KR20190124231A

KR20190124231A - 자동차용 원심력 진자 및 구동 배열체

Info

Publication number: KR20190124231A
Application number: KR1020197025982A
Authority: KR
Inventors: 브요른 지그; 슈테판 레만; 에프게니 프란츠; 팀 마이너; 마틴 해슬러; 알렝 루쉬
Original assignee: 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
Priority date: 2017-03-09
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2019-11-04
Also published as: DE102017104968A1; DE202018006321U1; CN110382907A; DE102017104968B4; CN110382907B; EP3593008A1; WO2018161992A1; KR102523620B1

Abstract

본 발명은, 회전축(1)을 중심으로 회전 가능한 하나 이상의 진자 플랜지(20) 및 회전축에 실질적으로 수직으로 진행하는 각각 하나의 진동 운동(2)을 실시하기 위해 진자 플랜지(20) 상에 변위 가능하게 배열된 복수의 진자 질량(10)을 갖는, 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 원심력 진자에 관한 것이며, 개별 진자 질량(10)과는 접촉 부재(40), 특히 플라스틱 부재가 기계적으로 고정 연결되어 있으며, 원심력 진자는 하나 이상의 마찰 장치(30)를 구비하고, 이 마찰 장치에 의해서는 회전축에 실질적으로 평행하게 작용하는 각각 하나의 수직 항력(Fn)이 개별 접촉 부재(40) 상에 실현되므로, 진자 질량(10)이 이동하는 경우에, 제1 수직 항력(Fn)으로 하중이 가해짐으로 인해 상기 이동과 반대로 작용하는 마찰력(Fr)이 개별 진자 질량(10)의 접촉 부재(40)에서 발생한다. 본원에서 제안된 본 발명에 따른 원심력 진자에 의해서는, 특히 연소 기관에 의해 구동되는 자동차 구동 트레인 내에서 비틀림 진동이 효율적인 방식으로 감소되거나 제거될 수 있다.

Description

자동차용 원심력 진자 및 구동 배열체

본 발명은, 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 원심력 진자, 및 본 발명에 따른 원심력 진자를 구비하는, 자동차용 구동 배열체에 관한 것이다.

원심력 진자는, 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 하나 이상의 진자 플랜지, 및 이 진자 플랜지에 진동 가능하게 매달린 진자 질량을 포함한다. 원심 가속의 장(filed)에서 이 진자 질량은 사전 설정된 경로 상에서 진동을 실행한다. 이와 같은 방식으로, 상기 진자 질량은, 이 진자 질량 자체가 진동으로 전환됨으로써, 예를 들어 비틀림 진동이 있는 내연 기관의 작동에 의해서 도입되는 회전 속도 불균일성을 보상할 수 있다. 이와 같은 진동에 의해 여기 진동으로부터 에너지가 제거되거나 여기 진동에 에너지가 공급되므로, 이와 같은 상황은 여기 진동의 진동 진폭의 진정 또는 감소를 야기한다. 이 경우, 원심력 진자는 회전 속도가 상승할 때에 증가하는 원심력으로 인해 회전 속도 적응형 회전 진동 흡수기로서 작용하는데, 그 이유는 원심력 진자 진동의 고유 주파수뿐만 아니라 여기 주파수까지도 회전 속도에 비례하기 때문이다.

종래 기술에는, 클러치 허브를 포함하는 클러치 디스크를 갖는 DE102006028552 A1호에 개시된 클러치 장치가 공지되어 있다. 특히 클러치 장치가 장착된 상태에서 작동 중에 나타나는 잡음 발생과 관련하여 클러치 장치를 최적화하기 위하여, 진자 질량 캐리어 장치 상에 이 장치에 대해 이동 가능하게 설치된 복수의 진자 질량을 포함하는 원심력 진자 장치의 진자 질량 캐리어 장치가 클러치 디스크와 결합되어 있다. 이 경우, 진자 질량은 플랜지 부재 상에서 이 플랜지 부재의 양측에 제한적으로 이동 가능하게 설치되어 있다.

연소 기관의 회전 속도가 느린 경우 그리고 이때에 연소 기관의 토크 변동이 높게 나타나는 경우에는, 진자 질량이 진동 공간의 경계에 충돌하는 상황이 발생할 수 있다. 이 경우에는, 원심력 진자의 기능이 상실되므로, 더 이상의 진동 차단이 제공되지 않는다.

