KR100545416B1

KR100545416B1 - 토션댐퍼

Info

Publication number: KR100545416B1
Application number: KR1019980706566A
Authority: KR
Inventors: 미셸 바셰르; 조지프 꼬박; 빠뜨릭 뤼삭
Original assignee: 발레오
Priority date: 1996-12-23
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 2006-03-23
Also published as: EP0885360A1; ES2206766T3; WO1998028553A1; DE19781598B4; FR2757586A1; BR9707595A; FR2757586B1; DE19781598T1; US6244962B1; JP2000505870A; KR19990087172A; EP0885360B1

Abstract

본 발명은 2개의 회전 요소, 즉 입력 요소(51)와 출력 요소(61) 사이에 배치된 토션 댐퍼에 관한 것으로, 이 토션 댐퍼는, 원주방향으로 작용하는 탄성부재(60)와, 요소 중 하나(51)에 연동하고 요소 중 다른 쪽(61)에 연동하는 디스크(54)의 각 측면에 축방향으로 배치된 2개의 가이드와셔(52, 53)를 구비하며, 탄성부재(60)는 2개의 가이드와셔(52, 53) 및 디스크(54)내에 서로 대향하여 설치된 윈도우(64, 65, 66)내에 설치되고, 2개의 가이드와셔(52, 53)와 디스크(54) 사이에서 작동하며, 상기 윈도우(64, 65, 66)는 2개의 측방향 에지(75, 76)를 갖고, 상기 에지(75, 76)상에 탄성부재(60)의 단부가 접하도록 가압되며, 이들 에지(75, 76)는 그들 사이에 외측으로 개방된 각도(60)를 형성하고, 탄성부재(60)의 축선(70)은 오목한 부분이 입력 요소(51)와 출력 요소(61)의 공통 회전 축선을 향하는 비직선 형상의 곡선으로 되어 있으며, 따라서 상기 탄성부재(80)의 단부의 지지면은 그들 사이에 동일한 각도(67)를 형성한다.

Description

토션 댐퍼{TORQUE DAMPER AND DAMPING DEVICE EQUIPPED WITH SUCH A TORQUE DAMPER}

본 발명은, 토션 댐퍼(torsion damper), 및 이 토션 댐퍼를 구비하는 댐핑 장치, 예컨대 자동차용 클러치 마찰 부재에 합체되는 댐핑 장치에 관한 것이다.

2개의 토션 댐퍼, 즉 메인댐퍼(main damper)와 프리댐퍼(predamper)를 포함하는 토션 댐핑 장치를 구비한 클러치 마찰 부재가 공지되어 있다.

메인댐퍼는 디스크의 각 측면상에 배치된 2개의 가이드와셔(guide washer)에 고정된 입력 요소를 갖는다. 가이드와셔는 이들을 서로 고정하는 스트럿에 의해 서로 연결되어 있다. 클러치 마찰 부재에 사용되는 경우, 입력 요소는 지지 디스크로 구성되며, 클러치의 스러스트 플레이트와 반동 플레이트 사이에서 클램프되도록 되어 있는 마찰 라이닝이 이 지지 디스크의 각 면에 고정되어 있다.

변형예로서, 입력 요소는 자동차 엔진의 플라이휠에 직접 고정된 디스크로 구성될 수 있으며, 또한 엔진의 플라이휠에 직접 고정되고 반경방향으로 연장되는 가이드와셔 중 하나일 수도 있다.

입력 요소가 마찰 라이닝 지지 디스크인 경우, 입력 요소는 메인댐퍼의 가이드와셔 중의 하나에 대하여 가압되면서 스트럿(strut)에 의해 또는 변형예로서 특수한 리벳에 의해 가이드와셔에 고정된다.

스트럿은 디스크의 외주부에 형성된 스캘럽(scallop)을 관통하며, 이 경우, 디스크와 가이드와셔 사이의 각운동(angular movement)은 스트럿과 스캘럽의 에지와의 협동에 의해 제한된다.

변형예로서, 강성이 크고, 가이드 와셔와 디스크를 탄성적으로 결합시키는, 원주방향으로 작용하는 탄성부재를 구성하는 헬리컬 스프링이 연속적인 권선을 갖는 것에 의해 이러한 각운동의 제한이 달성된다.

가이드와셔는 통상적으로 내측에 홈이 형성된 허브로 구성되는 댐퍼 장치의 출력 요소를 둘러싸며, 이것은 그 일부가 간극을 갖고 허브에 맞물리는 메인댐퍼의 디스크에 대해서도 해당된다. 따라서, 메인댐퍼는 운동역학적으로 입력 요소에 의해 직접적으로 구동된다.

프리댐퍼는 디스크와 메인댐퍼의 가이드와셔 중의 하나 사이에 위치되며, 메인댐퍼의 스프링의 반경방향 내측에 위치된다.

