KR20170110626A - 디커플러 - Google Patents

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KR20170110626A
KR20170110626A KR1020177021870A KR20177021870A KR20170110626A KR 20170110626 A KR20170110626 A KR 20170110626A KR 1020177021870 A KR1020177021870 A KR 1020177021870A KR 20177021870 A KR20177021870 A KR 20177021870A KR 20170110626 A KR20170110626 A KR 20170110626A
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크리스토프 파리아
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섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은 회전 구동부(3)로부터 회전 출력부(5)에 구동 토크를 전달하기 위한 디커플러(1, 1')에 관한 것으로서, - 회전 구동부 측에 배치된 구동 부재(7)와, - 회전 출력부 측에 배치된 출력 부재(9)와, - 구동 부재와 출력 부재 사이에 배치되고, 구동 회전 방향에서 구동 부재에 대해 출력 부재의 오버런을 허용하는 단방향 클러치(10)와 나선형 토션 스프링(11)으로 구성된 직렬 접속부와, - 나선형 토션 스프링의 제1 단부(12)를 위한, 구동 부재 측에 배치된 제1 스프링 플레이트(14)와, - 나선형 토션 스프링의 제2 단부(13)를 위한, 출력 부재 측에 배치된 제2 스프링 플레이트(15)를 구비한다. 이 경우, 스프링 플레이트들은 축 방향으로 램프 형상으로 상승하고, 이에 이어지는 나선형 토션 스프링 단부들은 구동 토크를 전달하면서 반경 방향으로 나선형 토션 스프링을 확장시킨다. 나선형 토션 스프링 단부와 스프링 플레이트는 상호간의 회전 정지부(19, 20)를 갖고, 이들 정지부는 각각 구동 회전 방향에서 제2 나선형 토션 스프링 단부에 대한 제2 스프링 플레이트의 상대 회전 및 제1 스프링 플레이트에 대한 제1 나선형 토션 스프링 단부의 상대 회전을 방지한다.

Description

디커플러
본 발명은 회전 구동부로부터 회전 출력부에 구동 토크를 전달하기 위한 디커플러로서
- 구동 토크 흐름에서 회전 구동부 측에 배치된 구동 부재와,
- 구동 토크 흐름에서 회전 출력부 측에 배치된 출력 부재와,
- 구동 토크 흐름에서 구동 부재와 출력 부재 사이에 배치되고, 구동 회전 방향에서 구동 부재에 대해 출력 부재의 오버런을 허용하는 단방향 클러치와 나선형 토션 스프링으로 구성된 직렬 접속부와,
- 나선형 토션 스프링의 제1 단부를 위한, 구동 토크 흐름에서 구동 부재 측에 배치된 제1 스프링 플레이트와,
- 나선형 토션 스프링의 제2 단부를 위한, 구동 토크 흐름에서 출력 부재 측에 배치된 제2 스프링 플레이트를 구비한다.
스프링 플레이트들은 축 방향으로 램프 형상으로 상승하고, 이에 이어지는 나선형 토션 스프링 단부들은 구동 토크를 전달하면서 나선형 토션 스프링을 반경 방향으로 확장시킨다.
이러한 유형의 디커플러(영어: Decoupler)는 전형적으로 내연기관의 부속 기기-벨트 구동부의 벨트 풀리-디커플러로서 형성된다. 디커플러는 크랭크 샤프트에 대한 크랭크 샤프트-디커플러로서 또는 제너레이터에 대한 제너레이터-디커플러로서 배치될 수 있고, 부속 기기-벨트 구동부 또는 제너레이터 내에서 크랭크 샤프트의 회전 진동 및 회전 불균일성의 유입을 보상할 수 있다. 단방향 클러치 및 나선형 토션 스프링의 직렬 접속부는 단방향 클러치가 폐쇄된 상태에서 구동 토크를 구동 부재로부터 출력 부재에 전달하고, 이때 나선형 토션 스프링의 탄성은 회전 불균일성을 평활화한다. 지연되게 회전하는 구동 부재에서 단방향 클러치는 개방되고, - 그러면 반대로는 - 이때 출력 부재로부터 구동 부재에는 언급할 만한 회전 토크가 전혀 전달되지 못한다. 그러면, 제너레이터-디커플러의 경우에 비교적 큰 질량 관성을 받는 제너레이터의 샤프트는 벨트 풀리를 오버런할 수 있다.
