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KR101080268B1 - 토션 진동 댐퍼 - Google Patents

토션 진동 댐퍼 Download PDF

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KR101080268B1
KR101080268B1 KR1020040052760A KR20040052760A KR101080268B1 KR 101080268 B1 KR101080268 B1 KR 101080268B1 KR 1020040052760 A KR1020040052760 A KR 1020040052760A KR 20040052760 A KR20040052760 A KR 20040052760A KR 101080268 B1 KR101080268 B1 KR 101080268B1
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KR
South Korea
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side plate
plate holder
vibration damper
torsional vibration
friction
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위르겐 크롤
노버트 바스텔
틸 에브너
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보르그워너 인코퍼레이티드
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Abstract

본 발명은 토션 진동 댐퍼(200)에 관한 것으로, 구동장치와 연결가능한 제1 요소(213, 201)와, 탄성적으로 변형할 수 있는 댐퍼요소(233a)의 작용에 반하여 상기 제1 요소(213, 201)와 관련하여 회전운동이 가능하며 출력측으로 연결가능한 제2 요소(212, 230)를 구비한다. 이때, 댐퍼요소(233a)는 직접적으로 토션 진동 댐퍼(200)의 지지부(212a)에 대하여 지지될 수 있거나 지지된다. 본 발명에 있어서, 상기 지지부는 이중 층(212a, 230a)으로 형성된다.
토션 진동 댐퍼

Description

토션 진동 댐퍼{Torsional Oscillation Damper}
도 1은 본 발명에 따른 습식 토션 진동 댐퍼의 제1 실시예의 분해 사시도,
도 2는 도 1에 따른 토션 진동 댐퍼의 지지 플레이트, 구동측 플레이트 홀더, 마찰블록의 조립상태의 평면도,
도 3a는 본 발명에 따른 습식 토션 진동 댐퍼의 제2 실시예의 축방향 단면도,
도 3b는 선행기술에 따른 습식 토션 진동 댐퍼의 축방향 단면도,
도 4a는 도 3a에 따른 습식 토션 진동 댐퍼의 방사상 단면도(지지 플레이트(201)의 축 브리지(247)는 도시되지 않음),
도 4b는 도 3b의 선행기술에 따른 습식 토션 진동 댐퍼의 방사상 단면도(지지 플레이트(201)의 축 브리지(247)는 도시되지 않음),
도 5는 본 발명의 토션 진동 댐퍼의 제3 실시예에 따른 드라이브 트레인의 축방향 단면도,
도 6은 본 발명의 토션 진동 댐퍼의 제4 실시예에 따른 드라이브 트레인의 축방향 단면도,
도 7은 본 발명의 토션 진동 댐퍼의 제5 실시예에 따른 드라이브 트레인의 축방향 단면도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100, 200, 300, 400, 500 토션 진동 댐퍼
101, 201, 301, 501 지지 플레이트(제1요소)
102~111, 202, 302 , 402 마찰블록
112, 212, 312, 412, 502, 512 구동측 플레이트 홀더(제2요소)
112a, 130a, 212a, 230a, 312a, 330a, 412a, 512a, 581a 부분
113, 213, 313, 413, 513 허브 플레이트(제1요소)
114, 131, 214, 314, 331, 431, 514, 531 판 스프링
115, 215, 315, 515, 532, 591 리테이닝 링
116~119, 216 단부 슬립 슈
120~129, 220, 221, 520 슬립 슈
130, 230, 330, 430, 530 출력측 플레이트 홀더(제2요소)
132, 332, 432 인풋 허브 133~144, 333, 433, 533 코일 스프링
145, 345, 445, 545 축방향 기어
146, 246 축방향 리세스
147~154, 247 축방향 브리지
155~160, 189~196, 289 래이디얼 브리지
161~167, 261, 361, 461, 561 크랭크 개구부
168~173, 268, 270, 272 지지 브래킷
174~182, 274~277 축방향 브리지 덕트 개구
183, 184, 282, 385, 485, 585 소켓 기어
185~188, 285~288 마찰면 197 기어
α0, α1, α여유각 Lf, 윈도우 길이
Lro, Lri, Lr 마찰블록 길이 233a, 234a, 235a 외부 스프링
233b, 234b, 235b 내부 스프링 380, 480, 580 고정 브래킷
1200 토션 진동 댐퍼(선행기술) 1230 플레이트 홀더
1246, 446, 546 래이디얼 기어 346 래이디얼 리세스
368, 370 지지 브래킷(구동측 플레이트 홀더)
372 지지 브래킷(허브 플레이트)
381, 481, 581 클러치 하우징 382, 482, 582 더블 클러치
383, 483, 583 제1 인풋 샤프트(중공축)
384 제2 인풋 샤프트(센터 샤프트 또는 솔리드 샤프트)
386, 586 허브 387, 487, 587 구동축(크랭크 샤프트)
388, 588 내부 가장자리 389, 589 외부 가장자리
390 고정 구멍 391, 414 리벳
392 언커플링 요소(벤딩(bending) 디스크)
393, 593 플라이 휠
394 스쿠르 401 스프링 플레이트(제1요소)
484 두 번째 인풋 샤프트(솔리드 샤프트)
486 스냅 링 584 제2 인풋 샤프트(센터 샤프트)
590 고정 리벳 592 벤딩 디스크
594 고정 나사
본 발명은 구동장치와 연결 가능한 제1요소와, 직접적으로나 간접적으로 토션 진동 댐퍼의 지지부에 대하여 지지될 수 있거나 지지되는 탄성적으로 변형가능한 댐퍼요소의 하나 또는 다수의 작용에 대하여 상기 제1 요소에 상대적으로 회전운동이 가능하며 출력측으로 연결가능한 제2요소를 구비한 토션 진동 댐퍼에 관한 것이다.상기 지지부는, 고속회전에서 댐퍼요소(예를 들면, 코일 스프링과 슬립 슈)의 질량에 의한 방사상 원심력을 감쇄하기 위해 마련된 것이다.
