KR20080102133A

KR20080102133A - 차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부

Info

Publication number: KR20080102133A
Application number: KR1020087020528A
Authority: KR
Inventors: 슈테펜 레만; 디미트리 지버; 뤽 뮐레
Original assignee: 루크 라멜렌 운트 쿠프룽스바우 베타일리궁스 카게
Priority date: 2006-02-24
Filing date: 2007-01-27
Publication date: 2008-11-24
Also published as: EP1989468A1; WO2007095881A1; BRPI0708084A2; CN101384837A; DE112007000257A5; CN101384837B

Abstract

본 발명은 차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부에 관한 것이며, 상기 기어 휠 구동부는 진동 댐핑을 위한 비틀림 진동 댐퍼의 출력 부재로서 주변 장치의 구동축과 연결 가능한 허브(7) 및 입력 부재로서 기어 휠(6)을 가지며, 상기 기어 휠(6) 및 허브(7)는 상응하는 리세스를 포함하며, 상기 리세스는 비틀림 진동 댐퍼의 스프링 저장기(11, 11')를 수용하기 위해 적어도 하나의 채널(10)을 공동으로 형성한다. 본 발명에 따라 기어 휠(6) 및 허브(7)는 회전 토크 전달을 위해 중간 치형부(12, 13)를 이용하여 서로 커플링될 수 있다.

기어 휠 구동부, 주변 장치, 비틀림 진동 댐퍼, 기어 휠, 허브

Description

차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부{Gearwheel Drive for Driving a Secondary Assembly of a Vehicle}

본 발명은, 진동 댐핑을 위한 비틀림 진동 댐퍼의 출력 부재로서 주변 장치의 구동축과 연결 가능한 허브 및 입력 부재로서 기어 휠을 갖는, 차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부에 관한 것이며, 기어 휠 및 허브는 상응하는 리세스를 포함하며, 상기 리세스는 비틀림 진동 댐퍼의 스프링 저장기를 수용하기 위한 적어도 하나의 채널을 공동으로 형성한다.

차량의 주변 장치를 구동하기 위한 벨트 구동부 또는 체인 구동부용 구동 디스크는 문헌 DE 42 25 314 A1호에 공지되어 있다. 구동 디스크는 차량 엔진의 크랭크 축으로부터 체인 또는 벨트를 통해 구동된다. 이러한 경우, 주연 방향으로 압축 가능한 연료 저장 장치를 포함하는 댐핑 장치가 제공됨으로써, 연결된 주변 장치와 구동부 사이에서 진동 댐핑이 이루어진다.

차량의 구동부와, 연결된 주변 장치 사이의 회전 진동 댐핑이 마찬가지로 문헌 DE 100 58 885호에 공지되어 있다.

또한, 오일 펌프, 파워 스티어링 펌프 또는 공기 압축기와 같은 주변 장치가, 차량 엔진의 크랭크 축을 사용하여 체인에 의해 구동되는 분배 변속기를 이용 하여 구동될 수 있는 것이 공지되어 있다. 예컨대 주변 장치는, 구동축으로서 삽입축(insert shaft)을 포함할 수 있는데, 상기 삽입축은 치형부에 의해 분배 변속기의 축에 맞물려 구동될 수 있다. 이는, 기어 휠과 주변 장치의 구동축 사이의 강성 연결시 원치 않은 진동, 특히 엔진의 불균형에 의해 발생되는 이른바 공회전 진동이 나타날 수 있음을 뜻한다. 이러한 진동은 주변 장치에도 전달될 수 있다. 이를 방지하기 위해, 기어 휠과 구동축 사이에서 진동 댐퍼, 특히 비틀림 진동 댐퍼가 사용되거나 장착된다.

본 발명의 목적은, 충분히 진동을 댐핑하고 가능한 한 적은 구성 공간 및 적은 부품 갯수를 포함하는, 도입부에서 언급한 유형의 기어 휠 구동부를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 차량의 주변 장치를 구동하기 위한 본 발명에 따른 기어 휠 구동부에 의해 달성되는데, 상기 기어 휠 구동부는 진동 댐핑을 위한 비틀림 진동 댐퍼의 출력 부재로서 주변 장치의 구동축과 연결 가능한 허브 및 입력 부재로서 기어 휠을 포함하며, 기어 휠 및 허브는 상응하는 리세스를 포함하며, 상기 리세스는 비틀림 진동 댐퍼의 스프링 저장기를 수용하기 위한 적어도 하나의 채널을 공동으로 형성하며, 기어 휠 및 허브는 서로에 대해 제한적으로 회전 가능하다. 본 발명에 따라 기어 휠 및 허브는 회전 토크 전달을 위해 중간 치형부 등을 이용하여 서로 커플링될 수 있다.

