KR20030060069A

KR20030060069A - 비틀림 진동 댐퍼 하우징, 특히 점성 비틀림 진동 댐퍼용하우징의 제조 방법

Info

Publication number: KR20030060069A
Application number: KR1020027017395A
Authority: KR
Inventors: 파페롤프; 자이델클라우스페터
Original assignee: 하쎄 앤드 브레데 게엠베하
Priority date: 2000-06-20
Filing date: 2001-06-20
Publication date: 2003-07-12
Also published as: US7124610B2; ATE409293T1; CN1187540C; JP2004500989A; DE50114348D1; BR0111526A; EP1297269B1; WO2001098684A1; US20030131644A1; KR100803182B1; BR0111526B1; MXPA02012562A; EP1297269A1; DE10029317A1; AU2001270581A1; CN1426516A; ES2315289T3

Abstract

본 발명은 댐퍼 하우징을 기존의 박판 원형 블랭크로 제조하고, 댐퍼 하우징을 충격 압축기에서 무절삭 충격 압출 성형 방법으로 성형하는 비틀림 진동 댐퍼 하우징, 특히 점성 비틀림 진동 댐퍼용 하우징의 제조 방법에 관한 것이다. 그러한 제조 방법에서는 하우징 후벽(3)을 형성하는 박판 원형 블랭크(17)의 평면으로부터 돌출되는 댐퍼 하우징(1)의 모든 부분을 연속적인 충격 압출 성형 단계로 벽 두께를 감소시키면서 일체형 댐퍼 하우징으로 무절삭 충격 압출한다. 그러한 댐퍼 하우징은 고정 플랜지의 구역이 최대 두께를 구비하도록 형성되는 것이 바람직하다.

Description

비틀림 진동 댐퍼 하우징, 특히 점성 비틀림 진동 댐퍼용 하우징의 제조 방법 {METHOD FOR PRODUCING A TORSIONAL VIBRATION DAMPER HOUSING, ESPECIALLY A HOUSING FOR A VISCOSITY TORSIONAL VIBRATION DAMPER}

전제된 구조 유형의 점성 비틀림 진동 댐퍼는 다양한 구조적 설계로 공지되어 있다. 마찬가지로, 그에 따라서 그러한 유형의 댐퍼 또는 댐퍼 하우징을 제조하는 다수의 제조 방법이 공지되어 있다. 이후로 "비스코 댐퍼(visco-damper)"로서 약칭되는 전제된 점성 비틀림 진동 댐퍼를 제조할 경우에는 통상적으로 탄성파 링(seismic ring) 및 점성 댐핑 매체를 수납하는 작동실에 부속된 하우징 본체를 형성하게 된다. 탄성파 관성 링은 좁은 갭을 둔 채로 슬라이딩될 수 있게 작동실 내에 장착된다. 탄성파 링과 작동실 사이에 남겨진 갭 공간은 댐핑 매체로서의 고 점성 실리콘 오일로 충전된다. 환형 댐퍼 하우징은 반경 방향의 내측에 놓인 플랜지에 의해 댐핑하려는 회전 기계 부품, 통상적으로 댐핑하려는 축에 나사 결합된다. 대부분의 적용례에서, 그러한 축은 비스코 댐퍼의 동력 반대측에 있는 피스톤 엔진, 특히 디젤 엔진의 크랭크 축이다.

애초에, 비스코 댐퍼의 하우징은 그것이 용접 또는 롤인(roll-in)된 커버에 의해 폐쇄되는 한에는 예컨대 DE 951 965의 도 6으로부터 공지된 바와 같이 중실 재료, 예비 성형된 형타 단조(drop-forging) 부재, 및 연성 주철로 절삭 가공되어 제조되었다. 경제적인 고려로부터, 나중에는 전자 분사 용접에 의해 2개의 디프드로잉된 박판 캡으로 조립되는 소위 박판 하우징이 개발되었다. WO 96/41974는 그러한 2부품 하우징을 개시하고 있다.

작업 단계를 감소시키기 위해, 이미 이전부터 복잡한 하이드로포밍(hydroforming), 프레싱, 및 스탬핑 연마에 의해 제조되는 일체형 박판 하우징을 제조하는 것을 목표로 삼아 왔는데, 그러한 일체형 박판 하우징은 커버를 덧붙여야 비로소 빠듯한 크기의 플랜지 두께를 얻게 된다. 그것은 EP 0 423 243 B1에 선행 기술로서 개시되어 있다. EP 0 534 424 B1은 하나 이상의 리브붙이 V 벨트 트랙이 형성된 비스코 댐퍼를 개시하고 있다.

