KR200253627Y1 - 크랭크축의비틀림진동방지용댐퍼 - Google Patents

Abstract

본 고안은 댐퍼의 제2링 및 제2러버를 댐퍼 본체로부터 분리 구성하면서 그 구조를 개선하여 장시간 사용에 따른 기능저하의 문제를 해소할 수 있도록 하고, 교체시 그 일부만을 교체할 수 있도록 한 크랭크 축의 비틀림 진동 방지용 댐퍼에 관한 것으로서, 크랭크 축의 일측 단부에 설치되는 댐퍼 본체와, 상기 댐퍼 본체상에 고정되는 1차 매스수단 및 2차 매스수단을 포함하여 구성되는 크랭크 축의 비틀림 진동 방지용 댐퍼에 있어서, 상기 2차 매스수단은 중앙에 구멍을 형성한 고정면부의 외측으로 경사지게 절곡된 경사면부와 이 경사면부에 연결되는 수직면부와 이 수직면부의 단부에 직각으로 절곡된 수평면부를 일체형으로 구비한 링 플레이트와, 상기 링 플레이트의 수평면부 내측으로 차례로 고정되는 러버 및 내측링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 크랭크 축의 비틀림 진동 방지용 댐퍼를 제공하고자 한 것이다.

Description

크랭크 축의 비틀림 진동 방지용 댐퍼

본 고안은 엔진으로부터 동력을 발생시키는 과정중에서 크랭크 축이 받는 진동을 저감시켜주는 댐퍼에 관한 것으로서, 특히 크랭크 축이 받는 비틀림 진동을 저감시켜주기 위해 설치되는 더블 매스 댐퍼에서 2차 매스수단을 개선하여 장시간사용시에도 양호한 성능을 지속적으로 유지할 수 있도록 한 크랭크 축의 비틀림 진동 방지용 댐퍼에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 혼합기를 실린더 내부로 흡입한 후 압축과 착화의 과정을 거치게 되면서 동력을 발생시키고, 계속해서 실린더 내부의 연소가스를 배기 매니 폴드를 통해 대기중으로 방출토록 하는 작용을 반복적으로 하여 동력을 발생시키게 된다.

이때 발생된 동력을 클러치와 변속수단을 통해 변속한 후 차축을 통해 구동휠로 전달함으로써 이동 가능하게 한 수단으로 임의의 방향으로 차량의 진행방향을 회전시키기 위한 조향장치와 차량 속도의 감속과 정지를 위한 제동창치를 구비하여 안전하고 신속하게 이동할 수 있도록 되어 있다.

상기한 동력을 발생시키는 수단인 엔진은 피스톤이 상하 왕복운동을 할 수 있도록 다수개의 실린더가 구비된 주철제의 실린더 블록과, 실린더 내부로 혼합기나 기화기를 유입하고 압축시 그 기체가 외부로 누출되는 것을 방지함과 아울러 착화시 불꽃을 방전시켜주기 위한 점화 플러그를 구비한 실린더 헤드 및 작동시 각각의 마찰부위에 유막을 형성하여 마찰저항을 감소시키기 위한 오일을 저장하기 위한 오일 팬과, 오일 팬에 고여 있는 오일을 각 부분으로 송출시키기 위한 오일 펌프로 구성된다.

또한, 실린더 내부에 삽입되어 있는 피스톤은 그 저면으로 커넥팅 로드를 구비하여 직선운동을 왕복운동으로 변환하는 크랭크 축에 회전가능하게 연결되어 있어 착화시 발생하게 되는 팽창력을 회전력으로 변환시키는 작용을 하게 되며, 이변환과정에서 급격한 팽창력으로 인해 커넥팅 로드의 단부에 힌지 고정되어 있는 플라이 휠 축에 충격으로 작용하게 되며, 이 충격은 크랭크 축을 회전시키려는 힘으로 작용하게 된다.

이렇게 회전되는 크랭크 축에는 비틀림 모멘트(Torsional moment)가 작용하게 되고, 이로 인해 크랭크 축은 비틀림 진동(Torsional vibration)을 받게 되며, 이러한 진동을 저감시키기 위해 크랭크 축의 단부에는 휠 형태의 댐퍼가 설치된다.

