KR101263155B1 - 윤활제 교환 가능한 이중 질량 플라이 휠 - Google Patents

Abstract

본 발명은 윤활제의 보충 또는 교환이 가능하여 수명 연장의 효과가 있는 이중 질량 플라이 휠에 관한 것으로, 본 발명의 일실시예는 차량의 엔진 출력축에 결합되는 프라이머리 휠과, 프라이머리 휠에 수용되는 드라이브 플레이트를 포함하며 변속기의 입력축에 결합되는 세컨더리 휠과, 프라이머리 휠의 내측에 원주 방향으로 형성되는 공간부, 및 공간부 내에 설치되며 프라이머리 휠과 드라이브 플레이트의 상대회전에 의해 압축되는 적어도 하나 이상의 댐핑스프링을 포함하고, 프라이머리 휠의 외측에는 공간부와 연통하도록, 원주 방향으로 서로 이격하는 적어도 하나 이상의 주입홀이 형성되며, 주입홀을 통해 공간부에 윤활제 충진 또는 교환이 가능한 것을 특징으로 하는 윤활제 교환 가능한 이중 질량 플라이 휠을 제공한다.

Description

윤활제 교환 가능한 이중 질량 플라이 휠{LUBRICANT EXCHANGEABLE DOUBLE MASS FLYWHEEL}

본 발명은 이중 질량 플라이 휠에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 윤활제의 보충 또는 교환이 가능하여 수명 연장의 효과가 있는 이중 질량 플라이 휠에 관한 것이다.

일반적으로 엔진에서는 팽창행정만이 출력행정이 되고 흡입, 압축, 배기 행정은 출력감소가 되며, 이로 인하여 회전력도 팽창행정에 의해 크지거나 작아지게 되는데, 이에 따라 엔진의 회전속도도 주기적으로 변동하므로 이 변동에 의한 회전속도 차이가 발생한다.

즉, 엔진의 맥동적인 회전을 플라이 휠의 회전 관성력을 이용하여 원활한 회전으로 바꾸어 주게 되고, 이때 플라이 휠은 크랭크 축에 장착된 주철제의 회전 관성체로서 외주에 링 기어를 끼우는데, 이 링 기어는 기동 전동기의 피니언기어와 맞물려 엔진을 기동시킬 때에만 사용하는 것이 일반적이다.

그러나 엔진 토크 출력의 증가, 트랜스미션의 기어비 감소 등의 토크 변동의 증가로 인해, 기존의 플라이 휠의 기능만으로는 엔진의 회전진동을 제어할 수 있는 데에 한계에 도달하였다.

따라서, 종래의 기술 분야에서는 엔진의 시동 및 기동시에 토크 변동을 더욱 효과적으로 줄일 수 있는 플라이 휠의 발명이 요구되었는데, 이중 질량 플라이 휠이란, 기존 한 개의 플라이 휠을 두 개로 나누어 엔진 쪽에 연결된 프라이머리 휠(primary wheel)과, 클러치를 통하여 트랜스미션에 연결되는 세컨더리 휠(secondary wheel)로 구성된 것이며, 프라이머리 휠과 세컨더리 휠 사이에 적절한 연결이 가능하도록 진동 댐퍼가 장착된 것을 말한다.

이러한 진동 댐퍼는 보통 코일 스프링 또는 이와 비슷한 기능을 하는 탄성 매개체로 구성되어 있고, 두 질량 사이의 연결을 유지하여 회전 토크를 전달하는 기능을 하며, 원주상 또는 반경 방향으로 배치되어 있다.

이때, 탄성 매개체의 탄성 작용과 마찰에 의한 감쇠에 의하여 엔진의 토크 충격이 완화되며, 엔진의 아이들(idle), 상용영역 등에서의 구동계의 비틀림 진동에 대하여 감쇠 작용이 이루어진다.

