KR20170058945A - 회전 진동 댐퍼를 갖는 클러치 디스크 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 직렬 연결된 두 개의 스프링 댐퍼(102, 103)를 갖는 회전 진동 댐퍼(105)와, 허브(112) 및 허브 상에 배치된 플랜지(111)를 갖는 원심력 진자(104)를 구비한 클러치 디스크(101)이며, 플랜지(111)의 양측에 사이드 디스크(110)가 배치되고, 사이드 디스크(110)는 반경 방향 외측에서 마찰 라이닝(108)과 연결되며, 제1 스프링 댐퍼(102)는 메인 댐퍼로서 사이드 디스크(110)와 플랜지(111) 사이에서 토크 전달식으로 배치되고, 제2 스프링 댐퍼(103)는 프리 댐퍼로서 플랜지(111)와 허브(112) 사이에 토크 전달식으로 배치되며, 원심력 진자(104)는 하나 이상의 플랜지(114) 및 플랜지에 변위 가능하게 배치된 원심추(115)를 포함하며, 원심력 진자(104)의 하나 이상의 플랜지(114)는 토크 방향에서 볼 때, 제2 스프링 댐퍼 전방에서 클러치 디스크(101)의 요소에 힌지 연결된다.
Description
본 발명은 특히 자동차의 구동 트레인을 위한 회전 진동 댐퍼를 갖는 클러치 디스크에 관한 것이다.
비틀림 진동 댐퍼로도 불리는 회전 진동 댐퍼는 종래 기술에 다양하게 공지되어 있다. 이 경우에, 회전 진동시에 에너지를 흡수하여 시간차로 다시 방출하는 원심추가 플랜지에 변위 가능하게 배치된 원심력 진자가 사용됨으로써, 이에 의해 회전 진동이 감쇠되는 회전 진동 댐퍼가 공지되어 있다. 여기서, 플랜지에 변위 가능하게 배치된 원심추는 롤링 요소에 의해 플랜지에 변위 가능하게 배치되며, 플랜지뿐만 아니라 각각의 원심추도 안내 경로를 포함하는데, 이 안내 경로 내에 롤링 요소가 베어링 요소로서 맞물린다.
또한, 변속기 입력 샤프트와의 마찰 결합을 위한 내측 톱니부를 갖는 허브가 반경 방향 내측에 제공된 클러치 디스크 내의 회전 진동 댐퍼가 공지되어 있다. 클러치 디스크는, 토크가 전달될 수 있도록 클러치의 압력판과 대응 압력판 사이의 마찰 접촉부 내에 배치된 마찰 라이닝을 반경 방향 외측에 포함한다. 이러한 유형의 마찰 디스크에서, 마찰 라이닝과 허브 사이에는 스프링 댐퍼가 배치되는데, 이는 토크를 마찰 라이닝으로부터, 인접하여 배치된 두 개의 커버 플레이트를 통해, 스프링 상으로 전달하며, 토크는 스프링으로부터, 허브와 연결된 플랜지 상으로 전달된다. 이러한 유형의 클러치 디스크에서, 플랜지가 톱니부를 통해 허브와 연결될 수 있기 때문에, 임의의 비틀림 각도가 플랜지와 허브 사이에 유격을 형성하며, 이러한 유격은 상응하게 연약한 스프링 단을 갖는 프리 댐퍼(pre-damper)의 복원력에 대해 바이패스될 수 있다. 도입된 토크가 프리 댐퍼의 최종 토크보다 작을 경우, 프리 댐퍼는 유연한 특성 곡선 및 낮은 히스테리시스로, 존재하는 회전 진동을 감쇠시킨다. 형성된 토크가 프리 댐퍼의 최종 토크보다 클 경우, 이는 블록으로 전송되고, 메인 댐퍼로서 형성된 스프링 댐퍼가 회전 진동을 감쇠시킨다.
이러한 클러치 디스크에서 추가로 원심력 진자가 진동 댐퍼로서 사용되는 경우, 원심력 진자의 플랜지는 허브와 일체로 회전하도록 고정 연결되며 원심추가 플랜지에 변위 가능하게 배치되는 것이 공지되어 있다.
빠른 클러치 결합의 작동 상황에서 변속단이 입력되지 않았을 경우, 프리 댐퍼의 연약한 스프링의 저크 방식의 당김 그리고 변속기 입력 샤프트 및 이와 유격을 가지며 연결된 모든 변속기 요소의 강한 가속이 수행된다. 제1 충격 후에 이어지는 변속기 입력 샤프트의 진동과, 유격을 가지며 변속기 입력 샤프트와 연결된 모든 변속기 요소의 진동은 여러 번의 충격 및 경우에 따라 변속기 내의 거슬리는 금속성 소음을 유발한다. 이러한 현상은 이른바 클러치 결합 충격으로도 알려져 있다.
회전 진동 댐퍼를 갖는 지금까지 공지된 클러치 디스크에서, 클러치 결합 충격 및 이와 관련된 소음을 허용 가능한 수준으로 감소시키기 위해, 스프링 댐퍼에 매칭된 스프링 요소 및 마찰 댐퍼 요소와 같이 스프링 댐퍼 내의 조치가 제공될 수 있었다.
그러나 자신의 플랜지를 이용하여 허브와 연결된 상술된 원심력 진자는 변속기 입력 샤프트의 질량 관성 모멘트를 증가시킨다. 따라서, 이는, 몇몇 응용의 경우에 자체적으로 스프링 댐퍼 내의 조치로는 만족스러운 음향이 더 이상 달성될 수 없을 정도로 클러치 결합 충격을 악화시킨다.
