KR100928174B1 - 내연기관의 시동 토크 전달 기구 - Google Patents

Abstract

피니언 기어 (20) 의 토크를 일방향 클러치 (14) 를 통해서 링 기어 (12) 로부터 전달받음으로써, 크래크축을 회전시키는 외부 레이스 지지판이 플라이휠과 별개로 제공되고, 플라이휠을 통하지 않고 크랭크축에 설치된다. 결과적으로, 일방향 클러치가 결합할 때 발생하는 충격음이 플라이휠에 직접 전달되지 않는다. 따라서, 플라이휠로부터의 소음 방사가 억제될 수 있어, 소음을 줄일 수 있다.

Description

내연기관의 시동 토크 전달 기구{STARTUP TORQUE TRANSMITTING MECHANISM OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은, 일방향 클러치에 의해서 시동 모터에 의해 발생된 토크를 크랭크축 측에 전달하고, 다른 방향으로 토크가 전달되는 것을 방지하는 내연기관용 시동 토크 전달 기구에 관한 것이다.

차량용 등의 내연기관에서, 시동 모터로부터 크랭크축으로 토크를 전달하기 위해 링 기어가 제공되는 경우에, 일반적으로 링 기어는 플라이휠의 외주부에 형성된다. 또한, 토크 컨버터가 제공되는 경우에, 토크 컨버터의 커버에 고정되어 크랭크축의 회전을 전달하는 구동판 (drive plate) 의 외주부에 링 기어가 형성될 수 있다.

예를 들어, 일본 특허출원 공개공보 JP-A-2000-274337 호는, 링 기어와 플라이휠 사이에 일방향 클러치가 끼워져서, 시동 모터 측의 피니언 기어가 링 기어와 계속 맞물려 있을 수 있는 내연기관의 시동 토크 전달 기구를 개시한다. 따라서, 링 기어가 시동 모터에 의해 회전되는 경우의 링 기어의 토크는 일방향 클러치와 플라이휠을 통해서 크랭크축에 전달된다. 크랭크축이 내연기관의 출력에 의해 회전하는 경우에, 일방향 클러치가 해방되어 크랭크축으로부터의 토크가 링 기 어 측에 전달되지 않는다.

토크 컨버터를 가지는 내연기관에서, 링 기어를 플라이휠에 연결하는 대신에, 크랭크축으로부터 토크 컨버터의 커버로 토크를 전달하는 구동판에 링 기어를 일방향 클러치를 통해서 연결할 수 있다. 이러한 방식으로 일방향 클러치가 구동판에 배치될 수 있다면, 플라이휠이 사용되는 경우처럼, 링 기어가 시동 모터 측과 계속 맞물리는 동안, 시동 모터에 의해 회전되는 링 기어로부터의 토크가 구동판을 통해서 크랭크축에 전달될 수 있다.

그러나, 상기처럼 링 기어로부터의 토크를 일방향 클러치를 통해 플라이휠 또는 구동판에 전달하는 구조를 사용하는 경우에, 시동 모터가 구동되기 시작한 직후, 일방향 클러치가 결합하는 순간에 발생하는 충격음이 플라이휠 또는 구동판에 직접 전달된다. 따라서, 플라이휠로부터의 소음 방사, 또는 구동판 자체 또는 구동판에 연결되는 토크 컨버터의 커버로부터의 소음 방사에 의해 소음이 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 일방향 클러치를 사용하는 내연기관의 시동 토크 전달 기구에서 일방향 클러치의 결합 중에 발생하는 소음을 줄이는 것이다.
시동 기구의 다른 실시예가 유럽 특허 EP 0 660 010 B1 에 개시되었다. 상기 기구는 입력축 수단, 커버를 가지는 유체 토크 컨버터, 임펠러와 터빈, 커플링, 및 분리 수단을 포함한다. 커플링을 커버로 입력축 수단과 임펠러를 연결한다. 또한, 커플링은 제 1 및 제 2 관성 질량을 가지며, 제 1 관성 질량은 입력축 수단과 함께 연속적으로 회전하며, 제 2 관성 질량은 커버와 함께 연속적으로 회전한다. 분리 수단은 제 1 및 제 2 관성 질량 사이의 상대적인 이동이 가능하게 하며 그 사이에 배치된다. 또한, 차량 구동렬은, 입력축 수단에 수용되는 구동판, 및 입력축 수단의 작동에서 선택된 단계 중에 커버와 구동 결합되도록 구동판을 편향시키는 편향 수단을 가지는 크랭킹 클러치 조립체를 포함한다.
또한, 미국 특허 US 5,495,833 A 는 각 베어링에 공급되는 오일량을 조절할 수 있고 스타터 피동 기어의 샤프트부 구조에 대한 줄어든 부품 수를 제공하는 내연기관의 윤활유 공급 장치를 개시한다. 엔진에서, 밸런서 (balancer) 샤프트는 크랭크축과 동시에 회전된다. 크랭크축과 밸런서 샤프트는 플래인 베어링에 의해 크랭크케이스의 스플리트면에 회전가능하게 지지된다. 병렬식 오일 통로가 적어도 크랭크축과 밸런서 샤프트에 윤활유를 공급하기 위해 플래인 베어링에 제공되는 오일 구멍과 연결된다. 밸런서 샤프트의 플래인 베어링에 제공되는 오일 구멍의 개구부 영역은 크랭크축의 플래인 베어링에 제공되는 오일 구멍보다 작다. 또한, 스타터 일방향 클러치의 외부는 로터에 일체적으로 맞춰질 수 있다. 스타터의 피동 기어는 중간 기어에 의해 스타터 모터의 스타터 구동 기어에 연결된다. 크랭크축의 스타터 피동 기어 베어링 부의 직경은 크랭크축의 지지부의 직경과 동일하다. 스타터 일방향 클러치의 스타터 피동 기어는 스타터 피동 기어 베어링부에 대해 자유롭게 회전되는 슬라이드 베어링에 의해 크랭크축의 스타터 피동 기어 베어링부에 끼워맞춰진다. 슬라이드 베어링의 수용면에 오일을 확실하게 공급하기 위해서 베어링의 내부 표면에 리드 홈이 제공된다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 일방향 클러치에 의해서 시동 모터에 의해 발생되는 토크를 일방향으로 크랭크축 측에 전달하고, 다른 방향으로의 토크의 전달을 방지하며, 플라이휠 또는 구동판과 별개로 제공되고, 플라이휠 또는 구동판을 통하지 않고 크랭크축 측에 설치되어 크랭크축과 함께 회전하며, 일방향 클러치의 한 레이스에 연결되는 레이스 연결 부재; 및 시동 모터로부터의 토크를 받아서 회전하며, 일방향 클러치의 다른 레이스에 연결되는 링 기어를 포함하는 내연기관의 시동 토크 전달 기구를 제공한다.

