KR101361415B1 - 댐퍼 플라이휠 - Google Patents

Abstract

본 발명은 댐퍼 플라이휠에 관한 것으로, 크랭크 샤프트에 연결되는 프라이머리휠; 상기 프라이머리휠에 대해 상대 회전하고, 클러치 축에 장착되는 세컨더리휠; 상기 세컨더리휠에 고정되고, 돌출부를 갖는 드라이브 플레이트; 상기 프라이머리휠과 세컨더리휠 사이에 장착되며, 이들 상호간의 회전 진동을 감쇄하는 복수의 코일스프링; 상기 코일스프링의 양단에 각각 끼워지도록 한 쌍으로 구성되며, 상기 프라이머리휠의 내측에 설치되는 복수의 스프링 가이드; 상기 다수의 스프링 가이드중 서로 이웃하는 스프링 가이드 사이에 구비되어, 엔진으로부터 발생되는 회전진동을 감쇄시키기 위한 탄성체를 포함함으로써, 엔진에서 발생되는 고강도 및 저강도의 회전진동에 대한 댐핑 작용을 할 수 있어 챠량의 승차감과 정숙성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

댐퍼 플라이휠 {DAMPER FLYWHELL}

본 발명은 댐퍼 플라이휠에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스프링 가이드의 사이에 탄성체를 추가로 구성하여 엔진의 고강도 및 저강도의 회전진동에 대한 댐핑 작용을 수행할 수 있는 댐퍼 플라이휠에 관한 것이다.

일반적으로, 댐퍼 플라이휠(Damper Flywheel)은 엔진의 크랭크 샤프트와 변속기 입력축 사이에 장착되며, 엔진의 폭발행정이 연속적이지 않고, 단속적으로 발생하기 때문에 크랭크 샤프트로 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 수행하기 위해 두 개의 질량체를 사용한 듀얼 매스 댐퍼 플라이휠이 채용되고 있는 추세이다.

이러한 듀얼 매스 댐퍼 플라이휠이 한국특허 공개번호 10-2012-0058903호, 한국특허 공개번호 10-2012-0001514호에 개시되어 있다.

이러한 종래의 듀얼 매스 댐퍼 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.

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

스프링 가이드는 내측에 코일스프링의 단부를 수용하기 위한 수용홈을 가지고, 수용홈의 바닥면에 코일스프링의 단부가 탄력지지되도록 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, 코일스프링은 스토퍼의 가압력에 의해 수축된 상태에서 토크를 전달하게 된다. 즉, 프라이머리휠로부터 전달되는 토크변화에 따라 코일스프링의 수축량이 증감되면서 댐핑작용이 이루어져 회전진동이 감쇄되고, 이에 래틀이 감소된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 댐퍼 플라이휠에서 스프링 가이드에 의해 가이드되는 코일스프링은 엔진에서 발생되는 고강도의 회전진동에 대해서만 댐핑 작용을 할 수 있도록 구성되므로, 엔진에서 발생되는 다양한 회전진동에 대해서는 대응할 수 없다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 스프링 가이드의 사이에 탄성체를 추가로 구성하여 엔진에서 발생되는 고강도 및 저강도의 회전진동에 대한 댐핑 작용을 할 수 있어 챠량의 승차감과 정숙성을 향상시키도록 한 댐퍼 플라이휠을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 크랭크 샤프트에 연결되는 프라이머리휠; 상기 프라이머리휠에 대해 상대 회전하고, 클러치 축에 장착되는 세컨더리휠; 상기 세컨더리휠에 고정되고, 돌출부를 갖는 드라이브 플레이트; 상기 프라이머리휠과 세컨더리휠 사이에 장착되며, 이들 상호간의 회전 진동을 감쇄하는 복수의 코일스프링; 상기 코일스프링의 양단에 각각 끼워지도록 한 쌍으로 구성되며, 상기 프라이머리휠의 내측에 설치되는 복수의 스프링 가이드; 상기 다수의 스프링 가이드중 서로 이웃하는 스프링 가이드 사이에 구비되어, 엔진으로부터 발생되는 회전진동을 감쇄시키기 위한 탄성체를 포함하고, 상기 탄성체는 고무부재로 구성되며, 상기 탄성체는, 고무부재에 스프링이 인서트 성형으로 몰딩되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

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또한, 상기 탄성체는 상기 코일스프링보다 탄성계수가 크게 형성되어, 코일스프링보다 고강도의 회전진동을 감쇄하도록 구성하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 스프링 가이드의 외면에 사이에 탄성체를 추가하여 엔진에서 발생되는 고강도 및 저강도 하중에 대한 댐핑작용이 이루어짐으로써 차량의 승차감과 정숙성을 향상킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 탄성체를 고무재질로 형성하되, 내부에 스프링을 몰딩함으로써, 엔진에서 발생되는 고강도의 회전진동에 대해서 더욱 효율적으로 대응할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠을 보인 평면도,
도 2는 도 1의 측단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠의 탄성체 및 스프링 가이드를 보인 사시도.
도 4는 본 발명의 일실실시예에 따른 댐퍼 플라이휠의 스프링 가이드를 보인 사시도.
도 5는 도 3에서 탄성체에 스프링이 몰딩된 것을 보인 도면.

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.

참고로, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠을 보인 평면도이고, 도 2는 도 1의 측단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠의 탄성체 및 스프링 가이드를 보인 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일실실시예에 따른 댐퍼 플라이휠의 스프링 가이드를 보인 사시도이고, 도 5는 도 3에서 탄성체에 스프링이 몰딩된 것을 보인 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠(100)은 프라이머리휠(200), 세컨더리휠(300), 스프링 가이드(400), 코일스프링(500), 드라이브 플레이트(600), 탄성체(700)를 포함한다.

