KR100804160B1 - Dual mass flywheel using urethane spring - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 의한 이중 질량 플라이휠의 평면도.1 is a plan view of a dual mass flywheel according to the present invention;
도 2는 압축스프링만 사용한 경우의 토크를 측정한 그래프.2 is a graph measuring torque when only the compression spring is used.
도 3은 압축스프링과 우레탄스프링을 병용한 경우의 토크를 측정한 그래프.3 is a graph measuring torque when a compression spring and a urethane spring are used in combination.
본 발명은 차량의 엔진 출력축과 변속기 입력축 사이에 개재되어 비틀림 진동을 감쇠시키는 이중 질량 플라이휠에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이중 질량 플라이휠의 탄성수단 수용 부재의 마모를 고르게 하고, 드라이브 플레이트의 파손 등으로 인한 이중 질량 플라이휠의 오작동을 방지할 수 있으며, 또한 이중 질량 플라이휠의 사용되는 탄성수단에 요구되는 스토퍼 토크(stopper torque)가 증가할 경우 기존의 압축스프링으로는 충분한 성능을 발휘하지 못하는 단점을 보완하기 위해 압축스프링뿐 아니라 우레탄 스프링을 사용하는 이중 질량 플라이휠에 관한 것이 다.The present invention relates to a dual mass flywheel interposed between an engine output shaft and a transmission input shaft of a vehicle to attenuate torsional vibration. More particularly, the wear of the elastic means accommodating member of the dual mass flywheel is evened and the drive plate is damaged. This prevents the malfunction of the double mass flywheel and also compensates for the disadvantage that conventional compression springs do not provide sufficient performance when the stopper torque required for the elastic means used in the double mass flywheel increases. To double-mass flywheels using urethane springs as well as compression springs.
이중 질량 플라이휠의 기본 구성 요소는, 한국특허출원공개 10-2003-81678호 및 한국특허등록 제0471254호에 개시되어 있는 바와 같이, 엔진의 출력축에 결합하는 제1 질량체와, 변속기의 입력축과 결합하는 제2 질량체, 그리고 제1 질량체와 제2 질량체 사이에 개재하여 양자의 상대회전에 따라 비틀림 진동 감쇠를 가능하게 하는 감쇠 수단이다.The basic components of the dual mass flywheel include a first mass coupled to the output shaft of the engine and an input shaft coupled to the transmission, as disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2003-81678 and Korean Patent Registration No. 0471254. It is a damping means which allows a torsional vibration damping according to the relative rotation of both intervening between a 2nd mass and a 1st mass and a 2nd mass.
감쇠 수단으로는 상대 회전에 따라 압축되는 압축 스프링이 널리 사용된다. 위 두 개의 선행기술문헌에 기재된 내용은 본 명세서에서 종래 기술로서 참조되며, 당업자에게 자명하게 이해되고 알려진 사항이기 때문에 상세한 설명은 생략하기로 한다.As the damping means, a compression spring that is compressed according to relative rotation is widely used. The contents described in the above two prior art documents are referred to as the prior art in the present specification, and detailed descriptions thereof will be omitted since they are clearly understood and known to those skilled in the art.
그런데 이중 질량 플라이휠이 작동하게 되면, 압축 스프링과 압축 스프링을 수용하는 탄성수단 수용 부재로 구성되어 있는 탄성수단 뭉치가 원심력을 받기 때문에 압축 스프링의 압축을 야기하는 드라이브 플레이트의 플랜지 부분 중, 드라이브 플레이트 본체로부터 멀리 떨어진 부분에 벤딩 모멘트를 가하게 된다. However, when the dual mass flywheel is operated, the drive plate body of the flange portion of the drive plate causing compression of the compression spring because the bundle of elastic means composed of the compression spring and the elastic means receiving member for receiving the compression spring is subjected to centrifugal force. The bending moment is applied to the part far away from it.
