KR102578513B1 - 진동 감쇠가 향상된 댐퍼 풀리 - Google Patents

Abstract

개시된 댐퍼 풀리는, 엔진의 크랭크 샤프트에 연결되어 엔진에서 발생된 동력을 외부로 전달하는 것으로, 금속 소재로 형성되며, 상기 크랭크 샤프트에 결합되어 상기 크랭크 샤프트와 함께 회전하는 것으로, 상기 크랭크 샤프트가 끼워지는 중앙 환부, 상기 중앙 환부의 내경보다 큰 내경을 가지는 확장 환부, 및 상기 중앙 환부와 확장 환부를 연결하는 연결부를 구비한 허브, 금속 소재로 형성된 환형의 제1 벨트 지지 부재, 및 고무 소재로 형성되며 외주면이 상기 제1 벨트 지지 부재의 내주면에 접합되고 내주면이 상기 확장 환부의 외주면에 밀착되는 제1 고무링를 구비한 메인 댐핑링, 및 상기 확장 환부의 내주면에 고정 지지되는 베이스, 상기 베이스 및 허브와 이격된 질량체, 및 고무 소재로 형성되고 상기 베이스 및 질량체 사이에 개재된 중간 댐퍼를 구비한 댐핑 디스크를 구비한다.

Description

진동 감쇠가 향상된 댐퍼 풀리{Damper pulley with improved vibration damping}

본 발명은 차량 엔진의 크랭크 샤프트에 연결되는 댐퍼 풀리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비틀림 진동과 굽힘 진동의 감쇠 효과가 향상되는 댐퍼 풀리에 관한 것이다.

차량의 내연기관 엔진의 회전 구동력은 크랭크 샤프트에 전달된다. 통상적으로, 크랭크 샤프트의 단부에는 댐퍼 풀리가 설치되고, 상기 댐퍼 풀리에는 벨트가 체결된다. 따라서, 엔진의 회전 구동력은 크랭크 샤프트와, 댐퍼 풀리와, 벨트를 통해 워터 펌프, 파워 스티어링 장치, 에어컨 등에 전달된다.

댐퍼 풀리는, 크랭크 샤프트의 단부에 고정 결합되는 허브(hub)와, 상기 벨트에 체결되는 링 풀리(ring pulley)와, 상기 허브 및 링 풀리 사이에 개재되는 고무 링(rubber ring)을 구비한다. 내연기관 엔진의 실린더 내부에서 발생하는 주기적인 폭발에 기인하여 크랭크 샤프트는 주기적으로 증감하는 회전력, 다시 말해 불균일한 회전력을 댐퍼 풀리에 전달한다. 이로 인해 상기 댐퍼 풀리에 고정 결합되는 크랭크 샤프트의 단부에 비틀림 진동(twisting vibration)이 발생하는데, 상기 고무 링이 상기 비틀림 진동을 감쇠시키는 완충 기능을 수행한다.

한편, 내연기관 엔진의 기술 개발로 내연기관 엔진의 경량화 및 고출력화가 진행됨에 따라 크랭크 샤프트 단부의 비틀림 진동이 점점 커지고 있고, 굽힘 진동(bending vibration)도 무시하지 못할 정도로 발생하고 있다. 그러므로, 상기 굽힘 진동과 비틀림 진동의 감쇠 효과가 향상되는 댐퍼 풀리가 요구된다.

등록특허공보 제10-0838427호

본 발명은, 크랭크 샤프트 단부의 굽힘 진동과 비틀림 진동의 감쇠 효과가 개선되는 댐퍼 풀리를 제공한다.

본 발명은 굽힘 진동이 감쇠되도록 허브에 끼워져 결합되는 댐핑 디스크(damping disk)를 구비한 댐퍼 풀리를 제공한다.

