KR101203231B1 - 댐퍼 플라이휠 - Google Patents

Abstract

본 발명은 댐퍼 플라이휠에 관한 것으로, 차량 엔진의 크랭크 샤프트에 연결되는 프라이머리휠(200); 상기 프라이머리휠(200)에 상대 회전 가능하게 장착되되, 차량 변속기의 클러치 축에 장착되는 세컨더리휠(300); 상기 세컨더리휠(300)의 내측면에 고정부재로 고정되고, 돌출부(610)를 갖는 드라이브 플레이트(600); 상기 프라이머리휠(200)과 세컨더리휠(300) 사이에 장착되어 이들 상호간의 회전 진동을 감쇄하기 위한 하나 이상의 코일스프링(400); 상기 코일스프링(400)을 수용한 상태로 상기 프라이머리휠(200)의 내측에 설치되는 하나 이상의 스프링 가이드(500)를 포함하며, 상기 스프링 가이드(500)는 상기 코일스프링(400)의 양단부를 각각 수용하기 위한 수용홈(511)이 형성되는 한 쌍의 가이드몸체(510)와, 상기 수용홈(511)의 내측면의 강도를 보강하기 위한 보강부(520)로 구성되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 프라이머리휠과 세컨더리휠 사이에 구비되어, 엔진의 구동에 의해 발생되는 충격을 변속기 쪽으로 전달되는 것을 감쇄시키는 코일스프링을 수용하는 스프링 가이드의 수용홈의 내측면에 강도를 보강하는 강도 보강부가 구성됨으로써, 코일스프링의 반복적인 접촉에도 스프링 가이드의 수용홈의 내측면이 마모되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 제품의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

댐퍼 플라이휠 {DAMPER FLYWHELL}

본 발명은 댐퍼 플라이휠에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프라이머리휠과 세컨더리휠 사이에 구비되어, 엔진의 구동에 의해 발생되는 충격을 변속기 쪽으로 전달되는 것을 감쇄시키는 코일스프링을 수용하는 스프링 가이드의 수용홈에 강도를 보강하기 위한 보강부를 구비하여, 코일스프링의 반복적인 접촉에도 스프링 가이드의 수용홈의 내측이 마모되는 것을 방지할 수 있는 댐퍼 플라이휠에 관한 것이다.

일반적으로, 댐퍼 플라이휠(Flywheel)은 엔진의 크랭크축과 변속기 입력축 사이에 장착되며, 엔진의 폭발행정이 연속적이지 않고, 단속적으로 발생하기 때문에, 크랭크샤프트로 출력되는 동력에는 회전진동이 수반하게 되는데, 이러한 회전진동을 감소시키고 안정된 회전출력을 얻기 위한 장치이다.

최근에는 엔진의 폭넓은 회전속도 범위에 고르게 대응할 수 있고, 부하에 따른 다양한 토크 변환을 보다 안정적으로 수용하기 위해 두 개의 질량체를 사용한 듀얼 매스 플라이휠이 채용되고 있는 추세이다.

이러한 종래의 듀얼 매스 플라이휠은 프라이머리휠, 세컨더리휠, 드라이브 플레이트, 코일스프링, 베어링을 포함하고 있다.

프라이머리휠은 엔진의 크랭크 샤프트에 연결되고, 세컨더리휠은 프라이머리휠에 베어링으로 연결되어 상호 회전 가능하고, 클러치를 통해 동력을 인출하게 된다.

그리고, 드라이브 플레이트는 세컨더리휠의 일면에 고정부재로 결합되고, 이 드라이브 플레이트에 코일스프링의 일단에 지지됨과 동시에 코일스프링의 타단은 프라이머리휠에 지지되는 구성이다.

따라서, 크랭크 샤프트에 연결되는 프라이머리휠이 엔진의 토크를 받게 되면, 이 토크는 코일스프링에서 완충 및 댐핑이 이루어진 후에, 드라이브 플레이트를 거쳐 세컨더리휠로 전달되는 것이다.

이와 같은 작용으로, 프라이머리휠에서의 토크는 엔진의 각속도 변동 및 토크 변동분을 갖는데 반하여, 세컨더리휠에서의 토크는 코일스프링에서 완충 및 커버와의 마찰로 인한 댐핑 작용을 통하여 정숙한 토크로 변경되어 변속기로 전달되는 것이다.

코일스프링는 한 쌍의 스프링 가이드에 수용되고, 이러한 스프링 가이드가 프라이머리휠의 스토퍼와 세컨더리휠에 일체로 장착된 드라이브 플레이트의 돌출부 사이에 원주방향으로 배열된다.

