KR20200138156A - 비틀림 진동 댐퍼 - Google Patents

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KR20200138156A
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마르틴 해쓸러
알랭 러쉬
필리페 크렘퍼
야니크 스트럽
로헝 떼히오흐
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섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은 비틀림 진동 댐퍼(10), 특히, 진자 로커 댐퍼에 관한 것으로서, 상기 비틀림 진동 댐퍼는: 토크를 유입시키기 위한 입력 부분(12)을 포함하며, 특히, 진자 로커 형태로 구성되고 입력 부분(12)에 이동 가능하게 결합되는 2개의 중간 요소(16)들을 포함하되, 상기 중간 요소(16)들은 선형 운동으로 서로를 향해 이동되거나 및/또는 서로로부터 멀어지는 방향으로 이동될 수 있으며, 중간 요소(16)들에 작동하고 특히, 압축 스프링으로서 구성된 하나 이상의 에너지 저장 요소(18)를 포함하며, 진동-댐핑된 토크를 배출하기 위하여, 중간 요소(16)들에 이동 가능하게 결합되고 중간 요소(16)들에 대해 회전 가능하게 결합된 출력 부분(22)을 포함하며, 출력 부분(22)에 대해 중간 요소(16)들의 축방향 유극을 제거하기 위하여, 중간 요소(16)들과 출력 부분(22) 사이에 제공된, 특히, 가요성의 및/또는 탄성적인 하나 이상의 상쇄 부분(28)을 포함한다. 비틀림 진동 댐퍼(1)의 진동 특성을 설계할 때, 즉흥적이면서도 예측하지 못한 마찰 효과가, 상쇄 부분(28)에 의해, 고려해야 하는 마찰을 가진 균일한 댐핑으로 대체될 수 있으며, 그에 따라 차량의 파워트레인(36)에서 우수한 비틀림 진동 댐핑이 구현될 수 있다.

Description

비틀림 진동 댐퍼
본 발명은 비틀림 진동 댐퍼에 관한 것으로서, 이러한 비틀림 진동 댐퍼로, 차량의 파워트레인에서 발생하는 비틀림 진동이 댐핑될 수 있다.
독일 특허출원 DE 10 2015 211 899 A1호는 진자 로커 댐퍼로서 구성된 비틀림 진동 댐퍼에 관해 기술하고 있는데, 이러한 비틀림 진동 댐퍼에서, 제1 캠 기어에 의해 입력 부분이 회전되면, 중간 요소들에 작동하는 압축 스프링을 압축시키거나 및/또는 릴리스 하기 위하여, 진자 로커로 구성된 맞은편 중간 요소들이 서로에 대해 선형으로 이동되며, 압축 스프링의 스프링 힘은 진동-댐핑된 토크를 배출하기 위하여 중간 요소들에 작동하는 제2 캠 기어에 의해 출력 부분 상에서 지지된다.
차량의 파워트레인에서는, 비틀림 진동을 효율적으로 댐핑하기 위한 필요성이 꾸준하게 제기된다.
본 발명의 목적은 차량의 파워트레인(powertrain)에서 비틀림 진동을 우수하게 댐핑할 수 있는 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적은 본 발명에 따른 청구항 제1항의 특징들을 가진 비틀림 진동 댐퍼에 의해 구현된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 하기 종속 청구항들과 그에 대한 설명에서 특정되며, 이들은 개별적으로 또는 서로 조합되어 본 발명의 양태를 나타낼 수 있다.
본 발명에 따르면, 비틀림 진동 댐퍼(torsional vibration damper), 특히, 진자 로커 댐퍼(pendulum rocker damper)가 제공되는데, 상기 비틀림 진동 댐퍼는, 토크(torque)를 유입시키기 위한 입력 부분(input part)을 포함하며, 특히, 진자 로커 형태로 구성되고 상기 입력 부분에 이동 가능하게 결합되는 2개의 중간 요소(intermediate element)들을 포함하되, 상기 중간 요소들은 선형 운동(linear motion)으로 서로를 향해 이동되거나 및/또는 서로로부터 멀어지는 방향으로 이동될 수 있으며, 상기 중간 요소들에 작동하고, 특히, 압축 스프링(compression spring)으로서 구성된 하나 이상의 중간 요소를 포함하며, 진동-댐핑된 토크(vibration-damped torque)를 배출하기 위하여, 중간 요소들에 대해 회전될 수 있고 중간 요소들에 이동 가능하게 결합된 출력 부분(output part)을 포함하며, 상기 출력 부분에 대해 중간 요소들의 축방향 유극(axial play)을 제거하기 위하여, 중간 요소들과 출력 부분 사이에 제공된, 특히, 가요성의 및/또는 탄성적인 하나 이상의 상쇄 부분(compensation part)을 포함한다.
