KR20230079219A

KR20230079219A - 구동 휠

Info

Publication number: KR20230079219A
Application number: KR1020237015296A
Authority: KR
Inventors: 안드레아스 슈투퍼; 일레 부; 프릿츠 코른마이어
Original assignee: 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2021-10-18
Publication date: 2023-06-05
Also published as: CN116438391A; DE102021104889A1; EP4251904A1; US20240035555A1; WO2022111748A1

Abstract

본 발명은 - 견인 수단 연결 영역(5)을 갖는 구동 디스크(3); 및 - 적어도 하나의 비틀림 진동 감쇠 장치(10)의 감쇠 작용에 대해 견인 수단 연결 영역(5)에 대해 회전될 수 있는 샤프트 연결 영역(8);을 포함하는 구동 휠(1)에 관한 것이고, 여기서 윤활 매체로 채워진 스프링 수용 챔버(38)는 커버(34)에 의해 폐쇄된다. 구동 휠(1)은 커버(34)가 구동 디스크(3)를 향하는 홈(50)을 갖고, 홈이 밀봉 수단(100)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

구동 휠

본 발명은 견인 수단 연결 영역과 적어도 하나의 비틀림 진동 감쇠 장치의 감쇠 작용에 반대되는 견인 수단 연결 영역에 대해 회전될 수 있는 샤프트 연결 영역을 포함하는 구동 디스크를 갖는 구동 휠, 및 이러한 구동 휠을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

유럽 특허 명세서 EP 1 612 386 B1은 댐핑 장치를 갖는 차량의 내연 기관의 보조 조립체를 구동하기 위한 구동 휠을 개시하고 있으며, 여기서 구동 휠은 샤프트에 결합될 수 있고 댐핑 장치는 그리스 또는 오일 윤활 없이 작동하고 압축 가능한 스프링으로 설계된 적어도 하나의 스프링 어큐뮬레이터를 수용하기 위한 댐퍼 케이지가 있는 적어도 하나의 비틀림 진동 댐퍼를 포함한다. 국제 공보 WO2008/058499 A2는 적어도 하나의 구동 디스크를 갖고, 플라스틱 부분에 형성되는 밀봉 립의 도움으로 밀봉되는 그리스로 채워진 스프링 챔버에 배치되는 활 스프링을 포함하는 비틀림 진동 감쇠 장치를 갖는 구동 휠을 개시한다.

이러한 구동 디스크와 함께 벨트 풀리 디커플러를 사용할 때 구동 디스크와 커버 사이의 내부 공간을 차단하기 위해 원통형 억지 끼워맞춤이 사용된다. 견고성 요구 사항, 내부 매체의 점도, 구성 요소의 매크로 및 마이크로 지오메트리, 작동 속도 및/또는 주변 온도에 따라 견고함을 보장하기 위해 추가 매체/밀봉 수단이 필요하다.

그럼에도 불구하고 기존 부품 치수 및 공차가 있는 솔루션의 경우 밀봉 수단 없이는 모든 상황에서 원하는 견고성을 보장할 수 없다. 표면에 밀봉 수단이 있는 솔루션의 경우에도 이 밀봉 수단이 밀어넣는 과정이나 압입 과정에서 억지 끼워맞춤에 삽입된 커버에 의해 "이동"될 뿐이기 때문에, 원주에 고르게 분포된다는 보장이 없다. 마찬가지로, 조립 후 내부 공간, 즉 스프링 수용 챔버가 커버의 전면 가장자리를 따라 밀려오는 잔류물에 의해 오염되지 않는다는 보장이 없다.

본 발명의 목적은 구조가 간단하고 및/또는 저렴하게 생산될 수 있고 우수한 견고성을 제공하는 청구항 제 1항의 전제부에 따른 구동 휠을 생성하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 그러한 구동 휠을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

이들 목적은 독립항의 특징에 의해서 얻어진다.

본 발명에 따른 구동 휠은 진동을 분리하는 역할을 하므로 구동 휠 디커플러 또는 벨트 풀리 디커플러로도 지칭될 수 있다. 스프링, 특히 활 스프링은 바람직하게 진동을 분리하는 데 사용된다.

이 문제에 대한 해결책은 특히 구동 휠 구동 디스크와 커버로 구성된 원통형 억지 끼워맞춤의 내부 몸체에 조립 전에 밀봉 수단이 계량될 수 있는 홈이 제공된다는 점에 있다. 홈은 전체 원주에 걸쳐 배치되는 것이 바람직하다. 홈의 개구부는 구동 디스크의 반경 방향 내부 표면을 마주한다. 조립 공정의 끝에서, 구동 휠은 속도의 영향을 받고, 즉, 밀봉 수단이 밀봉할 영역 전체에 자동으로 분포되고 정의된 영역에서 안전한 밀봉을 보장함을 의미한다.