DE102013211391호에는, 회전 속도 적응형 진동 흡수기 및 진동 흡수기를 갖는 회전 진동 댐퍼가 개시되어 있다. 회전 속도 적응형 진동 흡수기에는, 회전축을 중심으로 회전하는 디스크 부분, 및 상기 디스크 부분 상에서 둘레에 걸쳐 배열되어 있고 에피사이클로이드(epicycloidal)형의 제1 진자 트랙을 따라 강제된 제1 진동각을 따라, 사전 설정된 제1 진자 등급에 매칭된 상태에서 진동하는 복수의 흡수기 질량이 설치되어 있다. 이 경우에는 2개의 진자 등급들을 갖는 무게 중심 트랙이 제공되어 있으며, 이 경우 제2 진자 등급은 제1 진자 등급보다 작다. 제2 등급이 더 이상 엔진 여기와 일치하지 않기 때문에, 진자 질량의 진동 진폭은 감소한다.

진자 질량의 진동 운동의 진폭을 감소시킬 수 있는 또 다른 한 가지 가능성은, 진자 질량과 캐리어 사이에서의 마찰의 발생이다.

DE102010049553 A1호에는, 진자 캐리어에 설치되어 있고 진자 캐리어에 대해 이동 가능한 복수의 진자 질량을 갖는, 특히 자동차의 구동 트레인에 사용하기 위해 디자인된 원심력 진자 장치에서, 원심력 진자 장치의 작용 방식이 최소 회전 속도를 초과하는 회전 속도 범위로 제한되는 것이 개시되어 있다. 이와 같은 상황은, 하나 이상의 진자 질량의 이동을 회전 속도에 따라 제동하는 수단에 의해서 달성된다. 여기에서, 진자 질량에 대한 상기 수단의 작용 방향은 반경 방향이다.

DE102014211711 A1호 또는 WO2015192846 A1호에는, 회전축을 중심으로 회전 가능한 하나의 진자 플랜지, 및 둘레에 걸쳐 분포되어 있고 회전하는 진자 플랜지의 원심력장 내에서 상기 진자 플랜지 내에 진자 운동하도록 매달린 복수의 진자를 갖는 원심력 진자가 개시되어 있다. 진자 플랜지에서의 진자의 강한 충돌을 방지하기 위하여, 진자는 진자 플랜지에 대하여 축 방향으로 초기 응력이 가해진다. 이와 같은 방식에 의해서는, 진자 질량도 원심력이 중력에 미달할 때 자신의 반경 방향 위치에 유지될 수 있다.

상기와 같은 종래 기술로부터 출발하여 본 발명의 토대가 되는 과제는, 여기 진동의 신뢰할만한 흡수를 비용 효율적인 구조 및 긴 수명과 조합하는 원심력 진자를 제공하는 데 있다.

상기 과제는, 청구항 1에 따른 본 발명에 따른 원심력 진자에 의해서 그리고 보완적으로는 원심력 진자를 갖는 청구항 10에 언급된 구동 배열체에 의해서 해결된다. 본 발명에 따른 원심력 진자의 바람직한 실시예들은 종속 청구항 제2항 내지 제9항에 명시되어 있다.

청구범위의 특징부들은 기술적으로 의미 있는 임의의 유형 및 방식으로 조합될 수 있으며, 이 경우에는 이 목적을 위해, 이하 명세서의 설명 그리고 본 발명의 보완적인 실시예들을 포함하는 도면의 특징부도 참조될 수 있다.

본 발명의 틀 안에서 볼 때, 반경 방향, 축 방향 및 원주 방향이라는 용어는 항상 원심력 진자의 회전축과 관련이 있다.

본 발명은, 회전축을 중심으로 회전 가능한 하나 이상의 진자 플랜지 및 회전축에 실질적으로 수직으로 진행하는 각각 하나의 진동 운동을 실시하기 위해 진자 플랜지 상에 변위 가능하게 배열된 복수의 진자 질량을 갖는, 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 원심력 진자에 관한 것이다. 개별 진자 질량과는 접촉 부재, 특히 플라스틱 부재가 기계적으로 고정 연결되어 있다. 원심력 진자는 하나 이상의 마찰 장치를 구비하고, 이 마찰 장치에 의해서는 회전축에 실질적으로 평행하게 작용하는 각각 하나의 수직 항력이 개별 접촉 부재 상에 실현되므로, 진자 질량이 이동하는 경우에, 수직 항력으로 하중이 가해짐으로 인해 상기 이동과 반대로 작용하는 마찰력이 개별 진자 질량의 접촉 부재에서 발생한다.