중간 요소들은 비틀림 진동 댐퍼의 반경방향 평면(radial plane)에서 선형으로 이동될 수 있다. 이러한 이동의 결과로, 예를 들어, 갑자기 힘이 발생했을 때, 중간 요소들은 유극이 형성된 채로 경사질 수 있거나 및/또는 장착 오차(installation tolerance)가 제공될 수 있다. 경사진 위치에서, 중간 요소들은 부딪힐 수 있으며(strike) 축방향에서 중간 요소들 옆에 제공된 구성요소들, 특히, 출력 부분을 따라 슬라이딩 이동될 수 있다. 이에 따라, 출력 부분과 중간 요소들의 운동을 손상시키는(impairing) 마찰이 발생되는데, 이러한 마찰은 즉흥적으로, 그리고, 예상치 못한 시간에 발생한다. 하지만, 특히, 출력 부분에 대한, 중간 요소들의 축방향 유극은 하나 이상의 상쇄 부분에 의해 제거될 수 있다. 따라서, 중간 요소들 및/또는 출력 부분 상에서, 예상치 못한 마찰 제공 효과(frictional braking effect)를 가진 경사짐이 방지될 수 있다.
하지만, 중간 요소들이 출력 부분에 대해 상대 운동을 수행하기 때문에, 상쇄 부분에 의해 야기된 슬라이딩 마찰 접촉(sliding frictional contact)은 피할 수 없다. 하지만, 이 경우, 본 발명은, 결합된 입력 부분과 출력 부분 및 중간 요소들과 함께, 특히, 압축 스프링으로서 구성된 에너지 저장 요소(energy storage element)를 고려하는데, 이러한 에너지 저장 요소는 일반적으로 초임계 모드(supercritical mode)로 작동되는 진동 매스-스프링 시스템(oscillatory mass-spring system)을 형성한다. 특히, 차량을 시동시킬 때, 진자 로커 댐퍼로서 구성된 비틀림 진동 댐퍼가 제공되는 파워트레인 내에서, 비틀림 진동 댐퍼는 공진 속도(resonance speed)로 통과해야 할 수 있다. 상쇄 부분에 의해 야기된 슬라이딩 마찰 접촉 때문에, 의도적인 마찰 댐핑(deliberate frictional damping)이 제공될 수 있는데, 이러한 의도적인 마찰 댐핑은 비틀림 진동 댐퍼 내에서 공진(resonance)으로 유도된 비틀림 진동의 축적을 감쇄시킬 수 있으며(dampened), 그에 따라 차량의 파워트레인에 우수한 비틀림 진동 댐핑을 제공할 수 있다. 또한, 상쇄 부분에 의해 야기된 피할 수 없는 마찰 댐핑은, 심지어, 불필요한 공진으로 유도된 비틀림 진동이 방지될 수 있다는 긍정적인 효과도 가진다. 하지만, 일반적으로 별로 현저하지 않은 이러한 댐핑은, 즉흥적으로, 그리고, 예상치 못하게 발생하는 것이 아니라, 꾸준히, 그리고, 계획적으로 발생하며, 그에 따라 비틀림 진동 댐퍼의 진동 특성(vibration properties)들을 설계할 때 상기 댐핑을 고려해야 한다. 따라서, 비틀림 진동 댐퍼의 진동 특성들의 짧고, 즉흥적이며, 예측할 수 없는 이조 현상(detuning)이 방지될 수 있다. 상쇄 부분은, 즉흥적이며 예측할 수 없는 마찰 효과를, 균일한 마찰 댐핑으로 대체하도록 사용될 수 있으며, 이러한 균일한 마찰 댐핑은 비틀림 진동 댐퍼의 진동 특성들을 설계할 때 고려해야 하며, 차량의 파워트레인에 우수한 비틀림 진동 댐핑을 제공할 수 있다.