종래의 댐퍼는 도 3에 도시한 바와 같이 2개의 링을 조합한 더블 매스 댐퍼로서, 크랭크 축(100)의 일측 단부에 설치되어 그 회전력을 균일하게 해준다.

즉, 더블 매스 댐퍼(Double mass damper)는 크랭크 축(100)의 일측 단부에 설치되는 댐퍼 본체(150)와, 상기 댐퍼 본체(150)의 외주면에 고정되어 제1링(130) 및 제1러버(120)로 이루어진 1차 매스수단과, 상기 댐퍼 본체(150)의 내주면에 고정되며 제2링(140) 및 제2러버(110)로 이루어진 2차 매스수단으로 구성되어 있으며, 크랭크 축(100)의 일측 단부에 와셔(300)와 볼트(400)로 고정된다.

도면중 미설명 부호 200은 스프로킷(Sprocket)이다.

한편, 비틀림 진동은 일체형으로 구비된 댐퍼의 경우는 초기에는 크랭크 축의 회전력과 비례하여 그 진폭이 커지게 되며 그 이후는 점차 작아지게 되는 현상을 가지고 있고, 제1링만을 사용한 경우에는 일체형으로 구비된 댐퍼보다 그 진폭이 작으면서 회전속도에 비례하여 커지다가 작아지고 다시 커지는 현상을 가지고 있으며, 제2링을 설치한 경우에는 제1링의 경우보다 전체적으로 그 진폭이 작으면서 일정한 주기를 가지고 변화하는 현상을 가지고 있다.

즉, 이를 다시 설명하면 진폭이 큰 경우에는 회전시 그 피크점에서 심한 진동음이 발생하게 되고, 진폭이 낮은 경우에는 다소 낮은 진동음이 발생하게 되어 운전자나 사용자로 하여금 불쾌감을 갖지 않도록 하는 것이다.

이와 같은 댐퍼는 댐퍼 본체(150)의 외주면에 제1러버(120)을 씌운 후, 그 외측으로 제1링(130)을 삽입하고, 댐퍼 본체(150)의 내주면에 제2러버(110)를 부착한 후, 그 위에 제2링(140)을 고정시키며, 이 전체를 와셔(300)와 볼트(400)를 사용하여 고정하는 것으로 그 설치가 완료된다.

동력을 발생시키는 과정중 크랭크 축(100)이 받는 비틀림 진동은 상기 제1링(130) 및 제1러버(120)과 제2링(140) 및 제2러버(110)에 의해 저감된다.

그러나, 이러한 종래의 댐퍼, 특히 댐퍼 본체의 내주면에 고정되는 제2링과 제2러버는 오랜 기간이 경과하게 되면 러버(Rubber)의 열화 및 노화로 제기능을 발휘하지 못하는 단점이 있었다.

또한, 교체시 댐퍼 전체를 교체해야 하는 비경제적인 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 제2링 및 제2러버를 댐퍼 본체로부터 분리 구성하면서 그 구조를 개선하여 장시간 사용에 따른 기능저하의 문제를 해소할 수 있도록 하고, 교체시 그 일부만을 교체할 수 있도록한 크랭크 축의 비틀림 진동 방지용 댐퍼를 제공하는데 그 안출의 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 크랭크 축의 일측 단부에 설치되는 댐퍼 본체와, 상기 댐퍼 본체상에 고정되는 1차 매스수단 및 2차 매스수단을 포함하여 구성되는 크랭크 축의 비틀림 진동 방지용 댐퍼에 있어서, 상기 2차 매스수단은 중앙에 구멍(25)을 형성한 고정면부(21)의 외측으로 경사지게 절곡된 경사면부(22)와 이 경사면부(22)에 연결되는 수직면부(23)와 이 수직면부(23)의 단부에 직각으로 절곡된 수평면부(24)를 일체형으로 구비한 링 플레이트(20)와, 상기 링 플레이트(20)의 수평면부(24) 내측으로 차례로 고정되는 러버(30) 및 내측링(40)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 링 플레이트(20)와 내측링(40)은 일체로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 비틀림 진동 방지용 댐퍼의 2차 매스수단을 나타내는 분해 사시도

