KR20060059519A - 비틀림 진동 댐퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비틀림 진동 댐퍼에 관한 것으로, 제 1질량체(20)에 형성된 환형체임버(21) 내에 설치되고, 다수의 이중 코일스프링(41)과 이들의 사이에 경사면이 상호 엇갈리도록 설치되며 인접한 이중 코일스프링(41)의 단부를 감싸는 쐐기형 마찰부재(42)들 및 최외측 이중 코일스프링(41)의 외측 단부를 감싸는 엔드가이드(43)로 이루어지며, 제 2질량체(30)에 일체로 고정되어 제 1질량체(20)에 대해 상대 회전되는 드라이브플레이트(8)에 의해 상기 엔드가이드(43)를 매개로 이중 코일스프링(41)이 압축되는 댐핑유닛(40)을 포함한 비틀림 진동 댐퍼에 있어서, 상기 이중 코일스프링(41)이 내측스프링(41a) 또는 외측스프링(41b) 중 어느 하나가 다른 하나 보다 길게 형성된 것을 특징으로 한다.

따라서, 엔진 아이들 운전시에는 길게 형성된 하나의 스프링만이 압축되면서 진동을 감쇠하게 되므로, 차량이 주행되는 중/고속 운전시보다 전달되는 토크의 크기가 작은 아이들 운전 상태(정지상태)일 경우에도 보다 적절한 진동 감쇠 작용이 이루어지게 되는 효과가 있다.

Description

비틀림 진동 댐퍼{TORSIONAL VIBRATION DAMPER}

도 1은 비틀림 진동 댐퍼의 내부 구조를 보여주는 도면,

도 2는 도 1의 A-A선 절개 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 제 1실시예를 나타낸 도면,

도 4는 본 발명에 따른 제 2실시예를 나타낸 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 엔진 출력축, 2 : 허브,

3,9 : 리벳, 4 : 부싱,

5 : 변속기 입력축, 6 : 커버,

6a,20a : 함몰부, 7 : 링기어,

8 : 드라이브플레이트, 8a : 핀,

10 : 비틀림 진동 댐퍼, 20 : 제 1질량체,

21 : 환형체임버, 30 : 제 2질량체,

40 : 댐핑유닛, 41 : 이중 코일스프링,

41a : 내측스프링, 41b : 외측스프링,

42 : 쐐기형 마찰부재, 43 : 엔드가이드,

50 : 클러치.

본 발명은 차량의 비틀림 진동 댐퍼(torsional vibration damper)에 관한 것이다.

비틀림 진동 댐퍼(=이중 질량 플라이휠)는 차량의 엔진과 변속기 사이에 설치되어 동력 전달시 크랭크축과 변속기 입력축에 발생하는 비틀림 진동을 감쇠하고, 스타터모터(starter motor)에 의한 시동 충격을 흡수한다.

일반적으로 비틀림 진동 댐퍼는 엔진의 출력축 즉, 크랭크축의 후단에 장착되는 제 1질량체와, 이 제 1질량체에 대해 상대 회동이 가능하고 클러치를 통해 변속기의 입력축을 연동시키는 제 2질량체 및 이들의 사이에 설치되는 댐핑유닛(damping unit)으로 이루어진다.

상기 댐핑유닛은 제 1질량체에 형성되는 환형체임버(ring-shaped chamber) 내에 설치되는데, 다수의 이중 코일스프링과 이들의 사이에 경사면이 상호 엇갈리도록 설치되며 인접한 이중 코일스프링의 단부를 감싸는 쐐기형 마찰부재들 및 최외측 이중 코일스프링의 외측 단부를 감싸는 엔드가이드로 이루어져, 제 1질량체와 상기 제 2질량체에 일체로 고정된 드라이브플레이트의 상대 회전에 의하여 엔드가이드를 매개로 이중 코일스프링이 압축됨과 더불어 쐐기형 마찰부재들이 환형체임버의 벽면에 마찰됨으로써 비틀림 진동 및 충격의 흡수가 이루어지도록 되어 있다.

한편, 차량 정차중 엔진이 아이들 상태에 있을 때와 주행시 중/고속으로 작동될때 엔진으로부터 변속기로 전달되는 토크의 크기는 큰 차이가 있다. 즉, 아이들 상태일때의 토크가 중/고속으로 작동될때에 비하여 상당히 작은 수준이다.