이 프리댐퍼는 운동역학적으로 출력 요소의 상류측에 직접 설치되며, 톱니에 의해 허브에 대하여 회전하지 않도록 고정된 디스크의 각 측면에 배치된 2개의 가이드와셔를 갖는다. 헬리컬 스프링과 같은 탄성부재는 프리댐퍼의 디스크를 그와 관련된 가이드와셔에 탄성적으로 결합시킨다. 이 프리댐퍼 디스크는 허브에 고정된다.

2개의 댐퍼를 구비한 상기 장치에 있어서, 프리댐퍼의 가이드와셔는 메인댐퍼의 디스크에 회전에 대해 연결된다. 프리댐퍼의 원주방향으로 작용하는 스프링은 메인댐퍼의 원주방향으로 작용하는 스프링보다 강성이 작다.

프리댐퍼는 엔진의 아이들 범위에서의 진동을 제거하기에 적합한 반면, 메인댐퍼는 엔진의 아이들 범위로부터 자동차의 통상 작동 범위(주행 범위로 불림)에서의 진동을 제거하기에 적합하며, 프리댐퍼는 또한 엔진 토크가 작은 때의 주행 범위에서의 진동을 제거할 수도 있다.

엔진의 아이들로부터 예컨대 2500rpm(분당 회전수)까지의 자동차 주행 범위에서의 저주파 비틀림 진동(low-frequency torsional vibration)에 대하여 토션 댐핑 장치가 유효하게 작동하기 위해서는, 구동 요소와 피동 요소 사이에 큰 각운동, 예컨대 약 40°의 각운동을 필요로 하며, 이러한 운동은 가이드와셔와 메인댐퍼의 디스크를 탄성적으로 결합시키는 원주방향으로 작용하는 탄성부재에 대항하여 행해진다.

일반적으로, 탄성부재는 가이드와셔 및 디스크에 각각 형성된 윈도우내에 배치된 헬리컬 스프링이다. 하나의 동일한 스프링을 수용하는 3개의 윈도우, 즉 가이드와셔내의 2개의 윈도우 및 디스크내의 윈도우는 서로 일렬로 되어 있으며, 이들 윈도우 각각은 1개의 내측 에지, 2개의 측방향 또는 지지 에지 및 1개의 외측 에지를 가지며; 도 1 및 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 디스크(1)내의 윈도우(11) 및 가이드와셔(2, 3)내의 윈도우(12, 13)는 각각 직사각형의 3변을 따라 배치된 내측 에지(14, 114) 및 측방향 에지(15, 16, 115, 116)를 가지며, 내측 에지(14, 114)는 상기 직사각형의 길이방향을 따라 연장하며; 내측 에지(14, 114)에 대면하는 외측 에지(17, 117)는 그 오목한 부분이 내측 에지(14, 114)를 향하도록, 즉 작동시 디스크(1)와 가이드와셔(2, 3)가 회전할 때 그 중심이 되는 축선(90)을 향하도록 곡선 형상으로 되어 있다. 도 1에서, 이들 3개의 윈도우의 윤곽은 편의상 평면도에 겹쳐진 상태로 되어 있으며; 실제로, 특히 가이드와셔(2, 3)내의 윈도우(12, 13)의 경우에는, 측방향 에지(115, 116)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 플랩(18, 19)의 일부를 구성하는 외측 에지(117) 및 내측 에지(114)에 대하여 축방향으로 오프셋되어 있으며; 도 1에서, 가이드와셔내의 윈도우의 외측 에지(117) 및 내측 에지(114)는 헬리컬 스프링(20)을 반경방향으로 안내하는 모체(母體)의, 도면의 평면에서의 축선(90)을 따른 투영을 표현하는 선으로 도시되어 있으며; 도면의 이해를 돕기위해, 디스크(11)내의 윈도우는 실선이며, 가이드와셔내에 형성된 윈도우는 점선으로 표시되어 있다.

헬리컬 스프링(20)은 그 축선(21)이 직선인 통상의 스프링이며; 스프링(20)이 윈도우(11, 12, 13)내에 설치될 때, 그 축선(21)은 상기 윈도우의 내측 에지(14, 114)와 평행하고 그 단부의 권선부(turn)는 상기 윈도우의 측방향 에지(15, 115, 16, 116)와 접하게 된다. 상기 단부 권선부의 안착은 완전하며, 입력 요소 및 출력 요소의 상대적인 각운동이 있을 때, 즉 디스크(1)와 가이드와셔(2, 3)가 상대적인 각운동을 하면, 이들 단부 권선부는 상기 측방향 에지에 대해 상기 권선부의 어떠한 상대적인 운동도 없이 상기 측방향 에지와 접촉한 채로 있으며; 따라서, 측방향 에지(15, 115, 16, 116)에서는 메인댐퍼의 히스테리시스를 조정하기 위한 메인댐퍼의 계산된 내부 마찰과 간섭할 수도 있는 기생 마찰(parasitic friction)이 없다.

