KR101794450B1 - 댐퍼 플라이휠 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 댐퍼 플라이휠에 관한 것으로, 엔진에 연결되는 프라이머리휠과, 프라이머리휠에 원호 형상으로 배열되며, 엔진에서 클러치로 전달되는 회전력을 감쇄하기 위한 복수의 토션 스프링과, 클러치에 연결되고, 프라이머리휠에 결합되며, 일측에 스프링 지지부가 형성되어 토션 스프링의 탄성력을 전달받는 세컨더리휠과, 프라이머리휠의 가장자리와 세컨더리휠의 가장자리를 결합하기 위한 결합부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 프라이머리휠의 회전력을 변속기에 연결되는 세컨더리휠로 전달하기 위한 드라이브 플레이트를 삭제하고, 드라이브 플레이트의 기능을 세컨더리휠에 돌출 형성되는 스프링 지지부로 구성하면서 세컨더리휠로 토션 스프링을 덮는 역할도 수행함으로써, 제품의 구성부품 수를 줄일 수 있어 원가를 절감할 수 있다.

Description

댐퍼 플라이휠 {DAMPER FLYWHELL}
본 발명은 댐퍼 플라이휠에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드라이브 플레이트 기능을 프라이머리휠에 부여하고, 드라이브 플레이트를 삭제하여 제품의 단가를 절감할 수 있는 댐퍼 플라이휠에 관한 것이다.
엔진은 팽창행정만이 출력 행정이 되고 나머지 흡입, 압축, 배기 행정에서는 출력이 감소되므로 엔진 출력의 회전력 및 회전속도는 주기적으로 증감 변동된다. 따라서, 댐퍼 플라이휠을 이용하여 엔진 회전의 변동을 감소시켜 일정하고 원활한 회전이 이루어 지도록 하고 있다.
크랭크축에는 혼합기의 연소에 따라 발생하는 회전력이 간격이 두고 전달되지만 댐퍼 플라이휠은 관성에 의하여 일정한 속도로 회전하려고 함으로 균일한 회전력을 얻을 수 있다.
이러한 댐퍼 플라이휠은 한국특허 공개번호 10-2012-0001514호에 개시되어 있는 것으로, 그에 대한 일반적인 구성이 도 1에 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 종래의 댐퍼 플라이휠(1)은 엔진측에 연결되는 프라이머리휠(2)과, 변속기측에 연결되는 세컨더리휠(3)과, 세컨더리휠(3)와 연결된 드라이브 플레이트(4)를 포함하여 구성된다.
프라이머리휠(2)와 드라이브 플레이트(4) 사이에 원주방향으로 댐퍼 작용을 하는 토션 스프링(5)이 설치되고, 토션 스프링(5)의 외측에 이의 작동을 가이드하는 스프링 가이드(6)가 설치된다.
프라이머리휠(2)는 크랭크 볼트로 크랭크축의 단부에 장착되는 허브(7)에 장착되고, 허브(7)의 외주 일측에 세컨더리휠(3)이 베어링이나 부싱을 매개로 회전 가능하게 지지된다.
드라이브 플레이트(4)는 세컨더리휠(3)의 일면에 고정부재로 결합되고, 이 드라이브 플레이트(4)에 토션 스프링(5)의 일단에 지지된다. 이 토션 스프링(5)의 타단은 프라이머리휠(2)에 지지되도록 구성된다.
따라서, 프라이머리휠(2)의 회전이 토션 스프링(5)을 매개로 세컨더리휠(3)로 전달됨으로 엔진의 토크 및 회전수 변동에 따라 토션 스프링(5)이 압축 및 이완되면서 진동이 감쇄된다.
여기서, 토션 스프링(5)과 스프링 가이드(6)는 프라이머리휠(2)의 림에 고정되는 별도의 커버부재(7)에 의해 이탈이 방지된다.
상기와 같은 종래의 댐퍼 플라이휠(1)은 토션 스프링(5)과 스프링 가이드(6)의 이탈을 방지를 위하여 커버부재(7)와, 토션 스프링(5)을 가압하여 프라이머리휠(2)의 회전력을 세컨더리휠(3)에 동기화 시키기 위한 드라이브 플레이트(4)가 각각 별도의 부품으로 이루어진다.
따라서, 최근에는 차량의 연비를 위한 다양한 연구가 진행되고 있으며, 그 일 예로 차량의 중량을 줄여서 경량화하는 방안이 요구되었다.
