KR20120001514A

KR20120001514A - 댐퍼 플라이휠

Info

Publication number: KR20120001514A
Application number: KR1020100062337A
Authority: KR
Inventors: 배창호
Original assignee: 주식회사평화발레오
Priority date: 2010-06-29
Filing date: 2010-06-29
Publication date: 2012-01-04

Abstract

본 발명은 댐퍼 플라이휠에 관한 것으로, 엔진의 크랭크 샤프트에 연결되는 프라이머리휠과, 상기 프라이머리휠에 베어링으로 연결되어 상호 회전 가능하고 클러치를 통해 동력을 인출하는 세컨더리휠과, 상기 프라이머리휠과 세컨더리휠 사이에 장착되어 이들 상호간의 댐핑작용이 이루어지도록 하는 탄성체와, 상기 세컨더리휠에 내측면에 장착되는 드라이브 플레이트를 포함하여 구성되며, 상기 드라이브 플레이트는 상기 세컨더리휠의 내측면에 고정부재로 고정되는 내측 플레이트와, 상기 내측 플레이트가 중앙에 배치되도록 관통홀이 형성되고, 상기 탄성체가 지지되는 하나 이상의 돌출부가 형성되는 외측 플레이트와, 상기 내측 플레이트와 상기 외측 플레이트에 구비되어 상기 내측 플레이트의 토크를 상기 외측 플레이트로 전달하기 위한 토크 전달부와, 상기 내측 플레이트와 상기 외측 플레이트 사이에 구비되는 장착부에 설치되어, 차량의 기어 중립 상태서 발생되는 토크를 완화시키기 위한 댐핑부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 차량의 기어가 중립 상태 즉, 엔진의 아이들시에 발생되는 미세 토크를 드라이브 플레이트에 구비되는 댐핑부에 의해 완충시킬 수 있어, 엔진의 아이들시에 발생되는 진동과 소음을 줄일 수 있고, 이에 따라 차량의 승차감을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

댐퍼 플라이휠 {DAMPER FLYWHEEL}

본 발명은 댐퍼 플라이휠에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 엔진의 출력축과 변속기 입력축 사이에 개재되어 비틀림 진동을 상쇄하기 위한 댐퍼 플라이휠에 관한 것이다.

일반적으로, 플라이휠(Flywheel)은 엔진의 크랭크축과 변속기 입력축 사이에 장착되며, 엔진의 폭발행정이 연속적이지 않고, 단속적으로 발생하기 때문에, 크랭크샤프트로 출력되는 동력에는 회전진동이 수반하게 되는데, 이러한 회전진동을 감소시키고 안정된 회전출력을 얻기 위한 장치이다.

최근에는 엔진의 폭넓은 회전속도 범위에 고르게 대응할 수 있고, 부하에 따른 다양한 토크 변환을 보다 안정적으로 수용하도록 하기 위해 두 개의 질량체를 사용한 듀얼 매스 플라이휠이 채용되고 있는 추세이다.

이러한 종래의 듀얼 매스 플라이휠은 프라이머리휠, 세컨더리휠, 드라이브 플레이트, 탄성체, 베어링을 포함하고 있다.

프라이머리휠은 엔진의 크랭크 샤프트에 연결되고, 세컨더리휠은 프라이머리휠에 베어링으로 연결되어 상호 회전 가능하고, 클러치를 통해 동력을 인출하게 된다.

그리고, 드라이브 플레이트는 세컨더리휠에 결합되고, 탄성체의 일단은 드라이브 플레이트에 연결되고, 타단은 프라이머리휠에 연결되는 구성이다.

따라서, 크랭크 샤프트에 연결되는 프라이머리휠이 엔진의 토크를 받게 되면, 이 토크는 탄성체에서 완충 및 댐핑이 이루어진 후에, 드라이브 플레이트를 거쳐 세컨더리휠로 전달되는 것이다.

이와 같은 작용으로, 프라이머리휠에서의 토크는 엔진의 각속도 변동 및 토크 변동분을 갖는데 반하여, 세컨더리휠에서의 토크는 탄성체에서 완충 및 커버와의 마찰로 인한 댐핑 작용을 통하여 정숙한 토크로 변경되어 변속기로 전달되는 것이다.

