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WO2024143956A1 - 메케니컬 스토퍼를 구비한 다단식 진동 감쇠 장치 - Google Patents

메케니컬 스토퍼를 구비한 다단식 진동 감쇠 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2024143956A1
WO2024143956A1 PCT/KR2023/019739 KR2023019739W WO2024143956A1 WO 2024143956 A1 WO2024143956 A1 WO 2024143956A1 KR 2023019739 W KR2023019739 W KR 2023019739W WO 2024143956 A1 WO2024143956 A1 WO 2024143956A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vibration damping
damping device
input member
spring
output member
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/019739
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김중혁
김정우
박진수
조아론
Original Assignee
주식회사 카펙발레오
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 카펙발레오 filed Critical 주식회사 카펙발레오
Publication of WO2024143956A1 publication Critical patent/WO2024143956A1/ko

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/40—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/121—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/09—Reducing noise
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a vibration damping device for vehicles, especially hybrid vehicles, and more specifically, to a multi-stage vibration damping device equipped with a mechanical stopper.
  • a motor is installed in a transmission and a vibration damping device is arranged radially inside the transmission.
  • a torsion damper also referred to as a torsional vibration damper or torsional vibration damper, can improve engine vibration absorption performance by connecting two or more dampers in series.
  • the torsion damper may be located inside the transmission and uses transmission oil as a lubricant.
  • the primary torsion damper 42 includes a cover plate (P20) and a spring (P21), and a driven plate (P23) is located therein.
  • the cover plate (P20) of the primary torsion damper (42) is bound to the rotor sleeve (P11) by welding at a binding portion (P25).
  • the secondary torsion damper 41 includes a front cover plate (P30) and a spring (P31).
  • Hysteresis adjustment members (P35a, P35b), such as friction washers or elastic washers, are arranged on both sides of the driven plate (P40) in the secondary torsion damper.
  • Hysteresis refers to elastic hysteresis.
  • the parts that make up the primary and/or secondary torsion damper move axially or radially, often generating a rattling noise called idle noise or rattle noise. I order it.
  • a hysteresis adjustment member (P35) is provided to suppress this idle noise.
  • the hysteresis adjustment member (P35) is provided only on the side of the secondary torsion damper (41), so it is difficult to effectively suppress the idle noise of the primary torsion damper (42).
  • hysteresis adjustment members In order to reliably suppress the idle noise of the vibration damping device, hysteresis adjustment members must be placed at each necessary location, but since other components of the vibration damping device for hybrid vehicles are already densely located within the limited space, it is quite difficult to place them additionally.
  • the binding portion (P25) between the cover plate (P20) of the primary torsion damper (42) and the rotor sleeve (P11) is radially inward from the center of the torsion damper (40), that is, the spring of the primary torsion damper (42). It is located in a position that is biased toward the inner side in the radial direction compared to (P21).
  • the torsion damper 40 rotates, its components tend to deviate outward in the radial direction due to centrifugal force, but the binding portion P25 located on the inner radial direction does not firmly hold this tendency to deviate, so the torsion damper 40 ) does not effectively suppress the overall children's noise.
  • the purpose of the present invention is to provide a multi-stage vibration damping device that can eliminate axial and radial movement of the damper and abnormal spring behavior resulting therefrom.
  • the purpose of the present invention is to provide a multi-stage vibration damping device that can prevent spring damage due to abnormal torque of the engine.
  • the purpose of the present invention is to provide a multi-stage vibration damping device that can prevent axial/radial movement of the damper and/or damage to the spring while maintaining the compactness of the existing damper.
  • the vibration damping device according to the present invention for the purpose as described above includes the following aspects and any combination thereof.
  • One aspect of the invention includes a first damping unit having a first input member, a first output member, and a first spring; a second damping unit having a second input member, a second output member, and a second spring, and arranged axially outward from the first damping unit; A rotor unit including a rotor sleeve; and the first input member and the first output member or the second input member. It is a vibration damping device that includes a mechanical stopper that limits relative rotation so that it does not exceed a certain range.
  • the first input member has a central hole
  • the mechanical stopper includes a first protrusion protruding radially inward from the first input member toward the central hole; and a second protrusion protruding axially inward from the second input member toward the first input member, wherein the first protrusion and the second protrusion are formed when the first input member or the second input member rotates. It is a vibration damping device made to interfere with each other.
  • the mechanical stopper includes a first protrusion protruding axially inward from the first input member toward the first output member, and the first input member or the first output member is It is a vibration damping device configured so that the first protrusion and the first output member interfere with each other when rotating.
  • Another aspect of the present invention further includes hysteresis adjustment means arranged axially rearward of the first output member, the hysteresis adjustment means having a circumferential groove so as not to interfere with the second protrusion. It is an attenuation device.
  • Another aspect of the present invention is a vibration damping device further comprising hysteresis adjustment means arranged axially forward and/or rearward of the first output member.
  • Another aspect of the present invention is a vibration damping device wherein at least one of the hysteresis adjustment means includes a groove into which the first protrusion can be inserted.
  • a second protrusion protruding axially is formed at the front and/or rear of the first output member, and at least one of the hysteresis adjustment means has a groove into which the second protrusion can be inserted. It is a vibration damping device that includes.
  • Another aspect of the present invention is a vibration damping device wherein the first input member is a cover plate and the second input member is a front cover plate.
  • Another aspect of the present invention is a vibration damping device in which the first and second output members are driven plates, respectively.
  • Another aspect of the present invention is a vibration damping device wherein the first input member is coupled to the rotor sleeve radially outward from the first spring.
  • the first spring includes an outer spring and an inner spring inserted therein, and the first input member is radially outer than any one of the outer spring and the inner spring of the first spring. It is a vibration damping device that is bound to the rotor sleeve.
  • Another aspect of the present invention is a vibration damping device further comprising hysteresis adjustment means arranged axially forward and/or rearward of the first output member.
  • Another aspect of the present invention is a vibration damping device further comprising hysteresis adjustment means arranged axially forward and/or rearward of the second output member.
