KR20150112991A

KR20150112991A - 차량의 파워 트레인용 비틀림 진동 댐핑 장치

Info

Publication number: KR20150112991A
Application number: KR1020157020915A
Authority: KR
Inventors: 우베 그로쓰게바우어; 토마스 바이간트
Original assignee: 젯트에프 프리드리히스하펜 아게
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2014-01-09
Publication date: 2015-10-07
Also published as: EP2951462B1; US20150369333A1; EP2951462A1; WO2014117977A1; DE102013201617A1; CN104956119A

Abstract

본 발명은 차량의 파워 트레인을 위한 비틀림 진동 댐핑 장치(10)에 관한 것이며, 비틀림 진동 댐핑 장치는 회전축(A)을 중심으로 회전 구동되는 입력 영역(50) 및 출력 영역(55)과, 입력 영역으로부터 개시되는 경로들로서 제1 토크 전달 경로(47) 및 이 제1 토크 전달 경로에 평행한 제2 토크 전달 경로(48)와, 출력 영역과 연결되어 있으면서 두 토크 전달 경로를 경유하여 전달되는 토크들을 중첩하기 위한 커플링 장치(41)와, 제2 토크 전달 경로를 경유하여 전달되는 회전 불규칙성에 대해 제1 토크 전달 경로를 경유하여 전달되는 회전 불규칙성의 위상 변위를 생성하기 위한, 제1 토크 전달 경로용 위상 변위 장치(43)를 포함한다. 본 발명에 따라서, 위상 변위 장치의 출력 부재(30)는 커플링 장치의 유성 캐리어(8)를 형성하며, 이 유성 캐리어 상에는 유성 기어(46)가 회전 가능하게 장착된다.

Description

차량의 파워 트레인용 비틀림 진동 댐핑 장치{TORSIONAL VIBRATION DAMPING ARRANGEMENT FOR THE DRIVETRAIN OF A VEHICLE}

본 발명은 차량의 파워 트레인을 위한 비틀림 진동 댐핑 장치에 관한 것이며, 상기 비틀림 진동 댐핑 장치는 회전축을 중심으로 회전 구동되는 입력 영역 및 출력 영역을 포함하고, 입력 영역과 출력 영역 사이에는 제1 토크 전달 경로와 이 제1 토크 전달 경로에 대해 평행한 제2 토크 전달 경로와, 토크 전달 경로들을 경유하여 전달되는 토크들을 중첩하기 위한 커플링 장치가 제공되고, 제1 토크 전달 경로 내에는 제2 토크 전달 경로를 경유하여 전달되는 회전 불규칙성(rotational irregularity)에 대해 제1 토크 전달 경로를 경유하여 전달되는 회전 불규칙성의 위상 변위를 생성하기 위한 위상 변위 장치가 제공된다.

독일 특허 출원 DE 10 2011 007 118 A1로부터는, 예컨대 구동 장치의 크랭크 샤프트를 통해 입력 영역 내로 전달되는 토크를, 제1 토크 전달 경로를 경유하여 전달되는 토크 성분과 제2 토크 전달 경로를 경유하여 전달되는 토크 성분으로 분할하는 일반적인 비틀림 진동 댐핑 장치가 공지되었다. 상기 토크 분할의 경우, 정적 토크가 분할될 뿐만 아니라, 예컨대 구동 장치 내에서 주기적으로 발생하는 점화들을 통해 생성되어 전달될 토크 내에 포함되는 진동 또는 회전 불규칙성도 부분적으로 두 토크 전달 경로 상으로 분배된다. 유성 캐리어를 포함한 유성 기어 장치로서 형성될 수 있는 커플링 장치 내에서, 두 토크 전달 경로를 경유하여 전달되는 토크 성분들은 다시 결합되고, 그런 다음 전체 토크로서 출력 영역, 예컨대 마찰 클러치 등 내로 전달된다.

토크 전달 경로들 중에서 적어도 하나의 토크 전달 경로 내에는 입력 부재와 출력 부재를 포함한 위상 변위 장치가 제공되며, 이 위상 변위 장치는 진동 댐퍼의 유형에 따라서, 다시 말하면 일차 측과, 스프링 어셈블리의 압축성을 통해 상기 일차 측에 대해 회전 가능한 이차 측을 포함하여 구성된다. 특히 상기 진동 시스템이 초임계 상태로 전환된다면, 다시 말하면 진동 시스템의 공명 주파수를 상회하는 진동으로 여기된다면, 최대 180°까지의 위상 변위가 발생한다. 이는, 최대 위상 변위 조건에서, 진동 시스템으로부터 방출되는 진동 성분들이 진동 시스템에 의해 흡수되는 진동 성분들에 대해 180°만큼 위상 변위되는 것을 의미한다. 또 다른 토크 전달 경로를 경유하여 전달되는 진동 성분들은 위상 변위를 전혀 겪지 않거나, 경우에 따라 또 다른 위상 변위를 겪기 때문에, 결합된 토크 성분들 내에 포함되고 그런 다음 상호 간에 대해 위상 변위된 진동 성분들은 상호 간에 소멸 중첩될 수 있으며, 그럼으로써 이상적인 경우로 출력 영역 내로 전달되는 전체 토크는 실질적으로 진동 성분들을 포함하지 않는 정적 토크가 된다.

