KR20190070025A - 크랭크샤프트용 댐퍼풀리 및 그의 제조방법 - Google Patents

크랭크샤프트용 댐퍼풀리 및 그의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190070025A
KR20190070025A KR1020170170477A KR20170170477A KR20190070025A KR 20190070025 A KR20190070025 A KR 20190070025A KR 1020170170477 A KR1020170170477 A KR 1020170170477A KR 20170170477 A KR20170170477 A KR 20170170477A KR 20190070025 A KR20190070025 A KR 20190070025A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hub
oil
insert member
resistant insert
damper pulley
Prior art date
Application number
KR1020170170477A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102496650B1 (ko
Inventor
강문구
강희삼
주효문
김영찬
김민수
이재권
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020170170477A priority Critical patent/KR102496650B1/ko
Priority to US15/959,710 priority patent/US10570987B2/en
Priority to CN201810480831.1A priority patent/CN109915581B/zh
Publication of KR20190070025A publication Critical patent/KR20190070025A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102496650B1 publication Critical patent/KR102496650B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1407Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/1414Masses driven by elastic elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/121Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/124Elastomeric springs
    • F16F15/126Elastomeric springs consisting of at least one annular element surrounding the axis of rotation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D13/00Centrifugal casting; Casting by using centrifugal force
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C3/00Shafts; Axles; Cranks; Eccentrics
    • F16C3/04Crankshafts, eccentric-shafts; Cranks, eccentrics
    • F16C3/20Shape of crankshafts or eccentric-shafts having regard to balancing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/1207Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon characterised by the supporting arrangement of the damper unit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/28Counterweights, i.e. additional weights counterbalancing inertia forces induced by the reciprocating movement of masses in the system, e.g. of pistons attached to an engine crankshaft; Attaching or mounting same
    • F16F15/283Counterweights, i.e. additional weights counterbalancing inertia forces induced by the reciprocating movement of masses in the system, e.g. of pistons attached to an engine crankshaft; Attaching or mounting same for engine crankshafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32Friction members
    • F16H55/36Pulleys
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3232Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2230/00Purpose; Design features
    • F16F2230/30Sealing arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32Friction members
    • F16H55/36Pulleys
    • F16H2055/366Pulleys with means providing resilience or vibration damping

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Pulleys (AREA)

Abstract

본 발명에 의한 크랭샤프트용 댐퍼풀리는, 크랭크샤프트의 일단이 결합되는 허브; 상기 허브에 연결되는 림; 상기 허브의 외면에 장착되는 오일시일; 및 상기 허브에 일체형으로 결합되고, 상기 오일시일과 접촉하는 내마모성 인서트부재;를 포함할 수 있다.