특히, 출력 부분은 제1 출력 디스크와 상기 제1 출력 디스크에 회전 가능하게 고정된(rotationally fixed) 방식으로 결합된 제2 출력 디스크를 가지며, 중간 요소들은 제1 출력 디스크와 제2 출력 디스크 사이에서 축방향으로 배열되고, 하나 이상의 상쇄 부분은 제1 출력 디스크와 중간 요소들 사이 및/또는 중간 요소들과 제2 출력 디스크 사이에서 축방향으로 배열된다. 이에 따라 각각의 중간 요소의 축방향 측면(axial side)에 상쇄 부분을 제공할 수 있으며, 각각의 중간 요소가 2개의 출력 디스크에 대해 이동될 때 마찰 댐핑이 제공된다. 중간 요소의 축방향 측면에 제공된 상쇄 부분들은 중간 요소를 제1 출력 디스크와 제2 출력 디스크 사이의 중간에 위치시킬 수 있으며, 특히, 각각의 출력 디스크로부터 동일한 거리에 위치시킬 수 있으며, 설령 중간 요소가 비틀림 진동 댐퍼의 반경방향 평면(radial plane)으로부터 경사져 있다 하더라도, 중간 요소가 출력 부분에 대해 예상치 못하게 부딪히는 것이 방지될 수 있다.
상쇄 부분은 사전-인장된 스프링(pre-tensioned spring), 특히, 플레이트 스프링(plate spring) 또는 주름형 쉬트(corrugated sheet)로서 구성되는 것이 바람직하다. 그 결과, 상쇄 부분은, 중간 요소의 축방향 유극을 제거하기 위하여, 한 축방향 측면에서 중간 요소 상에 직접 또는 간접적으로 지지될 수 있으며 다른 축방향 측면에서는 출력 부분 상에 직접 또는 간접적으로 지지될 수 있다. 이에 따라 상쇄 부분의 내부 마찰이 최소화될 수 있다. 또한, 상쇄 부분은, 비틀림 진동 댐퍼의 축방향 길이를 현저하게 증가시키지 않고도, 상쇄 부분이 실질적으로 공간의 중앙에 장착될 수 있도록, 매우 작은 축방향 길이를 가질 수 있다. 만약 상쇄 부분이 플레이트 스프링으로서 형성되면, 상쇄 부분은 외주 방향으로 연장되며(circumferentially extend) 두 중간 요소들에 작동되도록 구성된다. 만약 상쇄 부분이 주름형 쉬트 금속 피스로서 구성되면, 주름형 쉬트 금속으로 구성된 상쇄 부분은 출력 부분 상에서 각각의 중간 요소를 축방향으로 지지하기에 필요한 만큼만 외주 방향으로 연장된다. 그 결과, 주름형 쉬트 금속으로서 구성된 상쇄 부분은 각각의 중간 요소를 위해 제공될 수 있으며, 오직 제한된 각도 범위에 걸쳐 외주 방향으로 연장될 수 있으며, 특히 실질적으로 접선 방향으로(tangentially) 연장될 수 있다.
상쇄 부분은 회전 가능하게 고정된 방식으로 출력 부분에 고정되는 것이 특히 바람직하다. 상쇄 부분은, 출력 부분에 대해 미리 정해진 균일한 공칭 반경에서, 중간 요소에 대해 외주 방향으로 회전 가능하게 고정된다. 그 결과, 상쇄 부분은 비틀림 진동 댐퍼의 반경방향 평면에서 선형의 상대 운동(linear relative movement)을 수행할 필요가 없으며, 그에 따라 상쇄 부분은 실질적으로 회전 대칭(rotationally symmetrical)으로 구성될 수 있다. 이에 따라 불필요한 (imbalance)이 방지된다.
특히, 상쇄 부분은 마찰 요소(friction element)에 의해 출력 부분에 또는 중간 요소들에 간접적으로 작동된다. 특히, 마찰 링(friction ring)으로서 구성된 마찰 요소의 마찰 특성(friction properties), 특히, 마찰 계수는 특정 크기의 원하는 마찰-관련 댐핑을 제공할 수 있다. 상쇄 부분에 특정의 마찰 특성들을 제공할 필요는 없다. 일반적으로, 오직 작은 크기의 마찰 댐핑이 필요하기 때문에, 마찰 요소는 상대적으로 작은 마찰 계수를 제공할 수 있으며, 그에 따라 마찰 요소는 슬라이드 링(slide ring)으로서 구성되는 것이 바람직하다.
중간 요소에는, 상쇄 부분을 향하는 축방향 측면에, 마찰 요소가 제공되는 것이 바람직하며, 특히, 중간 요소는 마찰 요소에 의해 대부분 덮힌다(largely shrouded). 마찰 요소는, 예를 들어, 코팅(coating) 또는 쉘(shell) 또는 슬리브(sleeve)로서 구성될 수 있다. 이에 따라 마찰 요소가 중간 요소에 결부(attachment)되는 것이 용이하게 된다. 마찰 댐핑은 상쇄 부분이 마찰 요소를 따라 슬라이딩 이동하게 함으로써 구현될 수 있다.
