WO2023128634A1 - 다단식 토션 댐퍼를 구비한 진동 감쇠 장치 - Google Patents

다단식 토션 댐퍼를 구비한 진동 감쇠 장치 Download PDF

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WO2023128634A1
WO2023128634A1 PCT/KR2022/021560 KR2022021560W WO2023128634A1 WO 2023128634 A1 WO2023128634 A1 WO 2023128634A1 KR 2022021560 W KR2022021560 W KR 2022021560W WO 2023128634 A1 WO2023128634 A1 WO 2023128634A1
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WO
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damping unit
unit
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vibration damping
input
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PCT/KR2022/021560
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English (en)
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Inventor
김정우
Original Assignee
주식회사 카펙발레오
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K5/00—Arrangement or mounting of internal-combustion or jet-propulsion units
    • B60K5/12—Arrangement of engine supports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/121—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a vibration damping device for a vehicle, and more particularly to a rotor and damper assembly having a multi-stage torsion damper.
  • a torsion damper also referred to as a torsional vibration damper or a torsional vibration damper, can improve engine vibration absorption performance by connecting two or more dampers in parallel.
  • the torsion damper may be located inside the transmission and uses transmission oil as a lubricant.
  • a torsion damper unit 40 for damping vibration between the engine unit 100 and the transmission 200 is arranged
  • the torsion damper unit 40 includes a first damper unit 41 and a second damper unit 42.
  • the driven plate (A) of the first damper part 41 and the front cover plate (B) of the second damper part 42 are integrally coupled by a riveted joint (C) .
  • C riveted joint
  • the driven plate (A) generally has a larger volume and radius than the front cover plate (B), to rivet the front cover plate and the rear cover plate of the second damper unit 42 with the driven plate coupled Interference often occurred, and there were disadvantages such as requiring a larger mold during welding.
  • An object of the present invention is to provide a vibration damping device having a multi-stage torsion damper that does not require post-processing for shaft alignment in a state in which the output unit of the first damping unit and the input unit of the second damping unit are coupled.
  • an object of the present invention is to provide a vibration damping device having a multi-stage torsion damper, enabling assembly of the second damping unit in a state in which the output unit of the first damping unit is not coupled.
  • a vibration damping device for achieving the above object includes the following aspects and any combination thereof.
  • One aspect of the present invention is a vibration damping device comprising two or more damping units connected in parallel and arranged coaxially, each comprising at least one input and output, comprising: an output of a first damping unit and an input of a second damping unit;
  • the parts are coupled to be fixed to each other in the direction of rotation, and the output part of the first damping unit and the input part of the second damping unit each have a central hole through which a sliding shaft can pass, but the diameters are different from each other, and the first damping
  • the output of the unit and the input of the second damping unit are aligned on the slide shaft in a state of being coupled to each other, the one having the smaller diameter center hole of the two makes the surface of the center hole abut against the slide surface of the slide shaft;
  • having a larger diameter center hole is a vibration damping device configured such that the surface of the center hole is radially spaced from the sliding surface.
  • the one having a larger axial thickness of the center hole has a smaller diameter center hole Vibration damping It is a device.
  • Another aspect of the present invention in addition to the above aspect, further includes a cylindrical member arranged to abut the sliding surface of the sliding shaft, wherein the central hole surface of the one having the smaller diameter central hole is instead of the sliding surface.
  • a vibration damping device configured to abut against a member.
  • Another aspect of the present invention is a vibration damping device wherein the sliding shaft is a splined hub.
  • Another aspect of the present invention is a vibration damping device wherein the sliding axis is a rotor shaft.
  • the output of the first damping unit and the input of the second damping unit have a coupling hole at a position corresponding to each other, and the spline hub is at a position corresponding to the coupling hole It is a vibration damping device with a through hole.
  • Another aspect of the present invention in addition to the above aspect, is a vibration damping device in which shaft alignment processing is performed only for a center hole having a smaller diameter among the output of the first damping unit and the input of the second damping unit.
  • Another aspect of the present invention in addition to the above aspect, is a vibration damping device in which the alignment process may be performed before the output of the first damping unit and the input of the second damping unit are coupled to each other.
  • Another aspect of the present invention in addition to the above aspect, assembles the second damping unit by coupling the input part and the output part of the second damping unit from both sides with parts including a spline hub interposed therebetween, and then assembling the assembled second damping unit.
  • a vibration damping device capable of coupling an output of a first damping unit to an input of the unit.
  • vibration damping to which coupling means can be applied through the through hole of the spline hub when coupling the output of the first damping unit to the input of the assembled second damping unit. It is a device.
  • Another aspect of the present invention in addition to the above aspect, is a vibration damping device in which an oil flow groove is provided on the surface of the center hole of the first damping unit.
  • Another aspect of the present invention in addition to the above aspect, is a vibration damping device provided with an oil flow groove on a sliding surface of the sliding shaft.
  • the second damping unit can be assembled in a state in which the output of the first damping unit is not coupled, much simpler assembly is possible.
  • the contact area of the first damping unit or the second damping unit with the sliding surface is reduced, so that the amount of wear can be reduced.
