KR20200124216A - 웨이브 스프링 와셔； 클러치 디스크； 및 파워트레인을 포함하는 원심 진자 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 파워트레인용 원심 진자 장치(1)에 관한 것으로서, 상기 원심 진자 장치는, 회전축(2) 주위로 회전될 수 있는 지지부(3), 회전 불규칙성에 대해 배열된 복원 토크가 작동 동안 진자 매스(5)에 의해 생성되도록, 슬롯형 가이드 트랙(4)을 따라 회전될 수 있게 하기 위해, 지지부(3) 상에 수용되는 진자 매스(5), 상대적으로 이동되는 방식으로 진자 매스(5)에 대해 배열된 접촉 요소(6), 및 회전축(2)의 축방향으로 진자 매스(5)에 대해 접촉 요소(6)를 가압하는 웨이브 스프링 와셔(7a, 7b)를 포함하되, 스프링 와셔(7a, 7b)는 고정 영역(8)에서 지지부(3)에 회전 가능하게 고정되고, 스프링 와셔(7a, 7b)의 고정 영역(8)은 진자 매스(5)를 향해 축방향으로 돌출되고 지지부에 고정된 구성요소(9)에 연결된다.
또한, 본 발명은 이러한 원심 진자 장치(1)를 포함하는 파워트레인 및 클러치 디스크(20)에 관한 것이다.

Description

웨이브 스프링 와셔； 클러치 디스크； 및 파워트레인을 포함하는 원심 진자 장치

본 발명은 자동차, 가령, 승용차, 트럭, 버스 또는 그 밖의 다른 상업용 차량의 파워트레인용 원심 진자 장치(줄여서, 원심 진자로도 지칭됨)에 관한 것으로서, 상기 원심 진자 장치는, 회전축 주위로 회전될 수 있는 지지부, 회전 불규칙성(파워트레인의)에 대해 배열된 복원 토크가 작동 동안(원심 진자 장치의) 진자 매스에 의해 생성되도록, 슬롯형 가이드 트랙을 따라 회전될 수 있게 하기 위해, 지지부 상에 수용되는 진자 매스, 상대적으로 이동되는 방식으로 진자 매스에 대해 배열된 접촉 요소, 및 회전축의 축방향으로 진자 매스에 대해 접촉 요소를 가압하는 웨이브 스프링 와셔(웨이브 와셔로도 지칭됨)를 포함하되, 스프링 와셔는 고정 영역에서 지지부에 회전 가능하게 고정된다. 또한, 본 발명은 이러한 원심 진자 장치를 포함하는 파워트레인 및 클러치 디스크에 관한 것이다.

일반적인 원심 진자 장치는 종래 기술에 이미 잘 알려져 있다. 이러한 원심 진자 장치의 기본 구조는 예를 들어 독일 특허출원 DE 10 2013 203 694 A1호에 기술되어 있다. 또한, 독일 특허출원 DE 10 2010 049 553 A1호는 회전 속도에 따라 하나 이상의 진자 매스의 운동을 제동하는 수단을 가진 원심 진자 장치에 대해 기술하고 있다.

독일 특허출원 DE 10 2014 211 711 A1호는, 진자들이 진자 플랜지를 심각하게 타격하는 것을 방지하기 위해, 회전하는 진자 플랜지의 원심력장에서 진자 플랜지에 걸려 있는 진자들이 진자 플랜지에 대해 축방향으로 사전인장 되는 특징에 대해서 기술하고 있다. 이러한 사전인장은 진자와 진자 플랜지의 측면 부분 사이에서 축방향으로 삽입되는 접촉 요소들에 의해 수행된다.

본 발명의 출원인은, 아직 공개되지는 않았지만, 2017년 3월 9일에 출원된 독일 특허출원 DE 10 2017 104 968.1호에 대해 인지하고 있다. 상기 특허 출원에는, 웨이브 와셔들로 구성된 굽힘 스프링들이 기술되어 있다.

하지만, 종래 기술의 디자인에 따른 단점으로는, 진자 매스에 대해 상응하는 접촉 요소들을 가압하도록 사용되는 스프링 와셔들이 제조하기가 상대적으로 복잡하다는 사실이다. 이는, 특히, 지지부 상에 수용되어야 하는 스프링 와셔들이 상대적으로 복잡하기 때문이다. 스프링 와셔 상에서 지지부의 기하학적 형상(geometry)은, 이들을 제조하는데 필요한 제작 공구가 상대적으로 복잡하며 그에 따라 파손되기 쉽게 형성된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 원심 진자 장치(centrifugal pendulum device)의 제작 수고를 줄이고 종래 기술의 단점을 해결하기 위한 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 목적은, 스프링 와셔(spring washer)가 진자 매스(pendulum mass)를 향해 축방향으로 돌출되거나/튀어나오고 고정 영역(securing region)에서 지지부(support)에 고정된 한 구성요소(component)에 연결되는 특징에 따라 구현된다.

이는, 원래 제조하기에 상대적으로 복잡했었던 웨이브 스프링 와셔(wave spring washer)를 회전 가능한 고정 방식으로 훨씬 더 간단한 방식으로 지지부에 장착함으로써 구현된다. 이제, 스프링 와셔에는, 이전에 웨이브 스프링 와셔를 제작하기에 현저하게 어렵게 만들었던, 축방향으로 돌출된 추가적인 탭(tab)들이 더 이상 제공될 필요가 없다. 스프링 와셔는 특히 간단하게 지지부에 고정된 구성요소에 단순히 결부된다(attached).

추가적인 바람직한 실시예들은 종속항들에서 청구되는데, 이는 밑에서 상세하게 설명된다.

