KR100838427B1 - 아이솔레이션 댐퍼풀리 및 그의 제조방법 - Google Patents

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카주미 오키
요시까주 가기누마
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Abstract

아이솔레이션 댐퍼 풀리 댐퍼부(1)와 여기에 결합된 아이솔레이션 풀리부(2)를 포함하며, 제1 피팅부(18)는 댐퍼유니트(1)의 허브(10)에 설치된 관통공(13)의 중심축"O"와 동심인 원통부로 구성된다. 아이솔레이션 풀리부(2)는 환상탄성체(23)를 통해 풀리부(21)에 고정된 지지체(22)를 구비하고, 제1 피팅부(18)와 동심인 제2 피팅부(27)는 지지부재(22)에 설치된다. 제1 피팅부(18)와 동심인 제3 피팅부(32)는 지지부재(22)와 함께 환상탄성체(23)에 예압을 가하는 프레싱부재(31)에 설치된다. 제2피팅부(27)와 제3 피팅부(32)는 서로 피팅되고 이들 피팅부들은 그 고정위치는 제1 피팅부(18)에 피팅되므로 아이솔레이션 풀리부(2)는 댐퍼부(1)에 조립된다.
아이솔레이션 댐퍼풀리, 댐퍼유니트, 풀리유니트, 프레싱수단, 지지유니트

Description

아이솔레이션 댐퍼풀리 및 그의 제조방법{Isolation damper pulley and manufacturing method thereof}
본 발명은 크랭크축의 힘을 무단벨트(endless belt)를 통해 다양한 보조기계에 전달하기 위해 엔진의 크랭크축 위에 장착되는 아이솔레이션 댐퍼풀리에 대한 기술에 관한 것으로, 특히 엔진의 공회전 경우와 같은 저속회전시에 엔진의 토크 변동으로 발생되는 크랭크축의 스피드 변동을 차단하고 크랭크축의 비틀림 진동을 감소시키는 아이솔레이션 댐퍼풀리에 대한 기술에 관계한다.
일본국 특허공개공보 제 2001-159448호에 개시되어 있는 바와 같이 아이솔레이션 댐퍼풀리는 크랭크축에 장착된 댐퍼부 및 그 댐퍼부에 조립된 아이솔레이션 풀리부(isolation pulley section)를 가진다. 댐퍼부는 크랭크축에 부착된 허브(hub) 및 환상탄성체(annular elastic)를 통해 상기 허브의 원통부에 고정된 환상질량체(annular mass body)를 가진다. 아이솔레이션 풀리부는 다음을 포함한다. ; 외주면에 형성된 풀리홈을 구비하는 원통부와 상기 원통부의 일단에서부터 중심방향으로 연장되는 커버부를 포함하는 풀리부(pulley portion) ; 및 일단이 커버부에 고정되고 타단이 지지부를 통해 허브에 고정되는 환상탄성체.
도 5는 종래 아이솔레이션 댐퍼풀리의 일부를 도시한 단면도이다. 아이솔레이션 댐퍼풀리는 댐퍼부(41)와 아이솔레이션 풀리부(42)가 있다. 댐퍼부(41)는 크랭크축 위에 있는 허브(43)와 환상탄성체(44)를 통해 허브(43)의 외주면에 고정된 환상질량체(45)를 포함하며 크랭크축의 비틀림진동을 감소시키는 기능을 하게 된다. 허브(43)는 일반적으로 강판에 프레스 가공을 하여 형성되는데, 중앙에 크랭크축의 선단부가 관통하는 관통공(46)이 형성된 원판부(47), 및 원판부(47)의 주변부로부터 축 방향으로 확장된 원통부(48)를 포함한다. 환상질량체(45)는 단반경부(45a)와 장반경부(45b)를 가지고 이는 전체로서 환상형태이다. 가황고무로 된 환상탄성체(44)는 환상질량체(45)의 내주면과 허브(43)의 원통부(48)의 외주면 사이에 압입되어 있다.
반면 아이솔레이션 풀리부(42)는 풀리부(51), 지지부재(52) 및 이들 사이에 고정된 환상탄성체(53)를 포함하여 엔진의 공회전 경우와 같은 저속회전시 주로 발생되는 크랭크축의 토크 변동으로 인한 크랭크축의 스피드 변동을 차단하는 기능을 하게 된다. 일반적으로 강판을 프레스 가공하여 형성되는 지지부재(52)는 중앙에 크랭크축의 선단이 관통하는 관통공(54)을 갖고, 관통공(54)으로부터 방사상으로 신장하여 허브(43)의 원판부(47)에 면접합되는 원판부(55)와 단부(step portion)를 통해 원판부(55)로부터 방사상으로 더 연장되고 환상탄성체(53)의 일단면에 고정된 지지부(56)를 포함한다.
풀리부(51)는 환상질량체(45)의 단반경부(45a)와 동축으로 배치되고 단반경부(45a)의 외주면을 덮고 있는 원통부(57)와 환상질량체(45)의 단반경부(45a)의 일 단면을 덮고 있는 커버부(58)를 구비하여 원통형태로 되어있다. 그 위에 보조기계를 구동하는 무단벨트(도시하지 않음)가 걸쳐있는 다수의 환상풀리홈(59)들은 일정한 간격으로 원통부(57)의 외주면에 축 방향으로 형성된다. 가황고무등으로 형성된 환상탄성체(53)는 커버부(58)의 내면과 지지부재(52)의 지지부(56)사이에 고정된다. 환상탄성체(53)는 지지부재(52)와 풀리부(51) 사이에서 비틀림 방법으로 변형되어 크랭크축의 속도변동을 흡수한다.