본 발명의 과제는, 설명한 종래 기술로부터 출발하여, 훨씬 더 개량된 진동 댐핑 거동 및 적은 축 방향 장착 공간을 나타내도록 비틀림 진동 댐핑 장치를 개선하는 것에 있다.

상기 과제는, 청구항 제1항의 특징부의 특징을 추가로 포함하는 일반적인 비틀림 진동 댐핑 장치를 통해 해결된다.

본 발명에 따라서, 상기 과제는, 회전축(A)을 중심으로 회전 구동되는 입력 영역 및 출력 영역을 포함하여 차량의 파워 트레인을 위한 비틀림 진동 댐핑 장치로서, 입력 영역과 출력 영역 사이에 제1 토크 전달 경로와 이 제1 토크 전달 경로에 대해 평행한 제2 토크 전달 경로와, 출력 영역과 연결되어 있으면서 토크 전달 경로들을 경유하여 전달되는 토크를 중첩하기 위한 커플링 장치가 제공되고, 제1 토크 전달 경로 내에는 제2 토크 전달 경로를 경유하여 전달되는 회전 불규칙성에 대해 제1 토크 전달 경로를 경유하여 전달되는 회전 불규칙성의 위상 변위를 생성하기 위한 위상 변위 장치가 제공되는, 상기 비틀림 진동 댐핑 장치를 통해 해결된다. 이 경우, 위상 변위 장치의 출력 부재는 유성 캐리어를 형성하며, 이 유성 캐리어 상에는 유성 기어가 회전 가능하게 장착된다. 커플링 장치로서 유성 기어 장치를 포함하는 비틀림 진동 댐핑 장치의 이전까지의 실시예들의 경우, 유성 캐리어는 위상 변위를 나타내지 않는 토크 전달 경로 내에 위치된다. 그러므로 유성 캐리어는 대부분 일차 질량과 고정 연결되었다. 위상 변위 장치의 출력 부재가 커플링 장치의 유성 캐리어를 형성하고 그에 따라 위상 변위된 경로 내에 위치되는 것을 통해, 여기서는 위상 변위되지 않은 경로가 구동 선 기어에 의해 일차 질량 및 커플링 장치와 연결된다. 종동 선 기어는 커플링 장치와 출력 영역을 연결한다. 이 경우, 종동 선 기어는 출력 영역과 연결되어 함께 회전하고 유성 기어와 치합된다.

이 경우, 위상 변위 장치는 적어도 스프링 세트로 구성될 수 있고, 이 스프링 세트는 바람직하게는 나선형 스프링을 포함한다. 2개 이상의 스프링 세트를 이용할 경우, 상기 스프링 세트들은 병렬 작용 방식뿐만 아니라 직렬 작용 방식으로도 배치될 수 있다.

여기서 크랭크 샤프트를 통해 형성되는 구동 장치의 출력부에서 발생할 수 있는 토크는 하기와 같이 비틀림 진동 댐핑 장치에 의해 분할되고 전달될 수 있다.

토크 흐름이 회전축(A)을 중심으로 축 방향으로 입력 영역에서 출력 영역으로 향하는 경우, 제1 토크 전달 경로에서 스프링 세트는 일차 질량을 통해 제1 토크를 공급받는다. 제1 토크는 스프링 세트로부터 출력 부재를 경유하여 유성 캐리어에 도달한다. 유성 캐리어는 유성 기어를 회전 가능하게 수용한다.

