KR100266111B1

KR100266111B1 - 자동차용 비틀림 감쇠장치

Info

Publication number: KR100266111B1
Application number: KR1019930003507A
Authority: KR
Inventors: 롤레 디터; 봉필리오 씨리아코
Original assignee: 레메이르 마르; 발레오
Priority date: 1992-03-10
Filing date: 1993-03-09
Publication date: 2000-10-02
Also published as: ITRM930144A1; IT1261409B; FR2688564B1; JPH0642589A; DE4307133B4; DE4307133A1; FR2688564A1; ITRM930144A0; KR930020052A; US5370581A

Abstract

본 발명의 비틀림 감쇠장치는 2개의 공축체(1)(2)와, 상기 공축체 사이에서 작용하며 상기 제 1 공축체(1)의 중앙허브(16)를 둘러싸는 마찰장치(5)를 포함한다.

본 마찰장치(5)는 상기 공축체(1)(2)중 하나에 달려 있는 제 1 마찰표면(62)과 접촉할 수 있도록 적어도 일면에 고정된 마찰링(51)을 갖는 적어도 하나의 탄성물질요소(50)를 포함하는 단일조립체이다. 본 단일 조립체(5)는 제 1 마찰표면(62)과 나머지 공축체(2)(1)에 고정된 제 2 표면(61)의 사이에 반경방향으로 협지되도록 개재된다. 본 발명은 자동차용 토션댐퍼에 이용가능한 것이다.

Description

자동차용 비틀림 감쇠장치

제1도는 본 발명의 제1실시예에 따른 이중 감쇠식 플라이 횔 형태의 토션 댐퍼(torsion damper)의 절반에 대한 축방향 단면도.

제2도는 제1도의 화살표(2) 방향에서 본 부분도로서, 제1도의 덮개판과 환상판을 생략하였음.

제3도는 제1도의 마찰 장치의 축방향 단면도.

제4도는 제3도의 4-4선 단면도.

제5도는 본 발명의 제2실시예를 도시하는 제1도의 유사도.

제6도는 본 발명의 제3실시예를 도시하는 제1도의 유사도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 제 1 회전체 2 : 제 2 회전체

4 : 탄성수단 5 : 마찰 장치

15 : 환상공동 16 : 중앙 허브

29, 129, 229 : 외측 허브 50, 150 : 탄성 요소

51, 52, 152 : 마찰 링 53 : 개구

본 발명은 토션 댐퍼 등 여러 가지 이름으로 지칭되는 비틀림 감쇠장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원주방향으로 작용하는 탄성수단에 대항하여 서로에 대해 제한적인 회전을 할 수 있도록 장착된 2 개의 동축 부품을 포함하는 종류의, 특히 자동차용 비틀림 감쇠장치에 관한 것이며, 상기 토션 댐퍼는 마찰 장치를 포함한다.

상술한 종류의 토션 댐퍼는 영국 특허 공개 공보 제 GB 2 160 296A 호의 명세서에 개시되어 있는 바, 이 명세서에서는 상기 동축 부품중 하나가 중앙 허브를 구비하는 제 1 플라이 휠을 포함하며, 다른 동축 부품이 외측 허브를 내측에 달고 있는 판재를 구비하는 제 2 플라이 휠로 구성되며, 상기 외측 허브는 다른 동축 부품의 중앙 허브를 부분적으로 둘러싸고 있다. 원주방향으로 작용하는 토션 댐퍼는 제 1 플라이 휠을 제 2 플라이 횔의 판재에 결합시키며, 감마 베어링수단(anti-friction bearing means)이 내측 허브와 외측 허브 사이에 반경방향으로 개재된다.

이 마찰 장치는 제 1 플라이 휠과 제 2 플라이 휠의 사이에서 축 방향으로 작용하며, 제 1 플라이 휠에 고정된 측방의 제 1 마찰표면과 마찰접촉하는 마찰 링을 구비한다. 또한, 이 장치는 토션 댐퍼의 일부인 스페이서 바아의 세트와의 상호결합에 의해, 간극이 없이 회전 구동되는 접시 링(Belleville ring)과 응용 링(application ring)을 포함한다.

따라서, 마찰 장치는 이 스페이서 바아에 편향력 또는 바이어스력을 가한다.

스페이서 바아는 상당히 길므로, 토션 댐퍼의 강성(solidity)에 악영향을 미칠 수도 있을 것이다.

더욱이, 이 마찰 장치는 다수의 개별 구성요소로 구성되므로, 그 조립 공정이 복잡하며, 또한 토션 댐퍼의 2 개의 동축 부품 사이에서 영구적으로 작용하면서 상기 제 1 마찰표면에 일정치의 마찰 감쇠효과를 제공한다.

제 1 동축 부품과 제 2 동축 부품간의 상대적인 각 변위(angular displacement)의 개시시에는 작은 감쇠효과만을 가지며, 그 이후에 이러한 각 변위의 제 2 단계중에는 보다 큰 마찰 감쇠효과를 갖는 것이 바람직할 수도 있다. 이에 따라 가변 간극을 갖도록 작용할 수 있는 마찰수단이 소망될 것이다.

전술한 영국 특허 공개 공보 제 GB 2 160 296A 호의 개시 내용에 따르면, 이들 목적은 응용 링과 토션 댐퍼의 스페이스 바아 사이에 헐거운 치합구조체를 설치함으로써 달성되지만, 이것은 이중 플라이 횔의 구조를 복잡하게 한다. 또한, 전술한 영국 특허 공개 공보 제 GB 2 160 296A 호에 있어서, 마찰 장치에 의해 감마베어링수단에 가해지는 축방향 힘이 감소되는 것이 바람직할 것이다.