본 발명은, 엔진의 크랭크 샤프트에 연결되어 엔진에서 발생된 동력을 외부로 전달하는 것으로, 금속 소재로 형성되며, 상기 크랭크 샤프트에 결합되어 상기 크랭크 샤프트와 함께 회전하는 것으로, 상기 크랭크 샤프트가 끼워지는 중앙 환부, 상기 중앙 환부의 내경보다 큰 내경(inner diameter)을 가지는 확장 환부, 및 상기 중앙 환부와 확장 환부를 연결하는 연결부를 구비한 허브(hub), 금속 소재로 형성된 환형의 제1 벨트 지지 부재, 및 고무 소재로 형성되며 외주면이 상기 제1 벨트 지지 부재의 내주면에 접합되고 내주면이 상기 확장 환부의 외주면에 밀착되는 제1 고무링(rubber ring)를 구비한 메인 댐핑링(main damping ring), 및 상기 확장 환부의 내주면에 고정 지지되는 베이스(base), 상기 베이스 및 허브와 이격된 질량체(mass), 및 고무 소재로 형성되고 상기 베이스 및 질량체 사이에 개재된 중간 댐퍼(damper)를 구비한 댐핑 디스크(damping disk)를 구비한 댐퍼 풀리를 제공한다.

상기 베이스는 상기 중간 댐퍼가 접합 지지된 판부(plate portion), 및 상기 확장 환부의 내주면에 압입 고정되도록 상기 판부의 외주에서 절곡 연장된 환형 측벽부를 구비하고, 상기 중간 댐퍼는 상기 환형 측벽부에는 접촉 지지되지 않을 수 있다.

상기 질량체는 상기 판부와 상기 중앙 환부 사이에, 상기 확장 환부와 연결부에 의해 한정되는 허브의 내부 공간에 위치하고, 상기 댐핑 디스크는 상기 판부, 중간 댐퍼, 및 질량체를 관통하는 방열 중공(中孔)이 형성될 수 있다.

본 발명의 댐퍼 풀리는, 금속 소재로 형성되며 상기 제1 벨트 지지 부재와 분리되되 인접하여 위치한 환형의 제2 벨트 지지 부재, 및 고무 소재로 형성되고 상기 제1 고무링과 분리되되 인접하여 위치하며, 외주면이 상기 제2 벨트 지지 부재의 내주면에 접합되고 내주면이 상기 확장 환부의 외주면에 밀착되는 제2 고무링을 구비한 서브 댐핑링(sub damping ring)을 더 구비하고, 상기 제1 고무링의 고무의 고유 진동수와 상기 제2 고무링의 고무의 고유 진동수는 서로 다를 수 있다.

상기 확장 환부는, 상기 제1 고무링이 외주면에 밀착되는 제1 환형 측벽, 및 상기 제2 고무링이 외주면에 밀착되는 것으로, 상기 제1 환형 측벽과 상기 연결부 사이에 위치하는 제2 환형 측벽을 구비하고, 상기 제1 환형 측벽의 외경(outer diameter)의 크기와 상기 제2 환형 측벽의 외경의 크기는 서로 다를 수 있다.

본 발명의 댐퍼 풀리는 메인 댐핑링을 구비하여 크랭크 샤프트의 비틀림 진동에 대해 진동 감쇠 효과를 나타낼 뿐 아니라, 허브의 확장 환부 내주면에 고정 지지되는 댐핑 디스크를 구비하여 크랭크 샤프트의 굽힘 진동에 대해서도 진동 감쇠 효과를 나타낸다.

서브 댐핑링을 더 구비한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 댐퍼 풀리는, 고속으로 회전하는 크랭크 샤프트의 비틀림 진동을 감쇠시키는 효과가 뛰어나서, 특히 경량 고출력 내연기관 엔진의 크랭크 샤프트에 연결되었을 때 진동 및 소음을 저감하여 차량의 승차감 개선에 이바지한다.

도 1, 도 2, 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 댐핑 풀리를 도시한 사시도, 분해 사시도, 및 단면도이다.
도 4는 본 발명의 댐퍼 풀리의 비틀림 진동 감쇠 효과를 유추할 수 있는 비교 시험 결과 그래프이다.
도 5는 본 발명의 댐퍼 풀리의 굽힘 진동 감쇠 효과를 유추할 수 있는 비교 시험 결과 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른, 진동 감쇠가 향상된 댐퍼 풀리를 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1, 도 2, 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 댐핑 풀리를 도시한 사시도, 분해 사시도, 및 단면도이다. 도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼 풀리(10)는 내연기관 엔진의 크랭크 샤프트(미도시)에 연결되어 상기 엔진에서 발생된 동력을 외부로 전달하는 부재이다. 댐퍼 풀리(10)는 상기 크랭크 샤프트에 결합되어 상기 크랭크 샤프트와 함께 회전하는 허브(11)(hub)(11), 동력 전달 매개체인 벨트(belt)(미도시)를 마찰 지지하며 상기 허브(11)에 밀착 고정되는 메인 댐핑링(main damping ring)(21)과 서브 댐핑링(sub damping ring)(26), 및 상기 허브(11)에 압입 고정되어 상기 크랭크 샤프트 단부의 굽힘 진동(bending vibration)을 감쇠시키는 댐핑 디스크(damping disk)(31)를 구비한다.