프레싱 부재(61)(청구범위 상의 "프레싱 수단"에 해당)는 아이솔레이션 풀리부(42)에 장착되도록 설치된다. 프레싱부재(61)는 일반적으로 강판을 프레스 가공하여 만들어지고 실질적으로 전체적으로 실린더 형태로 형성되며, 중앙에 크랭크축의 선단이 관통하는 관통공(62)을 포함하고, 프레싱부재(61)는 관통공(62)으로부터 방사방향으로 연장되고 지지부재(52)의 원판부(55)에 면접합되는 원판부(63)와 이러한 원판부(63) 주변부로부터 축 방향으로 연장된 원통부(64), 및 상기 원통부(64)의 일단으로부터 방사상으로 연장되며 환상탄성체(53)를 예압축시키는 프레싱부(65)를 포함한다.
저널베어링(journal bearing ; 66)은 환상질량체(45)의 단반경부(45a)의 외주면과 풀리부(51)의 원통부(57) 내주면 사이에 장착되고, 추력베어링(thrust bearing,67)은 풀리부(51)의 커버부(58)와 프레싱부재(61)의 프레싱부(65) 사이에 장착된다. 이 베어링들은 모두 수지로 만들어진다.
이하에서 이러한 기존의 아이솔레이션 댐퍼 풀리의 제조방법에 있어서의 댐퍼부(41), 아이솔레이션풀리부(42), 프레싱부재(61)의 조립과정에 대해 설명한다. 우선 원판부 47, 55 및 63은 서로 축 방향으로 인접하게 만들어진 반면, 관통공 46, 54, 및 62의 각각의 축심(axial centers)은 서로 나란히 정렬된다. 동시에 커버부(58)의 표면은 프레싱부(65)에 의해 축 방향으로 압축되어 환상탄성체(44)가 예압축된다. 다음으로 원판부 47, 55 및 63이 확실하게 면접합되도록, 복수의 지점을 스팟용접하여 댐퍼면(41), 아이솔레이션풀리부(42) 및 프레싱부재(61)를 일체화한다. 이것으로 아이솔레이션 댐퍼 풀리의 조립은 완성된다.
아이솔레이션 댐퍼 풀리는 크랭크축의 선단부에 (도시하지 않음) 그리고 댐퍼부(41)의 측으로부터 장착되므로, 허브(43)의 원판부(47)의 단면(端面)(47a)는 크랭크축의 축 방향위치를 맞추기 위한 기준면이 되고, 단면47a는 크랭크축에 설치된 플랜지와 같은 위치 결정부에 접하게 되어 크랭크축에 대한 아이솔레이션 댐퍼 풀리의 축 방향 위치가 결정된다. 단면(47a)과 각 풀리홈(59)사이에 축 방향 길이(예를들면 단면 (47a)와 중앙홈 (59a)의 저부 사이의 축 방향 이격길이 L1)가 소정의 허용오차(tolerance) 범위내에 속하도록 댐퍼부(41)와 아이솔레이션 풀리부(42)가 서로 조립된다. 이것은 예비로 위치되고 부착된 보조기계 측면 풀리의 풀리홈(도시하지 않음)과 크랭크축의 위에 있는 아이솔레이션 댐퍼 풀리의 풀리홈(59)이 서로 일치되도록 만들어져서 축 방향(폭방향)성분의 힘이 풀리들 사이에 걸쳐 있는 보조기계를 구동하는 무단벨트에 작용 되지 않도록 최대한 막아주고, 부드럽게 힘을 전달하며 또한 무단벨트의 장수명화를 도모하기 때문이다.
그러나 위에 상술한 기존의 아이솔레이션 댐퍼 풀리에서는 댐퍼부(41)의 원판부(47), 아이솔레이션풀리부(42)의 원판부(55), 프레싱부재의 원판부(55)가 서로 면접합되어 확고히 일체화되기 때문에 위에 언급된 이격길이 L1은 원판부(47)와 원 판부(55)의 두께 T, 압축체(61)의 원통부(64)의 길이 L2, 추력베어링의 두께에 따라 결정된다
그러므로 이격길이 L1을 소정의 공차범위내에 두기 위해서는 원판부 47 및 55의 두께를 고도의 정밀도로 가공할 필요가 있고 원통부(64)와 더 나아가 쓰러스트베어링(67)의 두께에 대해서도 고정밀도의 가공이 필수적이다. 특히 허브(43), 지지부재(52), 프레싱부재(61)가 스틸강판을 이용하여 가공에 의해 만들어지는 경우에 허브(43)의 원판부(47)의 두께 T와 지지부재(52)의 원판부(55), 프레싱부재(61)의 원통부(64)의 길이 L2를 고정밀도로 가공할 필요가 있다고 하는 문제가 있다.
반면, 댐퍼면(41)과 아이솔레이션 풀리부(42)의 조립 후 위의 이격길이 L1이 소정의 공차범위를 초과하는 경우에는 원판부(47)의 단면(47a)의 단부를 절단하고, 원판부(47)를 얇게하여 절단면과 중앙홈(59a)의 저부 사이의 축 방향 이격길이 L1이 소정의 공차범위에 있도록 수정해야만 한다. 따라서 조립 후의 수정작업이 더 복잡해진다고 하는 문제가 발생한다.
더 나아가 댐퍼부, 아이솔레이션풀리부, 프레싱부재가 용접에 의해 조립되므로 용접에 의한 작업의 복잡성과 각 부재를 구성하는 재료선택의 자유도의 점에서 개선의 여지가 있다.
본 발명의 목적은 댐퍼부에 대해 아이솔레이션풀리부의 풀리홈 위치를 축 방향으로 조정할 수 있는 아이솔레이션 댐퍼풀리를 제공하는 것이다.
