KR100683315B1

KR100683315B1 - 자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠

Info

Publication number: KR100683315B1
Application number: KR1020000031733A
Authority: KR
Inventors: 본필리오시리아코
Original assignee: 발레오
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 2000-06-09
Publication date: 2007-02-15
Also published as: FR2794832B1; DE10028268B4; HUP0002259A3; IT1316194B1; HUP0002259A2; KR20010007325A; ITRM20000315A1; HU227990B1; DE10028268A1; FR2794832A1; ITRM20000315A0

Abstract

본 발명의 이중 질량 댐핑 플라이휠은 종래와 같이 동심으로 장착된 제 1 플라이 휠 요소(1) 및 제 2 요소(2)를 포함하며, 이들 요소 사이에 장착되어 이들 요소의 각도 변위를 허용하는 커플링 수단을 구비한다. 이 커플링 수단은 원주방향으로 배치된 2 그룹의 스프링(3, 3') 및 본 명세서에 도시하지 않은 종래의 마찰 댐핑 수단으로 구성된다. 이 스프링(3, 3')은 그들의 양 단부에 말단 캡(32 내지 32"')을 갖는다. 이 말단 캡은 제 1 요소(1)로부터 돌출하는 트러스트 부재(13, 13')를 가압하고 있고, 토오크가 전달되고 있을 때 제 2 요소(2)로부터 돌출하는 트러스트 부재(21, 21')로 이동하여서 상기 스프링이 두 요소의 트러스트 부재 사이에서 압축되도록 한다. 이들 스프링(3, 3')이 제 1 요소의 플랜지(12)에 눌리지 않도록 하기 위하여 스프링(윤활되지 않음)은 스페이서 링(41 내지 43)의 직경방향 반대쪽에 쌍으로 고정된 리테이닝 칼라(41b 내지 43b, 41'b 내지 43'b)를 통하여 규칙적인 각도 간격으로 연장하여서 원심력이 균형을 이루게 한다. 게다가 말단 캡은 그것의 키웨이내에 트러스트 부재(13, 13')가 결합하는 것에 의해서 그리고 트러스트 부재(21, 21')내에 정합 결합하는 것에 의해서 유지된다. 리테이닝 칼라는 축방향 외측 플랜지(22)를 가압하는 중심설정 러그(41c 내지 43c, 41'c 내지 43'c)를 구비한다.

Description

자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠{A DUAL MASS DAMPING FLYWHEEL FOR A MOTOR VEHICLE}

도 1은 도 2의 평면 I-I를 따라 취한 단면도로서, 본 발명에 따른 이중 질량 댐핑 플라이휠을 도시하는 도면,

도 2는 도 1의 선 II-II를 따라 취한 단면도,

도 3은 도 1 및 도 2의 이중 질량 댐핑 플라이휠의 스페이서 링의 평면도,

도 4는 플라이휠 요소간의 각도 변위가 최대인 경우의 도 1의 부분도,

도 5a 및 도 5b는 두 방향에서 바라보며 또한 부분적 단면으로 도시한 스페이서 링 센터링 패드를 나타내는 도면,

도 6a, 도 6b 및 도 6c는 각각 스프링 단부 캡의 종단면도, 정면도 및 배면도,

도 7a 및 도 7b는 각각 스페이서 링의 스택의 평면도 및 VII-VII선을 따라 취한 단면도,

도 8은 도 9의 평면 VIII-VIII을 따라 취한 도 1의 플라이휠의 다른 변형예의 단면도,

도 9는 도 8의 선 IX-IX를 따라 취한 단면도,

도 10a 및 도 10b는 도 5a 및 도 5b와 유사한 도면으로서 도 8 및 도 9의 플라이휠의 패드를 나타내는 도면,

도 11은 본 발명에 따른 이중 질량 댐핑 플라이휠의 제 2 구성의 상세도,

도 12는 도 2 및 도 9와 유사한 도 11의 플라이휠의 단면도,

도 13은 도 11의 것과 유사하지만, 각방향으로 오프셋된 단면도로서, 도 11의 플라이휠의 다른 변형예를 나타내는 도면,

도 14a, 도 14b, 도 14c 및 도 14d는 센터링 패드상에 리테이닝 칼라를 고정시키는 다른 구성을 나타내는 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 제 1 플라이휠 요소 2: 제 2 플라이휠 요소

3, 3': 탄성 수단 5: 댐핑 수단

10: 반경방향 판 11: 크라운

14: 슬리브 13, 13', 21, 21': 트러스트 부재

30, 31, 30', 31': 스프링 32, 32', 32", 32"': 단부 캡

41, 42, 43: 스페이서 링 50: 크라운

본 발명은 단순하고 저렴한 구성의 자동차용의 이중 질량 댐핑 플라이휠에 관한 것이며, 보다 상세하게 엔진으로부터의 토션 진동을 흡수하면서 자동차의 엔진의 크랭크샤프트를 클러치 장치에 축선을 중심으로 회전 결합하는 이중 질량 댐핑 플라이휠로서, 크랭크샤프트의 단부상에 그와 함께 회전하도록 체결되는 제 1 요소 및 변속장치의 입력 부재상에 그와 함께 회전하도록 고정되는 제 2 요소로 구성되는 2개의 플라이휠 요소와, 각도 변위를 허용하면서 상기 플라이휠 요소를 결합시키기 위한 것으로, 전달된 토오크의 작용에 대해 원주방향으로 작동하는 탄성 수단, 및 플라이휠의 축선상에 중심설정된 마찰 크라운의 적층체로 구성되고 축방향으로 작동하는 스프링 수단에 의해 서로에 대해서 파지되는 댐핑 수단으로 구성되는 커플링 수단을 포함하며; 상기 크라운은 플라이휠 요소 사이의 각도 변위에 반응하여 상대적인 각도 변위가 가해지게 되며, 상기 탄성 수단은 플라이휠의 축선에 중심설정된 토로이달 하우징내에 연속적으로 배치된 2개 그룹의 스프링으로 구성되며, 트러스트 부재는 전달된 토오크가 회전시에 서로로부터 요소를 변위시킬 때 이들을 가압하도록 스프링의 그룹의 대향 단부를 향해 지지되도록 배열되는, 이중 질량 댐핑 플라이휠에 관한 것이다.

