KR101755835B1 - 진동 절연 댐퍼 풀리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 과도한 토크가 입력되더라도 러버의 파손을 방지하여 진동을 절연시킬 수 있는 러버의 파손을 방지할 수 있는 진동 절연 댐퍼 풀리에 관한 것이다.
본 발명에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리는, 중심에 설치되고 회전력이 입력되는 허브(10)와, 상기 허브(10)의 외측에 설치되고 벨트가 설치되는 풀리부(20)와, 상기 허브(10)와 상기 풀리부(20)의 사이에 설치되고 상기 허브(10)로 입력된 진동을 절연하는 러버를 포함하는 진동 절연 댐퍼 풀리에 있어서, 상기 허브(10)와 상기 풀리부(20)의 비틀림각도가 정해진 각도를 넘으면, 서로 마찰접촉하여 상기 허브(10)로 입력된 토크의 일부를 마찰로 소진시켜 상기 비틀림각도를 각도를 감소시키는 비틀림각도 감소수단이 상기 허브(10)와 상기 풀리부(20)에 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

진동 절연 댐퍼 풀리 {ISOLATION DAMPER PULLEY}

본 발명은 차량의 엔진에서 보기류를 구동하기 위한 진동 절연 댐퍼 풀리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 과도한 토크가 입력되더라도 러버의 파손을 방지하여 진동을 절연시킬 수 있는 러버의 파손을 방지할 수 있는 진동 절연 댐퍼 풀리에 관한 것이다.

차량의 엔진으로부터 발생된 동력의 일부는 구동벨트를 통하여 상기 엔진룸에 설치된 부속장치를 구동하는데 사용된다.

예컨대, 도 1에 도시된 바와 같은 댐퍼 룰리(100)를 이용하여 엔진의 동력의 일부가 보기류를 구동시키는데, 상기 엔진으로부터 유입되는 비틀림 진동(Torsional Vibration)으로 인하여, 상기 구동벨트의 내구성을 저하시키고 소음을 유발하는 문제점이 해소되도록 상기 허브(110)와 상기 풀리부(120)의 중간에 진동 절연 기능을 발휘하는 러버(130)가 구비되도록 한다.

즉, 중심에는 엔진으로부터 회전력이 입력되는 허브(110)를 구비하고, 상기 허브(110)의 외측에 벨트가 설치되는 풀리부(120)를 구비하되, 상기 허브(110)와 상기 풀리부(120)의 사이에 러버(130)를 설치함으로써, 도 2의 화살표와 같이 전달되는 비틀림 진동을 상기 러버(130)가 저감시키도록 하였다.

상기와 같은 종래기술에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리는 상기 허브(110)를 통하여 과도한 비틀림 진동이 입력되는 경우, 상기 러버(130)가 찢어지는 것과 같은 손상을 유발하는 문제점이 있었다.

한편, 상기 진동 절연 댐퍼 룰리(100)에는 러버(130)의 파손시 이를 운전자가 감지할 수 있도록 상기 풀리부(120)에 슬릿(121)을 형성하고, 상기 허브(110)에 상기 슬릿(121)의 내부에 위치하는 스토퍼(111)를 형성하였다.

즉, 엔진에 정지된 상태에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스토퍼(111)가 상기 슬릿(121)에서 정해진 위치에 위치하고 있지만, 엔진이 구동되면 상기 스토퍼(111)는 상기 슬릿(121) 내에서 일정각도(a)만큼 회전된 상태를 유지하게 되고(도 4 참조), 이는 정상적인 범위이내이다. 이를 통하여 상기 허브(110)를 통하여 입력된 토크의 비틀림 진동을 상기 러버(130)가 흡수하게 된다.