Description

크랭크샤프트용 댐퍼풀리 및 그의 제조방법{DAMPER PULLEY FOR CRANKSHAFT AND METHOD OF MANUFACTRUING THE SAME}
본 발명은 크랭크샤프트용 댐퍼풀리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오일의 누설을 방지할 수 있는 크랭크샤프트용 댐퍼풀리 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 내연기관은 차량 등을 구동시키도록 이용된다. 내연기관 내에서 실린더 왕복동작은 크랭크샤프트를 통해 차량의 휠 측으로 전달되는 동력을 발생할 수 있다. 엔진은 복수의 실린더로 구성된 실린더헤드를 가지고, 실린더들 내에서 기체들의 순차적인 폭발(sequential explosion of gases)이 크랭크샤프트를 구동시킨다.
크랭크샤프트(crankshaft)는 동력행정(power stroke)에서는 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 변환함으로써 엔진의 출력을 외부로 전달하고, 흡입 행정(intake stroke), 압축행성(compression stroke), 배기행정(exhaust stroke)에서는 피스톤에 운동을 전달한다.
크랭크샤프트의 회전 및 토크로 인해 의도하지 않는 진동이 발생할 수 있다. 댐퍼풀리가 크랭크샤프트의 일단에 장착될 수 있고, 댐퍼풀리는 크랭크샤프트에서 발생된 비틀림진동 및 공진 등을 감쇄하도록 구성될 수 있다.
댐퍼풀리는 크랭크샤프트의 일단이 결합되는 허브(hub) 및 허브에 연결된 림(rim)을 가질 수 있다. 댐퍼풀리의 허브의 외면에는 오일 시일(oil seal)이 장착될 수 있고, 이에 오일 시일이 실린더블록(cylinder blcok) 및 댐퍼풀리(damper pulley) 사이에 개재됨으로써 오일은 실린더블록(cylinder block)과 댐퍼풀리(damper pulley) 사이로 누설됨이 방지될 수 있다.
기존의 댐퍼풀리는 내마모성이 우수한 주철(cast iron)으로 제조되어 왔지만, 댐퍼풀리의 중량이 커지는 단점이 있었다. 이에 따라, 최근에는 알루미늄, 마그네슘 등과 같은 경금속으로 댐퍼풀리를 제조할 수 있다. 이와 같이 경금속으로 댐퍼풀리가 제조됨에 따라 댐퍼풀리의 중량이 가벼운 장점이 있다.
하지만, 댐퍼풀리가 경금속으로 이루어짐에 따라 댐퍼풀리의 허브는 오일시일과의 접촉으로 인해 쉽게 마모될 수 있고, 이로 인해 오일이 허브와 오일시일 사이로 누설될 수 있다.
최근에는 허브의 외면에 용사코팅(thermal spraying)에 의해 코팅층을 형성하는 방식이 제시되고 있으며, 이러한 코팅층에 의해 허브의 내마모성이 개선될 수 있다.
하지만, 용사코팅을 이용한 방식은 용사코팅의 추가 및 용사코팅에 의한 코팅면의 후가공 등으로 인해 그 비용이 추가적으로 발생될 수 있고, 코팅면의 품질 안정화 문제 등이 추가적으로 발생할 수 있는 단점이 있었다.
또한, 용사코팅에 의한 코팅층은 내부에 기공율이 높아질 수 있고, 이로 인해 오일이 허브 및 오일시일 사이로 누설이 심하게 발생할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 오일이 댐퍼풀리의 허브와 오일실 사이로 누설됨을 효과적으로 방지할 수 있는 크랭크샤프트용 댐퍼풀리 및 그의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 크랭샤프트용 댐퍼풀리는,
크랭크샤프트의 일단이 결합되는 허브;
상기 허브에 연결되는 림;
상기 허브의 외면에 장착되는 오일시일; 및
상기 허브에 일체형으로 결합되고, 상기 오일시일과 접촉하는 내마모성 인서트부재;를 포함할 수 있다.
상기 허브는 그 외면에 형성된 오일 포켓을 가지고, 상기 오일 포켓은 오일을 수용하도록 구성될 수 있다.
상기 오일시일은 상기 오일 포켓을 덮는 구조로 장착될 수 있다.
상기 오일시일은 상기 허브의 외면과 접촉하는 제1시일 립과 제2시일 립을 가지고, 상기 오일 포켓은 상기 제1시일 립과 상기 제2시일 립 사이에 위치할 수 있다.
상기 오일 포켓의 폭은 상기 제1시일 립과 상기 제2시일 립 사이의 간격 보다 작게 구성될 수 있다.
상기 오일 포켓은 상기 내마모성 인서트부재의 외면에 형성될 수 있다.
상기 내마모성 인서트부재는 원심주조에 의해 상기 허브에 일체형으로 결합될 수 있다.
상기 댐퍼풀리의 허브 및 림은 경금속 재질이고, 상기 내마모성 인서트부재는 내마모성 재질로 이루어질 수 있다.
