KR20010066066A - 차량용 댐퍼풀리의 플라스틱 허브 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 댐퍼풀리의 플라스틱 허브 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플라스틱 댐퍼풀리 허브의 외주면으로부터 중심을 향하게 다수의 리브로 허브 측면을 고정시키는 동시에 금형가공시 플레이트를 삽입하고 압축율을 높임으로써, 고무의 비틀림 변형을 방지할 수 있는 차량용 댐퍼풀리의 플라스틱 허브 구조에 관한 것이다.

Description

차량용 댐퍼풀리의 플라스틱 허브 구조{Plastic hub structure of damper pulley for vehicle}

본 발명은 차량용 댐퍼풀리의 플라스틱 허브 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플라스틱 댐퍼풀리 허브의 외주면으로부터 중심을 향하게 다수의 리브로 허브 측면을 고정시키는 동시에 금형가공시 플레이트를 삽입하고 압축율을 높임으로써, 고무의 비틀림 변형을 방지할 수 있는 차량용 댐퍼풀리의 플라스틱 허브 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 댐퍼풀리 허브는 엔진의 크랭크샤프트에서 발생하는 비틀림 및 굽힘 진동을 제어하는 부품이다.

이러한 댐퍼풀리는 댐퍼어셈블리에 의해 관성력을 조절하여 NVH 특성 개선 역할을 한다.

최근 들어 이러한 댐퍼풀리의 허브는 경량화함으로서 회전력에 의한 관성질량을 줄여 NVH 특성을 개선하고, 고회전력을 구하도록 하는 부품개발이 시도되고 있다.

따라서, 댐퍼풀리는 댐퍼어셈블리와 댐퍼허브 및 중간에 고무가 삽입되어 조립된다.

통상 이러한 댐퍼풀리는 스틸재로 형성되었는바, 최근에 와서는 경량화 차원에서 알루미늄재 또는 플라스틱재를 많이 이용하고 있다.

그러나, 상기 플라스틱 댐퍼풀리는 스틸 댐퍼풀리에 비해 저주파수 영역에서 공진이 발생된다.

여기에서, '공진'이란 의미는 외곽 이너셔(Inertia)와 고무가 입력되는 신호와 90도의 위상차를 가지는 값을 가리킨다.

일예로 스틸 댐퍼풀리는 대략 315Hz에서 공진이 발생되는데 반해 플라스틱 댐퍼풀리는 220Hz에서 공진이 발생되어 상기 플라스틱 댐퍼풀리가 더 낮은 주파수에서 공진이 발생되는 것을 알 수 있다.

이의 발생원인을 살펴보면 다음과 같다.

첫번째로, 댐퍼풀리에 부착된 회전보스가 저주파로부터 회전을 시작하는데있다.

둘째로, 저주파 영역에서는 고무와 외곽 이너셔, 댐퍼풀리가 같이 회전을 하는데 있다.

셋째로, 주파수가 높아지면서 고무와 외곽 이너셔가 회전 관성력에 의한 입력와 어떤 차이를 두고 회전을 하는데 있다.

이 때 위상차가 발생된다.

넷째로, 위상차가 90도에 이르렀을 경우 관성질량은 정지한 것과 같은 현상을 보이며 고무와 내부의 허브가 최대 진폭으로 진동하는데 있다.

즉, 서로 반대 방향으로 회전을 하게 된다.

따라서, 상기와 같은 원인으로 인해 비틀림 변형이 발생되므로 이것이 엔진의 회전력의 성능을 저하시키는 문제를 야기시킨다.

또한, 고무와 댐퍼풀리 등을 결합할 때 작용되는 압력이 플라스틱 댐퍼풀리의 비틀림 변형을 발생시킬 수 있고, 플라스틱재를 사용하므로 스틸재에 비해 약 30배 정도의 변형이 더 생길 것으로 추정된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 플라스틱 댐퍼풀리 허브의 외주면으로부터 중심을 향하게 다수의 리브로 허브 측면을 고정시키는 동시에 금형가공시 플레이트를 삽입하고 압축율을 높임으로써, 고무의 비틀림 변형을 방지하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 댐퍼풀리의 플라스틱 허브 구조의 정면도.