제2 토크 전달 경로에서 제2 토크는, 입력 영역과 연결되어 함께 회전하는 구동 선 기어에 도달한다. 구동 선 기어는 유성 기어와 치합된다. 그 결과로, 유성 기어에서는 제1 토크와 제2 토크가 다시 결합된다. 제1 토크 전달 경로 내에서 제1 토크는 위상 변위 장치에 의해 위상 변위를 겪기 때문에, 유성 기어 상에서, 이상적인 경우로, 위상 변위된 제1 토크와 위상 변위되지 않은 제2 토크는, 내연기관의 구동 장치에서 발생할 수 있는 비틀림 진동이 중첩을 통해 보상되고 비틀림 진동을 포함하지 않은 토크가 유성 기어와 치합되는 구동 선 기어 상으로 계속하여 안내되는 형태로, 소멸 중첩된다. 그에 따라, 비틀림 진동 댐핑 장치의 입력 영역에 존재하는 토크 내의 비틀림 진동은, 제1 토크와 제2 토크로, 그에 따라 2개의 토크 전달 경로 내로 토크의 분할을 통해, 제1 토크 전달 경로 내에서 위상 변위 장치를 이용한 위상 변위를 통해, 제2 토크 전달 경로 내에서 토크의 위상 변위되지 않는 전달을 통해, 그리고 커플링 장치 내에서 제1 토크와 제2 토크의 소멸 중첩을 통해 보상되며, 이상적인 경우로 비틀림 진동을 포함하지 않은 토크가 출력 영역에, 그에 따라 예컨대 마찰 클러치, 컨버터 또는 유사한 부품들에 도달한다.

본 발명의 바람직한 구현예들 및 그 개선예들은 종속 청구항들에 명시되어 있다.

한 바람직한 실시예에서, 커플링 장치는, 제1 및 제2 토크 전달 경로를 경유하여 안내되는 토크들이 그 내로 전달되는 제1 및 제2 입력부와, 전달된 토크들이 그 내에서 다시 결합되는 중첩 유닛과, 결합된 토크를 예컨대 마찰 클러치 상으로 계속하여 안내하는 출력부를 포함한다. 제1 입력부는 자신의 작용 방향으로 일측에서 위상 변위 장치와 연결되고 타측에서는 중첩 유닛과 연결된다. 제2 입력부는 자신의 작용 방향으로 일측에서 입력 영역과 연결되고 타측에서는 중첩 유닛과 연결된다. 중첩 유닛은 다시금 자신의 작용 방향으로 일측에서 제1 입력부뿐만 아니라 제2 입력부와도 연결되고 타측에서는 출력부와 연결된다. 출력부는 출력 영역을 형성하고 한 바람직한 구현예에서 마찰 클러치를 수용할 수 있다.

토크 전달 경로들 중에서 하나의 토크 전달 경로에서 간단한 유형 및 방식으로 위상 변위를 달성할 수 있도록 하기 위해, 위상 변위 장치는, 일차 질량 및 스프링 어셈블리의 작용에 대항하여 일차 질량에 대해 회전축(A)을 중심으로 회전 가능한 이차 질량을 구비한 진동 시스템을 포함하는 것이 제안된다. 다시 말해, 상기 유형의 진동 시스템은, 특히 일차 측 질량 및 이차 측 질량, 또는 스프링 어셈블리의 강성의 조작을 통해 진동 시스템의 공명 주파수가 정의된 방식으로 설정될 수 있고 그에 따라 어느 주파수에서 초임계 상태로의 전환이 발생하는지도 결정될 수 있는, 공지된 진동 댐퍼의 각각의 유형에 따라서 구성될 수 있다.

추가의 바람직한 실시예에서, 중간 부재는, 유성 캐리어와 연결되어 함께 회전하는 추가 질량 부재를 포함한다. 추가 질량 부재의 이용을 통해, 중간 부재의 질량 관성과 그에 따른 유성 캐리어의 질량 관성도 변동될 수 있다. 유성 캐리어의 질량 관성의 변동을 통해, 전체 위상 변위 장치는 그에 부합하게 매칭될 수 있다. 이처럼 중간 부재의 질량 관성 모멘트의 변동은, 위상 회전에, 그에 따라 전체 비틀림 진동 댐핑 장치의 디커플링 품질(decoupling quality)에 특히 긍정적으로 작용할 수 있다.

추가의 유리한 실시예에서, 유성 기어 장치는 구동 선 기어와 종동 선 기어를 포함하고, 구동 선 기어는 일차 질량과 연결되어 함께 회전하고, 종동 선 기어는 출력 영역과 연결되어 함께 회전하며, 구동 선 기어 및 종동 선 기어는 유성 기어와 치합된다. 이런 실시예를 통해, 커플링 장치는 축 방향으로 조밀하게 형성될 수 있는데, 그 이유는 구동 선 기어 및 종동 선 기어가 반경 방향에서 유성 기어의 내부에 배치되고 그에 따라 축 방향 연장부는 유성 기어를 통해 결정되기 때문이다. 이는, 유성 기어의 축 방향 연장부가 주요하게 커플링 장치의 축 방향 연장부를 결정짓는다는 것을 의미한다.