  • Another aspect of the present invention is a vibration damping device in which the hysteresis adjustment means includes any one or more of a friction washer, a metal washer, and an elastic washer.
  • idle noise of a multi-stage vibration damping device can be suppressed more effectively while maintaining a compact design.
  • Figure 1 schematically shows a power transmission device for a hybrid vehicle having a vibration damping device according to the prior art of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view of a vibration damping device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a rear view of a vibration damping device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a perspective view of a cover plate according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a perspective view of a front cover plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 shows a state in which the cover plate of FIG. 4 and the front cover plate of FIG. 5 are overlapped.
  • Figure 7 is a perspective view of a driven plate according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a perspective view of another driven plate according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 9 is a perspective view of a friction washer and a metal washer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11B is a cross-sectional perspective view of the friction washer shown in FIG. 11A.
  • Figure 12 is a perspective view of another friction washer according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 13 is a half-sectional view of a vibration damping device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 14 is a partially enlarged perspective view of Figure 13.
  • Figure 15 is a conceptual diagram of the arrangement of the spring, hysteresis adjustment means, and mechanical stopper according to the present invention.
  • Figure 16b schematically shows the arrangement of the spring, hysteresis adjustment means, and mechanical stopper according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 17 schematically shows the arrangement of the spring, hysteresis adjustment means, and mechanical stopper according to another embodiment of the present invention.
  • the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be subject to various changes and may be implemented in various different forms. Only this example is provided to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but substitutes or adds to the configuration of one embodiment and the configuration of another embodiment, as well as all changes and equivalents included in the technical spirit and scope of the present invention. It should be understood to include substitutes.
  • the assembly of the embodiment is symmetrical about the axis, for convenience of drawing, only half of the assembly can be shown about the axis.
  • the direction along the longitudinal direction of the axis forming the center of rotation of the assembly is called the axial direction. That is, the front-to-back direction or axial direction is the direction parallel to the rotation axis, and the front (front) is the direction of the power source, such as the vehicle. It refers to the direction toward the drive motor, and rear refers to the direction toward the transmission in another direction, for example. Therefore, the front (front) means the side where the surface faces forward, and the back (back) means the side where the surface faces rear.
  • FIG. 3 which is a rear view of FIG. 2 , a binding portion 15 of the rotor sleeve 11 and the cover plate 20, for example, a weld portion, is shown.
  • the rear cover plate 60 has a coupling hole 61 and a washer hole 62.
  • a rivet 18 is inserted into the coupling hole 61 to couple the rear cover plate 60 and the front cover plate 40 (see FIG. 13).
  • An outer spring (65a) and an inner spring (65b) are accommodated inside the rear cover plate (60).
  • a total of four sets of springs 65a and 65b are arranged in the circumferential direction.
  • Driven plate 50 is arranged in the secondary damper.
  • the rivet 17 couples the driven plate 30 arranged in the first damper and the front cover plate 40 of the second damper (see Figure 13). By this riveting connection, both members are not only fixed in the axial direction but also in the rotational direction, so they always rotate together.
  • FIG. 4 shows a cover plate 20 according to an embodiment of the present invention.
  • This constitutes a first damper together with the driven plate 30 and springs 37a and 37b, which will be described later, and operates as an input member of the first damper.
  • it is bound to the rotor sleeve and serves to transmit driving force from the engine.
  • FIG. 7 shows the driven plate 30 of the first damper according to an embodiment of the present invention.
  • the driven plate 30 has a central hole 31 formed at its center, a coupling hole 32 into which a coupling member such as a rivet can be inserted, and an oil flow hole 33 for the flow of lubricating oil, such as transmission oil (ATF). ) includes.
  • a series of holes formed close to the center of the driven plate 30 are coupling holes 32, and a series of holes formed far away are oil flow holes 33.
  • the central hole 31 is a hole into which the rotor shaft 10, etc. is inserted.
  • the driven plate 30 receives power from the spring to the blade 35 and acts as an output member of the first damper.
  • FIG 8 shows a driven plate 50 serving as an output member of the second damper according to an embodiment of the present invention.
  • the driven plate 50 has a central hole 51 and a through hole 52 in which spline portions 55 are formed.
  • the through hole 52 may function as a passage for passing the rivet 17 for riveting the driven plate 30 and the front cover plate 40 when the second damper is assembled.
  • Driven plate 50 also has blades 54.
  • FIGS. 9 and 10 show hysteresis adjustment members, such as a friction washer 70, a metal washer 76, and an elastic washer 77, according to an embodiment of the present invention.
  • the friction washer 70 is provided with an oil flow groove 71.
  • Figures 11a and 11b show another friction washer 73 according to an embodiment of the present invention.
  • the friction washer 73 has a locking protrusion 74 fitted into the washer hole 24 of the cover plate 74.
  • the friction washer 73 may include a circumferential groove so as not to interfere with the axial key 43. Accordingly, the upper cross section 75 may have a ' ⁇ ' shape.
  • Figure 12 shows another friction washer 78 according to an embodiment of the present invention.
  • the friction washer 78 has a locking protrusion 79 fitted into the washer hole 62 of the rear cover plate 60.
  • Figure 13 shows a half-sectional view of a vibration damping device according to an embodiment of the present invention.
  • the rotor consists of a rotor shaft 10 and a rotor sleeve 11, and a first damper including a driven plate 30, an outer spring 37a, an inner spring 37b, and a cover plate 20 to its right. are arranged. A total of four sets of springs 37a and 37b may be arranged in the circumferential direction.
  • a second damper including a front cover plate 40, an outer spring 65a, an inner spring 65b, a driven plate 50, and a rear cover plate 60 is arranged.
  • the driven plate 30 and the front cover plate 40 are coupled to each other by rivets 17. Additionally, a bushing 13 is provided on the sliding face of the rotor shaft 10.
  • a binding portion 16 is formed between the rotor shaft 10 and the rotor sleeve 11, and a binding portion 15 is formed between the rotor sleeve 11 and the cover plate 20.