본 발명에 따른 구동 휠은 견인 수단 연결 영역, 및 적어도 하나의 비틀림 진동 감쇠 장치의 감쇠 작용에 반대되는 견인 수단 연결 영역에 대해 회전될 수 있는 샤프트 연결 영역을 갖는 구동 디스크를 갖고, 윤활유가 채워진 스프링 수용실은 커버에 의해 폐쇄되며, 커버는 구동 디스크와 대향하는 홈을 갖고, 커버는 밀봉 수단을 포함한다 점에서 구별된다.

견인 수단, 예를 들어 벨트는 견인 수단 연결 영역을 통해 구동 휠에 연결될 수 있고 토크를 전달하는 데 사용될 수 있다. 견인 수단 연결 영역과 샤프트 연결 영역의 상대 회전은 공통 회전축을 중심으로 발생한다. 본 문서에서 사용된 명칭 "축" 및 "반경"은 항상 이 회전축을 나타낸다. 밀봉 수단은 홈에 포함되며, 특히 조립 후에는 홈의 외부에 방사상으로, 따라서 바람직하게는 구동 디스크에, 선택적으로는 커버에 놓인다. 구동 휠을 설치하기 전에 밀봉 수단을 홈에 삽입하고 바람직하게는 홈의 바닥에 위치시킨다. 그 결과, 밀봉 수단의 오염 또는 오염을 나타내는 영역으로의 밀봉 수단의 배출이 확실하게 방지될 수 있다. 동시에, 구동 휠이 회전 속도를 받을 때 밀봉 수단은 반경 방향 바깥쪽으로 밀리고 내부에서 반경 방향으로 구동 디스크에 대해 밀봉한다. 이러한 방식으로, 원주 방향으로 균일한 밀봉 수단 적용이 바람직하게 달성될 수 있다.

유리한 실시예에 따르면, 커버는 구동 디스크에 압입되어 커버와 구동 디스크 사이에 억지 끼워맞춤이 형성된다. 특히, 원통형 가로 간섭 끼워맞춤의 형성은 간단한 방식으로 커버와 견인 디스크 사이의 비-포지티브 연결의 조립 및 형성을 허용한다.

유리한 실시예에 따르면, 커버는 반경 방향으로 지지 몸체에 장착된다. 이는 구동 휠의 간단한 구성을 가능하게 한다.

유리한 실시예에 따르면, 커버는 성형에 의해서만 기계가공 없이 판금으로 제조된다. 이러한 방식으로 커버를 간단하게 생산할 수 있다. 특히, 홈은 추가 가공 단계 없이 생산될 수 있다. 유리한 실시예에 따르면, 커버는 형성 후에 경화되지 않은 채로 남아 있다.

유리한 실시예에 따르면, 밀봉 수단은 홈의 외측에 방사상으로 위치된다. 이는 특히 조립 후, 밀봉 수단이 도입된 구동 휠이 회전 설정된 후의 경우이다. 인가된 원심력으로 인해 밀봉 수단은 반경 방향 바깥쪽으로 밀리고 따라서 반경 방향 안쪽으로 구동 휠에 고르게 안착된다.

유리한 실시예에 따르면, 혐기성 경화, 특히 요변성 밀봉 수단이 밀봉 수단으로서 사용된다. 이와 관련하여, 점도가 5,000 내지 25,000 밀리파스칼초, 특히 5,000 내지 12,000 밀리파스칼초인 밀봉 수단을 사용하는 것이 바람직하다.

유리한 실시예에 따르면, 구동 디스크 및 커버는 축 방향으로 서로 이격된 제1 접촉 영역 및 제2 접촉 영역과 억지 끼워맞춤을 형성하고, 홈은 제1 접촉 영역과 제 2 접촉 영역 사이에 축 방향으로 형성된다. 따라서, 밀봉 수단은 또한 제1 접촉 영역과 제2 접촉 영역 사이의 축 방향으로 형성되어, 방사상 외향 회전에 의한 밀봉 수단의 변위는 동시에 억지 끼워맞춤의 조인트를 형성하는 접촉 영역 모두가 확실하게 밀봉되게 한다. 이러한 방식으로 구동 휠의 스프링 챔버를 안정적으로 밀봉할 수 있다.