이러한 방식으로, 본 발명에 따라 제안된 기어 휠 구동부의 경우 구성 공간을 최적으로 이용하여 입력 부재로서의 기어 휠을 주변 장치 구동축의 허브와 진동 댐핑되게 커플링할 수 있다. 특히 차량 엔진의 공회전 속도가 저하되는 경우, 스프링 강도가 작은 진동 댐퍼를 사용하여 제한된 공회전 속도 이하의 값으로 공진 이동이 이루어질 수 있다. 주변 장치의 구동축에서 기어 휠 및 허브 사이에 제공된 중간 치형부는 이른바 부하 작동시 발생하는 더 높은 토크를 기어 휠로부터 허브로 전달하기 위해 사용되는 반면, 비틀림 진동 댐퍼의 스프링 저장기는 공회전시 본 발명에 따른 기어 휠 구동부에서 진동이 전달되는 것을 방지한다.

본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 기어 휠 측의 스토퍼와 허브 측의 대응 스토퍼로 이루어진 중간 치형부가 형성된다. 스토퍼 및 대응 스토퍼는 먼저 입력 부재와 출력 부재 사이의 상대 운동시 접촉하는데, 상기 상대 운동은 공회전시 발생하는 것이 아니라 부하시 존재하여, 허브에 더 높은 토크의 전달을 보장한다. 본 발명에 따른 실시예에서 허브는 기어 휠 수용 영역 내로의 축 방향 안내에 의해 중간 치형부와 맞물린다. 다른 구조적인 형태도 가능하다.

본 발명의 가능한 실시예에 따라, 스토퍼 및 대응 스토퍼는 각각 채널의 외부를 향해 반경 방향으로 이격될 수 있다. 본 발명에 따른 기어 휠 구동부의 경우 이러한 구조적 배치에 의해 구성 공간의 사용이 최적화될 수 있어서, 특히 컴팩트하게 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따라, 아크 스프링 댐퍼의 아크 스프링을 수용하기 위해 기어 휠 및 허브의 둘레에 걸쳐 분배 배치된 만곡된 복수의 채널이 제공된다. 다른 비틀림 진동 댐퍼가 사용될 수도 있지만, 아크 스프링 댐퍼가 바람직하게 사용되는데, 아크 형태의 압축 스프링이 특히 바람직하게 사용될 수 있기 때문이다. 아크 스프링 댐퍼의 개별 압축 스프링의 압축 스프링 안내를 최적으로 구현하기 위해, 기어 휠 및 허브에서도 리세스는, 상응하는 하프 셸로 라이닝될 수 있다. 상기 하프 셸은 개선된 안내 특성 외에도 마모 감소를 구현하기 위해 바람직하게 플라스틱 또는 이와 유사한 재료로 제조될 수 있다. 또한, 이에 의해 스프링 채널의 가공이 줄어들 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서는, 본 발명에 따른 기어 휠 구동부가 적어도 하나의 적합한 마찰 장치를 추가로 포함할 수 있다. 마찰 장치에 의해 입력 부재와 출력 부재 사이에서 추가의 축방향 힘이 구현될 수 있다.

본 발명에 따라, 제1 마찰 장치는 압력이 가해지는 마찰 링을 구비한 압축 스프링 등을 포함할 수 있다. 바람직하게 압축 스프링은 기어 휠에 고정된 중심 볼트의 공동부 내에 배치될 수 있다. 압축 스프링은 중심 볼트에서 지지될 수 있다. 그 결과 기어 휠에 접하는 마찰 링에 축 방향으로 힘이 효과적으로 가해진다. 마찰 장치의 다른 구조적인 실시예도 가능하다. 제안된 마찰 장치의 실시예에서, 중심 볼트는 예컨대 리벳을 이용하여 고정될 수 있다. 중심 볼트는 압축 스프링이 예컨대 중심 볼트의 헤드에서 지지될 수 있도록 하는 데 사용된다.

특히 본 실시예에 따라 마찰 링은 중심 볼트에 대해 회전 불가능하게 배치될 수 있다. 이를 위해, 예컨대 볼트 축의 횡단면 형태 및 마찰 링의 내부 형태도 상응하게 맞춰질 수 있다. 마찰 링의 회전 불가능한 배치를 구현하기 위해 다른 구조적인 실시예도 가능하다.