도 2는 본 발명에 따른 차량용 댐퍼풀리의 플라스틱 허브 구조의 측단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 허브 2 : 관통공

3 : 플레이트 4 : 리브

이하, 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 일측이 허브(1)에 체결되고 타측이 중심방향으로 향하게 설치되는 리브(4)와, 상기 허브(1)의 내부로 금형시 삽입되어 가공되는 플레이트(3)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 댐퍼풀리의 플라스틱 허브 구조의 정면도이고, 도 2는 도 1의 측단면도를 나타낸다.

본 발명은 댐퍼풀리의 내부로 억지끼움되는 허브(1)에서, 상기 허브(1)의 내부로 플레이트(3)가 삽입된다.

상기 플레이트(3)는 허브제조시 상기 허브(1)와 동시에 일체로 형성된다.

상기 플레이트(3)는 강성보강을 위해 삽입된 것으로, 중심은 크랭크샤프트와의 연결을 위해 관통공(2)이 형성된다.

여기서, 상기 허브(1)는 플라스틱으로 형성된 것으로 종래의 주철재 허브를 대체하여 댐퍼풀리의 경량화를 위한 것이다.

한편, 상기 플레이트(3)의 전면으로 일측이 허브(1)의 내주면을 따라 허브(1)와 일체로 형성되고 타측이 중심방향으로 향하는 길이방향으로 기다란 리브(4)가 형성된다.

바람직하기로는 상기 리브(4)는 원통형으로 길게 이어져 형성된다.

본 발명에 따라 형성된 허브(1)를 댐퍼풀리에 억지끼우고 그 전면에 고무를부착시켜 완성된 댐퍼풀리가 크랭크샤프트에 연결되어 비틀림 및 굽힘 진동을 제어할 수 있게 된다.

한편, 고무의 압축량과 고유주파수와의 관계를 살펴보면 다음 표 1과 같다.

압축율(%)	29.4	33.7	35.6	37.5	39.4	49.6
고유주파수(Hz)	268	280	288	292	297	319
슬립 토크	80	113	118	123	125	139
이탈하중	2450	3900	4150	4800	5400	7450

상기 표 1에서 나타낸 바와 같이, 고무의 압축량과 고유주파수는 상당히 밀접한 관계가 있음을 알 수 있다.

즉, 고무가 압축되면 될수록 고유주파수도 증가하게 되어 강성이 증가된다.

또한 슬립 토크도 압축율에 따라 증가한다.

이로부터 강성을 증대시키기 위해서는 압축율을 증가되어햐 하는 것을 알 수 있다.

만일 현재의 압축율이 6%정도라고 하면 20 ∼ 30Hz의 고유주파수를 증가시키기 위해서는 10%정도를 추가적으로 압축해야 한다.

따라서, 전체 고무의 압축율을 16%로 정하고 역으로 계산해 보면

16% = (고무의 체적 - 허브와 관성질량 사이의 체적)*100/고무의 체적

여기서, R1을 고무의 반지름으로 하고, R2를 허브와 관성질량 사이의 반지름으로 정의하는 한편, 기존의 R2를 56.75mm라고 하고 계산을 수행하면,

R1 = 57.171

이 된다.

따라서, 반경의 증가분은

R1 - R2 = 57.171 - 56.75 = 0.421mm

이 되고, 지름 증가분은

0.842가 되고 이는 대략 1mm의 지름 증가분이 된다.

그러므로, 현재의 경우보다 1mm 정도 직경을 증가시키게 되면 20 ∼ 30Hz가 더 증가 됨을 알 수 있다.

결국, 고무의 압축율을 증가시키면 그 만큼 고유주파수도 증가되게 된다.

본 발명은 상기의 계산으로부터 최대한 압축을 할 수 있도록 리브(4)와 플레이트(3)가 형성되어 고무의 압착을 도와주어 더 높은 고유주파수를 얻을 수 있어 비틀림을 억제할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 차량용 댐퍼풀리의 플라스틱 허브 구조는 플라스틱 댐퍼풀리 허브의 외주면으로부터 중심을 향하게 다수의 리브로 허브 측면을 고정시키는 동시에 금형가공시 플레이트를 삽입하고 압축율을 높임으로써, 고무의 비틀림 변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 일측이 허브(1)에 체결되고 타측이 중심방향으로 향하게 설치되는 리브(4)와, 상기 허브(1)의 내부로 금형시 삽입되어 가공되는 플레이트(3)로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 댐퍼풀리의 플라스틱 허브 구조.