KR101473073B1 - Isolator - Google Patents

Abstract

본 발명은 아이솔레이터로서, 샤프트(10)와, 제1 부싱(40) 및 제2 부싱(50) 상에서 상기 샤프트에 대해 저널링되는 풀리(20)와, 상기 샤프트 및 풀리와 결합되는 토션 스프링(30)으로서, 샤프트 상에 풀리를 유지하도록 축방향 수축 힘을 가하는 토션 스프링과, 상기 샤프트에 고정되는 커버 부재(60)로서, 상기 풀리는 토션 스프링의 축방향 수축 힘에 의해 커버 부재와 결합되도록 강제되며, 상기 커버 부재는 토션 스프링의 반경방향 외측으로 배치되는 축방향 돌출 부재(62)를 더 포함하고, 상기 풀리는 상기 돌출 부재를 협동식으로 수용하기 위한 원주방향 포켓을 포함하며 상기 풀리는 이 원주방향 포켓 내에 배치되는 정지부(23)를 구비하는 것인 커버 부재와, 돌출 부재와 맞물리도록 정지부와 함께 배치되는 고무 부재(80)를 포함하는 아이솔레이터에 관한 것이다.The present invention provides an isolator comprising a shaft 10, a pulley 20 journaled about the shaft on the first bushing 40 and the second bushing 50, a torsion spring 30 coupled to the shaft and pulley, A torsion spring for applying an axial retraction force to keep the pulley on the shaft; and a cover member (60) fixed to the shaft, the pulley being forced to engage with the cover member by an axial retraction force of the torsion spring, Wherein the cover member further comprises an axially projecting member (62) disposed radially outwardly of the torsion spring, the pulley including a circumferential pocket for cooperatively receiving the projecting member, the pulley including a circumferential pocket And a rubber member (80) which is disposed together with the stop portion to be engaged with the projecting member A.

Description

아이솔레이터{ISOLATOR}Isolator {ISOLATOR}

본 발명은 아이솔레이터, 더욱 구체적으로는 샤프트 상에 풀리를 유지하도록 축방향 수축 힘을 가하는 토션 스프링을 구비하고 토션 스프링의 외측으로 배치되는 정지부를 구비하는 교류기 아이솔레이터에 관한 것이다.The present invention relates to an isolator, and more particularly to an alternator isolator having a torsion spring for applying an axial retracting force to keep the pulley on the shaft and a stop disposed outside the torsion spring.

차량의 내연 기관은 보통 전방 단부 벨트 구동식 부속 구동장치를 포함한다. 이러한 부속 구동장치는 파워 조향부, 교류기, 워터 펌프 등을 포함할 수 있다. 부속 구동장치는, 벨트가 종종 엔진의 전방 평면 주위에서 우회 경로를 따르기 때문에 또한 사형 구동장치(serpentine drive)라고 불릴 수도 있다.The internal combustion engine of the vehicle usually includes a front end belt driven subordinate drive. Such ancillary driving apparatus may include a power steering unit, an alternator, a water pump, and the like. The accessory drive may also be referred to as a serpentine drive because the belt often follows a bypass path around the front plane of the engine.

보통의 사형 구동 시스템은 차량의 내연 기관의 크랭크샤프트 상의 구동 풀리, 부속품을 위한 일련의 피동 풀리, 그리고 구동 풀리 및 피동 풀리를 중심으로 이동되는 폴리 브이 벨트(poly-V belt)를 포함한다. 사형 구동부의 장점은, 벨트 상에 자동 벨트 텐셔너를 제공함으로써 부속품이 고정식으로 장착될 수 있다는 것이다.A typical threaded drive system includes a drive pulley on the crankshaft of an internal combustion engine of a vehicle, a series of driven pulleys for accessories, and a poly-V belt moved around a drive pulley and a driven pulley. The advantage of the threaded drive is that the accessory can be fixedly mounted by providing an automatic belt tensioner on the belt.

