KR101231350B1 - 가변 관성질량 플라이휠 구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가변 관성질량 플라이휠 구조에 관한 것으로서, 특히 플라이휠 내측에 관성체를 베어링 결합하고, 상기 관성체의 내주면상에 내접기어를 형성하며, 상기 관성체와 플라이휠 사이에는 상기 내접기어에 맞물리기 위한 외접기어를 구비한 연결체를 관성체와 연결되거나 분리될 수 있도록 좌우 움직임이 가능하게 플라이휠에 연결된 상태로 형성하되, 상기 관성체와 연결체의 사이에 연결체를 밀어내는 방향으로 탄성을 가하는 탄성스프링을 형성하고, 클러치 페달 작동시 연동하여 상기 연결체를 관성체 내측으로 밀어넣어 내접기어와 외접기어가 맞물리도록 하여 관성체가 플라이휠과 함께 회전하도록 하는 입력레버를 플라이휠의 일단에 형성하므로서, 클러치 조작에 의한 아이들 구동 및 저속구동시 관성체가 플라이휠과 함께 회전하므로 관성질량이 증대되어 회전안정성을 확보할 수 있고, 엔진이 고속으로 주행할 때에는 관성체가 플라이휠로 부터 분리되어 플라이휠만 회전하게 되므로 줄어든 관성질량에 의해 가속시 응답성이 향상되도록 한 가변 관성질량 플라이휠 구조에 관한 것이다.
가변 관성질량, 플라이휠, 관성체, 연결체,

Description

가변 관성질량 플라이휠 구조{Flywheel structure}
도 1 은 본 발명의 가변 관성질량 플라이휠 구조를 보인 단면도.
도 2 는 클러치 작동시 연결체가 관성체에 결합된 상태를 보인 단면도.
도 3 은 고속주행시의 작동상태를 보인 단면도.
도 4 는 종래의 가변 관성질량 플라이휠 구조를 보인 도면.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
50: 플라이휠, 51: 관성체,
52: 수용홈, 53: 내접기어,
54: 질량체, 55: 회전래치부,
56: 기어부, 57: 걸림쇠,
58: 랙기어, 59: 베어링,
70: 연결체, 71: 걸림단부,
72: 걸림홀, 73: 탄성스프링,
74: 입력레버,
본 발명은 가변 관성질량 플라이휠 구조에 관한 것으로서, 특히 클러치 조작에 의한 아이들 구동 및 저속구동시 관성체가 플라이휠과 함께 회전하므로 관성질량이 증대되어 회전안정성을 확보할 수 있고, 엔진이 고속으로 주행할 때에는 관성체가 플라이휠로 부터 분리되어 플라이휠만 회전하게 되므로 줄어든 관성질량에 의해 가속시 응답성이 향상되도록 한 가변 관성질량 플라이휠 구조에 관한 것이다.
도 4 는 종래의 가변 관성질량 플라이휠 구조를 도시한 것으로서,
자동차의 내연기관에 구성되는 크랭크축(2)의 일단부에 크랭크축(2)의 회전관성력을 제공하여주는 플라이휘일(4)이 설치되는데, 이 플라이휘을(4)의 일면에 원형의 형상으로 돌출한 노브(6)가 형성되면서 그 외주에 경사면(8)을 형성한다.
그리고 상기 플라이휘일(4)에 착탈되면서 회전하는 동력을 전달 및 차단시키는 싱크로나이저드기어(10)가 설치되는데, 이 싱크로나이저드기어(10)는 상기 플라이휘일(4)에 형성된 경사면(8)에 착탈되어지게 클러치면(12)을 중앙에 형성하고, 동시에 외부둘레에 삽입홈(14)을 다수개 형성한다.
또한, 상기 삽입홈(14)에 삽탈이 이루어지면서 싱크로나이저드기어(10)를 가압하여 회전 동력이 전달 및 차단되도록 하는 키이(16)가 구성되는데, 이 키이 (16)는 외주에 홈(18)을 형성하면서 플라이휘일(4)에 대하여 회전관성력을 제공하여주는 관성체(20) 내부에 설치된다.
