KR102553002B1 - 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 장치 - Google Patents
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Abstract
비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 장치는, 축선(X)을 중심으로 회전 변위할 수 있는 적어도 하나의 지지체(24), 적어도 하나의 진자 매스를 포함하며, 상기 지지체에 대해서 이동 가능한 적어도 하나의 진자 조립체(25), 및 상기 지지체에 의해 형성된 적어도 하나의 제 1 레이스웨이(12)와 그리고 진자 조립체에 의해 형성된 적어도 하나의 제 2 레이스웨이(13)와 각각 상호작용하는 적어도 하나의 롤링 부재를 포함하며, 상기 지지체에 대한 진자 조립체의 변위는 이들 롤링 부재 중 적어도 하나에 의해 안내되며, 상기 장치는, 상기 진자 조립체에 의해 지지되어, 진자 조립체 및 지지체의 상대 변위의 전부 또는 일부에서 히스테리시스를 발생시키기 위한 적어도 하나의 마찰 부재를 포함한다.
Description
본 발명은 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 장치, 특히 자동차 트랜스미션 시스템에 관한 것이다.
이러한 적용에서, 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 장치는 엔진의 불규칙성으로 인한 진동을 필터링하기 위해서 연소 엔진을 기어박스에 선택적으로 연결할 수 있는 클러치의 비틀림 감쇠 시스템에 합체될 수 있다. 이러한 시스템은 예를 들어 듀얼 매스 플라이휠이다.
변형예로서, 이러한 적용에서, 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 장치는 클러치의 마찰 디스크에 또는 유압식 토크 컨버터에, 또는 하이브리드 파워 트레인에 합체되거나, 차량의 크랭크샤프트에 강고하게 연결된 플라이휠과 결합될 수 있다.
종래에 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 이러한 종류의 장치는 지지체와, 이 지지체에 대해서 이동 가능한 하나 이상의 진자 조립체를 이용하며, 지지체에 대한 각 진자 조립체의 변위는 2개의 롤링 부재에 의해 안내되며, 각 롤링 부재는 한편으로 지지체에 의해 형성된 레이스웨이와 그리고 다른 한편으로 진자 조립체에 의해 형성된 레이스웨이와 상호작용한다. 각 진자 조립체는 예를 들여 서로에 리벳고정된 2개의 진자 매스를 포함한다.
낮은 회전 속도에서, 이러한 장치는 원심분리되지 않으므로, 이들은 중력에 매우 민감하여서, 진자 조립체의 바람직하지 않은 변위를 야기시키고, 그에 따라 진자 조립체와 지지체 사이의 충돌로 인한 금속성 소음을 유발할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 예를 들어 독일 특허 출원 제 DE 10 2012 221 103 호에는, 회전 운동이 장치에 전달될 때 진자 조립체가 이들 상에 가해지는 중력에 저항하도록 연결되는 방식으로 2개의 원주방향으로 인접한 진자 조립체 사이에 스프링을 제공하는 것이 공지되어 있다. 이들 스프링을 삽입하는 것은 진자 조립체 내에 추가의 리셉터클을 구성하거나, 이들 진자 조립체에 적절한 체결 수단을 제공하는 것을 포함하므로, 비용이 많이 들고 복잡하다. 또한, 이것은 스프링을 삽입하면 추가의 공진 주파수가 발생된다.
또한, 스프링의 삽입은 장치의 지지체에서 개방 절취부의 구성을 요구할 수 있어서, 진자 조립체의 편향을 감소시킨다. 또한, 스프링을 정확하게 치수화할 필요가 있으며, 시간이 경과함에 따라 스프링의 특징이 유지된다는 보장이 없다.
본 발명의 목적은 상기 문제점의 전부 또는 일부를 제거하면서, 특히 낮은 회전 속도에서 진자 조립체에 대한 중력의 영향을 감소시키는데 있다.
본 발명은 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 장치의 도움으로 이것을 달성하며,
- 축선을 중심으로 회전 변위할 수 있는 적어도 하나의 지지체,
- 적어도 하나의 진자 매스(pendulum mass)를 포함하며, 지지체에 대해서 이동 가능한 적어도 하나의 진자 조립체, 및
- 지지체에 의해 형성된 적어도 하나의 제 1 레이스웨이와 그리고 진자 조립체에 의해 형성된 적어도 하나의 제 2 레이스웨이와 각각 상호작용하는 적어도 하나의 롤링 부재를 포함하며,
지지체에 대한 진자 조립체의 변위는 이들 롤링 부재 중 적어도 하나에 의해 안내되며,
상기 장치는, 상기 진자 조립체에 의해 지지되어, 진자 조립체 및 지지체의 상대 변위의 전부 또는 일부에서 히스테리시스를 발생시키기 위한 적어도 하나의 마찰 부재를 포함한다.
따라서, 특히 중력으로 인한 진자 조립체와 지지체 사이의 충돌이 방지된다. 지지체가 회전함에 따라, 진자 조립체는 지지체의 회전 축선을 중심으로 가장 높은 위치를 연속적으로 차지하며, 그에 따라 마찰 부재의 존재는 중력에 응답하여 이 진자 조립체의 하향 변위를 제한하거나 느리게 한다.
본 출원의 목적상:
- "축방향으로(axially)"는 "지지체의 회전 축선과 평행한" 것을 의미하며'
- "반경방향으로(radially)"는 "지지체의 회전 축선과 직교하고 지지체의 회전 축선과 교차하는 평면에 속하는 축선을 따르는" 것을 의미하며;
- "각을 이뤄(angularly)" 또는 "원주방향으로(circumferentially)"는 "지지체의 회전 축선의 주변"을 의미하며; 및
- "직교하는(orthoradially)"은 반경 방향에 수직"을 의미한다.
마찬가지로, 본 발명은 분리된 상기 마찰 부재에 관한 것이다.
마찰 부재는 지지체 및 상기 진자 조립체의 상대 위치와 무관하게 히스테리시스를 발생시킬 수 있다.
마찰 부재는 진자 매스와 지지체 사이에 축방향으로 배치될 수 있다. 따라서, 마찰 부재는 진자 매스 조립체와 지지체 사이에 축방향으로 배치되며, 이것은 마찰 부재가 진자 조립체와 지지체 사이의 축방향 충돌을 방지하기 위한 개재 기능을 또한 가지는 것을 의미한다.
제 1 변형예에 따르면, 마찰 부재는 진자 매스와 지지체 사이의 축방향 공간보다 축방향으로 확대되어 있다. 축방향 치수는 2개의 축방향 말단부 사이의 축방향 거리일 수 있다. 따라서, 마찰 부재는 진자 매스와 지지체 사이에 압축된다.
특히, 마찰 부재는 지지체와 접촉되도록 위치된 축방향 돌기를 포함할 수 있다. 이러한 축방향 돌기는 기포 형상일 수 있다. 이러한 축방향 돌기는 그 제조 동안에 마찰 부재 내에 공기를 포획시킴으로써 제조될 수 있다.
대안적으로, 축방향 돌기는 파형과 같은 히스테리시스를 발생시키도록 끼워맞춰진, 핀(pin)과 같은 모든 형상을 가질 수 있다. 대안적으로, 축방향 돌기는 또한 마찰 부재에 고정된 인서트 부재일 수 있다. 몇 개의 축방향 돌기가 마찰 부재 상에 배치될 수 있다.
대안적으로 또는 조합하여, 마찰 부재는 지지체와 접촉하도록 마찰 부재를 국부적으로 캠버링하기 위한 적어도 하나의 얇은 존을 포함할 수 있다. 캠버는 얇은 존의 소성 변형에 의해 얻어질 수 있다. 마찰 부재는, 마찰 부재의 윤곽으로부터 연장되고 그리고 얇은 존을 형성하기 위해 하나의 절취부가 다른 절취부에 대해 근접해 있는 절취부, 바람직하게 2개의 절취부를 포함할 수 있다. 캠버는 마찰 부재의 원주방향 단부 영역 상에 있다.
