KR20030031724A - 크랭크축의 비틀림 진동을 감쇄하는 토셔널 댐퍼 풀리 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 진동을 감쇄시키는 고무재인 댐퍼가 열화되는 것을 방지하여 내구성을 향상하고 엔진의 소음과 진동을 감쇄시킬 수 있는 크랭크축의 비틀림 진동 감쇄용 토셔널 댐퍼 풀리를 제공하는데 있다.

이를 위해 본 발명은 크랭크축의 비틀림 진동을 감쇄하기 위해 크랭크축에 장착되는 풀리허브와, 상기 풀리허브에 고무재인 댐퍼를 개재하여 접착되는 매스체 풀리로 구성되는 토셔널 댐퍼 풀리에 있어서, 상기 댐퍼의 내외주를 감싸도록 상기 풀리허브와 매스체 풀리에 각기 환상으로 형성되는 내측 및 외측 오일챔버와;

상기 내측 및 외측 오일챔버 사이를 연통하도록 상기 댐퍼에 형성된 오일유통구멍과;

상기 내측오일챔버와 크랭크축에 형성된 오일공급통로를 연통하는 오일통로와;

상기 외측오일챔버내의 오일을 오일팬측으로 리턴하기 위해 형성되는 오일리턴통로;로 구성되어 있다.

Description

크랭크축의 비틀림 진동을 감쇄하는 토셔널 댐퍼 풀리{Damper pulley}

본 발명은 크랭크축의 비틀림 진동을 감쇄하는 토셔널 댐퍼 풀리에 관한 것이다.

크랭크축에는 주기적으로 회전력이 작용하므로 비틀림 진동이 발생한다.

이 비틀림 진동은 각 실린더의 크랭크축의 회전력이 클수록, 크랭크축이 길수록, 또 강성이 작을수록 커지는 특성을 갖는다. 비틀림 진동은 크랭크축이 어느 회전수가 되면 축 자체의 고유진동과 공진을 일으키고, 특히 격심한 진동이 되면 승차감을 나쁘게 할 뿐만 아니라 타이밍 기어나 크랭크축을 파손하는 원인이 되므로 가능한한 크랭크축의 진동을 방지하여야 한다.

이 때문에 크랭크축이 긴 엔진에서는 도 3에 도시하는 것과 같이 토셔널 바이브레이션 댐퍼라는 비틀림 진동 감쇄 장치를 크랭크축(20) 전단의 크랭크 풀리(21)와 일체로 조합시켜 설치하고 있다.

토셔널 바이브레이션 댐퍼는 풀리허브(22)에 매스체(23)를 특수고무재인 댐퍼(24)를 사용하여 접착시킨 것으로서, 이 댐퍼(24)를 통하여 진동을 흡수하도록 되어 있다.

즉, 크랭크축(20)이 일정한 회전 속도를 유지하고 있을 때 매스체(23)는 크랭크축(20)과 일체로 회전 하게 되나, 만일 크랭크축이 비틀림 진동(회전 방향에 대하여 정 또는 부의 큰 가속도)를 발생하였다면 관성력에 의해 매스체(23)는 계속 회전하려고 하기 때문에 이때 중간에 개재된 고무재인 댐퍼(24)가 변형하므로써 감쇄 작용을 하도록 되어 있다.

이와같이 댐퍼 역활을 하는 고무가 매스체(23)의 관성력에 의해서 계속 자신의 운동을 유지하려고 하나 풀리허브(22) 부분은 가속도의 변형 운동을 하게 되면서 고무재인 댐퍼(24)의 탄성한계 범위내에서 매스체(23)의 상대적 비틀림 운동이 일어나게 되므로써 댐퍼(24)와 매스체(23) 사이에서 마찰 운동이 일어나게 되며, 이것이 바로 댐핑 역활을 하여 진동을 감쇄시키게 되는 것이다.

