KR101391539B1 - 차량용 플라이휠의 베어링 보호장치 - Google Patents

차량용 플라이휠의 베어링 보호장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 플라이휠의 베어링 보호장치에 관한 것으로, 입력축을 회전 지지하기 위해 플라이휠의 중심부에 삽입되는 베어링에 대해 플라이휠과 베어링이 직접 접촉하지 않도록 베어링의 외주면을 감싸는 댐퍼를 장착함으로써, 플라이휠로부터 베어링으로의 열전달이 차단되고 플라이휠 및 입력축으로부터 베어링으로 전달되는 진동이 흡수되어, 베어링 내부에 충진된 그리스의 열화가 방지되고 베어링의 진동에 의한 충격이 감소되어 베어링의 수명이 향상되도록 하는 차량용 플라이휠의 베어링 보호장치를 제공한다.
플라이휠, 베어링, 댐퍼, 입력축

Description

차량용 플라이휠의 베어링 보호장치{Protecting Appratus for Bearing in Flywheel for Vehicle}
본 발명은 차량용 플라이휠의 베어링 보호장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 입력축을 회전 지지하기 위해 플라이휠의 중심부에 삽입되는 베어링에 대해 플라이휠과 베어링이 직접 접촉하지 않도록 베어링의 외주면을 감싸는 댐퍼를 장착함으로써, 플라이휠로부터 베어링으로의 열전달이 차단되고 플라이휠 및 입력축으로부터 베어링으로 전달되는 진동이 흡수되어, 베어링 내부에 충진된 그리스의 열화가 방지되고 베어링의 진동에 의한 충격이 감소되어 베어링의 수명이 향상되도록 하는 차량용 플라이휠의 베어링 보호장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 동력을 발생시키는 엔진이 장착되어 있으며, 이러한 엔진을 통해 연소실 내에서 폭발하면서 팽창하는 공기의 팽창력은 피스톤과 피스톤로드의 왕복운동으로 변환된다. 피스톤로드의 왕복운동은 크랭크 축을 통해 회전운동으로 변환되어 최종적으로는 차륜에 회전력이 전달되어 차량이 구동된다.
크랭크 축은 실린더의 피스톤 왕복운동을 회전운동으로 바꾸고 또한 피스톤 에 운동을 가하여 연속적인 동력을 얻기 위한 기구로서 작용하며, 이러한 크랭크 축에는 진동 흡수 및 연속적인 동력 발생 등을 위해 플라이휠이 장착되고 플라이휠에는 크랭크 축의 회전 운동이 변속기로 전달될 수 있도록 입력축이 장착된다.
도 1은 종래 기술에 의해 일반적인 플라이휠의 입력축과의 연결 구조를 간략하게 나타내기 위한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 플라이휠(10)의 중심부에는 변속기에 회전 동력을 전달하는 입력축(20)이 삽입 장착되는데, 이때, 플라이휠(10)의 중심부에는 베어링(30)이 장착되어 입력축(20)은 베어링(30)에 삽입되고 베어링(30)에 의해 회전 지지된다. 또한, 플라이휠(10)과 입력축(20)은 기어비 차이에 의해 상호 상대 회전운동이 발생하게 되는데, 베어링(30)은 이러한 상대 회전운동이 원활하게 이루어지도록 하는 기능을 또한 수행한다.
한편, 플라이휠(10)에는 클러치 디스크(41) 및 클러치 커버(42)가 장착되며, 이러한 클러치 장치에 의해 크랭크 축(미도시)의 회전 동력이 플라이휠(10)을 통해 입력축(20) 및 변속기(미도시)로 전달된다.
