KR102541840B1 - 토크 리미터를 갖춘 비틀림 진동 댐퍼 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 회전 축(12)을 중심으로 회전 가능하도록 장착된 입력부(14) 및 이 입력부(14)에 대하여 회전 축(12)을 중심으로 제한된 정도로 스프링 장치(16)의 작용에 대항해서 회전 가능하도록 배열된 출력부(18)를 갖는, 특히 자동차의 구동 트레인 내부의 클러치 디스크를 위한 토크 리미터를 갖춘 비틀림 진동 댐퍼(10)에 관한 것이며, 이 경우 입력부(14)와 출력부(18) 사이에는, 입력부(14) 및 출력부(18)가 상대적으로 회전할 때에 캠 메커니즘들(22)에 의해서 반경 방향으로 이동하도록 2개 이상의 토크 전달 중간 요소들(20)이 배열되어 있으며, 이 경우 입력부와 출력부 사이에서 상대적인 회전이 이루어질 때에는, 캠 메커니즘들(22)의 형성 및/또는 스프링 장치(16)의 형성에 의해서 비틀림 각에 대한 구동 토크의 비틀림 특성 곡선(32)이 형성되고, 이 비틀림 특성 곡선은 댐퍼 스테이지(34) 및 이 댐퍼 스테이지(34)에 인접하는 엔드 스테이지(36)를 구비하며, 이 경우 댐퍼 스테이지(34)는 비틀림 각에 대한 구동 토크의 댐퍼 용량을 지시하고, 엔드 스테이지(36)는 비틀림 각에 대한 구동 토크의 토크 제한을 포함한다.

Description

토크 리미터를 갖춘 비틀림 진동 댐퍼
본 발명은, 특히 자동차의 구동 트레인 내부의 클러치 디스크를 위한 토크 리미터를 갖춘 비틀림 진동 댐퍼에 관한 것이다.
또한, 본 발명은, 자동차의 구동 트레인 내부에 배치하기 위한 본 발명에 따른 비틀림 진동 댐퍼를 갖춘 클러치 디스크와도 관련이 있다.
더 나아가, 본 발명은, 본 발명에 따른 비틀림 진동 댐퍼를 구비하는 클러치 디스크를 갖춘 플라이 휠과도 관련이 있다.
비틀림 진동 댐퍼는 통상적으로 공지되어 있으며, 일반적으로는 연소 기관의 크랭크 샤프트와 자동차의 구동 샤프트 사이에 배열되어 있다. 연소 기관의 행정에 의해서, 크랭크 샤프트는 주기적인 장애를 갖고 여기된다. 이와 같은 장애가 구동 트레인으로 전달되지 않도록 하기 위하여, 다양한 작동 상황에서 발생하는 장애가 되는 진동 공진을 가급적 작동 회전 속도 미만의 회전 속도 범위로 이동시키는 비틀림 진동 댐퍼가 제공되어 있다. 작동 회전 속도 범위 내에서 남아 있는 진동 공진은 통합된 마찰 장치를 통해서 감쇠될 수 있다.
충격 시에 구동 트레인을 초과 토크로부터 보호하기 위하여, 몇몇 적용예에서는 전형적으로 직렬 접속된 마찰 클러치로서 구현된 과부하 클러치가 비틀림 진동 댐퍼에 장착되어 있으며, 이 마찰 클러치는 특정 토크를 초과할 때에 미끄러져서 충격 에너지를 흡수한다.
EP 1 602 854 A2호에는, 예를 들어 토크 변동을 흡수하기 위한 장치가 공지되어 있다. 이 장치는, 엔진의 크랭크 샤프트와 구동된 측의 입력 샤프트 사이에 배열되어 있다. 크랭크 샤프트는, 마찰 라이닝을 구비하는 댐퍼 유닛이 형성된 플라이 휠과 연결되어 있다. 입력 샤프트는, 한 쌍의 구동 플레이트, 구동 플레이트들 사이에서 구동되는 플레이트 및 스프링 댐퍼를 구비한다. 댐퍼 유닛은 구동 플레이트들 사이의 마찰 라이닝과 맞물리고, 스프링 댐퍼는 마찰 라이닝에 스프링력을 가하며, 이 경우 마찰 라이닝은 적어도 사전 설정된 토크 크기를 흡수할 때에 미끄러질 수 있으며, 이로 인해 토크가 제한되거나 충격이 흡수된다.