  • FIG. 1 schematically shows a power transmission device for a hybrid vehicle according to the prior art of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a rotor and damper assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a rear view of a rotor and damper assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is a front view of a driven plate according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4B is a perspective view of a driven plate according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a front view of a front cover plate according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6A is a perspective view of a spline hub according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6B is a perspective view of a spline hub according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a side view of a rotor shaft according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a half cross-sectional view of a rotor and damper assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a half cross-sectional view of a rotor and damper assembly according to another embodiment of the present invention.
  • the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, and various changes may be applied and may be implemented in a variety of different forms. Only this embodiment is provided to complete the disclosure of the present invention and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but all changes and equivalents included in the technical spirit and scope of the present invention as well as substitution or addition of the configuration of one embodiment and the configuration of another embodiment each other to substitutes.
  • the assembly of the embodiment is symmetric about the axis, for convenience of drawing, only half of the axis can be shown.
  • the direction along the longitudinal direction of the shaft that forms the center of rotation of the assembly is called the axial direction, that is, the front-back or axial direction is a direction parallel to the rotation axis
  • the front (front) is any direction that is a power source, such as a vehicle It means a direction toward the drive motor, and rear (rear) means a direction toward another direction, for example, toward a transmission. Therefore, the front side (front side) means the side where the surface faces forward, and the rear side (rear side) means the side where the surface looks backward.
  • the radial direction or the radial direction means a direction approaching the center or a direction away from the center along a straight line passing through the center of the rotation axis on a plane perpendicular to the rotation axis.
  • a direction away from the center in a radial direction is referred to as a centrifugal direction, and a direction approaching the center is referred to as a centripetal direction.
  • the circumferential direction or circumferential direction means a direction that surrounds the circumference of the rotating shaft.
  • the outer circumference means an outer circumference
  • the inner circumference means an inner circumference. Therefore, the outer circumferential surface is a surface in a direction facing away from the rotational axis, and the inner circumferential surface means a surface in a direction facing the rotational axis.
  • the circumferential side surface means a surface whose normal line is directed in the circumferential direction.
  • a rotor and damper assembly including a rotor shaft 10, a rotor sleeve 11, cover plates 40 and 41, a spline hub 50, and the like is shown.
  • the rotor and damper assembly according to the present invention is preferably used for installation in a radially inner side of a motor in a hybrid vehicle transmission.
  • FIG. 3 which is a rear view of FIG. 2 , the cover plate 31 , the spring 42 , the spline hub 50 and the through hole 55 formed in the spline hub 50 are shown.
  • the through hole 55 may serve as a passage through which the rivet 24 penetrates when the driven plate 30 or 30' is overlapped and fastened to the front cover plate 40 in a state in which the second damping unit is assembled. there is.
  • FIG. 4a shows a driven plate 30, which is a component of the first damping unit, according to one embodiment of the present invention.
  • the driven plate 30 has a central hole 34 formed in its center, a coupling hole 35 into which a coupling member such as a rivet can be inserted, and an oil flow hole 36 for the flow of lubricating oil, such as transmission oil (ATF). ).
  • a series of holes formed close to the center of the driven plate 30 are coupling holes 35, and a series of holes formed farther away are oil flow holes 36.
  • the center hole 34 is a hole into which a spline hub or a sliding shaft of a rotor shaft is inserted, and has a surface 34a formed by its thickness.
  • the driven plate 30 may serve as an output unit of the first damping unit.
  • FIG. 4B shows a driven plate 30' according to another embodiment.
  • an oil flow groove 36' is formed on the center hole surface 34a.
  • FIG. 5 shows a front cover plate 40, which is a component of the second damping unit according to an embodiment of the present invention.
  • the front cover plate 40 is coupled to the rear cover plate 41 (see FIGS. 8 and 9) with a rivet to form an exterior of the second damping unit.
  • the front cover plate 40 includes a center hole 44 formed in its center, coupling holes 45 and 47 into which coupling members such as rivets can be inserted, and oil flow holes 46 for the flow of lubricating oil. .
  • a series of holes formed closest to the center of the front cover plate 40 are inner coupling holes 45 and a series of holes formed farthest from the center are outer coupling holes 47 .
  • the inner coupling hole 45 corresponds to the coupling hole 35 of the driven plate 30, and when the front cover plate 40 is coupled to the driven plate 30, the position and size matched to the coupling hole 35 have
  • the oil flow hole 46 also has a position and size that match the oil flow hole 36 of the driven plate 30 .
  • the two cover plates 40 and 41 may be coupled by inserting and fixing a coupling member such as a rivet or bolt through the outer coupling hole 47 and the corresponding hole (not shown) formed in the rear cover plate 41 .
  • the center hole 44 is a hole into which a spline hub or a sliding shaft of a rotor shaft is inserted, and has a surface 44a formed by its thickness.
  • the front plate 40 may serve as an input unit of the second damping unit.
  • the driven plate 30 and the front cover plate 40 may be coaxially arranged and fixed to each other in a rotational direction. By fixing in this way, when the driven plate 30 rotates, the front cover plate 40 can also rotate. In other words, the output of the driven plate 30 becomes the input of the front cover plate 40 as it is.