본 문맥에서, 밀봉 수단은 구동 디스크 상의 제1 접촉 영역과 제2 접촉 영역 사이의 내부에 반경 방향으로 놓이는 것이 바람직하다. 따라서 회전에 의한 밀봉 수단의 변위는 밀봉 수단이 방사상으로 커버의 외부 상의 위치로부터, 즉 홈의 바닥에서 반경 방향으로 외부로 변위되고 거기에서 반경 방향으로 구동 디스크의 내부에 놓이게 한다.

또한, 본 발명에 따른 구동 휠을 제조하는 방법은 다음 단계를 포함하여 제안된다:

구동 디스크에 비틀림 진동 감쇠 장치를 제공하는 단계;

커버를 제공하는 단계;

밀봉 수단을 홈에 도입하는 단계;

커버를 구동 디스크에 압입하는 단계;

구동 디스크와 커버의 조합에 회전 운동을 가하는 단계, 그래서 밀봉 수단이 원심력에 의해 홈 밖으로 방사상 바깥쪽으로 강제되고 축 영역에서 구동 디스크와 커버 사이의 조인트를 밀봉한다.

억지 끼워맞춤을 형성하기 전에 커버의 홈에 밀봉 수단을 도입한다는 것은 밀봉 수단이 잘 계량될 수 있음을 의미하며, 이는 밀봉 수단이 조인트 외부로 분산되는 것을 효과적으로 방지한다. 회전 운동으로 인해 밀봉 수단은 반경 방향 바깥쪽으로 변위되고 따라서 밀봉 조립체의 조인트 사이의 밀봉 형성이 확실하게 달성되고 원주에 걸쳐 밀봉 수단의 측정에서 가능한 불규칙성은 원심력의 영향으로 보상된다. 구동 휠에 대해 공개된 세부 사항 및 이점은 제조 공정에 전송 및 적용될 수 있으며 그 반대도 가능하다.

예방책으로, 본 명세서에 사용된 숫자 명칭("제1", "제2" 등)은 여러 유사한 객체, 크기 또는 프로세스를 구별하는 데(에만) 주로 사용되며, 특히 이러한 객체, 크기 또는 프로세스가 서로에 대해 필요한 종속성 및/또는 순서는 지시되지 않는다. 의존성 및/또는 순서가 필요한 경우, 이는 본원에 명시적으로 언급되거나, 해당 분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 구체적으로 설명된 구성을 연구할 때 명백한 방식으로 결정된다.

본 발명 및 기술 분야 모두가 도면을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명된다. 본 발명은 도시된 예시적인 실시형태에 의해 제한되는 것으로 의도되지 않음을 유의해야 한다. 특히, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 도면에 개괄된 주제 사안의 부분적 측면을 추출하여 이를 본 상세한 설명 및/또는 도면으로부터 다른 구성요소 및 지식과 조합하는 것도 가능하다. 특히, 도면 및 특히 도시된 크기 비율은 사실상 단지 개략적인 것임을 유의해야 한다. 동일한 참조 부호는 동일한 객체를 나타내고, 그래서 적용가능하면, 다른 도면으로부터의 설명도 사용될 수 있다.
도 1은 단면에서 종래 기술에 따른 휠 드라이브를 도시하고;
도 2는 커버에 홈이 있는 구동 휠의 단면의 상세도를 도시하고;
도 3은 도 2로부터의 커버의 세부도를 나타내고;
도 4는 억지 끼워맞춤을 형성한 후 그러나 구동 휠이 회전하기 전의 구동 휠을 자세히 보여주고, 그리고
도 5는 구동 휠의 회전 후 도 4의 구동 휠의 세부도를 보여준다.

도 1은 전술한 종래 기술에 따른 구동 휠(1)을 도시한다. 단순한 원통형 억지 끼워맞춤으로도 충분한 밀봉 작용이 발생해야 한다. 두 판금 부품(예: 구동 디스크(3) 및 커버(34))의 원통형 억지 끼워맞춤은 도 1에 도시된 조립된 상태에서 중첩으로 인한 높은 표면 압력 그리고 따라서 특정 밀봉 작용을 갖는 두 개의 선호 영역 "A" 및 "B"를 가져야 한다. 이들은 커버(34)와 구동 디스크(3) 사이의 제1 접촉 영역(A) 및 제2 접촉 영역(B)을 형성한다. 커버(34)는 여기에서 압입 슬라이딩 베어링으로 설계된 지지체(9)에 반경 방향으로 장착된다. 대안적으로, 커버(34)의 방사상 장착은 커버(34)와 구동 디스크(3)의 설계를 통해, 예를 들어 C자형 횡단면을 갖는 커버(34)를 설계하고 L자형 횡단면을 갖는 구동 디스크(3)를 설계함으로써 달성될 수도 있다.