상기 림의 외면에는 제1방진부재가 배치되고, 상기 제1방진부재의 외면에는 외측부재가 배치될 수 있다.
상기 림의 내면에는 제2방진부재가 배치되고, 상기 제2방진부재의 내면에는 이너셔부재가 배치될 수 있다.
본 발명에 의한 크랭크샤프트용 댐퍼풀리의 제조방법은,
댐퍼풀리의 허브 및 림에 대응하는 캐비티를 가진 상부금형 및 하부금형을 결합하고,
상기 상부금형의 입구에 내마모성 인서트부재를 부착하며,
상기 상부금형 및 상기 하부금형을 회전시키면서 상기 상부금형의 입구로 용탕을 주입한 후에 일정시간 경화함으로써 상기 내마모성 인서트부재가 상기 허브의 둘레에 일체형으로 결합된다.
상기 내마모성 인서트부재가 댐퍼풀리의 허브에 일체형으로 결합된 이후에, 상기 내마모성 인서트부재의 외면에 오일포켓을 형성할 수 있다.
상기 내마모성 인서트부재의 외면에 오일포켓을 가공한 후에 내마모성 인서트부재를 상부금형의 입구에 형성할 수 있다.
본 발명에 의하면, 댐퍼풀리의 허브의 외면에 오일이 수용되는 하나 이상의 오일포켓을 형성함으로써 실린더블록으로부터 오일이 오일실과 허브 사이에서 누설됨을 방지할 수 있다.
특히, 스틸 등과 같은 내마모성 인서트부재(wear resistance insert member)가 허브에 일체형으로 결합되고, 오일 포켓이 인서트부재의 외면에 형성됨으로써 오일이 오일실과 허브 사이로 누설됨을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 크랭크샤프트용 댐퍼풀리를 도시한 부분 절개사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 크랭크샤프트용 댐퍼풀리를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 오일시일 및 오일포켓을 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 오일포켓을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 오일포켓을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 오일포켓을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 오일포켓을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 오일포켓을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 댐퍼풀리를 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명에 의한 댐퍼풀리를 제조하기 위한 원심주조기를 예시한 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 댐퍼풀리(10)는 크랭크샤프트(2)의 일단에 연결될 수 있다. 크랭크샤프트(2)는 실린더블록(미도시)에 회전가능하게 장착될 수 있고, 실린더블록(미도시)의 일측에는 커버(5)가 분리가능하게 장착될 수 있다.
크랭크샤프트(2)는 그 외면에 형성된 스프라켓(3)을 가질 수 있고, 스프라켓(3)에는 타이밍벨트 또는 타이밍체인 등이 감겨질 수 있으며, 타이밍벨트 또는 타이밍 체인은 커버(5)에 의해 커버될 수 있다.
댐퍼풀리(10)는 크랭크샤프트(2)의 일단이 결합되는 허브(11, hub) 및 허브(11)에 연결된 림(13, rim)을 포함할 수 있다.
허브(11)는 크랭크샤프트(2)의 일단을 수용하는 개구(12, cavity)를 가질 수 있고, 허브(11)의 개구(12)는 크랭크샤프트(2)의 일단에 체결구(8)를 통해 결합될 수 있다.
허브(11)의 내면에는 환형의 홈(14, groove)이 형성될 수 있고, 홈(14)에는 프릭션링(16, friction ring)이 장착될 수 있다. 크랭크샤프트(2)의 일단이 프릭션링(16)의 내부에 삽입됨으로써 프릭션링(16)은 크랭크샤프트(2)의 외면과 허브(11)의 내면 사이에서 반경방향으로 개재될 수 있다. 이러한 프릭션링(16)에 의해 크랭프샤트프(2) 및 허브(11)가 견고하게 결합될 수 있다.
림(13)은 환형으로 형성되며, 림(13)은 웨브(15, web)를 통해 허브(11)에 연결될 수 있다. 림(13)은 허브(11)의 직경 보다 큰 직경을 가질 수 있다.
림(13)은 돌출부(13a)를 가질 수 있고, 돌출부(13a)는 림(13)의 중간부(middle portion)에서 외경방향을 향해 돌출하도록 구성될 수 있다. 이러한 굴곡부(13a)에 의해 림(13)의 강성이 개선될 수 있다.