  • the diameters of the central holes 34 and 44 of the driven plate 30 and the front cover plate 40 are formed to be different from each other.
  • the diameter of the center hole 34 of the driven plate 30 is smaller than the diameter of the center hole 44 of the front cover plate 40 .
  • the driven plate 30 may be axially aligned as an individual component before assembling the intermediate member.
  • the driven plate 40 after assembling all the second damping units including the front cover plate 40, it becomes possible to couple the driven plate 40 that has been axially aligned.
  • the one having the thicker axial thickness of the center hole surfaces 34a and 44a (d1, d2, see FIG. 8) has the smaller diameter center hole 34 , 44) is preferred.
  • a member having a larger thickness in the axial direction can abut on the sliding shafts 51 and 14 and rotate.
  • the axial thickness (d1, d2) of one of the two plates (30, 40) may be deliberately made larger. In that case, it would be desirable to keep the sum of the two axial thicknesses the same as in the previous design so as not to affect the overall layout of the device. Of course, any one may be selected as long as it has the same thickness.
  • the spline hub 50 includes a slide shaft 51 extending in the axial direction, a spline portion 52, and a through hole 55.
  • the sliding shaft 51 may slide in contact with the aforementioned driven plates 30 and 30' and/or the front cover plate 40.
  • the center hole surfaces 34a and 44a can contact and rotate.
  • Figure 6b shows a splined hub 50' according to another embodiment of the present invention.
  • an oil flow groove 53 is formed on the sliding surface 54.
  • the rotor shaft 10 has a sliding axis 14 and a sliding surface 15.
  • the sliding shaft 14 may slide in contact with the driven plates 30 and 30' and/or the front cover plate 40 or may slide with members other than these.
  • FIG. 8 showing a half-sectional view of a vibration damping device according to an embodiment of the present invention, the coupling and operating relationship of each component will be described.
  • the rotor is composed of a rotor shaft 10 and a rotor sleeve 11, and a first damper including a driven plate 30, an outer spring 32, an inner spring 33, and a cover plate 31 to the right thereof. units are arranged.
  • a second damping unit including a front cover plate 40, an outer spring 42, an inner spring 43, a splined hub 50, and a rear cover plate 41 is arranged.
  • the driven plate 30 and the front cover plate 40 are coupled to each other by an inner rivet 24 .
  • An inner welded portion 13 is formed between the rotor shaft 10 and the rotor sleeve 11, and an outer welded portion 12 is formed between the rotor sleeve 11 and the cover plate 31.
  • An elastic washer 20, friction washers 21 and 22, and a bush 23 are assembled inside.
  • FIG. 9 is a half cross-sectional view of a vibration damping device according to another embodiment of the present invention, in which the spline hub 50 does not have a sliding shaft, instead of sliding surface 15 of sliding shaft 14 of rotor shaft 10 ) has a structure in which the center hole surface 34a of the driven plate 30 and the mutually sliding rotation are possible. Similarly, the center hole surface 44a of the front cover plate 40 is radially offset from the sliding surface 15 so that contact friction does not occur.

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Abstract

본 발명은 진동 감쇠 장치에 관한 것으로, 병렬 접속되고 동축으로 배치되며 각각 하나 이상의 입력부 및 출력부를 포함하는 2개 이상의 감쇠 유닛을 포함하는 진동 감쇠 장치로서, 제1 감쇠 유닛의 출력부와 제2 감쇠 유닛의 입력부가 회전 방향으로 서로 고정되도록 커플링되고, 제1 감쇠 유닛의 출력부와 제2 감쇠 유닛의 입력부는 각각 습동 축이 관통할 수 있는 중앙 홀을 구비하되, 그 지름이 서로 상이하며, 제1 감쇠 유닛의 출력부와 제2 감쇠 유닛의 입력부가 서로 커플링된 상태로 습동 축 상에 정렬될 때, 둘 중 더 작은 지름의 중앙 홀을 갖는 것은 그 중앙 홀의 표면이 상기 습동 축의 습동면과 맞닿는 반면, 더 큰 지름의 중앙 홀을 갖는 것은 그 중앙 홀의 표면이 상기 습동면으로부터 반경방향으로 이격되도록 구성된 진동 감쇠 장치를 제공한다.

Description

다단식 토션 댐퍼를 구비한 진동 감쇠 장치
본 발명은 차량용 진동 감쇠 장치에 관한 것으로, 특히 다단식 토션 댐퍼를 구비한 로터 및 댐퍼 조립체에 관한 것이다.
하이브리드 차량용 동력 전달 장치로서 변속기 내에 모터가 설치되고 그 반경방향 내측으로 진동 감쇠 장치가 배열된 형태가 알려져 있다. 비틀림 진동 댐퍼, 또는 토셔널 바이브레이션 댐퍼(torsional vibration damper)로도 지칭되는 토션 댐퍼는 2개 이상의 댐퍼를 병렬로 연결하여 엔진진동 흡수 성능을 향상시킬 수 있다. 토션 댐퍼는 변속기 내부에 위치할 수 있고, 변속기유를 윤활유로 사용한다.