본 발명의 목적은 단순하고도 경제적인 방식으로 전술한 결점을 극복하며, 끼워맞춤이 대단히 쉽고 가변 감쇠를 제공하며 아울러 이중 플라이 휠 구조가 단순화되고 감마 베어링에 대한 응력이 감소된 신규한 마찰 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 따르면, 원주방향으로 작용하는 탄성수단에 대항하여 서로에 대해 회전할 수 있도록 장착된 2 개의 동축 부품과, 상기 동축 부품 사이에서 작용하는 마찰 장치를 포함하는 유형의 비틀림 감쇠장치로서, 상기 부품중 하나는 중앙 허브를 갖는 제 1 회전체를 포함하고, 상기 부품중 다른 하나는 상기 중앙 허브를 부분적으로 둘러싸는 외측 허브를 그 내주부에 지지하는 반응판을 갖는 제 2 회전체를 포함하며, 감마 베어링수단은 상기 외측 허브와 상기 중앙 허브 사이에 반경방향으로 배치되고, 상기 마찰 장치는 상기 중앙 허브를 둘러싸는 자동차용 비틀림 감쇠 장치에 있어서, 상기 마찰 장치는 적어도 하나의 탄성 요소를 포함하는 단일 마찰 조립체를 형성하며, 상기 탄성 요소의 주변면중 적어도 하나는 제 1 마찰표면과 마찰접촉하는 마찰 링을 덮고 그에 고정되며, 상기 제 1 마찰표면은 대체로 축방향으로 배향되고, 제 1 회전체나 제 2 회전체중 어느 하나에 대하여 고정되며, 상기 마찰 장치는 상기 제 1 마찰표면과, 제 2 마찰표면 사이에 반경방향으로 파지되는 관계로 개재되어 있으며, 상기 제 2 마찰표면은 대체로 축 방향으로 배향되고 상기 회전체 중 나머지 하나에 대해 고정되는 것을 특징으로 하는 비틀림 감쇠장치가 제공된다.

본 발명에 따른 장치에 의하면, 마찰 장치가 단일 조립체, 즉 단일 구성부품이기 때문에, 장치의 조립이 간단하다. 또한, 마찰 장치가 제 1 마찰표면과 제 2 마찰표면 사이에 개재되고, 이 표면들이 마찰 장치에 반경방향 파지력을 가하므로, 감마 베어링수단은 덜 심하게 응력을 받는다. 또한, 토션 댐퍼는 단순하고 강성이며, 마찰수단과 2 개의 회전체중 어느 하나와의 사이에 헐거운 결합수단을 제공할 필요가 없다.

상기 제 1 마찰표면은 중앙 허브의 외주부상에 형성되는 것이 바람직하며, 상기 제 2 마찰표면은 상기 외측 허브에 대해서 고정되는 것이 바람직하다. 마찰장치는 사실상 외측 허브와 중앙 허브의 사이에 개재되는 제 2 의 베어링을 구성하며, 이것은 작동중 감마 베어링수단에 걸리는 응력을 감소시킨다. 또한, 단일 마찰 장치는 불균형력(out-of balance force)도 흡수한다.

따라서, 이 마찰 장치에 의해 다수의 효과를 얻는다. 또한, 이와 관련해서, 2 개의 회전체간의 제 1 단계의 상대적인 각 변위동안에는, 감쇠 효과는 작고 마찰 링과 제 2 마찰표면 사이에 압착된 탄성 요소의 내부 감쇠로부터 야기되며, 단일 마찰 장치가 반경방향으로 파지되는 방식으로 이들 2 개의 표면 사이에 개재되는 구조로 인해서 마찰 링과 제 1 마찰표면간에 상대적인 운동이 없다.

제 2 단계의 상대적인 각 변위동안에는, 전달되는 토오크가 증가되므로, 마찰 링과 제 1 마찰표면간에 상대적인 운동이 발생된다. 그러면 감쇠효과가 증가되므로 마찰로 인한 감쇠가 야기된다. 이러한 방식으로 가변 감쇠가 일어나며, 이것은 영국 특허 공개 공보 제 GB 2 160 296A 호에 개시된 바와 같이, 엔진의 시동 및 정지시의 높은 감쇠 효과가 공진 주파수를 통과할 때 요구되는 이중 플라이 휠 형태의 비틀림 감쇠장치에 있어서 유익하다. 탄성요소는 개구를 갖는 환상 블록으로 구성되는 것이 바람직한 바, 이렇게 구성하면 반경방향 및 원주방향의 양 방향으로 강성이 훨씬 많이 감소된다. 이러한 구성은 추구되는 감쇠 특성의 종류에 적합하게 보다 쉽게 조절될 수 있다.

탄성 요소는 예를 들면 접착식 본딩에 의해 제 2 마찰표면에 고정될 수도 있다. 그러나, 이 요소의 다른 외주면은 제 2 의 마찰 링상에 결합되는 것이 바람직한 바, 이러한 구성에 의하면 끼워맞춤이 더욱 간단해지며 탄성 요소내의 마모 발생을 전적으로 방지할 수 있다.

본 발명의 중요한 특징에 따르면, 2 개의 마찰 링중 내측 마찰 링이 외측 마찰 링보다 두꺼우며 분할된 형태를 갖는다. 이러한 구성에 의하면, 차량의 엔진이 고속으로 작동중일 때, 발생된 원심력이 반경방향 파지 효과와 마찰을 감소시킨다. 또한, 중앙 허브에는 선택적인 마찰효과가 발생된다.