제1방진부재(21, first damping member)가 림(13)의 외면에 부착될 수 있고, 제1방진부재(21)는 림(13)의 외면에 부합하도록 환형으로 형성될 수 있다. 제1방진부재(21)는 림(13)의 돌출부(13a)에 대응하는 굴곡부(21a)를 가질 수 있고, 이에 림(12)의 굴곡부(13a)가 제1방진부재(21)의 굴곡부(21a)에 끼워맞춰질 수 있다. 제1방진부재(21)는 고무 등과 같은 탄성체로 제조될 수 있다.
외측부재(17, outer member)가 제1방진부재(21)의 외면에 배치될 수 있고, 외측부재(17)의 내면은 제1방진부재(21)와 접촉할 수 있다. 외측부재(17)는 제1방진부재(21)의 굴곡부(21a)에 대응하는 결합홈(17a)를 가질 수 있고, 이에 제1방진부재(21)의 굴곡부(21a)가 외측부재(17)의 결합홈(17a)에 끼워맞춰질 수 있다.
외측부재(17)는 그 외면에 형성된 보기류 벨트(미도시)의 돌기가 치합(mesh with)되는 하나 이상의 홈(17b)을 가질 수 있고, 이에 보기류 벨트(미도시)가 외측부재(17)의 둘레에 감겨질 수 있다.
제1방진부재(21)는 림(13)과 외측부재(17) 사이에 개재됨으로써 댐퍼풀리(10)는 댐핑성능(damping performance)을 확보할 수 있다.
제2방진부재(22, second damping member)가 림(13)의 내면에 부착될 수 있고, 제2방진부재(22)는 림(13)의 내면에 부합하도록 환형으로 형성될 수 있다. 제2방진부재(22)는 고무 등과 같은 탄성체로 제조될 수 있다.
림(13)의 내면에는 결합홈(13b)이 형성될 수 있고, 제2방진부재(22)는 굴곡부(22b)를 가질 수 있으며, 제2방진부재(22)의 굴곡부(22b)가 림(13)의 결합홈(13b)에 끼워맞춰질 수 있다.
이너셔부재(19, inertia member)는 제2방진부재(22)의 내면에 배치될 수 있고, 이너셔부재(19)는 크랭크샤프트(2)와 댐퍼풀리(10) 사이에서 발생하는 고유 진동수를 변경하거나 진동량을 감쇠시키도록 구성될 수 있다.
이너셔부재(19)는 돌출부(19b)를 가질 수 있고, 이너셔부재(19)의 돌출부(19b)는 제2방진부재(22)의 굴곡부(22b)에 끼워맞춰질 수 있다.
제2방진부재(22)는 림(13)과 이너셔부재(19) 사이에 개재됨으로써 댐퍼풀리(10)는 댐핑성능(damping performance)을 확보할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 허브(11)의 외면에는 환형의 오일시일(30, annular oil seal)이 장착될 수 있고, 오일시일(30)은 시일 바디(35, seal body)와, 시일 바디(35)에 연결된 제1시일 립(31, first seal lip) 및 제2시일 립(32, second seal lip)을 포함할 수 있다.
시일 바디(35)는 "L"자형 단면을 가질 수 있고, 시일 바디(35)에는 보강재(36)가 부착될 수 있다.
환형의 가터 스프링(33, annular garter spring)이 제2시일 립(32)에 인접한 부분에 부착될 수 있고, 오일시일(30)은 가터 스프링(33)에 의해 원주방향으로 탄성력을 인가받을 수 있다.
제1시일 립(31)은 허브(11)의 외면과 접촉하는 접촉단(31a)을 가질 수 있고, 접촉단(31a)은 예리(sharp)하게 형성될 수 있다.
제2시일 립(32)은 허브(11)의 외면과 접촉하는 접촉단(32a)을 가질 수 있고, 접촉단(32a)은 예리(sharp)하게 형성될 수 있다.
제1시일 립(31)과 제2시일 립(32)은 이격될 수 있고, 제1시일 립(31)의 단부 및 제2시일 립(32)의 단부는 허브(11)의 외면과 접촉할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 허브(11)는 오일이 수용되는 오일 포켓(18, oil pocket)을 가질 수 있고, 오일 포켓(18)은 허브(11)의 외면에 형성될 수 있다. 이와 같이, 실린더블록(미도시)의 오일이 오일 포켓(18)에 수용됨에 따라 오일이 허브(11)의 외면과 오일시일(30) 사이로 누설됨이 확실하게 방지될 수 있다.
오일시일(30)이 오일 포켓(18)을 덮는 구조로 장착될 수 있고, 이에 오일 포켓(18)은 오일시일(30)의 제1시일 립(31)과 제2시일 립(32) 사이에 위치할 수 있다. 오일 포켓(18)의 폭(w)은 제1시일 립(31) 및 제2시일 립(32) 사이의 간격(s) 보다 작게 구성될 수 있다.