등록특허 제10-2238844호, "하이브리드 차량용 동력전달장치"에는, 도 1에 도시된 것과 같이, 엔진부(100)와 변속기(200) 사이에 진동을 감쇠하기 위한 토션 댐퍼부(40)가 배열되고, 토션 댐퍼부(40)는 제1 댐퍼부(41) 및 제2 댐퍼부(42)를 포함한다. 도 1 아래쪽의 확대도를 참고하면, 제1 댐퍼부(41)의 드리븐 플레이트(A)와 제2 댐퍼부(42)의 프론트 커버 플레이트(B)가 리벳 이음(C)되어 일체로 결합되어 있다. 일반적으로, 드리븐 플레이트(A)와 프론트 커버 플레이트(B) 각각에 형성된 홀들을 통해 리벳 결합을 하고 나면 제작 공차 등으로 인한 틀어짐이 발생한다. 이 상태에서 결합된 플레이트들을 하나의 축으로 동심을 맞추는 것은 현실적으로 불가능하다.
따라서, 이 결합 플레이트들을 동축상으로 정렬하기 위해서는 리벳 결합을 한 다음 후가공이 반드시 필요하다. 확대도에서, 리벳 이음으로 결합된 플레이트들(A 및 B)의 축 정렬을 위해, 드리븐 플레이트(A)의 중앙 홀 표면(D)과 프론트 커버 플레이트(B)의 중앙 홀 표면(E)이 동시 가공되어야 한다.
축 정렬을 위해 각 플레이트들의 중앙 홀 표면(D 및 E)을 정밀 가공하는 것은 반드시 필요하다. 그런데, 각 플레이트(A, B)를 단품 상태에서 그 중앙 홀 표면을 정밀 가공한다손치더라도, 두 플레이트의 결합에 따른 공차가 발생하기 때문에, 동심을 맞추기 위한 후가공이 반드시 필요하다.
이런 이유로, 드리븐 플레이트(A)와 프론트 커버 플레이트(B)를 최우선으로 결합시키고 축정렬을 위한 후가공을 완료한 후에야 후속 조립 공정을 진행할 수 있었다.
드리븐 플레이트(A)는 일반적으로 프론트 커버 플레이트(B)에 비해 부피와 반경이 더 크기 때문에, 드리븐 플레이트가 결합된 상태로 제2 댐퍼부(42)의 프론트 커버 플레이트와 리어 커버 플레이트를 리벳 결합하려면 종종 간섭이 발생하였고, 용접시에도 더 큰 금형을 요하는 등의 단점이 있었다.
본 발명은 제1 감쇠 유닛의 출력부와 제2 감쇠 유닛의 입력부가 결합한 상태에서 축정렬을 위한 후가공을 필요로 하지 않는, 다단식 토션 댐퍼를 구비한 진동 감쇠 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 제1 감쇠 유닛의 출력부가 결합되지 않은 상태로 제2 감쇠 유닛의 조립이 가능하도록 하는, 다단식 토션 댐퍼를 구비한 진동 감쇠 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 진동 감쇠 장치는 다음 양태들 및 이들의 임의의 조합을 포함한다.
본 발명의 한 양태는, 병렬 접속되고 동축으로 배치되며 각각 하나 이상의 입력부 및 출력부를 포함하는 2개 이상의 감쇠 유닛을 포함하는 진동 감쇠 장치로서, 제1 감쇠 유닛의 출력부와 제2 감쇠 유닛의 입력부가 회전 방향으로 서로 고정되도록 커플링되고, 제1 감쇠 유닛의 출력부와 제2 감쇠 유닛의 입력부는 각각 습동 축이 관통할 수 있는 중앙 홀을 구비하되, 그 지름이 서로 상이하며, 제1 감쇠 유닛의 출력부와 제2 감쇠 유닛의 입력부가 서로 커플링된 상태로 습동 축 상에 정렬될 때, 둘 중 더 작은 지름의 중앙 홀을 갖는 것은 그 중앙 홀의 표면이 상기 습동 축의 습동면과 맞닿는 반면, 더 큰 지름의 중앙 홀을 갖는 것은 그 중앙 홀의 표면이 상기 습동면으로부터 반경방향으로 이격되도록 구성된 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 위 양태에 추가로, 제1 감쇠 유닛의 출력부와 제2 감쇠 유닛의 입력부 중 그 중앙 홀의 축방향 두께가 더 두꺼운 것이 더 작은 지름의 중앙 홀을 갖는 것인 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 위 양태에 추가로, 상기 습동 축의 습동면에 접하도록 배열된 원통형 부재를 더 포함하고, 상기 더 작은 지름의 중앙 홀을 갖는 것의 중앙 홀 표면이 상기 습동면 대신 상기 원통형 부재와 맞닿도록 구성된 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 위 양태에 추가로, 상기 습동 축이 스플라인 허브인 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 위 양태에 추가로, 상기 습동 축이 로터 샤프트인 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 위 양태에 추가로, 제1 감쇠 유닛의 출력부와 제2 감쇠 유닛의 입력부가 서로 대응되는 위치에 결합 홀을 구비하고, 스플라인 허브가 상기 결합 홀에 대응되는 위치에 관통 홀을 구비한 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 위 양태에 추가로, 제1 감쇠 유닛의 출력부와 제2 감쇠 유닛의 입력부 중 더 작은 지름의 중앙 홀을 갖는 것에 대해서만 축정렬 가공이 이루어지는 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 위 양태에 추가로, 상기 축정렬 가공이 제1 감쇠 유닛의 출력부와 제2 감쇠 유닛의 입력부가 서로 커플링되기 전에 수행될 수 있는 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 위 양태에 추가로, 스플라인 허브를 포함하는 부품들을 사이에 두고 제2 감쇠 유닛의 입력부와 출력부를 양쪽에서 결합함으로써 제2 감쇠 유닛을 조립한 다음, 조립된 제2 감쇠 유닛의 입력부에 제1 감쇠 유닛의 출력부를 커플링할 수 있는 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 위 양태에 추가로, 조립된 제2 감쇠 유닛의 입력부에 제1 감쇠 유닛의 출력부를 커플링할 때 스플라인 허브의 상기 관통 홀을 통해 결합 수단이 인가될 수 있는 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 위 양태에 추가로, 제1 감쇠 유닛의 중앙 홀 표면에 오일 유동 홈이 구비된 진동 감쇠 장치이다.