본 발명의 과제는 특히, 클러치 결합 충격을 야기할 수 있는 작동 상황에서 개선된 회전 진동 댐퍼를 갖는 클러치 디스크를 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 제1항의 특징에 의해 해결된다.
본 발명의 일 실시예는, 직렬 연결된 두 개의 스프링 댐퍼를 갖는 회전 진동 댐퍼와, 허브 및 허브 상에 배치된 플랜지를 갖는 원심력 진자를 갖는 클러치 디스크에 관한 것이며, 플랜지의 양측에 사이드 디스크가 배치되고, 사이드 디스크는 반경 방향 외측에서 마찰 라이닝과 연결되며, 제1 스프링 댐퍼는 메인 댐퍼로서 사이드 디스크와 플랜지 사이에서 토크 전달식으로 배치되며, 제2 스프링 댐퍼는 프리 댐퍼로서 플랜지와 허브 사이에 토크 전달식으로 배치되며, 원심력 진자는 하나 이상의 플랜지 및 플랜지에 변위 가능하게 배치된 원심추를 포함하며, 원심력 진자의 하나 이상의 플랜지는 토크 방향에서 볼 때, 프리 댐퍼 단과 마찬가지로 제2 스프링 댐퍼 전방에서 클러치 디스크의 요소에 힌지 연결된다. 이에 의해, 원심력 진자는 허브로부터 결합 해제되며, 변속기 입력 샤프트의 전체 질량 관성 모멘트는 원심력 진자 없이 다시 통상의 클러치 디스크의 상태로 감소되는 것이 달성되는데, 이는 음향 특성을 개선한다.
일 실시예에서, 원심력 진자의 하나 이상의 플랜지가 클러치 디스크의 플랜지와 연결되는 경우 바람직하다. 이에 의해, 두 개의 플랜지들 간의 견고한 결합이 달성되며 허브로부터의 결합 해제가 지속적으로 제공된다.
일 실시예에서, 원심력 진자의 하나 이상의 플랜지가 클러치 디스크의 사이드 디스크들 중 적어도 하나와 연결되는 경우 바람직하다. 또한, 이에 의해, 원심력 진자의 플랜지와 사이드 디스크 간의 견고한 결합이 달성되며 허브로부터의 결합 해제가 지속적으로 제공된다.
대안적으로, 본 발명의 구상에 따르면, 진자 토크의 토크 방향에 따른 도입이, 원심력 진자의 플랜지가 스프링 댐퍼의 스프링을 통해 트랙션(traction) 작동 중에는 클러치 디스크의 플랜지와 결합되며 스러스트(thrust) 작동 중에는 클러치 디스크의 사이드 디스크와 결합되도록 수행되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 토크 방향에 따라, 힌지 연결의 국소화가 변경될 수 있으며, 힌지 연결이 지속적으로 허브로부터 분리된다.
또한, 스프링 댐퍼의 스프링과 플랜지 또는 사이드 디스크 사이에서 축 방향으로 맞물리는 노우즈를 포함하는 중간 요소가 원심력 진자의 하나 이상의 플랜지와 연결되는 경우 바람직하다. 이렇게, 변경식 힌지 연결이 간단하게 구현될 수 있는데, 그 이유는 지지가 스러스트 작동으로부터 트랙션 작동으로 변경되기 때문이다.
또한, 스프링 댐퍼의 스프링과 플랜지 또는 사이드 디스크 사이에서 축 방향으로 맞물리는 노우즈가 원심력 진자의 하나 이상의 플랜지와 연결되거나 단일편으로 형성되는 경우 바람직하다. 또한, 이는 힌지 연결의 변경을 허용하는 대안예이며, 이로써 구성 부품이 바람직하게 절약될 수 있다.
원심력 진자의 하나 이상의 플랜지가 허브 상에서 축 방향으로 고정되지만 비틀림 가능하게 수용되는 경우 특히 바람직하다.
또한, 하나 이상의 플랜지가 고정 링, 보유 볼트 또는 보유 플레이트를 이용하여 허브 상에서 비틀림 가능하지만 축 방향으로 고정되어 보유되는 것은 바람직하다.
또한, 원심력 진자의 하나 이상의 플랜지가 클러치 디스크의 플랜지와, 또는 클러치 디스크의 사이드 디스크의 적어도 하나와 간격 볼트 또는 간격 플레이트에 의해 연결되는 것은 특히 바람직하다.
또한, 대안적으로, 원심력 진자가 이격된 두 개의 플랜지 및 그들 사이에 배치된 원심추 또는 플랜지 및 플랜지의 양측에 배치된 원심추를 포함하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 실시예 및 구성 공간에 따라 하나의 변형예 또는 다른 변형예가 제공될 수 있다.
이하에서, 본 발명은 해당 도면과 관련되는 바람직한 실시예를 참조로 상세히 설명된다.
도 1은 종래 기술에 따른 클러치 디스크의 개략도를 반 단면으로 도시한다.
도 2는 도 1에 따른 클러치 디스크의 회전 진동 댐퍼의 예시적인 특성 곡선을 갖는 그래프를 도시한다.
도 3은 도 1에 따른 클러치 디스크의 대체 회로도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 클러치 디스크의 개략도를 반 단면으로 도시한다.
도 5는 도 4에 따른 클러치 디스크의 회전 진동 댐퍼의 예시적인 특성 곡선을 갖는 그래프를 도시한다.
도 6은 클러치 디스크의 다른 실시예의 상세도의 개략도를 도시한다.
도 7은 클러치 디스크의 다른 실시예의 상세도의 개략도를 도시한다.
