KR102526301B1 - 차량 파워 트레인의 진자 감쇠 장치의 강성 계수를 결정하기 위한 방법 - Google Patents

차량 파워 트레인의 진자 감쇠 장치의 강성 계수를 결정하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진자 감쇠 장치(4)의 지지체(5)를 차량 파워 트레인(1)의 부품(2)에 고정하기 위한 수단의 강성 값을 결정하는 방법에 관한 것이며, 이 진자 감쇠 장치(4)는 파워 트레인(1)을 통해서 전파되는 비틀림 진동을 감쇠시키도록 의도되고, 지지체(5)에 대해 이동 가능한 적어도 하나의 진자 보디(6)를 포함하며, 이 진자 감쇠 장치(4)는 진자 감쇠 장치(4)에 인가되는 비틀림 진동과 관련된 토크와, 그 휴지 위치에 대한 진자 감쇠 장치(4)의 지지체(5)의 지점의 부품(2)의 회전축(X) 주위로의 회전 각도의 2차 시간 도함수의 비율과 동등한 동적 관성 모멘트와 연관되고, 이 방법에서는: - 제품에 대한 미리 정해진 절대값이, - 진자 감쇠 장치(4)에 비틀림 진동이 인가될 때 진자 감쇠 장치(4)의 지지체(5)를 부품(2)에 고정하기 위한 수단을 통해서 전달되는 토크의 값으로부터, 및 - 이 동적 관성 모멘트의 값으로부터 결정되고, - 이 강성의 값은 상기 제품의 절대값이 미리 정해진 절대값보다 낮도록 결정된다.

Description

차량 파워 트레인의 진자 감쇠 장치의 강성 계수를 결정하기 위한 방법
본 발명은 진자 감쇠 장치를 구비한 차량 파워 트레인에 관한 것이다.
본 발명은 특히 소위 "승용차"에 적용된다. 본 발명은 또한 예를 들어 대형 화물 차량, 공공 수송 차량 또는 농업용 차량과 같은 소위 "산업용" 차량에 적용될 수 있다.
이러한 적용에서는, 엔진 비주기성으로 인한 비틀림 진동을 필터링하기 위해, 내연기관을 기어박스에 선택적으로 연결할 수 있는 클러치의 비틀림 감쇠 시스템에 진자 감쇠 장치가 통합될 수 있다. 이러한 감쇠 시스템은 예를 들어 듀얼 매스 플라이휠이다.
일 변형예에서, 이러한 적용에서, 진자 감쇠 장치는 클러치의 클러치 디스크, 기어박스, 로봇식 또는 비로봇식, 또는 유체역학적 토크 컨버터에 통합될 수 있다.
이러한 진자 감쇠 장치는 통상적으로 지지체 및 이 지지체에 대해 이동 가능한 하나 이상의 진자 보디(들)를 실현하고, 지지체에 대한 진자 보디의 이동은 지지체에 견고하게 연결된 롤링 트랙 및 진자 보디에 견고하게 연결된 롤링 트랙과 맞물리는 롤링 부재에 의해 안내된다. 각각의 진자 보디는 예를 들어 하나 이상의 연결 부재에 의해 상호 연결되는 두 개의 진자 매스를 포함한다.
진자 감쇠 장치의 지지체는 일반적으로, 예를 들어 리벳과 같은 고정 수단에 의해 파워 트레인의 요소, 예를 들어 플랜지에 고정된다.
특히 출원 FR 3 009 040호에는 마찰 클러치 디스크 댐퍼의 와셔와 일체로 형성된 진자 감쇠 장치 지지체를 제공하는 것도 공지되어 있다.
진자 감쇠 장치를 특히 그 효과가 향상되도록 추가로 개선할 필요가 있다.
본 발명은 이 필요를 충족시키는 것을 목적으로 하며, 이것은 그 일 양태에 따르면, 진자 감쇠 장치의 지지체를 차량 파워 트레인 부품에 고정하기 위한 수단의 강성 값을 결정하는 방법에 의해 달성되고,
이 진자 감쇠 장치는 파워 트레인에서 전파되는 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 것이며, 지지체에 대해 이동 가능한 적어도 하나의 진자 보디를 포함하고,
이 진자 감쇠 장치는 진자 감쇠 장치에 인가되는 비틀림 진동과 관련된 토크와, 그 휴지 위치에 대한 진자 감쇠 장치의 지지체의 일 지점의 부품의 회전축 주위로의 회전 각도의 2차 시간 도함수의 비율과 동등한 동적 관성 모멘트와 연관되며,
상기 방법에서는:
- 곱에 대한 미리 정해진 절대값이
- 진자 감쇠 장치에 비틀림 진동이 인가될 때 진자 감쇠 장치의 지지체를 부품에 고정하기 위한 수단을 통해서 전달되는 토크의 값으로부터 및
- 이 동적 관성 모멘트의 값으로부터
결정되고,
- 이 강성 값은 상기 곱의 절대값이 미리 정해진 절대값보다 낮도록 결정된다.