본 발명의 목적은, 원심력을 감쇄하며, 제작과 조립이 간단하고 비용이 저렴한 더블 클러치 또는 스타팅 클러치용의 토션 진동 댐퍼를 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 1의 특징들을 가진 토션 진동 댐퍼에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 실시예와 또 다른 실시예들은 종속항에 기재되어 있다.
탄성적으로 변형가능한 댐퍼요소의 지지부를 이중 층으로 형성함으로써, 원 심력을 감쇄하는 토션 진동 댐퍼를 간단하면서도 저렴한 비용으로 제공하고자 한다. 상기 이중 층을 금속으로 만들면 매우 단단하다. 또한, 간단하고 저렴하게 제작할 수 있다. 조립시에도 보통의 경우에 문제가 발생하지 않는다.
본 발명의 특히 바람직한 변형실시예에서는, 서로 둘러싸는 두 개의 하프셸(half shell)로 이중 층을 형성한다. 이와 같은 주형은 아주 일반적으로 댐퍼나 클러치의 구성요소로써 고려가 된다. 왜냐하면 제작이 간단하고 저렴하며 조립도 어렵지 않기 때문이다.
상기 양 하프셸이, 적어도 일부분이 서로 확동적으로 인접하는 것이 특히 바람직하다. 이로써, 강성이 개선되며 원심력을 감쇄시킨다.
본 발명에 따라, 하프셸들은 제1요소 또는 제2요소의 구성요소이거나, 하나의 하프셸 또는 양 하프셸은 제1요소 또는 제2요소와 토크 저항(torque-proof)하면서 연결된다. 제1요소 또는 제2요소의 구성요소인 하프셸들은, 토션 진동 댐퍼가 모듈단위로 드라이브 트레인이나 이와 유사한 것에 삽입될 때 특히 바람직하다. 하나의 하프셸 또는 양 하프셸은, 다른 연결장치(예를 들면, 클러치, 변속기 또는 이와 유사한 것)의 구성요소일 수 있다. 상기 변형은, 토션 진동 댐퍼가 단독적인 연결장치(특히 클러치나 변속기)의 구성요소이고, 셸 형상의 요소들이 존재할 때 특히 바람직하다. 왜냐하면 상기 셸 형상의 요소들은 단독적인 연결장치에서 특별한 기능을 갖기 때문이다.
특히 바람직한 변형실시예에서는, 하프셸들의 하나는 구동측 플레이트 홀더이고 하프셸들의 다른 하나는 출력측 플레이트 홀더이다. 양 플레이트 홀더는 토션 진동 댐퍼의 제1요소 또는 제2요소의 구성요소이다. 상기 변형은 토션 진동 댐퍼의 모듈한 구성을 위한 실시예로 특히 바람직하다.
이에 대해 대안적으로는, 양 하프셸 중의 하나는 상기 실시예와 마찬가지로 토션 진동 댐퍼의 제1요소 또는 제2요소의 구성요소인 구동측 또는 출력측 플레이트 홀더일 수 있다. 양 하프셸 중의 다른 하나는 예를 들면 토션 진동 댐퍼의 제2요소와 토크 저항하며 연결되는 하우징의 구성요소이거나 하우징 그 자체(특히, 클러치 하우징)일 수 있다. 이와 같은 변형실시예에서, 토션 진동 댐퍼는 직접적으로 클러치의 구성요소이다. 이때, 클러치 하우징과 토션 진동 댐퍼는 클러치 자체를 공간적으로 둘러싼다.
상기 변형의 특별한 형성에서는, 본 발명에 따른 양 하프셸의 하나는 기어를 가지며, 양 하프셸의 다른 하나는 상기 기어의 톱니와 맞물리는 이와 대응하는 리세스를 갖는다. 상기 기어의 톱니는 둘레방향으로 유격없이 리세스와 맞물리므로, 간단하고 저렴한 제작과 조립이외에도 토크 전달이 가능하다.
기어의 톱니는 기본적으로 축방향으로 연장되어 양 하프셸이 기어범위에서 서로 축방향으로 관통할 수 있을 때, 양 하프셸의 제작과 조립이 특히 간단하고 저렴하다.
상기 변형실시예에서, 톱니는 말단에서 방사상으로(바람직하게는 안으로) 구부려져서 지지 브래킷을 형성하면서 연장되며, 양 하프셸은 스냅 링이나 리테이닝 링의 도움으로 서로 고정가능하다.
이에 대해 추가적으로나 대안적으로는, 양 하프셸의 외부 말단에 지지 브래 킷이 제공되며, 양 하프셸은 상기 방식으로 스냅 링이나 리테이닝 링의 도움으로 서로 고정가능하다.
본 발명은 도면에 의해 상세히 설명된다.