도 8은 클러치 디스크의 다른 실시예의 상세도의 개략도를 도시한다.
도 9는 원심력 진자의 개략도의 측면도를 도시한다.
도 10은 원심력 진자의 개략도를 단면으로 도시한다.
도 11은 원심력 진자의 개략 부분도를 단면으로 도시한다.
도 12는 원심력 진자의 개략적인 사시도를 도시한다.
도 13은 정지 위치에서 클러치 디스크의 단면도를 도시한다.
도 14는 도 13에 따른 클러치 디스크의 부분 측면도를 도시한다.
도 15는 트랙션 작동에서 클러치 디스크의 단면도를 도시한다.
도 16은 도 15에 따른 클러치 디스크의 부분 측면도를 도시한다.
도 17은 도 15에 따른 클러치 디스크의 대체 회로도를 도시한다.
도 18은 스러스트 작동에서 클러치 디스크의 단면도를 도시한다.
도 19는 도 18에 따른 클러치 디스크의 부분도의 측면도를 도시한다.
도 20은 도 18에 따른 클러치 디스크의 대체 회로도를 도시한다.
도 21은 원심력 진자를 갖는 클러치 디스크의 분해도를 도시한다.
도 22는 대안적인 클러치 디스크의 단면도를 도시한다.
도 23은 다른 대안적인 클러치 디스크의 단면도를 도시한다.
도 24는 도 22 또는 도 23에 따른 클러치 디스크의 대체 회로도를 도시한다.
도 2는 도 1에 따른 클러치 디스크의 회전 진동 댐퍼의 예시적인 특성 곡선을 갖는 그래프를 도시한다.
도 3은 도 1에 따른 클러치 디스크의 대체 회로도를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 클러치 디스크의 개략도를 반 단면으로 도시한다.
도 5는 도 4에 따른 클러치 디스크의 회전 진동 댐퍼의 예시적인 특성 곡선을 갖는 그래프를 도시한다.
도 6은 클러치 디스크의 다른 실시예의 상세도의 개략도를 도시한다.
도 7은 클러치 디스크의 다른 실시예의 상세도의 개략도를 도시한다.
도 8은 클러치 디스크의 다른 실시예의 상세도의 개략도를 도시한다.
도 9는 원심력 진자의 개략도의 측면도를 도시한다.
도 10은 원심력 진자의 개략도를 단면으로 도시한다.
도 11은 원심력 진자의 개략 부분도를 단면으로 도시한다.
도 12는 원심력 진자의 개략적인 사시도를 도시한다.
도 13은 정지 위치에서 클러치 디스크의 단면도를 도시한다.
도 14는 도 13에 따른 클러치 디스크의 부분 측면도를 도시한다.
도 15는 트랙션 작동에서 클러치 디스크의 단면도를 도시한다.
도 16은 도 15에 따른 클러치 디스크의 부분 측면도를 도시한다.
도 17은 도 15에 따른 클러치 디스크의 대체 회로도를 도시한다.
도 18은 스러스트 작동에서 클러치 디스크의 단면도를 도시한다.
도 19는 도 18에 따른 클러치 디스크의 부분도의 측면도를 도시한다.
도 20은 도 18에 따른 클러치 디스크의 대체 회로도를 도시한다.
도 21은 원심력 진자를 갖는 클러치 디스크의 분해도를 도시한다.
도 22는 대안적인 클러치 디스크의 단면도를 도시한다.
도 23은 다른 대안적인 클러치 디스크의 단면도를 도시한다.
도 24는 도 22 또는 도 23에 따른 클러치 디스크의 대체 회로도를 도시한다.
도 1은 종래 기술에 따른 클러치 디스크(1)를 반 단면으로 도시한다. 클러치 디스크(1)는 회전축(20)에 대해 비틀림 가능하게 도시되어 있으며, 이러한 회전축에 대해 축 방향 또는 반경 방향 또는 원주 방향이 규정된다. 이 경우에, 축 방향은 회전축(20)을 따르고, 반경 방향은 회전축(20)에 대해 수직인 방향으로 연장되고, 상응하게 원주 방향은 경로 내에서 회전축(20)을 중심으로 규정된다. 이는 이하 상응하게 다른 도면의 형상에 대해서도 적용된다.
도 2는 클러치 디스크(1)의 회전 진동 댐퍼의 관련 토크 특성 곡선(50)의 그래프를 도시한다. 그래프에서, 비틀림 각도(α)에 대한 토크(M)가 도시된다.
이 경우에, 클러치 디스크(1)에는, 직렬 연결된 두 개의 스프링 댐퍼(2, 3), 즉, 메인 댐퍼로서 제공된 제1 스프링 댐퍼(2) 및 프리 댐퍼로서 제공된 제2 스프링 댐퍼(3)로 구성된 댐퍼가 제공된다. 또한, 원심력 진자(4)가 추가의 질량 댐퍼로서 클러치 디스크에 제공된다. 따라서, 클러치 디스크(1)의 회전 진동 댐퍼(5)는 두 개의 스프링 댐퍼(2, 3) 및 원심력 진자(4)에 의해 구현된다.
프리 댐퍼로서 구성된 스프링 댐퍼(3)는 제1 단계로서, 삽입된 스프링(6)의 낮은 스프링 강성(c2) 및 낮은 마찰을 포함한다. 이 경우에, 제2 스프링 댐퍼(3)는 예를 들어 크리핑 또는 아이들링의 작동 상황과 같은 낮은 토크에서 작용한다.