전술된 바와 같은 선행 기술로부터 공지된 모든 제조 방법은 전술된 박판 하우징을 성형하는데 필요한 기계 및 공구에 있어 매우 복잡하고 비용 소모적이다. 그러한 다수의 비스코 댐퍼 유형은 높은 비용을 필요로 함으로 인해 매우 불리한 제약을 받는다. 간단한 박판 원형 블랭크로 각종의 하우징 성형물을 저렴하게 가공 제조하려는 요망이 항상 존재하고 있다. 그러한 방향의 진전은 EP 0 512 295에 선행 기술로 개시되어 있는데, 그 문헌은 박판 원형 블랭크의 형태의 하우징 원재료를 스플릿팅(splitting)하는 것을 기술하고 있다.

본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 비틀림 진동 댐퍼 하우징의 제조 방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명을 첨부 도면을 참조로 한 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 첨부 도면 중에서,

도 1은 비스코 댐퍼의 댐퍼 하우징을 부분 절취하여 개략적으로 나타낸 도면이고,

도 2는 본 발명에 따른 비스코 댐퍼의 도 1에 도시된 하우징체를 제조하는 본 발명에 따른 방법의 일부를 개략적으로 나타낸 도면이며,

도 3은 V형 형상 단면의 외벽을 구비하는 본 발명에 따른 비스코 댐퍼 하우징의 부분 단면도이고,

도 4는 특정 형상 단면의 배후 측 풀리를 구비하는 도 1에 도시된 하우징체를 제조하는 본 발명에 따른 방법의 일부를 개략적으로 나타낸 도면이며,

도 5는 특정 형상 단면의 외벽 및 특정 형상 단면의 풀리를 구비하는 본 발명에 따른 비스코 댐퍼 하우징의 부분 단면도이고,

도 6은 본 발명에 따른 방법에 의해 제조된, 지지 칼라 및 커플링 시트를 구비하는 댐퍼 하우징의 부분 단면도이다.

다수의 댐퍼 유형을 구현하기 위한 기계 및 공구에 있어 비용이 높다고 하는 선행 기술로부터 지적된 단점으로부터 출발하여, 본 발명은 박판 원형 블랭크를 간단한 형식으로 임의의 치수 및 다수의 댐퍼 유형에 요구되는 요건에 적합한 차등진 벽 두께를 갖는 댐퍼 하우징으로 무절삭 제조하는 것을 그 목적으로 한다.

특히, 작동실을 구비할 뿐만 아니라, 동일한 제조 단계에 의해 간단하게 추가의 풀리 또는 지지 칼라 및 커플링 요소까지 구비하는 하우징 본체를 단순한 제조 단계로 복잡한 공구의 교체 없이 제조할 수 있는 목적이 구현되어야 한다.

그러한 목적은 본 발명에 따라 청구항 1의 특징부에 따른 방법에 의해 달성되는데, 그에 의하면 하우징 후벽을 형성하는 박판 원형 블랭크의 평면으로부터 돌출되는 댐퍼 하우징의 모든 부분을 연속적인 충격 압출(impact extrusion) 성형 단계로 박판 원형 블랭크로부터 그 벽 두께를 감소시키면서 일체형 댐퍼 하우징으로 무절삭 충격 압출한다.

본 발명의 바람직한 구성 및 부가의 구성은 종속 청구항들의 주제이다.

연속적인 충격 압출 성형 단계에 의해, 압력 롤러 및 아버체(arbor body)를 사용하여 박판 원형 블랭크의 재료를 그 박판 원형 블랭크의 양 측면에서 충격 압출하는데, 그 경우에 충격 압출에 의해 박판 원형 블랭크의 벽 두께가 감소됨으로써 작동실의 벽은 물론 추가의 풀리, 지지 칼라, 및 커플링 시트의 벽까지도 성형되게 된다. 제1 방법 단계에서는 박판 원형 블랭크를 충격 압출기에 고정시킨다. 그 다음 단계에서는 작동실의 일부를 형성하는 베어링 블록의 반경 방향 내측에 놓인 벽을 반경 방향 외측 둘레로부터 일정한 간격을 둔 채로 시작하여 압력 롤러에의해 아버체에 맞대어 반경 방향의 내측으로 가압한다. 반경 방향의 외측으로 박판 원형 블랭크의 둘레에 생성되는 볼록부를 압력 롤러에 의해 원통형 슬리브에 맞대어 가압하고, 반경 방향의 외측으로 박판 원형 블랭크로부터 직각으로 연장되는 벽을 성형하면서 작동실의 외부 케이싱을 형성한다. 외부 케이싱의 외측을 향한 표면에서는 외부 케이싱을 아버체에 맞대어 가압하면서 특정 단면 형상의 주행 트랙, 특히 특정 형상 단면의 인장 수단, 여기에서는 리브붙이 V 벨트를 수납하는 소위 폴리 V 트랙을 무절삭 형성한다.