이러한 장치는 특히 저속 운전시의 엔진으로부터 발생하는 토션 진동을 우수하게 댐핑시켜서, 그 결과 특히 기어박스에서의 소음을 주로 감소시킨다.

댐핑 효과로부터의 충분한 이점을 얻기 위해서, 부착 수단은 큰 직각 변위를 제공한다. 현재, 탄성 수단은 긴 나선형 스프링이며, 이 스프링은 이들이 토로이달 하우징내에서 변위될 수 있도록 종종 미리 구부러져 있다. 엔진의 회전 속도 및 탄성 수단의 거의 반원형 형태로 인해서, 상당한 수치에 도달할 수 있는 원심력이 가해지는 경우 이들 스프링은 그들 토로이달 하우징의 외주연을 향해 가압되어 변위가 발생하는 것을 정지시킨다. 따라서, 스프링과 토로이달 하우징의 주변부 사이에 고마모 라이너를 제공하고 토로이달 하우징을 그리스로 적어도 부분적으로 충전시켜서, 플라이휠 요소 사이의 변위가 원심력의 작용에 의해 방해받지 않도록 할 필요가 있으며, 이러한 기술은 FR-A-2 601 104에 개시되어 있다. 그러나, 이러한 해결책은 그리스를 클러치 장치내로 충전하는 것이 바람직하지 않기 때문에 성가시다.

미국 특허 제 4,484,898 호에는 원주방향으로 배치된 스프링 그룹이 소위 위상 링(phasing ring)을 통해 시리즈로 작동하게 하는 것이 제안되었으며; 이것은 비교적 복잡한 장치이며, 제 2 요소는 스프링을 위치시키기 위한 이어부를 구비하며, 비록 개별 스프링이 짧을지라도 원심력이 토로이달 하우징의 주변부에 대해 이들을 유지하는 것을 방지하며, 상술한 플라이휠은 시리즈로 작동하는 3개의 스프링의 3개의 그룹을 갖고 있다.

FR-A-2 741 928 호에는 차량의 엔진의 크랭크샤프트에 결합되기에 적합한 제 1 플라이휠과, 클러치 장치를 수납하기에 적합한 제 2 플라이휠을 포함하는 형태의 이중 질량 댐핑 플라이휠이 개시되어 있으며, 여기에서 원주방향으로 작동하는 토션 댐퍼 수단은 제 1 플라이휠과 제 2 플라이휠 사이에서 동력학적으로 배치되어 있으며, 상기 댐핑 수단은 마찰 수단과 결합된 탄성 수단을 포함하며, 상기 탄성 수단은 위상 링을 통해 시리즈로 작동하는 스프링의 적어도 하나의 그룹으로 구성되며, 결합면 및 위치면은 상기 스프링용으로 제공되며, 상기 결합면 및 위치면이 위상 링의 고정 요소인 것을 특징으로 하고 있다.

개별 스프링 사이에 삽입된 결합 및 위치 요소의 원주방향 사이즈 때문에 그리고 상기 스프링이 너무 많기 때문에, 이러한 장치는 가능한 변위의 전체 각도를 감소시키는 경향이 있는 반면, 링이 중심설정된 상태로 유지되는 것을 보장하는 제 1 플라이휠의 허브와 위상 링 사이의 계면이 결합 및 위치설정 부재상에 가해진 원심력을 받으며, 이것은 감소된 마찰 계수를 갖도록 적당한 결합면이 처리되는 것을 필요로 하며, 이에 의해 제 2 플라이휠의 회전 속도가 너무 변하지 않도록 제 1 플라이휠과 제 2 플라이휠 사이의 변위를 단지 조금만 댐핑시킨다.

이들 이중 질량 플라이휠은 이들이 전달된 토오크가 엔진을 구동시키는 전동이 역으로 될 때(엔진 브레이크) 효과적으로 유지되도록 바람직한 회전 방향을 갖고 있지 않다.

상술한 바와 같이 종래 기술의 이중 질량 댐핑 플라이휠의 단점을 극복하기 위해서, 본 발명은 엔진으로부터의 토션 진동을 흡수하면서 자동차의 엔진의 크랭크샤프트를 클러치 장치에 축선을 중심으로 회전 결합하는 자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠로서, 크랭크샤프트의 단부상에 그와 함께 회전하도록 체결되는 제 1 요소 및 변속장치의 입력 부재상에 그와 함께 회전하도록 고정되는 제 2 요소로 구성되는 2개의 플라이휠 요소와, 각도 변위를 허용하면서 상기 플라이휠 요소를 결합시키기 위한 것으로, 전달된 토오크의 작용에 대해 원주방향으로 작동하는 탄성 수단, 및 플라이휠의 축선상에 중심설정된 마찰 크라운의 적층체로 구성되고 축방향으로 작동하는 스프링 수단에 의해 서로에 대해서 파지되는 댐핑 수단으로 구성되는 커플링 수단을 포함하며; 상기 크라운은 플라이휠 요소 사이의 각도 변위에 반응하여 상대적인 각도 변위가 가해지게 되며, 상기 탄성 수단은 플라이휠의 축선에 중심설정된 토로이달 하우징내에 연속적으로 배치된 2개 그룹의 스프링으로 구성되며, 트러스트 부재는 전달된 토오크가 회전시에 서로로부터 요소를 변위시킬 때 이들을 가압하도록 스프링의 그룹의 대향 단부를 향해 지지되도록 배열되는, 이중 질량 댐핑 플라이휠에 있어서,