또 다른 발명의 목적은 지지부재의 두께의 정밀도 및 프레싱부재의 원통부의 길이의 정밀도를 향상시키지 않고도 댐퍼부 및 풀리홈의 축방향 길이 또는 치수를 소정의 허용오차 범위 내 속하게 할 수 있는 아이솔레이션 댐퍼풀리를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 지지부재의 지지부 굴곡 위치와 압축부재의 원통부의 길이의 정밀도를 개선함이 없이 탄성체에 대해 축 방향으로 예압축을 가할 수 있는 아이솔레이션 댐퍼풀리를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 용접으로 인한 조립의 복잡성을 제거하고, 댐퍼부, 아이솔레이션 풀리부, 및 프레싱부재의 용접에 의한 결합 없이도 각 부재의 소재선택의 자유도를 개선시킬 수 있는 아이솔레이션 댐퍼풀리를 제공하는 것이다.
본 발명에 의한 아이솔레이션 댐퍼 풀리는 엔진의 크랭크축에 부착되고 다음을 포함한다 ; 상기 크랭크축의 취부공을 갖는 허브와 제1 탄성체를 통해 상기 허브에 설치되는 외측 원통부에 장착된 환상질량체를 포함하는 댐퍼유니트 ; 외주부에 풀리홈이 형성되고 상기 환상질량체의 외측에 배치된 원통부와 상기 원통부의 축 방향 일단부에서 중심방향으로 연장되는 커버부를 포함하는 풀리유니트 ; 일단이 상기 댐퍼유니트에 고정되고 타단이 상기 풀리유니트에 고정되고, 축 방향으로 예압축되는 제2 탄성체 ; 및 상기 풀리유니트를 축 방향으로 프레싱하고 상기 제2 탄성체에 축 방향으로 예압축을 가하는 프레싱수단, 여기서 프레싱수단의 고정위치는 축 방향으로 조정될 수 있다.
본 발명의 아이솔레이션 댐퍼 풀리는 엔진의 크랭크축에 부착되고 다음을 포함한다. ; 상기 크랭크축에 대한 취부공을 갖는 허브와, 상기 취부공의 중심축과 동심이 될 수 있도록 상기 허브에 설치된 제1 피팅부, 제1 탄성체를 통해 상기 허브에 설치된 외측원통부에 장착된 환상질량체를 포함하는 댐퍼유니트 ; 외주부에 풀리홈이 형성되고 상기 환상질량체의 외측에 배치된 원통부와 상기 원통부의 축 방향 일단부에서 중심방향으로 연장되는 커버부를 포함하는 풀리유니트 ; 일단이 상기 댐퍼유니트에 고정되고 타단이 상기 풀리유니트에 고정되고, 축 방향으로 예압축을 받는 제2 탄성체 ; 및 상기 중심축과 동심이 될 수 있도록 하는 제3 피팅부를 가지며, 상기 풀리유니트를 축 방향으로 프레싱하고, 상기 제2 탄성체에는 축 방향으로 예압축을 가하는 압축유니트, 여기서 상기 제3 피팅부는 상기 제1 피팅부에 동축으로 일치되도록 축 방향으로 압입되며, 상기 제1 피팅부는 상기 제3 피팅부의 피팅위치를 축 방향으로 조정할 수 있는 조정마진을 가진다
본 발명의 아이솔레이션 댐퍼 풀리는 엔진의 크랭크축에 부착되고 다음을 포함한다. ; 크랭크축에 대한 취부공을 갖는 허브와, 상기 취부공의 중심축과 동심이 되도록 상기 허브에 설치된 제1 피팅부와, 상기 제1탄성체를 통해 상기 허브에 설치되어 외측원통부에 장착된 환상질량체를 포함하는 댐퍼유니트 ; 외주부에 풀리홈이 형성되고 상기 환상질량체의 외측에 배치된 원통부와 상기 원통부의 축 방향 일단에서 중심방향으로 연장되고 제2 탄성체의 축 방향 일단부를 지지하는 커버부를 포함하는 활차유니트 ; 상기 중심축과 동심인 제2 피팅부를 가지고, 상기 제2 탄성체의 축 방향 타단부를 지지하는 지지유니트 ; 및 상기 중심축과 동심이 되는 제3 피팅부를 가지며 상기 제2 탄성체에 축 방향으로 예압축이 가해지도록 상기 커버부를 축 방향으로 프레싱하는 압축유니트, 여기서, 상기 제2 피팅부와 상기 제3 피팅부가 동축으로 피팅되도록 서로 축 방향으로 압입되며, 상기 제2 피팅부와 제3 피팅부의 내측 피팅부가 동축으로 피팅되도록 상기 제1 피팅부에 축 방향으로 압입된다.
본 발명의 아이솔레이션 댐퍼 풀리에 있어서 상기 제1 피팅부, 제2 피팅부 및 제3 피팅부는 각각 원통형으로 형성된다.
본 발명의 아이솔레이션 댐퍼 풀리에 있어서 상기 제3 피팅부의 외주면은 상기 제2 피팅부의 내주면에 피팅되고, 상기 제3 피팅부의 내주면은 상기 제1 피팅부의 외주면에 일치된다.
본 발명의 아이솔레이션 댐퍼 풀리는 엔진의 크랭크축에 부착되고 다음을 포함한다 ; 상기 크랭크축에 대한 취부공을 갖는 허브와, 상기 구멍의 중심축과 동심이 되도록 상기 허브에 설치된 제1 피팅부, 제1 탄성체를 통해 상기 허브에 설치된 외측원통부에 장착된 환상질량체를 포함하는 댐퍼유니트 ; 외주부에 풀리홈이 형성되고 상기 환상 질량체의 외측에 배치된 원통부와 상기 원통부의 축 방향 일단부에서 중심방향으로 연장되고 제2 탄성체의 축 방향 일단부를 지지하는 커버부를 구비하는 풀리유니트 ; 상기 중심축과 동심인 제2 피팅부를 가지며, 상기 제2 탄성체의 축 방향 타단부를 지지하는 지지유니트 : 및 상기 중심축과 동심이 되는 제3 피팅부를 가지며 상기 제2 탄성체에 축 방향으로 예압축이 가해지도록 상기 커버부를 축 방향으로 프레싱하는 압축유니트, 여기서 상기 제2 피팅부와 상기 제3 피팅부가 서로 피팅되지 않고 상기 제1 피팅부내에 압입되어 상기 제1 피팅부에 피팅된다.