토크 리미터의 원하는 트리거링 토크를 설정할 수 있는 정밀도는, 스프링 댐퍼의 압착력 및 스프링 댐퍼를 수용하는 부분의 강성에 의해서 제한되어 있다.
또한, DE 10 2015 211 899 A1호에는, 회전 축을 중심으로 배열된 입력부 및 이 입력부에 대하여 회전 축을 중심으로 제한된 정도로 스프링 장치의 작용에 대항해서 회전 가능한 출력부를 갖는 비틀림 진동 댐퍼가 공지되어 있다. 비틀림 진동 댐퍼 내부에서의 상대적인 회전이 스프링 장치의 축 방향 작동으로 구현되는 것은, 오로지 롤링하는 접촉부를 갖는 부품들 사이에서의 자유로운 운동에만 기초한다. 비틀림 진동 댐퍼는, 스프링 장치의 주어진 용량에서 변속비의 변동에 의해 상이한 비틀림 특성 곡선들을 나타내는 것을 허용하며, 이들 비틀림 특성 곡선들 각각은 에너지 저장 장치의 전체 용량을 이용한다. 하지만, 토크 리미터의 트리거링은 설명되지 않는다.
트리거링 토크를 보다 정확하게 설정할 수 있기 위하여, 토크 리미터를 갖춘 비틀림 진동 댐퍼를 개선하려는 한결같은 필요가 존재한다. 또한, 토크 리미터를 갖춘 비틀림 진동 댐퍼의 제조 비용을 절감하고 그 구성을 단순화하려는 한결같은 필요도 존재한다.
본 발명의 과제는, 토크 리미터를 갖춘 비틀림 진동 댐퍼를 제공하는 것이며, 이 경우 토크 리미터의 트리거링 토크는 간단한 방식으로 설정될 수 있다. 또한, 감소된 설치 공간 및 절감된 제조 비용을 가질 수 있는 토크 리미터를 갖춘 비틀림 진동 댐퍼를 제공하는 것도 과제이다.
상기 과제의 해결은, 본 발명에 따라 청구항 1의 특징부들을 갖는 토크 리미터를 갖춘 비틀림 진동 댐퍼에 의해서, 청구항 8의 특징부들을 갖는 클러치 디스크에 의해서, 그리고 청구항 9의 특징부에 따른, 본 발명에 따른 비틀림 진동 댐퍼를 구비하는 클러치 디스크를 갖춘 플라이 휠에 의해서 이루어진다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속 청구항들 및 이하의 상세한 설명부에 명시되어 있으며, 이들 실시예들은 각각 개별적으로 또는 조합된 상태로 본 발명의 일 양태를 구성할 수 있다. 비틀림 진동 댐퍼, 클러치 디스크, 및 클러치 디스크를 갖는 플라이 휠의 특징부들 간의 모든 조합들뿐만 아니라 개별적인 조합들도 함께 이용될 수 있다. 또한, 비틀림 진동 댐퍼, 클러치 디스크, 및 클러치 디스크를 갖는 플라이 휠의 소수의 또는 다수의 특징부들을 임의로 조합하는 것도 또한 각각 제안되어 있고 가능하다.
본 발명에 따르면, 회전 축을 중심으로 회전 가능하도록 장착된 입력부 및 이 입력부에 대하여 회전 축을 중심으로 제한된 정도로 스프링 장치의 작용에 대항해서 회전 가능하도록 배열된 출력부를 갖는, 특히 자동차의 구동 트레인 내부의 클러치 디스크를 위한 토크 리미터를 갖춘 비틀림 진동 댐퍼가 제공되어 있으며, 이 경우 입력부와 출력부 사이에는, 입력부 및 출력부가 상대적으로 회전할 때에 캠 메커니즘들에 의해서 반경 방향으로 이동하도록 2개 이상의 토크 전달 중간 요소들이 배열되어 있으며, 이 경우 입력부와 출력부 사이에서 상대적인 회전이 이루어질 때에는, 캠 메커니즘들의 형성 및/또는 스프링 장치의 형성에 의해서 비틀림 각에 대한 구동 토크의 비틀림 특성 곡선이 형성되고, 이 비틀림 특성 곡선은 댐퍼 스테이지 및 이 댐퍼 스테이지에 인접하는 엔드 스테이지를 구비하며, 이 경우 댐퍼 스테이지는 비틀림 각에 대한 구동 토크의 댐퍼 용량을 지시하고, 엔드 스테이지는 비틀림 각에 대한 구동 토크의 토크 제한을 포함한다.
