KR20230147665A - 비틀림 진동 댐퍼용 회전축을 갖는 마찰 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적어도 다음의 구성요소:
-제1 입력 디스크(5) 및 제2 입력 디스크(6)를 갖는 입력측(4); 및
-에너지 저장 요소(8), 제1 마찰 디스크(9) 및 제2 마찰 디스크(10)를 갖는 출력측(7)을 갖는, 비틀림 진동 댐퍼(3)용 회전축(2)을 갖는 마찰 장치(1)에 관한 것이다. 에너지 저장 요소(8)의 축방향 힘(17, 18, 19)은:
-접촉 영역(11, 12, 13) 중 적어도 하나를 통해 에너지 저장 요소(8)로부터 마찰 디스크(9, 10)로, 그리고
-마찰 구역(14, 15, 16) 중 적어도 하나를 통해 각각의 상응하는 입력 디스크(5, 6) 상에 마찰 디스크(9, 10)로부터 안내되고,
접촉 영역(11)의 제1 접촉 영역 및 마찰 구역(14)의 제1 마찰 구역은 제1 각각의 직경(27, 28) 상에 배열되고, 접촉 영역(12)의 제2 접촉 영역 및 마찰 구역(15)의 제2 마찰 구역은 각각의 제1 직경(27, 28)과 다른 각각의 제2 직경(29, 30) 상에 배열된다. 마찰 장치(1)는 제1 접촉 영역(11)과 제1 마찰 구역(14) 사이의 제1 축방향 거리(33)가 제2 접촉 영역(12)과 제2 마찰 구역(15) 사이의 제2 축방향 거리(34)와는 다르다는 점에서 주로 특징화된다.
여기 제안된 마찰 장치로, 이용가능한 이동 범위는 추가 설치 공간 또는 추가 구성요소를 요구하지 않고 확장된다.

Description

비틀림 진동 댐퍼용 회전축을 갖는 마찰 장치

본 발명은 적어도 다음의 구성요소:

-제1 입력 디스크를 갖고 제2 입력 디스크를 갖는 입력측; 및

-에너지 저장 요소, 제1 마찰 디스크 및 제2 마찰 디스크를 갖는 출력측을 포함하는 비틀림 진동 댐퍼용 회전축을 갖는 마찰 장치에 관한 것이고, 에너지 저장 요소의 축방향 힘은：

-각각의 경우에, 에너지 저장 요소로부터 마찰 디스크까지 접촉 영역 중 적어도 하나, 및

-각각의 경우에, 마찰 디스크로부터 상응하는 입력 디스크까지 마찰 구역 중 적어도 하나를 통해 전도되고,

접촉 영역 중 제1 및 마찰 구역 중 제1 각각은 제1 직경을 갖고, 마찰 영역 중 제2 및 마찰 구역 중 제2 각각은 각각의 제1 직경과는 다른 제2 직경 상에 배열된다. 마찰 장치는 제1 접촉 영역과 제1 마찰 구역 사이의 제1 축방향 거리가 제2 접촉 영역과 제2 마찰 구역 사이의 제2 축방향 거리와는 다르다는 점에서 주로 특징화된다. 본 발명은 또한 구동 트레인용 비틀림 진동 댐퍼에 관한 것이고, 구동 트레인은 그러한 비틀림 진동 댐퍼를 갖고, 자동차는 그러한 구동 트레인을 가진다.

마찰 장치는, 발진 시스템으로부터 에너지를 적절히 회수하고, 그로써 이를 감쇠시키도록 목표하는 방식으로 입력측과 출력측 사이의 회전축 주위의 상대 회전을 적용하기 위해 비틀림 진동 댐퍼에서 사용된다.

비틀림 진동 댐퍼는 특히 구동 트레인에서 비틀림 진동을 줄이기 위해서 사용된다. 비틀림 진동 댐퍼는, 주기적인 요동으로 여기되는 구동 트레인에 구체적으로 도입된 비틀림 탄성이다. 여기에서 목적은, 다양한 동작 상황에서 발생되는 파괴적인 진동 공진을 가능한 동작 속도 아래의 속도 범위로 이동시키는 것이다. 동작 속도 범위 내에서 유지되는 진동 공진은 외부의 또는 통합된 마찰 장치에 의해서 감쇠되며, 그의 마찰 토크는 규정된 한계 내에 있어야 한다. 마찰 장치는 비틀림 탄성과 독립적으로 설계될 수 있다.

입력측 및 출력측에 연결된 구성요소 사이에 축방향으로 매칭 마찰 디스크(및 선택적으로 지지 디스크)와 함께 배열된, 마찰 장치(예를 들어, 주름형 디스크 또는 디스크 스프링)로서 축방향 작용 에너지 저장 요소를 이용하는 것이 알려져 있다. 설치 위치의 에너지 저장소의 축방향 힘, 마찰 요소의 마찰 반경, 및 재료 쌍의 마찰 계수가 회전축 주위의 상대 회전에 걸쳐 실질적으로 일정한 마찰 토크를 규정한다. 상이한 레벨의 마찰 토크를 요구하는 상이한 동작 포인트(또는 자동차에 사용된 구동 조건)에 대해, 상이한 마찰 토크를 위해 설계된 다중 마찰 장치가 제공되고, 이는 비틀림 진동 댐퍼의 연관된 회전 각도 범위에서 회전축 주위의 상대 회전을 경험한다.

마찰 장치를 위해 이용가능한 제한된 방사상 설치 공간만이 있다면, 하나의 그리고 동일한 마찰 파트너 사이의 마찰 반경을 변경하는 것에 의해서, 결과적인 마찰 토크를 위한 제한적으로 상이한 레벨만이 간단히 설정될 수 있다. 구동 트레인을 위한 구성요소의 작은 직경에 관한 요구사항과 비용에 대한 압력으로 인해, 제조 공차 및 조립 공차 및 원하는 서비스 수명에 걸친 요구되는 항상성에 대한 에너지 저장 요소의 매우 짧은 이용가능한 이동 범위가 중요할 수 있다. 그럼에도, 마찰 장치 또는 심지어 비틀림 진동 댐퍼의 축방향 연장은 종종 옵션이 아니다.

이에 따라, 본 발명의 목적은 선행 기술로부터 알려진 단점을 적어도 부분적으로 극복하는 것이다. 본 발명에 따른 특징은 독립항으로부터 발생하며, 이에 대한 유리한 구현예가 종속항에 기재되어 있다. 청구범위의 특징이 임의의 기술적으로 합리적인 방식으로 조합될 수 있으며, 본 발명의 추가적인 구현예를 포함하는, 다음의 명세서 내의 설명 및 도면으로부터의 특징이 또한 이러한 목적을 위해 이용될 수 있다.

본 발명은 적어도 다음의 구성요소:

-서로 연결된 제 1 입력 디스크를 갖고 제2 입력 디스크를 갖는 입력측; 및

-에너지 저장 요소, 제1 마찰 디스크 및 제2 마찰 디스크를 갖는 출력측을 포함하는 비틀림 진동 댐퍼용 회전축을 갖는 마찰 장치에 관한 것이고,

에너지 저장 요소는 마찰 디스크 사이에 축방향으로 배열되고, 마찰 디스크는 에너지 저장 요소측 상의 복수의 접촉 영역 및 입력 디스크측 상의 복수의 마찰 구역을 갖고,

토크는 입력측과 출력측 사이에 마찰에 의해 전달될 수 있고, 에너지 저장 요소는 축방향 힘을 가하도록 프리텐션되고, 이러한 축방향 힘은:

-각각의 경우에, 각각의 마찰 디스크 상의 에너지 저장 요소의 접촉 영역 중 적어도 하나, 및

-각각의 경우에, 상응하는 입력 디스크 상의 마찰 디스크의 마찰 구역 중 적어도 하나를 통해 전도되고,

회전축 주위의 상대 비틀림각은 토크 변화율의 결과로서 출력측과 입력측 사이에 유효화될 수 있고 다음의 비틀림각은:

-축방향 힘의 양, 및

-축방향 힘이 전도되는 접촉 영역 및/또는 마찰 구역에 따르고,

접촉 영역의 제1 및 마찰 구역의 제1 각각은 제1 직경을 갖고, 접촉 영역의 제2 및 마찰 구역의 제2는 각각 제2 직경으로 배열되고, 제1 직경 중 적어도 하나는 각각의 등변 제2 직경과 다르다.

