KR102286930B1 - 벨트 풀리 댐퍼 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외경측에 원통형 부분을 가지며 원통형 부분의 외경면에 벨트홈이 형성된 벨트 풀리(110)와, 상기 벨트 풀리(110)와 함께 내부에 공간을 형성하는 커버(150)와, 벨트 풀리(110)와 커버(150) 사이의 공간에 원주 방향을 따라 정렬되는 복수의 아크 스프링(130)과, 회전하면서 상기 아크 스프링(130)의 단부를 밀도록 반경 방향 외향 돌출된 복수의 걸림돌기를 가지는 입력 플랜지(170)와, 상기 벨트 풀리(110)의 일측으로 구비되며 진동댐퍼본체(192)와 상기 진동댐퍼본체(192)의 반경 방향 외측에 결합되는 링 형태의 고무진동댐퍼(191)를 가지는 진동댐퍼부(190)를 포함하여, 출력부재(200)에 의하여 회전 구동되며 벨트 풀리(110)와 입력 플랜지(170)의 상대 회전에 의해 상기 아크 스프링(130)이 압축되는 구조로서; 환형의 판상으로 내부에서 발생하는 소음의 배출을 방지하는 다이어프램 스프링(140)을 더 포함하며, 상기 다이어프램 스프링(140)은 고무진동댐퍼(191)의 축 방향 내면에 접하는 벨트 풀리 댐퍼(100)에 관한 것이다.

Description

벨트 풀리 댐퍼{BELT PULLEY DAMPER}
본 발명은 벨트 풀리 댐퍼에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부품 수 감소가 가능하며, 씰링 부분의 마찰 조정이 가능한 벨트 풀리 댐퍼에 관한 것이다.
대한민국 공개번호 제10-2011-0131197호 공개특허공보(이하에서 '공개공보1'이라 함)의 도 1을 참조하여 벨트 풀리 댐퍼에 대하여 설명하면(설명에 있어서, 공개공보1의 도면 부호를 사용하여 기재한다), 벨트 풀리 댐퍼(10)는 도시된 바와 같이, 복수의 엔진 부속 장치(16)를 갖는 부속 장치 구동부(14)를 포함할 수 있는 자동차 엔진(12)과 작동 관련되어 도시되어 있다. 벨트 풀리 댐퍼(10)는 엔진(12)의 출력 부재(18)(예컨대, 크랭크 샤프트)에 결합되고, 엔진 부속 장치(16)를 구동하기 위해, 벨트 또는 체인과 같은 무한 동력 전달 요소(20)를 거쳐 풀리 또는 스프로켓과 같은 입력 부재로 회전 동력을 전달한다.
대한민국 공개번호 제10-2013-0129237호 공개특허공보(이하에서 '공개공보2'이라 함)의 도 1 내지 도 4를 참조하여 벨트 풀리 댐퍼에 대하여 보다 구체적으로 설명한 내용이 기재되어 있다.
벨트 풀리 댐퍼는 도 1에 도시된 바와 같이 입력 플랜지(17)와 진동댐퍼부(19)가 결합되어, 입력 플랜지(17)에 대하여 벨트 풀리(11)가 상대 회전 운동 가능한 형태로 형성될 수 있다. 그리고 공개공보2의 도 2에 도시된 바와 같이 벨트 풀리가 진동댐퍼부에 결합되어, 입력 플랜지에 대하여 벨트 풀리가 상대 회전 운동 가능한 형태로 형성될 수도 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 벨트 풀리 댐퍼(10)는 벨트 풀리(11)를 포함한다. 상기 벨트 풀리(11)는 아크 스프링(13)을 통해 입력 플랜지(17)와 결합된다. 입력 플랜지(17)는 원형으로 반경 방향 외측에 반경 방향 외향 돌출되어 아크 스프링(13)의 단부에 걸리는 복수의 걸림돌기를 구비한다. 상기 벨트 풀리(11)는 입력 플랜지(17)에 대해 회전축을 중심으로 상대적으로 회전 이동될 수 있으며, 아크 스프링들(13)은 입력 플랜지(17)에 대한 벨트 풀리(11)의 상대 이동 시 아크 스프링(13)의 걸림돌기에 걸리어 압축되면서 에너지를 저장하고, 신장하면서 방출한다. 입력 플랜지(17)는 예컨대 나사 체결을 통해 구동 샤프트인 출력부재(20)(예를 들면 자동차 엔진의 크랭크 샤프트)에 연결된다.