도 1과 도 2에는 습식 토션 진동 댐퍼(100)의 제1 실시예가 도시된다. 상기 습식 토션 진동 댐퍼(100)는 구동장치(도시되어 있지 않음)와 연결 가능하며, 공지의 허브 플레이트(113)로 이루어진 제1요소와, 상기 제1요소에 대해 상대적으로 회전운동이 가능하며, 상기 제1요소와 탄성 연결되어, 출력부를 구성하며 구동측의 플레이트 홀더(112)와 출력측의 플레이트 홀더(130)로 이루어진 제2요소를 포함한다. 그 밖에도, 제1요소와 제2요소 사이에서 마찰을 발생시키는 마찰장치가 마련되어 있다. 제1요소와 제2요소간의 탄성 연결과, 제1요소와 제2요소 사이에 작용하는 마찰장치의 본 발명에 따른 구성은 이하에서 구체적으로 설명된다.
본 발명에 따른 습식 토션 진동 댐퍼의 작용을, 이하에서는 장치의 각각의 구성요소별로 설명한다.
먼저 지지 플레이트(101)는 링의 형상으로 이루어진다. 원반형의 베이스 내부둘레에는 축방향으로 연장된 다수의 축방향 브리지(147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154)가 마련되어 있다. 상기 축방향 브리지의 말단은 방사상으로 구부려져 래이디얼 브리지(189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196)를 형성한다.
상기 지지 플레이트(101)에 상기 링 형상 구동측 플레이트 홀더(112)가 씌워진다. 상기 축방향 브리지와 래이디얼 브리지들(147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154; 189,190, 191, 192, 193, 194, 195, 196)은 상기 구동측 플레이트 홀더(112)에 삽입된다.
이때, 축방향 브리지(147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154)의 외부면은 기본적으로 구동측 플레이트 홀더(112)의 내부둘레와 연결된다(도2 참조).
본 발명에 따른, 구동측 플레이트 홀더(112)는 상기 축방향 브리지의 외부면과 내부둘레사이에 래이디얼 브리지(155, 156, 157, 158, 159, 160)를 형성하는 10개의 리세스(recess)를 구비한다. 상기 리세스들은(지지 플레이트(101)의 외부둘레 또는 지지 플레이트(101)의 축방향 브리지(147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154)의 외벽과 함께) 개구를 형성한다. 상기 개구를 이하에서 크랭크(crank) 개구부(161, 162, 163, 164, 165, 166, 167)이라 한다.
크랭크 개구부(161, 162, 163, 164, 165, 166, 167)는 크랭크 스토니(crank stony) 형태로 마찰블록(102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111)을 수용한다(도 2).
상기 마찰블록(102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111)은 크랭크 개구부(161, 162, 163, 164, 165, 166, 167)내에서 제한된 범위내에서 둘레방향으로 움직일 수 있다.
다음 단계로는 도 2에 도시된 배열위에 상기 언급한 허브 플레이트(113)가 놓여진다. 래이디얼 브리지들(155, 156, 157, 158, 159, 160)은, 특별히 허브 플레이트(113)에 마련된 축방향 브리지 덕트 개구(174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 181)에 삽입된다. 이때, 축방향의 브리지들은(147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154) 톱니의 맞물림(197) 방식의 연결이 생기도록 축방향 브리지 덕트 개구(174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 181)과 맞물린다.
마찰블록(102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111)의 축방향 연장은 양쪽의 방사상 표면이 지지 플레이트(101)와 허브 플레이트(113)의 각각의 방사상 표면에 대하여 지지되도록 선택된다. 동시에, 접촉면을 형성하는 상기 방사상 표면들은 본 발명에 따른 마찰장치의 마찰면(185, 186, 187, 188)을 형성한다.
허브 플레이트(113)는 지지 플레이트(101)에 대하여 판 스프링(114)에 의해 축방향으로 가해지는 힘에 의하여 고정된다. 상기 판 스프링은 리테이닝 링(115)을 매개로 하여 래이디얼 브리지(189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196)와 지지 플레이트(101) 사이에서 힘을 가하면서 고정된다. 각각의 마찰 블록(102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111)이 각각의 래이디얼 브리지(155, 156, 157, 158, 159, 160)상에 놓여있지 않는 한, 허브 플레이트(113)내에서 상기 판 스프링은 지지 플레이트(101)와 함께 구동측 플레이트 홀더(112)와 대하여 일정한 각도로 비틀려질 수 있다. 자유로운 토션이 가능한 각도를 여유각이라 한다. 이러한 여유각이 초과되면, 마찰면(155, 156, 157, 158)사이에 작용하는 마찰력이 극복되어야 한다.
도 1과 도 2에서와 같이, 모든 크랭크 개구부(161, 162, 163, 164, 165, 166, 167)의 길이(Lf)가 동일하고, 마찰블록(102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111)의 길이(Lro, Lr1)가 서로 다르면, 마찰블록(102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111)은 각 크랭크 개구부(161, 162, 163, 164, 165, 166, 167) 안에서 서로 다른 유격을 갖는다. 이것은 서로 다른 여유각(α0, α1) 으로 나타난다. 따라서, 증가하는 토션각도와 함께, 증가하는 마찰력이 극복되어야 한다.