본 발명은 진자 감쇠 장치의 지지체를 파워 트레인의 부품에 고정하기 위한 수단의 강성 값이 이 진자 감쇠 장치의 효율에 작용하도록 사용될 수 있다는 발견에 기초한다. 이 강성에 대한 값을 본 발명에 따라 선택함으로써, 진자 감쇠 장치에 인가되는 외란의 진폭이 감소되며, 따라서 진자 감쇠 장치와 관련된 동적 관성 모멘트 값과 더불어 그 효율이 개선된다.
본 출원에서:
- "축방향으로"는 "부품의 회전축에 평행하게"를 의미하며,
- "방사상으로"는 "부품의 회전축에 직교하고 이 회전축과 교차하는 평면에 속하는 축을 따라서"를 의미하며,
- "각도적으로" 또는 "원주방향으로"는 "부품의 회전축 주위에"를 의미하고,
- "수직방사상으로"는 "반경 방향에 수직하게"를 의미하며,
- "견고하게 연결된"은 "견고하게 결합된"을 의미하고,
- 내연기관의 여기 차수는 크랭크샤프트 회전당 이 엔진의 연소 이벤트 횟수와 동일하며,
- "상류" 및 "하류"는 내연기관으로부터 파워 트레인의 바퀴로 토크가 전달되는 방향으로 취해지고,
- 진자 감쇠 장치의 지점의 휴지 위치는 내연기관의 비주기성에 기인하는 비틀림 진동이 없는 경우의 이 지점의 위치이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 고정 수단의 강성 값(k1)은 다음 식이 참이 되도록 선택되며:
Figure 112019134500940-pct00001
- 여기에서 I1은 부품의 회전축에 대한 진자 감쇠 장치의 지지체의 관성 모멘트를 나타내고,
- ω는 파워 트레인의 내연기관의 여기 차수와 이 파워 트레인의 크랭크샤프트 회전 속도의 곱이며,
- α는 안전 계수이고, 1.5 내지 2, 특히 예를 들어 2이며,
- I2는 부품과 부품 하류의 파워 트레인 부분에 의해 형성되는 조립체의 관성 모멘트를 나타내고, 이 모멘트는 진자 감쇠 장치의 지지체를 부품에 고정하기 위한 수단에서 부품의 회전축에 대해 계산되며,
- k2는 상기 조립체의 강성을 나타낸다.
진자 감쇠 장치의 지지체는 복수의 고정 요소, 예를 들어 상호 동일한 고정 요소에 의해 파워 트레인의 부품에 고정될 수 있으며, 이 경우에 k1은 이들 요소 전체를 모델링하는 단일 고정 요소의 강성에 대응한다. 진자 감쇠 장치의 지지체는 이 경우에 파워 트레인의 부품의 전부 또는 일부와 일체로 형성되지 않기 때문에 상기 파워 트레인의 부품으로부터 분리된다.
상기 고정 요소는 상호 분리되어 있는 것이 바람직하다.
이들 고정 요소의 각각은 예를 들어 리벳이다. 요구되는 강성 값은 예를 들어 리벳의 형태, 예를 들어 그 두께 및/또는 높이에 작용함으로써 얻어진다.
강성 값을 결정할 때, 예를 들어 진자 감쇠 장치의 지지체의 회전 속도에 대해서는 일정한 값이 선택되며, 이 일정한 값은 [2,000 rpm, 3,000 rpm] 범위에서 선택된다. 이 범위는 유리하게 파워 트레인의 주요 공진 주파수를 포함한다.
