KR20060060579A

KR20060060579A - 비틀림 진동 댐퍼

Info

Publication number: KR20060060579A
Application number: KR1020050113389A
Authority: KR
Inventors: 빈 초우; 요한 예겔; 아드 쿠이
Original assignee: 루크 라멜렌 운트 쿠플룽스바우베타일리궁스 카게
Priority date: 2004-11-30
Filing date: 2005-11-25
Publication date: 2006-06-05
Also published as: DE502005001242D1; EP1662173B1; EP1662173A1; CN100575739C; EP1662173B2; ATE370352T1; CN1782461A

Abstract

본 발명은 회전축을 중심으로 회전 가능하며; 적어도 하나의 헬리컬 스프링의 작용에 대항하여 상호간에 상대적으로 회전 운동할 수 있는; 적어도 2개의 부재들을 구비한 비틀림 진동 댐퍼에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 헬리컬 스프링은 원호 모양으로 연장되는 수납부 내에서 안내되되, 이 수납부는 상기 두 부재들 중 적어도 하나의 부재의 영역에 의해 형성되면서, 또한 적어도 하나의 벽부 영역에 의해 범위 제한되며, 그리고 상기 벽부 영역은 헬리컬 스프링의 적어도 반경방향의 외부 영역들에 축방향으로 겹쳐 포개지면서 적어도 헬리컬 스프링의 길이에 걸쳐 상기 비틀림 진동 댐퍼의 원주 방향으로 연장되어 있되, 상기 헬리컬 스프링은 반경방향에서 외부방향 쪽으로 적어도 하나의 슬라이딩 슈를 통해 지지될 수 있는 상기 비틀림 진동 댐퍼에 관한 것이다.

비틀림, 진동, 댐퍼, 스프링, 헬리컬

Description

비틀림 진동 댐퍼{torsional vibration damper}

도1은 본 발명에 따른 해결방법이 이용될 수 있는 댐핑 장치를 절결하여 나타낸 단면도이다.

도2는 도1에 따른 댐핑 장치에서 이용될 수 있는 헬리컬 스프링의 배치도이다.

도3은 헬리컬 스프링에 있어 도2에 따른 그 배치도와 관련하여 헬리컬 스프링이 압축된 상태를 나타내는 개략도이다.

도4 내지 도6은 도1 내지 도3에 따른 배치도와 결부되어 이용될 수 있는 슬라이딩 슈의 구조적 설계 가능성을 나타내는 개략도이다.

도7 내지 도9는 헬리컬 스프링 용 슬라이딩 슈에 대한 추가의 구조적 설계 가능성을 나타내는 개략도이다.

도10과 도11은 슬라이딩 슈의 추가적 실시예를 나타내는 개략도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 분리된 플라이휠 2: 일차 관성 질량

3: 관성 질량 4: 베어링부

5: 보어부 6: 댐핑 장치

7: 에너지 어큐뮬레이터 8: 헬리컬 압축 스프링

9: 헬리컬 압축 스프링 14: 가압 영역

15: 가압 영역 16: 가압 영역

17: 박판 부재 18: 박판 부재

19: 리벳부(rivet) 20: 가압 수단

21: 환상 공간부 22: 도우넛형 영역

23: 만곡부 24: 만곡부

25: 마모 방지부 26: 허브

30: 슬라이딩 슈 31: 구간

32: 코일 33: 벽부

34: 반경방향 지지면 108: 스프링

130: 슬라이딩 슈 131: 반경방향 외부 구간

132: 헬리컬 스프링의 코일 135: 영역

136: 영역 137: 지지면

138: 단부 영역 139: 함몰부/그루브

140: 스프링 부재 141: 리세스부

144: 측면 날개부 145: 리세스부(파선)

230: 슬라이딩 슈 231: 반경방향 외부 영역

232: 스프링 239: 함몰부

242: 지지 부재 243: 에너지 어큐뮬레이터

244: 지지면 또는 활주면 330: 슬라이딩 슈

342: 지지 부재 343: 다이어프램 스프링

본 발명은 특히 자동차용 비틀림 진동 댐퍼에 관한 것으로서, 회전축을 중심으로 회전 가능하며; 적어도 하나의 헬리컬 스프링의 작용에 대항하여 상호간에 상대적으로 회전 운동 가능한; 적어도 2개의 부재를 구비한 상기 비틀림 진동 댐퍼에 관한 것이다. 본 발명에 따른 상기 헬리컬 스프링은 상기 두 부재들 중 적어도 하나의 부재의 영역에 의해 형성된 원호 형상의 수납부 또는 챔버 내에서 안내되며, 그리고 상기 수납부 또는 챔버는 적어도 하나의 벽부 영역에 의해 범위 한정되어 있되, 이 벽부 영역은 헬리컬 스프링의 적어도 반경방향의 외부 영역에 축방향으로 중첩되어 있으면서 적어도 헬리컬 스프링의 길이에 걸쳐 비틀림 진동 댐퍼의 원주 방향을 따라 연장된다. 이와 관련하여 헬리컬 스프링은 적어도 반경방향에서 외부방향을 향해 적어도 하나의 슬라이딩 슈(sliding shoe)에 의해 지지되며, 상기 슬라이딩 슈는 상기 벽부 영역을 따라 이동 가능하되, 상기 헬리컬 스프링의 적어도 하나의 벽부는 슬라이딩 슈에 의해 적어도 반경방향에서 지지된다.