추가의 바람직한 실시예에서, 유성 기어 장치는 구동 링 기어와 종동 링 기어를 포함할 수 있고, 구동 링 기어는 일차 질량과 연결되어 함께 회전하고, 종동 링 기어는 출력 영역과 연결되어 함께 회전하며, 구동 링 기어 및 종동 링 기어는 유성 기어와 치합된다. 이런 변형예는, 커플링 장치 내부의 반경 방향 장착 공간이 선 기어들의 이용을 허용하지 않을 때, 특히 바람직하다. 여기서도 중간 부재는, 선 기어들을 포함하는 언급한 실시예를 이용한 경우처럼 유성 캐리어를 포함한다.

추가의 바람직한 실시예에 따라서, 위상 변위 장치 및 커플링 장치는 적어도 부분적으로 습식 챔버(wet chamber) 내에 수용되며, 이 습식 챔버는 적어도 부분적으로 유체로 충전된다. 이 경우, 습식 챔버는 적어도 부분적으로 비틀림 진동 댐핑 장치의 내부 영역을 에워싼다. 습식 챔버의 외부 경계 설정은, 예컨대 일차 질량 및 변속기 측 덮개판처럼 하우징 섹션을 형성하는 하나 이상의 부재를 통해 수행될 수 있다. 밀폐는, 바람직하게는, 실링 부재들 상에서 상대적으로 더 작은 마찰 지름을 통해 실링 부재들 상의 마찰 감소를 달성하기 위해, 회전축(A)을 중심으로 반경 방향의 안쪽 영역에서 실링 부재들에 의해 수행된다. 구동 선 기어들 및 종동 선 기어들의 이용 시 실링 부재들은 바람직하게는 구동 선 기어 및 종동 선 기어처럼 상호 간에 대해 회전 가능한 부재들 사이에, 그리고 종동 선 기어와 변속기 측 실링 플레이트 사이에 포지셔닝될 수 있다. 실링 부재들의 포지셔닝은, 바람직하게는, 예컨대 구동 장치의 크랭크 샤프트에 대한 비틀림 진동 댐핑 장치의 나사 체결이 관통 개구부를 통과하여 반경 방향에서 실링 부재들의 내부에서 하나 이상의 크랭크 샤프트 볼트에 의해 수행될 수 있도록 선택될 수 있다. 이는, 구동 장치 상에 비틀림 진동 댐핑 장치의 조립의 관점에서 장점을 나타낸다. 습식 챔버는 마모 및 마찰 최소화를 위해 바람직하게는 오일 또는 그리스와 같은 윤활제로 적어도 부분적으로 충전될 수 있다.

하기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부된 도면들에 따라서 설명된다.

도 1은 커플링 장치로서 유성 기어 장치를 포함한 개략적인 비틀림 진동 댐핑 장치를 도시하며, 유성 기어 장치는 구동 선 기어와 종동 선 기어를 포함한다.
도 2는 커플링 장치로서 유성 기어 장치를 포함한 개략적인 비틀림 진동 댐핑 장치를 도시하며, 유성 기어 장치는 구동 링 기어와 종동 링 기어를 포함한다.
도 3은 도 1에서 언급되는 실시예 특징들을 포함하는 구조적인 구현으로서의 비틀림 진동 댐핑 장치를 도시한다.

도 1에는, 출력 분기 또는 토크 분기의 원리에 따라서 작동하는 개략적인 비틀림 진동 댐핑 장치(10)가 도시되어 있다. 비틀림 진동 댐핑 장치(10)는 차량의 파워 트레인 내에서 구동 장치(60)와 파워 트레인의 후속 부품, 다시 말하면 예컨대 마찰 클러치, 유체 역학 토크 컨버터 등과 같은 스타팅 부재(65) 사이에 배치될 수 있다.

비틀림 진동 댐핑 장치(10)는 전반적으로 50으로 표시된 입력 영역을 포함한다. 입력 영역(50) 내에서, 구동 장치(60), 예컨대 내연기관으로부터 크랭크 샤프트(15)를 통해 흡수되는 토크는 제1 토크 전달 경로(47)와 제2 토크 전달 경로(48)로 분기된다. 전반적으로 도면 부호 41로 표시되고 중첩 유닛(52)으로서도 지칭될 수 있으면서 여기서는 유성 기어 장치로서 형성된 커플링 장치의 영역에서, 두 토크 전달 경로(47, 48)를 경유하여 전달되는 토크 성분들은, 여기서는 유성 캐리어(8)를 통해 형성된 제1 입력부(53)와 여기서는 구동 선 기어를 통해 형성되는 제2 입력부(54)에 의해 커플링 장치(41) 내로 전달되어 이 커플링 장치에서 다시 결합된다. 이 경우, 유성 캐리어(8) 상에는 구동 선 기어(12)와 치합되는 유성 기어(46)가 회전 가능하게 장착된다. 여기서는 종동 선 기어(13)로 형성되고 마찬가지로 유성 기어(46)와 치합되며 출력 영역(55)과 연결되어 함께 회전하는 출력부(49)를 경유하여, 토크는 출력 영역과 연결되어 함께 회전하는 스타팅 부재(65) 쪽으로 전달될 수 있다.