따라서, 엔진을 저속으로 시동하여 소량의 감쇠 효과가 일어나면 정확한 진동 흡수 효과를 부여하며; 엔진의 정지 및 시동시, 마찰로 인한 상당한 감쇠의 잇점 및 그에 수반되는 장점이 얻어지고; 차량의 주행중에는 필요한 감쇠 효과의 감소가 얻어진다는 매우 만족스러운 결과가 얻어진다.

따라서, 본 발명은, 헐거운 결합 수단을 갖는 점성 수단을 구비하며, 이 결합수단은 소정의 한계 진동수를 지날 때 점성수단을 사용불능 상태로 하는 지느러미 형상체(fin)를 갖는, 이중 플라이 휠에서 발견되는 것과 동일한 효과를 제공하지만, 보다 단순한 방식으로 이루어진다. 이에 대해서는, 예를 들면 유럽 특허 제 EP 0 251 849B 호의 명세서를 참조하길 바란다.

환상 마찰 장치는 바람직하게는 반경방향 슬롯을 구비하여 환상 마찰 장치를 개별 부품으로 분할하여 원심력에 의해 발생되는 마찰 효과를 강조할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 마찰 장치는 토션 댐퍼의 내측을 향해서 반경 방향으로 위치된다.

본 발명의 이들 특징 및 장점은 예시를 목적으로 하여 첨부도면을 참조로 한 이하의 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

제1도 내지 제6도에 여러가지 형태로 도시된 바와 같은 이중 감쇠식 플라이 휠은, 토션 댐퍼를 구비하고 있으며 자동차에 사용하기 위한 목적의 이중 플라이 횔이다. 이것은 제 1 회전체(1), 제 2 회전체(2), 원주방향으로 작용하는 토션 댐퍼(4, 21, 31, 32, 41) 및 제 1 회전체(1)와 제 2 회전체(2)의 사이에서 축방향으로 작용하는 마찰 장치(5)를 구비하는 유형이다. 제 1 회전체(1)는 중앙 허브(16)를 구비하는 반면, 제 2 회전체(2)는, 반경방향 내측 부분에 외측 허브(29)를 지지하는 반응판(20)을 포함하고 있다. 외측 허브(29)는 중앙 허브(16)의 일부분을 둘러싼다. 토션 댐퍼는 제 1 회전체(1)를 제 2 회전체(2)의 환상판(20)에 결합시키며, 고정수단(24)에 의해 환상판(20)에 고착되는 댐퍼판(21)을 구비한다.

제 1 회전체(1)는 비틀림 감쇠장치의 토오크 입력부 또는 피동부인 반면, 제 2 회전체(2)는 토오크 출력부 또는 구동부이다.

제 2 회전체(2)는, 중앙 허브(16)와 외측 허브(29) 사이에 반경방향으로 개재되어 있는 감마 베어링수단(3)에 의해 제 1 회전체(1)상에 장착된다. 보다 상세하게는, 제 1 회전체(1)는 대체로 환상의 부품, 즉 중공형 하우징(10, 14)으로 구성되며, 본 실시예에서는 주조의 형태로 되어 있으며, 그 외주부에 축 방향으로 배향된 플랜지(10)를 갖는 대체로 횡방향의 밀봉된 반경방향 판재부(14)를 구비한다. 중앙 허브(16)는 덮개판(11)과 함께 제 1 회전체(1)의 일부이다. 덮개판(11)은 하우징(10, 14)과 함께 그리스로 부분적으로 충전되는 밀봉된 환상의 공동(15)을 형성한다. 이를 위해서, 덮개판(11)은 그 외주부에 두께 감소부(18)가 형성되어 본 실시예의 경우 덮개판(11)은 두께 감소부(18)를 통해 스터드(12)에 의해 플랜지 (10)에 밀봉 고정된다. 제1도에는 덮개판(11)과 플랜지(10) 사이에 삽입되는 밀봉 링이 도시된다. 플랜지(10) 둘레에는, 차량의 시동장치(도시되지 않음)에 의해 통상적인 방식으로 구동되도록 배열된 시동장치의 톱니형상 왕관부(13)가 고정된다.

중앙 허브(16)는 반경방향 판재부(14)에 고정되는데, 이 반경방향 판재부는 이하에서는 편의를 위해서 메인판재(main plate)로 지칭되며, 하우징(10, 14)의 기부를 규정한다. 중앙 허브(16)는 메인판재(14)로부터 축 방향으로 돌출하는 바, 본 실시예에서는 하우징과 일체로 형성된다. 후자는 주조로 제조되는 것이 바람직하다.

제 1 회전체(1)는 자동차의 엔진과 결합되어 그것에 의해 구동된다. 이를 위해서 제 1 회전체(1)는 중앙 허브(16)에 형성된 통로(17)를 관통하는 스크류(도시되지 않음)에 의해 엔진의 크랭크 축상에 장착된다.

제 2 회전체(2)는 클러치를 거쳐 차량 기어 박스의 입력측에 장착되므로, 클러치의 결합시 기어박스의 입력측이 제 2 회전체와 함께 회전한다. 이를 위해서, 환상판(20)이 클러치의 반응판을 구성한다. 클러치의 나머지 부분은, 도면에는 도시되지 않았지만, 일반적으로 클러치는 마찰판을 구비하며, 이 마찰판은 기어 박스축과 함께 회전가능하게 기어 박스 축에 고정되며, 클러치의 결합시 반응판과 마찰 접촉 상태로 결합된다. 보다 상세한 내용에 대해서는, 영국 특허 공개 공보 제 GB 2 160 196A 호의 명세서를 참조하길 바란다. 본 실시예에 있어서, 반응판(20)은 주조품으로, 마찰표면(22)은 클러치의 덮개판이 고정되는 고정표면(23)을 갖는다.