도 2는 본 고안에 따른 비틀림 진동 방지용 댐퍼의 설치상태를 나타내는 단면도

도 3은 종래 비틀림 진동 방지용 댐퍼의 설치상태를 나타내는 단면도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

20 : 링 플레이트 21 : 고정면부

22 : 경사면부 23 : 수직면부

24 : 수평면부 25 : 구멍

30 : 러버 40 : 내측링

이하, 본 고안의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 비틀림 진동 방지용 댐퍼의 2차 매스수단을 나타내는 분해 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 비틀림 진동 방지용 댐퍼의 설치상태를 나타내는 단면도이다.

크랭크 축(100)의 일측 단부에 댐퍼 본체(150)를 설치하고 그 내외측으로 진동을 차단하기 위한 1차 매스수단 및 2차 매스수단을 구비한 댐퍼에 있어서, 외측으로 제1링(130) 및 제1러버(120)를 갖는 댐퍼 본체(150)의 내측으로 러버(30)와 내측링(40)을 갖는 링 플레이트(20)를 구비한다.

상기 링 플레이트(20)는 중앙에 구멍(25)을 형성한 고정면부(21), 이것의 외측으로 경사지게 절곡된 경사면부(22), 이것의 바깥쪽으로 연장되는 수직면부(23),이것의 단부에 직각으로 절곡된 수평면부(24)의 일체형으로 형성한다.

상기 수평면부(24)의 저면으로 구비된 내측링(40)과, 이 내측링(40)과 수평면부(24)를 이어주는 러버(30)를 구비한다.

상기 링 플레이트(20)의 일측으로 와셔(300)를 구비하여 댐퍼 본체(150)와 직접 접촉되는 것을 방지한다.

본 고안의 일 실시예에서는 링 플레이트(20)에 내측링(40)을 부착시킨 구조를 채용하였으나, 링 플레이트(20)와 내측링(40)을 일체형으로 구성할 수도 있다.

따라서, 이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

크랭크 축(100)에 작용하는 작용하는 비틀림 진동은 크랭크 축(100)상에 설치되는 댐퍼 본체(150)의 제1링(130) 및 제1러버(120)와, 링 플레이트(20)를 이용하여 댐퍼 본체(150)와 별도로 내측링(40) 및 러버(30)가 담당하게 된다.

또한, 2차 매스수단인 내측링(40) 및 러버(30)와 링 플레이트(20)가 댐퍼 본체(150)로부터 별도로 구성되므로, 열화나 노후에 따른 기능저하의 현상을 최대한 배제하면서 수명연장을 도모할 수 있으며, 교체시에도 별도로 분리가 가능하므로, 교체작업을 신속하고 손쉽게 할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 고안은 댐퍼 본체로부터 분리 구성되는 2차 매스수단을 채용한 댐퍼를 제공함으로써, 장시간 사용시에도 열화나 노후로 인한 문제없이 제 기능을 지속적으로 발휘할 수 있는 장점이 있으며, 교체시 일부만을 교체하므로 경제적인 측면에서 잇점을 기대할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 크랭크 축의 일측 단부에 설치되는 댐퍼 본체와, 상기 댐퍼 본체상에 고정되는 1차 매스수단 및 2차 매스수단을 포함하여 구성되는 크랭크 축의 비틀림 진동 방지용 댐퍼에 있어서,

   상기 2차 매스수단은 중앙에 구멍(25)을 형성한 고정면부(21)의 외측으로 경사지게 절곡된 경사면부(22)와 이 경사면부(22)에 연결되는 수직면부(23)와 이 수직면부(23)의 단부에 직각으로 절곡된 수평면부(24)를 일체형으로 구비한 링 플레이트(20)와, 상기 링 플레이트(20)의 수평면부(24) 내측으로 차례로 고정되는 러버(30) 및 내측링(40)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 크랭크 축의 비틀림 진동 방지용 댐퍼.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 링 플레이트(20)와 내측링(40)은 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 크랭크 축의 비틀림 진동 방지용 댐퍼.