불러 일으키는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 크랭크 샤프트의 리어 플랜지부를 크랭크 저널과 분리된 구조로 제작한 다음, 상기 크랭크 저널에 액츄에이터로 이루어진 3개의 유압식 댐퍼수단을 설치하고, 이 크랭크 저널과 크랭크 리어 플랜지를 연결함으로써, 상기 댐퍼수단에 구비된 피스톤의 부하 변동에 따라 오일이 오리피스관을 이동하고, 이로인해 트랜스 미션측의 부하와 엔진측의 부하를 적절히 감소시킬 수 있는 듀얼 매스 플라이휠 기능을 갖는 크랭크 샤프트를 제공하는데 그 목적이 있다.
이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 크랭크 저널(110)과, 크랭크 핀(120)과, 커넥팅 로드(130)를 통해 메인 저널부로부터의 오일을 베어링(131)으로 공급하는 윤활 오일 통로가 형성된 크랭크 샤프트(100)에 있어서,
상기 크랭크 저널(11)과, 크랭크 리어 플랜지(15)가 서로 분리된 구조로 형성되는 바, 상기 크랭크 리어 플랜지(15)에 일체로 연결된 피스톤부(21)와, 상기 크랭크 저널(11)에 형성된 실린더부(22)로 이루어진 유압식 댐퍼수단(20)이 매개체로 구비된 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 유압식 댐퍼수단(20)의 피스톤부(21)는 그 후단에 일정한 두께를 갖는 원통 형상의 원통부(21a)와, 일정한 직경을 갖는 원기둥 형상의 중앙부(21b)로 형성되고, 상기 실린더부(22)는 상기 크랭크 저널(11) 내부에 형성되어 있는 챔버 형상으로서, 외측에 상기 원통부(21a)가 삽입될 수 있는 원통홈부(22a)와, 중앙에 상기 중앙부(21b)가 삽입 가능한 중앙홈부(22b)로 형성되는 바, 상기 원통홈부(22a)에는 엔진 특성에 맞게 설정된 스프링 상수를 갖는 복원스프링(25)이 삽입되어 상기 피스톤부(21)가 원상태로 복원 가능하도록 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중앙홈부(22b)는 2개로 상하 구획되어 오리피스관(23)으로 연결되어 있으며, 상기 중앙부(21b)와 대향된 중앙홈부(22b)의 벽면에는 메인 저널과 연결된 오일 튜브(24)가 형성되어 오일이 공급가능하도록 된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 듀얼 매스 플라이휠(DMF) 기능을 갖는 크랭크 샤프트를 나타내는 측단면도이고, 도 2는 도 1의 'A-A'선 단면도이며, 도 3a와 도 3b는 도 2의 작동상태를 나타내는 작동도이다.
또한, 도 4는 본 발명에 따른 베어링의 오일 공급라인과 오일 통로를 나타내는 도면이다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 싱글 매스 플라이휠(single mass flywheel) 구조로 구성되어 있으면서, 듀얼 매스 플라이휠(dual mass flywheel)의 기능을 수행할 수 있는 크랭크 샤프트에 관한 것으로서, 상기 크랭크 샤프트(10)는 크랭크 저널(11), 밸런싱 웨이트(12), 크랭크 핀(13) 등이 일체로 되어 있고, 상기 밸런싱 웨이트(12)는 회전의 밸런스를 유지하기 위해 크랭크 암(미도시)에 부착되어 있다.
그리고, 크랭크 저널(11)과, 커넥팅 로드와의 마찰부인 크랭크 핀(13)과, 상기 커넥팅 로드를 통해 베어링(16)으로 오일을 공급하는 윤활 오일 통로(14)가 있는 바, 메인 저널부에서 공급되어 상기 윤활 오일 통로(14)를 통해 각각의 베어링(16)으로 공급된다.