이와 같은 구조에 따라 플라이휠(10)에 삽입된 베어링(30)은 플라이휠(10)과 입력축(20) 사이에서의 고속회전운동에 따른 마찰열이 발생하고, 또한 장착위치가 엔진과 변속기 사이에 위치하여 많은 엔진열이 전달되는 상태로 가혹한 환경 조건에서 동작한다. 특히, 비정상적인 클러치 작동에 의해 발생되는 클러치 디스크(41)와 플라이휠(10)의 마찰열은 매우 고온에까지 이르고 있으며, 이러한 고열은 플라이휠(10)을 통한 직접적인 열전달에 의해 베어링(30)에 전달되고, 이러한 열전달은 베어링(30) 내부에 충진되어 있는 그리스(grease)의 수명을 단축시켜 결국 베어링(30)이 피로 파괴되는 원인이 되고 있다. 한편, 플라이휠(10)은 일반적으로 주철로 제작되어 플라이휠(10)의 열전도율이 높고 베어링(30)에 대한 열전도 차단이 이루어지지 않기 때문에 베어링(30)의 피로 파괴는 더욱 빈번하게 일어나고 있다.
또한, 플라이휠(10)과 베어링(30)의 결합 방식은 단순히 억지끼워맞춤 방식으로 결합되기 때문에, 베어링(30)에는 입력축(20) 및 플라이휠(10)의 고속 회전에 따른 진동이 흡수되지 못하여 진동에 의해 베어링(30)의 수명이 단축되는 문제가 있었다.
따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 입력축을 회전 지지하기 위해 플라이휠의 중심부에 삽입되는 베어링에 대해 플라이휠과 베어링이 직접 접촉하지 않도록 베어링의 외주면을 감싸는 댐퍼를 장착함으로써, 플라이휠로부터 베어링으로의 열전달이 차단되고 플라이휠 및 입력축으로부터 베어링으로 전달되는 진동이 흡수되어, 베어링 내부에 충진된 그리스의 열화가 방지되고 베어링의 진동에 의한 충격이 감소되어 베어링의 수명이 향상되도록 하는 차량용 플라이휠의 베어링 보호장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 변속기 측으로 동력을 전달하는 입력축(20)이 삽입되어 회전 지지될 수 있도록 플라이휠(10)의 중심부에 삽입되는 베어링(30)을 보호하는 장치에 있어서, 상기 플라이휠(10)과 상기 베어링(30)이 직접 접촉되지 않도록 상기 베어링(30)의 외주면을 감싸며 상기 플라이휠(10)에 삽입 장착되는 댐퍼(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 플라이휠의 베어링 보호장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 입력축을 회전 지지하기 위해 플라이휠의 중심부에 삽입되는 베어링에 대해 플라이휠과 베어링이 직접 접촉하지 않도록 베어링의 외주면을 감싸는 댐퍼를 장착함으로써, 플라이휠로부터 베어링으로의 열전달이 차단되고 플라이휠 및 입력축으로부터 베어링으로 전달되는 진동이 흡수되어, 베어링 내부에 충진된 그리스의 열화가 방지되고 베어링의 진동에 의한 충격이 감소되어 베어링의 수명이 향상되도록 하는 효과가 있다.
본 발명은, 변속기 측으로 동력을 전달하는 입력축(20)이 삽입되어 회전 지지될 수 있도록 플라이휠(10)의 중심부에 삽입되는 베어링(30)을 보호하는 장치에 있어서, 상기 플라이휠(10)과 상기 베어링(30)이 직접 접촉되지 않도록 상기 베어링(30)의 외주면을 감싸며 상기 플라이휠(10)에 삽입 장착되는 댐퍼(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 플라이휠의 베어링 보호장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 플라이휠의 베어링 보호장치의 구조를 간략하게 나타내기 위한 분해사시도이고, 도 3은 도 2의 베어링 보호장치의 조립 구조를 간략하게 나타내기 위한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 플라이휠의 베어링 보호장치는 플라이휠(10)의 중심부에 삽입 장착되는 베어링(30)을 보호하기 위한 장치로서, 플라이휠(10)에는 엔진 측 크랭크 축(미도시)으로부터의 동력을 변속기(미도시) 측으로 전달하기 위한 입력축(20)이 플라이휠(10)의 중심부에 삽입되고, 플라이휠(10)의 중심부에는 이러한 입력축(20)을 회전 지지하도록 베어링(30)이 삽입 장착되는데, 이와 같은 베어링(30)을 진동 및 열로부터 보호하기 위한 장치이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 보호장치는 플라이휠(10)과 베어링(30)이 직접 접촉하지 않도록 베어링(30)의 외주면을 감싸며 플라이휠(10)에 삽입 장착되는 댐퍼(50)를 포함하여 구성된다.