바람직하지 않게도, 상기 구조는 작동시 특히 상대적인 각운동의 종료시에 스프링(20) 자체가 변형되어 초기에는 직선이었던 상기 스프링(20)의 축선(21)이 도 3에 도시된 바와 같이 그 오목한 부분이 외측을 향해 만곡된 형상으로 되는 단점을 가지며; 따라서 스프링(20)은, 스프링(20)으로 인한 접선방향의 힘이 나타나는 평균 반경이 감소하는 열악한 조건 하에서 작동하며, 최종적으로는 이 힘을 제어하는 것이 곤란해진다.

스프링(20)이 길어지면 길어질수록, 이 결점이 커짐을 알 수 있다. 물론, 이러한 결점을 해소하기 위해, 짧은 스프링을 사용하는 것이 가능하지만, 큰 이동량을 얻기 위해 다수의 스프링을 직렬로 배치하는 것이 필요하고, 이 결과 부품의 수가 많아지기 때문에 복잡한 구조로 되고, 기생 마찰을 제어하는 것이 곤란해진다.

특히 운동의 종료시에 스프링(20)의 축선(21)의 곡선 형상의 변형을 회피하기 위해, 상이한 윈도우와 입력 요소 및 출력 요소를 관련시키는 것, 즉, 이들 2개의 요소 중 하나에서의 윈도우가 내측 에지와 함께 직각보다 약간 큰 각도를 형성하는 측방향 또는 지지 에지를 갖도록 하는 것이 제안되어 있으며; 보다 상세하게는 도 4에 도시된 바와 같이, 가이드와셔에 형성된 윈도우, 예컨대 도면에서의 윈도우(22, 23)는, 평행하지 않고 경사져 있으며 따라서 디스크(1)의 윈도우(11)내의 측방향 에지(15, 16)와 소정의 각도(38)를 형성하는 측방향 에지(35, 36)를 가지며; 입력 요소 및 출력 요소가 디스크내의 스캘럽의 에지상에 접하게 되는 가이드와셔를 접속하는 칼럼에 대응하는 최대의 상대 운동을 실현했을 때, 도 5에 도시된 바와 같이 측방향 에지(15, 36)는 평행하게 되며; 따라서 스프링(20)의 단부가 평행 또는 거의 평행하게 되고, 스프링(20)은 양호한 조건 하에서 작동하도록 각도(38)가 설정된다.

바람직하지 않게도, 도 4에 따르면, 경사진 측방향 에지(36)에 의한 스프링(20)의 구동은 스프링(20)에 대하여 중심에 있지 않는데, 이는 도 4 및 도 6에서 점(39)으로 개략적으로 도시된 입력 및 출력 요소의 축선에 가까운 단부 권선부의 일부에서 구동이 발생하기 때문이며; 따라서 이 부분에서 스프링(20)상의 스러스트(40)가 스프링(20)의 상대적 운동의 개시시에 스프링(20)의 축선에 평행한 횡방향 성분(41)과 반경방향 성분(42)으로 분해됨으로써, 스프링(20)은 윈도우(22, 23)의 외측 에지(37)상에 참조부호(46)에서 접할 때까지 에지(36)에 대하여 이동하며; 이 결과, 상술한 결점인 기생 마찰과 부품의 큰 마모가 발생한다.

구조가 반대로 되는 경우, 즉, 입력 요소가 디스크에 고정되고 출력 요소가 2개의 가이드와셔에 고정되는 경우에도, 전술한 모든 것이 타당함이 이해될 것이다. 마찬가지로, 헬리컬 스프링은 고무 또는 복합재료와 같은 탄성중합체 재료로 제조된, 예컨대 2개의 단부 접시부에 접합된 탄성부재로 교체될 수도 있다.

본 발명의 목적은 지금까지 공지되어 있는 토션 댐핑 장치에 있어서 고유한 상기 결점을 해소하는 것이다.

발명의 요약

본 발명에 따르면, 2개의 회전 요소, 즉 입력 요소와 출력 요소 사이에 배치되며, 원주방향으로 작용하는 탄성부재, 및 상기 요소 중의 하나와 연동하는 디스크의 각 측면에 축방향으로 배치되고 상기 요소 중 다른 하나와 연동하는 2개의 가이드와셔를 갖는 토션 댐퍼로서, 원주방향으로 작용하는 탄성부재는 축선을 갖고 2개의 가이드와셔와 디스크 사이에서 작용하고, 서로 대향하여 배치되고 가이드와셔내 및 디스크내에 형성되는 윈도우내에 설치되며, 상기 윈도우는 탄성부재의 단부가 접하도록 되어 있는 2개의 측방향 에지를 갖는, 상기 토션 댐퍼에 있어서, 가이드와셔 및 디스크내에 각각 형성된 상기 윈도우의 각각의 측방향 에지는 그들 사이에 외측으로 개방된 각도를 형성하고, 탄성부재의 축선은 그 오목한 부분이 입력 요소와 출력 요소의 공통 회전축선을 향하는 비직선 형상의 곡선이며, 따라서 상기 탄성부재의 단부의 지지면은 그들 사이에 동일한 각도를 형성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 각도는 가이드와셔 및 디스크가 최대의 상대적 회전 운동을 했을 때, 탄성부재의 일단부가 지지되는 가이드와셔내의 윈도우의 측방향 에지와 탄성부재의 타단부가 지지되는 디스크내의 윈도우의 측방향 에지가 평행하게 되거나 또는 거의 평행하게 되도록 설정된다.