본 발명의 다른 양태는, 위 양태에 추가로, 상기 습동 축의 습동면에 오일 유동 홈이 구비된 진동 감쇠 장치이다.
본 발명에 따르면, 제1 감쇠 유닛의 출력부와 제2 감쇠 유닛의 입력부 중 어느 하나에 대해서만 축정렬 가공을 하면 되기 때문에, 축정렬 가공의 난이도가 크게 낮아진다.
또한 본 발명에 따르면, 제1 감쇠 유닛의 출력부와 제2 감쇠 유닛의 입력부를 결합시킨 후 축정렬을 위한 후가공을 할 필요가 없으므로, 조립 공정이 간소화된다.
또한 본 발명에 따르면, 제1 감쇠 유닛의 출력부가 결합되지 않은 상태로 제2 감쇠 유닛을 조립할 수 있으므로, 훨씬 간단한 조립이 가능하다.
또한 본 발명에 따르면, 제1 감쇠 유닛 또는 제2 감쇠 유닛이 습동면과 접하는 면적이 감소되어 마모량이 저감될 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급된 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 종래기술에 따른 하이브리드 차량용 동력 전달 장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 및 댐퍼 조립체의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 및 댐퍼 조립체의 배면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 드리븐 플레이트의 정면도이고, 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 드리븐 플레이트의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트 커버 플레이트의 정면도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스플라인 허브의 사시도이고, 도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스플라인 허브의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 샤프트의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 및 댐퍼 조립체의 반단면도이다.
도 9은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로터 및 댐퍼 조립체의 반단면도이다.
본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 변경을 가할 수 있고 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 어느 하나의 실시예의 구성과 다른 실시예의 구성을 서로 치환하거나 부가하는 것은 물론 본 발명의 기술적 사상과 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께가 과장되게 크거나 작게 표현될 수 있으나, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 아니될 것이다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예나 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 그리고 단수의 표현은, 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이다. 즉 명세서에서 ~포함하다, ~이루어진다 등의 용어는. 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들이 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에 있다"거나 "하부에 있다"고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 바로 위에 배치되어 있는 것뿐만 아니라 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
실시예의 조립체는 축을 기준으로 대칭을 이루므로, 작도의 편의 상, 축을 기준으로 반만 도시할 수 있다. 또한 설명의 편의상, 조립체의 회전의 중심을 이루는 축의 길이방향을 따르는 방향을 축방향이라 한다, 즉 전후방향 또는 축방향은 회전축과 나란한 방향으로서, 전방(앞쪽)은 동력원인 어느 일 방향, 가령 차량 구동 모터를 쪽으로 향하는 방향을 의미하고, 후방(뒤쪽)은 다른 일 방향, 가령 변속기 쪽으로 향하는 방향을 의미한다. 따라서 전면(앞면)이란 그 표면이 전방을 바라보는 면을 의미하고, 후면(뒷면)이란 그 표면이 후방을 바라보는 면을 의미한다.
반경방향 또는 방사방향이라 함은 상기 회전축과 수직한 평면 상에서 상기 회전축의 중심을 지나는 직선을 따라 상기 중심에 가까워지는 방향 또는 상기 중심으로부터 멀어지는 방향을 의미한다. 상기 중심으로부터 반경방향으로 멀어지는 방향을 원심방향이라 하고, 상기 중심에 가까워지는 방향을 구심방향이라 한다.
둘레방향 또는 원주방향이라 함은 상기 회전축의 주위를 둘러싸는 방향을 의미한다. 외주라 함은 외측 둘레, 내주라 함은 내측 둘레를 의미한다. 따라서 외주면은 상기 회전축을 등지는 방향의 면이고, 내주면은 상기 회전축을 바라보는 방향의 면을 의미한다.
둘레방향 측면이라 함은 그 면의 법선이 둘레방향을 향하는 면을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명한다.