부품은 탄성 복귀 부재를 실현하는 적어도 하나의 감쇠 스테이지를 포함할 수 있으며, 이 경우에 상기 강성(k2)은 이 감쇠 스테이지의 강성과 크랭크샤프트로 되돌아간 조립체의 동력전달 샤프트의 강성의 합일 수 있다. 감쇠 스테이지는 병렬 배치된 다수의 탄성 복귀 부재를 포함할 수 있으며, 이 경우에 상기 감쇠 스테이지의 강성은 이들 탄성 복귀 부재를 병렬로 모델링하는 단일 탄성 복귀 부재의 강성이다. 각각의 탄성 복귀 부재는 예를 들어 두 개의 스프링을 평행하게 실현하며, 이들 두 개의 스프링 중 하나는 다른 스프링의 내부에 배치된다.
부품은 예를 들어 마찰 클러치 디스크이며, 고정 수단은 진자 감쇠 장치의 지지체를 이 감쇠 스테이지의 하류에 배치된 플랜지에 연결할 수 있다. 적절하다면, 이 플랜지는 감쇠 스테이지의 출력의 전부 또는 일부를 형성하는 이 감쇠 스테이지의 스프링과 직접 맞물릴 수 있다. 일 변형예에서, 이 플랜지는 이 감쇠 스테이지의 출력의 전부 또는 일부를 형성하는 부분과 분리될 수 있다.
일 변형예에서 및 여전히 부품이 마찰 클러치 디스크인 경우에, 고정 수단은 진자 감쇠 장치의 지지체를 이 감쇠 스테이지의 하류에 배치된 허브에 연결할 수 있다. 이 허브는 이것이 기어박스 샤프트 상에 장착될 수 있게 하는 스플라인을 포함할 수 있다.
부품이 마찰 클러치 디스크일 때, 상기 감쇠 스테이지는 단일 스테이지일 수 있다. 일 변형예에서, 그러나 여전히 부품이 마찰 클러치 디스크일 때, 마찰 클러치 디스크는 이 경우 "메인 댐퍼"로 지칭되는 상기 감쇠 스테이지, 및 "예비-댐퍼(pre-damper)"로 지칭되고 상기 메인 댐퍼의 하류에 배치되는 추가 감쇠 스테이지를 포함할 수 있다. 이 변형예에 따르면, 진자 감쇠 장치의 지지체는 메인 댐퍼의 하류 및 예비-댐퍼의 상류에 고정될 수 있다. 부품이 메인 댐퍼 및 메인 댐퍼의 하류에 배치되는 예비-댐퍼를 포함하는 마찰 클러치 디스크인 다른 변형예에서, 진자 감쇠 장치의 지지체는 예비-댐퍼의 하류에 고정될 수 있다.
부품은 또한 마찰 클러치 디스크 이외의 부품일 수 있으며, 예를 들어 듀얼 매스 플라이휠, 유체역학적 토크 컨버터, 크랭크샤프트에 견고하게 연결된 플라이휠, 건식 또는 습식 이중 클러치, 단일 습식 클러치 또는 하이브리드 파워 트레인 부품일 수 있다.
상기 조립체는 부품에 추가적으로, 기어박스, 구동 샤프트 및 차동 장치를 포함할 수 있다.
전술한 방법은 컴퓨터 시스템에 의해 완전히 또는 부분적으로 수행될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 또한,
- 차량 파워 트레인 부품, 및
- 진자 감쇠 장치를
포함하는 조립체를 제조하기 위한 방법으로서,
상기 진자 감쇠 장치는 복수의 고정 요소에 의해 상기 부품에 고정되는 지지체를 포함하고, 지지체를 부품에 고정하기 위한 수단의 강성은 상기 방법에 따라 결정되는, 조립체 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 본 발명은 또한, 축 주위로 회전 운동 가능한 부품 및 상기 부품에 고정되는 지지체를 포함하는 진자 감쇠 장치를 포함하는 차량 파워 트레인에 관한 것이며, 지지체를 부품에 고정하기 위한 수단의 강성은 상기 방법에 따라 결정된다.
상기 방법과 관련하여 설명된 특징의 전부 또는 일부는 파워 트레인에도 적용된다.
상기 전체에서, 진자 감쇠 장치는 예를 들어 여러 개의 진자 보디, 예를 들어 2개 내지 8개, 특히 3개 또는 6개의 진자 보디를 포함한다. 이들 진자 보디 전체가 원주 방향으로 연속적으로 배치될 수 있다. 따라서 상기 장치는 회전축에 수직한 복수의 평면을 포함할 수 있으며 각각의 평면에는 진자 보디 전체가 배치된다.