언급된 유형의 제너레이터-디커플러는, 예컨대 US 8,047,920,B2에 기재되어 있다. 단방향 클러치는 루프 밴드로서 형성되고, 이는 구동 측에서 직렬 접속부에 배치되고 반경 방향으로 나선형 토션 스프링과 벨트 풀리 사이에 배치된다. 오버런하는 제너레이터 샤프트에서 루프 밴드가 개방되더라도, 벨트 풀리의 내측 케이싱과 이에 접하는 루프 밴드 사이의 마찰 토크는 두 스프링 플레이트의 상대 회전을 유도하고, 이때 나선형 토션 스프링의 단부들은 램프 형태의 스프링 플레이트의 주연 스프링 지지 단차부로부터 멀어지고 램프에서 상승 이동한다. 이 경우, 램프의 기하 구조로 인해 나선형 토션 스프링을 위해 효과적으로 감소하는 축 방향 조립 공간은, 나선형 토션 스프링이 두 스프링 플레이트를 축 방향으로 서로 멀어지게 가압하여 벨트 풀리 디커플러를 동시에 축 방향으로 팽창시키는 것을 야기할 수 있다. 하나 또는 두 개의 스프링 단부가 반복적으로 램프에서 상승 이동하고 각각의 회전 이후 단차부로 리턴 스냅 결합하는 경우, 디커플러의 두드러진 음향도 마찬가지로 원치 않는 결과이다.
이러한 문제점에 대한 해결책으로서 US 8,047,920,B2에는 두 스프링 플레이트의 원치 않는 상대 회전을 블로킹하는 메커니즘이 제안되어 있다. 오버런 작동에서 두 스프링 플레이트는 동기식으로 그리고 나선형 토션 스프링과 유닛으로서 회전하고 스프링 단부의 램프 상승 이동을 방지한다. 블로킹은 회전 정지부에 의해 구조적으로 이루어지는데, 회전 정지부는 한편으로 출력 부재에 그리고 다른 한편으로 구동 측의 스프링 플레이트에 고정되어 오버런 작동에서 스프링 플레이트를 종동 구동시킨다.
이와 같은 배경에서 본 발명의 과제는 마찬가지로 나선형 토션 스프링의 램프 상승 이동을 방지하는 대안적 구조를 갖는, 서두에 언급된 유형의 디커플러를 제공하는 것이다.
이러한 과제는 청구범위 제1항의 특징부에 의해 해결된다. 이에 따르면, 나선형 토션 스프링 단부와 스프링 플레이트는 상호간의 회전 정지부를 갖고, 상기 정지부는 각각 구동 회전 방향에서 제2 나선형 토션 스프링 단부에 대한 제2 스프링 플레이트의 상대 회전 및 제1 스프링 플레이트에 대한 제1 나선형 토션 스프링 단부의 상대 회전을 방지한다.
본 발명은 나선형 토션 스프링 자체가 두 스프링 플레이트를 서로 회전 결합시켜서 원치 않는 스프링 단부의 램프 상승 이동을 방지한다는 원리에 기초한다. 이는 나선형 토션 스프링이 권취 바디의 반경 방향 확장하에 구동 토크를 전달하는 방향으로만 부하될 수 없는 것에 의해 구조적으로 이루어진다. 오히려 나선형 토션 스프링은 충분히 높은 크기로 이에 대해 반대로, 나선형 토션 스프링이 반경 방향으로 수축하는 토크 방향에서 부하될 수 있다. 두 회전 토크 방향으로 충분히 큰 스프링 부하 성능의 조합만이 디커플러의 오버런 작동에서 나선형 토션 스프링과 두 스프링 플레이트가 유닛으로서 회전하기를 요구하므로, 결과적으로 원치 않는 램프 상승 이동을 야기하는 제2 스프링 플레이트의 제1 스프링 플레이트에 대한 오버런은 방지된다.