특히, 진자 질량은 진자 운동 가능하게 매달릴 수 있다. 접촉 부재는 진자 질량과 강제 결합식으로, 형상 결합식으로 그리고/또는 재료 결합식으로 기계적으로 연결되어 있으므로, 어떠한 경우든지 진자 질량의 바디와 접촉 부재 사이에는 견고하거나 강성의 연결이 존재한다. 마찰 장치에 의해 제공되는 수직 항력은 회전축에 실질적으로 평행하게 작용하고, 이로써 진자 질량의 이동 방향에 수직으로 또는 진자 질량의 회전 운동의 접선에 수직으로 작용한다. 마찰력에 의해서는 접촉 부재의 이동이 제동되고, 진자 질량과 접촉 부재의 기계적인 연결로 인해서는 진자 질량 자체의 진동 운동도 제동되며, 그 결과 진자 질량의 진동 진폭이 감쇠된다.

따라서, 병진 상대-이동은, 한 편으로는 이동하는 접촉 부재 또는 이 접촉 부재와 연결된 진자 질량과, 다른 한 편으로는 예컨대 마찰 장치 자체 또는 진자 플랜지와 같은 회전 고정되는 부재 사이에서 발생한다.

진자 질량의 이동 중에 마찰 장치까지의 진자 질량의 거리가 변하지 않음으로 인해, 진자 질량 또는 접촉 부재에 실질적으로 일정한 수직 항력이 작용되므로, 실질적으로 일정한 마찰력도 생성된다.

바람직하게, 마찰 장치는 실질적으로 환상으로 형성되어 있다. 따라서, 환상 마찰 장치에 의해서는, 배열된 모든 진자 질량에 또는 이들 진자 질량에 할당된 접촉 부재에 힘이 각각 회전축에 실질적으로 평행하게 제공될 수 있으므로, 진자 질량이 이동할 때에는 진자 질량의 이동을 저지하는 마찰력이 진자 질량에 또는 이 진자 질량에 할당된 접촉 부재에 작용한다.

이 경우, 마찰 장치는 상세하게는 원형 링 형상으로부터 편차를 가질 수 있다.

원심력 진자의 일 실시예에서는, 개별 진자 질량이 자신의 표면에 적어도 영역별로 접촉 부재를 구비하고, 이 접촉 부재에는 마찰 부재에 의해 제공되는 수직 항력이 작용하는 것이 제안되었다. 이로써, 수직 항력으로부터 결과적으로 나타나는 마찰력은 마찰 장치 자체와 접촉 부재 사이에서 작용하게 된다.

상기 실시예에서는, 접촉 부재가, 개별 진자 질량을 영역별로 둘러싸는 플라스틱 외피에 의해서 형성되어 있는 것이 제공된다. 다시 말해, 본 실시예에서는 예컨대 진자 질량의 금속 코어가 플라스틱으로 둘러싸여 있다. 이 경우, 상기 외피는 진자 질량의 마주 놓여 있는 측에서 상이한 벽 두께를 가질 수 있다.

특히 마찰 장치는, 개별 접촉 부재에 수직 항력이 작용하도록 하는 예컨대 환상 판 스프링과 같은 가요성 스프링일 수 있다. 이와 같은 환상 가요성 스프링 또는 판 스프링은 또한 웨이브 와셔(wave washer)로서도 지칭되고, 바람직하게는 스프링 강으로 제조되었다. 가요성 스프링은 진자 플랜지 상에 지지될 수 있고, 축 방향으로 연장되는 복수의 볼록한 영역을 가질 수 있으며, 이 경우에는 하나 이상의 볼록한 영역이 개별 진자 질량의 접촉 부재에 접하고 이 접촉 부재를 향해 가압된다. 이와 같은 방식으로, 축 평행하게 작용하는 수직 항력이 볼록한 영역을 통해 진자 질량에 제공되고, 이는 진동을 감쇠시키는 마찰력을 야기한다. 이 경우에는, 볼록한 영역들 사이에 있는 가요성 스프링의 섹션들이 진자 플랜지 상에서 축 방향으로 지지된다. 다시 말해, 마찰 장치는 한 편으로는 개별 진자 질량의 접촉 부재에 작용하고, 다른 한 편으로는 진자 플랜지 상에서 지지된다. 따라서, 진자 플랜지는 수직 항력에 대한 상응하는 저항력을 제공한다.