  • the binding portions 15 and 16 may be welded portions.
  • a friction washer 70, a metal washer 76, and an elastic washer 77 are arranged on the left side, that is, in front, of the driven plate 30. Since the friction washer 70 is pushed toward the inner wall of the rotor sleeve 11 by the elastic washer 77, it can rotate when the rotor sleeve 11 rotates.
  • a friction washer 73 is arranged on the right side, that is, at the rear, of the driven plate 30.
  • the friction washer 73 can rotate together with the cover plate 20 because the locking protrusion 74 is inserted into the cover plate 20.
  • a friction washer 78 is arranged on the right side, that is, at the rear, of the driven plate 50, and is coupled to the rear cover plate 60 by a locking protrusion 79, so that it rotates together with the rear cover plate 60. do.
  • hysteresis adjustment means can be provided not only on the second damper side but also on the first damper side, so that axial movement of the elements constituting the first damper can be suppressed.
  • the binding portion 15 is located on the outside in the radial direction firmly prevents the radial deviation of the vibration damping device, which is advantageous for controlling hysteresis, that is, suppressing idle noise.
  • the binding portion 15 is located radially outside the springs 37a and 37b of the first damper.
  • the binding portion 15 is located outside the springs 37a and 37b of the first damper in the axial direction, that is, between the first damper and the second damper, it may be advantageous for hysteresis adjustment.
  • the input member of the second damper i.e., the front cover plate 40
  • the input member of the first damper i.e., the cover plate 20
  • the output member (i.e., driven plate 30) of the first damper interferes with the rotation of the input member of the first damper. am.
  • the input member of the second damper is coupled with the output member of the first damper and rotates integrally, the same result can be obtained even if either of the two members interferes with the rotation of the input member of the first damper. will be.
  • the inventors of the present invention proposed a method of implementing a vibration damping device with a more compact structure through optimization of the arrangement of springs, stoppers, and hysteresis members.

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Abstract

메케니컬 스토퍼를 구비한 다단식 진동 감쇠 장치가 개시된다. 본 발명은 제1 입력 부재, 제1 출력 부재, 및 제1 스프링을 갖는 제1 감쇠 유닛; 제2 입력 부재, 제2 출력 부재, 및 제2 스프링을 가지며, 상기 제1 감쇠 유닛보다 축방향으로 외측에 배열된 제2 감쇠 유닛; 로터 슬리브를 포함하는 로터 유닛; 및 상기 제1 입력 부재와 상기 제1 출력 부재 또는 상기 제2 입력 부재 간 상대 회전이 일정 범위를 초과하지 않도록 제한하는 메케니컬 스토퍼를 포함하는 진동 감쇠 장치를 제공한다.

Description

메케니컬 스토퍼를 구비한 다단식 진동 감쇠 장치
본 발명은 차량용, 특히 하이브리드 차량용 진동 감쇠 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 메케니컬 스토퍼를 구비한 다단식 진동 감쇠 장치에 관한 것이다.
하이브리드 차량용 동력 전달 장치로서 변속기 내에 모터가 설치되고 그 반경방향 내측으로 진동 감쇠 장치가 배열된 형태가 알려져 있다. 비틀림 진동 댐퍼, 또는 토셔널 바이브레이션 댐퍼(torsional vibration damper)로도 지칭되는 토션 댐퍼는 2개 이상의 댐퍼를 직렬로 연결하여 엔진진동 흡수 성능을 향상시킬 수 있다. 토션 댐퍼는 변속기 내부에 위치할 수 있고, 변속기유를 윤활유로 사용한다.
등록특허 제10-2238845호, "하이브리드 차량용 동력전달장치"에는, 도 1에 도시된 것과 같이, 도면 우측에 위치한 엔진(2)과 좌측에 위치한 변속기(3) 사이에 배열된 동력전달장치(1)가 토션 댐퍼(40)를 포함하고, 토션 댐퍼(40)는 2개의 댐퍼부(41, 42)를 구비한다. 도 1 아래쪽의 확대도를 참고하면, 엔진(2) 측으로 배열된 로터(P10)에 로터 슬리브(P11)가 결합되어 있고 변속기(3) 측으로는 드리븐 플레이트(P40)가 배열되어 있다.
1차 토션 댐퍼(42)가 커버 플레이트(P20) 및 스프링(P21)을 포함하며 그 내부에 드리븐 플레이트(P23)가 위치하고 있다. 1차 토션 댐퍼(42)의 커버 플레이트(P20)는 로터 슬리브(P11)에 대해 결속부(P25)에서 용접에 의해 결속되어 있다. 2차 토션 댐퍼(41)가 전방 커버 플레이트(P30) 및 스프링(P31)을 포함하고 있다. 2차 토션 댐퍼 내에 드리븐 플레이트(P40) 양쪽으로 마찰 와셔나 탄성 와셔 같은 히스테리시스 조절 부재(P35a, P35b)가 배열되어 있다. 히스테리시스(hysteresis)는 탄성 이력 현상을 의미한다.
위와 같은 토션 댐퍼 구성에서, 특히 아이들(idle) 운전 상태일 때, 1차 및/또는 2차 토션 댐퍼를 구성하는 부품들이 축방향 또는 반경방향으로 움직여서 아이들 소음 또는 래틀 노이즈라 불리는 덜컥거림을 종종 발생시킨다. 히스테리시스 조절 부재(P35)는 이러한 아이들 소음을 억제하기 위해 제공된다.
위 종래기술에서는, 히스테리시스 조절 부재(P35)가 2차 토션 댐퍼(41) 측에만 제공되어 있어서 1차 토션 댐퍼(42)의 아이들 소음을 효과적으로 억제하기 어렵다.
진동 감쇠 장치의 아이들 소음을 확실히 억제하기 위해서는 필요한 위치마다 히스테리시스 조절 부재를 배치해야 하는데, 한정된 공간 내에 하이브리드 차량용 진동 감쇠 장치의 다른 컴포넌트들이 이미 빽빽히 자리잡고 있어서 이를 추가로 배치하는데 상당한 어려움이 있다.