구동 휠(1)의 회전은 회전축(11)을 중심으로 발생한다. 구동 디스크(3)는 구동 휠(1)과 견인 수단 사이에 토크를 전달하기 위해 벨트와 같은 견인 수단(미도시)이 마찰적으로 적용될 수 있는 견인 수단 연결 영역(5)을 포함한다. 구동 휠(1)은 또한 구동 휠(1)이 샤프트, 특히 내연 기관의 크랭크 샤프트에 연결될 수 있는 샤프트 연결 영역(8)을 가진다. 이러한 방식으로 토크는 내연 기관과, 견인 수단 연결 영역(5) 및 해당 견인 수단을 통해 연결된 교류 발전기 또는 스타터 제너레이터와 같은 전기 어셈블리 사이에서 양방향으로 전달될 수 있다.

샤프트 연결 영역(8)과 견인 수단 연결 영역(5)은 비틀림 진동 감쇠 장치(10)에 대해 서로에 대해 회전될 수 있다. 이 예에서, 이것은 윤활 매체로 채워진 스프링 수용 챔버(38)에 형성된 다수의 스프링(31), 특히 활 스프링을 포함한다. 종래 기술로부터 공지된 예에서, 밀봉은 본질적으로 제1 접촉 영역(A) 및 제2 접촉 영역(B)을 통해 일어나고, 제1 접촉 영역(A) 및 제2 접촉 영역(B)은 압입 결합 중에 형성된다. 바람직하게는 억지 끼워맞춤의 제조 동안 이 영역에서 상승된 회전 윤곽을 통해 제1 접촉 영역(A) 및/또는 제2 접촉 영역(B)의 정확한 위치를 지정하는 것이 가능하다.

도 2는 커버(34)에 홈(50)을 갖는 구동 휠(1)의 횡단면의 세부도를 도시한다. 반복을 피하기 위해, 여기에서는 종래 기술로부터 알려진 구동 휠(1)과의 차이점만을 설명한다; 그렇지 않으면, 위의 도 1의 설명을 참조한다. 도 2에서, 홈(50)은 제1 접촉 영역(A)과 제2 접촉 영역(B) 사이의 회전축에 대해 축 방향으로 억지 끼워맞춤의 내부 부품, 즉 커버(34)에 형성된다. 홈(50)은 기계적 가공에 의해 나중에 생성될 수 있거나 스탬핑/성형 공정 중에 이미 엠보싱으로 도입될 수 있다. 후자가 선호되는데, 이러한 방식으로 생산에서 추가 공정 단계를 피할 수 있기 때문이다. 요구되는 내부 윤곽에 따라, 이 엠보싱은 또한 내경에서 스프링 챔버(38)로 엠보싱될 수 있다. 홈(50)의 밀봉 수단은 도 2에 도시되어 있지 않다.

도 3은 도 2의 커버(34)의 상세도를 도시하며, 홈(50)은 필요한 양의 밀봉 수단(100)이 도포 후(중력의 작용 하에서도) 커버(34)(내부 구성요소)의 원통형 외경을 통해 돌출하지 않는 치수로 설계된다. 이러한 방식으로, 커버(34)와 구동 디스크(3)의 조립시 밀봉 수단(100)이 홈(50)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

도 4는 접촉 영역(A 및 B)에서 구동 디스크(3)와 커버(34) 사이에 억지 끼워맞춤을 형성한 후, 그러나 구동 휠(1)이 회전하여 밀봉 수단을 방사상 외측으로 변위시키기 전의 도 2로부터의 구동 휠(1)의 상세도를 도시한다. 도 4는 조립 공정 후의 조립을 도시한 것으로, 적용된 밀봉 수단(100)의 양이, 그 일부가 구동 디스크(3)/억지 끼워맞춤의 전단부에서 지워지지 않고 구성 요소가 허용할 수 없을 정도로 오염되지 않고, 조립 공정 중에 억지 끼워맞춤에 도입된다. 조립 공정 후, 밀봉 수단(100)은 종래와 동일한 위치 즉, 홈(50)의 양측에 축방향으로 배치된 제1 접촉영역(A)과 제2 접촉영역(B) 사이의 억지 끼워맞춤에 위치한다(도 1 참조).