한편, 탄성 매개체의 조립 후 그리스와 같은 윤활제가 투입되어, 이중 질량 플라이 휠의 회전시 발생되는 원심력에 의해 외곽에 골고루 분포하게 되는데, 차량 주행에 의해 발생되는 열 및 내부 부품 간의 상대 운동으로 인해 윤활제의 성능이 저하되거나, 장기간 사용시 프라이머리 휠과 세컨더리 휠의 결합 틈새를 통해 외부로 유출됨으로써, 이중 질량 플라이 휠의 수명이 단축되는 문제가 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일실시예는, 내부에 충진된 윤활제를 보충하거나, 새로운 윤활제로 교환하는 것이 가능한 이중 질량 플라이 휠과 관련된다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 의하면, 차량의 엔진 출력축에 결합되는 프라이머리 휠과, 프라이머리 휠에 수용되는 드라이브 플레이트를 포함하며 변속기의 입력축에 결합되는 세컨더리 휠과, 프라이머리 휠의 내측에 원주 방향으로 형성되는 공간부, 및 공간부 내에 설치되며 프라이머리 휠과 드라이브 플레이트의 상대회전에 의해 압축되는 적어도 하나 이상의 댐핑스프링을 포함하고, 프라이머리 휠의 외측에는 공간부와 연통하도록, 원주 방향으로 서로 이격하는 적어도 하나 이상의 주입홀이 형성되며, 주입홀을 통해 공간부에 윤활제 충진 또는 교환이 가능한 것을 특징으로 하는 윤활제 교환 가능한 이중 질량 플라이 휠이 제공된다.

여기서, 주입홀에는 윤활제의 누출 방지를 위해 주입홀 마개가 분리 가능하게 결합된다.

이때, 윤활제의 누출 방지를 위해 주입홀의 내주면 또는 주입홀 마개의 외주면에 실링재가 도포되는 것이 바람직하며, 실링재는 고무, 실리콘, 또는 합성수지 재질이 선택될 수 있다.

또한, 주입홀 마개는 주입홀에 나사 결합되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 회전시 발생하는 관성모멘트를 증대시키기 위한 관성질량체가 주입홀에 분리 가능하게 결합될 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 윤활제 교환 가능한 이중 질량 플라이 휠에 의하면, 내부에 충진된 윤활제를 보충하거나, 새로운 윤활제로 교환하는 것이 가능하므로, 이중 질량 플라이 휠의 수명이 연장되는 효과가 있고 따라서 유지·보수 비용의 절감 효과가 있다.

아울러, 본 발명의 다른 실시예에 따라 주입홀에 관성질량체가 부착되는 경우, 이중 질량 플라이 휠의 회전시 관성모멘트가 증대되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 윤활제 교환 가능한 이중 질량 플라이 휠의 내부 구조를 보여주는 부분 절개도.
도 2는 도 1의 배면도.
도 3은 도 1의 부분 측단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 윤활제 교환 가능한 이중 질량 플라이 휠의 부분 측단면도.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 윤활제 교환 가능한 이중 질량 플라이 휠의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

실시예

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 윤활제 교환 가능한 이중 질량 플라이 휠의 내부 구조를 보여주는 부분 절개도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이중 질량 플라이 휠(10)은, 차량의 엔진 출력축에 결합되는 프라이머리 휠(primary wheel)(20)과, 변속기의 입력축에 결합되는 세컨더리 휠(secondary wheel)(30), 및 프라이머리 휠(20)과 세컨더리 휠(30) 사이에 개재되는 드라이브 플레이트(40)를 포함한다.

이때, 프라이머리 휠(20)과 세컨더리 휠(30)은 원형의 플레이트 형상이며, 서로 상대적으로 회전 가능하게 설치된다.

또한, 프라이머리 휠(20)의 내측 가장자리에는 원주 방향으로 소정 깊이의 공간부(21)가 형성되고, 이 공간부(21)에는 적어도 하나 이상의 댐핑스프링(예를 들어, 코일스프링)(50)이 설치된다.

드라이브 플레이트(40)는 세컨더리 휠(30)과 일체로 회전 가능하게끔 세컨더리 휠(30)의 내측에 결합되며, 링 형상의 본체(41)와, 본체(41)의 가장자리에서 프라이머리 휠(20)의 공간부(21)를 가로질러 반경방향으로 연장되는 적어도 하나 이상의 플랜지(42)를 포함하여 이루어진다.

