KR20040000078A - 댐퍼 풀리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비틀림진동 흡수 및 각속도변동에 의한 벨트의 내구성을 향상시키기 위해 허브의 외주면이 진동흡수를 위한 3차의 매스로 구성되는 댐퍼풀리에 관한 것으로,

크랭크 샤프트에 축삽되기 위한 축공이 중앙에 형성되는 허브와, 크랭크 샤프트의 회전력을 타구동수단에 전달하기 위한 벨트홈이 링의 외주면에 형성되는 댐퍼풀리에 있어서,

외주면이 반원의 단면형상으로 형성되는 허브와;

상기 허브의 외주면 곡면부 중 절반에 해당되는 부분이 수용될 수 있도록 내주면이 호형상의 곡면으로 형성되고, 그 내주면에 상기 허브의 외주면이 고무를 매개로 하여 압착되는 1차 매스와;

상기한 1차 매스와 대칭되도록 형성되어, 상기 허브의 외주면 곡면부 중 다른 측의 절반에 해당되는 부분이 수용되도록 허브의 외주면에 고무를 매개로 하여 압착되는 2차 매스와;

상기한 1차 매스와 2차 매스의 외주면이 동시에 링의 내주면에 고무를 매개로 하여 압입되며, 그 외주면에는 벨트홈이 형성되는 3차 매스; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

댐퍼 풀리{Damper pulley}

본 발명은 댐퍼 풀리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비틀림진동 흡수 및 각속도변동에 의한 벨트의 내구성을 향상시키기 위해 허브의 외주면이 진동흡수를 위한 3차의 매스로 구성되는 댐퍼풀리에 관한 것이다.

일반적으로 크랭크 샤프트에는 주기적으로 회전력이 작동하므로 비틀림 진동 및 굽힘 진동이 발생된다. 비틀림 진동은 각 실린더의 크랭크 샤프트의 회전력이클수록, 크랭크 샤프트의 길이가 길수록, 또는 강성이 작을수록 커진다. 이 비틀림 진동은 크랭크 샤프트가 어느 정도 회전수가 되면 축 자체의 고유진동과 공진을 일으키고, 특히 격심한 진동을 일으키게 되면 승차감을 저하시킬 뿐만 아니라 타이밍기어나 크랭크 샤프트를 파손하는 원인이 된다.

이 때문에 종래의 경우 크랭크 샤프트의 길이가 긴 엔진에서는 허브의 외주면에 별도의 매스(링)이 끼워지되, 상기 허브의 외주면과 매스의 내주면 사이에 고무가 개재된 댐퍼풀리를 크랭크 샤프트의 전단에 장착하여 비틀림 진동(Torsional vibration)을 감쇄시켰다. 즉, 상기한 댐퍼풀리는 허브와 매스(링) 사이에 개재되는 고무에 의해서 진동이 흡수되는 것이다.

이에 따라 크랭크 샤프트가 일정한 회전속도를 유지하고 있을 때, 허브는 크랭크 샤프트와 일체로 회전되지만 크랭크 샤프트가 비틀림진동을 발생시켰을 때에 매스(링)은 그대로 일정 속도로 회전을 계속하려고 하기 때문에 중간에 개재된 고무가 변형되어, 이것에 의해 진동이 감쇄되는 것이다.

상기와 같은 역할을 하는 종래의 댐퍼풀리로는 도 2와 도 3에 도시되는 바와 같이, 싱글 매스(Single Mass) 댐퍼 풀리(10), 아이소레이티드(Isolated) 댐퍼 풀리(20) 등이 주로 사용되고 있다. 그리고 도면에는 도시되지 않았지만 벨트 홈이 이중의 형성되는 댐퍼풀리로써, 허브의 외주면과 내부면에 아우터 링과 인너 링이 형성되는 더블 매스(Double Mass) 댐퍼 풀리와, 아우터 링과 인너 링 사이에 인너시어 링(Inertia ring)이 삽입되어 비틀림 진동 및 굽힌 진동을 흡수하는 듀얼 모드(Dual Mode) 댐퍼 풀리 등이 있다.