허브(11)는 주철과 같은 금속 소재로 형성된다. 허브(11)는 중앙 환부(12), 확장 환부(16), 및 연결부(15)를 구비한다. 중앙 환부(12)는 크랭크 샤프트(미도시)의 단부가 끼워져 고정되는 부분으로, 상기 크랭크 샤프트의 축선(AX)과 일치하도록 연장되고 내주면에 상기 크랭크 샤프트의 외주면이 밀착되는 중공(13)이 형성된다. 상기 중공(13)을 한정하는 내주면의 일 측에는 크랭크 샤프트의 외주면에서 돌출된 돌기(미도시)가 끼워지는 돌기 수용 홈(groove)(14)이 형성된다. 이에 따라 상기 크랭크 샤프트가 회전하면 상기 허브(11)가 같은 회전 속도로 동축 회전한다.

확장 환부(16)는 중앙 환부(12)의 중공(13)의 내경(inner diameter)보다 큰 내경을 가지며 상기 중앙 환부(12)의 전방으로 돌출된 부분으로, 제1 환형 측벽(17)과, 상기 제1 환형 측벽(17)의 후방에 위치하는 제2 환형 측벽(19)을 구비한다. 상기 제1 환형 측벽(17)의 외경(OT1)의 크기와 제2 환형 측벽(19)의 외경(OT2)의 크기는 서로 다르며, 제1 환형 측벽(17)과 제2 환형 측벽(19)은 단차에 의해 구분된다.

도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에서는 제1 환형 측벽(17)의 외경(OT1)의 크기가 제2 환형 측벽(19)의 외경(OT2)의 크기보다 크지만, 이와 반대로 제1 환형 측벽의 외경의 크기가 제2 환형 측벽의 외경의 크기보다 작을 수도 있다. 또한, 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에서는 제1 환형 측벽(17)의 축선(AX) 방향의 길이가 제2 환형 측벽(19)의 축선(AX) 방향의 길이보다 길지만, 이와 반대로 제1 환형 측벽의 축선 방향의 길이가 제2 환형 측벽의 축선 방향의 길이보다 짧을 수도 있다. 연결부(15)는 중앙 환부(12)와 확장 환부(16)를 연결하는 부분이다. 허브(11)는 다이캐스팅과 같은 주물 성형 방법으로 형성된다.

메인 댐핑링(21)은 주철과 같은 금속 소재로 형성된 환형(環形)의 제1 벨트 지지 부재(22), 및 고무 소재로 형성되며 외주면이 상기 제1 벨트 지지 부재(22)의 내주면에 접합되고 내주면이 상기 확장 환부(16)의 외주면, 구체적으로는 제1 환형 측벽(17)의 외주면에 밀착되는 제1 고무링(rubber ring)(24)을 구비한다. 서브 댐핑링(26)은 주철과 같은 금속 소재로 형성된 환형의 제2 벨트 지지 부재(27), 및 고무 소재로 형성되며 외주면이 상기 제2 벨트 지지 부재(27)의 내주면에 접합되고 내주면이 상기 확장 환부(16)의 외주면, 구체적으로는 제2 환형 측벽(19)의 외주면에 밀착되는 제2 고무링(29)을 구비한다. 상기 제2 벨트 지지 부재(27)는 제1 벨트 지지 부재(22)와 분리되되 인접하여 위치하고, 상기 제2 고무링(29)은 제1 고무링(24)과 분리되되 인접하여 위치한다.

상기 제1 벨트 지지 부재(22) 및 제2 벨트 지지 부재(26)는 다이캐스팅과 같은 주물 성형 방법으로 형성된다. 제1 벨트 지지 부재(22) 및 제2 벨트 지지 부재(26)의 외주면은 벨트(미도시)에 마찰 체결되며, 상기 제1 벨트 지지 부재(22) 및 제2 벨트 지지 부재(26)의 외주면의 외경(outer diameter)의 크기는 서로 같다. 상기 제1 벨트 지지 부재(22) 및 제2 벨트 지지 부재(26)의 외주면에는 상기 벨트와의 마찰력을 높이기 위한 패턴(pattern)이 형성된다.