바람직하게는, 탄성부재의 축선은 원호 형상의 곡선이다.

변형예에 따르면, 탄성부재의 축선은 둔각을 이루는 2개의 직선형 반축선(half-axis)으로 구성된다.

다른 변형예에 따르면, 탄성부재의 축선은 쌍으로 둔각을 이루는 3개의 직선형 선분으로 구성된다.

일 실시예에 따르면, 탄성부재는 그들 축선을 중심으로 감긴 헬리컬 스프링이며 스프링의 단부 권선부는 다른 권선부보다 서로 더 근접해 있다.

이러한 구조에 의해, 원주방향으로 작용하는 기다란 탄성부재를 갖는 본 발명에 따른 토션 댐퍼는, 탄성부재가 그의 축선을 따라 작용되기 때문에 기생 마찰을 일으키지 않고, 이에 의해 부품의 마모가 최소로 감소되며; 더욱이 탄성부재는 특히 이들의 단부면(端部面)이 평행하게 되는 운동의 종료시에 양호한 조건하에서 작동한다.

상기 모든 것에 있어서, 작동중 탄성부재가 받는 원심력의 작용에 대해서는 고려되지 않고 있다. 그러나, 공지된 바와 같이, 탄성부재 예컨대 스프링(20)에 의해 전달되는 토크가 여전히 약하거나 없을 때, 원심력의 작용을 받는 스프링(20)은 속도와 함께 가이드와셔 및/또는 디스크내의 윈도우의 외측 에지 쪽으로 점진적으로 가압되는 경향이 있으며, 동시에 초기에 직선 형상이던 그 축선(21)이 내측을 향해 오목한 만곡 형상으로 변형한다.

그 결과, 한편으로는 기생 마찰이 댐퍼내로 도입되고, 다른 한편으로는 탄성부재의 단부가 윈도우의 지지 에지로부터 이격되며, 따라서 디스크와 가이드와셔의 상대적인 회전운동 도중, 전달된 토크의 제어는 관계되는 단부가 측방향 에지와 접촉한 후에만 이루어진다. 보다 상세하게는, 도 2를 다시 참조하고, 현상의 이해를 돕기 위해 스프링(20)이 횡단면으로 도시된 것을 제외하고는 도 1과 동일한 도 14를 참조하면, 스프링(20)의 안내 역할이 가이드와셔(2, 3)에 전적으로 의존하고 있는 가장 일반적인 실시예가 도시되어 있으며; 이것은, 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 측방향 에지(115, 116)상에 접하는 스프링(20)의 단부 권선부가 내측 에지(114) 및 외측 에지(117)에 의해 이들의 측방향 에지(115, 116)와의 접합부에서 중심설정되기 때문이며; 따라서 플랩(18, 19) 및 외측 에지(117)는 반원형이고, 외측 에지(117)는 축선(90)에 대해 외측을 향하고 참조번호(91)에 중심을 둔 원호이며; 따라서 디스크(1)내의 윈도우(11)의 외측 에지(17)는 점(91)에 비하여 더 외측을 향하는 참조번호(92)에 중심을 둔 원호이며; 따라서, 외측 에지(17)는 스프링(20)에 대하여 간극을 갖는 에지이지만; 상기 외측 에지(17)의 단부는 측방향 에지(15, 16)에 대한 연결부의 영역에서 스프링(20)의 단부 권선부에 대하여 접선 방향에 있으며; 내측 에지(14)는 윈도우(12, 13)의 내측 에지(114)보다 약간 더 내측을 향한다.

전달되는 토크가 0이거나 극히 작은 경우, 예컨대 엔진 아이들링인 경우, 스프링(20)은 초기에 원심력의 작용을 받아, 상술되고 도 15에 도시한 형상으로 되며, 이 형상에서는, 스프링은 윈도우(12, 13)의 외측 에지(17)에 가압되며, 그 축선(21)은 만곡되고 단부 권선부의 내측 부분은 윈도우의 측방향 에지로부터 이격되며; 속도가 더 증가하면, 단부 권선부가 측방향 에지로부터 이격되며 이 현상은 도 16에 강조되어 도시되어 있으며; 디스크(1)가 가이드와셔(2, 3)에 대하여 이동되면, 도 17에 화살표(F)로 도시한 바와 같이 윈도우(11)의 외측 에지(17)는 스프링(20)의 단부 권선부에 최초로 접촉하며; 이 단부 권선부는 디스크(1)내의 윈도우(11)의 측방향 에지(15)상의 그의 접촉 위치에 도달할 때까지 디스크(1)의 외측 에지를 따라 마찰하면서 이동하며, 토크가 정상적으로 전달되는 것은 스프링이 측방향 에지(15, 16)상에 다시 접촉하는 순간부터이다.