이때, 상기 허브(110)를 통하여 과도한 진동이 입력되면, 상기 허브(110)와 상기 풀리부(120)의 상대회전각도가 증가하게 되므로, 상기 러버(130)가 찢어져 파손되고 상기 스토퍼(111)는 정상범위, 즉 각도a를 초과하여 슬릿(121)의 단부에 접촉하도록 각도b만큼 회전하게 되어 상기 슬릿(121)의 단부를 타격하게 됨으로써, 운전자가 이를 인지하게 된다(도 5 참조).

도 6에서와 같이, 상기 허브(110)와 상기 풀리부(120)의 상대회전각도, 즉 비틀림각도가 정상적인 범위를 넘어서는 토크가 입력되면, 상기 토크가 모두 비틀림각도를 증가시키는데 사용되므로, 정상적인 범위(각도a)를 넘게 되므로, 상기 러버(130)를 파손시킨다.

그러나, 상기와 같은 종래기술에 따른 진동 절연 댐퍼 룰리(100)에서는 상기 러버(130)의 파손을 인지토록 하고는 있으나, 상기 러버(130)가 파손되는 것을 방지하기 위한 구성은 적용되지 않아, 엔진으로부터 과도한 진동이 입력되면, 상기 러버(130)가 파손되고, 이로 인하여 진동 절연 댐퍼 룰리(100)를 교환해야 하는 문제점이 있었다.

한편, 하기의 선행기술문헌에는 '내구 수명 감지 댐퍼 풀리'에 관한 기술이 개시되어 있다.

KR 10-2007-0003346 A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 엔진으로부터 과도한 비틀림 진동이 입력되면, 상기 정상범위를 넘어서는 비틀림 진동에 대하여 러버의 비틀림을 방지하도록 하여 러버의 파손을 방지할 수 있도록 진동 절연 댐퍼 풀리를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리는, 중심에 설치되고 회전력이 입력되는 허브와, 상기 허브의 외측에 설치되고 벨트가 설치되는 풀리부와, 상기 허브와 상기 풀리부의 사이에 설치되고 상기 허브로 입력된 진동을 절연하는 러버를 포함하는 진동 절연 댐퍼 풀리에 있어서, 상기 허브와 상기 풀리부의 비틀림각도가 정해진 각도를 넘으면, 서로 마찰접촉하여 상기 허브로 입력된 토크의 일부를 마찰로 소진시켜 상기 비틀림각도를 각도를 감소시키는 비틀림각도 감소수단이 상기 허브와 상기 풀리부에 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 비틀림각도 감소수단은, 상기 허브의 일측에 설치되는 마찰케이지와, 상기 비틀림각도가 정해진각도를 넘으면 상기 마찰케이지의 단부와 마찰접촉가능하게 상기 풀리부의 일측에 설치되는 마찰와셔인 것을 특징으로 한다.

상기 마찰케이지는 상기 풀리부에 상기 풀리부의 둘레방향을 따라 형성된 슬릿의 내부에 위치하도록 상기 허브의 일측으로 돌출되게 형성된 스토퍼의 단부에 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 마찰와셔는 상기 슬릿의 단부로부터 상기 풀리부의 둘레방향을 따라 형성된 와셔하우징의 내측면에 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 와셔하우징은 일단은 개방되고 타단은 폐쇄되는 형태로 형성되고, 상기 마찰와셔는 상기 와셔하우징의 내부에 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 허브와 상기 풀리부의 비틀림각도가 최대 정상범위각도에 도달하면, 상기 마찰케이지는 상기 마찰와셔와 접촉되기 시작하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 종래기술에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리에 따르면, 엔진으로부터 전달되는 비틀림에 대하여 정상범위 내에서는 러버의 비틀림으로 대응하고, 상기 엔진으로부터 정상범위를 넘어서는 비틀림이 전달되면 마찰케이지가 마찰와셔에 접촉하도록 하여, 정상을 넘어서는 비틀림이 입력되었을 때, 러버가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