특히 엔진이 4기통 유형인 경우, 구동 풀리는 벨트 상에서 고도의 동적 로딩(loading)을 형성한다. 이러한 고도의 동적 로딩은 크랭크샤프트의 가변적인 토크 출력 특성에 기인한 것이다. 벨트 텐셔너는 모든 가변적인 토크 특성을 허용할 수 없다. 그 결과로서, 순간적인 벨트 미끄러짐으로 인해 벨트 수명이 단축될 수 있고, 소음이 있을 수 있다.Especially when the engine is a four cylinder type, the drive pulley creates a high degree of dynamic loading on the belt. This high dynamic loading is due to the variable torque output characteristics of the crankshaft. The belt tensioner can not tolerate all variable torque characteristics. As a result, belt life can be shortened due to instantaneous belt slippage, and there may be noise.

당업계의 대표적인 예로서는 미국 특허 제5,139,463호가 있는데, 이 미국 특허는, 하우징 및 장갑 축선을 중심으로 회전하기 위해 하우징에 장착되는 장갑 조립체를 포함하는 교류기 조립체가 피동 조립체의 시퀀스에 포함되는 자동차용 사형 벨트 구동 시스템을 개시하고 있다. 허브 구조체는, 장갑 축선을 중심으로 하우징과 회전하기 위해 하우징의 외측으로 장갑 조립체에 의해 지탱된다. 코일 스프링은, 사형 벨트에 의한 교류기 풀리의 피동 회전 운동을 허브 구조체에 전달하기 위한 허브 구조체와 교류기 풀리 사이에 작동 가능한 관계로 배치되는데, 이에 따라 장갑 조립체는 교류기 풀리와 동일한 방향으로 회전하게 되는 반면, 그 피동 회전 운동 중에 교류기 풀리에 대해 반대 방향으로 순간 상대 탄성 회전 운동을 할 수 있다.A representative example in the art is U.S. Patent No. 5,139,463 which discloses an alternator assembly including an armature assembly mounted on a housing for rotation about a housing and an armature axis, Drive system. The hub structure is supported by a glove assembly to the outside of the housing for rotation with the housing about an axis of the glove. The coil spring is disposed in operable relationship between the hub structure and the alternator pulley for transmitting the driven rotary motion of the alternator pulley by the belt type to the hub structure so that the arm assembly is rotated in the same direction as the alternator pulley , It is possible to make momentary relative elastic rotational motion in the opposite direction to the alternator pulley during the driven rotational movement.

샤프트 상에 풀리를 유지하도록 축방향 수축 힘을 가하는 토션 스프링을 구비하고 토션 스프링의 외측으로 배치되는 정지부를 구비하는 아이솔레이터가 요구된다. 본 발명은 이러한 요구를 충족시킨다.There is a need for an isolator having a torsion spring for applying an axial retracting force to keep the pulley on the shaft and a stopper disposed outside the torsion spring. The present invention meets this need.

본 발명의 목적은, 샤프트 상에 풀리를 유지하도록 축방향 수축 힘을 가하는 토션 스프링을 구비하고 토션 스프링의 외측으로 배치되는 정지부를 구비하는 아이솔레이터를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an isolator having a torsion spring for applying an axial retracting force to keep the pulley on the shaft and a stopper disposed outside the torsion spring.

본 발명의 제1 양태는, 샤프트 상에 풀리를 유지하도록 축방향 수축 힘을 가하는 토션 스프링을 구비하고 토션 스프링의 외측으로 배치되는 정지부를 구비하는 아이솔레이터이다.A first aspect of the present invention is an isolator having a torsion spring for applying an axial retracting force to hold the pulley on the shaft and a stopper disposed outside the torsion spring.

본 발명의 다른 양태는, 본 발명의 후술하는 설명 및 첨부도면에 의해서 지적되거나 명확해진다.Other aspects of the invention will be pointed out or made clear by the following description of the invention and the accompanying drawings.