메인 댐퍼로서 구성된 스프링 댐퍼(2)는 제2 단계로서, 결정된 토크가 초과 된 후에야 비로소 작동되는 삽입된 스프링(7)의 스프링 강성(c1)을 포함한다. 메인 댐퍼로서 구성된 스프링 댐퍼(2)는 예를 들어 부분 부하 범위 또는 전 부하 범위에서의 작동과 같은 높은 토크에 의한 회전 진동을 감쇠시키는 역할을 한다. 메인 댐퍼의 스프링 특성 곡선은 더 가파르며, 더 높은 마찰을 갖는다.
토크 흐름은 연소 엔진의 플라이 휠 또는 클러치의 대응 압력판과 압력판 사이에서 마찰 결합식으로 인장 지지되는 마찰 라이닝(8)으로부터, 마찰 라이닝(8)과 연결된 축 방향 스프링 요소(9)를 통해, 리벳으로 서로 연결된 사이드 디스크(10) 상으로 연장된다. 토크는 사이드 디스크(10)로부터 스프링 강성(c1)을 갖는 스프링(7)을 통해 플랜지(11) 상으로 전달된다.
예를 들어, 크리핑 또는 아이들링과 같은 낮은 토크에서, 토크의 전달은 플랜지(11)로부터, 예를 들어 강성(c2)을 갖는, 프리 댐퍼의 압축 스프링과 같은 스프링(6)을 통해 허브(12) 상으로 수행된다. 높은 토크, 예를 들어 부분 부하 작동 또는 전 부하 작동에서, 프리 댐퍼는 바이패스되고, 토크 전달은 톱니부(13)를 통해 플랜지(11)로부터 허브(12) 상으로 직접 수행된다.
또한, 클러치 디스크(1)는 원심력 진자(4)를 포함하며, 원심력 진자는 실제로 플랜지(14) 및 플랜지에 변위 가능하게 배치된 진자 질량으로서의 원심추(15)로 구성되며, 진자 질량은 제공된 진자 롤러로서의 롤링 요소(16)에 의해 플랜지(14)에서 안내된다. 이를 위해, 원심추(15) 내에 그리고 플랜지(14) 내에 안내 경로(17)가 제공되며, 안내 경로 내로 롤링 요소(16)가 맞물리며 플랜지(14)에 대한 원심추(15)의 운동이 안내된다. 원심력 진자(4)의 플랜지(14)가 클러치 디스크(1)의 허브(12)의 견부(18) 상에 수용되어 그곳에서 일체로 회전하도록 고정 연결되어, 예를 들어 코킹(caulking) 또는 용접 등으로 연결된다. 이로써, 플랜지(14)가 원주 방향에서 허브와 일체로 회전하도록 고정 연결된다.
원심력 진자(4)는, 원심추(15)와 같은 추가의 질량을 플랜지(14)와 같은 회전하는 부분 상에 제공되는 회전 진동의 감소에 이용된다. 이러한 질량은, 진동이 엔진 회전 속도 비규칙성에 의해 여기될 경우, 원심력 가속도의 영역 내에서 안내 경로(17)의 사전 설정된 경로 상에서 진동을 실행한다. 이러한 진동에 의해, 적응되는 시간에서 여자기 진동으로부터 에너지가 회수되고 다시 공급됨으로써, 원심력 진자(4)가 질량 댐퍼로서 작용하는 여자기 진동의 정숙이 유도된다.
도 3은 클러치 디스크의 요소가 개략 도시되는 대체 회로도를 도시한다. 스프링(7, 6)은 직렬로 연결되며, 스프링(7, 6)에 대해 평행하게, 각각 하나의 마찰 장치(21, 22)가 제공되며, 또한 두 개의 스프링(7, 6)에 대해 평행하게 마찰 장치(23)가 제공된다. 허브(12)에는 원심력 진자(4)가 힌지 연결된다.
도 4는, 기본적으로 도 1의 클러치 디스크(1)에 상응하는 본 발명에 따른 클러치 디스크(101)를 도시하며, 원심력 진자(104)는 변형되어 구성된다. 클러치 디스크(101)는 반 단면으로 도시된다. 이 경우에, 클러치 디스크(101)는 회전축(120)에 대해 비틀림 가능하게 도시되며, 회전축과 관련하여, 축 방향 또는 반경 방향 또는 원주 방향이 규정되며, 이는 도 1에 따른 규정이 참조된다.
도 5는 클러치 디스크(1)의 회전 진동 댐퍼의 관련 토크 특성 곡선(150)을 그래프로 도시한다. 그래프에서, 비틀림 각도(α)에 대한 토크(M)가 도시된다.
클러치 디스크(101)에는, 직렬 연결된 두 개의 스프링 댐퍼(102, 103), 즉, 메인 댐퍼로서 제공된 제1 스프링 댐퍼(102) 및 프리 댐퍼로서 제공된 제2 스프링 댐퍼(103)로 구성된 댐퍼가 제공된다. 또한, 원심력 진자(104)는 추가의 진동 댐퍼로서 클러치 디스크에 제공된다. 따라서, 클러치 디스크(101)의 회전 진동 댐퍼(105)는 두 개의 스프링 댐퍼(102, 103) 및 원심력 진자(104)에 의해 구현된다. 프리 댐퍼로서 구성된 스프링 댐퍼(103)는 제1 단계로서, 삽입된 스프링(106)의 낮은 스프링 강성(c2) 및 낮은 마찰을 포함한다. 이 경우에, 제2 스프링 댐퍼(103)는 예를 들어 크리핑 또는 아이들링의 작동 상황과 같은 낮은 토크에서 작용한다. 메인 댐퍼로서 구성된 스프링 댐퍼(102)는 제2 단계로서, 결정된 토크가 초과된 후에야 비로소 작동되는 삽입된 스프링(107)의 스프링 강성(c1)을 포함한다. 메인 댐퍼로서 구성된 스프링 댐퍼(102)는 예를 들어 부분 부하 또는 전 부하 범위에서의 작동과 같은 높은 토크에 의한 회전 진동을 감쇠시키는 역할을 한다. 메인 댐퍼의 스프링 특성 곡선은 더 가파르며, 더 높은 마찰부를 구비하여 구성된다.