따라서, 토크 리미터를 갖는 비틀림 진동 댐퍼가 회전 축을 중심으로 회전 가능하게 장착된 입력부 및 이 입력부에 대하여 회전 축을 중심으로 제한된 정도로 스프링 장치의 작용에 대항해서 회전 가능하도록 배열된 출력부를 구비하는 것이 본 발명의 일 양태이다. 입력부는, 바람직하게 자동차의 구동 샤프트 상에 배열된 플라이 휠과 상호 작동 연결될 수 있다. 특히, 입력부는 바람직하게 플라이 휠과 고정적으로 연결될 수 있다. 구동 샤프트는 바람직하게 크랭크 샤프트일 수 있다. 출력부는 바람직하게 자동차 변속기의 구동 샤프트와 결합되어 있거나 고정적으로 연결되어 있다. 입력부와 출력부 사이에는 2개 이상의 토크 전달 중간 요소들이 배열되어 있으며, 이들 중간 요소들은 입력부 및 출력부가 상대적으로 회전할 때에 캠 메커니즘들에 의해서 반경 방향으로 이동하도록 형성되어 있다. 입력부와 출력부 사이에서 상대적인 회전이 이루어질 때에는, 캠 메커니즘들의 형성 및/또는 스프링 장치의 형성에 의해서 비틀림 각에 대한 구동 토크의 비틀림 특성 곡선이 형성된다. 이 비틀림 특성 곡선은 댐퍼 스테이지 및 이 댐퍼 스테이지에 인접하는 엔드 스테이지를 구비하며, 이 경우 댐퍼 스테이지는 비틀림 각에 대한 구동 토크의 댐퍼 용량을 지시하고, 엔드 스테이지는 비틀림 각에 대한 구동 토크의 토크 제한을 포함한다. 다시 말해, 캠 메커니즘의 형성 및/또는 스프링 장치의 형성에 의해서는, 댐퍼 스테이지 내에서 입력부와 출력부 사이에서 상대적인 회전이 이루어질 때에 비틀림 특성 곡선에 따라 비틀림 각에 대한 토크 전달이 이루어진다. 엔드 스테이지는 트리거링 토크에 도달함으로써, 다시 말해 사전 정의된 임계 값에 도달함으로써 시작되며, 이 경우 토크 전달은 비틀림 각이 증가함에 따라 제한되며, 이로 인해 바람직하게는 충격이 흡수될 수 있다. 이로써, 토크 전달의 트리거링 토크는 캠 메커니즘의 형성 및/또는 스프링 장치의 형성에 의해 정확하게 명시될 수 있다. 또한, 토크 제한이 바람직하게는 캠 메커니즘의 형성에 의해서 이루어질 수 있기 때문에, 설치 공간도 감소될 수 있다. 따라서, 제조 비용도 절감될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 개선예는, 엔드 스테이지의 비틀림 특성 곡선이, 비틀림 각에 대해 강하하는, 일정한 그리고/또는 약간 증가하는 토크 프로파일을 포함한다는 데 있다. 그에 따라, 캠 메커니즘은 트리거링 토크에 도달한 후에, 다시 말해 엔드 스테이지로 넘어갈 때에 변속비를 갖게 되며, 그 결과 입력부와 출력부 사이에서 계속해서 회전이 이루어지는 경우 그리고 스프링 장치가 계속해서 압축되는 경우에는, 전달하는 구동 토크의 증가가 감소되고 그리고/또는 피해질 수 있다. 전달된 토크는 바람직하게 비틀림 각을 통해 엔드 스테이지로 리턴되고, 각각 충격 에너지가 비틀림 진동 댐퍼의 스프링 요소 내로 흡수될 수 있는 방식으로 일정하게 유지되고 그리고/또는 약간 증가하도록 형성된다. 토크 프로파일이 약간 증가하는 경우에, 토크 증가 정도는 바람직하게 댐핑 스테이지 내에서의 최대 토크 증가 정도의 50% 미만이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서는, 캠 메커니즘들이 각각 반경 방향으로 작용하는 램프 장치들로서 형성되어 있는 것이 제안되었으며, 이 경우 램프 장치는 당기는 방향으로 그리고 미는 방향으로, 상호 인접하고 서로 상이한 각각 2개의 윤곽들을 갖는다. 이와 같은 상황은, 램프 장치가 중립 위치에서 출발하여 당기는 방향으로 그리고 미는 방향으로, 상호 인접하고 서로 상이한 각각 2개의 윤곽들을 갖는다는 것을 의미한다. 따라서, 바람직하게 캠 메커니즘의 램프 장치의 형성에 의해서는 캠 메커니즘의 변속비가 형성될 수 있다.
