KR100614444B1 - 비틀림 진동 댐퍼 - Google Patents

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KR100614444B1
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송영래
정재훈
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 의한 비틀림 진동 댐퍼는, 비틀림 진동 댐퍼는, 엔진 크랭크축의 회전축에 대해서 회전 가능하도록 상기 엔진 크랭크축에 결합될 수 있도록 구성되며, 2이상의 부분으로 분할되는 환형 체임버를 형성하는 제1질량체; 상기 제1질량체에 상대적으로 회전 가능하게 연결되며, 클러치에 연결될 수 있도록 구성되는 제2질량체; 및 상기 환형 체임버의 분할된 부분에 배치되며 상기 제1질량체와 상기 제2질량체를 탄성적으로 연결하는 댐핑유닛을 포함하다. 상기 댐핑유닛은, 상기 환형 체임버의 분할된 부분에 직렬로 차례로 배치되는 복수개의 코일 스프링; 상기 환형 체임버의 분할된 부분에 배치되며, 상기 제1질량체와 상기 제2질량체의 상대회전에 대응하여 상기 복수개의 코일 스프링을 압축할 수 있도록 상기 복수개의 코일 스프링 중 양끝단의 코일 스프링의 외측단을 각각 지지하는 한 쌍의 엔드 가이드; 및 상기 복수개의 코일 스프링 중 이웃하는 코일 스프링 사이에서 그 일면이 서로 마주보도록 배치되는 외측 쐐기형 마찰부재와 내측 쐐기형 마찰부재;를 포함하되, 상기 외측 쐐기형 마찰부재와 상기 내측 쐐기형 마찰부재의 서로 마주보는 일면 각각의 전체가 상기 제1질량체의 반경방향에 대해 경사지도록 형성된다.
비틀림 진동, 제1질량체, 제2질량체, 코일 스프링

Description

비틀림 진동 댐퍼{TORSIONAL VIBRATION DAMPER}
도1은 본 발명의 실시예에 의한 비틀림 진동 댐퍼의 내부 구조를 보여주는 도면이다.
도2는 도1의 A-A선을 따라 절개한 단면을 보여주는 단면도이다.
도3은 본 발명의 실시예에 의한 비틀림 진동 댐퍼의 드라이브 플레이트의 단면을 보여주는 단면도이다.
도4는 본 발명의 실시예에 의한 비틀림 진동 댐퍼의 드라이브 플레이트의 평면도이다.
도5는 본 발명의 실시예에 의한 비틀림 진동 댐퍼의 마찰장치를 보여주는 도면이다.
도6은 도5의 B-B선을 따라 절개한 단면을 보여주는 단면도이다.
도7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 비틀림 진동 댐퍼의 마찰장치를 보여주는 도면이다.
도8은 도7의 C-C선을 따라 절개한 단면을 보여주는 단면도이다.
도9는 도7의 마찰장치의 외주면을 보여주는 도면이다.
도10은 본 발명의 실시예에 의한 비틀림 진동 댐퍼의 엔드 가이드를 보여주는 도면이다.
본 발명은 차량의 비틀림 진동 댐퍼(torsional vibration damper)에 관한 것이다.
차량의 엔진과 변속기 사이에 배치되는 비틀림 진동 댐퍼("이중질량 플라이휠"이라고도 함)는, 서로 상대적으로 회전 가능하도록 결합되는 제1질량체와 제2질량체, 및 양자 사이에 배치되는 댐핑유닛(damping unit)을 포함한다. 제1질량체는 엔진의 출력축에 연결되고, 제2질량체는 클러치(clutch)를 통하여 변속기의 입력축에 연결된다.
일반적으로, 제1질량체는 환형 체임버(ring-shaped chamber)가 형성되고, 댐핑유닛은 이 환형 체임버 내에 배치된다. 이때, 댐핑유닛은 제1질량체와 제2질량체 사이에 상대회전이 발생하는 경우에, 제1질량체와 제2질량체에 의해 압축될 수 있도록 환형 체임버에 배치된다.
댐핑유닛은, 제1질량체의 환형 체임버에 차례로 배치되는 복수개의 코일 스프링과, 이 코일 스프링 사이에 배치되며 제1질량체의 환형 체임버의 내면과 마찰을 발생하도록 형성되는 마찰부재를 포함한다. 쐐기형으로 형성되는 마찰부재인 경우에, 마찰부재는 외측 쐐기형 마찰부재와 내측 쐐기형 마찰부재를 포함한다.
환형 체임버에는 마찰부재와 환형 체임버의 내벽 사이의 윤활작용을 하는 윤활오일이 채워진다.
