KR101050103B1 - 듀얼 메스 플라이휠 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동력 전달을 행하는 플라이휠에 관한 것으로서, 특히, 구동 중에 발생되는 부재들 사이의 충돌을 효과적으로 완충할 수 있도록 하는 듀얼 메스 플라이휠에 관한 것이다.
본 발명은 구동부로부터 구동력이 전달되는 프라이머리 메스, 프라이머리 메스에 결합되는 커버 플레이트, 커버 플레이트에 의해 회전되는 구동 플레이트, 구동 플레이트에 결합되어 종동부에 회전력을 전달하는 세컨더리 메스, 커버 플레이트와 구동 플레이트 사이에 개재되어 동력 전달과 완충작동을 행하는 제1완충부재, 및 커버 플레이트와 구동 플레이트 사이에 개재되어 2차 완충작동을 행하는 제2완충부재를 포함하는 듀얼 메스 플라이휠을 제공한다.
차량, 자동차, 엔진, 변속기, 플라이휠

Description

듀얼 메스 플라이휠 {DUAL MASS FLYWHEEL}
본 발명은 동력 전달을 행하는 플라이휠에 관한 것으로서, 특히, 구동 중에 발생되는 부재들 사이의 충돌을 효과적으로 완충할 수 있도록 하는 듀얼 메스 플라이휠에 관한 것이다.
자동차 엔진에는 구동계의 비틀림으로 인한 진동을 저감하기 위하여 듀얼 메스 플라이휠(Dual Mass Flywheel, DMF)이 적용되고 있다.
이러한 듀얼 메스 플라이휠은 프라이머리 메스(Primary mass)와 세컨더리 메스(Secondary mass)를 연결해 주는 구동플레이트가 프라이머리 메스에 장착된 아크 스프링과 연동하여 움직이면서, 아크 스프링의 댐핑 작용에 의해서 엔진과 변속기 사이의 충격을 완화하여 기어 노이즈, 바디 부밍 등 차량의 급가속에 의한 진동과 소음을 저감하는 역할을 행한다.
상기한 바와 같은 기술구성에 의해 엔진의 구동력이 프라이머리 메스에 전달되면 프라이머리 메스가 회전되면서 구동플레이트를 회전시키게 되므로 변속기와 연결된 세컨더리 메스를 회전시키게 된다.
이때, 프라이머리 메스의 회전력은 아크 스프링의 일측 단부를 가압하게 되고, 구동플레이트는 아크 스프링의 타측 단부에 의해 가압되어 회전된다.
따라서 엔진의 구동력에 의해 프라이머리 메스가 급격히 회전되거나 세컨더리 메스의 회전 속도가 급격히 감소될 때에 발생되는 프라이머리 메스와 구동플레이트 사이의 충돌을 아크 스프링에 의해 방지할 수 있게 된다.
종래 기술에 따른 듀얼 메스 플라이휠은 아크 스프링으로 이루어지는 완충부재에 의해서만 완충작동이 이루어지기 때문에 프라이머리 메스가 급격히 회전되거나 세컨더리 메스의 회전 속도가 급격히 감소될 때에 발생되는 충격이 아크 스프링의 완충 성능 이상으로 발생되면 진동, 소음 및 파손이 발생될 수 있는 문제점이 있다.
따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 구동 중에 발생되는 충격을 다수 차례에 걸려 완충할 수 있도록 하는 듀얼 메스 플라이휠을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 구동부로부터 구동력이 전달되는 프라이머리 메스; 상기 프라이머리 메스에 결합되는 커버 플레이트; 상기 커버 플레이트에 의해 회전되는 구동 플레이트; 상기 구동 플레이트에 결합되어 종동부에 회전력을 전달하는 세컨더리 메스; 상기 커버 플레이트와 상기 구동 플레이트 사이에 개재되어 동력 전달과 완충작동을 행하는 제1완충부재; 및 상기 커버 플레이트와 상기 구동 플레이트 사이에 개재되어 2차 완충작동을 행하는 제2완충부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 메스 플라이휠을 제공한다.
또한, 본 발명의 상기 커버 플레이트는, 상기 제1완충부재의 일측을 가압하는 제1가압부; 및 상기 제2완충부재의 일측을 가압하는 제2가압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 메스 플라이휠을 제공한다.