따라서, 드라이브 플레이트의 플랜지 부위에 큰 벤딩 모멘트가 가해지고, 이 플랜지가 파손되는 경우가 생겨 이중 질량 플라이휠의 오작동 내지 작동 정지가 야기되는 문제점이 있었다. Therefore, a large bending moment is applied to the flange portion of the drive plate, and this flange may be broken, causing malfunction or stoppage of the double mass flywheel.
이러한 문제를 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 드라이브 플레이트의 플랜지에 인접한 압축 스프링 뭉치가 외측으로 힘을 받을 수 있도록 탄성수단 수용 부재가 맞닿는 면을 드라이브 플레이트의 중심에 대해서 편심되도록 구성한 기술이 있다.In order to solve this problem, there is a technology that is configured to eccentric with respect to the center of the drive plate the surface that the elastic means receiving member abuts so that the bundle of compression springs adjacent to the flange of the drive plate is forced outward.
그러나 이러한 종래 기술에 의하더라도, 탄성수단 수용 부재의 마모가 고르게 발생하지 않게 되어 편마모가 발생하는 문제가 있었다.However, even with this prior art, there is a problem in that wear of the elastic means accommodating member does not occur evenly and uneven wear occurs.
또한, 탄성수단이 압축 스프링만으로 되어 있는 경우에는, 압축스프링이 최대로 압축되어 권선과 권선간의 간격이 없이 밀착되어 더 이상 압축되지 않아 강체와 같아지는 경우가 있다. 이러한 경우 요구되는 강한 스토퍼 토크를 만족시킬 수 없게 되어 감쇠기능을 수행할 수 없게 되는 단점이 있다.In addition, when the elastic means is composed only of the compression spring, the compression spring is compressed to the maximum, there is a case that close to the gap between the winding and the winding is not compressed anymore, so as to be a rigid body. In this case, there is a disadvantage in that the strong stopper torque cannot be satisfied so that the damping function cannot be performed.
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하고자, 이중 질량 플라이휠에 있어서 탄성수단 뭉치의 마모가 고르게 발생하게 하여 편마모로 인한 문제점을 해결할 수 있는 이중 질량 플라이휠을 제공하는 것을 목적으로 하고,An object of the present invention is to provide a dual mass flywheel that can solve the problems caused by uneven wear by causing the wear of the elastic means bundle evenly in the dual mass flywheel,
압축스프링을 대체하여 강한 스토퍼 토크를 발생할 수 있는 우레탄 스프링을 사용하여 압축스프링이 밀착되어 발생할 수 있는 문제점을 방지할 수 있는 이중 질량 플라이휠을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a double mass flywheel which can replace the compression spring and prevent the problems caused by the contact of the compression spring by using a urethane spring that can generate a strong stopper torque.
본 발명은 상기와 같은 기술적인 과제를 달성하기 위하여 다음과 같은 구성되어 있다.The present invention is configured as follows in order to achieve the above technical problem.
