KR101240942B1

KR101240942B1 - 자동차용 댐퍼풀리

Info

Publication number: KR101240942B1
Application number: KR1020060128768A
Authority: KR
Inventors: 류성엽
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2006-12-15
Publication date: 2013-03-08
Also published as: KR20080055429A

Abstract

본 발명은 자동차용 댐퍼풀리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 댐핑고무가 삽입된 댐퍼풀리의 구조에 있어서 외주면에 스플라인이 형성된 허브축과, 관성링과 일체로 결합되고 허프축에 설치된 플레이트 링과, 상기 스프라인에서 축방향으로 슬라이딩 가능하도록 플레이트 링의 중앙에 삽입된 이너링을 포함하여 구성되고, 상기 이너링의 내외주면에 형성된 이중 스플라인 구조 및 플레이트 링에 의해 허브와 관성링을 연결함으로써, 댐핑고무가 변형 및 이탈되어도 관성링을 허브축에 구속시켜 함께 회전할 수 있도록 하여 댐핑고무의 파손으로 인한 엔진 손상을 미연에 방지할 수 있도록 한 자동차용 댐퍼풀리에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 상기 허브의 중심부에 일체로 형성되고 크랭크 샤프트와 직결된 허브축과; 상기 관성링과 일체로 체결되고 상기 관성링의 일측면에 접촉하도록 허브축에 설치된 플레이트 링과; 상기 허브축과 플레이트링이 사이에 슬라이딩 가능하도록 스플라인으로 결합된 이너링;을 포함하여 구성되고, 상기 댐핑고무가 허브에서 변형 및 이탈될 경우 상기 플레이트 링과 이너링에 의해 관성링이 허브축에 구속되어 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 자동차용 댐퍼풀리를 제공한다.

댐퍼, 풀리, 고무, 링

Description

자동차용 댐퍼풀리{Damper pulley for vehicle}

도 1은 종래의 댐퍼풀리를 나타내는 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 댐퍼풀리의 일실시예를 나타내는 사시도이고,

도 3은 도 2의 분해사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 댐퍼풀리의 정상작동시 작동상태를 나타내는 단면도이고,

도 5는 본 발명에 따른 댐핑고무의 경화 및 이탈시 작동상태를 나타내는 단면도이고,

도 6은 본 발명에 따른 정상상태의 풀리와 벨트 관계를 설명하기 위한 도면이고,

도 7은 본 발명에 따른 댐핑고무 경화로 플레이트 링 체결시 소음발생을 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 댐핑고무 11 : 허브

12 : 허브축 13 : 벨트

14 : 스플라인 15 : 플레이트 링

16 : 이너링 17 : 관성링

18 : 스토퍼

일반적으로 댐퍼풀리는 크랭크 샤프트와 직결되어 장착되고, 크랭크 샤프트와 1:1로 회전하여 엔진에서 발생된 동력을 벨트를 통해 전달한다.

상기 디젤엔진에 사용되는 댐퍼풀리는 대부분 워터펌프 풀리와 연결되어 있고, 엔진에 따라서는 파워스티어링 풀리나 알터네이터 풀리 또는 에어컨 풀리와 벨트로 연결되어 상대부품에 동력을 전달하는 중요한 역할을 한다.

상기 엔진은 각 기통에서 폭발시 더 많은 토크를 발생시키게 되고 그에 따라 더 큰 각속도로 회전한다. 따라서 크랭크 샤프트와 직접 연결되어 구동되는 댐퍼풀리도 각속도의 변동량을 지니게 된다.

이와 같이 엔진에서의 폭발력 순서와 차이에 따라 발생하는 크랭크 샤프트의 원주방향 각속도 변동량을 저감시키기 위해 종래에는 도 1에 도시한 바와 같이 댐퍼풀리에 고무(RUBBER)가 삽입된 이중구조를 갖고 있다.

상기 댐핑 고무는 크랭크 샤프트에서 발생하는 각속도 변동을 어느정도 상쇄시킴으로 댐퍼 풀리에 연결된 벨트의 수명을 연장시키고, 직결되어 있는 다른 풀리의 작동안전성을 도모한다.

그러나, 차량의 운행시간이 늘어나면서 고무의 재질은 차차 경화되고, 경화된 고무에 가해지는 각속도 변동에 대해 고무의 댐핑력은 점점 감소하게 되어, 결국에는 고무가 풀리에서 이탈되는 경우가 발생하기도 한다.

또한, 댐핑 고무는 풀리와 본드로 접착되어 있어서 시간이 경과함에 따라 접착력의 저하가 발생되기도 한다.

특히, 댐핑 고무가 경화 파손되고 이탈되어 댐퍼풀리가 정상적으로 회전하지 못하게 되면 벨트에 의해 연결되어 구동되는 워터 펌프, 파워스팅어링, 알터네이터 등의 다른 부품도 작동을 멈추게 되어 심각한 안전사고를 초래할 수 있다.