엔진의 크랭크축에 장착되는 본 발명에 의한 아이솔레이션 댐퍼 풀리의 제조방법은 다음의 단계들을 포함한다 : 상기 크랭크축에 대한 취부공을 갖는 허브, 상기 취부공의 중심축과 동심이 되도록 상기 허브에 설치된 제1 피팅부, 및 상기 제1 탄성체를 통해 상기 허브에 설치된 외측원통부에 장착된 환상질량체를 포함하는 댐퍼 유니트를 준비하는 단계 ; 외주부에 풀리홈이 형성되고 상기 환상질량체의 외측에 배치되는 풀리부, 상기 풀리부의 축 방향 일단부로부터 연장되며 제2 탄성체의 축방향 일단부를 지지하는 커버부, 및 상기 제1 피팅부와 동심이 되는 제2 피팅부를 갖고 상기 제2 탄성체의 축 방향 타단부를 지지하는 지지수단을 구비하는 아이솔레이션 풀리유니트를 준비하는 단계 ; 프레싱수단의 제 3피팅부를 상기 제2 피팅부로 축 방향으로 압입하는 단계로서, 상기 커버부에 대향하는 프레싱부와 상기 중심축과 동심인 상기 제3 피팅부를 구비하고, 상기 지지수단과 상기 프레싱수단에 의해 상기 제2탄성체에 소정의 예압축을 축 방향으로 가하는 상태하에서 상기 제3 피팅부와 제 2피팅부를 동축으로 피팅시키는 단계 ; 및 상기 제2 피팅부와 상기 제3 피팅부의 내측피팅부를 상기 제1 피팅부에 동축으로 압입하고, 상기 댐퍼유니트의 단면과 상기 풀리홈 사이의 축 방향 이격길이가 소정의 길이가 되는 위치에서 상기 내측피팅부를 제1 피팅부에 동축으로 피팅시키는 단계.
엔진의 크랭크축에 장착되는 본 발명에 의한 아이솔레이션 댐퍼 풀리의 제조방법은 다음의 단계들을 포함한다 : 상기 크랭크축에 대한 취부공을 갖는 허브, 상기 취부공의 중심축과 동심이 되도록 상기 허브에 설치되는 제1 피팅부, 및 제1 탄성체를 통해 상기 허브에 설치된 외측원통부에 장착된 환상질량체를 포함하는 댐퍼유니트를 준비하는 단계 : 외주부에 풀리홈이 형성되고 상기 환상질량체의 외측에 배치되는 풀리부, 상기 풀리부의 축 방향 일단부로부터 중심방향으로 연장되며 제2 탄성체의 축 방향 일단부를 지지하는 커버부, 및 상기 제1 피팅부와 동심이 되는 제2 피팅부가 설치되고 상기 제2 탄성체의 축 방향 타단부를 지지하는 지지수단으로 구성되는 아이솔레이션 풀리유니트를 준비하는 단계 : 상기 제2 피팅부를 축 방향으로 제1 피팅부에 압입하고, 제2 피팅부를 동축으로 상기 제1 피팅부에 피팅시키는 단계 : 및 상기 커버부에 대향하는 프레싱부와 상기 중심축에 동심인 제3 피팅부를 가지는 프레싱 수단을 축 방향으로 제1 피팅부에 압입하는 단계로서, 상기 지지수단과 상기 프레싱 수단에 의해 상기 제2 탄성체에 축 방향으로 소정의 예압축을 가하고, 상기 댐퍼유니트의 단면과 상기 풀리홈 사이의 축 방향 이격길이가 소정의 길이가 되는 위치에서 상기 제3 피팅부를 제1 피팅부에 동축으로 피팅시키는 단계.
상술한 발명에 있어서, 댐퍼부와 아이솔레이션 풀리부는 제2 피팅부와 제3 피팅부를 상호 축 방향으로 압입하여 조립되고 제2피팅부와 제 3피팅부의 내측 피팅부는 제 1피팅부에 축 방향으로 압입되어 피팅되므로, 댐퍼부에 대한 아이솔레이션 풀리부의 조립위치가 조정될 수 있다. 이것에 의해 댐퍼면의 단면과 풀리홈 사이의 축방향 치수는 지지부재의 두께와 압축부재의 프레스가공 정밀도를 개선함이 없이 소정의 허용오차범위 내에 있게 된다.
지지부재와 압축부재는 지지부재의 제2 피팅부와 압축부재의 제3 피팅부를 상호 동축으로 압입함으로써 피팅되고, 양자의 피팅부가 동축으로 피팅되므로 지지부재와 압축부재사이의 축 방향 이격 길이가 조정될 수 있다. 이것에 의해 지지부재와 압축부재의 프레스가공 정밀도를 향상시키지 않고도 탄성체에 축 방향으로 소정의 예압축을 가할 수 있다.
댐퍼부와 아이솔레이션 풀리부는 제2 피팅부와 제3 피팅부를 축 방향으로 상호 압입하여, 이들을 동축으로 피팅하고, 제2피팅부와 제3피팅부의 내측 피팅부를 제1 피팅부에 축 방향으로 압입하여 피팅함으로써 조립되므로 근본적으로 댐퍼부와 아이솔레이션 풀리부는 댐퍼부와 아이솔레이션 풀리부의 위치를 방사상으로 변경하지 않고도 조립될 수 있다.