단방향 클러치를 갖는 직렬 접속부의 내부에서 나선형 토션 스프링의 위치 설정에 따라 디커플러의 오버런 작동에서 다음과 같은 상태가 발생할 수 있다:
- 나선형 토션 스프링이 출력 측에, 다시 말해 구동 토크 흐름에서 단방향 클러치의 후방에 위치 설정되면, 오버런하는 출력부에 의해 회전하는 제2 스프링 플레이트는 제2 나선형 토션 스프링 단부를 종동 구동하고 제1 나선형 토션 스프링 단부는 개방된 단방향 클러치의 마찰에 대항하여 제1 스프링 플레이트를 종동 구동한다. 따라서, 디커플러의 오버런 작동에서 두 스프링 플레이트 및 나선형 토션 스프링은 원치 않는 램프 상승 이동 없이 유닛으로서 회전한다.
- 나선형 토션 스프링이 구동 측에, 다시 말해 구동 토크 흐름에서 단방향 클러치의 전방에 위치 설정되면, 출력 측의 제2 스프링 플레이트는 제2 나선형 토션 스프링 단부에서 정지하고 제1 나선형 토션 스프링 단부는 제1 스프링 플레이트에서 정지한다. 스프링 플레이트들과 나선형 토션 스프링으로 형성된 유닛은 오버런된 회전 구동부에 의해 개방된 단방향 클러치의 마찰에 대항하여 원치 않는 램프 상승 이동 없이 유닛으로서 회전한다.
두 토크 방향으로 나선형 토션 스프링의 부하 성능은, 각각 서로로부터 해체될 수 있고 간단하게 서로 조립될 수 있는 회전 정지부에 의해 바람직하게 이루어진다. 그러나 또한, 형태 결합식 연결 및 해체 가능한 연결에 대한 대안으로서, 회전 정지부는 각각 해체 불가능하게 서로에 대해 고정될 수 있다. 이러한 경우, 예컨대 각각 하나의 스프링 단부와 하나의 스프링 플레이트는 압입 연결 또는 용접 연결에 의해 서로 고정되고, 이러한 연결은 권취 바디를 반경 방향으로 수축시키는 나선형 토션 스프링의 회전 토크 부하를 가능케 한다. 나선형 토션 스프링의 두 회전 정지부는 바람직하게 서로에 대해 대칭이므로, 결과적으로 디커플러의 조립 시에 나선형 토션 스프링의 정렬 조립 상태를 필요로 하지 않는다.
스프링 권취 바디를 반경 방향으로 확장시키고 반경 방향으로 수축시키는 회전 토크 부하 사이의 방향 변환은 상호간에 내부로 또는 외부로 맞물리게 되는 회전 정지부와 관련하여 작은 전환 유격으로뿐만 아니라 유격 없이도 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 특징은 본 발명에 기본이 되고 실시예에 의해 설명되는 이하의 설명 및 도면으로부터 제시된다. 달리 언급하지 않는 한, 동일하거나 기능상 동일한 특징 또는 부품에는 동일한 도면 부호가 부여된다.
도 1은 본 발명에 따른, 내연기관의 부속 기기-벨트 구동부의 제너레이터-디커플러의 기본 원리도이고;
도 2는 오버런 작동 중 도 1에 따른 제너레이터 디커플러의 회전 토크 흐름을 도시한 도면이며;
도 3은 본 발명에 따른, 내연기관의 부속 기기-벨트 구동부의 크랭크 샤프트-디커플러의 기본 원리도이고;
도 4는 제1 실시예의 나선형 토션 스프링의 사시도이며;
도 5는 제1 실시예의 나선형 토션 스프링에 속하는 스프링 플레이트의 사시도이고;
도 6은 제2 실시예의 나선형 토션 스프링의 사시도이며;
도 7은 제2 실시예의 나선형 토션 스프링에 속하는 스프링 플레이트의 사시도이고;
도 8은 제2 실시예의 나선형 토션 스프링에 속하는 대안적인 스프링 플레이트의 사시도이며;
도 9는 제3 실시예의 나선형 토션 스프링의 사시도이고;
도 10은 제3 실시예의 나선형 토션 스프링에 속하는 스프링 플레이트의 사시도이며;
도 11은 단방향 클러치 및 통합된 스프링 플레이트를 갖는 해당 출력 부재와 함께 제4 실시예의 나선형 토션 스프링의 사시도이다.