전술한 것처럼, 시동 모터에 의해 발생되는 토크를 일방향 클러치를 통해 링 기어로부터 전달받는 레이스 연결 부재는 플라이휠 또는 구동판과 별개로 제공되고, 플라이휠 또는 구동판을 통하지 않고 크랭크축에 설치된다.

따라서, 일방향 클러치가 결합할 때 발생하는 충격음이 플라이휠 또는 구동판에 직접 전달되지 않는다. 결과적으로, 플라이휠 또는 구동판 자체로부터, 또는 구동판에 연결되는 토크 컨버터의 커버로부터의 소음 방사를 억제할 수 있어, 소음을 줄일 수 있다.

또한, 레이스 연결 부재가 플라이휠 또는 구동판과 분리된다는 사실은 이하의 부가적인 효과를 얻을 수 있게 한다. 즉, 플라이휠 또는 구동판의 형상에 상관없이, 또는 사용되는 변속기의 종류, 즉 플라이휠을 사용하는 수동 변속기가 사용되는지, 토크 컨버터를 사용하는 자동 변속기가 사용되는지에 상관없이 내연기관의 공통된 시동 토크 전달 기구로서 내연기관의 시동 토크 전달 기구를 구성함으로써 부품이 공통될 수 있다.

링 기어는 베어링을 통해 크랭크축에 의해 회전가능하게 지지될 수도 있다.

이러한 방식으로 링 기어가 크랭크축에 의해 회전가능하게 지지되기 때문에, 일방향 클러치의 결합에 의해 발생되는 충격음이 링 기어 측으로부터 플라이휠 또는 구동판에 직접 전달되지 않는다. 따라서, 플라이휠 또는 구동판 자체로부터, 또는 토크 컨버터의 커버로부터의 소음 방사가 억제될 수 있어, 일방향 클러치가 결합할 때의 소음을 줄일 수 있다.

상기 일방향 클러치의 한 레이스는 외부 레이스일 수 있으며 상기 일방향 클러치의 다른 레이스는 내부 레이스일 수 있으며, 레이스 연결 부재는 일방향 클러치의 외부 레이스에 연결될 수 있으며, 링 기어는 일방향 클러치의 내부 레이스에 연결될 수 있다.

이러한 방식으로, 레이스 연결 부재는 일방향 클러치의 외부 레이스에 연결되고, 링 기어는 내부 레이스에 연결된다. 결과적으로, 링 기어와 크랭크축 사이에 있는 일방향 클러치 및 베어링 등의 기구가 레이스 연결 부재와 외부 레이스의 연결체에 의해 한 방향에서 봤을 때 완전히 덮힐 수 있다. 따라서, 오일 밀봉이 필요한 일방향 클러치 및 베어링 등이 이러한 방식으로 완전히 덮힐 수 있기 때문에, 내연기관의 시동 토크 전달 기구의 양호한 밀봉성이 쉽게 이루어질 수 있다.

레이스 연결 부재는 링 기어에 대해 내연기관 주체의 반대측에 배치될 수 있다.

이러한 방식으로 내연기관 주체측에 링 기어를 가지고, 링 기어에 대해 내연기관 주체의 반대측에 레이스 연결 부재를 가짐으로써, 레이스 연결 부재 및 외부 레이스에 의해 내연기관의 외측으로부터, 특히 변속기 측으로부터 일방향 클러치와 베이링 등을 완전히 덮을 수 있다. 결과적으로, 내연기관의 외측에 대해 내연기관의 시동 토크 전달 기구의 양호한 밀봉성을 쉽게 이룰 수 있다. 또한, 내연기관의 시동 토크 전달 기구가 밀봉될 수 있어, 시동 토크 전달 기구가 변속기 측으로부터 완전히 분리될 때 오일이 누출되지 않는다. 따라서, 내연기관의 윤활하는데 사용되는 오일이 내연기관의 시동 토크 전달 기구를 윤활하는데에도 사용될 수 있다.

일방향 클러치의 외부 레이스와 링 기어 사이의 틈에 제 1 오일 밀봉 부재가 배치될 수 있으며, 링 기어와 내연기관 주체측 부재 사이의 틈에 제 2 오일 밀봉 부재가 배치될 수 있다.

이러한 방식으로 제 1 오일 밀봉 부재와 제 2 오일 밀봉 부재를 배치함으로써, 내연기관의 시동 토크 전달 기구의 내측을 오일 유출로부터 쉽고 양호한 밀봉성으로 밀봉할 수 있다. 결과적으로, 내연기관에 사용되는 오일이 내연기관의 시동 토크 전달 기구를 윤활하는데에도 사용될 수 있다.

레이스 연결 부재는 크랭크축 단면과 구동판 사이에 끼워넣어지면서 크랭크축 단면에 고정될 수 있으며, 구동판이 배치되는 레이스 연결 부재의 평평한 표면측에는 구동판측으로부터의 압력에 의해 발생하는 레이스 연결 부재의 변형을 방지하는 제 1 하중 경감부가 형성될 수 있다.

레이스 연결 부재가 구동판과 크랭크축 단면 사이에 끼워넣어지면서 구동판에 의해 제자리에 고정되는 경우에, 구동판 측의 변형이 레이스 연결 부재에 대한 압력으로서 작용될 수 있다. 이 압력이 작용될 때, 레이스 연결 부재 측도 변형될 수 있어, 일방향 클러치의 기능 및 밀봉성에 영향을 끼칠 수 있다. 그러나, 구동판이 배치된 측에 제 1 하중 경감부를 제공함으로써, 레이스 연결 부재가 변형되는 것을 방지할 수 있고, 밀봉성 및 일방향 클러치가 영향받는 것을 방지할 수 있다.