이때, 상기 크랭크 저널(11)과 크랭크 리어 플랜지(15)는 서로 분리된 구조로 제작된 다음, 그 사이에 3개의 유압식 댐퍼수단(20)이 어셈블리 형태로 설치되어 있는 바, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 유압식 댐퍼수단(20)은 크랭크 리어 플랜지(15)에 일체로 연결된 피스톤부(21)와, 상기 크랭크 저널(11)에 형성된 실린더부(22)로 형성되어 있다.
이때, 상기 피스톤부(21)는 상기 실린더부(22)에 삽입되어 슬라이드 왕복이동할 수 있도록 되어 있는 바, 피스톤부(21)의 후단에 일정한 두께를 갖는 원통 형상의 원통부(21a)와, 일정한 직경을 갖는 원기둥 형상의 중앙부(21b)로 이루어져 있으며, 상기 실린더부(22)는 상기 크랭크 저널(11) 내부에 형성되어 있는 챔버 형상으로서, 외측에 상기 원통부(21a)가 삽입될 수 있는 원통홈부(22a)와, 중앙에 상기 중앙부(21b)가 삽입 가능한 중앙홈부(22b)가 형성되어 있다.
그리고, 상기 중앙홈부(22b)는 2개로 상하 구획되어 오리피스관(23)으로 연결되어 있으며, 상기 중앙부(21b)와 대향된 중앙홈부(22b)의 벽면에는 메인 저널(미도시)과 연결된 오일 튜브(24)가 형성되어 오일이 공급가능하도록 되어 있다.
이때, 오일 튜브(24)를 통한 오일의 공급은 도 4에 도시된 바와 같이, 베어링(16)의 오일 공급라인(16a)에 별도의 오일 통로(16b)가 적용되고, 이 통로를 통해 이루어지는 바, 메인 저널부에서 공급되어 윤활 오일 통로(14)를 통해 각각의 베어링(16)으로 공급된 오일이 상기 오일 통로(16b)를 통해 오일 튜브(24)로 공급될 수 있도록 되어 있다.
별도의 오일 그루브(oil groove)(미도시)를 설계하여 이 곳을 통해 이루어진다.
한편, 상기 원통홈부(22a)에는 엔진 특성에 맞게 설정된 스프링 상수를 갖는 복원스프링(25)이 삽입되어 있으며, 상기 복원스프링(25)에 의해 상기 피스톤부(21)가 원상태로 복원 가능하도록 되어 있다.
이러한 댐퍼수단(20)의 작동은 외부부하의 크기에 따라 선택적으로 작동하게 되는데, 변속 등과 같이 갑작스런 큰 부하가 들어올 시에 작동하여 효과를 발휘할 수 있게 되어 있다.
따라서, 본 발명에 따른 듀얼 매스 플라이휠(DMF) 기능을 갖는 크랭크 샤프트(10)는 도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이, 엔진 구동시, 엔진 및 트랜스 미션의 특성에 맞게 설정된 스프링 상수와 댐핑계수를 갖는 유압식 댐퍼수단(20)의 피스톤부(21)가 메인 저널에서 공급되는 유압에 의해 댐핑을 일으켜 트랜스 미션측의 부하와 엔진측의 부하를 적절히 감소시켜 줌으로써, 기존의 듀얼 매스 플라이휠(DMF)에서 엔진측의 부하 감소로 인해 유발되는 각속도 변동율의 증가 현상을 해결할 수 있을 뿐만 아니라, 변속 시, 발생할 수 있는 충격 및 소음 등을 감소시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 듀얼 매스 플라이휠(DMF) 기능을 갖는 크랭크 샤프트는 크랭크 저널에 형성된 3개의 유압식 댐퍼수단에 구비된 피스톤의 부하 변동에 따라 오일이 오리피스관을 이동하고, 이로인해 트랜스 미션측의 부하와 엔진측의 부하를 적절히 감소시킴으로써, 기존 크랭크 샤프트 대비, 트랜스 미션 진동 및 소음 저감을 제어할 수 있으며, DMF의 단점인 보기류 벨트에 악영향을 미칠 수 있는 엔진 각속도 변동율 증가 현상도 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 듀얼 매스 플라이휠(DMF) 기능을 갖는 크랭크 샤프트를 나타내는 측단면도,
도 2는 도 1의 'A-A'선 단면도,
도 3a와 도 3b는 도 2의 작동상태를 나타내는 작동도,
도 4는 본 발명에 따른 베어링의 오일 공급라인과 오일 통로를 나타내는 도면,
도 5는 통상적인 크랭크 샤프트의 설치상태를 나타내는 개략도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 크랭크 샤프트 11 : 크랭크 저널
12 : 밸런싱 웨이트 13 : 크랭크 핀