먼저 도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따라, 로터 샤프트(10), 로터 슬리브(11), 커버 플레이트들(40, 41), 스플라인 허브(50) 등을 포함하는 로터 및 댐퍼 조립체가 도시되어 있다. 본 발명에 따른 로터 및 댐퍼 조립체는, 하이브리드 차량 변속기 내에서 모터의 반경방향 내측에 설치되는 용도로 사용되는 것이 바람직하다.
도 2의 배면도인 도 3을 보면, 커버 플레이트(31), 스프링(42), 스플라인 허브(50) 및 스플라인 허브(50)에 형성된 관통 홀(55)이 나타나 있다. 관통 홀(55)은 제2 감쇠 유닛이 조립된 상태에서 드리븐 플레이트(30 또는 30')를 중첩하고 프론트 커버 플레이트(40)와 체결하는 경우, 리벳(24)을 관통시키기 위한 통로 역할을 할 수 있다.
도 4a는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 제1 감쇠 유닛의 구성요소인 드리븐 플레이트(30)를 나타낸 것이다. 드리븐 플레이트(30)는 그 중심부에 형성된 중앙 홀(34), 리벳과 같은 결합 부재가 삽입될 수 있는 결합 홀(35), 및 윤활유, 이를테면 변속기유(ATF)의 유동을 위한 오일 유동 홀(36)을 포함한다. 드리븐 플레이트(30)의 중심에 가깝게 형성된 일련의 홀들이 결합 홀(35)이고, 멀게 형성된 일련의 홀들이 오일 유동 홀(36)이다. 중앙 홀(34)은 스플라인 허브나 로터 샤프트의 습동 축(sliding shaft)이 삽입되는 구멍이며, 그 두께에 의해 형성된 표면(34a)을 갖는다. 드리븐 플레이트(30)는 제1 감쇠 유닛의 출력부로 작용할 수 있다.
도 4b는, 다른 실시예에 따른 드리븐 플레이트(30')를 나타낸 것이다. 이 실시예에서는 도 4a에 도시된 오일 유동 홀(36) 대신에 오일 유동 홈(36')이 중앙 홀 표면(34a)에 형성되어 있다.
도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 감쇠 유닛의 구성요소인 프론트 커버 플레이트(40)가 도시되어 있다. 프론트 커버 플레이트(40)는 리어 커버 플레이트(41, 도 8 및 도 9 참조)와 리벳 등으로 결합되어 제2 감쇠 유닛의 외장을 구성한다. 프론트 커버 플레이트(40)는 그 중심부에 형성된 중앙 홀(44), 리벳과 같은 결합 부재가 삽입될 수 있는 결합 홀(45, 47), 및 윤활유의 유동을 위한 오일 유동 홀(46)을 포함한다. 프론트 커버 플레이트(40)의 중심에 가장 가깝게 형성된 일련의 홀들이 내측 결합 홀(45)이고 가장 멀게 형성된 일련의 홀들이 외측 결합 홀(47)이다. 내측 결합 홀(45)은 드리븐 플레이트(30)의 결합 홀(35)에 상응하며, 프론트 커버 플레이트(40)를 드리븐 플레이트(30)에 결합시킬 때 결합 홀(35)에 매칭되는 위치 및 크기를 갖는다. 오일 유동 홀(46) 또한 드리븐 플레이트(30)의 오일 유동 홀(36)에 매칭되는 위치와 크기를 갖는다. 외측 결합 홀(47)과 리어 커버 플레이트(41)에 형성된 상응하는 홀(미도시)을 통해 리벳이나 볼트 등의 결합 부재가 삽입·고정됨으로써 두 커버 플레이트(40, 41)가 결합될 수 있다. 중앙 홀(44)은 스플라인 허브나 로터 샤프트의 습동 축이 삽입되기 위한 구멍이며, 그 두께에 의해 형성된 표면(44a)을 갖는다. 프론트 플레이트(40)는 제2 감쇠 유닛의 입력부로 작용할 수 있다.
상술한 결합 홀들(35, 45)에 리벳 등의 결합 부재를 삽입함으로써 드리븐 플레이트(30)와 프론트 커버 플레이트(40)가 동축으로 배열되는 한편, 회전 방향으로 서로 고정될 수 있다. 이렇게 고정함으로써, 드리븐 플레이트(30)의 회전시 프론트 커버 플레이트(40)가 같이 회전할 수 있다. 다시 말해, 드리븐 플레이트(30)의 출력이 그대로 프론트 커버 플레이트(40)의 입력이 된다.
드리븐 플레이트(30)와 프론트 커버 플레이트(40)의 결합체(이하, '중간 부재'라 함)는 습동 축(51, 14, 도 8 및 도 9 참고) 상에서 미끄럼 회전을 하게 되므로, 축정렬을 위한 가공이 필요하다.