여기서, 탄성체는 한 쌍의 가이드에 수용되고, 그러한 다수의 가이드가 프라이머리휠의 스토퍼와 세컨더리휠에 장착되는 드라이브 플레이트의 돌출부 사이에 원주방향으로 배열된다.

따라서, 프라이머리휠, 프라이머리휠의 스토퍼, 드라이브 플레이트의 돌출부, 드라이브 플레이트, 세컨더리휠의 순으로 회전력이 전달된다.

또한, 통상적으로는 스토퍼의 가압력에 의해 탄성체는 수축된 상태에서 토크를 전달하게 된다. 즉, 프라이머리휠로부터 전달되는 토크 변화에 따라 탄성체의 수축량이 증감되면서 댐핑 작용이 이루어져 회전진동이 감쇄되고, 이에 래틀(rattle noise)이 감소된다.

그러나, 종래의 댐퍼 플라이휠에서 프라이머리휠의 스톱퍼와 드라이브 플레이트의 돌출부 사이에 수용되는 탄성체는 고강성으로 형성되기 때문에, 차량의 기어 중립 상태 즉, 아이들(IDLE)시 엔진의 낮은 토크에는 상기 탄성체가 작용되지 않으므로, 엔진의 아이들시에 발생되는 진동이나 소음이 운전자에게 그대로 전달되어 불쾌감을 유발시키고 귀에 매우 거슬리게 하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 드라이브 플레이트에 엔진의 낮은 토크에 작용하는 감쇄수단을 적용하여, 차량의 기어 중립 상태 즉, 엔진의 아이들시에 낮은 토크로 인하여 발생되는 진동을 감쇄시켜 이에 발생되는 소음을 저감시킬 수 있고, 차량의 승차감과 정숙성을 향상시킬 수 있도록 한 댐퍼 플라이휠을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진의 크랭크 샤프트에 연결되는 프라이머리휠과, 상기 프라이머리휠에 베어링으로 연결되어 상호 회전 가능하고 클러치를 통해 동력을 인출하는 세컨더리휠과, 상기 프라이머리휠과 세컨더리휠 사이에 장착되어 이들 상호간의 댐핑작용이 이루어지도록 하는 탄성체와, 상기 세컨더리휠에 내측면에 장착되는 드라이브 플레이트를 포함하여 구성되며, 상기 드라이브 플레이트는 상기 세컨더리휠의 내측면에 고정부재로 고정되는 내측 플레이트와, 상기 내측 플레이트가 중앙에 배치되도록 관통홀이 형성되고, 상기 탄성체가 지지되는 하나 이상의 돌출부가 형성되는 외측 플레이트와, 상기 내측 플레이트와 상기 외측 플레이트에 구비되어 상기 내측 플레이트의 토크를 상기 외측 플레이트로 전달하기 위한 토크 전달부와, 상기 내측 플레이트와 상기 외측 플레이트 사이에 구비되는 장착부에 설치되어, 차량의 엔진 아이들시에 발생되는 토크를 완화시키기 위한 댐핑부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 토크 전달부는 상기 내측 플레이트나 상기 외측 플레이트에 형성되는 하나 이상의 홈부와, 상기 홈부에 수용되어 왕복 이동되도록 상기 내측 플레이트나 상기 외측 플레이트에 형성되는 하나 이상의 돌기부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 장착부는 상기 내측 플레이트의 외주에 하나 이상의 제1요홈이 형성되고, 상기 외측 플레이트의 관통홀 내주에 하나 이상의 제2요홈이 형성되어, 상기 외측 플레이트의 관통홀에 상기 내측 플레이트가 끼워져서 상기 제1요홈과 제2요홈이 서로 마주보는 위치로 배치될 때, 상기 제1요홈과 제2요홈에 의해 형성되는 공간부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 댐핑부는 상기 장착부에 장착되는 하나 이상의 탄성부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 탄성체와 상기 탄성부재는 코일 스프링으로 구성되되, 상기 탄성부재의 선경은 상기 탄성체의 선경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 댐핑부는 상기 탄성부재가 장착부에 장착되어 상기 내측과 외측 플레이트의 원주방향으로 배치될 때, 상기 탄성부재의 양단부가 각각 끼워져 상기 장착부의 양측면에 지지되는 한 쌍의 가이드부재를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 드라이브 플레이트가 내측 플레이트와 외측 플레이트로 분리되고, 이 내측플레이트와 외측플레이트 사이에 댐핑부가 구비됨으로써, 차량의 기어가 중립 상태 즉, 엔진의 아이들시에 발생되는 미세 토크를 댐핑부에 의해 완충시킬 수 있어, 엔진의 아이들시에 발생되는 진동과 소음을 줄일 수 있고, 이에 따라 차량의 승차감과 정숙성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시에에 따른 댐퍼 플라이휠의 요부를 보인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠의 드라이브 플레이트를 보인 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠의 드라이브 플레이트 요부를 보인 도면이다.