또한, 제 2 회전체(2)는 환상 댐퍼판(21)도 구비한다. 이 댐퍼판(21)은 본 실시예에서는 금속으로 제조되며, 반응판(20)과 회전가능하게 결합되고, 제 1 회전체의 하우징의 메인판재(14)와 덮개판(11) 사이로 공동(15)내로 축 방향으로 연장된다. 댐퍼판(21)은 토션 댐퍼의 일부이며, 본 실시예에서는 외측 허브(29)와 일체형으로, 외측 허브(29)로부터 축방향 외측으로 연장된다. 덮개판(11)은 외측 허브(29)를 둘러싸도록 반경방향 내측으로 연장되어, 공동(15)으로부터 그리스가 누설는 것을 방지할 수 있는 만큼 작은 간극을 두고 끼워맞춤된다.

토션 댐퍼의 댐퍼판(21)은 반경방향 아암(31, 제2도에 도시됨)을 구비하며, 이 반경방향 아암(31)은 토션 댐퍼의 일부인 원주방향으로 작용하는 탄성수단(4) 사이에 개재되어 탄성수단(4)을 지탱한다. 본 실시예에 있어서, 탄성수단(4)은 돌출형 삽입체(32)를 가압하고 있는, 상당한 길이의 복수개의 코일 스프링(4)으로 이루어진다. 삽입체(32)는 대면하는 쌍으로 배열되며, 예를 들면 리벳 이음 또는 용접에 의해 덮개판(11) 및 메인판재(14)에 고정된다. 삽입체(32)는 아암(31)의 경우와 같이 토션 댐퍼의 일부이다. 삽입체(32)는 스프링(4)의 말단이 결합되는 스러스트 패드(thrust pad)와 협동하기 위한 슬롯을 구비한다. 본 실시예에 있어서, 스프링(4)은 삽입체(32)와의 사이에는 간극이 전혀 없이 장착되지만 아암(31)과의 사이에는 소정의 간극을 갖는다. 그러나, 원하는 바에 따라 다른 실시예에 있어서, 스프링(4)을 아암(31)과의 사이에 간극이 없이 장착하는 것도 물론 가능하다. 스프링(4)은 플랜지(10)의 내주면까지 연장되며 공동(15)내의 그리스에 의해 윤활되므로, 그것의 유효 수명이 증가한다.

마찰 장치(5)는 감마 베어링수단(3)이 장착된 중앙 허브(16)를 둘러싸고 있다. 본 실시예에 있어서, 감마 베어링수단(3)은 단일 볼 레이스로 이루어진다. 그러나, 변형예에 있어서, 베어링수단(3)은 영국 특허 공개 공보 제 GB 2 160 296A 호의 명세서에 개시되어 있는 바와 같이, 2 개의 볼 레이스를 갖는 베어링으로 구성될 수도 있거나, 적당한 감마물질(anti-friction material)로 이루어진 저널 베어링이어도 좋다.

베어링수단(3)은 중앙 허브(16)와, 고정수단(24)에 의해 반응판(20)에 고정된 외측 허브(29)와의 사이에 반경방향으로 개재된다. 외측 허브(29)는 반응판(20)의 내주부까지 연장하고, 베어링의 외측 마찰 링과 결합하기 위한 쇼울더를 구비한 내측 보어를 갖는다. 베어링의 외측 마찰 링은 외측 허브(29)의 보어내에 결합되며, 상기 쇼울더에 의해 그리고 반응판(20)의 반경방향 내측으로의 연장부(26)에 의해 외측 허브(29)상의 축방향 위치가 결정된다.

베어링수단(3)은 부분적으로 반경방향 링(28)에 의해, 그리고 부분적으로는 쇼울더(27)에 의해 중앙 허브(16)상의 축방향 위치가 결정되는데, 쇼울더(27)는 중앙 허브(16)의 외경의 변화로 형성된다. 엔진의 크랭크 축에 중앙 허브(16)를 고정하는 고정 스크류의 헤드는 반경방향 링(28)상에 지지된다. 따라서, 제 2 회전체(2)는 제 1 회전체(1)상에 축 방향으로 위치되지만, 감마 베어링(3)에 의해 제 1 회전체에 대해 회전가능하다.

마찰 장치(5)는 적어도 하나의 탄성 요소(50)를 포함하는 단일 마찰 조립체를 구성한다. 제 1 마찰표면(62)과 마찰 접촉하는 마찰 링(51)은, 탄성 요소(50) 외주면의 적어도 하나에 부착 고정된다. 제 1 마찰표면(62)은 적어도 축방향으로 배향되며, 제 1 회전체(1)와 제 2 회전체(2)중 어느 하나에 고정된다. 마찰 장치(5)는 제 1 마찰표면(62)과 제 2 마찰표면(61) 사이에 반경방향으로 개재되어 파지된다. 제 2 마찰표면(61)도 대체로 축 방향으로 배향되며, 제 1 마찰표면(62)을 갖고 있지 않은 회전체(1, 2)중 하나에 대하여 고정된다. 따라서, 마찰 장치(5)는 제 1 및 제 2 마찰표면(61, 62)의 사이에서 미리 압축된 상태(precompression)(그 양은 특정 응용예에 따라 달라짐)로 반경방향으로 장착된다.