본 발명에 따르면, 드리븐 플레이트(30)와 프론트 커버 플레이트(40)의 각 중앙 홀(34, 44)의 지름이 서로 상이하게 형성된다. 예를 들면, 드리븐 플레이트(30)의 중앙 홀(34)의 지름이 프론트 커버 플레이트(40)의 중앙 홀(44)의 지름보다 작게 형성된다. 이렇게 함으로써, 중간 부재에서, 드리븐 플레이트(30)의 중앙 홀 표면(34a)은 습동 축(51 또는 14)의 습동면(54 또는 15)에 맞닿게 되는 반면, 프론트 커버 플레이트(40)의 중앙 홀 표면(44a)은 습동면(54 또는 15)에 닿지 않게 된다.
이 경우, 드리븐 플레이트(30)의 중앙 홀 표면(34a)에 대해서만 축정렬을 위한 가공을 하면되고, 프론트 커버 플레이트(40)의 중앙 홀 표면(44a)에 대해서는 축정렬을 위한 가공을 할 필요가 없다. 따라서, 중간 부재를 조립하기 전 개별 부품으로서 드리븐 플레이트(30)를 축정렬 가공하면 된다. 또한, 프론트 커버 플레이트(40)를 포함한 제2 감쇠 유닛을 모두 조립한 후에, 축정렬 가공된 드리븐 플레이트(40)를 결합시키는 것이 가능해진다.
지름의 크기가 반대인 경우, 프론트 커버 플레이트(40)만 따로 축정렬 가공하면 될 것이다.
중간 부재에서, 드리븐 플레이트(30)와 프론트 커버 플레이트(40) 중에서 중앙 홀 표면(34a, 44a)의 축방향 두께(d1, d2, 도 8 참조)가 더 두꺼운 것이 더 작은 지름의 중앙 홀(34, 44)를 갖도록 구성하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면, 축방향 두께가 더 두꺼운 부재가 습동 축(51, 14) 상에 맞닿아 회전할 수 있다. 이런 목적으로, 두 플레이트(30, 40) 중 하나의 축방향 두께(d1, d2)를 일부러 더 두껍게 할 수도 있다. 그럴 경우, 장치의 전반적인 레이아웃에 영향을 주지 않도록 두 축방향 두께의 합은 종전 설계와 동일하게 유지하는 것이 바람직할 것이다. 물론, 동일 두께라면 어느 쪽을 선택해도 무방하다.
도 6a는, 본 발명의 일 실시예에 따라, 제2 감쇠 요소 내에 포함되는 스플라인 허브(50)를 나타낸 것이다. 스플라인 허브(50)는 축방향 연장된 습동 축(51), 스플라인 부(52), 및 관통 홀(55)을 포함한다. 습동 축(51)은 전술한 드리븐 플레이트(30, 30') 및/또는 프론트 커버 플레이트(40)와 서로 맞닿아 습동할 수 있다. 구체적으로, 습동 축(51)의 습동면(52) 상에 중앙 홀 표면(34a, 44a)이 접촉 회전할 수 있다.
도 6b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스플라인 허브(50')가 도시되어 있다. 이 실시예에서는 습동면(54)에 오일 유동 홈(53)이 형성되어 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 샤프트(10)를 나타낸 것이다. 로터 샤프트(10)는 습동 축(14)과 습동면(15)을 갖는다. 습동 축(14)은 실시예에 따라 드리븐 플레이트(30, 30') 및/또는 프론트 커버 플레이트(40)와 서로 맞닿아 습동할 수도 있고 이들 이외의 부재와 습동할 수도 있다.
상술한 실시예들에서, 원활한 미끄럼 회전이나 강도의 보강 등을 위해 습동면(15) 상에 부시를 끼워서 조립하는 것도 가능하다. 이 경우, 중앙 홀 표면(34a, 44a)과 습동면(15)은 직접 접촉하지 않고 부시를 사이에 둔 채로 간접 접촉하게 된다. 만약 습동하는 부재들 간의 경도가 엇비슷하다면 굳이 부시를 사용할 필요가 없을 것이다. 가령, 드리븐 플레이트(30)와 스플라인 허브(50)가 맞닿아서 상대 회전이 일어나는데 둘간의 경도가 높으면서도 거의 동등하다면 부시가 없어도 마모등의 문제는 발생하지 않는다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 감쇠 장치의 반단면도를 나타낸 도 8을 참고하여, 각 구성요소들의 결합 및 작동 관계를 설명한다.
먼저, 도 8의 좌측은 엔진측이고 우측은 변속기측이다. 로터는 로터 샤프트(10)와 로터 슬리브(11)로 구성되고, 그 우측으로 드리븐 플레이트(30), 외측 스프링(32), 내측 스프링(33), 및 커버 플레이트(31)를 포함하는 제1 감쇠 유닛이 배열된다. 그 우측으로는 프론트 커버 플레이트(40), 외측 스프링(42), 내측 스프링(43), 스플라인 허브(50), 및 리어 커버 플레이트(41)를 포함하는 제2 감쇠 유닛이 배열되어 있다. 드리븐 플레이트(30)와 프론트 커버 플레이트(40)는 내측 리벳(24)에 의해 서로 결합되어 있다.
로터 샤프트(10)와 로터 슬리브(11) 사이에 내측 용접부(13)가, 로터 슬리브(11)와 커버 플레이트(31) 사이에 외측 용접부(12)가 형성되어 있다. 내부에는 탄성 와셔(20), 마찰 와셔(21, 22), 및 부시(23) 등이 조립되어 있다.