제 1 하중 경감부는 레이스 연결 부재의 표면이 구동판과 분리되는 분리면 영역으로서 형성될 수 있다.

이러한 구성은 구동판으로부터의 압력에 의해 발생하는 하중이 쉽게 경감될 수 있게 하여, 레이스 연결 부재가 변형되는 것을 방지할 수 있다.

분리면 영역과, 레이스 연결 부재의 표면이 구동판과 접촉하는 접촉면 영역 사이의 경계가 크랭크축 단면 및 구동판이 서로 대향하는 영역 내에 있을 수 있다.

크랭크축 단면 및 구동판이 서로 대향하는 영역 내에 표면 영역의 경계를 제공함으로써, 구동판의 변형에 의한 하중의 증가가 레이스 연결 부재를 반대측으로부터 지지하는 크랭크축 단면으로부터 크랭크축 측으로 해방될 수 있어서, 외부 레이스 지지판의 변형을 방지할 수 있다.

링 기어는 베어링을 통해 크랭크축에 의해 회전가능하게 지지될 수 있으며, 분리면 영역과, 레이스 연결 부재의 표면이 구동판과 접촉하는 접촉면 영역 사이의 경계는 구동판이 크랭크축 단면과 대향하는 영역 및 구동판이 베어링의 내부 레이스 단면과 대향하는 영역을 둘 다 포함하는 영역 내에 있을 수 있다.

베어링이 크랭크축의 외측에 있고, 이 베어링의 내부 레이스 단면도 레이스 연결 부재를 사이에 끼우는 경우가 있다. 이 경우에, 표면 영역의 경계는 구동판이 크랭크축 단면과 대향하는 영역 및 구동판이 베어링의 내부 레이스 단면과 대향하는 영역을 둘 다 포함하는 영역 내에 있을 수도 있다. 결과적으로, 구동판의 변형에 의한 하중의 증가가 크랭크축 단면 또는 베어링의 내부 레이스로부터 크랭크축 측으로 해방될 수 있어, 레이스 연결 부재가 변형되는 것을 방지할 수 있다.

구동판은 와셔판에 의해 레이스 연결 부재 측에 가압됨으로써 제자리에 고정될 수 있으며, 와셔판에는 구동판의 변형에 의해 발생하는 하중이 레이스 연결 부재에 가해지는 것을 방지하는 제 2 하중 경감부가 와셔판의 표면이 구동판과 분리되는 분리면 영역으로서 형성될 수 있으며, 레이스 연결 부재 측의 분리면 영역과 접촉면 영역 사이의 경계는, 와셔판 측의 분리면 영역과 와셔판의 표면이 구동판과 접촉하는 접촉면 영역 사이의 경계에 대해, 반경 방향으로 오프셋되어 배치될 수 있다.

이러한 방식으로 구동판이 와셔판에 의해 레이스 연결 부재 측에 가압됨으로써 제자리에 고정되는 경우에, 레이스 연결 부재 측의 표면 영역의 경계는 와셔판 측의 표면 영역의 경계에 대해 반경 방향으로 오프셋되어 배치된다. 결과적으로, 와셔판으로부터의 반력을 받을 때 쉽게 변형하는 와셔판 측의 경계의 접촉 지점은 레이스 연결 부재로부터의 반력을 받을 때 쉽게 변형하는 레이스 연결 부재 측의 경계의 접촉 지점과 다르다. 따라서, 이러한 방식으로 변형을 일으키는 반력이 한 위치에 집중되는 것을 방지함으로써, 구동판의 균열 등을 방지할 수 있어, 내구성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하는 바람직한 실시형태의 이하의 설명으로부터 명확해지며, 도면에서 동일한 구성요소를 나타내기 위해 동일한 참조 번호가 사용된다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 내연기관의 시동 토크 전달 기구의 종단면도이다.

도 2 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 내연기관의 시동 토크 전달 기구의 종단면도이다.

도 3 은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 내연기관의 시동 토크 전달 기구의 종단면도이다.

도 4A 및 도 4B 는 제 3 실시형태에서 하중 경감부의 범위를 정하는 단차부의 위치의 변형된 예를 도시하는, 내연기관의 시동 토크 전달 기구의 종단면도이다.

도 1 은 제 1 실시형태에 따른 차량용 내연기관의 시동 토크 전달 기구의 종단면도이며, 변속기 측으로 동력이 출력되는 내연기관의 후방부 영역을 도시한다.

제 1 실시형태에 따르면, 도 1 에서 볼 수 있듯이, 래더 빔 (ladder beam) (4) 에 의해 실린더 블록 측에 회전가능하게 지지되는 크랭크축 (6) 의 후단부 (즉, 도면에서 우측 단부) 가 내연기관의 오일팬 (2) 의 후단부 (즉, 도면에서 우측 단부) 위에 배치된다. 도면에서 볼 수 있듯이, 플라이휠 (8), 외부 레이스 (race) 지지판 (10) (특허청구의 범위에서 레이스 연결 부재라고 할 수 있다), 및 링 기어 (12) 는 모두 크랭크 (6) 의 후단부에 설치된다.

중심축 (C) 아래에 있는 부분이 도 1 에 도시되어 있는 플라이휠 (8) 은 중심부가 원 형상으로 개구되는 실질적인 원반형이다. 변속기와 토크를 교환하는 클러치 기구의 일부로서의 역할을 하는 고리형 클러치 디스크 (8a) 는, 플라이휠 (8) 의 표면 중 외부 레이스 지지판 (10) 과 접촉하는 측과 반대되는 측에 설치된다. 또한, 클러치 기구는 플라이휠 (8) 과 별개로 형성될 수 있다.

중심축 (C) 아래에 있는 부분이 도 1 에 도시되어 있는 외부 레이스 지지판 (10) 은 중심부가 개방된 평평한 원형으로 형성된다. 도 1 에 도시된 것처럼, 외부 레이스 지지판 (10) 은 중심 개구부의 외주부에서 플라이휠 (8) 및 크랭크축 (6) 의 후단면 (즉, 도면에서 우측 단면) (6a) 둘 다에 볼트에 의해 제자리에 고정된다. 결과적으로, 외부 레이스 지지판 (10) 은 플라이휠 (8) 및 크랭크축 (6) 둘 다와 함께 회전한다.