이른바 이중질량 플라이휠 형태의 상기와 같은 비틀림 진동 댐퍼는 예컨대 DE 102 09 838 A1, DE 43 41 373 A1, 그리고 EP 099472 A2에 의해 개시되었다.

본 발명의 목적은 그 진동 감쇠 특성과 관련하여 앞서 기술한 유형의 비틀림 진동 댐퍼를 최적화하는 것에 있으며, 더욱 상세하게는 본 발명에 따른 구성 특성을 통해 적어도 더욱 낮은 회전 속도에서, 예컨대 2000 U/min 이하에서, 공지된 실시예와 비교하여 슬라이딩 슈;와 벽부에 있어 상기 슬라이딩 슈를 지지하는 그 표면; 사이의 활주 저항 또는 변위 저항이 감소될 수 있도록 보장하는 것에 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라 최초에 기술한 유형의 비틀림 진동 댐퍼에 있어서 벽부 영역에 인접하는 슬라이딩 슈의 지지면이 헬리컬 스프링 상에 작용하는 원심력에 따라 변화될 수 있게 함으로써 달성된다. 본 발명에 따른 조치를 통해, 회전 속도가 저속일 시에 맞물려 있는 지지면 또는 활주면은 상대적으로 작으며, 그럼으로써 무엇보다 윤활제의 이용 시에 슬라이딩 슈;와 이 슬라이딩 슈와 함께 작용하는 지지면 또는 활주면; 사이의 전단 저항 또는 접착 저항이 감소될 수 있는 점이 보장된다. 맞물려 있는 표면이 감소됨으로써, 비표면압력(specific surface pressure)의 상승 또한 달성되는데, 이 비표면압력은 마찬가지로 슬라이드 슈와 이 슬라이드 슈를 지지하는 표면 사이의 변위 저항을 감소시키는데 기여한다. 또 다른 점에서, 상호 작용하는 지지면 또는 활주면을 확대함으로써, 회전속도가 더욱 높은 경우에도 표면 압력이 수용 가능한 정도로 유지되는 점이 보장된다.

슬라이딩 슈를 그에 상응하게 구조적으로 설계함으로써, 상기 슬라이딩 슈의 지지면의 변화가 회전 속도가 증가함에 따라 적어도 단계적으로 혹은 무단계식 또는 연속해서 이루어질 수 있다.

슬라이딩 슈 지지면의 단계적 변화는 예컨대 슬라이딩 슈가 다수의 부재로 구성되어 있되, 적어도 2개의 부재 사이에는 적어도 하나의 스프링 부재가 존재하며, 이 스프링 부재의 작용에 대항하여 상기 두 부재들의 상대 이동이 (적어도 원심력 작용 하에서) 가능하게 됨으로써 달성될 수 있다. 이때 실제적인 슬라이딩 슈에 대항하여 이동 가능한 부재들은 활주면 영역을 형성한다. 바람직하게는 슬라이딩 슈의 지지면 영역은 리세스부들을 포함할 수 있으며, 이들 리세스부들 내부에는 활주면 영역을 형성하면서 바람직하게는 스프링 부재의 작용에 대항하여 리세스부들 내부로 압착될 수 있는 지지 부재가 수납된다. 실질적인 슬라이딩 슈 내로 상기와 같은 지지 부재를 밀어 넣음으로써, 지정된 회전 속도 이상에서는 슬라이딩 슈에 의해 반경방향에서 견고하게 지지되는 활주면 부분이 이용되는 점이 보장된다. 하중을 받지 않는 상태에서 지지 부재는 슬라이딩 슈의 실질적인 지지면에 대항하여 반경방향으로 돌출된다. 바람직하게는 상기와 같은 지지 부재는 슬라이딩 슈에, 예컨대 포지티브 연결부를 이용하여, 견고하게 고정될 수 있다. 상기와 같은 포지티브 연결부는 바람직하게는 스냅식 연결부로서 형성될 수 있으며, 그럼으로써 전체 슬라이딩 슈의 조립 또한 용이해진다.

바람직하게는 슬라이딩 슈의 지지면을 형성하는 영역은 슬라이딩 슈에 하중 이 가해지지 않을 시에 슬라이딩 슈를 반경방향에서 지지하는 벽부 영역의 곡선 경향과 상이한 곡선 경향을 갖는 방식으로 설계될 수 있다. 그런 다음 원심력 작용 하에서 상기 지지면 형성 영역들 또는 상기 지지면들은 탄성적으로 변형되며, 그럼으로써 벽부 영역의 곡선 경향에 대한 적응이 개시된다. 이때 슬라이딩 슈의 지지면 또는 이 지지면을 형성하는 영역들은 벽부 영역보다 더욱 큰 곡률 반경을 가질 수 있다. 다시 말해, 슬라이딩 슈의 지지면의 곡률 반경이 벽부 영역의 곡률 반경에 또는 상기 벽부 영역에 의해 형성된 활주면에 적어도 근접하는 방식으로 슬라이딩 슈는 대응하는 스프링에 작용하는 원심력에 의해 변형된다.