토크 흐름은 연소 엔진의 플라이 휠 또는 클러치의 대응 압력판과 압력판 사이에서 마찰 결합식으로 인장 지지되는 마찰 라이닝(108)으로부터, 마찰 라이닝(108)과 연결된 축 방향 스프링 요소(109)를 통해, 리벳으로 서로 연결된 사이드 디스크(110) 상으로 연장된다. 토크는 사이드 디스크(110)로부터 스프링 강성(c1)을 갖는 스프링(107)을 통해 플랜지(111) 상으로 전달된다. 예를 들어, 크리핑 또는 아이들링과 같은 낮은 토크에서, 토크의 전달은 플랜지(111)로부터, 예를 들어 강성(c2)을 갖는, 프리 댐퍼의 압축 스프링과 같은 스프링(106)을 통해 허브(112) 상으로 수행된다. 높은 토크, 예를 들어 부분 부하 작동 또는 전 부하 작동에서, 프리 댐퍼는 바이패스되고, 토크 전달은 톱니부(113)를 통해 플랜지(111)로부터 허브(112) 상으로 직접 수행된다.
또한, 클러치 디스크(101)는 원심력 진자(104)를 포함하며, 원심력 진자는 실제로 서로에 대해 평행하게 배치된 두 개의 플랜지(114) 및 이 플랜지들 사이에 변위 가능하게 배치된 진자 질량으로서의 원심추(115)로 구성되며, 진자 질량은 도시되지 않은 진자 롤러로서의 롤링 요소에 의해 플랜지(14)에서 안내된다. 이를 위해, 원심추(115) 내에 그리고 플랜지(114) 내에 안내 경로가 제공되며, 안내 경로 내로 롤링 요소가 맞물리며 플랜지(114)에 대해 상대적으로 원심추(115)의 운동이 안내된다.
원심력 진자(104)의 플랜지(114)가 클러치 디스크(101)의 허브(112)의 견부(118) 상에 수용되어 그곳에서 비틀림 가능하게 지지되어 수용된다. 도 1에 따른 클러치 디스크(1)에 비해, 원심력 진자(104)의 복원 토크가 허브(112) 상으로 더 이상 전달되지 않는데, 그 이유는 플랜지(114)에 의해, 허브(112)에 대한 회전 가능하게 고정된 연결이 형성되지 않기 때문이다.
원심력 진자(104)와 클러치 디스크(101) 간의 연결 또는 스프링 댐퍼(102, 103)에 대한 연결은 플랜지(114)로부터 중간 요소(116)를 통해, 축 방향으로 스프링 댐퍼(102) 내로 맞물리는 노우즈(117) 상으로 수행된다. 노우즈(117)는 허브 플랜지(113) 또는 사이드 디스크(110)에 대한 압축 스프링(107)을 통해 접선으로 인장된다.
견부(118) 상에서, 그루브 내에 수용된 샤프트 고정 링(121)이 원심력 진자(104)의 플랜지(114)를 허브(112) 상에서 축 방향으로 고정한다.
도 4의 실시예에서, 플랜지(114)의 반경 방향 내측 가장자리 영역(122)은 각각 허브(112)까지 연장된다.
도 6 내지 도 8에서, 바람직한 변형을 갖는 본 발명에 따른 클러치 디스크의 다른 실시예가 도시된다.
도 6에 따르면, 원심력 진자 및 하나의 플랜지(214)의 축 방향 고정 및 대략적인 중심 설정이 사이드 디스크(210)의 하나 및 고정 링(221)을 통해 수행될 수 있다. 이를 위해, 사이드 디스크(210)가 반경 방향 내측으로 L-형태로 벤딩됨으로써, 축 방향으로 돌출된 레그(230)가 플랜지(214)를 위한 베어링으로서 사용된다. 또한, 플랜지(214)의 단지 하나만이 레그(230) 상에 지지되는 반면, 다른 플랜지는 반경 방향으로 더 외측으로 벤딩되며, 레그(230) 상에 지지된 다른 플랜지(214) 방향으로 향하는 것을 볼 수 있다.
도 7에 따르면, 원심력 진자 및 하나의 플랜지(314)의 축 방향 고정 및 대략적인 중심 설정은 마찬가지로, 사이드 디스크(310)의 하나 및 고정 리벳(321)을 통해 형성된다. 이 경우에, 플랜지(314)는, 사이드 디스크(310)와 리벳 결합되는 리벳 요소(321)를 통해 축 방향으로 보유되지만, 원주 방향으로는 리벳 요소에 대해 회전될 수 있다. 사이드 디스크(310)는 다시 반경 방향 내측으로 L-형태로 벤딩됨으로써, 축 방향으로 돌출된 레그(330)가 중심 설정부로서 제공될 수 있다.