본 실시예에 있어서, 제 1 마찰표면(62)은 무한(endless) 표면이며 중앙 허브(16)의 일부이다. 특히 축 방향으로 배향된 제 1 마찰표면(62)은 중앙 허브(16)의 최대 직경의 외주면 부분으로 규정된다. 따라서, 이 표면은 환상의 원통형상으로 구성되며, 제 2 마찰표면(61)과 반경방향으로 대면 관계로 연장된다.

중앙 허브(16)는 메인판재(14)의 내주부에 그것과 일체로 형성된다. 변형예로서, 중앙 허브(16)는 메인판재(14)에 적절히 고정된 별개의 부품일 수도 있다.

하우징의 중앙부는 단차가 형성되어, 외측 허브(29)를 향해 축 방향으로 돌출하며, 마찰 장치(5)와 축 방향으로 접촉하는 반경방향 쇼울더(60)를 규정하는 확장부(70)를 형성한다. 메인판재(14)를 향해서 배향된 환상 외측 허브(29)의 측면은 리세스가 형성되어 마찰 장치(5)와 축 방향으로 접촉하기 위한 횡방향(반경방향) 표면(63)을 규정한다.

제 2 마찰표면(61)은 중앙 허브(16)를 향하고 있는 외측 허브(29)의 축방향 배향면으로 규정된다. 본 실시예에 있어서, 이 제 2 마찰표면(61)은 증앙 허브(16)를 둘러싸는 환상 실린더의 형태이다.

제1도 내지 제4도에 있어서, 탄성 요소(50)는 환상 블록이다. 본 실시예에 있어서, 탄성 요소(50)는 고무 등과 같은 탄성 중합체 재료의 블록이다. 한쌍의 동축 금속 링, 즉 외측 마찰 링(51)과 내측 마찰 링(52)(둘다 금속재임)은 탄성 요소(50)의 외주면 및 내주면에 각기 결합되어 원통형상 표면인 제 1 및 제 2 마찰표면(61, 62)과 각기 마찰접촉한다. 마찰 장치(5)는 댐퍼판(21)의 반경방향 내측에 배치되며, 그것의 탄성 요소(50)는 외측 및 내측 마찰 링(51, 52)보다 반경방향으로 더 두껍다. 외측 마찰 링(51)은 내측 마찰 링(52)보다 얇다. 내측 마찰 링(52)은 제3도에 도시된 바와 같이 불연속적이다.

또한, 탄성 요소(50)는 제1도에 도시된 바와 같이 그 외주부가 축방향으로 더 두껍게 형성되어 반경방향 표면(63)과 국부적으로 접촉하지만, 내측 마찰 링(52)은 외측 마찰 링(51)으로부터 축 방향으로 편위되어 있고, 결합하는 쇼울더(60)의 반경방향 두께보다 작은 반경방향 두께를 갖는다. 또한, 탄성 요소(50)는 이 쇼울더(60)를 향해서 축 방향으로 국부적으로 연장되어 내측 마찰 링(52)의 외측 원통형상 표면 전체와 결합한다. 이러한 구조는 마찰 장치(5)가 용이하게 조립되게 하며, 그것에 우수한 기계적 강도를 제공한다.

외측 마찰 링(51)이 제 2 마찰표면(61)보다 축 방향으로 폭이 넓지만, 반드시 그럴 필요는 없고, 제 2 마찰표면(61)은 외측 마찰 링(51)과 축 방향으로 동일한 폭을 가질 수도 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 이것은 외측 허브(29)를 국부적으로 확장함으로써 간단히 달성될 수 있다. 또한, 공동(15)이 외측 허브(29), 확장부(70) 및 마찰 장치(5)에 의해 폐쇄된다는 것을 알 수 있을 것이다.

외측 마찰 링(51)과 내측 마찰 링(52)을 탄성 요소(50)에 고정하는 방법은 접착제를 사용하여 달성될 수도 있고, 또는, 일체적 결합에 의해서, 예를 들어 금속제의 외측 및 내측 마찰 링(51, 52)상의 탄성 요소(50)의 고무를 제 위치에서 가황처리함으로써 달성될 수도 있다.

성형공정에 의해 편리하게 제조될 수 있는 탄성 요소(50)는 개구(53)를 구비하는 것이 바람직하다. 제3도 및 제4도에 명백히 도시된 개구(53)는 축방향으로 배향되며, 본 실시예에 있어서는 원주방향으로 기다란 타원형을 이루며, 탄성요소(50)를 축 방향으로 관통한다. 이들 개구는 탄성 요소(50)의 반경방향 및 원주방향의 강성을 감소시키며, 일정한 간격으로 원주방향으로 이격된다.

또한, 반경방향 슬롯(54)이 분할된 내측 마찰 링(52)의 연속적인 섹터들을 분리시키며, 탄성 요소(50)의 반경방향 길이의 거의 전체에 걸쳐 형성된다. 본 실시예에 있어서, 외측 마찰 링(51)과 각각의 반경방향 슬롯(54)의 반경방향 외측 단부, 즉 폐쇄 단부 사이에는 고무제의 얇은 웨브가 있다. 따라서, 이들 슬롯은 막힌구멍(blind hole)의 형상이지만, 이 구조는 단순히 성형의 편리를 도모하기 위한 것이다. 그러나, 경우에 따라서는 탄성 요소(50)의 반경방향 깊이 전체를 관통하여 슬롯(54)을 형성함으로써 탄성 요소(50)는 4 개의 분리된 조각이 될 수 있다.