마찰 장치는 제1 접촉 영역과 제1 마찰 구역 사이의 제1 축방향 거리가 제2 접촉 영역과 제2 마찰 구역 사이의 제2 축방향 거리와는 다르다는 점에서 주로 특징화된다.

다음에서, 달리 명확하게 언급되지 않으면, 축방향, 반경 방향, 또는 원주방향 및 상응하는 용어가 사용될 때, 언급된 회전 축에 대해 참조가 이루어진다. 달리 명확하게 언급되지 않는 한, 이전의 그리고 후속되는 설명에서 사용되는 서수는 단지 명확한 구분의 목적을 위해서 사용된 것이고, 지정된 구성요소의 순서 또는 등급을 나타내지 않는다. 1보다 큰 서수는, 다른 이러한 구성요소가 존재하여야 한다는 것을 반드시 의미하지는 않는다.

위에 설명된 바와 같이, 여기 제안된 마찰 장치는 구동 트레인에서 목표로 하는 비틀림 탄성을 초래하도록 설정되고, 규정된 마찰 토크는 프리텐션된 에너지 저장 요소 및 마찰 디스크에 의해 입력측과 출력측 사이에 발생된다. 여기서 특별한 것은 에너지 저장 요소가 입력측과 출력측 사이에 상대 비틀림각에 따라 다른 범위로 프리텐션되는 것이고 따라서, 예를 들어, 증가하는 상대 비틀림각으로, 증가하는 변경된 마찰 토크가 입력측과 출력측 사이에 전달될 수 있다. 마찰 장치의 기본 원칙은 슬립 클러치의 제1 근사치에 상응하고, 이로써 토크 한계값은 여기에 설정되지 않고, (추가) 초과 토크가 전달될 수 없지만 다른 비틀림각 의존적(규정된) 토크가 최대로 전달가능하다. 비틀림각은 차례로 입력측과 출력측 사이에 토크원에 따르고, 마찰 장치는 회전축 주위의 토크의 양 방향에 대해(예를 들어, 자동차의 구동 트레인에 견인 토크 및 추력 토크에 대해) 바람직하게 설정된다. 토크가 (각각의 관성 성분에 대해) 입력측을 통해서는 물론 출력측을 통해 (적용 및 전달)될 수 있음이 언급되어야만 한다. 예를 들어, 자동차에 사용될 때, 입력측은 견인 토크용 입력측 및 추력 토크용 입력측 둘 모두로서 사용될 수 있다. 결과적으로 그 반대가 출력측에 적용된다. 에너지 저장 요소는 제1 마찰 디스크와 제2 마찰 디스크 사이에 배열되고 마찰 디스크에 의해 직접 또는 간접적으로 프리텐션된다. 본 목적을 위해, 마찰 디스크의 각각은 마찰 디스크가 에너지 저장 요소와 직접 또는 간접적으로 힘 전달 접촉을 하는 적어도 하나의 접촉 영역을 가진다. 바람직한 구현예에서, 접촉 영역과 에너지 저장 요소 사이에 상대 회전이 없거나 단지 미미한 상대 회전이 있다. 에너지 저장 요소 상의 그리고 또한 마찰 디스크의 접촉 영역 상의 마찰 마모는 따라서 원하는 서비스 수명 동안 제외되거나 적어도 충분히 낮게 유지된다. 다른 측면에서, 그것은 에너지 저장 요소로부터 보여질 수 있는 바와 같이 축방향으로 외부 상에 또는 입력 디스크측 상에 있고, 마찰 디스크 각각은 각각의 상응하는 입력 디스크와 직접 또는 간접 접촉하는 적어도 하나의 마찰 구역을 가진다. 바람직한 구현예에서, 각각의 경우에, 마찰 디스크의 마찰 구역과 상응하는 입력 디스크 사이에만 상대 회전(직접적으로 또는 간접적으로) 및 마찰 토크의 전달이 있다. 바람직한 구현예에서, 마찰 구역과 입력 디스크 사이의 적어도 마찰 토크가 관련 마찰 토크이고 다른 마찰 토크 및/또는 탄성은 상대 비틀림각에 걸쳐 미미하거나 (거의) 일정하다.

마찰 장치의 미부하된 상태에서, 미리 결정된 제1 최대 토크가 에너지 저장 요소의 기존 축방향 프리텐셔닝의 결과로서 입력측으로부터 출력측으로 전달될 수 있고 그 역도 성립한다. 그러나, 기재된 최대 토크보다 더 큰 입력측과 출력측 사이에 토크 변화율이 있다면, 그때 상대 비틀림이 입력측과 출력측 사이에 발생하고, 이는 회전축 주위의 상응하는 비틀림각을 초래한다. 적어도 하나의 마찰 구역 및/또는 입력 디스크 중 적어도 하나의 램프 형상의 결과로서, 상대 비틀림각이 축방향 스트로크로 변환되고, 이는 차례로 에너지 저장 요소의 축방향 스트로크로서 작용하여, 축방향 힘의 양이 변경된다.

마찰 디스크 중 하나의 제1 접촉 영역은 제1 직경 및 연관되거나 결과적인 제1 마찰 구역 상에 배열되고, 이는 제1 비틀림각에서 활성이고 각각은 축방향 힘의 전달을 위해 제1 직경 상에 배열된다. 또한, 제2 접촉 영역 및 연관되거나 결과적인 제2 마찰 구역은 각각 제2 직경 상에 배열된다. 일 실시예에서 제1 직경은 서로 동일하거나 다름이 언급되어야만 하고, 접촉 영역은 바람직하게 각각의 경우에 작은 접촉 영역을 포함하고, 이는 에너지 저장 요소의 측면 상의 제1 직경을 정의하는 선 접촉에 근접함이 언급되어야만 한다. 마찰 구역의 방사상 범위는 바람직하게 순수 선 접촉을 위해 설계되지 않고 가장 넓은 가능한 영역에 걸친 접촉을 위해 설계되어서, 상응하는 직경은 바람직하게 평균 직경이고, 이는 최대 전달가능한 마찰 토크를 계산하기 위한 근사치 토대로서 사용된다. 여기서, 예를 들어, 제1 비틀림각보다 더 큰 제2 비틀림각에 대해, 제1 비틀림각은 영 위치이고, 예를 들어, 제1 접촉 영역과는 다른 제2 접촉 영역 및/또는 제2 비틀림각과 연관된 제2 마찰 구역이 제공되고, 이는 제1 마찰 구역과는 다르다. 제1 접촉 영역 및 제2 접촉 영역 및/또는 제1 마찰 구역 및 제2 마찰 구역은 각각 직경의 관점에서 서로 다르다. 2개의 접촉 영역의 다른 직경은 (틸팅의 결과로서) 에너지 저장 요소 상의 다른 접촉으로 유도하고 마찰 구역의 다른 직경은 다른 마찰 반경 또는 마찰 직경으로 유도하고, 따라서 동일한 축방향 힘을 추정하여, (대략적으로 직경에 비례하는) 다른 최대 전달가능한 마찰 토크로 유도함이 다시 지적되어야만 한다.

마찰 디스크 중 적어도 하나의 경우에, 존재하는 비틀림각에 따라 축방향 힘이 전달될 때 2개의 다른 거리가 형성됨이 이제 여기서 제안된다. 다른 거리의 결과는 존재하는 비틀림각에 따라, 다른 프리텐셔닝 역시 에너지 저장 요소 상에 발생되고, 이는 더 큰 효과적인 축방향 힘 및/또는 마찰 디스크의 더 큰 변형을 초래한다는 것이다, 예를 들어, 마찰 구역의 효과적인 영역에서 증가가 달성된다. 예를 들어, 이는 다른 직경 상에 배열된 마찰 구역이 서로 중첩함을 의미한다. 일 구현예에서, 제1 마찰 구역 및 제2 마찰 구역은 서로 동일함이 언급되어야만 한다. 또 다른 구현예에서, 제1 접촉 영역 및 제2 접촉 영역은 서로 동일하다. 동일한 접촉 영역 또는 마찰 구역은 동일한 (효과적인) 직경을 가진다. 바람직한 구현예에서, 각각의 마찰 구역은 각각의 입력 디스크의 상응하는 대항 마찰 표면에 대해 반경 방향으로 기울어지고, 여기에 규정된 축방향 거리는 마찰 구역의 가장 높은 높이와 각각의 마찰 디스크의 접촉 영역 사이에 규정된다. 또한, 이러한 축방향 거리는 마찰 디스크의 릴리브 위치에 또는 형상으로 규정되고, 마찰 디스크의 변형으로 인해 각각의 입력 디스크 및 에너지 저장 요소로 힘의 도입으로 인해 존재하지 않거나 비틀림각에 따르지 않음이 언급되어야만 한다.