도 1에는 내연기관의 부속 기기-벨트 구동부의 제너레이터에 배치된 디커플러(1)의 기본 원리도가 도시되어 있다. 이 디커플러는 회전 구동부(3)로서 벨트(2)의 구동 토크를 회전 출력부(5)로서 제너레이터 샤프트(4)에 전달하고 구동 토크 흐름에서 이하의 구성 부품을 포함한다:
- 구동부 측에 배치된 구동 부재(7)로서 벨트(2)에 의해 랩핑된 벨트 풀리(6),
- 출력부 측에 배치된 출력 부재(9)로서 제너레이터 샤프트(4)에 고정된 허브(8),
- 벨트 풀리(6)와 허브(8) 사이에 배치되는 직렬 접속부로서, 벨트 풀리(6)의 측에서는 제1 단부(12)가 연장되고 허브(8)의 측에서는 제2 단부(13)가 연장되는 나선형 토션 스프링(11)과 단방향 클러치(10)로 구성되는 직렬 접속부,
- 제1 나선형 토션 스프링 단부(12)를 위한 제1 스프링 플레이트(14), 및
- 제2 나선형 토션 스프링 단부(13)를 위한 제2 스프링 플레이트(15).
제너레이터의 구동은, 도면에서 벨트 구동부에 대해 좌측에서 볼 때, 제너레이터 샤프트(4) 상에 표시된 회전 방향, 다시 말해 시계 방향으로 이루어진다.
벨트 풀리(6)로부터 제너레이터 샤프트(4)에의 구동 토크의 탄성 전달에 사용되는 나선형 토션 스프링(11)은 구동 측의 제1 스프링 플레이트(14)와 출력 측의 제2 스프링 플레이트(15) 사이에서 둘레뿐 아니라 약간의 축 방향 예압으로 클램핑된다. 제1 스프링 플레이트(14)는 벨트 풀리(6)에 대해서뿐 아니라 허브(8)에 대해서도 회전 가능하고 단지 폐쇄된 단방향 클러치(10)를 통해서만 벨트 풀리(6)와 함께 회전하도록 고정 연결된다. 제2 스프링 플레이트(15)는 허브(8)와 함께 회전하도록 고정 연결된다. 두 스프링 플레이트(14, 15)는 각각 (자신의 정면측 둘레를 통해) 축 방향으로 램프 형상으로 상승하고 이에 따라 실질적으로, 스프링 플레이트(14 또는 15)에 접하는 나선형 토션 스프링 단부(12, 13)에 보충되도록 형성된다. 구동 토크의 전달은 나선형 토션 스프링 단부(12, 13)에서 각각의 스프링 플레이트(14, 15)의 축 방향 램프(17)에 의해 형성된 단차부(18)와 나선형 토션 스프링 단부(12, 13)의 정면측(16) 사이의 압축 접촉을 통해 이루어지며, 결과적으로 나선형 토션 스프링(11)의 권선 바디는 구동 토크의 부하를 받으면서 나선형 토션 스프링 단부(12, 13)에 의해 반경 방향으로 확장된다.
도 1에서 스프링 플레이트(14, 15)에 표시된 화살표는, 폐쇄된 단방향 클러치(10)에서 벨트 풀리(6)가 허브(8)를 구동 회전 방향으로 구동시키는 경우, 디커플러(1)에서 구동 토크 흐름을 상징한다. 이 경우, 구동 토크는 한편으로 제1 스프링 플레이트(14)의 단차부(18)로부터 나선형 토션 스프링의 제1 단부(12)의 정면측(16)에, 다른 한편으로 나선형 토션 스프링의 제2 단부(13)의 정면측(16)으로부터 제2 스프링 플레이트(15)의 단차부(18)에 전달한다.