따라서, 본 실시예에 있어서, 외측 마찰 링(51)은 내측 마찰 링(52)의 환상 세그먼트에 의해 내측으로 구분되어 있는 4 개의 탄성요소를 둘러싼다. 이들은 중앙 허브(16)에 대한 단일 마찰 장치(5)의 조립을 용이하게 하며, 이것은 단순히 마찰 장치(5)를 중앙 허브상에 끼워맞춤함으로써 달성될 수 있다. 또한, 이것은 후술하는 바와 같이, 차량이 동작중일 때 반경방향 파지 효과(the radial gripping effect)가 감소되도록 한다. 이러한 반경방향 힘의 감소는 탄성 요소(50)의 반경 방향 깊이의 거의 전체에 걸쳐 연장된 개구(53)에 의해서 향상되고, 개구(53)와 각각의 마찰 링(51, 52) 사이에 매우 작은 두께의 재료만이 존재한다는 사실에 의해서도 향상된다.

전술한 이중 감쇠식 플라이 휠은 이하의 방식으로 작동된다. 차량이 주행할 때, 우선 하우징(10, 14)과 덮개판(11)은 아암(31)에 대하여 원주방향으로 변위되어 스러스트 패드(41)가 아암(31)과 접촉될 때까지, 스프링(4)을 변위시키고, 이 때 스프링(4)은 압축되어 제 1 회전체(1)를 반응판(20)과 결합시킨다. 2 개의 회전체(1, 2)간의 상대적 각 변위는 감겨진 스프링(4)의 상호 결합에 의해 한정된다.

제 2 회전체(2)에 대한 제 1 회전체(1)의 상대적인 각 변위동안, 마찰 장치(5)는 2 개의 마찰표면(60, 61)사이에서 축 방향으로 압축된다. 이에 의해 처음에는 마찰표면(60, 61)에 대한 마찰 장치(5)의 상대적인 이동이 없이 약간의 감쇠 효과가 주어진다. 이러한 약간의 감쇠 효과는 2 개의 마찰 링(51, 52) 사이에 압착된 탄성 요소(50)의 고무의 내부 감쇠로 인한 것이다.

2 개의 회전체(1, 2)간의 상대적인 각 변위가 증가함에 따라, 전달된와 감쇠효과가 증가할 것이다. 이 때 단일 마찰 장치(5)와 마찰표면(60, 61)중 하나와의 사이에 상대적인 이동이 발생되어 마찰 감쇠 효과를 야기시킬 것이다.

엔진의 시동중 또는 정지중에, 회전속도가 이중 플라이 휠의 공명 진동수를 통과하고, 제 1 회전체와 제 2 회전체의 사이에 큰 각 변위가 일어나서 마찰 링(51, 52)중 하나가 관련된 제 1 및 제 2 마찰표면(60, 61)중 하나 마찰접촉함으로써, 마찰 장치(5)는 마찰에 의한 고-감쇠 효과를 발생시킨다.

따라서, 엔진이 아이들링 상태일 때, 진동을 흡수하기 위해서 약간의 감쇠 효과가 이용되지만, 특히 차량의 엔진 시동 및 정지시, 회전체(1, 2) 사이의 비교적 큰 각 변위가 발생될 때에는 마찰에 의해 횔씬 더 큰 마찰 감쇠 효과가 이용된다.

통상 내측 마찰표면(62)과 마찰접촉하는 것은 내측 마찰 링(52)인 바, 그 이유는 이 내측 마찰 링(52)이 주조품 형태이기 때문이다.

이중 플라이 휠의 확실하고 신뢰성 있는 기능이 인식될 것이다. 이와 관련해서, 내측 마찰표면(62)에 파지 작용(seizing)이 일어나도, 본 장치는 여전히 작동할 것이며, 이 때 마찰은 외측 마찰표면(61)에서 발생할 것이다. 이 경우, 마찰을 제공하는 것은 외측 마찰 링(51)이다.

마찰 링(51, 52)은 마모 방지수단을 구성하여, 탄성 요소(50)와 마찰표면(61, 62)간에 발생하는 마찰접촉을 방지한다는 것을 알 수 있을 것이다.

또한, 차량의 주행시 반경방향 파지효과가 감소된다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서 원심력의 작용으로 내측 마찰 링(52)의 세그먼트가 관련된 외측 마찰표면(61)을 향해 반경방향으로 변위되어, 감쇠형 이중 플라이 휠에 필요한 파지 효과 및 감쇠 효과를 저하시킨다. 후자와 관련하여, 차량의 주행시에, 차량의 이중플라이 휠의 동작을 과도하게 방해함이 없이 차량의 정지 및 시동시 고도의 감쇠가 일어나야 한다.

단일 마찰 장치(5)가 사실상 제2 플라이 휠을 중앙 허브(16)의 중앙에 배치하는 제2베어링을 구성하기 때문에, 베어링수단(3)은 적은 힘을 받아 실제로 크기가 감소될 수도 있다. 따라서, 작동시, 불균형력에 의해 형성되는 윈심력은 베어링수단(3) 부근에서 그 크기가 작다. 따라서, 베어링수단(3)의 유효 수명은 연장될 수 있다.