스프링 가이드는 대략 'ㄷ' 형상으로 그 내측에 코일스프링의 단부를 수용하기 위한 수용홈을 가지고, 상기 수용홈의 바닥면에 코일스프링의 단부가 탄력 지지되도록 구성되는 것이다.

즉, 코일스프링은 양단부에 서로 다른 스프링 가이드의 수용홈에 수용된 후에 수용홈의 바닥면에 탄력 지지되도록 구성되어 있다.

따라서, 프라이머리휠, 프라이머리휠의 스토퍼, 드라이브 플레이트의 돌출부, 드라이브 플레이트, 세컨더리휠의 순으로 회전력이 전달된다.

또한, 통상적으로는 코일스프링은 스토퍼의 가압력에 의해 수축된 상태에서 토크를 전달하게 된다. 즉, 프라이머리휠로부터 전달되는 토크 변화에 따라 코일스프링의 수축량이 증감되면서 댐핑 작용이 이루어져 회전진동이 감쇄되고, 이에 래틀(rattle noise)이 감소된다.

그러나, 종래의 댐퍼 플라이휠에서 코일스프링이 수용되는 스프링 가이드가 플라스틱 재질로 사출 성형되므로, 댐퍼 플라이휠의 작동이 반복됨에 따라 코일스프링의 단부가 고하중으로 스프링 가이드의 내측면에 반복적으로 면접촉됨으로써, 스프링 가이드의 내구가 약해져 스프링 가이드의 내측면이 마모되고, 그 사용수명이 단축되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 스프링 가이드의 내측면에 강도를 보강하는 보강부를 구성하여, 댐퍼 플라이휠의 작동에 의해 코일스프링이 반복적으로 바닥면에 면접촉되더라도 스프링가이드의 수용홈 바닥면이 마모되는 것을 방지할 수 있어 제품의 수명을 늘릴 수 있는 댐퍼 플라이휠을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량 엔진의 크랭크 샤프트에 연결되는 프라이머리휠; 상기 프라이머리휠에 상대 회전 가능하게 장착되되, 차량 변속기의 클러치 축에 장착되는 세컨더리휠; 상기 세컨더리휠의 내측면에 고정부재로 고정되고, 돌출부를 갖는 드라이브 플레이트; 상기 프라이머리휠과 세컨더리휠 사이에 장착되어 이들 상호간의 회전 진동을 감쇄하기 위한 하나 이상의 코일스프링; 상기 코일스프링을 수용한 상태로 상기 프라이머리휠의 내측에 설치되는 하나 이상의 스프링 가이드를 포함하며, 상기 스프링 가이드는 상기 코일스프링의 양단부를 각각 수용하기 위한 수용홈이 형성되는 한 쌍의 가이드몸체와, 상기 수용홈의 내측면의 강도를 보강하기 위해 금속재질로 형성되되, 상기 가이드몸체의 사출 성형시 인서트 성형으로 일체로 형성되는 보강부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 보강부는 상기 코일스프링의 끝단이 반복적으로 접촉되는 수용홈 내측 바닥면에 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 보강부는 상기 코일스프링의 단부 외측이 접촉되는 수용홈의 바닥면과 내주면에 구비되는 것을 특징으로 한다.

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본 발명에 따르면, 프라이머리휠과 세컨더리휠 사이에 구비되어, 엔진의 구동에 의해 발생되는 충격을 변속기 쪽으로 전달되는 것을 감쇄시키는 코일스프링을 수용하는 스프링 가이드의 수용홈의 내측면에 강도를 보강하는 보강부가 구성됨으로써, 코일스프링의 반복적인 접촉에도 스프링 가이드의 수용홈의 내측면이 마모되는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 제품의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠에서 일부를 절개하여 부분 단면을 보인 평면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠의 일부를 보인 측단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠의 스프링 가이드를 보인 단면도.

본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 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 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠에서 일부를 절개하여 부분 단면을 보인 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠의 일부를 보인 측단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠의 스프링 가이드를 보인 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠(100)은 프라이머리휠(200)과, 세컨더리휠(300)과, 코일스프링(400)과, 스프링가이드(500)와, 드라이브 플레이트(600)로 크게 구성된다.

프라이머리휠(200)은 중앙에 크랭크 샤프트에 장착하기 위한 허브(210)가 형성되고, 외측에는 회전 관성량 증대를 위한 림(220)이 절곡 형성된다. 그리고, 림(220)의 외주면에는 스타터모터에 의한 시동이 가능하도록 링기어(230)가 구비된다.

