KR20200048707A - 축정렬형 듀얼매스 플라이휠 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프라이머리 매스의 허브와 세컨더리 매스의 스플라인 허브 사이에 반경방향 하중을 흡수할 수 있는 완충성 소재의 탄성부재를 설치하여 조립시 엔진의 출력축과 변속기의 입력축 사이에서 발생될 수 있는 미스얼라인먼트를 흡수할 수 있는 축정렬형 듀얼매스 플라이휠을 개시한다.
전술한 축정렬형 듀얼매스 플라이휠은 엔진의 출력축과 결합되는 프라이머리 매스(10), 변속기의 입력축과 결합되는 세컨더리 매스(20), 상기 프라이머리 매스(10)의 가장자리부위에 결합되는 프라이머리 커버(40), 상기 프라이머리 매스(10)와 상기 프라이머리 커버(40) 사이의 공간에 설치되고, 상기 세컨더리 매스(20)에 결합되는 드라이브 플레이트(50), 상기 세컨더리 매스(20)와 상기 드라이브 플레이트(50)에 대해 내주면이 결합되고, 상기 프라이머리 커버(40)에 대해 외주면이 축방향으로 지지되는 다이아프램(60), 상기 드라이브 플레이트(50)를 회전방향으로 탄력적으로 지지하는 댐퍼 스프링(70), 및 상기 프라이머리 매스(10)의 허브(12)와 상기 세컨더리 매스(20)의 스플라인 허브(22) 사이에 설치되는 탄성부재(90)를 구비한다.

Description

축정렬형 듀얼매스 플라이휠{Shaft alignment type dual mass flywheel}

본 발명은 축정렬형 듀얼매스 플라이휠에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프라이머리 매스의 허브와 세컨더리 매스의 스플라인 허브 사이에서 발생될 수 있는 미스얼라인먼트를 흡수할 수 있는 축정렬형 듀얼매스 플라이휠에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관인 자동차의 엔진은 연료의 연소에 따른 폭발행정에서만 동력을 발생하고, 나머지 흡입과 압축 및 배기 행정에서는 동력을 발생하지 않기 때문에 크랭크 축에 전달되는 회전력과 속도는 주기적으로 증감을 반복하게 된다. 이에 따라 통상적으로 엔진의 출력측과 변속기의 입력측 사이에 댐퍼 플라이휠(Damper Flywheel)을 설치하여 엔진의 불균일한 회전력에 의한 맥동을 감소시켜 원활한 동력 전달을 도모하고 있다.

최근에는 엔진의 폭넓은 회전속도 범위에 고르게 대응할 수 있고, 부하에 따른 다양한 토크 변환을 보다 안정적으로 수행하기 위해 두 개의 질량체를 사용한 듀얼매스 댐퍼 플라이휠을 채용하고 있는 추세이다.

이와 같은 듀얼매스 댐퍼 플라이휠은 등록특허 제1361415호에 개시되어 있다.

종래, 듀얼매스 댐퍼 플라이휠은 크랭크 샤프트에 연결되는 프라이머리휠(200), 상기 프라이머리휠(200)에 대해 상대 회전하고 클러치 축에 장착되는 세컨더리휠(300), 상기 세컨더리휠(300)에 고정되고 돌출부를 갖는 드라이브 플레이트(600), 상기 프라이머리휠(200)과 세컨더리휠(300) 사이에 장착되며 이들 상호간의 회전 진동을 감쇄하는 복수의 코일스프링(500), 상기 코일스프링(500)의 양단에 각각 끼워지도록 한 쌍으로 구성되며 상기 프라이머리휠(200)의 내측에 설치되는 복수의 스프링 가이드(400), 및 상기 다수의 스프링 가이드(400)중 서로 이웃하는 스프링 가이드(400) 사이에 구비되어, 엔진으로부터 발생되는 회전진동을 감쇄시키기 위한 탄성체(700)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

그런데, 상기와 같은 종래 듀얼매스 댐퍼 플라이휠에서는 허브(210)와 세컨더리휠(300)의 조립부위에 베어링(120)이 설치되어 있어, 이들 사이의 상대 회전을 허용하는 구조로 되어 있는 데, 이와 같은 구조에서는 엔진과 변속기 사이에 듀얼매스 댐퍼 플라이휠을 조립할 경우, 프라이머리휠(200)과 세컨더리휠(300) 사이의 중심이 정확하지 일치하지 않으면, 조립이 어려울 뿐만 아니라, 조립후 주행하는 과정에서 엔진의 출력측 축 중심과 변속기의 입력측 축 중심 사이의 미스얼라인먼트(Misalignment)에 의해 이상 진동이 발생되어 차량의 NVH(Noise Vibration Harshness) 성능이 크게 저하되는 문제를 초래하게 된다.