본 발명은 아이솔레이터로서, 샤프트(10)와, 제1 부싱(40) 및 제2 부싱(50) 상에서 상기 샤프트에 대해 저널링되는 풀리(20)와, 상기 샤프트 및 풀리와 결합되는 토션 스프링(30)으로서, 샤프트 상에 풀리를 유지하도록 축방향 수축 힘을 가하는 토션 스프링과, 상기 샤프트에 고정되는 커버 부재(60)로서, 상기 풀리는 토션 스프링의 축방향 수축 힘에 의해 커버 부재와 결합되도록 강제되며, 상기 커버 부재는 토션 스프링의 반경방향 외측으로 배치되는 축방향 돌출 부재(62)를 더 포함하고, 상기 풀리는 상기 돌출 부재를 협동식으로 수용하기 위한 원주방향 포켓을 포함하며 상기 풀리는 이 원주방향 포켓 내에 배치되는 정지부(23)를 구비하는 것인 커버 부재와, 돌출 부재와 맞물리도록 정지부와 함께 배치되는 고무 부재(80)를 포함하는 아이솔레이터를 포함한다.The present invention provides an isolator comprising a shaft 10, a pulley 20 journaled about the shaft on the first bushing 40 and the second bushing 50, a torsion spring 30 coupled to the shaft and pulley, A torsion spring for applying an axial retraction force to keep the pulley on the shaft; and a cover member (60) fixed to the shaft, the pulley being forced to engage with the cover member by an axial retraction force of the torsion spring, Wherein the cover member further comprises an axially projecting member (62) disposed radially outwardly of the torsion spring, the pulley including a circumferential pocket for cooperatively receiving the projecting member, the pulley including a circumferential pocket And a rubber member (80) disposed together with the stopper portion to be engaged with the protruding member, wherein the cover member includes the stopper (23) All.

본 발명에 따르면, 샤프트 상에 풀리를 유지하도록 축방향 수축 힘을 가하는 토션 스프링을 구비하고 토션 스프링의 외측으로 배치되는 정지부를 구비하는 아이솔레이터를 얻을 수 있다.According to the present invention, it is possible to obtain an isolator having a torsion spring for applying an axial retracting force to hold a pulley on a shaft and a stopper disposed outside the torsion spring.

본 명세서에 통합되고 그 일부를 이루는 첨부 도면은, 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 것이며, 설명과 함께 본 발명의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본 발명의 아이솔레이터의 분해도이다.
도 2는 본 발명의 아이솔레이터의 상부 사시도이다.
도 3은 본 발명의 아이솔레이터의 저부 사시도이다.
도 4는 본 발명의 아이솔레이터의 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 아이솔레이터의 측면도이다.
도 6은 도 5의 6-6에서의 단면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
1 is an exploded view of an isolator of the present invention.
2 is a top perspective view of the isolator of the present invention.
3 is a bottom perspective view of the isolator of the present invention.
4 is a partial cross-sectional view of the isolator of the present invention.
5 is a side view of the isolator of the present invention.
6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 of Fig.

도 1은 본 발명의 아이솔레이터의 분해도이다. 아이솔레이터(100)는 샤프트(10) 및 풀리(20)를 포함한다. 풀리(20)는 부싱(40) 및 부싱(50) 상에서 샤프트(10)에 대해 저널링된다. 풀리(20)는 토션 스프링(30)에 의해 샤프트(10)에 대해 연결된다.1 is an exploded view of an isolator of the present invention. Isolator (100) includes a shaft (10) and a pulley (20). The pulley 20 is journaled against the shaft 10 on the bushing 40 and the bushing 50. The pulley 20 is connected to the shaft 10 by a torsion spring 30.