세컨더리휠(300)은 프라이머리휠(200)의 허브(210)에 회전 가능하게 장착되는데, 세컨더리휠(300)의 내주면과 허브(210)의 외주면 사이에는 베어링(120)이 장착되어 세컨더리휠(300)의 프라이머리휠(200)에 대한 상대 회동을 원활하게 한다.

그리고 세컨더리휠(300)의 내측면에는 볼트나 리벳과 같은 고정부재(310)로 드라이브 플레이트(600)가 장착된다.

드라이브 플레이트(600)는 중앙에 관통홀이 형성되고, 관통홀의 근방 둘레를 따라 세컨더리휠(300)의 내측면에 다수의 고정부재(310)로 고정되는 다수의 고정구멍이 형성된다.

이 드라이브 플레이트(600)의 외측에는 후술하게 되는 코일스프링(400)을 수용하고 있는 스프링 가이드(500)의 단부를 지지하여 신축작용을 유발시키도록 하는 돌출부(610)가 통상 2개 이상 형성되는데, 본 발명의 실시예에서는 180도의 간격으로 2개가 형성되어 구성된다.

한편, 프라이머리휠(200)과 세컨더리휠(300)의 사이에는 엔진의 구동력에 의해 변속기로 전달되는 것을 감쇄하기 위한 하나 이상의 코일스프링(400)이 구비된다.

이 코일스프링(400)은 지름이 큰 외측스프링의 내주에 상대적으로 지름이 작은 내측스프링이 삽입되어 이루어지는 이중 코일스프링으로 구성될 수도 있다.

이러한 코일스프링(400)은 프라이머리휠(200)의 테두리 부분의 내측 즉, 림(220)의 내주에 원주방향으로 열을 지어 설치되는바, 본 발명의 실시예에서는 후술하게 되는 스프링 가이드(500)에 수용된 상태에서 배열된다.

상기 스프링 가이드(500)는 서로 마주보는 한 쌍의 가이드몸체(510)로 구성되며, 한 쌍의 가이드몸체(510)에 하나의 코일스프링(400)이 수용되도록 구성된다. 이러한, 코일스프링(400)과 스프링 가이드(500)는 프라이머리휠(200)의 림(220)에 고정되는 덮개(140)에 의해 이탈이 방지된다.

즉, 스프링 가이드(500)는 플라스틱 재질로 사출 성형되는 한 쌍의 가이드몸체(510)로 구성되어, 코일스프링(400)의 양단부가 각각 하나의 가이드몸체(510)에 지지되도록 구성되는 것이다.

또한, 스프링 가이드(500)에 코일스프링(400)을 수용한 상태에서 프라이머리휠(200)의 림(220) 내주에 설치될 때, 복수의 스프링 가이드(500)가 원주 방향으로 배치되는데, 복수의 스프링 가이드(500)는 상호 별도의 고정수단에 의해 연결되어 프라이머리휠(200)과 세컨더리휠(300)의 사이에서 감쇄작용을 할 때 상호 부딪혀서 감쇄작용을 저하시키는 것을 방지하고 있다.

스프링 가이드(500)는 서로 마주보는 한 쌍의 가이드몸체(510)와, 상기 가이드몸체(510)에 설치되며 코일스프링(400)의 단부가 밀착되는 부분에 구비되어 강도를 보강하는 보강부(520)로 구성된다.

가이드몸체(510)는 대략 "ㄷ" 형상으로 형성되며, 코일스프링(400)의 어느 한쪽 단부를 수용하는 수용홈(511)이 형성된다. 여기서, 수용홈(511)은 코일스프링(400)의 일부를 감싸도록 형성된다.

여기서, 스프링 가이드(500)는 2개의 가이드몸체(510)로 하나의 코일스프링(400)을 수용하도록 구성되므로, 스프링 가이드(500)가 구성될 때, 가이드몸체(510)에서 수용홈(511)이 서로 마주보도록 구성되는 것이다.

또한, 보강부(520)는 댐퍼 플라이휠(100)의 작용시 코일스프링(400)의 단부가 반복적으로 접촉되는 수용홈(511)의 내측면에 구비되는 것으로, 플라스틱 재질로 형성되는 가이드몸체(510)의 수용홈(511)의 내측면이 코일스프링(400)의 반복적인 접촉에 의해 마모되는 것을 방지하게 된다.