그럼에도 불구하고 상기 종래의 비틀림 진동 댐퍼에서는 댐핑유닛의 진동감쇠력이 엔진의 운전 상태에 관계없이 항상 일정할 뿐만 아니라, 중/고속 운전시 발생하는 큰 값의 비틀림 진동에 대응할 수 있도록 설계되어 있기 때문에 엔진이 아이들 상태로 운전될 때는 적절한 진동 감쇠 성능을 발휘하지 못하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 댐핑유닛의 탄성강도가 엔진 아이들시와 중/고속 운전시에 따라 가변될 수 있게 됨으로써 엔진 아이들 운전시의 비틀림 진동 감쇠 성능이 향상될 수 있도록 된 비틀림 진동 댐퍼를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제 1질량체에 형성된 환형체임버 내에 설치되고, 다수의 이중 코일스프링과 이들의 사이에 경사면이 상호 엇갈리도록 설치되며 인접한 이중 코일스프링의 단부를 감싸는 쐐기형 마찰부재들 및 최외측 이중 코일스프링의 외측 단부를 감싸는 엔드가이드로 이루어지며, 제 2질량체에 일체로 고정되어 제 1질량체에 대해 상대 회전되는 드라이브플레이트에 의해 상기 엔드가이드를 매개로 이중 코일스프링이 압축되는 댐핑유닛을 포함한 비틀림 진동 댐퍼에 있어서, 상기 이중 코일스프링이 내측스프링 또는 외측스프링 중 어느 하나가 다른 하나 보다 길게 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 이중 코일스프링의 내측 스프링과 외측스프링의 길이가 같게 형성되고, 상기 엔드가이드의 내측 또는 외측 스프링 접촉면에 해당 스프링을 다른 스프링보다 먼저 가압하는 가압부가 돌출성형된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 비틀림 진동 댐퍼의 내부 구조를 보여주는 도면이고, 도 2는 도 1의 A-A선 절개 단면도이다.

비틀림 진동 댐퍼(10)는 제 1질량체(20)와 제 2질량체(30) 및 이들을 탄성적으로 연결하는 댐핑유닛(40)으로 이루어진다.

제 1질량체(20)는 엔진 출력축(1)에 장착된 허브(2)에 리벳(3)을 매개로 고정되고, 제 2질량체(30)는 상기 허브(2)에 부싱(4)을 매개로 회전가능하게 장착되며, 후면에 클러치(50)가 설치되어, 클러치(50) 작동시 제 2질량체(30)의 회전력이 변속기 입력축(5)으로 전달되도록 되어 있다.

제 1질량체(20)의 외곽 부분에는 커버(6)가 장착되어 그 내부에 환형체임버(21)가 형성되며, 환형체임버(21)는 제 1질량체(20)와 커버(6)에 형성된 함몰부(20a,6a)에 의해 복수개로 분할되며, 분할된 각 공간에 댐핑유닛(40)이 내장된다.

또한, 제 1질량체(20)의 외주면에는 스타터모터에 의해 구동되는 링기어(7)가 장착된다.

전술한 바와 같이, 댐핑유닛(40)은 직렬로 배치된 복수의 이중 코일스프링 (41)들과, 이중 코일스프링(41)들의 사이에 설치되면서 상호간의 대응면이 경사면으로 형성되고 각각 인접한 이중 코일스프링(41)의 단부를 감싸는 쐐기형 마찰부재(42)들 및, 최외곽 이중 코일스프링(41)의 외측 단부를 감싸는 엔드가이드(43)로 이루어지며, 상기 이중 코일스프링(41)은 내측스프링(41a)과 외측스프링(41b)으로 이루어진다.

한편, 제 2질량체(30)에는 드라이브플레이트(8)가 리벳(9)을 매개로 일체로 고정되어 있고, 이 드라이브플레이트(8)에는 환형체임버(21)와 같은 수의 핀(8a)이 돌출 성형되며, 각 핀(8a)은 환형체임버(21)를 분할하는 상기 함몰부(20a,6a)의 사이에 위치한다.

따라서, 엔진으로부터 전달되는 동력은 엔진 출력축(1)→허브(2)→제 1질량체(20)→댐핑유닛(40)→드라이브플레이트(8)→제 2질량체(30)→클러치(50)→변속기 입력축(5) 순으로 전달된다.

즉, 상기 댐핑유닛(40)은 제 1질량체(20)의 회전력을 전달되는 토크의 크기에 따라 압축되면서 소정의 회전 위상차를 가지고 제 2질량체(30)에 전달하는 것이며, 이때 댐핑유닛(40)의 엔드가이드(43)와 제 2질량체(30)에 고정된 드라이브플레이트(8)의 핀(fin ; 8a)이 서로 직접 접촉하게 된다.

이와 같이 엔드가이드(43)와 드라이브플레이트(8)의 핀(8a)이 서로 접촉하여 회전될 때 상기 이중 코일스프링(41)들은 전달되는 토크의 크기에 따라 압축되면서 비틀림 진동을 감쇠시키는 역할을 수행하며, 또한, 상기 쐐기형 마찰부재(42)들은 인접한 부재들이 경사면 방향으로 이동하여 환형체임버(21)의 내주면에 마찰되면서 감쇠력을 발생시킨다.

