KR101417531B1

KR101417531B1 - 토셔널 댐퍼

Info

Publication number: KR101417531B1
Application number: KR1020120156300A
Authority: KR
Inventors: 오완수; 황재웅
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2014-07-08

Abstract

본 발명은 엔진의 과도 운전 영역 및 낮은 회전수로 운전되는 영역 등에서 펜듈럼이 롤러와 충격적으로 접촉하는 것을 방지하고 완충함으로써, 불필요한 소음 및 진동을 방지하고 댐핑 특성을 개선할 수 있도록 한다.

Description

토셔널 댐퍼{TORSIONAL DAMPER}

본 발명은 토셔널 댐퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 출력과 같이 토크 변동을 수반하는 회전력의 진동을 댐핑할 수 있도록 구성되는 토셔널 댐퍼의 구조에 관한 기술이다.

엔진과 같은 내연기관에서는 피스톤 가스압력의 변동으로 인한 구동 진동이 항상 발생한다. 최근 엔진 컴펙트화 및 고출력화로 엔진 Fluctuation이 더욱 증대되어 이를 줄이기에 위해 최신 기술인 CPA(Centrifugal Pendulum Absorber) 등을 적용하고 있다.

CPA의 기본적인 구조는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 엔진 측 플랜지(500)에 정교하게 튜닝된 펜듈럼(502)이 장착되고 상기 플랜지(500)와 펜듈럼(502)은 롤러(504)로 연결된다. 상기 롤러(504)는 플랜지(500)와 펜듈럼(502)에 정교하게 설정된 경로를 따라 움직일 수 있다.

즉, 엔진 회전수가 증가하면 펜듈럼(502)에 원심력이 발생하여 플랜지(500)의 바깥쪽으로 밀려나게 되고, 이때 발생하는 엔진 Fluctuation을 상기 펜듈럼(502)이 최적화된 경로를 따라 움직이며 에너지를 흡수하여 감소시킨다.

그런데, 상기한 바와 같은 CPA는, 상기 엔진 및 플랜지(500)의 정속 구간에서는 상기한 바와 같은 댐핑 효과를 극대화 할 수 있으나, 시동 on/off, 순간적인 가/감속과 같은 정속 조건이 아닌 과도 영역에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 펜듈럼(502)이 경로의 끝단부에서 롤러(504)와 부딪치는 현상이 발생한다. 또한 원심력이 부족한 저 엔진 rpm 영역에서는 펜듈럼(502)이 원심력이 부족하여 바깥쪽으로 밀려나지 않게 되어 펜듈럼(502)이 중력의 영향을 받아 마찬가지로 경로의 끝단부가 롤러(504)와 부딪히게 되어 오히려 소음과 진동을 유발한다.

상기의 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR

1020030081678

A

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 엔진의 과도 운전 영역 및 낮은 회전수로 운전되는 영역 등에서 펜듈럼이 롤러와 충격적으로 접촉하는 것을 방지하고 완충함으로써, 불필요한 소음 및 진동을 방지하고 댐핑 특성을 개선할 수 있도록 한 토셔널 댐퍼를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 토셔널 댐퍼는

회전축에 연결되어 회전되며 플랜지홀을 구비한 플랜지와;

상기 플랜지홀과 적어도 일부가 연통되도록 형성되는 펜듈럼홀을 구비한 펜듈럼과;

상기 플랜지홀과 펜듈럼홀의 연통부에 삽입되는 롤러와;

상기 롤러의 외주면에 상기 펜듈럼홀과 접촉하도록 완충재로 이루어져 일체로 결합된 범퍼;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기술에 의한 토셔널 댐퍼의 구조를 도시한 도면,
도 2는 도 1의 플랜지의 일부를 도시한 도면,
도 3은 도 1의 펜듈럼에 롤러가 끼워진 상태를 도시한 도면,
도 4는 종래 기술에 의한 토셔널 댐퍼의 충격 및 소음 발생 원인을 설명한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 토셔널 댐퍼의 구조를 도시한 도면,
도 6은 도 5의 펜듈럼과 롤러의 결합 상태를 도시한 도면이다.