마찰 요소는 중간 요소의 대부분의 영역을 덮기 위하여, 하나의, 특히, 2-부분으로 구성된 슬리브로서 형성되며, 특히, 마찰 요소는 중간 요소의 축방향 측면들을, 특히, 실질적으로 완전히 덮는다. 특히, 중간 요소가, 마찰 요소와 함께, 상쇄 부분에 대해 비틀림 진동 댐퍼의 반경방향 평면에서 선형의 상대 운동을 수행하고, 상쇄 부분이 출력 부분과 함께 중간 요소에 대해 외주 방향으로 상대 운동을 수행하면, 큰 표면 영역에서 중첩된(superimposed) 상대 운동들이 발생될 수 있으며, 스프링 힘(spring force)으로 상쇄 부분은 중간 요소와 결합될 수 있다. 중간 부분이 마찰 요소와 큰 표면 영역에서 덮기 때문에, 이와 유사한 마찰이 거의 임의의 상대 위치에서 구현될 수 있다.
특히, 상쇄 부분을 형성하기 위하여, 마찰 요소는 축방향으로 가요성 및/또는 탄성적 이도록 형성된다. 마찰 요소의 탄성으로 인해, 중간 요소의 축방향 유극을 상쇄할 수 있으며 따라서 자체적으로 상쇄 부분을 형성할 수 있다. 이와 동시에, 탄성적으로 압축된 마찰 요소는 스프링 힘을 제공할 수 있으며 마찰 댐핑을 위해 마찰력을 제공할 수 있는데, 스프링 힘으로 마찰 요소는 출력 부분에 대해 가압된다(press).
상쇄 부분은 한편으로는 중간 요소에서 지지되고 다른 한편으로는 출력 요소와 입력 요소 둘 모두에서 지지되는 것이 바람직한데, 특히, 입력 요소는 제1 입력 디스크와 상기 제1 입력 디스크에 회전 가능하게 고정된 방식으로 결합된 제2 입력 디스크를 포함하고, 중간 요소들은 제1 입력 디스크와 제2 입력 디스크 사이에서 축방향으로 배열된다. 출력 부분과 입력 부분은 반경 방향으로 상이한 크기를 가질 수 있다. 이에 따라, 예를 들어, 출력 부분에는 반경 방향으로 내부에 출력 디스크가 제공될 수 있으며, 입력 부분에는 반경 방향으로 외부에 입력 디스크들과 출력 디스크들이 중첩될 수 있다. 이에 따라, 입력 부분과 출력 부분은, 삽입된 캠 기어들에 의해, 원하는 이동 결합을 유도하기 위하여, 중간 요소와 결합될 수 있으며, 입력 부분과 출력 부분의 회전 운동과 중간 요소들의 선형 운동 사이에 변환이 발생한다. 이에 따라, 중간 요소들은, 특히, 출력 부분 상에서 내측 제1 반경 범위(radius range)와 입력 부분 상에서는 외측 제2 반경 범위에서, 축방향으로 지지될 수 있다. 상쇄 부분은 제1 반경 범위에서 뿐만 아니라 제2 반경 범위에서도 축방향으로 지지될 수 있으며, 이에 따라 중간 요소들이 큰 각도로 경사지는 것이 방지될 수 있다. 이 경우, 상쇄 부분은 중간 부분의 마찰 요소에 의해 축방향으로 가요성 및/또는 탄성을 지니도록 구성되는 것이 특히 바람직하다.
중간 요소들은 제1 캠 기어에 의해 입력 부분에 결합되어, 중간 요소들에 대한 입력 부분의 상대 회전이 서로를 향해 이동되거나 및/또는 서로로부터 멀어지는 방향으로 이동되도록 중간 요소의 선형 운동으로 변환될 수 있으며, 출력 부분은 제2 캠 기어에 의해 중간 요소들에 결합되어, 서로에 대한 중간 요소들의 상대적 선형 운동이 중간 요소들에 대한 출력 부분의 회전 운동으로 변환될 수 있는 것이 특히 바람직하다. 중간 요소들과 입력 부분의 이동 결합 및/또는 중간 요소들과 출력 부분의 이동 결합은 특히 캠 기어들에 의해 수행될 수 있으며, 이러한 캠 기어들은, 본 발명에서 참조문헌으로 인용되는 독일 특허출원 DE 10 2015 211 899 A1호에 도시된 것과 같이 구성될 수 있다.