상기 관성체(20) 내부에 위치하여 키이(16)를 전, 후로 슬라이딩되게 기어이(22) 면에 안치시키면서 회전하는 서포트기어(24)가 설치되는데, 이 서포트기어(24)는 크랭크축(2)에 결합된 베어링(26)에 억지끼움으로 결합된다.
한편 상기 관성체 (20)의 외주면에 형성되는 홈(18)에 포오크(28)가 삽입되는데, 이 포오크(28)의 상단에 밀어주고 당겨주는 솔레노이드벨브(30)의 아암(32)이 연결되어 설치된다.
또한, 상기 솔레노이드밸브(30)의 작동시점을 조정하여주는 제어장치(34)가 솔레노이드밸브(30)에 연결되어 설치된다.
그러나, 종래기술은 플라이휠과 관성체를 연결하기 위한 별도의 구성요소로서 솔레노이드밸브를 이용하므로 별도의 제어시스템을 필요로 하기 때문에 제품의 구조가 복잡해지고 원가상승의 원인이되는 문제점이 발생하고 있었다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 플라이휠 내측에 관성체를 베어링 결합하고, 상기 관성체의 내주면상에 내접기어를 형성하며, 상기 관성체와 플라이휠 사이에는 상기 내접기어에 맞물리기 위한 외접기어를 구비한 연결체를 관성체와 연결되거나 분리될 수 있도록 좌우 움직임이 가능하게 플라이휠에 연결된 상태로 형성하되, 상기 관성체와 연결체의 사이에 연결체를 밀어내는 방향으로 탄성을 가하는 탄성스프링을 형성하고, 클러치 페달 작동시 연동하여 상기 연결체를 관성체 내측으로 밀어넣어 내접기어와 외접기어가 맞물리도록 하여 관성체가 플라 이휠과 함께 회전하도록 하는 입력레버를 플라이휠의 일단에 형성하므로서, 클러치 조작에 의한 아이들 구동 및 저속구동시 관성체가 플라이휠과 함께 회전하므로 관성질량이 증대되어 회전안정성을 확보할 수 있고, 엔진이 고속으로 주행할 때에는 관성체가 플라이휠로 부터 분리되어 플라이휠만 회전하게 되므로 줄어든 관성질량에 의해 가속시 응답성이 향상되도록 한 가변 관성질량 플라이휠 구조를 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적달성을 위한 본 발명은,
청구범위 제 1 항에 의하여,
플라이휠 내측에 관성체를 베어링 결합하고, 상기 관성체의 내주면상에 내접기어를 형성하며, 상기 관성체와 플라이휠 사이에는 상기 내접기어에 맞물리기 위한 외접기어를 구비한 연결체를 관성체와 연결되거나 분리될 수 있도록 좌우 움직임이 가능하게 플라이휠에 연결된 상태로 형성하되, 상기 관성체와 연결체의 사이에 연결체를 밀어내는 방향으로 탄성을 가하는 탄성스프링을 형성하고, 클러치 페달 작동시 연동하여 상기 연결체를 관성체 내측으로 밀어넣어 내접기어와 외접기어가 맞물리도록 하여 관성체가 플라이휠과 함께 회전하도록 하는 입력레버를 플라이휠의 일단에 형성한 것을 특징으로 한다.
청구범위 제 2 항에 의하여,
상기 관성체의 내부에 수용홈을 형성하고, 상기 수용홈의 내부 상단에는 관성체와 함께 회전하면서 고속 회전시 원심력에 의해 상승작동하는 질량체를 형성하며, 상기 수용홈의 중간부에는 질량체와 와이어로서 연결되고 질량체 상승시 회전 작동하는 회전래치를 형성하고, 상기 수용홈의 하단부에는 상기 회전래치의 하단에 형성된 기어부와 맞물리는 랙기어를 구비한 걸림쇠를 연결체의 걸림홀에 형성된 걸림단부에 걸리거나 이탈될 수 있도록 수평 움직임이 가능하게 형성한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 3 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
일반적으로 엔진은 아이들 상태일 경우 회전속도가 낮으므로 회전이 불안정한 상태가 되어 큰 관성질량을 요구하게되고, 반면에 고속에서는 관성질량이 클경우 가속시 응답성이 떨어져서 추월 가속성능이 저하되므로 관성질량이 적은것이 유리하다고 할 수 있다.