각 그룹의 스프링은, 전달 토오크가 없을 시에, 반경방향으로 오프셋되고 축선에 평행한 각 플라이휠 요소로부터 각기 돌출하는 2개의 트러스트 부재가 수용되는 갭에 의해 감소된 반 원주부를 차지하는 연속적인 다중-감김(multi-turn) 구조체로 구성되며, 이들 구조체의 각각은 실질적으로 등각도 간격으로 배치된 다수의 리테이닝 칼라를 통해 연장되며, 구조체에 의해 횡단되는 각 칼라는 다른 구조체가 통과하는 칼라에 스페이서 링에 의해 직경방향으로 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠을 제공한다.

첫째로, 이용된 스프링 구조체는 특히 간단하며, 허용되는 변위 폭은 위치될 때 원주부의 거의 절반을 차지하게 가압하도록 스프링의 고유 성능에 의해서만 실제로 제한되며, 둘째 스페이서 링상의 직경 지점에서 쌍으로 리테이닝 칼라를 체결하는 것은 이들 구조체가 칼라를 통해 연장되는 영역에서 스프링 구조체 및 리테이닝 칼라상에 인가되는 원심력의 합력을 제거시킨다. 이러한 방법에서, 플라이휠의 회전 속도의 함수인 특히 모든 마찰 영향이 제거된다.

바람직하게, 상기 다중-감김 구조체는 공통 원형 축선을 가진 2개의 나선체를 포함하며, 그중 하나의 나선체는 우측으로 꼬여 있고 다른 하나는 좌측으로 꼬여 있으며, 이들중 하나의 나선체는 다른 나선체내에 동심으로 수용된다.

이러한 종래의 장치는 상이한 두께의 2개의 스프링이 하나의 나선체의 턴을 다른 하나의 턴 사이에 삽입하지 않고 평행하게 이용될 수 있게 한다.

스프링의 각 세트의 이격 링의 알맞는 개수는 3개이며, 이것은 스프링 형상을 유지하는 것과 변위의 허용되는 폭 사이의 양호한 절충 개수이다.

바람직하게, 상기 스페이서 링은 외주연으로부터 직경방향으로 돌출한 2개의 러그를 구비하며, 상기 러그는 그 단부에서 리테이닝 칼라를 체결하기 위한 영역을 포함한다.

따라서, 상기 스페이서 링의 적어도 몇몇의 러그가 상기 스페이서와 상기 체결 영역 사이에 이중 굽힘부를 포함하고 있으며, 상기 이중 굽힘부는 상기 체결 영역의 평행한 공통 평면의, 스페이서의 일반 평면에 대한 오프셋을 규정하며, 상기 오프셋은 하나의 스페이서의 두께와 적어도 동일하다. 따라서, 스페이서를 적층할 수 있으며, 체결 영역을 양분하는 평면은 함께 공통으로 취하며, 스프링의 그룹의 원형 축의 평면과 일치한다.

바람직하게, 상기 칼라가 플라이휠의 축선을 중심으로 회전면상에 활주하기에 접합한 패드를 포함하며, 상기 회전면은 2개의 각 플라이휠 요소의 일부이며, 스프링의 그룹을 위한 환형 하우징을 횡방향으로 규정한다.

활주하는 패드와 회전면의 조합은, 환형 스페이서가 플라이휠의 축선을 중심으로 중심설정되게 하고, 그 결과 상기 스페이서상에 인가되는 원심력의 평형을 보장한다.

상기 회전면중 하나는 원통형이고 제 1 플라이휠 요소의 것이며, 환형 하우징의 외주연을 구성하는 것이 바람직하다.

바람직한 장치에 있어서, 리테이닝 칼라는 구조체의 2개의 턴 사이에 결합되는 내부의 반경방향으로 돌출하는 러그를 포함하며, 러그는 구조체를 가로질러 연장된다. 이러한 장치는 칼라가 동일한 턴상에서 일정하게 지지하게 하고 스프링이 압축되는 정도의 수정을 볼 경우에 비교적 일정한 간격을 유지하는 것을 보장한다.

또한, 마찰 댐핑 크라운과 유사한 환형 스페이서를 이용할 수 있어서 별개의 마찰 크라운을 사용하는 것을 방지할 수 있다.

통상적인 방법에서, 스프링의 각 그룹의 2개 단부는 2개의 플라이휠 요소로부터 돌출하는 트러스트 부재상에 지지되도록 배열된 단부 캡을 포함한다. 바람직하게, 어떠한 전달된 토오크도 없을 시에, 단부 캡은 플라이휠의 요소중 하나로부터 돌출하는 트러스트 부재상에 지지되는 반면에, 다른 요소로부터 돌출하는 트러스트 부재는 단부 캡 사이에서 변위될 수 있다. 작은 변위에 있어서, 스프링 캡 단부는 제 1 요소로부터 돌출하는 트러스트 부재상의 각 갭내에 지지되며, 제 2 요소는 상기 제 2 요소로부터 돌출하는 트러스트 요소가 단부 캡상에 지지되지 않는 한 스프링을 압축시키지 않고 제 1 요소에 대해서 일정하게 오프셋될 수 있다.