그런데, 상기한 종래 구조에 의하면 진동 감쇄 운동을 하는 동안에 일어난 마찰 운동에 의하여 열이 발생하게 되고, 이 열은 고무재인 댐퍼(24)의 고유한 탄성을 악화시켜 고무의 경화 현상을 일으키게 되므로써 내추럴 후리퀀시(Natural Frequency)가 증가하여 댐퍼 풀리의 기능을 저하시키게 되는 문제점을 일으키고 있다.

이에따라 댐퍼(24)의 수명이 단축되면서 엔진에 대한 정비 주기가 짧아지며, 적절한 교체시기를 놓치게 될 경우 심한 진동 및 소음을 발생시키게 된다.

이에 본 발명은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 진동을 감쇄시키는 고무재인 댐퍼가 열화되는 것을 방지하여 내구성을 향상하고 엔진의 소음과 진동을 감쇄시킬 수 있는 크랭크축의 비틀림 진동 감쇄용 토셔널 댐퍼 풀리를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 크랭크축의 비틀림 진동을 감쇄하기 위해 크랭크축에 장착되는 풀리허브와, 상기 풀리허브에 고무재인 댐퍼를 개재하여 접착되는 매스체 풀리로 구성되는 토셔널 댐퍼 풀리에 있어서, 상기 댐퍼의 내외주를 감싸도록 상기 풀리허브와 매스체 풀리에 각기 환상으로 형성되는 내측 및 외측 오일챔버와;

상기 내측 및 외측 오일챔버 사이를 연통하도록 상기 댐퍼에 형성된 오일유통구멍과;

상기 내측오일챔버와 크랭크축에 형성된 오일공급통로를 연통하는 오일통로와;

상기 외측오일챔버내의 오일을 오일팬측으로 리턴하기 위해 형성되는 오일리턴통로;로 구성되어 있다.

도 1은 본 발명에 의한 크랭크축의 비틀림 진동을 감쇄하는 토셔널 댐퍼 풀리를 나타내는 정단면도

도 2는 동상 토셔널 댐퍼 풀리의 A-A 단면도

도 3은 종래기술

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 토셔널 댐퍼 풀리 2 : 크랭크축

3 : 키이 4 : 벨트홈

5 : 매스체 풀리 6 : 풀리허브

7 : 댐퍼 8 : 내측오일챔버

9 : 외측오일챔버 10 : 오일유통구멍

11 : 관체 12 : 오일통로

13 : 오일공급통로 14,15 : 오일리턴통로

이하 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 크랭크축의 비틀림 진동 감쇄를 위한 토셔널 댐퍼 풀리의 정단면도이고, 도면중 부호 1은 크랭크축(2)의 전단에 볼트나 또는 키이(3)에 의해 고정 장착되는 토셔널 댐퍼 풀리이다.

토셔널 댐퍼 풀리(1)는 벨트가 걸려지는 벨트홈(4)을 가지는 매스체 풀리(5)와, 풀리허브(6) 및 양측 부재(5)(6)를 연결하여 완충체로서 기능하는 고무재의 댐퍼(7)로 구성되어 있으며, 이 댐퍼(7)의 내외측에는 각각 풀리허브(6)와 매스체 풀리(5)에 환상으로 내측 오일챔버(8)와 외측오일챔버(9)가 형성되어 있다.

그리고 내외측오일챔버(8)(9)를 연통하는 1개 이상의 오일유통구멍(10)이 댐퍼(7)를 관통하여 형성되어 있으며, 이 오일유통구멍(10)에는 속이 빈 관체(11)를 끼워 형성할 수도 있다.

또 상기 내측오일챔버(8)는 풀리허브(6)에 형성된 오일통로(12)를 통해 크랭크축(2)의 윤활을 위해 형성된 오일공급통로(13)에 연통하고 있다.