이와 관련하여, 본 발명의 바람직한 일 개선예는, 상호 인접하는 윤곽들이 선형의, 볼록한 그리고/또는 오목한 형상을 갖고 그리고/또는 자유 형상으로 형성되어 있다는 데 있다. 바람직하게, 제1 윤곽은 당기는 방향으로 오목한 형상을 가질 수 있고, 제1 윤곽에 인접한 제2 윤곽은 선형의 형상을 가질 수 있다. 또한, 제1 윤곽 및 제2 윤곽이 선형의 형상을 갖는 것도 생각할 수 있으며, 이 경우 선형의 제1 윤곽의 피치는 선형의 제2 윤곽의 피치와 상이하다.
본 발명의 바람직한 일 개선예에 따르면, 당기는 방향으로 그리고/또는 미는 방향으로의 램프 장치의 상호 인접한 윤곽들 사이에 있는 전이부가 트리거링 토크를 형성하고 그리고/또는 정의하는 것이 제안되었다. 이와 같은 방식에 의해서는, 윤곽들 간의 전이부를 통해 트리거링 토크가 정확하게 확정될 수 있다. 이로써, 제2 윤곽의 형성을 통해 캠 메커니즘의 변속비가 확정될 수 있음으로써, 결과적으로 엔드 스테이지의 비틀림 특성 곡선은, 다시 말해 트리거링 토크에 도달한 후에 또는 트리거링 토크를 초과한 후에, 비틀림 각에 대해 강하하는, 일정한 그리고/또는 약간 증가하는 토크 프로파일을 갖게 된다.
본 발명의 바람직한 일 개선예에서는, 캠 메커니즘의 램프 장치의 상보적인 윤곽들 사이에 각각 롤링 바디가 배열되어 있는 것이 제안되었다. 롤링 바디는 바람직하게 축 방향 고정을 위해 바람직하게 개별 단부들에 적어도 부분적으로 주변을 둘러싸는 링 림을 구비할 수 있는, 자유롭게 롤링하는 롤러 형상의 롤링 요소로서 형성되어 있다. 이와 같은 방식에 의해서는, 입력부와 출력부 사이에서 이루어지는 상대적인 회전이 바람직하게 캠 메커니즘 내로의 램프 장치의 윤곽을 통해, 2개의 상보적인 윤곽들 사이에서 캠 메커니즘 내에 배열되어 자유롭게 롤링하는 개별 롤링 바디에 의해, 중간 요소들의 운동으로 변환될 수 있으며, 이로 인해 스프링 요소는 (인장 하중 및 추력 하중에 대해 동일하게) 평행하게 그리고 순전히 축 방향으로만 작동될 수 있다. 이동을 위해 필요한 비틀림 토크는, 램프 장치의 개별 윤곽 및 롤링 바디를 통해 먼저 입력부로부터 중간 요소로 전달되고, 그 다음에는 개별 윤곽 및 롤링 바디를 통해 중간 요소로부터 출력부로 전달된다.
원칙적으로, 램프 장치의 윤곽들은 당기는 방향 및 미는 방향으로 동일하게 형성될 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 개선예는, 램프 장치들의 윤곽들이 당기는 방향 및 미는 방향으로 서로 상이하게 형성되어 있다는 데 있다. 이와 같은 방식에 의해서는, 당기는 방향으로 그리고 미는 방향으로 상이한 비틀림 특성 곡선들이 발생될 수 있다.
본 발명은, 또한 토크 리미터를 갖는 본 발명에 따른 비틀림 진동 댐퍼를 갖춘 자동차의 구동 트레인 내부에 배치하기 위한 클러치 디스크와도 관련이 있다.