댐퍼면과 아이솔레이션 풀리부는 피팅에 의해 조립되므로 이들 부재들을 용접없이도 조립할 수 있다. 따라서 용접작업에 의한 조립작업의 복잡성은 해소될 수 있고 각각의 부재들의 재료선택의 자유도가 증대될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시에 따른 아이솔레이션 댐퍼풀리의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 아이솔레이션 풀리부의 조립단계를 보여주는 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 댐퍼부와 아이솔레이션 풀리부의 조립단계를 보여주는 단면도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 아이솔레이션 댐퍼풀리의 일부를 도시한 단면도 이다
도 5는 종래의 아이솔레이션 댐퍼풀리의 일부를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따르면 아이솔레이션 댐퍼 풀리는 댐퍼부(1)와 아이솔레이션 풀리부(2)를 포함하고, 여기서 상기 댐퍼부(1)는 댐퍼유니트를 구성하고, 아이솔레이션 풀리부(2)는 풀리유니트를 구성한다. 댐퍼부(1)는 허브(10), 환상질량체(11) 및 환상탄성체(12)(청구범위 상의 "제 1 탄성체"에 해당)를 구비하여 크랭크축의 비틀림 진동을 감소시키는 기능을 하게 된다
허브(10)는 크랭크축(미도시)이 조립되는 관통공(13)을 가지는 보스부(boss portion ; 14) ; 보스부(14)로부터 방사상으로 연장되는 원판부(15) ; 및 원판부(15)의 주변부로부터 축 방향으로 연장되고 보스부(14)의 중심축 "0"와 동심인 외주면(17)을 가지는 외측원통부(16)를 포함하고, 여기서 중심축"0"와 동심인 외주면(17)을 가지는 상기 내측원통부(18)는 외원통부(16)와 평행한 판부(15)로부터 축 방향으로 연장되어, 제1 피팅부로서 기능하도록 원판부(15)에 설치되며, 환상공간(annular space)이 외원통부(16)과 내원통부(18) 사이에 형성된다. 도면에 도시된 바와 같은 구현 예에서 허브(10)는 허브를 구성하는 각 부분들이 일체화되도록 주조(casting)하여 형성된다.
환상질량체(11)는 허브(10)의 외원통부(16)에 동축으로 외측에 배치된다. 환상탄성체(12)는 가황고무와 같은 탄성재료로 만들어지며, 환상질량체(11)의 내주 면과 외측원통부(16)의 외주면 사이에 압입된다.
반면 아이솔레이션 풀리부(2)는 풀리부(21), 아이솔레이션링(지지수단)(22), 및 이들 사이에 고정된 환상탄성체(23) (청구범위 상의 "제 2 탄성체"에 해당)를 포함하며 주로 엔진의 공회전시등과 같은 엔진의 저속회전시의 엔진의 토크 변동으로 야기되는 크랭크축의 스피드 변동을 차단하는 기능을 하게 된다
풀리부(21)는 환상질량체(11) 외주면을 덮고 있는 원통부(24)와 환상질량체(11)의 단면을 덮고 있는 커버부(25)를 포함하며, 전체적으로 원통형태로 형성되고, 여기서 상기 원통부(24)는 환상질량체(11)와 동심이 되도록 댐퍼부(1)에 조립된다. 보조기계를 구동하는 무단벨트(미도시)가 걸쳐있는 다수의 환형풀리홈(26)이 축 방향으로 소정의 간격으로 원통부(24)의 외주면에 형성된다.
아이솔레이션링(22)은 중심축"O"와 동축이 되도록 내원통부(제1 피팅부)(18)의 외측에 배치된 원통형 피팅부(제2 피팅부)(27), 및 제2 피팅부(27)의 말단으로부터 방사상으로 연장되는 지지부(28)를 포함하여, 전체적으로 링의 형태로 형성된다. 아이솔레이션링(22)는 이런 형상이 있는 강판에 프레스작업을 하여 형성된다.
환상탄성체(23)는 가황고무와 같은 탄성재료로 만들어지고, 그의 축 방향 일단부는 풀리부(21)의 커버부(25) 직경-내부부(radial-inner portion)의 내면에 고정되고, 타단부는 고립링(22)의 지지부(28) 내면에 고정된다. 환상탄성체(23)은 풀리부(21)와 고립링(22)사이에서 비틀림 방식으로 변형되어 크랭크축의 스피드 변동을 흡수하게 된다.
아이솔레이션 풀리부(2)는 댐퍼부(1)에 장착된 상태에서 환상탄성체(23)에 압축력을 가하므로 프레스링(31)은 프레싱 수단으로 기능하도록 내측원통부(18)의 외측에 배치된다. 프레스링(31)은 중심축"O"와 동심이 되도록 피팅부(27)에 맞추어진 원통형 피팅부(제3피팅부), 및 피팅부(32)의 일단으로부터 방사상으로 연장되는 프레스부(33)를 포함하여, 전체적으로 링의 형태로 형성된다. 프레스링은(31)은 강판을 프레스 가공하여 형성된다.
피팅부(32)는 아이솔레이션링(22)의 피팅부(27)와 동축이 되도록 압입되어, 피팅부(32)의 외주면은 피팅부(27)의 내주면에 면접합된다. 피팅부(32)는 동축으로 피팅되도록 허브(10)의 내측원통부(18)에 압입되고, 피팅부(32)의 내주면은 내측원통부(18)의 외주면(17)에 면접합된다. 내측원통부(18), 피팅부(27), 및 피팅부(32)를 서로 피팅시킴으로써 댐퍼부(1)와 아이솔레이션 풀리부(2)가 서로 결합되며 결과적으로 환상탄성체(23)는 축 방향으로 예압축된 상태가 된다. 쓰러스트베어링(34)는 프레스부(33)와 커버부(25) 사이에 배치된다. 프레스부(33)는 쓰러스트베어링(34)을 통해 풀리부(21)의 커버부(25)를 프레싱하여 환상탄성체(23)가 예압축된다. 저널베어링(35)는 환상질량체(11)의 외주면과 원통부(24)의 내주면 사이에 설치된다. 이들 베어링(34, 35)들은 수지로 만들어진다.