대안적으로 또는 조합하여, 마찰 부재는 롤링 부재와 적어도 부분적으로 접촉하도록 위치된 적어도 하나의 축방향 지지 존을 포함할 수 있다. 지지 존은 파형과 같은 히스테리시스를 발생시키도록 끼워맞춰진, 절첩부와 같은 모든 형상을 가질 수 있다. 몇 개의 지지 존은 마찰 부재 상에 배치될 수 있다. 축방향 지지 존은 롤링 부재(들)의 변위의 모두에서 히스테리시스를 발생시키게 할 수 있다.
지지 존은 리세스를 포함할 수 있다.
특히, 마찰 부재의 지지 존은 롤링 부재의 축방향 면의 측방향 영역 상에 적어도 축방향 응력을 가할 수 있다. 축방향 응력은 대향 진자 매스에 대항하여 롤링 부재를 압박한다. 축방향 응력은 측방향 영역에 가해질 수 있으며, 측방향 영역의 표면 및 위치는 지지체 및 진자 매스에 대한 롤링 부재의 위치에 따라 좌우되어 변화될 수 있다. 축방향 응력의 크기의 정도는 1N(뉴톤) 내지 5N(뉴톤)일 수 있다.
대안적으로 또는 조합하여, 마찰 부재는 롤링 부재와 접촉하도록 적어도 하나의 국부적으로 절첩된 존을 포함할 수 있다. 마찰 부재는 롤링 부재와 접촉하도록 마찰 부재를 국부적으로 절첩하기 위해 적어도 하나의 얇은 존을 포함할 수 있다. 절첩된 존은 얇은 존의 소성 변형에 의해 얻어질 수 있다. 마찰 부재는, 절취부와 마찰 부재의 윤곽 사이의 영역의, 절취부 및 절첩부, 또는 소성 변형, 또는 캠버를 포함하거나, 대안적으로 2개의 평행한 절취부 및 이들 2개의 평행한 절취부 사이의 영역의 절첩부, 바람직하게는 원주방향으로 오프셋된 2개의 평행한 절취부의 2개의 시리즈를 포함할 수 있다. 절첩부는 마찰 부재의 원주방향 단부 영역 상에 있을 수 있다.
마찰 부재의 절첩된 존은 롤링 부재의 축방향 면의 반경방향으로 내부 영역 상에만 축방향 응력을 가할 수 있다. 축방향 응력은 대향 진자 매스에 대항하여 롤링 부재를 압박한다. 축방향 응력은 롤링 부재와 지지체에 의해 형성된 레이스웨이 사이의 상호작용 존에 가능한 한 근접해서 발생된다. 축방향 응력은 롤링 부재의 직경의 처음 20%, 바람직하게 처음 10%에 걸쳐서 연장되는, 롤링 부재에 대한 반경방향 내부 영역에 가해질 수 있다. 축방향 응력의 크기 정도는 1N(뉴톤) 내지 5N(뉴톤)일 수 있다.
제 2 변형예에 따르면, 프로그레시브형 부재는 지지체 또는 롤링 부재 중 적어도 하나와 접촉하도록 마찰 부재를 가압하기 위해서 마찰 부재와 진자 매스 사이에 축방향으로 배치된다. 이러한 변형예에서, 마찰 부재는 진자 매스와 지지체 사이에서가 아니라 프로그레시브형 부재와 지지체 사이에서 압축된다. 제 1 변형예와 대조적으로, 마찰 부재의 형상은 히스테리시스를 발생시키는 것을 허용하지 않고, 진자 매스와 상기 마찰 부재 사이에 배치된 추가 부품이 히스테리시스를 발생시키는 것을 허용한다.
프로그레시브형 요소는 진자 조립체와 지지체 사이에서 마찰 부재로의 축방향 충돌을 방지하여 중력에 대한 응답으로 이 진자 조립체의 하방 변위를 제한하거나 느리게 하는데만 사용된 개재 부재를 갖는 진자 매스를 구성하는 것을 허용한다. 프로그레시브형 부재는 상기 프로그레시브형 부재에 탄성을 부여하기 위한 절첩부 또는 파형부, 예를 들어 2개의 절첩부를 포함하는 금속 시트일 수 있다. 절첩부는 프로그레시브형 부재의 내부 주변부와 외부 주변부 사이에 실질적으로 반경방향으로 연장될 수 있다. 이들 절첩부는 상이한 방향으로 배향된 몇 개의 표면을 구분할 수 있다. 다른 경우에, 프로그레시브형 부재는 전체적으로 또는 국부적으로 주름형일 수 있다.
프로그레시브형 부재는 마찰 부재의 윤곽과 일치될 수 있어서, 프로그레시브형 부재 및 마찰 부재는 동일한 일반적인 형상을 가질 수 있다.
대안적으로, 프로그레시브형 부재는 스프링 또는 중합체 부품을 포함할 수 있다.
프로그레시브형 부재는 진자 매스 상에의 마찰 부재의 체결 영역에 의해 지지체 상에 또는 롤링 부재 중 적어도 하나에 유지될 수 있다. 마찰 부재의 지지체의 왕복 축방향 작용은 프로그레시브형 부재를 진자 매스와 마찰 부재 사이에 유지하게 한다. 체결 영역은 조립 단계 동안에 또는 지지체의 고속 가속 동안에 프로그레시브형 부재를 느슨하게 하는 것을 방지한다.
마찰 부재는 그 체결 영역에 추가해서, 진자 매스와 지지체 사이에 축방향으로 배치된 개재 영역을 포함할 수 있다.
제 1 변형예에 따르면, 개재 영역은 축방향 돌기, 캠버 부분, 지지 존 또는 절첩된 존이 연장되는 편평한 표면일 수 있다. 제 2 변형예에 따르면, 개재 영역은 지지체와 접촉하게 하는 힘일 수 있다. 개재 영역은 지지체와 접촉시키기 위해서 프로그레시브형 부재에 의해 진자 매스로부터 국부적으로 오프셋될 수 있다.
체결 영역은 프로그레시브형 부재를 통해 통과될 수 있다. 체결 영역은 적어도 2개의 체결 탭과, 이들 2개의 탭을 연결하는 보강부를 포함할 수 있다. 체결 영역은 개재 영역으로부터 나오는 단부와 자유 단부 사이로 연장될 수 있으며, 각 체결 탭은 이들 단부들 사이로 연장된다. 보강부는 그들 단부에서 개재 영역으로부터 나오는 탭을 연결할 수 있다. 다음에, 보강부는 마찰 부재 및 궁극적으로 프로그레시브형 부재를 진자 매스 상에 적절하게 위치설정하게 하는데, 특히 마찰 부재를 진자 매스 상에 중심설정하게 한다.
각 체결 탭은 마찰 부재를 진자 매스 상에 스냅-로킹시키기 위한 후크를 포함할 수 있다.
마찰 부재는 동일한 방향으로 배향된 각각 하나의 2개의 탭을 포함하는 2개 타입의 체결 영역을 포함할 수 있다. 각 타입의 배향은 상이하며, 유리하게 서로 수직이다. 이것은 진자 매스 및 체결 영역 상에서 마찰 부재의 양호한 고정을 용이하게 할 수 있게 한다. 마찰 부재가 마찰 부재의 두께의 0.5 내지 5배에서 진자 매스로부터 오프셋될 수 있도록, 체결 영역은 위치될 수 있다.