종래의 비틀림 진동 댐퍼는 외측 쐐기형 마찰부재와 내측 쐐기형 마찰부재 사이의 마찰이 제한된 범위에서 이루어져 양호한 댐핑특성을 얻지 못하는 문제가 있다. 또한, 코일 스프링이 압축되었다 복귀하는 경우, 외측 쐐기형 마찰부재와 내측 쐐기형 마찰부재가 서로 이탈할 수 있어 내구성이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 내측 쐐기형 마찰부재와 외측 쐐기형 마찰부재 사이의 양호한 마찰특성을 얻을 수 있고 내측 쐐기형 마찰부재와 외측 쐐기형 마찰부재가 작동 중 서로 이탈하는 것을 최소화할 수 있는 비틀림 진동 댐퍼를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 비틀림 진동 댐퍼는,
엔진 크랭크축의 회전축에 대해서 회전 가능하도록 상기 엔진 크랭크축에 결합될 수 있도록 구성되며, 2이상의 부분으로 분할되는 환형 체임버를 형성하는 제1질량체;
상기 제1질량체에 상대적으로 회전 가능하게 연결되며, 클러치에 연결될 수 있도록 구성되는 제2질량체; 및
상기 환형 체임버의 분할된 부분에 배치되며 상기 제1질량체와 상기 제2질량체를 탄성적으로 연결하는 댐핑유닛을 포함하고,
상기 댐핑유닛은,
상기 환형 체임버의 분할된 부분에 직렬로 차례로 배치되는 복수개의 코일 스프링;
상기 환형 체임버의 분할된 부분에 배치되며, 상기 제1질량체와 상기 제2질량체의 상대회전에 대응하여 상기 복수개의 코일 스프링을 압축할 수 있도록 상기 복수개의 코일 스프링 중 양끝단의 코일 스프링의 외측단을 각각 지지하는 한 쌍의 엔드 가이드; 및
상기 복수개의 코일 스프링 중 이웃하는 코일 스프링 사이에서 그 일면이 서로 마주보도록 배치되는 외측 쐐기형 마찰부재와 내측 쐐기형 마찰부재;를 포함하되,
상기 외측 쐐기형 마찰부재와 상기 내측 쐐기형 마찰부재의 서로 마주보는 일면 각각의 전체가 상기 제1질량체의 반경방향에 대해 경사지도록 형성된다.
본 발명의 실시예에 의한 비틀림 진동 댐퍼는,
복수개의 부분으로 분할되는 환형 체임버를 형성하는 제1질량체;
상기 제1질량체에 대해 상대적으로 회전 가능하게 연결되는 제2질량체; 및
상기 제1질량체의 환형 체임버의 분할된 부분에 각각 배치되며 상기 제1질량체와 상기 제2질량체를 탄성적으로 연결하는 복수개의 댐핑유닛을 포함하고,
상기 복수개의 댐핑유닛 각각은,
상기 환형 체임버의 분할된 부분에 직렬로 차례로 배치되는 복수개의 코일 스프링; 및
상기 복수개의 코일 스프링 중 이웃하는 코일 스프링 사이에서 그 일면이 서로 마주보도록 배치되는 외측 쐐기형 마찰부재와 내측 쐐기형 마찰부재;를 포함하 되,
상기 외측 쐐기형 마찰부재와 상기 내측 쐐기형 마찰부재의 서로 마주보는 일면 각각의 전체가 상기 제1질량체의 반경방향에 대해 경사지도록 형성된다.
본 발명의 실시예에 의한 비틀림 진동 댐퍼는,
엔진 크랭크축의 회전축에 대해서 회전 가능하도록 상기 엔진 크랭크축에 결합될 수 있도록 구성되며, 2이상의 부분으로 분할되는 환형 체임버를 형성하는 제1질량체;
상기 제1질량체에 상대적으로 회전 가능하게 연결되며, 클러치에 연결될 수 있도록 구성되는 제2질량체; 및
상기 환형 체임버의 분할된 부분에 배치되며 상기 제1질량체와 상기 제2질량체를 탄성적으로 연결하는 댐핑유닛을 포함하고,
상기 댐핑유닛은,
상기 환형 체임버의 분할된 부분에 직렬로 차례로 배치되는 복수개의 코일 스프링;
상기 환형 체임버의 분할된 부분에 배치되며, 상기 제1질량체와 상기 제2질량체의 상대회전에 대응하여 상기 복수개의 코일 스프링을 압축할 수 있도록 상기 복수개의 코일 스프링 중 양끝단의 코일 스프링의 외측단을 각각 지지하는 한 쌍의 엔드 가이드; 및
상기 복수개의 코일 스프링 중 이웃하는 코일 스프링 사이에서 그 일면이 서로 마주보도록 배치되는 외측 쐐기형 마찰부재와 내측 쐐기형 마찰부재;를 포함하 되,
상기 외측 쐐기형 마찰부재와 상기 내측 쐐기형 마찰부재의 서로 마주보는 일면 각각은 상기 제1질량체의 반경방향에 대해 경사지도록 형성되고, 상기 외측 및 내측 쐐기형 마찰부재의 서로 마주보는 일면 중 어느 하나에는 설정된 형상의 홈이 형성되고 상기 외측 및 내측 쐐기형 마찰부재의 서로 마주보는 일면 중 다른 하나에는 상기 홈에 끼워질 수 있도록 형성되는 돌출부가 구비된다.