본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

참고로, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠의 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 측단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠을 보인 요부 단면도이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠의 드라이브 플레이트를 보인 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠의 드라이브 플레이트를 보인 요부 평면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠(100)은, 프라이머리휠(200)과, 세컨더리휠(300)과, 탄성체(400)와, 드리이브 플레이트(500)로 크게 구성된다.

프라이머리휠(200)은 그 중앙에 크랭크 샤프트에 장착하기 위한 허브(210)가 형성되고, 외측에는 회전 관성량 증대를 위하여 림(220)이 절곡 형성되며, 림(220)의 외주면에는 스타트모터에 의한 시동이 가능하도록 링기어(230)가 구비된다.

세컨더리휠(300)은 프라이머리휠(200)의 허브(210)에 회전 가능하게 장착되는데, 세컨더리휠(300)의 내주면과 허브(210)의 외주면 사이에는 베어링(120)이 장착되어 세컨더리휠(300)의 프라이머리휠(200)에 대한 상대 회동을 원활하게 한다.

또한, 프라이머리휠(200)의 림(220) 내주에는 서로 마주보는 2개가 1쌍을 이루는 하나 이상의 탄성체 가이드(410)가 원주 방향으로 배열되고, 한 쌍의 탄성체 가이드(410)마다 탄성체(400)인 코일스프링이 개재된다. 이 코일스프링은 지름이 큰 외측스프링의 내부에 상대적으로 지름이 작은 내측스프링이 삽입되어 이루어지는 이중 코일스프링으로 구성될 수도 있다.

여기서, 탄성체(400)와 탄성체 가이드(410)는 프라이머리휠(200)의 림(220)에 고정되는 덮개(140)에 의해 이탈이 방지된다.

그리고 세컨더리휠(300)의 내측면에는 볼트나 리벳과 같은 고정부재(310)로 드라이브 플레이트(500)가 장착된다.

드라이브 플레이트(500)는 세컨더리휠(300)의 내측면에 고정부재(310)로 고정되는 내측 플레이트(510)와, 내측 플레이트(510)의 외주가 끼워지는 관통홀(521)이 그 중앙에 형성되고 탄성체(400)의 신축작용을 유발시키기 위한 외측 플레이트(520)와, 내측 플레이트(510)와 외측 플레이트(520)에 구비되어 내측 플레이트(510)의 토크를 외측 플레이트(520)로 전달하기 위한 토크 전달부(530)와, 내측 플레이트(510)와 외측 플레이트(520) 사이에 구비되는 장착부(540)에 설치되어, 차량의 기어 중립 상태에서 발생되는 토크를 완충시키기 위한 댐핑부(550)를 포함하여 구성된다.

내측 플레이트(510)는 도넛(DONUT) 형상의 판부재로 형성되며, 판부재의 둘레를 따라 세컨더리휠(300)의 내측면에 다수의 고정부재(310)로 고정되는 다수의 고정구멍(511)이 형성된다.

외측 플레이트(520)는 그 중앙에 내측 플레이트(510)가 배치되도록 관통홀(521)이 형성되는 띠 형태의 판부재로 형성되고, 탄성체(400)의 일단에 지지되어 신축작용을 유발시키도록 하는 돌출부(522)가 통상 2개 이상 형성되는데, 본 발명의 실시예에서의 돌출부(522)는 180도의 간격으로 2개가 형성되는 구성이다.