프로그레시브형 부재는 각 체결 영역을 둘러싸는 개구부를 포함할 수 있다. 대안적으로, 프로그레시브형 부재는 마찰 부재와 또는 진자 매스와 협력하여 이들 사이의 모든 상대 운동을 회피하기 위해 적어도 하나의 연결 영역을 포함할 수 있다. 특히, 프로그레시브형 부재는 예를 들어 각 부재로부터의 2개의 원통형 동심 돌기부를 연관시킴으로써 마찰 부재의 체결 영역과 협력할 수 있다. 독립적으로 또는 추가해서, 프로그레시브형 부재는 프로그레시브형 부재를 반경방향으로 유지하기 위해서 진자 매스의 내부 주변부 또는 외부 주변부와 협력하는 적어도 하나의 에지를 포함할 수 있다.
대안적으로, 마찰 부재의 체결 영역은 개구부일 수 있다. 각 마찰 부재는 개구부를 통과하는 리벳팅 또는 볼트체결에 의해 진자 매스 중 적어도 하나와 강고하게 커플링된다. 마찰 부재는 플라스틱으로 제조된다. 이들 재료는 낮은 마모 특성을 유지하고 금속과의 그들 마찰 계수가 지지체에 대해서 진자 조립체의 충돌을 방지하기에 충분하므로, 지지체의 금속에 대해서 연마성이 없으므로 특히 잘 적응된다.
대안적으로, 마찰 부재는 금속으로 제조될 수 있다. 이들 금속 시트는 상기 마찰 부재에 탄성을 부여하기 위한 절첩부 또는 파형부를 포함할 수 있다.
마찰 부재는 탄성이 있을 수 있다. 마찰 부재의 탄성은 충격을 흡수할 수 있다.
본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 장치는 하나의 단일 지지체를 포함하며, 진자 조립체는 서로에 대해서 축방향으로 이격된 제 1 및 제 2 진자 매스를 포함하며, 제 1 진자 매스는 지지체의 제 1 측면 상에 축방향으로 배치되며, 제 2 진자 매스는 지지체의 제 2 측면 상에 축방향으로 배치되며,
적어도 하나의 부재는 제 1 및 제 2 진자 매스를 연결하여, 상기 매스는 쌍을 이루며,
장치는 또한 2개의 마찰 부재를 포함하며, 각 마찰 부재는 진자 매스 중 하나와 지지체 사이에 축방향으로 배치되어 있다.
대안적으로, 장치는 적어도 하나의 마찰 부재를 포함하며, 이러한 적어도 하나의 마찰 부재는 진자 매스 중 하나와 지지체 사이에만 축방향으로 배치되어 있다.
장치는 2개의 별개의 원주방향으로 오프셋된 마찰 부재를 포함하며, 각 마찰 부재는 롤링 부재 중 하나와 각기 관련되어 있다.
이러한 종류의 연결 부재는 예를 들어 진자 매스 중 하나에 구성되는 개구부 내로의 그 축방향 단부들의 각각을 거쳐서 가압-끼워맞춤된다. 변형예로서, 연결 부재는 각 진자 매스 상에 그 축방향 단부들을 거쳐서 용접될 수 있다. 연결 부재는 또한 각 진자 매스 상에 볼트체결 또는 리벳팅될 수 있다.
제 1 실시예의 제 1 변형예에서, 연결 부재는 지지체에 대한 진자 조립체의 운동을 안내하기 위한 제 1 레이스웨이를 형성할 수 있다.
제 1 실시예의 이러한 제 1 변형예에 따르면, 진자 조립체는 제 1 및 제 2 진자 매스가 쌍을 이루는 2개의 연결 부재를 포함할 수 있으며, 각 연결 부재는 지지체에 대해서 이 진자 조립체의 변위를 안내하는 2개의 롤링 부재 중 하나와 각기 상호작용하는 제 1 레이스웨이를 형성한다. 여기에서 각 롤링 부재는 진자 조립체 측면 상의 단일 레이스웨이와 상호작용한다. 이 연결 부재의 주변부의 영역, 예를 들여 이 연결 부재의 반경방향 외부 표면의 일부분은 예컨대 이러한 레이스웨이를 진자 조립체와 일체로 형성한다. 이러한 경우에, 롤링 부재는 또한 지지체에 의해 형성된, 특히 연결 부재가 배치되는 지지체에 마련된 윈도우의 주변부의 일부분에 의해 형성된 다른 제 1 레이스웨이와 협력할 수 있다.
제 1 실시예의 이러한 제 1 변형예에 따르면, 다음에 각 롤링 부재는 상술한 바와 같이 지지체에 의해 형성된 레이스웨이와 진자 조립체에 의해 형성된 레이스웨이 사이에서 독점적으로 압축 응력을 받을 수 있다. 소정의 롤링 부재와 상호작용하는 이들 레이스웨이는 적어도 부분적으로 반경방향으로 서로 마주할 수 있으며, 즉 이들 레이스웨이의 양자가 연장되는 회전 축선에 수직인 평면이 존재할 수 있다.
제 1 실시예의 제 1 변형예에 따르면, 마찰 부재는 진자 조립체 및 지지체의 상대적 위치의 전부 또는 일부에 대해서 이들을 지지하는 진자 매스와 롤링 부재 사이에 축방향으로 배치될 수 있다. 이것은 롤링 부재 운동을 축방향으로 안내하고, 특히 이들 요소들이 금속으로 제조되는 경우에 바람직하지 못한 축방향 충돌을 방지한다.
제 1 실시예의 제 2 변형예에 따르면, 여전히 하나의 지지체가 있고 그리고 진자 조립체가 함께 쌍을 이루는 2개의 진자 매스를 포함하는 경우, 각 롤링 부재는 진자 조립체에 의해 형성된 2개의 상이한 레이스웨이와 상호작용할 수 있으며, 이들 레이스웨이 중 하나는 제 1 진자 매스에 의해 형성되며, 이들 레이스웨이 중 다른 하나는 제 2 진자 매스에 의해 형성된다.
이러한 제 2 변형예에 따르면, 각 연결 부재는 예를 들어 리벳일 수 있다. 리벳은 롤링 부재가 아직 수용되지 않은 지지체의 캐비티 내에 수용될 수 있다. 이전과 같이, 지지체에 마련된 윈도우의 주변부의 일부분은 지지체의 레이스웨이를 형성한다.
제 1 실시예의 이러한 제 2 변형예에 따르면, 각 롤링 부재는 축방향으로 연속해서,
- 제 1 진자 매스의 캐비티 내에 배치되고, 이 캐비티의 주변부의 일부분에 의해 구성되어 있는 레이스웨이와 상호작용하는 영역;
- 지지체의 윈도우 내에 배치되고, 이 윈도우의 주변부의 일부분에 의해 구성되어 있는 레이스웨이와 상호작용하는 영역; 및
- 제 2 진자 매스의 캐비티 내에 배치되고, 이 캐비티의 주변부의 일부분에 의해 구성된 레이스웨이와 상호작용하는 영역을 포함한다.
이 장치는 단일 지지체를 포함하는 장치와 상이할 수 있다. 본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 장치는 2개의 별개의 축방향으로 오프셋된 지지체를 포함하며, 진자 조립체는 2개의 지지체 사이에 축방향으로 배치되어 있으며, 각 지지체는 동일한 롤링 부재와 상호작용시키기 위해 제 1 레이스웨이를 형성한다.
이러한 제 2 실시예에서, 장치는 2개의 마찰 부재를 포함할 수 있으며, 각 마찰 부재는 진자 매스와 하나의 지지체 사이에 축방향으로 배치될 수 있다.
대안적으로, 장치는 적어도 하나의 마찰 부재를 포함할 수 있으며, 이러한 적어도 하나의 마찰 부재는 진자 매스와 지지체 중 하나 사이에만 축방향으로 배치되어 있다.
장치는 2개의 별개의 원주방향으로 오프셋된 마찰 부재를 포함할 수 있으며, 각 마찰 부재는 롤링 부재 중 하나와 각기 관련되어 있다.