본 발명은 차량의 엔진 출력축에 결합되는 제1 질량체(10)와,The present invention is the
변속기의 입력축에 연결하는 제2 질량체에 연결되며 상기 제1 질량체(10)에 수용되는 드라이브 플레이트(20)를 포함하는 이중 질량 플라이휠에 있어서,In the dual mass flywheel comprising a
상기 제1 질량체(10)와 상기 드라이브 플레이트(20)의 상대회전에 의해 압축되는 복수개의 압축가능한 압축스프링(40)과 우레탄스프링(50)을 병용하고,Using a plurality of
상기 압축스프링(40) 또는 우레탄 스프링(50)의 양측에 구비되며 상기 제1 질량체(10)와 드라이브 플레이트(20) 사이에서 드라이브 플레이트의 원주면을 따라 이동할 수 있는 탄성수단 수용부재(30-1 내지 33-4))를 포함하고,It is provided on both sides of the
상기 드라이브 플레이트(20)는 상기 압축스프링(40) 또는 우레탄 스프링(50)의 압축을 야기할 수 있는 드라이브 플레이트의 반경방향으로 연장된 적어도 한 쌍의 플랜지(21,22)를 포함하되,The
상기 탄성수단 수용부재는 이웃한 수용부재와 맞닿은 일면이 상기 드라이브 플레이트의 반경방향의 중심선과 일치하면, 반대되는 면은 드라이브 플레이트의 반경방향의 중심선과 편심을 이루고 있다.The elastic means accommodating member, if one surface in contact with the neighboring receiving member coincides with the radial center line of the drive plate, the opposite surface is eccentric with the radial center line of the drive plate.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 이중 질량 플라이휠(1)은 엔진의 출력축에 연결되어 있는 제1 질량체(10)와, 변속기 입력축에 연결되어 있는 제2 질량체(도시되지 않음)에 연결되는 드라이브 플레이트(20)를 포함한다. 드라이브 플레이트(20)는 제1 질량체(10)에 수용되며, 원형인 본체와 이 본체에서 연장하는 한 쌍의 플랜지(21, 22)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the dual mass flywheel 1 according to the present invention includes a
한 쌍의 플랜지(21, 22)는, 후술하는 바와 같이 이중 질량 플라이휠(1)의 입력과 출력에 상대 회전이 발생하는 경우 비틀림 진동을 위해 압축하는 탄성수단으로 압축 스프링(40) 및 우레탄 스프링(50)의 압축을 야기한다. 우레탄 스프링은 우레탄계의 탄성체로써 중공 또는 중실 기둥 형상을 가지고 있을 수 있다. 하지만 우레탄 스프링의 형상에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다. The pair of
도 1에는 드라이브 플레이트(20)의 위 아래에 한 쌍의 플랜지가 제공되는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명의 권리범위는 그러한 플랜지의 개수에 제한되는 것이 아님이 명백하게 밝혀둔다.1 shows a pair of flanges provided above and below the
제1 질량체(10)와 드라이브 플레이트(20)의 사이에는 탄성수단 뭉치가 제공되는데, 본 발명의 설명을 위해 도 1에는 총 8개의 탄성수단 뭉치가 제공되는 것으로 도시하였다. A bundle of elastic means is provided between the
탄성수단 뭉치 각각은 탄성수단으로 압축스프링과 우레탄 스프링을 병용하고 있으며, 또한 압축 스프링과 우레탄 스프링의 단부를 수용하는 탄성수단 수용 부재(30-1, ..., 33-4)로 구성되어 있다. 탄성수단과 탄성수단 수용 부재(30-1, ..., 33-4)는 서로에 대해 구속되지 않은 상태로 배치될 수도 있고, 탄성수단의 단부가 탄성수단 수용 부재에 결합된 형태로 제공될 수도 있다.Each of the elastic means bundles uses compression springs and urethane springs together as elastic means, and is composed of elastic means receiving members 30-1, ..., 33-4 which receive the ends of the compression springs and urethane springs. . The elastic means and the elastic means receiving members 30-1,..., 33-4 may be arranged without being restrained with respect to each other, and the ends of the elastic means may be provided in a form coupled to the elastic means receiving member. It may be.
압축스프링이 구비된 탄성수단 뭉치와 우레탄 스프링이 구비된 탄성수단 뭉치는 상기 드라이브 플레이트(20) 주위에 배치되는데, 압축스프링(40)과 우레탄 스프링(50)은 임의적으로 배치될 수도 있다. 하지만, 좀 더 바람직하게는 상기 한쌍의 플랜지(21,22)의 좌우에 적어도 1개의 우레탄 스프링(50)이 배치되도록 하는 것 이 좋다.The elastic means bundle provided with the compression spring and the elastic means bundle provided with the urethane spring are arranged around the
도 1에서는 2개의 우레탄스프링이 각각 한쌍의 플랜지의 우측에 배치되어 있다. 하지만 1개만 배치되거나 4개가 배치되더라고 본 발명의 기술적인 범위에 해당한다.In FIG. 1, two urethane springs are arranged on the right side of the pair of flanges, respectively. However, only one arrangement or four arrangement is equivalent to the technical scope of the present invention.