토크 전달부(530)는 내측 플레이트(510)의 외주나 외측 플레이트(520)의 관통홀(521) 내주에 형성되는 하나 이상의 홈부(531)와, 상기 홈부(531)에 왕복 이동가능하게 수용되도록 외측 플레이트(520)의 관통홀(521) 내주나 내측 플레이트(510)의 외주에 형성되는 하나 이상의 돌기부(532)를 포함하여 구성된다.

예를 들면, 내측 플레이트(510)의 외주를 따라 일정한 간격으로 복수의 돌기부(532)가 형성되면, 외측 플레이트(520)의 관통홀(521) 내주에는 복수의 돌기부(532)가 수용되어 왕복 이동되도록 일정 공간으로 된 홈부(531)가 형성되는 것이다.

또한, 홈부(531)의 길이는 돌기부(532)의 길이보다 크게 형성되어 홈부(531)의 공간에서 돌기부(532)가 충분히 왕복 이동되도록 형성되어, 차량의 기어 중립 즉, 엔진의 아이들시에 엔진의 낮은 토크에 뎀핑부(550)가 작용될 수 있도록 구성되는 것이다. 그리고, 이 홈부(531)와 돌기부(532)의 측면은 일정한 각도의 경사면으로 형성된다.

장착부(540)는 내측 플레이트(510)의 외주에 하나 이상의 제1요홈(541)이 형성되고, 외측 플레이트(520)의 관통홀(521) 내주에 하나 이상의 제2요홈(542)이 형성되어, 외측 플레이트(520)의 관통홀(521)에 내측 플레이트(510)가 끼워져서 제1요홈(541)과 제2요홈(542)이 서로 마주보는 위치로 배치될 때, 제1요홈(541)과 제2요홈(542)에 의해 형성되는 공간부로 구성된다.

여기서, 공간부는 일정각도의 간격으로 복수로 구성되며, 내측과 외측 플레이트(510)(520)의 원주방향으로 길게 형성되는 길이가 반경 반향의 폭보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

댐핑부(550)는 장착부(540)인 공간부에 장착되는 하나 이상의 탄성부재(551)로 구성되는 것으로, 이 탄성부재(551)는 공간부에 내측과 외측 플레이트(510)(520)의 원주방향으로 완충작용이 일어나도록 수용되는 코일스프링으로 구성된다.

또한, 댐핑부(550)는 코일스프링이 공간부에 수용되어 내측과 외측 플레이트(510)(520)의 원주방향으로 배치될 때, 코일스프링의 양단부에 각각 끼워져 공간부의 양측면에 지지되는 한 쌍의 가이드부재(552)를 더 포함하여 구성한다.

장착부(540)인 공간부의 측면에 지지되는 가이드부재(552)의 일단에는 가이드부재(552)가 코일스프링에 완전히 끼워지는 것을 방지하기 위한 걸림턱(553)이 형성된다.

여기서, 미설명부호 320은 세컨더리휠(300)에 내측 플레이트(510)를 고정부재(310)로 고정할 때, 고정부재(310)로 같이 고정되는 커버로, 댐핑부(500)의 탄성부재(551)가 이탈되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에서 탄성체(400)와 탄성부재(551)는 각각 코일 스프링으로 구성되는데, 탄성부재(551)의 선경은 탄성체(400)의 선경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 탄성부재(551)의 직경은 탄성체(400)의 직경보다 크게 형성되는 것도 가능하나, 외측 플레이트(520)와 내측 플레이트(510) 사이에 장착부(540)인 공간부를 형성하고, 이 공간부에 탄성부재(551)를 설치하는 것을 고려하여 탄성체(400)의 직경과 길이보다 모두 작게 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 탄성부재(551)는 그 탄성계수가 탄성체(400)의 탄성계수보다 낮은 재질로 제작되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 댐퍼 플라이휠(100)이 구비된 차량에서 시동을 걸고, 기어가 중립 위치 즉, 엔진을 아이들 상태에 있을 때, 엔진에서는 미세한 토크가 발생되는데, 엔진의 미세 토크는 프라이머리휠(200)에서 드라이브 플레이트(500)의 외측 플레이트(520)에 전달된다.