지지부에 고정된 구성요소는, 축방향으로 서로 이격되어 배열된(spaced apart) 지지부의 2개의 지지 영역(support region)들을 연결하는 스페이서 볼트(spacer bolt)에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 그에 따라, 지지부에 제공된 구성요소는 웨이브 스프링 와셔를 수용하기 위해 사용된다. 이는, 제작 수고를 추가로 감소시킨다.

스프링 와셔는, 한 고정 영역으로서, 지지부에 고정된 구성요소에 결부된 연결 탭(바람직하게는, 반경 방향으로 외부를 향해 돌출되는)을 형성하거나/형태로 구성되는 것이 바람직한데, 이에 따라 구성요소들의 개수는 추가로 줄어든다.

스프링 와셔는 지지부에 고정된 구성요소에 고정되고 고정 영역을 형성하는 (개별적인) 연결 요소(connecting element)를 가지는 것이 바람직하다. 그에 따라, 지지부에 고정된 구성요소에 연결된 웨이브 스프링 와셔의 영역은 간단하게 형성된다.

이에 대해, 연결 요소는 스프링 와셔의 링 섹션(ring section)에 고정되는 것이 바람직하다.

스프링 와셔의 고정 영역에는 수용 홀(receiving hole), 가령, 횡단면에서 바라보았을 때 원형의 관통-홀(through-hole), 또는 바람직하게는 노치(notch) 형태의 반경 방향으로 외부를 향해 개방된 홀(관통-홀)이 제공되며, 지지부에 고정된 구성요소는 수용 홀을 축방향으로 관통한다. 그 결과, 고정 영역은, 간단하게 양의 끼워맞춤(positive-fit) 방식으로, 지지부에 고정된 구성요소에 외주 방향(circumferential direction)으로 연결된다.

스프링 와셔의 고정 영역은, 바람직하게는 외주 방향으로 고정 영역과 인접하는 스프링 와셔의 웨이브/굽혀진 스프링 영역이 축방향에서 방해 받지 않고 변형될 수 있도록, 지지부에 고정된 구성요소에 연결되는 것이 바람직하며, 스프링 와셔에 의해 제공된 축방향 힘(axial force)과 스프링 와셔의 스프링 운동은 작동 동안에 크게 영향을 받지 않은 상태로 유지된다.

고정 영역이 지지부에 고정된 구성요소에 결부되는 것에 관해 살펴보면, 고정 영역은, 바람직하게는, 접착제(adhesive), 용접 또는 납땜 연결에 의해, 지지부에 고정된 구성요소에 재료-끼워맞춤(material-fit) 방식으로 연결되는 것이 바람직하다.

대안으로, 고정 영역은 지지부에 고정된 구성요소에 양의 끼워맞춤(positive-fit) 및/또는 양이 아닌 끼워맞춤(non-positive fit) 방식으로 연결되는 것이 바람직하다. 이에 따라 조립 시간이 추가로 줄어든다.

스프링 와셔는, 회전에 대해 고정되고 회전축 중앙에 위치된, 원심 진자/지지부에 항상 끼워맞춤 되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은, 지지부에 회전 가능하게 고정된 마찰 요소(friction element)와 위에 기술된 실시예들 중 하나 이상의 실시예에 따른 원심 진자 장치를 가진 것을 특징으로 하는 자동차의 마찰 클러치(friction clutch)용 클러치 디스크(clutch disc)에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 위에 기술된 실시예들 중 하나 이상의 실시예에 따른 원심 진자 장치를 가진 자동차용 파워트레인(powertrain)에 관한 것으로서, 지지부는 구동 샤프트(drive shaft), 가령, 내연기관의 출력 샤프트(output shaft) 또는 트랜스미션 입력 샤프트(transmission input shaft)에 회전 가능하게 고정된다. 원심 진자 장치는 마찰 클러치의 클러치 디스크의 한 구성요소 이거나 또는 클러치 디스크/마찰 클러치의 외부에 배열된다.

달리 말하면, 본 발명에 따르면, 웨이브 와셔(스프링 와셔)가 원심 진자의 스페이서 볼트에 연결된, 원심 진자를 가진 클러치 디스크가 제공된다. 바람직하게는, 원심력 진자와 클러치 디스크의 조립도 제안되는데, 원심력 진자는 클러치 디스크에 고정되거나 또는 클러치의 장착 공간 내에 축방향으로 배열되거나 및/또는 트랜스미션 입력 샤프트들에 의해 클러치 디스크에 회전 가능하게 고정된다. 웨이브 와셔는 2개의 진자 플랜지(지지부의 지지 영역들)에 연결되는 스페이서 볼트에 연결되는데, 진자 매스들은, 웨이브 와셔가 미끄러지고 비틀리는 것을 방지하기 위하여, 스페이서 볼트들에 연결되거나 또는 끼워맞춤 되거나, 진자 플랜지들 사이에서 축방향으로 배열된다.