토션 스프링(30)은 무부하 상태에서 최소 코일 간격을 갖는 연장형 스프링이다. 무부하 상태에 있어서 코일 간격은 어디에서나 0 mm 내지 최대 0.5 mm일 수 있다. 조립 동안 토션 스프링은 풀리(20) 내로 그리고 샤프트(10) 내로 압박된다. 조립 동안 샤프트 및 풀리가 약 2 내지 3 mm 정도 서로로부터 떨어지게 잡아당겨진 이후에, 이에 따라 토션 스프링은 원하는 길이로 신장되어 약 20 내지 50 N의 의도된 축방향 수축 힘을 달성한다. 스프링의 수축률은 5 내지 20 N/mm의 범위일 수 있다. 축방향 수축 힘은 회전 축선(A-A)을 따라 이 회전 축선에 평행하게 작용한다.The torsion spring 30 is an elongated spring having a minimum coil spacing in a no-load state. In a no-load condition, the coil spacing can be anywhere from 0 mm up to 0.5 mm. During assembly, the torsion spring is urged into the pulley 20 and into the shaft 10. After the shaft and pulleys are pulled apart from each other by about 2 to 3 mm during assembly, the torsion springs thus elongate to the desired length to achieve an intended axial retraction force of about 20 to 50 N. The shrinkage of the spring may range from 5 to 20 N / mm. The axial retracting force acts parallel to the rotation axis along the rotation axis A-A.

커버(60)는 샤프트(10)의 단부(11) 상에 압박되며 스웨이징 또는 다른 공지된 방법에 의해 고정된다. 부싱(50)이 풀리(20) 내로 압력 끼워맞춤(press fit)된다. 부싱 표면(52)은 단부(11)와 슬라이딩 결합된다. 커버(60)는 부싱(50)의 플랜지(51)와 경계를 형성한다. 플랜지(51)는 토션 스프링(30)의 수축 힘에 의해 로딩된다. 커버(60) 그리고 풀리(20)의 플랜지(21) 및 플랜지(22)는 커버 립(cover lip; 61)과 함께 라비린스 시일(labyrinth seal)을 형성하는데, 이는 아이솔레이터의 내부 구성요소를 오염으로부터 보호한다.The cover 60 is pressed onto the end 11 of the shaft 10 and is secured by swaging or other known methods. The bushing 50 is press fit into the pulley 20. The bushing surface 52 is slidingly engaged with the end 11. The cover (60) forms a boundary with the flange (51) of the bushing (50). The flange 51 is loaded by the retraction force of the torsion spring 30. The flange 21 and the flange 22 of the cover 60 and the pulley 20 together with the cover lip 61 form a labyrinth seal which protects the internal components of the isolator from contamination do.

고무 부재(80)는, 구동 작동 상태 또는 피동 작동 상태에서 작동하는 동안 풀리(20)와 함께 돌출 부재(62)의 쿠션 충돌에 대해 작용한다. 샤프트(10)는 교류기 샤프트(도시되어 있지 않음) 상에 나사 결합된다.The rubber member 80 acts on the cushion collision of the projecting member 62 with the pulley 20 during operation in the drive operating state or the driven operating state. The shaft 10 is threaded onto an alternator shaft (not shown).

도 2는 본 발명의 아이솔레이터의 상부 사시도이다. 커버(60)는 샤프트 단부(11)에 스웨이징된다. 커버 립(61)은 플랜지(21)와 플랜지(22) 사이에서 돌출된다(도시되어 있지 않음). 풀리(20)는 멀티 리브 표면(25)을 갖는 상태로 도시되어 있다. 표면(25)은 멀티 리브 벨트(도시되어 있지 않음)와 결합된다. 상기 아이솔레이터는 샤프트(10)의 단부(11)에 배치되는 툴(tool) 수용부(90)를 더 포함한다. 그리고 상기 툴 수용부를 위한 구멍이 또한 커버 부재에 배치된다.2 is a top perspective view of the isolator of the present invention. The cover (60) is swaged to the shaft end (11). The cover lip 61 protrudes between the flange 21 and the flange 22 (not shown). The pulley 20 is shown with a multi-rib surface 25. The surface 25 is engaged with a multi-ribbed belt (not shown). The isolator further includes a tool receiving portion (90) disposed at an end (11) of the shaft (10). And a hole for the tool receiving portion is also disposed on the cover member.

도 3은 본 발명의 아이솔레이터의 저부 사시도이다. 부싱(40)은 풀리(20)와 샤프트(10) 사이에 결합된다.3 is a bottom perspective view of the isolator of the present invention. The bushing 40 is coupled between the pulley 20 and the shaft 10.

