KR102523248B1 - 토션 진동 댐핑 장치 - Google Patents

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로엘 베르후그
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발레오 앙브라이아쥐
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Abstract

- 축(X)을 중심으로 회전하여 변위할 수 있는 지지체(2),
- 상기 지지체(2)에 대하여 가동식인 적어도 하나의 진자체(3), 및
- 상기 지지체(2)와 일체형인 적어도 하나의 롤링 트랙(12) 및 상기 진자체(3)와 일체형인 적어도 하나의 롤링 트랙(13)과 협력하여 상기 지지체(2)에 대한 상기 진자체(3)의 변위를 안내하는 적어도 하나의 전동 부재(11)로서, 각 롤링 트랙(12, 13)을 따라서 상기 트랙 상의 휴지 위치(P0) 주위에서 롤링하는, 전동 부재(11)를 포함하는, 토션 진동 댐핑 장치(1)로서,
이들 롤링 트랙(12, 13) 중 적어도 하나는, 2개의 단부(P2, P2') 사이에서 연장되고, 또한
- 상기 트랙(12, 13) 상의 상기 휴지 위치(P0)로부터 적어도 일 측부에서 연장되는 제1 부분(30), 및
- 각각 상기 제1 부분(30)의 일 단부(P1, P1')를 넘어서 배치되는 2개의 제2 부분(31)을 포함하며,
상기 제1 부분(30)은 상기 전동 부재(11)가 이 제1 부분(30)을 따라서 롤링할 때 상기 진자체(3)에 의한 토션 진동 오더의 제1 값을 필터링할 수 있는 형태를 갖고,
상기 제2 부분(31) 각각은 상기 전동 부재(11)가 이들 제2 부분(31) 중 하나를 따라 롤링할 때 상기 진자체(3)에 의한 토션 진동 오더의 제2 값을 필터링할 수 있는 형태를 가지며, 상기 제2 오더값은 완전히 상기 제1 오더값 미만이다.

Description

토션 진동 댐핑 장치{DEVICE FOR DAMPING OF TORSIONAL OSCILLATIONS}
본 발명은 특히 자동차의 트랜스미션 시스템을 위한 토션 진동 댐핑 장치에 관한 것이다.
이러한 응용 분야에서, 토션 댐핑 장치는, 엔진의 불규칙 회전으로 인한 바이브레이션(vibration)을 필터링하기 위하여, 기어박스에 내연기관을 선택적으로 연결할 수 있는 클러치의 토션 댐핑 시스템에 통합될 수 있다.
변형예에서는, 이러한 응용 분야에 있어서, 유압식 토크 컨버터 또는 클러치의 마찰 디스크에 상기 토션 진동 댐핑 장치가 통합될 수 있다.
이러한 토션 진동 댐핑 장치는 전형적으로는 지지체 및 이 지지체에 대하여 가동식인 하나 또는 복수의 진자체(pendulum body)를 이용하며, 지지체에 대한 각 진자체의 변위는, 한편으로 지지체의 일체형 롤링 트랙과 협력하고 다른 한편으로 진자체의 일체형 롤링 트랙과 협력하는 2개의 전동 부재(rolling member)에 의하여 안내된다. 각 진자체는 예컨대 서로 리벳 체결된 2개의 진자추(pendulum weight)를 포함한다.
상기 토션 진동 댐핑 장치는 예컨대 필터링되는 토션 진동이 2 미만의 오더에 상응하도록 구성된다. "오더(order)"라는 용어의 사용은 공지된 바와 같이 가변적인 진동수를 필터링하는 것을 의미하며, 상기 장치에 의하여 필터링되는 진동수는 차량의 내연기관의 속도에 따라 변화한다. 토션 진동 댐핑 장치가 이렇게 구성되는 경우, 저속에서, 예컨대 1500 회전/분 미만, 특히 1000 회전/분 미만의 속도에서 평형 불량의 문제가 발생한다. 본 출원에서는, 토션 진동 댐핑 장치의 중력 중심이 이 장치의 회전 중심으로 오인식되지 않을 때의 토션 진동 댐핑 장치의 평형 불량을 의미하는데, 이 차이는 본 경우 적어도 부분적으로는 진자체에 의하여 야기된다. 이 평형 불량의 값 및 방향은 경시적으로 불확실하게 변화하므로, 저속에서의 진자체의 필터링 성능이 떨어진다.