또 다른 방법 단계에 의하면, 작동실과 대향된 박판 원형 블랭크의 측면에서 하우징 후벽을 반경 방향의 외측으로부터 반경 방향의 내측으로 아버체에 맞대어 충격 압출함으로써 배후 측 풀리를 형성한다. 원하는 댐퍼 유형에 의존하여, 박판 원형 블랭크의 하우징 후벽에서 충격 압출 롤러에 의해 재료의 체적을 변경한다. 인장 수단을 수납하는 그러한 풀리도 역시 특정 형상 단면의 표면을 구비하는데, 특히 풀리의 표면을 충격 압출하면서 주행 트랙을 특정 형상 단면으로 성형한다.

또 다른 방법 단계에서는 외부 케이싱 및 베어링 블록과 대향된 박판 원형 블랭크의 측면에서 회전 탄성 커플링되는 풀리를 수납하는 지지 칼라 및 커플링 시트를 추가의 충격 압출에 의해 형성하는데, 그 경우에 아버체에 맞대어 충격 압출한다. 충격 압출의 각종의 방법 단계 동안 박판 원형 블랭크의 벽 두께가 감소되는데, 그러한 벽 두께의 감소는 재료 체적의 변경에 의해 댐퍼 하우징의 하우징 후벽을 통상적으로 하우징 후벽 또는 박판 원형 블랭크로부터 각각 직각으로 연장되는 각종의 댐퍼 하우징 유형의 하우징 요소로 형성되도록 한다.

충격 압출에 의한 지지 칼라의 형성은 반경 방향의 외측으로부터 반경 방향의 내측으로 아버체에 맞대어 충격 압출함으로써 행해지는데, 또 다른 방법 단계에서는 충격 압출 롤러가 지지 칼라의 다음부터 시작하여 반경 방향의 외측으로부터 반경 방향의 내측으로 재료를 중심 구멍 쪽으로 충격 압출하는 형식으로 커플링 시트가 아버체에 맞대어 굽혀지게 된다. 그것은 하우징 후벽이 커플링 시트의 구역에서, 즉 중심 구멍을 기점으로 하여 반경 방향으로 다른 구역에서보다 더 두꺼운 두께로 된다고 하는 장점을 수반한다.

도 1에는 비틀림 진동 댐퍼 하우징이 반쪽 단면도로 도시되어 있는데, 그러한 비틀림 진동 댐퍼 하우징은 외벽(7), 하우징 후벽(3), 및 베어링 블록(9)에 의해 한정되는 작동실(11)을 구비한 하우징체(1)로 이뤄진다. 댐퍼 하우징(1)의 하우징 후벽(3)의 중심에는 중심 구멍(13)이 형성된다. 하우징은 고정 플랜지(5)에서 도면에 단지 하나만이 도시된 나사 결합 구멍(15)용 나사에 의해 도시를 생략한 댐핑하려는 축에 결합된다. 그 경우, 구경이 맞춰진 축의 돌기가 중심 구멍(13)에 맞물리게 된다. 도 1은 축측 투상법(axonometry)에 의한 부분 단면도로 그 최초 형태의 비스코 댐퍼의 하우징을 나타내고 있다.

도 2는 도 2a에 도시된 구멍이 뚫린 박판 원형 블랭크(17)로부터 본 발명에 따른 충격 압출에 의해 우선 베어링 블록(9)이 굽혀지는 방식을 나타낸 것으로, 충격 압출 롤러는 박판 원형 블랭크(17)의 둘레로부터 상당한 간격을 둔 채로 도시를 생략한 아버체에 맞대어져서 원형 블랭크(17)의 벽 두께(18)가 감소되면서 베어링 블록의 재료가 굽혀지게 된다. 베어링 블록(9)의 충격 압출 후에 남겨진 도 2b의 볼록부(19)는 도 2c의 외부 케이싱(7)을 구부려 펼치기 위한 재료를 제공하게 된다. 하우징 후벽(3)을 형성하는 박한 원형 블랭크에서 댐퍼 하우징(1)을 충격 압출함으로써, 그 두께가 변하는 상이한 두께의 하우징 후벽(3)의 구역을 형성하면서 재료의 체적이 변하게 된다. 즉, 도 2c에서 명확히 알 수 있는 바와 같이, 작동실(11)의 구역에 있는 하우징 후벽은 하우징 후벽(3)의 잔여 구역에 비해 두껍게 형성되는 고정 플랜지(5)의 구역에서보다 더 얇은 크기로 된다.