또한, 1차 토션 댐퍼(42)의 커버 플레이트(P20)와 로터 슬리브(P11) 간 결속부(P25)가 토션 댐퍼(40)의 중심부로부터 반경방향으로 내측으로, 다시말해 1차 토션 댐퍼의 스프링(P21)보다 반경방향으로 내측에 치우친 위치에 있다. 토션 댐퍼(40)의 회전시 그 구성요소들은 원심력에 의해 반경방향 외측으로 이탈하려는 경향을 갖는데, 반경방향 내측에 위치한 결속부(P25)는 이러한 이탈 경향을 견고하게 잡아주지 못하여, 토션 댐퍼(40)의 전체적 아이들 소음을 효과적으로 억제하지 못한다.
본 발명은 댐퍼의 축방향 및 반경방향 움직임과 이로 인한 비정상적인 스프링 거동을 제거할 수 있는 다단식 진동 감쇠 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 엔진의 이상 토크로 인한 스프링의 파손을 방지할 수 있는 다단식 진동 감쇠 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기존 댐퍼의 컴팩트함을 유지하면서 댐퍼의 축방향/반경방향 움직임 및/또는 스프링의 파손을 방지할 수 있는 다단식 진동 감쇠 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달설하기 위한 본 발명에 따른 진동 감쇠 장치는 다음 양태들 및 이들의 임의의 조합을 포함한다.
본 발명의 한 양태는, 제1 입력 부재, 제1 출력 부재, 및 제1 스프링을 갖는 제1 감쇠 유닛; 제2 입력 부재, 제2 출력 부재, 및 제2 스프링을 가지며, 상기 제1 감쇠 유닛보다 축방향으로 외측에 배열된 제2 감쇠 유닛; 로터 슬리브를 포함하는 로터 유닛; 및 상기 제1 입력 부재와 상기 제1 출력 부재 또는 상기 제2 입력 부재 간 상대 회전이 일정 범위를 초과하지 않도록 제한하는 메케니컬 스토퍼를 포함하는 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 상기 제1 입력 부재가 중앙 홀을 가지며, 상기 메케니컬 스토퍼는 상기 제1 입력 부재로부터 그 중앙 홀을 향해 반경방향 내측으로 돌출된 제1 돌출부; 및 상기 제2 입력 부재로부터 상기 제1 입력 부재를 향해 축방향 내측으로 돌출된 제2 돌출부를 포함하고, 상기 제1 입력 부재 또는 제2 입력 부재가 회전할 때 상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부가 서로 간섭하도록 이루어진 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 상기 메케니컬 스토퍼는 상기 제1 입력 부재로부터 상기 제1 출력 부재를 향해 축방향 내측으로 돌출된 제1 돌출부를 포함하고, 상기 제1 입력 부재 또는 제1 출력 부재가 회전할 때 상기 제1 돌출부와 상기 제1 출력 부재가 서로 간섭하도록 이루어진 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 상기 제1 출력 부재의 축방향으로 후방에 배열된 히스테리시스 조절 수단을 더 포함하고, 상기 히스테리시스 조절 수단은 상기 제2 돌출부와 간섭을 일으키지 않도록 원주방향 홈을 갖는 것인 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 상기 제1 출력 부재의 축방향으로 전방 및/또는 후방에 배열된 히스테리시스 조절 수단을 더 포함하는 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 상기 히스테리시스 조절 수단 중 적어도 하나는 상기 제1 돌출부가 삽입될 수 있는 홈을 포함하는 것인 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 상기 제1 출력 부재의 전방 및/또는 후방에 축방향으로 돌출된 제2 돌출부가 형성되고, 상기 히스테리시스 조절 수단 중 적어도 하나는 상기 제2 돌출부가 삽입될 수 있는 홈을 포함하는 것인 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 상기 제1 입력 부재가 커버 플레이트이고, 제2 입력 부재가 전방 커버 플레이트인 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 상기 제1, 제2 출력 부재가 각각 드리븐 플레이트인 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 상기 제1 출력 부재와 상기 제2 입력 부재가 회전 방향으로 서로 고정되도록 커플링된 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 상기 제1 입력 부재가 상기 제1 스프링보다 반경방향으로 외측에서 상기 로터 슬리브에 결속되는 것인 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 상기 제1 스프링이 외측 스프링과 그 내부에 삽입된 내측 스프링을 포함하고, 상기 제1 입력 부재가 상기 제1 스프링의 외측 스프링 및 내측 스프링 중 어느 하나보다 반경방향으로 외측에서 상기 로터 슬리브에 결속되는 것인 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 상기 제1 입력 부재가 상기 제1 스프링의 중심보다 반경방향으로 외측에서 상기 로터 슬리브에 결속되는 것인 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 상기 제1 출력 부재의 축방향으로 전방 및/또는 후방에 배열된 히스테리시스 조절 수단을 더 포함하는 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 상기 제2 출력 부재의 축방향으로 전방 및/또는 후방에 배열된 히스테리시스 조절 수단을 더 포함하는 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 상기 히스테리시스 조절 수단은 마찰 와셔, 금속 와셔, 및 탄성 와셔 중 어느 하나 이상을 포함하는 것인 진동 감쇠 장치이다.
본 발명에 따르면, 컴팩트한 설계를 유지하면서도 다단식 진동 감쇠 장치의 아이들 소음을 한층 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명에 따르면, 컴팩트한 설계를 유지하면서도 엔진의 이상 거동으로 인한 스프링의 파손을 방지할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
아래의 설명은 첨부된 도면들과 함께 볼 때 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명되지 않으며, 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명의 종래기술에 따른 진동 감쇠 장치를 갖는 하이브리드 차량용 동력 전달 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 감쇠 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 감쇠 장치의 배면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 플레이트의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정면 커버 플레이트의 사시도이다.
도 6은 도 4의 커버 플레이트와 도 5의 정면 커버 플레이트가 포개진 상태를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 드리븐 플레이트의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 드리븐 플레이트의 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰 와셔와 금속 와셔의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 와셔의 사시도이다.
