KR102481336B1 - 플라이휠 - Google Patents

플라이휠 Download PDF

Info

Publication number
KR102481336B1
KR102481336B1 KR1020150084543A KR20150084543A KR102481336B1 KR 102481336 B1 KR102481336 B1 KR 102481336B1 KR 1020150084543 A KR1020150084543 A KR 1020150084543A KR 20150084543 A KR20150084543 A KR 20150084543A KR 102481336 B1 KR102481336 B1 KR 102481336B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mass flywheel
flywheel
mass
relative
detection unit
Prior art date
Application number
KR1020150084543A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160147582A (ko
Inventor
노영창
Original Assignee
현대두산인프라코어(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대두산인프라코어(주) filed Critical 현대두산인프라코어(주)
Priority to KR1020150084543A priority Critical patent/KR102481336B1/ko
Publication of KR20160147582A publication Critical patent/KR20160147582A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102481336B1 publication Critical patent/KR102481336B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/30—Flywheels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/101—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving magnetic or electromagnetic means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/04—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/10—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating
    • G01L3/12—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving photoelectric means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)

Abstract

플라이휠은 엔진의 출력축에 의해 축회전 가능하도록 연결되고 회전 중심에 스크류축을 갖는 제1 질량 플라이휠, 상기 제1 질량 플라이휠에 대해 상대적으로 축회전 가능하고 상기 제1 질량 플라이휠에 대하여 상대적으로 회전함에 따라 상기 스크류축을 따라 왕복이동 가능하도록 상기 스크류축과 결합하는 가이드 보어를 갖는 제2 질량 플라이휠, 상기 제1 질량 플라이휠과 상기 제2 질량 플라이휠에 결합되어 상기 제1 질량 플라이휠의 토크를 상기 제2 질량 플라이휠로 전달하기 위한 댐핑 유닛, 및 상기 제1 질량 플라이휠에 대한 상기 제2 질량 플라이휠의 상대 회전 이동에 의해 상기 제1 질량 플라이휠의 토크가 상기 제2 질량 플라이휠로 전달될 때, 상기 제1 질량 플라이휠에 대한 상기 제2 질량 플라이휠의 상대적 위치 정보를 검출하여 브레이크 토크를 산출하는 위치 검출 유닛을 포함한다.