제1 토크 전달 경로(47) 내에는 전반적으로 도면 부호 56으로 표시된 진동 시스템이 통합된다. 진동 시스템(56)은 위상 변위 장치(43)로서 작용하며, 예컨대 구동 장치(60)에 결합되는 일차 질량(1)과, 입력 부재(29)를 통해 일차 질량(1)과 연결된 스프링 어셈블리(4)를 포함한다. 스프링 어셈블리(4)의 출력 부재(30)는 여기서는 추가 질량 부재(7)도 포함하는 중간 부재(5)와 연결되며, 이 중간 부재는 여기서 유성 캐리어(8)를 형성한다. 이는, 일차 질량(1)과 고정 연결된 유성 캐리어(8)가 토크 전달 경로 내에 포지셔닝되던, 이전까지 공지된 실시예들에 대한 차이점을 나타낸다. 여기서 기술되는 실시예에서, 유성 캐리어(8)는 토크 전달 경로 내에, 여기서는 제1 토크 전달 경로(47) 내에 포지셔닝되고, 이 토크 전달 경로는 제2 토크 전달 경로(48)를 경유하여 전달되는 회전 불규칙성에 대해 제1 토크 전달 경로(47)를 경유하여 전달되는 회전 규칙성의 위상 변위를 나타낸다. 스프링 어셈블리(4)의 출력 부재(30)가 유성 캐리어(8)와 연결되는 것을 통해, 위상 변위 장치(43) 및 커플링 장치(41)는 축 방향 연장부에서 조밀한 하나의 유닛을 형성한다. 그 밖의 유리한 점으로서, 유성 캐리어(8) 및 유성 기어(46)의 질량 관성 모멘트는 중간 부재(5)의 질량 관성에 포함된다.

제1 토크 전달 경로(47) 내에서 토크 흐름은 구동 장치(60)에서 발생하여 일차 질량(1)을 경유하여 스프링 어셈블리(4) 내로 진행할 수 있다. 스프링 어셈블리(4)로부터 제1 토크는, 출력 부재(30) 및 중간 부재(5)를 경유하여, 유성 기어(46)를 회전 가능하게 수용하는 유성 캐리어(8) 쪽으로 안내된다. 이 경우, 출력 부재(30), 중간 부재(5), 추가 질량 부재(7) 및 유성 캐리어(8)는 상호 간에 연결되어 함께 회전하고 이렇게 하나의 유닛을 형성한다.

제2 토크 전달 경로(48) 내에서는 제2 토크가, 구동 장치(60)로부터 이 구동 장치와 연결되어 함께 회전하는 구동 선 기어(12) 내로 전달된다. 구동 선 기어(12)는 유성 기어(46)와 치합되며, 그 결과 제2 토크를 커플링 장치(41)의 유성 기어(46) 쪽으로 안내한다.

그 결과로, 2개의 토크 전달 경로(47 및 48)를 경유하여, 제1 및 제2 토크는 유성 기어(46)에 도달하고 이 유성 기어에서 다시 결합된다. 유성 기어(46)와 치합되는 종동 선 기어(13)는 유성 기어(46)로부터 결합된 토크를 인도받으며, 스타팅 부재(65), 예컨대 마찰 클러치 또는 여기에 도시되어 있지 않은 토크 컨버터가 고정될 수 있는 출력 영역(55) 쪽으로 상기 토크를 안내한다.

그러므로 비틀림 진동 댐핑 장치(10)의 상기 실시예는, 전체 질량 관성을 높이지 않으면서, 중간 부재(5) 내에서 상대적으로 더 높은 질량 관성을 특징으로 하는데, 그 이유는 유성 캐리어(8) 및 유성 기어(46)의 질량 관성이 중간 부재(5)의 질량 관성에 함께 포함되기 때문이다. 반경 방향에서 유성 기어(46)의 내부에서 구동 선 기어(12) 및 종동 선 기어(13)의 이용을 통해, 조밀한 축 방향 장착 공간이 제공될 수 있다. 또한, 여기서 외접 기어를 포함하는 부품들만이 이용된다. 이는 제조 비용의 관점에서 특히 바람직한 것으로 평가된다.