한국특허 공개번호 10-2012-0001514호
따라서, 본 발명은, 상기와 같은 요구에 부응하기 위하여 안출한 것으로, 변속기 쪽에 연결되는 세컨더리휠에 드라이브 플레이트와 커버부재를 일체로 구성하여 제품의 구조를 단순하게 함으로써 차량을 경량화하면서 원가를 절감할 수 있도록 한 댐퍼 플라이휠을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진에 연결되는 프라이머리휠과, 프라이머리휠에 원호 형상으로 배열되며, 엔진에서 클러치로 전달되는 회전력을 감쇄하기 위한 복수의 토션 스프링과, 클러치에 연결되고, 프라이머리휠에 결합되며, 일측에 스프링 지지부가 형성되어 토션 스프링의 탄성력을 전달받는 세컨더리휠과, 프라이머리휠의 가장자리와 세컨더리휠의 가장자리를 결합하기 위한 결합부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 프라이머리휠과 결합부재 사이 및 세컨더리휠과 결합부재 사이에 구비되며, 결합부재와 프라이머리휠 사이에서 세컨더리휠의 회전을 가이드하는 회전 가이드부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 회전 가이드부재는, 프라이머리휠과 세컨더리휠 사이에 구비되어 세컨더리휠의 회전시 마찰력을 저감시키는 제1가이드부재와, 세컨더리휠과 결합부재 사이에 구비되어 세컨더리휠의 회전시 마찰력을 저감시키기 제2가이드부재를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 회전 가이드부재는, 제2가이드부재와 결합부재 사이에 구비되어 결합부재에 대해 제2가이드부재를 세컨더리휠로 가압하기 위한 가압부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 가압부재는 링형상으로 형성되며 단면이 경사져서 형성되는 콘 스프링으로 구성되어 제2가이드부재를 결합부재에 대해 탄력 지지하여 세컨더리휠로 가압하도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 엔진에 연결되어 회전되는 프라이머리휠의 회전력을 변속기에 연결되는 세컨더리휠로 전달하기 위한 드라이브 플레이트를 삭제하고, 드라이브 플레이트의 기능을 세컨더리휠에 돌출 형성되는 스프링 지지부로 구성하면서 세컨더리휠로 토션 스프링을 덮는 역할도 수행함으로써, 제품의 구성부품 수를 줄일 수 있어 원가를 절감할 수 있다.
도 1은 종래의 댐퍼 플라이휠을 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠을 도시한 단면도.
도 3은 도 2의 댐퍼플라이휠의 요부를 도시한 단면도,
도 4와 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠에서 세컨더리휠을 도시한 사시도.
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.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠을 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 A를 도시한 요부 단면도이며, 도 4와 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠에서 세컨더리휠을 도시한 사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠(100)은, 볼트에 의해 엔진 출력축 말단에 체결되는 프라이머리휠(110)과, 변속기 측에 연결되며 일측 중앙에 허브가 돌출 형성되는 세컨더리휠(120)과, 세컨더리휠(120)과 프라이머리휠(110) 사이에 구비되며 프라이머리휠(110)을 통해 전달되는 엔진의 동력을 세컨더리휠(120)로 전달하기 위한 토션 스프링(130)과, 토션 스프링(130)의 양단부에 구비되어 토션 스프링(130)을 수용하고 토션 스프링(130)이 압축되거나 인장될 때 가이드하는 역할을 하는 스프링 가이드(131)와, 프라이머리휠(110)의 림(112)과 세컨더리휠(120)의 가장자리를 감싸서 결합하기 위한 결합부재(140)를 포함하여 구성된다.
먼저, 프라이머리휠(110)은 상부가 개구되는 용기 형상으로 형성되며, 그 중앙에 크랭크 샤프트가 관통 결합되는 관통홀이 형성된다. 프라이머리휠(110)의 내측에는 후술하는 토션 스프링(130)과 스프링 가이드(131)가 수용되는 공간이 구비된다.
프라이머리휠(110)은 그 관통홀의 가장자리에 크랭크 샤프트에 장착하기 위한 허브(111)가 돌출 형성되거나 별도로 제작되어 결합된다.
프라이머리휠(110)의 상단 가장자리에는 회전 관성량 증대를 위한 림(112)이 외측 방향으로 절곡 형성된다. 즉, 프라이머리휠(110)의 테두리 상단부에 림(112)이 외측으로 절곡 형성되며, 테두리의 안쪽에 후술하는 토션 스프링(130)과 스프링 가이드(131)가 수용되는 링 형태의 공간부가 형성된다.
세컨더리휠(120)은 변속기 측에 결합되며, 프라이머리휠(110)의 개구된 상부를 덮어서 그 가장자리가 프라이머리휠(110)의 림(122)에 올려지면서 후술하는 별도의 결합부재(140)에 의해 프라이머리휠(110)에 대하여 회전 가능하게 결합된다.