보강부(520)는 탄성을 갖는 금속 재질로 형성되는 코일스프링(400)의 반복적인 접촉에도 가이드몸체(510)가 마모되지 않도록 하기 위하여 금속재질로 형성된다.

보강부(520)는 가이드몸체(510)의 사출 성형시 인서트 사출 성형에 의해 가이드몸체(510)에 일체로 성형된다.

또한, 보강부(520)는 코일스프링(400)의 단부가 가장 많이 접촉되는 수용홈(511)의 바닥면에만 형성하거나, 코일스프링(400)의 끝단과 단부의 외주면이 접촉되는 수용홈(511)의 바닥면 및 그 내주면까지 형성하여 구성할 수 있는 것이다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠의 작용을 간략하게 설명하기로 한다.

즉, 상기와 같은 댐퍼 플라이휠(100)이 구비된 차량에서 시동을 걸고, 기어를 주행모드로 놓고 가속페달을 밟으면, 엔진이 폭발 행정에 있을 때, 크랭크축을 통해 엔진의 구동력이 직접적으로 전달되는 프라이머리휠(200)의 회전속도가 상대적으로 세컨더리휠(300)의 회전속도보다 빨라지게 된다.

이에 따라 프라이머리휠(200)은 빨라진 속도만큼의 힘으로 코일스프링(400)을 통해 드라이브 플레이트(600)의 돌출부(610)를 가압하게 되고, 이에 따라 세컨더리휠(300)도 허브(210) 위를 더 빠른 속도로 회전하게 된다.

이때, 프라이머리휠(200)의 회전력을 세컨더리휠(300)로 전달하는 코일스프링(400)은 프라이머리휠(200)로부터의 충격 또는 진동을 세컨더리휠(300)에 전달하기 전에 자체 탄성력에 의해 감쇄시키므로, 원활한 가속이 가능하게 된다.

반대로, 압축 행정 시에는 떨어진 구동력만큼 프라이머리휠(200)의 회전속도가 세컨더리휠(300)에 비해 상대적으로 느려지므로, 프라이머리휠(200)은 거꾸로 코일스프링(400)을 통해 세컨더리휠(300)의 힘을 받게 되나, 이때도 마찬가지로 세컨더리휠(300)의 충격력이 코일스프링(400)에 의해 감쇄되기 때문에 감속이 부드럽게 이루어진다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 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. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100 : 댐퍼 플라이휠 120 베어링
140 : 덮개 200 : 프라이머리휠
210 : 허브 220 : 림
230 : 링기어 300 : 세컨더리휠
310 : 고정부재 400 : 코일스프링
500 : 스프링 가이드 510 : 가이드몸체
511 : 수용홈 520 : 보강부

Claims (5)

1. 차량 엔진의 크랭크 샤프트에 연결되는 프라이머리휠(200);
   상기 프라이머리휠(200)에 상대 회전 가능하게 장착되되, 차량 변속기의 클러치 축에 장착되는 세컨더리휠(300);
   상기 세컨더리휠(300)의 내측면에 고정부재로 고정되고, 돌출부(610)를 갖는 드라이브 플레이트(600);
   상기 프라이머리휠(200)과 세컨더리휠(300) 사이에 장착되어 이들 상호간의 회전 진동을 감쇄하기 위한 하나 이상의 코일스프링(400);
   상기 코일스프링(400)을 수용한 상태로 상기 프라이머리휠(200)의 내측에 설치되는 하나 이상의 스프링 가이드(500)를 포함하며,
   상기 스프링 가이드(500)는,
   상기 코일스프링(400)의 양단부를 각각 수용하기 위한 수용홈(511)이 형성되는 한 쌍의 가이드몸체(510)와,
   상기 수용홈(511)의 내측면의 강도를 보강하기 위하여, 금속재질로 형성되되 상기 가이드몸체의 사출 성형시 인서트 성형으로 일체로 형성되는 보강부(520);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 댐퍼 플라이휠.
   
2. 청구항 1항에 있어서,
   상기 보강부(520)는 상기 코일스프링(400)의 끝단이 반복적으로 접촉되는 수용홈(511) 내측 바닥면에 구비되는 것을 특징으로 하는 댐퍼 플라이휠.
   
3. 청구항 1항에 있어서,
   상기 보강부(520)는 상기 코일스프링(400)의 단부 외측이 접촉되는 수용홈(511)의 바닥면과 내주면에 구비되는 것을 특징으로 하는 댐퍼 플라이휠.
   
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5. 삭제

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