상기 마찰장치이외에도 토션 진동 댐퍼(100)는 상기 마찰장치와 병행하여 작용하는 공지의 스프링연결을 갖는다. 구체적으로, 구동측 플레이트 홀더에서 방사상으로 마주하여 배치되어 있는 두 개의 지지 브래킷(168, 169)사이에는, 다수의 코일 스프링(133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144)이 둘레방향으로 배치되어 있다. 상기 코일 스프링(133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144)은 공지된 방법으로 이른바 슬립 슈(116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129)를 수단으로 하여 고정된다. 이러한 코일 스프링 및 이를 고정하기 위한 슬립 슈를 스프링 메카니즘이라 한다. 상기 슬립 슈는 마찰력이 적게 외부둘레의 내벽에서는 방사상으로 지지되며, 구동측 플레이트 홀더(112)의 방사상 표면에서는 축방향으로 지지된다. 이 외에도, 상기 슬립 슈(116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129)는 출력측 플레이트 홀더(130)의 방사상 표면에서 축방향으로 지지된다. 상기 출력측 플레이트 홀더(130)는, 구동측 플레이트 홀더(112)의 지지 브래킷(168, 169)과 부합하며 축방향으로 마주하여 배치되어 있는 지지 브래킷(170, 171)을 가진다.
플레이트 홀더(130)는 구동측 플레이트 홀더(112)의 축방향 기어(145)와 부합하여 래이디얼 리세스(146)를 갖는다. 상기 축방향 기어(145)는 기능보완적으로 래이디얼 리세스(146)와 맞물려 플레이트 홀더(130)와 플레이트 홀더(112)를 토크 저항하며 연결한다. 이와 동시에, 플레이트 홀더(130, 112)의 원주형 부분(112a, 130a)은 기본적으로 확동적으로 서로 덮는다. 이러한 방법으로 만든 이중 층은 매우 단단하다. 상기 이중 층은 금속성의 원주형 부분(112a, 130a)으로 이루어진다. 구동측 플레이트 홀더(112)에서 출력측 플레이트 홀더(130)의 축방향 고정은 디스크 플레이트(131)를 수단으로 하여 이루어진다.
구동측 플레이트 홀더(112)와 출력측 플레이트 홀더(130)의 지지 브래킷(168, 169, 170, 171)과 부합하여, 허브 플레이트(113)는 두 개의 지지 브래킷(172, 173)을 갖는다. 상기 지지 브래킷(172, 173)은 마주하여 배치된다. 소켓 기어(183, 184)에 의해 허브 플레이트(113)와 연결되어 있는 인풋 허브(132)를 수단으로 하여 허브 플레이트(113)를 비틀면, 허브 플레이트(113)의 지지 브래킷(172, 173)은 단부 슬립 슈(116, 117, 118, 119)의 두 개에 대하여 눌려지고, 구동측과 출력측의 플레이트 홀더(112, 130)의 지지 브래킷(168, 169, 170, 171)은 다른 단부 슬립 슈(116, 117, 118, 119)에 대하여 눌려진다. 따라서, 허브 플레이트(113)를 통해 나온 비틀림 모멘트는, 탄성이 감쇄되어 제2요소를 형성하는 양 플레이트 홀더(112, 130)로 전달된다.
본 발명에 따른 토션 진동 댐퍼(200)의 제2 실시예는 도 3a와 도 4a에 도시되어 있다. 제 2 실시예와 대비하여 도 3b와 도 4b에는 선행기술에 따른 토션 진동 댐퍼(1200)가 도시되어 있다. 도 3a, 도 3b, 도 4a, 도 4b 에서, 토션 진동 댐퍼의 같은 구성요소는 참조부호가 동일하게 표시되어 있다.
상기 실시예와 마찬가지로, 토션 진동 댐퍼(200, 1200)는 구동측 플레이트 홀더(212)과 출력측 플레이트 홀더(230)를 포함한다. 상기 구동측 플레이트(212)와 출력측 플레이트 홀더(230)는 제2요소를 형성한다. 또한, 지지 플레이트(201)가 마련되어 있다. 상기 지지 플레이트(201)는 허브 플레이트(213)과 함께 제1요소를 형성한다.
본 실시예에서는 다수의 마찰블록(202)이 마련되어 있다. 상기 마찰블록은 해당 크랭크 개구부(261)에 배치되어 있으며, 디스크 스프링(214)과 리테이닝 링(215)을 수단으로 하여 지지 플레이트(201)와 허브 플레이트(213)에 대하여 마찰연결로 고정된다. 본 실시예에서, 해당 마찰면들은 참조부호(285, 286, 287, 288)로 표시된다. 상기 실시예와 마찬가지로, 축방향 브리지와 래이디얼 브리지와 허브 플레이트에 마련된 축방향 브리지 덕트 개구들은 도면에서 참조부호(247, 289, 274, 275, 276, 277)로 표시되어 있다.
본 실시예의 마찰장치와 도 1과 도 2에 도시된 마찰장치의 차이점은, 구동측 플레이트 홀더(212)에서 갭(gap)에 의해 단독으로 크랭크 개구부(261)이 형성된다는 것이다.
도 4a와 도 4b에는, 마찰장치의 윈도우 길이(Lf), 마찰블록 길이(Lr), 여유각(α)이 나타나 있다.
제1요소(허브 플레이트(213), 지지 플레이트(201))와 제2요소(구동측 플레이트 홀더(212; 212), 출력측 플레이트 홀더(230; 1230))간의 탄성 연결은 기본적으 로 상기 방법으로 실시된다. 도 3a, 도 3b, 도 4a, 도 4b 에는, 말단 슬립 슈(216)를 지지하는, 양 플레이트 홀더(212, 230; 212, 1230)와 허브 플레이트(213)의 지지 브래킷(268, 270, 272)이 도시되어 있다.