이제, 본 발명은 대표 실시예들이 도시된 첨부도면들을 참조하여 보다 상세하게 기술되는데,
도면에서:
도 1은 본 발명의 바람직한 대표 실시예에 따른 원심 진자 장치의 종방향 단면도로서, 원심 진자 장치의 지지부와 몇몇 진자 매스 사이에 축방향으로 삽입된 2개의 스프링 와셔 장치를 볼 수 있으며,
도 2는 도 1에 따른 원심 진자 장치의 세부 부분을 도시한 종방향 단면도로서, 지지부의 스페이서 볼트와 스프링 와셔들 사이에서 고정된 것을 볼 수 있고,
도 3은 도 1에 따른 원심 진자 장치의 추가적인 종방향 단면도로서, 스프링 와셔들의 지지부는 진자 매스와 연결된 접촉 요소의 한 부분에서 볼 수 있으며,
도 4는 클러치 디스크를 가진 도 1 내지 3에 따른 원심 진자 장치의 종방향 단면도로서, 원심 진자 장치는 축방향 쪽에서 볼 수 있고,
도 5는 도 4에 따른 클러치 디스크의 측면도,
도 6은 도 1 내지 3의 원심 진자 장치에 사용된 스프링 와셔들 중 하나의 평면도로서, 스프링 와셔의 고정 영역들에 연결된 스페이서 볼트는 개략적으로 도시되며,
도 7은 도 6에 따른 스프링 와셔를 예시한 투시도로서, 외주 방향으로 고정 영역 사이에 형성된 스프링 와셔의 복수의 웨이브 스프링 영역들을 볼 수 있으며,
도 8은 본 발명의 제2 대표 실시예에 따른 원심 진자 장치에 사용되는 것과 같은 스프링 와셔의 평면도로서, 스프링 와셔는, 제1 대표 실시예의 스프링 와셔에 비해, 반경 방향으로 외부를 향해 개방된 수용 홀들을 가지지 않고, 스페이서 볼트들을 수용하기 위한 원형 수용 홀들을 가지며,
도 9는 본 발명의 제3 대표 실시예에 따른 원심 진자 장치에 사용되는 것과 같은 프레임의 평면도로서, 수용 볼트들이 수용 홀에 리벳고정되고,
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심 진자 장치에 사용되는 것과 같은 스프링 와셔의 평면도로서, 스페이서 볼트들이 수용 홀의 영역에서 고정 영역에 용접되며,
도 11은 본 발명의 제5 대표 실시예에 따른 원심 진자 장치에 사용되는 것과 같은 스프링 와셔의 평면도로서, 도 10에 비해, 각각의 스페이서 볼트들에 용접된 수용 홀들은 반경 방향으로 외부를 향해 개방되고,
도 12는 본 발명의 제6 대표 실시예에 따른 원심 진자 장치에 사용되는 것과 같은 스프링 와셔의 평면도로서, 스프링 와셔의 고정 영역은 스페이서 볼트에 연결된 연결 요소를 가지며, 상기 연결 요소는 스프링 와셔의 링 섹션에 고정되고,
도 13은 본 발명의 제7 대표 실시예에 따른 원심 진자 장치에 사용되는 것과 같은 스프링 와셔의 평면도로서, 도 12에 비해, 연결 요소에 형성된 수용 홀은 반경 방향으로 외부를 향해 개방되며,
도 14는 본 발명의 제8 대표 실시예에 따른 원심 진자 장치에 사용되는 것과 같은 스프링 와셔의 평면도로서, 연결 요소는 핀 섹션에 의해 양의 끼워맞춤 방식으로 링 섹션에 결부되고,
도 15는 본 발명의 제9 대표 실시예에 따른 원심 진자 장치에 사용되는 것과 같은 스프링 와셔의 평면도로서, 도 14에 비해, 연결 요소에 형성된 수용 홀은 반경 방향으로 외부를 향해 개방되며,
도 16은 본 발명의 제10 대표 실시예에 따른 원심 진자 장치에 사용되는 것과 같은 스프링 와셔의 평면도로서, 연결 요소는 주 형삭 공정(shaping process) 동안에 바로 링 섹션 주위에 분포되고,
도 17은 본 발명의 제11 대표 실시예에 따른 원심 진자 장치에 사용되는 것과 같은 스프링 와셔의 평면도로서, 도 13에 비해, 원형 수용 홀이 각각의 연결 요소에 형성된다.

개략적으로 도시된 첨부도면들은, 단지 본 발명을 더 잘 이해하기 위해서 제공되는 것이다. 동일한 요소들은 동일한 도면부호들로 표시된다. 다양한 대표 실시예들의 상이한 특징들은 자유롭게 서로 결합될 수 있다.

도 1 내지 3에서, 본 발명에 따른 제1 대표 실시예에 따른 원심 진자 장치(1)의 기본 구성을 볼 수 있다. 원심 진자 장치(1)는 도 4 및 5에서 마찰 클러치(friction clutch) 형태로 예시된 클러치의 클러치 디스크(20)의 일부분인 것이 바람직하다. 원심 진자 장치(1)는 클러치 디스크(20)의 허브(24)에 회전 가능하게 고정된다. 또한, 허브(24)는 클러치 디스크(20)의 마찰 요소(23)에 회전 가능하게 고정된다. 추가적인 실시예들에 따르면, 원심 진자 장치(1)는 클러치 디스크(20)의 플랜지/플랜지 영역에 회전 가능하게 고정될 수 있다. 간결성을 위해 추가로 도시되지는 않았지만, 클러치는, 자동차의 파워트레인(파워트레인)에서, 즉 내연기관의 출력 샤프트와 트랜스미션의 입력 샤프트 사이에서, 주로 사용된다. 따라서, 원심 진자 장치(1)는 작동 동안에, 자동차의 파워트레인의 일부분이다. 대안으로, 추가적인 실시예들에 따르면, 원심 진자 장치(1)는 파워트레인의 구동 샤프트, 가령, 내연기관의 출력 샤프트 또는 트랜스미션의 입력 샤프트에 회전 가능하게 직접 고정된다. 작동 동안, 원심 진자 장치(1)는 특히 내연기관의 파워트레인에 생성된 회전 불규칙성(rotational irregularity)을 상쇄하도록(compensate) 사용된다. 이를 위하여, 원심 진자 장치(1)는 독일 특허출원 DE 10 2014 211 711 A1에 공지된 기본 구조를 가진다.