본 발명에서는 아이들 상태일때에는 플라이휠의 관성질량을 증대시키고, 고속주행시에는 플라이휠의 관성질량을 감소시키는 가변 관성질량 플라이휠 구조에 관한 것이다.
도면부호 50 은 플라이휠을 나타낸다.
상기 플라이휠(50)의 내부에 도 1 에 도시된 바와같이 관성체(51)를 베어링(59) 결합하여 관성체(51)가 플라이휠(50)과는 독립회전할 수 있도록 한다.
상기 관성체(51)의 내주면상에 내접기어(53)를 형성하며, 상기 관성체(51)와 플라이휠(50) 사이에는 상기 내접기어(53)에 맞물리기 위한 외접기어(75)를 구비한 연결체(70)를 관성체(51)와 연결되거나 분리될 수 있도록 좌우 움직임이 가능하게 플라이휠(50)에 연결된 상태로 형성한다.
이때, 상기 관성체(51)와 연결체(70)의 사이에 연결체(70)를 밀어내는 방향으로 탄성을 가하는 탄성스프링(73)을 형성하고, 클러치 페달 작동시 연동하여 상기 연결체(70)를 관성체(51) 내측으로 밀어넣어 내접기어(53)와 외접기어(75)가 맞물리도록 하여 관성체(51)가 플라이휠(50)과 함께 회전하도록 하는 입력레버(74)를 플라이휠(50)의 일단에 형성한다.
즉, 평상시 관성체(51)는 베어링(59)에 의해 플라이휠(50)에 결합되어 있으므로 플라이휠(50) 만이 회전하고 관성체(51)는 회전하지 않게되는 것이고, 운전자가 클러치페달을 밟아주게되면 클러치페달과 연결된 입력레버(74)가 도 2 와 같이 작동하면서 연결체(70)를 도면상의 좌측으로 이동시킴에 따라 연결체(70)의 외접기어(75)와 관성체(51)의 내접기어(53)가 서로 맞물리게되므로 관성체(51)가 플라이휠(50)과 함께 회전하게 된다.
운전자가 클러치 페달을 밟아주게되면 에진 회전속도가 급격히 낮아져서 아이들 영역으로 진입하게 되는데, 이때 상기 설명과 같이 연결체(70)가 관성체(51)와 맞물리면서 관성체(51)가 플라이휠(50)과 함께 회전하게 되므로 플라이휠(50)의 관성질량이 증대되어 각가속도 변동량을 줄이게 되어 아이들시의 회전 안정성이 확보 된다.
한편, 본 발명에는 관성체(51)가 플라이휠(50)과 함께 회전하는 상태에서 엔진 회전속도가 높아졌을때 관성체(51)를 플라이휠(50)로부터 분리시키는 수단을 관 성체(51) 내부에 형성한다.
이를위하여, 상기 관성체(51)의 내부에 수용홈(52)을 형성하고, 상기 수용홈(52)의 내부 상단에는 관성체(51)와 함께 회전하면서 고속 회전시 원심력에 의해 상승작동하는 질량체(54)를 형성하며, 상기 수용홈(52)의 중간부에는 질량체(54)와 와이어로서 연결되고 질량체(54) 상승시 회전작동하는 회전래치(55)를 형성하고, 상기 수용홈(52)의 하단부에는 상기 회전래치(55)의 하단에 형성된 기어부(56)와 맞물리는 랙기어(58)를 구비한 걸림쇠(57)를 연결체(70)의 걸림홀(72)에 형성된 걸림단부(71)에 걸리거나 이탈될 수 있도록 수평 움직임이 가능하게 형성한다.
관성체(51)가 플라이휠(50)에 결합된 상태로 회전할때, 질량체(54)는 관성체(51)와 함께 회전한다.
엔진 회전수가 고속으로 증대되어 관성체(51)의 회전속도가 점점 증가하게 되면, 질량체(54)의 회전속도 또한 증가하게 되면서 원심력에 의해 도 3 과 같이 질량체(54)가 수용홈(52)의 내부 상단으로 상승하게되고, 상기 질량체(54)가 상승함에 따라 와이어로 연결도어 있는 회전래치(55)가 시계방향으로 회전한다.