출력부재(20)와 벨트 풀리(11) 사이에는 미끄럼 베어링(21)이 구비된다. 출력부재(20)는 벨트 풀리(11)에 대하여 상대 회전 운동 가능하다. 미끄럼 베어링(24)은 반경 방향으로 벨트 풀리(11)의 반경 방향 내측에 구비되는 플랜지와 출력 부재(20) 사이에 배치된다.
벨트 풀리(11)는 내부에 복수의 아크 형태인 아크 스프링들(13)이 배치되는 수용 챔버를 형성한다. 수용 챔버는 실질적으로 커버(15)에 의해 덮인다. 커버(15)의 반경 방향 외측에 구비되는 원통형의 플랜지가 벨트 풀리(11) 내로 슬라이딩 삽입된다.
상기 진동댐퍼부(19)는 대략 원판형이며 반경 방향 외측에 일측으로 절곡된 플랜지부를 가지는 금속의 진동댐퍼본체(19-2)와, 상기 진동댐퍼본체(19-2)의 플랜지부에 결합되는 대략 링 형태의 고무진동댐퍼(19-1)와, 상기 고무진동댐퍼(19-1)가 삽입되어 결합되는 금속의 진동댐퍼링(19-3)을 구비된다.
상기 출력부재(20)에 진동댐퍼부(19)가 연결된다. 상기 진동댐퍼부(19)는 입력 플랜지(17)에 함께 체결 볼트(18)로 체결되어 출력부재(20)에 연결된다. 상기 진동댐퍼본체(19-2)에 체결 볼트(18)가 체결되는 관통홀이 형성된다.
상기 체결 볼트(18)는 원주 방향을 따라 이격되어 복수로 구비된다.
상기 커버(15)는 진동댐퍼부(19)와 벨트 풀리(11) 사이에 위치한다.
상기 입력 플랜지(17)와 진동댐퍼본체(19-2)로 출력부재(20)가 삽입된다. 체결 볼트(18)는 입력 플랜지(17)와 진동댐퍼본체(19-2)의 내경 단부로부터 반경 방향으로 이격된 위치에서 체결된다. 상기 입력 플랜지(17)와 진동댐퍼본체(19-2)는 내경측 단부 일부가 서로 밀착되고, 체결 볼트(18)에 의하여 체결된 부분을 지나 반경 방향 외측에서 서로 멀어지는 방향으로 절곡되는 형태를 가져 커버(15)의 내경 단부는 입력 플랜지(17)나 진동댐퍼본체(19-2)로부터 이격된다.
상기 커버(15)와 진동댐퍼부(19) 사이에는 회전 작동시 발생하는 소음 방출을 방지하기 위한 금속 재질의 다이어프램 스프링(14)이 구비된다. 상기 커버(15)의 내경 단부에는 고무 재질의 결합부재(12)가 결합되며, 다이어프램 스프링(14)으로 결합부재(12)의 일부가 삽입된다. 상기 다이어프램 스프링(14)의 외경측 단부에는 고무 재질의 차단부재(14-1)가 결합되어 구비된다.
상기와 같은 종래 기술의 벨트 풀리 댐퍼(10)는 결합부재(12)와 차단부재(14-1)라는 소음을 차단하는 2개의 구성과, 판스프링으로 작용하는 다이어프램 스프링(14)이 필요하며, 벨트 풀리(11)와 진동댐퍼부(19) 사이에 형성된 개구부를 통하여 소음이 외부로 배출되는 문제점이 있었다.