상기 실시예와는 달리, 두 개의 슬립 슈(216, 220, 212) 사이에 마련된 탄성 연결은 단순한 코일 스프링으로는 실현되지 않는다. 오히려, 동축으로(coaxially) 배치된 코일 스프링 쌍이 마련되어 있다. 상기 코일 스프링 쌍은 외부 스프링(233a, 234a, 235a)과 내부 스프링(233b, 234b, 235b)으로 구성되어 있다.
종래의 토션 진동 댐퍼(1200)에서는 양 플레이트 홀더(212, 1230)가 각기 말단에서 보완적으로 서로 맞물리는 축방향 기어(245) 또는 래이디얼 기어(1246)을 가지는 반면에, 플레이트 홀더들(212, 230)은 계속해서 기능적으로 서로 조정된다. 즉, 플레이트 홀더(230)는 구동측 플레이트 홀더(212)의 축방향 기어(245)와 부합하여 래이디얼 리세스(246)를 가진다.
축방향 기어(245)는 기능 보완적으로 래이디얼 리세스(246)와 맞물리며, 양 플레이트 홀더(230, 212)를 토크 저항하며 연결한다. 또한, 플레이트 홀더(230)는 코일 스프링(233a, 233b; 234a, 234b; 235a, 235b)의 영역에서 확동적으로 플레이트 홀더(212)에 인접한다(부분 212a, 230a). 이로써, 종래의 토션 진동 댐퍼(1200)와 비교하여 볼 때 토션 진동 댐퍼(200)의 강성은 현저히 상승된다.
도 5는 본 발명에 따른 토션 진동 댐퍼가 구비된 드라이브 트레인이 도시되어 있다.
드라이브 트레인의 인풋 샤프트는 크랭트 샤프트(387)에 의해 형성된다. 상 기 크랭크 샤프트는 엔진(도시되어 있지 않음)과 연결되어 있다. 크랭크 샤프트(387)는 공지의 플라이 휠(393)을 받친다. 크랭크 샤프트(387)와 플라이 휠(393) 사이의 토크 저항적(torque-proof) 연결은, 가상의 동축(coaxial) 링 위에 배치되어 있는 여러 개의 나사(13)에 의해 실현된다.
도 5의 드라이브 트레인에서 플라이 휠(393)은, 벤딩 디스크의 형상을 갖는 언커플링(uncoupling) 요소(392)에 의해 토션 진동 댐퍼(300)의 제1요소와 연결되어 있다. 토션 진동 댐퍼(300)의 제2요소는 더블 클러치(382)의 클러치 하우징(381)과 토크 저항하며 연결되어 있다. 상기 제2요소는, 둘레방향으로 배치되어 있는 코일 스프링(333)에 의해 토션 진동을 감쇄하면서 제1요소와 연결되어 있다.
상기 더블 클러치는, 클러치 하우징을 제1 인풋 샤프트(383) 또는 제2 인풋 샤프트(384)와 변속가능하게 연결하기 위해 마련된 것이다. 본 실시예에서 제1 인풋 샤프트는 중공축(383)이며, 제2 인풋 샤프트는 센터 샤프트(384)이다.
도 5에 따른 실시예에서 언커플링 요소(392)는 링 형상으로 만들어져 있다.
언커플링 요소(392)의 내부 가장자리(388)와 토션 진동 댐퍼(300)는 토크 저항하며 연결이 되어 있다. 이때, 추가요소로서 형성된 기어로 맞물린 허브(386)가, 언커플링 요소(392)의 내부 가장자리(388)에 마련되어 있다. 상기 허브(386)의 외부기어는, 토션 진동 댐퍼(300)의 제1요소와 토크 저항하며 연결되어 있는 인풋 허브(332)의 해당 내부기어와 소켓 기어(385)의 방식으로 맞물린다.
플라이 휠(393)에 대한 언커플링 요소(392)의 외부둘레쪽 연결은 리벳에 의해 이루어진다. 이러한 목적을 위해, 외부 가장자리(389)의 주위에 둘레방향으로 잇달아 다수의 고정 구멍(390)이 마련된다. 상기 고정 구멍은 리벳(391)을 수용한다.
상기 실시예와 마찬가지로 토션 진동 댐퍼(300)는 구동측 플레이트 홀더(312)와 출력측 플레이트 홀더(330)을 구비한다. 상기 구동측 플레이트 홀더와 출력측 플레이트 홀더는 제2요소를 형성한다. 또한, 지지 플레이트(301)가 마련되어 있다. 상기 지지 플레이트는 허브 플레이트(313)와 함께 제1요소를 형성한다.
본 실시예에는 다수의 마찰블록(302)이 마련되어 있다. 상기 마찰블록은 상기 방식으로 해당 크랭크 개구부(361)에 배치되며, 디스크 스프링(314)과 리테이닝 링(315)을 수단으로 하여 마찰연결로 지지 플레이트(301)와 허브 플레이트(313)에 대하여 고정된다.
제1요소(허브 플레이트(313), 지지 플레이트(301))와 제2요소(구동측 플레이트 홀더(312), 출력측 플레이트 홀더(330))사이의 탄성 연결은 기본적으로 상기 방식으로 실시된다. 도 5 에는, 말단 슬립 슈를 지지하며, 양 플레이트 홀더(312, 330)와 허브 플레이트(313)의 지지 브래킷(368, 370, 372)이 도시되어 있다. 또한, 코일 스프링(333)도 도시되어 있다.