상술한 바와 같이 아이솔레이션링(22)의 피팅부(27)와 프레스링(31)의 피팅부(32)의 고정위치는 축 방향으로 조정될 수 있으므로, 지지부(28)와 프레스부(33)사이의 이격길이는 아이솔레이션 댐퍼풀리 조립시에 축 방향으로 조정될 수 있다. 이것에 의해 프레스링(31)이 아이솔레이션링(22)에 조립될 때 소정의 예압축이 환상탄성체(23)에 축 방향으로 가해질 수 있다. 프레스링(31)의 피팅부(32)와 허브 (10)의 내측원통부(18)의 축 방향 위치도 조정될 수 있기 때문에 댐퍼부(1)와 아이솔레이션 풀리부(2)의 축 방향의 상대위치가 아이솔레이션 댐퍼 풀리의 조립시에 조정될 수 있다. 이런 이유로 댐퍼부(1)의 취부단면(14a)과 축 방향 중앙 풀리홈(axial-directional-central pulley groove ; 26a) 사이의 축 방향 이격길이 L은 조정될 수 있다. 따라서 환상탄성체(23)에 가해지는 예압축이 허용범위 내에서 유지됨과 동시에 댐퍼부(1)에 대한 아이솔레이션 풀리부(2)의 축방향 위치, 즉, 이격길이 L은 소정의 허용오차 범위 내로 유지될 수 있다. 따라서 풀리부(21), 아이솔레이션링(22) 및 프레스링(31)에 대한 고정밀도의 가공이 불필요하게 된다.
다음으로 본 발명의 일 실시 예에 의한 아이솔레이션 댐퍼풀리의 제조방법을 도 2, 및 3 에 기초하여 설명한다.
먼저 아이솔레이션 풀리부(2)를 조립하는 조립공정을 도 2 에 기초하여 설명한다. 환상탄성체(23)는 풀리부(21)의 커버부(25) 내면과 아이솔레이션(22)의 지지부(28) 내면사이에서 가황방식으로 미리 접착되고, 도 2에 도시된 바와 같이 풀리부(21)는 준비단계에서 미리 제조된다. 피팅부(27, 32)는 풀리부(21)의 커버부(25)와 프레스링(31)의 피팅부(33) 사이에 쓰러스트베어링을 삽입한 상태에서 프레스링(31)의 피팅부(32)를 아이솔레이션링(22)의 피팅부(27)에 축 방향으로 압입하여 양자의 피칭부 27, 32가 피팅되므로 프레스링은(31)은 아이솔레이션 풀리부(2)에 조립된다. 다음으로 추력베어링(35)을 풀리부(21)의 개구측단부로부터 원통부(24)의 내주면에 장착함으로써 아이솔레이션 풀리부(2)의 조립이 완료된다.
양자의 피팅부 (27) (32)가 피팅될 때, 아이솔레이션링(22)과 프레스링(31)( 지지부(28)와 프레스부(33)사이의 이격길이)의 이격길이가 소정의 치수가 되도록 위치조정용 지그(positoning jig)가 아이솔레이션 풀리부(2)의 축 방향 길이를 조정하기 위해 사용될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 댐퍼부(1)는 환상탄성체(12)를 통해서 허브(10)의 외측원통부(16)의 외주면에 환상질량체(11)를 조립함으로써 준비 단계에서 미리 제조된다.
다음으로 댐퍼부(1)와 아이솔레이션 풀리부(2)의 조립절차에 대해 도 3을 참고하여 설명한다. 아이솔레이션 풀리부(2)는 댐퍼부(1)에 유압장치(미도시)를 사용하여 소정의 위치에 일시적으로 고정된 댐퍼부(1)에 슬라이딩되어 프레스링(31)의 피팅부(32)가 유압장치의 가압에 의해 허브(10)의 내측원통부(18)속으로 축 방향으로 압입된다. 그러므로 내측원통부(18)와 피팅부(32)가 일치될 때 댐퍼부(1)와 아이솔레이션 풀리부(2)가 조립된다.
댐퍼부(1)와 아이솔레이션 풀리부(2)의 조립에 있어서, 단면(14a)으로부터 길이 L 만큼 이격된 위치에 광선이 조사되며, 아이솔레이션풀리부(2)는 댐퍼부(1)에 의해 축 방향으로 힘을 받게 된다. 레이저빔의 조사위치가 중앙풀리홈의 저부(26a)와 일치될 때, 댐퍼부(1)의 취부단면(14a)와 풀리홈 사이의 축 방향 이격길이는 유압장치의 압력을 감소시킴으로써 소정의 허용오차범위에 있도록 만들 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 아이솔레이션 댐퍼풀리에 있어서, 프레스링(31)의 피팅부(32)는 양 피팅부를 피팅시키기 위해 아이솔레이션링(22)의 피 팅부(27)속으로 축 방향으로 압입된다. 이어서 만약 프레스링(31)의 피팅부(32) 양쪽을 피팅시키기 위해 내측원통부(18)에 축 방향으로 압입되면, 댐퍼부(1)에 대한 아이솔레이션 풀리부(2)의 풀리홈(26)의 조립위치는 축 방향으로 조정될 수 있다. 그러므로 댐퍼부(1)의 단면(14a)과 풀리홈(26)의 저부 사이의 축 방향 이격길이 L은 고립링 두께 및 압축링(31)의 프레스가공의 고정밀도를 요구할 필요없이 소정의 허용오차범위 내에 있도록 만들어질 수 있다. 더 나아가 조립작업시 용접은 필요하지 않게 되므로 용접으로 인한 조립작업의 복잡성은 제거되고 동시에 각각의 재료에 대한 소재선택의 자유도가 증가 될 것이다.