상기 문제를 전부 또는 일부 해결할 필요가 있다. 본 발명은 이러한 필요에 부응하는 것을 목표로 하며, 본 발명의 양태 중 하나에 따르면,
- 축을 중심으로 회전하여 변위할 수 있는 지지체,
- 상기 지지체에 대하여 가동식인 적어도 하나의 진자체, 및
- 상기 지지체와 일체형인 적어도 하나의 롤링 트랙 및 상기 진자체와 일체형인 적어도 하나의 롤링 트랙과 협력하여 상기 지지체에 대한 상기 진자체의 변위를 안내하는 적어도 하나의 전동 부재로서, 각 롤링 트랙을 따라서 상기 트랙 위의 휴지 위치 주위에서 롤링하는, 전동 부재를 포함하는, 토션 진동 댐핑 장치로서,
이들 롤링 트랙 중 적어도 하나는, 2개의 단부 사이에서 연장되고, 또한
- 적어도 일 측부에서 상기 트랙 위의 상기 휴지 위치로부터 연장되는 제1 부분, 및
- 각각 상기 제1 부분의 일 단부를 넘어서 배치되는 2개의 제2 부분을 포함하며,
상기 제1 부분은 상기 전동 부재가 이 제1 부분을 따라 롤링할 때 상기 진자체에 의한 토션 진동의 제1 오더값을 필터링할 수 있는 형태를 갖고,
각 제2 부분은 상기 전동 부재가 이들 제2 부분 중 하나를 따라 롤링할 때 상기 진자체에 의한 토션 진동의 제2 오더값을 필터링할 수 있는 형태를 가지며, 상기 제2 오더값은 엄밀히 상기 제1 오더값 미만이고,
상기 제1 부분의 길이, 각 제2 부분의 길이, 상기 제1 오더값, 및 상기 제2 오더값은 상기 진자체의 최대 변위시에 상기 진자체가 상기 제1 오더값과 상기 제2 오더값 사이에 엄밀히 포함되는 제3 오더값을 필터링하도록 선택되는 것을 특징으로 하는, 토션 진동 댐핑 장치에 의해 상기 과제를 해결한다.
상기 진자체는 휴지 위치를 가지며, 이 진자체의 휴지 위치에서, 상기 전동 부재는 이것이 협력하는 각 롤링 트랙 위의 휴지 위치와 접촉하고 있다.
진자체의 최대 변위는 예컨대 상기 트랙 위의 휴지 위치로부터 이 트랙의 일 단부까지, 이어서 이 일 단부로부터 상기 트랙 위의 휴지 위치를 넘어서 이 트랙의 타 단부까지, 이어서 이 상기 트랙의 타 단부로부터 상기 트랙 위의 휴지 위치까지 각 롤링 트랙을 따른 상기 전동 부재의 롤링에 상응한다.
본 발명에 따르면, 평형 불량의 관점에서 문제를 야기하기 쉬운, 원하는 일정한 오더값만을 필터링하는 토션 진동 댐핑 장치를 제공하는 대신, 이 원하는 오더값을 초과하는 오더값을 필터링할 수 있는 롤링 트랙의 제1 부분을 휴지 위치 근방에 마련하는 것을 고려한다. 이러한 보다 상승된 오더 부분은 진자체의 작은 변위의 전부 또는 일부에 상응하는 것이므로, 평형 불량 문제가 감소되거나 또는 억제된다. 롤링 트랙의 나머지는, 진자체가 최대 변위를 실행할 때, 원하는 오더값이 이 진자체에 의해 전반적으로 필터링되도록, 이 트랙의 제1 부분에 대하여 치수화된다. 따라서, 평형 불량 문제를 해결하면서 원하는 오더값이 필터링되게 된다.
본 출원에서:
- "축 방향으로"는 "지지체의 회전축에 대하여 평행하게"를 의미하고,
- "방사 방향으로"는 "지지체의 회전축에 수직이고 이 지지체의 회전축을 자르는 평면에 속하는 축을 따라"를 의미하며,
- "각도적으로" 또는 "원주 방향으로"는 "지지체의 회전축 둘레에서"를 의미하고,
- "수직으로"는 "방사 방향에 대하여 직각으로"를 의미하며,
- "일체형"은 "강고히 결합된"을 의미하고,
- 진자체의 휴지 위치는 진자체가 원심력을 받지만 내연기관의 불규칙 회전으로 인한 토션 진동을 받지 않는 위치이다.
상기 제1 부분은 상기 트랙 위의 휴지 위치의 양 측부에서, 즉, 이 휴지 위치의 각 측부에서 연장될 수 있다. 상기 제1 부분은 예컨대 상기 휴지 위치 상에서 센터링된다.
상기 롤링 트랙은 그 단부들 중 일 단부로부터 타 단부까지 하나의 제2 부분, 휴지 위치를 포함하는 제1 부분, 다른 제2 부분, 및 이들 부분 사이의 전이 구역만으로 구성될 수 있다.
상기 트랙의 제1 부분은 예컨대 일정한 제1 반경을 따라 원형 프로필을 가지며, 상기 트랙의 각 제2 부분은 예컨대 동일한 일정한 제2 반경을 따라 원형 프로필을 가진다. 상기 제1 반경이 상기 제2 반경보다 작은 것이 바람직하다. 전이 구역들이 존재하는 경우, 이것은 상기 제1 반경과 상기 제2 반경 사이에서 달라지는 반경에 의해 정해지는 프로필을 갖는 구역일 수 있다.
각 전이 구역은 상기 트랙의 길이를 따라 측정하여 상기 제1 부분의 길이의 절반 미만인 길이를 가질 수 있다. 상기 제3 오더값은 2 이하, 예컨대 엄밀히 2 미만일 수 있다.
상기 제3 오더값은 예컨대 내연기관의 여기 오더(excitation order)와 같을 수 있다. 본 출원의 의미에서, 상기 내연기관의 여기 오더는 크랭크 축의 회전에 의한 이 엔진의 폭발 회수이며, 이 여기 오더는 4 실린더 내연기관의 경우 2이고 3 실린더 내연기관의 경우 1.5이다.