본 발명의 실시예에 의한 비틀림 진동 댐퍼는,
복수개의 부분으로 분할되는 환형 체임버를 형성하는 제1질량체;
상기 제1질량체에 대해 상대적으로 회전 가능하게 연결되는 제2질량체; 및
상기 제1질량체의 환형 체임버의 분할된 부분에 각각 배치되며 상기 제1질량체와 상기 제2질량체를 탄성적으로 연결하는 복수개의 댐핑유닛을 포함하고,
상기 복수개의 댐핑유닛 각각은,
상기 환형 체임버의 분할된 부분에 직렬로 차례로 배치되는 복수개의 코일 스프링; 및
상기 복수개의 코일 스프링 중 이웃하는 코일 스프링 사이에서 그 일면이 서로 마주보도록 배치되는 외측 쐐기형 마찰부재와 내측 쐐기형 마찰부재;를 포함하되,
상기 외측 쐐기형 마찰부재와 상기 내측 쐐기형 마찰부재의 서로 마주보는 일면 각각은 상기 제1질량체의 반경방향에 대해 경사지도록 형성되고, 상기 외측 및 내측 쐐기형 마찰부재의 서로 마주보는 일면 중 어느 하나에는 설정된 형상의 홈이 형성되고 상기 외측 및 내측 쐐기형 마찰부재의 서로 마주보는 일면 중 다른 하나에는 상기 홈에 끼워질 수 있도록 형성되는 돌출부가 구비된다.
상기 내측 쐐기형 마찰부재의 반경방향 두께는 상기 외측 쐐기형 마찰부재의 반경방향 두께 보다 작은 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 설명한다.
도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 비틀림 진동 댐퍼(10)는 제1질량체(11), 제2질량체(13), 및 댐핑유닛(33)을 포함한다.
본 발명의 실시예에 의한 비틀림 진동 댐퍼(10)는 차량의 엔진(도시되지 아니함)과 변속기(도시되지 아니함) 사이에 개재되어 동력전달과정에서 발생하는 비틀림 진동을 감쇠하는 역할을 한다.
본 발명의 실시예에 의한 비틀림 진동 댐퍼(10)는 차량의 엔진과 변속기 사이뿐만 아니라 임의의 동력전달부에 사용될 수 있음은 물론이다.
제1질량체(11)는 엔진 크랭크축(12)의 회전축(X)에 대해서 회전 가능하도록 엔진 크랭크축(12)에 결합될 수 있도록 구성된다.
제2질량체(13)는 제1질량체(11)에 대해서 상대적으로 회전 가능하게 연결되며, 변속기의 입력축(16)에 연결되는 클러치(14)에 연결될 수 있도록 구성된다.
제1질량체(11)의 중앙 부분에는 허브(15)가 리벳(또는, 볼트)(17)에 의해 결합되고, 제2질량체(13)가 부싱(bushing)(또는, 베어링)(19a, 19b)에 의해 허브(15)에 회전 가능하게 연결된다. 따라서, 제2질량체(13)는 제1질량체(11)에 회전 가능하게 연결된다.
이때, 두 개의 부싱(19a, 19b)이 사용됨으로써, 각각의 부싱(19a, 19b)에 걸리는 비틀림 스트레스가 저감될 수 있다.
도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 제1질량체(11)는 원형의 플레이트 형상을 가진다.
제1질량체(11)에는 환형 체임버(ring-shaped chamber)(25)가 형성된다. 제1질량체(11)의 끝단에는 반경방향에 대하여 수직인 방향으로 연장되는 수직연장부(21)가 구비되고 그 수직연장부(21)에는 일정한 폭을 가지는 커버(cover)(23)가 결합됨으로써, 제1질량체(11)에 환형 체임버(25)가 형성된다. 환형 체임버(25)를 형성하는 방법에 대해 예시적으로 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 환형 체임버(25)를 형성하는 다양한 방법이 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
환형 체임버(25)는 2이상의 부분으로 분할된다. 예를 들어, 환형 체임버(25)는 제1질량체(11)에 형성된 제1돌출부(27) 및/또는 커버(23)에 형성된 제2돌출부(29)에 의해 2이상의 부분으로 분할될 수 있다. 도2에는 환형 체임버(25)가 2개의 부분으로 분할된 경우가 도시되어 있으나, 환형 체임버(25)가 3개 이상의 부분으로 분할되어도 무방함은 물론이다.