Description

플라이휠{FLYWHEEL}
본 발명은 플라이휠에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 크랭크샤프트의 회전력을 전달하기 위한 플라이휠에 관한 것이다.
일반적으로, 굴삭기와 같은 건설기계 또는 차량의 엔진 제어에 있어서, 차량 운전시 실시간으로 엔진의 브레이크 토크를 측정하는 것을 상당히 중요한 작업일 수 있다. 특히, 점점 강화되어 가고 있는 배기 규제를 만족하기 위해 더욱 정밀한 엔진 제어가 요구되고 있으며 이를 위해 엔진 회전속도 및 부하를 정확히 측정할 필요가 있다.
그러나, 종래의 엔진 회전속도 및 부하 측정에 있어서, 엔진 회전속도는 속도 센서를 통해 측정하지만 브레이크 토크는 직접 측정할 수 없고 모델링을 통해 산출된 값에 의존하고 있다. 따라서, 측정값이 정확하지 않고, 정밀한 엔진 제어를 수행할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명의 일 목적은 엔진의 크랭크샤프트의 브레이크 토크를 정확하게 측정할 수 있는 플라이휠을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 플라이휠은 엔진의 출력축에 의해 축회전 가능하도록 연결되고 회전 중심에 스크류축을 갖는 제1 질량 플라이휠, 상기 제1 질량 플라이휠에 대해 상대적으로 축회전 가능하고 상기 제1 질량 플라이휠에 대하여 상대적으로 회전함에 따라 상기 스크류축을 따라 왕복이동 가능하도록 상기 스크류축과 결합하는 가이드 보어를 갖는 제2 질량 플라이휠, 상기 제1 질량 플라이휠과 상기 제2 질량 플라이휠에 결합되어 상기 제1 질량 플라이휠의 토크를 상기 제2 질량 플라이휠로 전달하기 위한 댐핑 유닛, 및 상기 제1 질량 플라이휠에 대한 상기 제2 질량 플라이휠의 상대 회전 이동에 의해 상기 제1 질량 플라이휠의 토크가 상기 제2 질량 플라이휠로 전달될 때, 상기 제1 질량 플라이휠에 대한 상기 제2 질량 플라이휠의 상대적 위치 정보를 검출하여 브레이크 토크를 산출하는 위치 검출 유닛을 포함한다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 위치 검출 유닛은, 상기 제2 질량 플라이휠의 일측에 장착되는 위치 표시부 및 상기 위치 표시부의 위치를 검출하는 검출부를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 위치 표시부는 자성 물질을 포함하고, 상기 검출부는 자기센서를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 검출부는 적외선 센서, 초음파 센서 또는 포토 인터럽터를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 댐핑 유닛은 상기 제1 질량 플라이휠 및 상기 제2 질량 플라이휠 중 어느 하나에 구비되는 적어도 하나의 탄성 스프링을 포함하고 탄성 비틀림 방식으로 상기 제1 질량 플라이휠을 상기 제2 질량 플라이휠에 연결할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 질량 플라이휠은 트랜스미션 또는 유압 모터의 입력축에 결합되어 상기 제2 질량 플라이휠의 회전력을 전달하는 스플라인 축을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 플라이휠은 엔진의 크랭크샤프트로부터의 토크를 전달하고 상대적으로 축회전 가능하고 상기 전달되는 토크에 따라 이격 거리가 변화하는 제1 및 제2 질량 플라이휠들 및 상기 이격 거리를 측정하는 위치 검출 유닛을 포함하여, 상기 브레이크 토크를 실시간으로 측정할 수 있다.
따라서, 건설기계 또는 차량 운전시 상기 산출된 브레이크 토크값을 실시간으로 정밀하게 측정할 수 있고, 이에 따라 더욱 정밀한 엔진 제어를 수행할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 플라이휠을 나타내는 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 분해된 상태의 플라이휠을 나타내는 사시도들이다.
도 3은 도 1의 분해된 상태의 플라이휠을 나타내는 측면도이다.
도 4는 도 1의 플라이휠의 제1 질량 플라이휠을 나타내는 평면도이다.