상기 메인 댐핑링(21) 및 서브 댐핑링(26)은 각각, 금형 내부의 캐비티(cavity)에 상기 제1 벨트 지지 부재(22) 및 제2 벨트 지지 부재(27)를 삽입하고, 용융된 고무를 상기 캐비티에 주입하고 가류하는 삽입 가류 방식으로 제조될 수 있다. 상기 메인 댐핑링(21)은 상기 허브(11)의 제1 환형 측벽(17)의 외주면에 압입 고정되고, 서브 댐핑링(26)은 상기 허브(11)의 제2 환형 측벽(19)의 외주면에 압입 고정된다.

제1 환형 측벽(17)의 외주면에는 메인 댐핑링(21)이 허브(11)에서 축선(AX) 방향으로 미끄러져 빠지지 않도록 방사 방향으로 돌출된 제1 환형 결합 돌기(17p)가 형성되고, 상기 제1 고무링(24)의 내주면에는 상기 제1 환형 결합 돌기(17p)가 끼워져 밀착되도록 방사 방향으로 파인 제1 환형 결합 홈(24g)이 형성된다. 제2 환형 측벽(19)의 외주면에는 서브 댐핑링(26)이 허브(11)에서 축선(AX) 방향으로 미끄러져 빠지지 않도록 방사 방향으로 돌출된 제2 환형 결합 돌기(19p)가 형성되고, 상기 제2 고무링(29)의 내주면에는 상기 제2 환형 결합 돌기(19p)가 끼워져 밀착되도록 방사 방향으로 파인 제2 환형 결합 홈(29g)이 형성된다.

상기 제1 고무링(24)의 소재가 되는 고무의 고유 진동수와 상기 제2 고무링(29)의 소재가 되는 고무의 고유 진동수는 서로 다르다. 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에서는 제1 고무링(24)의 고무의 고유 진동수가 제2 고무링(29)의 고무의 고유 진동수보다 작다. 이 경우에 제1 고무링(24)의 고무의 경도가 제2 고무링(29)의 고무의 고유 진동수보다 작다. 다시 말해서, 제2 고무링(29)의 고무가 제1 고무링(24)의 고무보다 딱딱하다. 그러나, 이와 반대로 제1 고무링의 고무의 고유 진동수 및 경도가 제2 고무링의 고무의 고유 진동수 및 경도보다 클 수도 있다.

댐핑 디스크(31)는 상기 확장 환부(16)의 내주면, 구체적으로는 제1 환형 측벽(17)의 내주면에 고정 지지되는 베이스(base)(32), 상기 베이스(32) 및 허브(11)와 이격된 질량체(mass)(37), 및 고무 소재로 형성되고 상기 베이스(32) 및 질량체(37) 사이에 개재된 중간 댐퍼(damper)(39)를 구비한다. 베이스(32)는 중간 댐퍼(39)가 접합 지지된 판부(plate portion)(33), 및 상기 판부(33)의 외주에서 절곡되어 후방으로 연장된 환형 측벽부(36)를 구비한다. 베이스(32)는 금속 판재의 프레스 가공으로 형성된다.

질량체(37)는 주철과 같은 금속 소재로 형성되며, 댐퍼 풀리(10)의 회전 관성을 증가시킨다. 질량체(37)는 다이캐스팅과 같은 주물 성형 방법으로 형성된다. 중간 댐퍼(39)는 전단부가 베이스(32)의 판부(33)에 접합되어 상기 베이스(32)에 지지되고, 후단부가 질량체(37)에 접합되어 상기 질량체(37)를 지지한다. 중간 댐퍼(39)는 베이스(32)의 환형 측벽부(36)의 내주면에는 접촉 지지되지 않는다.

댐핑 디스크(31)는 금형 내부의 캐비티에 상기 베이스(32) 및 질량체(37)를 삽입하고, 용융된 고무를 상기 캐비티에 주입하고 가류하는 삽입 가류 방식으로 제조될 수 있다. 상기 판부(33)에 형성된 복수의 관통공(34)은 용융된 고무가 상기 캐비티 내부로 주입되어서 상기 중간 댐퍼(39)의 형상에 대응되는 공간으로 유동(流動)하는 통로가 된다. 상기 허브(11)는 확장 환부(16)와 연결부(15)에 의해 한정된 내부 공간이 마련되고, 상기 허브(11)의 내부 공간은 개구(開口)를 통해 전방으로 개방된다.

