KR100503154B1 - 다중재질을 갖는 플라이 휠 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충분한 회전 관성력을 제공함과 더불어, 전체 중량을 감소시킬 수 있도록 한 다중재질을 갖는 플라이 휠에 관한 것으로, 그 구성은 크랭크축의 단부와 결합되는 디스크부재와, 그 디스크부재의 일측면에 결합되어 클러치 디스크면과 접촉되며, 디스크부재와는 다른 재질을 갖는 플라이휠 매스와 그 플라이휠 매스의 외주면에 결합되며 디스크부재의 재질과는 다른 재질의 링기어로 구성된 것이다.

그 구성에 의하면, 플라이 휠은 마찰이 많이 발생되는 부위인 플라이휠 매스가 주물주조방식으로 제조되며, 강재를 절삭 가공한 링기어가 있으며, 그 외의 디스크부재는 알루미늄재질을 포함한 비철금속으로 형성된 것이다.

이에 따르면, 본 발명은 플라이 휠 본연의 기능인 충분한 회전 관성력을 가짐과 더불어, 전제적인 중량을 낮춰 연비개선 및 엔진 내구성을 증대시키는 이점을 갖는다.

Description

다중재질을 갖는 플라이 휠{multi material flywheel}

본 발명은 다중재질을 갖는 플라이 휠에 관한 것으로, 특히 링기어부분 및 플라이휠 매스외의 다른부분이 서로 다른 재질을 갖도록 하여 전체 플라이휠의 중량를 감소시킴에 따른 연비를 향상시키고 엔진의 내구성을 증대시킬 수 있도록 한 다중재질을 갖는 플라이 휠에 관한 것이다.

일반적으로, 엔진에서는 흡입,압축,폭발,배기행정의 사이클을 가지며, 이중 폭발행정만이 출력행정이 되고, 나머지 행정에서는 출력이 감소된다.

이에 따라 크랭크축의 회전력도 폭발행정에 의해 증감됨과 아울러, 엔진의 회전속도도 주기적으로 변동하므로, 이 변동에 의한 회전속도의 차이가 발생하게 된다.

종래 플라이 휠은 엔진의 출력을 회전력으로 전환시키는 크랭크축의 단부에 결합되어 그 맥동적인 회전력을 연속적인 회전 관성력으로 변화시켜 원활한 회전으로 바꾸어 주는 기능을 갖는 것이다.

종래 플라이휠은 도 1에 도시된 바와 같이, 크랭크축(1)의 플랜지부에 볼트(2)로 결합되고 엔진의 출력이 전달되는 플라이휠 매스(3)와, 그 플라이휠 매스(3)의 외주면에 형성된 플라이 휠 링기어(3a)로 대별된다.

또한, 플라이휠 매스(3)의 일측면은 플라이휠 클러치 디스크와 접촉되는 마찰되는 디스크로 사용된다.

그 플라이 휠은 외경이 크고 무거울수록, 즉 질량관성모멘트가 클수록 그 관성력이 커지게 되는데 엔진의 불규칙한 회전속도변동을 감소시키게 된다. 그러나 너무 큰 관성력은 가속페달의 가압력에 따른 반응을 둔하게 하는 특성이 있어 주로 엔진의 성격에 맞는 적당한 크기와 중량을 지닌 것을 선택하여 사용하고 있다.

그러나, 엔진의 토오크 출력의 증가, 트랜스 미션의 기어비 감소등의 토오크 변동의 증가로 기존의 플라이 휠의 기능만으로는 엔진의 회전진동을 제어할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 종래 플라이 휠의 구조특성상 일체로 주조되어 주물 제조되는 방식을 채용하고 있으나, 이는 전체 중량이 가중되어 엔진 연비가 저하될 뿐만 아니라, 크랭크축의 베어링에 많은 하중이 작용하게 되어 엔진의 내구성이 저하되는 문제점을 갖는다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 안출된 것으로, 그 목적은 충분한 회전 관성력을 제공함과 더불어, 전체 하중을 감소시켜 연비개선 및 엔진의 내구성을 증대시킬 수 있도록 한 다중재질을 갖는 플라이 휠을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 크랭크 축에 결합되어 회전 관성력을 제공하는 플라이 휠에 있어서, 상기 플라이 휠은 크랭크축에 결합되는 디스크부재와, 그 디스크부재 일측면에 결합되는 플라이휠 매스가 있으며, 그 플라이휠 매스의 외주면에 결합되는 링기어가 서로 다른 재질인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명이 가지는 다른 특징은 디스크부재가 알루미늄재질을 포함한 포괄적인 비철금속재료의 것이고, 그 디스크부재의 일측면에 클러치 디스크와의 접촉을 위한 플라이휠 매스가 결합되며, 플라이휠 매스의 중앙에 상기 디스크부재와의 공간이 이격 형성되도록 요홈부가 형성된 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 이중재질을 갖는 플라이 휠은, 도 2 내지 도 4를 참조, 그 구성이 크랭크축(150)의 단부와 결합되는 디스크부재(130)와, 그 디스크부재(130)의 일측면에 결합되며 클러치 디스크면과 접촉되어 엔진 구동력을 전달하는 플라이휠 매스(120)와, 그 플라이휠 매스(120)의 외주면에 결합되며 기동전동기(미도시됨)와 연동되도록 결합되는 링기어(110)를 구비한 것이다.