바람직하게는 슬라이딩 슈에 의해 지지되는 지지 부재들은 슬라이딩 슈의 본체를 형성하는 소재보다 더욱 작은 마찰 계수를 갖는 소재로 구성될 수 있다. 이와 같은 구성을 통해, 이미 작용하는 보다 높은 마찰 계수를 바탕으로 회전 속도가 보다 높은 경우에도 보다 큰 마찰 감쇠가 생성되는 점이 보장될 수 있다. 슬라이딩 슈의 본체 내에 수납된 지지 부재들은 바람직하게는 자체 윤활 효과를 가질 수 있다. 그러므로 예컨대 상기와 같은 지지 부재들은 PTFE 혹은 납 혹은 탄소 혹은 이들 소재로 이루어진 혼합물을 함유할 수 있다. 대응하는 소재는 예컨대 미끄럼 베어링 기술 분야로부터 공지되어 있다.

바람직하게는 슬라이딩 슈는 헬리컬 스프링의 코일에 있어 반경방향에서 외부에 위치하는 적어도 하나의 그 구간을 적어도 부분적으로 둘러싸는 영역을 포함하는 방식으로 설계될 수 있다. 이와 같은 구성을 통해, 슬라이딩 슈는 (적어도 헬리컬 스프링의 길이방향으로) 둘러싸인 스프링 코일에 대향하여 고정되는 점이 보장될 수 있다. 바람직하게는 슬라이딩 슈는 또한 대응하는 헬리컬 스프링의 코일 상에 안착될 시에 연결부가 생성되는 방식으로 설계될 수 있으며, 이때 상기 연결부는 또한 헬리컬 스프링의 종축에 수직인 방향으로 헬리컬 스프링에 대항하여 슬라이딩 슈를 고정한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 슬라이딩 슈의 본체 내에는 예컨대 판 형상으로 설계될 수 있는 스프링 부재가 통합될 수 있다. 상기 스프링 부재는 원심력에 따라 하중을 받지 않는 슬라이딩 슈의 지지면의 곡률 반경을 결정한다.

슬라이딩 슈의 지지면은 또한 슈의 본체 상에 도포되고 작은 마찰 계수를 갖는 코팅층에 의해서도 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 형성된 비틀림 진동 댐퍼의 추가의 장점, 구조적 특징 및 기능상 특성들은 다음에서 도면들에 따른 상이한 실시예들과 관련하여 기술되는 명세 내용으로 제시된다.

이하 본 발명의 실시예를 설명한다.

도1에 단면도로 도시된 비틀림 진동 댐퍼는 분리된 플라이휠(1)을 형성한다. 이 플라이휠은 내연기관의 미도시한 출력축에 고정될 수 있는 제1 혹은 일차 관성 질량(2)뿐만 아니라 제2 혹은 이차 관성 질량(3)을 포함한다. 제2 관성 질량(3) 상에는 마찰 클러치가 고정될 수 있으며, 그 사이에는 클러치 디스크가 배치된다. 이 클러치 디스크를 통해 마찬가지로 미도시한 변속기 입력축과 체결 및 체결 해제될 수 있다. 상기 관성 질량들(2, 3)은 베어링부(4)를 통해 상호간에 회전 가능하게 지지되어 있으며, 상기 베어링부는 도시한 실시예에서 제1 관성 질량(2)을 내연 기관의 출력축에 조립하기 위한 고정 나사를 통과시킬 수 있도록 보어부(5)의 반경방향 외부에 배치된다. 상기 두 관성 질량들(2, 3) 사이에서는 에너지 어큐뮬레이터들(7)을 구비한 댐핑 장치(6)가 작용한다. 상기 에너지 어큐뮬레이터들(7) 중 적어도 하나는 헬리컬 압축 스프링들(8, 9)에 의해 형성된다. 헬리컬 압축 스프링(9)은 스프링(8)의 코일들에 의해 형성된 공간부 내에 적어도 부분적으로 수납되어 있거나, 혹은 다른 말로 하면 상기 두 헬리컬 스프링들(8, 9)은 이들의 길이방향 연장부에 걸쳐서 고려할 때 상호간에 차례대로 포개진다. 목적에 적합하기로는, 스프링(9)은 (비틀림 진동 댐퍼의 원주 방향으로 볼 때) 외부 스프링(8)과 비교하여 더욱 짧을 수 있는데, 예를 들면 15 내지 60 각도, 바람직하게는 30 내지 50 각도의 크기로 형성될 수 있다. 또한, 길이 차이 또는 각도 차이는 보다 크거나 혹은 보다 작을 수 있다.