따라서, 고무 파손시 댐퍼 풀리의 링이 가체결 탭구조에 의해 풀리 앞쪽으로 전진하게 됨에 따라 보기류 벨트와의 정렬이 어긋나게 되는데, 이때 그 편차가 너무 심하면 벨트의 이탈을 초래하게 되므로, 링의 전진하는 정도를 탭구조로 조정하여야 하고, 링의 벨트 스프라켓 최외각부가 높게 형성되어 벨트의 이탈을 방지하여 야 한다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 댐핑고무가 삽입된 댐퍼풀리의 구조에 있어서 외주면에 스플라인이 형성된 허브축과, 관성링과 일체로 결합되고 허프축에 설치된 플레이트 링과, 상기 스프라인에서 축방향으로 슬라이딩 가능하도록 플레이트 링의 중앙에 삽입된 이너링을 포함하여 구성되고, 상기 이너링의 내외주면에 형성된 이중 스플라인 구조 및 플레이트 링에 의해 허브와 관성링을 연결함으로써, 댐핑고무가 변형 및 이탈되어도 관성링을 허브축에 구속시켜 함께 회전할 수 있도록 하여, 엔진의 장시간 사용과 함께 댐퍼 풀리의 댐핑 고무가 경화 파손될 경우에 운전자가 이를 감지하고 고무파손으로 인해 풀리가 기능을 잃고 엔진이 고장나서 차량의 급작스런 정지나 기능을 상실하기 전에 풀리를 교체할 수 있도록 하고, 엔진의 수명과 운전자의 안전을 확보할 수 있도록 한 자동차용 댐퍼풀리를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 관성링과 허브 사이에 댐핑고무가 삽입된 자동차용 댐퍼풀리에 있어서,

상기 허브의 중심부에 일체로 형성되고 크랭크 샤프트와 직결된 허브축과; 상기 관성링과 일체로 체결되고 상기 관성링의 일측면에 접촉하도록 허브축에 설치 된 플레이트 링과; 상기 허브축과 플레이트링이 사이에 슬라이딩 가능하도록 스플라인으로 결합된 이너링;을 포함하여 구성되고, 상기 댐핑고무가 허브에서 변형 및 이탈될 경우 상기 플레이트 링과 이너링에 의해 관성링이 허브축에 구속되어 함께 회전하는 것을 특징으로 한다.

바람직한 구현예로서, 상기 허브축에 외주면에는 원주방향을 따라 스플라인이 형성된 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직한 구현예로서, 상기 이너링의 내주면은 상기 스플라인과 대응되게 형성되고, 상기 이너링의 외주면에는 사선 스플라인이 원주방향을 따라 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 플레이트 링의 중심부에는 이너링이 삽입되고, 상기 플레이트 링의 내주면은 상기 사선스플라인과 대응되게 형성되고, 상기 사선스플라인의 전후단에 스토퍼가 돌출형성되며, 상기 댐핑고무가 파손될 경우에 이너링이 축방향으로 슬라이딩 되다가 플레이트 링의 스토퍼에 의해 원주방향의 자유상태가 구속되고, 상기 관성링이 허브축에 의해 회전되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.

첨부한 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 댐퍼풀리의 일실시예를 나타내는 사시도 및 분해사시도이다.

본 발명은 엔진의 장시간 사용과 함께 댐퍼 풀리의 댐핑 고무(10)가 경화 파손될 경우에 운전자가 이를 감지하고, 고무파손으로 인해 풀리가 기능을 잃고 엔진이 고장나서 차량의 급작스런 정지나 기능을 상실하기 전에 풀리를 교체할 수 있도 록 함으로써, 엔진의 수명과 운전자의 안전을 확보할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.

전술한 바와 같이 상기 댐퍼풀리는 중앙부에 위치한 허브(11) 및 허브축(12)과, 바깥쪽에 위치한 관성링 사이에 댐핑고무(10)가 삽입되어 원주방향의 각속도 변동량을 저감하는 이중구조로 구성되어 있다.

이때, 상기 허브축(12)은 크랭크 샤프트와 직결되어 되고, 크랭크 샤프트와 1:1로 회전하여 엔진에서 발생된 동력을 받아 벨트(13)를 통해 전달한다.

그러나, 상기 댐핑 고무는 차량 수명이 경과함에 따라 계속 경화되어 그 물리적 성질이 변하게 되고, 풀리에 접착제로 부착된 부분에서부터 풀리 바깥방향으로 이탈된다.

본 발명은 댐퍼풀리의 허브축(12)에서 이너링(16)이 축방향으로 슬라이딩이 가능한 구조를 제공한다.

이를 위하여, 플레이트 링(15)과, 상기 플레이트 링(15)의 중앙부에 삽입 설치된 이너링(16)이 마련된다.
이때, 상기 플레이트 링(15)은 용접 또는 스크류와 같은 체결수단에 의해 관성링(17)에 결합되어 일체로 회전하게 된다.

상기 이너링(16)의 내주면에는 허브축(12)의 스플라인(14a)에 슬라이딩 가능하도록 스플라인(14b)이 형성되고, 이너링(16)의 외주면에는 플레이트링(15)의 내주면에 형성되어 있는 스플라인(14c)에 슬라이딩 가능하도록 사선스플라인(14d)이 형성된다.