진자 조립체는 적어도 하나의 진자 매스, 특히 바람직하게 강고하게 커플링되어, 바람직하게 2개의 지지체 사이에 축방향으로 모두 배치되어 있는 단일 진자 매스 또는 몇 개의 진자 매스를 포함할 수 있다. 다음에, 진자 매스(들)는 2개의 지지체 사이에 축방향으로 끼워져 있다. 2개의 지지체는 예를 들어 진자 조립체에 대해서 반경방향 내부에 위치된 리벳 조인(rivet join)과 같은 연결부를 통해 강고하게 커플링되어 있다.
레이스웨이의 형상은 각 진자 조립체가 지지체에 대해서 변위될 수 있도록 되어 있는데,
- 지지체의 회전 축선에 평행한 명목 축선을 중심으로 하는 병진이동; 및 또한
- 상기 진자 조립체의 무게 중심으로 하는 회전운동, 이러한 운동은 또한 "결합된 운동(combined motion)"이라고도 불리는, 회전운동이 이뤄지게 한다.
변형예로서, 상술한 레이스웨이의 형상은 각 진자 조립체가 지지체의 회전 축선에 평행한 명목 축선을 중심으로 하는 병진이동에서만 지지체에 대해서 변위될 수 있도록 되어 있다.
또한, 본 발명은,
- 크랭크샤프트에 체결시키기 위한 제 1 플라이휠,
- 복수의 탄성 리턴 부재에 의해 제 1 플라이휠에 연결된 제 2 플라이휠, 및
- 상술한 바와 같이 형성된 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 장치
를 포함하는 듀얼 매스 플라이휠을 제공하며,
상기 장치의 지지체는 특히 제 2 플라이휠에 특히 부착되어 있다.
비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 장치는 대안적으로 듀얼 매스 플라이휠이 아닌 자동차의 트랜스미션 시스템용의 구성요소의 일부분일 수 있다. 이러한 구성요소는 유압식 토크 컨버터, 또는 마찰 클러치 디스크, 또는 크랭크샤프트와 일체인 건식 또는 습식 듀얼 클러치, 습식 단일 클러치 또는 플라이휠, 또는 하이브리드 구동 트레인의 일부분을 형성하는 구성요소일 수 있다.
상기 모두에서, 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 장치는, 진자 조립체의 변위가 장치가 통합된 차량의 연소 엔진의 여기 순서를 필터링하는 것을 허용하는 방식으로 구성될 수 있으며, 특히 이 연소 엔진은 2개 또는 3개 또는 4개의 실린더를 갖고 있다.
상기 모두에서, 장치는 예를 들어 2개와 8개 사이의 다수의 진자 조립체, 특히 3개 또는 6개의 진자 조립체를 포함할 수 있다. 이들 모든 진자 조립체는 원주방향으로 연속적일 수 있다. 따라서, 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 장치는 회전 축선에 수직인 복수의 평면을 포함할 수 있으며, 모든 진자 조립체는 각 평면에 배치되어 있다.
상기 모두에서, 각 지지체는 단일 부품, 예를 들어 전체가 금속으로 구현될 수 있다.
상기 모두에서, 장치는:
- 비틀림 진동의 1차 값이 필터링될 수 있는 적어도 하나의 제 1 진자 조립체, 및
- 1차 값과 상이한 비틀림 진동의 2차 값이 필터링될 수 있는 적어도 하나의 제 2 진자 조립체를 포함할 수 있다.
비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 장치가 구성요소의 일부분인 경우, 다음에 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 장치의 지지체는:
- 구성요소의 플랜지;
- 구성요소의 가이드 와셔;
- 구성요소의 위상 와셔; 또는
- 상기 플랜지, 가이드 와셔, 및 상기 위상 와셔와 구별되는 지지체
중 하나일 수 있다.
또한, 본 발명은,
- 특히 2개, 3개 또는 4개의 실린더를 갖는 차량 추진용 연소 엔진; 및
- 상기와 같이 형성된 트랜스미션 시스템 구성요소
를 포함하는 차량 구동 트레인을 제공한다.
본 발명의 보다 나은 이해는 그 비제한적인 예시적인 실시예의 하기 설명 및 첨부 도면의 설명을 읽으면 이해될 것이다.
도 1은 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 장치를 포함하는 듀얼 매스 플라이휠을 도시하는 도면이다.
도 2는 제 1 실시예의 제 1 예에 따른 장치의 일례를 부분적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 제 1 실시예의 제 1 예에 따른 장치의 일례를 부분적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 제 2 실시예에 따른 장치의 일례를 부분적으로 도시하는 도면이다.
도 5 및 도 6은 제 1 변형예에 따른 마찰 부재의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은 제 1 변형예에 따른 마찰 부재의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 8 및 도 9는 제 2 변형예에 따른 마찰 부재를 갖는 2개의 장치를 도시하는 도면이다.
도 10 및 도 11은 제 1 변형예에 따른 마찰 부재의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 12는 제 1 실시예에 따르며, 도 10 및 도 11에 따른 마찰 부재를 포함하는 장치의 일례를 부분적으로 도시하는 도면이다.
도 13은 제 1 실시예에 따르며, 도 14에 따른 마찰 부재를 포함하는 장치의 일례를 부분적으로 도시하는 도면이다.
도 14는 제 1 변형예에 따른 마찰 부재의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 15a 및 도 15b는 제 1 변형예에 따른 마찰 부재의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 1은 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 장치를 포함하는 듀얼 매스 플라이휠을 도시하는 도면이다.
도 2는 제 1 실시예의 제 1 예에 따른 장치의 일례를 부분적으로 도시하는 도면이다.
도 3은 제 1 실시예의 제 1 예에 따른 장치의 일례를 부분적으로 도시하는 도면이다.
도 4는 제 2 실시예에 따른 장치의 일례를 부분적으로 도시하는 도면이다.
도 5 및 도 6은 제 1 변형예에 따른 마찰 부재의 일례를 도시하는 도면이다.
도 7은 제 1 변형예에 따른 마찰 부재의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 8 및 도 9는 제 2 변형예에 따른 마찰 부재를 갖는 2개의 장치를 도시하는 도면이다.
도 10 및 도 11은 제 1 변형예에 따른 마찰 부재의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 12는 제 1 실시예에 따르며, 도 10 및 도 11에 따른 마찰 부재를 포함하는 장치의 일례를 부분적으로 도시하는 도면이다.
도 13은 제 1 실시예에 따르며, 도 14에 따른 마찰 부재를 포함하는 장치의 일례를 부분적으로 도시하는 도면이다.
도 14는 제 1 변형예에 따른 마찰 부재의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 15a 및 도 15b는 제 1 변형예에 따른 마찰 부재의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 1은 차량의 구동 트레인의 일부분인 듀얼 매스 플라이휠(1)을 도시하고 있다. 이러한 구동 트레인은 또한 2개, 3개 또는 4개의 실린더를 갖는 연소 엔진을 포함한다.
듀얼 매스 플라이휠(1)은 제 1 플라이휠(3)과, 제 1 플라이휠에 연결된 제 2 플라이휠(6)을 포함한다. 이러한 제 1 플라이휠(3)은 플랜지(5) 및 링 기어(7)를 포함한다. 이러한 제 1 플라이휠은 연소 엔진의 크랭크샤프트에 체결될 수 있다.
제 2 플라이휠(6)은 탄성 리턴 부재(9)와 상호작용하는 플랜지(8)를 포함한다. 탄성 리턴 부재(9)는 설명된 실시예에서 스프링이다. 스프링(9)은 축선(X)을 중심으로 제 2 플라이휠(6)이 제 1 플라이휠(3)에 대해서 회전 변위하는 것을 가능하게 한다.