엔진측의 비틀림 진동에 의해 로터가 회전하면 로터 슬리브(11)에 고정되어 있는 커버 플레이트(31)가 회전하고 제1 감쇠 유닛의 스프링들(32, 33)에 의해 진동이 1차적으로 감쇠된다. 진동폭이 제1 감쇠 유닛의 탄성력을 초과하면 드리븐 플레이트(30)가 회전하게 되고 드리븐 플레이트(30)에 고정되어 있는 제2 감쇠 유닛의 프론트 커버 플레이트(40)가 함께 회전함으로써 제2 감쇠 유닛의 스프링들(42, 43)에 의한 2차 감쇠가 이루어진다. 이 과정에서 드리븐 플레이트(30)의 중앙 홀 표면(34a)이 스플라인 허브(50)의 습동면(54)에 맞닿은 채 미끄럼 회전하게 된다. 이때, 프론트 커버 플레이트(40)의 중앙 홀 표면(44a)은 습동면(54)으로부터 반경 방향으로 이격되어 있는 바, 접촉 마찰이 일어나지 않는다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동 감쇠 장치의 반단면도를 나타낸 것인데, 스플라인 허브(50)가 습동 축을 구비하지 않는 대신, 로터 샤프트(10)의 습동 축(14)의 습동면(15)이 드리븐 플레이트(30)의 중앙 홀 표면(34a)과 서로 미끄럼 회전 가능한 구조로 되어 있다. 마찬가지로, 프론트 커버 플레이트(40)의 중앙 홀 표면(44a)은 습동면(15)으로부터 반경 방향으로 오프셋되어 있어 접촉 마찰이 발생하지 않는다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 예시적인 것이며 제한적이 아닌 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 병렬 접속되고 동축으로 배치되며 각각 하나 이상의 입력부 및 출력부를 포함하는 2개 이상의 감쇠 유닛을 포함하는 진동 감쇠 장치로서,
    제1 감쇠 유닛의 출력부와 제2 감쇠 유닛의 입력부가 회전 방향으로 서로 고정되도록 커플링되고,
    제1 감쇠 유닛의 출력부와 제2 감쇠 유닛의 입력부는 각각 습동 축이 관통할 수 있는 중앙 홀을 구비하되, 그 지름이 서로 상이하며,
    제1 감쇠 유닛의 출력부와 제2 감쇠 유닛의 입력부가 서로 커플링된 상태로 습동 축 상에 정렬될 때, 둘 중 더 작은 지름의 중앙 홀을 갖는 것은 그 중앙 홀의 표면이 상기 습동 축의 습동면과 맞닿는 반면, 더 큰 지름의 중앙 홀을 갖는 것은 그 중앙 홀의 표면이 상기 습동면으로부터 반경방향으로 이격되도록 구성된
    진동 감쇠 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제1 감쇠 유닛의 출력부와 제2 감쇠 유닛의 입력부 중 그 중앙 홀의 축방향 두께가 더 두꺼운 것이 더 작은 지름의 중앙 홀을 갖는 것인
    진동 감쇠 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 습동 축의 습동면에 접하도록 배열된 원통형 부재를 더 포함하고, 상기 더 작은 지름의 중앙 홀을 갖는 것의 중앙 홀 표면이 상기 습동면 대신 상기 원통형 부재와 맞닿도록 구성된
    진동 감쇠 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 습동 축이 스플라인 허브인
    진동 감쇠 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 습동 축이 로터 샤프트인
    진동 감쇠 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    제1 감쇠 유닛의 출력부와 제2 감쇠 유닛의 입력부가 서로 대응되는 위치에 결합 홀을 구비하고, 스플라인 허브가 상기 결합 홀에 대응되는 위치에 관통 홀을 구비한
    진동 감쇠 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    제1 감쇠 유닛의 출력부와 제2 감쇠 유닛의 입력부 중 더 작은 지름의 중앙 홀을 갖는 것에 대해서만 축정렬 가공이 이루어지는
    진동 감쇠 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 축정렬 가공이 제1 감쇠 유닛의 출력부와 제2 감쇠 유닛의 입력부가 서로 커플링되기 전에 수행될 수 있는
    진동 감쇠 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    스플라인 허브를 포함하는 부품들을 사이에 두고 제2 감쇠 유닛의 입력부와 출력부를 양쪽에서 결합함으로써 제2 감쇠 유닛을 조립한 다음, 조립된 제2 감쇠 유닛의 입력부에 제1 감쇠 유닛의 출력부를 커플링할 수 있는
    진동 감쇠 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    조립된 제2 감쇠 유닛의 입력부에 제1 감쇠 유닛의 출력부를 커플링할 때 스플라인 허브의 상기 관통 홀을 통해 결합 수단이 인가될 수 있는
    진동 감쇠 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    제1 감쇠 유닛의 중앙 홀 표면에 오일 유동 홈이 구비된
    진동 감쇠 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 습동 축의 습동면에 오일 유동 홈이 구비된
    진동 감쇠 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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