중심축 (C) 아래에 있는 부분이 도 1 에 도시되어 있는 링 기어 (12) 는 중심부가 크게 개구되고, 축 방향으로 굴곡부 (후술하는 원통형 단차부 (12b) 및 만곡부 (12e) ) 를 가지는 원형 디스크이다. 링 기어 (12) 는 중심부에서 일방향 클러치 (14) 의 플랜지형 내부 레이스 (16) 를 포함하고, 외주부에서 고리형 기어부 (12a) 를 포함한다. 링 기어 (12) 는, 일방향 클러치 (14) 의 내부 레이스 (16) 반대측인 중심측에서, 베어링 (18) (본 실시형태에서 롤러 베어링) 을 통해 크랭크축 (6) 의 외주에 설치된다. 따라서, 일방향 클러치 (14) 가 해방될 때, 링 기어 (12) 가 크랭크축 (6) 의 회전과는 관계 없이 자유롭게 회전할 수 있다.

링 기어 (12) 의 기어부 (12a) 는 시동 모터의 피니언 기어 (20) 와 계속 맞 물려 있다. 시동 모터로부터의 토크가 피니언 기어 (20) 를 통해 이 기어부 (12a) 에 가해지는 경우에, 링 기어 (12) 가 회전한다. 링 기어 (12) 에서 원통형 단차부 (12b) 와 기어부 (12a) 사이에는 중심축 (C) 주위로 복수의 구멍부 (13) 가 형성된다. 이 구멍부 (13) 는 링 기어 (12) 의 무게를 줄이고, 링 기어 (12) 가 크랭크축 (6) 의 후단면 (6a) 에 배치된 후의 내부 오일 밀봉 상태 등을 확인할 수 있게 한다.

외부 레이스 지지판 (10) 의 외주부에는 외측 (즉, 도 1 에서 아래쪽) 에 외부 레이스 (22) 가 설치되어, 링 기어 (12) 의 중심 개구부에 설치되는 내부 레이스 (16) 에 대향하여, 일방향 클러치 (14) 가 링 기어 (12) 와 외부 레이스 지지판 (10) 사이에 형성된다. 따라서, 내부 레이스 (16) 의 내주면 (16a) 쪽에 베어링 (18) 이 배치되고, 내부 레이스 (16) 의 내주면 (16a) 반대쪽인 내부 레이스 (16) 의 외주면 (16b) 쪽에 일방향 클러치 (14) 가 형성된다. 본 명세서에서, 내주면은 중심축 (C) 을 향하는 (즉, 가장 가까운) 쪽의 면을 나타낸다. 반대로, 외주면은 크랭크축으로부터 가장 먼 쪽의 면을 나타낸다.

내연 기관의 시동시에 시동 모터가 피니언 기어 (20) 를 통해 링 기어 (12) 를 회전시킬 때, 즉, 토크가 외부 레이스 지지판 (10) 에 전달될 수 있게 하는 방향으로 링 기어 (12) 가 회전될 때, 일방향 클러치 (14) 가 외부 레이스 지지판 (10) 과 링 기어 (12) 를 연결한다. 결과적으로, 시동 모터가 크랭크축 (6) 을 회전시킬 수 있다.

내연 기관이 그 동력으로 작동하기 시작하여, 크랭크축 (6) 과 함께 회전하 는 외부 레이스 지지판 (10) 의 회전 속도가 내연 기관의 출력으로 인해 시동 모터로부터의 링 기어 (12) 의 회전 속도보다 더 빨라지는 경우에, 링 기어 (12) 측이 외부 레이스 지지판 (10) 에 대해 반대 방향으로 효과적으로 회전하여, 일방향 클러치 (14) 가 해방된다. 따라서, 피니언 기어 (20) 및 링 기어 (12) 가 계속적인 맞물림 상태에 있는 경우에도, 내연 기관의 시동 후의 시동 모터의 과속이 방지될 수 있다.

이 경우에, 베어링 (18) 및 일방향 클러치 (14) 를 윤활하기 위해서, 엔진 오일이 오일 통로를 통해 실린더 블록 또는 크랭크축 (6) 에 공급된다. 그러나, 일방향 클러치 (14) 를 사이에 끼우도록 외부 레이스 지지판 (10) 과 링 기어 (12) 가 배치되어, 오일의 누출을 방지할 필요가 있다. 따라서, 외부 레이스 지지판 (10) 에 일체로 설치되는 일방향 클러치 (14) 의 외부 레이스 (22) 와 링 기어 (12) 의 원통형 단차부 (12b) 사이에 고리형 제 1 오일 밀봉 부재 (24) 가 배치된다. 이 제 1 오일 밀봉 부재 (24) 는 원통형 단차부 (12b) 의 내주면 (12c) 에 끼워맞춰짐으로써 링 기어 (12) 측에 고정된다. 따라서, 제 1 오일 밀봉 부재 (24) 의 내주 측에 형성되는 밀봉 립 (lip) (24a) 이 외부 레이스 (22) 의 외주면에 활주가능하게 접촉되고, 이에 의해 오일 밀봉이 이루어진다.

원통형 단차부 (12b) 의 제 1 오일 밀봉 부재 (24) 반대측 (도 1 에서 아래쪽) 에는 제 1 오일 밀봉 부재 (24) 보다 큰 직경의 제 2 오일 밀봉 부재 (26) 가 배치되어, 제 1 오일 밀봉 부재 (24) 와 제 2 오일 밀봉 부재 (26) 가 원통형 단차부 (12b) 를 사이에 끼운다. 제 2 오일 밀봉 부재 (26) 는 크랭크축 (6) 의 도 1 에서의 아래쪽에서 주로 오일팬 (2) (특허청구의 범위에서 내연기관 주요부측 부재라고 할 수 있다) 의 후단부 (즉, 도 1 에서의 오른쪽 단부) 의 내주면 (2b) 에, 그리고 크랭크축 (6) 의 도 1 에서의 위쪽에서 주로 실린더 블록 (특허청구의 범위에서 내연기관 주체측 부재라고 할 수 있다) 의 후단부 (즉, 도 1 에서의 오른쪽 단부) 의 내주면에 끼워짐으로써 도면에 도시된 위치에 고정된다. 따라서, 제 2 오일 밀봉 부재 (26) 의 내주측에 형성되는 밀봉 립 (26a) 이 원통형 단차부 (12b) 의 외주면 (12d) 에 활주가능하게 접촉하여, 오일 밀봉이 이루어진다.