도 3은 외벽(7), 베어링 블록(9), 작동실(11)의 구역에 있는 하우징 후벽(3), 및 고정 플랜지의 구역에 두껍게 형성된 하우징 후벽(5)을 구비하는 도 2에 따라 제조된 댐퍼 하우징(1)을 나타내고 있다. 작동실(11)의 외측 둘레는 댐퍼 하우징(1)의 외부 케이싱(7) 상에 있는 리브붙이 V 벨트 트랙(20)을 구비한다. 그러한 리브붙이 V 벨트 트랙(20)의 형상 단면부에는 대응하는 형상 단면의 V 벨트, 즉 해당 형상 단면의 인장 수단이 맞물린다.

도 4는 배후 측 풀리(21)를 구비하는 댐퍼 하우징을 충격 압출하는 본 발명에 따른 방법을 나타내고 있다. 역시, 공정은 구멍이 뚫린 박판 원형 블랭크(17), 즉 여기에서는 도 4a로부터 출발하여 시작된다. 도 2에서 이미 전술된 바와 같이, 충격 압출 가공 단계에서 구역(18)의 박판 원형 블랭크(17)의 벽 두께를 감소시키면서 베어링 블록(9)을 형성한다. 반경 방향의 내측을 향한 충격 압출 과정은 박판 원형 블랭크(17)의 외측 둘레로부터 이격된 채로 시작되어 도 4c의 볼록부(19)를 형성한다. 베어링 블록(9) 및 볼록부(19)와 대향된 측면에서 박판 원형 블랭크(17)의 벽 두께를 감소시키면서 압력 롤러를 아버체에 맞대어 배후 측 풀리를 충격 압출함으로써 그 배후 측 풀리가 박판 원형 블랭크로부터 대략 직각으로 굽혀지도록 한다. 도 4d에서는 볼록부(19)를 구부려 펼침으로써 외부 케이싱(7)이 성형된다. 이어서, 리브붙이 V 벨트 트랙(23)을 롤러로 성형함으로써, 하우징이 도 4e에 도시된 그 최종 윤곽을 얻게 된다.

전술된 2가지의 압축 방법을 조합시킴으로써, 도 5의 댐퍼 하우징이 생성된다. 제1 리브붙이 V 벨트 트랙(20)은 외부 케이싱 상에 성형되고, 배후 측 풀리(21)는 하나 이상의 제2 리브붙이 V 벨트 트랙(23)을 구비하게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 방법에 의해 형성될 수 있는 하우징 구조의 또 다른 변형례를 나타내고 있다. 도 6은 비틀림에 대해 가요적으로 커플링됨으로 인해 추가로 지지되는 V 벨트 풀리와 짝을 이룬 댐퍼 하우징을 도시한 것이다. 그 경우, 비틀림에 대해 가요적인 고무 커플링이 커플링 시트(27)와 결합될 수 있는 반면에, 지지 칼라(25)는 풀리를 슬라이딩될 수 있게 지지하는 역할을 한다. 지지 칼라(25)는 작동실(11)과 대향된 박판 원형 블랭크의 측면에서 반경 방향의 외측으로부터 반경 방향의 내측으로 충격 압출함으로써 형성되는 한편, 커플링 시트는 지지 칼라(25)에 연이어 박판 원형 블랭크를 중심 구멍(13) 쪽으로 충격 압출함으로써 형성된다. 그럼으로써, 중심 구멍의 구역, 즉 커플링 시트의 구역에서 구역(5)의 하우징 벽(3)의 최대 벽 두께가 가용될 수 있어 하우징체의 핵심적인 안정성 기준을 충족시키는 것이 보장되게 된다.