도 5는 도 1의 플라이휠의 제2 질량 플라이휠을 나타내는 평면도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 1의 플라이휠의 제1 및 제2 질량 플라이휠들의 상대 회전 운동을 나타내는 단면도들이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 플라이휠을 나타내는 단면도이다. 도 2a 및 도 2b는 도 1의 분해된 상태의 플라이휠을 나타내는 사시도들이다. 도 3은 도 1의 분해된 상태의 플라이휠을 나타내는 측면도이다. 도 4는 도 1의 플라이휠의 제1 질량 플라이휠을 나타내는 평면도이다. 도 5는 도 1의 플라이휠의 제2 질량 플라이휠을 나타내는 평면도이다. 도 6a 및 도 6b는 도 1의 플라이휠의 제1 및 제2 질량 플라이휠들의 상대 회전 운동을 나타내는 단면도들이다.
도 1 내지 도 6b를 참조하면, 플라이휠(100)은 엔진(10)의 크랭크샤프트와 일체로 축회전가능한 제1 플라이휠 유닛, 트랜스미션 또는 유압모터의 입력축(22)과 일체로 축회전가능한 제2 플라이휠 유닛, 및 상기 제1 플라이휠 유닛의 토크를 상기 제2 플라이휠 유닛으로 전달하는 댐핑 유닛을 포함할 수 있다. 정밀한 엔진 제어를 수행하기 위하여, 상기 제1 및 제2 플라이 휠 유닛들 사이의 상대 회전 위치 정보를 검출하여 상기 크랭크샤프트의 브레이크 토크(brake torque)를 측정하기 위한 위치 검출 유닛(200)이 구비될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 플라이휠 유닛은 엔진(10)의 크랭크샤프트와 일체로 축회전가능하게 구비되는 제1 질량 플라이휠(110)을 포함할 수 있다. 제1 질량 플라이휠(110)은 디스크 형상을 가질 수 있다. 제1 질량 플라이휠(110)은 엔진(10)의 크랭크샤프트와 리베팅(riveting) 또는 볼트 결합될 수 있다. 따라서, 제1 질량 플라이휠(110)은 상기 크랭크샤프트와 일체로 축회전할 수 있다.
상기 제2 플라이휠 유닛은 제1 질량 플라이휠(110)과 동축 상에서 제1 질량 플라이휠(110)에 대하여 상대적으로 축회전 가능하게 구비되는 제2 질량 플라이휠(120)를 포함할 수 있다. 제2 질량 플라이휠(120)은 제1 질량 플라이휠(110)과 대응하는 디스크 형상을 가질 수 있다.
제1 질량 플라이휠(110)의 회전 중심에는 나사 형상의 스크류축(112)이 형성될 수 있다. 제2 질량 플라이휠(120)의 회전 중심에는 스크류축(112)에 결합되는 가이드 보어(122)가 형성될 수 있다. 가이드 보어(122)의 내주면에는 스크류축(112)과 맞물리는 나사홈이 형성될 수 있다. 따라서, 제2 질량 플라이휠(120)이 제1 질량 플라이휠(110)에 대하여 상대적으로 회전함에 따라 제2 질량 플라이휠(120)은 스크류축(112)을 따라 왕복이동할 수 있다.
제1 질량 플라이휠(110)과 접하는 일측면과 반대하는 제2 질량 플라이휠(120)의 타측면에는 스플라인 축(126)이 구비될 수 있다. 스플라인 축(126)은 제2 질량 플라이휠(120)의 회전 중심과 동축 상에 배치될 수 있다. 스플라인 축(126)의 외측면에는 스플라인이 형성될 수 있다. 트랜스미션(20) 또는 유압 모터의 입력축(22)이 내측면에 스플라인 치형을 갖는 스플라인 허브를 포함할 때, 제2 질량 플라이휠(120)의 스플라인 축(126)은 트랜스미션(20)의 입력축(22)의 스플라인 허브에 삽입 결합될 수 있다. 따라서, 제2 질량 플라이휠(120)과 트랜스미션(20)의 입력축(22)과의 거리에 관계없이 제2 질량 플라이휠(120)의 동력을 상기 입력축으로 전달할 수 있다.
상기 댐핑 유닛은 제1 질량 플라이휠(110)과 제2 질량 플라이휠(120)에 결합되어 제1 질량 플라이휠(110)의 토크를 제2 질량 플라이휠(120)로 전달할 수 있다. 상기 댐핑 유닛은 제1 질량 플라이휠(110) 및 제2 질량 플라이휠(120) 중 어느 하나에 구비되는 적어도 하나의 탄성 스프링(116)을 포함할 수 있고 탄성 비틀림 방식(elastically torsional manner)으로 제1 질량 플라이휠(110)을 제2 질량 플라이휠(120)에 연결할 수 있다.