한편, 상기 탄성수단 수용부재는 이웃한 수용부재와 맞닿은 일면이 상기 드라이브 플레이트의 반경방향의 중심선과 일치하면, 반대되는 면은 드라이브 플레이트의 반경방향의 중심선과 편심을 이루고 있다. 좀 더 상세하게 설명하면, 플랜지(21)에 인접한 탄성수단 뭉치의 탄성수단 수용 부재 중 플랜지로부터 먼 거리에 있는 탄성수단 수용 부재(30-2, 31-2)는 그것과 맞닿는 타 탄성수단 수용 부재(30-3, 31-3)와 형성하는 면이 드라이브 플레이트(20)의 중심 C에 대해서 각 a 만큼 편심되어 있다. On the other hand, if one surface of the elastic means receiving member is in contact with the adjacent receiving member coincides with the radial center line of the drive plate, the opposite surface is eccentric with the radial center line of the drive plate. In more detail, among the elastic means receiving members of the bundle of elastic means adjacent to the
편심의 방향은 상기 면이 플랜지(21)를 향하는 방향으로 이루어져야 한다. 반대편 플랜지(22)에 인접한 탄성수단 뭉치의 탄성수단 수용 부재 중 플랜지로부터 먼 거리에 있는 탄성수단 수용 부재(32-2, 33-2) 역시도 그것과 맞닿는 타 탄성수단 수용 부재(32-3, 33-3)와 형성하는 면이 드라이브 플레이트(20)의 중심 C에 대해서 각 a 만큼 편심되어 있다.The direction of the eccentricity must be in the direction in which the face faces the
그리고 플랜지(21, 22) 사이에서 중간에 배치되는 탄성수단 수용 부재(30-4, 32-4)가 맞닿는 면은 드라이브 플레이트(20)의 중심 C 을 향하며, 편심되어 있지 않다.And the surface which the elastic means accommodating members 30-4 and 32-4 which are arrange | positioned between the
다음으로, 본 발명에 의한 이중 질량 플라이휠(1)의 작동에 대해서 설명하기로 한다.Next, the operation of the dual mass flywheel 1 according to the present invention will be described.
제1 질량체(10)와 드라이브 플레이트(20) 사이에 상대 회전이 발생하게 되면, 드라이브 플레이트(20)의 플랜지(21, 22)와 인접한 탄성수단 수용 부재(30-1, 31-1, 32-1, 33-1)는 그것들과 각각 맞닿아 있는 탄성수단 수용 부재(30-2, 31-2, 32-2, 33-2)와의 사이에 상호작용이 발생하여, 인접한 탄성수단 수용 부재(30-1, 31-1, 32-1, 33-1)는 드라이브 플레이트(20)측을 향해 밀리고 따라서 플랜지(21, 22)의 안쪽에 벤딩 모멘트를 가하게 된다. 그리고 이 탄성수단 뭉치는 내측 마찰면(200)을 따라서 마찰력을 발생시킨다. When relative rotation occurs between the
이러한 구조에서는 플랜지(21, 22)의 외측에 벤딩 모멘트를 가하는 경우에 비해 플랜지(21, 22) 파손의 가능성이 현저하게 낮아진다. 한편, 엔진이 고회전수로 회전하게 되면 탄성수단 뭉치들은 외측 마찰면(100)을 따라서 마찰면을 발생시키게 되는데, 플랜지(21, 22)에 인접한 탄성수단 수용 부재(30-1, 31-1, 32-1, 33-1)는 바깥쪽이 마모되게 된다. 따라서 플랜지(21, 22)에 인접한 탄성수단 수용 부재(30-1, 31-1, 32-1, 33-1)는 안쪽과 바깥쪽이 고르게 마모될 수 있다.In such a structure, the possibility of breakage of the
본 발명에 의하면 플랜지(21, 22) 사이에서 중간에 배치되는 탄성수단 수용 부재(30-4, 31-4, 32-4, 33-4)는, 서로 맞닿는 면이 드라이브 플레이트(20)의 중심 C을 향하고 편심되지 않기 때문에, 플랜지(21, 22)에 인접한 스프링 단부 수용 부재(30-1, 31-1, 32-1, 33-1)에 비해서 작동하는 거리가 작게 된다. 따라서 저회전수와 고회전수 전체적인 사용 구간에 걸쳐서 고르게 마모될 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, the elastic means receiving members 30-4, 31-4, 32-4, and 33-4 arranged in the middle between the