조립 공정 후 구성 요소는 속도의 영향을 받는다. 그 결과 밀봉 수단(100)은 원심력의 방향으로 외측으로 이송되어 억지 끼워맞춤에 위치하여 제1 접촉 영역(A)과 제2 접촉 영역(B) 사이를 밀봉함으로써 요구되는 밀봉작용을 확보하게 된다. 이것은 도 5에 묘사되어 있다. 따라서 밀봉 수단(100)은 홈(50) 내에 있지만 반경 방향으로 견인 디스크(3)의 내부에 있다. 또한, 회전 및 인가된 원심력에 의해 밀봉 수단(100)은 제1 접촉영역(A)과 제2 접촉영역(B)의 영역에서 커버(34)와 구동 디스크(3) 사이의 점점 좁아지는 틈으로 침투하게 된다. 이는 상응하는 요변성 밀봉 수단(100)을 사용함으로써 더욱 개선될 수 있다.

구동 휠(1)의 설명된 설계 및 조립체 제조 방법에 의해, 억지 끼워맞춤을 벗어나지 않고 적절한 영역으로 밀봉 수단(100)이 도입된다. 그러면 밀봉 수단(100)이 외부에서 보이지도 않고 스프링 수용 챔버(38) 안으로 돌출되지도 않는다.

스탬핑/성형 과정에서 홈(50)을 도입함으로써 커버(34)/내측부의 선반가공 없이 억지 끼워맞춤이 가능하며, 추가적인 밀봉 수단(100)으로 인해 필요한 견고성을 확보할 수 있다.

1: 구동 휠
3: 구동 디스크
5: 견인 수단 연결 영역
8: 샤프트 연결 영역
9: 지지체
10: 비틀림 진동 감쇠 장치
11: 회전축
30: 스프링 장치
31: 스프링
34: 커버
38: 스프링 수용실
50: 홈
100: 밀봉 수단
11: 제1 접촉 영역
12: 제2 접촉 영역

Claims

견인 수단 연결 영역(5), 및 적어도 하나의 비틀림 진동 감쇠 장치(10)의 감쇠 작용에 대해 견인 수단 연결 영역(5)에 대해 회전할 수 있는 샤프트 연결 영역(8)을 갖고, 윤활 매체로 채워진 스프링 수용 챔버(38)가 커버(34)에 의해 폐쇄되고, 상기 커버(34)가 구동 디스크(3)와 마주하고 밀봉 수단(100)을 포함하는 홈(50)을 갖는, 구동 디스크(3)를 갖는 구동 휠(1).
제1항에 있어서,
상기 커버(34)가 상기 구동 디스크(3)에 압입되는, 구동 디스크(3)를 갖는 구동 휠(1).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 커버(34)는 반경 방향으로 지지체 상에 장착되는, 구동 디스크(3)를 갖는 구동 휠(1).
전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 커버(34)는 기계가공 없이 성형에 의해서만 판금으로 제조되는, 구동 디스크(3)를 갖는 구동 휠(1).
제4항에 있어서,
상기 커버(34)는 성형 후에 경화되지 않은 상태로 남아 있는, 구동 디스크(3)를 갖는 구동 휠(1).
전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밀봉 수단(100)이 상기 홈(50)에서 반경 방향 외측에 위치되는, 구동 디스크(3)를 갖는 구동 휠(1).
전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
혐기성 경화된 요변성 밀봉 수단(100)이 사용되는, 구동 디스크(3)를 갖는 구동 휠(1).
전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동 디스크(3) 및 상기 커버(34)가 축방향으로 서로 이격된 제1 접촉 영역(A) 및 제2 접촉 영역(B)과 억지 끼워맞춤을 형성하고, 상기 홈(50)은 상기 제1 접촉 영역(A)과 상기 제2 접촉 영역(B) 사이에 축방향으로 형성되는, 구동 디스크(3)를 갖는 구동 휠(1).
제8항에 있어서,
상기 밀봉 수단(100)은 상기 구동 디스크(3) 상에 그리고 선택적으로 상기 커버(34) 상에 상기 제1 접촉 영역(A)과 상기 제2 접촉 영역(B) 사이의 내부 상에 방사상으로 안착되는, 구동 디스크(3)를 갖는 구동 휠(1).
전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
o 상기 비틀림 진동 감쇠 장치(10)를 상기 구동 디스크(3)에 제공하는 단계;
o 상기 커버(34)를 제공하는 단계;
o 상기 밀봉 수단(100)을 상기 홈(50)에 도입하는 단계;
o 상기 커버(34)를 상기 구동 디스크(3)에 압입하는 단계;
o 상기 밀봉 수단(100)이 원심력에 의해 상기 홈(50)을 벗어나 밖으로 반경 방향으로 강제되고 상기 구동 디스크(3) 및 상기 커버(34) 사이의 결합 지점이 축방향 영역에서 밀봉되도록, 상기 구동 디스크(3)와 상기 커버(34)의 조합에 회전 운동을 가하는 단계;를 포함하는, 구동 휠(1)을 제조하기 위한 방법.