KR19990032011A - 크랭크 축의 댐퍼 풀리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 크랭크 축의 댐퍼 풀리에 관한 것으로서, 특히 크랭크 허브의 외측에서 내측으로 절곡된 벤딩 플레이트와 벤딩 매스를 설치함으로써 크랭크 축의 굽힘 진동을 주파수 변동 없이 장기간 저감시킬 수 있도록 한 크랭크 축의 댐퍼 풀리에 관한 것이다.

상기 본 발명은 크랭크 축의 선단에 고정되고 내주홈이 형성된 크랭크 허브와, 상기 크랭크 허브의 외주면에 결합되어 벨트가 장착되는 토션 매스풀리와, 상기 크랭크 허브와 토션 매스풀리 사이에 압입되어 크랭크 축의 비틀림 진동을 감쇠시키는 토션 댐퍼고무가 포함된 댐퍼 풀리에 있어서; 환형의 절단면이 'ㄷ'자 형으로 형성되어 외판(72a)은 상기 토션 댐퍼고무(65)와 크랭크 허브(63) 사이에 고정되고 내판(72b)은 상기 크랭크 허브(63)의 내주홈측에 위치되어 내외 방향으로 탄성력을 갖는 벤딩 플레이트(72)와, 환형으로 형성되어 상기 벤딩 플레이트(72)의 내판(72b)에 고정되고 일정 정도의 무게를 갖는 벤딩 링(74)이 포함되어; 상기 벤딩 플레이트(72)와 벤딩 링(74)이 크랭크 축(50) 회전시 발생되는 굽힘 진동을 저감시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

크랭크 축의 댐퍼 풀리

본 발명은 크랭크 축의 댐퍼 풀리에 관한 것으로서, 특히 크랭크 허브의 외측에서 내측으로 절곡된 벤딩 플레이트와 벤딩 매스를 설치함으로써 크랭크 축의 굽힘 진동을 주파수 변동 없이 장기간 저감시킬 수 있도록 한 크랭크 축의 댐퍼 풀리에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이 엔진에 구비되는 크랭크 축(1)에는 주기적으로 회전력이 작용하므로 비틀림 진동 및 굽힘 진동이 발생하게 된다. 이 비틀림 진동 및 굽힘 진동은 각 실린더의 크랭크 회전력이 클수록, 크랭크 축(1)이 길수록, 또는 강성이 작을수록 커진다.

상기와 같은 비틀림 진동 및 굽힘 진동은 크랭크 축(1)이 일정 이상의 회전수가 되면 축 자체의 고유 진동과 공진을 일으키고, 특히 크랭크 축(1)에 격심한 진동이 발생되면 엔진 및 자체를 전달되어 승차감을 나쁘게 할뿐만 아니라 타이밍 기어나 크랭크 축(1)을 파손시키는 원인이 되므로 가능한 한 방지하여야 한다.

따라서, 토셔널 바이브레이션 댐퍼와 벤딩 바이브레이션 댐퍼라는 비틀림 진동 및 굽힘 진동 감쇠 장치를 크랭크 축(1) 전단의 크랭크 풀리(2)와 조합하여 설치하게 되는데, 이를 듀얼 모드 댐퍼 풀리라고 한다.

여기서, 종래의 듀얼 모드 댐퍼 풀리는 도 2에 도시된 바와 같이 크랭크 축(1)에 외삽되어 설치되는 크랭크 허브(3)와, 상기 크랭크 허브(3)의 외주면에 위치되어 타이밍 벨트가 결합되는 토셔널 바이브레이션 매스 풀리(4)(이하 '토션 매스풀리'라 함)와, 상기 토션 매스풀리(4)와 크랭크 허브(3) 사이에 압입되어 비틀림 진동을 감쇠시키는 토션 댐퍼고무(5)와, 상기 크랭크 허브(3)의 내주홈에 장착되는 벤딩 바이브레이션 매스(6)(이하 '벤딩 매스'라 함)와, 상기 크랭크 허브(3)와 벤딩 매스(6) 사이에 설치되어 크랭크 축(1)의 굽힘 진동을 감쇠시키는 벤딩 댐퍼고무(7)로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 듀얼 모드 댐퍼 풀리는 상기 크랭크 축(1)에 발생되는 비틀림 진동은 주로 상기 크랭크 허브(3)와 토션 매스풀리(4) 사이에 설치된 상기 토션 댐퍼고무(5)가 상쇄시키게 되고, 크랭크 축(1)의 굽힘 진동은 상기 크랭크 허브(3) 측면과 벤딩 매스(6) 사이에 설치된 상기 벤딩 댐퍼고무(7)가 감쇠하도록 되어 있다.