등록특허 제1361415호

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 프라이머리 매스의 허브와 세컨더리 매스의 스플라인 허브 사이에 반경방향 하중을 흡수할 수 있는 완충성 소재의 탄성부재를 설치하여 조립시 엔진의 출력축과 변속기의 입력축 사이에서 발생될 수 있는 미스얼라인먼트를 흡수할 수 있는 축정렬형 듀얼매스 플라이휠을 제공하는 것이다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 엔진의 출력축과 결합되는 프라이머리 매스, 변속기의 입력축과 결합되는 세컨더리 매스, 상기 프라이머리 매스의 가장자리부위에 결합되는 프라이머리 커버, 상기 프라이머리 매스와 상기 프라이머리 커버 사이의 공간에 설치되고, 상기 세컨더리 매스에 결합되는 드라이브 플레이트, 상기 세컨더리 매스와 상기 드라이브 플레이트에 대해 내주면이 결합되고, 상기 프라이머리 커버에 대해 외주면이 축방향으로 지지되는 다이아프램, 상기 드라이브 플레이트를 회전방향으로 탄력적으로 지지하는 댐퍼 스프링, 및 상기 프라이머리 매스의 허브와 상기 세컨더리 매스의 스플라인 허브 사이의 중첩부위에 설치되는 탄성부재를 구비한다.

본 발명은 상기 프라이머리 매스의 허브의 내주면과 상기 세컨더리 매스의 스플라인 허브의 외주면에 각각 설치되어 상기 탄성부재의 축방향 위치를 규제하는 부시를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 부시는 상기 프라이머리 매스의 허브의 내주면에 설치되어 상기 탄성부재의 외주면과 접촉하는 외측 부시, 및 상기 세컨더리 매스의 스플라인 허브의 외주면에 설치되어 상기 탄성부재의 내주면과 접촉하는 내측 부시로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 외측 부시는 상기 프라이머리 매스의 허브의 내주면과 접촉하는 실린더 몸체, 및 상기 실린더 몸체로부터 일체로 연장되고 상기 프라이머리 매스의 허브의 외측 자유단부와 접촉하도록 반경방향 외측으로 절곡되는 외향 플랜지부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어, 상기 내측 부시는 상기 세컨더리 매스의 스플라인 허브의 외주면과 접촉하는 실린더 몸체, 및 상기 실린더 몸체로부터 일체로 연장되고 상기 세컨더리 매스의 스플라인 허브의 외측 자유단부와 접촉하도록 반경방향 내측으로 절곡되는 내향 플랜지부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 축정렬형 듀얼매스 플라이휠은 프라이머리 매스의 허브의 내주면과 세컨더리 매스의 스플라인 허브의 외주면 사이의 조립부위에 설치되어 반경방향 하중을 흡수할 수 있는 완충성 소재의 탄성부재를 매개로 엔진의 출력축과 변속기의 입력축 사이에 듀얼매스 플라이휠을 조립할 때 발생될 수 있는 축방향 미스얼라인먼트를 효과적으로 흡수할 수 있게 되고, 이를 통해 차량의 NVH 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 축정렬형 듀얼매스 플라이휠은 프라이머리 매스의 허브의 내주면과 세컨더리 매스의 스플라인 허브의 외주면 사이의 조립부위에 설치되는 완충성 소재의 탄성부재는 웨이브 스프링으로 구성될 수 있고, 탄성부재인 웨이브 스프링의 외주면과 내주면에 대해 외측 부시와 내측 부시를 각각 설치함으로써, 프라이머리 매스의 허브와 세컨더리 매스의 스플라인 허브에 대해 축방향으로 이탈되는 것을 보다 적극적으로 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 축정렬형 듀얼매스 플라이휠을 엔진측 조립부위와 변속기측 조립부위에서 각각 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 축정렬형 듀얼매스 플라이휠을 엔진측 조립부위에서 도시한 정면도이다
도 3은 도 2의 A-A선 단면 구조를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1과 도 2에 각각 도시된 축정렬형 듀얼매스 플라이휠의 구성 요소에 대한 결합 관계를 설명하기 위해 주요 구성 부품들을 분해하여 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 요부 구성을 확대하여 도시한 정면 및 배면 사시도이다.