오일시일(30)의 제1 및 제2 시일 립(31, 32)이 허브(11)의 외면과 접촉함에 따라 허브(11)의 외면이 마모될 경우에는 오일이 허브(11)와 오일 시일(30) 사이에서 누설될 가능성이 있다.
이에, 본 발명은 도 2 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 내마모성 인서트부재(40, wear resistance insert member)가 허브(11)의 둘레(circumfernece)에 일체형으로 결합될 수 있고, 이에 내마모성 인서트부재(40)는 허브(11)의 외면을 구성할 수 있다. 내마모성 인서트부재(40)는 인서트 사출(insert molding) 또는 원심주조(centrifugal casting) 등을 통해 허브(11)에 일체형으로 결합될 수 있고, 내마모성 인서트부재(40)는 오일시일(30)과 접촉하도록 허브(11)에 배치될 수 있다.
내마모성 인서트부재(40)는 스틸 등과 같이 내마모성이 우수한 재질일 수 있다. 내마모성 인서트부재(40)가 오일시일(30)의 제1 및 제2 시일 립(31, 32)과 접촉하더라도 내마모성 인서트부재(40)가 쉽게 마모되지 않는다.
특히, 오일 포켓(18)은 인서트부재(40)의 외면에 형성됨으로써 오일이 오일시일(30)과 허브(11) 사이로 누설됨을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 댐퍼풀리(10)의 허브(11) 및 림(12)은 알루미늄, 마그네슘 등과 같은 경금속 재질로 이루어질 수 있다.
일 예에 따르면, 댐퍼풀리(10)의 허브(11) 및 림(12)은 Al 1XXX계열(Al1085, Al1080, Al1070, A1050, A1100, A1200, A1N00), Al 2XXX계열(A2014, A2017, A2219, A2024), Al 3XXX계열(A3003, A3203), Al 5XXX계열(A5005, A5052, A5652, A5154, A5182), Al 6XXX계열(A6061) 등과 같은 알루미늄 합금가공재로 제조될 수 있다.
다른 예에 따르면, 댐퍼풀리(10)의 허브(11) 및 림(12)은 A 3XX계열(A356, A357, AC2B, AC4B, A365), ADC(ADC 1~12) 등과 같이 알루미늄 합금주조재로 제조될 수 있다.
본 발명의 실시예에 다르면, 내마모성 인서트부재(40)는 스틸 등과 같이 내마모성이 우수한 재질로 이루어질 수 있다.
일 예에 따르면, 내마모성 인서트부재(40)는 일반 기계구조용 탄소강(STKM 11 ~ STKM 18), 스테인레스 스틸(SUS 304, 316, 416, 440)로 이루어질 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 댐퍼풀리(10)는 서로 다른 이종재질로 이루어짐에 따라 경량화 및 내마모성을 동시에 만족할 수 있는 장점이 있다.
아래의 표 1은 종래예들과 본 발명의 누유 평가시험결과를 나타낸다.
종래예1(주철) 종래예2(아노다이징) 종래예3(용사코팅) 본 발명
재질 FC250 A7075 +H.A A7075+Mo A7075+S20C
마모량 0㎛/600Hr 260㎛/600Hr 0㎛/900Hr
(미세크랙)
0㎛/600Hr
누설 결과 누설 없음 누설 있음 크랙 누설 없음
종래예1은 FC250(주철)재질로 제조된 댐퍼풀리로서, 오일시일에 의한 마모량이 없으며, 이에 댐퍼풀리의 허브와 오일시일 사이에서 누설이 발생하지 않았다.
종래예2는 A7075(알루미늄)재질로 이루어진 댐퍼풀리로서, 댐퍼풀리의 허브 가 하드 아노다이징(H.A; Hard Anodizing)으로 표면처리되었다. 허브의 마모량이 260㎛/600Hr로 누설이 심하게 발생함을 확인하였다.
종래예3은 A7075(알루미늄)재질로 이루어진 댐퍼풀리로서, 댐퍼풀리의 허브 가 몰리브덴(Mo) 분말이 용사코팅에 의해 표면처리되었다. 허브의 마모량은 없었으나, 허브의 표면에 미세 크랙이 발생함을 확인하였다.
본 발명은 A7075(알루미늄)재질로 이루어진 댐퍼풀리이고, 내마모성 인서트부재(40)는 S20C(스틸) 재질의 내마모성 인서트부재(40)가 허브에 결합되었다. 허브의 마모량이 없었으며, 이에 댐퍼풀리의 허브와 오일시일 사이에서 누설이 발생하지 않았다.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일 포켓을 예시한 도면이다.