또한, 제1 마찰 구역 및 제2 마찰 구역이 원주방향 및 반경 방향으로 램프형 방식으로 서로에 병합하는 것이 마찰 장치의 유리한 구현예에 제안된다.

본 구현예에서, (회전의 방향에서) 램프 비율에 더해서, 에너지 저장 요소의 결과 틸팅은 에너지 저장 요소(예를 들어, 디스크 스프링)로부터 마찰 디스크로 또 다른 접촉 영역으로 힘 전달을 이동하기 위해 및/또는 더 낮은 토크 변화율에서와는 다른 직경 상에 또 다른 마찰 구역이 입력 디스크와 마찰 연결을 위해 (직접 또는 간접적으로) 추가로 또는 대안적으로 접촉하는 바와 같이 마찰 디스크로 힘의 도입을 변경하기 위해 사용된다. 일 구현예에서, 완만한 램프형 전이가 다른 접촉 영역 및/또는 다른 마찰 구역 사이에 형성되고, 이러한 램프형 전이는 회전의 방향으로 정렬되는 에너지 저장 요소의 축방향 프리텐셔닝을 위한 램프형 변환과는 반대로 방사상으로 배향된다. 이들 2개의 램프는 그러므로 서로 중첩된다. 그러한 평활한 전이는 구성요소 스트레스의 관점에서 그리고 (따라서 회피되거나 적어도 감소되는) 잡음 유도의 관점에서 이점을 가진다.

또한, 마찰 장치의 유리한 구현예에서, 제1 접촉 영역 및 제2 접촉 영역은 서로 다른 높이에서 에너지 저장 요소를 마주하는 관련 마찰 디스크의 표면으로부터 돌출하고, 접촉 영역 중 적어도 하나는 바람직하게 돔 형상이도록 형성되는 것이 제안된다.

2개의 접촉 영역은 하나가 다른 하나와 다른 높이를 갖는 2개의 다른 직경 상에 돌출하는 것이 여기에 제안된다. 이는 에너지 저장 요소와 마찰 디스크 사이의 축방향 거리가 다르고 및/또는 마찰 디스크의 축방향 두께가 접촉 영역의 다른 직경의 영역에서 다름을 의미한다. 후자의 경우에, 이는 더 높은 높이를 갖는 접촉 영역이 마찰 플레이트의 부분에 형성되고, 마찰 플레이트는 더 낮은 높이를 갖는 다른 접촉 영역이 형성되는 영역에서보다 더 얇음을 의미한다. 바람직한 구현예에서, 마찰 디스크는 더 높은 접촉 영역에서 더 얇고 더 높은 접촉 영역은 에너지 저장 요소에 축방향으로 더 가깝도록 배열된다. 바람직한 구현예에서, 방사상으로 내부 접촉 영역이 더 큰 높이로 설계된다.

유리한 구현예에서, 접촉 영역 중 적어도 하나는 피크의 형상으로 형성되어서, 접촉 선이 에너지 저장 요소의 틸팅에도 불구하고 이용가능한 이동 범위에 걸쳐 적어도 대략적으로 형성된다. 일 구현예에서, 접촉 영역은 원주 패쇄된 링으로서 또는 개별적인 너브(nub)로서 형성되고, 각각의 접촉 영역은 바람직하게 회전축에 대해 규정된 직경 상에 배열된다.

마찰 장치의 유리한 구현예에서, 입력 디스크는 이용가능한 이동 범위가 전체 탄성에 의해 1.5 내지 3의 인수에 의해 증가되는 미리 결정된 전체 축방향 탄성을 가짐이 더 제안된다.

여기서 이제 입력 디스크가 미리 결정된 전체 축방향 탄성을 갖고, 이러한 전체 탄성이 이용가능한 이동 범위가 전체 탄성에 의해 1.5[일과 이분의 일] 내지 3[삼]의 인수에 의해 증가되는 방식으로 설정되는 것이 제안된다. 에너지 저장 요소의 이용가능한 이동 범위, 바람직하게 디스크 스프링은 따라서 이러한 직렬 연결의 결과로서 확장된다. 총 탄성은 입력 디스크용 스프링 특성 곡선이다. 입력 디스크는 상호연결되고 일부 환경에서 연결은 전체 탄성을 요인으로 포함할 수 있지만, 바람직하게 연결의 부분 탄성은 입력 디스크 자체의 탄성에 비해 미미할만큼 작음이, 즉, 설계는 그에 비해 매우 강성임이 언급되어야만 한다.

각각의 입력 디스크는 바람직하게 하나의 피스로 형성되어서, 전체 탄성에 기여하는 조인트의 개수는 가능한 적다. 이동 힘 도해에서, 전체 탄성(즉, 스프링 특성 곡선)은 전체 탄성의 최대로 강성인 구현예(즉, 매우 강성인 입력 디스크)에서, 그것이 50%[오십 퍼센트]까지(즉, 추가로) 에너지 저장 요소의 이용가능한 이동 범위를 확장해서, 최소 이용가능한 이동 범위는 따라서 에너지 저장 요소의 이용가능한 이동 범위의 일과 이분의 일배이다. 최대 부드러운 전체 탄성(즉, 적어도 매우 부드러운 입력 디스크)으로, 에너지 저장 요소의 이용가능한 이동 범위는 (추가로) 두 배가 되어서, 최대 이용가능한 이동 범위는 에너지 저장 요소의 이용가능한 이동 범위의 3배이다. 바람직한 구현예에서, 전체 탄성은 요청되는 효과적인 범위에서 직선 또는 (대략적으로) 직선이다. 입력 디스크의 전체 탄성과 에너지 저장 요소의 스프링 특성 곡선의 중첩에서, 설계에 따라 상응하는 마찰적으로 전달가능한 토크를 달성하도록 마찰 장치에 의해 요청되는 최소 이용가능한 힘과 최대 이용가능한 힘 사이의 현저하게 더 긴 이용가능한 이동 범위가 있다.

축방향 힘이 에너지 저장 요소의 힘을 초래하고 크기 및 방향에서 대략적으로 동일함이 지적되어야만 한다.

마찰 장치에 존재하는 직경 또는 마찰 구역의 총 영역의 평균 마찰 직경에 대한 전체 탄성의 규정이 회전축에 관련됨이 지적되어야만 한다.

또한, 마찰 장치의 유리한 구현예에서, 최소 이용가능한 힘에 대한 최대 이용가능한 힘의 비율은 1.5보다 더 크거나 2보다 더 큼이 제안된다.

에너지 저장 요소는 최소 이용가능한 힘에 의해 나누어지는 최대 이용가능한 힘이 1.5[일과 이분의 일]보다 더 크거나 2[이]보다 더 큼이 여기에 제안된다. 구현예가 유리한 것은 설치 상황 또는 사양에 따른다. 양 경우에, 스프링 특성 곡선에 대한, 전체 탄성 및 에너지 저장 요소에 관한 스프링 특성 곡선의 직렬 연결로부터 초래하는 전체 특성 곡선의 비율은 위에 언급된 바와 같이 1.5 내지 3이어서, 이에 의존적이도록 설계되지 않음이 언급되어야만 한다.

1.5[일과 이분의 일]보다 더 크고 2[이] 이하의 최소 이용가능한 힘[분모]에 대한 최대 이용가능한 힘[분자]의 비율을 갖는 전체 특성 곡선의 일 구현예에서, 바람직하게 국부 최소로부터 시작하는 (에너지 저장 요소의 평평한 부분의 우측까지) 이동 범위만이 사용된다.

2[이]보다 더 큰 최소 이용가능한 힘[분모]에 대한 최대 이용가능한 힘[분자]의 비율을 갖는 전체 특성 곡선의 구현예에서, 이동 범위는 바람직하게 평평한 부분의 좌측까지 그리고 우측까지 사용된다. 바람직한 구현예에서, 평평한 부분은 최소 이용가능한 힘과 최대 이용가능한 힘 사이에 대략적으로 또는 정확하게 중간에 배열된다.

마찰 장치의 유리한 구현예에서, 또한, 입력 디스크 중 적어도 하나는 섹터 브레이크아웃 및 섹터 브레이크아웃 사이에 방사상 웹을 갖는 것이 제안된다.