환형 체임버(25)의 일부 또는 전부는 윤활오일로 채워지는 것이 바람직하다.
그리고, 제1돌출부(27) 및 제2돌출부(29)를 형성함에 있어서, 환형 체임버(25)의 반경 방향의 중앙부분에서 돌출되도록 함으로써, 제1 및 제2 돌출부(27, 29)의 양측으로 윤활유 통로(127, 129)가 형성되도록 하는 것이 바람직 하다. 즉, 환형 체임버(25)의 분할된 부분은 윤활유 통로(127, 129)에 의해 서로 연결된다. 윤활유가 윤활유 통로(127, 129)를 통해서 환형 체임버(25)의 분할된 부분 사이를 이동할 수 있기 때문에, 윤활유가 환형 체임버(25)의 분할된 부분들에 골고루 공급될 수 있게 된다.
제1질량체(11)의 외주에는 링기어(ring gear)(31)가 구비된다. 링기어(31)는 엔진을 기동하는 스타트 모터(start motor)(도시되지 아니함)에 의해 구동된다.
환형 체임버(25)의 분할된 각 부분에는 제1질량체(11)와 제2질량체(13)를 탄성적으로 연결하는 댐핑유닛(33)이 각각 배치된다.
이때, 댐핑유닛(33)은 제1돌출부(27) 및/또는 제2돌출부(29)에 지지된 상태로 환형 체임버(25)의 분할된 부분에 배치된다.
이하에서는, 환형 체임버(25)의 분할된 부분을 단순히 환형 체임버로 칭하기로 한다.
도1에 도시된 바와 같이, 댐핑유닛(33)은, 환형 체임버(25)의 원주방향을 따라 배치되는 복수개의 코일 스프링(35, 37, 39, 41)과, 코일 스프링(35, 37, 39, 41) 사이에 배치되는 마찰장치(43)를 포함한다. 또한, 댐핑유닛(33)은, 복수개의 코일 스프링(35, 37, 39, 41) 중 최외측의 코일 스프링(35, 41)의 외측을 각각 지지하는 한 쌍의 엔드 가이드(49, 51)를 더 포함할 수 있다.
마찰장치(43)는 댐핑유닛(33)의 댐핑값에 직접적인 영향을 주므로 히스테리시스 장치라고도 할 수 있다.
엔드 가이드(49, 51)는 그 외측면이 각각 환형 체임버(25)를 분할하는 제1 및 제2 돌출부(27, 29)에 의해 지지되도록 배치된다.
도10에 도시된 바와 같이, 엔드 가이드(49)에는 코일 스프링 수용홀(105)이 형성된다.
복수개의 코일 스프링(35, 37, 39, 41)은 한 쌍의 엔드 가이드(49, 51)의 사이에 위치하도록 환형 체임버(25) 내에 직렬로 차례로 배치된다.
도1에 도시된 바와 같이, 복수개의 코일 스프링(35, 37, 39, 41) 각각의 내부에는 보조 코일 스프링(53, 55, 57, 59)을 각각 배치될 수도 있다. 보조 코일 스프링(53, 55, 57, 59)이 구비됨으로써, 순차적인 댐핑 효과를 얻을 수 있다.
엔드 가이드(49, 51)는 환형 체임버(25) 내에 이동 가능하게 배치되며, 복수개의 코일 스프링(35, 37, 39, 41) 중 양끝단에 위치하는 코일 스프링(35, 41)의 외측단을 각각 지지한다.
마찰장치(43)는 이웃하는 코일 스프링 사이에 배치되며, 이웃하는 코일 스프링(37, 39)의 압축에 대응하여 환형 체임버(25)의 내벽(118) 및 외벽(117) 중 어느 하나 이상과의 마찰을 통한 댐핑력(damping force)을 발생할 수 있도록 구성된다.
도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 제2질량체(13)에는 드라이브 플레이트(61)가 고정 결합된다. 즉, 드라이브 플레이트(61)는 제2질량체(13)와 일체로 회전하게 된다.
드라이브 플레이트(61)는, 제1질량체(11)와 제2질량체(13) 사이의 상대회전에 대응하여, 댐핑유닛(33)을 압축할 수 있도록 구성된다.