세컨더리휠(120)의 중앙에는 크랭크 샤프트가 관통되는 관통홀이 형성된다. 이 관통홀의 가장자리에는 프라이머리휠(110)의 허브(111)에 끼워지는 돌출부(121)가 형성된다. 여기서, 세컨더리휠(120)의 돌출부(121)는 프라이머리휠(110)의 허브(111) 내에 끼워져 결합되되 회전 가능하게 결합된다.
따라서, 프라이머리휠(110)의 허브(111) 내면과 세컨더리휠(120)의 돌출부(121) 외주면 사이에는 허브(111) 내에서 돌출부(121)가 원활하게 회전될 수 있도록 하는 부싱(101)이 구비된다.
세컨더리휠(120)은 프라이머리휠(110)의 내측에 수용되는 토션 스프링(130)이 이탈되는 것을 방지하기 위하여 토션 스프링(130)의 위쪽을 덮는 역할도 하면서 엔진의 동력을 변속기로 전달할 때, 토션 스프링(130)이 압축될 때 토션 스프링(130)의 양단부를 지지하는 역할을 하도록 하는 스프링 지지부(122)를 구비한다.
여기서, 스프링 지지부(122)는 토션 스프링(130)을 덮는 세컨더리휠(120)의 일측면에서 프라이머리휠(110) 쪽을 향하여 돌출 형성되는 것으로, 한 쌍으로 구성되며 180도 간격으로 형성된다.
토션 스프링(130)은 프라이머리휠(110)의 테두리 안쪽에 형성되는 링 형상의 공간부에 수용되되, 후술하는 스프링 가이드(131) 사이에 끼워져 구비된다.
스프링 가이드(131)는 서로 마주보는 한 쌍의 가이드바디로 구성되며, 하나의 토션 스프링(130)의 양단부에 끼워져 지지하도록 구성된다. 즉, 한 쌍의 가이드바디에 하나의 토션 스프링(130)이 수용되도록 구성되며, 토션 스프링(130)과 스프링 가이드(131)는 프라이머리휠(110)의 내측에 구비되는 공간부에 수용된 후에 세컨더리휠(120)에 의해 덮여서 이탈이 방지된다.
결합부재(140)는 프라이머리휠(110)의 림(112)에 세컨더리휠(120)의 윗면을 결합하기 위한 것으로, 링 형상으로 형성되며 단면이 대략 'ㄱ'형상으로 형성되어 세컨더리휠(120)의 가장자리 윗면과 측면을 덮어서 보호하도록 구성된다.
즉, 결합부재(140)는 도 4에 도시된 것을 기준으로 할 때 세컨더리휠(120)의 가장자리 윗면(변속기 쪽을 향하는 면)을 덮는 수직부와, 수직부의 상단에서 엔진 쪽을 향해 절곡 형성되어 세컨더리휠(120)의 가장자리 측면을 덮는 수평부로 구성된다.
한편, 결합부재(140)와 프라이머리휠(110)의 림(112) 사이 및 세컨더리휠(120)의 가장자리 사이에는 결합부재(140)와 프라이머리휠(110)의 림(112) 사이에서 세컨더리휠(120)이 원활하게 회전될 수 있도록 하는 회전 가이드부재(150)가 구비된다.
회전 가이드부재(150)는 프라이머리휠(110)의 림(112)의 윗면과 세컨더리휠(120)의 가장자리 밑면 사이에 구비되어 세컨더리휠(120)의 회전시 마찰력을 저감시키는 제1가이드부재(151)와, 세컨더리휠(120)의 가장자리와 결합부재(140) 사이에 구비되어 세컨더리휠(120)의 회전시 사이의 마찰력을 저감하는 제2가이드부재(152)를 포함하여 구성된다.
제1가이드부재(151)는 폭이 프라이머리휠(110)의 림(112)의 폭보다 작게 형성됨으로써, 프라이머리휠(110)의 림(112)과의 마찰 저항을 최소화할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
제2가이드부재(152)는 도 4에서와 같이, 수회 절곡 형성되며, 세컨더리휠(120)의 가장자리 윗면에 접촉됨과 동시에 세컨더리휠(120)의 가장자리 측면과 결합부재(140)의 측부 내측면에 접촉되면서 결합부재(140)의 수평부 밑면과 수직부 내측면 및 하부를 접촉되도록 형성된다.
또한, 회전 가이드부재(150)는 제2가이드부재(152)와 결합부재(140) 사이에 구비되어 결합부재(140)에 대해 제2가이드부재(152)를 세컨더리휠(120)로 가압하기 위한 가압부재(153)를 더 포함한다.