도 5와 도 6을 참조하면, 본 발명 토셔널 댐퍼의 실시예는, 회전축에 연결되어 회전되며 플랜지홀(1)을 구비한 플랜지(3)와; 상기 플랜지홀(1)과 적어도 일부가 연통되도록 형성되는 펜듈럼홀(5)을 구비한 펜듈럼(7)과; 상기 플랜지홀(1)과 펜듈럼홀(5)의 연통부에 삽입되는 롤러(9)와; 상기 롤러(9)의 외주면에 상기 펜듈럼홀(5)과 접촉하도록 완충재로 이루어져 일체로 결합된 범퍼(11)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 롤러(9)의 금속성 재질 부분이 상기 펜듈럼홀(5)과 직접 접촉하는 것을 방지하고, 상기와 같이 완충재로 이루어진 범퍼(11)가 상기 펜듈럼홀(5)과 접촉함으로써, 롤러(9)와 펜듈럼(7)이 충돌하면서 발생시키는 충격과 소음을 방지하도록 한 것이다.

상기 범퍼(11)는 러버로 이루어진 도우넛 형상의 링으로 상기 롤러(9)의 외주면에 일체로 결합된 구조이다.

따라서, 상기 롤러(9)와 펜듈럼(7)의 자세나 위치에 무관하게 항상 상기 롤러(9)와 펜듈럼(7)의 사이에는 상기 범퍼(11)가 개재된 상태로 접촉되어, 상기한 바와 같은 충격과 소음 방지 기능이 유지될 수 있게 된다.

본 실시예에서, 상기 범퍼(11)는 상기 롤러(9)의 단부 외주에 외경이 롤러(9)의 외경보다 크게 돌출되어 형성되고, 상기 펜듈럼(7)에는 상기 범퍼(11)가 삽입되어 가이드되는 범퍼접촉단(13)이 형성된 구조이다.

상기 범퍼(11)의 롤러(9) 반경방향 돌출 높이는 상기 범퍼접촉단(13)의 폭에 비하여 크게 형성되어 상기 롤러(9)가 상기 펜듈럼(7)으로부터 이격된 상태를 유지하도록 형성되고, 상기 범퍼접촉단(13)은 상기 펜듈럼(7)의 펜듈럼홀(5) 둘레를 따라 일정한 폭으로 연속적으로 형성된 구조이다.

따라서, 상기 플랜지(3)가 회전하고 그에 따라 상기 펜듈럼(7)이 상기 플랜지(3)에 대하여 상기 롤러(9)가 허용하는 범위 내에서 상대적으로 운동하면서, 상기 플랜지(3)를 통해 전달되는 회전 진동을 감쇄시킬 때, 상기 범퍼(11)는 상기 범퍼접촉단(13)을 따라 이동하면서, 상기 롤러(9)와 펜듈럼(7)의 직접적인 금속성 접촉을 방지하게 되어, 소음 및 진동을 저감시키게 된다.

특히, 엔진의 과도 운전 영역 및 낮은 회전수로 운전되는 영역 등에서 펜듈럼(7)이 롤러(9)와 충격적으로 접촉하는 것을 방지함으로써, 엔진의 전 운전영역에서 보다 향상된 소음 진동 저감 특성을 제공할 수 있게 된다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1; 플랜지홀
3; 플랜지
5; 펜듈럼홀
7; 펜듈럼
9; 롤러
11; 범퍼
13; 범퍼접촉단

Claims

회전축에 연결되어 회전되며 플랜지홀(1)을 구비한 플랜지(3)와;
상기 플랜지홀(1)과 적어도 일부가 연통되도록 형성되는 펜듈럼홀(5)을 구비한 펜듈럼(7)과;
상기 플랜지홀(1)과 펜듈럼홀(5)의 연통부에 삽입되는 롤러(9)와;
상기 롤러(9)의 외주면에 상기 펜듈럼홀(5)과 접촉하도록 완충재로 이루어져 일체로 결합된 범퍼(11);를 포함하며,
상기 범퍼(11)는 러버로 이루어진 도우넛 형상의 링으로 상기 롤러(9)의 외주면에 일체로 결합된 것
을 특징으로 하는 토셔널 댐퍼.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 범퍼(11)는 상기 롤러(9)의 단부 외주에 외경이 롤러(9)의 외경보다 크게 돌출되어 형성되고;
상기 펜듈럼(7)에는 상기 범퍼(11)가 삽입되어 가이드되는 범퍼접촉단(13)이 형성된 것
을 특징으로 하는 토셔널 댐퍼.
청구항 3에 있어서,
상기 범퍼(11)의 롤러(9) 반경방향 돌출 높이는 상기 범퍼접촉단(13)의 폭에 비하여 크게 형성되어 상기 롤러(9)가 상기 펜듈럼(7)으로부터 이격된 상태를 유지하도록 형성되고;
상기 범퍼접촉단(13)은 상기 펜듈럼(7)의 펜듈럼홀(5) 둘레를 따라 일정한 폭으로 연속적으로 형성된 것
을 특징으로 하는 토셔널 댐퍼.