따라서, 상기 플라이휠은 두 개의 질량체인 제1 및 제2 질량 플라이휠들(110, 120)기 상기 댐핑 유닛을 매개로 연동하여 상기 크랭크샤프트의 토크를 전달하는 듀얼 매스 플라이휠(dual mass flywheel)의 역할을 수행할 수 있다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1 질량 플라이휠(110)의 일측면에는 원주 방향으로 연장하는 수용홈(113)이 형성되고, 수용홈(113) 내에는 복수 개의 탄성 스프링들(116)이 배치될 수 있다. 탄성 스프링(116)의 일단은 스프링 포켓과 같은 고정 부재에 의해 고정되고, 탄성 스프링(116)의 타단에는 제1 접촉 부재(114)가 연결될 수 있다. 따라서, 제1 접촉 부재(114)는 외력에 의해 원주 방향을 따라 탄성적으로 이동할 수 있다. 예를 들면, 탄성 스프링(116)은 원주 방향 코일 스프링을 포함할 수 있다.
제2 질량 플라이휠(120)의 일측면에는 제1 접촉 부재(114)와 대응하도록 복수 개의 제2 접촉 부재들(124)이 구비될 수 있다. 제2 접촉 부재들(124)은 제2 질량 플라이휠(120)과 일체로 형성될 수 있다. 제2 접촉 부재(124)는 제1 접촉 부재(114)의 제1 접촉면(115)과 접촉하는 제2 접촉면(125)을 가질 수 있다. 상기 탄성 스프링들, 상기 제1 및 제2 접촉 부재들의 개수 및 위치 등은 이에 제한되지 않을 수 있다.
따라서, 제1 질량 플라이휠(110)의 스크류축(112)이 제2 질량 플라이휠(120)의 가이드 보어(122) 내에 결합될 때, 제1 접촉 부재(114)의 제1 접촉면(115)은 제2 접촉 부재(124)의 제2 접촉면(125)과 맞물림으로써 상기 댐핑 유닛이 탄성 비틀림 방식으로 제1 질량 플라이휠(110)을 제2 질량 플라이휠(120)에 연결할 수 있다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 엔진(10)이 정지되어 있는 상태에서 제1 질량 플라이휠(110) 및 제2 질량 플라이휠(120)은 상기 댐핑 유닛의 일정한 탄성력에 의해 일정 거리만큼 서로 이격되어 있을 수 있다.
엔진(10) 구동에 의해 제1 질량 플라이휠(110)이 상기 크랭크샤프트와 일체로 회전하게 되면 제1 접촉 부재(114)는 제2 접촉 부재(124)를 가압하여 제2 질량 플라이휠(120)를 회전시킴으로써 트랜스미션(20)의 입력축을 회전시킬 수 있다. 이 경우에 있어서, 제1 질량 플라이휠(110)과 제2 질량 플라이휠(120) 사이의 탄성력을 극복하여 상대 회전운동을 함에 따라 제2 질량 플라이휠(120)이 스크류축(112)을 따라 회전하여 제1 질량 플라이휠(110)과 가까워지게 된다. 제1 질량 플라이휠(110)과 제2 질량 플라이휠(120) 사이에 인가된 토크가 증가할수록 제1 질량 플라이휠(110)에 대한 제2 질량 플라이휠(120)의 회전 각도가 커짐에 따라 제1 질량 플라이휠(110)과 제2 질량 플라이휠(120) 사이의 거리가 가까워지게 된다.
다시 말하면, 제1 질량 플라이휠(110)이 상기 크랭크샤프트에 의해 회전하게 되면 제2 질량 플라이휠(120)은 상기 댐핑 유닛에 의해 제1 질량 플라이휠(110)에 대해 탄성적으로 회전하고 스크류축(112)을 따라 제1 질량 플라이휠(110)을 향하여 이동하게 된다. 제2 질량 플라이휠(120)은 엔진(10)의 상기 크랭크샤프트의 토크값에 해당하는 만큼 직선 이동하게 되고, 이 때의 이동 거리(??X)는 상기 크랭크샤프트의 토크(예를 들면, 브레이크 토크)를 나타내는 물리량이 될 수 있다.
위치 검출 유닛(200)은 제1 질량 플라이휠(110)에 대한 제2 질량 플라이휠(120)의 상대 회전 이동에 의해 제1 질량 플라이휠(110)의 토크가 제2 질량 플라이휠(120)로 전달될 때, 제1 질량 플라이휠(110)에 대한 제2 질량 플라이휠(120)의 상대적 위치 정보를 검출하여 브레이크 토크를 산출할 수 있다.
위치 검출 유닛(200)은 제2 질량 플라이휠(120)의 일측에 장착되는 위치 표시부(210) 및 위치 표시부(210)의 위치를 감지하는 검출부(220)를 포함할 수 있다. 위치 표시부(210)는 태그를 포함할 수 있고, 검출부(220)는 상기 태그를 감지하여 출력 신호를 모니터(도시되지 않음)에 전송할 수 있고, 상기 모니터는 검출부(220)의 출력 신호로부터 제1 및 제2 질량 플라이휠들(110, 120)의 상대적인 위치 정보 또는 산출된 브레이크 토크를 작업자에게 알려줄 수 있다. 또한, 엔진 제어장치(ECU)는 검출부(220)로부터 상기 상대적인 위치 정보를 수신하여 특성 곡선에 따라 브레이크 토크값을 산출하거나 검출부(220)로부터 상기 산출된 브레이크 토크값을 실시간으로 수신하여 이를 이용하여 더욱 정밀한 엔진 제어를 수행할 수 있다.