이하, 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조로 하면, 본 발명의 실시예에 따른 축정렬형 듀얼매스 플라이휠은 엔진의 출력축에 해당하는 크랭크 축과 결합되고 중심부위에 허브(12)를 갖춘 프라이머리 매스(10), 변속기의 입력축과 결합되는 스플라인 허브(22)를 중심부위에 갖춘 세컨더리 매스(20), 상기 프라이머리 매스(10)와 제1체결부재(R1)를 매개로 결합되는 히스테리시스 플레이트(30), 상기 프라이머리 매스(10)와 결합되는 프라이머리 커버(40), 상기 세컨더리 매스(20)와 제2체결부재(R2)를 매개로 결합되는 드라이브 플레이트(50), 상기 세컨더리 매스(20)와 상기 드라이브 플레이트(50)에 대해 제2체결부재(R2)를 매개로 결합되는 다이아프램(60), 상기 드라이브 플레이트(50)에 대해 회전방향으로 탄성력을 제공하는 댐퍼 스프링(70), 상기 댐퍼 스프링(70)의 양단부를 수용하는 스프링 가이드(80), 및 상기 프라이머리 매스(10)의 허브(12)와 상기 세컨더리 매스(20)의 스플라인 허브(22) 사이의 중첩부위에 설치되는 탄성부재(90)를 포함하여 구성된다.

상기 프라이머리 매스(10)는 원판형상의 부재로 이루어지고, 엔진의 출력축과 축결합되어 회전하고, 중심부위에 상기 세컨더리 매스(20)를 향해 축방향으로 돌출되도록 절곡되는 중공형상의 허브(12)를 일체로 구비한다. 또한, 상기 프라이머리 매스(10)는 가장자리부위의 외주면에 시동장치의 스타트 모터로부터 구동력을 제공받는 링기어(14)를 설치한다.

상기 세컨더리 매스(20)는 원판형상의 부재로 이루어지고, 변속기의 입력축과 축결합되어 회전하고, 중심부위에 상기 프라이머리 매스(10)를 향해 축방향으로 돌출되도록 절곡되는 중공형상의 스플라인 허브(22)를 일체로 구비한다. 이 경우, 상기 스플라인 허브(22)는 상기 허브(12)의 내주면에 삽입되는 구조로 배치되도록 구성된다.

상기 히스테리시스 플레이트(30)는 원판형상의 부재로 이루어지고, 상기 프라이머리 매스(10)에 대해 제1체결부재(R1)를 매개로 결합된다.

상기 프라이머리 커버(40)는 중공의 원판형상의 부재로 이루어지고, 상기 프라이머리 매스(10)의 가장자리부위에 대해 결합되어 고정된다. 이 경우, 상기 프라이머리 커버(40)는 상기 프라이머리 매스(10)로부터 축방향으로 이격되어 내부에 소정 용적의 공간을 형성하도록 구성된다. 또한, 상기 프라이머리 커버(40)는 가장자리부위에 상기 드라이브 플레이트(50)의 돌출부(52)를 고정하기 위한 안착부(42)를 구비한다.

상기 드라이브 플레이트(50)는 상기 히스테리시스 플레이트(30)의 외주부위에 배치되는 중공의 원판형상의 부재로 이루어지고, 상기 세컨더리 매스(20)에 대해 제2체결부재(R2)를 매개로 결합되어 고정된다.

또한, 상기 드라이브 플레이트(50)는 가장자리부위에 적어도 한 쌍으로 상호 대향되는 부위에서 반경방향 외부를 향해 일체로 돌출되는 돌출부(52)를 구비한다. 상기 돌출부(52)는 상기 프라이머리 커버(40)의 안착부(42)에 결합되어 고정된 상태에서 상기 댐퍼 스프링(70)에 의해 회전방향으로 탄력적으로 지지되도록 설치된다.

상기 다이아프램(60)은 중공의 원판형상의 부재로 이루어지고, 상기 세컨더리 매스(20)와 상기 드라이브 플레이트(50) 사이의 결합부위에서 제2체결부재(R2)를 매개로 함께 결합되도록 설치된다. 이 경우, 상기 다이아프램(60)은 반경방향 내측부위가 상기 세컨더리 매스(20)와 상기 드라이브 플레이트(50)의 결합부위에 고정되는 반면에, 반경방향 외측부위는 상기 프라이머리 커버(40)의 반경방향 내측부위에 대해 접촉하는 상태로 설치되어 축방향으로 탄성력을 제공할 수 있게 된다.