도 8에 따르면, 원심력 진자 및 하나의 플랜지(414)의 축 방향 고정 및 대략적인 중심 설정은 마찬가지로, 사이드 디스크(410), 및 보유 플레이트(422)를 갖는 고정 리벳(421)을 통해 형성된다. 이 경우에, 리벳 요소(421)는 개구를 통해 플랜지(414) 내에 맞물린다. 리벳 요소(421)와 연결된 보유 플레이트(422)는 플랜지(414)가 빠져 나오는 것을 방지한다. 사이드 디스크(410)가 다시 반경 방향 내측으로 L-형태로 벤딩됨으로써, 축 방향으로 돌출된 레그(430)가 중심 설정부로서 제공될 수 있다. 이 경우에, 리벳 요소(421)는 간격 볼트로서 이용된다. 하나의 플랜지(414)는 반경 방향 내측으로 레그(430) 상에서 중심 설정되는 반면, 다른 플랜지(414)는 축 방향으로, 인접한 플랜지 쪽으로 벤딩되도록 두 개의 플랜지(414)가 형성된다. 이에 의해, 리벳 결합을 위한 공간이 자유롭게 주어진다.
도 6 내지 도 8의 예에서 도시된 플랜지의 중심 설정 또는 지지를 위한 요소들은 바람직하게는, 시트 금속과 같은 금속으로 형성되나, 플라스틱으로도 제공될 수 있기 때문에, 가능한 외부 마찰이 감소될 수 있다.
도 9 내지 도 12는 중간 요소(502) 및 축 방향으로 돌출된 돌출부 또는 노우즈(503)를 갖는 본 발명에 따른 원심력 진자(501)를 도시한다. 이 경우에, 원심력 진자(501)는 인접하여 배치된 두 개의 플랜지(504)를 포함하며, 두 개의 플랜지 사이에 원심추(505)가 변위 가능하게 배치된다. 이 경우에, 원심추(505)는 롤링 요소(506)에 의해 두 개의 플랜지(504) 내로 변위 가능하게 안내되며, 롤링 요소(506)는 안내 경로(507) 내에서 플랜지(504) 및 원심추에 의해 맞물린다. 중간 요소(502)는 예를 들어 나사(508)에 의해, 그러나 바람직하게는 리벳(509)에 의해 하나의 플랜지(504) 또는 복수의 플랜지(504)와 연결될 수 있다. 이 경우에, 노우즈 또는 돌출부는 중간 요소(502)와 단일편으로 형성되며, 축 방향으로 중간 요소로부터 돌출한다. 도 12에서, 노우즈 또는 돌출부(503)가 단면에서 대략 직각으로 형성되며 대각선으로 대향하는 두 개의 노우즈(503)가 동일한 방향으로 방향 설정되고 다른 노우즈는 이에 대해 90°회전되어 배향되는 것을 볼 수 있다.
이에 대해 대안적으로, 중간 요소(502)를 제공하는 대신에 중간 요소를 플랜지(504) 내로 통합할 수도 있거나, 노우즈(503) 또는 돌출부가 플랜지(504) 내로 직접 통합될 수도 있다.
도 13 및 도 14는 도 4에 따른 클러치 디스크(101)가 기준 위치 내에 있는 것을 도시한다. 원심력 진자(501)의 노우즈(503)는 압축 스프링(107)과 사이드 디스크(110) 사이에서, 단지 단면으로만 볼 수 있는 허브 플랜지(111)에 인장 지지된다. 이를 위해, 노우즈(503)는, 노우즈(503)를 스프링(107)에 대해 가압하는 사이드 디스크(110)의 견부(510)에 지지된다.
도 15 및 도 16은 차량의 엔진이 차량을 구동하는 트랙션 작동에서 도 4에 따른 클러치 디스크(101)를 도시한다. 원심력 진자(501)의 노우즈(503)는 압축 스프링(107)과, 사이드 디스크(110)에 대해 비틀린 허브 플랜지(111) 사이에서 인장 지지된다. 이러한 작동 상태에서, 원심력 진자(501)는 스프링(107)의 스프링 력에 의해 허브 플랜지(111)와 일체로 회전하도록 고정 연결된다. 도 17은, 도 3과는 다르게, 원심력 진자가 허브(112)에 힌지 연결되는 것이 아니라 플랜지(111)에 힌지 연결되는 상응하는 대체 회로도를 도시한다.
이로써, 변속기 입력 샤프트의 전체 질량 관성 모멘트가 원심력 진자 없이 통상의 클러치 디스크의 상태로 감소된다. 클러치 결합 충격의 현상은 다시 허용할 수 있는 음향 수준으로 감소된다.
도 18 및 도 19는, 엔진이 차량을 제동할 경우의 스러스트 작동에서 도 4에 따른 클러치 디스크(101)를 도시한다. 원심력 진자의 노우즈(503)는 압축 스프링(107)과 노우즈 플랜지(111)에 대해 비틀린 사이드 디스크(110) 사이에서 인장 지지된다. 이러한 작동 상태에서, 원심력 진자(501)는 스프링(107)의 스프링 력에 의해 사이드 디스크(110)와 일체로 회전하도록 고정 연결된다. 도 20은 상응하는 대체 회로도를 도시한다. 도 3에 비해, 스러스트 작동에서 원심력 진자(501)가 허브(112)와 더 이상 연결되는 것이 아니라, 사이드 디스크(110)와 연결된다. 변속기 입력 샤프트의 전체 질량 관성 모멘트는 이러한 상태에서, 원심력 진자 없이 다시 통상의 클러치 디스크 상태로 감소된다.
도 21은 원심력 진자(501)를 갖는 본 발명에 따른 클러치 디스크(101)의 확대도를 도시한다. 플랜지에 대해 트랙션 측에서 그리고 사이드 디스크에 대해 스러스트 측에서 토크 방향에 따른 진자의 고정 이외에, 토크 방향과 무관한 고정이 변형예로서 가능하다.