진자 감쇠 장치의 지지체는 단일 지지체일 수 있으며 원 피스로 생산될 수 있다.
각각의 진자 보디는 이하의 것을 포함할 수 있다:
- 축방향으로 상호 이격되고 지지체에 대해 이동 가능한 제 1 및 제 2 진자 매스로서, 제 1 진자 매스는 지지체의 제 1 측면에 축방향으로 배치되고 제 2 진자 매스는 지지체의 제 2 측면에 축방향으로 배치되는, 진자 매스, 및
- 상기 매스를 쌍으로 형성하는 제 1 및 제 2 진자 매스의 적어도 하나의 연결 부재.
상기 장치는, 지지체에 대한 진자 보디의 이동을 안내하기 위해, 지지체에 견고하게 연결된 롤링 트랙, 및 진자 보디에 견고하게 연결된 적어도 하나의 롤링 트랙과 맞물리는 적어도 하나의 롤링 부재를 포함할 수 있다.
상기 롤링 부재는 지지체에 견고하게 연결된 롤링 트랙 및 그 외표면을 거쳐서 진자 보디에 견고하게 연결된 롤링 트랙과 맞물릴 수 있다. 따라서, 이 외표면의 단일 부분은 지지체에 견고하게 연결된 롤링 트랙, 및 롤링 부재가 이동할 때 진자 보디에 견고하게 연결된 롤링 트랙과 교대로 맞물릴 수 있다.
연결 부재는 지지체에 형성된 개구 내에 배치될 수 있다.
진자 보디에 견고하게 연결된 롤링 트랙은 연결 부재에 의해 형성될 수 있다. 다시 말해서, 롤링 부재는 지지체에 대한 진자 보디의 이동을 안내하기 위해 지지체 및 연결 부재 양자와 맞물린다. 이 예에 따르면, 지지체에 형성된 단일 개구는 연결 부재의 일부를 수용하고, 그 일부가 지지체에 견고하게 연결된 롤링 트랙을 형성하는 에지를 갖는다. 각각의 롤링 부재는 전술한 롤링 트랙 사이에서 압축될 때만 응력을 받을 수 있다. 지지체에 견고하게 연결된 롤링 트랙 및 진자 보디에 견고하게 연결되고 단일 롤링 부재와 맞물리는 롤링 트랙은 적어도 부분적으로 방사상으로 향할 수 있는 바, 즉 이들 롤링 트랙이 둘 다 그 안에서 연장되는, 회전축에 수직한 평면이 존재한다.
일 변형예에 따르면, 진자 보디는 두 개의 별개의 롤링 트랙을 가질 수 있으며, 하나의 롤링 트랙은 제 1 진자 매스에 형성되고 하나의 롤링 트랙은 제 2 진자 매스에 형성된다. 제 1 및 제 2 진자 매스는 예를 들어 롤링 부재를 수용하는 공동을 가지며, 이 공동의 이 에지의 일부는 대응하는 롤링 트랙을 형성한다. 제 1 진자 매스와 제 2 진자 매스 사이에 축방향으로 배치되는 롤링 부재의 부분은 지지체의 공동에 수용되며, 이 공동은 연결 부재가 수용되는 개구와 분리되어 있다.
이 변형예에 따르면, 롤링 부재는 이후 이하의 것을 연속적으로 포함할 수 있다:
- 제 1 진자 매스의 공동에 배치되고 이 공동의 에지의 일부에 의해 형성된 롤링 트랙과 맞물리는 부분,
- 지지체의 공동에 배치되고 이 공동의 에지의 일부에 의해 형성된 롤링 트랙과 맞물리는 부분, 및
- 제 2 진자 매스의 공동에 배치되고 이 공동의 에지의 일부에 의해 형성된 롤링 트랙과 맞물리는 부분.
각각의 진자 보디에는 하나 이상의 감쇠 정지 부재가 제공될 수 있으며, 따라서 진자 보디가 휴지 위치로부터 이동한 후에 및/또는 진자 보디가 방사상으로 떨어지는 경우에, 예를 들어 차량의 내연기관이 정지할 때 진자 보디와 지지체 사이의 충격을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 특정 실시예에서, 각각의 진자 보디는 두 개의 연결 부재를 포함하며, 각각의 연결 부재는 롤링 부재와 맞물리고, 각각의 연결 부재는 감쇠 정지 부재와 관련된다.
