KR102283406B1 - 아이솔레이팅 디커플러 - Google Patents

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Abstract

아이솔레이팅 디커플러를 제공하며, 이 아이솔레이팅 디커플러는, 샤프트; 벨트 지지부를 갖는 풀리; 일방향 클러치(one way clutch); 풀리와 일방향 클러치 사이에 맞물린 비틀림 스프링; 및 샤프트와 상기 풀리 사이에 배치된 단일 베어링을 포함하며, 이 베어링은 반경방향 센터라인(radial centerline)을 포함하며, 이 반경방향 센터라인은 벨트 지지부의 정중선과 정렬된다.

Description

아이솔레이팅 디커플러
본 발명은 아이솔레이팅 디커플러(isolating decoupler)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 샤프트와 풀리 사이에 배치된 단일 베어링을 포함하고, 이 베어링은 벨트 지지부의 정중선(mid-line)과 정렬되는 반경방향 센터라인(radial centerline)을 포함하는, 아이솔레이팅 디커플러에 관한 것이다.
승용차용으로서의 디젤 엔진 사용은 보다 양호한 연료 절약의 이점으로 인해 점점 증가하고 있다. 게다가, 가솔린 엔진은 연료 효율을 개선시키기 위해 압축비를 점점 증가시키고 있다. 그 결과, 디젤 및 가솔린 엔진의 보기 구동 시스템(accessory drive system)은 그 엔진에서의 상기한 바와 같은 변화로 인해 크랭크샤프트로부터의 보다 큰 크기의 진동을 극복해야만 한다.
증가된 크랭크샤프트 진동과 더불어 높은 가감속도 및 높은 교류기 관성으로 인해, 엔진 보기 구동 시스템은 종종 벨트 슬립으로 인한 벨트 처프 소음(belt chirp noise)을 경험한다. 이는 또한 벨트 작동 수명을 감소시킬 것이다.
엔진 작동 범위에서의 진동을 여과하고 또한 벨트 처프를 제어하기 위해 높은 각 진동을 갖는 엔진에 대해 크랭크샤프트 아이솔레이터/디커플러 및 교류기 아이솔레이터/디커플러가 널리 이용되어 왔다.
대표적인 선행 기술은 교류기-스타터 등의 고토크 장치용 일방향 아이솔레이터를 개시하는 WO2007121582A1이며, 그 일방향 아이솔레이터는 가요성 구동 수단에 의해 구동되는 것으로, 허브와 시브를 포함하고, 이들 각각이 적어도 하나의 스톱 부재를 포함하고 있다. 허브와 시브는 아이솔레이팅 스프링에 의해 연결되며, 베어링 및/또는 부싱을 통해 서로에 대해 회전할 수 있어, 토크가 가요성 구동 수단으로부터 그 장치로 전달될 때에 토크 변동으로부터의 격리(isolation)을 스프링을 통해 제공할 수 있다. 상당한 크기의 토크가 장치로부터 가요성 구동 수단에 전달되는 경우, 시브는 허브에 대해 회전하여, 장치로부터 토크의 전달을 촉진시키도록 아이솔레이터가 마치 솔리드 풀리(solid pulley)처럼 작동하도록 스톱 부재들이 접촉하게 한다.
필요로 하는 것은, 샤프트와 풀리 사이에 배치된 단일 베어링을 포함하고, 이 베어링은 벨트 지지부의 정중선과 정렬되는 반경방향 센터라인을 포함하는, 아이솔레이팅 디커플러이다. 본 발명은 이러한 필요성을 충족시킨다.
본 발명의 주요 양태는, 샤프트와 풀리 사이에 배치된 단일 베어링을 포함하고, 이 베어링은 벨트 지지부의 정중선과 정렬되는 반경방향 센터라인을 포함하는, 아이솔레이팅 디커플러이다.
본 발명의 다른 양태는 후속한 발명의 상세한 설명 및 첨부 도면에 의해 언급되고 명백해질 것이다.
본 발명은, 아이솔레이팅 디커플러를 포함하며, 이 아이솔레이팅 디커플러는, 샤프트; 벨트 지지부를 갖는 풀리; 일방향 클러치(one way clutch); 풀리와 일방향 클러치 사이에 맞물린 비틀림 스프링; 및 샤프트와 풀리 사이에 배치된 단일 베어링을 포함하며, 베어링은 반경방향 센터라인을 포함하며, 이 반경방향 센터라인은 벨트 지지부의 정중선과 정렬되며, 상기 비틀림 스프링은 상기 베어링과 동축인 코일 스프링이며, 상기 베어링에 대하여 축방향으로 어긋난 위치에 설치되는 것이다.
본 명세서에 포함되어 그 일부를 형성하는 첨부 도면은 본 발명의 실시예들을 예시하는 것으로, 개괄적인 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 기능을 한다.
도 1은 장치의 단면도이다.
도 2는 장치의 분해도이다.
도 3은 대안적인 실시예의 단면도이다.
도 1은 장치의 단면도이다. 아이솔레이팅 디커플러는 샤프트(10), 풀리(20), 베어링(30), 비틀림 스프링(40), 일방향 클러치(50) 및 스프링 캐리어(60) 및 먼지 실드(70)를 포함한다.
풀리(20)는 벨트 지지부(21)를 포함한다. 벨트 지지부(21)는 벨트(도시 생략)와 맞물린다. 벨트는 다중 리브 벨트(multi-ribbed belt) 또는 단일 "v" 벨트를 포함할 수 있다.
베어링(30)은 풀리(20)에 압축 끼워 맞춤(press fit)된다. 맞물림부(31)가 샤프트(10)의 단부에 베어링(30)을 위치 설정한다. 맞물림부(31)는 그 맞물림부(31)가 샤프트(10)와 접촉하고 나면 샤프트(10)를 따른 베어링(30)의 축방향 이동을 방지하는 반경방향 돌출부를 포함한다. 이는 또한 풀리(20)를 샤프트(10)에 대해 위치 설정한다.
베어링 반경방향 센터라인(CL)은 벨트 지지부(21)의 정중선과 정렬된다. 이러한 정렬은 베어링 부하(BL)가 단일 베어링(30)에 집중될 수 있게 하여, 제2의 베어링에 대한 필요성을 무효화할 수 있다.
단부 플레이트(80)는 풀리(20)에 압력 끼워 맞춤되지만, 이들은 서로에 용접될 수도 있다. 비틀림 스프링(40)의 단부(41)는 단부 플레이트(80)에 부착된다. 단부(41)는 용접, 접착제 또는 억지 끼워 맞춤(interference fit)을 이용하여 부착될 수 있다. 용접은 레이저 용접을 포합할 수 있다. 비틀림 스프링(40)은 캐리어(60)의 외면과 마찰에 의해 맞물릴 수 있다. 캐리어(60)는 일방향 클러치(50)의 외륜(51)에 압력 끼워 맞춤되는 원통형 형태를 포함한다. 비틀림 스프링(40)의 단부(42)는 억지 끼워 맞춤을 이용하여 캐리어(60)에 마찰에 의해 맞물린다. 단부(42)는 또한 캐리어(60)에 용접되거나 접착제에 의해 고정될 수도 있다. 일방향 클러치(50)는 샤프트(10)와 맞물린다.
먼지 실드(70)가 장치 내로 먼지의 유입을 방지한다. 베어링(30)은 그 베어링 내로 부스러기의 유입을 방지하는 시일(32)을 포함한다.
스페이서(90)는 피동 샤프트(도시 생략) 상에 장치(100)를 위치 설정한다. 스페이서(90)는 맞물림부(31)와 맞대져, 샤프트(10)에 대한 베어링(30)의 위치를 고정시킨다.
도 2는 장치의 분해도이다. 견부(11)가 일방향 클러치(50)를 위치 설정한다. 베어링(30)은 베어링(30)과 견부(11) 사이에 일방향 클러치(50)를 가두어, 일방향 클러치(50)의 축방향 이동을 방지한다.
도 3은 대안적인 실시예의 단면도이다. 본 실시예에서, 비틀림 스프링(40)은 반경방향으로 벨트 지지부(21) 아래에 있지 않도록 축선 A-A를 따라 축방향으로 변위(22)되는데, 즉 그 비틀림 스프링(40)은 반경방향으로 벨트 지지부(21)와 샤프트(10) 사이에 있지 않다. 스프링(40)은 축선 A-A에 대해 반경(43)을 갖는다. 본 실시예에서 축방향 변위 스프링(40)은 벨트 지지부(21)의 반경(23)이 최소화될 수 있게 한다. 사실상, 그 장치의 직경은 베어링(30) 상에 바로 안착되는 벨트 지지부(21)에 의해 좌우된다. 반경(23)은 사용자에 의해 요구되는 바에 따라 반경(43)보다 작거나, 반경(43)과 동일하거나, 반경(43)보다 클 수도 있다.
본 명세서에서는 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 당업자에게 있어서는 본 명세서에서 기술한 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 구성 및 부품들의 관계에서 변형이 이루어질 수 있다는 점은 자명할 것이다.