한편, 상기 오일통로(12)와 별도로 상기 외측오일챔버(9), 또는 내측오일챔버(8)와 오일팬측을 연통하도록 오일리턴통로(14)(15)가 형성되어 있으며, 외측오일챔버(9)에 접속시킬 경우에는 도 2에서와 같이 연통관(16)을 사용하여 외측오일챔버(9)와 오일리턴통로(15)를 접속시킬 수 있다. 여기서 댐퍼풀리(1)를 크랭크축(2)에 고정함에 있어서 키이(3)를 사용치 않고 도 3 같이 볼트를 사용하는 경우 그 볼트에도 오일공급통로와 오일리턴통로를 형성하게 된다.

이하 이와같은 본 발명의 작용에 대하여 설명한다.

크랭크축(2)이 저속으로 회전하는 중 엔진이 가속상태로 돌입하게 되면, 풀리허브(6)의 각속도는 증가하게 되는 반면에 댐퍼(7) 외측의 매스체 풀리(5)는 관성력에 의해 정속으로 회전하는 속도를 유지하려고 하면서 그 회전 각속도의 차이만큼 댐퍼(7)가 비틀려지면서 비틀림 진동을 감쇄시키게 된다.

이과정에서 댐퍼(7)가 탄성 변형을 일으키면서 마찰열 에너지를 방출하게 될때 내측 및 외측오일챔버(8)(9)내에 공급된 차가운 오일에 의해 댐퍼(7)의 마찰열이 냉각되어지게 되며, 이 마찰열에 의해 더워진 오일은 오일리턴통로(14)(15)를 통해 오일팬측으로 리턴되게 되고, 크랭크축(2)의 윤활과 냉각을 위해 공급된 신선한 오일이 오일공급통로(13)와 오일통로(12)를 통해 내외측오일챔버(8)(9)에 계속해서 공급되는 순환과정을 반복하면서 댐퍼(7)의 마찰열을 냉각시키게 되는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 매스체 풀리와 플리허브 사이에 개재되어 비틀림 진동을 감쇄하는 댐퍼의 내외측에 오일챔버를 각각 형성하고, 이 오일챔버에 크랭크축의 윤활과 냉각을 위해 공급되는 오일이 유입되도록 하므로써 고무재인 댐퍼가 반복적인 비틀림 감쇄작용에 의해 마찰열이 발생하게 될 때 이를 오일에 의해 냉각시켜주게 되어 댐퍼의 열화를 방지하여 내구성을 증대시키고 엔진의 소음 및 진동을 효과적으로 감쇄할 수 있게 되는 것이다.

Claims (4)

1. 크랭크축의 비틀림 진동을 감쇄하기 위해 크랭크축에 장착되는 풀리허브와, 상기 풀리허브에 고무재인 댐퍼를 개재하여 접착되는 매스체 풀리로 구성되는 토셔널 댐퍼 풀리에 있어서, 상기 댐퍼의 내외주를 감싸도록 상기 풀리허브와 매스체 풀리에 각기 환상으로 형성되는 내측 및 외측 오일챔버와;

   상기 내측 및 외측 오일챔버 사이를 연통하도록 상기 댐퍼에 형성된 오일유통구멍과;

   상기 내측오일챔버와 크랭크축에 형성된 오일공급통로를 연통하는 오일통로와;

   상기 외측오일챔버내의 오일을 오일팬측으로 리턴하기 위해 형성되는 오일리턴통로;로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 크랭크축의 비틀림 진동을 감쇄하는 토셔널 댐퍼 풀리.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 오일유통구멍은 속이 빈 관체에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 크랭크축의 비틀림 진동을 감쇄하는 토셔널 댐퍼 풀리.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 오일유통구멍은 복수개가 형성된 것을 특징으로 하는 크랭크축의 비틀림 진동을 감쇄하는 토셔널 댐퍼 풀리.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 외측오일챔버는 내측오일챔버를 관통하여 지나는 연통관을 통해 오일리턴통로에 접속하는 것을 특징으로 하는 크랭크축의 비틀림 진동을 감쇄하는 토셔널 댐퍼 풀리.