각각의 감쇠 정지 부재는 상호 접촉하는 진자 보디 및 지지체에 링크되는 충격을 감쇠시킬 수 있는 탄성 특성을 가질 수 있다. 각각의 감쇠 정지 부재는 예를 들어 엘라스토머 또는 고무로 제조된다.
상기 전체에서, 각각의 롤링 부재는 예를 들어 지지체의 회전축에 수직한 평면에서 원형 단면을 갖는 롤러이다. 롤러의 축방향 단부에는 얇은 환형 림이 없을 수 있다. 롤러는 예를 들어 스틸로 제조된다. 롤러는 중공형 또는 중실형일 수 있다.
상기 전체에서, 롤링 트랙의 형상은 진자 보디가 부품의 회전축에 평행한 가상 축 주위로 지지체에 대해 병진 운동만 하도록 형성될 수 있다.
일 변형예에서, 롤링 트랙의 형상은 진자 보디가 하기를 둘 다 수행하도록, 즉
- 부품의 회전축에 평행한 가상 축 주위로 지지체에 대해 병진이동하고,
- 상기 진자 보디의 무게 중심 주위로 지지체에 대해 회전하도록
형성될 수 있으며, 이러한 운동은 "복합 운동"으로도 지칭된다.
파워 트레인의 내연기관은 2개, 3개, 4개, 5개 또는 6개, 또는 심지어 그 이상 개수의 실린더를 포함할 수 있다.
상기 부품은 듀얼 매스 플라이휠, 유체역학적 토크 컨버터, 크랭크샤프트에 견고하게 연결된 플라이휠, 건식 또는 습식 이중 클러치, 단일 습식 클러치, 하이브리드 파워 트레인 부품 또는 클러치 디스크일 수 있다.
본 발명은 그 비제한적 실시예에 대한 하기 설명을 첨부 도면을 참조하여 숙독하면 보다 명확하게 이해될 것이다.
도 1은 축 주위로 회전 운동 가능한 부품 및 진자 감쇠 장치를 포함하는, 차량 파워 트레인의 부분을 개략적으로 도시한다.
도 2 및 도 3은 도 1의 세부 사항의 두 가지 예를 도시하며, 부품은 마찰 클러치 디스크이다.
도 4는 진자 감쇠 장치의 거동에 대한, 진자 감쇠 장치의 지지체를 마찰 클러치 디스크에 고정하기 위한 수단의 강성 값의 영향을 나타내는 그래프이다.
도 1은 차량 파워 트레인(1)의 일부를 개략적으로 도시한다. 이 파워 트레인(1)은 특히, 축(X) 주위로 회전 운동 가능한 부품(2), 프레임(3) 및 강성(k2)을 포함한다.
이들이 도 1에 도시되지 않았지만, 파워 트레인(1)은 공지된 방식으로, 차량을 추진하기 위한 내연기관을 포함하고, 엔진은 예를 들어 두 개, 세 개 또는 네 개의 실린더를 크랭크샤프트와 함께 포함하며, 이들 부분 전체가 크랭크샤프트에 견고하게 결합된다.
검토 중인 예에서, 프레임(3)은 차량의 구동 휠의 관성 및 차량의 관성에 대응한다.
파워 트레인(1)은 또한 부품(2)에 고정된 지지체(5) 및 상기 지지체(5)에 대해 이동 가능한 진자 보디(6)를 포함하는 진자 감쇠 장치(4)를 포함한다. 진자 감쇠 장치(4)의 지지체(5)는 강성 k1에 따라 부품(2)에 고정된다.
공지된 방식으로, 각각의 진자 보디(6)는 지지체(5)의 일측을 향해서 축방향으로 각각 연장되는 두 개의 진자 매스, 및 진자 보디(6)의 두 개의 진자 매스를 견고하게 연결하는 두 개의 연결 부재를 포함할 수 있다. "스페이서"로도 지칭되는, 단일의 진자 보디(6)에 속하는 연결 부재는 검토 중인 예에서 각도적으로 오프셋된다.
진자 감쇠 장치(4)는 또한 지지체(5)에 대한 진자 보디(6)의 이동을 안내하는 롤링 부재를 포함한다. 여기에서, 회전 부재는 원형 횡단면을 갖는 롤러이다. 지지체(5)에 대한 각각의 진자 보디(6)의 이동은 예를 들어 두 개의 롤링 부재에 의해 안내된다.