본 발명의 다른 바람직한 실시예에서는, 본 발명에 따른 기어 휠 구동부에 제2 마찰 장치가 제공될 수 있다. 제2 마찰 장치는, 압력이 가해지는 마찰 링을 구비하고 로킹 링을 이용하여 기어 휠에 고정된 디스크 스프링을 포함할 수 있다. 상기 디스크 스프링은 로킹 링과 마찰 링 사이에 고정될 수 있다. 디스크 스프링은 중간 치형부를 이용하여 입력 부재 또는 기어 휠에 회전 불가능하게 고정될 수 있다. 또한, 제2 마찰 장치의 사용시 디스크 스프링에 의해 축방향 힘이 입력 부재와 출력 부재 사이에 작용한다.

기어 휠의 헬리컬 치형부의 소음 레벨에 불리하게 영향을 미칠 수 있는 가능한 충격 공차를 방지하기 위해, 입력 부재는 슬라이딩 베어링을 이용하여 직접 지지된다. 불리한 영향을 더욱 개선하기 위해, 출력 부재도 슬라이딩 베어링될 수 있는데, 이는 상기 설명한 불리한 영향을 최소화하기 위함이다. 입력 부재 및 출력 부재의 슬라이딩 베어링에 충분한 오일 공급을 보장하기 위해, 본 발명의 다른 개선예에 따라 반경 방향 및/또는 축 방향 보어는, 각각의 슬라이딩 베어링 시트에 오일 공급이 가장 간단하게 구현되는 방식으로 제공될 수 있다.

기어 휠과 허브 사이의 센터링을 위해, 본 발명의 다른 실시예에 따라 입력 부재와 출력 부재 사이에 센터링 시트가 형성될 수 있다. 센터링 시트는 슬라이딩 베어링 시트보다 개략적인 센터링을 가능하게 할 수 있다. 이러한 방식으로 본 발명에 따른 기어 휠 구동부의 경우 각도 옵셋 보정 및 반경 방향 옵셋 보정이 특히 유리하게 구현될 수 있다.

본 발명은 이하 도면을 참조로 더 자세히 설명된다.

도1은 본 발명에 따른 기어 휠 구동부의 가능한 실시예의 조립 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

도2a는 본 발명에 따른 기어 휠 구동부의 기어 휠을 부분 절단하여 도시한 측면도이다.

도2b는 본 발명에 따른 기어 휠 구동부의 종방향 절단 부분도이다.

도3은 허브와 커플링된, 기어 휠 구동부의 기어 휠을 도시한 입체도이다.

도4는 비틀림 진동 댐퍼의 특성 곡선을 도시한 그래프이다.

도5는 본 발명에 따른 기어 휠 구동부의 분해도이다.

도6은 본 발명에 따른 기어 휠 구동부의 제1 실시예를 도시한 종방향 절단 부분도이다.

도7은 라이닝된 아크 스프링 채널을 갖는 본 발명에 따른 기어 휠 구동부의 다른 종방향 절단 부분도이다.

도8은 제1 마찰 장치를 갖는 본 발명에 따른 기어 휠 구동부의 다른 종방향 절단 부분도이다.

도9는 도8에 따라 라이닝된 아크 스프링 채널을 갖는 본 발명에 따른 기어 휠 구동부의 다른 종방향 절단 부분도이다.

도10은 가능한 제2 마찰 장치를 갖는 본 발명에 따른 기어 휠 구동부의 다른 종방향 절단 부분도이다.

도1에는 공기 압축기(1)용 구동부로서의 기어 휠 구동부의 가능한 조립 상태가 개략적으로 도시된다. 공기 압축기(1)는 자세히 도시되지는 않은, 차량 엔진의 크랭크 축으로부터 구동 체인(2)에 의해 구동된다. 이를 위해 토크가 구동 체인(2)을 통해 분배 변속기(3)에 전달되는데, 상기 토크는 공기 압축기(1) 외에도 파워 스티어링 펌프(4)를 구동한다. 파워 스티어링 펌프(4) 및 공기 압축기(1)는 각각 구동축으로서 삽입축(5, 5')을 포함하고, 상기 구동축은 치형부에 의해 분배 변속기(3)의 축에 맞물린다.

도2a에는 비틀림 진동 댐퍼의 출력 부재로서의 허브(7) 및 입력 부재로서 헬리컬 치형부(25)를 갖는 기어 휠(6)이 부분 절단된 측면도로 도시된다. 도2b에는 본 발명에 따른 기어 휠 구동부를 형성하는 입력 부재 및 출력 부재가 종방향으로 절단되어 도시된다.