제1 오더값은 2일 수 있고 제3 오더값은 1 또는 1.5일 수 있다. 변형예에서, 제1 오더값은 1.5이고 제3 오더값은 1이다. 상기 언급한 바와 같이, 제2 오더값 및 각각의 제2 길이는 진자체가 최대 변위시 제3 오더값을 필터링하도록 선택된다. 상기 제3 오더값이 1.5인 경우, 예컨대 제1 오더값은 2로, 제1 길이는 2 mm로, 제2 오더값은 1.42로, 각 제2 길이는 6 mm로 선택한다.
상기 제1 부분의 길이는 상기 롤링 트랙의 길이의 5% 내지 15%, 특히 10%일 수 있고, 이러한 롤링 트랙의 길이는 이 롤링 트랙을 따라서 이 롤링 트랙의 두 단부 사이에서 측정된다.
상기 제1 부분의 존재로 인하여, 상기 롤링 트랙은, 이 제1 부분의 위치에서, 이것이 전체적으로 제2 오더값만을 필터링할 수 있도록 구성된 경우에 가졌을 가상 형태와 상이한 실제 형태를 가지며, 상기 제1 부분의 길이는 또한 상기 실제 형태와 상기 가상 형태 사이의 격차가 상기 트랙의 주어진 제작 공차 값보다 크도록 선택될 수 있다.
상기 언급한 롤링 트랙은 지지체와 일체형인 롤링 트랙일 수 있다. 변형예에서 또는 조합예에서, 이것은 진자체와 일체형인 롤링 트랙일 수 있다.
상기 전동 부재와 협력하는 각 롤링 트랙은,
- 상기 트랙 위의 상기 휴지 위치의 적어도 일 측부에서, 특히 양 측부에서 연장되는 제1 부분(이 제1 부분은 상기 전동 부재가 이 제1 부분을 따라서 롤링할 때 제1 오더값을 필터링할 수 있는 형태를 가짐), 및
- 각각 상기 제1 부분의 일 단부를 넘어 배치되는 2개의 제2 부분(각 제2 부분은 상기 전동 부재가 이들 제2 부분 중 하나를 따라서 롤링할 때 제2 오더값을 필터링할 수 있는 형태를 가짐)을 포함할 수 있다.
각 전동 부재는 예컨대 지지체의 회전축에 대하여 수직인 평면에서 원형 단면의 롤러이다. 이 롤러는 원형 횡단면을 가질 수 있다. 롤러에는, 특히 이의 축방향 단부들에는, 고리형 단부 에지가 없을 수 있다. 상기 롤러는 예컨대 강철로 제작된다. 상기 롤러는 중공형 또는 중실형일 수 있다.
상기 언급한 롤링 트랙의 형태는 각각의 진자체가 오직 지지체에 대하여 지지체의 회전축에 평행한 가상 축을 중심으로 한 병진 운동으로만 변위하도록 하는 형태일 수 있다.
변형예에서, 상기 롤링 트랙의 형태는, 각각의 진자체가 지지체에 대하여 동시에,
- 지지체의 회전축에 평행한 가상 축을 중심으로 한 병진 운동으로, 및
- 또한 상기 진자체의 중력 중심을 중심으로 한 회전 운동으로 변위하도록 하는 형태일 수 있는데, 이러한 운동은 "복합 운동"이라고도 불리며 예컨대 출원 DE 10 2011 086 532호에 개시되어 있다.
상기 장치는 예컨대 2개 내지 8개, 특히 3개 또는 6개의 진자체를 포함한다. 이들 모든 진자체는 원주 방향으로 연속될 수 있다. 상기 장치는, 각각 상기 모든 진자체들이 배치되는, 상기 회전축에 대하여 수직인 복수의 평면을 포함할 수 있다.
상기한 모두에서, 지지체는 단일 부재로, 예컨대 전체적으로 금속으로 제작될 수 있다.
상기 진자체는, 서로 축방향으로 이격되고 지지체에 대하여 가동식인 제1 진자추 및 제2 진자추를 포함할 수 있으며, 상기 제1 진자추는 축방향으로 상기 지지체의 제1 측부에 배치되고, 상기 제2 진자추는 축방향으로 상기 지지체의 제2 측부에 배치되며, 상기 제1 진자추 및 제2 진자추의 적어도 하나의 연결 부재가 상기 진자추들을 매칭시킨다.
각각의 연결 부재는 지지체에 마련된 윈도우 안에 수용될 수 있다.
각각의 진자체는 예컨대 제1 진동추와 제2 진동추를 매칭하는 2개의 연결 부재를 포함하며, 각각의 연결 부재는 지지체에 마련된 자신의 윈도우 안에 수용될 수 있다. 이들 두 연결 부재는 각도적으로 이격되어 있다.
상기 진자체와 일체형인 롤링 트랙은 연결 부재에 의하여 정해질 수 있다. 이 연결 부재의 윤곽(contour) 부분은 예컨대 이 진자체와 일체형인 롤링 트랙을 규정한다. 이 경우, 이 연결 부재가 배치되는 윈도우의 윤곽 부분은 닫힌 윤곽을 가질 수 있으며 이의 일부는 이 연결 부재와 협력하여 진자체의 지지체에 대한 변위를 안내하는 지지체 일체형 롤링 트랙을 규정한다. 롤링 트랙의 각각의 단부는 토션 진동의 필터링 동안 진자체가 지지체에 대하여 베어링지지될 때 베어링 부재와 접촉하는 상기 트랙의 위치들 중 하나로서 정의될 수 있다.