본 발명은, 추가로, 비틀림 진동의 댐핑을 위해, 위에서 기술된 것과 같이 구성될 수 있는 비틀림 진동 댐퍼를 가지며, 차량의 파워트레인에 제공될 수 있는 마찰 클러치(friction clutch)를 위한 결합 디스크(coupling disc)에 관한 것이다. 예를 들어, 마찰 라이닝(friction lining)들이 비틀림 진동 댐퍼의 입력 부분에 고정될 수 있으며, 토크를 결합 디스크에 전달하기 위하여, 마찰 결합 방식으로 마찰 클러치의 카운터 플레이트와 압력 플레이트 사이에서 가압될 수 있다. 비틀림 진동 댐퍼 내의 상쇄 부분은, 즉흥적이며 예측할 수 없는 마찰 효과를, 균일한 마찰 댐핑으로 대체하도록 사용될 수 있으며, 이러한 마찰 댐핑은 비틀림 진동 댐퍼의 진동 특성들을 설계할 때 고려해야 하며, 차량의 파워트레인에 우수한 비틀림 진동 댐핑을 제공할 수 있다.
본 발명은, 추가로, 토크를 배출하기 위하여 위에서 기술된 것과 같이 구성될 수 있는 결합 디스크의 결합 디스크의 차량 엔진의 구동 샤프트로부터 차량 변속기의 변속 입력 샤프트(transmission input shaft)로, 토크를 유입시키기 위하여, 카운터 플레이트를 가진 차량의 파워트레인 내에서 토크가 전달되는 것을 생성하거나 및/또는 차단하기 위한 마찰 클러치에 관한 것으로서, 마찰 결합 방식으로 압력 플레이트와 카운터 플레이트 사이에서 결합 디스크를 가압하기 위하여, 압력 플레이트가 카운터 플레이트에 대해 축방향으로 이동될 수 있다. 비틀림 진동 댐퍼 내의 상쇄 부분은, 즉흥적이며 예측할 수 없는 마찰 효과를, 균일한 마찰 댐핑으로 대체하도록 사용될 수 있으며, 이러한 마찰 댐핑은 비틀림 진동 댐퍼의 진동 특성들을 설계할 때 고려해야 하며, 차량의 파워트레인에 우수한 비틀림 진동 댐핑을 제공할 수 있다.
본 발명은, 추가로, 내연기관 및/또는 전기 장치에 의해 구동될 수 있는 플라이휠(flywheel), 및 플라이휠에 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있으며 비틀림 진동의 댐핑을 위해 위에서 기술될 것과 같이 구성될 수 있는 비틀림 진동 댐퍼를 가진, 차량, 특히 전기 구동식 차량의 파워트레인에 관한 것으로서, 이러한 비틀림 진동 댐퍼는 차량 변속기의 변속 입력 샤프트에 직접 또는 간접적으로 연결된다. 비틀림 진동 댐퍼 내의 상쇄 부분은, 즉흥적이며 예측할 수 없는 마찰 효과를, 균일한 마찰 댐핑으로 대체하도록 사용될 수 있으며, 이러한 마찰 댐핑은 비틀림 진동 댐퍼의 진동 특성들을 설계할 때 고려해야 하며, 차량의 파워트레인에 우수한 비틀림 진동 댐핑을 제공할 수 있다.
밑에서, 본 발명은 바람직한 대표 실시예들을 도시한 첨부도면들을 참고하여 예로서 설명되는데, 도시된 구성들은, 개별적으로, 그리고, 서로 조합하여 본 발명의 한 양태를 나타낼 수 있다. 도면에서:
도 1은 비틀림 진동 댐퍼를 개략적으로 도시한 평면도,
도 2는 단면 A-A을 따라 절단한 도 1의 비틀림 진동 댐퍼를 개략적으로 도시한 단면도,
도 3은 단면 A-A을 따라 절단한 도 1의 비틀림 진동 댐퍼의 대안의 실시예를 개략적으로 도시한 단면도,
도 4는 상쇄 부분을 개략적으로 도시한 투시도,
도 5는 파워트레인의 부분을 개략적으로 도시한 단면도, 및
도 6은 마찰 클러치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 1 및 도 2에 도시된, 진자 로커 댐퍼(pendulum rocker damper)로 구성된 비틀림 진동 댐퍼(10)는, 예를 들어, 차량의 파워트레인(36) 내에서 마찰 클러치(42)의 결합 디스크(48)의 일부분일 수 있으며 2개의 외측 입력 디스크들로 구성되는 입력 부분(12)을 가진다. 예를 들어, 입력 부분(12)의 반경방향 외측 에지(outer edge)에 결합 디스크(48)의 마찰 라이닝(friction lining)들이 제공될 수 있는데, 이들을 통해서 차량 엔진에 의해 생성된 토크가 유입될 수 있다. 입력 부분(12)은 각각의 제1 캠 기어(14)에 의해 진자 로커들로 구성된 2개의 중간 요소(16)들에 결합된다. 제1 캠 기어(14)를 형성하기 위하여, 입력 부분(12)과 중간 요소(16)는 적절하게 구성된 직선 및/또는 곡선의 트랙 또는 램프들을 가질 수 있으며, 이들 상에서 롤러, 롤링 요소 또는 그 밖의 결합 요소가 안내될 수 있다(guided). 