도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 드라이브 플레이트(61)는 전체적으로 링(ring)의 형상을 가지며, 그 외주의 서로 대칭되는 지점에는 제1압축핀(first compression fin)(63)과 제2압축핀(second compression fin)(65)이 각각 구비된다.
압축핀(63, 65)의 적어도 일부분은 환형 체임버(25)의 내부에 위치하며, 압축핀(63, 65)은 환형 체임버(25) 내부를 이동할 수 있는 크기와 형상을 가진다. 또한, 압축핀(63, 65)은 제1질량체(11)의 환형 체임버(25)를 분할하는 제1 및 제2 돌출부(27, 29) 사이를 이동할 수 있도록 형성된다.
압축핀(63, 65)은, 비틀림 진동 댐퍼(10)에서 동력 전달이 일어나지 아니하는 동안에는 제1돌출부(27)와 제2돌출부(29) 사이의 공간에 위치하고, 비틀림 진동 댐퍼(10)에서 동력 전달이 일어나는 동안에는 환형 체임버(25) 내부의 공간을 이동하면서 엔드 가이드(49, 51)를 가압한다.
예를 들어, 도2에서 드라이브 플레이트(61)가 제1질량체(11)에 대해서 반시계 방향으로 상대 회전하는 경우에, 제1압축핀(63)이 엔드 가이드(49)를 가압하고 제2압축핀(65)은 환형 체임버(25)의 다른 분할된 부분에 위치하는 엔드 가이드(도시되지 아니함)를 가압한다. 이때, 다른 하나의 엔드 가이드(51)는 제1 및 제2 돌출부(27, 29)에 의해 지지된다.
따라서, 제1질량체(11)와 드라이브 플레이트(61)에 의해 댐핑유닛(33)이 압축된다. 즉, 제1질량체(11)와 드라이브 플레이트(61)(즉, 제2질량체)의 상대회전에 대응하여, 복수개의 코일 스프링(35, 37, 39, 41)이 압축된다. 그리고, 코일 스프링(35,37, 39, 41)의 압축에 의해 마찰장치(43)가 환형 체임버(25) 내에서 이동하면서 가압되고, 그 결과 마찰장치(43)와 환형 체임버(25)의 내벽(118) 또는 외벽(117) 사이에서 마찰이 발생한다.
결과적으로, 코일 스프링(35, 37, 39, 41)의 압축 및 마찰장치(43)의 마찰에 의해 댐핑이 발생한다.
한편, 도4에 도시된 바와 같이, 환형 체임버(25)의 분할된 부분에 배치되는 댐핑유닛이 순차적으로 압축될 수 있도록, 제1 및 제2 압축핀(63, 65)의 폭은 서로 다르게 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 폭이 더 넓은 제1압축핀(63)이 분할된 환형 체임버(25) 중 어느 하나에 배치되는 댐핑유닛을 먼저 압축하고, 그리고 나서 폭이 좁은 제2압축핀(65)이 다른 댐핑유닛을 압축함으로써, 순차적인 댐핑이 가능하게 된다.
결국, 그 폭이 상이한 제1 및 제2 압축핀(63, 65)에 의해 환형 체임버(25)의 분할된 부분에 배치되는 댐핑유닛이 순차적으로 압축됨으로써, 단계적인 댐핑이 일어나며 그 결과 비틀림 진동이 더욱 감소하게 된다. 즉, 본 발명의 실시예에 의한 비틀림 진동 댐퍼(10)는 순차적인 댐핑특성이 가능하고 그 결과 보다 부드러운 댐핑이 가능하게 된다.
도5에 도시된 바와 같이, 마찰장치(43)는 외측 쐐기형 마찰부재(73)와 내측 쐐기형 마찰부재(75)를 포함한다.
외측 쐐기형 마찰부재(73)와 내측 쐐기형 마찰부재(75)는 서로 마주보도록 이웃하는 코일 스프링(37, 39) 사이에 배치된다.
외측 쐐기형 마찰부재(73)와 내측 쐐기형 마찰부재(75)의 서로 마주보는 일면은 제1질량체(11)의 반경방향에 대해 경사지도록 형성된다. 즉, 외측 쐐기형 마찰부재(73)에는 제1경사면(77)이 구비되고 내측 쐐기형 마찰부재(75)에는 제2경사면(79)이 구비된다. 외측 쐐기형 마찰부재(73)와 내측 쐐기형 마찰부재(75)는 제1경사면(77)과 제2경사면(79)이 서로 접촉하도록 배치된다. 따라서, 코일 스프링(37, 39)이 압축되는 경우에, 외측 쐐기형 마찰부재(73)는 환형 체임버(25)의 반경방향 외측으로 이동하고 내측 쐐기형 마찰부재(75)는 환형 체임버(25)의 반경방향 내측으로 이동하게 된다. 결과적으로, 외측 쐐기형 마찰부재(73)의 외주면(81)과 환형 체임버(25)의 외벽(117) 사이에 마찰이 발생하고, 내측 쐐기형 마찰부재(75)의 내주면(83)과 환형 체임버(25)의 내벽(118) 사이에 마찰이 발생하게 된다.