상응하는 마찰 디스크의 마찰 구역에 대한 대항 마찰 표면은 방사상 웹에 의해 형성되고,

방사상 웹은 미리 결정된 전체 탄성의 중심 부분이 형성되는 웹 탄성을 갖고,

바람직하게 웹 탄성은 상응하는 마찰 구역의 효과적으로 인접하는 직경에 따라 가변한다.

이제, 입력 디스크 중 적어도 하나가 섹터 브레이크아웃을 갖고, 섹터 브레이크아웃 사이에 남고 규정된 웹 탄성을 갖는 방사상 웹을 가진다는 점에서 전체 탄성이 현저하게 달성됨이 제안된다. 이러한 웹 탄성은 웹의 길이에 따르고 방사상 웹의 폭 및 두께를 따른다. 또한, 웹 탄성은 리브 또는 플랜지된 에지에 따른다. 따라서 웹 탄성을 설정하는 데에 많은 자유가 있다. 일 구현예에서, 각각의 다른 입력 디스크는 섹터 브레이크아웃 없이 계속적으로 형성되고, 이는 섹터 브레이크아웃을 갖는 입력 디스크에 비해 높은 축방향 강성이 있고 및/또는 섹터 브레이크아웃을 갖는 입력 디스크에 비해 내부 원주와 외부 원주 사이에 토크 강성이 있음을 의미한다.

유리한 구현예에서, 웹 탄성은 마찰 디스크의 상응하는 마찰 구역의 효과적으로 적용된 직경에 걸쳐 변경될 수 있는 방식으로 설정된다. 예를 들어, 마찰 디스크의 탄성에서 변경에 상응하는 웹 탄성에서의 변경은 위에 설명된 바와 같이 오프셋된 직경의 기능으로서 조정되고, 그래서 관련 마찰 디스크의 탄성과 함께 입력 디스크의 전체 탄성은 (거의) 직선 스프링 특성 곡선을 초래한다. 이는 전체 구조의 제어성에 대해 유리하지만, 그러한 마찰 장치의 작동에 대해 유리할 필요가 없다.

또한, 마찰 장치의 유리한 구현예에서, 마찰 디스크는 각각:

-출력측에 토크 전달 연결을 위해 설정되는 분리 연결 요소로, 및/또는

-서로, 회전의 방향에서 효과적인 마찰 디스크의 서스펜션을 통해 토크 전달 방식으로 연결되는 것이 제안된다.

위에 이미 언급된 바와 같이, 마찰 디스크와 에너지 저장 요소 사이의 상대 움직임이 바람직하게 방지되거나 작게 유지된다. 여기에 마찰 디스크는 서로 고정되고 따라서 분리 연결 요소로 상응하는 서스펜션을 통해 에너지 저장 요소에 고정되고, 예를 들어, 샤프트 또는 허브 요소, 및/또는 마찰 디스크는 서스펜션을 통해 서로 연결됨이 제안된다. 그러한 서스펜션은 예를 들어, 방사상으로 내부로 또는 방사상으로 외부로 포인팅하는 탭이고, 서로 마찰 디스크를 연결하기 위한 서스펜션은 바람직하게 에너지 저장 요소의 방사상으로 외부에 또는 방사상으로 내부에 축방향 확장부를 형성한다.

또한, 마찰 장치의 유리한 구현예에서, 에너지 저장 요소는 회전의 방향으로 효과적인 에너지 저장 요소의 서스펜션을 통해 마찰 디스크 중 하나에 토크 전달 방식으로 연결됨이 제안된다.

여기서, 에너지 저장 요소와 마찰 디스크 사이에 작은 상대 움직임이 약간 있거나 상대 움직임이 전혀 없는 위의 언급된 목표를 달성하기 위해, 서스펜션은 마찰 디스크 중 적어도 하나에 연결된 에너지 저장 요소 상에 제공되어서, 회전의 방향에서 상대 움직임이 방지되는 것이 제안된다. 이들 부착은 또한 예를 들어, 축방향 확장부와 함께 또는 그것 없이 방사상으로 외부로 또는 방사상으로 내부로 향해지는 탭으로서 설계된다. 탭이 마찰 디스크 상에 또는 에너지 저장 요소 및 상응하는 리세스 상에 제공되는지 여부는 마찰 디스크 상에 제공되거나 에너지 저장 요소는 무관하다.

또 다른 측면에서, 구동 트레인용 비틀림 진동 댐퍼가 제안되고, 이는

위의 기재에 따른 구현예에 따라 입력 요소 및 출력 요소는 물론, 마찰 장치를 포함하고,

입력 요소는 마찰 장치에 의해 소산식으로 감쇠된 토크 전달 방식으로 출력 요소에 연결되고,

비틀림 진동 댐퍼는 진자 로커 댐퍼로서 바람직하게 사용된다.

비틀림 진동 댐퍼는 선행 기술로부터 알려지고 (예를 들어, 자동차 분야에서) 내연기관 및 엔진을 포함하는 예를 들어, 하이브리드 어플리케이션에서 널리 사용되고, 내연기관의 회전 불규칙은 심각한 공진 구동 조건의 경우에 손상으로부터 구동 트레인을 보호하기 위해, 비틀림 진동 댐퍼 및 구동 트레인으로부터 초과 토크를 여과하는 토크 리미터에 의해 작동 동안 감소된다. 일부 어플리케이션에 대해, 비틀림 진동 댐퍼의 응답 거동이 지연되거나 조절되는 적어도 하나의 마찰 장치에 의해 히스테리시스 특성을 제공하는 것이 요구된다. 대안적으로, 마찰 장치는 비틀림 진동 댐퍼의 업스트림 또는 다운스트림에 연결되고, 비틀림 진동 댐퍼는 바람직하게 소산이 (거의) 없이 작동하고, 소산 감쇠를 위한 마찰 장치는 (비트림각을 통해) 규정된 토크 범위에서 작동한다.

진자 로커 댐퍼로 불리는 것은 비틀림 진동 댐퍼의 특별한 구현예로서 선행기술로부터 공지된다. 예를 들어, DE 10 2019 121 204 A1 및 DE 10 2019 121 205 A1에서 구동 트레인의 회전 샤프트 또는 회전 샤프트 시스템의 강성을 조절하기 위한 개념이 알려져 있다. 이러한 진자 로커 댐퍼는 토크 전달 방식으로 서로 (양방향으로) 연결된 입력측과 출력측을 포함한다. 복수의 로커 요소(로커라고도 함)와 복수의 스프링 요소가 삽입되어 있다. 로커 요소는 입력측 및/또는 출력측 상에 적어도 하나의 롤링 요소에 의해 상대적으로 변위 가능한 방식으로 지지된다. 롤링 요소는 각각의 변속 트랙과 상보적 카운터 트랙 사이에서 롤링할 수 있도록 스프링 요소에 의해 클램핑된다. 입력측과 출력측 사이의 상대 비틀림각은 이러한 진자 로커 댐퍼에 의해 스프링 요소의 스프링 편향으로 변환된다. 램프 기어를 형성하는 변속 트랙 및 상보적 카운터 트랙에 의해 변속비가 조정될 수 있고 이에 따라 진자 로커 댐퍼의 강성이 조정될 수 있다. 여기서, 변속비가 일정할 필요가 없고 그보다는 램프 기어의 기울기가 입력측에서 출력측으로의 비틀림각을 통해 가변적으로 조정될 수 있는 것도 유리하다. 다른 구현예와 비교하여 그러한 진자 로커 댐퍼의 추가 이점은 진자 로커 댐퍼가 특히 제로 크로싱에서 히스테리시스 특성을 (거의) 갖지 않는다는 것이다.

여기에 제안된 마찰 장치로, 비틀림 진동 댐퍼 또는 구동 트레인의 비틀림 연성을 설정하기 위한 마찰 토크 특성 곡선의 충분한 항상성이 원하는 서비스 수명에 걸쳐 달성될 수 있고, 추가 설치 공간 또는 추가 구성요소는 이를 위해 요구되지 않는다. 또한, 그러한 마찰 장치는 바람직하게 종래의 마찰 장치를 위한 대체물로서 종래의 비틀림 진동 댐퍼와 조합될 수 있다. 추가로, 구성 비용 및 구성요소 비용은 바람직하게 종래의 마찰 장치의 경우에서와 같거나 심지어 그보다 더 낮다.