이후에, 이 미세 토크는 외측 플레이트(520)의 돌출부(522)와, 이 돌출부(522)에 일단이 지지되는 탄성체(400)로 전달된다. 그러나, 이 미세 토크는 탄성체(400)에 의해 완충되지 않고, 외측 플레이트(520)와 내측 플레이트(510) 사이에 구비되는 댐핑부(550)로 전달되어 완충되므로, 엔진의 아이들시에 발생하는 진동과 소음을 줄일 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100 : 댐퍼 플라이휠 120 : 베어링
200 : 프라이머리휠 210 : 허브
220 : 림 230 : 림기어
300 : 세컨더리휠 310 : 고정부재
400 : 탄성체 410 : 탄성체 가이드
500 : 드라이브 플레이트 510 : 내측 플레이트
511 : 고정구멍 520 : 외측 플레이트
521 : 관통홀 522 : 돌출부
530 : 토크 전달부 531 : 홈부
532 : 돌기부 540 : 장착부
541 : 제1요홈 542 : 제2요홈
550 : 댐핑부 551 : 탄성부재
552 : 가이드부재

Claims

엔진의 크랭크 샤프트에 연결되는 프라이머리휠과, 상기 프라이머리휠에 베어링으로 연결되어 상호 회전 가능하고 클러치를 통해 동력을 인출하는 세컨더리휠과, 상기 프라이머리휠과 세컨더리휠 사이에 장착되어 이들 상호간의 댐핑작용이 이루어지도록 하는 탄성체와, 상기 세컨더리휠에 내측면에 장착되는 드라이브 플레이트를 포함하여 구성되며,
상기 드라이브 플레이트는 상기 세컨더리휠의 내측면에 고정부재로 고정되는 내측 플레이트와,
상기 내측 플레이트가 중앙에 배치되도록 관통홀이 형성되고, 상기 탄성체가 지지되는 하나 이상의 돌출부가 형성되는 외측 플레이트와,
상기 내측 플레이트와 상기 외측 플레이트에 구비되어 상기 내측 플레이트의 토크를 상기 외측 플레이트로 전달하기 위한 토크 전달부와,
상기 내측 플레이트와 상기 외측 플레이트 사이에 구비되는 장착부에 설치되어, 차량의 기어 중립 상태서 발생되는 토크를 완화시키기 위한 댐핑부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 댐퍼 플라이휠.
제1항에 있어서,
상기 토크 전달부는 상기 내측 플레이트나 상기 외측 플레이트에 형성되는 하나 이상의 홈부와,
상기 홈부에 수용되어 왕복 이동되도록 상기 내측 플레이트나 상기 외측 플레이트에 형성되는 하나 이상의 돌기부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 댐퍼 플라이휠.
제1항에 있어서,
상기 장착부는 상기 내측 플레이트의 외주에 하나 이상의 제1요홈이 형성되고,
상기 외측 플레이트의 관통홀 내주에 하나 이상의 제2요홈이 형성되어,
상기 외측 플레이트의 관통홀에 상기 내측 플레이트가 끼워져서 상기 제1요홈과 제2요홈이 서로 마주보는 위치로 배치될 때, 상기 제1요홈과 제2요홈에 의해 형성되는 공간부로 구성되는 것을 특징으로 하는 댐퍼 플라이휠.
제1항에 있어서,
상기 댐핑부는 상기 장착부에 장착되는 하나 이상의 탄성부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 댐퍼 플라이휠.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 탄성체와 상기 탄성부재는 코일 스프링으로 구성되되,
상기 탄성부재의 선경은 상기 탄성체의 선경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 댐퍼 플라이휠.
제4항에 있어서,
상기 댐핑부는 상기 탄성부재가 장착부에 장착되어 상기 내측과 외측 플레이트의 원주방향으로 배치될 때, 상기 탄성부재의 양단부가 각각 끼워져 상기 장착부의 양측면에 지지되는 한 쌍의 가이드부재를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 댐퍼 플라이휠.