클러치 디스크는 바람직하게 자동차의 구동 샤프트, 바람직하게는 크랭크 샤프트와 자동차 변속기의 구동 샤프트 사이에 배열되어 있다. 특히 바람직하게, 클러치 디스크는 크랭크 샤프트 상에 배열된 플라이 휠과 자동차 변속기의 구동 샤프트 사이에 배열되어 있다.
본 발명의 바람직한 일 개선예에서는, 비틀림 진동 댐퍼의 입력부가 플라이 휠와 일체로 회전하도록 고정 연결되어 있는 것이 제안되었다. 입력부와 플라이 휠 간의 일체로 회전하는 방식의 고정 연결은 바람직하게 스크루 연결 및/또는 리벳 연결을 통해서 만들어질 수 있다. 하지만, 입력부와 플라이 휠 간의 일체로 회전하는 방식의 고정 연결이 다른 유형 및 방식으로 만들어질 수 있다는 것도 생각할 수 있다. 출력부는 바람직하게 자동차 변속기의 구동 샤프트와 일체로 회전하도록 고정 결합되어 있다. 입력부와 출력부 사이에서 상대적인 회전이 이루어지는 경우, 특히 충격의 경우, 다시 말해 자동차 변속기의 크랭크 샤프트와 구동 샤프트 간의 회전 속도 차이에서 큰 충격이 발생하는 경우에는, 슬립 클러치에서 통상적인 바와 같이 입력부가 미끄러지지 않는다. 입력부와 출력부 사이에는 2개 이상의 토크 전달 중간 요소들이 배열되어 있으며, 이들 중간 요소들은 입력부와 출력부가 상대적으로 회전할 때에 캠 메커니즘들에 의해서 반경 방향으로 이동하도록 형성되어 있다. 입력부와 출력부 사이에서 상대적인 회전이 이루어질 때에는, 캠 메커니즘들의 형성 및/또는 스프링 장치의 형성에 의해서 비틀림 각에 대한 구동 토크의 비틀림 특성 곡선이 형성된다. 이 비틀림 특성 곡선은 댐퍼 스테이지 및 이 댐퍼 스테이지에 인접하는 엔드 스테이지를 구비하며, 이 경우 댐퍼 스테이지는 비틀림 각에 대한 구동 토크의 댐퍼 용량을 지시하고, 엔드 스테이지는 비틀림 각에 대한 구동 토크의 토크 제한을 포함한다. 다시 말해, 캠 메커니즘의 형성 및/또는 스프링 장치의 형성에 의해서는, 댐퍼 스테이지 내에서 입력부와 출력부 사이에서 상대적인 회전이 이루어질 때에 비틀림 각에 대한 토크 전달이 비틀림 특성 곡선에 따라 이루어진다. 엔드 스테이지는 트리거링 토크에, 다시 말해 사전 정의된 임계 값에 도달함으로써 시작되며, 이 경우 토크 전달은 비틀림 각이 증가함에 따라 제한되며, 이로 인해 충격이 흡수될 수 있다. 따라서, 토크 전달의 트리거링 토크는 캠 메커니즘의 형성 및/또는 스프링 장치의 형성에 의해서 정확하게 명시될 수 있다.
본 발명은, 또한 본 발명에 따른 비틀림 진동 댐퍼를 구비하는 클러치 디스크를 갖춘 플라이 휠과도 관련이 있으며, 이 경우 비틀림 진동 댐퍼의 입력부는 플라이 휠과 일체로 회전하도록 고정 연결될 수 있고 그리고/또는 고정 연결되어 있다. 이와 같은 방식에 의해서는, 클러치 디스크가 플라이 휠과 슬립 클러치로서 결합되어 있지 않다. 플라이 휠과 입력부의 일체로 회전하는 방식의 고정 연결을 통해서는, 바람직하게 강제 결합 방식의 일체로 회전하는 고정 연결이 존재한다. 일체로 회전하는 고정 연결은 바람직하게 스크루 연결 및/또는 리벳 연결일 수 있다. 하지만, 플라이 휠과 입력부 사이에 일체로 회전하는 고정 연결을 만들어줄 수 있는 다른 연결 가능성들도 생각할 수 있다.