또 다른 측면에 따라서, 구동 트레인이 제안되고, 이는 적어도 다음의 구성요소:

-기계 샤프트를 갖는 적어도 하나의 엔진;

-적어도 하나의 컨슈머에 적어도 하나의 기계 샤프트의 토크를 전달하기 위한 기어; 및

-위의 기재에 따른 구현예에 따라 비틀림 진동 댐퍼를 갖고,

적어도 하나의 엔진 및 적어도 하나의 컨슈머는 비틀림 진동에 대해 감쇠된 방식으로 비틀림 진동 댐퍼에 의해 토크 전달 방식으로 연결된다.

구동 트레인은 엔진, 예를 들어, 내연 기관 또는 전기 엔진에 의해서 제공되고 적어도 하나의 컨슈머에 대해 출력 샤프트를 통해서 전달되는 토크를 전달하도록 설계된다. 자동차의 어플리케이션에서 예시적인 컨슈머는 자동차의 추진을 위한 적어도 하나의 구동 휠이다. 일 구현예에서, 복수의 엔진이 예를 들어, 하이브리드 구동 트레인, 내연기관 및 적어도 하나의 엔진, 예를 들어, 전동 발전기에 제공된다. 구동 트레인에서 토크 리미터를 사용함으로써, 엔진 및/또는 엔진의 다른 구성요소는 토크 피크 또는 토크 쇼크의 결과로서 손상에 대해 보호된다.

여기에 제안된 구동 트레인으로, 여기 설명된 바와 같이 마찰 장치를 갖는 비틀림 진동 댐퍼(바람직하게 로커 댐퍼)와 함께, 구동 트레인의 비틀림 연성을 설정하기 위한 마찰 토크 특성 곡선의 충분한 항상성이 원하는 서비스 수명에 걸쳐 달성될 수 있고, 추가 설치 공간 또는 추가 구성요소는 요구되지 않는다. 또한, 그러한 마찰 장치는 바람직하게 종래의 마찰 장치를 위한 대체물로서 종래의 비틀림 진동 댐퍼와 조합될 수 있다. 추가로, 구성 비용 및 구성요소 비용은 바람직하게 마찰 장치를 갖는 종래의 비틀림 진동 댐퍼의 경우에서와 같거나 심지어 그보다 더 낮다.

또 다른 측면에 따라, 자동차의 추진에 대해서 전술한 설명에 따른 구현예에 따라 파워트레인에 의해서 구동될 수 있는 적어도 하나의 구동 휠을 갖는 자동차가 제안된다.

대개의 자동차는 오늘날 프론트 휠 드라이브를 갖고 때때로 운전석 앞에 그리고 이동(종방향 축)의 메인 방향에 대해 횡방향으로 엔진, 예를 들어, 내연기관 및/또는 전기 엔진을 배열한다. 방사상 설치 공간은 그러한 배열에서 특히 작고, 그러므로 작은 크기의 구성요소를 갖는 구동 트레인을 사용하는 것이 특히 유리하다. 차량화된 2륜 차량에서 구동 트레인의 사용은 유사하고, 이에 대해 동일한 설치 공간을 갖는 이전에 공지된 2륜 차량에 비해 계속 증가하는 성능이 요구된다. 구동 트레인의 하이브리드화로, 이러한 문제는 또한 리어 액슬 배열에 대해, 또한 여기서 구동 기계의 종방향 배열 및 횡방향 배열 모두에서 악화된다.

여기에 설명된 바와 같이 구동 트레인을 갖는 여기 제안된 자동차로, 구동 트레인의 비틀림 연성을 설정하기 위한 마찰 토크 특성 곡선의 충분한 항상성이 원하는 서비스 수명에 걸쳐 달성될 수 있고, 추가 설치 공간 또는 추가 구성요소는 요구되지 않는다. 구성 비용 및 구성요소 비용은 바람직하게 종래의 구동 트레인의 경우에서와 같거나 심지어 그보다 더 낮다.

승용차는, 예를 들어, 크기, 가격, 중량, 및 성능에 따라 자동차 카테고리에 할당되고, 이러한 규정은 시장의 필요성에 기반하여 항상 변화된다. 미국 시장에서, 소형차 및 마이크로카 카테고리에 자동차는 유럽 분류에 따른 서브콤팩트 카 카테고리에 속하는 반면, 영국 시장에서 그들은 각각 슈퍼-미니카 및 시티 카 카테고리에 상응한다. 마이크로카 카테고리의 예는 폭스바겐 업! 또는 르노 트윙고가 있다. 소형차 카테고리의 예는 알파 로메오 미토, 폭스바겐 폴로, 포드 Ka+ 또는 르노 클리오가 있다. 알려진 하이브리드 자동차는 BMW 330e 또는 도요타 야리스 하이브리드가 있다. 알려진 마일드 하이브리드는, 예를 들어, 아우디 A6 50 TFSI e 또는 BMW X2 x드라이브25e가 있다.

전술한 본 발명은, 바람직한 구현예를 도시하는 첨부 도면을 참조하여, 중요한 기술적 배경에 대해서 이하에서 상세하게 설명된다. 본 발명은 순전히 개략적인 도면에 의해서 제한되지 않고, 도면은 치수적으로 정확한 것이 아니고 비율을 규정하기에 적합하지 않다는 것이 언급되야만 한다.

도 1은 마찰 장치의 분해도를 도시하고;
도 2는 정면도에서 도 1에 따른 제1 마찰 디스크를 도시하고;
도 3은 도 2에 따른 단면도 A-A에서 제1 마찰 디스크를 도시하고;
도 4는 마찰 장치의 스프링 강성의 이동 힘 도해를 도시하고;
도 5는 또 다른 구현예에서 마찰 장치의 스프링 강성의 이동 힘 도해를 도시하고;
도 6은 구동 트레인을 갖는 자동차를 도시한다.

도 1은 분해도에서 마찰 장치(1)를 도시하고, 구성요소는 중심 회전축(2)을 따라 서로에 대해 축방향으로 오프셋됨이 도시된다. 입력측(4)은 여기서 (순수하게 선택적으로) 복수의 리벳(6)에 의해 토크 전달 방식으로 서로 연결된 제 1 입력 디스크(5)(도시된 바와 같이 전방 좌측) 및 제2 입력 디스크(6)(도시된 바와 같이 후방 우측)에 의해 형성된다. 출력측(7)은 축방향으로 중앙에 도시되고, 이는 에너지 저장 요소(8)(여기서 디스크 스프링) 및 2개의 마찰 디스크(9, 10)를 포함한다. 디스크 스프링(8)은 제1 마찰 디스크(9)(디스크 스프링(8)의 전방에 좌측에 도시된 바와 같음)와 제2 마찰 디스크(10)(디스크 스프링(8) 뒤에 우측에 도시된 바와 같음)사이에 배열된다. 디스크 스프링(8)은 (제1 마찰 디스크(9)의) 제1 서스펜션(44) 및 (제2 마찰 디스크(10)의) 제2 서스펜션(45) 및 (디스크 스프링(8)의) 제3 서스펜션(46)이 (여기에 미도시된) 연결 요소의 외부 톱니와 간접적으로 상호작용하는, 상호 회전 방식으로 고정되는, 상응하는 서스펜션(44, 45, 46, 47)을 통해 여기에 마찰 디스크(9, 10)에 대해 회전식으로 고정된다. 순수하게 선택적으로, 제4 부착물(47)은 상대 회전 고정을 위해 및/또는 정확한 사전 조립을 위해 제2 마찰 디스크(10)의 상응하는 리세스(61)에 수용되는 디스크 스프링(8)의 외부 상에 방사상으로 형성된다. 입력측(4)과 출력측(7) 사이에 상대 비틀림각은 따라서 마찰 디스크(9, 10)에 대한 입력 디스크(5, 6)의 상대 비틀림으로 유도하고, 디스크 스프링(8)은 마찰 디스크(9, 10)에 의해 또는 연결 요소를 통해 바로 따라서 실행된다.