상기 댐퍼 스프링(70)은 상기 드라이브 플레이트(50)의 돌출부(52)에 대해 회전방향으로 탄성력을 제공하도록 설치되는 것으로, 양단부가 상기 스프링 가이드(80)에 의해 지지되는 구조로 설치된다. 즉, 상기 댐퍼 스프링(70)은 상기 스프링 가이드(80)에 의해 양단부가 지지되는 구조로서, 상기 드라이브 플레이트(50)의 회전방향에 걸쳐 복수의 수량으로 구비되도록 구성된다.

도 3과 도 5를 참조로 하면, 상기 탄성부재(90)는 상기 프라이머리 매스(10)의 허브(12)와 상기 세컨더리 매스(20)의 스플라인 허브(22) 사이의 중첩되는 조립부위에 설치되어 반경방향으로 탄성력을 제공할 수 있는 완충성 소재로 이루어져, 엔진의 출력축과 변속기의 입력축 사이에 듀얼매스 플라이휠을 조립할 때 발생할 수 있는 축방향 미스얼라인먼트를 흡수하는 역할을 수행한다.

본 발명의 실시예에 있어, 상기 탄성부재(90)는 상기 허브(12)의 내주면과 상기 스플라인 허브(22)의 외주면 사이의 공간에 설치되는 웨이브 스프링으로 이루어진다. 다만, 상기 탄성부재(90)는 상기 허브(12)의 내주면과 상기 스플라인 허브(22)의 외주면 사이에서 반경방향으로 탄성력을 제공할 수 있는 부재라면 어떤 소재의 부품이라도 무방할 것이다.

또한, 상기 탄성부재(90)는 상기 프라이머리 매스(10)의 허브(12)의 내주면과 상기 세컨더리 매스(20)의 스플라인 허브(22)의 외주면 사이의 중첩부위에 각각 설치되는 부시를 매개로 축방향 위치를 규제받도록 구성되는 것이 더욱 바람직할 것이다.

이를 위해, 상기 부시는 상기 프라이머리 매스(10)의 허브(12)의 내주면에 설치되어 상기 탄성부재(90)의 외주면과 접촉하는 외측 부시(92), 및 상기 세컨더리 매스(20)의 스플라인 허브(22)의 외주면에 설치되어 상기 탄성부재(90)의 내주면과 접촉하는 내측 부시(94)로 구성된다.

여기서, 상기 외측 부시(92)는 상기 프라이머리 매스(10)의 허브(12)의 내주면과 접촉하는 중공형상의 실린더 몸체(92a), 및 상기 실린더 몸체(92a)의 일단부로부터 일체로 연장되고 상기 프라이머리 매스(10)의 허브(12)의 외측 자유단부와 접촉하도록 반경방향 외측으로 절곡되는 외향 플랜지부(92b)를 일체로 구비하도록 구성된다.

이 경우, 상기 외측 부시(92)의 실린더 몸체(92a)는 부재의 축선방향을 따라 분할되는 구조로 이루어져 반경방향 외측으로 복원력을 발휘하여 상기 허브(12)의 내주면과 밀착되도록 구성된다.

또한, 상기 내측 부시(94)는 상기 세컨더리 매스(20)의 스플라인 허브(22)의 외주면과 접촉하는 중공형상의 실린더 몸체(94a), 및 상기 실린더 몸체(94a)의 일단부로부터 일체로 연장되고 상기 세컨더리 매스(20)의 스플라인 허브(22)의 외측 자유단부와 접촉하도록 반경방향 내측으로 절곡되는 내향 플랜지부(94b)를 구비하도록 구성된다.

이 경우, 상기 내측 부시(94)의 실린더 몸체(94a)는 부재의 축선방향을 따라 분할되는 구조로 이루어져 반경방향 내측으로 복원력을 발휘하여 상기 스플라인 허브(22)의 외주면에 대해 밀착되도록 구성된다.

따라서 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 축정렬형 듀얼매스 플라이휠은 엔진의 출력축과 변속기의 입력축 사이에 플라이휠을 조립할 때, 프라이머리 매스(10)의 허브(12)의 내주면과 세컨더리 매스(20)의 스플라인 허브(22)의 외주면 사이에 위치한 중첩된 조립부위에 대해 완충성 소재의 탄성부재(90)를 설치함으로써 반경방향 하중을 효과적으로 흡수할 수 있게 된다.