비틀림 진동 댐핑 장치(10)의 상기 실시예는 횡치형 프런트 엔진을 탑재한 차량들에서의 장착을 위해 특히 적합한데, 그 이유는 가용한 축 방향 장착 공간이 보통 종치형 엔진들의 경우에서보다 더 작기 때문이다. 그러나 적용은 그에 국한되는 것이 아니라, 각각 또 다른 차량 장착 공간에서도 구현될 수 있다.

도 2에는, 도 1에서와 같은 비틀림 진동 댐핑 장치(10)가 도시되어 있다. 토크는 여기서도 구동 장치(60)로부터 발생하여 일차 질량(1)을 통해 계속하여 전달된다. 그러나 여기서 제2 토크 전달 경로(48) 내에서 제2 토크는 유성 기어(46)와 치합되는 구동 링 기어(9)를 경유하여 유성 기어(46) 상으로 안내된다. 제1 토크 전달 경로(47) 내에서 제1 토크의 흐름은 도 1과 관련하여 이미 기술한 것과 같으며, 일차 질량(1)에서 출발하여 입력 부재(29)를 경유하여 스프링 부재(4)를 포함한 위상 변위 장치(43) 내로 진행한다. 제1 토크는 스프링 부재(4)로부터 중간 부재(5)를 경유하여 이 중간 부재(5)와 연결되어 함께 회전하는 유성 캐리어(8)에 도달한다. 여기에 도시된 바에 따르면, 선택적으로 비틀림 진동 댐핑 장치(10)의 각각의 구성에 따라서, 추가 질량 부재(7)는, 중간 부재(5)의 질량 관성의 증가를 위해, 중간 부재(5)와 연결되어 함께 회전할 수 있다. 유성 캐리어(8) 상에는 유성 기어(46)가 회전 가능하게 장착된다. 유성 기어(46) 상에서 결합된 제1 및 제2 토크가 여기서는 유성 기어(46)와 치합된 종동 링 기어(11)에 인도되고 이미 도 1과 관련하여 기술한 것처럼 스타팅 부재(65) 상으로 전달된다. 이 경우, 구동 링 기어(9)뿐만 아니라 종동 링 기어(11)도 회전축(A)에 대해 반경 방향에서 유성 기어(46)의 외부에 포지셔닝된다. 이런 실시예는, 반경 방향에서 비틀림 진동 댐핑 장치(10)의 내부에 도 1과 관련하여 기술한 구동 및 종동 선 기어(12; 13)를 위한 장착 공간이 존재하지 않을 때 특히 바람직하다. 그 밖의 장점들은 도 1과 관련하여 이미 언급한 것처럼 제공된다.

도 3에는, 도 1에서와 같지만, 구조적인 구현으로서 비틀림 진동 댐핑 장치(10)가 도시되어 있다.