2개의 중간 요소(16)들 사이에, 2개의 에너지 저장 요소(18)들이 제공되는데, 이 저장 요소들은 압축 스프링으로 형성되고 서로 평행하게 배열된다. 비틀림 진동에 의해, 입력 부분(12)이 중간 요소(16)들에 대해 상대 회전을 하면, 제1 캠 메커니즘(14)이 입력 부분(12)의 상대 회전을 선형의 상대 운동으로 변환시켜, 중간 요소(16)들이 서로를 향해 또는 서로로부터 멀어지는 방향으로 이동될 수 있으며, 그에 따라 에너지 저장 요소(16)들이 압축되거나 릴리스 될 수 있다. 중간 요소(16)들은 제1 캠 메커니즘(14)들과 실질적으로 유사하게 구성된 제2 캠 기어(20)들에 의해 출력 부분(22)에 결합된다. 중간 요소(16)들이 선형 운동을 하는 경우, 제2 캠 기어(20)는 중간 요소(16)들의 선형 운동을 중간 요소(16)들에 대한 출력 부분(22)의 상대 회전으로 변환시킬 수 있다. 출력 부분(22)은 제1 출력 디스크(24)와 제2 출력 디스크(26)를 가지는데, 이들 사이에 중간 요소(16)들이 배열된다. 출력 부분(22)은 허브에 회전 가능하게 고정된 방식으로 연결될 수 있으며, 허브는 예를 들어 스플라인 치형부(spline toothing)를 차량의 변속기의 변속 입력 샤프트(40)와 결합될 수 있도록 하기 위하여 내측 치형부(internal toothing)를 가진다.
중간 요소(16)들과 출력 부분(22) 사이의 축방향 유극(axial play)이 중간 요소(16)와 제1 출력 디스크(24) 사이 및/또는 중간 요소(16)와 제2 출력 디스크(26) 사이에서 축방향으로 미리 장착된 상쇄 부분(28)에 의해 제거될 수 있으며, 그에 따라 중간 요소(16)가 비틀림 진동 댐퍼(10)의 반경방향 평면으로부터 경사지는 것(tilting out)을 방지할 수 있다. 이 경우, 출력 부분(22)은 출력 부분(22)에 지지되는 축방향 스프링 힘으로 중간 부분(16)에 대해 추가로 가압하여 마찰력을 제공할 수 있다. 그 결과, 출력 부분(22)에 대한 중간 요소(16)들의 상대 운동은 의도적인(deliberate) 마찰 댐핑을 제공하도록 사용될 수 있다. 정해진 마찰 거동(friction behavior)을 설정하기 위하여, 마찰 요소(30)들은 한편으로는 중간 요소(16)들과 제1 출력 디스크(24) 사이에 제공되며 다른 한편으로는 중간 요소(16)들과 제2 출력 디스크(26) 사이에 제공된다.
예를 들어, 마찰 요소(30)들은, 선택적으로는, 중간의 출력 부분(22)에 의해, 출력 부분(22)에 회전 가능하게 고정된 방식으로 결합되며, 마찰 라이닝(30)들과 함께 출력 부분(22)의 상대 회전으로 인해, 중간 요소(16) 및/또는 상쇄 부분(28) 상에서 마찰 댐핑이 구현될 수 있다. 상쇄 부분(28)은 이동되지 않고 고정된 방식으로 중간 요소(16) 또는 출력 부분(22)에 결합될 수 있다. 대안으로, 마찰 요소(30)들은, 선택적으로는, 중간의 출력 부분(22)에 의해, 이동되지 않고 고정된 방식으로 중간 부분(16)에 결합되며, 마찰 라이닝(30)들과 함께 출력 부분(22)의 상대 회전으로 인해, 중간 요소(16) 및/또는 상쇄 부분(28) 상에서 마찰 댐핑이 구현될 수 있다. 상쇄 부분(28)은 이동되지 않고 고정된 방식으로 중간 부분(16) 또는 출력 부분(22)에 결합될 수 있다. 도 2에 도시된 대표 실시예에서, 상쇄 부분(28)은 중간 요소(16)의 한 축방향 측면(axial side)에만 제공되며, 그 결과 중간 요소(106)는, 중간의 상쇄 부분(28) 없이도 다른 축방향 측면 상에서, 삽입된 마찰 요소(30)에 의해, 출력 부분(22) 상에서 지지된다. 상쇄 부분(28)을 향하는 중간 요소(16)의 축방향 측면 상에서, 상쇄 부분(28)은 출력 부분(22) 상에 지지된 마찰 라이닝(30)과 중간 부분(16) 사이에 배열된다. 하지만, 상쇄 부분(28)을 출력 부분(22) 상에 직접 지지하는 것도 가능하며, 마찰 라이닝(30)에 의해 중간 요소(16)에 대해서 가압하는 것도 가능하다. 마찰 요소(30)들은 예를 들어 개별적인 디스크 형태의 구성요소들로 형성된다. 입력 부분(12)의 입력 디스크들이 외부에서 반경 방향으로 출력 부분(22)의 출력 디스크(24, 26)들과 중첩되기 때문에(overlap), 중간 요소(16)는 입력 부분(12) 상에서 경사지는 것에 대해서 마찰에 의해 축방향으로 지지될 수 있으며, 외부에서는, 삽입된 마찰 요소(30) 및/또는 상쇄 부분(28)에 의해 반경 방향으로 지지될 수 있다.
