KR20020058859A - 판 스프링을 이용한 다중 질량 진동 감쇠 플라이휠 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 변속기 조립체에 사용되는 플라이휠에 관한 것으로, 특히 1차 질량체와 커버 사이에 진동 감쇠 수단으로 판 스프링을 사용하여 구동계의 진동을 감쇠할 수 있는 판 스프링을 이용한 다중 질량 플라이휠에 관한 것이다.

본 발명의 판 스프링을 이용한 다중 질량 진동 감쇠 플라이휠은 중앙에는 허브 플레이트가 장착된 후 그 위에 볼베어링이 설치되고, 엔진의 크랭크축과 연결된 1차 질량체와; 상기 1차 질량체의 볼베어링에 지지되어 결합되고, 변속기의 입력축 기어와 연결되는 2차 질량체와; 상기 1차 질량체와 결합된 드라이브 플레이트와; 상기 1차 질량체의 외주에 결합되고, 드라이브 플레이트의 외측을 일정부분까지 덮도록 장착된 커버와; 상기 1차 질량체와 커버 사이에 플라이휠의 환형을 따라 삽입되는 판 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

판 스프링을 이용한 다중 질량 진동 감쇠 플라이휠{MULTI MASS VIBRATION DAMPING FLYWHEEL FOR VEHICLES}

본 발명은 차량 변속기 조립체에 사용되는 플라이휠에 관한 것으로, 특히 1차 질량체와 커버 사이에 진동 감쇠 수단으로 판 스프링을 사용하여 구동계의 진동을 감쇠할 수 있는 판 스프링을 이용한 다중 질량 플라이휠에 관한 것이다.

차량 변속기 조립체는 엔진의 크랭축과 연결되는 플라이휠과, 일측은 플라이휠의 일면과 대향되고 다른 일측은 트랜스밋션의 입력축과 연결되는 클러치 디스크와, 플라이휠에 볼팅되어 클러치 디스크와 플라이휠을 잠금/해제할 수 있는 드라이브 플레이트와, 드라이브 플레이트 커버로 구성된다.

상기에서 플라이휠은 엔진의 크랭크축과 연결되는 1차 질량체와 변속기의 입력축 기어와 연결되는 2차 질량체로 구성된다. 두 플라이휠 질량체는 제한된 범위까지 상대측에 대하여 회전할 수 있다.

엔진이 비교적 높은 평균 레벨의 토오크를 발생하고 변속기어가 선택되어 차량이 엔진에 의하여 구동될 때, 플라이휠 질량체는 상대회전의 한계에 접근할 것이다.

엔진은 평균 레벨의 상하로 변화하는 불규칙한 토오크 출력을 발생하므로 이들 진동은 상대회전을 제한하는 정지 구조체에 대하여 플라이휠 질량체가 덜걱거리도록 한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 진동 감쇠장치는 구동상태에서 비교적 높은 레벨의 댐핑 효과를 갖는 것이 필요하다. 차량의 관성은 엔진을 구동시킬 것이므로, 즉 엔진이 오우버런 상태가 되고 플라이휠 질량체의 상대회전이 반대 오우버런 방향으로 향하게 되므로 진동 감쇠장치는 양방향의 상대회전 방향으로 작동되는 것이 필요하다.

종래의 진동 감쇠 플라이휠 구조는 플라이휠의 질량체를 1차 질량체와 2차 질량체로 나누어 2차 질량체가 다이나믹 댐퍼의 역할을 수행하게 하여 구동계의 진동을 저감시키는 구조로서, 1차 질량체와 2차 질량체는 스프링으로 연결되어 있으며 2차 질량체에 클러치가 압착되는 구조이다.

이러한 종래의 진동 감쇠 플라이휠에서 1차 질량체는 크랭크 축에 고정되어있으며, 2차 질량체와 트랜스미션의 입력축이 클러치를 통해 단속된다. 상기한 종래의 일 실시예로서 도 4a에 도시된 바와 같이, 1차 질량체(110)와 2차 질량체(1차 질량체와 상대회전 할 수 있도록 맞대어 설치(미도시))는 아크형 코일 스프링(130)의 작동에 의해 진동 감소 역할을 수행한다. 즉, 클러치가 2차 질량체에 압착되어 2차 질량체가 회전하게 되면 2차 질량체에 리베팅된 드라이브 플레이트가 1차 질량체에 부착된 아크형 코일 스프링을 밀어주는 구조이다.

종래의 다른 실시예로서 도 4b에 도시된 바와 같이, 스프링(130)이 1차 질량체(110)의 반경방향으로 배치되어 드라이브 플레이트의 회전으로 2차 질량체가 스프링(130)에 인장력을 발생시키는 구조이며, 도 4c에 도시된 바와 같이, 1차 질량체(110)에 직선 스프링(130)을 직렬로 양쪽에 5개씩 분리 배치하고, 2차 질량체에 의해 각각의 스프링(130)을 압착하는 한 구조이나 상기한 종래의 각 실시예들은 근본적인 구조에는 차이가 거의 없고, 스프링의 배치와 그에 따른 드라이브 플레이트의 구조가 조금씩 다를 뿐이다.