두 관성 질량들(2, 3)은 에너지 어큐뮬레이터(7)용으로 가압 영역들(14, 15) 또는 가압 영역(16)을 포함하고 있다. 도시한 실시예에서 가압 영역들(14, 15)은 제1 관성 질량(2)을 형성하는 박판 부재들(17, 18) 내에 제공된 각인부에 의해 형성된다. 축방향에서 상기 가압 영역들(14, 15) 사이에 제공되는 가압 영역(16)은 예컨대 리벳부(19)를 통해 이차 관성 질량(3)과 체결된 적어도 하나의 플랜지 형상의 가압 구조 부재(20)에 의해 형성된다. 이러한 구조 부재(30)는 에너지 어큐뮬레이터(7)와 관성 질량(3) 사이에서 토크를 전달하는 부재로서 이용된다. 가압 영역(16)은 플랜지 형상의 가압 수단(20)의 외주연에 제공된 레이디얼 아암(radial arm) 또는 브래킷(16)에 의해 형성된다. 박판 재료의 냉간 성형을 통해 제조되는 구조 부재(17)는 내연기관의 출력축에 제1 관성 질량(2) 또는 분리된 플라이휠(1) 전체를 고정시키는 역할을 한다. 반경방향의 외부에서 상기 구조 부재(17)는 마찬가지로 박판으로 제조된 구조 부재(18)와 체결된다. 이 두 구조 부재들(17, 18)은 본 실시예에서 도우넛형 영역(22)을 형성하는 환상 공간부(21)를 형성한다. 환상 공간부(21) 또는 도우넛형 영역(22)은 적어도 부분적으로 예컨대 그리스와 같은 점성 매체로 충진될 수 있다. 일체 성형부 또는 가압 영역들(14, 15) 사이에서 원주방향으로 볼 때 구조 부재들(17, 18)은 만곡부들(23, 24)을 형성하며, 이들 만곡부들은 도우넛형 영역(22)을 범위 한정하면서 에너지 어큐뮬레이터(7)용 수납부를 형성한다. 적어도 장치(1)가 회전할 시에, 적어도 스프링(8)의 코일들은 구조 부재(17 및/또는 18)에 있어 도우넛형 영역(22)을 반경방향의 외부에서 범위 한정하는 그 영역들에서 지지된다. 도1에 도시된 실시예의 경우, 적어도 하나의 경화된 박판 중간층 또는 박판 삽입편에 의해 형성된 마모 방지부(25)가 제공되는데, 이 마모 방지부에는 적어도 스프링(8)이 반경방향에서 지지된다. 상기 마모 방지부(25)는 바람직하게는 이완된 에너지 어큐뮬레이터(7)의 적어도 전체 길이 또는 각도 연장부에 걸쳐 원주방향으로 연장된다. 적어도 스프링(8)의 코일들이 원심력에 따라 지지되는 결과로, 상기 코일들;과 그리고 이 코일들과 마찰식으로 맞물리는 구조 부재들; 사이에는, 에너지 어큐뮬레이터(7) 또는 헬리컬 스프링(8)이 길이 변화되거나 압축될 시에 회전속도에 따른 마찰 감쇠가 생성된다.

반경방향의 내부에서 반경방향으로 연장되는 구조 부재(17)는 볼 베어링(4)의 내부 베어링 링을 수납하거나 지지하는 중간 부재 또는 허브(26)를 지지한다. 볼 베어링(4)의 외부 베어링 링은 관성 질량(3)을 지지한다.

길게 형성된 스프링(8)의 소수의 벽부들과 마모 방지부(25) 사이에 발생하는 전술한 마찰을 바탕으로, 무엇보다 엔진 속도가 높을 시에 에너지 어큐뮬레이터 또는 헬리컬 압축 스프링(8 및/또는 9)에는 오로지 극미하거나 불충분한 이완이 발생하며, 그럼으로써 본원의 비틀림 진동 댐퍼의 감쇠 특성은 감소된다. 그로 인해 무엇보다 자동차를 작동할 시에 교번 하중(흡입(pulling)/압출(pushing))이 발생할 시에, 간섭 노이즈가 발생할 수 있는데, 보다 정확한 이유에서 에너지 어큐뮬레이터(7)는 비교적 경질인 정지부로서 작용하며, 에너지 어큐뮬레이터(7)의 스프링 코일은 전술한 마찰의 결과로 적어도 부분적으로 예압된 상태로 유지되며, 그에 따라 높은 스프링 강성이 생성되기 때문이다.