도 4는 본 발명의 아이솔레이터의 부분 단면도이다. 부싱(50)은 풀리(20)와 단부(11) 사이에 결합된다. 플랜지(51)는, 커버(60)와의 압박 결합부 내로 토션 스프링(30)의 수축 힘에 의해 로딩된다. 실제로, 토션 스프링(30)은 풀리 및 샤프트를 함께 조립체로서 유지하며 이에 따라 풀리(20)가 커버(60) 상에 지탱되고, 이때 부싱(50)이 그 사이에 배치된다. 부싱(40)은, 접착제, 압력 끼워맞춤, 또는 당업계에 공지된 다른 적절한 방법에 의해 풀리 허브(26)에 부착된다.4 is a partial cross-sectional view of the isolator of the present invention. A bushing (50) is coupled between the pulley (20) and the end (11). The flange 51 is loaded by the contracting force of the torsion spring 30 into the pressing engagement with the cover 60. Indeed, the torsion spring 30 holds the pulley and shaft together as an assembly, whereby the pulley 20 is supported on the cover 60, with the bushing 50 disposed therebetween. The bushing 40 is attached to the pulley hub 26 by adhesive, pressure fitting, or other suitable method known in the art.

도 5는 본 발명의 아이솔레이터의 측면도이다.5 is a side view of the isolator of the present invention.

도 6은 도 5의 6-6에서의 단면이다. 돌출 부재(62)는 축방향으로 돌출되며 커버(60)의 외측 림에 배치된다. 커버(60)는 회전 방지 특징부로서 샤프트(10)에 스웨이징된다. 풀리(20)에 고정되는 정지부(23)는, 플랜지들(21, 22) 사이에 형성되는 풀리 포켓(24) 내에 배치된다. 돌출 부재(62)는 정지부(23)들 사이에서 각각의 원주방향 풀리 포켓(24) 내로 돌출된다. 각각의 돌출 부재(62)는 토션 스프링의 반경방향 외측으로 배치된다. 고무 부재(80)가 정지부(23)의 각 측부에 설치된다. 로딩 반전 동안, 각각의 돌출 부재(62)는 각각의 고무 부재(80)와 충돌하며, 이에 따라 이동 범위의 각 종점에서 각각의 정지부(23)와 충돌한다. 고무 부재(80)는 이러한 충격을 완화시키며 소음을 감소시키는데, 그렇지 않은 경우에는 충돌에 의해 소음이 발생된다.6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 of Fig. The protruding member 62 protrudes in the axial direction and is disposed in the outer rim of the cover 60. The cover 60 is swaged to the shaft 10 as anti-rotation feature. A stop 23 fixed to the pulley 20 is disposed within the pulley pocket 24 formed between the flanges 21,22. The projecting members 62 project into the respective circumferential pulley pockets 24 between the stops 23. Each protruding member 62 is disposed radially outward of the torsion spring. A rubber member 80 is provided on each side of the stopper 23. During the loading reversal, each protruding member 62 collides with each rubber member 80, thereby colliding with each stop 23 at each end of the travel range. The rubber member 80 mitigates such shocks and reduces noise, otherwise, noise is generated by the impact.

변형례에 있어서 각각의 정지부(23)는 고무와 같은 압축성 또는 엘라스토머 재료를 포함할 수 있으며, 이에 따라 각각의 정지부(23) 및 이웃하는 고무 부재(80)는 조합되어 단일의 압축성, 엘라스토머 또는 고무 구성요소를 형성한다.Each stop 23 can include a compressible or elastomeric material such as rubber so that each stop 23 and neighboring rubber member 80 are combined to form a single compressible, Or rubber components.

풀리 회전 이동은 토션 스프링을 감는 방향 및 푸는 방향에서 동일하지 않다. 감는 방향(35)에서 풀리 회전 이동은 40 내지 50 도이다. 푸는 방향(36)에서 풀리 회전 이동은 대략 20 내지 30 도이다.The pulley rotation movement is not the same in the winding direction and the unwinding direction of the torsion springs. The pulley rotational movement in the winding direction 35 is 40 to 50 degrees. The pulley rotational movement in the loosening direction 36 is approximately 20 to 30 degrees.