물론, 스프링을 안내하기 위해 가이드와셔 대신 디스크가 선택되도록 설계한 경우에도, 동일한 추정을 행할 수 있다.

본 발명의 목적은 또한 이들 결점들을 해결하는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 유형의 댐퍼는, 가이드와셔 또는 디스크내에 형성된 윈도우의 외측 에지가, 내측으로 오프셋된 부분, 즉 입력 요소 및 출력 요소의 회전축선을 향해 반경방향으로 오프셋된 부분을 가지며, 이 부분은 입력 요소 및 출력 요소의 일 방향 또는 다른 방향으로의 상대적인 운동 도중 탄성부재의 단부가 미치지 않는 영역에서 원주방향으로 연장되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 외측 에지는 입력 요소 및 출력 요소의 회전축선을 중심으로 하는 원호 형상인 부분에 의해 측방향 에지에 연결된다.

바람직하게는, 한쪽의 내측으로 오프셋된 부분과 다른쪽의 각각의 연결부 사이에서, 외측 에지는 외측을 향해 반경방향으로 오프셋된 간극 부분을 갖는다.

바람직하게는, 내측으로 오프셋된 부분은 입력 요소 및 출력 요소의 회전축선에 대하여 중심이 외측을 향해 위치하는 원호 형상이며; 간극 부분은 내측으로 오프셋된 부분을 규정하는 동일 원에 속하는 원호이다.

바람직한 실시예에 따르면, 상기 외측 에지는 가이드와셔내에 형성된 윈도우의 외측 에지이다.

본 발명에 따른 댐퍼는 자동차에 적용하기 적합하며; 입력 요소는 자동차 에진의 플라이휠에 고정되거나 고정 가능하도록 되어 있으며, 출력 요소는 자동차 기어박스의 입력부에 접속되도록 되어 있다.

본 발명의 다른 목적은, 한편으로는 입력 요소에 의해 역학적으로 직접 작용하는 메인댐퍼와, 다른 한편으로는 출력 요소의 상류측에 직접 설치된 프리댐퍼를 포함하고, 메인댐퍼가 상기 토션 댐퍼로 되어 있는 댐핑 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적을 더욱 잘 이해할 수 있도록 첨부 도면에 도시한, 단지 설명을 위한 비한정적인 실시예에 의해 본 발명을 설명한다.

도 1 내지 도 6은 전술한 종래 기술과 관련된 설명도,

도 7은 본 발명에 따른 클러치의 부분 단면도,

도 8은 도 7의 클러치의 윈도우 및 스프링을 개략적으로 도시하는 부분 평면도,

도 9는 입력 요소와 출력 요소 사이의 각운동이 최대로 되어 있는, 도 8에 유사한 도면,

도 10은 본 발명에 따른 스프링만의 평면도,

도 11 내지 도 13은 각각 본 발명에 따른 스프링의 변형예를 도시하는 도면,

도 14 내지 도 17은 전술한 종래 기술과 관련된 설명도,

도 18은 원심력과 관련된 문제점을 해소하기에 적합한 본 발명에 따른 윈도우 변형예의 평면도,

도 19는 도 18에 따른 윈도우가 설치된 마찰 디스크의 평면도.

도 7을 참조하면, 디스크(54)의 각 측면에 배치된 가이드와셔(52, 53)에 고정된 입력 요소(51)를 갖는 메인댐퍼(50)가 도시되어 있다. 가이드와셔(52, 53)는 이들 가이드와셔(52, 53)를 서로 고정시키는 스트럿(57)에 의해 서로 연결된다. 원주방향으로 작용하는 탄성부재(60), 여기서는 헬리컬 스프링이 디스크(54)를 가이드와셔(52, 53)에 탄성적으로 결합시킨다. 본 장치를 클러치 마찰 부재에 적용한 경우, 입력 요소(51)는 지지 디스크(55)로 이루어지며, 이 지지 디스크(55)의 각 측면에는 클러치의 스러스트 플레이트와 반동 플레이트 사이에 클램프되도록 되어 있는 마찰 라이닝(56)이 고정된다.

마찰 라이닝 지지 디스크(55)는 스트럿(57)에 의해 메인댐퍼(50)에 고정되면서 메인댐퍼(50)의 가이드와셔(52) 중 하나에 가압된다.

스트럿(57)은 디스크(54)의 주변에 형성된 스캘럽(58)을 관통하며; 디스크(54)와 가이드와셔(52, 53) 사이의 각운동은 스트럿(57)과 스캘럽(58)의 에지와의 협동에 의해 제한된다.