이를 회피하기 위해, 또는 더욱 높은 엔진 속도에서도 에너지 어큐뮬레이터 또는 적어도 헬리컬 스프링(8)에서 적어도 본질적으로 더욱 큰 이완을 보장하기 위해, 무엇보다 도2로부터 알 수 있듯이, 각각 헬리컬 압축 스프링(8)의 코일(32)의 반경방향 외부 구간(31) 상에 안착되어 있는 슬라이딩 슈(30)가 사용된다. 이 슬라이딩 슈(30)는 비틀림 진동 댐퍼(1)의 회전 시에 헬리컬 스프링(8)(그리고 경우에 따라 9; 도1 참조) 상에 작용하는 원심력에 의해 반경방향에서 외부방향으로 하중을 받으며, 그리고 헬리컬 스프링(8)을 적어도 반경방향의 외부에서 둘러싸고 있는 벽부(33)에 지지된다. 도2에 도시한 실시예에 따르면, 슬라이딩 슈(30)는 직접적으로 벽부(33)에서 지지된다. 그러나 바람직하게는 벽부(33)와 슬라이딩 슈(30) 사이에 중간층 또는 중간 부재가 제공될 수 있다. 이 중간층은 바람직하게는, 슬 라이딩 슈(30)와 이 슬라이딩 슈를 지지하는 표면 사이의 비틀림 저항을 추가로 최소화할 수 있도록, 높은 내마모성을 갖고/갖거나 우수한 활주 특성을 갖는다. 상기 비틀림 저항을 감소시키기 위해, 도1과 결부되어 기술한 바와 같이, 윤활부가 제공될 수 있다. 또한, 특히 바람직하게는 윤활막의 형성을 개선하기 위해, 마찰 접촉하는 표면들 중 적어도 하나의 표면은 적어도 하나의 미세 표면 구조를 포함할 수 있으며, 이와 관련하여 미세 표면 구조는 마찰 슈(30)와 이 마찰 슈를 지지하는 표면(34) 사이에 무엇보다 그리스와 같은 윤활제의 체류를 보조할 수 있다. 이러한 점은 예컨대 상호간에 작용하는 활주면 또는 지지면들 중 적어도 하나에 어느 정도의 불규칙성 또는 거칠기를 제공함으로써 달성될 수 있다. 바람직하게는 상호간에 작용하는 활주면 또는 지지면들 중 적어도 하나는 예컨대 미끄럼 베어링의 경우에서와 같은 코팅층을 포함할 수 있다. 상기와 같은 활주면은 예컨대 PTFE, 흑연 혹은 동을 함유할 수 있다.

바람직하게는 슬라이딩 슈(30)는 플라스틱으로 구성될 수 있으며, 그럼으로써 슬라이딩 슈는 간단하게, 즉 사출성형을 통해 제조될 수 있다.

전술한 바와 같이 비록 슬라이딩 슈를 사용함으로써 비틀림 진동 댐퍼의 비틀림 진동과 관련하는 절연 특성을 개선할 수 있었긴 하지만, 자동차 구동 엔진의 저속 영역에서 적어도 소수의 적용예에서 절연 문제가 존재하는데, 이러한 절연 문제는 스프링의 압축 시에 발생하는 스프링의 복원력과 관련하여 지금까지의 마찰 슈와 결부되어 여전히 발생하는 너무 높은 마찰 모멘트를 원인으로 한다. 다음에서 슬라이딩 슈의 상이한 실시예들과 결부되어 보다 상세하게 설명되는 본 발명에 따른 원리를 이용함으로써, 슬라이딩 슈와 지지면 사이의 전술한 마찰은 감소될 수 있다.

본 발명은 슬라이딩 슈(30)와 지지면(34) 사이에서 효과적으로 작용하는 지지면 또는 접촉면이 회전 속도에 따라 변화하되, 이러한 변화는 바람직하게는 무엇보다 헬리컬 압축 스프링(8 및/또는 9)과 같이 할당된 에너지 어큐뮬레이터(7)에 의해 생성된 원심력에 따라 이루어진다는 점을 기초로 한다. 이와 관련하여, 효과적으로 작용하는 지지면의 변화는 바람직하게는 비틀림 진동 댐퍼의 회전 속도가 저속일 시에는 슬라이딩 슈(30)와 이를 지지하는 표면(34) 사이에 비교적 작은 접촉면 또는 지지면이 존재하되, 이 접촉면 또는 지지면은 엔진 속도가 증가함에 따라 보다 커지는 방식으로 개시된다. 이때 이러한 증가는 단계적으로 이루어지거나 무단계식으로 이루어질 수 있다.

슬라이딩 슈(30)와 이를 반경방향에서 지지하는 표면 사이의 마찰식 맞물림에 대한 본 발명에 따른 감소는 마찰 슈(30)와 표면(30) 사이에 저속일 시에 존재하는 비교적 작은 접촉면의 결과로 증가된 표면 압력이 생성될 수 있으며, 이 증가된 표면 압력은 슬라이딩 슈(30)와 표면(34) 사이의 유효 마찰을 감소시킨다는 점을 기초로 한다.

도4 내지 도6에는 반경방향에서 내부방향으로 돌출된 영역들(135, 136)을 구비한 슬라이딩 슈(130)의 실시예가 도시되어 있으며, 상기 돌출 영역들(135, 136)은 본 실시예에 따라 노즈(nose) 또는 후크 모양의 영역에 의해 형성된다. 상기 영역들(135, 136)은 헬리컬 스프링 코일(132)의 반경방향의 외부 구간(131)을 둘러 싼다. 그에 따라 형성된 포지티브 연결부는 스프링(108)의 길이방향뿐만 아니라 반경방향에서 적어도 슬라이딩 슈(13)를 위치 결정하거나 고정하는 것을 보장한다. 상기와 같은 포지티브 연결부의 가능한 구조적 설계와 관련하여서는 DE 102 09 838 A1로부터 기술되어 있다.