따라서, 예컨대 가요성 스프링은 둘레에 볼록한 영역으로서 3개의 균일하게 분포된 그리고 축 방향으로 돌출하는 파형부를 구비할 수 있고, 이들 파형부는 상응하게 위치 결정된 진자 질량 또는 접촉 부재에 가압된다. 이 경우 각각의 볼록한 영역 또는 각각의 파형부는, 링 형상의 반경 방향 외측에서 반경 방향 내측에서보다 환상 가요성 스프링의 배열 평면에 대해 더 큰 거리를 가질 수 있다. 이 경우, 배열 평면은 회전축에 실질적으로 수직인 평면이고, 이 평면은 볼록한 영역과 무관하게 환상 가요성 스프링의 배열 평면에 상응한다.

환상 가요성 스프링의 또 다른 실시예에서는, 가요성 스프링이 축 방향으로 지지되는 진자 플랜지 내에 매달린, 축 방향으로 돌출하는 부재를 상기 가요성 스프링이 구비하는 것이 제안되었다. 상기 돌출 부재는, 가요성 스프링에 의해 제공되는 마찰력의 저항력이 진자 플랜지의 회전 운동에 접선 방향으로 상기 가요성 스프링에 작용할 때에도, 진자 플랜지에 대한 환상 가요성 스프링의 특정 각도 위치를 보장해준다.

본 발명에 따른 원심력 진자는 2개의 진자 플랜지들을 구비할 수 있으므로, 원심력 진자는 처음에 언급된 진자 플랜지 외에 또 다른 제2 진자 플랜지를 구비하며, 이 경우 2개의 진자 플랜지들은 회전축을 따라 서로 마주 놓이도록 배열되어 있고, 진자 질량들은 진자 플랜지들 사이에 배열되어 있다. 2개의 진자 플랜지들은, 회전축을 중심으로 함께 회전하도록 그리고 도입된 진동을 흡수하여 진자 질량으로 전달되도록 설계되어 있다.

마찰 장치는 하나 또는 2개의 환상 가요성 스프링들을 구비할 수 있다. 따라서, 원심력 진자는 마찰 장치로서, 진자 질량의 접촉 부재와 제1 진자 플랜지 사이에 하나의 환상 제1 가요성 스프링만을 구비할 수 있다. 개별 가요성 스프링에 의해 발생된 수직 항력의 작용에 의해서, 진자 질량은 또 다른 제2 진자 플랜지에 접한다.

대안적인 실시예에서, 원심력 진자는 마찰 장치로서, 2개의 환상 가요성 스프링들을 구비하며, 이 경우 환상의 제1 가요성 스프링은 진자 질량의 접촉 부재와 제1 진자 플랜지 사이에 배열되어 있고, 환상의 제2 가요성 스프링은 진자 질량의 접촉 부재와 또 다른 제2 진자 플랜지 사이에 배열되어 있다.

처음에 언급된 대안예에서는, 진자 질량 또는 진자 질량의 접촉 부재가 이동할 때에, 한 편으로는 가요성 스프링으로서 형성된 마찰 장치와 접촉 부재 사이에, 다른 한 편으로는 진자 질량 또는 진자 질량의 접촉 부재와 제2 진자 플랜지 사이에 마찰력이 존재한다.

언급된 제2 대안예에서는, 원심력 진자가 환상 가요성 스프링 형상의, 특히 환상 판 스프링 형상의 마찰 장치를 구비하며, 이와 같은 마찰 장치에 의해서는 회전축에 실질적으로 평행하게 진자 질량 또는 관련 접촉 부재에 각각 힘이 제공되므로, 진자 질량이 이동할 때에는 마찰력이 진자 질량 또는 상기 진자 질량과 관련된 접촉 부재에 진자 질량의 이동과 반대로 작용하게 된다. 따라서, 진자 질량 또는 상기 진자 질량의 접촉 부재가 이동할 때에는, 한 편으로는 접촉 부재와 제1 가요성 스프링 사이에, 다른 한 편으로는 제2 진자 플랜지 상에서 축 방향으로 지지되는 제2 환상 가요성 스프링과 진자 질량 또는 상기 진자 질량의 접촉 부재 사이에 마찰력이 존재하게 된다. 두 가지 경우에 모두, 하나 또는 복수의 진자 플랜지에 의해서, 마찰 장치 또는 가요성 스프링에 의해 제공되는 수직 항력에 대한 균형이 발생한다. 다시 말해, 마찰 장치로부터의 힘에 의해서 축 방향으로 하중을 받는 진자 질량은, 축 방향으로 정적 균형을 발생시키기 위하여, 다른 한 편으로는 직접적으로 또는 간접적으로 또 다른 진자 플랜지에서 지지된다.