도 1에 따르면, 원심 진자 장치(1)는 진자 플랜지/지지 플랜지로 지칭되는 지지부(3)를 가진다. 지지부(3)는 축방향으로 서로 이격되어 배열된 2개의 지지 영역(10a, 10b)들로 형성된다. 2개의 지지 영역(10a 및 10b)들은 각각 진자 플랜지/플랜지 영역으로 지칭된다. 각각의 지지 영역(10a 및 10b)은 실질적으로 디스크 형태로 구성된다. 지지부(3)는 회전축(2) 주위로 회전 가능하게 배열된다. 작동 동안, 회전축(2)은 내연기관의 출력 샤프트/트랜스미션 입력 샤프트와 동축 배열되는 것이 바람직하다. 2개의 지지 영역(10a 및 10b)들은 스페이서 볼트(11)들에 의해 서로 회전 가능하게 고정된다. 또한, 스페이서 볼트(11)들은 서로에 대한 2개의 지지 영역(10a 및 10b)들의 축방향 거리(회전축(2)을 따라)를 형성한다. 이를 위하여, 각각의 지지 영역(10a, 10b)은 스페이서 볼트(11)의 2개의 축방향으로 향하는 스텝(18a, 18b)들 중 한 스텝 상에서 간접적으로 지지된다(도 2 참조). 복수의 스페이서 볼트(11)들이(회전축(2)에 대해) 지지부(3)의 외주 방향으로 분포되어 배열된다. 스페이서 볼트(11)들은 각각의 지지 영역(10a, 10b)에 리벳고정 되는데 즉 양의 끼워맞춤(positive-fit) 및 양이 아닌 끼워맞춤(non-positive fit) 방식으로 지지 영역(10a, 10b)에 연결된다.

복수의 진자 매스(5)들이 지지 영역(10a, 10b)들에 의해 형성된 지지부(3)의(축방향 내측 공간(16)에 배열되는데, 상기 진자 매스들은 이들이 지지부(3)에 대해 이동되거나/진동될 수 있도록 외주 방향으로 분포된다. 도 4는 원심 진자 장치(10)의 전방을 도시한 도면으로서, 각각의 진자 매스(5)는 2개의 가이드 핀(17)들을 가지는데, 이들은 각각 지지부(3)의 슬롯형 가이드 트랙(4)들로 돌출된다. 진자 매스(5)의 각각의 가이드 핀(17)을 위해, 제1 지지 영역(10a)과 제2 지지 영역(10b) 둘 모두 슬롯형 가이드 트랙(4)(제2 지지 영역(10b)에 대해서 도 4에 도시된)을 가진다. 가이드 핀(17)에 포함된 2개의 지지 영역(10a, 10b)들의 슬롯형 가이드 트랙(4)들은 각각 가이드 핀(17)을 위한 가이드 슬라이드(guiding slide)를 형성한다. 외주 방향에서 바라보았을 때, 슬롯형 가이드 트랙(4)들은 (외주 방향 및 반경 방향으로) 구부러진 형태로 연장된다. 특히, 슬롯형 가이드 트랙(4)들은 각각 외주 방향으로 U자-형태로 연장된다. 따라서, 진자 매스(5)는 회전 불규칙성이 발생될 때 일반적인 방식으로 진자 운동(pendulum movement)을 수행하며, 이러한 진자 운동은 회전 불규칙성에 반대인 복원 토크(restoring torque)를 생성한다.

도 3은 각각의 진자 매스(5)에 대해 지지하는 접촉 요소(6)를 도시하는데, 접촉 요소(6)는 2개의 웨이브 스프링 와셔(7a, 7b)들에 의해 축방향으로 진자 매스(5)에 대해 가압된다(pressed). 접촉 요소(6)는 각각의 진자 매스(5) 상에 (회전축(2)에 대해) 내부로부터 반경 방향으로 배열된다. 횡단면에서 바라보았을 때, 접촉 요소(6)는 실질적으로 U자-형태로 구성된다. 따라서, 외주 방향으로 연장되는 채널 구조(channel structure)를 형성하는 접촉 요소(6)는 반경 방향으로 외부에 개방되고, 반경방향 내부로부터 각각의 진자 매스(5)에 결부된다(attached). 따라서, 접촉 요소(6)는 진자 매스(5) 상에서 내부로부터 반경 방향으로 배열되고 그와 동시에 진자 매스(5) 상에서 축방향으로 향하는 측면에서 지지된다. 접촉 요소(6)는 플라스틱으로 제조된다. 접촉 요소(6)는, 진자 매스(5)에 대해 외주 방향으로 이동될 수 있도록, 진자 매스(5) 상에 수용된다.

제1 스프링 와셔(7a)가 접촉 요소(6)의 제1 축방향 측면/진자 매스(5)와 제1 지지 영역(10a) 사이에서 진자 매스(5)의 제1 축방향 측면을 향해 축방향으로 배열된다. 제2 스프링 와셔(7b)가 접촉 요소(6)의 제2 축방향 측면/진자 매스(5)와 제2 지지 영역(10b) 사이에서 진자 매스(5)의 제2 축방향 측면을 향해 축방향으로 배열된다. 각각의 스프링 와셔(7a, 7b)들은 진자 매스(5)에 대해 접촉 요소(6)를 가압하거나 또는 진자 매스(5)에 대해 지지부(3)에 대해 접촉 요소(6)가 사전인장을 받도록(pretension) 제공된다. 2개의 스프링 와셔(7a, 7b)들이 거울-대칭으로 배열되며 접촉 요소(6)의 한 부분(거울 평면에 대해 회전축(2)에 수직으로 배열된) 상에서 지지되는데, 밑에서는 간결성을 위하여 오직 제1 스프링 와셔(7a) 만이 논의된다. 스프링 와셔(7a, 7b)들과 접촉 요소(6)에 의해 마찰 장치가 제공되는데, 상기 마찰 장치는, 각각의 진자 매스(5)와 지지부(3) 사이에서, 지지부(3)에 대한 진자 매스(5)들의 운동(진자 운동을) 억제하거나/감쇠하도록 작동한다.