도 3은 제1실시형태에 따른 오일 포켓(18)을 예시한다. 제1실시형태에 따른 오일 포켓(18)은 반원형 단면을 가질 수 있다.
도 4은 제2실시형태에 따른 오일 포켓(18a)을 예시한다. 제2실시형태에 따르면 오일 포켓(18a)이 사각형 단면을 가질 수 있다.
도 5는 제3실시형태에 따른 오일 포켓(18b)을 예시한다. 제3실시형태에 따르면 복수의 오일 포켓(18b)이 일정간격으로 이격되고, 각 오일 포켓(18b)은 수직방향으로 연장될 수 있다.
도 6은 제4실시형태에 따른 오일 포켓(18c)을 예시한다. 제4실시형태에 따르면 복수의 오일 포켓(18c)이 일정간격으로 이격되고, 각 오일 포켓(18c)은 경사방향으로 연장될 수 있다.
도 7은 제5실시형태에 따른 오일 포켓(18d)을 예시한다. 제5실시형태에 따르면 복수의 오일 포켓(18d)이 연속되게 형성되고, 각 오일 포켓(18d)은 "U"자형 단면을 가질 수 있다.
도 8은 제6실시형태에 따른 오일 포켓(18e)을 예시한다. 제6실시형태에 따르면 복수의 오일 포켓(18e)이 일정간격으로 이격되고, 각 오일 포켓(18e)은 역삼각형 단면을 가질 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 댐퍼풀리(10)를 도시한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 댐퍼풀리(10)는 2개의 테이퍼면(13f, 13h)를 가질 수 있고, 2개의 테이퍼면(13f, 13h)은 돌출부(13a)를 기준으로 대칭적으로 형성될 수 있다. 이러한 테이퍼면(13f, 13h)에 의해 제1댐핑부재(21) 및 외측부재(17)가 안정적으로 장착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 내마모성 인서트부재(40)는 원심주조공법에 의해 댐퍼풀리(10)의 허브(11)에 인서트되어 일체형으로 제조될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 원심주조기(50)는 상부 캐비티(51a)를 가진 상부금형(51)과, 하부 캐비티(52a)를 가진 하부금형(52)을 포함한다.
상부금형(51)의 상부 캐비티(51a) 및 하부금형(52)의 하부 캐비티(52a)는 댐퍼풀리(10)의 허브(11) 및 림(13)에 대응하는 구조로 형성될 수 있다.
상부금형(51)은 용탕이 주입되는 입구를 가질 수 있고, 댐퍼풀리(10)의 허브(11)가 상부금형(51)의 입구에서 형성되도록 구성될 수 있다. 이에 내마모성 인서트부재(40)를 상부금형(51)에 간편하고 정확하게 부착할 수 있다.
상부금형(51)과 하부금형(52)가 결합되면, 상부금형(51)의 상부 캐비티(51a)의 입구에 내마모성 인서트부재(40)를 부착한다. 그 이후에 상부금형(51) 및 하부금형(52)을 중심축선(X) 둘레로 회전시키면서 상부금형(51)의 입구로 경금속 소재의 용탕을 주입한 후 일정시간 동안 경화함으로써 내마모성 인서트부재(40)가 허브(11)의 둘레에 일체형으로 결합된 댐퍼풀리(10)를 제조할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 내마모성 인서트부재(40)가 댐퍼풀리(10)의 허브(11)에 일체형으로 결합된 이후에, 내마모성 인서트부재(40)의 외면에 오일포켓(18, 18a, 18b, 18c, 18d, 18e)을 형성할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 내마모성 인서트부재(40)의 외면에 오일포켓(18, 18a, 18c, 18d, 18e)을 형성한 후에 내마모성 인서트부재(40)를 상부금형의 상부 캐비티(51a)에 부착한다. 그 이후에 상부금형(51) 및 하부금형(52)을 중심축선(X) 둘레로 회전시키면서 상부금형(51)의 입구로 경금속 소재의 용탕을 주입함으로써 내마모성 인서트부재(40)가 댐퍼풀리(10)의 허브(11)에 일체형으로 결합될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
2: 크랭크샤프트 3: 커버
5: 커버 10: 댐퍼풀리
11: 허브 12: 개구
13: 림 14: 홈
16: 프릭션링 17: 외측부재
18: 오일 포켓 19: 이너셔부재
21: 제1방진부재 22: 제2방진부재
30: 오일시일 31: 제1시일 립
32: 제2시일 립 33: 가터 스프링
35: 시일 바디 36: 보강재
40: 내마모성 인서트부재