또 다른 일 실시예에서는, 마찰 장치가, 진자 질량 내의 개구 또는 리세스 내에 수용되어 있고 개별 진자 질량에 할당된 접촉 부재에 축 방향으로 각각 수직 항력을 가하는 복수의 코일-압축 스프링을 포함하므로, 상기 접촉 부재는 하나 이상의 진자 플랜지를 향해 축 방향으로 가압된다. 따라서, 개별 코일-압축 스프링은 진자 질량 내에 형상 결합식으로 수용된다. 코일-압축 스프링은, 개별 수직 항력에 의해 개별 진자 질량의 접촉 부재를 향해 축 방향으로 가압되고, 접촉 부재는 재차 진자 플랜지를 향해 가압된다. 접촉 부재와 진자 플랜지 사이의 상대 운동에 의해서는, 진자 질량이 이동할 때에 상기 부품들 사이에서 마찰력이 생성되고, 이 마찰력이 상기 운동과 반대로 지향되어 있으므로, 진자 질량의 진동 운동이 감쇠된다.

서로 마주 놓이도록 위치 결정된 2개의 진자 플랜지들이 존재하는 원심력 진자의 실시예에서, 코일-압축 스프링은 마찬가지로 축 방향으로 마주 놓여 있는 접촉 부재의 영역들에서 또는 마주 놓여 있고 재차 진자 플랜지에서 축 방향으로 지지되는 접촉 부재들에서 축 방향으로 지지된다.

상기 과제를 해결하기 위해, 구동 기계, 특히 내연 기관 그리고 차량 변속기 및 본 발명에 따른 원심력 진자를 구비하는 자동차용 구동 배열체가 보완적으로 제공되며, 이 경우 원심력 진자는 구동 기계와 차량 변속기를 회전 방식으로 기계적으로 서로 연결한다.

이 경우, 원심력 진자는 특히 허브에 또는 클러치 디스크의 플랜지에 또는 직접 변속기 입력 샤프트에 장착될 수 있다. 따라서, 원심력 진자는, 마찰 클러치의 출력 측에 제공되어 있고 변속기의 입력 측을 형성하는 조립 부품의 부분이다.

전술된 발명은, 이하에서 관련 기술을 배경으로 하여 바람직한 실시예들을 보여주는 관련 도면들을 참조해서 상세하게 설명된다. 본 발명은 어떠한 방식으로도 순전히 개략적인 도면에 의해서 한정되지 않으며, 이 경우에는 각각의 도면에 도시된 실시예들이 도시된 치수로 제한되어 있지 않다는 것에 주목해야 한다. 도면부에서,
도 1에는 본 발명에 따른 원심력 진자가 평면도로 도시되어 있고,
도 2에는 도 1에 도시된 단면 A-A를 따라 절단된 단면도가 도시되어 있으며,
도 3에는 도 1에 도시된 단면 E-E를 따라 절단된 단면도가 도시되어 있고,
도 4에는 도 1에 도시된 세부 사항 Z가 확대도로 도시되어 있으며,
도 5에는 도 1에 도시된 단면 F-F를 따라 절단된 단면도가 도시되어 있고,
도 6에는 본 발명에 따른 원심력 진자의 분해도가 도시되어 있으며,
도 7에는 가요성 스프링의 평면도가 도시되어 있고,
도 8에는 도 7에 도시된 가요성 스프링의 측면도가 도시되어 있으며,
도 9에는 도 8에 표시된 세부 사항 X가 확대도로 도시되어 있고,
도 10에는 가요성 스프링의 사시도가 도시되어 있으며,
도 11에는 또 다른 일 실시예의 본 발명에 따른 원심력 진자의 단면도가 도시되어 있고,
도 12에는 원심력 진자의 진자 질량을 도시하는 단면도가 도시되어 있으며, 그리고
도 13에는 또 다른 일 실시예의 본 발명에 따른 원심력 진자의 단면도가 도시되어 있다.