도4로부터 알 수 있듯이, 슬라이딩 슈(130)에 있어 원주방향에서 보이는 그 지지면(137)은 슬라이딩 슈(130)가 변위되는 중심이 되는 표면(134)보다 더욱 큰 곡률 반경을 갖는다. 이때 슬라이딩 슈(130)의 휨 강도는, 도4로부터 알 수 있듯이, 슬라이딩 슈(130)와 표면(134) 사이의 유효 접촉면(138)이 비틀림 진동 댐퍼의 회전 속도가 보다 저속일 시에 슬라이딩 슈(13)의 가능한 전체 지지면(137)을 고려할 때 비교적 작게 하는 방식으로 치수화된다. 도시한 실시예에 따르면, 슬라이딩 슈(130)는 비틀림 진동 댐퍼의 회전 속도가 보다 저속일 때 오로지 원주방향에서 말단에 위치하는 슬라이딩 슈 자신의 단부 영역(138)을 통해서만 표면(134)에서 지지된다. 도4로부터 알 수 있듯이, 단부 영역들(138) 사이에서 지지면(137)은 표면(134)에 대향하여 이격되어 있다.

무엇보다 도6과 결부하여 알 수 있는 바와 같이, 도시한 실시예에서 슬라이딩 슈(130)는 연속해서 평면인 지지면(137)을 구비하고 있지 않다. 확인할 수 있는 점에서, 본 실시예에서는 그루브(139)에 의해 형성되어 있는 함몰부를 제공함으로써, 전체 지지면(137)은 소수의 부분 표면들로 분리되어 있으며, 접촉 영역(138) 또한 상기 부분 표면들에 포함된다. 전체 지지면(137)의 영역에 함몰부(139)를 제공함에 따라 윤활제를 이용할 시에 바람직하게는 상기 함몰부 내에 윤활제가 존재 하며, 그럼으로써 표면(134)을 따라 슈(130)를 활주시킬 시에 윤활막의 형성에 긍정적인 영향이 제공된다.

도5는 회전 속도가 더욱 높은 경우 슬라이딩 슈(130)의 변형 상태 또는 예압 상태를 도시하고 있다. 확인할 수 있듯이, 원심력 작용의 결과로 스프링(132)에 의해 슬라이딩 슈(130)에 전달되는 반경방향 하중(F)을 바탕으로 상기 슬라이딩 슈(130)는 전체 지지면(137)이 활주면(134)에 인접하게 되는 방식으로 휘어진다. 유효 지지면(137)이 확대됨으로써, 표면 압력이 수용 가능한 정도로 제한될 수 있는 점이 보장되며, 그럼으로써 접촉하고 있는 마찰면 또는 지지면에서 발생하는 마모는 감소될 수 있다. 도4 내지 도6에 도시된 실시예에서, 슬라이딩 슈(130)에 있어 본 실시예를 위해 필요한 그 기능 영역들과 관련하여 본 발명에 따른 원리를 실현하는데 요구되는 탄성 변형 또는 탄성 강도는 플라스틱 소재로 이루어진 슬라이딩 슈(130) 내에 스프링 부재(140)가 사출성형 되거나 통합됨으로써 보장된다. 도4a는 상기와 같이 소형 판 모양으로 형성된 스프링 부재(140)를 도시하고 있다. 본 실시예에서 본질적으로 직사각형으로 형성된 스프링 부재(140)는 슬라이딩 슈(130)를 형성하는 플라스틱 내부에서의 고정을 향상시키기 위한 리세스부들(141)을 구비하고 있다.

도시한 실시예에 따르면, 함몰부들(139)은 슬라이딩 슈(130)의 횡방향으로 제공된다. 또한, 상기와 같은 함몰부들은 본원의 댐퍼의 길이방향 및 원주방향으로 슬라이딩 슈(130) 내에 제공될 수 있다. 그루브 모양의 함몰부들(139)을 경사져 연장되는 형태로 배치할 수도 있다.