이때, 상기 사선스플라인(14d)은 플레이트 링(15)과 허브축(12)의 상대적인 운동에 의해 이너링(16)이 축방향으로 이동하게 하는 역할을 한다.

상기 플레이트 링(15)의 내주면이 이너링(16)이 축방향의 전후로 슬라이딩이 가능하도록 이너링(16)의 외주면과 대응되게 형성되어 있고, 플레이트 링(15)의 내주면 전후단에는 이너링이 외부로 빠져나가지 못하도록 스토퍼가 돌출형성되어 있다.

상기 댐퍼풀리의 고무가 정상적으로 댐핑역할을 하는 동안에는, 관성링(17)이 원주방향으로 진동하면서 고무에 의해 지지되고, 이너링(16)은 관성링(17)과 플레이트링(15)이 각 변위에 의해 허브축(12)의 스플라인(14a)을 따라 전후방향으로 슬라이딩되면서 원주방향으로 자유상태를 유지하도록 댐퍼풀리의 기능을 유지한다(도 4).

상기 댐핑고무(10)가 변형 및 이탈되어 기능을 상실했을 경우에 관성링(17)은 정상적인 각변위를 벗어나 허브(11)와 이탈되어 회전하게 되고, 이에 의해 이너링(16)은 스플라인(14a~14d)에 의해 원주방향으로 회전하면서 전후방향으로 슬라이딩되다가, 플레이트링(15)의 스토퍼(18)에 의해 고정되고 원주방향의 자유상태는 구속되면서 플레이트 링(15)과 관성링(17)을 회전시키게 되어 관성링(17)도 구속시켜 회전시키게 된다(도 5).

이 과정에서 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 댐핑 되어있던 관성링(17)이 플레이트 링(15)구조에 의해 체결되면서 댐퍼풀리의 앞쪽으로 전진하게 되는데, 이로 인해 보기류 벨트(13)가 댐퍼풀리에 한쪽으로 치우쳐 보기류 벨트 슬립노이즈가 발생되어 운전자는 이 소음으로 인해 풀리의 손상을 인지할 수 있게 된다.

이와 동시에 관성링(17)은 고무가 파손된 후에도 가체결 텝구조(플레이트 링)에 의해 관성링(17)과 허브(11)를 체결되어 있어, 이탈현상 또한 방지 할 수 있어 차량사고를 방지하고 운전자의 안전을 도모할 수 있다.

따라서, 운전자가 댐퍼 풀리의 손상으로 엔진이 기능을 상실하기 전에 이상을 감지하고 교체할 수 있으므로, 엔진 손상으로 인한 막대한 A/S비용의 절감할 수 있고, 운전자 위험상황으로부터 회피하여 차량 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

또한, 댐퍼풀리의 댐핑 고무(10) 파손에 의한 엔진 손상을 미연에 방지할 수 있고, 엔진의 내구성 향상 및 차량의 내구 안정성을 개선할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 댐퍼풀리에 의하면, 운전자가 댐퍼 풀리의 손상으로 엔진이 기능을 상실하기 전에 이상을 감지하고 교체할 수 있으므로, 엔진 손상으로 인한 막대한 A/S비용의 절감할 수 있고, 운전자 위험상황으로부터 회피하여 차량 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

또한, 댐퍼풀리의 댐핑 고무 파손에 의한 엔진 손상을 미연에 방지할 수 있 고, 엔진의 내구성 향상 및 차량의 내구 안정성을 개선할 수 있다.

Claims

관성링(17)과 허브(11) 사이에 댐핑고무(10)가 삽입된 자동차용 댐퍼풀리에 있어서,

상기 허브(11)의 중심부에 일체로 형성되고 크랭크 샤프트와 직결된 허브축(12);

상기 관성링(17)과 일체로 체결되고 상기 관성링(17)의 일측면에 접촉하도록 허브축(12)에 설치된 플레이트 링(15);

상기 허브축(12)과 플레이트링(15)의 사이에 슬라이딩 가능하도록 결합되되, 허브축(12)의 스플라인(14a)에 결합되는 내주면의 스플라인(14b)과 플레이트 링(15)의 스플라인(14c)에 결합되는 외주면의 사선스플라인(14d)을 가지는 이너링(16);

을 포함하여 구성되고, 상기 댐핑고무(10)가 허브(11)에서 변형 및 이탈될 경우 상기 플레이트 링(15)과 이너링(16)에 의해 관성링(17)이 허브축(12)에 구속되어 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 자동차용 댐퍼풀리.
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청구항 1에 있어서,

상기 플레이트 링(15)의 중심부에는 이너링(16)이 삽입되고, 상기 플레이트 링(15)의 내주면 전후단에는 스토퍼(18)가 돌출형성되며, 상기 댐핑고무(10)가 파손될 경우에 이너링(16)이 축방향으로 슬라이딩 되다가 플레이트 링(15)의 스토퍼(18)에 의해 원주방향의 자유상태가 구속되고, 상기 관성링(17)이 허브축(12)에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 자동차용 댐퍼풀리.