가이드와셔(52, 53)는 참조부호(62)에서 내측에 홈이 형성된 허브로 구성되는 댐핑 장치의 출력 요소(61)를 둘러싸며; 이것은 메인댐퍼(50)의 디스크(54)에 대해서도 적용되며, 디스크(54)의 일부는 그 단부 중 하나에서 높이가 감소된 부분(64)을 갖는 허브(61)상의 외측 홈(63)과 간극을 두고 결합된다.

프리댐퍼(80)는 디스크(54)와 메인댐퍼(50)의 가이드와셔 중의 하나, 여기서는 와셔(52) 사이에 위치하며, 상기 메인댐퍼(50)의 스프링(60)의 반경방향 내측에 위치하고 있다. 이 프리댐퍼(80)는 허브(61)상의 홈(63)의 부분(64)에 회전하지 않도록 고정된 디스크(84)의 각 측면상에 배치되는 2개의 가이드와셔(82, 83)를 가질 수도 있다. 원주방향으로 작용하는 탄성부재(85), 여기서는 헬리컬 스프링이 가이드와셔(82, 83)를 디스크(84)에 탄성적으로 결합시킨다. 이러한 프리댐퍼(80)의 디스크(84)는 허브(61)에 고정된다.

프리댐퍼(80)의 스프링(85)은 메인댐퍼(50)의 스프링(80)보다 작은 강성을 갖는다.

프리댐퍼(80)는, 특히 엔진의 아이들링 범위에서의 진동을 제거하기에 적합한 반면, 메인댐퍼(50)는 자동차의 통상의 작동 범위(주행 범위로 불림)에서의 진동을 제거하기에 적합하다. 각 댐퍼(50, 80)는 공지된 방식으로 특수한 축방향으로 작용하는 마찰 장치(59, 86)를 갖는다.

메인댐퍼의 스프링(60)은 가이드와셔(52, 53) 및 디스크(54)내에 형성되고 서로 대향하여 배치된 윈도우내에 설치된다. 도면을 복잡하게 하지 않고, 설명을 용이하게 하기 위해, 이들 윈도우는 도 1과 마찬가지로 도 8의 도면에 겹쳐져 도시되어 있다. 윈도우(64, 65)는 가이드와셔(52, 53)내에 형성되고 윈도우(66)는 디스크(54)내에 형성된다. 이들 윈도우는 스프링(60)용 접촉부로서 작용하는 측방향 에지(75, 76)를 가지며; 본 발명에 따르면, 각 윈도우(64, 65, 66)의 측방향 에지(75, 76)는 외측을 향해 개방되는 각도(67)를 이들 사이에 형성하고, 헬리컬 스프링(60)의 권선부가 감길 때 그 중심이 되는 축선(70)은 입력 요소(51) 및 출력 요소(61)의 공통 회전 축선을 향해 오목한, 직선이 아닌 곡선이기 때문에, 스프링(80)의 양 단부의 지지면은 이들 사이에 동일한 각도(67)를 형성한다.

도 8에 따르면, 축선(70)은 원호 형상인 곡선이며; 도 8의 스프링(60)은 도 10에서 아이들 상태로 단독으로 도시되어 있다.

도 11 내지 도 13은 변형예의 스프링을 도시하며; 도 11에 따르면, 스프링(160)의 권선부는 도 9의 권선부와 동일한 축선(70)을 중심으로 감겨져 있지만, 한 쪽의 단부 권선부(87)와 다른 쪽의 단부 권선부(88)는 스프링(160)의 다른 권선부보다 근접해 있으며; 도 12의 변형예에 따르면, 스프링(260)의 축선(270)은 양자의 사이에 둔각을 형성하는 2개의 직선형 반축선(half-axis)(271, 272)으로 구성되며; 도 13의 변형예에 따르면, 스프링(360)의 축선(370)은 그들 사이에 쌍으로 둔각을 형성하는 3개의 직선형 선분(371, 372, 373)으로 구성된다.

바람직하게는, 윈도우(64, 65, 66)의 측방향 에지(75, 76)가 이들 사이에 형성하는 각도(67)는, 가이드와셔(52, 53)와 디스크(54)가 최대의 상대적 회전운동을 할 때에, 스프링(60)의 일단부가 지지되는 가이드와셔(52, 53)의 윈도우(64, 65)의 측방향 에지(76)와, 스프링(60)의 타단부가 지지되는 디스크(54)내의 윈도우(66)의 측방향 에지(75)가 도 9에 도시된 바와 같이 평행하게 되는 크기로 된다.

따라서, 본 발명에 따르면, 스프링(60)은 양호한 조건하에서 작동하며, 기생 마찰이 최대 가능한 정도까지 최소화되거나 또는 심지어 제거된다. 또한, 상기와 같은 축선(70)을 갖는 스프링(60)은, 도 8 및 도 9에서 알 수 있는 바와 같이, 윈도우의 내측 에지(74)에 대응하는 형상을 부여함으로써, 동일한 윈도우 표면적에 대하여 원주방향으로 보다 넓은 공간을 발생시킬 수 있다.