제1 스프링 와셔(7a)는 외주 방향으로 분포된 복수의 웨이브 스프링 영역(15)들에 의해 접촉 요소(6) 상에서 지지된다. 웨이브 스프링 와셔(7a)의 투시도인 도 7에서 볼 수 있듯이, 제1 스프링 와셔(7a)는 직접 스프링 영역(15)들을 (링-형태의 외주 방향) 형성하는 링 섹션(19)을 가진다. 제1 스프링 와셔(7a)는 외주 방향으로 볼 수 있듯이 3개의 스프링 영역(15)들을 가진다. 각각의 스프링 영역(15)은 축방향으로 웨이브 형태를 형성하는데(waved) 이는 즉 축방향으로 돌출되는 샤프트를 형성한다는 의미이다. 심지어, 각각의 스프링 영역(15)은, 외측 직경 상에서 그 웨이브 높이가 내측 직경 상에서의 웨이브 높이보다 크도록, 형성된다. 따라서, 각각의 스프링 영역(15)은, 축방향에서 볼 수 있는 것과 같이, 반경 방향으로 내측보다는 반경 방향으로 외측에서, 더 축방향으로 연장된다.

각각의 스프링 영역(15)은 진자 매스(5)의 주변 영역(peripheral region)에서 접촉 요소(6) 상에서 지지된다. 제1 스프링 와셔(7a)의 고정 영역(8)은 외주 방향으로 각각의 2개의 인접한 스프링 영역(15)들 사이에 제공되는데, 이 고정 영역(8)은 지지부에 고정되고 스페이서 볼트(11) 형태의 구성요소(9)에 견고하게 연결된다. 제1 스프링 와셔(7a)의 고정 영역(8)들은 제1 지지 영역(10a) 상에서 축방향으로 지지되며; 제2 스프링 와셔(7b)의 고정 영역(8)들은 제2 지지 영역(10b) 상에서 축방향으로 지지된다. 달리 말하면, 제1 스프링 와셔(7a)의 각각의 고정 영역(8)은 폐쇄 링(링 섹션(19))을 지나 반경 방향으로 돌출된 요소/영역(연결 탭(12))들을 가진 스페이서 볼트(11)들에 연결된다. 제2 스프링 와셔(7b)의 각각의 고정 영역(8)도 폐쇄 링(링 섹션(19))을 지나 반경 방향으로 돌출된 요소/영역(연결 탭(12))들을 가진 스페이서 볼트(11)들에 연결된다. 스프링 영역(15)들은 고정 영역(8)들과 함께 각각의 스프링 와셔(7a, 7b)들의 링 섹션(19)을 형성한다.

도 6에서 볼 수 있는 것과 같이, 각각의 3개의 고정 영역(8)들은 스프링 영역(15)들에 대해 실질적으로 평평/평면/비-웨이브 형태로 형성된다. 제1 스프링 와셔(7a)는, 특정 축방향 힘으로 접촉 요소(6)를 가압하고 그에 따라 특정 축방향 힘으로 진자 매스(5)를 가압하도록, 지지부(3)와 접촉 요소(6) 사이에서 축방향으로 클램프 고정된다. 그 결과, 작동 동안, 진자 매스(5)가 접촉 요소(6)에 대해 이동될 때, 목표 마찰력이 생성된다.

도 1 내지 7에 따른 제1 대표 실시예에서, 고정 영역(8)은, 각각, 스프링 영역(15)으로부터 반경 방향으로 돌출되는 링 섹션(19)의 연결 캡(12)에 의해 직접 형성된다. 각각의 연결 탭(12)은 제1 스프링 와셔(7a)의 두꺼운 영역을 형성하는 것을 볼 수 있다. 연결 탭(12)은, 외주 방향에서 볼 수 있듯이, 스프링 영역(15)으로 연속적으로/점차적으로 모여든다(merge). 이에 따라 작동 동안 노치 효과(notch effect)가 줄어든다.

수용 홀(14)이 연결 탭(12) 내에 삽입된다. 수용 홀(14)은, 축방향에서 볼 수 있듯이, 고정 영역(8)을 통과한다. 수용 홀(14)은, 제1 대표 실시예에서, 반경 방향으로 외부를 향해 개방된 노치/리세스 형태로 형성된다. 따라서, 수용 홀(14)은 반원형의 횡단면을 가진다. 각각의 고정 영역(8)은 간단하게 내측으로부터 스페이서 볼트(11)까지 반경 방향으로 수용 홀(14)과 걸려 있으며(suspended), 양의 끼워맞춤 방식으로 외주 방향으로 작동하는 연결부가 형성된다.

도 8 내지 17을 보면, 본 발명에 따른 원심 진자 장치(1)의 다양한 대표 실시예들이 밑에 도시되는데, 이 대표 실시예들은 스프링 와셔(7a, 7b)들을 스페이서 볼트(11)들에 고정하거나 및/또는 스프링 와셔(7a, 7b)들의 예시된 실시예에서 서로 상이하다. 이러한 추가 대표 실시예들의 나머지 구성 및 기능은 제1 대표 실시예에 상응한다.

도 8에 따른 제2 대표 실시예에 따르면, 스프링 와셔(7a, 7b)의 각각의 고정 영역(8)은 원형의 횡단면을 가진 수용 홀(14)로 형성된다. 각각의 수용 홀(14)은 완전히 외주방향 홀 지탱 영역에 의해 형성된다. 홀(14)은 관통-홀을 형성한다. 상기 실시예에서, 연결 탭(12)들/고정 영역(8)들은 스페이서 볼트(11) 상으로 축방향으로 가압되며 외주 방향으로 양의 끼워맞춤 방식으로 고정된다.

