KR101196572B1 - 이중질량 플라이휠 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중질량 플라이휠에 관한 것으로, 차량 엔진의 크랭크축 상에 장착되는 제1 질량체(3); 상기 제1 질량체(3)와 결합되도록 상기 차량 변속기의 클러치축 상에 상대회전 가능하게 장착되는 제2 질량체(5); 및 상기 제1 질량체(3)와 상기 제2 질량체(5) 사이에 개재되어 상기 제1 질량체(3)와 상기 제2 질량체(5) 사이에 발생하는 회전진동을 감쇠시키는 감쇠수단(7);으로 이루어지되, 상기 제1 질량체(3)는 상기 감쇠수단(7)을 수용하도록 반경방향 외측으로 함입되어 원주방향으로 형성된 감쇠수단 하우징(11)의 상기 감쇠수단(7)과 접촉하는 내주면 상에 윤활제 충진을 위한 윤활홈(13)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하며, 따라서 윤활홈에 수용된 그리스와 같은 윤활제에 의해 하우징 내주면과 감쇠수단 외주면 사이를 윤활함으로써 제1 질량체의 감쇠수단 하우징과 감쇠수단 상호간의 내마모성능을 일층 향상시킬 수 있게 된다.

Description

이중질량 플라이휠{Dual mass flywheel}

본 발명은 이중질량 플라이휠에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상대회전하는 제1 질량체와 제2 질량체 사이를 완충하도록 제1 질량체의 감쇠수단 하우징에 설치되는 감쇠수단이 반복 접촉하는 감쇠수단 하우징의 내주면에 대해 높은 내마모성능을 발휘할 수 있도록 한 이중질량 플라이휠에 관한 것이다.

일반적으로, 이중질량 플라이휠은 하이브리드 차량의 자동 변속기용으로 널리 채용되는 바, 엔진과 변속기 사이에 회전속도차로 발생하는 진동과 소음을 흡수, 제거하기 위한 장비로서, 엔진측으로 결합되는 제1 질량체(primary flywheel)와 변속기측으로 결합되는 제2 질량체(secondary flywheel) 그리고 이들을 사이를 완충하는 감쇠수단으로 이루어져 제1 질량체와 제2 질량체 사이의 속도차로 인한 충격을 감쇠하면서 엔진의 회전 구동력을 변속기 쪽으로 전달하도록 되어 있다.

여기에서, 완충을 위해 제1 질량체와 제2 질량체 사이에 설치되는 감쇠수단은 다양한 형태로 제작이 가능하나 그 한 예로서, 도 1에 도면부호 107로 도시된 것처럼 직선형의 압축스프링으로 제작되어 제1 질량체(103)의 테두리 부분에 원주방향으로 열을 지어 복수개가 설치될 수 있다.

따라서, 감쇠수단(107)들은 제1 질량체와 이 제1 질량체에 대해 상대회전하는 제2 질량체의 구동판(117) 사이에 압축과 복원을 반복하면서 제1 질량체와 제2 질량체 사이에 발생하는 충격을 완충하도록 되어 있는 바, 이러한 완충과정에서 제1 질량체의 내주면을 따라 안내되면서 이 내주면과 지속적으로 접촉을 반복하게 된다.

이로 인해 감쇠수단(107)은 내주면과의 사이에서 발생하는 마찰로 인해 장기간 사용 시 외면이 크게 마모되고, 따라서 제1 질량체의 내주면에 의해 안내되는 정해진 이동경로를 따르지 않고 요동을 치는 등 원활한 동작이 곤란하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 감쇠수단의 외면을 이루는 스프링캡과 감쇠수단을 수용하기 위해 제1 질량체 안쪽에 형성된 감쇠수단 하우징 사이의 접촉면을 윤활함으로써 접촉면에서 발생하는 스프링캡이나 하우징 내주면의 마모를 줄여 이중질량 플라이휠의 내마모성능을 향상시키고자 하는 데 그 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 차량 엔진의 크랭크축 상에 장착되는 제1 질량체; 상기 제1 질량체와 결합되도록 상기 차량 변속기의 클러치축 상에 상대회전 가능하게 장착되는 제2 질량체; 및 상기 제1 질량체와 상기 제2 질량체 사이에 개재되어 상기 제1 질량체와 상기 제2 질량체 사이에 발생하는 회전진동을 감쇠시키는 감쇠수단;으로 이루어지되, 상기 제1 질량체는 상기 감쇠수단을 수용하도록 반경방향 외측으로 함입되어 원주방향으로 형성된 감쇠수단 하우징의 상기 감쇠수단과 접촉하는 내주면 상에 윤활제 충진을 위한 윤활홈이 형성되어 있으며, 상기 감쇠수단은, 상기 감쇠수단 하우징을 따라 상기 제1 질량체의 원주방향으로 배열되는 복수의 스프링; 및 상기 스프링을 상기 하우징에 정위치시키도록 상기 스프링 양단에 각각 끼워져, 상기 제2 질량체에 장착된 구동판의 플랜지와 착탈을 반복하면서 상기 하우징 내주면을 따라 왕복 운동하는 복수의 스프링캡;으로 구성되는 이중질량 플라이휠을 제공한다.