이러한 연결 부재는 예컨대 그 축방향 단부들 각각을 통해 진자체 중 하나에 마련된 개구부 안에 힘으로 맞물린다. 변형예에서, 상기 연결 부재는 그 축방향 단부들을 통해 각각의 진자추에 용접될 수 있다.
지지체에 대한 각각의 진자체의 변위는 2개의 별개의 베어링 부재에 의하여 안내되며, 이 진자체는 제1 및 제2 진자추를 매칭시키는 2개의 연결 부재를 포함할 수 있고, 각각의 연결 부재는 각각 베어링 부재들 중 하나와 협력하는 롤링 트랙을 규정한다. 각각의 베어링 부재는 진자체와 일체형인 유일의 롤링 트랙과 협력한다.
각각의 베어링 부재는 상기 언급한 바와 같은 지지체와 일체형인 롤링 트랙 및 진자체와 일체형인 롤링 트랙 사이에서 오직 압축 구동될 수 있다. 동일한 베어링 부재와 협력하는 이들 롤링 트랙은 적어도 부분적으로 방사방향으로 대면할 수 있다. 즉, 이들 두 롤링 트랙이 모두 연장되는 회전축에 대하여 수직인 평면이 존재한다.
변형예에서, 각각의 베어링 부재는 진자체와 일체형인 2개의 롤링 트랙과 협력할 수 있는데, 이들 롤링 트랙 중 하나는 제1 진자추에 의해 규정되고 이들 롤링 트랙 중 다른 하나는 제2 진자추에 의해 규정된다. 각각의 연결 부재는 예컨대 윈도우에 수용되는 리벳이며, 베어링 부재는, 이 윈도우와 별체이며 지지체에 마련된 캐비티 안에 수용된다. 이러한 캐비티의 가장자리 부분은 지지체와 일체형인 롤링 트랙을 규정한다. 각각의 베어링 부재는, 이 변형예에서 축방향으로 연속적으로,
- 제1 진자추의 캐비티 안에 배치되고 이 캐비티의 가장자리 부분에 의해 형성된 롤링 트랙과 협력하는 부분,
- 지지체의 캐비티 안에 배치되고 이 캐비티의 가장자리 부분에 의해 형성된 롤링 트랙과 협력하는 부분, 및
- 제2 진자추의 캐비티 안에 배치되고 이 캐비티의 가장자리 부분에 의해 형성된 롤링 트랙과 협력하는 부분을 포함할 수 있다.
다른 변형예에서, 상기 진자체는 서로 강고히 결합된 2개의 지지체 사이에 축방향으로 배치되는 유일의 진자추 또는 복수의 진자추를 포함할 수 있다.
상기한 모두에서, 상기 장치는, 지지체에 대한 진자체의 축방향 변위를 제한하여, 특히 지지체 및/또는 진자체가 금속으로 되어 있는 경우, 상기 부재들 사이의 축방향 충격을 방지하고 원치 않는 소음 및 마모를 방지하는 적어도 하나의 삽입 부재를 포함할 수 있다. 예컨대 패드 형태의 복수의 삽입 부재가 마련될 수 있다. 삽입 부재는 특히 플라스틱 또는 고무와 같은 완충 재료로 제작된다.
상기 삽입 부재는 예컨대 진자체에 구비된다. 상기 삽입 부재는, 지지체에 대한 진자체의 변위시 상기 지지체와 상기 진자추의 상대적 위치가 어떠하든, 적어도 일부가 축방향으로 진자추와 지지체 사이에 삽입되는 적어도 하나의 삽입 부재가 항상 존재하도록, 진자체 상에 위치할 수 있다.
상기한 모두에서, 각각의 진자체에는, 예컨대 차량의 내연기관의 정지시 진자체의 방사상 낙하의 경우 및/또는 휴지 위치로부터의 진자체의 변위가 끝난 후 진자체와 지지체 사이의 충격을 감소시킬 수 있는 하나 또는 복수의 베어링 완충 부재가 마련될 수 있다.
각각의 베어링 완충 부재는 예컨대 방사방향으로 상기 연결 부재의 방사상 하부 에지와 이 연결 부재가 수용되는 상기 지지체의 윈도우의 방사상 하부 에지 사이에 방사방향으로 배치된다.
본 발명의 특정 실시예에서, 각각의 진자체는 2개의 연결 부재를 포함하며, 각각의 연결 부재는 베어링 부재와 협력하고 각각의 연결 부재는 베어링 완충 부재에 연결된다.
각각의 베어링 완충 부재는 탄성을 가져 진자체와 지지체가 접촉함으로 인한 충격을 완화할 수 있다. 각각의 베어링 완충 부재는 예컨대 엘라스토머 또는 고무로 제작된다.
본 발명의 양태들 중 하나에 따르면, 본 발명은 또한 상기 정의된 바와 같은 토션 진동 댐핑 장치를 포함하는, 자동차의 트랜스미션 시스템용 부품, 특히 이중 댐핑 플라이휠, 유압식 토크 컨버터 또는 마찰 디스크, 또는 건식 또는 습식 이중 클러치, 또는 습식 싱글 클러치, 또는 크랭크 일체형 플라이휠인 부품을 목적으로 한다.
본 토션 진동 댐핑 장치의 지지체는 다음 중 하나일 수 있다:
- 부품의 플레이트,
- 부품의 가이드 와셔,
- 부품의 위상조정 와셔, 또는
- 상기 플레이트, 상기 가이드 와셔 및 상기 위상조정 와셔와 별체인 지지체.