그런데 상기한 싱글 매스 댐퍼 풀리는 그 구조가 비교적 단순하여 제작은 용이하였으나, 엔진이 고속영역에서 운전되는 경우에 충분한 댐핑이 이루어지지 못하였다. 그리고 상기한 아이소레이티드 댐퍼 풀리는 댐핑성능은 우수하였으나, 그 구조가 복잡하여 제작성이 불리할 뿐만 아니라 가격이 상대적으로 비싸다는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 비틀림진동 흡수 및 각속도변동에 의한 벨트의 내구성을 향상시키기 위해 허브의 외주면이 진동흡수를 위한 3차의 매스로 구성되는 댐퍼풀리를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발병은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

크랭크 샤프트에 축삽되기 위한 축공이 중앙에 형성되는 허브와, 크랭크 샤프트의 회전력을 타구동수단에 전달하기 위한 벨트홈이 링의 외주면에 형성되는 댐퍼풀리에 있어서,

외주면이 반원의 단면형상으로 형성되는 허브와;

상기 허브의 외주면 곡면부 중 절반에 해당되는 부분이 수용될 수 있도록 내주면이 호형상의 곡면으로 형성되고, 그 내주면에 상기 허브의 외주면이 고무를 매개로 하여 압착되는 1차 매스와;

상기한 1차 매스와 대칭되도록 형성되어, 상기 허브의 외주면 곡면부 중 다른 측의 절반에 해당되는 부분이 수용되도록 허브의 외주면에 고무를 매개로 하여압착되는 2차 매스와;

상기한 1차 매스와 2차 매스의 외주면이 동시에 링의 내주면에 고무를 매개로 하여 압입되며, 그 외주면에는 벨트홈이 형성되는 3차 매스; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의해 구성된 댐퍼 풀리의 구성도.

도 2 내지 도 3은 종래의 댐퍼 풀리를 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 댐퍼 풀리 31 : 허브

32 : 축공 33 : 곡면부

34 : 1차 매스 35 : 2차 매스

36 : 3차 매스 37 : 벨트 홈

38 : 슬리브 40,41,42 : 고무

이하, 본 발명에 의한 댐퍼 풀리의 구성 및 작용을 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의해 구성된 댐퍼 풀리의 구성도로서, 도면 중에 표시되는 도면부호 30은 본 발명에 의한 댐퍼 풀리를 지시하는 것이다.

상기한 댐퍼 풀리(30)는 허브(31), 1차 매스(34), 2차 매스(35), 3차 매스(36)로 크게 네부분으로 구성된다.

상기 허브(31)는 종래 기술의 일반적인 댐퍼 풀리의 허브와는 다르게 그 외주면이 반원의 단면형상을 갖는 곡면으로 형성된다. 물론 상기 허브(31)의 중앙에는 크랭크 샤프트에 축삽되기 위한 축공(32)이 형성된다.

그리고 상기한 1차 매스(34)는 환형상으로 형성되는 것으로서, 허브(31)의 외주면 곡면부(33) 중 절반에 해당되는 부분이 수용될 수 있도록 그 내측 내주면이 호형상의 곡면으로 형성된다.

또한, 상기한 2차 매스(35)는 상기한 1차 매스(34)와 대칭되도록 형성되는 것으로, 상기 허브(31)의 외주면 곡면부(33) 중 다른 측의 절반에 해당되는 부분이 수용될 수 있도록 그 내측 내주면이 호형상으로 형성된다.

한편, 상기한 3차 매스(36)는 환형의 링형상으로 형성되는 것으로서, 상기한 1차 매스(34)와 2차 매스(35)의 외주면이 동시에 링의 내주면에 수용될 수 있도록 형성되고, 그 외주면에는 크랭크 샤프트의 회전력을 회전수단에 전달하기 위한 벨트홈(37)이 형성된다.

상기와 같이 구성되는 각각의 부품은 다음과 같이 조립된다.

우선 상기한 허브(31)의 외주면과 1차 매스(34)의 내주연을 압착하는데, 상기 허브(31)의 외주면과 1차 매스(34)의 내주면 사이에는 고무(40)를 압입하여 본딩하므로서 두 부재가 일체가 되도록 구성된다. 이 때, 상기한 1차 매스(34)의 내주면은 상기 허브(31)의 외주면 중의 절반만을 감싼 상태가 된다.

그런 다음, 상기한 2차 매스(35)의 내주면이 나머지 절반의 허브(31) 외주면을 감싸도록 결합되는데, 상기 허브(31)와 1차 매스(34)를 결합하는 방식으로 허브(31)의 외주면과 2차 매스(35)의 내주면 사이에는 고무(41)가 압입된 채로 본딩된다.

그리고 마지막으로, 3차 매스(36)가 장착되는데 상기 3차 매스(36)는 1차 매스(34)와 2차 매스(35)의 외주면을 함께 감싸도록 구성된다. 마찬가지로 상기한 3차 매스(36)를 1차 매스(34)와 2차 매스(35)의 외주면에 결합하는 데 있어서도 고무(42)를 압입하여 본딩하게 된다. 이 과정에서는 상기한 1차 매스(34)와 2차 매스(35)가 접하는 부분의 틈새에 별도의 슬리브(38)를 끼워서 상기 1차 매스(34)와 2차 매스(35)의 틈새를 채우는 것이 바람직하다.