도 11a는 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 마찰 와셔의 사시도이다.
도 11b는 도 11a에 도시된 마찰 와셔의 단면 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 또 다른 마찰 와셔의 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 감쇠 장치의 반단면도이다.
도 14는 도 13의 일부 확대 사시도이다.
도 15는 본 발명에 따른 스프링, 히스테리시스 조절 수단, 및 메케니컬 스토퍼의 배열 상태에 관한 개념도이다.
도 16a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링, 히스테리시스 조절 수단, 및 메케니컬 스토퍼의 배열 상태를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 16b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스프링, 히스테리시스 조절 수단, 및 메케니컬 스토퍼의 배열 상태를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스프링, 히스테리시스 조절 수단, 및 메케니컬 스토퍼의 배열 상태를 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 변경을 가할 수 있고 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 어느 하나의 실시예의 구성과 다른 실시예의 구성을 서로 치환하거나 부가하는 것은 물론 본 발명의 기술적 사상과 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께가 과장되게 크거나 작게 표현될 수 있으나, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 아니될 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예나 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 그리고 단수의 표현은, 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이다. 즉 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는. 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들이 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에 있다"거나 "하부에 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 바로 위에 배치되어 있는 것뿐만 아니라 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
실시예의 조립체는 축을 기준으로 대칭을 이루므로, 작도의 편의상, 축을 기준으로 반만 도시할 수 있다. 또한 설명의 편의상, 조립체의 회전의 중심을 이루는 축의 길이방향을 따르는 방향을 축방향이라 한다, 즉 전후방향 또는 축방향은 회전축과 나란한 방향으로서, 전방(앞쪽)은 동력원인 어느 일 방향, 가령 차량 구동 모터를 쪽으로 향하는 방향을 의미하고, 후방(뒤쪽)은 다른 일 방향, 가령 변속기 쪽으로 향하는 방향을 의미한다. 따라서 전면(앞면)이란 그 표면이 전방을 바라보는 면을 의미하고, 후면(뒷면)이란 그 표면이 후방을 바라보는 면을 의미한다.
반경방향 또는 방사방향이라 함은 상기 회전축과 수직한 평면 상에서 상기 회전축의 중심을 지나는 직선을 따라 상기 중심에 가까워지는 방향 또는 상기 중심으로부터 멀어지는 방향을 의미한다. 상기 중심으로부터 반경방향으로 멀어지는 방향을 원심방향이라 하고, 상기 중심에 가까워지는 방향을 구심방향이라 한다.
둘레방향 또는 원주방향이라 함은 상기 회전축의 주위를 둘러싸는 방향을 의미한다. 외주라 함은 외측 둘레, 내주라 함은 내측 둘레를 의미한다. 따라서 외주면은 상기 회전축을 등지는 방향의 면이고, 내주면은 상기 회전축을 바라보는 방향의 면을 의미한다. 둘레방향 측면이라 함은 그 면의 법선이 둘레방향을 향하는 면을 의미한다.
또한, 본 발명에서 축방향 내측이라 함은 축방향으로 엔진 측에 가까운 위치를, 축방향 외측이라 함은 축방향으로 엔진 측으로부터 먼 위치를 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명한다.
먼저 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따라, 로터 샤프트(10), 로터 슬리브(11), 커버 플레이트들(20, 40) 등을 포함하는 진동 감쇠 장치(1)가 도시되어 있다. 본 발명에서 진동 감쇠 장치는 로터 및 댐퍼 조립체로도 지칭될 수 있다. '다단식' 진동 감쇠 장치라 함은 직렬 연결된 2개 이상의 댐퍼를 포함하는 것을 의미하는데, 도시된 실시예에서는 2개의 댐퍼를 갖는 진동 감쇠 장치가 예시되어 있다. 이하, 축방향 내측에 위치한 댐퍼를 제1 댐퍼, 축방향 외측에 위치한 댐퍼를 제2 댐퍼로 지칭하기로 한다.
본 발명에 따른 진동 감쇠 장치는, 하이브리드 차량 변속기 내에서 모터의 반경방향 내측에 설치되는 용도로 사용되는 것이 바람직하다.
도 2의 배면도인 도 3을 보면, 로터 슬리브(11)와 커버 플레이트(20)의 결속부(15), 예를 들어 용접부가 나타나 있다. 후방 커버 플레이트(60)가 결합 홀(61) 및 와셔 홀(62)을 갖는다. 결합 홀(61)에는 리벳(18)이 삽입되어 후방 커버 플레이트(60)와 전방 커버 플레이트(40)의 결합을 이룬다(도 13 참조). 후방 커버 플레이트(60) 안쪽으로 외측 스프링(65a)과 내측 스프링(65b)이 수용되어 있다. 총 4세트의 스프링(65a, 65b)이 원주방향으로 배열되어 있다. 드리븐 플레이트(50)는 2차 댐퍼 내에 배열되어 있다. 리벳(17)은 제1 댐퍼 내에 배열된 드리븐 플레이트(30)와 제2 댐퍼의 전방 커버 플레이트(40)를 결합시킨다(도 13 참조). 이러한 리벳 결합에 의해 양 부재는 축방향으로 고정되는 것은 물론, 회전 방향으로도 고정되므로 항상 함께 회전한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 플레이트(20)를 나타낸 것이다. 이는 후술하는 드리븐 플레이트(30), 스프링(37a, 37b)과 함께 제1 댐퍼를 구성하며, 제1 댐퍼의 입력 부재로 작동한다. 즉, 로터 슬리브에 결속되어 엔진으로부터의 구동력을 전달하는 역할을 한다.
커버 플레이트(20)는 전체적으로 링 형상으로, 로터 샤프트(10) 등의 삽입을 위한 중앙 홀(21), 스프링 수용 공간(22), 및 와셔 홀(24)을 갖는다. 와셔 홀(24)에는 후술하는 마찰 와셔(73)의 걸림 돌기(74)(도 11a 참조)가 끼워진다.