본 발명에 따른 제2요소의 플레이트 홀더(312, 330)는 기능적으로 서로 조정된다. 즉, 플레이트 홀더(330)는 구동측 플레이트 홀더(312)의 축방향 기어(345)와 부합하여 축방향 리세스(346)을 가진다. 축방향 기어(345)는 기능보완적으로 축방향 리세스(346)와 맞물려, 양 플레이트 홀더(330, 312)를 토크 저항하도록 연결시킨다. 플레이트 홀더(330, 312)는, 고정 브래킷(380)에 의해 고정된 리테이닝 링이 나 코일 스프링(331)의 도움으로 축방향의 상대 운동에 대해 안전하게 된다. 또한, 플레이트 홀더(330)는, 플레이트 홀더(330)가 코일 스프링(331)의 영역에서 확동적으로 플레이트 홀더(312)에 인접하도록 만들어진다(부분 312a, 330a). 이로써, 토션 진동 댐퍼(330)의 강성은 종래의 토션 진동 댐퍼와 비교하여 볼때 현저히 높아진다.
도 6은 본 발명의 토션 진동 댐퍼의 제 4 실시예에 따른 드라이브 트레인의 축방향 단면도이다. 상기 실시예와 유사하게, 토션 진동 댐퍼(400)는 인풋 측(input side)으로 크랭크 샤프트(487)에 의해 엔진과 연결된다(도시되어 있지 않음).
출력측으로는, 두 개의 인풋 샤프트(483, 484)를 가진 변속기에 대한 연결은 더블 클러치(482)의 변속기 하우징(481)를 통해 이루어진다.
토션 진동 댐퍼(400)는 기본적인 구성요소로서 제1요소와 제2요소를 포함한다. 상기 제1요소는 소켓 기어(485)가 마련된 인풋 허브(432)를 통해 연결가능하며, 공지의 허브 플레이트(413)로 이루어 진다. 상기 제2요소는 상기 제1요소에 대해 상대적으로 회전운동이 가능하며, 상기 제1요소와 탄성 연결되며, 출력부를 형성하며, 기본적으로 구동측의 플레이트 홀더(412)와 출력측의 플레이트 홀더(430)로 이루어진다. 그 밖에도, 제1요소와 제2요소 사이에서 작용하는 마찰장치가 마련되어 있다.
본 실시예에서, 마찰장치는 구동측 플레이트 홀더(412)와 허브 플레이트(413)와 스프링 플레이트(401)와 다수의 마찰블록(402)을 포함한다.
상기 실시예들과 유사하게, 구동측 플레이트 홀더(412)는 내부둘레 영역에 다수의 크랭크 개구부(461)를 가진다. 상기 크랭크 개구부으로 유격이 있는 마찰블록이나 유격이 없는 마찰블록(402)이 삽입된다. 상기 마찰블록들(402)은, 허브 플레이트(413)와 리벳으로 연결된(리벳 (414)) 스프링 플레이트(401)에 의해 축방향으로 마찰연결 방식으로 허브 플레이트(413)쪽으로 눌려 고정된다.
상기 마찰장치와 병행하여 작용하는 공지의 스프링연결이 제공된다. 구동측 플레이트 홀더(412)에서 방사상으로 마주하여 배치되어 있는 두 개의 지지 브래킷사이에는(도시되어 있지 않음), 다수의 코일 스프링(433)이 둘레방향으로 배치되어 있다. 상기 코일 스프링(433)은 공지된 방법으로 이른바 슬립 슈를 수단으로 하여 고정된다. 상기 슬립 슈는 마찰력이 적게 외부둘레의 내벽에서 방사상으로 지지된다. 슬립 슈와 코일 스프링(433)은 구동측 플레이트 홀더와 출력측 플레이트 홀더(412, 430)의 방사상 표면에서는 축방향으로 지지된다. 말단 슬립 슈들은 플레이트 홀더(412, 430)의 지지 브래킷(도시되어 있지 않음)과 허브 플레이트(413)에서는 둘레방향으로 지지된다.
따라서, 방사상의 방향으로 작용하는 힘은 단지 구동측 플레이트 홀더(412)의 부분(412a)에 의해 수용된다. 본 발명에서는, 하우징을 원심력을 감쇄하고 비틀림 모멘트를 고속회전에서도 클러치에 토크를 전달할 수 있기 위해, 클러치 하우징(481)이, 하프셸로 형성된 구동측 플레이트 홀더(412)를 둘러싼다. 이때, 상기 클러치 하우징(481)의 부분(481a)은 기본적으로 확동적으로 구동측 플레이트 홀더(412)의 부분(412a)과 연결된다. 이렇게 함으로써 생긴 금속성의 이중 층(412a, 481a)은, 특히 단단하고 형태가 안정된다.
클러치 하우징(481)의 양 방사상 표면과 플레이트 홀더(430) 사이에 디스크 스프링(431)을 삽입하여 하프셸(412, 430, 481)을 축방향으로 고정한다. 상기 디스크 스프링은 리테이닝 링(486)을 수단으로 하여 팽팽하게 고정된다. 상기 리테이닝 링은, 클러치 하우징(481)의 말단에 마련된 고정 브래킷(480)과 플레이트 홀더(412)의 방사상 표면사이에 삽입된다.
플레이트 홀더(412)가 말단에 축방향 기어(445)를 구비함으로써, 플레이트 홀더(412)와 클러치 하우징(481) 사이의 토크 발생을 방지하는 연결이 이루어진다. 상기 축방향 기어는, 이와 부합하여 마련된 클러치 하우징(481)의 축방향 리세스와 유격없이 맞물린다. 또한, 구동측 플레이트 홀더(412)와 출력측 플레이트 홀더(430) 사이의 토크 저항적 연결은, 출력측 플레이트 홀더(430)에서 외부둘레쪽으로 마련된 래이디얼 기어(446)가 상기 구동측 플레이트 홀더(412)의 축방향 기어(445)와 유격없이 맞물림으로써 이루어진다.