또한 마찰 장치(5)는 쇼울더(60)과 표면(63)으로 이루어진 반경방향 표면들 사이에 축방향으로 미리 압축된 상태로 장착되므로, 클러치 분리 동작중 베어링수단(3)에 가해지는 축방향 힘의 감소에 의해 외측 허브(29)의 환상의 반응판(20)상에 축방향으로 미리 가해진 힘(pre-loading force)이 작용한다. 또한, 동작중 베어링수단(3)에 가해지는 축방향 및 반경방향 힘이 감소된다. 이와 관련하여, 반응판(20)이 항상 완벽한 형태를 갖는 것은 아니므로, 베어링의 부근에 간극(특히 반경방향의 간극)이 나타날 수도 있다. 단일 마찰 장치(5)의 동작으로 인하여, 베어링에 가해지는 축방향 및 반경방향 힘과 마찬가지로 환상의 반응판(20)의 헌팅(hunting) 및 진동도 감소될 것이다.

개구(53) 및 슬롯(54)에 의해서 반경방향 파지력의 감소가 확실히 용이하게 되므로, 변형을 양호하게 제어할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 이중 플라이 휠이 고속으로 회전할 때, 내측 마찰 링과 그와 관련된 내측 마찰표면(62)간의 마찰이 감소된다.

본 발명은 전술한 실시예에만 한정되지 않는다. 제5도에는 본 발명의 범위내에 속해 있는 일 변형예가 도시된다. 제5도를 참조하면, 댐퍼판(121)은 L자 형상의 단면을 갖되, 그 중앙부(122)가 관형상을 가지며, 고정수단(고정 스크류)(24)에 의해 반응판(20)에 지지된다. 이 실시예에 있어서, 반응판(20)은 그 내주부를 형성하는 외측 허브(129)와 일체로 되어 있다.

외측 허브(129)는 중앙부(121)용 중심 설정 노우즈를 규정한다. 외측 허브(129)에는 링(126)이 지지되며, 이 링(126)은 스크류(127)에 의해 외측 허브(129)에 고정된다. 따라서, 이 링(126)은 구름 베어링(3)의 외측 마찰 링용 쇼울더를 형성한다.

이 실시예에 있어서, 외측 허브(129)에 직접 고정되어 있는 댐퍼판(121)의 관상부분(122)의 내주부상에 제 2 마찰표면(161)이 형성되어 있으며; 탄성 재료로 이루어진 탄성 요소(150)가 균일한 두께를 갖는다. 관상부분(122)에 바로 인접하여 외측 허브(129)의 외주부에 환상 칼라(163)가 형성되는 바, 마찰 장치는 이 칼라와 결합상태로 끼워맞춤된다. 메인판재(14)의 반경방향 쇼울더(160)는 반경방향 깊이가 감소된다. 따라서, 제1도와 마찬가지로 각종 표면(161, 163, 62, 160)사이에 대단히 만족스런 방식으로 마찰 장치의 결합 및 고정이 이루어진다. 제1도에 도시된 바와 같이, 외측 허브(129)의 높이는 그리스가 누설되지 않을 정도로 좁은 간극을 제공하므로, 공동(15)은 효과적으로 밀봉된다.

제6도를 참조하면, 다른 변형예가 도시되는 바, 이 변형예의 외측 마찰표면(261)은 외측 허브(229)와 일체로 형성된 환상판(20)에 형성되어 있다. 이 경우에, 제1도와 달리 외측 마찰 링(51)이 외측 마찰표면(261)과 완전히 접촉한다.

또 다른 변형예(도시안함)에 있어서, 단일 마찰 장치(5)는 하나의 탄성재 블록을 포함하며, 탄성재 블록은 적당한 축방향 마찰표면과의 마찰결합을 위해 그 주변면중 하나에 결합된 마찰 링을 갖는다.

블록은, 예를 들면 접착식 결합이나 제 위치에서의 가황처리에 의해 외측 허브(29)에 고정되는 것이 바람직하다. 그러나, 그 역도 가능하다. 모든 경우에, 마찰 링과 같은 부착물은 마모 방지 기능을 제공함으로써 관련된 표면과 탄성 요소(150) 자체간의 마찰접촉이 발생하지 않도록 한다. 내측 마찰 링은 물론 연속적으로 제조될 수도 있으며, 외측 마찰 링과 동일한 두께를 가질 수도 있다. 그 경우 마찰표면은 외측 마찰표면(61)이며, 내측 마찰표면(62)에서는 상대운동이 발생하지 않는다.

작동시, 외측 마찰 링(51)과 외측 마찰표면(61)간에 발생하는 마찰은 원심력의 작용을 받아서 증가된다.

차량의 전 가동기간중 마찰상태는 변화될 수도 있으며, 이 때 마찰표면이 바뀌어서 제 2 마찰표면에서 마찰이 일어날 수도 있다. 따라서, 마찰 장치는 대단히 신뢰성이 높으며, 마찰표면중 하나에서 파지 작용이 일어날 때에도 작동할 것이다.

마찰 링을 금속 대신 다른 적당한 마찰 재료로 제조할 수도 있다. 모든 경우에 어떤 종류의 마찰 링을 회전시키기 위해서, 중앙 허브 및 외측 허브를 기계가공할 필요가 없다.

또한, 중심부 및 중공부를 역으로 할 수도 있다. 따라서, 제3도 및 제4도에 도시된 부품의 변형예에 있어서, 2개의 마찰 링(52, 51)은 원주방향이나 반경방향으로 길다랗고 원주방향으로 일정한 간격으로 이격되어 있는, 패드형상의 복수개의 적절한 재료의 탄성 요소를 통해 서로 접합될 수도 있다. 또 다른 변형예에 있어서, 마찰 링(51, 52)은 상기 변경예와 마찬가지로 적절한 탄성 재료로 이루어진 요소들에 의해 서로 접합되지만, 여기에서 이들 요소는 중심 구멍을 갖는 원판 형상 패드의 형태일 수 있다.