커버 플레이트(20)는 중앙 홀(21) 쪽으로, 즉 반경방향 내측으로 돌출된 키(23)를 가질 수 있다. 이 예시에서는 총 4개의 반경방향 키(23)를 갖는다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 커버 플레이트(40)를 나타낸 것이다. 이는 후술하는 드리븐 플레이트(50), 후방 커버 플레이트(60), 스프링(65a, 65b)과 함께 제2 댐퍼를 구성하며, 제2 댐퍼의 입력 부재로 작동한다. 즉, 제1 댐퍼의 출력 부재인 드리븐 플레이트(30)와 결합되어 구동력을 전달하는 역할을 한다.
전방 커버 플레이트(40)는 로터 샤프트(10) 등의 삽입을 위한 중앙 홀(41), 스프링 수용 공간(42), 결합 홀(44), 및 오일 유동 홀(45)을 갖는다. 결합 홀(44)들은 중앙 홀(41) 쪽으로 내측에 형성된 홀들로, 후술하는 드리븐 플레이트(30)와 리벳 결합을 위한 것이다. 오일 유동 홀(45)들은 결합 홀(44)들보다 반경방향 외측에 형성된 홀들로, 윤활유, 이를테면 변속기유(ATF)의 유동을 위한 것이다.
전방 커버 플레이트(40)는 축방향으로 돌출된 키(43)를 가질 수 있다. 이 예에서는 총 4개의 축방향 키(43)를 갖는다.
도 6은 도 4에 도시된 커버 플레이트(20)와 도 5에 도시된 전방 커버 플레이트(40)가 겹쳐진 것으로, 조립 이후의 배치와 동일하다. 양 부재는 상대적으로 회전 가능하다. 도시된 바로부터 명확한 것처럼, 양 부재중 어느 하나가 회전하면 반경방향 키(23)와 축방향 키(43)가 서로 충돌하게 구성되어 있다. 이러한 충돌 현상을 '간섭'이라 칭하기로 한다.
제1 댐퍼의 입력 부재인 커버 플레이트(20)는 스프링(37a, 37b)을 통해 드리븐 플레이트(30) 및 그와 커플링된 전방 커버 플레이트(40)에 동력을 전달하게 되는데, 엔진으로부터 과토크가 발생한 경우 스프링(37a, 37b)이 지나치게 압축되어 파손되어 버릴 수 있다. 반경 방향 키(23) 및 축방향 키(43)가 서로 간섭하는 구성은 커버 플레이트(20)와 전방 커버 플레이트(40) 간 상대 회전이 일정 범위를 초과하지 않도록 제한해 준다. 다시 말해, 입력 부재인 커버 플레이트(20)의 과회전(over-rotation)이 방지되고, 이로 인해 스프링(37a, 37b)의 과압축이 방지될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 댐퍼의 드리븐 플레이트(30)를 나타낸 것이다. 드리븐 플레이트(30)는 그 중심부에 형성된 중앙 홀(31), 리벳과 같은 결합 부재가 삽입될 수 있는 결합 홀(32), 및 윤활유, 이를테면 변속기유(ATF)의 유동을 위한 오일 유동 홀(33)을 포함한다. 드리븐 플레이트(30)의 중심에 가깝게 형성된 일련의 홀들이 결합 홀(32)이고, 멀게 형성된 일련의 홀들이 오일 유동 홀(33)이다. 중앙 홀(31)은 로터 샤프트(10) 등이 삽입되는 구멍이다. 드리븐 플레이트(30)는 블레이드(35) 부분이 스프링으로부터 동력을 전달받아 제1 댐퍼의 출력 부재로 작용한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 댐퍼의 출력 부재로 작용하는 드리븐 플레이트(50)를 나타낸 것이다. 드리븐 플레이트(50)는 스플라인부(55)가 형성된 중앙 홀(51) 및 관통 홀(52)을 갖는다. 관통 홀(52)은 제2 댐퍼가 조립된 상태에서 드리븐 플레이트(30)와 전방 커버 플레이트(40)를 리벳팅하기 위해 리벳(17)을 관통시키기 위한 통로로 기능할 수 있다. 드리븐 플레이트(50) 역시 블레이드(54)를 갖는다.
도 9 및 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 히스테리시스 조절 부재들인 마찰 와셔(70), 금속 와셔(76), 및 탄성 와셔(77)를 나타낸 것이다. 마찰 와셔(70)에는 오일 유동 홈(71)이 마련되어 있다.
도 11a 및 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 다른 마찰 와셔(73)를 나타낸 것이다. 마찰 와셔(73)는 커버 플레이트(74)의 와셔 홀(24)에 끼워지는 걸림 돌기(74)를 갖는다. 마찰 와셔(73)는 축방향 키(43)와 간섭을 일으키지 않도록 원주방향 홈을 포함할 수 있다. 이에 따라, 위쪽 단면(75)이 '┏ ' 형상을 가질 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 또 다른 마찰 와셔(78)를 나타낸 것이다. 마찰 와셔(78)는 후방 커버 플레이트(60)의 와셔 홀(62)에 끼워지는 걸림 돌기(79)를 갖는다.
도 13에는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 감쇠 장치의 반단면도가 나타나 있다. 먼저, 도 13의 좌측은 엔진측이고 우측은 변속기측이다. 로터는 로터 샤프트(10)와 로터 슬리브(11)로 구성되고, 그 우측으로 드리븐 플레이트(30), 외측 스프링(37a), 내측 스프링(37b), 및 커버 플레이트(20)를 포함하는 제1 댐퍼가 배열된다. 스프링(37a, 37b)은 총 4세트가 원주방향으로 배열될 수 있다. 그 우측으로는 전방 커버 플레이트(40), 외측 스프링(65a), 내측 스프링(65b), 드리븐 플레이트(50), 및 후방 커버 플레이트(60)를 포함하는 제2 댐퍼가 배열되어 있다. 드리븐 플레이트(30)와 전방 커버 플레이트(40)는 리벳(17)에 의해 서로 결합되어 있다.또한, 로터 샤프트(10)의 습동면(sliding face) 상에 부싱(13)이 제공되어 있다.