도 2 및 도 3의 예에서, 부품(2)은 마찰 클러치 디스크이다.
공지된 방식으로, 이 클러치 디스크는 마찰 라이닝(11)을 보유하는 라이닝 홀더(10)를 포함한다. 여기에서, 이 라이닝 홀더(10)는 설명된 예에서 평행하게 장착된 복수의 탄성 복귀 부재(12)를 포함하는 감쇠 스테이지의 입력을 형성하는 구동 와셔(9)에 리벳 결합된다.
라이닝 홀더(11)를 보유하는 구동 와셔(9)로부터 축방향으로 이격된 다른 구동 와셔(13)가 제공된다.
두 개의 구동 와셔(11, 13) 사이에 축방향으로 배치되는 감쇠 스테이지용 출력 플랜지(14)가 제공된다.
클러치 디스크(2)는 또한 축(X) 주위로 회전하는 출력 허브(15)를 포함한다. 여기에서, 이 허브는 이를 기어박스 입력 샤프트에 고정하기 위한 스플라인을 포함한다.
출력 허브(15)와 출력 플랜지(14)는 견고하게 결합될 수 있다. 일 변형예에서, 도 2 및 도 3에의 클러치 디스크에는 예비-댐퍼가 제공될 수 있으며, 이 경우에 이 예비-댐퍼는 기능적으로 말해서 출력 플랜지(14)와 출력 허브(15) 사이에 삽입된다.
도 2의 예에서, 진자 감쇠 장치(4)의 지지체(5)는 리벳(17)에 의해 감쇠 스테이지의 출력 플랜지(14)에 고정된다. 이 예에서, 이 지지체(5)는 도면의 평면에서 U자형이며, 따라서 진자 보디(6)는 각각의 리벳(17)과 이 축(X) 사이의 거리와 거의 동일한 거리만큼 축(X)으로부터 이격되어 있다. 그러나, 도시되지 않은 변형예에 따르면, 지지체(5)는 리벳(17)으로부터 반경방향 외측으로 연장될 수 있다.
도 3의 예에서, 진자 감쇠 장치(4)의 지지체(5)는 리벳(17)에 의해 클러치 디스크(2)의 출력 허브(15)에 고정된다.
상기 예들 중 어느 하나에 따르면, 진자 감쇠 장치의 지지체(5)를 부품에 견고하게 연결할 수 있게 하는 고정 요소(17)는 강성(k1)을 갖는 단일의 고정 요소에 의해 모델링될 수 있다.
본 발명은 후술하듯이 진자 감쇠 장치(4)의 작동이 개선되도록 이 강성(k1)의 값을 선택하는 것으로 구성된다.
비틀림 진동이 그 안에서 전파되는 경우에 파워 트레인의 거동을 식에 넣을 때 사용되는 매개 변수가 소개되거나 호출될 것이다:
- k2는 마찰 클러치 디스크(2)의 감쇠 스테이지의 강성 및 파워 트레인(1)의 기어박스의 하류에 배치된 동력전달 샤프트의 강성을 모델링하며,
- I1은 축(X)에 대한 진자 감쇠 장치 지지체의 관성 모멘트를 나타내고,
- ω는 파워 트레인의 내연기관의 여기 차수와 이 파워 트레인의 크랭크샤프트 회전 속도의 곱이며,
- α는 안전 계수이고, 1.5 내지 2, 특히 예를 들어 2이며,
- I2는 마찰 클러치 디스크, 기어박스 및 차동 장치에 의해 형성된 조립체의 관성 모멘트를 나타내고, 이 모멘트는 진자 감쇠 장치(4)의 지지체(5)를 클러치 디스크(2)에 고정하기 위한 요소(17) 전체를 모델링하는 단일 고정 요소가 배치되는 방사상 지점에서 축(X)에 대해 계산되며,
- θ1은 진자 감쇠 장치(4)의 지지체의 지점의 축(X) 주위로의 회전 각도이고, 이 각도는 파워 트레인을 통과하는 비틀림 진동이 없을 때 이 지점이 차지하는 위치("휴지 위치"로도 지칭됨)에 대해 측정되며,
- θ2는 마찰 클러치 디스크의 허브의 지점의 축(X) 주위로의 회전 각도이고, 이 각도는 파워 트레인을 통과하는 비틀림 진동이 없을 때 이 지점이 차지하는 위치("휴지 위치"로도 지칭됨)에 대해 측정되며,
- C는 진자 감쇠 장치(4)에 인가되는 비틀림 진동과 관련된 토크이고,
- T는 마찰 클러치 디스크(2)에 인가되는 비틀림 진동과 관련된 토크이다.