대한민국 공개번호 제10-2011-0131197호 공개특허공보 대한민국 공개번호 제10-2013-0129237호 공개특허공보
본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 부품 수 감소가 가능하며, 발생된 소음의 외부 배출을 효과적으로 줄이거나 차단할 수 있는 벨트 풀리 댐퍼를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 위하여, 본 발명은 외경측에 원통형 부분을 가지며 원통형 부분의 외경면에 벨트홈이 형성된 벨트 풀리와, 상기 벨트 풀리와 함께 내부에 공간을 형성하는 커버와, 벨트 풀리와 커버 사이의 공간에 원주 방향을 따라 정렬되는 복수의 아크 스프링과, 회전하면서 상기 아크 스프링의 단부를 밀도록 반경 방향 외향 돌출된 복수의 걸림돌기를 가지는 입력 플랜지와, 상기 벨트 풀리의 일측으로 구비되며 진동댐퍼본체와 상기 진동댐퍼본체의 반경 방향 외측에 결합되는 링 형태의 고무진동댐퍼를 가지는 진동댐퍼부를 포함하여, 출력부재에 의하여 회전 구동되며 벨트 풀리와 입력 플랜지의 상대 회전에 의해 상기 아크 스프링이 압축되는 구조로서; 환형의 판상인 다이어프램 스프링을 더 포함하며, 상기 다이어프램 스프링은 고무진동댐퍼의 축 방향 내면에 접하는 벨트 풀리 댐퍼를 제공한다.
상기에서, 커버는 진동댐퍼부와 벨트 풀리 사이에 위치하여, 외경측에 절곡된 형태로 구비된 플랜지부가 벨트 풀리의 원통형 부분 내로 삽입되며; 상기 진동댐퍼본체와 입력 플랜지는 커버의 반경 방향 내측 단부에서 내향 이격된 위치에서 서로 멀어지는 방향으로 절곡 형성된 부분을 가지는 형태로 형성되고, 커버의 반경 방향 내측 단부에는 고무재질의 결합부재가 구비되고, 상기 결합부재의 일부가 다이어프램 스프링의 내경으로 삽입되고, 축 방향으로 고무진동댐퍼의 반대쪽에서 결합부재와 다이어프램 스프링이 접하는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 다이어프램 스프링의 외경은 고무진동댐퍼의 외경보다 크며, 다이어프램 스프링의 외경 측에 차단부재가 구비되고; 상기 차단부재는 벨트 풀리의 원통형 부분의 내경 쪽에 위치하며 축 방향으로 연장된 제1 차단돌기부와, 고무진동댐퍼의 외측에서 진동댐퍼부와 벨트 풀리 사이로 연장되는 제2 차단돌기부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 다이어프램 스프링은 고무진동댐퍼와 접하는 부분에서 고무진동댐퍼를 향하여 돌출된 구조로 형성된 것을 특징으로 하며;
상기에서, 다이어프램 스프링의 외경은 고무진동댐퍼의 외경보다 크며, 다이어프램 스프링의 외경 측에 차단부재가 구비되고; 상기 차단부재는 벨트 풀리의 원통형 부분의 내경 쪽에 위치하며 축 방향으로 연장된 제1 차단돌기부와, 고무진동댐퍼의 외측에서 진동댐퍼부와 벨트 풀리 사이로 연장되는 제2 차단돌기부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 다이어프램 스프링의 외경은 고무진동댐퍼의 외경보다 크며, 고무진동댐퍼를 지나 연장된 외경 부분이 벨트 풀리 방향으로 절곡된 형태로 형성된 절곡부를 가지며; 상기 절곡부는 벨트 풀리의 원통형 부분의 내면으로부터 내향 이격되며 축 방향으로 연장된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 벨트 풀리 댐퍼(100)에 의하면, 적은 부품 수로 내부에서 발생하는 소음이 외부로 배출되는 것을 효과적으로 차단할 수 있으며, 접촉부의 안정된 접촉 상태 유지가 가능하며, 상대 회전에 추가적인 영향을 주지 않으면서도 소음의 배출을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술의 벨트 풀리 댐퍼를 도시한 반단면도이며,
도 2는 본 발명에 따르는 벨트 풀리 댐퍼를 도시한 개략적인 반단면도이며,
도 3은 도 2의 "A"부를 확대 도시한 것이며,
도 4는 도 2의 "A"부의 확대로서 변형 예를 도시한 것이며,
도 5는 도 2의 "A"부의 확대로서 다른 변형 예를 도시한 것이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 벨트 풀리 댐퍼에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따르는 벨트 풀리 댐퍼를 도시한 개략적인 반단면도이며, 도 3은 도 2의 "A"부를 확대 도시한 것이며, 도 4는 도 2의 "A"부의 확대로서 변형 예를 도시한 것이며, 도 5는 도 2의 "A"부의 확대로서 다른 변형 예를 도시한 것이다.