한편, 우레탄 스프링(50)을 사용하게 되면, 우레탄 스프링은 압축 스프링의경우처럼 밀착높이가 있지는 않기 때문에, 압축 스프링에 비해 높은 스토퍼 토크를 가지게 된다. 도 2에서는 단순히 압축스프링만을 사용하는 경우의 토크를 측정한 것이고, 도 3에서는 우레탄스프링을 병용한 경우의 토크를 측정한 것이다.On the other hand, when the
도 2와 도 3에서 알 수 있듯이, 단순히 압축 스프링만 사용한 경우 밀착높이에 이르러 한계치에 도달한 토크는 350Nm 와 400Nm 사이의 값이지만, 우레탄스프링을 병용한 경우에는 최대 500Nm에 이르는 토크를 보여주고 있다. 따라서, 본 발명의 우레탄스프링을 병용한 경우가 더욱 우수한 감쇠능력을 보여주고 있으며, 별도의 장치적인 변형을 고려하지 않더라도 요구되는 성능을 만족시키고 있음을 알 수 있다.As can be seen in Figures 2 and 3, when only the compression spring is used, the torque reaching the limit height is between 350Nm and 400Nm, but when using a urethane spring, the maximum torque is shown to 500Nm . Therefore, the case of using the urethane spring of the present invention shows a more excellent damping ability, it can be seen that satisfies the required performance even without considering a separate mechanical deformation.
이상 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명하였지만, 본 고안의 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 정하여지며 전술한 실시예 및/또는 첨부 도면에 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 그리고 특허청구범위에 기재된 발명의, 당업자에게 자명한 개량, 변경 및/또는 수정도 본 발명의 권리범위에 포함된다는 점이 명백하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the scope of the present invention is defined by the following claims and should not be construed as limited to the embodiments and / or accompanying drawings described above. . It is also apparent that improvements, modifications, and / or modifications apparent to those skilled in the art of the invention described in the claims are included in the scope of the present invention.
본 발명에 의하면, 이중 질량 플라이휠에 있어서, 드라이브 플레이트의 플랜지의 파손을 방지하면서도, 탄성수단 뭉치가 전 사용 영역에 걸쳐 고르게 마모되어서 어느 한 부분의 편마모로 인한 문제점을 예방할 수 있다.According to the present invention, in the dual mass flywheel, while preventing the breakage of the flange of the drive plate, the bundle of elastic means is evenly worn over the entire use area, thereby preventing the problem caused by uneven wear of any part.
또한, 압축스프링과 우레탄스프링을 병용함으로써, 압축스프링의 밀착에 의한 허용치의 한계성을 극복하고 우수한 스토퍼 토크치를 보여주게 되어 더욱 향상된 감쇠능력을 가진 감쇠장치를 제공하게 되었다.In addition, by using a compression spring and a urethane spring together, it overcomes the limitation of the allowable value by the close contact of the compression spring and shows an excellent stopper torque value to provide a damping device with further improved damping ability.
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