하기 방정식이 얻어진다:
Figure 112019134500940-pct00002
이후, 주파수 영역으로 이동하여, 하기가 얻어진다:
Figure 112019134500940-pct00003
선형 시스템을 해결함으로써, 진자 감쇠 장치(4)의 동적 관성(Idyn)이 표현될 수 있으며, 이 동적 관성은 크기 C와
Figure 112019134500940-pct00004
사이의 비율로서 정의된다.
Figure 112019134500940-pct00005
토크 T를 고려하면, 하기 방정식으로부터 시스템을 얻을 수 있다.
Figure 112019134500940-pct00006
강성(k1)을 통과하는 토크, 즉 파워 트레인에서 비틀림 진동이 전파될 때 도 2 및 도 3 예의 리벳(17) 전체에 의해 전달되는 토크는
Figure 112019134500940-pct00007
이다.
Figure 112019134500940-pct00008
도 4는 곡선(30)에 의해, 맞물린 기어박스 비율이 제 1 기어비일 때 Idyn과
Figure 112021061381668-pct00009
의 곱의 전개를 곡선(30)에 의해 도시한다. 곡선(40)은 맞물린 기어박스 비율이 제 6 기어비라는 점에서만 곡선(30)과 다르며, 이러한 기어비의 차이로 인해, I2와 k2의 값은 곡선(30)에서 곡선(40)까지 상이하다.
검토 중인 예에서, 곡선(30)은 상이한 상기 매개 변수에 대한 하기 값으로 얻어진다:
- k2 =　23 N.m/°
- I1 =　2 g.㎡
- ω =　2 * 2,000 rpm　= 419 rad/s
- I2 =　0.005 kg.㎡
- T = 1 N.m.
검토 중인 예에서, 곡선(40)은 상이한 상기 매개 변수에 대한 하기 값으로 얻어진다:
- k2 =　63 N.m/°
- I1 =　2 g.㎡
- ω =　2 * 2,000 rpm　= 419 rad/s
- I2 =　0.07 kg.㎡
- T = 1 N.m.
따라서 이들 곡선(30, 40)은 주어진 값보다 큰 강성 값(k1)의 경우에 y축 상에 도시된 곱이 다른 주어진 값보다 낮은 절대값을 갖는 것을 보여준다.
이후 상기 Idyn과
Figure 112019134500940-pct00010
의 곱의 절대값에 대해 최대값인 미리 정해진 절대값이 정해지고, 이 절대값이 그렇게 정해진 최대값 미만으로 유지될 수 있게 하는 강성 값 k1이 구해진다.
k1은 따라서
Figure 112019134500940-pct00011
이 미리 정해진 절대값보다 절대값으로서 낮도록 구해진다.
고정된 T값에 대해
Figure 112019134500940-pct00012
인 것이 관찰될 수 있다.
이어서 강성(k1)이
Figure 112019134500940-pct00013
가 되게 하는 값을 갖는 조건이 부과될 수 있으며 여기에서 α는 2로 선택된다.
이것으로부터 이하가 추론된다:
Figure 112019134500940-pct00014
제 6 기어비가 맞물리는 상황에 대응하는 곡선(40)의 경우에, k1은 300 N.m/°보다 큰 것으로 선택되어야 한다. 제 6 기어비에 대해 얻어진 이 강성 값(k1)은 다른 모든 기어비에 대해 허용 가능한 것으로 간주될 수 있고, 따라서 고정 요소(17)를 모델링하는 강성(k1)에 최종적으로 적용될 수 있다.
본 발명은 방금 설명된 예에 한정되지 않는다.
특히, 도 2 및 도 3의 감쇠 스테이지는 상이할 수 있다. 출력 요소(14)가 그 사이에 축방향으로 배치되는 두 개의 입력 요소(9, 13)를 포함하는 대신에, 그 반대, 즉 두 개의 출력 요소 사이에 단일의 입력 요소가 축방향으로 배치되는 것이 가능하다.