이하의 설명에서 도 2의 가로 방향을 축 방향으로 기재한다. 그리고 이하에서 설명하는 고무재질은 고무 또는 고무와 같은 물성을 가지는 재질을 포함하는 의미이다.
본 발명의 벨트 풀리 댐퍼(100)는 외경측에 원통형 부분을 가지며 원통형 부분의 외경면에 벨트홈이 형성된 벨트 풀리(110)와, 상기 벨트 풀리(110)와 함께 내부에 공간을 형성하는 커버(150)와, 벨트 풀리(110)와 커버(150) 사이의 공간에 원주 방향을 따라 정렬되는 복수의 아크 스프링(130)과, 회전하면서 상기 아크 스프링(130)의 단부를 밀도록 반경 방향 외향 돌출된 복수의 걸림돌기를 가지는 입력 플랜지(170)와, 상기 벨트 풀리(110)의 일측으로 구비되며 진동댐퍼본체(192)와 상기 진동댐퍼본체(192)의 반경 방향 외측에 결합되는 링 형태의 고무진동댐퍼(191)를 가지는 진동댐퍼부(190)를 포함한다. 상기 벨트 풀리 댐퍼(100)는 출력부재(200)에 의하여 회전 구동되며, 벨트 풀리(110)와 입력 플랜지(170)의 상대 회전에 의해 상기 아크 스프링(130)이 압축되는 구조이다. 아크 스프링(130)의 구체적인 형태 및 압축되는 구조는 종래 공지 기술이므로 이에 대한 설명은 생략한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 입력 플랜지(170)와 진동댐퍼본체(192)는 결합볼트에 의하여 체결되어 출력부재(200)에 결합되어 일체로 회전한다. 상기 입력 플랜지(170)와 진동댐퍼본체(192)의 내경측으로 출력부재(200)가 삽입된다. 상기 결합볼트는 원주 방향을 따라 이격되어 복수 개소에서 체결된다.
상기 벨트 풀리(110)는 내경 측에 원통형 부분과 나란한 내측 플랜지부를 가진다. 벨트 풀리(110)의 내측 플랜지부로 출력부재(200)가 삽입된다. 벨트 풀리(110)의 내측 플랜지부와 출력부재(200) 사이에는 미끄럼 베어링(210)에 개재된다. 벨트 풀리(110)의 원통형 부분의 진동댐퍼부(190)를 향하는 단부의 내경측에는 내향 할수록 간격을 증가시키는 챔퍼부가 형성된다.
상기 진동댐퍼본체(192)는 환형으로 형성된다. 진동댐퍼본체(192)는 외경측에 절곡된 원통형의 진동본체플랜지를 구비한다. 상기 진동본체플랜지가 고무진동댐퍼(191)로 삽입된다. 상기 진동댐퍼부(190)는 고무진동댐퍼(191)의 외경측에 결합되는 금속의 진동댐퍼링(193)을 더 포함할 수 있다. 상기 진동댐퍼부(190)의 외경은 벨트 풀리(110)의 외경보다 크게 형성된다. 상기 고무진동댐퍼(191)의 외경은 도 2에 도시된 바와 같이 일정하지 않은 형태로 형성될 수 있으며, 고무진동댐퍼(191)의 최대 외경은 벨트 풀리(110)의 원통형 부분의 내경보다 작게 형성된다.