또한, 본 발명의 상기 제1가압부는 상기 커버 플레이트가 상기 제1완충부재 방향으로 절곡되어 이루어지고, 상기 제1완충부재 단부의 캡이 삽입되는 고정홈부가 구비되는 것을 특징으로 하는 듀얼 메스 플라이휠을 제공한다.
본 발명에 따른 듀얼 메스 플라이휠은 제1완충부재에 의해 1차 완충작동이 이루어지고, 1차 완충작동이 완료된 후에도 충격에 의해 유동이 지속되면 제2완충부재에 의해 2차 완충작동이 이루어지게 되므로 동력을 전달하는 작동 중에 발생되는 충격을 효과적으로 상쇄시킬 수 있는 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 듀얼 메스 플라이휠의 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 메스 플라이휠이 도시된 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 메스 플라이휠의 완충부재 장착구조가 도시된 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 메스 플라이휠이 도시된 단면도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 메스 플라이휠의 캡이 도시된 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 메스 플라이휠의 구동 플레이트가 도시된 사시도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 메스 플라이휠은 구동부로부터 구동력이 전달되는 프라이머리 메스(10)와, 프라이머리 메스(10)에 결합되는 커버 플레이트(20)와, 커버 플레이트(20)에 의해 회전되는 구동 플레이트(30)와, 구동 플레이트(30)에 결합되어 종동부에 회전력을 전달하는 세컨더리 메스(40)와, 커버 플레이트(20)와 구동 플레이트(30) 사이에 개재되는 완충부재(50)와, 완충부재(50)의 유동을 억제하는 고정부(70)를 포함한다.
여기서, 구동부는 차량의 경우 엔진을 의미하며 엔진의 구동축과 프라이머리 메스(10)가 연결되고, 프라이머리 메스(10)의 테두리에 커버 플레이트(20)의 테두리가 용접되어 엔진이 구동되면 프라이머리 메스(10)와 커버 플레이트(20)가 동일한 속도로 회전된다.
구동 플레이트(30)는 프라이머리 메스(10)와 커버 플레이트(20) 사이에 회전 가능하게 설치되고, 커버 플레이트(20)의 외측에 회전 가능하게 배치되는 세컨더리 메스(40)와 연결부재(86)에 의해 결합된다.
커버 플레이트(20)는 중앙에 소정치 이상의 홀부(22)가 형성되는 환형으로 이루어지기 때문에 이 홀부(22)를 통해 구동 플레이트(30)와 세컨더리 메스(40)가 연결될 수 있게 된다.
세컨더리 메스(40)와 구동 플레이트(30)에는 다수 개의 체결홀부(36, 42)가 구비되어 리벳과 같은 연결부재(86)에 의해 결합이 이루어지고, 프라이머리 메스(10)에 지지부재(82) 및 베어링(84)이 설치되어 구동 플레이트(30)가 회전 가능하게 설치된다.
완충부재(50)는 커버 플레이트(20)와 구동 플레이트(30) 사이에 개재되어 구동력 전달을 행함과 동시에 커버 플레이트(20)와 구동 플레이트(30) 사이에 발생되는 충격을 완충하는 제1완충부재(52)와, 커버 플레이트(20)와 구동 플레이트(30) 사이에 개재되어 2차 완충작동을 행하는 제2완충부재(54)를 포함한다.
여기서, 제1완충부재(52)는 다수 개가 소정 간격을 유지토록 배치되고 제1완충부재(52) 사이에는 고정부(70)가 설치되어 프라이머리 메스(10)의 테두리 측에 환형을 이루도록 배치된다.
고정부(70)는 제1완충부재(52)의 단부에 설치되어 제1완충부재(52)가 원주 방향으로 유동 가능하고 반경 방향으로 유동되는 것을 억제하는 캡(72)과, 캡(72) 사이에 개재되어 캡(72)이 반경 방향으로 유동되는 것을 억제하는 스토퍼(74)를 포함한다.