도7 내지 도9에 따른 실시예의 경우, 슬라이딩 슈(230)는 도4 내지 도6과 결부되어 기술했던 바와 유사한 방식으로 스프링(232)의 코일의 반경방향 외부 영역들(231) 상에 수납된다. 슬라이딩 슈(230)는 활주 부재 또는 지지 부재들(242)이 수납되어 있는 함몰부들(239)을 구비하고 있다. 지지 부재들(242)은 적어도 하나의 에너지 어큐뮬레이터(243)의 작용에 대항하여 그루브 모양의 함몰부들(239) 내에서 반경방향으로 변위될 수 있다. 에너지 어큐뮬레이터들(243)은 예컨대 지그재그 스프링에 의해 형성될 수 있다. 그루브 모양의 수납부(239) 내에서 지지 부재들(242)이 반경방향으로 변위될 수 있는 가능성은, 상기 지지 부재들(242)이 적어도 하나의 에너지 어큐뮬레이터(243)의 작용에 대항하여 상기 슬라이딩 슈(230) 내로 밀어 삽입될 수 있는 점을 보장한다. 적어도 하나의 에너지 어큐뮬레이터(243)의 스프링 특성은, 도7로부터 알 수 있듯이, 본원의 비틀림 진동 댐퍼의 회전 속도가 보다 저속일 시에 상기 지지 부재들(242)이 자신들을 지지하는 슬라이딩 슈(230)에 대항하여 반경방향으로 돌출되는 방식으로 치수화되거나 설계된다. 그럼으로써, 도4에 따른 경우에서와 유사한 방식으로, 보다 낮은 회전 속도에서 슬라이딩 슈(230)의 비교적 작은 유효 지지면이 활주면(234)에 인접하게 되는 점이 보장된다. 이때 유효 지지면은 지지 부재들(242)의 접촉면들(238)에 의해 형성된다. 도7에서 알 수 있듯이, 슬라이딩 슈(230)의 본체는 활주면 또는 지지면(244)을 갖되, 이 지지면(244)은 적어도 원심력 작용 하에서 슬라이딩 슈(230)가 지지되는 표면(234)의 곡률 반경에, 적어도 근접한 방식으로, 상응하는 곡률 반경을 갖는다.

도8과 관련하여 알 수 있는 점에서, 회전 속도가 더욱 높을 시에 스프링 (232)에 의해 슬라이딩 슈(230)에 인가되는 반경방향 원심력(F)의 결과로 지지 부재들(242)은 스프링 부재들(243)의 작용에 대항하여 슬라이딩 슈(230)의 본체 내에 밀어 삽입되며, 그럼으로써 슬라이딩 슈(230)의 본체의 지지면 또는 활주면(244)은 표면(234)에 인접하게 된다. 이러한 점은 회전 속도가 더욱 높아질 시에 다시금 슬라이딩 슈(230)와 표면(234) 사이에 확대된 유효 지지면이 존재할 수 있도록 보장하며, 그럼으로써 존재하는 비표면압력은 수용 가능한 정도로 감소될 수 있게 된다.

바람직하게는 지지 부재들(242)과 이들을 수납하는 함몰부 도는 그루브들(239)은 상기 지지 부재들(242)이 대응하는 슬라이딩 슈(230)에 견고하게 고정되는 방식으로 형성된다. 이를 위해, 상기 구조 부재들은 그에 상응하게 형성되어 예컨대 스냅식 연결부를 이용한 잠금 고정을 보장하는 영역들을 구비할 수 있다.

도10과 도11에 도시한 슬라이딩 슈(330)는 도7 내지 도9에 따른 슬라이딩 슈(230)와 비교하여 본질적으로 적어도 2개의 막대형 지지 부재들(242) 대신에 소형 판형 지지 부재(342)가 이용된다는 점에서 구분된다. 상기 지지 부재들(342)은 다시금 함몰부 또는 리세스부들(339) 내에 반경방향으로 변위 가능하게 수납된다. 도시한 실시예에 따르면, 슬라이딩 슈(33)의 본체에 대향하여 소형의 판형 지지 부재(342)를 탄력적으로 지지하는 에너지 어큐뮬레이터는 다이어프램 스프링(343)에 의해 형성된다.

슬라이딩 슈(130)의 전체 활주면(137)을 형성하는 영역의 더욱 개선된 탄성 변형 또는 수평 요동(horizontal swing)을 보장하기 위해, 목적에 적합하게는 최소 한 대응하는 헬리컬 스프링을 둘러싸는 측면 날개부(144)의 영역 내에 적어도 하나의 관통구가 제공될 수 있다. 이와 같이 슬롯 모양의 형상 또는 키홀 모양의 형상 혹은 기타의 형상을 가질 수 있는 관통구는 적어도 날개부들(144);과 슬라이딩 슈(130)에 있어 전체 지지면(137)을 형성하는 그 영역들; 사이의 탄성력을 보장한다. 도6에는 파선으로 도시되고 도면 부호(145)로써 식별 표시하여 상기와 같은 리세스부를 식별할 수 있도록 하였다. 목적에 적합하게는 추가되거나 대체되는 점에서 슬라이딩 슈(130)에 있어 전체 활주면(137)을 형성하는 그 구간은 상호간에 상대적으로 수평 스윙 가능한 적어도 2개의 부분 영역으로 분리될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 진동 감쇠 특성과 관련하여 비틀림 진동 댐퍼를 최적화할 수 있으며, 발명에 따른 구성 특성을 통해 적어도 더욱 낮은 회전 속도에서, 예컨대 2000 U/min 이하에서, 공지된 실시예와 비교하여 슬라이딩 슈;와 벽부에 있어 상기 슬라이딩 슈를 지지하는 그 표면; 사이의 활주 저항 또는 변위 저항이 감소될 수 있도록 보장할 수 있다.