출력 부재로서 형성된 허브(7)는 삽입축(5)이 허브(7)의 내접 기어(8)에 삽입될 수 있음으로써, 자세히 도시되지 않은, 공기 압축기(1)의 구동축 또는 삽입축(5)과 연결될 수 있다. 기어 휠(6) 및 허브(7)는 상응하는 리세스(9, 9')를 포함하는데, 상기 리세스는 아크 스프링 댐퍼의 아크 스프링(11)을 수용하기 위해 만곡된 채널(10)을 공동으로 형성한다. 이른바 아크 스프링 채널(10)은 입력 부재로서 형성된 기어 휠(6) 및 출력 부재로서 형성된 허브(7)의 둘레에 걸쳐 분배 배치된다.

본 발명에 따라, 부하시 나타나는 토크를 기어 휠(6)로부터 허브(7)로 전달하기 위해 기어 휠(6)과 허브(7) 사이에 중간 치형부가 제공된다. 중간 치형부는 기어 휠 측의 스토퍼(12)와 이에 상응하는 허브 측의 대응 스토퍼(13)로 이루어진다. 스토퍼(12) 및 대응 스토퍼(13)는 각각 아크 스프링 채널(10)의 외부를 향해 반경 방향으로 이격되고 기어 휠(6) 및 허브(7)의 둘레에 걸쳐 분배 배치된다.

공회전 속도 영역, 즉 토크가 전달되지 않을 경우 아크 스프링 댐퍼에 의해 소음 전달이 방지될 수 있다. 우선 허브(7)에 대한 기어 휠(6)의 상대 회전시 부하 영역 내에서 회전 토크가 전달될 수 있는데, 상기 허브의 경우 스토퍼(12) 및 대응 스토퍼(13)가 장치 내에 제공된다.

도3에는 본 발명에 따른 기어 휠 구동부의 허브(7)에 기어 휠(6)이 조립된 상태가 입체도로 도시된다. 본 발명에 따른 기어 휠 구동부의 상기 명시한 특징들은 도4에 도시된 비틀림 진동 댐퍼 특성 곡선의 그래프에 의해 명료해진다.

도5에는 기어 휠(6) 및 허브(7)를 갖는 본 발명에 따른 기어 휠 구동부의 분해도가 도시되고, 본 실시예에서 두 개의 아크 스프링(11, 11')이 둘레에 걸쳐 분배되어 기어 휠(6) 및 허브(7)에 배치됨을 알 수 있다. 또한, 전달 보호 부재로서 스냅 링(24)이 제공된다. 본 발명에 따른 기어 휠 구동부의 종방향 절단 부분도로부터 특히, 분리된 슬라이딩 베어링 시트의 오일 공급이 기어 휠(6) 및 허브(7)에서 대략 반경 방향으로 진행하는 보어(14, 14') 및 축방향 보어(15)에 의해 이루어지는 것을 확인할 수 있다.

도7에는 이미 언급한 만곡된 채널 또는 아크 스프링 채널(10)이 도시되는데, 상기 채널 또는 아크 스프링 채널은 기어 휠(6) 및 허브(7)에서 마모 감소 플라스틱으로 이루어진 하프 셸(16, 16')로 라이닝된다. 하프 셸(16, 16')에 의해 마모 감소 외에도 아크 스프링 채널(10) 내에서 아크 스프링(11)의 안내가 개선될 수 있다. 또한, 아크 스프링 채널(10)의 가공이 줄어들 수 있다.

도8에는 본 발명에 따른 기어 휠 구동부의 다른 종방향 절단 부분도가 도시된다. 상기 관점에서 볼 때 기어 휠(6)에 공동부(18)를 포함하는 중심 볼트(17)가 고정된다. 공동부(18)는 압축 스프링(19)을 포함하는 제1 마찰 장치를 수용하기 위해 사용된다. 상기 압축 스프링은 중심 볼트(17)의 헤드에서 한 쪽 단부가 접하고 다른 쪽 단부를 이용하여 마찰 링(20)에 반해 작용함으로써, 기어 휠에 축방향 힘이 도출된다. 도9에는 하프 셸(16, 16')로 라이닝된 아크 스프링 채널(10)만 보완되어 도시된다.