도 22 및 도 23은 클러치 디스크(601 또는 701)의 이러한 실시예를 각각 도시한다. 이 경우에, 클러치 디스크(601)는 특히 승용차에 대한 적용을 그리고 클러치 디스크(701)는 특히 상용차에 대한 적용을 나타낸다.
클러치 디스크(601)의 원심력 진자(602)는 간격 볼트(603) 또는 간격 플레이트를 통해 허브 플랜지(604)와 고정 연결된다. 작동 중에 원심력 진자의 연결의 위치 변경은 발생하지 않는다.
클러치 디스크(701)의 원심력 진자(702)는 간격 볼트(703) 또는 간격 플레이트를 통해 사이드 디스크(110)와 고정 연결된다. 작동 중에, 원심력 진자(702)의 연결의 위치 변경은 마찬가지로 발생하지 않는다. 이러한 구조 구상에서, 구성 부품, 플랜지 및 사이드 디스크는 도 22에 따른 승용차 설계에 비해 그 위치가 교환된다. 그러나 이 두 개의 변형예에서, 동일한 대체 회로도가 형성된다. 이는 도 24에 도시된다. 원심력 진자(602, 702)가 구성 부품(604, 110)과 고정 연결되기 때문에, 두 개의 상태, 트랙션 및 스러스트에서 그 위치가 더 이상 변경되지 않는다. 이로써, 변속기 입력 샤프트의 전체 질량 관성 모멘트는 원심력 진자 없이 다시 통상의 클러치 디스크의 상태로 감소된다.
원심력 진자를 갖는 클러치 디스크는, 원심력 진자의 어셈블리가 허브 상에 더 이상 일체로 회전하도록 고정 연결되는 것이 아니라, 토크 방향에서 볼 때 프리 댐퍼 전방에서 힌지 연결되는 방식으로 구성된다.
이 경우에, 토크 방향에 따른 진자 고정이 수행되며, 프리 댐퍼와 메인 댐퍼 사이에서 원심력 진자의 트랙션 측 고정이 수행되며, 원심력 진자의 스러스트 측 고정이 메인 댐퍼 단 이전에, 특히 엔진 측에서 수행된다.
이 경우에, 토크 방향을 따른 진자 토크의 도입은 허브 플랜지에 대해(트랙션) 또는 사이드 디스크에 대해(스러스트) 압축 스프링을 통해 인장 지지되는 종동 노우즈를 통해 수행되며, 원심력 진자 또는 원심력 진자의 플랜지는 일체로 회전하도록 고정 연결되지 않지만 원심력 진자의 플랜지의 축 방향 고정을 통해 허브 상에서 또는 사이드 디스크 상에서 수행되며, 고정 및 지지는 예를 들어 고정 링, 보유 볼트 또는 보유 플레이트에 의해 수행된다.
토크 방향을 따르는 힌지 연결에 대안적으로 토크 방향과 무관한 진자 고정이 제공될 수 있으며, 이러한 진자 고정에서, 예를 들어 승용차 설계로서, 허브 플랜지에서 프리 댐퍼와 메인 댐퍼 사이의, 원심력 진자 또는 이와 관련된 플랜지의 트랙션 측 및 스러스트 측 고정은 간격 볼트를 통해 또는 간격 플레이트를 통해 수행되거나, 특히 예를 들어 상용차 설계로서, 사이드 디스크와 연결된 중간 허브에서 프리 댐퍼와 메인 댐퍼 사이의, 원심력 진자 또는 이와 관련된 플랜지의 트랙션 측 및 스러스트 측 고정은 리벳을 통해 수행된다.
1: 클러치 디스크
2: 스프링 댐퍼
3: 스프링 댐퍼
4: 원심력 진자
5: 회전 진동 댐퍼
6: 스프링
7: 스프링
8: 마찰 라이닝
9: 축 방향 스프링 요소
10: 사이드 디스크
11: 플랜지
12: 허브
13: 톱니부
14: 플랜지
15: 원심추
16: 롤링 요소
17: 안내 경로
18: 견부
20: 회전 축
21: 마찰 장치
22: 마찰 장치
23: 마찰 장치
50: 토크 특성 곡선
101: 클러치 디스크
102: 스프링 댐퍼
103: 스프링 댐퍼
104: 원심력 진자
105: 회전 진동 댐퍼
106: 스프링
107: 스프링
108: 마찰 라이닝
109: 축 방향 스프링 요소
110: 사이드 디스크
111: 플랜지
112: 허브
113: 톱니부
114: 플랜지
115: 원심추
116: 중간 요소
117: 노우즈, 돌출부
118: 견부
120: 회전 축
121: 샤프트 고정 링
122: 가장자리 영역
150: 토크 특성 곡선
210: 사이드 디스크
214: 플랜지
221: 고정 링
230: 레그
310: 사이드 디스크
314: 플랜지
321: 고정 리벳
330: 레그
410: 사이드 디스크
414: 플랜지
421: 고정 리벳
422: 보유 플레이트
430: 레그
501: 원심력 진자
502: 중간 요소
503: 노우즈, 돌출부
504: 플랜지
505: 원심추
506: 롤링 요소
507: 안내 경로
508: 나사
509: 리벳
601: 클러치 디스크
602: 원심력 진자
603: 간격 볼트
604: 허브 플랜지
701: 클러치 디스크
702: 원심력 진자
703: 간격 볼트
2: 스프링 댐퍼
3: 스프링 댐퍼
4: 원심력 진자
5: 회전 진동 댐퍼
6: 스프링
7: 스프링
8: 마찰 라이닝
9: 축 방향 스프링 요소
10: 사이드 디스크
11: 플랜지
12: 허브
13: 톱니부
14: 플랜지
15: 원심추
16: 롤링 요소
17: 안내 경로
18: 견부
20: 회전 축
21: 마찰 장치
22: 마찰 장치
23: 마찰 장치
50: 토크 특성 곡선
101: 클러치 디스크
102: 스프링 댐퍼
103: 스프링 댐퍼
104: 원심력 진자