바람직하게, 토오크가 전혀 전달되지 않을 때 단부 캡상에 지지되는 트러스트 베어링은 제 1 플라이휠 요소로부터 돌출한 부재이며, 특히 조립을 용이하게 한다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 단부 캡은 상기 갭쪽으로 배향되고 플라이휠의 축선에 대해 직각인 평면으로 돌출한 볼록한 요소를 규정하며, 상기 면에는 상기 축선에 평행한 키웨이가 있으며, 상기 키웨이내에는 전달되는 토오크가 없을 경우 단부 캡상에 지지되는 것으로 제 1 플라이휠 요소라고도 불리는 플라이휠 요소로부터 돌출하는 부재에 형성된 장부가 관통되며, 제 2 요소로부터 돌출하는 트러스트 부재는 각 단부 캡쪽에서 상기 돌출 요소에 상보적인 시팅과, 상기 제 1 요소로부터 돌출하는 트러스트 부재용의 환형 시팅 제공 통로의 원형 축선을 추종하는 개구부를 포함한다.

이러한 장치는 이것에 면하게 놓인 키웨이내의 제 1 요소로부터 돌출하는 트러스트 요소의 장부의 결합에 의해서 또는 제 2 요소로부터 돌출하는 트러스트 부재내에 형성된 상보적인 시팅내의 돌출 요소의 결합에 의해서 원심력에 대항하여 단부 캡의 반경방향 보유를 보장하며, 이때에 제 2 요소의 일정한 오프셋에 의해서 제 1 요소로부터 개구부내로 돌출하는 트러스트 부재의 통과를 허용하는 이러한 트러스트 부재는 키웨이로부터 장부가 분리될 때 단부 캡과 접촉하게 된다.

본 발명의 다른 장치에 따르면, 단부 캡은 스페이서 링에 의해 쌍으로 직경방향으로 함께 결합된 리테이닝 브레이슬릿내에 보유된다. 리테이닝 브레이슬릿은 리테이닝 칼라가 스프링에 의해 횡단되는 구역에 대해 실행하는 것과 동일한 기능을 스프링의 단부에 대해 실행한다.

리테이닝 브레이슬릿은 적어도 하나의 토로이달 시팅 면상에 적어도 지지되는 라이너를 구비할 수 있다.

각 구조체의 스프링의 적어도 하나의 단부는 한 세트의 턴 외측의 아크로 구부러져 있고, 단부 캡은 만곡된 단부가 단부 캡에 변위가능하게 결합되도록 만곡된 단부용으로 형성된 통로를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 특징 및 장점은 첨부 도면을 참조하여 설명하는 하기의 설명으로부터 보다 잘 이해될 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 양호한 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 이중 질량 플라이휠은 (도 2의 좌측으로부터) 자동차의 엔진 크랭크샤프트의 단부 플랜지상에 장착되며 또한 프레스 성형 금속판의 반경방향 판(10)을 구비하는 조립된 제 1 플라이휠 요소(1)를 포함한다. 반경방향 판(10)은 전체 축(x-x')을 중심으로 회전한 형상을 묘사하며 그 외주부 끝에 플랜지(12)가 형성되는데, 이 플랜지(12)는 축(x-x')에 평행하게 놓인다. 이 판(10)의 중앙에는 보어(10a)가 형성되어 크랭크샤프트 플랜지에 대해 중심맞춤된다. 보어(10a)를 따르는 슬리브(14)가 판(10)상에 리벳이음되며 슬리브(14)는 그것을 크랭크샤프트 플랜지상에 고정시키기 위한 볼트용 구멍을 갖는다. 플랜지(12) 주위에는 엔진을 시동시키기 위한 외부 톱니 세트를 갖는 크라운(11)이 용접 장착되어 있다. 이 크라운은 시동 기능외에 그 질량 및 비교적 큰 직경에 기인하여 상당한 관성 모멘트를 제공한다.

제 1 플라이휠 요소의 슬리브(14)상에는, 조립된 제 2 플라이휠 요소(2)가 개재된 저 마찰재의 L-형 베어링 슬리브(15)를 통해 선회가능하게 장착되어 있다. 평평한 환형판(16)이 제 1 플라이휠 요소(1)의 슬리브(14) 단부상에 시임되어 제 1 요소상에 제 2 요소를 축방향으로 보유하게 한다. 제 1 요소(1)의 반대측에 있는 제 2 요소(2)의 환형면(20)은 평평하며, 플라이휠의 대표 전체 축(x-x')에 대해 직각이며, 이것은 통상적으로 자동차의 변속기의 입력측에 대한 클러치 메카니즘의 반동판으로 작용하도록 배열된다. 제 1 플라이휠 요소(1)와 제 2 플라이휠 요소(2)는 탄성 수단(3, 3') 및 댐핑 수단(5)으로 구성된 커플링 수단에 의해 제한된 각 변위를 갖도록 서로 결합된다. 탄성 수단(3, 3')은 엔진으로부터 변속기로 전달된 토오크의 작용에 대해 원주방향으로 작용한다. 이들은 원형이며 전체 축(x-x')에 대해 중심맞춤되며 제 1 요소(1)의 판(10) 및 플랜지(12)와, 면(20)의 반대측의 제 2 요소(2)의 면에서의 제 2 요소(2)의 두께가 감소된 부분에 의해 허브(24) 주위에 규정되는 토로이달 하우징(6)내에 배치된다. 도 1 및 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 탄성 수단은 두 개의 연속적인 다중-감김 구조체(3, 3')로 이루어지며, 이들은 각각 두 개의 헬리컬 스프링(30, 31 및 30', 31')으로 이루어지며, 이 헬리컬 스프링 중 하나는 우측으로 꼬여 있고 다른 하나는 좌측으로 꼬여 있으며, 이들 중 하나는 다른 하나내에 동심으로 삽입되어 있다. 이러한 구성은 스프링 구조의 강성이 제어될 수 있도록 하며, 또한 내측 스프링의 감김이 외측 스프링의 감김 사이에 끼이게 되는 것을 방지함을 알 수 있다.