도 1은 플랜지(8)가 제 2 플라이휠(6)의 허브(10) 상으로 리벳고정된 것을 도시하고 있다. 허브(10)는 샤프트에 끼워맞춰지는 것을 가능하게 하는 스플라인을 구비한다.
듀얼 매스 플라이휠(1)은 진자 형태인 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 장치(22)를 포함한다.
이러한 장치(22)는 설명된 실시예에서 리벳(32)에 의해 링크연결 플레이트(29)에 리벳고정된 지지체(24)를 포함하며, 상기 링크연결 플레이트(29)는 리벳(30)을 거쳐서 허브(10)에 그리고 플랜지(8)에 리벳고정되어 있다.
장치는 진자 조립체(25)를 더 포함한다. 이제 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 장치(22)의 3개의 상이한 예를 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명할 것이다. 이들 3개의 장치는 도 1의 듀얼 매스 플라이휠에 합체될 수 있다.
도 2에서 장치(22)는 중립 위치에 있는데, 즉 연소 엔진의 불규칙성으로 인해 구동 트레인에 의해 전달된 비틀림 진동을 필터링하지 않는다.
고려된 예에서, 6개의 진자 조립체(25)가 축선(X)의 주변부를 중심으로 균일하게 분포되어 마련된다.
고려된 예에서, 지지체(24)는 여기에서 평면의 면인 2개의 대향 측면(26)을 갖는 전체적으로 링의 형상이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 고려된 예에서, 각 진자 조립체(25)는,
- 2개의 진자 매스(27)로서, 각 진자 매스(27)는 지지체(24)의 축방향으로 향한 하나의 측면(26)으로 연장되는, 2개의 진자 매스(27); 및
- 2개의 진자 매스(27)를 강고하게 커플링시키는 2개의 연결 부재(40)를 포함한다.
고려된 예에서, "스페이서"라고도 불리는 동일한 진자 조립체(25)의 연결 부재(40)는 각을 이뤄 오프셋되어 있다. 각각의 조립체(25)는 이 조립체의 진자 매스(27)의 원주 단부에 각기 대응하는 2개의 원주 단부 사이에서 각을 이뤄 연장된다.
도 2의 예에서, 각 연결 부재(40)는 이들 2개의 진자 매스(27)를 서로 강고하게 커플링시키기 위해서 진자 조립체(25)의 진자 매스(27) 중 하나에 구성되는 개구부 내로 가압-끼워맞춤된다.
또 다른 대안에 있어서, 연결 부재(40)의 각 단부는 용접 또는 리벳팅 또는 볼트체결에 의해서 진자 매스(27) 중 하나와 강고하게 커플링된다.
비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 장치(22)는 지지체(24)에 대해서 진자 조립체의 변위를 안내하는 롤링 가이드를 더 포함한다. 롤링 부재는 여기에서 롤러이다.
기재된 예에서, 지지체(24)에 대한 각 진자 조립체(25)의 모션은 2개의 롤링 부재에 의해 안내된다. 이러한 모션은 예를 들어 조합된 모션이다.
각 롤링 부재는 지지체(24)에 구성되어 있는 윈도우에 수용된다. 각 윈도우는 연속적인 주변부를 가지며, 이 주변부의 일부분은 지지체(24)와 일체인 제 1 레이스웨이를 형성하며, 이 윈도우 상에 수용된 롤링 부재 중 하나가 롤링될 것이다.
도 2의 예에서, 각 윈도우는 또한 진자 조립체(25)의 연결 부재(40)를 수용한다. 각 연결 부재(40)는 연결 부재가 속하는 진자 조립체(25)와 일체인 제 2 레이스웨이를 형성하며, 롤링 부재 중 하나는 지지체(24)에 대해서 이 진자 조립체(25)의 변위를 안내하기 위해서 롤링된다. 예를 들어, 제 2 레이스웨이는 상기 연결 부재(40)의 반경방향 외부 표면의 영역에 의해 형성된다.
도 2의 장치(22)는 지지체(24)에 대항해서 접촉하게 되는 진자 조립체(25)와 관련된 충돌을 감쇠시키기 위한 접촉 감쇠 부재(35)를 더 포함한다. 도 2의 예에서, 각 연결 부재(40)는 이러한 접촉 감쇠 부재(35)와 관련되어 있다. 예를 들어, 접촉 감쇠 부재(35)는 롤링 부재를 수용하는 윈도우의 에지와 연결 부재(40)의 반경방향 내부 에지 사이에서 압축되도록 구성된다.
이러한 접촉 감쇠 부재는 진자 매스 내측에 배치된 구멍 내측에 수용되어 있는 축방향 돌출부를 포함한다. 각 돌출부는 접촉 감쇠 부재가 진자 매스(27)에 부착될 수 있게 한다.
도 3은 다른 변형예의 장치(22)를 도시한다. 이러한 장치(22)는 단일 지지체(24)와 몇 개의 진자 조립체(25)를 더 포함하며, 각 진자 조립체(25)는 강고하게 커플링된 2개의 진자 매스(27)를 더 포함한다.
도 2를 참조하여 설명한 것과 대조적으로, 지지체(45)에 배치된 각 윈도우(45)는 롤링 부재 및 연결 부재(40)를 수용하지 않는다. 이러한 경우에 리벳인 각 연결 부재(40)는 임의의 롤링 부재를 수용하지 않는 캐비티에 수용되어 있다.
도 3의 예에서, 각 롤링 부재(11)는 축방향으로 연속해서,
- 제 1 진자 매스(27)의 캐비티 내에 배치되고, 이 캐비티의 주변부의 일부분에 의해 구성되어 있는 제 2 레이스웨이와 상호작용하는 영역;
- 지지체(24)의 윈도우(45) 내에 배치되고, 이 윈도우의 주변부의 일부분에 의해 구성되어 있는 제 1 레이스웨이와 상호작용하는 영역; 및
- 제 2 진자 매스(27)의 캐비티 내에 배치되고, 이 캐비티의 주변부의 일부분에 의해 구성된 제 2 레이스웨이와 상호작용하는 영역을 포함한다.
도 4는 다른 실시예의 장치(22)를 도시한다. 도 2 및 도 3과 대조적으로, 장치(22)는 2개의 별개의 축방향으로 오프셋된 지지체(24)를 포함하며, 진자 조립체(25)는 2개의 지지체(24) 사이에 축방향으로 배치되어 있으며, 각 지지체는 동일한 롤링 부재와 상호작용시키기 위해 제 1 레이스웨이(13)를 형성한다.
이러한 예에서, 각 진자 조립체(25)는 2개의 지지체(24) 사이에 축방향으로 배치된 하나의 단일 진자 매스(27)를 포함할 수 있다. 다음에, 진자 매스(들)는 2개의 지지체 사이에 축방향으로 압착되어 있다. 예를 들어, 2개의 지지체(24)는 리벳 조인(rivet join)과 같은 연결부를 거쳐서 강고하게 커플링되어, 진자 조립체(25)에 대해서 반경방향 내부에 위치된다.
도 4의 예에서, 각 롤링 부재(11)는 축방향으로 연속해서,
- 제 1 지지체(24)의 윈도우(45) 내에 배치되고, 이 윈도우의 주변부의 일부분에 의해 구성된 제 1 레이스웨이(12)와 상호작용하는 영역;
- 진자 매스(27)의 캐비티 내에 배치되고, 이 캐비티의 주변부의 일부분에 의해 구성된 제 2 레이스웨이(13)와 상호작용하는 영역; 및
- 제 2 지지체(24)의 윈도우(45) 내에 배치되고, 이 윈도우의 주변부의 일부분에 의해 구성된 제 1 레이스웨이와 상호작용하는 영역을 포함한다.