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또한, 상기 윤활홈은 상기 감쇠수단 하우징의 원주방향으로 일정한 간격을 두고 복수의 윤활공이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 윤활홈은 상기 감쇠수단 하우징의 내주면을 따라 2개 이상 복수개가 원주방향으로 나란하게 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 이중질량 플라이휠에 의하면, 제1 질량체의 감쇠수단 하우징 내주면에 가공된 윤활홈의 윤활제에 의해 하우징 내주면과 감쇠수단 외주면 사이를 효과적으로 윤활할 수 있으므로, 제1 질량체의 감쇠수단 하우징과 이 하우징을 따라 지속적으로 왕복운동을 반복하는 감쇠수단의 내마모성능을 일층 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 이에 따라 감쇠수단 하우징 내주면과 감쇠수단 외주면의 마모가 감소되므로, 감쇠수단의 안정적인 감쇠 기능을 기대할 수 있게 된다.

아울러, 윤활홈이 가공된 만큼 제1 질량체의 질량을 감소시킬 수 있으므로, 이중질량 플라이휠의 전체의 무게를 낮추어 연비를 향상시키는 효과도 기대할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 이중질량 플라이휠을 개략적으로 도시한 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 이중질량 플라이휠의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 제1 질량체의 윤활홈을 확대 도시한 부분 확대사시도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 질량체의 윤활홈을 확대 도시한 부분 확대사시도.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1 질량체의 윤활홈을 확대 도시한 부분 확대사시도.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 이중질량 플라이휠을 첨부도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 이중질량 플라이휠은 도 2에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 크게 제1 질량체(3), 제2 질량체(5), 및 감쇠수단(7)으로 이루어지는 바, 일반적인 이중질량 플라이휠과 마찬가지로 엔진의 크랭크축과 변속기 클러치축 사이에 설치되어 크랭크축과 클러치축 사이의 회전 속도차로 인한 비틀림 진동을 감쇠하도록 되어 있다.

여기에서, 먼저 상기 제1 질량체(3)는 크랭크축 또는 엔진에 큰 관성 모멘트를 제공하는 부분으로, 차량 엔진의 회전에 그대로 동기하여 회전하도록 크랭크축 말단에 장착되는 바, 도 2에 도시된 바와 같이 제2 질량체(5) 향한 면의 반경방향 외측에 즉, 테두리 부분에 감쇠수단 하우징(11)이 반경방향으로 외측으로 함입되어 원주방향으로 배열됨으로써 복수의 감쇠수단(7)을 수용하도록 되어 있다.

상기 제2 질량체(5)는 엔진의 회전 구동력을 클러치로 전달하는 부분으로, 제1 질량체(3)에 상대 회전 가능하게 결합되도록 차량 변속기의 클러치축 상에 부싱(23) 등을 통해 회전 자유롭게 장착되는 바, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 질량체(3)를 향한 면에 구동판(17)이 볼트(25) 등에 의해 동축 상으로 체결된다. 따라서 구동판(17)의 반경방향으로 돌출된 플랜지(19)가 회전방향 상으로 앞뒤에 배치된 고탄력의 감쇠수단(7)에 접촉을 반복함으로써, 엔진과 변속기의 회전속도 차로 인해 제1 질량체(3)와 제2 질량체(5) 사이에 발생하는 회전진동이 감쇠수단(7)에 의해 감쇠될 수 있도록 한다.