도 9에 따른 대표 실시예로부터, 오직 양의 끼워맞춤 방식으로 연결되는 대신에, 양이 아닌 끼워맞춤 및 양의 끼워맞춤 방식으로, 스프링 와셔(7a, 7b)를 지지부(3)에 고정시킬 수 있다. 상기 실시예에서, 스페이서 볼트(11)는 고정 영역(8)에 리벳고정 된다. 따라서, 스프링 와셔(7a, 7b)는 스페이서 볼트(11)에 견고하게 클램핑/고정 된다.

2개의 추가 대표 실시예들이 도 10 및 11에 예시된다. 이로부터, 양의 끼워맞춤 및/또는 양이 아닌 끼워맞춤 방식으로 연결되는 대신에, 고정 영역(8)과 스페이서 볼트(11) 사이에서 재료-끼워맞춤 방식으로 연결될 수 있다.

도 10에서, 완전히 외주 방향 홀 지탱 영역이 수용 홀(14)을 둘러싸서, 연결 탭(12)은 스페이서 볼트(11)에 용접된다. 스페이서 볼트(11)를 가진 용접 심 연결 고정 영역(8)이 외주 방향으로 주위로 완전히 배열된다.

도 11에서, 스프링 와셔(7a, 7b)는 제1 대표 실시예의 스프링 와셔(7a, 7b)와 동일하지만, 도 10에서와 같이, 재료-끼워맞춤 방식으로 스페이서 볼트(11)에 연결된다. 따라서, 반경 방향으로 외부를 향해 개방된 수용 홀(14)은 U자-형태의 용접 심에 의해 스페이서 볼트(11)에 연결된다.

도 12 내지 17의 대표 실시예들에서, 스프링 와셔(7a, 7b)의 고정 영역(8)은 몇몇 부분들로 구현될 수 있음을 볼 수 있다. 각각의 고정 영역(8)은, 링 섹션(19)의 주변 영역 외에도, 링 섹션(19)에 연결된 개별적으로 형성된 연결 요소(13)를 가진다. 각각의 고정 영역(8)을 위하여, 연결 요소(13)는 회전 가능한 고정 방식으로(2개의 인접한 스프링 영역(15)들 사이에서 외주 영역에서 외주 방향으로) 링 섹션(19)에 결부된다. 연결 요소(13)는 스페이서 볼트(11)가 삽입되는 수용 홀(14)을 가진다.

도 12에서, 연결 요소(13)는 실질적으로 캡-형태로 형성된다. 스프링 와셔(7a, 7b)는, 링 섹션(19) 상에서, 2개의 인접한 스프링 영역(15)들 사이에서 외주 방향으로, 반경 방향으로 외부를 향해 돌출된 러그(21)/텅을 형성한다. 연결 요소(13)는 러그(21) 상에서 외부로부터 반경 방향으로 가압되고 러그(21) 상에서 걸려 있고/고정된다. 연결 요소(13)는 완전한 홀 지탱 영역을 가진 수용 홀(14)을 가진다.

도 12에 비해, 도 13에서는, 수용 홀(14)은, 제1 대표 실시예에서 구현되는 것과 같이, 반경 방향으로 외부를 향해 개방된 리세스/노치로서 구성된다.

도 12에 관해 이미 기술한 것과 같이, 각각의 스페이서 볼트(11)는 양의 끼워맞춤 방식으로 도 13에서 연결 요소(13)에 고정된다. 원칙적으로는, 그 밖의 다른 실시예들에서, 재료-끼워맞춤 방식(바람직하게는 접착제) 또는 양이 아닌 끼워맞춤 방식 및/또는 양의 끼워맞춤 방식으로 연결되는 것도 가능하다는 것에 유의해야 한다.

도 14 및 15에서, 연결 요소(13)는 양의 끼워맞춤 방식으로 링 섹션(19)의 부분에 고정된다. 축방향 관통-홀이 링 섹션(19)에 형성되는데, 연결 요소(13)의 상호보완적인 스파이크(22)(핀으로 지칭됨)가 상기 축방향 관통-홀 내에 결합/삽입된다. 도 14 및 15에 따른 2개의 대표 실시예들은 수용 홀(14)의 디자인만 서로 상이하며 도 12 및 13의 대표 실시예들과 동일하다.

도 16에서, 연결 요소(13)는 양이 아닌 끼워맞춤 방식 및 양의 끼워맞춤 방식으로 고정 영역(8)에 결부된다. 연결 요소(13)는 원래의 몰딩 공정으로 링 섹션(19)에 직접 사출성형 된다. 연결 요소(13)는 플라스틱으로 제조되며(대안으로, 추가적인 실시예들에 따르면, 금속으로 제조되며), 경화 상태에서, 양이 아닌 끼워맞춤 방식 및 양의 끼워맞춤 방식으로 링 섹션(19)과 연결부를 형성하도록, 링 섹션(19)에 직접 사출성형 되는 것이 바람직하다.

도 16 및 17에 따른 2개의 대표 실시예는 수용 홀(14)의 디자인만 서로 상이하며 도 12 및 13의 대표 실시예들과 동일하다.