즉, 플라이휠(10)의 중심부에 삽입 장착된 베어링(30)이 플라이휠(10) 및 입력축(20)으로부터 전달되는 진동 및 열로부터 보호될 수 있도록 베어링(30)의 외주면을 감싸는 댐퍼(50)가 플라이휠(10)에 삽입 장착됨으로써, 진동 및 열이 댐퍼(50)에 의해 흡수되어 베어링(30)이 보호된다.
좀 더 자세히 살펴보면, 종래 기술에서 설명한 바와 같이 플라이휠(10)에는 클러치 장치의 비정상적인 동작에 의해 고온의 열이 발생할 수 있는데, 이러한 고온의 열이 플라이휠(10)을 통해 열전도 방식으로 베어링(30)에 직접 전달되지 않도록 열전도율이 낮은 댐퍼(50)가 장착되며, 따라서 이러한 댐퍼(50)는 베어링(30)의 외주면을 감싸며 플라이휠(10)과 베어링(30)이 상호 접촉하지 않도록 구성된다. 이러한 구조로 형성된 댐퍼(50)는 플라이휠(10)을 통한 열전도 차단 기능을 수행하는 동시에, 또한 플라이휠(10) 및 입력축(20)으로부터의 진동을 흡수하는 기능을 수행 하는 것이 바람직하다.
따라서, 이러한 댐퍼(50)는 열전도율이 낮고 또한 진동을 흡수할 수 있는 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 이러한 예로서 실리콘 재질로 형성되는 것이 바람직하고, 이외에도 다른 다양한 재질로 형성될 수 있을 것이다.
한편, 댐퍼(50)는 도 2에 도시된 바와 같이 베어링(30)의 외주면을 감싸도록 환형의 링(ring) 형태로 형성될 수 있으며, 이와 같이 형성된 환형의 댐퍼(50)는 댐퍼(50)의 내주면 및 일측면에 접촉하는 댐퍼커버(60)와 결합되는 것이 바람직하다. 이러한 댐퍼커버(60)에 의해 댐퍼(50)가 외부로부터 보호될 수 있으며, 댐퍼(50)에 의한 진동 흡수 및 열전도 차단의 기능이 댐퍼커버(60)에 의해서도 동시에 수행될 수 있을 것이다. 즉, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 댐퍼커버(60)는 댐퍼(50)의 내주면 및 일측면에 접촉하도록 원주 방향에 대한 수직 단면 형상이 "ㄱ"자 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 베어링(30)의 외주면과 댐퍼(50)의 내주면 사이에는 댐퍼(50)의 내주면을 감싸는 댐퍼커버(60)가 삽입 게재된 형태로 구성되며 이에 따라 베어링(30)의 진동이 댐퍼커버(60)를 통해 댐퍼(50)로 전달 흡수됨으로써 진동 흡수 기능이 더욱 향상되고, 플라이휠(10)로부터의 열전도 차단 기능 또한 더욱 향상된다. 아울러, 댐퍼(50)의 외부로 노출되는 일측면 또한 댐퍼커버(60)에 의해 감싸지며 보호되기 때문에 댐퍼(50)의 성능이 더욱 양호하게 유지될 수 있을 것이다.
이때, 플라이휠(10)과 댐퍼커버(60)의 사이에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 댐퍼커버(60)의 진동이 흡수될 수 있도록 슬라이딩 부싱(70)이 장착되는 것이 바람직하며, 이러한 슬라이딩 부싱(70)에 의해 플라이휠(10)과 댐퍼커버(60)는 각각 진동에 의한 미세한 상대 운동이 가능하도록 결합된다. 따라서, 댐퍼커버(60) 및 플라이휠(10)의 축방향 진동은 슬라이딩 부싱(70)에 의해 흡수되며 각각 상호 독립적으로 작용한다.