전술한 것처럼, 외부 레이스 지지판 (10) 은 플라이휠 (8) 와는 별개로 형성되며, 플라이휠 (8) 을 통하지 않고 크랭크축 (6) 으로부터 독립적으로 제공된다. 따라서, 일방향 클러치 (14) 가 결합할 때 발생되는 충격음은 플라이휠 (8) 에 직접 전달되지 않는다. 또한, 외부 레이스 지지판 (10) 측에서 발생하는 충격음은 볼트 (B) 로 조여진 부분을 통해 전해지기 때문에, 플라이휠 (8) 에 직접 전달되지 않는다.

링 기어 (12) 는 베어링 (18) 을 통해 크랭크축 (6) 에 의해 지지되어, 링 기어 (12) 로부터의 충격음도 플라이휠 (8) 에 직접 전달되지 않는다.

또한, 외부 레이스 지지판 (10) 과 링 기어 (12) 의 위치 관계는, 외부 레이스 지지판 (10) 이 링 기어 (12) 의 내연 기관 주체측 (즉, 도 1 에서의 오일팬 (2) 의 왼쪽) 의 반대쪽에 배치되도록 되어 있다. 따라서, 일방향 클러치 (14) 와 베어링 (18) 은 외부 레이스 지지판 (10) 과 외부 레이스 (22) 의 연결체에 의해 내연기관의 외부로부터 완전히 덮힌다.

상기 제 1 실시형태는 이하의 효과를 발휘할 수 있다.

(Ⅰ) 피니언 기어 (20) 로부터의 토크를 일방향 클러치 (14) 를 통해 링 기어 (12) 로부터 전달받아, 크랭크축 (6) 을 회전시키는 외부 레이스 지지판 (10) 은 플라이휠 (8) 과 별개로 제공되고, 플라이휠 (8) 을 통하지 않고 크랭크축 (6) 에 설치된다. 따라서, 전술한 것처럼, 일방향 클러치 (14) 가 결합될 때 발생하는 충격음은 플라이휠 (8) 에 직접 전달되지 않는다. 따라서, 플라이휠 (8) 로부터의 소음 방사가 억제될 수 있어, 소음을 줄일 수 있다.

(Ⅱ) 링 기어 (12) 는 베어링 (18) 을 통해 크랭크축 (60 에 의해 회전가능하게 지지된다. 따라서, 전술한 것처럼, 일방향 클러치 (14) 가 결합될 때 발생하는 충격음은 링 기어 (12) 측으로부터 플라이휠 (8) 에 직접 전달되지 않는다. 결과적으로, 플라이휠 (8) 로부터의 소음 방사가 억제될 수 있어, 소음을 더 효과적으로 줄일 수 있다.

(Ⅲ) 외부 레이스 지지판 (10) 은 일방향 클러치 (14) 의 외부 레이스 (22) 에 연결되고, 링 기어 (12) 는 일방향 클러치 (14) 의 내부 레이스 (16) 에 연결된다. 또한, 외부 레이스 지지판 (10) 은 링 기어 (12) 의 내연기관 주체 반대측에 배치된다. 따라서, 외부 레이스 지지판 (10) 과 외부 레이스 (22) 의 연결체는 베어링 (18) 과 일방향 클러치 (14) 를 내연기관 외측으로부터 완전히 덮을 수 있다. 결과적으로, 내연기관의 시동 토크 전달 기구의 양호한 밀봉성이 쉽게 이루어질 수 있다.

따라서, 도 1 에 도시된 것처럼, 제 1 오일 밀봉 부재 (24) 가 외부 레이스 (22) 와 링 기어 (12) 사이의 틈에 배치되고, 제 2 오일 밀봉 부재 (26) 가 링 기어 (12) 와 오일팬 (2) 의 후단부 (즉, 도면에서 오른쪽 단부) (2a) 사이의 틈에 배치되기 때문에, 내연기관의 시동 토크 전달 기구의 내부를 오일 유출에 대해 쉽고 양호한 밀봉성으로 밀봉할 수 있다.

(Ⅳ) 링 기어 (12) 에서, 만곡부 (12e) 가 기어부 (12a) 와 원통형 단차부 (12b) 사이에 제공된다. 시동 모터가 구동되기 시작할 때 발생하는 충격음이 피니언 기어 (20) 로부터 전달되는 경우, 또는 엔진이 반대로 회전할 때 충격음이 일방향 클러치 (14) 로부터 전달되는 경우에, 링 기어 (12) 가 만곡부 (12e) 의 일부에서 굴곡됨으로써, 충격음을 줄이고, 내연기관의 시동 토크 전달 기구 및 시동 토크 전달 기구와 관련된 기구를 충격력으로부터 보호한다.

또한, 만곡부 (12e) 에서의 굴곡이 과도한 충격력으로 커진다면, 링 기어 (12) 는 탄성 변형의 한계 내에서 변형되어, 플라이휠 (8) 과 접촉한다. 더 상세하게는, 도 1 에 도시된 것처럼, 기어부 (12a) 의 내측부 (12f) 가 플라이휠 (8) 의 외주부 (8b) 에 접촉하여, 활주 저항을 발생시킨다. 이 활주 저항은 과도한 충격력이 링 기어 (12) 에 입력되는 경우에 링 기어 (12) 자체 및 베어링 (18) 의 파손을 방지한다.

(Ⅴ) 외부 레이스 지지판 (10) 은 플라이휠 (8) 과 별개로 형성된다. 결과적으로, 조합되는 플라이휠 (8) 의 형상이 다른 경우에도, 외부 레이스 지지판 (10) 등은 공통된 부품으로서 사용될 수 있다. 또한, 본 실시형태에 따른 내연기관의 시동 토크 전달 기구는 사용되는 변속기의 종류에 상관없이, 즉 플라이휠을 사용하는 수동 변속기 또는 토크 컨버터를 사용하는 자동 변속기가 사용되는지에 상관없이 내연기관의 공통된 시동 토크 전달 기구로서 구성될 수 있다.