Claims (5)

  1. 아이솔레이팅 디커플러(isolating decoupler)로서:
    샤프트;
    벨트 지지부를 갖는 풀리;
    일방향 클러치(one way clutch);
    상기 풀리와 상기 일방향 클러치 사이에 맞물린 비틀림 스프링; 및
    상기 샤프트와 상기 풀리 사이에 배치된 단일 베어링
    을 포함하며,
    상기 베어링은 반경방향 센터라인(radial centerline)을 포함하며, 이 반경방향 센터라인은 상기 벨트 지지부의 정중선(mid-line)과 정렬되며,
    상기 비틀림 스프링은 상기 베어링과 동축인 코일 스프링이며, 상기 베어링에 대하여 축방향으로 어긋난 위치에 설치되는 것인 아이솔레이팅 디커플러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비틀림 스프링은 반경방향으로 상기 벨트 지지부와 상기 샤프트 사이에 있지 않도록 축방향으로 변위된 것인 아이솔레이팅 디커플러.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 풀리 상에 먼지 실드를 더 포함하는 것인 아이솔레이팅 디커플러.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비틀림 스프링은 상기 풀리에 용접된 단부를 포함하는 것인 아이솔레이팅 디커플러.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단일 베어링은 상기 샤프트 상에 상기 단일 베어링을 위치 설정하는 반경방향 돌출부를 포함하는 것인 아이솔레이팅 디커플러.
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