이때, 외측 쐐기형 마찰부재(73)와 내측 쐐기형 마찰부재(75)의 서로 마주보는 일면 각각의 전체가 제1질량체(11)의 반경방향에 대해 경사지도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 실시예에 의한 외측 쐐기형 마찰부재(73, 75)에는, 외측 쐐기형 마찰부재(73)의 제1경사면(77)의 외측 끝단이나 내측 쐐기형 마찰부재(75)의 제2경사면(79)의 내측 끝단에 외측 및 내측 쐐기형 마찰부재(73, 75)의 상대이동을 제한하는 돌출부가 형성되지 아니한다. 돌출부가 형성되는 경우에는, 돌출부를 중심으로 마찰부재가 회전하려는 모멘트가 발생하는 문제가 있다. 특히, 큰 모멘트가 걸리는 경우에는, 돌출부가 파손될 수도 있다. 본 실시예에서는 제1경사면(77)과 제2경사면(79)이 외측 및 내측 쐐기형 마찰부재(73, 75)의 서로 마주보는 일면의 전체에 형성됨으로써, 이러한 모멘트가 발생하는 아니하여 내구성이 증가하게 된다. 또한, 제1 및 제2경사면(77, 79)의 면적이 증가하므로, 외측 및 내측 쐐기형 마찰부재(73, 75) 사이의 마찰이 증가하여 댐핑특성이 개선되게 된다.
그리고, 도6에 도시된 바와 같이, 외측 및 내측 쐐기형 마찰부재(73, 75)의 반경반향 두께를 적당히 선택하여 히스테리 특성을 조절할 수 있다.
내측 쐐기형 마찰부재(75)의 반경방향 두께(t1)가 외측 쐐기형 마찰부재(73)의 반경방향 두께(t2) 보다 작은 것이 바람직하다. 내측 쐐기형 마찰부재(75)의 반경방향 두께(t1)가 외측 쐐기형 마찰부재(73)의 반경방향 두께(t2) 보다 작으면, 도6에 표시된 내측 쐐기형 마찰부재(75)의 외주면과 환형 체임버(25)의 외벽(117) 사이의 거리(d2)가 외측 쐐기형 마찰부재(73)의 내주면과 환형 체임버(25)의 내벽(118)의 사이의 거리(d1) 보다 크게 된다.
비틀림 진동 댐퍼가 회전하는 동안 외측 쐐기형 마찰부재(73)의 외주면은 주로 환형 체임버(25)의 외벽(117)에 접촉한 상태를 유지하게 되므로, 내측 쐐기형 마찰부재(75)의 외주면과 환형 체임버(25)의 외벽(117) 사이의 거리(d2)가 외측 쐐기형 마찰부재(73)의 내주면과 환형 체임버(25)의 내벽(118)의 사이의 거리(d1) 보다 크면 내측 쐐기형 마찰부재(75)의 이동 가능 거리가 증가하게 된다. 내측 쐐기형 마찰부재(75)의 이동 가능거리가 증가할수록 내측 쐐기형 마찰부재(75)와 외측 쐐기형 마찰부재(73) 사이의 마찰이 커지게 된다. 따라서, 양호한 댐핑 특성을 얻을 수 있게 된다.
이하에서, 도7 내지 도11을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 의한 마찰장치(201)에 대해 설명한다. 마찰장치(201)는 외측 쐐기형 마찰부재(203)와 내측 쐐기형 마찰부재(205)를 포함한다.
외측 쐐기형 마찰부재(203)와 내측 쐐기형 마찰부재(205)는 서로 마주보도록 이웃하는 코일 스프링(37, 39) 사이에 배치된다.