검출부(220)는 플라이휠 커버(도시되지 않음)에 설치될 수 있고, 상기 플라이휠 커버는 엔진(10)의 크랭크샤프트가 설치되는 엔진 블록에 결합될 수 있다. 검출부(220)는 검출된 상대적 위치 정보를 이용하여 브레이크 토크를 연산하는 위치정보 연산부를 포함할 수 있다.
검출부(220)는 다양한 방식의 센서들 중에서 선택된 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 태그는 능동형(active) 또는 수동형(passive) 방식으로 구현될 수 있다. 상기 능동형 방식은 자신이 신호를 방출하는 경우를 의미하고, 수동형 방식은 자신이 신호를 방출하지 않는 경우를 의미한다. 따라서, 상기 센서는 상기 태그에서 발생되는 신호를 감지하거나, 상기 태그가 신호를 발생하지 않는 경우에는 검출부(220)에서 가시광선, 적외선, 초음파 등의 신호를 발산하여 상기 태그에서 반사되어 돌아오는 신호를 감지하는 포토 인터럽터, 적외선 센서 및 초음파 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이때, 검출부(220)에서 방출되는 신호의 종류에는 제한이 없으며, 방출된 신호는 상기 태그에서 반사되어 돌아오거나 상기 태그와의 거리에 따라 그 크기나 형태가 달라지는 것이면 된다. 예로서, 상기 태그에서 라디오 주파수 신호(Radio Frequency)나 적외선 신호 등의 무선 신호를 발생시키면 검출부(220)에서 이 신호를 감지하여 상기 위치정보 연산부로 출력한다. 상기 위치정보 연산부는 상기 태그와 검출부(220) 사이의 거리에 따라 감지된 신호의 크기 또는 위상 변화로부터 제1 및 제2 질량 플라이휠들(110, 120) 사이의 거리를 연산하고, 연산된 정보는 상기 모니터 통해 표시 또는 알람 등의 신호를 통해 작업자에게 알려줄 수 있다.
이와 다르게, 상기 태그는 소정의 광학 패턴을 갖고, 검출부(220)는 영상 센서를 포함하여 상기 태그를 인식할 수 있다. 또한, 상기 태그는 자기장을 발생하는 자기장 발생장치(magnetic field generator) 또는 자성물질(magnet)을 포함할 수 있고, 검출부(220)는 자기센서(magnetic sensor)를 포함할 수 있다. 이 경우에 있어서, 검출부(220)와 상기 태그 사이의 거리에 따라 검출부(220)에서의 자기장의 변화 정도가 달라지고, 그 출력 신호의 크기 또는 모양의 변화로부터 검출부(220)와 상기 태그 사이의 거리를 검출할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 제1 질량 플라이휠(110)의 일측면의 수용홈(113) 내에는 복수 개의 스토퍼들(118)이 형성될 수 있다. 스토퍼(118)는 제1 질량 플라이휠(110)의 수용홈(113) 내에서 원주 방향으로 왕복 이동하는 제2 접촉 부재(124)의 이동 범위를 제한함으로써 제2 질량 플라이휠(120)의 회전 범위를 제한할 수 있다. 따라서, 제2 질량 플라이휠(120)의 역방향 회전 시 슬립을 방지할 수 있다.
또한, 플라이휠(100)은 제1 질량 플라이휠(110) 및 제2 질량 플라이휠(120)을 결합시키기 위한 결합 부재, 상기 댐핑 유닛의 토크 전달 과정에서 발생하는 소음과 진동을 감쇄시키기 위한 마찰 부재 등을 더 포함할 수 있다. 상기 결합 부재는 슬리브, 부싱, 리벳, 플랜지 와셔 등을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 플라이휠은 상기 엔진의 크랭크샤프트로부터의 토크를 전달하고 상대적으로 축회전 가능하고 상기 전달되는 토크에 따라 이격 거리가 변화하는 제1 및 제2 질량 플라이휠들 및 상기 이격 거리를 측정하는 위치 검출 유닛을 포함하여, 상기 브레이크 토크를 실시간으로 측정할 수 있다.
따라서, 건설기계 또는 차량 운전시 상기 산출된 브레이크 토크값을 실시간으로 정밀하게 측정할 수 있고, 이에 따라 더욱 정밀한 엔진 제어를 수행할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 엔진 20: 트랜스미션
22: 입력축 100: 플라이휠
110: 제1 질량 플라이휠 112: 스크류축
113: 수용홈 114: 제1 접촉 부재
115: 제1 접촉면 116: 탄성 스프링
118: 스토퍼 120: 제2 질량 플라이휠
122: 가이드 보어 124: 제2 접촉 부재
125: 제2 접촉면 126: 스플라인 축
200: 위치 검출 유닛 210: 위치 표시부
220: 검출부