프레스링의 피팅부는 양 피팅부를 피팅시키기 위해 축 방향으로 아이솔레이션링의 피팅부에 압입되므로 아이솔레이션링과 프레스링 사이의 이격길이는 이들이 조립될 때 축 방향으로 조정될 수 있고 아이솔레이션링과 프레스링(31)에 대한 정밀한 프레스 가공 없이도 환상탄성체(23)에 축 방향으로 소정의 예압축이 가해진다.
댐퍼부(1)의 내측원통부(18)는 중심축"O"와 동심이 되도록 설치되고, 따라서 아이솔레이션 풀리부(2)에서 프레스링(31)의 피팅부(32)는 내측원통부(18)에 피팅되므로, 댐퍼부(1)와 아이솔레이션 풀리부(2)를 방사상으로 위치 조정할 필요가 없게 되고 양쪽은 쉽게 조립될 수 있다.
상술한 실시예에 따르면 프레스링(31)의 피팅부(32)의 선단은 허브(10) 방향을 지향하고 아이솔레이션링(22)의 피팅부(27)의 선단은 프레스링(31)의 방향을 지향하지만 피팅부(32)의 선단과 피팅부(27)의 선단 모두 허브(10) 방향을 지향할 수 도 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 의한 아이솔레이션 댐퍼풀리의 단면도이다. 위의 실시 예에 서는 프레스링(31)의 피팅부(32)와 아이솔레이션링(22)의 피팅부(27)는 서로 피팅된다. 이와 대조적으로 도 4에 도시된 실시 예에서는 피팅부 (27) 및 (32) 모두 별개 위치에서 내측원통부(18)에 축 방향으로 피팅된다. 도 4에 도시된 바와 같이 아이솔레이션 댐퍼 풀리의 제조에 있어서, 먼저, 피팅부(27)는 지지부(28)의 외표면이 허브(10)의 원판부(15)에 닿을 때까지 내측원통부내(18)에 축 방향으로 압입되어, 피팅부(17)가 내측원통부(18)에 직접 피팅된다. 다음으로 프레스링(31)의 피팅부(32)는 내측원통부(18)에 축 방향으로 압입되고 프레스링(31)과 아이솔레이션링(23)에 의해 환상탄성체(23)에 소정의 예압이 가해지고, 동시에 피팅부(32)는 댐퍼부(1)의 단면(14a)과 풀리홈(26) 사이의 축 방향길이가 소정의 길이가 되는 위치에서 직접적으로 내측원통부(18)에 피팅된다. 그리하여 아이솔레이션 풀리부(2)가 댐퍼부(1)에 결합 된 후에 댐퍼부(1)는 프레스링(31)에 조립된다. 이들의 조립시에 환상탄성체(23)에 예압이 가해지는 동안 댐퍼부(1)에 대한 풀리홈(26)의 축 방향 위치가 세팅될 것이다.
프레스링(31)의 피팅부(32)가 아이솔레이션링(22)의 피팅부 외측에 피팅될 때 아이솔레이션 풀리부(32)의 피팅부(27)는 내측원통부(18)에 피팅된다. 이후 프레스링(31)의 피팅부(32)가 아이솔레이션링(22)의 피팅부(27) 외측에 피팅되며 환상탄성체(23)에 예압이 가해지는 동안 댐퍼부(1)에 대한 풀리홈(26)의 축 방향 위치가 세팅될 것이다.
본 발명의 아이솔레이션 댐퍼 풀리는 엔진의 크랭크축 회전력을 무단벨트를 통해 다양한 보조기계에 전달하는데 이용될 수 있다.

Claims (8)

  1. 엔진의 크랭크축에 장착되는 아이솔레이션 댐퍼풀리에 있어서,
    상기 크랭크축에 대한 취부공을 갖는 허브와 제1 탄성체를 통해서 상기 허브에 설치된 외측원통부에 장착된 환상질량체를 구비하는 댐퍼유니트(damper unit) ;
    외주부에 풀리홈이 형성되고 상기 환상질량체의 외측에 배치된 원통부와 상기 원통부의 축 방향 일단부에서 중심방향으로 연장되는 커버부를 구비하는 풀리유니트(pulley unit) ;
    일단이 상기 댐퍼유니트에 고정되고 타단이 상기 풀리유니트에 고정되고, 축 방향으로 예압축을 받는 제2 탄성체 ; 및
    상기 풀리유니트를 축 방향으로 프레싱하여 상기 제2 탄성체에 축 방향으로 예압축을 부여하는 프레싱 수단을 구비하고,
    상기 프레싱 수단의 고정위치가 축 방향으로 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 아이솔레이션 댐퍼 풀리.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 댐퍼 유니트는 상기 허브에 상기 취부공의 중심축과 동심상으로 설치되는 제 1 피팅부를 구비하고,
    상기 프레싱 수단은 상기 중심축과 동심상인 제 3 피팅부를 구비하고,
    상기 제3 피팅부는 상기 제1 피팅부에 축 방향으로 압입되어 동축상으로 피팅되고, 상기 제1 피팅부는 상기 제3 피팅부의 피팅위치를 축 방향으로 조정할 수 있도록 하는 조정마진을 갖는 것을 특징으로 하는 엔진의 크랭크축에 장착되는 아이솔레이션 댐퍼풀리.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 댐퍼 유니트는 상기 허브에 상기 취부공의 중심축과 동심으로 설치되는 제 1 피팅부를 구비하고,
    상기 커버부는 상기 제 2 탄성체의 축방향 일단부를 지지하며,
    상기 중심축에 대해서 동심상인 제 2 피팅부를 갖고, 상기 제 2 탄성체의 축방향 타단부를 지지하는 지지 수단이 제공되며;
    상기 프레싱 수단은 상기 중심축에 대해서 동심상인 제 3 피팅부를 갖고, 상기 커버부를 축방향으로 프레스하고,