로터 샤프트(10)와 로터 슬리브(11) 사이에 결속부(16)가, 그리고 로터 슬리브(11)와 커버 플레이트(20) 사이에 결속부(15)가 형성되어 있다. 결속부(15, 16)는 용접부일 수 있다.
드리븐 플레이트(30)의 좌측, 즉 전방으로 마찰 와셔(70), 금속 와셔(76), 및 탄성 와셔(77)가 배열되어 있다. 마찰 와셔(70)는 탄성 와셔(77)에 의해 로터 슬리브(11) 내벽쪽으로 밀리기 때문에 로터 슬리브(11)가 회전할 때 함께 회전할 수 있다.
드리븐 플레이트(30)의 우측, 즉 후방으로 마찰 와셔(73)가 배열되어 있다. 마찰 와셔(73)는 걸림 돌기(74)가 커버 플레이트(20)에 끼워져 있어서 커버 플레이트(20)와 함께 회전할 수 있다.
마찬가지로, 드리븐 플레이트(50)의 우측, 즉 후방으로 마찰 와셔(78)가 배열되어 있고, 이는 걸림 돌기(79)에 의해 후방 커버 플레이트(60)와 결합되어 있으므로 후방 커버 플레이트(60)와 함께 회전된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 진동 감쇠 장치에서는 제2 댐퍼측 뿐아니라 제1 댐퍼측에도 히스테리시스 조절 수단이 제공될 수 있어서, 제1 댐퍼를 구성하는 요소들의 축방향 이동을 억제할 수 있다.
결속부(15)가 반경방향으로 외곽에 위치하는 것이 진동 감쇠 장치의 반경방향 이탈 움직임을 견고하게 잡아주어서 히스테리시스 조절, 즉 아이들 소음 억제에 유리하다. 결속부(15)를 진동 감쇠 장치를 이루는 구성요소들보다 반경방향으로 외측에 형성함으로써 원심력에 의한 구성요소들의 이탈 경향을 위에서 안정적으로 감싸는 효과를 얻을 수 있다. 구체적으로, 결속부(15)가 제1 댐퍼의 스프링(37a, 37b)보다 반경방향으로 외측에 위치하는 것이 바람직하다.
나아가, 결속부(15)가 축방향으로도 제1 댐퍼의 스프링(37a, 37b)보다 외측에, 즉 제1 댐퍼와 제2 댐퍼 사이에 위치하면 히스테리시스 조절에 유리할 수 있다.
제1 댐퍼의 스프링은 외측 스프링(37a)과 그 내부에 삽입된 내측 스프링(37b)의 이중 스프링 구조를 가질 수 있다. 스프링의 중심(38)은 외측 스프링(37a)과 내측 스프링(37b)에 대해 동일하다.
엔진 구동에 의해 로터가 회전하면 로터 슬리브(11)에 고정되어 있는 커버 플레이트(20)가 회전하고 제1 댐퍼의 스프링들(37a, 37b)에 의해 진동이 1차적으로 감쇠된다. 진동폭이 제1 댐퍼의 탄성력을 초과하면 드리븐 플레이트(30)가 회전하게 되고 드리븐 플레이트(30)에 고정되어 있는 제2 댐퍼의 전방 커버 플레이트(40)가 함께 회전함으로써 제2 댐퍼의 스프링들(65a, 65b)에 의한 2차 감쇠가 이루어진다.
도 14를 보면, 드리븐 플레이트(30) 우측에 배열된 마찰 와셔(73)가 축방향 키(43)와 간섭을 피하기 위해 단면(75)이 '┏ ' 형상으로 되어 있다.
이상과 같이, 본 발명의 발명자들은 복수의 토션 댐퍼를 구비한 진동 감쇠 유닛과 로터 슬리브 간 결속 지점을 제1 댐퍼의 스프링보다 반경방향 또는 축방향 외측에 형성하고, 1차 토션 댐퍼의 출력 부재의 전방 및/또는 후방에 히스테리시스 조절 부재를 마련함으로써 아이들 소음을 효과적으로 억제할 수 있다는 것을 알아냈다.
도 15 내지 17은 본 발명의 실시예들에 따른 스프링, 히스테리시스 조절 수단, 및 메케니컬 스토퍼의 배열 상태들을 모식적으로 나타낸 것이다.
도 15의 (a)는 도 13에 예시된 실시예에서 스프링, 히스테리시스 부재, 및 메케니컬 스토퍼의 배열 상태를 나타낸 것이다. 이는 도 13에서 점선으로 표시한 원 및 사각형들과 대응됨을 알 수 있다. 이러한 배열에 비해 (b)와 같이 위 세 가지 요소들을 반경방향으로 일렬로 배치할 수 있다면 축방향으로 더 컴팩트한 구성을 갖게 될 것이다. 이렇게 하여 확보되는 축방향 공간으로 인해 설계 자유도가 상승할 수 있다.
도 16a 및 16b를 보면, 앞서 제2 댐퍼의 전방 커버 플레이트로부터 축방향으로 연장된 키(43) 대신, 제1 댐퍼의 '커버 플레이트'로부터 축방향 내측으로 돌출된 키('메케니컬 스토퍼')가 마련된다. 이 '메케니컬 스토퍼'는 '드리븐 플레이트'(의 블레이드)와 간섭을 일으키는 바, 제1 댐퍼의 커버 플레이트의 과회전이 방지되어 스프링의 과압축이 방지될 수 있다.
'드리븐 플레이트' 좌측과 우측의 '마찰 와셔'는 각각 '메케니컬 스토퍼'가 삽입되는 키 홈을 구비하여 '메케니컬 스토퍼'와 커플링된다. 따라서 함께 회전 가능하다. '탄성 와셔'는 우측 '마찰 와셔'의 축방향 외측(도 16a) 또는 축방향 내측(도 16b)에 배치할 수 있다. 이렇게 하면, 스프링, 히스테리시스 부재, 및 메케니컬 스토퍼가 반경방향으로 일렬로 배치 가능하다.