(Ⅵ) 외부 레이스 지지판 (10) 은 클러치 디스크 (8a) 가 배치되는 플라이휠 (8) 과는 별개로 형성된다. 또한, 외부 레이스 지지판 (10) 의 외주측에서, 외부 레이스 지지판 (10) 과 플라이휠 (8) 이 서로 분리된다. 결과적으로, 클러치가 결합할 때 발생하는 클러치 디스크 (8a) 로부터의 열이 특히 외부 레이스 (22) 에 활주가능하게 접촉하는 제 1 오일 밀봉 부재 (24) 에 쉽게 전달되지 않는다. 따라서, 제 1 오일 밀봉 부재 (24) 의 열적 열화가 쉽게 일어나지 않아, 오일 밀봉의 내구성이 향상된다.

도 2 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 차량용 내연기관의 시동 토크 전달 기구의 단면도이며, 동력이 변속기 쪽으로 출력되는 내연기관의 후방측 영역을 도시한다.

제 2 실시형태에 따르면, 도 2 에 도시된 것처럼, 플라이휠이 아닌 구동판 (30) 이 볼트에 의해 외부 레이스 지지판 (10) 및 크랭크축 (6) 에 고정된다. 외부 레이스 지지판 (10) 과 구동판 (30) 은 볼트 (B) 에 의해 크랭크축 (6) 의 후단면 (즉, 도 2 에서 오른쪽 단면) 에 와셔판 (32) 과 함께 고정된다.

구동판 (30) 은 볼트에 의해 토크 컨버터의 커버 (34) 의 외주부에 고정된다. 결과적으로, 크랭크축 (6) 의 회전이 구동판 (30) 에 의해 토크 컨버터 측에 전달된다.

다른 구성은 상기 제 1 실시형태에서와 동일하며, 따라서 제 1 실시형태에서 사용된 동일한 참조 번호로 표시된다.

상기 제 2 실시형태는 이하의 효과를 발휘할 수 있다.

(Ⅰ) 플라이휠 대신 구동판 (30) 이 크랭크축 (6) 에 설치되고, 외부 레이스 지지판 (10) 이 구동판 (30) 과 별개로 제공되며, 구동판 (30) 을 통하지 않고 크랭크축 (6) 에 설치된다. 따라서, 전술한 것처럼, 일방향 클러치 (14) 가 결합할 때 발생하는 충격음이 구동판 (30) 에 직접 전달되지 않는다. 따라서, 구동판 (30) 자체 또는 토크 컨버터의 커버 (34) 로부터의 소음 방사가 억제될 수 있어, 소음을 줄일 수 있다.

(Ⅱ) 제 1 실시형태에서의 Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ, 및 Ⅴ 에서 설명한 효과가 제 2 실시형태에 의해서도 이루어질 수 있다. 특히, Ⅳ 에 대해서, 링 기어 (12) 가 플라이휠이 아니라 구동판 (30) 과 접촉할 때 활주 저항이 발생한다. 이 활주 저항은 과도한 충격력이 링 기어 (12) 에 입력되는 경우에 링 기어 (12) 자체 및 베어링 (18) 의 파손을 방지한다.

도 3 은 본 발명의 제 3 실시형태에 따른 차량용 내연기관의 시동 토크 전달 기구의 단면도이며, 동력이 변속기 쪽으로 출력되는 내연기관의 후방측 영역을 도시한다. 도 1 또는 도 2 에 비해, 도 3 은 볼트 (B) 주변 영역의 확대도를 도시한다. 도 4A 및 도 4B 는 제 3 실시형태에서 하중 경감부의 범위를 정하는 단차부 (50c) 의 위치의 변경된 예를 도시하는 도면이다.

도 3 에 도시된 제 3 실시형태의 구조는, 도 3 의 확대도에 도시된 하중 경감부 (52) 가 구동판 (30) 이 배치되는 외부 레이스 지지판 (50) (특허청구의 범위 에서 레이스 연결 부재라고 할 수 있다) 의 평평한 표면 측에 제공된다는 점에서, 도 2 에 도시된 제 2 실시형태와 다르다. 다른 구성은 제 2 실시형태에서와 동일하고, 따라서 동일한 참조 번호로 표시된다.

도 3 에 도시된 것처럼, 외부 레이스 지지판 (50) 의 일부 (즉, 접촉면 영역 (50b) ) 가 볼트 (B) 에 의해 구동판 (30) 에 고정되는 것과 비교해서, 하중 경감부 (52) 는 외부 레이스 지지판 (50) 이 구동판 (30) 으로부터 분리되는 분리면 영역 (50a) 에 의해 형성된다. 결과적으로, 이 하중 경감부 (52) 에 의해, 구동판 (30) 이 외부 레이스 지지판 (50) 위로 떠오르게 되어, 구동판 (30) 이 변형되는 경우에도 구동판 (30) 으로부터의 하중이 하중 경감부 (52) 에서 외부 레이스 지지판 (50) 에 가해지지 않는다.

여기서, 분리면 영역 (50a) 과 접촉면 영역 (50b) 사이의 경계인 단차부 (50c) 는, 볼트 (B) 에 의해 고정될 때 충분한 가압력이 좌굴 없이 볼트 (B) 주위에 접촉면 영역 (50b) 에 가해지는 위치로 정해진다. 제 3 실시형태에서, 중심축 (C) (도 1 또는 도 2 참조) 로부터 가장 먼 볼트 (B) 용 관통 구멍 (50d) 의 위치는 한계 위치 (Pi) 로 나타난다. 이 한계 위치 (Pi) 는 도 3 에 도시된 위치보다 중심축 (C) 측에 더 가까울 수 있다.