상기 커버(150)는 외경측에 절곡된 형태로 구비된 플랜지부가 벨트 풀리(110)의 원통형 부분 내로 삽입된다.
상기 커버(150)는 축 방향으로 진동댐퍼부(190)와 벨트 풀리(110) 사이에 위치한다. 상기 진동댐퍼본체(192)와 입력 플랜지(170)는 커버(150)의 반경 방향 내측 단부에서 내향 이격된 위치에서 서로 멀어지는 방향으로 절곡 형성된 부분을 가지는 형태로 형성된다. 상기 커버(150)의 내경 단부는 진동댐퍼본체(192) 및 입력 플랜지(170)로부터 이격된다.
상기 커버(150)의 반경 방향 내측 단부에는 고무재질이며 링 형태인 결합부재(120)가 결합 구비된다. 본 발명의 벨트 풀리 댐퍼(100)는 환형의 판상인 다이어프램 스프링(140)을 더 포함한다. 상기 다이어프램 스프링(140)은 금속으로 이루어진다. 상기 다이어프램 스프링(140)은 강성이 큰 플라스틱으로 제조될 수도 있다.
상기 다이어프램 스프링(140)은 진동댐퍼부(190)에 구비되는 고무진동댐퍼(191)의 축 방향 내면에 접하여 구비된다. 상기 결합부재(120)의 일부가 다이어프램 스프링(140)의 내경으로 삽입된다. 상기 다이어프램 스프링(140)은 축 방향으로 고무진동댐퍼(191)의 반대쪽에서 결합부재(120)에 접한다. 상기 다이어프램 스프링(140)은 축 방향 내측에서 결합부재(120)에 의하여 가압 되고, 축 방향 외측에서 고무진동댐퍼(191)에 의하여 가압된다. 반경 방향 외측에 별도의 고무부재로 이루어진 구성을 구비하지 않고, 다이어프램 스프링(140)은 반경 방향 외측 및 내측에서 고무 재질의 구성에 미끄럼 접촉하는 구조로 소음 배출 성능이 확보된다.
상기 다이어프램 스프링(140)은 고무진동댐퍼(191)와 접하는 부분에서 고무진동댐퍼(191)를 향하여 돌출된 구조로 형성된다. 상기 다이어프램 스프링(140)은 외경 단부에 축 방향 내향 경사 연장된 절곡연장부(140-1)를 구비하며, 절곡연장부(140-1)의 반경 방향 내측에 축 방향 외향 오목한 변형부(140-2)가 구비되어, 절곡연장부(140-1)와 변형부(140-3) 사이에 고무진동댐퍼(191)에 접하며 고무진동댐퍼(191)를 향하는 방향으로 돌출된 구조(140-2)를 가진다. 상기 다이어프램 스프링(140)이 고무진동댐퍼(191)에 접하는 돌출된 구조(140-2)를 가지므로 작동 중 밀착되며, 다이어프램 스프링(140)의 강성도 증가하게 된다.
상기 다이어프램 스프링(140)의 외경은 고무진동댐퍼(191)의 외경보다 크며, 다이어프램 스프링(140)의 외경 측에 차단부재(141)가 구비된다. 상기 차단부재(141)는 고무재질로 이루어진다. 상기 차단부재(141)는 고무진동댐퍼(191)와 접하는 부분의 반경 방향 외측으로 연장 형성된 절곡연장부(140-1)에 결합되어 구비된다. 상기 차단부재(141)는 벨트 풀리(110)의 원통형 부분의 내경 쪽에 위치하며 축 방향으로 연장된 제1 차단돌기부(1411)와, 고무진동댐퍼(191)의 외측에서 진동댐퍼부(190)와 벨트 풀리(110) 사이로 연장되는 제2 차단돌기부(1413)를 포함한다. 상기 제1 차단돌기부(1411)와 벨트 풀리(110)의 원통형 부분 사이에는 틈새가 형성된다. 제2 차단돌기부(1413)는 진동댐퍼부(190)와 벨트 풀리(110) 사이에 위치하여 양측에 틈새가 형성된다. 상기 차단부재(141)는 고무재질로 벨트 풀리(110)나 진동댐퍼부(190)에 접촉되어도 가능하므로 아주 좁은 틈새를 형성할 수 있어 소음의 배출 차단에 효과적으로 작용할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 다이어프램 스프링(140)의 외경은 고무진동댐퍼(191)의 외경보다 크며, 고무진동댐퍼(191)를 지나 연장된 외경 부분이 벨트 풀리(110) 방향으로 절곡된 형태로 형성된 절곡부(140-7)를 가진다. 상기 절곡부(140-7)는 원통형으로 벨트 풀리(110)의 원통형 부분의 내면으로부터 내향 이격되며 축 방향으로 연장된다. 상기 절곡부(140-7)와 벨트 풀리(110)의 원통형 부분의 내면 사이에는 미로가 형성되어, 소음 배출을 억제하는 작용을 한다.