플라이휠(10)에는 도 2에 도시된 바와 같이 댐퍼(50) 및 댐퍼커버(60)가 삽입될 수 있도록 삽입홈(11)이 형성되는 것이 바람직하며, 이때 삽입홈(11)의 내주면 상단부에는 슬라이딩 부싱(70)이 삽입될 수 있는 슬라이딩홈(12)이 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라 댐퍼(50) 및 댐퍼커버(60)가 삽입홈(11)에 삽입되며 슬라이딩 부싱(70)은 댐퍼커버(60)와 플라이휠(10)이 직접 접촉하지 않도록 슬라이딩홈(12)에 삽입된다.
한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 삽입홈(11)의 바닥면에는 리벳홀(13)이 형성되고, 댐퍼(50) 및 댐퍼커버(60)가 삽입홈(11)에 삽입되며 리벳(80)을 통해 플라이휠(10)에 리벳결합되는 것이 바람직하다. 이때, 삽입홈(11)의 바닥면에 형성된 리벳홀(13)의 직경은 결합되는 리벳(80)의 직경보다 크게 형성되도록 하여, 리벳(80)이 리벳홀(13)의 반경 방향으로 유격(X)이 발생하도록 결합되는 것이 바람직하다. 이에 따라 댐퍼(50) 및 댐퍼커버(60)가 리벳(80)에 의해 플라이휠(10)에 견고하게 고정된 상태에서, 댐퍼(50) 및 댐퍼커버(60)에 진동이 발생하더라도 리벳(80)이 리벳홀(13)에서 반경 방향으로 유동될 수 있으므로 댐퍼(50) 및 댐퍼커버(60)의 진동 흡수효과가 리벳(80)에 의해 반감되지 않고 양호하게 유지된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 종래 기술에 의해 일반적인 플라이휠의 입력축과의 연결 구조를 간략하게 나타내기 위한 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 플라이휠의 베어링 보호장치의 구조를 간략하게 나타내기 위한 분해사시도,
도 3은 도 2의 베어링 보호장치의 조립 구조를 간략하게 나타내기 위한 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 플라이휠 20: 입력축
30: 베어링 50: 댐퍼
60: 댐퍼커버 70: 슬라이딩 부싱
80: 리벳

Claims (7)

  1. 변속기 측으로 동력을 전달하는 입력축이 삽입되어 회전 지지될 수 있도록 플라이휠의 중심부에 삽입되는 베어링을 보호하는 장치에 있어서,
    상기 플라이휠과 상기 베어링이 직접 접촉되지 않도록 상기 베어링의 외주면을 감싸며 상기 플라이휠에 삽입 장착되는 댐퍼를 포함하여 이루어지되,
    상기 댐퍼는 상기 플라이휠 및 상기 입력축으로부터 상기 베어링으로의 열전도 차단 및 진동 흡수를 위해 실리콘 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 플라이휠의 베어링 보호장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 댐퍼는 환형 링 형태로 형성되고,
    상기 댐퍼의 내주면 및 일측면을 감싸며 상기 댐퍼에 결합되는 댐퍼커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 플라이휠의 베어링 보호장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 댐퍼커버는 상기 댐퍼의 내주면 및 일측면을 감싸도록 원주 방향에 대한 수직 단면 형상이 "ㄱ"자 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 플라이휠의 베어링 보호장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 플라이휠과 상기 댐퍼커버의 사이에는 상기 댐퍼커버의 진동이 흡수될 수 있도록 슬라이딩 부싱이 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 플라이휠의 베어링 보호장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 플라이휠에는 상기 댐퍼 및 댐퍼커버가 삽입 결합될 수 있는 삽입홈이 형성되고, 상기 삽입홈에는 리벳홀이 형성되어 상기 댐퍼 및 댐퍼커버가 상기 플라이휠에 리벳으로 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 플라이휠의 베어링 보호장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 리벳홀의 직경은 상기 리벳의 직경보다 크게 형성되어 상기 리벳이 상기 리벳홀의 반경 방향으로 유격(X)이 발생하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 플라이휠의 베어링 보호장치.
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