이때, 드라이브 플레이트(40)의 플랜지(42)는 본체(41)의 가장자리에서 원주방향으로 서로 이격하여 형성되며, 도 1에는 3개의 플랜지가 형성된 실시예가 도시되었으나, 필요에 따라 플랜지의 개수를 선택할 수 있음은 물론이다.

드라이브 플레이트(40)는 엔진 토크의 입력과 출력에 대한 상대 회전이 발생하는 경우, 댐핑스프링(50)을 압축하면서 비틀림 진동을 감쇠하는 역할을 한다.

이를 위해, 프라이머리 휠(20)의 공간부(21)에는 다수의 가이드(60)가 슬라이드 이동 가능하게 설치되고, 각각의 댐핑스프링(50)은 양단이 한 쌍의 가이드(60)에 의해 각각 지지되며, 공간부 바닥면 방향으로 절곡된 플랜지의 단부가 다수의 가이드(60) 중 어느 하나의 일측에 지지된다.

다시 말하자면, 도 1에 도시된 바와 같이, 드라이브 플레이트(40)의 플랜지(42)와 플랜지(42) 사이에, 양단이 한 쌍의 가이드(60)에 의해 각각 지지된 다수의 댐핑스프링(50)이 개재되는 것이다.

이때, 도면에는 도시되지 않았으나, 가이드(60)의 이동거리를 제한하기 위해 예를 들어 공간부(21)의 일측에 스토퍼가 돌출 형성되는 것이 바람직하며 따라서, 프라이머리 휠(20)과 세컨더리 휠(30)의 상대 회전시 드라이브 플레이트(40)의 플랜지(42)가 가이드(60)의 일측을 밀어 댐핑스프링(50)을 신축시키게 된다.

즉, 댐핑스프링(50)은 프라이머리 휠(20)의 공간부(21)에 설치되어, 드라이브 플레이트(40)와 프라이머리 휠(20) 사이에서 신축하면서, 프라이머리 휠(20)과 세컨더리 휠(30) 사이에 동력을 전달하는 역할을 수행함과 아울러, 이들 사이의 토크 변화를 완충하는 역할을 하는 것이다.

한편, 댐핑스프링(50)의 신축 작용시 마찰과 마모를 방지하기 위해, 가이드(60)와 댐핑스프링(50)이 설치되는 공간부(21)에는 예를 들어 그리스(grease)와 같은 윤활제(22, 도 3 참조)가 주입된다.

그런데, 이중 질량 플라이 휠의 고속 회전시 발생되는 원심력에 의해, 프라이머리 휠(20)과 세컨더리 휠(30) 사이의 결합 틈새를 통해 윤활제(22)가 누출되거나, 공간부(21)에 충진된 윤활제(22)의 특성이 가이드(60)의 슬라이드 이동 및 댐핑스프링(50)의 신축과정에서 발생되는 열로 인해 변화하는 경우, 정상적인 윤활 기능을 할 수 없게 되면서, 이중 질량 플라이 휠의 정상작동이 어렵게 되는 경우가 있다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 이중 질량 플라이 휠(10)은, 프라이머리 휠(20)의 공간부(21)에 충진된 윤활제(22)를 보충하거나, 새로운 윤활제로 교환할 수 있도록, 프라이머리 휠(20)의 외측에 공간부(21)와 연통되는 주입홀(70)을 형성한다.

도 2는 도 1의 배면도이고, 도 3은 도 1의 부분 측단면도이다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 윤활제(22) 주입을 위한 주입홀(70)은 프라이머리 휠(20)의 외측에 원주방향으로 서로 이격하여 적어도 하나 이상 형성되는 것이 바람직하고, 공간부(21)와 연통되며, 공간부(21)에 충진된 윤활제(22)가 주입홀(70)을 통해 누출되지 않도록, 윤활제(22)의 충진 후에는 주입홀 마개(71)에 의해 주입홀(70)이 밀폐되는 것이 바람직하다.

이때, 주입홀 마개(71)는 필요에 따라 주입홀(70)에서 분리할 수 있도록, 주입홀(70)에 분리 가능하게 결합되는 것이 바람직하며, 일 예로서 주입홀 마개(71)가 주입홀(70)에 나사 결합되거나, 다른 예로서 주입홀 마개(71)가 주입홀(70)에 끼움 결합될 수 있다.