본 발명은, 바람직한 실시예들을 참조하는 첨부 도면을 참고로 하여 이하에서 예시적으로 설명되며, 이하에 도시된 특징부들은 각각 개별적으로뿐만 아니라 조합된 상태로도 본 발명의 일 양태를 나타낼 수 있다. 도면부에서,
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 토크 리미터를 갖는 비틀림 진동 댐퍼를 개략도로 도시하고,
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 캠 메커니즘을 개략도로 도시하며,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 엔드 스테이지를 갖는 비틀림 특성 곡선의 일 실시예를 도시하고,
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 엔드 스테이지를 갖는 비틀림 특성 곡선의 또 다른 일 실시예를 도시하며, 그리고
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 엔드 스테이지를 갖는 비틀림 특성 곡선의 또 다른 일 실시예를 도시한다.
도 1에는, 토크 리미터를 갖춘 비틀림 진동 댐퍼(10)가 개략도로 도시되어 있다. 비틀림 진동 댐퍼(10)는, 회전 축(12)을 중심으로 회전 가능하도록 장착된 입력부(14) 및 이 입력부(14)에 대하여 회전 축(12)을 중심으로 제한된 정도로 스프링 장치(16)의 작용에 대항해서 회전 가능하도록 배열된 출력부(18)를 포함한다. 입력부(14)와 출력부(18) 사이에는 2개의 토크 전달 중간 요소들(20)이 배열되어 있으며, 이들 중간 요소들은 각각 캠 메커니즘(22)을 통해 입력부(14) 및 출력부(18)와 결합되어 있고, 입력부(14)와 출력부(18)가 상대적으로 회전할 때에 반경 방향으로 이동하도록 형성되어 있다. 중간 요소들(20) 사이에는 스프링 장치(16)가 배열되어 있으며, 이 스프링 장치는 서로 간격을 두고 배열된 2개 이상의 스프링 요소들(24) 또는 에너지 저장 장치들을 포함한다.
따라서, 입력부(14)는 중간 요소(20)를 통해 출력부(18)와 결합되어 있으며, 이 경우 입력부(14)와 개별 중간 요소(20) 사이에는 2개의 캠 메커니즘들(22)이 형성되어 있고, 출력부는 하나의 캠 메커니즘(22)을 통해 개별 중간 요소(20)와 결합되어 있다. 개별 캠 메커니즘들(22)은 동일하게 구성되어 있으며, 이 경우에는 입력부(14)와 중간 요소(20) 사이의 캠 메커니즘(22)이 예시적으로 보다 상세하게 기술되고, 도 2에서 상세하게 도시된다.
캠 메커니즘(22)은, 입력부(14)에 그리고 중간 요소(20)에 형성되어 있고 상보적으로 배열된 램프 장치들(26)에 의해서 형성되어 있으며, 이 경우 개별 램프 장치(26)는 당기는 방향으로 그리고 미는 방향으로, 상호 인접하고 서로 상이한 각각 2개의 윤곽들(28), 다시 말해 제1 윤곽(28a) 및 제2 윤곽(28b)을 구비하고, 램프 장치들(26) 사이에는 롤링 바디(30)가 롤러 형상의 롤링 요소의 형태로 배열되어 있다.
원칙적으로, 상호 인접한 윤곽들(28)은 선형의, 볼록한, 오목한 형상을 가질 수 있거나 자유 형상으로 형성되어 있다. 본 실시예에서, 상호 인접한 제1 윤곽(28a)과 제2 윤곽(28b)은 각각 상이한 피치들을 갖는 선형의 형상을 각각 갖는다.
입력부(14)와 출력부(18) 사이에서 상대적인 회전이 이루어지는 경우에는, 캠 메커니즘(22)의 형성 및 스프링 장치(16)의 형성에 의해서, 바람직하게 도 3 내지 도 5에서 알 수 있는 바와 같은 비틀림 각에 대한 구동 토크의 비틀림 특성 곡선(32)이 형성된다. 비틀림 특성 곡선(32)은 댐퍼 스테이지(34) 및 댐퍼 스테이지(34)에 인접한 엔드 스테이지(36)를 구비하며, 이 경우 댐퍼 스테이지(34)는 비틀림 각에 대한 구동 토크의 댐퍼 용량을 지시하고, 엔드 스테이지(36)는 비틀림 각에 대한 구동 토크의 토크 제한을 포함한다. 다시 말해, 캠 메커니즘(22)의 형성, 특히 캠 메커니즘(22)의 램프 장치(26)의 윤곽(28)의 형성 및 스프링 장치(16)의 형성에 의해서는, 댐퍼 스테이지(34) 내에서 입력부(14)와 출력부(18) 사이에서 상대적인 회전이 이루어질 때에 비틀림 특성 곡선(32)에 따라 비틀림 각에 대한 토크 전달이 이루어진다. 엔드 스테이지는 트리거링 토크(38)에 도달함으로써 시작되며, 이 경우 토크 전달은 비틀림 각이 증가함에 따라 제한되며, 이로 인해 바람직하게는 충격이 흡수될 수 있다.