    상기 제2 피팅부와 상기 제3 피팅부가 동축으로 피팅되도록 서로 축 방향으로 압입되며, 피팅후 상기 제 1 피팅부의 바로 근방에 배치되는, 상기 제2 피팅부 및 상기 제3 피팅부 중 하나가 상기 제1 피팅부에 축 방향으로 압입되어 동축으로 피팅되는 것을 특징으로 하는 엔진의 크랭크축에 장착되는 아이솔레이션 댐퍼풀리.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제1 피팅부, 제2 피팅부, 및 제3 피팅부가 각각 원통형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 아이솔레이션 댐퍼 풀리.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제3 피팅부의 외주면이 상기 제2 피팅부의 내주면에 피팅되고, 상기 제3 피팅부의 내주면이 상기 제1 피팅부의 외주면에 피팅되는 것을 특징으로 하는 아이솔레이션 댐퍼 풀리
  6. 엔진의 크랭크축에 장착되는 아이솔레이션 댐퍼풀리에 있어서,
    상기 크랭크축에 대한 취부공을 갖는 허브와, 상기 취부공의 중심축과 동심이 되도록 상기 허브에 설치된 제1 피팅부, 및 제1탄성체를 통해 상기 허브에 설치된 외측원통부에 장착되는 환상질량체를 구비하는 댐퍼유니트 ;
    외주부에 풀리홈이 형성되고 상기 환상 질량체의 외측에 배치되는 원통부와 상기 원통부의 축 방향 일단부에서 중심방향으로 연장되고 제2 탄성체의 축 방향 일단부를 지지하는 커버부를 구비하는 풀리유니트 ;
    상기 중심축과 동심인 제2 피팅부를 가지며, 상기 제2 탄성체의 축 방향 타단부를 지지하는 지지유니트 : 및
    상기 중심축과 동심이 되는 제3 피팅부를 가지며, 상기 커버부를 축 방향으로 프레싱하여 상기 제2 탄성체에 축 방향으로 예압축을 부여하는 프레싱수단을 포함하고,
    여기서 상기 제2 피팅부와 제3 피팅부는 서로 피팅되지 않고 제1 피팅부에 압입되어 상기 제1 피팅부에 피팅되는 것을 특징으로 하는 아이솔레이션 댐퍼 풀리.
  7. 엔진의 크랭크축에 장착되는 아이솔레이션 댐퍼풀리의 제조방법에 있어서,
    상기 크랭크축에 대한 취부공을 갖는 허브, 상기 취부공의 중심축과 동심이 되도록 상기 허브에 설치된 제1 피팅부, 및 제1 탄성체를 통해 상기 허브에 설치된 외측원통부에 장착되는 환상질량체를 구비하는 댐퍼유니트를 준비하는 단계 ;
    외주부에 풀리홈이 형성되고 상기 환상질량체의 외측에 배치되는 풀리부, 상기 풀리부의 축 방향 일단부로부터 연장되며 제2 탄성체의 축방향 일단부를 지지하는 커버부, 및 상기 제1 피팅부와 동심인 제2 피팅부가 설치되고 상기 제2 탄성체의 축 방향 타단부를 지지하는 지지수단을 구비하는 아이솔레이션 풀리유니트를 준비하는 단계 ;
    상기 커버부에 대향하는 프레스부와 상기 중심축과 동심인 제3 피팅부를 갖는 프레싱 수단의 상기 제 3피팅부를 상기 제2 피팅부에 축 방향으로 압입하고, 상기 지지수단과 상기 프레싱수단에 의해 상기 제2탄성체에 소정의 예압축을 축 방향으로 부여한 상태하에서, 상기 제3 피팅부와 제2 피팅부를 동축으로 피팅시키는 단계 ; 및
    피팅후 상기 제 1 피팅부의 바로 근방에 배치되는 상기 제2 피팅부와 상기 제3 피팅부 중 하나를 상기 제1 피팅부에 축 방향으로 압입하고, 상기 댐퍼유니트의 단면과 상기 풀리홈 사이의 축 방향 이격길이가 소정의 길이가 되는 위치에 상기 제2 피팅부와 상기 제3 피팅부 중 하나를 제1 피팅부에 동축으로 피팅시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이솔레이션 댐퍼풀리의 제조방법.
  8. 엔진의 크랭크축에 장착되는 아이솔레이션 댐퍼풀리의 제조방법에 있어서,
    상기 크랭크축에 대한 취부공을 갖는 허브, 상기 취부공의 중심축과 동심이 되도록 상기 허브에 설치되는 제1 피팅부, 및 제1 탄성체를 통해 상기 허브에 설치된 외측원통부에 장착되는 환상질량체를 구비하는 댐퍼유니트를 준비하는 단계 ;
    외주부에 풀리홈이 형성되고 상기 환상질량체의 외측에 배치되는 풀리부, 상기 풀리부의 축 방향 일단부로부터 중심방향으로 연장되며 제2 탄성체의 축 방향 일단부를 지지하는 커버부, 및 상기 제1 피팅부와 동심인 제2 피팅부가 설치되고 상기 제2 탄성체의 축 방향 타단부를 지지하는 지지수단을 구비하는 아이솔레이션 풀리 유니트를 준비하는 단계 ;
    상기 제2 피팅부를 제1 피팅부에 축 방향으로 압입하여, 제2 피팅부를 상기 제1 피팅부에 동축으로 피팅시키는 단계 : 및
    상기 커버부에 대향하는 프레스부와 상기 중심축과 동심인 제3 피팅부를 갖는 프레싱 수단을 상기 제1 피팅부에 축 방향으로 압입하고, 상기 지지수단과 상기 프레싱 수단으로 제2 탄성체에 축 방향으로 소정의 예압축을 가하고, 상기 댐퍼유니트의 단면과 상기 풀리홈 사이의 축 방향 이격길이가 소정의 길이가 되는 위치에 상기 제3 피팅부를 제1 피팅부에 동축으로 피팅시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 아이솔레이션 댐퍼풀리의 제조방법.
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