이 경우, 일차 질량(1)은 구동 장치(60)의 크랭크 샤프트(15)와 연결되어 함께 회전한다. 이런 연결은, 여기서는 세레이션(16) 및 센터 볼트(17)로 도시되어 있다. 여기에 도시되어 있지 않지만, 마찬가지로 세레이션을 이용한 연결 및 톱니형 표면을 통한 나사 체결, 표준 크랭크 샤프트 나사 체결, 또는 플렉스 플레이트를 이용한 결합도 가능하다. 그러나 센터 볼트(17)를 포함한 세레이션(16)은, 커플링 장치(41)를 상대적으로 더 자유롭게 형성할 수 있는 가능성을 제공하는데, 그 이유는 크랭크 샤프트(15) 및 일차 질량(1)의 연결부의 상기 형성을 통해 비틀림 진동 댐핑 장치(10) 내부의 반경 방향 장착 공간이 감소되기 때문이다. 일차 질량(1)을 통해서, 스프링 어셈블리(4)는 한편으로 슬라이딩 슈(18)(sliding shoe)를 통해 제어된다. 다른 한편으로 스프링 어셈블리(4)는 토크 흐름에서 허브 디스크(62)를 통해 연결되며, 허브 디스크(62)는 그 밖에도 반경 방향의 안쪽에서 유성 캐리어(8)를 형성한다. 이미 기술한 것처럼, 유성 캐리어(위치 8)의 질량 관성 모멘트는 동시에 중간 부재(5)의 질량 관성 모멘트이다. 중간 부재(5)의 질량 관성 모멘트는 본 변형예의 경우 전체 비틀림 진동 댐핑 장치(10)의 우수한 디커플링 작용을 달성하기 위해 최대한 크게 구현된다. 그에 따라 상기 변형예는 동일한 장착 공간에서, 이전까지의 변형예들에서 가능한 경우보다 중간 부재(5)의 훨씬 더 많은 질량 관성을 가능하게 한다. 자연히 중간 부재(5)의 질량 관성 모멘트는, 디커플링 품질에 대해 상대적으로 더 낮은 요건이 설정되거나, 더 작은 장착 공간이 가용하거나, 상대적으로 더 적은 총 질량 관성 모멘트 또는 중량이 의도되는 경우 감소될 수 있다. 그 밖에도, 유성 캐리어(8)는 본 변형예의 경우 외팔보로 지지되고 톱니부를 통해서만 센터링된다. 여기에 도시되지 않은 변형예의 경우, 유성 캐리어(8)는 일차 질량(1)에 상대적으로, 또는 이차 플라이휠(21)에도 상대적으로 지지될 수 있다. 유성 캐리어(8) 상에는 유성 기어 핀(19)(planetary gear pin)이 위치되고, 이 유성 기어 핀 상에는 구름 또는 미끄럼 베어링으로서 형성될 수 있는 유성 기어 베어링(20)에 의해 유성 캐리어(8) 상의 유성 기어(46)가 장착된다. 유성 기어(46)는 본 변형예의 경우 단차형으로 그리고 2개 부재형으로 제공된다. 두 기어의 연결은 예컨대 용접 결합 방식, 또는 분리되지 않거나 분리 가능하거나 재료 결합 방식이거나 강제 끼워 맞춤 방식인 유사한 결합 방법을 통해 형성될 수 있다. 구동 선 기어(12)는 용접, 나사 조임, 리벳 결합, 또는 등가의 방법에 의해 일차 질량(1)과 연결되어 함께 회전한다. 그러나 여기에 도시되지 않은 변형예에서, 일차 질량(1) 및 구동 선 기어(12)의 단일 부재형 형성도 가능하다. 종동 선 기어(13)는 이차 플라이휠(21)과 다시금 나사 체결되거나, 리벳 결합되거나, 용접되거나, 등가의 결합 방법으로 연결되어 함께 회전한다. 톱니부의 충분한 윤활을 보장하기 위해 습식 챔버(63)로도 지칭될 수 있는 자신의 내부 영역에서 비틀림 진동 댐핑 장치(10)를 오일 또는 그리스와 같은 윤활제로 충전할 수 있도록 하기 위해, 실링 플레이트(22)가 중간 부재(5)와 이차 플라이휠(21) 사이에 포지셔닝된다. 이 경우, 여기서 실링 플레이트(22)의 반경 방향의 바깥쪽 영역은, 그 자체로 중간 부재(5)와 연결되어 함께 회전하는 플라이휠 링 기어(23)와 연결되어 함께 회전하고 액체 밀봉 방식으로 연결된다. 여기서는 바람직하게는 오일 실 링(oil seal ring)으로서 형성되는 이차 실링 부재(25)는 실링 플레이트(22)의 반경 방향의 안쪽 영역에 포지셔닝되며, 두 부품 상호 간의 상대적 회전은 가능하지만, 동시에 윤활제는 습식 챔버(63)로부터 유출될 수 없는 형태로, 상호 간에 대해 회전 가능한 부품들, 즉 실링 플레이트(22)와 종동 선 기어(13)를 연결한다. 여기에 도시되지 않은 실시예에서, 실링 플레이트(22)는 또한 일차 질량과 직접적으로 연결되어 함께 회전하고, 액체 밀봉 방식으로 연결될 수 있다. 그 밖에도, 선 기어 실링 부재(24)는 구동 선 기어(12)와 종동 선 기어(13) 사이에 포지셔닝된다. 두 선 기어(12 및 13)의 단부면에서 반경 방향의 안쪽에 제공되는 각각의 허리 모양의 보어(80 및 81)를 통해, 선 기어 실링 부재(24)는, 실링 위치를 통한 축 방향의 다중 장착 공간이 발생하지 않도록 포지셔닝될 수 있다. 이차 실링 부재(25)는 이차 플라이휠(21) 또는 종동 선 기어(13)에 대해 실링 플레이트(22)를 밀폐한다. 그 밖에도, 두 선 기어(12 및 13)는 상호 간에 상대적으로도 미끄럼 또는 구름 베어링을 통해 지지될 수 있다.