본 발명의 양태들 중 하나에 따르면, 본 발명은 또한
- 특히 2개, 3개, 또는 4개의 실린더를 갖는 내연기관, 및
- 상기 정의된 바와 같은 부품을 포함하는 자동차용 구동 트레인을 목적으로 하는데, 제3 오더값은 이 내연기관의 여기 오더에 따라 결정된다.
제3 오더값은 특히 내연기관의 여기 오더와 동일하다.
변형예에서, 제1 오더값은 내연기관의 여기 오더와 동일할 수 있고, 반면에 제2 오더값은 내연기관의 그러한 여기 오더의 분율, 예컨대 이러한 여기 오더의 절반과 같은데, 상기 제2 오더값은 특히 실린더 중 일부가 비활성화되는 이러한 내연기관의 작동 모드에 해당한다.
본 발명은 하기의 본 발명의 비제한적인 실시예를 읽고 첨부 도면을 검토하는 것에 의해 보다 잘 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명이 포함될 수 있는 토션 진동 댐핑 장치의 부분 개략도,
도 2는 도 1의 상세도,
도 3 및 도 4는 진자체와 일체형인 롤링 트랙의 별개의 두 실시예를 도시하는 도면,
도 5는 도 3 및 도 4에 따라 본 발명이 포함될 수 있는 토션 진동 댐핑 장치의 다른 예를 도시하는 도면.
도 1에는 토션 진동 댐핑 장치(1)가 도시되어 있다. 상기 댐핑 장치(1)는 진자 오실레이터형이다. 상기 장치(1)는 특히 자동차의 트랜스미션 시스템에 장착될 수 있고, 예컨대 이러한 트랜스미션 시스템의 도시되지 않은 부품에 통합될 수 있으며, 이러한 부품은 예컨대 이중 댐핑 플라이휠, 마찰 클러치의 디스크 또는 유압식 토크 컨버터이다.
이러한 부품은 여기서 특히 2개 또는 3개 또는 4개의 실린더를 갖는 내연기관을 포함하는 자동차의 구동 트레인의 일부를 형성한다. 따라서, 내연기관의 여기 오더는 각각 1 또는 1.5 또는 2이다.
도 1에서, 상기 장치(1)는 휴지 상태, 즉 내연기관의 불규칙 회전으로 인해 구동 트레인에 의해 전달되는 토션 진동을 필터링하지 않는 상태에 있다.
공지된 바와 같이, 이러한 부품은 적어도 하나의 입력 요소, 적어도 하나의의 출력 요소, 및 상기 입력 요소와 출력 요소 사이에 삽입되는 원주 방향 작용을 갖는 탄성 복원 부재를 구비하는 토션 댐퍼를 포함할 수 있다. 본 출원의 의미에서, 용어 "입력" 및 "출력"은 차량의 내연기관으로부터 차량의 차륜을 향한 토크의 전달 방향에 대하여 정의된다.
상기 장치(1)는 고려되는 실시예에서 이하를 포함한다:
- 축(X)을 중심으로 회전하여 변위할 수 있는 지지체(2), 및
- 상기 지지체(2)에 대하여 가동식인 복수의 진자체(3).
고려되는 실시예에서는, 상기 축(X)의 둘레에 균일하게 분포된 6개의 진자체(3)가 제공된다.
상기 댐핑 장치(1)의 지지체(2)는 이하에 의해 구성될 수 있다:
- 토션 댐퍼의 입력 요소,
- 두 시리즈의 댐퍼 스프링 사이에 배치되는 출력 요소 또는 중간 위상조정 요소, 또는
- 상기한 요소들 중 하나에 회전 연결되고 이들과 별체인 요소, 예컨대 상기 장치(1)에 적합한 지지체.
상기 지지체(2)는 특히 가이드 와셔 또는 위상조정 와셔이다. 변형예에서, 상기 지지체(2)는 부품의 플랜지이다.
고려되는 실시예에서, 상기 지지체(2)는 전반적으로 특히 여기서는 평면인 2개의 대향 측부(4)를 포함하는 고리 형태를 취한다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 고려되는 실시예에서 각각의 진자체(3)는 이하를 포함한다:
- 각각 지지체(2)의 일 측부(4)에서 축방향으로 마주보고 연장되는 2개의 진자추(5), 및
- 상기 2개의 진자추(5)를 연결하는 2개의 연결 부재(6).
각각의 진자추(5)는 지지체(2)의 일 측부(4)에서 축방향으로 마주보고 배치되는 면(7) 및 상기 면(7)에 반대되는 면(8)을 가진다.
"스페이서"라고도 불리는 상기 연결 부재(6)는 고려되는 실시예에서 각도적으로 이격되어 있다.
각각의 연결 부재(6)는 부분적으로 지지체(2)에 마련된 윈도우(9) 안에서 연장된다. 고려되는 실시예에서, 상기 윈도우(9)는 지지체 아래에 자유 공간을 규정하며, 이 윈도우는 닫힌 윤곽(10)에 의해 한정된다. 각각의 연결 부재(6)는 예컨대 상기 진자추(5)에 마련된 개구부(18) 안에 힘으로 맞물림으로써 각각의 진자추(5)에 결합된다.