당기는 방향 및/또는 미는 방향으로의 램프 장치(26)의 상호 인접한 윤곽들(28), 특히 제1 윤곽(28a)과 제2 윤곽(28b) 사이의 전이부(40)는 바람직하게 트리거링 토크를 정의한다. 따라서, 토크 전달의 트리거링 토크(38)는 캠 메커니즘(22)의 형성에 의해서 정확하게 명시될 수 있다.
도 3 내지 도 5에는, 상이한 비틀림 특성 곡선들(32)의 그래프들이 도시되어 있으며, 이 그래프들에는 출력부(18)에 대한 입력부(14)의 비틀림 각에 대한 토크 또는 구동 토크가 도시되어 있다. 비틀림 특성 곡선(32)은 미는 방향 및 당기는 방향으로 작용하고, 2-스테이지의 댐핑 스테이지(34) 및 비틀림 각이 증가함에 따라 댐핑 스테이지(34)에 인접하는 1-스테이지의 엔드 스테이지(36)를 구비한다. 비틀림 특성 곡선의 쓰러스트 스테이지 형성 및 인장 스테이지 형성은 램프 장치(26)의, 특히 윤곽들(28)의 개별적인 형성 및 스프링 장치(16)의 형성에 의해서 이루어진다.
댐핑 스테이지(34)는, 더 부드러운 제1 스프링 스테이지 및 더 단단한 제2 스프링 스테이지를 구비한다. 구동 토크의 임계 값, 다시 말해 트리거링 토크(38)에 그리고 사전 정의된 비틀림 각에 도달한 후에는, 엔드 스테이지(36) 내에서 더 이상의 또는 중대한 토크 증가가 이루어지지 않는다. 그에 따라, 캠 메커니즘은 트리거링 토크(38)에 도달한 후에, 다시 말해 엔드 스테이지(36)로 넘어갈 때에 변속비를 갖게 되며, 그 결과 계속해서 회전이 이루어지는 경우 그리고 스프링 장치(16)가 계속해서 압축되는 경우에는, 전달하는 토크의 증가가 더 이상 나타나지 않는다. 전달된 토크는 비틀림 각을 통해 엔드 스테이지(36)로 리턴되고, 이와 같은 상황은 엔드 스테이지(36) 내에서 강하하는 비틀림 곡선(32)의 프로파일에 의해 도시되어 있다.
도 4에는, 또 다른 비틀림 특성 곡선(32)이 도시되어 있다. 도 3에 도시된 비틀림 특성 곡선(32)과 달리, 엔드 스테이지(36) 내에서의 프로파일은 일정하다.
도 5에는, 또 다른 비틀림 특성 곡선(32)이 도시되어 있다. 도 3에 도시된 비틀림 특성 곡선(32)과 달리, 엔드 스테이지(36) 내에서 비틀림 특성 곡선(32)의 프로파일은 비틀림 각에 대해 약간 증가하는 토크 프로파일을 갖는다. 토크 프로파일이 약간 증가하는 경우에, 토크 증가 정도는 댐핑 스테이지(34) 내에서의 최대 토크 증가 정도의 50% 미만이다.
따라서, 전달된 토크 또는 구동 토크는 비틀림 각을 통해 엔드 스테이지(36)로 리턴되고, 각각 충격 에너지가 비틀림 진동 댐퍼(10)의 스프링 요소(16) 내로 흡수될 수 있는 방식으로 일정하게 유지되고 그리고/또는 약간 증가하도록 형성된다.