먼저, 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 장착된다. 그리고, 세컨더리휠(300)의 내주면과 허브(210)의 외주면 사이에는 베어링(120)이 장착되어 세컨더리휠(300)이 프라이머리휠(200)에 대한 상대 회동을 원활하게 한다.

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

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

드라이브 플레이트(600)의 외측에는 후술하게 되는 코일스프링(500)을 수용하는 스프링 가이드(400)의 단부를 지지하여 신축 작용을 유발시키도록 하는 돌출부(610)가 2개 이상 형성되는데, 본 발명의 실시예에서는 180도 간격으로 2개가 형성된다.

또한, 프라이머리휠(200)과 세컨더리휠(300)의 사이에는 엔진의 구동력 의한 진동이 변속기로 전달되는 것을 감쇄하기 위하여 하나 이상의 코일스프링(500)이 구비된다.

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

상기 스프링 가이드(400)는 대략 "ㄷ" 형상으로 형성되고, 한 쌍으로 이루어지며, 일측에는 코일스프링(500)의 끝단 일부가 수용되는 수용공간이 형성된다. 그리고, 스프링 가이드(400)는 일측에 구비되는 수용공간이 서로 마주보도록 배치된 상태에서 코일스프링(500)의 양단부에 끼워진다. 즉, 스프링 가이드(400)는 한 쌍으로 구성되되, 하나의 코일스프링(500)을 수용하도록 구성된다.

따라서, 코일스프링(500)이 복수로 구성되면, 스프링 가이드(400)도 복수의 쌍으로 구성되어, 각 코일스프링(500)의 양단에 한 쌍의 스프링 가이드(400)가 각각 끼워지고, 하나의 코일스프링(500)의 일단에 끼워진 스프링 가이드(400)가 다른 코일스프링(500)의 단부에 끼워진 스프링 가이드(400)에 접하여 배치되는 것이다.

또한, 이 스프링 가이드(400)와 코일스프링(500)은 프라이머리휠(200)의 림(220)에 고정되는 덮개(140)에 의해 이탈이 방지된다.

한편, 상기 스프링 가이드(400)와 다른 스프링 가이드(400)의 사이에는 엔진으로부터 발생되는 고강도의 회전진동을 감쇄시키기 위한 탄성체(700)가 구비된다.

상기 탄성체(700)는 고무부재로 구성되는 것이 바람직하며, 이 고무부재는 스프링 가이드(400)와 스프링 가이드(400) 사이에 구비되어 고강도의 회전진동을 감쇄시키기 위한 것으로, 상기 코일스프링(500)보다 높은 탄성력을 가지고 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 탄성체(700)는 고무부재로 형성되되, 이 고무부재의 내측에 스프링(710)을 몰딩으로 성형하여 일체로 구성할 수 있는 것이다.

따라서, 탄성체(700)와 코일스프링(500)의 탄성계수를 다르게 구성하되, 탄성체(700)의 탄성계수를 코일스프링(500)의 탄성계수보다 크게 하여, 탄성체(700)로는 고강도의 회전진동을 감쇄시키고, 코일스프링(500)으로는 저강도의 회전진동을 감쇄시키도록 구성할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 탄성체(700)가 접촉되는 스프링 가이드(400)의 외면에는 스프링 가이드(400)에서 탄성체(700)의 단부가 미끄러져서 유동되는 것을 방지하기 위한 유동방지부(410)가 형성된다.

이 유동방지부(410)는 탄성체(700)의 끝단 일부가 안착되도록 스프링 가이드(400)의 외면에 형성되는 안착홈으로 구성된다.

따라서, 탄성체(700)가 스프링 가이드(400)의 외면에서 미끄러지지 않고 고강도의 회전진동을 감쇄할 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 듀얼매스 댐퍼 플라이휠의 작용을 간략하게 설명하기로 한다.

즉, 상기와 같이 구성된 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(500)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(500)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(500)을 통해 세컨더리휠(300)의 힘을 받게 되나, 이때도 마찬가지로 세컨더리휠(300)의 충격력이 코일스프링(500)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 : 스프링 가이드
410 : 유동방지부
500 : 코일 스프링 600 : 드라이브 플레이트
700 : 탄성체 710 : 스프링

Claims (4)

1. 크랭크 샤프트에 연결되는 프라이머리휠(200);
   상기 프라이머리휠(200)에 대해 상대 회전하고, 클러치 축에 장착되는 세컨더리휠(300);
   상기 세컨더리휠(300)에 고정되고, 돌출부를 갖는 드라이브 플레이트(600);
   상기 프라이머리휠(200)과 세컨더리휠(300) 사이에 장착되며, 이들 상호간의 회전 진동을 감쇄하는 복수의 코일스프링(500);
   상기 코일스프링(500)의 양단에 각각 끼워지도록 한 쌍으로 구성되며, 상기 프라이머리휠(200)의 내측에 설치되는 복수의 스프링 가이드(400);
   상기 다수의 스프링 가이드(400)중 서로 이웃하는 스프링 가이드(400) 사이에 구비되어, 엔진으로부터 발생되는 회전진동을 감쇄시키기 위한 탄성체(700);를 포함하고,
   상기 탄성체(700)는 고무부재로 구성되며, 상기 고무부재에 스프링(710)이 인서트 성형으로 몰딩되어 형성되는 것을 특징으로 하는 댐퍼 플라이휠.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 탄성체(700)는 상기 코일스프링(500)보다 탄성계수가 크게 형성되어, 코일스프링보다 고강도의 회전진동을 감쇄하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 댐퍼 플라이휠.
   

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