도 2에 도시된 비틀림 진동 댐퍼(10)의 대표 실시예에 비해, 도 3에 도시된 비틀림 진동 댐퍼(10)의 대표 실시예에서는, 마찰 요소(30)들이 중간 요소(16)와 중첩되고, 이를 위해, 내부에서, 반경 방향으로 중간 요소(16) 주위로 결합되는 슬리브로서 형성된다. 또한, 마찰 요소(30)는 축방향으로 가요성의 및/또는 탄성적 이도록 구성되며, 출력 디스크(24, 26)들 사이에서 적어도 가볍게 클램핑 고정된 마찰 요소(30)들은 중간 요소(16)의 축방향 유극을 제거하여, 그와 동시에 출력 부분(22)을 형성한다. 도 2에 도시된 비틀림 진동 댐퍼(10)의 대표 실시예에 비해, 마찰 요소(30)들과 상쇄 부분(28)은 개별 구성요소들로서 형성되는 것이 아니라, 공통의 일체형 구성요소로서 형성된다.
상쇄 부분(28)이 마찰 요소(30)에 대해 개별 구성요소로서 형성되면, 상쇄 부분(28)은 예를 들어 외주 방향(circumferential direction)으로 폐쇄되도록(closed) 구성된 플레이트 스프링(plate spring)으로서 형성될 수 있다. 대안으로, 상쇄 부분(28)은, 도 4에 도시된 것과 같이, 주름형 쉬트(corrugated sheet)로서 형성될 수도 있는데, 이러한 주름형 쉬트는 단지 제한된 각도 범위에서만 주름형 쉬트로 제공되며, 실질적으로는 예를 들어, 접선 방향으로 배열될 수도 있다. 이러한 물결 모양으로 인해, 상쇄 부분(28)은, 예를 들어, 중간 요소(16)를 향하는 2개의 제1 접촉 표면(34)들과, 출력 부분(22)을 향하는 3개의 제2 접촉 표면(34)들을 가질 수 있다.
도 5에 부분적으로 도시된 것과 같이, 전기 구동식 차량, 특히, 하이브리드 차량의 파워트레인(36)은 플라이휠(38)을 가지며, 상기 플라이휠(38)에 의해, 전기 장치에 생성된 토크가 유입되어 차량 변속기의 변속 입력 샤프트(40)에 전달될 수 있다. 변속 입력 샤프트(40)와 플라이휠(38) 사이에 토크가 전달될 때, 위에서 기술된 것과 같이, 비틀림 진동 댐퍼(10)가 제공된다.
차량의 파워트레인(36)을 위해 도 6에 도시된 마찰 클러치(42)는 차량 엔진의 구동 샤프트에 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있는 카운터 플레이트(44)를 가지며, 이러한 카운터 플레이트에 의해 차량 엔진에 의해 생성된 토크가 유입될 수 있다. 카운터 플레이트(44)에 대해 축방향으로 이동될 수 있는 압력 플레이트(46)로, 변속 입력 샤프트(40)에 회전 가능하게 고정된 방식으로 연결된 결합 디스크(48)가 마찰 고정 방식으로 압축될 수 있다. 결합 디스크(48)는 디스크 댐퍼로서 기능하며 위에서 기술된 것과 같이 구성된 비틀림 진동 댐퍼(10)를 가진다.