즉, 상기 크랭크 축(1)이 일정한 회전 속도를 유지하고 있을 때는 상기 토션 매스풀리(4)가 상기 크랭크 축(1)과 일체가 되어 회전하게 된다. 여기서, 상기 크랭크 축(1)이 회전 방향에 대해서 정 또는 부의 큰 가속도로 회전하여 크랭크 축(1)에 비틀림 진동이 발생하였을 때에도 상기 토션 매스풀리(4)는 그대로 일정 속도로 회전을 계속하려 하기 때문에 상기 토션 댐퍼고무(5)가 회전방향으로 변형됨으로써 비틀림 진동에 대하여 감쇠 작용을 하도록 되어 있다.

마찬가지로, 상기 벤딩 매스(6)도 상기 크랭크 축(1)과 일체로 회전하는데, 에어컨 컴프레서 등을 작동시키는 순간에 큰 굽힘 하중이 발생되더라도 상기 벤딩 매스(6)는 일정 속도로 계속 회전하려하므로 상기 벤딩 댐퍼고무(7)가 회전방향 및 축방향으로 변형되면서 이를 감쇠시키게 된다.

그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 듀얼 모드 댐퍼 풀리는 벤딩 매스(6)와 크랭크 허브(3) 사이에 삽입되는 벤딩 댐퍼고무(7)가 고무재로 이루어져 굽힘 하중을 감쇠시키기 때문에 장기간 사용하게 되면 벤딩 댐퍼고무(7)의 열화 및 노화로 초기 장착시의 주파수 특성을 갖지 못하게 되고, 이에 따라 크랭크 축(1)의 굽힘 진동에 충분히 대응하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 벤딩 댐퍼고무 대신에 'ㄷ'자형으로 절곡된 벤딩 플레이트를 설치하여 크랭크 축의 굽힘 진동을 저감시킴으로써 초시 설치시 주파수 특성을 오랜 기간 유지하여 크랭크 축의 진동 감쇠효과가 상승되도록 한 크랭크 축의 댐퍼 풀리를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 크랭크 축의 댐퍼 풀리는, 크랭크 축의 선단에 고정되고 내주홈이 형성된 크랭크 허브와, 상기 크랭크 허브의 외주면에 결합되어 벨트가 장착되는 토션 매스풀리와, 상기 크랭크 허브와 토션 매스풀리 사이에 압입되어 크랭크 축의 비틀림 진동을 감쇠시키는 토션 댐퍼고무가 포함된 댐퍼 풀리에 있어서, 환형의 절단면이 'ㄷ'자 형으로 형성되어 외판은 상기 토션 댐퍼고무와 크랭크 허브 사이에 고정되고 내판은 상기 크랭크 허브의 내주홈측에 위치되어 내외 방향으로 탄성력을 갖는 벤딩 플레이트와, 환형으로 형성되어 상기 벤딩 플레이트의 내판에 고정되고 일정 정도의 무게를 갖는 벤딩 링이 포함되어, 상기 벤딩 플레이트와 벤딩 링이 크랭크 축 회전시 발생되는 굽힘 진동을 저감시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 댐퍼 풀리가 구비된 크랭크 축의 주요부 사시도,

도 2는 종래의 듀얼 모드 댐퍼 풀리를 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 듀얼 모드 댐퍼 풀리를 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 크랭크 축 60 : 댐퍼 풀리

63 : 크랭크 허브 64 : 토션 매스풀리

65 : 토션 댐퍼고무 72 : 벤딩 플레이트

72a : 외판 72b : 내판

74 : 벤딩 링

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 크랭크 축의 댐퍼 풀리는 도 3에 도시된 바와 같이 크랭크 축(50)의 선단에 고정되고 내주홈이 형성된 크랭크 허브(63)와, 상기 크랭크 허브(63)의 외주면에 결합되어 벨트가 장착되는 토션 매스풀리(64)와, 상기 크랭크 허브(63)와 토션 매스풀리(64) 사이에 압입되어 크랭크 축(50)의 비틀림 진동을 감쇠시키는 토션 댐퍼고무(65)와, 환형의 절단면이 'ㄷ'자 형으로 형성되어 외판(72a)은 상기 토션 댐퍼고무(65)와 크랭크 허브(63) 사이에 고정되고 내판(72b)은 상기 크랭크 허브(63)의 내주홈측에 위치되어 내외 방향으로 탄성력을 갖는 벤딩 플레이트(72)와, 환형으로 형성되어 상기 벤딩 플레이트(72)의 내판(72b)에 고정되고 일정 정도의 무게를 갖는 벤딩 링(74)으로 구성되어 있다.

여기서, 상기 벤딩 플레이트(72)와 벤딩 링(74)이 크랭크 축(50) 회전시에 발생되는 굽힘 진동을 저감시키는 역할을 하게 된다.