상기와 같이, 러버의 파손을 방지할 수 있어서, 상기 러버의 파손으로 인항 진동 절연 댐퍼 풀리를 교환하는 문제를 해결할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리를 도시한 사시도.
도 2는 종래기술에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리를 도시한 단면도.
도 3은 종래기술에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리에서 정지시 스토퍼의 위치를 도시한 정면도.
도 4는 종래기술에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리에서 정상 운전시의 스토퍼의 위치를 도시한 정면도.
도 5는 종래기술에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리에서 러버 파손시의 스토퍼의 위치를 도시한 정면도.
도 6은 종래기술에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리의 특성을 도시한 그래프.
도 7은 본 발명에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리를 도시한 부분확대 사시도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리에서 프릭션 케이지와 프릭션 와셔의 작용을 설명하기 위한 개략도.
도 9은 본 발명에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리의 회전시 스토퍼의 위치를 도시한 정면도.
도 10는 본 발명에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리의 특성을 도시한 그래프.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리에 대하여 자세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리는, 중심에 설치되고 회전력이 입력되는 허브(10)와, 상기 허브(10)의 외측에 설치되고 벨트가 설치되는 풀리부(20)와, 상기 허브(10)와 상기 풀리부(20)의 사이에 설치되고 상기 허브(10)로 입력된 진동을 절연하는 러버를 포함하는 진동 절연 댐퍼 풀리에서, 상기 허브(10)와 상기 풀리부(20)의 비틀림각도가 정해진 각도를 넘으면, 서로 마찰접촉하여 상기 허브(10)로 입력된 토크의 일부를 마찰로 소진시켜 상기 비틀림각도를 각도를 감소시키는 비틀림각도 감소수단이 상기 허브(10)와 상기 풀리부(20)에 각각 구비된다.

허브(10)는 진동 절연 댐퍼 풀리(1)의 중심에 위치하고, 외부로부터 회전력이 입력된다.

풀리부(20)는 상기 허브(10)의 외측에 배치되고, 상기 허브(10)의 회전시 함께 회전하도록 상기 허브(10)에 결합된다.

러버(미도시)는 상기 허브(10)와 상기 풀리부(20)의 사이에 위치하고 있어서, 상기 허브(10)로 비틀림 진동이 입력되면, 상기 러버가 비틀리면서, 상기 비틀림 진동을 흡수하여 상기 풀리부(20)로 전달되지 못하도록 진동을 절연한다.

상기 허브(10)와 상기 풀리부(20)에는 각각 스토퍼(11)와 슬릿(21)이 각각 형성되어. 상기 러버가 파손될 정도의 과도한 진동이 입력되면, 이를 운전자가 인지할 수 있도록 한다.

상기 슬릿(21)은 상기 허브(10)에 둘레방향을 따라 일정한 각도로 형성된다. 상기 슬릿(21)은 상기 허브(10)의 둘레방향을 따라 복수로 형성되고, 서로 같은 간격을 두고 배치될 수 있다.

상기 스토퍼(11)는 상기 허브(10)로부터 돌출되게 형성되고, 상기 슬릿(21)의 내부에 위치한다. 상기 스토퍼(11)는 엔진이 정지되거나 엔진이 정상적인 범위 이내에서 운전되고 있다면, 상기 슬릿(21)의 중간부분에 위치한다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 스토퍼(11)는 도 8의 상태로부터 a로 도시된 각도 범위이내에서 움직인다.

한편, 상기 허브(10)와 상기 풀리부(20)에는 정상적인 범위를 초과하는 비틀림이 입력되는 경우 상기 러버의 파손이 방지되도록 상기 허브(10)와 상기 풀리부(20)의 비틀림각도를 감소시키는 비틀림각도 감소수단이 구비된다.

상기 비틀림각도 감소수단의 일례로서, 상기 풀리부(20)의 일측에 설치되는 마찰케이지(12)와 상기 허브(10)에 고정설치되는 마찰와셔(23)가 될 수 있다. 즉, 상기 마찰케이지(12)와 상기 마찰와셔(23)가 정해진 비틀림각도를 넘으면, 서로 접촉하여 비틀림각도를 감소시켜 상기 러버의 파손이 감소되도록 한다.