따라서 프라이머리 메스(10)가 회전되어 원심력이 발생될 때에 캡(72)이 제1완충부재(52)의 양단부를 고정하고, 스토퍼(74)에 의해 캡(72)이 프라이머리 메스(10)의 반경 방향으로 유동되는 것이 억제되므로 제1완충부재(52)가 프라이머리 메스(10)와 접촉되는 것을 억제하게 된다.
이로써, 프라이머리 메스(10)가 회전될 때에 제1완충부재(52)와 프라이머리 메스(10) 사이의 간섭에 의해 발생되는 진동 및 소음을 억제할 수 있게 된다.
캡(72)은 제1완충부재(52)가 삽입되는 홈부를 이루고 제1완충부재(52)와 프라이머리 메스(10) 사이에 배치되는 제1가이드(77)와, 제1완충부재(52)가 삽입되는 홈부를 이루고 제1완충부재(52)와 구동 플레이트(30) 사이에 배치되는 제2가이드(76)와, 스토퍼(74)에 연결되는 유동방지부를 포함한다.
제1가이드(77)는 프라이머리 메스(10)의 반경 방향으로 경사지게 형성되므로 프라이머리 메스(10)가 회전되어 발생되는 원심력에 의해 제1완충부재(52)가 반경 방향으로 절곡되면 제1완충부재(52)가 제1가이드(77) 내벽에 접촉되어 제1완충부재(52)와 프라이머리 메스(10)가 간섭되는 것을 방지한다.
또한, 제2가이드(76)는 프라이머리 메스(10)가 정지된 상태에서 제1완충부재(52)가 제2가이드(76) 내벽에 접촉되는 방향으로 연장되어 제1완충부재(52)와 구동 플레이트(30)가 간섭되는 것을 방지한다.
따라서 엔진의 구동에 의해 프라이머리 메스(10)의 회전 속도가 급격히 증가되어 회전이 지속되는 경우에 제1완충부재(52)는 프라이머리 메스(10)의 반경 방향으로 곡선을 이루도록 절곡되어 커버 플레이트(20)로부터 구동 플레이트(30)로 전 달되는 원주 방향의 회전력을 전달함과 동시에 완충작동을 행하게 된다.
이때, 제1완충부재(52)는 제1가이드(77)의 내벽에 밀착되므로 제1완충부재(52)가 프라이머리 메스(10)의 내벽과 간섭되는 것을 방지하여 구동 중에 프라이머리 메스(10)와 제1완충부재(52) 사이의 접촉에 의해 발생되는 소음 및 진동을 저감시키게 된다.
제2가이드(76)는 엔진의 구동에 의해 프라이머리 메스(10)의 반경 방향으로 절곡되었던 제1완충부재(52)가 엔진의 회전력이 저감될 때에 원상태로 복원되면서 구동 플레이트(30)와 간섭되는 것을 방지한다.
물론, 엔진의 회전력이 저감되면서 발생되는 소음 및 진동은 엔진의 회전력이 증가되면서 발생되는 소음 및 진동과 비교하여 미세하기 때문에 제2가이드(76)의 생략이 가능하며, 이러한 변경은 본 발명의 기술구성을 인지한 당업자가 용이하게 변경하여 실시할 수 있는 것이므로 구체적인 도면이나 설명은 생략하기로 한다.
유동방지부는 캡(72)의 단부에 구비되어 스토퍼(74)에 연결되는 걸림돌기(78)를 포함한다.
또한, 스토퍼(74)는 제1완충부재(52) 사이에 개재되는 패널 모양으로 형성되고, 캡(72)의 걸림돌기(78)가 삽입되는 홈부(74a)가 양단부에 형성되어 프라이머리 메스(10)의 테두리 측에 리벳과 같은 체결부재로 결합된다.
따라서 프라이머리 메스(10)가 회전되면 스토퍼(74)가 회전되면서 제1탄성부재(52)의 일측 단부를 가압하게 되므로 동력전달을 행하고, 홈부(74a)에 삽입된 걸림돌기(78)가 반경 방향으로 유동되는 것이 억제되므로 제1탄성부재(52)와 프라이 머리 메스(10)가 간섭되는 것을 억제하게 된다.
구동 플레이트(30)는 커버 플레이트(20)와 비교하여 작은 환형으로 이루어지고, 외측 테두리에 가압돌기(32)가 형성되며, 이 가압돌기(32)는 제1완충부재(52) 사이에 배치된다.