디스크 스프링(8)은 즉, 상응하는 축방향으로 이격된 입력 디스크(5, 6)는 물론 마찰 디스크(9, 10)의 (효과적인) 축방향 깊이에 의해 구조적으로 프리텐션된다. 디스크 스프링(8)은 제2 마찰 디스크(10)의 제3 접촉 영역(13) 상에 지지되어 제3 축방향 힘(19)을 도입하고, 제2 마찰 디스크(10)는 이러한 제3 축방향 힘(19)을 전달하여 제2 대항 마찰 표면(43)에 제3 마찰 구역(16)(여기 숨겨짐)을 통해 마찰 토크를 발생시킨다(아래에 비교). 제1 축방향 힘(17) 및 (여기에 더 큰) 제2 축방향 힘(18)은 디스크 스프링(8)에 의해 제1 마찰 디스크(9)의 2개의 (여기에 커버된) 접촉 영역(11, 12) 중 하나에 전달되고, 제1 마찰 디스크(9)에 의해 제1 마찰 구역(14) 또는 제2 마찰 구역(15)을 통해 제1 입력 디스크(5)의 제1 대항 마찰 표면(42)(아래에 도시)에 전달된다.

제2 입력 디스크(6)는 제2 마찰 디스크(10)의 제3 마찰 구역(16)(여기에 커버됨)과 상호작용하는 (순수하게 선택적으로 폐쇄된) 제2 대항 마찰 표면(43)을 가진다. 제1 입력 디스크(5)는 복수의 방사상 웹(41)에 의해 형성된 제1 대항 마찰 표면(42)을 가진다. 방사상 웹(41)은 섹터 브레이크아웃(40)사이에 형성된다. 대안적인 구현예에서, 제1 대항 마찰 표면(42)은 제1 입력 디스크(5)의 축방향으로 돌출하는 방사상 세그먼트에 의해 형성되고, 그 형상은 도시된 방사상 웹(41)에 상응한다. 방사상 웹(41)의 형상 및 범위는 제1 마찰 디스크(9) 또는 2개의 마찰 구역(14, 15)의 상보적 형상 및 램프 전달이 형성되는 회전의 방향에서 램프형 전이에 따른다. 본 구현예에서, 비틀림각을 축방향 스트로크로 변환하기 위한 램프 전달은 제1 입력 디스크(5)와 제1 마찰 디스크(9) 사이에 단독으로 형성됨이 지적되어야만 한다. 대안적으로, 그러한 램프 비율은 제2 입력 디스크(6)와 제2 마찰 디스크(10) 사이에 단독으로 또는 추가로 형성된다. 이에 대한 더 많은 내용은 도 2에 도시된 제1 마찰 디스크(9)를 참조하여 구체적으로 기재된다.

제2 입력 디스크(6)의 경우에, 제1 비틀림각(20) 및 제2 비틀림 각(21)이 도시되고, 이들은 0 위치에서 시작하는 (최대) 임계각으로서 이해된다. 이러한 측면에서, 제1 비틀림각(20)의 영역에서, 제1 마찰 디스크(9)의 제1 마찰 구역(14)은 제1 입력 디스크(5)의 제1 대항 마찰 표면(42)과 마찰 접촉하고, (제1 비틀림각 비틀림(20)에 인접한) 제2 비틀림각(21)의 영역에서, 제1 마찰 디스크(9)의 제2 마찰 구역(15)은 제1 입력 디스크(5)의 제1 대항 마찰 표면(42)과 마찰 접촉한다.

도 2는 제1 입력 디스크(5)를 마주하는 측면의 정면도에서 도 1에 따른 제1 마찰 디스크(9)를 도시한다. 제1 마찰 구역(14)은 제2 마찰 구역(15)보다 축방향으로 더 낮도록 배열되고 램프형 전이는 회전 방향으로 마찰 구역(14, 15) 사이에 형성됨이 제1 마찰 디스크(9)의 표면에서 반경 돌출부를 식별하는 선으로부터 분명히 보여질 수 있다. 유리한 구현예가 여기에 도시되고, 회전의 방향으로 램프형 전이는 반경 방향으로 램프 경사에 의해 중첩된다. 이는 도 3에 대해 아래에 더 구체적으로 설명된다. 도 3의 단면도(A-A)가 여기에 라벨링된다. 이러한 절단은 램프형 전이를 통해 유도하여, 제1 마찰 구역(14)은 내부 상에 방사상으로 절단되고 제2 마찰 구역(15)은 외부 상에 방사상으로 절단된다.

도 3에서, 제1 마찰 디스크(9)가 도 2의 단면도(A-A)에 도시된다. 디스크 스프링(8)을 마주하는 표면(35)(도 1을 비교)은 여기서 좌측 및 도 2에 도시된 제1 입력 디스크(5)를 마주하는 측면에 있고, 제1 마찰 디스크(9)는 우측에 도시된다. 단면(A-A)은 제1 마찰 구역(14)에서 제2 마찰 구역(15)까지의 램프형 전이를 통해 유도된다.

제1 마찰 디스크(9)의 디스크 스프링측 표면(35)은 본 구현예에서(순수하게 선택적으로) 제1 (디스크 스프링측) 직경(27)에서 제1 접촉 영역(11) 및 또한 방사상으로 외부로 제2 (디스크 스프링측) 직경(29)에서 제2 접촉 영역(12)을 포함한다. 로딩에 따라서, 디스크 스프링(8)은 제1 축방향 힘(17)을 전달하기 위한 제1 접촉 영역(11) 및/또는 제2 축방향 힘(18)을 전달하기 위한 제2 접촉 영역(12)과 접촉한다. 예를 들어, 제1 비틀림각(20)의 (범위의) 끝까지, 제1 접촉 영역(11)만이 디스크 스프링(8)과 접촉하고, 제2 비틀림각(21)의 (범위의) 시작에서, 제2 접촉 영역(12)만이 디스크 스프링(8)과 접촉한다. 일 구현예에서, 제1 비틀림각(20)에서 제2 비틀림각(21)까지 전이 동안, 디스크 스프링(8)은 제1 마찰 디스크(9)의 2개의 접촉 영역(11, 12)과 접촉한다. 예를 들어, 디스크 스프링(8)이 평평한 부분(62)에 있을 때, 이러한 상황이 주어진다.

일 구현예에 따라, 디스크 스프링(8)의 방사상으로 외부 에지가 제2 마찰 디스크(10)의 제3 접촉 영역(13)과 힘 전달 접촉하고(도 1을 비교) 디스크 스프링(8)의 방사상으로 내부 에지가 제1 마찰 디스크(9)의 제1 접촉 영역(11)과 힘 전달 접촉하는 바와 같이 디스크 스프링(8)은 평평한 부분(62)까지 느슨하거나 프리텐션된 위치에서 버클로 잠긴다. 일 구현예에 따라, 디스크 스프링(8)의 방사상으로 내부 에지가 제2 마찰 디스크(10)의 제3 접촉 영역(13)과 힘 전달 접촉하고(도 1을 비교) 디스크 스프링(8)의 방사상으로 외부 에지가 제1 마찰 디스크(9)의 제2 접촉 영역(11)과 힘 전달 접촉하는 바와 같이 디스크 스프링(8)은 평평한 부분(62) 너머로 프리텐션된 위치에서 버클로 잠긴다. 제1 접촉 영역(11)과 연관된 제1 마찰 구역(14)은 바람직하게 방사상으로 내부 상에 배열되고 제2 접촉 영역(12)과 연관된 제2 마찰 구역(15)은 바람직하게 외부 상에 방사상으로 배열된다.

입력 디스크측 상에 제1 직경(28)은 내부 에지 상에 도해적으로 여기 규정되지만, 평균 마찰 구역 직경으로서 본다면, 그것은 외부 상에 더 방사상으로 있어야만 한다. 입력 디스크측 상에 제2 직경(30)은 외부 에지 상에 도해적으로 여기 규정되지만, 평균 마찰 구역 직경으로서 본다면, 그것은 내부 상에 더 방사상으로 있어야만 한다. 반대로, 일 구현예에서, 제2 접촉 영역(12) 및 제2 마찰 구역(15)에서 제2 직경 오프셋(32)은 제1 접촉 영역(11) 및 제1 마찰 구역(14)에 제1 직경 오프셋(31)보다 더 크다. 그러나, 직경 오프셋(31, 32)은 바람직하게 각각의 경우에 입력 디스크측, 즉, 방사상으로 외부 마찰 구역(15)의 외부 에지 및 방사상으로 내부 마찰 구역(14)의 내부 에지 상에 도시된 직경(28, 30) 상에 규정된다.