따라서 상기한 허브(31), 1차 매스(34), 2차 매스(35), 3차 매스(36)는 일체로 형성된다.

이상과 같이 본 발명에 의해 구성되는 댐퍼 풀리의 작용을 설명하면 다음과 같다.

엔진이 시동되어 크랭크 샤프트가 회전하게 되면, 그 회전력은 사기한 댐퍼 풀리(30)에 전달되어진다. 이 때 상기한 댐퍼 풀리(30)에는 비틀림 진동 및 굽힘 진동이 전달되어진다.

그런데 본 발명에 의한 댐퍼 풀리(30)는 1차 매스(34), 2차 매스(35), 3차 매스(36)로써 구성되므로서, 다양한 자유도를 갖게 되고 비틀림 진동(Torsional vibration)에 자연스럽게 대응되어진다.

특히, 상기한 댐퍼 풀리(30)의 1차 매스(34)와 2차 매스(35)는 종래기술의 싱글 매스 댐퍼 풀리와 같은 기능을 하면서 비틀림 진동을 잡아주게 된다.

또한, 상기한 1차 매스(34)와 2차 매스(35)가 앞뒤로의 진동이 가능하게 되므로서 종래기술의 듀얼 모드 댐퍼 풀리의 역할이 이루어지게 되어 럼블링(Rumjbling)이 저감된다. 그리고 진동의 피크 포인트(Pick point)를 살펴보게 되면, 종래의 경우 피크 포인트가 2개로 나타났다면, 본 발명에 의한 댐퍼 풀리(30)의 경우에는 3개가 나타나게 된다.

따라서 본 발명에 의해 형성된 댐퍼 풀리(30)의 경우에 매스가 이중으로 형성되어 다양한 자유도를 갖게 되므로서 벨트에 전달되는 각속도 변동에 의한 내구 수명이 연장되어진다.

한편, 종래의 댐퍼 풀리에서는 고무의 형상을 완전한 환형으로 제작할 수 없었으나, 본 발명에 의한 댐퍼 풀리(30)의 경우에는 1차 매스(34)와 2차 매스(35)를 분리하여 고무(40,41)를 압입한 다음에, 그 사이에 슬리브(38)를 끼우므로서 환형의 고무(40,41,42)가 압입되어 댐핑성능 및 제작성이 용이하게 된다.

이상과 같이 구성되는 댐퍼 풀리는 허브 외주연에 마련되는 매스가 2중으로 형성되고, 1차 매스와 2차 매스가 앞뒤방향의 진동도 흡수하게 될 수 있도록 구성되므로서, 다양한 자유도를 갖게 되어 벨트에 전해지는 각속도 변동에 의한 내구수명이 연장될 뿐만 아니라, 종래의 댐퍼 풀리보다 비틀림 진동 및 굽힘 진동이 효율적으로 흡수되는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (2)

1. 크랭크 샤프트에 축삽되기 위한 축공이 중앙에 형성되는 허브와, 크랭크 샤프트의 회전력을 타구동수단에 전달하기 위한 벨트홈이 링의 외주면에 형성되는 댐퍼풀리에 있어서,

   외주면이 반원의 단면형상으로 형성되는 허브(31)와;

   상기 허브(31)의 외주면 곡면부(33) 중 절반에 해당되는 부분이 수용될 수 있도록 내주면이 호형상의 곡면으로 형성되고, 그 내주면에 상기 허브(31)의 외주면이 고무(40)를 매개로 하여 압착되는 1차 매스(34)와;

   상기한 1차 매스(34)와 대칭되도록 형성되어, 상기 허브(31)의 외주면 곡면부(33) 중 다른 측의 절반에 해당되는 부분이 수용되도록 허브(31)의 외주면에 고무(41)를 매개로 하여 압착되는 2차 매스(35)와;

   상기한 1차 매스(34)와 2차 매스(35)의 외주면이 동시에 링의 내주면에 고무(42)를 매개로 하여 압입되며, 그 외주면에는 벨트홈(37)이 형성되는 3차 매스(36); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 댐퍼 풀리.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 1차 매스(34)와 2차 매스(35)가 접하는 부분의 틈새를 없애기 위한 슬리브(38)가 상기 1차 매스(34)와 2차 매스(35)의 틈 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 댐퍼 풀리.