따라서 프라이머리 메스(10)와 동시에 회전되는 커버 플레이트(20)가 제1완충부재(52)의 일측 단부를 가압하여 제1완충부재(52)가 회전되면, 제1완충부재(52)의 타측 단부가 가압돌기(32)를 밀어 구동 플레이트(30)가 회전되고, 구동 플레이트(30)와 연결된 세컨더리 메스(40)가 회전되면서 동력 전달이 이루어지게 된다.
이때, 커버 플레이트(20)에 의해 제1완충부재(52)의 일측 단부가 가압되면 제1완충부재(52)는 압축이 이루어지고, 제1완충부재(52)의 압축이 어느 정도 진행된 후에는 제1완충부재(52)의 타측 단부가 구동 플레이트(30)의 가압돌기(32)를 밀어 동력 전달이 이루어지게 된다.
커버 플레이트(20)는 제1완충부재(52)의 일측을 가압하는 제1가압부(24)와, 제2완충부재(54)의 일측을 가압하는 제2가압부(26)를 포함한다.
제1가압부(24)는 환형의 패널 모양의 커버 플레이트(20) 중의 일부분이 하측 방향으로 절곡되어 이루어지고, 제1완충부재(52)에 대향되는 양측 단부에 캡(72)의 고정돌기(78)가 삽입되는 고정홈부(28)가 형성된다.
따라서 제1완충부재(52)의 양단부에 삽입되는 캡(72)이 제1가압부(24)의 고정홈부(28)에 삽입되므로 동력 전달이 이루어짐과 동시에 제1완충부재(52)가 프라이머리 메스(10)의 반경 방향으로 유동되는 것이 방지된다.
여기서, 제1가압부(24)는 캡(72)의 상부를 가압하게 되고, 스토퍼(74)가 캡(72)의 하부를 가압하게 되므로 제1완충부재(52)는 제1가압부(24)와 스토퍼(74)의 회전력이 동시에 전달되어 동력전달이 이루어진다.
또한, 제1완충부재(52)에 삽입되는 캡(72)의 고정돌기(78)는 수직 방향으로 길게 형성되어 고정돌기(78)의 상부측 일부분이 제1가압부(24)의 고정홈부(28)에 삽입되고, 고정돌기(78)의 하부측 일부분이 스토퍼(74)의 홈부(74a)에 삽입되므로 캡(72) 및 제1완충부재(52)가 반경 방향으로 유동되는 것을 고정홈부(28)와 홈부(74a)에 의해 효과적으로 억제할 수 있게 된다.
물론, 캡(72)의 단부에 걸림돌기(78)가 아닌 걸림홈부가 형성되고, 제1가압부(24)와 스토퍼(74)에 돌기가 형성되어 캡(72)의 걸림홈부에 삽입되어도 상기한 바와 같은 작동이 이루어짐을 알 수 있으며, 이는 본 발명의 기술구성을 인지한 당업자가 용이하게 변경하여 실시할 수 있는 것이므로 다른 실시예에 대한 구체적인 도면이나 설명을 생략하기로 한다.
또한, 환형상의 커버 플레이트(20) 내측 테두리에는 소정 간격을 유지토록 다수 개의 제2가압부(26)가 형성되어 구동 플레이트(30)에 설치되는 제2완충부재(54)를 가압하게 된다.
구동 플레이트(30)에는 다수 개의 홀부가 소정 간격을 유지토록 형성되고, 이 홀부에 제2완충부재(54)가 삽입되며, 제2가압부(26)와 제2완충부재(54)는 소정 간격을 유지토록 배치된다.
이로써, 프라이머리 메스(10)의 회전 속도가 급격히 증가하거나 세컨더리 메 스(40)의 속도가 급격히 감소되어 커버 플레이트(20)와 구동 플레이트(30)의 충돌이 발생되는 경우에는 제1완충부재(52)에 의해 1차 완충작동이 이루어지고, 제1완충부재(52)가 소정치 이상으로 압축되면 제2가압부(26)가 제2완충부재(54)를 가압하여 제2완충부재(54)의 압축이 발생되면서 2차 완충작동이 이루어지게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 메스 플라이휠의 작용을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 엔진이 구동되면 프라이머리 메스(10)가 회전되면서 커버 플레이트(20)의 회전이 이루어지고, 스토퍼(74) 및 커버 플레이트(20)의 제1가압부(24)에 밀착되게 배치되는 제1완충부재(52)가 소정치 이상 압축된 후에 구동 플레이트(30)의 가압돌기(32)를 밀어 구동 플레이트(30)의 회전이 이루어지게 된다.