따라서, 토크 전달도 역시 보장된다.
도 7은 본 발명의 토션 진동 댐퍼의 제 5 실시예에 따른 드라이브 트레인의 방사상 단면도이다. 구동측으로, 토션 진동 댐퍼(500)는 허브(586)를 가진 인풋 허브를 통해 벤딩 디스크(592)의 내부 가장자리와 토크 저항하며(소켓 기어(585)) 연결되어 있다. 상기 벤딩 디스크(592)는 자신의 외부 가장자리(589)에서 플라이휠 매스(593)와 함께 리벳으로 연결된다(리벳(590)).
상기 플라이휠은 크랭크 샤프트(587)와 나사로 고정된다(나사(594)).
출력측으로는, 상기 도 6의 실시예와 마찬가지로 더블 클러치(582)의 클러치 하우징(581)에 대한 토크 저항적 연결이 생긴다. 상기 더블 클러치는, 크랭크 샤프트(587)를 변속기의 양 인풋 샤프트(583, 584)와 선택적으로 연결시킨다.
토션 진동 댐퍼(500)는 대부분 공지의 방식으로 만들어져 있다.
즉, 토션 진동 댐퍼(500)는 기본적인 구성요소로서 제1요소와 제2요소를 포함한다. 상기 제1요소는 허브 플레이트(513)와 지지 플레이트(501)로 구성되어 있다. 상기 제2요소는 상기 제1요소에 대해 상대적으로 회전운동이 가능하며, 상기 제1요소와 탄성 연결되며, 출력부를 형성하며, 구동측의 플레이트 홀더(512)와 출력측의 플레이트 홀더(530)로 이루어진다. 그 밖에도, 제1요소와 제2요소 사이에서 작용하는 마찰장치가 마련된다.
마찰장치는 상기 실시예 1 내지 3(도1, 도2, 도 3a, 도 4a, 5)과 마찬가지로 만들어진다. 지지 플레이트(501), 허브 플레이트(513), 크랭크 개구부(561)이 있는 구동측 플레이트 홀더(512), 리테이닝 링(515), 판 스프링(514)이 구성요소이다. 상기 크랭크 개구부으로 각각의 마찰블록(502)이 삽입된다. 상기 판 스프링은 허브 플레이트(513)에 지지 플레이트(501)를 고정시키고, 허브 플레이트(513)와 마찰블록(502)사이의 마찰연결과 지지 플레이트(501)와 마찰블록(502)사이의 마찰연결을 발생시키기 위한 것이다. 구체적인 작동방식은 이미 설명하였다.
탄성 연결도 상기 방식으로 실시된다. 상기 마찰장치와 병행하여 작용하는 스프링 연결이 공지의 방법으로 이루어진다. 구동측 플레이트 홀더에서 방사상으로 마주하여 배치되어 있는 두 개의 지지 브래킷사이에는, 다수의 코일 스프링(533)이 둘레방향으로 배치된다. 상기 코일 스프링(533)은 공지된 방법으로 이른바 슬립 슈를 수단으로 하여 고정된다. 상기 슬립 슈는 마찰력이 적게 외부둘레의 내벽에서 방사상으로 지지된다. 슬립 슈와 코일 스프링(533)은 구동측 플레이트 홀더(512)와 출력측 플레이트 홀더(530)의 방사상 표면에서는 축방향으로 고정된다. 말단 슬립 슈들은 플레이트 홀더(512, 530)의 지지 브래킷(도시되어 있지 않음)과 허브 플레이트(513)에서는 둘레방향으로 지지된다.
따라서, 방사상의 방향으로 작용하는 힘은, 단지 구동측 플레이트 홀더(512)의 부분(512a)에 의해 수용된다. 본 발명에서는, 하우징을 원심력을 감쇄하고, 비틀림 모멘트를 고속회전에서도 토크를 클러치에 전달할 수 있기 위해, 클러치 하우징(581)이 하프셸로 형성된 구동측 플레이트 홀더(512)를 둘러싼다. 이때, 상기 클러치 하우징의 부분(581a)은 기본적으로 확동적으로 구동측 플레이트 홀더(512)의 부분(512a)과 연결된다. 이렇게 함으로써 생긴 금속성의 이중 층(512a, 581a)은, 특히 단단하고 형태가 안정된다.
클러치 하우징(581)의 양 방사상 표면과 플레이트 홀더(530) 사이에 판 스프링(531)을 삽입하여, 하프셸(512, 530, 581)을 축방향으로 고정한다. 상기 판 스프링은 리테이닝 링(586)을 수단으로 하여 팽팽하게 고정된다. 상기 리테이닝 링은, 클러치 하우징(581)의 말단에 마련된 고정 브래킷(580)과 플레이트 홀더(512)의 방사상 표면사이에 삽입된다.
플레이트 홀더(512)가 말단에 축방향 기어(545)를 구비함으로써 플레이트 홀더(512)와 클러치 하우징(581) 사이의 토크 저항적 연결이 이루어진다. 상기 축방 향 기어는, 이와 부합하여 마련된 클러치 하우징(581)의 축방향 리세스와 유격없이 맞물린다. 구동측 플레이트 홀더(512)와 출력측 플레이트 홀더(530) 사이의 토크 저항적 연결은, 출력측 플레이트 홀더(530)에서 외부둘레쪽으로 마련된 래이디얼 기어(546)가 상기의 구동측 플레이트 홀더(512)의 축방향 기어(545)와 유격없이 맞물림으로써 이루어진다.