도 12의 예에서, 각 롤링 부재(11)는 축방향으로 연속해서,
- 지지체(24)의 윈도우에 내에 배치되고, 이 윈도우의 주변부의 일부분에 의해 구성된 제 1 레이스웨이 그리고 연결 부재(40)의 일부분에 의해 구성된 제 2 레이스웨이와 상호작용하는 영역으로서, 이 영역은 제 1 진자 매스(27)와 관련되며 제 1 마찰 부재와 상호작용하는 제 1 면(120), 및 대향된 제 2 면(121)을 나타내는, 영역; 및
- 제 2 면으로부터 연장되고, 제 2 진자 매스(27)의 윈도우 내에 배치되며, 이 윈도우의 주변부의 일부분에 의해 구성된 제 1 레이스웨이와 상호작용하는 영역 또는 핀(111)을 포함한다.
도 5 내지 도 15b는 도 1 내지 도 4와 관련하여 기술된 진자 매스(27)의 각각에 의해 지지될 수 있는 마찰 부재(50)의 5개의 상이한 변형예에 따른 상이한 예를 도시하고 있다. 특히, 진자 매스(27) 또는 진자 매스(27) 중 하나와 지지체(24) 중 하나 또는 지지체(24) 사이에 각기 적어도 하나의 마찰 부재(50)가 있다. 예를 들어, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 각 진자 매스(27)와 지지체(들)(24) 사이에 마찰 부재(50)가 있다.
진자 조립체(25)의 진자 매스(27) 중 하나는 지지체(24)와 관련하여 측면 상에 적어도 하나의 마찰 부재(50)를 지지할 수 있다. 도 4의 실시예에서, 각 진자 매스(27)는 각 측면 상에 2개의 마찰 부재(50)를 지지할 수 있으며, 도 12에서, 각 진자 조립체(25)의 단지 하나의 진자 매스(27)는 지지체(24)와 관련하여 측면 상에 2개의 마찰 부재(50)를 지지할 수 있으며, 도 13에서, 각 진자 조립체(25)의 단지 하나의 진자 매스(27)는 지지체(24)와 관련하여 측면 상에 하나의 마찰 부재(50)를 지지할 수 있다.
모든 예에서, 마찰 부재(50)는 진자 조립체(25) 및 지지체(24)의 모든 상대적 변위에서 그리고 상기 지지체(24)와 상기 진자 조립체(25)의 상대 위치에 관계없이 히스테리시스를 생성한다.
결과적으로, 특히 중력으로 인해서 진자 조립체(25)와 지지체(24) 사이의 충돌이 방지된다. 지지체(24)가 회전함에 따라, 진자 조립체(25)는 지지체의 회전축을 중심으로 가장 높은 위치를 연속적으로 차지하며, 따라서 마찰 부재(50)의 존재는 중력에 응답하여 진자 조립체의 하향 변위를 제한하거나 느리게 한다.
특히, 마찰 부재(50)는 플라스틱과 같은 감쇠 재료로 제조될 수 있다. 대안적으로, 마찰 부재(50)는 탄성 금속으로 제조될 수 있다.
모든 예에서, 마찰 부재(50)는 하나의 진자 매스(27)와 지지체(24) 사이에서 축방향으로 배치된다. 따라서, 마찰 부재(50)가 진자 매스 조립체와 지지체 사이에서 축방향으로 배치된다는 것은 또한 마찰 부재가 진자 조립체와 지지체 사이의 축방향 충돌을 방지하는 개재 기능을 갖는다는 것을 의미한다.
기재된 모든 예에서, 각 마찰 부재(50)는 진자 매스(27) 상의 적어도 하나의 체결 영역(52)과, 진자 매스(27)와 지지체(24) 사이에 축방향으로 배치된 개재 영역(53)을 포함한다. 예를 들어, 도 5 내지 도 9에서, 각 마찰 부재(50)는 4개의 체결 영역(52)을 포함하며, 도 10 내지 도 12에서, 각 마찰 부재(50)는 2개의 체결 영역(52)을 포함하며, 도 13 및 도 14에서, 각 마찰 부재(50)는 8개의 체결 영역(52)을 포함하며, 도 15a 및 도 15b에서, 각 마찰 부재(50)는 1개의 체결 영역(52)을 포함한다.
개재 영역(53)은 연결 부재 외측의 반경방향에서 2개의 원주 단부(54) 사이로 연장된다. 또한, 개재 영역은 단부(54) 사이의 원주방향에서 반경방향 내부 단부(55)를 포함한다. 또한, 개재 영역은 단부(54) 사이의 원주방향에서 반경방향 상부 단부(55b)를 포함한다.
예를 들어, 각 체결 영역(52)은 2개의 체결 탭(58)과, 이들 2개의 탭을 연결하는 보강부(59)를 포함할 수 있다. 체결 영역(52)은 개재 영역(53)으로부터 나오는 단부와 자유 단부 사이로 연장되고, 각 체결 탭(58)은 이들 단부 사이로 연장된다. 보강부(59)는 개재 영역(53)으로부터 나오는 그들 단부에서 탭(58)을 연결한다.
각 체결 탭(58)은 마찰 부재(50)를 진자 매스(27) 상에 스냅-로킹시키기 위한 후크를 포함한다.
도 5에 하나의 부분 상에 그리고 도 9에 다른 부분 상에 도시된 예에서, 마찰 부재(50)는 동일한 방향으로 배향된 각각 하나의 2개의 탭(58)을 포함하는 2개 타입의 체결 영역을 포함한다. 각 타입의 배향은 서로 수직이다. 각 원주방향 단부(54)가 다른 타입의 체결 영역(52)을 포함하므로, 반경방향 내부 단부(55)는 2개의 체결 영역(52)을 포함한다.
대안적으로, 각 체결 영역(52)은 개구부를 포함할 수 있다. 각 마찰 부재(50)는 개구부를 통과하는 리벳팅(52a) 또는 볼트체결에 의해 진자 매스(27) 중 적어도 하나와 강고하게 커플링된다.
도 5 및 도 6에 하나의 부분 상에 그리고 제 7, 도 10, 도 11, 도 14, 도 16a 및 도 16b에 다른 부분 상에 도시된 예에서, 마찰 부재(50)는 진자 매스(27)와 지지체(24) 사이의 축방향 공간보다 축방향으로 확대되어 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 예에서, 마찰 부재(50)는 지지체(24)와 접촉되도록 위치된 축방향 돌기(60)를 포함한다. 개재 영역(53)은 축방향 돌기(60)가 연장되는 평탄한 표면이다. 이러한 축방향 돌기(60)는 기포 형상을 갖는다. 이러한 축방향 돌기는 그 제조 동안에 마찰 부재의 캐비티(61) 내에 공기를 포획시킴으로써 제조될 수 있다.
개시된 예에서, 이러한 축방향 돌기(60)는 원주방향 단부(54) 사이의 마찰 부재 상에 그리고 반경방향 내부 단부(55)의 반경방향 외측에 위치된다. 이러한 축방향 돌기는 지지체(24) 및 진자 조립체(25)의 상대 위치와 상관없이 지지체와 항상 접촉되도록 위치되어 있다.
도 7에 도시된 실시예에서, 마찰 부재(50)는 지지체와 접촉하도록 마찰 부재를 국부적으로 캠버링하기 위한 2개의 얇은 존(56)을 포함한다. 캠버는 얇은 존(56)의 소성 변형에 의해 얻어진다. 캠버는 마찰 부재의 각각의 원주방향 단부 영역(54) 상에 있다. 마찰 부재(50)는, 마찰 부재(50)의 윤곽으로부터 연장되고 그리고 얇은 존을 형성하기 위해 하나의 절취부가 다른 절취부에 대해 근접해 있는 절취부(57), 즉 얇은 존당 2개의 절취부를 포함한다. 이러한 예에서, 각 얇은 존의 절취부는 체결 영역(52) 중 하나에서 수렴한다. 각 얇은 존의 절취부(57)는 이러한 체결 영역(52)의 양 측면 상에 있다.