상기 장치(1)는 또한 고려되는 실시예에서 지지체(2)에 대한 진자체(3)의 변위를 안내하는 예컨대 도 2에 도시된 베어링 부재(11)를 포함한다. 상기 베어링 부재(11)는 여기서 원형 횡단면을 갖는 롤러이다.
고려되는 실시예에서, 지지체(2)에 대한 각 진자체(3)의 운동은 2개의 베어링 부재(11)에 의해 안내되며, 이들 각각은 진자추(3)의 연결 부재(6) 중 하나와 협력한다.
각각의 베어링 부재(11)는, 한편으로는 지지체에 마련된 윈도우(9)의 윤곽(10)의 일부에 의해 형성되는, 지지체(2)와 일체형인 롤링 트랙(12)과 협력하고, 다른 한편으로는 연결 부재(6)의 외부 윤곽의 일부에 의해 형성되는, 진자체(3)와 일체형인 롤링 트랙(13)과 협력한다. 상기 롤링 트랙(13)은 여기서 오목형이다.
보다 정확하게는, 각각의 베어링 부재(11)는 상기 지지체(2) 및 상기 진자체(3)에 대한 변위시 방사상 내부에서 롤링 트랙(13)과 상호작용하고 방사상 외부에서 롤링 트랙(12)과 상호작용하여 예컨대 상기 언급한 롤링 트랙(12 및 13) 사이에서 오직 압축 구동된다.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 장치(1)는 또한, 휴지 위치로부터의 변위가 끝난 후 베어링되는 위치와 같은, 지지체(2)와 진자체(3)의 어떤 상대적 위치들에서 연결 부재(6) 및 지지체(2)와 동시에 접촉할 수 있는 베어링 완충 부재(20)를 포함할 수 있다. 여기서 각각의 베어링 완충 부재(20)는 진자체(3)와 일체형이고, 각각의 진자추 상에 설치되고 연결 부재(6)와 개구부(9)의 윤곽(10) 사이에 방사방향으로 삽입되도록 배치된다.
이제 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 롤링 트랙(13)을 보다 상세하게 설명한다.
이 롤링 트랙(13)은 이 롤링 트랙(13)과 협력하는 베어링 부재(11)의 이 트랙 상에서의 극한 위치에 상응하는 두 각도 단부(P2 및 P2') 사이에서 연장되며, 이들 극한 위치는 토션 진동을 필터링하는 경우에 진자체(3)가 그 휴지 위치로부터 최대로 변위하였을 때 연결 부재(6)가 지지체(2)에 대하여 베어링지지될 때에 도달된다. 상기 롤링 트랙(13)의 위치(P0)는 진자체(3)가 휴지 상태에 있을 때 이 롤링 트랙(13) 상에서 베어링 부재(11)가 접촉하는 지점에 상응한다.
고려되는 실시예에서, 상기 롤링 트랙(13)은 그 중심부에 상기 위치(P0)의 양 측부로 연장되는 제1 부분(30)을 구비하고, 이러한 제1 부분(30)은 2개의 제2 부분(31)에 의해 둘러싸인다. 상기 제1 부분(30)은 고려되는 실시예에서 일정한 제1 반경을 갖고 각각의 제2 부분(31)은 상기 제1 반경보다 큰 일정한 동일한 제2 반경을 가진다.
여기서 상기 제1 부분(30)은 상기 위치 P0에서 센터링되고 삼각법에서는 위치 P1까지 연장되고 비삼각법에서는 위치 P1'까지 연장되는 반면, 제2 부분(31) 중 하나는 위치 P1과 P2 사이에서 연장되고 다른 제2 부분(31)은 위치 P1'과 P2' 사이에서 연장된다.
이하 "제1 길이"라고 불리는 제1 부분(30)의 길이는 롤링 트랙(13)을 따라서 위치 P1과 P1' 사이에서 측정되는 곡선 치수이고, 이하 "제2 길이"라고도 불리는 각 제2 부분(31)의 길이는 상기 롤링 트랙을 따라서 위치 P1과 P2 사이에서 또는 위치 P1'과 P2' 사이에서 측정된다. 상기 롤링 트랙의 길이는 이 롤링 트랙을 따라서 위치 P2와 P2' 사이에서 측정된다. 간략화를 위해, 제1 부분(30)과 각 제2 부분(31) 사이의 전이 구역들은 여기서 점으로 고려되고 점 P1 및 P1'에 한정된다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 제1 길이는 상기 롤링 트랙(13)의 길이의 대략 10%이다.
상기 제1 부분(30)은 여기서 베어링 부재(11)가 이 부분(30)을 따라서 롤링할 때 진자체(3)가 제1 오더값을 필터링하도록 선택되는 반경을 갖는 반면, 상기 제2 부분들(31)은 둘 모두 베어링 부재(11)가 이들 부분(31) 중 하나를 따라서 롤링할 때 진자체(3)가 제2 오더값을 필터링하도록 선택되는 동일한 반경을 가진다.
고려되는 실시예에서, 상기 제1 부분의 길이, 각 제2 부분의 길이, 상기 제1 오더값, 및 상기 제2 오더값은, 상기 진자체(3)가 이 진자체(3)의 최대 변위시에 상기 구동 트레인의 내연기관의 여기 오더와 같은 제3 오더값을 필터링하도록, 선택된다. 이 진자체(3)의 최대 변위는, 이 트랙(13)을 따라서,
- 위치 P0로부터 위치 P2 또는 P2'까지,
- 위치 P2로부터 위치 P0를 넘어서 위치 P2'까지, 또는 위치 P2'로부터 위치 P0를 넘어서 위치 P2까지,
- 이어서 위치 P0에 의한 다음 통로까지
베어링 부재(11)의 롤링에 상응한다.