각각의 도면에 도시된 본 발명에 따른 원심력 진자는, 특히 도 2, 도 5, 도 6, 도 11 및 도 13에서 알 수 있는 바와 같이, 회전축(1)을 따라 서로 평행하게 배열된 2개의 진자 플랜지들, 즉 제1 진자 플랜지(20) 및 제2 진자 플랜지(21)를 구비하도록 구성되어 있다. 이들 진자 플랜지들 사이에는, 진자 운동 가능하게 또는 진동 가능하게 매달린 진자 질량들(10)이 배열되어 있다. 이들 진자 질량들(10)은 도 1 및 도 12에 도시된 진동 운동(2), 말하자면 특히 회전축(1)을 중심으로한 진자 운동을 실시할 수 있다. 이 목적을 위해, 진자 질량(10)은, 진자 플랜지(20, 21) 내의 가이드 슬롯(22) 내에서 이동 가능하게 안내되는 롤러(60)와 연결되어 있다.

특히 도 2, 도 6, 도 11 및 도 13으로부터 알 수 있는 바와 같이, 개별 진자 질량(10)은 자신의 반경 방향 내측(11)에 그리고 부분적으로는 축 방향으로 제한하는 측면에, 바람직하게는 플라스틱 부재인 접촉 부재(40)를 구비하여 형성되어 있다. 상기 접촉 부재(40)는 개별 진자 질량(10)의 바디와 고정적으로 연결되어 있다.

도 2에 도시된 실시예에서는, 접촉 부재(40)가 진자 질량(10)의 양측에서 동일한 벽 두께(41)를 갖는다는 것을 알 수 있다. 그에 비해, 도 11에서는, 진자 질량(10)의 양측에서 벽 두께(41)가 상이할 수도 있다는 것을 알 수 있다.

본 발명에 따른 원심력 진자는 마찰 장치(30)를 구비하며, 이 마찰 장치는 도 2에 도시된 실시예에서 제1 가요성 스프링(31) 및 제2 가요성 스프링(32)을 포함한다. 이 경우, 2개의 가요성 스프링들(31, 32)은 접촉 부재(40)와 2개의 진자 플랜지들(20, 21) 사이에 축 방향으로 배열되어 있다. 이 경우, 2개의 가요성 스프링들(31, 32)은 2개의 진자 플랜지들(20, 21) 상에서 축 방향으로 지지되고, 접촉 부재(40)를 향해 양측에서 축 방향으로 가압되며, 이로써 상기 접촉 부재에서는 가요성 스프링(31, 32)과 진자 질량(10) 사이에 접촉이 실현되었다.

예컨대 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 가요성 스프링(31, 32)에 의해 접촉 부재(40) 상에 실현된 개별 수직 항력(Fn)으로 인해, 개별 진자 질량(10) 및 그 결과로 또한 이와 연결된 접촉 부재(40)가 이동하면, 그곳에서는 예컨대 도 3에서 알 수 있는 바와 같은 상응하는 마찰력(Fr)이 생성된다. 상기 마찰력(Fr)은 진자 질량(10)의 진동 운동(2)을 저지하고, 이로써 진자 질량(10)의 진동 진폭을 완화시킨다. 따라서, 진자 질량(10)이 이동할 때에는, 진자 플랜지(20, 21)에 대해 고정된 가요성 스프링(31, 32)과 진자 질량(10)과 함께 이동하는 접촉 부재(40) 사이에서 상대 운동이 이루어진다.

가요성 스프링(31, 32)에서 정적 균형을 발생시키기 위하여 그리고 그 결과로 생성되는 마찰력(Fr)을 저지하기 위하여, 가요성 스프링(31, 32)은 축 방향으로 돌출하는 부재들(34)을 구비하며, 이들 돌출 부재들은, 마찰력(Fr)이 가해질 때에 가요성 스프링(31, 32)의 회전 변위를 방지하기 위하여, 진자 플랜지(20, 21) 내의 리세스와 형상 결합식으로 상호 작용한다. 이와 같은 돌출 부재(34)는 특히 도 4, 도 5, 도 6 및 도 7에서 볼 수 있다.

도 6 내지 도 10에서는, 적용될 가요성 스프링(31, 32)의 바람직한 형상을 볼 수 있다. 이와 같은 가요성 스프링(31, 32)은 도시된 바와 같이 바람직하게는 파형부로서도 언급되는 볼록한 영역(33)을 구비하여 형성되어 있다. 이들 볼록한 영역(33)은 평면으로부터 가요성 스프링(31, 32)의 형상의 편차를 야기한다.