상기 감쇠수단(7)은 위에서 언급한 바와 같이 제1 질량체(3)와 제2 질량체(5) 사이에 발생하는 회전진동을 감쇠시키는 수단으로서, 도 2에 도시된 것처럼 제1 질량체(3)와 제2 질량체(5) 사이에 개재되는 바, 정방향이든 역방향이든 제1 질량체(3)에 대해 제2 질량체(5)가 상대 회전을 일으킨 때 그에 따른 충격 또는 진동을 완충 또는 감쇠할 수 있는 형태라면 어떤 형태로도 제작이 가능하다.

특히, 본 발명의 경우 감쇠수단(7)으로서 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 스프링(15)과 복수의 스프링캡(21)으로 구성된 감쇠수단이 채용되고 있는데, 여기에서 복수의 스프링(15)은 감쇠수단(7)에 대해 감쇠에 필요한 탄력을 부여하는 부분으로, 마찬가지로 다양한 형태의 것이 채용될 수 있으나, 본 발명에서는 도시된 것처럼 각각 제1 질량체(3)의 감쇠수단 하우징(11)을 따라 제1 질량체(3)의 원주방향으로 일정 간격을 두고 배열된 복수의 압축스프링이 채용된다.

또한, 복수의 스프링캡(21)은 스프링(15)을 제1 질량체(3) 내에 안정적으로 수용하는 수단으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 스프링(15) 양단에 각각 끼워져, 복수의 스프링(15)들이 제1 질량체(3)의 감쇠수단 하우징(11) 내에서 정위치되도록 즉, 정해진 동선을 따라 이동할 수 있도록 안내하는 역할을 하는 바, 이를 위해서 도시된 것처럼 막힌 구멍을 갖는 통형상을 취함으로써, 막힌 구멍을 통해 스프링(15)을 안정적으로 파지할 뿐 아니라, 하우징(11)의 내주면에 정합되어, 구동판(17)의 플랜지(19)와 착탈을 반복하면서도 하우징(11) 내주면을 따라 원활하게 왕복운동을 할 수 있게 된다.

이때, 특히 본 발명의 이중질량 플라이휠(1)은 감쇠수단(7)과 정합되는 제1 질량체(3)의 감쇠수단 하우징(11) 내주면 상에 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 질량체(3)의 반경방향 바깥쪽으로 윤활홈(13)이 형성되는 바, 이 윤활홈(13)에 그리스와 같은 윤활제가 수용됨으로써 스프링캡(21)과의 접촉이 지속적으로 반복되는 하우징(11) 내주면의 스프링캡(21)에 대한 윤활성능을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.

이와 같이 스프링캡(21)의 내마모성능 향상을 가져오는 윤활홈(13) 또한 그 형태나 크기, 배치 등에 다양한 변화를 줄 수 있는 바, 그 한 예로서 도 4에 도시된 바와 같이, 윤활홈(13)에 감쇠수단 하우징(11)의 원주방향으로 일정한 간격을 두고 복수의 윤활공(14)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 스프링캡(21)과 접하는 윤활홈(13)의 면적을 넓혀 윤활에 사용되는 윤활제의 양을 늘림으로써 스프링캡(21)에 대한 감쇠수단 하우징(11) 내주면의 내마모성능을 향상시킬 수 있게 된다.

본 발명의 이중질량 플라이휠(1)은 또 다른 실시 형태로서, 도 5에 도시된 바와 같이, 윤활홈(13)을 감쇠수단 하우징(11)의 내주면에 2개 이상 복수개를 원주방향으로 나란하게 형성할 수 있는데, 이 경우에도 마찬가지로 스프링캡(21)과 접하는 윤활홈(13)의 면적을 넓혀 윤활제의 양을 늘림으로써 스프링캡(21)에 대한 감쇠수단 하우징(11)의 내마모성능을 향상시킬 수 있게 된다.

또 다른 실시 형태로서 본 발명은 도 6에 도시된 바와 같이, 감쇠수단 하우징(11)의 내주면에 복수의 윤활홈(13)을 원주방향으로 형성하되, 각각의 윤활홈(13)에 원주방향으로 복수의 윤활공(14)3을 형성함으로써, 스프링캡(21)에 대한 감쇠수단 하우징(11)의 내마모성능을 극대화시킬 수 있다.