이러한 구조체(3, 3')는 그 단부가 구조체(3)에 대한 단부 캡(32, 32")과 구조체(3')에 대한 단부 캡(32', 32"')에 의해 덮여 있다. 토오크가 전달되지 않는 도 1에 도시된 위치에 있어서, 캡(32, 32"')은 제 1 플라이휠 요소(1)로부터 토로이달 하우징(6)내로 돌출하는 트러스트 부재(13)에 인접하며, 캡(32', 32")은 제 1 요소(1)로부터 돌출하는 트러스트 부재(13')에 인접한다. 이들 트러스트 부재(13, 13')는 원통형 호로 형성되며 스프링(30, 31, 30', 31')의 원형 축상에 위치된 톱니(leaf)이다. 이에 반해, 도 4에 표시된 바와 같은 최대 토오크와 같은 토오크가 전달된 경우, 제 1 요소(1)에 대한 제 2 요소의 각 변위는 제 2 요소(2)로부터 돌출하는 트러스트 부재(21, 21')를 각각의 단부 캡(32, 32')과 접촉하도록 하여 스프링 구조체(3, 3')를 압축한다. 트러스트 부재(21, 21')는 두 부분으로 되어 있으며, 이들 사이에 볼록한 단부 캡(32, 32')이 결합되며, 이들 부재는 제 1 요소(1)로부터 돌출하는 트러스트 부재(13, 13')에 대해 반경방향으로 오프셋되며, 그에 따라 트러스트 부재(21, 21')를 가로지를 수 있다. 트러스트 부재(21, 21')가 단부 캡(32, 32')을 가압하지 않아 탄성적 반응 토오크가 없는 경우, 최초의 작은 변위의 호가 있으며, 이것은 느리게 주행하는 경우 또한 변속기가 분리된 경우 엔진 토오크의 흡수를 돕는다.

플라이휠 요소 사이의 총 변위는 ±70°로 설정되며, 그중 ±14°는 탄성 복귀가 없는 변위이다.

실질적으로 반원형인(약 72°) 스프링 구조체의 형태는 플라이휠이 그 축을 중심으로 회전할 때 원심력에 대한 저항이 거의 없으며, 반면 현재의 엔진의 회전 속도에 의해 이 원심력은 상당하다. 스프링 구조체(3, 3')가 이러한 원심력의 영향에 의해 플랜지(12)에 대해 가압되어 구속되는 것을 방지하기 위해, 각각의 구조체(3, 3') 주위에 또한 거의 규칙적인 각도 간격으로, 구조체(3)에 대한 3개의 리테이닝 칼라(41b, 42b, 43b) 및 구조체(3')에 대한 3개의 리테이닝 칼라(41'b, 42'b, 43'b)가 배열되어 있다. 도 3의 칼라(42b, 42'b)에 대해 보다 상세히 알 수 있는 바와 같이, 칼라는, 구조체(3, 3')에 작용하며 리테이닝 칼라(42b, 42'b) 및 스페이서 링(42)에 전달된 원심력이 평형을 이루도록, 스페이서 링(42)의 주변부로부터 돌출하는 러그(42a, 42'a)에 고정된다. 요소(41, 41b, 41'b 및 43, 43b, 43'b)의 세트에 대해서도 동일하다.

힘의 평형에 의해 스페이서 링이 플라이휠의 전체 축(x-x')에 대해 정확히 중심맞춤된다고 가정되기 때문에, 칼라(41b, 42b, 43b, 41'b, 42'b, 43'b)가 각각 패드(41c, 42c, 43c, 41'c, 42'c, 43'c)를 구비하며, 이들 패드는 스프링 구조체(3, 3')를 지지하고 제 1 플라이휠 요소(1)의 플랜지(12)의 내측면상에서 슬라이딩하도록 배열된다. 도 5a 및 도 5b는 이들 패드(41c 내지 43'c)의 형태를 보다 명확히 도시하는데, 대응하는 칼라(42b)의 통로용 은촉 홈(rebate)(42d)을 갖는 패드(42c)로 예시된다. 물론, 이들 패드는 저마찰 성형 재료로 제조된다.

원심력에 대한 구조체(3, 3')의 보유는 또한, 이들 구조체의 단부에 대해, 단부 캡(32, 32', 32", 32"') 및 제 1 플라이휠 요소(1)로부터 돌출하는 트러스트 부재(13, 13')의 상보적 형태와 제 2 요소로부터 돌출하는 트러스트 부재(21, 21')에 의해 얻어진다. 도 6a, 도 6b 및 도 6c는 단부 캡(32)의 형태를 상세히 도시하며, 다른 단부 캡은 이와 동일하다. 이 단부 캡(32)은 트러스트 부재(21)내에 놓이도록 배열된 볼록한 전방면(32a)을 가지며, 따라서, 이것을 원심력에 대해 보유한다. 또한, 이러한 면내에는 전체 축(x-x')에 평행하며 스프링 구조체(3, 3')의 원형 축상에서 반경방향으로 연장하는 키홈(32b)이 형성되며, 이 키홈내에는 제 1 플라이휠 요소(1)로부터 돌출하는 트러스트 부재(13)의 단부에 있는 장부(tenon)가 결합되어, 단부 캡의 반경방향 운동을 방지한다. 단부 캡(32)의 후방면은 스프링(30, 31)의 단부가 결합되는 리세스(32c)를 갖는다. 이 후방면은 제 1 플라이휠 요소(1)의 플랜지(12)상에 결합하는 패드로 작용하는 립(32d)에 의해 연장된다.