도 18 및 도 19는 스프링이 받는 원심력을 고려한 변형예를 도시하며; 변형예에 따르면, 가이드와셔[이들 가이드와셔 중의 하나의 와셔(153)가 도 19에 도시되어 있음]내에 형성된 윈도우(164, 165)의 외측 에지(177)는, 내측으로 오프셋된 부분, 즉 입력 요소(51) 및 출력 요소(61)의 회전축선(90)을 향해 반경방향으로 오프셋된 부분(A)을 갖는다. 이 반경방향 오프셋 양은 부분(A)이 가능한 한 스프링(60)의 외측의 윤곽에 근접할 수 있는 값으로 되며; 용이하게 이해되는 바와 같이, 이 부분(A)은 원심력의 작용 하에서 스프링(60)의 변형을 상당히 제한하는 것이 가능하며; 이 부분(A)은, 입력 요소(51)와 출력 요소(61)가 상대적으로 운동하는 동안, 스프링(60)의 단부 권선부가 미치지 않는 영역(93)에서 원주방향으로 연장되며, 이것은 한쪽 방향 또는 다른 쪽 방향, 즉 자동차의 엔진이 자동차의 바퀴를 구동하고, 도 18에 도시된 바와 같이 가이드와셔내의 윈도우에 대하여 축선(90)을 중심으로 하는 디스크내의 윈도우의 시계 방향으로의 운동에 대응하는 구동 방향에 유효할 뿐만 아니라, 자동차의 바퀴가 자동차 엔진에 대하여 구동하며, 상기 방향과 역방향으로의 디스크내의 윈도우의 운동에 대응하는 역방향에도 유효하며; 상기 2개의 경우에 있어서, 각운동은 동일하지 않고, 첫 번째의 경우의 운동 쪽이 더 크며; 따라서 도 18에 도시된 바와 같이 이 부분(A)은 자동차 엔진의 회전 방향에 대응하는 방향으로 원주방향으로 오프셋되어 있다.

또한, 본 발명은 중심이 입력 요소(51) 및 출력 요소(61)의 회전축선(90)과 일치하는 원호 형상으로 되어 있는 부분(B, C)에 의해 외측 에지(177)를 측방향 에지(75, 76)에 연결하는 것을 제공하며; 이러한 구조에 의해 단부 권선부는 원심력 작용에도 불구하고 항상 측방향 에지(75, 76) 및 부분(B, C)에 의해 형성된 각도로 유지되며, 각운동 도중 스프링에 대한 디스크의 작용은 항상 디스크내의 윈도우의 측방향 에지를 통해 일어나며, 즉 기생 마찰 없이 디스크내의 윈도우의 외측 에지는 부분(B, C)에 대해 자유롭다.

물론, 한쪽 부분(A)과 다른쪽 부분(B, C)은 간극 부분(D1, D2)만큼 분리되어 있다. 즉, 서로 반경방향 외측으로 오프셋되어 있다.

설계를 간략화 하기 위해, 내측 오프셋 부분(A)은 축선(90)에 대하여 중심(100)이 외측을 향해 위치하는 원호 형상을 하고 있으며; 동일한 이유로 간극 부분(D1, D2)도 내측 오프셋 부분(A)을 규정하는 동일한 원에 속하는 원호일 수도 있다.

물론, 전술한 모든 것에 있어서, 원주방향으로 작용하는 탄성 수단은 윈도우의 각 그룹에서 단일의 헬리컬 스프링 또는 도 7, 도 18 및 도 19에 도시된 바와 같이, 2개의 동심 헬리컬 스프링으로 구성될 수도 있다.

Claims

2개의 회전 요소, 즉 입력 요소(51)와 출력 요소(61) 사이에 배치되며, 헬리컬 스프링 형태의 원주방향으로 작용하는 탄성부재(60), 및 상기 요소 중의 하나(61)에 연동하는 디스크(54)의 각 측면에 축방향으로 배치되고 상기 요소 중 다른 하나(51)와 연동하는 2개의 가이드와셔(52, 53, 153)를 갖는 토션 댐퍼로서, 상기 원주방향으로 작용하는 탄성부재(60)는 헬리컬 스프링(60)의 권선부가 감겨질 때 그 중심이 되는 축선(70)을 갖고, 상기 2개의 가이드와셔(52, 53, 153)와 디스크(54) 사이에서 작용하고, 서로 대향하여 배치되고 상기 가이드와셔(52, 53, 153) 및 디스크(54)내에 형성되는 윈도우(64, 164, 65, 165, 66)내에 설치되며, 상기 윈도우(64, 164, 65, 165, 66)는 상기 탄성부재(60)의 단부가 접하도록 되어 있는 2개의 측방향 에지(75, 76)를 가지며, 상기 가이드와셔(52, 53, 153)내에 형성된 상기 윈도우(64, 164, 65, 165)의 각각의 측방향 에지(75, 76)는 그들 사이에 외측을 향해 개방된 각도(67)를 형성하고, 상기 각도(67)는 상기 디스크(54)내에 형성된 상기 윈도우(66)의 측방향 에지 사이에 형성된 각도와 동일한, 상기 토션 댐퍼에 있어서,