(순수하게 선택적으로) 여기에 도시된 구현예에서, 제1 접촉 영역(11)과 제1 마찰 구역(14) 또는 제1 마찰 구역(14)의 내부 에지 사이의 제1 거리(33)는 제2 접촉 영역(12)과 제2 마찰 구역(15) 또는 제2 마찰 구역(15)의 외부 에지 사이에 제2 거리(34)와 동일하지 않다. 추가로, 제1 접촉 영역(11)의 제1 높이(36)는 제2 접촉 영역(12)의 제2 높이(37)보다 더 크고, 그래서 높이 차(63)가 설정된다. 제2 거리(34)는 바람직하게 높이 차(63)보다 더 많이 제1 거리(33)보다 더 크다. 제1 마찰 디스크(9)는 따라서 외부 원주 상에서보다 내부 원주 상에서 더 얇거나 디스크 스프링측 상에 제2 직경(29)에서 더 얇다. 제1 마찰 디스크(9)의 강성은 그러므로 디스크 스프링(8)이 제2 접촉 영역(12) 상에 작용할 때보다 제1 접촉 영역(11) 상에 작용할 때 더 낮다. 디스크 스프링 특성 곡선(64)과 제1 마찰 디스크(9)의 탄성의 직렬 연결에서, 이는 디스크 스프링(8) 단독의 이용가능한 이동 범위에 비해 이용가능한 (총) 이동 범위의 확장을 초래한다.

도 4는 세로 좌표로서 힘 축(65) 및 가로 좌표로서 이동축(66)을 갖고, 중첩으로부터 초래하는 디스크 스프링 특성 곡선(64)(미세 파선) 및 2개의 전체 탄성(22, 23)(연속 직선)은 물론 전체 특성 곡선(67, 68)(디스크 스프링 특성 곡선(64)보다 거칠게 파선으로된 더 평평한 선)이 그려진 이동 힘 도해를 도시한다. 디스크 스프링 특성 곡선(64)은 반대 배향을 갖는 평평한 부분(62)의 좌측과 우측 상에 포물선의 형상으로 형성되고, 디스크 스프링 힘의 국부 최대(69)는 평평한 부분(62) 전에 달성되고 국부 최소(70)는 평평한 부분(62) 후에 달성된다. 힘 플래토는 따라서 디스크 스프링 특성 곡선(64)의 섹션 주위의 평평한 부분(62) 주위에 대략적으로 형성된다.

최소 이용가능한 힘(38)이 (평평한 부분(62)의 우측으로) 디스크 스프링 특성 곡선(64)의 국부 최소(70)에 배열되는 방식으로 최소 이용가능한 힘(38)과 최대 이용가능한 힘(39) 사이의 이용가능한 이동 범위(24, 25, 26)는 (설치 위치의 결과로서) 여기에 규정된다.

전체 탄성(22, 23)은 (이상적으로 일정한) 경사를 갖는 구체적으로 최소 전체 탄성(22)(강성) 및 최대 전체 탄성(23)을 갖는 이동 힘 도해에 도시된다. 직렬 연결에서, 이는 다이어프램 스프링 특성 곡선(64)에 비해, 최소 전체 탄성(22)에 대해 살짝 더 평평한 (최소) 전체 특성 곡선(67) 및 최대 전체 탄성(23)에 대해 현저하게 더 평평한 (최대) 전체 특성 곡선(68)을 초래한다. 국부 최대(69)와 국부 최소(70)의 크기는 변경되지 않은 채로 남겨짐이 언급되어야만 한다. 여기서, 전체 특성 곡선(67, 68)의 포물선형 섹션에서 증가는 디스크 스프링 특성 곡선(64)의 경우에서보다 현저하게 더 평평하다. 전체 특성 곡선(67, 68)의 이러한 구현예는 1.5[일과 이분의 일]보다 더 큰 최소 이용가능한 힘(38)[분모]에 대한 최대 이용가능한 힘(39)[분자]의 비율에 대해 특히 유리하고, (위에 이미 기재되었던 바와 같이) 국부 최소(70)(평평한 부분(62)의 우측)에서 시작하는 이동 범위(24, 25, 26)만이 사용된다.

도 5는 도 4에서의 것과 유사한 이동 힘 도해를 도시하고 이러한 범위까지, 일반성을 제외하지 않고 그곳에서 기재에 대해 참조가 이루어진다. 여기서, 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 최소 이용가능한 힘(38)이 (평평한 부분(62)의 좌측으로) 디스크 스프링 특성 곡선(64)의 국부 최대(69)(즉, 그의 좌측으로) 전에 여전히 배열되고 최대 이용가능한 힘(39)은 (평평한 부분(62)의 우측으로) 디스크 스프링 특성 곡선(64)의 국부 최소(70)(즉, 그의 우측으로) 뒤에 배열되는 바와 같이 최소 이용가능한 힘(38)과 최대 이용가능한 힘(39) 사이에 이용가능한 이동 범위(24, 25, 26)가 (설치 위치의 결과로서) 규정된다. 일반성의 제외 없이, 전체 탄성(22, 23)은 전체 특성 곡선(67, 68)에 대한 디스크 스프링 특성 곡선(64)에서의 변경을 위해 동일한 결과를 갖는 명료함을 위해 순수하게 도 4에 도시된 구현예에서의 것과 동일하다.

전체 특성 곡선(67, 68)의 본 구현예는 2[이]보다 더 큰 최소 이용가능한 힘(38)[분모]에 대한 최대 이용가능한 힘(39)[분자]의 비율에 대해 특히 유리하고, 여기서 (위에 이미 기재된 바와 같이) 이동 범위(24, 25, 26)는 평평한 부분(62)의 좌측과 우측에 사용되고, 완벽하게 선택적으로, 평평한 부분(62)이 최소 이용가능한 힘(38)과 최대 이용가능한 힘(39) 사이의 중간에 대략적으로 또는 정확하게 배열된다.

도 6은 개략적인 상부도에 구동 트레인(48)을 갖는 자동차(59)를 도시한다. 자동차(59)는 종방향축(71)과 엔진축(72)을 갖고 엔진축(72)은 (완벽하게 선택적으로)운전석(73)의 정면에 횡방향으로 여기에 배열된다. 구동 트레인(48)은 제1 기계 샤프트(54)(그때, 예를 들어, 내연기관 샤프트(54))를 갖는 내연기관(52)으로서 바람직하게 설계된 제1 엔진(52), 로터 샤프트(55)를 갖는 제2 (바람직하게 전기) 구동 기계(53)(여기에 하이브리드 모듈로 명명되는 것으로서 설계됨), 및 변속기(56)(여기서, 예를 들어, 벨트 변속기[CVT: 무단 변속기])를 포함한다. 내연기관 샤프트(54)는 토크 리미터에 의해 로터 샤프트(55)에 토크 전달 방식으로 연결된다. 로터 샤프트(55)는 차례로 변속기(56) 및 좌측 구동 휠(57)을 갖는 변속기(56) 및 토크 전달 방식으로 우측 구동 휠(58)에 연결된다. 양 엔진(52, 53)에 의해 또는 기계 샤프트(54, 55)를 통해, 구동 트레인(48)용 (견인) 토크는 동시에 또는 다른 시간에 출력될 수 있다.

구동 휠(57, 58)은 따라서 구동 기계(52, 53)에 의해 (바람직하게 가변) 변속기가 공급될 수 있다. 그러나, 토크는 예를 들어, 엔진 제동용 내연 기관(52)에 의해 그리고 제동 에너지의 회복을 위한 전기 기계(53)에 의해 흡수될 수 있다. 입력 요소(49), 출력 요소(50), 및 마찰 장치(1)(미도시)를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼(3)(예를 들어, 로커 댐퍼(51)로서 여기에 구현됨)에 의해, 전기 구동 기계(53)(내연 기관측)는 이들이 평활해지기 때문에 시스템 관련 회전 불규칙으로부터 보호된다. 입력 요소(49)는 예를 들어, 플랜지 디스크이고 출력 요소(50)는 예를 들어, 또 다른 플랜지 디스크이다. 이러한 경우에, 비틀림 진동 댐퍼(3)와 마찰 장치(1)의 직렬 연결은 설치 공간의 관점에서 거의 중립적이도록 설계되고 추가로, 다른 감쇠 특성은 한편으로 소산이 거의 없는 진자 로커 댐퍼(51)에서 토크 레벨에 따라 그리고 다른 한편으로 마찰 장치(1)에 의해 소산식으로 결과 비틀림각(20, 21)에 따라 설정된다. 따라서, 예를 들어, 비틀림 진동 댐퍼(3)의 원하는 (가변) 히스테리시스 특성이 설정된다.

여기 제안된 마찰 장치로, 이용가능한 이동 범위는 추가 설치 공간 또는 추가 구성요소를 요구하지 않고 확장된다.