더 상세히 설명하면, 엔진의 구동력 전달시 클러치 디스크와 마찰로 인한 마모 또는 열이 많이 발생하는 플라이휠 매스(120)는 기존의 것과 동일한 주물재를 채용하며, 기동전동기와 연동되는 링기어(110)는 강재를 사용하며, 그외의 디스크부재(130)는 위의것들과 다른 알루미늄을 포함한 비철금속 재질을 채용한 것이다.

즉, 본 발명의 플라이 휠(100)은 마찰이 많이 발생되는 플라이휠 매스가 주물주조(주로 회주철)방식으로 제조되고, 링기어(110)는 강재를, 그 외의 디스크부재(130)는 충분한 강성을 가짐과 더불어 무게가 가벼운 알루미늄 재질을 포함한 비철금속으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 링기어(110)와 플라이휠 매스(120)의 결합구조는 열박음 억지끼움 및 용접등의 방식으로 일체로 결합됨이 바람직하고, 디스크부재(130)와 플라이휠 매스(120)는 볼트(140)로 결합되는 것이 바람직하다.

그리고, 플라이휠 매스(120)는 중앙에 결합되는 디스크부재(130)와의 거리가 이격되도록 요홈부(122)가 형성되어 있다.

미설명 부호 "160"은 크랭크 축(150)와 디스크부재(130)를 결합시키기 위한 크랭크축 볼트를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 그들 구성요소간의 조립과정을 설명하면, 디스크부재(130)를 플라이휠 매스(120)의 일측면에 볼트(140)로 고정되도록 일체로 체결시킨 다음에, 링기어(110)를 플라이휠 매스(120)의 외주면에 일체로 열박음 억지끼움 및 용접등의 방식으로 결합시키면 조립이 완료된다.

조립이 완료된 플라이 휠(100)을 크랭크축(150)과 기동전동기에 각각 결합시켜 동력을 전달함과 더불어, 엔진의 맥동력을 회전 관성력으로 변환시키는 본래의 기능을 수행하게 된다.

이는, 크랭크축(150)의 단부에 플라이 휠(100)의 플라이휠 매스(120)와 결합시키면, 크랭크축(150)의 회전력이 전달되어 회전 관성력을 갖는 플라이 휠(100)의 외주면에 위치한 링기어(110)측의 질량 관성모멘트 중심이 내측의 플라이휠 매스(120)와 디스크부재(130)의 관성 줌심보다 커 관성력이 커지게 된다.

이와는 달리, 본 발명의 플라이 휠(100) 자체 중량은 주철주조로 일체 형성된 기존의 것보다 가벼워 엔진 크랭크축 저널부 베어링에 전달되는 굽힘 하중이 작아 엔진의 내구성이 향상된다.

또한, 클러치 작동시 플라이휠 매스(120)의 요홈부(122)에 의해 디스크부재(130)와 적정 거리 이격되도록 형성된 공간이 형성되어 있으므로, 클러치 릴리스 베어링에 하중이 작용하여 플라이휠 매스(120)와 디스크부재(130)의 부품손상을 예방할 수 있게 된다.

위에서와 같이 설명한 본 발명은 직접적인 마찰이 발생되는 부위인 플라이휠 매스(120)부위를 제외한 나머지부분을 가벼운 재질로 형성시켜 일체화한 기술적 사상을 갖는 것으로, 이는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 가지는 개념과 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 얼마든지 변형 실시가 가능할 것이다.

이상과 같이 설명한 본 발명은 충분한 회전 관성력을 제공함과 더불어, 전체 하중을 감소시킬 수 있도록 한 이중재질을 갖는 플라이 휠에 관한 것인바, 이에 따르면 본 발명은 플라이 휠 본연의 기능인 충분한 회전 관성력을 가짐과 더불어, 전제적인 중량을 낮춰 연비개선 및 엔진 내구성을 증대시키는 효과를 갖는다.

도 1은 일반적인 플라이 휠의 구조를 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 이중재질을 갖는 플라이 휠의 분해 사시도.

도 3은 도 2의 결합상태 단면도.

도 4는 도 3의 요부를 확대하여 나타낸 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 플라이 휠 110 : 링기어

120 : 플라이휠 매스 122 : 요홈부

130 : 디스크부재 140 : 볼트

150 : 크랭크 축 160 : 크랭크 축 볼트

Claims (3)

1. 크랭크 축(150)에 결합되어 회전 관성력을 제공하는 플라이 휠(100)에 있어서,

   상기 플라이 휠(100)은 크랭크 축(150)에 결합되는 디스크부재(130)와 그 디스크부재(130)의 일측면에 결합되는 플라이휠 매스(120) 및 링기어(130)가 서로 다른 재질로 구성하되,

   상기 디스크부재(130)는 알루미늄재질을 포함한 비철금속재료를 사용하고,

   상기 디스크부재(130)의 일측면에 클러치 디스크와의 접촉을 위한 플라이휠 매스(120)가 결합되며,

   상기 플라이휠 매스(120)의 중앙에 상기 디스크부재(130)와의 공간이 이격 형성되도록 요홈부(122)가 형성된 것을 특징으로 하는 다중재질을 갖는 플라이 휠.
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