단차부 (50c) 의 외측 (즉, 도 3 에서 아래쪽) 으로의 한계 위치 (Po) 는 크랭크축 (6) 의 외주에 압입 끼워맞춤되어 있는 베어링 (18) 의 내부 레이스 (18a) 의 최외측 (즉, 도 3 에서 아래쪽) 에 위치한다. 따라서, 단차부 (50c) (하중 경감부 (52) 의 내측의 시작 지점 (P)) 는 도 4A 에 도시된 것처럼 위치 (Pi) 에서 정해지거나, 도 4B 에 도시된 것처럼 위치 (Po) 에서 정해질 수 있다. 단차부 (50c) 는 위치 (Pi) 와 위치 (Po) 사이의 어떠한 위치 (즉, Aio) 에서도 배치될 수 있다.

또한, 도 3, 도 4A, 및 도 4B 에 도시된 것처럼, 하중 경감부 (32a) 가 와셔판 (32) 에 형성된다. 단차부 (50c) 의 시작 지점 (P) 이 와셔판 (32) 측의 하중 경감부 (32a) 의 시작 지점 (Q) 으로부터 반경 방향으로 오프셋된다는 점이 중요하다.

특허청구의 범위에서, 분리판 영역 (50a) 은 구동판과 분리되는 표면 영역 (즉, 분리판 영역) 으로 여겨질 수 있다. 특허청구의 범위에서, 접촉판 영역 (50b) 은 구동판과 접촉하는 표면 영역 (즉, 접촉판 영역) 으로 여겨질 수 있다. 특허청구의 범위에서, 단차부 (50c) 는 분리면 영역과 접촉면 영역 사이의 경계로 여겨질 수 있다. 특허청구의 범위에서, 와셔판 (32) 에 형성되는 하중 경감부 (32a) 의 시작 지점 (Q) 은 와셔판 측의 분리면 영역 (도 3 에서 (32c)) 과 접촉면 영역 (도 3 에서 (32b)) 사이의 경계로 여겨질 수 있다.

상기 제 3 실시형태는 이하의 효과를 발휘할 수 있다.

(Ⅰ) 제 2 실시형태에 의해 얻어지는 동일한 효과가 제 3 실시형태에 의해서도 얻어진다.

(Ⅱ) 외부 레이스 지지판 (50) 은 구동판 (30) 에 의해 그것과 크랭크축 (6) 의 후단면 (즉, 도 3 에서 오른쪽 단면) (6a) 사이에 끼워넣어짐으로써 고정된다. 따라서, 커버 (34) 가 토크 컨버터에 가해지는 부하에 의해 변형되어 (도 2 참 조), 구동판 (30) 이 변형되는 경우에, 변형이 압력으로서 외부 레이스 지지판 (50) 에 가해질 수 있다. 외부 레이스 지지판 (50) 이 구동판 (30) 과 접촉하는 측에 하중 경감부 (52) 가 제공되기 때문에, 압력이 가해질 때, 하중 경감부 (52) 가 변형이 외부 레이스 지지판 (50) 측까지 도달하는 것을 방지한다. 결과적으로, 특히 변형이 제 1 오일 밀봉 부재 (24) 의 밀봉성 및 일방향 클러치 (14) 에 영향을 끼치는 것을 방지할 수 있다.

구동판 (30) 의 변형에 의한 하중이 접촉판 영역 (50b) 에 가해지는 경우에도, 단차부 (50c) 는 크랭크축 (6) 의 후단면 (즉, 도 3 에서 오른쪽 단면) (6a) 으로부터 가로지르는 내측 한계 위치 (Pi) 와 베어링 (18) 의 내부 레이스 단면 (18b) 으로부터 가로지르는 최외측 위치 (Po) (즉, 도 3 에서 아래쪽) 사이에 위치한다. 이러한 방식으로, 단차부 (50c) 는 구동판 (30) 이 크랭크축 (6) 의 후단면 (즉, 도 3 에서 오른쪽 단면) (6a) 을 대향하는 여역 및 구동판 (30) 이 베어링 (18) 의 내부 레이스 단면 (18b) 을 대향하는 영역을 포함하는 영역 내에 있다. 따라서, 단차부 (50b) 가 내측 한계 위치 (Pi) 와 외측 한계 위치 (Po) 사이에 어느 영역에 있는지에 상관없이, 하중이 크랭크축 (6) 또는 베어링의 내부 레이스 (18a) 에 가해진다. 따라서, 구동판 (30) 으로부터의 압력에 의한 하중이 크랭크축 (6) 및 베어링 (18) 측에 확실하게 해방됨으로써, 외부 레이스 지지판 (50) 의 변형을 방지할 수 있다.

도 3 및 도 4A 에서, 단차부 (50c) 의 반경 방향 위치는 구동판 (30) 이 크랭크축 (6) 의 후단면 (즉, 도면에서 오른쪽 단면) (6a) 을 대향하는 영역 내에 완 전히 있다. 따라서, 구동판 (30) 의 변형에 의한 하중의 증가가 크랭크축 (6) 의 후단면 (즉, 도면에서 후단면) (6a) 으로부터 크랭크축 (6) 으로 해방될 수 있고, 따라서 외부 레이스 지지판 (50) 의 변형을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 도 4B 에 도시된 실시예에서, 단차부 (50c) 의 반경 방향 위치는 구동판 (30) 이 베어링 (18) 의 내부 레이스 단면 (18b) 을 대향하는 영역 내에 있다. 따라서, 구동판 (30) 의 변형에 의한 하중의 증가가 베어링 (18) 의 내부 레이스 (18a) 로 해방될 수 있다. 따라서, 이러한 구조는 외부 레이스 지지판 (50) 의 변형을 방지할 수 있다.

(Ⅲ) 또한, 도 4A 및 도 4B 에 도시된 실시예에서, 단차부 (50c) 는 와셔판 (32) 의 하중 경감부 (32a) 의 내측 (중심축 (C) 쪽) 에 있는 시작 지점 (Q) 에 대해 반경 방향으로 오프셋되어 배치되어, 반경 방향으로 구동판 (30) 의 전후에서 겹치지 않는다.

결과적으로, 구동판 (30) 의 변형이 와셔판 (32) 측으로부터 쉽게 변형되는 구동판 (30) 자체의 위치를 외부 레이스 지지판 (50) 측으로부터 쉽게 변형되는 위치에 대해 구동판 (30) 의 전후에서 반경 방향으로 오프셋시킨다.