도 10 및 도 11에 도시된 예에서, 마찰 부재(50)는 마찰 부재(50)를 국부적으로 절첩해서 롤링 부재(11)와 접촉하도록 적어도 하나의 얇은 존(56)을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 상보적으로, 마찰 부재(50)는 적어도 하나의 절취부(157)를 포함한다. 적어도 하나의 절취부(157)는 개재 영역(53)에서 상부 단부(55b)에 근접하여 연장될 수 있다. 절취부(157)는 마찰 부재(50)를 국부적으로 절첩해서 롤링 부재(11)와 접촉하도록 구성될 수 있다. 절첩부는 얇은 존(56) 및/또는 절취부(157) 근방의 존의 소성 변형에 의해 얻어진다. 절첩부는 마찰 재료의 상부 단부(55b) 영역 상에 있다. 절첩된 존(150)은 절취부(157)와 상부 단부(55b) 사이에 위치될 수 있으며, 절첩된 존(150)은 롤링 부재(11)와 접촉되도록 마찰 부재(50)의 개재 영역(53)에 대해서 축방향으로 오프셋되어 있다.
도 14에 도시된 예에서, 마찰 부재(50)는 마찰 부재(50)를 국부적으로 절첩해서 롤링 부재(11)와 접촉하도록 2개의 얇은 존(56)을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 상보적으로, 마찰 부재(50)는 2개씩 평행한 4개의 절취부(157)를 포함할 수 있다. 바람직하게, 2개의 평행한 절취부의 2개 시리즈는 원주방향으로 오프셋되어 있다. 2개의 평행한 절취부(157)의 시리즈는 각각 원주방향 단부 영역(54) 상에 있을 수 있다. 평행한 절취부(157)의 시리즈의 2개의 절취부(157) 사이의 개재 영역(53)은 롤링 부재(11)와 접촉하도록 절첩될 수 있다. 절첩 존(150)은 얇은 존(56) 및/또는 평행한 절취부(157)의 시리즈의 2개의 절취부(157) 사이의 존의 소성 변형에 의해 얻어진다. 절첩 존(150)은 마찰 부재(50)의 내부 단부(55) 영역 상에 있다. 절첩된 존(150)은 롤링 부재(11)와 접촉되도록 마찰 부재(50)의 개재 영역(53)에 대해서 축방향으로 오프셋될 수 있다.
마찰 부재(50)의 각각의 절첩된 존(150)은 마찰 부재(50)와 관련이 있는 롤링 부재(11)의 제 1 축방향 면(120)의 반경방향 내부 영역 상에만 축방향 응력을 가할 수 있다. 축방향 응력은 대향 진자 매스(27)에 대항하여 롤링 부재(11)를 압박한다. 축방향 응력은 롤링 부재(11)와 지지체(24)에 의해 형성된 레이스웨이 사이의 상호작용 존에 가능한 한 근접해서 발생된다. 축방향 응력은 롤링 부재(11)의 직경의 처음 20%, 바람직하게 처음 10%에 걸쳐서 연장되는, 롤링 부재(11)에 대한 반경방향 내부 영역에 가해질 수 있다. 축방향 응력의 크기 정도는 1N(뉴톤) 내지 5N(뉴톤)일 수 있다.
도 15a 및 도 15b에 도시된 예에서, 마찰 부재(50)는 롤링 부재(11)와 적어도 부분적으로 접촉하도록 하나의 지지 존(160)을 포함할 수 있다. 지지 존(160)은 리세스(161)를 포함할 수 있다. 바람직하게, 지지 존(160)은 원주방향 단부 영역(54) 중 하나 상에 있을 수 있다. 지지 존(160)은 소성 변형에 의해 얻어질 수 있다. 지지 존(160)은 롤링 부재(11)와 접촉되도록 마찰 부재(50)의 개재 영역(53)에 대해서 축방향으로 오프셋될 수 있다.
특히, 마찰 부재(50)의 지지 존(160)은 롤링 부재(11)의 축방향 면(120)의 측방향 영역 상에 적어도 축방향 응력을 가할 수 있다. 측방향 영역은 마찰 부재(50)와 관련있는 롤링 부재(11)의 제 1 축방향 면의 일부분일 수 있다. 축방향 응력은 대향 진자 매스(27)에 대항하여 롤링 부재(11)를 압박한다. 축방향 응력은 측방향 영역에 가해질 수 있으며, 측방향 영역의 표면 및 위치는 지지체(24) 및 진자 매스(27)에 대한 롤링 부재(11)의 위치에 따라 좌우되어 변화될 수 있다. 축방향 응력의 크기의 정도는 1N(뉴톤) 내지 5N(뉴톤)일 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 예에서, 각 진자 조립체에 대해서, 프로그레시브형 부재(progressivity member)(70)는 하나의 마찰 부재(50)와 각 진자 매스(27) 사이에 축방향으로 배치되어, 개재 영역(53)을 가압하여 지지체(24)와 접촉하도록 가압한다. 체결 영역(52)은 프로그레시브형 부재(70)를 통해 통과된다. 개재 영역(53)은 지지체(24)와 접촉시키기 위해서 프로그레시브형 부재(70)에 의해 진자 매스(27)로부터 국부적으로 오프셋되어 있다. 프로그레시브형 부재(70)는 금속 시트일 수 있으며, 탄성을 부여하기 위해서 절첩부(72)를 포함한다. 절첩부(72)는 프로그레시브형 부재(70)의 내부 주변부와 외부 주변부 사이에서 실질적으로 반경방향으로 연장된다. 이들 절첩부는 상기 프로그레시브형 부재에 탄성을 부여하기 위해서 상이한 방향으로 배향된 몇 개의 표면을 한정한다.
프로그레시브형 부재(70)는 마찰 부재(50)의 윤곽과 일치한다.
프로그레시브형 부재(70)는 마찰 부재의 체결 영역(52)에 의해 지지체(24) 상에 유지된다.
도 8에 도시된 예에서, 마찰 부재(50)는 진자 매스(27) 상에 스냅-로킹되어 있지 않다. 체결 영역(52)은 진자 매스(27) 상에 틈이 없이 장착된다. 체결 영역(52)은 진자 매스(27)의 구멍과 협력하는 원통형 돌기이다. 프로그레시브형 부재(70)는 원통형 돌기(75)를 포함하며, 각 원통형 돌기는 상기 마찰 부재(50)의 동심 돌기를 둘러싼다.
도 9에 도시된 예에서, 프로그레시브형 부재(70)는 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 각 체결 영역(52)을 둘러싸는 개구부(78)를 포함한다. 프로그레시브형 부재(70)는 진자 매스(27)의 외부 주변부와 협력하는 2개의 외부 에지(79)와, 프로그레시브형 부재를 반경방향으로 유지하도록 진자 매스(27)의 외부 주변부와 협력하는 내부 에지(80)를 또한 포함한다.
본 발명은 상술한 것으로 제한되지 않는다.
다른 설명되지 않은 예에서, 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 장치(22)는 듀얼 매스 플라이휠이 아닌 트랜스미션 시스템의 구성요소에 합체될 수 있으며, 상기 구성요소는 예를 들어 유압식 토크 컨버터, 또는 마찰 클러치 디스크, 또는 크랭크샤프트와 일체인 건식 또는 습식 듀얼 클러치, 습식 단일 클러치 또는 플라이휠, 또는 하이브리드 구동 트레인의 일부분을 형성하는 구성요소일 수 있다.