Claims (13)

  1. 크랭크샤프트의 일단이 결합되는 허브;
    상기 허브에 연결되는 림;
    상기 허브의 외면에 장착되는 오일시일;
    상기 허브의 둘레에 일체형으로 결합된 내마모성 인서트부재;를 포함하고,
    상기 내마모성 인서트부재는 오일시일과 접촉하도록 구성되는 크랭크샤프트용 댐퍼풀리.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 허브는 그 외면에 형성된 오일 포켓을 가지고, 상기 오일 포켓은 오일을 수용하도록 구성되는 크랭크샤프트용 댐퍼풀리.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 오일시일은 상기 오일 포켓을 덮는 구조로 장착되는 크랭크샤프트용 댐퍼풀리.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 오일시일은 상기 허브의 외면과 접촉하는 제1시일 립과 제2시일 립을 가지고, 상기 오일 포켓은 상기 제1시일 립과 상기 제2시일 립 사이에 위치하는 크랭크샤프트용 댐퍼풀리.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 오일 포켓의 폭은 상기 제1시일 립과 상기 제2시일 립 사이의 간격 보다 작게 구성되는 크랭크샤프트용 댐퍼풀리.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 오일 포켓은 상기 내마모성 인서트부재의 외면에 형성되는 크랭크샤프트용 댐퍼풀리.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 내마모성 인서트부재는 원심주조에 의해 상기 허브에 일체형으로 결합되는 크랭크샤프트용 댐퍼풀리.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 댐퍼풀리의 허브 및 림은 경금속 재질이고, 상기 내마모성 인서트부재는 내마모성 재질로 이루어지는 크랭크샤프트용 댐퍼풀리.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 림의 외면에는 제1방진부재가 배치되고, 상기 제1방진부재의 외면에는 외측부재가 배치되는 크랭크샤프트용 댐퍼풀리.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 림의 내면에는 제2방진부재가 배치되고, 상기 제2방진부재의 내면에는 이너셔부재가 배치되는 크랭크샤프트용 댐퍼풀리.
  11. 댐퍼풀리의 허브 및 림에 대응하는 캐비티를 가진 상부금형 및 하부금형을 결합하고,
    상기 상부금형의 입구에 내마모성 인서트부재를 부착하며,
    상기 상부금형 및 상기 하부금형을 회전시키면서 상기 상부금형의 입구로 용탕을 주입한 후에 일정시간 동안 경화함으로써 상기 내마모성 인서트부재가 상기 허브의 둘레에 일체형으로 결합되는 크랭크샤프트용 댐퍼풀리의 제조방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 내마모성 인서트부재가 댐퍼풀리의 허브에 일체형으로 결합된 이후에, 상기 내마모성 인서트부재의 외면에 오일포켓을 형성하는 크랭크샤프트용 댐퍼풀리의 제조방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 내마모성 인서트부재의 외면에 오일포켓을 형성한 후에 상기 내마모성 인서트부재를 상부금형의 입구에 부착하는 크랭크샤프트용 댐퍼풀리의 제조방법.
KR1020170170477A 2017-12-12 2017-12-12 크랭크샤프트용 댐퍼풀리 및 그의 제조방법 KR102496650B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170170477A KR102496650B1 (ko) 2017-12-12 2017-12-12 크랭크샤프트용 댐퍼풀리 및 그의 제조방법
US15/959,710 US10570987B2 (en) 2017-12-12 2018-04-23 Damper pulley for crankshaft and method for manufacturing the same
CN201810480831.1A CN109915581B (zh) 2017-12-12 2018-05-18 用于曲轴的减振器皮带轮及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170170477A KR102496650B1 (ko) 2017-12-12 2017-12-12 크랭크샤프트용 댐퍼풀리 및 그의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190070025A true KR20190070025A (ko) 2019-06-20
KR102496650B1 KR102496650B1 (ko) 2023-02-07