제 3 실시형태에서, 단차부 (50c) 의 외측에 있는 한계 위치 (Po) 는 구동판 (30) 과 베어링의 내부 레이스 단면 (18b) 이 서로 대향하는 영역 내의 최외측 위치이다. 그러나, 대안적으로, 외측 한계 위치 (Po) 는 구동판 (30) 과 크랭크축 (6) 의 후단면 (6a) 이 서로 대향하는 영역 내의 최외측 위치로 정해질 수도 있다. 이러한 구조는 구동판 (30) 의 변경에 의한 하중의 증가가 크랭크축 (6) 의 후단면 (6a) 으로부터 크랭크축 (6) 측으로 확실하게 해방될 수 있게 해서, 외부 레이스 지지판 (50) 의 변형을 더 확실하게 방지할 수 있게 한다.

실시형태를 참조하여 본 발명을 설명했지만, 본 발명은 실시형태 또는 구조에 한정되지 않는다는 점을 알아야 한다. 반대로, 본 발명은 다양한 변형 및 동등한 배치를 포함할 수 있다. 또한, 실시형태의 다양한 구성요소가 예시적인 다양한 조합 및 구성으로 도시되지만, 더 많거나 적은, 또는 단일 구성요소를 포함하는 다른 조합 및 구성도 본 발명의 사상 및 범위 내에 있다.

Claims (11)

1. 일방향 클러치 (14) 에 의해서, 시동 모터에 의해 발생되는 토크를 일방향으로 크랭크축 측에 전달하고, 다른 방향으로의 토크의 전달을 방지하는 내연기관의 시동 토크 전달 기구에 있어서,

   플라이휠 (8) 또는 구동판 (30) 과 별개로 제공되고, 플라이휠 (8) 또는 구동판 (30) 을 통하지 않고 크랭크축 측에 설치되어 크랭크축 (6) 과 함께 회전하며, 일방향 클러치 (14) 의 한 레이스에 연결되며, 크랭크축 단면 (6a) 과 구동판 (30) 사이에 끼워넣어지면서 크랭크축 단면 (6a) 에 고정되는 레이스 연결 부재 (10),

   시동 모터로부터의 토크를 받아서 회전하며, 일방향 클러치 (14) 의 다른 레이스에 연결되는 링 기어 (12), 및

   구동판측으로부터의 압력에 의해 발생하는 레이스 연결 부재 (10) 의 변형을 방지하며, 구동판 (30) 이 배치되는 레이스 연결 부재 (10) 의 평평한 표면측에 형성되며, 상기 레이스 연결 부재 (10) 의 표면이 상기 구동판 (30) 과 분리되는 분리면 영역 (50a) 으로서 형성되는 제 1 하중 경감부 (52) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 시동 토크 전달 기구.
2. 청구항 1 에 있어서, 상기 링 기어 (12) 는 베어링 (18) 을 통해 크랭크축 (6) 에 의해 회전가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 시동 토크 전달 기구.
3. 청구항 1 또는 청구항 2 에 있어서, 상기 일방향 클러치 (14) 의 한 레이스는 외부 레이스이며 상기 일방향 클러치 (14) 의 다른 레이스는 내부 레이스이며, 상기 레이스 연결 부재 (10) 는 상기 일방향 클러치 (14) 의 외부 레이스에 연결되고, 상기 링 기어 (12) 는 상기 일방향 클러치 (14) 의 내부 레이스에 연결되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 시동 토크 전달 기구.
4. 청구항 3 에 있어서, 상기 레이스 연결 부재 (10) 는 상기 링 기어 (12) 에 대해 내연기관 주체의 반대측에 배치되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 시동 토크 전달 기구.
5. 청구항 4 에 있어서, 상기 일방향 클러치 (14) 의 외부 레이스와 상기 링 기어 (12) 사이의 틈에 제 1 오일 밀봉 부재 (24) 가 배치되며, 상기 링 기어 (12) 와 내연기관 주체측 부재 사이의 틈에 제 2 오일 밀봉 부재 (26) 가 배치되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 시동 토크 전달 기구.
6. 청구항 1 에 있어서, 상기 분리면 영역 (50a) 과, 상기 레이스 연결 부재 (10) 의 표면이 상기 구동판 (30) 과 접촉하는 접촉면 영역 (50b) 사이의 경계가 상기 크랭크축 단면 (6a) 및 상기 구동판 (30) 이 서로 대향하는 영역 내에 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 시동 토크 전달 기구.
7. 청구항 1 에 있어서, 상기 링 기어 (12) 는 베어링 (18) 을 통해 상기 크랭크축 (6) 에 의해 회전가능하게 지지되며, 상기 분리면 영역 (50a) 과, 상기 레이스 연결 부재 (10) 의 표면이 상기 구동판 (30) 과 접촉하는 접촉면 영역 (50b) 사이의 경계가 상기 구동판 (30) 이 상기 크랭크축 단면 (6a) 과 대향하는 영역 및 상기 구동판 (30) 이 상기 베어링 (18) 의 내부 레이스 단면과 대향하는 영역을 둘 다 포함하는 영역 내에 있는 것을 특징으로 하는 내연기관의 시동 토크 전달 기구.
8. 청구항 1 에 있어서, 상기 구동판 (30) 은 와셔판 (32) 에 의해 상기 레이스 연결 부재 (10) 측에 가압됨으로써 제자리에 고정되며, 상기 와셔판 (32) 에는 상기 구동판 (30) 의 변형에 의해 발생하는 하중이 상기 레이스 연결 부재 (10) 에 가해지는 것을 방지하는 제 2 하중 경감부 (32a) 가 상기 와셔판 (32) 의 표면이 상기 구동판 (30) 과 분리되는 분리면 영역으로서 형성되며, 상기 레이스 연결 부재 (10) 측의 분리면 영역과 접촉면 영역 사이의 경계는, 상기 와셔판 측의 분리면 영역과 상기 와셔판 (32) 의 표면이 상기 구동판 (30) 과 접촉하는 접촉면 영역 사이의 경계에 대해, 반경 방향으로 오프셋되어 배치되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 시동 토크 전달 기구.
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