공지된 형태에서, 이러한 구성요소는 적어도 하나의 입력 요소, 적어도 하나의 출력 요소, 및 상기 입력 요소와 출력 요소 사이에 개재된 원주방향으로 작용하는 탄성 리턴 부재를 나타내는 비틀림 댐퍼를 포함할 수 있으며, 용어 "입력(input)" 및 "출력(output)"은 차량의 연소 엔진으로부터 차량의 휠을 향해 토크 전달의 방향에 대해서 규정된 것이다. 다음에, 장치(22)의 지지체(24)는,
- 비틀림 댐퍼의 입력 요소;
- 댐퍼의 스프링의 2개의 시리즈 사이에 배치된 출력 요소 또는 중간 위상 요소; 또는
- 상술한 요소 중 하나에 회전 가능하게 연결되고 이로부터 구별되는 요소, 예를 들어 장치(22)에 특정한 지지체로 구성될 수 있다.
Claims (22)
- 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 장치(22)에 있어서,
- 축선(X)을 중심으로 회전 변위할 수 있는 적어도 하나의 지지체(24),
- 적어도 하나의 진자 매스(pendulum mass)를 포함하며, 상기 지지체(24)에 대해서 이동 가능한 적어도 하나의 진자 조립체(25), 및
- 상기 지지체(24)에 의해 형성된 적어도 하나의 제 1 레이스웨이(12)와 그리고 진자 조립체(25)에 의해 형성된 적어도 하나의 제 2 레이스웨이(13)와 각각 상호작용하는 적어도 하나의 롤링 부재(11)를 포함하며,
상기 지지체(24)에 대한 진자 조립체(25)의 변위는 이들 롤링 부재(11) 중 적어도 하나에 의해 안내되며,
상기 장치는, 상기 진자 조립체에 의해 지지되고 상기 진자 조립체에 결합되어, 진자 조립체 및 지지체의 상대 변위의 전부 또는 일부에서 히스테리시스를 발생시키기 위한 적어도 하나의 마찰 부재(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 마찰 부재(50)는 상기 지지체 및 상기 진자 조립체의 상대 위치에 관계없이 히스테리시스를 발생시키는 것을 특징으로 하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 마찰 부재(50)는 진자 매스와 지지체 사이에 축방향으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 마찰 부재(50)와 진자 매스(27) 사이에 축방향으로 배치되어, 마찰 부재(50)를 롤링 부재(11) 중 적어도 하나 또는 지지체(24)와 접촉하도록 가압하는 프로그레시브형 부재(progressivity member)(70)를 더 포함하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 프로그레시브형 부재(70)는 상기 프로그레시브형 부재에 탄성을 부여하기 위한 절첩부(72) 또는 파형부를 포함하는 금속 시트인 것을 특징으로 하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 프로그레시브형 부재(70)는 진자 매스 상으로의 마찰 부재의 체결 영역(52)에 의해 지지체 또는 롤링 부재(11) 중 적어도 하나 상에 유지되는 것을 특징으로 하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 마찰 부재(50)는 진자 매스(27)와 지지체(24) 사이의 축방향 공간보다 축방향으로 확대되어 있는 것을 특징으로 하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 마찰 부재(50)는 지지체(24)와 접촉하도록 위치된 축방향 돌기(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 마찰 부재(50)는 지지체와 접촉하도록 상기 마찰 부재를 국부적으로 캠버링하기 위한 적어도 하나의 얇은 존(56)을 포함하는 것을 특징으로 하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 마찰 부재(50)는 롤링 부재(11)와 적어도 부분적으로 접촉하도록 위치된 적어도 하나의 축방향 지지 존(160)을 포함하는 것을 특징으로 하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 지지 존(160)은 리세스(161)를 포함하는 것을 특징으로 하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 제 10 항에 있어서,
상기 마찰 부재의 지지 존(160)은 롤링 부재(11)의 축방향 면(120)의 측방향 영역 상에 적어도 축방향 응력을 가하는 것을 특징으로 하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 마찰 부재(50)는 롤링 부재(11)와 접촉하도록 적어도 하나의 국부적으로 절첩된 존(150)을 포함하는 것을 특징으로 하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 마찰 부재(50)의 절첩된 존(150)은 롤링 부재(11)의 축방향 면(120)의 반경방향 내부 영역 상에만 축방향 응력을 가하는 것을 특징으로 하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 마찰 부재(50)는 플라스틱 또는 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 마찰 부재(50)는 탄성이 있는 것을 특징으로 하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 제 1 항에 있어서,
하나의 단일 지지체(24)를 포함하며, 진자 조립체(25)는 서로에 대해서 축방향으로 이격된 제 1 및 제 2 진자 매스(27)를 포함하며, 제 1 진자 매스(27)는 지지체(24)의 제 1 측면(26) 상에 축방향으로 배치되어 있으며, 제 2 진자 매스(27)는 지지체(24)의 제 2 측면(26) 상에 축방향으로 배치되어 있으며,
적어도 하나의 부재(40)는 제 1 및 제 2 진자 매스(27)를 연결하여, 상기 매스는 쌍을 이루며,
상기 장치는 2개의 마찰 부재(50)를 포함하며, 각 마찰 부재는 진자 매스(27) 중 하나와 지지체(24) 사이에 축방향으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 제 1 항에 있어서,
2개의 별개의 축방향으로 오프셋된 지지체(24)를 포함하며, 각 진자 조립체(25)는 2개의 지지체(24) 사이에 축방향으로 배치된 적어도 하나의 진자 매스(27)를 포함하며, 각 지지체는 동일한 롤링 부재(11)와 상호작용시키기 위한 제 1 레이스웨이를 형성하며,
상기 장치는 2개의 마찰 부재(50)를 포함하며, 각 마찰 부재는 진자 매스(27)와 지지체(24) 사이에 축방향으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 제 1 항에 있어서,
2개의 별개의 축방향으로 오프셋된 지지체(24)를 포함하며, 각 진자 조립체(25)는 2개의 지지체(24) 사이에 축방향으로 배치된 적어도 하나의 진자 매스(27)를 포함하며, 각 지지체는 동일한 롤링 부재(11)와 상호작용시키기 위한 제 1 레이스웨이를 형성하며,
상기 장치는 적어도 하나의 마찰 부재(50)를 포함하며, 이러한 적어도 하나의 마찰 부재는 지지체(24) 중 하나와 진자 매스(27) 사이에만 축방향으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 제 1 항에 있어서,
하나의 단일 지지체(24)를 포함하며, 진자 조립체는 서로에 대해서 축방향으로 이격된 제 1 및 제 2 진자 매스(27)를 포함하며, 제 1 진자 매스(27)는 지지체(24)의 제 1 측면(26) 상에 축방향으로 배치되며, 제 2 진자 매스(27)는 지지체(24)의 제 2 측면(26) 상에 축방향으로 배치되며,
적어도 하나의 부재(40)는 제 1 및 제 2 진자 매스(27)를 연결하여, 상기 매스는 쌍을 이루며,
상기 장치는 적어도 하나의 마찰 부재(50)를 포함하며, 이러한 적어도 하나의 마찰 부재는 진자 매스(27) 중 하나와 지지체(24) 사이에만 축방향으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 제 19 항에 있어서,
상기 장치는 2개의 별개의 원주방향으로 오프셋된 마찰 부재(50)를 포함하며, 각 마찰 부재는 롤링 부재(11) 중 하나와 각기 접촉하는 것을 특징으로 하는
비틀림 진동 감쇠 장치. - 듀얼 매스 플라이휠(1)에 있어서,
- 크랭크샤프트에 체결시키기 위한 제 1 플라이휠(3),
- 복수의 탄성 리턴 부재(9)에 의해 제 1 플라이휠(3)에 연결된 제 2 플라이휠(6), 및
- 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항의 장치(22)를 포함하며,
상기 장치의 지지체는 제 2 플라이휠에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는
듀얼 매스 플라이휠.
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