100: 벨트 풀리 댐퍼 110: 벨트 풀리
130: 아크 스프링 140: 다이어프램 스프링
150: 커버 170: 입력 플랜지
190: 진동댐퍼부 200: 출력부재
210: 미끄럼 베어링

Claims (6)

  1. 외경측에 원통형 부분을 가지며 원통형 부분의 외경면에 벨트홈이 형성된 벨트 풀리(110)와, 상기 벨트 풀리(110)와 함께 내부에 공간을 형성하는 커버(150)와, 벨트 풀리(110)와 커버(150) 사이의 공간에 원주 방향을 따라 정렬되는 복수의 아크 스프링(130)과, 회전하면서 상기 아크 스프링(130)의 단부를 밀도록 반경 방향 외향 돌출된 복수의 걸림돌기를 가지는 입력 플랜지(170)와, 상기 벨트 풀리(110)의 일측으로 구비되며 진동댐퍼본체(192)와 상기 진동댐퍼본체(192)의 반경 방향 외측에 결합되는 링 형태의 고무진동댐퍼(191)를 가지는 진동댐퍼부(190)를 포함하여, 출력부재(200)에 의하여 회전 구동되며 벨트 풀리(110)와 입력 플랜지(170)의 상대 회전에 의해 상기 아크 스프링(130)이 압축되는 구조로서;
    환형의 판상인 다이어프램 스프링(140)을 더 포함하며, 상기 다이어프램 스프링(140)의 외경은 고무진동댐퍼(191)의 외경보다 크고 고무진동댐퍼(191)의 축 방향 내면에 접하는 것을 특징으로 하는 벨트 풀리 댐퍼(100).
  2. 제1 항에 있어서, 상기 다이어프램 스프링(140)의 외경 측에 차단부재(141)가 구비되는 것을 특징으로 하는 벨트 풀리 댐퍼(100).
  3. 제1 항에 있어서, 상기 다이어프램 스프링(140)은 고무진동댐퍼(191)를 지나 연장된 외경 부분이 벨트 풀리(110) 방향으로 절곡된 형태로 형성된 절곡부를 가지며; 상기 절곡부는 벨트 풀리(110)의 원통형 부분의 내면으로부터 내향 이격되며 축 방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 벨트 풀리 댐퍼(100).
  4. 제2 항에 있어서, 상기 차단부재(141)는 벨트 풀리(110)의 원통형 부분의 내경 쪽에 위치하며 축 방향으로 연장된 제1 차단돌기부(1411)와, 고무진동댐퍼(191)의 외측에서 진동댐퍼부(190)와 벨트 풀리(110) 사이로 연장되는 제2 차단돌기부(1413)를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 풀리 댐퍼(100).
  5. 제1 항에 있어서, 상기 다이어프램 스프링(140)은 고무진동댐퍼(191)와 접하는 부분에서 고무진동댐퍼(191)를 향하여 돌출된 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 벨트 풀리 댐퍼(100).
  6. 제4 항에 있어서, 상기 다이어프램 스프링(140)은 고무진동댐퍼(191)와 접하는 부분에서 고무진동댐퍼(191)를 향하여 돌출된 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 벨트 풀리 댐퍼(100).
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