외측 쐐기형 마찰부재(203)와 내측 쐐기형 마찰부재(205)의 서로 마주보는 일면은 제1질량체(11)의 반경방향에 대해 경사지도록 형성된다. 즉, 외측 쐐기형 마찰부재(203)에는 제1경사면(207)이 구비되고 내측 쐐기형 마찰부재(205)에는 제2경사면(209)이 구비된다. 외측 쐐기형 마찰부재(203)와 내측 쐐기형 마찰부재(205)는 제1경사면(207)과 제2경사면(209)이 서로 접촉하도록 배치된다. 따라서, 코일 스프링(37, 39)이 압축되는 경우에, 외측 쐐기형 마찰부재(203)는 환형 체임버(25)의 반경방향 외측으로 이동하고 내측 쐐기형 마찰부재(205)는 환형 체임버(25)의 반경방향 내측으로 이동하게 된다. 결과적으로, 외측 쐐기형 마찰부재(203)의 외주면(211)과 환형 체임버(25)의 외벽(117) 사이에 마찰이 발생하고, 내측 쐐기형 마찰부재(205)의 내주면(213)과 환형 체임버(25)의 내벽(118) 사이에 마찰이 발생하게 된다.
이때, 외측 쐐기형 마찰부재(203)와 내측 쐐기형 마찰부재(205)의 서로 마주보는 일면 각각의 전체가 제1질량체(11)의 반경방향에 대해 경사지도록 형성되는 것이 바람직하다.
외측 쐐기형 마찰부재(203)의 제1경사면(207)에는 설정된 형상의 홈(215)이 형성되고, 내측 쐐기형 마찰부재(205)의 제2경사면(209)에는 제1경사면(207)의 홈(215)에 끼워지는 돌출부(217)가 구비된다. 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 내측 쐐기형 마찰부재(205)의 경사면(209)에 홈이 구비되고 외측 쐐기형 마찰 부재(203)의 경사면에 돌출부가 형성되어도 무방함을 알 수 있을 것이다.
본 실시예에서는 홈(215) 및 돌출부(217)의 형상이 반원형이나, 홈과 돌출부가 삼각형, 및 사각형과 같은 임의의 형상을 가질 수도 있음은 물론이다.
외측 쐐기형 마찰부재(203)의 홈(215)에 내측 쐐기형 마찰부재(205)의 돌출부(217)가 끼워짐으로써, 코일 스프링(37, 39)이 압축되는 경우 외측 쐐기형 마찰부재(203)와 내측 쐐기형 마찰부재(205)가 서로 분리되는 것이 최소화될 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에서도 내측 쐐기형 마찰부재(205)의 반경방향 두께를 외측 쐐기형 마찰부재(203)의 반경방향 두께 보다 작도록 함으로써, 보다 양호한 댐핑특성을 얻을 수 있게 된다.
이상에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경 및/또는 수정을 포함한다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 외측 쐐기형 마찰부재와 내측 쐐기형 마찰부재 사이의 마찰의 증가로 양호한 댐핑특성을 얻을 수 있다. 또한, 외측 쐐기형 마찰부재와 내측 쐐기형 마찰부재에 홈과 돌출부를 형성함으로써, 작동 중 외측 쐐기형 마찰부재와 내측 쐐기형 마찰부재가 서로 분리되는 것을 최소화할 수 있다.

Claims (6)

  1. 엔진 크랭크축의 회전축에 대해서 회전 가능하도록 상기 엔진 크랭크축에 결합될 수 있도록 구성되며, 2이상의 부분으로 분할되는 환형 체임버를 형성하는 제1질량체;
    상기 제1질량체에 상대적으로 회전 가능하게 연결되며, 클러치에 연결될 수 있도록 구성되는 제2질량체; 및
    상기 환형 체임버의 분할된 부분에 배치되며 상기 제1질량체와 상기 제2질량체를 탄성적으로 연결하는 댐핑유닛을 포함하고,
    상기 댐핑유닛은,
    상기 환형 체임버의 분할된 부분에 직렬로 차례로 배치되는 복수개의 코일 스프링;
    상기 환형 체임버의 분할된 부분에 배치되며, 상기 제1질량체와 상기 제2질량체의 상대회전에 대응하여 상기 복수개의 코일 스프링을 압축할 수 있도록 상기 복수개의 코일 스프링 중 양끝단의 코일 스프링의 외측단을 각각 지지하는 한 쌍의 엔드 가이드; 및
    상기 복수개의 코일 스프링 중 이웃하는 코일 스프링 사이에서 그 일면이 서로 마주보도록 배치되는 외측 쐐기형 마찰부재와 내측 쐐기형 마찰부재;를 포함하되,
    상기 외측 쐐기형 마찰부재와 상기 내측 쐐기형 마찰부재의 서로 마주보는 일면 각각의 전체가 상기 제1질량체의 반경방향에 대해 경사지도록 형성되며, 상기 내측 쐐기형 마찰부재의 반경방향 두께는 상기 외측 쐐기형 마찰부재의 반경방향 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