Claims (6)

  1. 엔진의 크랭크샤프트로부터의 토크를 트랜스미션 또는 유압모터로 전달하고 상대적으로 축회전 가능하고 상기 전달되는 토크에 따라 이격 거리가 변화하는 제1 및 제2 질량 플라이휠들을 포함하는 플라이휠;
    상기 이격 거리를 측정하고 상기 이격 거리에 기초하여 브레이크 토크값을 연산하기 위한 위치 검출 유닛; 및
    건설기계 운전 시 상기 위치 검출 유닛으로부터 상기 브레이크 토크값을 실시간으로 수신하고, 상기 브레이크 토크값에 기초하여 엔진 제어를 수행하기 위한 엔진 제어장치를 포함하고,
    상기 플라이휠은,
    상기 엔진의 크랭크샤프트에 의해 축회전 가능하도록 연결되고, 회전 중심에 스크류축을 갖는 상기 제1 질량 플라이휠;
    상기 제1 질량 플라이휠에 대해 상대적으로 축회전 가능하고, 상기 제1 질량 플라이휠에 대하여 상대적으로 회전함에 따라 상기 스크류축을 따라 왕복이동 가능하도록 상기 스크류축과 결합하는 가이드 보어를 가지며, 상기 트랜스미션 또는 상기 유압모터의 입력축에 결합되어 회전력을 전달하는 스플라인 축을 포함하는 상기 제2 질량 플라이휠; 및
    상기 제1 질량 플라이휠과 상기 제2 질량 플라이휠에 결합되어 상기 제1 질량 플라이휠의 토크를 상기 제2 질량 플라이휠로 전달하기 위한 댐핑 유닛을 포함하고,
    상기 위치 검출 유닛은 상기 제1 질량 플라이휠에 대한 상기 제2 질량 플라이휠의 상대 회전 이동에 의해 상기 제1 질량 플라이휠의 토크가 상기 제2 질량 플라이휠로 전달될 때, 상기 제1 질량 플라이휠에 대한 상기 제2 질량 플라이휠의 상대적 위치 정보를 검출하여 상기 브레이크 토크값을 산출하고,
    상기 위치 검출 유닛은
    상기 제2 질량 플라이휠의 일측에 장착되는 위치 표시부; 및
    상기 크랭크샤프트가 설치되는 엔진 블록에 결합된 플라이휠 커버에 설치되며 상기 위치 표시부의 위치를 검출하여 상기 제2 질량 플라이휠이 상기 스크류축을 따라 상기 제1 질량 플라이휠을 향하여 이동한 거리로부터 상기 브레이크 토크값을 연산하는 검출부를 포함하는 건설기계의 엔진 제어 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 위치 표시부는 자성 물질을 포함하고, 상기 검출부는 자기센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 엔진 제어 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 검출부는 적외선 센서, 초음파 센서 또는 포토 인터럽터를 포함하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 엔진 제어 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 댐핑 유닛은 상기 제1 질량 플라이휠 및 상기 제2 질량 플라이휠 중 어느 하나에 구비되는 적어도 하나의 탄성 스프링을 포함하고 탄성 비틀림 방식으로 상기 제1 질량 플라이휠을 상기 제2 질량 플라이휠에 연결하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 엔진 제어 시스템.
  6. 삭제
KR1020150084543A 2015-06-15 2015-06-15 플라이휠 KR102481336B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150084543A KR102481336B1 (ko) 2015-06-15 2015-06-15 플라이휠