상기 탄성부재(60)의 축선(70)은 그 오목한 부분이 상기 입력 요소(51) 및 출력 요소(61)의 공통 회전축선을 향하는 비직선 형상의 곡선이며, 즉 곡선의 각 점에 대한 접선이 상기 곡선에 대해 상기 회전축선의 반대측상에 위치되며, 따라서 상기 탄성부재(60)의 단부의 지지면은 상기 윈도우(64, 164, 65, 165, 66)의 측방향 에지(75, 76) 사이에 형성된 각도와 동일한 각도(67)를 그들 사이에 형성하며, 상기 각도(67)는, 상기 가이드와셔(52, 53, 153) 및 디스크(54)가 최대의 상대적 회전운동을 했을 때, 상기 탄성부재(60)의 일단부가 지지되는 상기 가이드와셔(52, 53, 153)내의 윈도우(64, 164, 65, 165)의 측방향 에지(75, 76)와, 상기 탄성부재(60)의 타단부가 지지되는 상기 디스크(54)내의 윈도우(66)의 측방향 에지(76, 75)가 평행하게 되는 크기로 되어 있으며, 이때 상기 탄성부재(60)의 축선(70)은 그것의 오목한 부분이 상기 입력 요소(51) 및 출력 요소(61)의 공통 회전축선을 향한 상태로 있는 곡선인 것을 특징으로 하는

토션 댐퍼.
제 1 항에 있어서,

상기 탄성부재(60)의 축선(70)이 원호 형상인 곡선인 것을 특징으로 하는

토션 댐퍼.
제 1 항에 있어서,

상기 탄성부재(260)의 축선(270)이 둔각을 이루는 2개의 직선형 반축선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는

토션 댐퍼.
제 1 항에 있어서,

상기 탄성부재(360)의 축선(370)이 쌍으로 둔각을 이루는 3개의 직선형 선분(371, 372, 373)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는

토션 댐퍼.
제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 스프링(160)의 단부 권선부(87, 88)는 다른 권선부보다 서로 더 근접해 있는 것을 특징으로 하는

토션 댐퍼.
제 1 항에 있어서,

상기 가이드와셔 또는 상기 디스크내에 형성된 윈도우의 외측 에지(177)가 내측으로 오프셋된 부분, 즉 입력 요소(51) 및 출력 요소(61)의 회전축선(90)을 향해 반경방향으로 오프셋된 부분(A)을 가지며, 상기 부분(A)은 상기 입력 요소(51) 및 출력 요소(61)의 일 방향 또는 다른 방향으로의 상대적인 회전 운동 도중 상기 탄성부재(60)의 단부가 미치지 않는 영역(93)에서 원주방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는

토션 댐퍼.
제 6 항에 있어서,

상기 외측 에지(177)는 상기 입력 요소(51) 및 출력 요소(61)의 회전축선(90)을 중심으로 하는 원호 형상을 한 부분(B, C)에 의해 측방향 에지(75, 76)에 연결되는 것을 특징으로 하는

토션 댐퍼.
제 7 항에 있어서,

한쪽의 내측으로 오프셋된 부분(A)과 다른쪽의 각각의 연결부(B, C) 사이에서, 상기 외측 에지(177)가 외측을 향해 반경방향으로 오프셋된 간극 부분(D1, D2)을 갖는 것을 특징으로 하는

토션 댐퍼.
제 8 항에 있어서,

상기 내측으로 오프셋된 부분(A)이, 상기 입력 요소(51) 및 출력 요소(61)의 회전축선(90)에 대하여, 중심(100)이 외측을 향해 위치하는 원호 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는

토션 댐퍼.
제 9 항에 있어서,

상기 간극 부분(D1, D2)이 내측으로 오프셋된 부분(A)을 규정하는 동일한 원에 속하는 원호인 것을 특징으로 하는

토션 댐퍼.
제 6 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 외측 에지(177)는 상기 가이드와셔(153)에 형성된 윈도우(164, 165)의 외측 에지인 것을 특징으로 하는

토션 댐퍼.
제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 토션 댐퍼가 상기 탄성부재에 연동하는 마찰 장치(59)를 갖는 것을 특징으로 하는

토션 댐퍼.
제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 토션 댐퍼가 자동차용으로 사용되며, 상기 입력 요소(51)는 자동차 엔진의 플라이휠에 부착되거나 또는 부착 가능하도록 되어 있고, 상기 출력 요소(61)는 자동차 기어박스의 입력부에 접속되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는

토션 댐퍼.