도 2에는 디커플러(1)의 다른 작동 상태가 도시되어 있는데, 여기서 (비활성) 제너레이터 샤프트(4)는 이 샤프트에 표시된 회전 방향에서 벨트 풀리(6)를 오버런한다. 스프링 플레이트(14, 15)의 램프(17)에서 두 나선형 토션 스프링 단부(12, 13) 중 하나 또는 둘 다의 허용되지 않는 상승은 두 나선형 토션 스프링 단부(12, 13)에서 또는 두 스프링 플레이트(14, 15)에서 상호간의 회전 정지부(19, 20)에 의해 방지된다. 나선형 토션 스프링(11) 측의 회전 정지부(19)는 각각 자신의 단부(12, 13)에 축 방향 돌출부로서 형성되고, 스프링 플레이트(14, 15) 측의 회전 정지부(20)는 각각 이들 돌출부가 내부로 삽입 돌출되는 축 방향 리세스(도 1 참조)에 의해 형성된다.
도 1과 유사하게, 도 2에 표시된 화살표는, 개방된 단방향 클러치(10)에서 벨트 풀리(6)가 허브(8)에 의해 구동 회전 방향으로 오버런 되는 경우, 디커플러(1)에서 구동 토크 흐름을 상징한다. 이 경우, 나선형 토션 스프링(11)을 종동시키는 회전 토크가 한편으로 제2 스프링 플레이트(15)의 회전 정지부(20)로부터 제2 나선형 토션 스프링 단부(13)의 회전 정지부(19)에 전달되고, 다른 한편으로 제1 나선형 토션 스프링 단부(12)의 회전 정지부(19)로부터 제1 스프링 플레이트(14)의 회전 정지부(20)에 전달된다. 이러한 종동 토크의 크기는 개방된 단방향 클러치(10)의 접촉 파트너와의 접촉 마찰에 좌우되고, 종동 토크의 흐름은 종동 토크 자체를 전달하는 나선형 토션 스프링(11)에 의해 두 스프링 플레이트(14, 15)의 공동 회전을 일으킨다. 그러면, 스프링 플레이트(14, 15)도 단지 나선형 토션 스프링(11)의 회전 탄성의 범주에서 서로에 대해 상대 회전할 수 있기 때문에, 램프(17)에서 나선형 토션 스프링 단부(12, 13)의 원하지 않는 상승 이동은 항상 방지된다.
도 3에는 내연기관의 부속 기기-벨트 구동부를 구동시키는 디커플러(1')의 기본 원리도가 도시되어 있다. 이 실시예의 경우, 크랭크 샤프트(21)는 회전 구동부(3)이고, 벨트(2)는 회전 출력부(5)이다. 디커플러(1')는 구동 토크 흐름에서 이하의 구성 부품을 포함한다:
- 구동 측에 배치된 구동 부재(7)로서 크랭크 샤프트(21)에 고정된 샤프트(22),
- 출력 측에 배치된 출력 부재(9)로서 벨트(2)에 의해 둘러싸인 벨트 풀리(6),
- 샤프트(22)와 벨트 풀리(6) 사이에 배치되고 나선형 토션 스프링(11)과 단방향 클러치(10)로 구성되는 직렬 접속부로서, 샤프트(22)의 측에서는 제1 나선형 토션 스프링 단부(12)가 연장되고 벨트 풀리(6)의 측에서는 제2 나선형 토션 스프링 단부(13)가 연장되는, 직렬 접속부,
- 제1 나선형 토션 스프링 단부(12)를 위한 제1 스프링 플레이트(14), 및
- 제2 나선형 토션 스프링 단부(13)를 위한 제2 스프링 플레이트(15).