개별 가요성 스프링(31, 32)이 실질적으로 링 형상을 갖는다는 것을 알 수 있으며, 이 경우 가요성 스프링(31, 32)의 외부 둘레에서는 원형 형상과 달리 돌출하는 부재(34)가 배열되어 있다. 상응하게, 개별 가요성 스프링(31, 32)은 내부 직경(Di) 및 외부 직경(Da)을 갖는다.

도 8 및 도 9에서는, 개별 가요성 스프링(31, 32)이, 내부 직경(Di)에 의해 제한된 자신의 반경 방향 내부 영역에서는 평평한 형상으로부터 거의 벗어나지 않지만, 외부 직경(Da)에 의해 제한된 반경 방향 외부 영역에서는 상대적으로 큰 볼록한 영역(33)을 구비하고, 그 결과로 평평한 형상으로부터 상대적으로 큰 편차를 갖는다는 것을 알 수 있다.

상응하는 내용이 도 9에 의해 도시되어 있으며, 도 9에서는, 반경 방향 외측에서는 배열 평면(Ha)까지의 거리가, 반경 방향 내측에서보다 또는 그곳에서 규정된 배열 평면(Hi)까지의 거리보다 훨씬 더 크다는 것을 알 수 있다. 따라서, 볼록한 영역(33)은 개별 수직 항력(Fn)을 실현하는 가요성 스프링(31, 32)의 탄성 영역을 형성하게 된다.

이 경우, 본 발명에 따른 원심력 진자는 도 2에 도시된 바와 같은 대칭 디자인에 한정되어 있지 않고, 오히려 이 원심력 진자는 그 대신에 또한 제2 진자 플랜지(21)에 축 방향으로 마주 놓여 있는 측에서 지지되는 접촉 부재(40)를 향해 일 측에서 가압하는 하나의 제1 가요성 스프링(31)만을 구비할 수도 있다. 본 실시예에서는, 수직 항력(Fn)이 한 편으로는 제1 가요성 스프링(31)에 의해서 실현되고, 축 방향으로 마주 놓여 있는 측은 제2 진자 플랜지(21)에 접함으로써 실현되며, 상기 제2 진자 플랜지는 저항력을 그리고 이로써 마찬가지로 제1 가요성 스프링(31)에 의해 제공되는 수직 항력(Fn)에 대한 수직 항력(Fn)을 접촉 부재(40)에 제공한다.

도 13은, 특히 마찰 장치(30)와 관련하여 선행하는 도면들에 도시된 실시예들과 구별되는 또 다른 특별한 일 실시예를 보여준다. 도 13에 도시된 실시예에서, 원심력 진자는 진자 질량(10) 내의 개구부(12) 내에 배치된 코일-압축 스프링(50)을 포함한다. 개별 코일-압축 스프링(50)은, 개별 진자 질량(10)의 양측에 존재하는 접촉 부재(40)를 향해 축 방향으로 가압한다. 본 실시예에서도, 접촉 부재(40)는 진자 질량(10)의 바디와 고정적으로 연결되어 있다.

코일-압축 스프링(50)에 의한 힘 제공으로 인해, 접촉 부재(40)는 진자 질량(10)의 양측에서 2개의 진자 플랜지들(20, 21)을 향해 축 방향으로 가압된다. 이로 인해, 접촉 부재(40)는 2개의 진자 플랜지들(20, 21)에서 수직 항력을 발생시키며, 이 수직 항력은 진자 질량(10)의 예컨대 진동 운동(2)과 같은 운동 중에 그리고 그 결과로 상기 진자 질량과 연결된 접촉 부재(40)의 운동 중에 개별 진자 플랜지(20, 21)에서 상응하는 마찰력을 각각 발생시키며, 이 마찰력은 재차 진동 진폭을 완화시킨다.

본원에서 제안된 본 발명에 따른 원심력 진자에 의해서는, 특히 연소 기관에 의해 구동되는 자동차 구동 트레인 내에서 비틀림 진동이 효율적인 방식으로 감소되거나 제거될 수 있다.