본원의 실시예들은 본 발명을 제한하는 것으로서 해석되어서는 안 된다. 오히려 본 공개의 범위에서 수 많은 변경 및 수정이 가능하며, 무엇보다 일반 명세 내용 및 도면 관련 설명 부분 뿐만 아니라 청구항들에 기술되고 도면에 포함된 특징들 또는 부재들 또는 처리 단계들과 결부되어 일부 특징들 또는 부재들 혹은 처 리 단계들을 조합하거나 수정함으로써 형성될 수 있는 그러한 변경 및 수정이 가능할 수 있다.

Claims

회전축을 중심으로 회전 가능하며; 적어도 하나의 헬리컬 스프링의 작용에 대항하여 상호간에 상대적으로 회전 운동할 수 있는; 적어도 2개의 부재들을 구비한 비틀림 진동 댐퍼로서, 보다 상세하게는 헬리컬 스프링은 원호 모양으로 연장되는 수납부 내에서 안내되며, 이 수납부는 상기 두 부재들 중 적어도 하나의 부재의 영역에 의해 형성되고, 또한 적어도 하나의 벽부 영역에 의해 범위 한정되어 있으며, 상기 벽부 영역은 헬리컬 스프링의 적어도 반경방향 외부 영역들에 축방향으로 겹쳐 포개지면서 적어도 헬리컬 스프링의 길이에 걸쳐 상기 비틀림 진동 댐퍼의 원주방향으로 연장되어 있으며,

상기 헬리컬 스프링은 반경방향에서 외부방향 쪽으로 적어도 상기 벽부 영역을 따라 이동할 수 있는 적어도 하나의 슬라이딩 슈에 의해 지지될 수 있으며,

그리고 상기 헬리컬 스프링의 적어도 하나의 벽부는 슬라이딩 슈에 의해 적어도 반경방향으로 지지되는 상기 비틀림 진동 댐퍼에 있어서,

상기 슬라이딩 슈에 있어 상기 벽부 영역에 인접하는 지지면은 헬리컬 스프링 상에 작용하는 원심력에 따라 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
제1항에 있어서, 슬라이딩 슈의 지지면은 회전 속도가 증가함에 다라 적어도 단계적으로 더욱 증가하는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
제1항에 있어서, 슬라이딩 슈의 지지면은 회전 속도가 증가함에 따라 무단계식으로 더욱 증가하는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 슬라이딩 슈는 다수의 부재로 설계되어 있으며, 적어도 2개의 부재들 사이에는 적어도 하나의 스프링 부재가 제공되어 있되, 이 스프링 부재의 작용에 대항하여 상기 두 부재들의 상대 운동이 적어도 원심력 작용 하에서 이루어질 수 있는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 슬라이딩 슈의 지지면의 영역 내에 지지 부재들이 수납되는 리세스부들이 제공되는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
제5항에 있어서, 상기 지지 부재들은 스프링 부재의 작용에 대항하여 상기 리세스부들 내로 압착될 수 있는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
제5항 또는 제6항에 있어서, 적어도 하중을 받지 않는 상태에서 상기 지지 부재들은 (비틀림 진동 댐퍼의 회전축을 고려할 때) 슬라이딩 슈의 지지면에 대향하여 반경방향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 부재들은 슬라이딩 슈에 견고하게 고정되는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
제8항에 있어서, 견고한 고정은 예컨대 스냅식 연결부와 같은 포지티브 연결부에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 슬라이딩 슈에 있어 지지면을 형성하는 영역들은 적어도 슬라이딩 슈가 원심력에 따라 하중을 받지 않을 시에 벽부 영역의 곡선 경향과 상이한 곡선 경향을 갖는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
제10항에 있어서, 슬라이딩 슈의 지지면은 벽부 영역보다 더욱 큰 곡률 반경을 갖는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
제10항 또는 제11항에 있어서, 스프링 상에 작용하는 원심력은 슬라이딩 슈의 곡률 반경이 벽부 영역의 곡률 반경에 적어도 근접하는 방식으로 상기 슬라이딩 슈를 변형시키는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
제5항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 부재들은 슬라이딩 슈의 본체를 형성하는 소재보다 더욱 작은 마찰 계수를 갖는 소재로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
제5항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 슬라이딩 슈의 본체 내에 수납되는 지지 부재들은 자체 윤활 효과를 갖는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬라이딩 슈는 헬리컬 스프링 코일의 적어도 하나의 반경방향 외부 구간을 적어도 부분적으로 둘러싸는 적어도 하나의 영역을 구비하고 있으며, 그럼으로써 상기 슬라이딩 슈는 헬리컬 스프링에 대향하여 이 헬리컬 스프링의 길이방향으로 고정되는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 슬라이딩 슈와 헬리컬 스프링 코일 사이에는 헬리컬 스프링의 종축에 대해 수직인 방향으로 헬리컬 스프링에 대향하여 슬라이딩 슈를 고정시키는 연결부가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 슬라이딩 슈의 본체 내에 소형 판형 스프링 부재가 통합되며, 이 스프링 부재는 원심력에 따라 하중을 받지 않는 슬라이딩 슈의 지지면의 곡률 반경을 결정하는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.