상기 회전래치(55)가 시계방향으로 회전함에 따라 회전래치(55)의 기어부(56)가 걸림쇠(57)의 랙기어(58)를 도면상의 좌측으로 후진시킴에 따라 걸림쇠(57)가 연결체(70)의 걸림단부(71)로 부터 이탈된다.
이에따라, 탄성스프링(73)의 탄성력에 의하여 연결체(70)가 도면상의 우측으로 밀리면서 외접기어(75)와 내접기어(53)의 맞물림 상태가 해제되므로서 관성체(51)가 플라이휠(50)로부터 분리되는 것이다.
상기 관성체(51)가 플라이휠(50)로 부터 분리됨에 따라 플라이휠(50)은 줄어든 관성질량으로 가속시의 응답성이 향상되는 것이다.
상기 설명과 같이 본 발명은 운전자가 클러치를 밟았다 떼면 관성체(51)가 플라이휠(50)과 함께 회전하게되고, 이후 관성체(51)의 분리는 엔진 회전수가 증가하였을때 이루어지게된다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 플라이휠 내측에 관성체를 베어링 결합하고, 상기 관성체의 내주면상에 내접기어를 형성하며, 상기 관성체와 플라이휠 사이에는 상기 내접기어에 맞물리기 위한 외접기어를 구비한 연결체를 관성체와 연결되거나 분리될 수 있도록 좌우 움직임이 가능하게 플라이휠에 연결된 상태로 형성하되, 상기 관성체와 연결체의 사이에 연결체를 밀어내는 방향으로 탄성을 가하는 탄성스프링을 형성하고, 클러치 페달 작동시 연동하여 상기 연결체를 관성체 내측으로 밀어넣어 내접기어와 외접기어가 맞물리도록 하여 관성체가 플라이휠과 함께 회전하도록 하는 입력레버를 플라이휠의 일단에 형성하므로서, 클러치 조작에 의한 아이들 구동 및 저속구동시 관성체가 플라이휠과 함께 회전하므로 관성질량이 증대되어 회전안정성을 확보할 수 있고, 엔진이 고속으로 주행할 때에는 관성체가 플라이휠로 부터 분리되어 플라이휠만 회전하게 되므로 줄어든 관성질량에 의해 가속시 응답성이 향상되도록 한 가변 관성질량 플라이휠 구조를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (2)

  1. 플라이휠(50) 내측에 관성체(51)를 베어링(59) 결합하고, 상기 관성체(51)의 내주면상에 내접기어(53)를 형성하며, 상기 관성체(51)와 플라이휠(50) 사이에는 상기 관성체의 내접기어(53)에 맞물리기 위한 외접기어(75)를 구비한 연결체(70)를 상기 관성체(51)와 치합되거나 분리될 수 있도록 좌우 움직임이 가능하게 설치됨과 동시에, 상기 연결체(70)를 플라이휠(50)과 일체로 회전이 이루어지도록 형성하되, 상기 관성체(51)와 연결체(70)의 사이에 연결체(70)를 밀어내는 방향으로 탄성을 가하는 탄성스프링(73)을 형성하고, 클러치 페달 작동시 연동하여 상기 연결체(70)를 관성체(51) 내측으로 밀어넣어 내접기어(53)와 외접기어(75)가 맞물리도록 하여 관성체(51)가 플라이휠(50)과 함께 회전하도록 하는 입력레버(74)를 플라이휠(50)의 일단에 형성한 것을 특징으로 하는 가변 관성질량 플라이휠 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 관성체(51)의 내부에 수용홈(52)을 형성하고, 상기 수용홈(52)의 내부 상단에는 관성체(51)와 함께 회전하면서 고속 회전시 원심력에 의해 상승작동하는 질량체(54)를 형성하며, 상기 수용홈(52)의 중간부에는 질량체(54)와 와이어로서 연결되고 질량체(54) 상승시 회전작동하는 회전래치(55)를 형성하고, 상기 수용홈(52)의 하단부에는 상기 회전래치(55)의 하단에 형성된 기어부(56)와 맞물리는 랙기어(58)를 구비한 걸림쇠(57)를 연결체(70)의 걸림홀(72)에 형성된 걸림단부(71)에 걸리거나 이탈될 수 있도록 수평 움직임이 가능하게 형성한 것을 특징으로 하는 가변 관성질량 플라이휠 구조.
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