달리 말하면, 본 발명에 따른 디자인은, 원심 진자(1)에서 웨이브 와셔(스프링 와셔(7a, 7b))가 중앙에 배열되고 회전이 방지되며, 특히 정밀한 결부를 제공한다. 원심 진자 장치(1)를 위한 웨이브 와셔(7a, 7b)는 지지부(3)로부터 힘을 마찰 요소 또는 바람직하게는 플라스틱으로 제조된 접촉 요소(6)에 제공하며, 이러한 접촉 요소는 진자 매스(5)들을 완전히 둘러싸서 또는 부분적으로 배열되어 지지부(3)에 대한 진자 매스(5)의 운동이 운동 방향에 대해 균일한 마찰력을 생성한다. 웨이브 와셔(7a, 7b)는 링-형태로 구성되며 폐쇄되어 있다. 웨이브 와셔(7a, 7b)는 외주에 균일하게 분포된 3개의 웨이브(스프링 영역(15)들)를 가진다. 웨이브 와셔는 일정 웨이브 높이를 가지는데, 외측 직경에서의 웨이브 높이가 내측 직경에서의 웨이브 높이보다 크다. 또한, 웨이브 와셔(7a, 7b)는 폐쇄 링(링 섹션(19))을 지나 반경 방향으로 돌출되는 요소(연결 탭(12)들 또는 연결 요소(13)들)들을 가지는데, 이들은 스페이서 볼트(11)들 또는 원심 진자(1)에서 축방향으로 돌출되는 그 밖의 요소들에 끼워맞춤 될 수 있으며 파워 트랜스미션(power transmission)을 위해 위치배열 할 수 있도록, 특히 중앙에 위치시킬 수 있도록 사용될 수 있다. 폐쇄 링(19)을 지나 반경 방향으로 돌출되는 요소(12; 13)들은 관통-홀 또는 외측 직경으로 개방된 관통-홀 형태의 수용 홀(14)들을 가지며, 스페이서 볼트(11)들 상에 걸려 있다. 폐쇄 링을 지나 돌출되는 요소(12, 13)들은 스프링 이동 또는 축방향 힘에 전혀 영향을 미치지 않으며, 요소(12, 13)들이 폐쇄 링(19)으로 이동되면(transition) 응력 피크(stress peak)가 감소되도록 구성된다. 폐쇄 링(19)을 지나 반경 방향으로 돌출되는 요소(12, 13)들은, 접착제, 용접, 또는 납땜 공정에 의해, 원심 진자(1)에서 요소(지지부에 고정된 구성요소(9))에 재료-끼워맞춤 방식으로 연결되는 것이 바람직하다. 폐쇄 링(19)을 지나 반경 방향으로 돌출되는 요소(12, 13)들은 리벳고정 연결에 의해 원심 진자(1)에서 요소(9)에 연결되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 폐쇄 링(19)을 지나 반경 방향으로 돌출되는 요소들은 양의 끼워맞춤, 양이 아닌 끼워맞춤, 또는 재료-끼워맞춤 방식으로 플라스틱 또는 금속성 재료로 제조된 추가 요소(연결 요소(13))에 연결되며, 다시, 양의 끼워맞춤, 양이 아닌 끼워맞춤, 또는 재료-끼워맞춤 방식으로 원심 진자(1)에서 요소(9)에 연결된다.

도 1 내지 11에 따르면, 웨이브 와셔(7a, 7b)는 각각의 스페이서 볼트(11)에 직접 결부된다. 이는, 양의 끼워맞춤 방식으로 수행되는 것이 바람직한데: 웨이브 와셔(7a, 7b)는 마찰 요소(6)와 플랜지(지지부(3)) 사이에 배열되며, 웨이브 와셔(7a, 7b)의 최고 지점(highest point)은 마찰 슬리브(접촉 요소(6))에 대해 지탱되고 최저 지점(lowest point)은 플랜지(3)에서 지지된다. 파워 트랜스미션을 위치시키기 위하여, 웨이브 와셔(7a, 7b)는, 도 6 및 8에서 볼 수 있듯이, 인접한 스페이서 볼트(11)들에 걸려 있는 소위 장착 노치(mounting notch) 또는 장착 보어(수용 홀(14)들)들을 가진다. 양의 끼워맞춤에 대한 대안으로서, 리벳고정 방법도 바람직하다. 웨이브 와셔(7a, 7b)는 마찰 요소(6)와 플랜지(3) 사이에 배열되며, 웨이브 와셔(7a, 7b)의 최고 지점은 마찰 슬리브(6)에 대해 지탱되고 최저 지점은 플랜지(3)에서 지지된다. 파워 트랜스미션을 위치시키기 위하여, 웨이브 와셔(7a, 7b)는, 도 9에서 볼 수 있듯이, 인접한 스페이서 볼트(11)들에 걸려 있는 장착 홀(14)을 가진다. 웨이브 와셔(7a, 7b)는 보어(14)에 의해 스페이서 볼트(11)에 리벳고정 되어, 스페이서 볼트(11)는 리벳의 기능을 대신한다. 양의 끼워맞춤 및 리벳고정에 대한 대안으로서, 재료-끼워맞춤 방식으로 연결하는 방법이 바람직하다. 웨이브 와셔(7a, 7b)는 마찰 요소(6)와 플랜지(3) 사이에 배열되며, 웨이브 와셔(7a, 7b)의 최고 지점은 마찰 슬리브(6)에 대해 지탱되고 최저 지점은 플랜지(3)에서 지지된다. 파워 트랜스미션을 위치시키기 위하여, 웨이브 와셔(7a, 7b)는, 도 10 및 11에서 볼 수 있듯이, 인접한 스페이서 볼트(11)들에 걸려 있는 장착 노치 또는 장착 홀(수용 홀(14))을 가진다. 웨이브 와셔(7a, 7b)는 장착 노치 또는 장착 보어(14)에 의해 스페이서 볼트(11)에 접착되거나, 용접되거나 또는 납땜되는데, 이러한 연결은 재료-끼워맞춤 방식으로 수행된다.