벨트(2)의 구동은 크랭크 샤프트(21)에 표시된 회전 방향, 다시 말해 도면에서 좌측으로부터 벨트 구동부 쪽으로 볼 때 시계 방향으로 이루어진다. 도 1에 비해 회전 구동부 및 회전 출력부가 좌측으로부터 우측으로 교체되어 배치되기 때문에, 나선형 토션 스프링(11)도 이에 대해 반대의 권취 방향을 갖는다. 그러나, 회전 정지부(19, 20)에 의한 램프의 상승을 본 발명에 따라 방지하는 것에 대해서는, 도 1 및 도 2의 상술된 설명과 유사하게 적용된다.
도 1 내지 도 3에서 직렬 접속부를 형성하는 단방향 클러치(10) 및 나선형 토션 스프링(11)의 순서는 구동 토크 흐름과 관련하여 교체될 수도 있다. 그러면, 오버런 작동에서 각각 스프링 플레이트(14, 15) 및 나선형 토션 스프링(11)으로부터 형성된 유닛들은 벨트 풀리(6)와 동기식으로 회전할 수 있을 것이다. 또한, 회전 정지부(19, 20)에 표시된 나선형 토션 스프링 단부(12, 13)의 주연 유격도 제거될 수 있다.
도 4에 도시된 나선형 토션 스프링(11) 및 도 5에 따른 스프링 플레이트(14)는 본 발명에 따른 회전 정지부(19, 20)의 제1 실시예를 나타낸다. 직사각형 단면을 갖는 스프링 와이어로부터 권취된 나선형 토션 스프링(11)의 두 단부(12, 13)는 축 방향 외부측으로 꺽여 있다. 스프링 플레이트(14)는 축 방향 램프(17)를 통해 형성된 단차부(18)의 영역에서 회전 정지부(20)로서 축 방향 리세스를 갖고, 이 리세스 내로 회전 정지부(19)로서 나선형 토션 스프링 단부(12)의 꺽인 부분이 삽입 돌출하여 리세스(20)의 주연 방향 제한부(23)에서 정지한다.
도 4에 표시된 화살표 쌍은 나선형 토션 스프링 단부(12, 13) 내로 회전 토크 도입을 상징한다. 단부들의 정면측(16)에 작용하는 화살표는 구동 토크를 표시하고, 이 구동 토크는 반경 방향을 가리키는 나선형 토션 스프링(11)에 의해 회전 구동부로부터 회전 출력부로 탄성에 의해 전달된다. 작은 화살표는 스프링 측의 회전 정지부(19)로서 기능하는 정면측(16)의 후방측에 작동을 가하고 종동 토크를 표시하며, 이 종동 토크는 반경 방향으로 수축하는 나선형 토션 스프링(11)에 의해 출력 측의 제2 스프링 플레이트(15)로부터 구동 측의 제1 스프링 플레이트(14)에 전달된다.
도 6에 도시된 나선형 토션 스프링(11)은 도 7에 따른 스프링 플레이트(14)와 함께 본 발명의 제2 실시예를 형성한다. 이 경우, 스프링 측의 회전 정지부(19)는 반경 방향 내부측으로 꺽이고 나선형 토션 스프링(11)의 원통형 권취 바디에 대해 약간 할선 유형으로 연장되는 나선형 토션 스프링 단부(12, 13)의 반경 방향 내측에 의해 형성된다. 귀속되는 스프링 측의 회전 정지부(20)는, -각각 스프링 주연 방향으로- 단차부(18)로부터 시작되고 나선형 토션 스프링 단부(12)에 대해 실제로 보충적으로 경사져서 반경 방향 내측으로 뒤에서 맞물리는 내측 숄더를 통해 형성된다. 이러한 후방 맞물림은 나선형 토션 스프링(11)을 반경 방향으로 수축시키는 종동 토크의 도입을 가능케 한다.