이렇게 구동 플레이트(30)가 회전되면 연결부재(86)에 의해 연결된 세컨더리 메스(40)가 회전하게 되므로 변속기에 동력 전달이 이루어지게 된다.
상기한 바와 같이 동력 전달이 이루어지게 되면 프라이머리 메스(10)의 회전에 의해 원심력이 발생되는데, 제1완충부재(52)는 양측 단부에 캡(72)이 삽입되고, 이 캡(72)은 스토퍼(74) 및 제1가압부(24)에 의해 반경 방향으로 유동이 억제되므로 제1완충부재(52)와 프라이머리 메스(10)가 접촉되는 것이 방지된다.
프라이머리 메스(10)의 회전에 의해 발생되는 원심력에 의해 제1완충부재(52)는 곡선 형상을 이루며 반경 방향으로 절곡되고, 캡(72)의 제1가이드(77) 내벽에 밀착되므로 제1완충부재와 프라이머리 메스(10)가 접촉되는 것이 억제된다.
이로써, 프라이머리 메스(10)와 제1완충부재(52)가 간섭되어 발생되는 소음 및 진동을 저감시킬 수 있게 되므로 조용하고 안정된 동력 전달을 행할 수 있게 된다.
또한, 정지 상태에서 동력 전달이 개시되거나 동력 전달 진행 중에 급격한 변속이 이루어지면 커버 플레이트(20)와 구동 플레이트(30) 사이에 충돌이 발생되는데, 제1완충부재(52)의 압축에 의해 1차 완충작동이 이루어지고, 제1완충부재(52)가 소정치 이상 압축되면 제2가압부(26)가 제2완충부재(54)를 가압하게 되므로 제2완충부재(54)의 압축에 의해 2차 완충작동이 이루어지게 된다.
이로써, 구동 중에 발생되는 부품들 사이의 간섭을 방지할 수 있고, 효과적인 완충작동을 행하는 듀얼 메스 플라이휠을 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 차량에 설치되는 듀얼 메스 플라이휠을 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 차량에 사용되는 듀얼 메스 플라이휠이 아닌 다른 제품에도 본 발명의 듀얼 메스 플라이휠이 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 메스 플라이휠이 도시된 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 메스 플라이휠의 완충부재 장착구조가 도시된 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 메스 플라이휠이 도시된 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 메스 플라이휠의 캡이 도시된 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 듀얼 메스 플라이휠의 구동 플레이트가 도시된 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10 : 프라이머리 메스 20 : 커버 플레이트
30 : 구동 플레이트 40 : 세컨더리 메스
50 : 완충부재 70 : 고정부

Claims (3)

  1. 구동부로부터 구동력이 전달되는 프라이머리 메스;
    상기 프라이머리 메스에 결합되는 커버 플레이트;
    상기 커버 플레이트에 의해 회전되는 구동 플레이트;
    상기 구동 플레이트에 결합되어 종동부에 회전력을 전달하는 세컨더리 메스;
    상기 커버 플레이트와 상기 구동 플레이트 사이에 개재되어 동력 전달과 완충작동을 행하는 제1완충부재; 및
    상기 커버 플레이트와 상기 구동 플레이트 사이에 개재되어 2차 완충작동을 행하는 제2완충부재를 포함하고;
    상기 커버 플레이트는,
    상기 제1완충부재의 일측을 가압하는 제1가압부; 및
    상기 제2완충부재의 일측을 가압하는 제2가압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 메스 플라이휠.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1가압부는 상기 커버 플레이트가 상기 제1완충부재 방향으로 절곡되어 이루어지고, 상기 제1완충부재 단부의 캡이 삽입되는 고정홈부가 구비되는 것을 특징으로 하는 듀얼 메스 플라이휠.
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