상기 댐핑 디스크(31)는 상기 허브(11) 전방으로 개방된 개구를 통해 상기 허브(11)의 내부 공간으로 끼워져서 상기 허브(11)에 압입 고정된다. 구체적으로, 상기 베이스(32)의 환형 측벽부(36)가 상기 허브(11)의 제1 환형 측벽(17)의 내주면에 압입 고정된다. 댐핑 디스크(31)는 질량체(37)가 후방을 향하고 베이스(32)의 판부(33)가 전방을 향한 상태로 상기 허브(11)에 압입 고정된다. 이에 따라, 댐퍼 풀리(10)가 조립된 상태에서 상기 질량체(37)는 상기 판부(33)와 허브(11)의 중앙 환부(12) 사이의 허브(11)의 내부 공간에 위치하여 외부에 노출되지 않는다.

허브(11) 내부에서 외부로 방열이 촉진되도록, 댐핑 디스크(31)에는 상기 판부(33), 중간 댐퍼(39), 및 질량체(37)를 축선(AX)과 평행한 방향으로 관통하는 방열 중공(41)이 형성된다. 상기 허브(11)의 연결부(15)에도 방열을 촉진하는 복수의 방열 통공(15h)가 형성된다.

이하에서는, 본 발명의 댐퍼 풀리의 비틀림 진동 감쇠 효과 및 굽힘 진동 감쇠 효과를 설명한다. 도 4는 본 발명의 댐퍼 풀리의 비틀림 진동 감쇠 효과를 유추할 수 있는 비교 시험 결과 그래프이다. 도 4의 그래프는 댐퍼 풀리를 진동이 억제되도록 전용 지그(jig)에 지지한 채로 크랭크 샤프트에 고정 결합하고 크랭크 샤프트를 특정 회전속도(RPM)로 회전시킬 때, 크랭크 샤프트의 비틀림각을 측정한 결과를 나타낸 것이다. 비틀림각이 크면 비틀림 진동이 커질 것이라고 예측할 수 있다.

도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 회색 결과선은 댐퍼(damper) 기능을 하는 고무가 전혀 없는 댐퍼 풀리를 크랭크 샤프트에 고정 결합하고 크랭크 샤프트를 회전시킬 때 크랭크 샤프트의 비틀림각을 측정한 결과값이다. 파란색 결과선은 메인 댐핑링(21)만 구비하고 서브 댐핑링(26) 및 댐핑 디스크(31)는 구비하지 않은 댐퍼 풀리를 크랭크 샤프트에 고정 결합하고 크랭크 샤프트를 회전시킬 때 크랭크 샤프트의 비틀림각을 측정한 결과값이다. 빨간색 결과선은 메인 댐핑링(21)과 서브 댐핑링(26)은 구비하나 댐핑 디스크(31)는 구비하지 않은 댐퍼 풀리를 크랭크 샤프트에 고정 결합하고 크랭크 샤프트를 회전시킬 때 크랭크 샤프트의 비틀림각을 측정한 결과값이다.

고무없는 댐퍼 풀리는 3500 내지 4000 rpm 사이의 회전속도에서 비틀림각이 대략 0.22의 최대값을 나타내며 매우 커지고, 비틀림각이 특별히 억제되는 구간도 발견되지 않아서 비틀림 진동의 완충 효과를 기대할 수 없다. 메인 댐핑링만 구비한 댐퍼 풀리는 대략 4500 rpm 의 회전속도에서 비틀림각이 대략 0.13의 최대값을 나타내나, 대략 3000 내지 3500 rpm 사이의 회전속도에서 비틀림각의 상승률이 억제되는 구간(파란색 이점쇄선 구간)도 발견된다. 따라서, 상기 3000 내지 3500 rpm 회전속도 영역에서 비틀림 진동의 완충 효과를 기대할 수 있다.