상기 이중 코일스프링(41)은 도 3에 도시된 바와 같이, 내측스프링(41a)과 외측스프링(41b) 중 어느 한 스프링이 길이가 길게 형성된다.

즉, 내측스프링(41a)이 외측스프링(41b)보다 더 길게 형성될 수도 있고, 외측스프링(41b)이 내측스프링(41a)보다 더 길게 형성될 수도 있다.(도면에는 외측스프링(41b)의 길이가 더 긴 경우가 도시되어 있다.(L1〈 L2))

따라서, 전달되는 토크의 강도가 중/고속 운전시 전달되는 강도 이하일 경우에는 길게 형성된 한쪽 스프링만의 탄성강도에 의해서 진동 감쇠 작용이 이루어지므로 전달되는 토크가 약한 아이들 상태(차량 정지 상태)의 비틀림 진동을 보다 효과적으로 흡수할 수 있게 된다.

이후, 엔진의 운전속도가 증가하여 전달되는 토크가 아이들 상태에 비하여 증가할 경우(차량 주행 상태)에는 길이가 긴 스프링과 더불어 길이가 짧은 스프링도 같이 작용하게 되므로 두 스프링의 탄성강도 합에 의한 진동 감쇠 작용이 이루어지게 되어, 종래와 같이 큰 토크 전달 상태에서의 적절한 진동 감쇠 작용이 이루어지게 된다.

한편, 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 이중 코일스프링(41)의 내측스프링(41a)과 외측스프링(41b)의 길이가 같게 형성되고(L1 = L2), 상기 엔드가이드(43)의 내측 또는 외측 스프링 접촉면에 해당 스프링을 다른 스프링보다 먼저 가압하는 가압부(43a)가 돌출 성형될 수 있다(도면에는 내측스프링(41a)을 먼저 가압하는 돌출부(43a)가 돌출길이 d 로 돌출 성형되어 있다.).

따라서, 아이들 운전시에는 가압부(43a)에 의해 먼저 압축되는 스프링만의 탄성강도에 의해 진동 감쇠 작용이 이루어지고, 중/고속 운전시에는 압축이 더욱 진행되어 내측스프링(41a)과 외측스프링(41b) 모두에 의해 진동 감쇠 작용이 이루어지게 된다. 즉, 전술한 두 스프링 중 어느 한 스프링이 다른 스프링보다 길이가 길게 형성된 경우와 동일한 작용이 이루어지는 것이다.

한편, 상기 가압부(43a)는 엔드가이드(43) 뿐만 아니라, 이중 코일스프링(41)의 각 단부를 감싸고 있는 쐐기형 마찰부재(42)들의 스프링 접촉면에도 형성될 수 있음은 물론이며, 그 작용은 동일하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 엔진의 아이들 운전시에는 이중 코일스프링이 전체적으로 작용하지 않고, 내측 또는 외측 스프링 중 어느 하나의 스프링만 먼저 작용토록 하여, 아이들 운전시 전달되는 작은 크기의 토크에 보다 민감하게 반응할 수 있도록 함으로써 엔진 아이들 운전시 보다 효과적인 진동의 감쇠 작용이 이루어질 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 제 1질량체(20)에 형성된 환형체임버(21) 내에 설치되고, 다수의 이중 코일스프링(41)과 이들의 사이에 경사면이 상호 엇갈리도록 설치되며 인접한 이중 코일스프링(41)의 단부를 감싸는 쐐기형 마찰부재(42)들 및 최외측 이중 코일스프링(41)의 외측 단부를 감싸는 엔드가이드(43)로 이루어지며, 제 2질량체(30)에 일체로 고정되어 제 1질량체(20)에 대해 상대 회전되는 드라이브플레이트(8)에 의해 상기 엔드가이드(43)를 매개로 이중 코일스프링(41)이 압축되는 댐핑유닛(40)을 포함한 비틀림 진동 댐퍼에 있어서,

   상기 이중 코일스프링(41)이 내측스프링(41a) 또는 외측스프링(41b) 중 어느 하나가 다른 하나 보다 길게 형성된 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
2. 제 1항에 있어서, 상기 이중 코일스프링(41)의 내측 스프링(41a)과 외측스프링(41b)의 길이가 같게 형성되고, 상기 엔드가이드(43)의 내측 또는 외측 스프링 접촉면에 해당 스프링을 다른 스프링보다 먼저 가압하는 가압부(43a)가 돌출 성형된 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
3. 제 2항에 있어서, 상기 가압부(43a)가 쐐기형 마찰부재(42)의 스프링 접촉면에 형성되는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.

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