마찰케이지(12)는 상기 풀리부(20)의 일측, 바람직하게는 상기 스토퍼(11)의 단부에 체결된다. 상기 마찰케이지(12)는 압입에 의해 상기 스토퍼(11)의 단부에 체결되어, 상기 진동 절연 댐퍼 풀리(1)가 회전하면 상기 스토퍼(11)와 일체로 상기 슬릿(21)이 내부에서 상기 슬릿(21)를 따라 이동한다.

와셔하우징(22)은 상기 허브(10)에서 상기 슬릿(21)의 단부로부터 상기 허브(10)의 둘레방향을 따라 형성된다. 상기 와셔하우징(22)은 단면이 일단을 개방되고 타단은 폐쇄되어, 상기 허브(10)의 표면으로부터 U자를 뒤집은 형태로 돌출되는 단면을 갖고, 상기 허브(10)의 둘레 방향을 따라 정해진 길이로 형성된다. 상기 슬릿(21)과 상기 와셔하우징(22)은 같은 반경을 갖는 가상의 원호상에 같이 존재한다.

마찰와셔(23)는 상기 와셔하우징(22)의 내측면에 설치된다. 상기 마찰와셔(23)는 상기 진동 절연 댐퍼 풀리(1)로 적정한 범위를 초과하여 비틀림이 입력되는 경우, 상기 마찰케이지(12)와 접촉하여 상기 러버의 비틀림이 억제되도록 한다.

이를 위하여 상기 마찰와셔(23)는 상기 허브(10)와 상기 풀리부(20)의 비틀림각도가 정상범위 중 최대가 되어 상기 마찰케이지(12)가 상기 와셔하우징(22)의 내부로 진입하면 상기 마찰케이지(12)는 상기 마찰와셔(23)의 전단면과 서로 접촉하여 마찰함으로써, 토크의 일부를 마찰로 소진되도록 한다. 토크의 일부를 마찰로 소진되도록 함으로써, 동일한 토크가 입력되더라도 상대회전각도, 즉 비틀림각도를 감소시켜 러버(30)의 파손을 줄이기 위함이다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리의 작용에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리(1)는 차량의 엔진이 구동하여 발생된 회전력이 상기 진동 절연 댐퍼 풀리(1)의 허브(10)로 입력되면, 상기 허브(10)로 입력된 진동이 상기 러버에 의해 저감되어 상기 풀리부(20)로 전달된다.

이때, 상기 스토퍼(11)는 초기위치로부터 각도 a의 이내의 범위에서 회전한 상태를 유지하게 된다.

한편, 상기 진동 절연 댐퍼 풀리(1)로 정상 범위 이상의 비틀림이 입력되면, 상기 스토퍼(11)는 각도 a의 범위를 벗어나게 된다. 상기 스토퍼(11)가 각도 a의 범위를 벗어나면, 상기 러버가 파손되는 영역이다. 하지만, 본 발명에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리(1)에서는 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 마찰케이지(12)가 상기 마찰와셔(23)와 접촉하게 됨으로써, 상기 허브(10)로 입력된 토크의 일부를 마찰로 소진되도록 하여, 상기 허브(10)로 입력된 토크가 상기 마찰케이지(12)로부터 상기 마찰와셔(23)로 전달되어 상기 러버의 비틀림을 억제하게 된다.