14 : 윤활 오일 통로 15 : 크랭크 리어 플랜지
16 : 베어링 16a : 오일 공급라인
16b : 오일 통로 20 : 유압식 댐퍼수단
21 : 피스톤부 21a : 원통부
21b : 중앙부 22 : 실린더부
22a : 원통홈부 22b : 중앙홈부
23 : 오리피스관 24 : 오일 튜브
25 : 복원스프링

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 크랭크 저널(110)과, 크랭크 핀(120)과, 커넥팅 로드(130)를 통해 메인 저널부로부터의 오일을 베어링(131)으로 공급하는 윤활 오일 통로가 형성되어 있는 한편, 상기 크랭크 저널(11)과, 크랭크 리어 플랜지(15)가 서로 분리된 구조로 형성되고, 상기 크랭크 리어 플랜지(15)에 일체로 연결된 피스톤부(21)와, 상기 크랭크 저널(11)에 형성된 실린더부(22)로 이루어진 유압식 댐퍼수단(20)이 매개체로 구비된 듀얼 매스 플라이휠(DMF) 기능을 갖는 크랭크 샤프트에 있어서,
    상기 유압식 댐퍼수단(20)의 피스톤부(21)는 그 후단에 일정한 두께를 갖는 원통 형상의 원통부(21a)와, 일정한 직경을 갖는 원기둥 형상의 중앙부(21b)로 형성되고, 상기 실린더부(22)는 상기 크랭크 저널(11) 내부에 형성되어 있는 챔버 형상으로서, 외측에 상기 원통부(21a)가 삽입될 수 있는 원통홈부(22a)와, 중앙에 상기 중앙부(21b)가 삽입 가능한 중앙홈부(22b)로 형성되는 바, 상기 원통홈부(22a)에는 엔진 특성에 맞게 설정된 스프링 상수를 갖는 복원스프링(25)이 삽입되어 상기 피스톤부(21)가 원상태로 복원 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 듀얼 매스 플라이휠(DMF) 기능을 갖는 크랭크 샤프트.
  3. 삭제
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6030841A (ja) * 1983-07-30 1985-02-16 Shinsuke Takahashi 原動機のクランク重心移動装置
JPS6367462A (ja) * 1986-09-10 1988-03-26 Fuji Heavy Ind Ltd 自動変速機用ロツクアツプクラツチ
JPH04366027A (ja) * 1991-06-12 1992-12-17 Mitsubishi Motors Corp ダンパカツプリング装置
JPH0893853A (ja) * 1994-09-29 1996-04-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転軸系捩り振動用動吸振器
JP2001099231A (ja) * 1999-10-04 2001-04-10 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関のロール振動低減装置
KR20010066003A (ko) * 1999-12-31 2001-07-11 이계안 크랭크축의 가변 회전 관성 장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6030841A (ja) * 1983-07-30 1985-02-16 Shinsuke Takahashi 原動機のクランク重心移動装置
JPS6367462A (ja) * 1986-09-10 1988-03-26 Fuji Heavy Ind Ltd 自動変速機用ロツクアツプクラツチ
JPH04366027A (ja) * 1991-06-12 1992-12-17 Mitsubishi Motors Corp ダンパカツプリング装置
JPH0893853A (ja) * 1994-09-29 1996-04-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転軸系捩り振動用動吸振器
JP2001099231A (ja) * 1999-10-04 2001-04-10 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関のロール振動低減装置
KR20010066003A (ko) * 1999-12-31 2001-07-11 이계안 크랭크축의 가변 회전 관성 장치

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