이제, 위와 같이 구성되는 본 발명에 따른 이중질량 플라이휠(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 이중질량 플라이휠(1)은 일반적인 이중질량 플라이휠과 마찬가지로 엔진이 폭발 행정에 있을 때 크랭크축을 통해 엔진의 구동력이 직접적으로 전달되는 제1 질량체(3)의 회전속도가 상대적으로 제2 질량체(5)의 회전속도보다 빨라지게 된다.

이에 따라, 제1 질량체(3)는 빨라진 속도만큼의 힘으로 감쇠수단(7)을 통해 구동판(17)의 플랜지(19)를 가압하게 되고, 따라서 제2 질량체(5)도 부싱(23) 위를 더 빠른 속도로 회전하게 된다.

그럼에도 불구하고, 제1 질량체(3)의 회전력을 제2 질량체(5)로 전달하는 감쇠수단(7)이 제1 질량체(3)로부터의 충격 또는 진동을 제2 질량체(5)에 전달하기 전에 자체의 탄력에 의해 감쇠시키므로, 결과적으로 원활한 가속이 이루어지게 한다.

반대로, 압축 행정 시에는 떨어진 구동력만큼 제1 질량체(3)의 회전속도도 제2 질량체(5)에 비해 상대적으로 느려지므로, 제1 질량체(3)는 거꾸로 감쇠수단(7)을 통해 제2 질량체(5)의 힘을 받게 되나, 이때도 마찬가지로 제2 질량체(5)의 충격력이 감쇠수단(7)에 의해 감쇠되기 때문에 감속이 부드럽게 이루어진다.

이와 같이, 엔진의 행정이 반복되는 동안 감쇠수단(7)은 제1 질량체(3)의 하우징(11)을 따라 지속적으로 왕복운동을 반복하게 되나, 하우징(11) 내주면과 접촉하는 스프링캡(21)의 외주면이 하우징(11) 내주면의 윤활홈(13) 및/또는 윤활공(14)에서 공급되는 윤활제에 의해 부드럽게 윤활하게 되므로, 높은 내마모성능을 유지할 수 있게 된다.

1 : 이중질량 플라이휠 3 : 제1 질량체
5 : 제2 질량체 7 : 감쇠수단
11 : 감쇠수단 하우징 13 : 윤활홈
14 : 윤활공 15 : 스프링
17 : 구동판 19 : 플랜지
21 : 스프링캡 23 : 부싱

Claims (5)

1. 삭제
2. 차량 엔진의 크랭크축 상에 장착되는 제1 질량체(3);
   상기 제1 질량체(3)와 결합되도록 상기 차량 변속기의 클러치축 상에 상대회전 가능하게 장착되는 제2 질량체(5); 및
   상기 제1 질량체(3)와 상기 제2 질량체(5) 사이에 개재되어 상기 제1 질량체(3)와 상기 제2 질량체(5) 사이에 발생하는 회전진동을 감쇠시키는 감쇠수단(7);으로 이루어지되,
   상기 제1 질량체(3)는 상기 감쇠수단(7)을 수용하도록 반경방향 외측으로 함입되어 원주방향으로 형성된 감쇠수단 하우징(11)의 상기 감쇠수단(7)과 접촉하는 내주면 상에 윤활제 충진을 위한 윤활홈(13)이 형성되어 있으며,
   상기 감쇠수단(7)은,
   상기 감쇠수단 하우징(11)을 따라 상기 제1 질량체(3)의 원주방향으로 배열되는 복수의 스프링(15); 및
   상기 스프링(15)을 상기 하우징(11)에 정위치시키도록 상기 스프링(15) 양단에 각각 끼워져, 상기 제2 질량체(5)에 장착된 구동판(17)의 플랜지(19)와 착탈을 반복하면서 상기 하우징(11) 내주면을 따라 왕복 운동하는 복수의 스프링캡(21);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 이중질량 플라이휠.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 윤활홈(13)은 상기 감쇠수단 하우징(11)의 원주방향으로 일정한 간격을 두고 복수의 윤활공(14)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이중질량 플라이휠.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 윤활홈(13)은 상기 감쇠수단 하우징(11)의 내주면을 따라 2개 이상 복수개가 원주방향으로 나란하게 형성되는 것을 특징으로 하는 이중질량 플라이휠.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 윤활홈(13)은 상기 감쇠수단 하우징(11)의 원주방향으로 일정한 간격을 두고 복수의 윤활공(14)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이중질량 플라이휠.

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