본 발명의 형태를 본 명세서에서 설명하였지만, 본 명세서에서 설명되는 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 부품의 구조 및 관계에 있어서 변형이 이루어질 수 있다는 것은 당업자에게 명확할 것이다.Although the forms of the invention have been described herein, it will be apparent to those skilled in the art that modifications may be made in the structure and relationship of parts without departing from the spirit and scope of the invention as described herein.

10 : 샤프트
20 : 풀리
23 : 정지부
24 : 원주방향 포켓
30 : 토션 스프링
40 : 제1 부싱
50 : 제2 부싱
60 : 커버 부재
62 : 축방향 돌출 부재
80 : 고무 부재10: Shaft
20: Pulley
23:
24: circumferential pocket
30: Torsion spring
40: first bushing
50: Second bushing
60: cover member
62: Axial protruding member
80: Rubber member

Claims (6)

아이솔레이터(isolator)로서,
샤프트(10)와;
제1 부싱(40) 및 제2 부싱(50) 상에서 샤프트에 대해 저널링되는 풀리(20)와;
샤프트 및 풀리와 결합되는 토션 스프링(30)으로서, 샤프트 상에 풀리를 유지하도록 축방향 수축 힘을 가하는 토션 스프링과;
샤프트에 고정되는 커버 부재(60)로서, 상기 풀리는 토션 스프링의 축방향 수축 힘에 의해 커버 부재와 결합하도록 강제되고, 상기 커버 부재는 토션 스프링의 반경방향 외측으로 배치되는 축방향 돌출 부재(62)를 더 포함하며, 상기 풀리는 돌출 부재를 협동식으로 수용하기 위한 원주방향 포켓(24)을 포함하고 상기 풀리는 이 원주방향 포켓 내에 배치되는 정지부(23)를 구비하는 것인 커버 부재와;
돌출 부재와 맞물리도록 정지부와 함께 배치되는 고무 부재(80)
를 포함하는 아이솔레이터.As an isolator,
A shaft 10;
A pulley 20 journaled about the shaft on the first bushing 40 and the second bushing 50;
A torsion spring (30) coupled to a shaft and a pulley, the torsion spring comprising: a torsion spring for applying an axial retraction force to hold the pulley on the shaft;
A cover member (60) secured to the shaft, the pulley being forced to engage with the cover member by an axial retraction force of the torsion spring, the cover member comprising an axially projecting member (62) disposed radially outwardly of the torsion spring, , The pulley including a circumferential pocket (24) for cooperatively receiving a projecting member, the pulley having a stop (23) disposed in the circumferential pocket;
A rubber member (80) arranged together with the stop portion so as to be engaged with the projecting member,
/ RTI > 제1항에 있어서, 상기 제1 부싱 및 상기 제2 부싱은 상기 풀리와 상기 샤프트 사이에 배치되는 것인 아이솔레이터.2. The isolator of claim 1, wherein the first bushing and the second bushing are disposed between the pulley and the shaft. 제1항에 있어서, 상기 풀리는 멀티 리브형 표면(multi-ribbed surface)을 포함하는 것인 아이솔레이터.The isolator of claim 1, wherein the pulley includes a multi-ribbed surface. 제1항에 있어서,
상기 샤프트의 단부에 배치되는 툴(tool) 수용부
를 더 포함하는 아이솔레이터.The method according to claim 1,
A tool receiving portion disposed at an end of the shaft,
Lt; / RTI > 제1항에 있어서, 상기 풀리는, 커버 부재와 함께 라비린스 시일(labyrinth seal)을 형성하는 플랜지를 포함하는 것인 아이솔레이터.The isolator of claim 1, wherein the pulley includes a flange that forms a labyrinth seal with the cover member. 제1항에 있어서, 상기 정지부는 압축성 재료를 포함하는 것인 아이솔레이터.The isolator of claim 1, wherein the stop comprises a compressible material.

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