10: 비틀림 진동 댐퍼
12: 회전 축
14: 입력부
16: 스프링 장치
18: 출력부
20: 중간 요소
22: 캠 메커니즘
24: 스프링 요소
26: 램프 장치
28: 윤곽
28a: 제1 윤곽
28b: 제2 윤곽
30: 롤링 바디
32: 비틀림 특성 곡선
34: 댐퍼 스테이지
36: 엔드 스테이지
38: 트리거링 토크
40: 전이부

Claims (9)

  1. 자동차의 구동 트레인 내부의 클러치 디스크를 위한 토크 리미터를 갖춘 비틀림 진동 댐퍼(10)이며, 상기 비틀림 진동 댐퍼는
    회전 축(12)을 중심으로 회전 가능하도록 장착된 입력부(14) 및 상기 입력부(14)에 대하여 회전 축(12)을 중심으로 제한된 정도로 스프링 장치(16)의 작용에 대항해서 회전 가능하도록 배열된 출력부(18)를 가지며,
    입력부(14)와 출력부(18) 사이에는, 입력부(14) 및 출력부(18)가 상대적으로 회전할 때에 캠 메커니즘들(22)에 의해서 반경 방향으로 이동하도록 2개 이상의 토크 전달 중간 요소들(20)이 배열되어 있으며,
    입력부와 출력부 사이에서 상대적인 회전이 이루어질 때에는, 캠 메커니즘들(22)의 형성 및/또는 스프링 장치(16)의 형성에 의해서 비틀림 각에 대한 구동 토크의 비틀림 특성 곡선(32)이 형성되고, 상기 비틀림 특성 곡선은 댐퍼 스테이지(34) 및 상기 댐퍼 스테이지(34)에 직접적으로 인접하는 엔드 스테이지(36)를 구비하며, 상기 댐퍼 스테이지(34)는 비틀림 각에 대한 구동 토크의 댐퍼 용량을 지시하고, 상기 엔드 스테이지(36)는 비틀림 각에 대한 구동 토크의 토크 제한을 포함하고,
    비틀림 각에 대한 구동 토크의 변화율은 상기 댐퍼 스테이지(34)에서 상기 엔드 스테이지(36)로 전이하는 동안에 감소하고,
    상기 댐퍼 스테이지(34)는 제1 스프링 스테이지 및 제2 스프링 스테이지를 갖고, 비틀림 각에 대한 구동 토크의 변화율은 상기 제1 스프링 스테이지보다 상기 제2 스프링 스테이지에서 더 크고, 상기 제2 스프링 스테이지는 상기 엔드 스테이지(36)와 직접적으로 인접하는, 비틀림 진동 댐퍼.
  2. 제1항에 있어서, 엔드 스테이지(36)의 비틀림 특성 곡선(32)은 비틀림 각에 대해 강하하는, 일정한 또는 댐핑 스테이지(34) 내에서의 최대 토크 증가 정도의 50% 미만으로 증가하는 토크 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는, 비틀림 진동 댐퍼.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 캠 메커니즘들은 각각 반경 방향으로 작용하는 램프 장치들(26)로서 형성되어 있으며, 상기 램프 장치(26)는 당기는 방향으로 그리고 미는 방향으로, 상호 인접하고 서로 상이한 각각 2개의 윤곽들(28)을 갖는 것을 특징으로 하는, 비틀림 진동 댐퍼.
  4. 제3항에 있어서, 상호 인접하는 윤곽들(28)은 선형의, 볼록한 또는 오목한 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 비틀림 진동 댐퍼.
  5. 제3항에 있어서, 당기는 방향으로 그리고/또는 미는 방향으로의 램프 장치(26)의 상호 인접한 윤곽들(28) 사이에 있는 전이부(40)는 트리거링 토크를 형성하는 것을 특징으로 하는, 비틀림 진동 댐퍼.
  6. 제3항에 있어서, 캠 메커니즘(22)의 램프 장치(26)의 윤곽들(28) 사이에는 롤링 바디(30)가 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 비틀림 진동 댐퍼.
  7. 제3항에 있어서, 램프 장치(26)의 윤곽들(28)은 당기는 방향 및 미는 방향으로 서로 상이하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 비틀림 진동 댐퍼.
  8. 제1항 또는 제2항에 따른 비틀림 진동 댐퍼(10)를 갖춘, 자동차의 구동 트레인 내부에 배치하기 위한 클러치 디스크.
  9. 비틀림 진동 댐퍼를 구비하는 제8항에 따른 클러치 디스크를 갖춘 플라이 휠이며,
    비틀림 진동 댐퍼의 입력부는 플라이 휠과 일체로 회전하도록 고정 연결될 수 있고 또는 고정 연결되어 있는, 플라이 휠.
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