105: 회전 진동 댐퍼
106: 스프링
107: 스프링
108: 마찰 라이닝
109: 축 방향 스프링 요소
110: 사이드 디스크
111: 플랜지
112: 허브
113: 톱니부
114: 플랜지
115: 원심추
116: 중간 요소
117: 노우즈, 돌출부
118: 견부
120: 회전 축
121: 샤프트 고정 링
122: 가장자리 영역
150: 토크 특성 곡선
210: 사이드 디스크
214: 플랜지
221: 고정 링
230: 레그
310: 사이드 디스크
314: 플랜지
321: 고정 리벳
330: 레그
410: 사이드 디스크
414: 플랜지
421: 고정 리벳
422: 보유 플레이트
430: 레그
501: 원심력 진자
502: 중간 요소
503: 노우즈, 돌출부
504: 플랜지
505: 원심추
506: 롤링 요소
507: 안내 경로
508: 나사
509: 리벳
601: 클러치 디스크
602: 원심력 진자
603: 간격 볼트
604: 허브 플랜지
701: 클러치 디스크
702: 원심력 진자
703: 간격 볼트
Claims (10)
- 직렬 연결된 두 개의 스프링 댐퍼(102, 103)를 갖는 회전 진동 댐퍼(105)와, 허브(112) 및 허브 상에 배치된 플랜지(111)를 갖는 원심력 진자(104)를 구비한 클러치 디스크(101)이며, 플랜지(111)의 양측에 사이드 디스크(110)가 배치되고, 사이드 디스크(110)는 반경 방향 외측에서 마찰 라이닝(108)과 연결되며, 제1 스프링 댐퍼(102)는 메인 댐퍼로서 사이드 디스크(110)와 플랜지(111) 사이에서 토크 전달식으로 배치되고, 제2 스프링 댐퍼(103)는 프리 댐퍼로서 플랜지(111)와 허브(112) 사이에 토크 전달식으로 배치되며, 원심력 진자(104)는 하나 이상의 플랜지(114) 및 플랜지에 변위 가능하게 배치된 원심추(115)를 포함하며, 원심력 진자(104)의 하나 이상의 플랜지(114)는 토크 방향에서 볼 때, 제2 스프링 댐퍼 전방에서 클러치 디스크(101)의 요소에 힌지 연결되는 클러치 디스크.
- 제1항에 있어서, 원심력 진자(104)의 하나 이상의 플랜지(114)가 클러치 디스크(101)의 플랜지(111)와 연결되는 것을 특징으로 하는 클러치 디스크.
- 제1항에 있어서, 원심력 진자(104)의 하나 이상의 플랜지(114)가 클러치 디스크(101)의 사이드 디스크(110)의 적어도 하나와 연결되는 것을 특징으로 하는 클러치 디스크.
- 제1항에 있어서, 진자 토크의 토크 방향에 따른 도입이, 원심력 진자(104)의 플랜지(114)가 스프링 댐퍼(102)의 스프링(107)을 통해 트랙션 작동 중에는 클러치 디스크(101)의 플랜지(111)와 결합되고 스러스트 작동 중에는 클러치 디스크(101)의 사이드 디스크(110)와 결합되도록 수행되는 것을 특징으로 하는 클러치 디스크.
- 제4항에 있어서, 스프링 댐퍼(102)의 스프링(107)과 플랜지(111) 및/또는 사이드 디스크(110) 사이에서 축 방향으로 맞물리는 노우즈(117)를 포함하는 중간 요소(116)가 원심력 진자(104)의 하나 이상의 플랜지(114)와 연결되는 것을 특징으로 하는 클러치 디스크.
- 제4항에 있어서, 스프링 댐퍼의 스프링(107)과 플랜지(111) 및/또는 사이드 디스크(111) 사이에서 축 방향으로 맞물리는 노우즈(117)가 원심력 진자(104)의 하나 이상의 플랜지(114)와 연결되거나 단일편으로 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치 디스크.
- 제1항 또는 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 원심력 진자(104)의 하나 이상의 플랜지(114)는 허브(112) 상에서 축 방향으로 고정되지만 비틀림 가능하게 수용되는 것을 특징으로 하는 클러치 디스크.
- 제7항에 있어서, 하나 이상의 플랜지(114)는 고정 링(221), 보유 볼트 또는 보유 플레이트를 이용하여 허브(112) 상에서 비틀림 가능하지만 축 방향으로 고정되어 보유되는 것을 특징으로 하는 클러치 디스크.
- 제2항 또는 제3항에 있어서, 원심력 진자(104)의 하나 이상의 플랜지(114)가 클러치 디스크(101)의 플랜지(111)와, 또는 클러치 디스크(101)의 사이드 디스크(110)의 적어도 하나와 간격 볼트(603) 또는 간격 플레이트에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 클러치 디스크.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 원심력 진자(104)는 이격된 두 개의 플랜지(114) 및 그들 사이에 배치된 원심추(115) 또는 플랜지(115) 및 플랜지 양측에 배치된 원심추(115)를 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 디스크.
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