본 발명에 의하여, 제작과 조립이 간단하고 비용이 저렴하면서도 고속회전에도 원심력을 감쇄시키는 클러치 또는 스타팅 클러치용의 토션 진동 댐퍼가 제공된다.

Claims (10)

  1. 원동기의 동력인출장치와 변속기의 입력 사이에서 변환 토크에 대해 회전 가능하게 지지되는 토션 진동 댐퍼에 있어서,
    원동기의 동력인출장치와 회전을 위해 작동 가능하게 연결된 제1 요소;
    변속기의 입력과 회전을 위해 작동 가능하게 연결된 제2 요소;
    제1 요소 및 제2 요소 사이에서 작동 가능하게 배치되며, 감쇠-토크 변속 관계에서 상기 제1 요소를 제2 요소에 작동 가능하게 연결하기 위해 적용되는 스프링 메카니즘; 및
    상기 제1 요소 및 제2 요소를 마찰적으로 결합할 수 있도록 제1 요소 및 제2 요소 사이에서 작동 가능하게 지지되는 다수의 마찰 블록을 포함하는 마찰 장치; 를 포함하며,
    상기 제2 요소는 출력측 플레이트 홀더 및 구동측 플레이트 홀더를 포함하며, 상기 출력측 플레이트 홀더는 출력측 플레이트 홀더 및 구동측 플레이트 홀더가 제1 요소를 동작 가능하게 감싸고, 상기 스프링 메카니즘에 대한 방사상 지지를 제공하기 위해 구동측 플레이트 홀더에 장착되며, 상기 출력측 플레이트 홀더는 제1 원주형 부분(112a) 및 이러한 제1 원주형 부분(112a) 내부에 방사상으로 형성된 일련의 완곡한 리세스를 더 포함하며, 상기 구동측 플레이트 홀더는 상기 일련의 완곡한 리세스를 보충하는 일련의 톱니를 갖는 제2 원주형 부분(130a)을 더 포함하며, 상기 제2 원주형 부분(130a)은 상기 출력측 플레이트 홀더가 구동측 홀더에 장착될 때, 상기 제1 원주형 부분(112a)이 겹쳐지고 강성을 지니고 치우침 또는 힘 손실 없이 스프링 메카니즘에서 생성된 원심력을 견디는 제2 요소에 이중 층을 제공하기 위해, 제2 원주형 부분(130a)을 강화하기 위하여 일련의 완곡한 리세스 안으로 맞물리는 일련의 톱니를 갖는 제1 원주형 부분(112a) 안으로 체결되는 것을 특징으로 하는 토션 진동 댐퍼.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동측 플레이트 홀더는 상기 다수의 마찰 블록을 수용하고 유지하기 위해 적용된 다수의 윈도우를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토션 진동 댐퍼.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 다수의 마찰 블록은 상호 동일한 길이이며, 상기 다수의 윈도우는 상호 동일한 길이인 것을 특징으로 하는 토션 진동 댐퍼.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마찰 장치는 다수의 축방향 연장 브리지를 갖는 지지 플레이트를 더 포함하며, 상기 지지 플레이트는 상기 다수의 마찰 블록이 축방향 연장 브리지 위에 동작 가능하게 배치될 수 있도록 상기 다수의 축방향 연장 브리지가 구동측 플레이트 홀더 내에서 체결되고 축방향으로 위에 연장될 수 있게 구동측 플레이트 홀더에 장착되는 것을 특징으로 하는 토션 진동 댐퍼.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 요소는 구동측 플레이트 홀더 안에 동작 가능하게 배치되고, 상기 스프링 메카니즘은 상기 제2 원주형 부분(130a) 내측에 방사상으로 배치되고 축방향으로 유지되기 위해 구동측 플레이트 홀더와 출력측 플레이트 홀더 사이에서 배치된 것을 특징으로 하는 토션 진동 댐퍼.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1요소는 허브 플레이트이고, 상기 허브 플레이트 및 지지 플레이트는 상기 마찰 표면이 마찰 블록과 상호 마찰되도록 그들 사이에 포획된 다수의 마찰 블록을 갖는 마찰 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 토션 진동 댐퍼.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 지지 플레이트의 다수의 축방향 연장 브리지는 래이디얼 브리지를 형성하기 위해 그 단부에서 내부로 방사상 회전하며, 상기 허브 플레이트는 상기 래이디얼 브리지를 수용하기 위해 적합한 다수의 슬롯 창을 더 포함하며, 상기 지지 플레이트는 상기 래이디얼 브리지 안에 고정될 수 있도록 적용된 바이어스 부재를 더 포함하되, 상기 바이어스 부재는 상기 마찰 표면이 마찰 블록과 상호 마찰 작용하도록 허브 플레이트가 상기 지지 플레이트를 향해 축방향으로 치우치는 것을 야기하는 것을 특징으로 하는 토션 진동 댐퍼.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 요소는 출력측 플레이트 홀더에 배치되고 상기 제1 원주형 부분(112a)의 일련의 완곡한 리세스에 일련의 제2 원주형 부분(130a)의 톱니를 포획하는 디스크 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토션 진동 댐퍼.
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