개구(53) 및 슬롯(54)은 개구(53) 및 슬롯(54)의 기부를 형성하는 연속하는 않은 웹에 의해 막힐 수 있으며, 공동(15)의 내주부에서의 완전 밀봉을 보장할 수 도 있다.

탄성 재료로 이루어진 블록의 탄성 요소는 그것의 높이보다 폭이 클 수도 있다. 또한, 횡방향의 마찰표면은 반드시 원통형상일 필요는 없다. 따라서, 그들중 적어도 하나가 절두원추형상일 수도 있는 바, 그 경우 마찰 장치는 적어도 하나의 절두원추형상 측면을 갖고, 블록 그 자체도 절두원추형상 측면을 갖는다.

끝으로, 탄성 요소는 퇴적 후 점착성이 있는 망상 탄성 재료일 수도 있다. 예를 들어, 동심형 링의 경우, 노즐을 이용하여 망상 탄성 재료를 링중 하나에 가하고, 그 후 접착식 결합이 발생될 수도 있다. 접착제로는 예를 들면 뢴-폴렝(Rhone-Poulenc)사에 의해 판매되는 상표명 로도실(RHODORSEAL)과 같은 실리콘 페이스트가 이용될 수도 있다.

Claims

원주방향으로 작용하는 탄성수단(4)에 대항하여 서로에 대해 회전할 수 있도록 장착된 2 개의 동축 부품(1, 2)과, 상기 동축 부품 사이에서 작용하는 마찰 장치(5)를 포함하는 유형의 비틀림 감쇠장치로서, 상기 부품중 하나는 중앙 허브(16)를 갖는 제 1 회전체(1)를 포함하고, 상기 부품중 다른 하나는 상기 중앙 허브(16)를 부분적으로 둘러싸는 외측 허브(29, 129, 229)를 그 내주부에 지지하는 반응판(20)을 갖는 제 2 회전체(20)를 포함하며, 감마 베어링수단(3)이 상기 외측 허브와 상기 중앙 허브(16) 사이에 반경방향으로 배치되고, 상기 마찰 장치(5)는 상기 중앙 허브(16)를 둘러싸는 자동차응 비틀림 감쇠장치에 있어서, 상기 마찰 장치(5)는 적어도 하나의 탄성 요소(50, 150)를 포함하는 단일 마찰조립체를 형성하며, 상기 탄성 요소(50, 150)의 주변면중 적어도 하나는 제 1 마찰표면(62)과 마찰접촉하는 마찰 링(52)을 덮고 그에 고정되며, 상기 제 1 마찰표면(62)은 대체로 축 방향으로 배향되고, 제 1 회전체(1)나 제 2 회전체(2)중 어느 하나에 대하여 고정되며, 상기 마찰 장치(5)는 상기 제 1 마찰표면(62)과 제 2 마찰표면(61, 161, 261) 사이에 반경방향으로 파지되는 관계로 개재되어 있으며, 상기 제 2 마찰표면(61)은 대체로 축 방향으로 배향되고 상기 제 1 회전체(1)와 제 2 회전체(2)중 나머지 하나에 대해 고정되는 것을 특징으로 하는 자동차용 비틀림 감쇠장치.
제1항에 있어서, 상기 마찰 링(52)은 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 비틀림 감쇠장치.
제1항에 있어서, 상기 제 1 마찰표면(62)은 상기 중앙 허브(16)의 외주부상에 형성되고, 상기 제 2 마찰표면(61, 161, 261)은 상기 외측 허브(29, 129, 229)에 대해서 고정된 것을 특징으로 하는 자동차용 비틀림 감쇠장치.
제1항에 있어서, 상기 마찰 장치(5)는 적어도 하나의 탄성 요소(50, 150)를 포함하며, 각각의 마찰 링(51, 52)은 상기 제 1 마찰표면(62) 및 제 2 마찰표면(61, 161, 261)과 각기 마찰접촉하는 것을 특징으로 하는 자동차용 비틀림 감쇠장치.
제1항에 있어서, 상기 탄성 요소는 개구(53)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차용 비틀림 감쇠장치.
제5항에 있어서, 상기 개구(53)는 타원형상의 구멍인 것을 특징으로 하는 자동차용 비틀림 감쇠장치.
제5항에 있어서, 상기 탄성 요소(50)는 반경방향 슬롯(54)에 의해 분할된 것을 특징으로 하는 자동차용 비틀림 감쇠장치.
제5항에 있어서, 상기 마찰 장치(5)는 그 외주부에 결합된 연속성 외측 마찰 링(51)과 그것의 내주부에 결합된 분할된 내측 마찰 링(52)을 갖는 것을 특징으로 하는 자동차용 비틀림 감쇠장치.
제8항에 있어서, 상기 내측 마찰 링(52)은 상기 외측 마찰 링(51)보다 두께가 두꺼운 것을 특징으로 하는 자동차용 비틀림 감쇠장치.
제5항에 있어서, 상기 탄성 요소는 그 외주부가 축 방향으로 두꺼워져 상기 외측 허브(29)의 일부인 횡방향 표면(63)과 국부적으로 접촉하며 상기 내측 마찰 링(52)은 상기 외측 마찰 링(51)에 대하여 축 방향으로 편위된 것을 특징으로 하는 자동차용 비틀림 감쇠장치.