1 마찰 장치
2 회전 축
3 비틀림 진동 댐퍼
4 입력측
5 제1 입력 디스크
6 제2 입력 디스크
7 출력측
8 에너지 저장 요소
9 제1 마찰 디스크
10 제2 마찰 디스크
11 제1 접촉 영역
12 제2 접촉 영역
13 제3 접촉 영역
14 제1 마찰 구역
15 제2 마찰 구역
16 제3 마찰 구역
17 제1 축방향 힘
18 제2 축방향 힘
19 제3 축방향 힘
20 제1 비틀림각
21 제2 비틀림각
22 최소 전체 탄성
23 최대 전체 탄성
24 이용가능한 이동 범위(디스크 스프링)
25 최소 이용가능한 이동 범위
26 최대 이용가능한 이동 범위
27 제1 디스크 스프링측 직경
28 제1 입력 디스크측 직경
29 제2 디스크 스프링측 직경
30 제2 입력 디스크측 직경
31 제1 직경 오프셋
32 제2 직경 오프셋
33 제1 거리
34 제2 거리
35 제1 마찰 디스크의 표면
36 제1 높이
37 제2 높이
38 최소 이용가능한 파워
39 최대 이용가능한 파워
40 섹터 브레이크아웃
41 방사상 바
42 제1 대항 마찰 표면
43 제2 대항 마찰 표면
44 제1 서스펜션
45 제2 서스펜션
46 제3 서스펜션
47 제4 서스펜션
48 구동 트레인
49 입력 요소
50 출력 요소
51 진자 로커 댐퍼
52 내연 기관
53 전기 구동 기계
54 내연 기관 샤프트
55 로터 샤프트
56 변속기
57 좌측 구동 휠
58 우측 구동 휠
59 자동차
60 리벳
61 리세스
62 평평한 부분
63 높이 차
64 디스크 스프링 특성 곡선
65 파워축
66 이동축
67 최소 전체 특성 곡선
68 최대 전체 특성 곡선
69 국부 최대
70 국부 최소
71 종방향 축
72 모터 축
73 운전석

Claims (10)

1. 비틀림 진동 댐퍼(3)용 회전축(2)을 갖는 마찰 장치(1)로서,
   적어도 다음의 구성요소:
   -서로 연결된 제 1 입력 디스크(5)를 갖고 제2 입력 디스크(6)를 갖는 입력측(4); 및
   -에너지 저장 요소(8), 제1 마찰 디스크(9) 및 제2 마찰 디스크(10)를 갖는 출력측(7)을 포함하고,
   상기 에너지 저장 요소(8)는 상기 마찰 디스크(9,10) 사이에 축방향으로 배열되고, 상기 마찰 디스크(9,10)는 상기 에너지 저장 요소측 상의 복수의 접촉 영역(11, 12, 13) 및 상기 입력 디스크측 상의 복수의 마찰 구역(14, 15, 16)을 갖고,
   토크는 상기 입력측(4)과 상기 출력측(7) 사이에 마찰에 의해 전달되고, 상기 에너지 저장 요소(8)는 축방향 힘(17, 18, 19)을 가하도록 프리텐션되고, 이러한 축방향 힘(17, 18, 19)은:
   -각각의 경우에, 각각의 마찰 디스크(9, 10) 상의 상기 에너지 저장 요소(8)의 상기 접촉 영역(11, 12, 13) 중 적어도 하나, 및
   -각각의 경우에, 각각의 상응하는 입력 디스크(5, 6) 상의 상기 마찰 디스크(9, 10)의 상기 마찰 구역(14, 15, 16) 중 적어도 하나를 통해 전도되고,
   상기 회전축(2) 주위의 상대 비틀림각(20, 21)은 토크 변화율의 결과로서 상기 출력측(7)과 상기 입력측(4) 사이에 유효화되고 적용된 비틀림각(20, 21)은:
   -축방향 힘(17, 18, 19)의 양, 및
   -상기 축방향 힘(17, 18, 19)이 전도되는 상기 접촉 영역(11, 12, 13) 및/또는 상기 마찰 구역(14, 15, 16)에 따르고, 상기 접촉 영역(11)의 제1 및 상기 마찰 구역(14)의 제1은 각각 제1 직경 (27, 28) 상에 배열되고, 상기 접촉 영역(12)의 제2 및 상기 마찰 구역(15)의 제2는 각각 제2 직경(29, 30) 상에 배열되고, 상기 제1 직경(27, 28) 중 적어도 하나는 각각의 등변 제2 직경(29, 30)과 다르고,
   제1 접촉 영역(11)과 제 1 마찰 구역(14) 사이의 제1 축방향 거리(33)는 제 2 접촉 영역(12)과 제2 마찰 구역(15) 사이의 제2 축방향 거리(34)와 다른, 마찰 장치(1).
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 마찰 구역(14) 및 상기 제2 마찰 구역(15)은 원주 방향으로 그리고 반경 방향으로 램프의 형태로 서로 병합하는, 마찰 장치(1).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 접촉 영역(11) 및 상기 제2 접촉 영역(12)은 다른 높이(36, 37)에서 상기 에너지 저장 요소(8)를 마주하는 관련 마찰 디스크(9)의 표면(35)으로부터 돌출하고,
   상기 접촉 영역(11, 12, 13) 중 적어도 하나는 바람직하게 돔 형상이도록 형성되는, 마찰 장치(1).
4. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 입력 디스크(5, 6)는 전체 탄성(22, 23)에 의해 이용가능한 이동 범위(24, 25, 26)가 1.5 내지 3의 인수에 의해 증가되는 미리 결정된 전체 축방향 탄성(22, 23)을 갖는, 마찰 장치(1).
5. 제4항에 있어서,
   최소 이용가능한 힘(38)에 대한 최대 이용가능한 힘(39)의 비율은 1.5보다 더 크거나 2보다 더 큰, 마찰 장치(1).
6. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 입력 디스크(5) 중 적어도 하나는 섹터 브레이크아웃(40) 및 상기 섹터 브레이크아웃(40) 사이에 방사상 웹(41)을 갖고,
   상응하는 마찰 디스크(9)의 상기 마찰 구역(14, 15)에 대한 대항 마찰 표면(42)은 상기 방사상 웹(41)에 의해 형성되고,
   상기 방사상 웹(41)은 미리 결정된 전체 탄성(22, 23)의 중심 부분이 형성되는 웹 탄성을 갖고,
   바람직하게 상기 웹 탄성은 상응하는 마찰 구역(14, 15)의 효과적으로 인접하는 직경(28, 30)에 따라 가변하는, 마찰 장치(1).
7. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 마찰 디스크(9, 10)는 각각 :
   -상기 출력측(7)에 토크 전달 연결을 위해 설정되는 분리 연결 요소를 구비하여, 및/또는
   -서로, 회전의 방향에서 효과적인 상기 마찰 디스크(9, 10)의 서스펜션(44, 45)을 통해 토크 전달 방식으로 연결되는, 마찰 장치(1).
8. 전술한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 에너지 저장 요소(8)는 회전의 방향에서 효과적인 상기 에너지 저장 요소(8)의 서스펜션(46, 47)을 통해 상기 마찰 디스크(10) 중 하나에 토크 전달 방식으로 연결되는, 마찰 장치(1).
9. 입력 요소(49) 및 출력 요소(50), 및 전술한 항들 중 어느 한 항에 따른 마찰 장치(1)를 갖고, 상기 입력 요소(49)는 소산식으로 감쇠되는 토크 전달 방식으로 상기 마찰 장치(1)에 의해 상기 출력 요소(50)에 연결되고, 비틀림 진동 댐퍼(3)는 바람직하게 진자 로커 댐퍼(51)로서 설계되는, 구동 트레인(48)용 비틀림 진동 댐퍼(3).
10. 적어도 다음의 구성요소:
    -기계 샤프트(54, 55)를 갖는 적어도 하나의 구동 기계(52, 53);
    -적어도 하나의 컨슈머(57, 58)에 적어도 하나의 기계 샤프트(54, 55)의 토크를 전달하기 위한 기어(56); 및
    -청구항 제9항에 따른 비틀림 진동 댐퍼(3)를 갖고, 상기 적어도 하나의 구동 기계(52, 53) 및 상기 적어도 하나의 컨슈머(57, 58)는 비틀림 진동에 대해 감쇠된 방식으로 상기 비틀림 진동 댐퍼(3)에 의해 토크 전달 방식으로 연결되는, 구동 트레인(48).