메인 댐핑링과 서브 댐핑링을 구비한 댐퍼 풀리는 비틀림각의 최대값이 0.05보다 작고, 대략 3000 내지 3500 rpm 사이의 회전속도와 4000 내지 4500 rpm 사이의 회전속도에서 비틀림각이 감소하는 구간(빨간색 이점쇄선 구간)이 발견된다. 따라서, 실제 운전시 크랭크 샤프트의 회전속도의 전 영역에서 비틀림 진동의 완충 효과를 기대할 수 있으며, 특히 대략 3000 내지 3500 rpm 사이의 회전속도와 4000 내지 4500 rpm 사이의 회전속도에서 큰 비틀림 진동 완충 효과를 기대할 수 있다. 상기 3000 내지 3500 rpm 사이 회전속도에서의 비틀림 진동 완충 효과는 메인 댐핑링(21)에 기인하고, 상기 4000 내지 4500 rpm 사이의 회전속도에서 비틀림 진동 완충 효과는 메인 댐핑링(21)의 고무링(24)(도 3 참조)보다 고유 진동수가 더 큰 고무링(29)(도 3 참조)를 구비한 서브 댐핑링(26)에 기인하는 것이라고 판단된다.

도 5는 본 발명의 댐퍼 풀리의 굽힘 진동 감쇠 효과를 유추할 수 있는 비교 시험 결과 그래프이다. 댐퍼 풀리가 고정 결합된 크랭크 샤프트를 회전시키면서 크랭크 샤프트의 단부의 굽힘 진동을 신뢰성있게 측정하는 시험을 디자인하는 것은 어렵다. 도 5의 그래프는 댐퍼 풀리를 특정 주파수(Hz)로 진동시킬 때 댐퍼 풀리의 진동의 크기를 선형 데시벨(linear decibel) 척도로 측정한 결과를 나타낸 것이다. 상기 댐퍼 풀리의 진동의 크기가 크면, 댐퍼 풀리를 크랭크 샤프트 단부에 고정 결합하고 크랭크 샤프트를 회전시킬 때, 다시 말해 실제 차량의 운전 상황에서 크랭크 샤프트 단부의 굽힘 진동과 댐퍼 풀리의 진동의 위상(phase)이 반대가 되어서 진동이 상쇄되므로 굽힘 진동 억제 효과가 클 것이라고 기대할 수 있다.

도 3 및 도 5를 함께 참조하면, 검정색 결과선은 메인 댐핑링(21)만 구비하고 서브 댐핑링(26) 및 댐핑 디스크(31)는 구비하지 않은 댐퍼 풀리의 주파수에 따른 진동 크기를 측정한 결과값이다. 파란색 결과선은 메인 댐핑링(21) 및 서브 댐핑링(26)을 구비하나 댐핑 디스크(31)는 구비하지 않은 댐퍼 풀리의 주파수에 따른 진동 크기를 측정한 결과값이다. 빨간색 결과선은 도 3에 도시된 댐퍼 풀리(10), 다시 말해 메인 댐핑링(21), 서브 댐핑링(26), 및 댐핑 디스크(31)를 구비한 댐퍼 풀리(10)의 주파수에 따른 진동 크기를 측정한 결과값이다.

실제 운전 상황에서 굽힘 진동을 고려해야 하는 진동 주파수의 영역은 대략 400 내지 700 Hz 구간이다. 메인 댐핑링(21)만 구비하고 서브 댐핑링(26) 및 댐핑 디스크(31)는 구비하지 않은 댐퍼 풀리는, 400 내지 700 Hz 사이의 주파수 구간에서 대략 100 내지 110 데시벨 사이의 작은 진동 크기를 나타내므로, 실제 운전 상황에서 굽힘 진동 감쇠 효과를 기대할 수 없다. 메인 댐핑링(21) 및 서브 댐핑링(26)을 구비하나 댐핑 디스크(31)는 구비하지 않은 댐퍼 풀리는, 400 내지 700 Hz 사이의 주파수 구간에서 최대 110 데시벨을 약간 초과하는 진동 크기를 나타내므로, 실제 운전 상황에서 양호한 굽힘 진동 감쇠 효과를 기대할 수 없다.