도 7a 및 도 7b를 참조하면, 스페이서 링(41, 42, 43)의 스택이 도식적으로 도시되어 있으며, 스택의 중간 위치에 있는 스페이서 링(42)은 리테이닝 칼라를 고정시키리 위한 러그(42a, 42'a)를 가지며 평평하지만, 스페이서 링(41)의 러그(41a, 41'a)와 스페이서 링(43)의 러그(43a, 43'a)는 두 개의 연속적인 역방향 벤딩에 의해 오프셋되어 칼라의 리벳 영역은 중간 스페이서 링(42)의 평면내에 놓이며, 이 평면은 원심력이 스프링 구조체(3, 3')에 대해 가해지는 평면이다.

탄성 수단(3, 3')에 평행하게 또한 제 1 플라이휠 요소(1)와 제 2 요소(2) 사이에, 마찰 댐핑 수단(5)이 배치된다. 이들 수단은 판(10) 사이에 유지된 마찰재의 2개의 크라운(50)과, 제 2 요소의 허브(24)의 돌기(25)에 의해 제 2 플라이휠 요소에 간극을 두고 고정된 강성의 크라운(51)으로 구성된 크라운의 스택을 포함한다. 접시 링(52)이 크라운 스택의 요구되는 파지를 제공한다.

이중 플라이휠로 구성된 토션 진동 필터의 특성은 제 1 플라이휠 요소(1)와 제 2 플라이휠 요소(2)의 회전 관성과, 탄성 수단(3, 3')의 강성과, 마찰 댐핑 수단(5)에 기인한 댐핑 토오크의 조합에 의해 결정된다.

도 8 내지 도 10b에 도시된 이중 질량 댐핑 플라이휠의 변형예는 단지 센터링 패드, 스페이서 링 및 댐핑 수단의 구성면에서만 전술한 것과 상이하다. 따라서, 이하에서는 이러한 차이점에 대해서만 설명하며, 전술한 요소의 참조부호에 100을 더한 참조부호를 부여한다.

적층된 스페이서 링(141, 142, 143)은 댐핑 수단(105)의 마찰 크라운을 구성하며 마찰재의 두 크라운(150, 150') 사이에 유지되며, 둘 중 하나(150)는 제 1 플라이휠 요소의 반경방향 판(110)을 가압하고, 다른 하나(150')는 접시 링(152)이 조임력을 가하는 크라운(153)을 가압한다. 조립된 댐핑 수단(105)은 용접에 의해 반경방향 판(110)에 부착되는 환형 홈(154)내에 끼워진다.

또한, 센터링 패드(142c)는 원형 세그먼트의 형태로 중앙에서 내측으로 돌출하는 패드(142e)를 포함하여 외측 스프링(130)의 두 개의 인접한 감김 사이로 침입한다. 이러한 구성은 패드(142c)가 스프링 구조체상에 이동불가능한 상대 각위치를 갖는 것을 보장한다.

따라서, 도 4에 도시된 것에 대응하는 각도 변위의 방향을 가정하고 제 1 플라이휠 요소를 변위의 원점으로 취하고, 그리고 제 2 요소의 각도 변위가 α라고 한다면, 스페이서 링(141)은 ¾α의 변위를 가지며, 스페이서(142)는 ½α의 변위를 또한 스페이서(143)는 ¼α의 변위를 가지며, 스페이서(141, 143)의 변위 인자는 제 2 플라이휠 요소의 변위 방향과 반대이며, 각각 ¼α 및 ¾α로 된다. 크라운(153)이 실제로 제 1 플라이휠 요소(1)와 함께 회전가능하다고 가정한다면, 댐퍼(105)의 마찰 효과 및 플라이휠의 댐핑 계수는 변위 방향에 관계없이 변하지 않는다. 또한, 각각의 단부 캡(132, 132"' 및 132', 132") 사이에서의 트러스트 부재(121, 121')의 변위 동안(스프링 구조체가 압축되지 않음), 탄성 복귀 토오크 및 마찰 댐핑이 존재하지 않는다.

도 11 내지 도 13에 도시된 이중 질량 댐핑 플라이휠은 도 1 내지 도 4를 참조로 설명된 플라이휠에 대응하는 요소의 참조부호에 200을 추가한 참조부호를 가지며, 제 2 플라이휠 요소(202)로부터 돌출하는 트러스트 부재(221a, 221b)와 단부 캡(232 내지 232"')의 구성면에서, 도 1 내지 도 4의 플라이휠과 상이하며, 이하 상세히 설명한다.

도 11은 제 1 요소(201)로부터 돌출하는 트러스트 부재(213)와 제 2 요소(202)로부터 돌출하는 트러스트 부재(221a, 221b)의 어느 한 측부에 대향하여 있는 스프링 구조체(203, 203')의 단부에 대해서만 도시되어 있다. 트러스트 부재(213)는 도 2와 도 3의 부재(13)와 유사하며, 토오크가 전달되지 않는 경우, 구조체(203)의 단부 캡(232) 및 구조체(203')의 단부 캡(232"')을 가압한다. 제 2 플라이휠 요소(202)로부터 돌출하는 트러스트 부재(221a, 221b)는 트러스트 부재(213)와 유사한 형태를 가지며, 트러스트 부재(213)에 대해 반경방향 대칭으로 배치된다. 그러나 이들은 이전 구성에서와 같이 매우 작은 변위를 위해 복귀 토오크없이 간극을 형성하도록 주변이 짧다. 단부 캡(232, 232"')은 트러스트 부재가 가압하는 평평한 결합면을 갖는다. 이들은 홈을 통해 단부 캡(232)에 대한 보유 브레이슬릿(bracelet)(244b)과 단부 캡(232"')에 대한 보유 브레이슬릿(245b)내에 결합된다[단부 캡(232', 232")과 브레이슬릿(244'b, 245'b)는 여기서 도시안됨]. 이들 보유 브레이슬릿은 각각의 스페이서 링(244, 245)[리테이닝 칼라가 고정되는 스페이서 링(241 내지 243)과 유사함]상의 직경방향으로 대향된 위치에 쌍(244b, 244'b 및 245b, 245'b)으로 서로 고정된다. 그러나, 스페이서 링(241 내지 245)은 변형에 적합한 충분한 가요성을 갖도록 박판(thin plate)으로 제조되어, 칼라와 보유 브레이슬릿이 전체 축에 수직하며 스프링 구조체의 원형 축을 관통하는 공통 축내에 보유된다. 스페이서 링(241 내지 245)의 조립체는 저마찰재의 플랜지 링(246)에 의해 제 2 플라이휠 요소(202)의 허브(224)에 대해 중심맞춤된다. 이 링은 예컨대 용이한 결합을 위해 수 개의 부분으로 제조된다.