도 12 내지 17에 따르면, 추가 요소(13)가 각각의 스페이서 볼트(11)와 웨이브 와셔(7a, 7b) 사이에 제공된다. 이러한 고정은, 양의 끼워맞춤에 의해 수행되는 것이 바람직한데: 웨이브 와셔(7a, 7b)는 마찰 요소(6)와 플랜지(3) 사이에 배열되며, 웨이브 와셔(7a, 7b)의 최고 지점은 마찰 슬리브(6)에 대해 지탱되고 최저 지점은 플랜지(3)에서 지지된다. 파워 트랜스미션을 위치시키기 위하여, 웨이브 와셔(7a, 7b)는 외측 직경 상에서 텅(tongue)-형태의 요소(러그(21)들)들을 가지는데, 이 요소들은, 도 12 및 13에서 볼 수 있듯이, 장착 노치 또는 장착 홀(14)에 의해, 인접한 스페이서 볼트(11)들에 걸려 있다. 대안으로, 웨이브 와셔(7a, 7b)는 파워 트랜스미션을 위치시키기 위하여 폐쇄 링(19)에서 관통-홀들을 가지는데, 추가 요소(13)의 핀-형태의 요소(22)들이 상기 관통-홀들에 결합된다. 이는, 도 14 및 15에 도시된 것과 같이, 장착 노치 또는 장착 홀(14)에 의해, 인접한 스페이서 볼트들에 걸려 있다. 대안으로, 웨이브 와셔(7a, 7b)는 플라스틱으로 제조된 추가 요소(13)에 의해 압출-코팅되며, 양의 끼워맞춤 방식으로 연결부를 생성한다. 추가 요소(13)는, 도 16 및 17에 도시된 것과 같이, 장착 노치 또는 장착 홀(14)에 의해, 인접한 스페이서 볼트(11)들에 걸려 있다.

도 12 내지 17에 관해 기술된 실시예들은, 접착제 또는 추가로 제공된 접착제 형태의 재료-끼워맞춤으로 구현될 수 있다.

1 원심 진자 장치
2 회전축
3 지지부
4 슬롯형 가이드 트랙
5 진자 매스
6 접촉 요소
7a 제1 스프링 와셔
7b 제2 스프링 와셔
8 고정 영역
9 지지부에 고정된 구성요소
10a 제1 지지 영역
10b 제2 지지 영역
11 스페이서 볼트
12 연결 탭
13 연결 요소
14 수용 홀
15 스프링 영역
16 내부
17 가이드 핀
18a 제1 스텝
18b 제2 스텝
19 링 섹션
20 클러치 디스크
21 러그
22 핀
23 마찰 요소
24 허브

Claims (10)

1. 자동차의 파워트레인용 원심 진자 장치(1)로서, 상기 원심 진자 장치는, 회전축(2) 주위로 회전될 수 있는 지지부(3), 회전 불규칙성에 대해 배열된 복원 토크가 작동 동안 진자 매스(5)에 의해 생성되도록, 슬롯형 가이드 트랙(4)을 따라 회전될 수 있게 하기 위해, 지지부(3) 상에 수용되는 진자 매스(5), 상대적으로 이동되는 방식으로 진자 매스(5)에 대해 배열된 접촉 요소(6), 및 회전축(2)의 축방향으로 진자 매스(5)에 대해 접촉 요소(6)를 가압하는 웨이브 스프링 와셔(7a, 7b)를 포함하되, 스프링 와셔(7a, 7b)는 고정 영역(8)에서 지지부(3)에 회전 가능하게 고정되는, 원심 진자 장치(1)에 있어서, 스프링 와셔(7a, 7b)의 고정 영역(8)은 진자 매스(5)를 향해 축방향으로 돌출되고 지지부에 고정된 구성요소(9)에 연결되는 것을 특징으로 하는 원심 진자 장치(1).
2. 제1항에 있어서, 지지부에 고정된 구성요소(9)는 축방향으로 서로 이격되어 배열된 지지부(3)의 2개의 지지 영역(10a, 10b)들을 연결하는 스페이서 볼트(11)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 원심 진자 장치(1).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 스프링 와셔(7a, 7b)는, 한 고정 영역(8)으로서, 지지부에 고정된 구성요소(9)에 고정된 연결 탭(12)을 직접 형성하는 것을 특징으로 하는 원심 진자 장치(1).
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 스프링 와셔(7a, 7b)는 지지부에 고정된 구성요소(9)에 고정되고 고정 영역(8)을 형성하는 연결 요소(13)를 가지는 것을 특징으로 하는 원심 진자 장치(1).
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 고정 영역(8)에는 수용 홀(14)이 제공되며, 지지부에 고정된 구성요소(9)는 수용 홀(14)을 축방향으로 관통하는 것을 특징으로 하는 원심 진자 장치(1).
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 고정 영역(8)은, 스프링 와셔(7a, 7b)의 웨이브 스프링 영역(15)이 축방향에서 방해 받지 않고 변형될 수 있도록, 지지부에 고정된 구성요소(9)에 연결되는 것을 특징으로 하는 원심 진자 장치(1).
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 고정 영역(8)은 지지부에 고정된 구성요소(9)에 재료-끼워맞춤 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 원심 진자 장치(1).
8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 고정 영역(8)은 지지부에 고정된 구성요소(9)에 양의 끼워맞춤 및/또는 양이 아닌 끼워맞춤 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 원심 진자 장치(1).
9. 지지부(3)에 회전 가능하게 고정된 마찰 요소(23)와 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 원심 진자 장치(1)를 가진 것을 특징으로 하는 자동차의 마찰 클러치용 클러치 디스크(20).
10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 원심 진자 장치(1)를 가진 자동차용 파워트레인에 있어서, 지지부(3)는 구동 샤프트에 회전 가능하게 고정된 것을 특징으로 하는 자동차용 파워트레인.

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