이렇게, 작은 변위들은 제1 부분(30)에서의 코스에 한정되도록 남으므로, 이들 작은 변위는 보다 큰 변위들보다 증가된 필터링 오더에 상응한다.
도 3의 실시예에서는, 제3 오더값이 1.5이고, 제1 오더값은 2이고, 제1 길이는 2 mm인 반면에, 각각의 제2 부분은 6 mm의 길이와 1.42의 제2 오더값을 가진다.
상기 제1 길이 및 제2 길이는 또한 제작 공차를 고려한 추가의 파라미터에 따라 결정될 수 있다. 실제로, 제1 부분(30)이 존재함으로써, 상기 롤링 트랙(13)은 이 제1 부분(30)에서 상기 롤링 트랙(13)이 제2 오더값만을 필터링할 수 있도록 선택되는 형태를 갖는 경우에 이것이 가졌을 형태와 상이한 형태를 가진다. 이들 두 형태 사이의 차이가 연결 부재(6)에 대한 통상의 제작 공차 값보다 작은 경우, 일부 부재에 있어서, 이 형태 차이가 존재하지 않거나 충분히 크지 않을 우려가 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 공차를 고려할지라도, 형태 차이가 확실히 존재하는 것을 보장하기 위하여, 제1 부분(30)의 치수를 증가시키고 결과적으로 각 제2 부분(31)의 치수를 감소시키는 것이 바람직하다.
상기 장치(1)의 모든 진자체(3)의 모든 연결 부재(6)는 예컨대 도 3 또는 도 4를 참조하여 개시한 것과 같은 롤링 트랙(13)을 구비한다.
지지체(2)와 일체형인 각각의 롤링 트랙(12)도 롤링 트랙(13)과 관련하여 상기 개시한 것과 같을 수 있다. 즉, 이것은 제1 부분을 둘러싸는 제2 부분들의 오더보다 큰 오더에 상응하는 제1 중심 부분을 구비할 수 있다.
본 발명은 개시한 실시예에 한정되지 않는다.
도 3 및 도 4를 참조하여 개시한 것과 같은 롤링 트랙(13)은 또한 도 5에 도시된 이미 공지된 진자형 토션 진동 댐핑 장치에 통합될 수 있다. 이 장치(1)는 특히 연결 부재(6) 및 롤링 트랙(12 및 13)이 다른 것이라는 점에서 개시된 장치와 상이하다. 여기서 연결 부재(6)는 리벳이고, 각각의 리벳(6)은 고려되는 실시예에서 회전축(X)에 평행한 축을 따라 연장된다. 각각의 연결 부재(6)는 부분적으로는 지지체에 마련된 윈도우(9)에서 연장된다.
여전히 도 6의 실시예에 따르면, 각각의 베어링 부재(11)는, 한편으로는 윈도우(9)와는 별체인 지지체(2)에 마련된 캐비티(14)의 가장자리의 일부에 의해 형성되는, 지지체(2)에 의해 규정되는 롤링 트랙(12)과 협력하고, 다른 한편으로는 진자체(3)에 의해 규정되는 2개의 롤링 트랙(13)과 협력한다. 여기서 진자체(3)의 각각의 진자추(5)는, 각각의 베어링 부재(11)에 대하여, 그 가장자리의 일부가 롤링 트랙(13)을 규정하는 캐비티(16)를 구비한다. 이들 롤링 트랙(13) 각각은 2개의 제2 부분(31)에 의해 둘러싸인 제1 부분(30)을 포함하고, 이들 제1 부분(30) 및 제2 부분(31)은 도 3 및 도 4를 참조하여 개시한 것과 같다.
이 실시예에 따르면, 각각의 베어링 부재(11)는, 축방향으로 연속적으로,
- 제1 진자추(5)의 캐비티(16) 안에 배치되고 이 캐비티(16)의 가장자리의 일부에 의해 형성된 롤링 트랙(13)과 협력하는 부분,
- 지지체(2)의 캐비티(14) 안에 배치되고 이 캐비티(14)의 가장자리의 일부에 의해 형성된 롤링 트랙(12)과 협력하는 부분, 및
- 제2 진자추(5)의 캐비티(16) 안에 배치되고 이 캐비티(16)의 가장자리의 일부에 의해 형성된 롤링 트랙(13)과 협력하는 부분을 포함한다.