이때, 진동에 의한 주입홀 마개(71)의 분리를 방지하는 한편, 주입홀(70)의 내주면과 주입홀 마개(71)의 외주면 사이 틈새로 윤활제(22)가 누출되는 것을 방지하기 위해, 주입홀(70)의 내주면 또는 주입홀 마개(71)의 외주면에 실링재(미도시)가 도포되는 것이 바람직하며, 실링재로는 고무, 실리콘, 또는 합성수지 재질의 것이 선택될 수 있다.

예를 들어, 주입홀 마개(71)가 주입홀(70)에 나사결합되는 경우, 주입홀(70)의 나사선 또는 주입홀 마개(71)의 나사선에 실링재가 도포되는 것이 바람직하며, 윤활제(22)를 주입하고 주입홀 마개(71)를 주입홀(70)에 결합한 후에는, 주입홀 마개(71)의 테두리를 따라 다시 실링재를 도포하여 마무리할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 윤활제 교환 가능한 이중 질량 플라이 휠의 부분 측단면도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 윤활제 교환 가능한 이중 질량 플라이 휠(10')의 경우, 전술한 실시예와 그 구성이 대동소이하며, 따라서 전술한 실시예와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일 구성을 가리킨다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 윤활제 교환 가능한 이중 질량 플라이 휠(10')은, 주입홀(70)에 관성질량체(72)가 분리 가능하게 결합되는데, 이처럼 관성질량체(72)가 프라이머리 휠(20)의 외측에 원주방향으로 서로 이격하여 다수 결합됨으로써, 이중 질량 플라이 휠(10')의 회전시 관성모멘트를 증대시키는 효과를 발생시키게 된다.

이때, 관성질량체(72)는 일측에 형성되는 나사부가 주입홀(70)에 나사 결합되는 것이 바람직하고, 타측에 형성되는 헤드부는 원형 또는 다각형으로 형성되어 이중 질량 플라이 휠(10')의 회전시 관성모멘트를 증대시키는 역할을 하게 된다.

10 : 이중 질량 플라이 휠
20 : 프라이머리 휠
21 : 공간부
22 : 윤활제
30 : 세컨더리 휠
40 : 드라이브 플레이트
41 : 본체
42 : 플랜지
50 : 댐핑스프링
60 : 가이드
70 : 주입홀
71 : 주입홀 마개
72 : 관성질량체

Claims (6)

1. 삭제
2. 차량의 엔진 출력축에 결합되는 프라이머리 휠;
   상기 프라이머리 휠에 수용되는 드라이브 플레이트를 포함하며, 변속기의 입력축에 결합되는 세컨더리 휠;
   상기 프라이머리 휠의 내측에 원주 방향으로 형성되는 공간부; 및
   상기 공간부 내에 설치되며, 상기 프라이머리 휠과 상기 드라이브 플레이트의 상대회전에 의해 압축되는 적어도 하나 이상의 댐핑스프링을 포함하며,
   상기 프라이머리 휠의 외측에는 상기 공간부와 연통하도록, 원주 방향으로 서로 이격하는 적어도 하나 이상의 주입홀이 형성되고, 상기 주입홀을 통해 상기 공간부에 윤활제 충진 또는 교환이 가능하되,
   상기 주입홀에는 상기 윤활제의 누출 방지를 위해 주입홀 마개가 분리 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 윤활제 교환 가능한 이중 질량 플라이 휠.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 윤활제의 누출 방지를 위해 상기 주입홀의 내주면 또는 상기 주입홀 마개의 외주면에 실링재가 도포되는 것을 특징으로 하는 윤활제 교환 가능한 이중 질량 플라이 휠.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 주입홀 마개는 상기 주입홀에 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 윤활제 교환 가능한 이중 질량 플라이 휠.
   
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 실링재는 고무, 실리콘, 또는 합성수지 재질인 것을 특징으로 하는 윤활제 교환 가능한 이중 질량 플라이 휠.
   
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 주입홀에는 회전시 발생하는 관성모멘트를 증대시키기 위해 관성질량체가 분리 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 윤활제 교환 가능한 이중 질량 플라이 휠.

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