도 8에 도시된 스프링 플레이트(14)는 도 7에 따른 스프링 플레이트(14)의 변형예이다. 이 실시예의 경우, 단차부(18)로부터 내측 숄더(20)뿐만 아니라 외측 숄더(24)가 스프링 플레이트 주연 방향으로 시작된다. 외측 숄더(24)는 실질적으로 스프링 와이어 두께에 의해 내측 숄더(20)에 대해 등거리로 연장되고, 나선형 토션 스프링 단부에서 종동 토크를 생성하는 인장력이 작용하는 경우, 두 숄더(20, 24) 사이에 클램핑되는 나선형 토션 스프링 단부(12)의 반경 방향 외부측으로의 이탈을 방지한다.
도 9 및 도 10에 따른 제3 실시예의 경우 본 발명에 따른 회전 정지부(19, 20)는 나선형 토션 스프링(11)의 측에서 나선형 토션 스프링 단부(12, 13)에서 축 방향 리세스에 의해 형성되고 스프링 플레이트(14, 15) 측에서 축 방향 돌출부에 의해 형성되며, 이들 돌출부는 램프(17)로부터 상승되어 리세스(19) 내로 삽입 돌출된다.
도 11에는 제4 실시예로서 도 1 내지 도 3에 따른 실시예에 상응하는 회전 정지부(19, 20)의 교체된 배치가 도시되어 있다. 회전 정지부(19, 20)는 나선형 토션 스프링(11) 측에서 나선형 토션 스프링 단부(12, 13)에 축 방향 돌출부에 의해 형성되고 스프링 플레이트(14, 15) 측에서 램프(17) 내에 축 방향 리세스에 의해 형성되며, 이들 리세스 내로는 돌출부(19)가 삽입 돌출된다. 분해도로 도시된 도면은 나선형 토션 스프링(11)의 좌측에 단방향 클러치(10)를, 나선형 토션 스프링(11)의 우측에 제너레이터-디커플러(1)의 허브(8)를 도시한다. 단방향 클러치(10)는 구동부 측에 위치한 루프 밴드이고 제너레이터 샤프트(4)에 나사 결합되는 허브(8)는 (출력 측의) 제2 스프링 플레이트(15)의 통합 부분이다.
나선형 토션 스프링 단부(12, 13) 및 스프링 플레이트(14, 15)의 도시된 회전 정지부(19, 20)에 대한 대안으로서, 회전 정지부가 나선형 토션 스프링을 반경 방향으로 수축시키는 종동 토크에 의해 나선형 토션 스프링 단부를 작동할 수 있는 한, 복수의 다른 구성도 고려된다. 이러한 대안예는 예를 들면 다음과 같다:
- 비원형 돌출부 및/또는 리세스
- 반경 방향으로 배향된 돌출부 및 리세스
- 반경 방향 외부측으로 꺽인 나선형 토션 스프링 단부
- 90°보다 크고 180°보다 작은 각도를 갖는 나선형 토션 스프링 단부의 반경 방향 또는 축 방향 꺽임부
1 디커플러
2 벨트
3 회전 구동부
4 제너레이터 샤프트
5 회전 출력부
6 벨트 풀리
7 구동 부재
8 허브
9 출력 부재
10 단방향 클러치
11 나선형 토션 스프링
12 나선형 토션 스프링의 제1 단부
13 나선형 토션 스프링의 제2 단부
14 제1 스프링 플레이트
15 제2 스프링 플레이트
16 나선형 토션 스프링 단부의 정면측
17 스프링 플레이트의 램프
18 단차부
19 나선형 토션 스프링 단부의 회전 정지부
20 스프링 플레이트의 회전 정지부
21 크랭크 샤프트
22 샤프트
23 스프링 플레이트의 축 방향 리세스의 제한부
24 스프링 플레이트의 외측 숄더

Claims (8)

  1. 회전 구동부(3)로부터 회전 출력부(5)에 구동 토크를 전달하기 위한 디커플러로서
    - 구동 토크 흐름에서 회전 구동부(3) 측에 배치된 구동 부재(7)와,
    - 구동 토크 흐름에서 회전 출력부(5) 측에 배치된 출력 부재(9)와,
    - 구동 토크 흐름에서 구동 부재(7)와 출력 부재(9) 사이에 배치되고, 구동 회전 방향에서 구동 부재(7)에 대해 출력 부재(9)의 오버런을 허용하는 단방향 클러치(10)와 나선형 토션 스프링(11)으로 구성된 직렬 접속부와,