Claims (10)

  1. 진자 감쇠 장치(4)의 지지체(5)를 차량 파워 트레인(1)의 부품(2)에 고정하기 위한 수단의 강성 값(k1)을 결정하는 방법에 있어서,
    이 진자 감쇠 장치(4)는 파워 트레인(1)에서 전파되는 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 것이며, 지지체(5)에 대해 이동 가능한 적어도 하나의 진자 보디(6)를 포함하고,
    이 진자 감쇠 장치(4)는 진자 감쇠 장치(4)에 인가되는 비틀림 진동과 관련된 토크와, 그 휴지 위치에 대한 진자 감쇠 장치(4)의 지지체(5)의 일 지점의 부품(2)의 회전축(X) 주위로의 회전 각도의 2차 시간 도함수의 비율과 동등한 동적 관성 모멘트와 연관되며,
    상기 방법에서는:
    - 곱에 대한 미리 정해진 절대값이
    - 진자 감쇠 장치(4)에 비틀림 진동이 인가될 때 진자 감쇠 장치(4)의 지지체(5)를 부품(2)에 고정하기 위한 수단을 통해서 전달되는 토크의 값으로부터, 및
    - 이 동적 관성 모멘트의 값으로부터
    결정되고,
    - 이 강성 값(k1)은 상기 곱의 절대값이 미리 정해진 절대값보다 낮도록 결정되며,
    진자 감쇠 장치의 지지체(5)를 파워 트레인의 부품(2)에 고정하기 위한 수단은 복수의 고정 요소(17)에 의해 실현되는 것을 특징으로 하는
    방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 수단의 강성 값(k1)은 다음 식이 참이 되도록 선택되며:
    Figure 112022134049919-pct00015

    여기에서 I1은 부품(2)의 회전축에 대한 진자 감쇠 장치(4)의 지지체(5)의 관성 모멘트를 나타내고,
    ω는 파워 트레인(1)의 내연기관의 여기 차수와 이 파워 트레인의 크랭크샤프트 회전 속도의 곱이며,
    α는 안전 계수이고,
    I2는 파워 트레인의 내연기관으로부터 차량의 바퀴로 전달되는 토크의 방향으로, 부품(2)과 부품 하류의 파워 트레인 부분에 의해 형성되는 조립체의 관성 모멘트를 나타내고, 이 모멘트는 진자 감쇠 장치(4)의 지지체(5)를 부품(2)에 고정하기 위한 수단에서 부품의 회전축(X)에 대해 계산되며,
    k2는 상기 조립체의 강성을 나타내는 것을 특징으로 하는
    방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    강성 값(k1)을 결정할 때, 진자 감쇠 장치(4)의 지지체(5)의 회전 속도에 대해서는 일정한 값이 선택되며, 이 일정한 값은 [2,000 rpm, 3,000 rpm] 범위에서 선택되는 것을 특징으로 하는
    방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    부품(2)은 탄성 복귀 부재(12)를 실현하는 적어도 하나의 감쇠 스테이지를 포함하며, 조립체의 강성(k2)은 이 감쇠 스테이지의 강성과 크랭크샤프트로 되돌아간 조립체의 동력전달 샤프트의 강성의 합인 것을 특징으로 하는
    방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 부품(2)은 마찰 클러치 디스크이며, 고정 수단은 진자 감쇠 장치(4)의 지지체(5)를 파워 트레인의 내연기관으로부터 차량의 바퀴로 전달되는 토크의 방향으로, 이 감쇠 스테이지의 하류에 배치된 플랜지(14)에 연결하는 것을 특징으로 하는
    방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 고정 수단(17)은 부품의 축(X) 주위에 분포되는 것을 특징으로 하는
    방법.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 안전 계수 α는 2인 것을 특징으로 하는
    방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 고정 수단(17)은 리벳인 것을 특징으로 하는
    방법.
  9. - 차량 파워 트레인(1) 부품(2), 및
    - 진자 감쇠 장치(4)로서, 복수의 고정 요소(17)에 의해 부품(2)에 고정되는 지지체(5)를 포함하는 진자 감쇠 장치(4)를 포함하는
    조립체를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    지지체를 부품에 고정하기 위한 수단의 강성(k1)은 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는
    방법.
  10. 부품(2) 및 복수의 고정 요소(17)에 의해 상기 부품(2)에 연결되는 지지체(5)를 포함하는 진자 감쇠 장치(4)를 포함하는 차량 파워 트레인(1)에 있어서,
    지지체(5)를 부품(2)에 고정하기 위한 수단의 강성(k1)은 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는
    차량 파워 트레인.
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