  2. 복수개의 부분으로 분할되는 환형 체임버를 형성하는 제1질량체;
    상기 제1질량체에 대해 상대적으로 회전 가능하게 연결되는 제2질량체; 및
    상기 제1질량체의 환형 체임버의 분할된 부분에 각각 배치되며 상기 제1질량체와 상기 제2질량체를 탄성적으로 연결하는 복수개의 댐핑유닛을 포함하고,
    상기 복수개의 댐핑유닛 각각은,
    상기 환형 체임버의 분할된 부분에 직렬로 차례로 배치되는 복수개의 코일 스프링; 및
    상기 복수개의 코일 스프링 중 이웃하는 코일 스프링 사이에서 그 일면이 서로 마주보도록 배치되는 외측 쐐기형 마찰부재와 내측 쐐기형 마찰부재;를 포함하되,
    상기 외측 쐐기형 마찰부재와 상기 내측 쐐기형 마찰부재의 서로 마주보는 일면 각각의 전체가 상기 제1질량체의 반경방향에 대해 경사지도록 형성되며, 상기 내측 쐐기형 마찰부재의 반경방향 두께는 상기 외측 쐐기형 마찰부재의 반경방향 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
  3. 삭제
  4. 엔진 크랭크축의 회전축에 대해서 회전 가능하도록 상기 엔진 크랭크축에 결합될 수 있도록 구성되며, 2이상의 부분으로 분할되는 환형 체임버를 형성하는 제1질량체;
    상기 제1질량체에 상대적으로 회전 가능하게 연결되며, 클러치에 연결될 수 있도록 구성되는 제2질량체; 및
    상기 환형 체임버의 분할된 부분에 배치되며 상기 제1질량체와 상기 제2질량체를 탄성적으로 연결하는 댐핑유닛을 포함하고,
    상기 댐핑유닛은,
    상기 환형 체임버의 분할된 부분에 직렬로 차례로 배치되는 복수개의 코일 스프링;
    상기 환형 체임버의 분할된 부분에 배치되며, 상기 제1질량체와 상기 제2질량체의 상대회전에 대응하여 상기 복수개의 코일 스프링을 압축할 수 있도록 상기 복수개의 코일 스프링 중 양끝단의 코일 스프링의 외측단을 각각 지지하는 한 쌍의 엔드 가이드; 및
    상기 복수개의 코일 스프링 중 이웃하는 코일 스프링 사이에서 그 일면이 서로 마주보도록 배치되는 외측 쐐기형 마찰부재와 내측 쐐기형 마찰부재;를 포함하되,
    상기 외측 쐐기형 마찰부재와 상기 내측 쐐기형 마찰부재의 서로 마주보는 일면 각각은 상기 제1질량체의 반경방향에 대해 경사지도록 형성되고, 상기 외측 및 내측 쐐기형 마찰부재의 서로 마주보는 일면 중 어느 하나에는 설정된 형상의 홈이 형성되고 상기 외측 및 내측 쐐기형 마찰부재의 서로 마주보는 일면 중 다른 하나에는 상기 홈에 끼워질 수 있도록 형성되는 돌출부가 구비되는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
  5. 복수개의 부분으로 분할되는 환형 체임버를 형성하는 제1질량체;
    상기 제1질량체에 대해 상대적으로 회전 가능하게 연결되는 제2질량체; 및
    상기 제1질량체의 환형 체임버의 분할된 부분에 각각 배치되며 상기 제1질량체와 상기 제2질량체를 탄성적으로 연결하는 복수개의 댐핑유닛을 포함하고,
    상기 복수개의 댐핑유닛 각각은,
    상기 환형 체임버의 분할된 부분에 직렬로 차례로 배치되는 복수개의 코일 스프링; 및
    상기 복수개의 코일 스프링 중 이웃하는 코일 스프링 사이에서 그 일면이 서로 마주보도록 배치되는 외측 쐐기형 마찰부재와 내측 쐐기형 마찰부재;를 포함하되,
    상기 외측 쐐기형 마찰부재와 상기 내측 쐐기형 마찰부재의 서로 마주보는 일면 각각은 상기 제1질량체의 반경방향에 대해 경사지도록 형성되고, 상기 외측 및 내측 쐐기형 마찰부재의 서로 마주보는 일면 중 어느 하나에는 설정된 형상의 홈이 형성되고 상기 외측 및 내측 쐐기형 마찰부재의 서로 마주보는 일면 중 다른 하나에는 상기 홈에 끼워질 수 있도록 형성되는 돌출부가 구비되는 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
  6. 제4항 또는 제5항에서,
    상기 내측 쐐기형 마찰부재의 반경방향 두께는 상기 외측 쐐기형 마찰부재의 반경방향 두께 보다 작은 것을 특징으로 하는 비틀림 진동 댐퍼.
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