    - 나선형 토션 스프링(11)의 제1 단부(12)를 위한, 구동 토크 흐름에서 구동 부재(7) 측에 배치된 제1 스프링 플레이트(14)와,
    - 나선형 토션 스프링(11)의 제2 단부(13)를 위한, 구동 토크 흐름에서 출력 부재(9) 측에 배치된 제2 스프링 플레이트(15)를 구비하고,
    스프링 플레이트들(14, 15)은 축 방향으로 램프 형상으로 상승하고, 이에 이어지는 나선형 토션 스프링 단부들(12, 13)은 구동 토크를 전달하면서 나선형 토션 스프링(11)을 반경 방향으로 확장시키는, 디커플러에 있어서,
    나선형 토션 스프링 단부(12, 13)와 스프링 플레이트(14, 15)는 상호간의 회전 정지부(19, 20)를 갖고, 상기 정지부는 각각 구동 회전 방향에서 제2 나선형 토션 스프링 단부(13)에 대한 제2 스프링 플레이트(15)의 상대 회전 및 제1 스프링 플레이트(14)에 대한 제1 나선형 토션 스프링 단부(12)의 상대 회전을 방지하는 것을 특징으로 하는 디커플러.
  2. 제1항에 있어서, 디커플러(1)는 내연기관의 부속 기기-벨트 구동부의 제너레이터를 구동시키고, 이때
    - 회전 구동부(3)는 벨트 구동부의 벨트(2)이고,
    - 구동 부재(7)는 벨트 풀리(6)이며,
    - 회전 출력부(5)는 제너레이터 샤프트(4)이고,
    - 출력 부재(9)는 제너레이터 샤프트에 고정되는 허브(8)인 것을 특징으로 하는 디커플러.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 회전 정지부(19, 20)는 나선형 토션 스프링(11)의 측에서는 축 방향 외부측으로 꺽인 나선형 토션 스프링 단부(12, 13)에 의해 그리고, 스프링 플레이트(14, 15)의 측에서는 축 방향 리세스의 둘레 제한부(23)에 의해 형성되며 상기 리세스 내로 나선형 토션 스프링 단부(12, 13)가 삽입 돌출되는 것을 특징으로 하는 디커플러.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 회전 정지부(19, 20)는 나선형 토션 스프링(11)의 측에서는 반경 방향 내부측으로 꺽인 나선형 토션 스프링 단부(12, 13)에 의해 그리고, 스프링 플레이트(14, 15)의 측에서는 내부 숄더에 의해 형성되며, 상기 내부 숄더는 나선형 토션 스프링 단부(12, 13)를 반경 방향 내부로 뒤에서 맞물리는 것을 특징으로 하는 디커플러.
  5. 제4항에 있어서, 나선형 토션 스프링 단부(12, 13)는 반경 방향 외부에서 스프링 플레이트(14, 15)의 외측 숄더(24)에 대해 지지되는 것을 특징으로 하는 디커플러.
  6. 제5항에 있어서, 외측 숄더(24)는 실질적으로 내측 숄더에 대해 등거리로 연장되는 것을 특징으로 하는 디커플러.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 회전 정지부(19, 20)는 나선형 토션 스프링(11)의 측에서는 축 방향 리세스를 통해 나선형 토션 스프링 단부(12, 13)에 형성되고, 스프링 플레이트(14, 15)의 측에서는 축 방향 돌출부를 통해 형성되며, 상기 돌출부는 리세스 내로 삽입 돌출되는 것을 특징으로 하는 디커플러.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 회전 정지부(19, 20)는 나선형 토션 스프링(11)의 측에서는 축 방향 돌출부를 통해 나선형 토션 스프링 단부(12, 13)에 형성되고, 스프링 플레이트(14, 15)의 측에서는 축 방향 리세스를 통해 형성되며, 상기 리세스 내로 돌출부가 삽입 돌출되는 것을 특징으로 하는 디커플러.
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