10 : 비틀림 진동 댐퍼 12 : 입력 부분
14 : 제1 캠 기어 16 : 중간 요소
18 : 에너지 저장 요소 20 : 제2 캠 기어
22 : 출력 부분 24 : 제1 출력 디스크
26 : 제2 출력 디스크 28 : 상쇄 부분
30 : 마찰 요소 32 : 제1 접촉 표면
34 : 제2 접촉 표면 36 : 파워트레인
38 : 플라이휠 40 : 변속 입력 샤프트
42 : 마찰 클러치 44 : 카운터 플레이트
46 : 압력 플레이트 48 : 결합 디스크

Claims (10)

  1. 비틀림 진동 댐퍼, 특히, 진자 로커 댐퍼에 있어서, 상기 비틀림 진동 댐퍼는:
    토크를 유입시키기 위한 입력 부분(12)을 포함하며,
    특히, 진자 로커 형태로 구성되고 입력 부분(12)에 이동 가능하게 결합되는 2개의 중간 요소(16)들을 포함하되, 중간 요소(16)들은 선형 운동으로 서로를 향해 이동되거나 및/또는 서로로부터 멀어지는 방향으로 이동될 수 있으며,
    중간 요소(16)들에 작동하고 특히, 압축 스프링으로서 구성된 하나 이상의 에너지 저장 요소(18)를 포함하며,
    진동-댐핑된 토크를 배출하기 위하여, 중간 요소(16)들에 대해 회전될 수 있고 중간 요소(16)들에 이동 가능하게 결합된 출력 부분(22)을 포함하며,
    출력 부분(22)에 대해 중간 요소(16)들의 축방향 유극을 제거하기 위하여, 중간 요소(16)들과 출력 부분(22) 사이에 제공된, 특히, 가요성의 및/또는 탄성적인 하나 이상의 상쇄 부분(28)을 포함하는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
  2. 제1항에 있어서, 출력 부분(22)은 제1 출력 디스크(24)와 상기 제1 출력 디스크(24)에 회전 가능하게 고정된 방식으로 결합된 제2 출력 디스크(26)를 가지며, 중간 요소(16)들은 제1 출력 디스크(14)와 제2 출력 디스크(26) 사이에서 축방향으로 배열되고, 하나 이상의 상쇄 부분(28)은 제1 출력 디스크(24)와 중간 요소(16)들 사이 및/또는 중간 요소(16)들과 제2 출력 디스크(26) 사이에서 축방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상쇄 부분(28)은 사전-인장된 스프링, 특히, 플레이트 스프링 또는 주름형 쉬트로서 구성되는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상쇄 부분(28)은 회전 가능하게 고정된 방식으로 출력 부분(22)에 고정되는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상쇄 부분(28)은 마찰 요소(30)에 의해 출력 부분(22)에 또는 중간 요소(16)들에 간접적으로 작동되는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 중간 요소(16)에는, 상쇄 부분(22)을 향하는 축방향 측면에, 마찰 요소(30)가 제공되며, 특히, 중간 요소(16)는 마찰 요소(30)에 의해 대부분 덮히는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
  7. 제6항에 있어서, 마찰 요소(30)는 중간 요소(16)의 대부분의 영역을 덮기 위하여, 하나의, 특히, 2-부분으로 구성된 슬리브로서 형성되며, 특히, 마찰 요소(30)는 중간 요소(16)의 축방향 측면들을, 특히, 실질적으로 완전히 덮는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 마찰 요소(30)는 상쇄 부분(28)을 형성하기 위하여 축방향으로 가요성 및/또는 탄성적 이도록 형성되는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상쇄 부분(28)은 한편으로는 중간 요소(16)에서 지지되고 다른 한편으로는 출력 요소(22)와 입력 요소(12) 둘 모두에서 지지되며, 특히, 입력 요소(12)는 제1 입력 디스크와 상기 제1 입력 디스크에 회전 가능하게 고정된 방식으로 결합된 제2 입력 디스크를 포함하고, 중간 요소(16)들은 제1 입력 디스크와 제2 입력 디스크(26) 사이에서 축방향으로 배열되는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 중간 요소(16)들은 제1 캠 기어(14)에 의해 입력 부분(12)에 결합되어, 중간 요소(16)들에 대한 입력 부분(12)의 상대 회전이 서로를 향해 이동되거나 및/또는 서로로부터 멀어지는 방향으로 이동되도록 중간 요소(16)의 선형 운동으로 변환될 수 있으며, 출력 부분(22)은 제2 캠 기어(20)에 의해 중간 요소(16)들에 결합되어, 서로에 대한 중간 요소(16)들의 상대적 선형 운동이 중간 요소(16)들에 대한 출력 부분(22)의 회전 운동으로 변환될 수 있는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
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