이 결과, 엔진의 출력축과 변속기의 입력축 사이에서 미스얼라인먼트의 발생시 상기 탄성부재(90)는 반경방향 하중변위에 의해 자유롭게 수축 내지 팽창되는 변형을 실시할 수 있게 되므로, 발생되는 미스얼라인먼트를 효과적으로 흡수하여 엔진의 출력축과 변속기의 입력축 사이의 안정된 축정렬의 구현과 함께 이들 사이에서 적정의 동심도를 유지할 수 있게 해 줄 뿐만 아니라, 미스얼라인먼트의 효과적인 흡수를 통해 차량의 NVH 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 프라이머리 매스(10)의 허브(12)와 세컨더리 매스(20)의 스플라인 허브(22) 사이의 중첩부위에 탄성부재(90)를 설치함에 있어, 부시의 설치를 통해 탄성부재(90)에 대한 축방향 위치를 효과적으로 규제할 수 있게 된다.

특히, 상기 부시는 상기 프라이머리 매스(10)의 허브(12)의 내주면에 설치되어 상기 탄성부재(90)의 외주면과 접촉하는 외측 부시(92)와 상기 세컨더리 매스(20)의 스플라인 허브(22)의 외주면에 설치되어 상기 탄성부재(90)의 내주면과 접촉하는 내측 부시(94)로 구성되어 프라이머리 매스(10)의 허브(12)와 세컨더리 매스(20)의 스플라인 허브(22) 사이의 조립부위에서 축방향 위치를 규제받을 수 있게 되므로, 축방향 이탈을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10-프라이머리 매스 12-허브
20-세컨더리 매스 22-스플라인 허브
30-히스테리시스 플레이트 40-프라이머리 커버
50-드라이브 플레이트 60-다이아프램
70-댐퍼 스프링 80-스프링 가이드
90-탄성부재 92-외측 부시
94-내측 부시

Claims (5)

1. 엔진의 출력축과 결합되는 프라이머리 매스;
   변속기의 입력축과 결합되는 세컨더리 매스;
   상기 프라이머리 매스의 가장자리부위에 결합되는 프라이머리 커버;
   상기 프라이머리 매스와 상기 프라이머리 커버 사이의 공간에 설치되고, 상기 세컨더리 매스에 결합되는 드라이브 플레이트;
   상기 세컨더리 매스와 상기 드라이브 플레이트에 대해 내주면이 결합되고, 상기 프라이머리 커버에 대해 외주면이 축방향으로 지지되는 다이아프램;
   상기 드라이브 플레이트를 회전방향으로 탄력적으로 지지하는 댐퍼 스프링; 및
   상기 프라이머리 매스의 허브와 상기 세컨더리 매스의 스플라인 허브 사이의 중첩부위에 설치되는 탄성부재를 구비하는 축정렬형 듀얼매스 플라이휠.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 프라이머리 매스의 허브의 내주면과 상기 세컨더리 매스의 스플라인 허브의 외주면에 각각 설치되어 상기 탄성부재의 축방향 위치를 규제하는 부시를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축정렬형 듀얼매스 플라이휠.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 부시는
   상기 프라이머리 매스의 허브의 내주면에 설치되어 상기 탄성부재의 외주면과 접촉하는 외측 부시; 및
   상기 세컨더리 매스의 스플라인 허브의 외주면에 설치되어 상기 탄성부재의 내주면과 접촉하는 내측 부시로 구성되는 것을 특징으로 하는 축정렬형 듀얼매스 플라이휠.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 외측 부시는 상기 프라이머리 매스의 허브의 내주면과 접촉하는 실린더 몸체, 및 상기 실린더 몸체로부터 일체로 연장되고 상기 프라이머리 매스의 허브의 외측 자유단부와 접촉하도록 반경방향 외측으로 절곡되는 외향 플랜지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 축정렬형 듀얼매스 플라이휠.
   
5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
   상기 내측 부시는 상기 세컨더리 매스의 스플라인 허브의 외주면과 접촉하는 실린더 몸체, 및 상기 실린더 몸체로부터 일체로 연장되고 상기 세컨더리 매스의 스플라인 허브의 외측 자유단부와 접촉하도록 반경방향 내측으로 절곡되는 내향 플랜지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 축정렬형 듀얼매스 플라이휠.
   

Images