1: 회전축
2: 진동 운동
10: 진자 질량
11: 반경 방향 내측
12: 개구
20: 제1 진자 플랜지
21: 제2 진자 플랜지
22: 가이드 슬롯
30: 마찰 장치
31: 제1 가요성 스프링
32: 제2 가요성 스프링
33: 볼록한 영역
34: 돌출하는 부재
40: 접촉 부재
41: 벽 두께
50: 코일-압축 스프링
60: 롤러
Fn: 수직 항력
Fr: 마찰력
Da: 외부 직경
Di: 내부 직경
Ha: 반경 방향 외측에서 배열 평면까지의 거리
Hi: 반경 방향 내측에서 배열 평면까지의 거리

Claims

회전축(1)을 중심으로 회전 가능한 하나 이상의 진자 플랜지(20) 및 회전축에 실질적으로 수직으로 진행하는 각각 하나의 진동 운동(2)을 실시하기 위해 진자 플랜지(20) 상에 변위 가능하게 배열된 복수의 진자 질량(10)을 갖는, 비틀림 진동을 감쇠시키기 위한 원심력 진자에 있어서,
개별 진자 질량(10)과는 접촉 부재(40), 특히 플라스틱 부재가 기계적으로 고정 연결되어 있으며, 원심력 진자는 하나 이상의 마찰 장치(30)를 구비하고, 상기 마찰 장치에 의해서는 회전축에 실질적으로 평행하게 작용하는 각각 하나의 수직 항력(Fn)이 개별 접촉 부재(40) 상에 실현되므로, 진자 질량(10)이 이동하는 경우에, 제1 수직 항력(Fn)으로 하중이 가해짐으로 인해 상기 이동과 반대로 작용하는 마찰력(Fr)이 개별 진자 질량(10)의 접촉 부재(40)에서 발생하는 것을 특징으로 하는, 원심력 진자.
제1항에 있어서, 마찰 장치(30)는 실질적으로 환상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 원심력 진자.
제2항에 있어서, 개별 진자 질량(10)이 자신의 표면에 적어도 영역별로 접촉 부재(40)를 구비하고, 상기 접촉 부재에는 마찰 부재(30)에 의해 제공되는 수직 항력(Fn)이 작용하는 것을 특징으로 하는, 원심력 진자.
제3항에 있어서, 접촉 부재(40)는 개별 진자 질량(10)을 영역별로 둘러싸는 플라스틱 외피에 의해서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 원심력 진자.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 마찰 장치(30)는 개별 접촉 부재(40)에 수직 항력(Fn)이 작용하도록 하는 가요성 스프링(31, 32), 특히 환상 판 스프링인 것을 특징으로 하는, 원심력 진자.
제5항에 있어서, 가요성 스프링(31, 32)은 진자 플랜지(20) 상에서 지지되고 축 방향으로 연장되는 복수의 볼록한 영역(33)을 구비하며, 하나 이상의 볼록한 영역(33)이 개별 진자 질량(10)의 접촉 부재(40)에 접하고 상기 접촉 부재를 향해 가압되는 것을 특징으로 하는, 원심력 진자.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 원심력 진자는 제2 진자 플랜지(21)를 구비하며, 2개의 진자 플랜지들(20, 21)은 회전축(1)을 따라 서로 마주 놓이도록 배열되어 있고, 진자 질량들(10)은 진자 플랜지들(20, 21) 사이에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 원심력 진자.
제7항에 있어서, 원심력 진자는
ⅰ) 마찰 장치(30)로서, 진자 질량(10)의 접촉 부재(40)와 제1 진자 플랜지(20) 사이에 제1 환상 가요성 스프링(31)을 구비하고, 수직 항력(Fn)의 작용에 의해서 진자 질량(10)이 또 다른 제2 진자 플랜지(21)에 접하거나,
ⅱ) 마찰 장치(30)로서, 진자 질량(10)의 접촉 부재(40)와 제1 진자 플랜지(20) 사이에 환상의 제1 가요성 스프링(31)을 구비하며, 진자 질량(10)의 접촉 부재(40)와 또 다른 제2 진자 플랜지(21) 사이에 환상의 제2 가요성 스프링(32)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 원심력 진자.
제1항에 있어서, 마찰 장치(30)는, 진자 질량(10) 내의 개구(12) 내에 수용되어 있고 개별 진자 질량(10)에 할당된 접촉 부재(40)에 축 방향으로 각각 수직 항력(Fn)을 가하는 복수의 코일-압축 스프링(50)을 포함하므로, 상기 접촉 부재는 하나 이상의 진자 플랜지(20, 21)를 향해 축 방향으로 가압되는 것을 특징으로 하는, 원심력 진자.
구동 기계, 특히 내연 기관 그리고 차량 변속기 및 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 원심력 진자를 갖는, 자동차용 구동 배열체로서,
원심력 진자는 구동 기계와 차량 변속기를 회전 방식으로 기계적으로 서로 연결하는, 자동차용 구동 배열체.