구조체(203, 203')의 외측 스프링(230, 230')의 최단 감김은 호[230a, 230"a (및 230'a, 230"'a, 도시안됨)]로 외측으로 만곡되고 단부 캡(232 내지 232"')내의 통로(232a)를 통해 연장하여, 이들 단부 캡은 스프링(230, 230')의 단부에 고정된다.

단부 캡의 균형맞춤과 브레이슬릿을 서로 결합시키는 스페이서 링에 의한 브레이슬릿의 보유는 전술한 리테이닝 칼라의 센터링 패드와 유사한 방식으로 저마찰재의 센터링 라이너를 브레이슬릿에 고정시킴으로써 보다 정밀하게 행해질 수 있다.

도 14a 내지 도 14d는, 솔직히 설명이 필요없이, 스페이서 링상에 리테이닝 칼라를 고정시키기 위해 리벳 또는 스폿 용접에 의해 센터링 패드상에 리테이닝 칼라를 단일 조각(도 14a 및 도 14b)으로 또는 두 조각(도 14c 및 도 14d)으로 장착하는 다양한 방법을 도시한다.

본 발명은 물론, 기술된 예에 한정되는 것은 아니고 특허청구범위의 범위내에서 모든 실제적인 변형을 포함한다.

본 발명의 이중 질량 댐핑 플라이휠에 따르면, 이용된 스프링 구조체는 특히 간단하며, 허용되는 변위 폭은 위치될 때 원주부의 거의 절반을 차지하게 가압하도록 스프링의 고유 성능에 의해서만 실제로 제한되며, 둘째 스페이서 링상의 직경 지점에서 쌍으로 리테이닝 칼라를 체결하는 것은 이들 구조체가 칼라를 통해 연장되는 영역에서 스프링 구조체 및 리테이닝 칼라상에 인가되는 원심력이 제거되는 효과가 있으며, 플라이휠의 회전 속도의 함수인 특히 모든 마찰 영향이 제거되는 효과도 있다.

Claims

엔진으로부터의 토션 진동을 흡수하면서 자동차의 엔진의 크랭크샤프트를 클러치 장치에 축선(X-X')을 중심으로 회전 결합하는 자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠로서, 크랭크샤프트의 단부상에 그와 함께 회전하도록 체결되는 제 1 요소(1) 및 변속장치의 입력 부재상에 그와 함께 회전하도록 고정되는 제 2 요소(2)로 구성되는 2개의 플라이휠 요소와, 각도 변위를 허용하면서 상기 플라이휠 요소를 결합시키기 위한 것으로, 전달된 토오크의 작용에 대해 원주방향으로 작동하는 탄성 수단(3, 3'), 및 플라이휠의 축선상에 중심설정된 마찰 크라운의 적층체로 구성되고 축방향으로 작동하는 스프링 수단(52)에 의해 서로에 대해서 파지되는 댐핑 수단(5)으로 구성되는 커플링 수단을 포함하며; 상기 크라운은 플라이휠 요소(1, 2) 사이의 각도 변위에 반응하여 상대적인 각도 변위가 가해지게 되며, 상기 탄성 수단은 플라이휠의 축선에 중심설정된 토로이달 하우징(6)내에 연속적으로 배치된 2개 그룹의 스프링(3, 3')으로 구성되며, 트러스트 부재(13, 13'; 21, 21')는 전달된 토오크가 회전시에 서로로부터 요소(1, 2)를 변위시킬 때 이들을 가압하도록 스프링(3, 3')의 그룹의 대향 단부를 향해 지지되도록 배열되는, 이중 질량 댐핑 플라이휠에 있어서,

각 그룹의 스프링(3, 3')은, 전달 토오크가 없을 시에, 반경방향으로 오프셋되고 축선(X-X')에 평행한 각 플라이휠 요소(1, 2)로부터 각기 돌출하는 2개의 트러스트 부재(13, 13'; 21, 21')가 수용되는 갭에 의해 감소된 반 원주부를 차지하는 연속적인 다중-감김 구조체로 구성되며, 이들 구조체의 각각은 실질적으로 등각도 간격으로 배치된 다수의 리테이닝 칼라(41b 내지 43b, 41'b 내지 43'b)를 통해 연장되며, 구조체(3)에 의해 횡단되는 각 칼라(41b 내지 43b)는 다른 구조체(3')가 통과하는 칼라(41'b 내지 43'b)에 스페이서 링(41 내지 43; 또는 141 내지 143)에 의해 직경방향으로 결합되는 것을 특징으로 하는

자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠.
제 1 항에 있어서,

상기 다중-감김 구조체는 공통 원형 축선을 가진 2개의 나선체(30, 31; 30', 31')를 포함하며, 그중 하나의 나선체는 우측으로 꼬여 있고 다른 하나는 좌측으로 꼬여 있으며, 이들중 하나의 나선체(31, 31')는 다른 나선체(30, 30')내에 동심으로 수용되는 것을 특징으로 하는