그리고, 상기한 벤딩 플레이트(72)는 크랭크 축 회전시 상하 방향으로 일정주파수를 갖기 위해서는 그 내판(72b)이 상기 크랭크 허브(63)의 내주면과 일정 정도의 간격이 유지되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 크랭크 허브(63)의 외주면의 두께(t2)는 상기 토션 매스풀리(64)의 두께(t1)보다 일정 정도 작게 형성되어 상기 벤딩 플레이트가 상기 토션 매스풀리의 내측에 위치되게 절곡되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 크랭크 축의 댐퍼 풀리의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 댐퍼 풀리(60)가 장착된 크랭크 축(50)에 발생되는 비틀림 진동은 주로 상기 크랭크 허브(63)에 고정된 벤딩 플레이트(72)의 외판(72a)과 토션 매스풀리(64) 사이에 설치된 토션 댐퍼고무(65)가 상쇄시키게 되고, 크랭크 축(50)의 굽힘 진동은 상기 크랭크 허브(63)의 외측에 고정되어 내측으로 절곡된 벤딩 플레이트(72)와 여기에 고정된 벤딩 링(74)이 감쇠시키게 된다.

즉, 상기 크랭크 축(50)이 일정한 회전 속도를 유지하고 있을 때는 상기 토션 매스풀리(64)가 상기 크랭크 축(50)과 일체가 되어 회전하게 되고, 크랭크 축(50)에 비틀림 진동이 발생하였을 때에도 상기 토션 매스풀리(64)는 그대로 일정 속도로 회전을 계속하려 하기 때문에 상기 토션 댐퍼고무(65)가 회전방향으로 변형됨으로써 비틀림 진동에 대하여 감쇠 작용을 하게 된다.

그리고, 에어컨 컴프레서 등을 작동시켜 순간적으로 크랭크 축(50)에 큰 굽힘 하중이 발생되면 상기 벤딩 플레이트(72)의 내판(72b)과 벤딩 링(74)도 크랭크 허브(63)의 내측에서 일정 속도로 계속 회전되면서 크랭크 축(50)의 상하 방향으로 발생되는 진동을 상쇄하게 된다. 따라서, 크랭크 축(50)의 굽힘 하중에 대한 진동은 최소하게 되게 된다.

특히, 본 발명의 벤딩 플레이트(72)는 크랭크 허브(63)의 외주면에서 고정되어 크랭크 허브(63)의 내측으로 절곡되어 그 내판(72b)이 크랭크 허브(63)내에서 벤딩 링(74)과 함께 내외 방향으로 일정한 주파수 특성을 갖기 때문에 초기 장착시의 주파수 특성이 오랜 시간동안 유지되어 크랭크 축(50)의 굽힘 하중에 대한 진동 감쇠 효과가 장시간이 지나도 변하지 않게 된다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명의 크랭크 축의 댐퍼 풀리는 크랭크 허브(63)의 내측에 벤딩 플레이트의 내판(72b)과 벤딩 링(74)이 설치되어 크랭크 축(50)의 굽힘 하중을 저감시키기 때문에 설치 구조가 간단함은 물론 고무재를 사용하지 않아 열화되거나 노화되지 않고, 초기 셋팅시의 주파수 특성이 장시간 유지되어 크랭크 축(50)의 굽힘 하중에 대한 감쇠효과가 상승되는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 크랭크 축의 선단에 고정되고 내주홈이 형성된 크랭크 허브와, 상기 크랭크 허브의 외주면에 결합되어 벨트가 장착되는 토션 매스풀리와, 상기 크랭크 허브와 토션 매스풀리 사이에 압입되어 크랭크 축의 비틀림 진동을 감쇠시키는 토션 댐퍼고무가 포함된 댐퍼 풀리에 있어서,

   환형의 절단면이 'ㄷ'자 형으로 형성되어 외판은 상기 토션 댐퍼고무와 크랭크 허브 사이에 고정되고 내판은 상기 크랭크 허브의 내주홈측에 위치되어 내외 방향으로 탄성력을 갖는 벤딩 플레이트와, 환형으로 형성되어 상기 벤딩 플레이트의 내판에 고정되고 일정 정도의 무게를 갖는 벤딩 링이 포함되어,

   상기 벤딩 플레이트와 벤딩 링이 크랭크 축 회전시 발생되는 굽힘 진동을 저감시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 크랭크 축의 댐퍼 풀리.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 벤딩 플레이트는 그 내판이 상기 크랭크 허브의 내주면과 일정 정도의 간격이 유지되게 위치되는 것을 특징으로 하는 크랭크 축의 댐퍼 풀리.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 크랭크 허브의 외주면의 두께는 상기 토션 매스풀리의 두께보다 일정 정도 작게 형성된 것을 특징으로 하는 크랭크 축의 댐퍼 풀리.