메인 댐핑링(21), 서브 댐핑링(26), 및 댐핑 디스크(31)를 구비한 댐퍼 풀리(10)의 경우에는, 400 내지 700 HZ 주파수 구간, 구체적으로는 450 내지 500 Hz 사이의 주파수 구간에서 125 내지 130 데시벨 사이의 진동 크기를 갖는 공진 구간(빨간색 이점쇄선)이 측정된다. 그러므로, 실제 운전 상황에서 양호한 굽힘 진동 감쇠 효과를 기대할 수 있다. 상기한 굽힘 진동 감쇠 효과는 댐핑 디스크(31)에 기인하는 것이라고 판단된다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼 풀리(10)는 메인 댐핑링(21)을 구비하여 크랭크 샤프트의 비틀림 진동에 대해 진동 감쇠 효과를 나타낼 뿐 아니라, 허브(11)의 확장 환부(16) 내주면에 고정 지지되는 댐핑 디스크(31)를 구비하여 크랭크 샤프트의 굽힘 진동에 대해서도 진동 감쇠 효과를 나타낸다. 또한, 고속으로 회전하는 크랭크 샤프트의 비틀림 진동을 감쇠시키는 효과가 뛰어나서, 특히 경량 고출력 내연기관 엔진의 크랭크 샤프트에 연결되었을 때 진동 및 소음을 저감하여 차량의 승차감 개선에 이바지한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

10: 댐퍼 풀리 11: 허브
16: 확장 환부 21: 메인 댐핑링
26: 서브 댐핑링 31: 댐핑 디스크
32: 베이스 37: 질량체

Claims (5)

1. 엔진의 크랭크 샤프트에 연결되어 엔진에서 발생된 동력을 외부로 전달하는 것으로,
   금속 소재로 형성되며, 상기 크랭크 샤프트에 결합되어 상기 크랭크 샤프트와 함께 회전하는 것으로, 상기 크랭크 샤프트가 끼워지는 중앙 환부, 상기 중앙 환부의 내경보다 큰 내경(inner diameter)을 가지는 확장 환부, 및 상기 중앙 환부와 확장 환부를 연결하는 연결부를 구비한 허브(hub);
   금속 소재로 형성된 환형의 제1 벨트 지지 부재, 및 고무 소재로 형성되며 외주면이 상기 제1 벨트 지지 부재의 내주면에 접합되고 내주면이 상기 확장 환부의 외주면에 밀착되는 제1 고무링(rubber ring)를 구비한 메인 댐핑링(main damping ring);
   금속 소재로 형성되며 상기 제1 벨트 지지 부재와 분리되되 인접하여 위치한 환형의 제2 벨트 지지 부재, 및 고무 소재로 형성되고 상기 제1 고무링과 분리되되 인접하여 위치하며, 외주면이 상기 제2 벨트 지지 부재의 내주면에 접합되고 내주면이 상기 확장 환부의 외주면에 밀착되는 제2 고무링을 구비한 서브 댐핑링(sub damping ring); 및
   상기 확장 환부의 내주면에 고정 지지되는 베이스(base), 상기 베이스 및 허브와 이격된 질량체(mass), 및 고무 소재로 형성되고 상기 베이스 및 질량체 사이에 개재된 중간 댐퍼(damper)를 구비한 댐핑 디스크(damping disk);를 구비하고,
   상기 메인 댐핑링과 상기 서브 댐핑링은 서로 분리되어 접촉하지 않고,
   상기 제1 고무링의 고무 소재가 상기 제2 고무링의 고무소재와 경도가 다르도록 하여서, 상기 제1 고무링의 고유진동수와 제2 고무링의 고유진동수가 서로 다르도록 하는 것을 특징으로 하는 댐퍼 풀리.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 베이스는 상기 중간 댐퍼가 접합 지지된 판부(plate portion), 및 상기 확장 환부의 내주면에 압입 고정되도록 상기 판부의 외주에서 절곡 연장된 환형 측벽부를 구비하고,
   상기 중간 댐퍼는 상기 환형 측벽부에는 접촉 지지되지 않는 것을 특징으로 하는 댐퍼 풀리.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 질량체는 상기 판부와 상기 중앙 환부 사이에, 상기 확장 환부와 연결부에 의해 한정되는 허브의 내부 공간에 위치하고,
   상기 댐핑 디스크는 상기 판부, 중간 댐퍼, 및 질량체를 관통하는 방열 중공(中孔)이 형성된 것을 특징으로 하는 댐퍼 풀리.
4. 삭제
5. 제2 항에 있어서,
   상기 확장 환부는, 상기 제1 고무링이 외주면에 밀착되는 제1 환형 측벽, 및 상기 제2 고무링이 외주면에 밀착되는 것으로, 상기 제1 환형 측벽과 상기 연결부 사이에 위치하는 제2 환형 측벽을 구비하고,
   상기 제1 환형 측벽의 외경(outer diameter)의 크기와 상기 제2 환형 측벽의 외경의 크기는 서로 다른 것을 특징으로 하는 댐퍼 풀리.