자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠.
제 1 항에 있어서,

상기 리테이닝 칼라(41b 내지 43b, 41'b 내지 43'b)의 개수가 3개인 것을 특징으로 하는

자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠.
제 1 항에 있어서,

상기 스페이서 링(41 내지 43)은 외주연으로부터 직경방향으로 돌출한 2개의 러그(41a, 41'a, 42a, 42'a, 43a, 43'a)를 구비하며, 상기 러그는 그 단부에서 리테이닝 칼라를 체결하기 위한 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는

자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠.
제 4 항에 있어서,

적어도 일부의 스페이서 링(41, 43)의 러그(41a, 41'a 내지 43a, 43'a)가 상기 스페이서와 상기 체결 영역 사이에 이중 굽힘부를 포함하고 있으며, 상기 이중 굽힘부는 상기 체결 영역의 평행한 공통 평면의, 스페이서의 일반 평면에 대한 오프셋을 규정하며, 상기 오프셋은 하나의 스페이서의 두께와 적어도 동일한 것을 특징으로 하는

자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠.
제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 칼라(41b 내지 43b, 41'b 내지 43'b)가 플라이휠의 축선(X-X')을 중심으로 회전면(12, 25)상에 활주하도록 구성된 패드(41c 내지 43c, 41'c 내지 43'c; 또는 141c 내지 143c, 141'c 내지 143'c)를 포함하며, 상기 회전면은 2개의 각 플라이휠 요소(1, 2)의 일부이며, 스프링(3, 3')의 그룹을 위한 환형 하우징을 횡방향으로 규정하는 것을 특징으로 하는

자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠.
제 6 항에 있어서,

상기 회전면중 하나(12)는 원통형이고 제 1 플라이휠 요소(1)의 것이며, 환형 하우징(6)의 외주연을 구성하는 것을 특징으로 하는

자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠.
제 6 항에 있어서,

상기 패드(141c 내지 143c, 141'c 내지 143'c)가 반경방향 내측으로 돌출한 러그(141e 내지 143e, 141'e 내지 143'e)를 구비하며, 상기 러그는 이것이 통과하는 구조체(3, 3')의 2개의 턴 사이에 결합되는 것을 특징으로 하는

자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠.
제 8 항에 있어서,

상기 스페이서 링(141 내지 143)이 댐핑 수단(105)의 마찰 크라운을 구성하 는 것을 특징으로 하는

자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠.
제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 스프링(3, 3')의 각 그룹의 2개의 단부는 2개의 플라이휠 요소로부터 돌출하는 트러스트 부재(13, 21; 13', 21')상에 지지되도록 배열된 단부 캡(32 내지 32"'; 또는 232 내지 232"')을 구비하는 것을 특징으로 하는

자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠.
제 10 항에 있어서,

어떠한 전달 토오크도 없을 때에, 스프링(3, 3')의 그룹 사이의 각 갭에 있어서 단부 캡(32 내지 32"')은 플라이휠의 요소중 하나(1)로부터 돌출하는 트러스트 부재(13, 13')상에 지지되는 반면에, 다른 요소(2)로부터 돌출하는 트러스트 부재(21, 21')는 단부 캡(32 내지 32"') 사이에서 변위가능한 것을 특징으로 하는

자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠.
제 11 항에 있어서,

토오크가 전혀 전달되지 않을 때 단부 캡(32 내지 32"')상에 지지되는 트러스트 부재(13, 13')는 제 1 플라이휠 요소(1)로부터 돌출한 부재인 것을 특징으로 하는

자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠.
제 12 항에 있어서,

상기 단부 캡(32 내지 32"')은 상기 갭쪽으로 배향되고 플라이휠의 축선(X-X')에 직각의 평면내에 볼록한 돌기를 규정하는 면(32a 내지 32"'a)을 구비하며, 상기 면내에는 제 1 요소(1)로부터 돌출하는 트러스트 부재(13, 13')내에 형성된 장부가 하우징의 원형 축선을 따라서 그내로 돌출하는 상기 축선에 평행한 키웨이(32b 내지 32"'b)가 있는 반면에, 제 2 플라이휠로부터 돌출하고 각 단부 캡(32 내지 32"')쪽을 향하는 트러스트 부재(21, 21')는 상기 면(32a 내지 32"'a)의 상보적인 하우징(32c, 32"'c)과, 환형 하우징의 원형 축선을 따르는 개구부를 구비하여, 제 1 요소(1)로부터 돌출하는 트러스트 부재(13, 13')가 통과할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는

자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠.
제 10 항에 있어서,

상기 단부 캡(232 내지 232"')은 스페이서 링(244, 245)에 의해 쌍으로 직경방향으로 함께 결합된 리테이닝 브레이슬릿(244a, 244'a; 245a, 245'a)내에 내장되는 것을 특징으로 하는

자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠.
제 14 항에 있어서,

상기 브레이슬릿(244a, 244'a; 245a, 245'a)이 토로이달 하우징(212)의 적어도 한 면상에 지지되는 중심설정 라이너를 구비하는 것을 특징으로 하는

자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠.
제 14 항에 있어서,

각 구조체의 적어도 하나의 스프링(230, 230')의 단부는 턴의 세트 외측으로 아크(230a 내지 230"'a)로 만곡되어 있고, 단부 캡(232 내지 232")은 만곡된 상기 단부가 상기 단부 캡에 변위가능하게 결합되도록 만곡된 상기 단부용으로 형성된 통로(232a)를 구비하는 것을 특징으로 하는

자동차용 이중 질량 댐핑 플라이휠.