도 10을 보면, 본 발명에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리에서 입력되는 토크와 비틀림 각의 관계를 도시한 그래프가 도시되어 있는데, 본 발명에 따른 진동 절연 댐퍼 풀리에서는 상기 마찰케이지(12)가 상기 마찰와셔(23)에 접촉하는 순간부터 상기 마찰케이지(12)와 상기 마찰와셔(23)의 마찰만큼 비틀림각을 증가시키기 위한 토크가 더 필요하다. 즉, 각도 a를 넘으면 점선과 실선 사이만큼의 마찰이 발생하므로, 그만큼의 토크가 더 필요하다. 이는 종래기술에 대비하여 동일한 토크가 입력되는 경우, 비틀림각도의 감소를 의미한다. 예컨대, 도 4에서 T(빗금친 영역)만큼의 토크가 입력되면, 비틀림 각도가 b가 된다면, 도 10에서 도 4에서와 동일한 토크 T(빗금친 영역)가 입력되는 경우, 비틀림각은 b에서 c로 감소한다.

도 4와 도 10에서 빗금친 영역의 면적이 동일하여 상기 허브(10)로 입력되는 토크가 동일하다면, 종래기술의 진동 절연 댐퍼 풀리(100)에서는 토크가 모두 비틀림각을 증대시키는데 사용되므로, 상기 러버(130)의 파손확률을 높인다. 그러나 본 발명의 진동 절연 댐퍼 풀리(1)에서는 도 10에서 E로 표시된 영역만큼의 일부 토크(도 10에서 F 참조)가 상기 마찰케이지(12)와 상기 마찰와셔(23)의 마찰로 소진되도록 함으로써, 상기 비틀림각을 줄여 비틀림이 억제되므로써, 상기 러버가 파손되는 현상을 감소시킬 수 있다.

1 : 댐퍼 풀리 10 : 허브
11 : 스토퍼 12 : 마찰케이지
20 : 풀리부 21 : 슬릿
22 : 와셔하우징 23 : 마찰와셔
100 : 댐퍼 풀리 110 : 허브
111 : 스포터 120 : 풀리부
121 : 슬릿 130 : 러버

Claims (6)

1. 중심에 설치되고 회전력이 입력되는 허브와, 상기 허브의 외측에 설치되고 벨트가 설치되는 풀리부와, 상기 허브와 상기 풀리부의 사이에 설치되고 상기 허브로 입력된 진동을 절연하는 러버를 포함하는 진동 절연 댐퍼 풀리에 있어서,
   상기 허브와 상기 풀리부의 비틀림각도가 정해진 각도를 넘으면, 서로 마찰접촉하여 상기 허브로 입력된 토크의 일부를 마찰로 소진시켜 상기 비틀림각도를 각도를 감소시키는 비틀림각도 감소수단이 상기 허브와 상기 풀리부에 각각 구비되고,
   상기 비틀림각도 감소수단은, 상기 허브의 일측에 설치되는 마찰케이지와, 상기 비틀림각도가 정해진각도를 넘으면 상기 마찰케이지의 단부와 마찰접촉가능하게 상기 풀리부의 일측에 설치되는 마찰와셔인 것을 특징으로 하는 진동 절연 댐퍼 풀리.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 마찰케이지는 상기 풀리부에 상기 풀리부의 둘레방향을 따라 형성된 슬릿의 내부에 위치하도록 상기 허브의 일측으로 돌출되게 형성된 스토퍼의 단부에 설치되는 것을 특징으로 하는 진동 절연 댐퍼 풀리.
4. 제3항에 있어서,
   상기 마찰와셔는 상기 슬릿의 단부로부터 상기 풀리부의 둘레방향을 따라 형성된 와셔하우징의 내측면에 설치되는 것을 특징으로 하는 진동 절연 댐퍼 풀리.
5. 제4항에 있어서,
   상기 와셔하우징은 일단은 개방되고 타단은 폐쇄되는 형태로 형성되고,
   상기 마찰와셔는 상기 와셔하우징의 내부에 고정되는 것을 특징으로 하는 진동 절연 댐퍼 풀리.
6. 제1항에 있어서,
   상기 허브와 상기 풀리부의 비틀림각도가 최대 정상범위각도에 도달하면, 상기 마찰케이지는 상기 마찰와셔와 접촉되기 시작하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 진동 절연 댐퍼 풀리.

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