상기한 종래의 플라이휠에서는 일차 질량과 이차 질량의 상대적인 회전이 발생하는 경우 스프링의 회전각에 따른 균일 압축에 의하여 작동 토오크의 크기를 회전각에 따라 조절할 수 없다는 문제점이 있고, 플라이휠에 사용되는 진동 감쇠 수단은 모두 코일 스프링을 사용하고 있는데, 코일 스프링만으로는 구동계에서 발생되는 여러 가지 특성의 진동을 감쇠시키는데 한계가 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플라이휠에 사용되는 진동 감쇠 수단으로 서로 다른 특성을 가진 압축형 판 스프링을 적용하여 여러 가지 특성에 따라 제작 가능한 플라이휠을 제공하고자 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 중앙에는 허브 플레이트가 장착된 후 그 위에 볼베어링이 설치되고, 엔진의 크랭크축과 연결된 1차 질량체와; 상기 1차 질량체의 볼베어링에 지지되어 결합되고, 변속기의 입력축 기어와 연결되는 2차 질량체와; 상기 1차 질량체와 결합된 드라이브 플레이트와; 상기 1차 질량체의 외주에 결합되고, 드라이브 플레이트의 외측을 일정부분까지 덮도록 장착된 커버와; 상기 1차 질량체와 커버 사이에 플라이휠의 환형을 따라 삽입되는 판 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 판 스프링을 이용한 다중 질량 진동 감쇠 플라이휠을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 플라이휠의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 플라이휠의 조립도이다.

도 3은 본 발명에 따른 플라이휠에 사용되는 판 스프링의 구조도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 : 1차 질량체 12 : 2차 질량체

17 ; 판 스프링

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명에 따른 플라이휠의 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 플라이휠의 조립도이며, 도 3은 본 발명에 따른 플라이휠에 사용되는 판 스프링의 구조도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 플라이휠은 엔진의 크랭크축과 연결되는 1차 질량체와 변속기의 입력축과 연결되는 2차 질량체로 구성된다.

1차 질량체(11)는 드라이브 플레이트(14)가 리벳(21)으로 결합된 2차 질량체(12)와 볼 베어링으로 지지되어 있다.

1차 질량체(11)에는 1차 질량체(11)의 외주에서 중심방향으로 일정거리까지 덮는 커버(15)가 형성되며, 상기 1차 질량체(11)와 커버(15)사이에 판 스프링(17)이 삽입된다. 이 판 스프링(17)은 플라이휠의 환부를 따라 원형으로 직렬 연결되어 있으며, 판 스프링(17)을 서로 고정시켜 줄 수 있는 스프링 시트(미도시)가 형성된다. 그리고 1차 질량체(11)와 커버(15)는 레이져 용접으로 밀봉한다.

상기한 1차 질량체(11)에는 스토퍼(24)가 장착되는데, 이 스토퍼(24)는 판 스프링(17)의 최대 압축시에 작동하여 판 스프링(17)에 걸리는 탄성 하중을 분담하여 받도록 되어 있으며 부드러운 쿠션재를 사용하여 동하중이나 토오크의 급격한 변동에 대하여 스프링의 밀착고를 한계 이내로 유지시켜 스프링을 보호하도록 한다.

1차 질량체(11)의 중앙에는 허브 플레이트(16)가 볼트(23)로서 고정되는데, 이 허브 플레이트(16)는 2차 질량체(12)가 1차 질량체(11)에 조립될 수 있도록 하는 지지대 기능을 한다. 즉, 허브 플레이트(16)의 위로 볼 베어링(19)을 압입한 후 2차 질량체(12)가 다시 압입된다.

허브 플레이트(16)의 안쪽으로는 니들 베어링(20)이 압입되어 변속기의 입력축 기어의 지지대 역할을 한다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 플라이휠의 작용을 설명하면 다음과 같다.

엔진의 토오크 변동이 발생하면 1차 질량체(11)의 회전력이 커져서 드라이브 플레이트(14)와 의 상대회전이 발생한다. 따라서 드라이브 플레이트(14)는 판 스프링(17)과의 상대운동으로 판 스프링(17)을 압축시킨다.

즉, 판 스프링(17)은 드라이브 플레이트(14)에 의하여 압축되면서 회전력을전달하여 2차 질량체(12)도 회전하게 된다.

본 발명에 따른 판 스프링을 이용한 플라이휠은 진동 감쇠 플라이휠의 댐퍼를 튜닝시 이상적인 이력 곡선을 용이하게 구현하여 최적의 진동 감쇄효과를 이룰 수 있으며, 엔진의 특성 및 상태에 따라 스프링 및 감쇠치를 조절하여 플라이휠의 완충 효과를 구현하는데 필요한 이상적인 토오크 곡선을 용이하게 실현할 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명의 판 스프링을 이용한 다중 질량 진동 감쇠 플라이휠은 댐퍼를 튜닝시 판 스프링 강성의 조합으로 이상적인 이력 곡선을 용이하게 구현하여 기어의 래틀소음 등 트랜스미션에서 발생하는 진동 소음을 최적 저감할 수 있으며, 플라이휠의 부품을 단순화하고 최소화하여 제조원가를 절감하는 것이 가능하다.

Claims (1)

1. 중앙에는 허브 플레이트가 장착된 후 그 위에 볼베어링이 설치되고, 엔진의 크랭크축과 연결된 1차 질량체와; 상기 1차 질량체의 볼베어링에 지지되어 결합되고, 변속기의 입력축 기어와 연결되는 2차 질량체와; 상기 1차 질량체와 결합된 드라이브 플레이트와; 상기 1차 질량체의 외주에 결합되고, 드라이브 플레이트의 외측을 일정부분까지 덮도록 장착된 커버와; 상기 1차 질량체와 커버 사이에 플라이휠의 환형을 따라 삽입되는 판 스프링을 포함하는 이루어진 것을 특징으로 하는 판 스프링을 이용한 다중 질량 진동 감쇠 플라이휠.