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150084543A KR102481336B1 (ko) 2015-06-15 2015-06-15 플라이휠

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160147582A KR20160147582A (ko) 2016-12-23
KR102481336B1 true KR102481336B1 (ko) 2022-12-26

Family

ID=57736144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150084543A KR102481336B1 (ko) 2015-06-15 2015-06-15 플라이휠

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102481336B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3063021B2 (ja) 1994-06-20 2000-07-12 株式会社ユタカ技研 粘性ダンパ付き２マス型フライホイール

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT396633B (de) * 1990-09-25 1993-10-25 Geislinger Co Schwingungstechn Überwachungseinrichtung zur überwachung drehschwingungsbedingter zustandsgrössen einer antriebsanlage
US7395724B2 (en) * 2005-08-22 2008-07-08 Honeywell International Inc. Torque sensor packaging systems and methods
US20140158489A1 (en) * 2012-12-06 2014-06-12 Tai-Her Yang Clutch actuated by inertia mass and friction damping

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3063021B2 (ja) 1994-06-20 2000-07-12 株式会社ユタカ技研 粘性ダンパ付き２マス型フライホイール

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160147582A (ko) 2016-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7757570B1 (en) Torque sensor with alignment system
CN205691271U (zh) 用于力传感器的金属膜盒和力传感器
EP2192038A1 (en) Handle control provided with an angular position sensor
US20190113910A1 (en) Diagnostic method for a positioning device and positioning device with a diagnostic device
KR20080064129A (ko) 토크 센서 시스템, 및 토크 센서 방법
JP2023505330A (ja) 第１シャフトと第２シャフトとの間のトルクおよび／または回転角を判定する装置
KR102481336B1 (ko) 플라이휠
JP2014083613A (ja) ロボット
JP2015021508A (ja) 摩耗量検知装置
CN110537033B (zh) 用于借助离合器操作系统操控离合器的方法和离合器操作系统
EP2239479B1 (en) Elastic rotary actuator, particularly for robotic applications, and method for controlling the same
US6986289B2 (en) Torque-detecting arrangement or wear detecting arrangement for a friction clutch
US8547543B2 (en) Angle-measuring device
JP2017120243A (ja) トルクセンサ
US11316418B2 (en) Adaptive installation rotary encoder
US11002621B2 (en) Method and device for determining torque exerted on a shaft including transferring torque to a gearbox by the shaft and exerting axial force on the shaft dependent on the torque exerted by the shaft to the gearbox
JP2014094445A (ja) 把持装置及びロボット装置
US9470589B2 (en) Device for detecting the state of a machine element
US20200158187A1 (en) Power transmission device
Mihelj et al. Robot sensors
KR102330033B1 (ko) 감속기 내구성능 평가 장치
CN107435697B (zh) 用于校准离合器促动器的方法
JP2003276672A (ja) 踏力検知機構
KR102047334B1 (ko) 구동기의 전동력 측정 시스템 및 방법
KR101972666B1 (ko) 힘 측정이 가능한 메카넘휠용 롤러 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
GRNT Written decision to grant