가압부재(153)는 링형상으로 형성되며, 단면이 경사져서 형성되는 콘 스프링으로 구성되되, 결합부재(140)에 지지되어 제2가이드부재(152)를 세컨더리휠(120)로 가압하는 역할을 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠의 작용을 간략하게 설명하기로 한다.
먼저, 차량에서 시동을 걸고, 기어를 주행모드로 놓고 가속페달을 밟으면 엔진이 폭발행정에 있을 때 크랭크 축을 통해 엔진의 구동력이 직접적으로 전달되는 프라이머리휠(110)의 회전속도가 상대적으로 세컨더리휠(120)의 회전속도보다 빨라지게 된다.
이에 따라 프라이머리휠(110)은 빨라진 속도만큼의 힘으로 토션 스프링(130)을 통해 세컨더리휠(120)에 형성된 스프링 지지부를 가압하게 되고, 이에 따라 세컨더리휠(120)도 더 빠른 속도로 회전하게 된다.
이때, 프라이머리휠(110)의 회전력을 세컨더리휠(120)로 전달하는 토션스프링(130)은 프라이머리휠(110)로부터의 충격 또는 진동을 세컨더리휠(120)로 전달하기 전에 자체 탄성력에 의해 감쇄 시킨다.
반대로, 압축 행정시에는 떨어진 구동력만큼 프라이머리휠(110)의 회전속도가 세컨더리휠(120)에 비해 상대적으로 느려짐으로 프라이머리휠(110)은 반대로 토션 스프링(130)을 통해 세컨더리휠(120)의 힘을 받게 되나, 이때도 마찬가지로 세컨더리휠(120)의 충격력이 토션 스프링(130)에 의해 감쇄되기 때문에 감속이 부드럽게 이루어지는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠에 의하면, 엔진에 연결되어 회전되는 프라이머리휠의 회전력을 변속기에 연결되는 세컨더리휠로 전달하기 위한 드라이브 플레이트를 삭제하고, 드라이브 플레이트의 기능을 세컨더리휠에 돌출 형성되는 스프링 지지부로 구성하면서 세컨더리휠로 토션 스프링을 덮는 역할도 수행함으로써, 제품의 구성부품 수를 줄일 수 있어 원가를 절감할 수 있는 것이다.
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
101 : 부싱
110 : 프라이머리휠
111 : 허브 112 : 림
120 : 세컨더리휠
121 : 돌출부 122 : 스프링 지지부
130 : 토션 스프링
131 : 스프링 가이드
140 : 결합부재
150 : 회전 가이드부재
151 : 제1가이드부재 152 : 제2가이드부재
153 : 가압부재

Claims (5)

  1. 엔진 측에 결합되며, 테두리 상단부에 림(112)이 외측으로 절곡 형성되고, 테두리의 안쪽에 링 형태의 공간부가 형성되는 프라이머리휠(110);
    프라이머리휠(110)에 원호 형상으로 배열되며, 엔진에서 클러치로 전달되는 회전력을 감쇄하기 위한 복수의 토션 스프링(130);
    클러치에 연결되며, 프라이머리휠(110)에 결합되며, 상기 공간부를 덮으면서 일측면에 스프링 지지부(122)가 프라이머리휠(110)을 향해 돌출 형성되어 토션 스프링(130)의 탄성력을 전달받는 세컨더리휠(120);
    프라이머리휠(110)의 가장자리와 세컨더리휠(120)의 가장자리를 결합하기 위한 결합부재(140);를 포함하되,
    프라이머리휠(110)과 세컨더리휠(120) 사이 및 세컨더리휠(120)과 결합부재(140) 사이에 구비되어 세컨더리휠(120)이 프라이머리휠(110)에 대해 회전되도록 하는 회전 가이드부재(150)를 구비하고,
    회전 가이드부재(150)는, 프라이머리휠(110)과 세컨더리휠(120) 사이에 구비되는 제1가이드부재(151)와, 세컨더리휠(120)과 결합부재(140) 사이에 구비되어 세컨더리 휠(120)의 회전시 마찰력을 저감시키기 위한 제2가이드부재(152)를 포함하는 것을 특징으로 하는 댐퍼 플라이휠.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    회전 가이드부재(150)는,
    제2가이드부재(152)와 결합부재(140) 사이에 구비되어 결합부재(140)에 대해 제2가이드부재(152)를 세컨더리휠(120)로 가압하기 위한 가압부재(153)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 댐퍼 플라이휠.
  5. 제4항에 있어서,
    가압부재(153)는 링형상으로 형성되며 단면이 경사져서 형성되는 콘 스프링으로 구성되어 제2가이드부재(152)를 결합부재(140)에 대해 탄력 지지하여 세컨더리휠(120)로 가압하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 댐퍼 플라이휠.
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