도 17에서는, 도 16a 및 16b와 마찬가지로 제1 댐퍼의 '커버 플레이트'로부터 축방향 내측으로 돌출된 '메케니컬 스토퍼'를 구비하되, 양쪽 '마찰 와셔'들이 '드리븐 플레이트'에서 돌출된 키와 맞물리는 키홈을 구비함으로써 '마찰 와셔'들과 '드리븐 플레이트'가 함께 회전 가능한 배치가 도시되어 있다. '탄성 와셔'는 우측 '마찰 와셔'의 반경방향 내측에 배열되어 있다. 이 역시, 스프링, 히스테리시스 부재, 및 메케니컬 스토퍼가 반경방향으로 일렬로 배치된 구성이다.
이와 관련하여, 앞서 도 6 및 도 13에 도시된 실시예는 제2 댐퍼의 입력 부재(즉, 전방 커버 플레이트(40))가 제1 댐퍼의 입력 부재(즉, 커버 플레이트(20))의 과회전을 방지하는 구성인 반면, 도 16a, 16b, 및 17에 도시된 실시예들에서는 제1 댐퍼의 출력 부재(즉, 드리븐 플레이트(30))가 제1 댐퍼의 입력 부재의 회전을 간섭하는 구성이다. 전술한 바와 같이, 제2 댐퍼의 입력 부재는 제1 댐퍼의 출력 부재와 커플링되어 일체로 회전하기 때문에, 두 부재 중 어느 것으로 제1 댐퍼의 입력 부재의 회전을 간섭하더라도 마찬가지 결과를 얻을 수 있을 것이다.
이와 같이, 본 발명의 발명자들은 스프링, 스토퍼, 및 히스테리시스 부재 배치의 최적화를 통해 더욱 컴팩트한 구조의 진동 감쇠 장치를 구현하는 방법을 제시하였다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 제1 입력 부재, 제1 출력 부재, 및 제1 스프링을 갖는 제1 감쇠 유닛;
    제2 입력 부재, 제2 출력 부재, 및 제2 스프링을 가지며, 상기 제1 감쇠 유닛보다 축방향으로 외측에 배열된 제2 감쇠 유닛;
    로터 슬리브를 포함하는 로터 유닛; 및
    상기 제1 입력 부재와 상기 제1 출력 부재 또는 상기 제2 입력 부재 간 상대 회전이 일정 범위를 초과하지 않도록 제한하는 메케니컬 스토퍼;
    를 포함하는
    진동 감쇠 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 입력 부재가 중앙 홀을 가지며,
    상기 메케니컬 스토퍼는
    상기 제1 입력 부재로부터 그 중앙 홀을 향해 반경방향 내측으로 돌출된 제1 돌출부; 및
    상기 제2 입력 부재로부터 상기 제1 입력 부재를 향해 축방향 내측으로 돌출된 제2 돌출부;
    를 포함하고,
    상기 제1 입력 부재 또는 제2 입력 부재가 회전할 때 상기 제1 돌출부와 상기 제2 돌출부가 서로 간섭하도록 이루어진
    진동 감쇠 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 메케니컬 스토퍼는
    상기 제1 입력 부재로부터 상기 제1 출력 부재를 향해 축방향 내측으로 돌출된 제1 돌출부;
    를 포함하고,
    상기 제1 입력 부재 또는 제1 출력 부재가 회전할 때 상기 제1 돌출부와 상기 제1 출력 부재가 서로 간섭하도록 이루어진
    진동 감쇠 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 출력 부재의 축방향으로 후방에 배열된 히스테리시스 조절 수단을 더 포함하고,
    상기 히스테리시스 조절 수단은 상기 제2 돌출부와 간섭을 일으키지 않도록 원주방향 홈을 갖는 것인
    진동 감쇠 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 출력 부재의 축방향으로 전방 및/또는 후방에 배열된 히스테리시스 조절 수단을 더 포함하는
    진동 감쇠 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 히스테리시스 조절 수단 중 적어도 하나는 상기 제1 돌출부가 삽입될 수 있는 홈을 포함하는 것인
    진동 감쇠 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 출력 부재의 전방 및/또는 후방에 축방향으로 돌출된 제2 돌출부가 형성되고, 상기 히스테리시스 조절 수단 중 적어도 하나는 상기 제2 돌출부가 삽입될 수 있는 홈을 포함하는 것인
    진동 감쇠 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 입력 부재가 커버 플레이트이고, 제2 입력 부재가 전방 커버 플레이트인
    진동 감쇠 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1, 제2 출력 부재가 각각 드리븐 플레이트인
    진동 감쇠 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 출력 부재와 상기 제2 입력 부재가 회전 방향으로 서로 고정되도록 커플링된
    진동 감쇠 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 입력 부재가 상기 제1 스프링보다 반경방향으로 외측에서 상기 로터 슬리브에 결속되는 것인
    진동 감쇠 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 스프링이 외측 스프링과 그 내부에 삽입된 내측 스프링을 포함하고,
    상기 제1 입력 부재가 상기 제1 스프링의 외측 스프링 및 내측 스프링 중 어느 하나보다 반경방향으로 외측에서 상기 로터 슬리브에 결속되는 것인
    진동 감쇠 장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 입력 부재가 상기 제1 스프링의 중심보다 반경방향으로 외측에서 상기 로터 슬리브에 결속되는 것인
    진동 감쇠 장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 출력 부재의 축방향으로 전방 및/또는 후방에 배열된 히스테리시스 조절 수단을 더 포함하는
    진동 감쇠 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제2 출력 부재의 축방향으로 전방 및/또는 후방에 배열된 히스테리시스 조절 수단을 더 포함하는
    진동 감쇠 장치.
  16. 청구항 14 또는 청구항 15에 있어서,
    상기 히스테리시스 조절 수단은 마찰 와셔, 금속 와셔, 및 탄성 와셔 중 어느 하나 이상을 포함하는 것인
    진동 감쇠 장치.
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