1 일차 질량
4 스프링 어셈블리
5 중간 부재
7 추가 질량 부재
8 유성 캐리어
9 구동 링 기어
10 비틀림 진동 댐핑 장치
11 종동 링 기어
12 구동 선 기어
13 종동 선 기어
15 크랭크 샤프트
16 세레이션
17 센터 볼트
18 슬라이딩 슈
19 유성 기어 핀
20 유성 기어 베어링
21 이차 플라이휠
22 실링 플레이트
23 플라이휠 링 기어
24 선 기어 실링 부재
25 이차 실링 부재
29 입력 부재
30 출력 부재
41 커플링 장치
43 위상 변위 장치
46 유성 기어
47 제1 토크 전달 경로
48 제2 토크 전달 경로
49 출력부
50 입력 영역
52 중첩 유닛
53 제1 입력부
54 제2 입력부
55 출력 영역
56 진동 시스템
60 구동 장치
61 유성 기어 장치
62 허브 디스크
63 습식 챔버
65 스타팅 부재
80 허리 모양의 보어
81 허리 모양의 보어
A 회전축

Claims

자동차의 파워 트레인을 위한 비틀림 진동 댐핑 장치(10)로서,
- 회전축(A)을 중심으로 회전 구동되는 입력 영역(50) 및 출력 영역(55)과,
- 두 경로 모두 입력 영역(50)에서 개시되는 경로들로서 제1 토크 전달 경로(47) 및 이 제1 토크 전달 경로에 대해 평행한 제2 토크 전달 경로(48)와,
- 출력 영역(55)과 연결되어 있으면서 토크 전달 경로들(47; 48)을 경유하여 전달되는 토크들을 중첩하기 위한 커플링 장치(41)로서, 유성 캐리어(8)를 구비한 유성 기어 장치(61)를 포함한 커플링 장치(41)와,
- 제2 토크 전달 경로(48)를 경유하여 전달되는 회전 불규칙성에 대해 제1 토크 전달 경로(47)를 경유하여 전달되는 회전 불규칙성의 위상 변위를 생성하기 위한, 제1 토크 전달 경로(47)용 위상 변위 장치(43)로서, 입력 부재(29)와 출력 부재(30)를 포함한 위상 변위 장치(43)를 포함하는, 비틀림 진동 댐핑 장치에 있어서,
위상 변위 장치(43)의 출력 부재(30)는 유성 캐리어(8)를 포함하며, 이 유성 캐리어 상에는 하나 이상의 유성 기어(46)가 회전 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인용 비틀림 진동 댐핑 장치(10).
제1항에 있어서, 커플링 장치(41)는, 제1 입력부(53)와, 제2 입력부(54)와, 중첩 유닛(52)과, 출력부(49)를 포함하며, 제1 입력부(53)는 위상 변위 장치(43)의 출력 부재(30) 및 중첩 유닛(52)과 연결되고, 제2 입력부(54)는 입력 영역(50) 및 중첩 유닛(52)과 연결되고, 중첩 유닛(52)은 제1 입력부(53)뿐만 아니라 제2 입력부(54) 및 출력부(49)와도 연결되며, 출력부(49)는 출력 영역(55)을 형성하는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인용 비틀림 진동 댐핑 장치(10).
제1항 또는 제2항에 있어서, 위상 변위 장치(43)는 일차 질량(1)을 구비한 진동 시스템(56)과, 스프링 어셈블리(4)의 작용에 대항하여 일차 질량(1)에 대해 회전축(A)을 중심으로 회전 가능한 중간 부재(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인용 비틀림 진동 댐핑 장치(10).
제3항에 있어서, 중간 부재(5)는, 유성 캐리어(8)와 연결되어 함께 회전하는 추가 질량 부재(7)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인용 비틀림 진동 댐핑 장치(10).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 유성 기어 장치(61)는 구동 선 기어(12)와 종동 선 기어(13)를 포함하고, 구동 선 기어(12)는 일차 질량(1)과 연결되어 함께 회전하고, 종동 선 기어(13)는 출력 영역(55)과 연결되어 함께 회전하며, 구동 선 기어(12) 및 종동 선 기어(13)는 유성 기어(46)와 치합되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인용 비틀림 진동 댐핑 장치(10).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 유성 기어 장치(61)는 구동 링 기어(9)와 종동 링 기어(11)를 포함하고, 구동 링 기어(9)는 일차 질량(1)과 연결되어 함께 회전하고, 종동 링 기어는 출력 영역(55)과 연결되어 함께 회전하며, 구동 링 기어(9) 및 종동 링 기어(11)는 유성 기어(46)와 치합되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인용 비틀림 진동 댐핑 장치(10).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 위상 변위 장치(43) 및 커플링 장치(41)는 적어도 부분적으로 습식 챔버(63) 내에 수용되며, 상기 습식 챔버는 적어도 부분적으로 유체로 충전되는 것을 특징으로 하는, 자동차의 파워 트레인용 비틀림 진동 댐핑 장치(10).