Claims (11)

  1. 축(X)을 중심으로 회전하여 변위할 수 있는 지지체(2),
    상기 지지체(2)에 대하여 가동식인 적어도 하나의 진자체(3), 및
    상기 지지체(2)와 일체형인 적어도 하나의 롤링 트랙(12) 및 상기 진자체(3)와 일체형인 적어도 하나의 롤링 트랙(13)과 협력하여 상기 지지체(2)에 대한 상기 진자체(3)의 변위를 안내하는 적어도 하나의 전동 부재(11)로서, 각 롤링 트랙(12, 13)을 따라서 상기 롤링 트랙(12, 13) 상의 휴지 위치(P0) 주위에서 롤링하는, 전동 부재(11)를 포함하는, 토션 진동 댐핑 장치(1)에 있어서,
    이들 롤링 트랙(12, 13) 중 적어도 하나는, 2개의 단부(P2, P2') 사이에서 연장되고, 또한
    상기 롤링 트랙(12, 13) 위의 상기 휴지 위치(P0)로부터 적어도 일 측부에서 연장되는 제1 부분(30), 및
    각각 상기 제1 부분(30)의 일 단부(P1, P1')를 넘어서 배치되는 2개의 제2 부분(31)을 포함하며,
    상기 제1 부분(30)은 상기 전동 부재(11)가 상기 제1 부분(30)을 따라서 롤링할 때 상기 진자체(3)에 의한 토션 진동의 제1 오더값을 필터링할 수 있는 형태를 갖고,
    상기 제2 부분(31) 각각은 상기 전동 부재(11)가 이들 제2 부분(31) 중 하나를 따라 롤링할 때 상기 진자체(3)에 의한 토션 진동의 제2 오더값을 필터링할 수 있는 형태를 가지며, 상기 제2 오더값은 엄밀히 상기 제1 오더값 미만이고,
    상기 제1 부분(30)의 길이, 각 제2 부분(31)의 길이, 상기 제1 오더값, 및 상기 제2 오더값은 상기 진자체(3)가 상기 진자체(3)의 최대 변위시에 상기 제1 오더값과 상기 제2 오더값 사이에 엄밀히 포함되는 제3 오더값을 필터링하도록 선택되는 것을 특징으로 하는
    토션 진동 댐핑 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부분(30)은 상기 롤링 트랙(12, 13) 위의 상기 휴지 위치(P0)의 양 측부에서 연장되는 것을 특징으로 하는
    토션 진동 댐핑 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 진자체(3)와 일체형인 롤링 트랙(13) 및 상기 지지체(2)와 일체형인 롤링 트랙(12)의 각각은,
    상기 롤링 트랙(12, 13) 위의 상기 휴지 위치(P0)로부터 적어도 일 측부에서 연장되는 제1 부분(30), 및
    각각 상기 제1 부분(30)의 일 단부를 넘어서 배치되는 2개의 제2 부분(31)을 포함하며,
    이러한 제1 부분(30)은 상기 전동 부재(11)가 상기 제1 부분(30)을 따라 롤링할 때 상기 진자체(3)에 의한 토션 진동의 제1 오더값을 필터링할 수 있는 형태를 갖고,
    각 제2 부분(31)은 상기 전동 부재(11)가 이들 제2 부분(31) 중 하나를 따라서 롤링할 때 상기 진자체(3)에 의한 토션 진동의 제2 오더값을 필터링할 수 있는 형태를 가지며, 상기 제2 오더값은 엄밀히 상기 제1 오더값 미만이고,
    상기 제1 부분(30)의 길이, 각 제2 부분(31)의 길이, 상기 제1 오더값, 및 상기 제2 오더값은 상기 진자체(3)가 상기 진자체(3)의 최대 변위시에 상기 제1 오더값과 상기 제2 오더값 사이에 엄밀히 포함되는 제3 오더값을 필터링하도록 선택되는 것을 특징으로 하는
    토션 진동 댐핑 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제3 오더값은 엄밀히 2 미만인 것을 특징으로 하는
    토션 진동 댐핑 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 오더값이 2이고 상기 제3 오더값이 1 또는 1.5이거나, 또는 상기 제1 오더값이 1.5이고 상기 제3 오더값이 1인 것을 특징으로 하는
    토션 진동 댐핑 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 부분(30)의 길이는 상기 롤링 트랙(12, 13)의 길이의 5% 내지 15%이고, 이러한 롤링 트랙(12, 13)의 길이는 상기 롤링 트랙(12, 13)의 두 단부(P2, P2') 사이에서 측정되는 것을 특징으로 하는
    토션 진동 댐핑 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 진자체(3)는, 축방향으로 서로 이격되고 상기 지지체(2)에 대하여 가동식인 제1 진자추(5) 및 제2 진자추(5)를 포함하고, 상기 제1 진자추(5)는 축방향으로 상기 지지체(2)의 제1 측부(4)에 배치되고, 상기 제2 진자추(5)는 축방향으로 상기 지지체(2)의 제2 측부(4)에 배치되며, 상기 제1 진자추(5)와 제2 진자추(5)의 적어도 하나의 연결 부재(6)가 상기 진자추들(5)을 매칭시키는 것을 특징으로 하는
    토션 진동 댐핑 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 진자체(3)와 일체형인 롤링 트랙(13)은 상기 연결 부재(6)에 의하여 정해지는 것을 특징으로 하는
    토션 진동 댐핑 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 진자체(3)와 일체형인 2개의 롤링 트랙(13)을 포함하며, 이들 롤링 트랙(13) 중 하나는 제1 진자추(5) 안에서 규정되고 이들 롤링 트랙(13) 중 다른 하나는 제2 진자추(5) 안에서 규정되는 것을 특징으로 하는
    토션 진동 댐핑 장치.
  10. 자동차의 트랜스미션 시스템용 부품에 있어서,
    제1항 또는 제2항에 따른 댐핑 장치(1)를 포함하는
    자동차의 트랜스미션 시스템용 부품.
  11. 내연기관, 및
    제10항에 따른 부품을 포함하는 자동차용 구동 트레인에 있어서,
    제3 오더값이 상기 내연기관의 여기 오더에 따라 결정되는
    구동 트레인.
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