도10에는 제2 마찰 장치를 갖는 본 발명에 따른 기어 휠 구동부의 다른 실시예가 도시된다. 제2 마찰 장치는 로킹 링에 의해 기어 휠(6)에 고정되는 디스크 스프링(21)을 포함한다. 디스크 스프링(21)은 허브(7)에 접하는 마찰 링(23)에 축 방향으로 힘을 가한다. 디스크 스프링(21)은 중간 치형부에 의해 기어 휠(6)에 회전 불가능하게 고정된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 공기 압축기

2: 구동 체인

3: 분배 변속기

4: 파워 스티어링 펌프

5, 5': 구동축

6: 기어 휠

7: 허브

8: 내접 기어

9, 9': 리세스

10: 채널

11: 아크 스프링

12: 기어 휠 측 스토퍼

13: 허브 측 스토퍼

14, 14': 반경 방향 보어

15: 축방향 보어

16, 16': 하프 셸

17; 중심 볼트

18: 공동부

19: 압축 스프링

20: 마찰 링

21: 디스크 스프링

22: 로킹 링

23: 마찰 링

24: 스냅 링

25: 헬리컬 치형부

Claims

차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부이며, 상기 기어 휠 구동부는 진동 댐핑을 위한 비틀림 진동 댐퍼의 출력 부재로서 주변 장치의 구동축과 연결 가능한 허브 및 입력 부재로서 기어 휠을 가지며, 상기 기어 휠 및 허브는 상응하는 리세스를 포함하며, 상기 리세스는 비틀림 진동 댐퍼의 스프링 저장기를 수용하기 위해 적어도 하나의 채널을 공동으로 형성하는 차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부에 있어서,

기어 휠(6) 및 허브(7)는 회전 토크 전달을 위해 중간 치형부를 이용하여 서로 커플링될 수 있는 것을 특징으로 하는, 차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부.
제1항에 있어서, 중간 치형부는 기어 휠 측의 스토퍼(12) 및 상응하는 허브 측의 대응 스토퍼(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부.
제2항에 있어서, 스토퍼(12) 및 대응 스토퍼(13)는 리세스(9, 9')의 외부를 향해 반경 방향으로 기어 휠(6) 및 허브(7)의 둘레에 걸쳐 분배 배치되는 것을 특징으로 하는, 차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 채널은 만곡된 아크 스프링 채널(10)로서 아크 스프링 댐퍼의 아크 스프링(11)을 수용하기 위해 형성되는 것을 특징으로 하는, 차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부.
제4항에 있어서, 기어 휠(6) 및 허브(7)의 둘레에 걸쳐 분배 배치된 복수의 아크 스프링 채널(10)이 제공되는 것을 특징으로 하는, 차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부.
제4항 또는 제5항에 있어서, 하프 셸(16, 16')로 각각의 아크 스프링 채널(10)이 라이닝 되는 것을 특징으로 하는, 차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 마찰 장치가 제공되는 것을 특징으로 하는, 차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부.
제7항에 있어서, 제1 마찰 장치는 압력이 가해지는 마찰 링(20)을 구비한 압축 스프링(19)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부.
제8항에 있어서, 압축 스프링(19)은 기어 휠(6)에 고정된 중심 볼트(17)의 공동부(18) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부.
제8항 또는 제9항에 있어서, 마찰 링(20)은 중심 볼트(17) 섕크 및 마찰 링(20)의 내부 형태의 사전 설정된 횡단면 형태에 의해 중심 볼트(17)에 회전 불가능하게 고정되는 것을 특징으로 하는, 차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부.
제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 마찰 장치는 로킹 링(22)을 이용하여 기어 휠(6)에 고정된, 압력이 가해지는 마찰 링(23)을 구비한 디스크 스프링(21)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부.
제11항에 있어서, 디스크 스프링(21)은 기어 휠(6)의 중간 치형부를 이용하여 기어 휠(6)에 회전 불가능하게 고정되는 것을 특징으로 하는, 차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 기어 휠(6) 및 허브(7)는 서로 분리된 슬라이딩 베어링 상에서 지지되는 것을 특징으로 하는, 차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부.
제13항에 있어서, 기어 휠(6) 및 허브(7)는 슬라이딩 베어링에 오일을 공급하기 위해 반경 방향으로 진행하는 적어도 하나의 보어(14, 14') 및/또는 축 방향으로 진행하는 적어도 하나의 보어(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 기어 휠(6)과 허브(7) 사이에 센터링 시트가 형성되는 것을 특징으로 하는, 차량의 주변 장치를 구동하기 위한 기어 휠 구동부.