<도면 부호의 설명>

1 : 댐퍼 하우징

3 : 하우징 후벽

5 : 고정 플랜지

7 : 외부 케이싱

9 : 베어링 블록

11 : 작동실

13 : 중심 구멍

15 : 나사 구멍

17 : 박판 원형 블랭크

18 : 감소된 벽 두께

19 : 볼록부

20 : 외부 케이싱에 있는 리브붙이 V 벨트 트랙

21 : 배후 측 풀리

23 : 배후 측 리브붙이 V 벨트 트랙

25 : 지지 칼라

27 : 커플링 시트

Claims

비틀림 진동 댐퍼 하우징, 특히 점성 비틀림 진동 댐퍼용 하우징의 제조 방법으로서, 비틀림 진동 댐퍼 하우징은 댐퍼 하우징(1)에 형성되어 댐핑 매체로 충전될 수 있는, 내부에 탄성파 링이 장착된 작동실(11) 및 댐핑하려는 회전 기계 부품에 고정시키기 위한 고정 플랜지(5)를 구비하고, 댐퍼 하우징(1)을 기존의 박판 원형 블랭크(17)로 제조하며, 댐퍼 하우징(1)을 충격 압축기에서 무절삭 충격 압출 성형 방법으로 성형하는 비틀림 진동 댐퍼 하우징의 제조 방법에 있어서,

하우징 후벽(3)을 형성하는 박판 원형 블랭크(17)의 평면으로부터 돌출되는 댐퍼 하우징(1)의 모든 부분을 연속적인 충격 압출 성형 단계로 박판 원형 블랭크(17)로부터 그 벽 두께를 감소시키면서 일체형 댐퍼 하우징으로 무절삭 충격 압출하는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼 하우징의 제조 방법.
제1항에 있어서,

a) 박판 원형 블랭크(17)를 충격 압출기에 고정시키는 단계,

b) 작동실(11)의 일부를 형성하는 반경 방향의 내측에 놓인 베어링 블록(9)의 벽을 박판 원형 블랭크(17)의 반경 방향 외측 둘레에서 정해진 간격을 둔 채로 시작하여 그 박판 원형 블랭크(17)로부터 압력 롤러에 의해 아버체에 맞대어 가압하는 단계, 및

c) 반경 방향의 외측으로 박판 원형 블랭크(17)의 둘레에 생성된 볼록부(19)를 압력 롤러에 의해 원통형 슬리브에 맞대어 구부려 펼치면서 박판 원형 블랭크(17)로부터 직각으로 연장되는 작동실(11)의 외부 케이싱(7)의 벽을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼 하우징의 제조 방법.
제2항에 있어서, 외측으로 향한 외부 케이싱(7)의 표면에서 외부 케이싱(7)을 아버체에 맞대어 가압하면서 특정 형상 단면의 주행 트랙, 특히 특정 형상 단면의 인장 수단, 특히 리브붙이 V 벨트를 수납하는 폴리 V 벨트 트랙을 무절삭 형성하는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼 하우징의 제조 방법.
제2항에 있어서,

a) 작동실(11)과 대향된 박판 원형 블랭크(17)의 측면에서 하우징 후벽(3)을 반경 방향의 외측으로부터 반경 방향의 내측으로 아버체에 맞대어 추가로 충격 압출하여 배후 측 풀리(21)를 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼 하우징의 제조 방법.
제4항에 있어서, 인장 수단, 특히 리브붙이 V 벨트를 주행 트랙(23)에 의해 수납하는 특정 형상 단면의 배후 측 풀리(21)를 그 풀리(21)의 표면을 아버체에 맞대어 충격 압출함으로써 특정 형상 단면으로 성형하는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼 하우징의 제조 방법.
제2항에 있어서, 외부 케이싱(7) 및 베어링 블록(9)과 대향된 박판 원형 블랭크(17)의 측면에서 회전 탄성 커플링되는 풀리를 수납하는 지지 칼라(25) 및 커플링 시트(27)를 아버체에 맞대어 충격 압출함으로써 무절삭 성형하는 추가의 충격 압출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼 하우징의 제조 방법.
제6항에 있어서, 박판 원형 블랭크(17)를 반경 방향의 외측으로부터 반경 방향의 내측으로 아버체에 맞대어 충격 압출함으로써 지지 칼라(25)를 형성하는 한편, 추가의 방법 단계에서 커플링 시트(27)를 아버체에 맞대어 굽히되, 충격 압출 롤러가 지지 칼라(25)의 다음부터 시작하여 반경 방향의 외측으로부터 반경 방향의 내측으로 재료를 중심 구멍(13) 쪽으로 충격 압출하도록 하는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼 하우징의 제조 방법.