Family

ID=66734638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170170477A KR102496650B1 (ko) 2017-12-12 2017-12-12 크랭크샤프트용 댐퍼풀리 및 그의 제조방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10570987B2 (ko)
KR (1) KR102496650B1 (ko)
CN (1) CN109915581B (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111987844B (zh) * 2020-08-28 2022-11-29 江苏科技大学 一种自冷却的轮毂电机散热机构

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140098776A (ko) * 2011-11-09 2014-08-08 엠브라코 유럽 에스. 알. 엘. 원심 주조 장치 및 방법
KR101490948B1 (ko) * 2013-09-09 2015-02-12 현대자동차 주식회사 차량용 댐퍼 풀리 조립체
JP2016153697A (ja) * 2014-12-04 2016-08-25 Nok株式会社 オイルシール及び環部材
KR20170056370A (ko) * 2015-11-13 2017-05-23 현대자동차주식회사 차량용 댐퍼 풀리 조립체

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09220655A (ja) 1996-02-14 1997-08-26 U Mold:Kk 軽合金製ホイールハブ類の製造方法
US6675759B2 (en) 2001-02-12 2004-01-13 Freudenberg-Nok General Partnership Crankshaft damper
KR101053188B1 (ko) 2008-07-24 2011-08-01 배승범 연결배관 및 그의 제조방법
CN100595004C (zh) * 2009-03-23 2010-03-24 青岛地恩地材料科技有限公司 减震皮带轮轮毂的制造方法及采用该轮毂的减震皮带轮
JP2011252567A (ja) 2010-06-03 2011-12-15 Toyota Motor Corp ダンパプーリ
KR101285815B1 (ko) * 2011-03-09 2013-07-23 한국후꼬꾸 주식회사 아이솔레이션 댐퍼풀리의 제조방법
CN104624852B (zh) * 2014-12-05 2016-08-24 南通福乐达汽车配件有限公司 曲轴减震器带轮轮毂的成型方法
WO2016111129A1 (ja) * 2015-01-07 2016-07-14 Nok株式会社 トーショナルダンパとオイルシールとを用いた密封構造

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140098776A (ko) * 2011-11-09 2014-08-08 엠브라코 유럽 에스. 알. 엘. 원심 주조 장치 및 방법
KR101490948B1 (ko) * 2013-09-09 2015-02-12 현대자동차 주식회사 차량용 댐퍼 풀리 조립체
JP2016153697A (ja) * 2014-12-04 2016-08-25 Nok株式会社 オイルシール及び環部材
KR20170056370A (ko) * 2015-11-13 2017-05-23 현대자동차주식회사 차량용 댐퍼 풀리 조립체

Also Published As

Publication number Publication date
CN109915581B (zh) 2023-02-28
US10570987B2 (en) 2020-02-25
KR102496650B1 (ko) 2023-02-07
CN109915581A (zh) 2019-06-21
US20190178331A1 (en) 2019-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107110284B (zh) 利用扭振减震器及油封的密封结构体
US10584659B2 (en) Robust, lightweight, low compression height piston and method of construction thereof
KR20180132879A (ko) 환형상의 포켓과 밀봉 장치를 이용한 밀봉 구조
JP2001153009A (ja) 内燃機関の出力シャフトに接続された支持体に歯付きスタータ・リングを結合するための系
US20190063546A1 (en) Sealing structure with damper and oil seal
KR20190070025A (ko) 크랭크샤프트용 댐퍼풀리 및 그의 제조방법
JP2016151337A (ja) トーショナルダンパとオイルシールとによる密封構造
KR102441083B1 (ko) 크랭크샤프트용 댐퍼풀리
JPS60152668A (ja) 圧縮ピストンリングの製造方法
US11098674B2 (en) Piston for a heat engine, heat engine comprising such a piston, and methods
JP6474030B2 (ja) トーショナルダンパとオイルシールとのラビリンス構造
CN202360241U (zh) 柴油机曲轴油封机构
JP6216334B2 (ja) 内燃機関用のピストンリング
JP5998332B2 (ja) 建設機械のスプライン軸継手
JP2020133729A (ja) トーショナルダンパー
WO2010116877A1 (ja) シール構造
JP7178930B2 (ja) トーショナルダンパー
JP7370914B2 (ja) トーショナルダンパー
JPH0133811Y2 (ko)
JP6345124B2 (ja) 内燃機関用のピストンリング
JP2010084654A (ja) 内燃機関用のコンプレッションリング及び内燃機関用ピストン構造
JP2024003920A (ja) 往復動機関のシリンダブロック、シリンダ用摺動部材
JPS6219619B2 (ko)
JP2003232259A (ja) 組合せピストンリング
JPH0687647U (ja) エンジンのシリンダライナ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant