KR100388526B1 - 댐퍼 디스크 조립체 - Google Patents

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KR100388526B1
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가부시키가이샤 에쿠세디
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
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Abstract

클러치 장치용 댐퍼 디스크 조립체는 클러치 동작 동안에 스프링 시트의 마모 및 파손을 방지한다. 댐퍼 디스크 조립체는 댐퍼 메커니즘(4)에 의해 허브 플랜지(8)에 탄성적으로 결합된 한 쌍의 판(5, 6)을 갖는다. 댐퍼 메커니즘(4)은 대형 코일 스프링(30), 소형 코일 스프링(31), 및 한 쌍의 스프링 시트(34)를 갖는 다수의 코일 스프링 조립체(13)를 포함한다. 쌍으로된 스프링 시트(34)는 소형 코일 스프링(31)의 원주방향 대향 단부 상에 배치된다. 허브 플랜지(8)는 스프링 수용구(21)를 갖는 판형 부재이다. 클러치판 및 유지판(5, 6)은 플랜지(8)가 그 사이에 위치된 채 소정 거리 만큼 축방향으로 이격되도록 함께 고정된다. 클러치판 및 유지판(5, 6)은 수용구(21)에 대응하는 위치에 스프링 수용부(11)를 구비하고 있다. 소형 코일 스프링(31)은 수용구(21) 및 수용부(11) 내에 위치되어 플랜지(8) 및 판(5, 6) 사이에서 토크를 전달한다. 스프링 시트(64)는 스프링(31)의 원주방향 대향 단부들을 지지하는 지지부(65)를 갖는다. 스프링 시트(64)의 지지부(65)는 수용구(21) 및 수용부(11) 의 원주방향 대향 단부들 에 의해 지지된다. 수용부(11)는 그 원주방향 대향 단부에 스프링 시트(64)의 지지부(65)에 접촉하는 것으로서, 판(5, 6)의 각각의 축방향 두께보다 큰 축방향 길이를 갖고 축방향으로 연장되는 스프링 시트 수용부(32)를 구비한다.

Description

댐퍼 디스크 조립체 {DAMPER DISK ASSEMBLY}
본 발명은 댐퍼 디스크 조립체에 관한 것으로서; 보다 상세하게는, 동력전달시스템에서 비틀림 진동을 댐핑하기 위한 댐퍼 디스크 조립체에 관한 것이다.
댐퍼 디스크 조립체는 종종 자동차의 클러치 디스크 조립체에 사용된다. 댐퍼 디스크 조립체는 입력부재, 출력부재 및 댐퍼 메커니즘으로 형성된다. 입력부재는 플라이 휠에 연결될 수 있다. 출력부재는 변속기로부터 연장되는 축에 결합된다. 댐퍼 메커니즘은 입력 및 출력 부재를 회전방향으로 함께 탄성적으로 결합한다. 입력 부재는 전형적으로 한 쌍의 마찰 페이싱 및 마찰 페이싱의 반경방향 내측에 배치된 한 쌍의 입력판으로 형성되어 있다. 마찰 페이싱은 입력판 중 하나에 고정 결합되어 있다. 출력 부재는 전형적으로 변속기의 축에 회전 불가능하게 결합된 허브의 형태이다. 허브는 스플라인이 형성된 보어를 갖는 중앙에 위치된 보스와, 보스로부터 외측으로 연장된 반경방향 플랜지를 갖는다. 스플라인이 형성된 보스의 보어는 변속기의 축에 결합된다. 반경방향 플랜지는 보스로부터 연장되고, 댐퍼 메커니즘에 의해 입력판에 탄성적으로 결합된다. 댐퍼 메커니즘은 한 쌍의 입력판을 회전 방향으로 허브의 플랜지에 탄성적으로 결합시키는 스프링과, 한 쌍의 입력판과 플랜지 사이에 마찰을 생성시키기 위한 마찰 생성 메커니즘으로 형성된다.
허브의 플랜지는 그 내에 스프링을 수용하기 위한 윈도우(스프링 수용 구멍)를 갖는다. 쌍으로된 입력판은 스프링을 지지하기 위한 스프링 지지부(스프링 수용부)를 구비한다. 각각의 윈도우는 스프링의 원주방향 대향 단부 및 반경방향 대향 단부를 지지한다. 스프링 지지부는 스프링의 원주방향 대향 단부와, 반경방향 대향 단부 및 축 방향 대향 단부를 지지한다. 입력판 쌍이 플랜지에 대해 상대적으로 회전할 때, 각각의 스프링은 윈도우의 일 원주방향 단부면과 스프링 지지부의 반대 원주방향 단부면 사이에서 압축된다. 이러한 압축 동작에서, 윈도우와 스프링 지지부의 원주방향 상에서의 대향 측부의 단부면의 각각은 이러한 면들의 반경방향 외측 부분들이 이러한 면들의 반경방향 내측의 부분들보다 원주방향 상에서 보다 긴 거리를 이동하도록 움직인다. 따라서, 각각의 스프링은 반경방향 외측부(즉, 디스크의 반경방향 상에서의 외측부)가 반경방향 내측부보다 원주방향 길이가 길고 폭이 짧은 그러한 형태를 갖는다. 상술한 바와 같이, 스프링이 평행하지 않는 방법으로 압축될 때, 스프링은 굽힘력 및 전단력을 받아, 수명이 짧아진다. 한 쌍의 입력판이 허브에 대해 상대적으로 회전할 때, 스프링은 회전 방향으로 압축되어 미끄럼 운동 마찰 생성 메커니즘에 발생한다. 그 결과, 회전 방향에서의 비틀림 진동이 흡수 및 댐핑된다.
이러한 클러치 디스크 조립체에 따르면, 마찰 페이싱이 플라이 휠에 대고 가압되어 클러치를 결합시킬 때, 토크가 플라이 휠로부터 마찰 페이싱을 경유하여 입력판 쌍으로 공급된다. 토크는 스프링을 거쳐 허브에 전달되어, 변속기로부터 연장된 축에 전달된다. 클러치 디스크 조립체에 비틀림 진동이 발생할 때, 스프링은 회전방향으로 압축되고 입력판 쌍은 허브에 상대적으로 회전한다. 그 결과, 마찰 생성 메커니즘에 미끄럼 운동이 발생한다. 그 결과, 회전 방향의 비틀림 진동은 댐핑된다.
이러한 클러치 디스크 조립체에서, 허브의 플랜지는 스프링을 수용하기 위한 스프링 수용구를 구비하고, 한 쌍의 입력판은 스프링을 지지하기 위한 스프링 수용부를 구비한다. 스프링 수용구는 스프링의 원주방향 대향 단부 및 반경방향 대향 단부를 지지하고, 스프링 수용부는 스프링의 원주방향 대향 단부, 반경방향 대향 단부 및 축방향 대향 단부를 지지한다. 한 쌍의 스프링 시트는 스프링의 평행한 압축을 위해 스프링의 원주방향 대향 단부 상에 배치된다.
스프링 시트는 코일 스프링의 원주방향 상의 대향 단부 중 하나를 지지하기 위하여 축방향으로 연장된 지지부와, 지지부로부터 스프링을 향하여 원주방향으로 연장되고 스프링 내에 위치되는 돌출부를 갖는다.
한 쌍의 입력판에서 스프링 수용부는 스탬핑(stamping)가공에 의해 형성되기 때문에, 스프링 시트는 입력판의 스탬핑된 에지에 의해 지지된다. 이러한 구조에 따르면, 스프링은 쌍으로된 입력판의 지지부에 작은 면적에 걸쳐 접촉하게 되어, 그 사이의 면압은 크고, 따라서 스프링 시트의 마모가 일어나기 쉽다.
상술한 바에 따라서, 종래기술에서의 상술한 문제점을 극복할 수 있는 댐퍼 디스크 조립체에 대한 필요성이 존재해 왔다. 본 발명은 종래기술에서의 이러한 필요성과, 다음의 기술로부터 명확해질 다른 필요성을 짚어보고자 하는 것이다.
본 발명의 목적은 클러치 동작에서의 스프링 시트의 마모 및 파열을 억제하는 댐퍼 디스크 조립체를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스프링 시트를 채용한 클러치 디스크 조립체의 도 2의 I-I선을 따라 취한 개략 단면도.
도 2는 본 발명의 스프링 시트를 도시하기 위하여 특정 부분을 파단시킨 도 1에 도시된 클러치 디스크 조립체의 정면도.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 클러치 디스크 조립체에 사용되는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스프링 시트의 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 스프링 시트를 도시하고 있는 댐퍼 메커니즘의 확대 부분 단면도.
도 5는 도 4와 유사한 것으로 댐퍼 메커니즘의 부분을 도시하고 있는 확대 부분 단면도.
도 6은 도 3에 도시된 스프링 시트를 도시하기 위해 부분적으로 파단되어 있는, 도 2에 도시된 댐퍼 메커니즘 부분의 확대 부분 정면도.
본 발명의 제1 특징에 따른 댐퍼 디스크 조립체는 제1 회전부, 한 쌍의 제2 회전부, 스프링부재 및 한 쌍의 스프링 시트를 포함한다.
제1 회전부재는 스프링 수용구를 구비한 판형 부재이다. 쌍으로된 제2 회전부재는 제1 회전부재의 축방향 대향측부에 배치되고, 각각은 그 사이에 소정의 축방향 간격으로 이격된 채 고정되고, 스프링 수용구에 대응하는 위치에 위치된 스프링 수용부를 구비한다. 쌍으로된 스프링 시트는 스프링 부재의 원주방향 대향 단부 상에 배치되고, 축방향으로 연장되어 있는 것으로, 상기 스프링 부재의 원주방향 대향 단부를 지지하고 상기 스프링 수용구 및 상기 스프링 수용부의 원주방향 대향 단부들에 의해 지지되는 지지부를 구비한다. 스프링 수용부는 그 원주방향 대향 단부들 각각에 제1 면을 구비하고, 제1 면은 축방향으로 연장되고, 제2 회전부재의 축방향 두께보다 큰 축방향 길이를 갖고 상기 스프링 시트의 상기 지지부에 접촉한다.
이 댐퍼 디스크 조립체에서, 토크가 제2 회전부재 쌍에 공급되면, 토크는 스프링 시트 쌍 및 스프링 부재를 경유하여 제1 회전부재에 전달된다. 비틀림 진동이 발생하여 제2 회전부재 쌍 및 제1 회전부재 사이에 상대적인 회전이 일어나면, 스프링 부재는 회전방향으로 압축된다. 이 동작에서, 쌍으로된 스프링 시트 중 하나는 제1 회전부재의 스프링 수용구의 에지에 가압되고, 다른 하나는 제2 회전부재의 스프링 지지부에 가압되어 쌍으로된 스프링 시트는 서로를 향해 움직인다.
이러한 구조에서, 스프링 지지부는 종래기술에서 보다 큰 면적을 갖는 제 1면을 통해 스프링 시트의 지지부에 접촉할 수 있기 때문에, 제2 회전부재 쌍으로부터 스프링 시트로 작용하는 면압이 감소될 수 있다. 따라서, 클러치 디스크 조립체가 회전하는 동안 스프링 시트의 마모 및 파손이 방지될 수 있다.
본 발명의 제2 특징에 따르면, 본 발명의 제1 특징의 댐퍼 디스크 조립체는 스프링 수용부가 그 원주방향 대향 단부에 스프링 시트의 축방향 움직임을 각각 제한하기 위한 제2 면을 구비한다는 특징을 추가로 갖는다.
이 댐퍼 디스크 조립체에서, 스프링 수용부의 제2 면은 스프링 시트의 지지부의 축방향 움직임을 제한한다. 따라서, 댐퍼 디스크 조립체의 회전 동안 스프링 시트의 덜컹거림을 방지할 수 있다.
본 발명의 제3 특징에 따르면, 댐퍼 디스크 조립체는 제1 회전부, 한 쌍의 제2 회전부, 스프링 부재 및 한 쌍의 스프링 시트를 포함한다. 제1 회전부재는 스프링 수용구를 구비한 판형 부재이다. 쌍으로된 제2 회전부재는 제1 회전부재의 축방향 대향측부에 배치되고, 각각은 그 사이에 소정의 축방향 간격으로 이격된 채 고정되고, 스프링 수용구에 대응하는 위치에 위치된 스프링 수용부를 구비한다. 스프링 부재는 스프링 수용구 및 스프링 수용부에 위치되어 제1 회전부재 및 제2 회전부재 쌍 사이의 토크를 전달한다. 쌍으로 된 스프링 시트는 축방향으로 연장되고, 스프링 부재의 원주방향 대향 단부를 지지하고, 스프링 수용구 및 스프링 수용부의 원주방향 대향 단부에 의해 지지되는 지지부를 갖는다. 스프링 수용부는 원주방향 대향 단부들의 각각에 축방향으로 연장되는 형태로 드로잉가공에 의해 형성된 제1 벽을 구비하는데, 제1 벽은 스프링 시트의 지지부의 원주방향 외측 및 반경방향 대향측부를 지지한다.
본 발명의 이러한 특징에서는, 제1 벽은 종래기술의 구조체보다 큰 면적을 통해 스프링 시트의 지지부에 접촉할 수 있기 때문에, 제2 회전부재쌍으로부터 스프링 시트에 작용되는 면압은 작다. 따라서, 클러치 디스크 조립체의 회전 동안에 스프링 시트의 마모 및 파손을 방지할 수 있다.
본 발명의 제4 특징에 따르면, 본 발명의 제3 특징의 댐퍼 디스크는 스프링 수용부가 그 원주방향 대향 단부에 스프링 시트의 지지부의 축방향 외측부를 지지하는 제1 벽의 축방향 외측에 각각 형성된 제2 벽들을 구비한다는 특징을 추가로 포함한다.
이 댐퍼 디스크 조립체에서, 제2 벽은 스프링 시트의 지지부의 축방향 움직임을 제한하기 때문에, 스프링 시트의 덜컹거림이 댐퍼 디스크 조립체의 회전 동안에 방지될 수 있다.
당업자에게 있어, 본 발명의 상술한 목적 및 다른 목적, 특징, 태양 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 기술하는 다음의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
먼저 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 댐퍼 디스크 조립체를 채용한 클러치 디스크 조립체(1)가 도시되어 있다. 도 1은 도 2의 I-I선을 따라 취한 클러치 디스크 조립체의 단면도이다. 도 2는 클러치 디스크 조립체(1)의 정면도이다. 클러치 디스크 조립체(1)는 자동차의 클러치 장치에 사용되는 동력전달 장치이고, 클러치 기능 및 댐퍼 기능을 갖고 있다.
도 1에서, 중심축 혹은 중심선 O-O는 클러치 디스크 조립체(1)의 회전축을 의미한다. 도 1에서, 엔진 및 플라이 휠(도시되지 않음)은 클러치 디스크 조립체(1)의 좌측에 위치되고, 변속기(도시되지 않음)는 우측에 위치된다. 도 2에서, 화살표(R1)는 클러치 디스크 조립체(1)의 회전 방향의 구동 방향(정방향)을 의미하고, 화살표(R2)는 역방향(부방향)을 의미한다.
클러치 디스크 조립체(1)는 주로 입력회전부재(2), 출력회전부재(20) 및 입력회전부재 및 출력회전부재(2, 20) 사이에 배치된 댐퍼 메커니즘(4)으로 형성된다. 입력회전부재(2)는 주로 클러치판(5) 및 유지판(6)(즉, 한 쌍의 제2 회전부재) 및 클러치 디스크(12)로 형성된다. 출력회전부재(20)는 주로 스플라인 허브(3) 및 허브 플랜지(8)로 형성된다. 클러치 기능은 주로 입력회전부재(2)에 의해 수행되고, 입력회전부재(2)는 플라이 휠(도시되지 않음)에 결합 혹은 결합해제되어 토크를 선택적으로 전달 및 차단한다. 댐퍼 메커니즘(4)은 스프링을 통해 플라이 휠 측으로부터 전달된 토크 진동을 흡수 및 댐핑하는 기능을 수행한다. 출력회전부재(20)는 입력회전부재(2)로부터 변속기로 토크를 전달하기 위해 제공된다.
클러치판(5) 및 유지판(6)은 강 혹은 금속판으로 제조되고, 허브 플랜지(8)의 엔진 쪽 및 변속기 쪽에 각각 배치되어 있다. 클러치판(5)을 형성하는 금속소재는 횡방향으로 두께(T1)를 갖는다. 유지판(6)을 형성하는 금속 소재는 횡방향으로 두께(T2)를 갖는다. 두께(T1)는 두께(T2)와 대략 동일한 것이 바람직하다. 클러치판 및 유지판(5, 6)은 축방향으로 서로 소정의 거리 만큼 이격되어 있다. 클러치판 및 유지판(5, 6)은 판형 결합부(7)에 의해 함께 고정 결합되어 있다. 따라서, 판(5, 6) 사이의 축방향 거리는 고정되어 있고, 판(5, 6)은 함께 회전한다. 클러치판 및 유지판(5, 6)은 후에 설명될 스플라인 허브(3)가 배치되어 있는 중앙구멍을 갖는 반경방향 내측부에 각각 제공된다. 클러치판 및 유지판(5, 6)은 후에 설명될, 댐퍼 메커니즘(4)을 형성하는 코일 스프링 조립체(13)를 지지하도록 서로 등간격으로 이격된 다수의(4개의) 스프링지지 수용부(11)를 갖는 그 반경방향 중간부에 제공된다.
클러치 디스크(12)는 엔진의 토크를 전달하기 위해 플라이 휠의 마찰면에 대고 가압되도록 구성되고, 완충판(28) 및 한 쌍의 마찰 페이싱(29)을 갖는다. 클러치 디스크(12)는 리벳(10)에 의해 클러치판의 반경방향 외측부에 고정 결합되며, 이 것들은 완충판(28)에 고정 결합된다.
출력회전부재(20)는 입력회전부재(2)로부터 변속기로 토크를 전달하기 위해 제공되며 주로 스플라인 허브(3) 및 허브 플랜지(8)로 형성된다.
강으로 된 원통형 부재인 스플라인 허브(3)는 클러치판 및 유지판(5, 6)의 중앙 구멍 내에 위치되고, 중심축(O-O)에 동축으로 배치된다. 스플라인 허브(3)의 내주는 변속기로부터 연장된 축(도시되지 않음)에 스플라인 결합되어 있다. 따라서, 토크가 스플라인 허브(3)로부터 변속기로 전달될 수 있다.
환형 판부재인 허브 플랜지(8)(제1 회전부재)는 강으로 제조되고 중앙 구멍을 갖는다. 허브 플랜지(8)는 스플라인 허브(3)의 반경방향 상의 외측으로, 축방향 상의 클러치판 및 유지판(5, 6) 사이에 위치된다. 허브 플랜지(8)의 반경방향 내측부는 회전 방향으로 코일 스프링(9)에 의해 스플라인 허브(3)에 탄성적으로 결합되어 있다. 허브 플랜지(8)는 코일 스프링 조립체(13)를 수용하기 위한 클러치판 및 유지판(5, 6)의 스프링 지지부 혹은 수용부(11)에 대응하는 위치에 형성되는다수의(4개의) 윈도우(21)(스프링 수용 개방부 혹은 구멍)을 갖는 반경방향 중간부에 제공된다. 각각의 윈도우(21)는 원주방향으로 길고, 접촉부(24)는 윈도우(21)의 원주방향 대향 단부에 형성된다.
댐퍼 메커니즘(4)은 회전방향으로 입력회전부재 및 출력회전부재(2, 20)를 함께 탄성적으로 결합하기 위해 제공되고, 다수의 코일 스프링 조립체(13)로 주로 형성된다. 각각의 코일 스프링 조립체(13)는 대형 코일 스프링(30), 소형 코일 스프링(31) 및 소형 코일 스프링(31)의 대향 방향상에 배치된 한 쌍의 스프링 시트(64)로 형성되어 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하여, 코일 스프링 조립체(13)와 허브 플랜지(8)의 부분 및 코일 스프링 조립체(13)를 지지하는 클러치판 및 유지판(5, 6)에 대해 설명한다. 대형 코일 스프링(30)은 윈도우(21)내에 위치되고, 후에 설명될 허브 플랜지(8)의 접촉부(24)에 접촉하는 원주방향 대향 단부를 갖는다. 소형 코일 스프링(31)(스프링 부재)은 대형 코일 스프링(30)보다 약간 작은 원주방향 길이를 갖고, 대형 코일 스프링(30)의 내경보다 작은 외경을 갖는다. 따라서, 소형 코일 스프링(31)은 대형 코일 스프링(30) 내에 위치될 수 있다. 한 쌍의 스프링 시트(64)가 각각의 소형 코일 스프링(31)의 원주방향 대향 단부 상에 배치된다. 따라서, 소형 코일 스프링(31)은 스프링 시트(64)를 통해 윈도우(21)의 접촉부(24)에 의해 지지된다.
스프링 시트(64)는 비틀림 진동이 발생될 때, 소형 코일 스프링(31)의 평행 압축을 달성하기 위해 제공된다. 스프링 시트(64)는 열가소성 폴리에스테르 탄성중합체와 같은 탄성 수지 재료로 제조되고, 도 3에 도시된 바와 같이 지지부(65) 및 돌출부(66)를 갖는다. 스프링 시트(64)는 원피스, 단일 부재로 각각 형성되는 것이 바람직하다.
지지부(65)는 축방향으로 연장된 형태를 갖는다. 지지부(65)는 축방향 연장부(65a) 및 스프링 지지편(65b)으로 형성된다. 축방향 연장부(65a)는 원주방향 외측에 제1 지지면(65c)과, 원주방향 내측에 대향면(65d)을 갖는다. 제1 지지면(65c)은 제1 지지면(65c)을 3구간으로 나누는 2개의 돌출부 혹은 리브(65g)를 갖는 반원형태의 매끄러운 곡선구간을 갖는다. 제1 지지면(65c)의 중심 구간은 허브 플랜지(8)에 접촉되고, 제1 지지면(65c)의 단부 구간은 클러치판(5) 및 유지판(6)에 접촉한다. 2개의 돌출부(65g)는 축방향으로 서로 이격되어 있다. 돌출부(65g)는 제1 지지면(65c)으로부터 원주방향 외측으로 돌출한다. 스프링 지지편(65b)은 축방향 연장부(65a)의 면(65d)의 축방향 중간부에 형성되어 있다. 스프링 지지편(65b)의 원주방향 내면인 제2 지지면(65e)은 돌출부(66)를 둘러싸는 평탄한 면이고, 면(65d)의 원주방향 내측에 위치된다.
제2 지지면(65e)은 돌출부(66)로부터의 축방향 길이를 갖는데, 이 것은 소형 코일 스프링(31)의 외경과 대략 동일하다. 따라서, 스프링 지지편(65b)은 그 것을 원주방향 상에서 지지하기 위한 소형 코일 스프링(31)에 접촉될 수 있고, 대형 코일 스프링(30) 내로 삽입가능하다. 즉, 대형 코일 스프링(30)은 스프링 지지편(65b)을 둘러싼다.
돌출부(66)는 스프링 지지편(65b)의 축방향 중간부로부터 원주방향 상의 내측으로 돌출한다. 돌출부(66)는 소형 코일 스프링(31)의 내경보다 약간 작은 외경을 갖기 때문에 돌출부(66)는 소형 코일 스프링(31)의 원주방향 단부 내로 삽입될 수 있다. 돌출부(66)는 그 단부에 이웃하는 스프링 시트(64)의 접촉면(66a)에 접촉할 수 있는 접촉면(66a)을 구비하고 있다. 따라서, 쌍으로된 스프링 시트(64)의 접촉면(66a)들은 서로 접촉할 수 있어서 소형 코일 스프링(31)이 압축될 때 정지 토크를 생성한다.
허브 플랜지(8)의 윈도우(21)의 접촉부(24)는 직선으로 연장된 주변면(24a)을 갖는다. 주변면(24a)은 대형 코일 스프링(30)의 단부면에 직접 접촉할 수 있어서, 스프링 시트(64)의 면(65d)은 대형 코일 스프링(30)과 접촉하지 않는다. 주변면(24a)은 그 반경방향 중간부에 윈도우(21)의 스프링 수용 개방부 혹은 구멍의 원주방향 단부를 형성하는 리세스(27)를 구비한다. 리세스(27)는 스프링 시트(64)의 제1 지지면(65c)의 형상을 보완하는 대략 반원 형상을 갖는다. 따라서, 스프링 시트(64)의 지지부(65)는 리세스(27)에 반경방향으로 이동 불가능하게 결합될 수 있다. 지지부(65)가 리세스(27)에 결합되면, 지지부(65)의 제1 지지면(65c)은 윈도우(21)의 접촉부(24)의 주변면(24a)에 대략 수직인 축방향으로 연장된다. 따라서, 대형 코일 스프링(30)의 원주방향 대향 단부는 도 6에 도시된 바와 같이, 스프링 시트(64)에 접촉하지 않고, 접촉부(24)에 직접 접촉할 수 있다.
클러치판 및 유지판(5, 6)은 윈도우(21)에 대응하는 위치에 위치된 스프링 수용부(11)를 구비한다. 스프링 수용부(11)는 클러치판 및 유지판(5, 6)을 거쳐 축방향으로 연장된 관통공(15)을 갖고, 굽어 있고, 관통공(15)의 전체 주변으로부터 드로잉가공되어 축방향 외측으로 돌출된 상승부(16)를 또한 갖는다.
상승부(16)의 각각은 상부 및 하부 커버부(14)와, 커버부(14)의 원주방향 단부에 한 쌍의 스프링 지지부(17)를 갖느다. 커버부(14)는 관통공(15)의 반경방향 대향측의 각각에 위치한 판의 주몸체로부터 경사지게 돌출되고, 코일 스프링 조립체(13)의 반경방향 및 축방향 이동을 제한할 수 있다.
스프링 지지부(17)(스프링 수용부의 원주방향 대향 단부)는 스프링 조립체(13)의 원주방향 대향 단부를 지지하도록 구성되고, 관통공(15)의 원주방향 대향 단부 상에 형성된다. 스프링 지지부(17)는 굽어있고, 드로잉 혹은 스탬핑 공정에 의해 상승되어 판재료의 주몸체로부터 대략 수직으로 연장되어 있다. 스프링 지지부(17)의 각각은 반경방향 내측 및 외측 위치의 2개의 접촉부(34) 및 반경방향 중간부의 스프링 시트 수용부(32)로 형성되어 있다. 접촉부(34)는 대형 코일 스프링(30)의 부하를 수용하고, 스프링시트 수용부(32)는 소형 코일 스프링(31)의 부하를 수용한다. 각각의 접촉부(34)는 스프링 수용부(11)의 원주방향 내측을 향하는 접촉면(34a)을 갖는다. 접촉면(34a)은 대형 코일 스프링(30)의 하나의 원주방향 단부들 중 하나를 지지하기 위한 대략 평탄한 면이다.
스프링 시트 수용부(32)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 둘러싸는 형태로 되어 있으며, 스프링 시트(64) 중 하나의 반경방향, 원주방향 및 축방향 외측 단부들을 둘러쌀 수 있다. 스프링 시트 수용부(32)는 윈도우(21)의 리세스(27)에 각각 대응하는 위치에 제공된다. 각각의 스프링 시트 수용부(32)는 접촉부(34)에 대해 오목하게 들어간 형태이다. 각각의 수용부(32)의 리세스는 스프링 시트(64)로부터 인가된 부하를 수용하기 위한 압력 수용부(32a)(제1 벽)와, 스프링 시트(64)의 축방향 이동을 제한하기 위한 규제부(32b)(제2 벽)로 형성된다.
압력 수용부(32a)는 판 부분으로부터 축방향으로 연장되고 2개의 접촉부(34) 사이에 연속적으로 연장된 곡선 벽 부분으로 되어 있다. 압력 수용부(32a)는 축방향 길이(A)를 가지며, 이 것은 판(5, 6)들의 각각의 두께(T1, T2)보다도 크다. 압력 수용부(32a)는 제1 지지면(65c)에 보완적인 형상으로 되어 있어서 스프링 시트(64)의 제1 지지면(65c)의 소정의 단부영역에 접촉될 수 있다. 보다 구체적으로는, 압력 수용부(32a)의 내부 접촉면(32d)(제1 접촉면)은 축방향으로 대략 직선으로 연장되고, 제1 지지면(65c)의 구간에 대응하는 반원형 형태의 매끈한 오목 구간을 갖는다. 따라서, 압력 수용부(32a)는 스프링 시트(64)로부터 인가되는 부하를 종래기술에 따른 구조체보다 큰 면적에(즉, 판의 단면보다 큰 면적)에 걸쳐 수용할 수 있어서, 스프링 시트(64) 및 압력 수용부(32a) 사이의 표면 압력이 감소될 수 있다. 규제부(32b)(제2 벽)는 압력 수용부(32a)의 축방향 단부에 형성되고 도 6에 도시된 바와 같이 원호 형 외측면을 갖는다. 규제부(32b)는 그 축방향 내측부에 평탄면(32c)(제2 접촉면)을 구비하고 있다.
클러치 디스크 조립체(1)에 토크가 공급되지 않고, 자유 상태에 있으면, 스프링 시트(64) 및 스프링 시트 수용부(32)는 후술되는 바와 같이 서로 결합되어 있다. 스프링 시트(64)의 지지부(65)의 축방향 대향 단부는 스프링 시트 수용부(32)에 의해 지지된다. 보다 구체적으로는, 제1 지지면(65c)의 축방향 대향 단부는 압력 수용부(32a)의 내면(32d)에 접촉되어 있다. 축방향 연장부(65a)의 축방향 대향단부면들은 규제부(32b)의 표면(32c)에 밀착되어 위치한다. 이 상태에서, 스프링 시트(64)는 축방향 반대 방향, 반경방향 반대방향 및 원주방향 외측방향으로 스프링 시트 수용부(32)에 대해 이동불가능하다. 그러나, 스프링 시트(64)는 원부방향 내측으로는 부드럽게 이동할 수 있어서 스프링 시트 수용부(32)로부터 멀어질 수 있고, 스프링 시트 수용부(32)에 접촉하는 위치로 부드럽게 복귀할 수 있다. 스프링 시트 수용부(32)에 결합되는 스프링 시트(64)는 축방향으로 연장된 축 주위로 회전할 수 있다.
클러치 디스크 조립체(1)에 토크가 공급되지 않고, 자유 상태에 있으면, 스프링 시트(64)는 후술되는 바와 같이 리세스(27)에 결합된다. 스프링 시트(64)의 지지부(65)의 축방향 중간부는 리세스(27)에 의해 지지된다. 보다 구체적으로 설명하면, 축방향 연장부(65a)의 제1 지지면(65c)의 축방향 중간부(2개의 돌출부(65g) 사이에서의)는 리세스(27)의 에지면(27a)에 접촉된다. 2개의 돌출부(65g)는 리세스(27)를 둘러싸는 부분의 축방향 대향부에 위치된다. 이 상태에서, 스프링 시트(64)는 축방향 반대방향, 반경방향 반대방향 및 원주 방향 외측방향으로 리세스(27)에 이동 불가능하게 결합된다. 그러나, 스프링 시트(64)는 원주방향 내측으로는 부드럽게 이동할 수 있어서 리세스(27)로부터 멀어질 수 있고, 리세스(27)의 에지에 접촉하는 위치로 부드럽게 복귀할 수 있다. 리세스(27)에 결합된 스프링 시트(64)는 축방향으로 연장된 축선 주위로 회전할 수 있다.
클러치 디스크 조립체(1)의 동작이 이제 설명될 것이다. 클러치 디스트(12)를 플라이 휠의 마찰면에 가압하여 클러치가 결합되면, 엔진의 토크는 입력회전부재(2)에 전달되고, 코일 스프링 조립체(13)를 거쳐 출력회전부재(20) 및 최종적으로 변속기로부터 연장된 축에 전달된다. 이 동작에서, 대형 코일 스프링 및 소형 코일 스프링(30, 31)은 윈도우(21)의 접촉부(24)와 스프링 지지부(11)의 스프링 시트 수용부(32) 사이에서 회전 방향으로 압축된다. 따라서, 클러치판 및 유지판(5, 6)은 허브 플랜지(8)에 대해 상대적으로 회전한다. 대형 코일 스프링 및 소형 코일 스프링(30, 31)이 크게 압축되면, 쌍으로 된 스프링 시트(64)의 접촉면(66a)들은 서로 접촉하게 된다. 따라서, 클러치판 및 유지판(5, 6)은 더 이상 허브 플랜지(8)에 대해 상대적으로 회전하지 않고, 쌍으로 된 스프링 시트(64)는 회전 방향으로 정지 토크를 생성한다.
코일 스프링 조립체(13)의 동작이 설명될 것이다. 허브 플랜지(8)가 도 6에 도시된 중립위치로부터 판(5, 6)에 대해 상대적으로 회전 방향(R2)으로 비틀려진다고 가정해보자. 그러면, 코일 스프링 조립체(13)는 R1방향 상의 접촉부(24)와 R2방향 상의 부분들, 즉, 접촉부(34) 및 스프링 시트 수용부(32) 사이에서 압축된다. 코일 스프링(30)은 R1방향 상의 접촉부(24)의 에지면(24a)과 접촉부(34)의 접촉면(34a) 사이에서 압축된다. 소형 코일 스프링(31)을 지지하는 스프링 시트(64)는 R1방향 상의 리세스(27)의 에지 면(27a)과 R2방향 상의 스프링 시트 수용부(32)의 내면(32d)에 의해 지지된다. R1방향 상의 스프링 시트(64)는 리세스(27)를 따라 회전하고, R2방향 상의 스프링 시트(64)는 압력 수용부(32a)의 내면(32d)을 따라 회전한다. 따라서, 소형 코일 스프링(31)의 평행 압축이 수행될 수 있다.
R1방향 상의 스프링 시트(64)는 리세스(27)의 축방향으로 대향된 방향 상에 위치된 2개의 돌출부(65g)를 갖기 때문에, 허브 플랜지(8)에 대한 상대적인 축방향 이동이 제한된다. R2방향 상의 스프링 시트(64)는 클러치판 및 유지판(5, 6)의 규제부(32b)가 지지부(65)의 축방향 연장부(65a)의 축방향 외측으로 위치되도록 배치되기 때문에, 판(5, 6)쪽으로의 축방향 이동은 제한된다. 상술한 바와 같이, 축방향 이동 및 스프링 시트의 덜컹거림은 원주방향 대향부에 의해 억제된다. 이 것은 소형 코일 스프링(31)의 원주방향 대향 단부의 축방향 위치를 제한시키는 결과를 가져온다.
상술한 동작에서, 압력 수용부(32a)는 종래기술에 따른 구조체보다 큰 면적에 걸쳐 스프링 시트(64)로부터의 부하를 수용할 수 있다. 따라서, 스프링 시트(64) 및 판(5, 6)의 지지부 사이에서의 표면 압력이 감소될 수 있다. 그 결과, 스프링 시트(64)의 마모 및 파손이 클러치 디스크 조립체(1)의 회전 동안에 억제될 수 있다.
여기에서 사용되는 "대략적으로(substantially)", "약(about)" 및 "거의(approximately)"와 같은 정도에 대한 용어는 마지막 결과물이 크게 변하지 않도록 하는 수식된 용어의 합리적인 범위의 벗어남이 있을 수 있음을 뜻한다. 이러한 용어들이, 용어들이 수식하는 단어의 뜻을 부정하지 않는다면 수식된 용어는 적어도 ±5% 이상의 벗어남을 포함하는 것으로 파악되어야 한다.
선택된 실시예만이 본 발명을 예시하도록 선택되었지만, 당업자라면 이러한 기술로부터 첨부된 특허청구범위에 정의된 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한변화 및 변형이 만들어질 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 댐퍼 디스크 조립체의 구조는 이미 기술하고 예시한 실시예로 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 본 발명은 허브 플랜지가 스플라인 허브에 일체로 된 구조체를 채용할 수도 있다. 본 발명에 따른 댐퍼 디스크 조립체는 클러치 디스크 조립체에 한정되지 않고, 플라이 휠 조립체의 댐퍼 메커니즘 및 토크 컨버터 잠금장치에 적용가능하다. 또한, 스프링 시트는 기술한 실시예의 구성이 아닌 다른 구성을 가질 수도 있다. 본 발명에 따르면, 스프링 시트 및 판의 지지부 사이의 표면 압력은 클러치 동작 동안에 감소될 수 있기 때문에, 스프링 시트의 마모 및 파손이 억제될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 상술한 실시예들은 예시의 목적으로만 제공되는 것으로, 첨부된 특허청구범위 및 그 등가물에 의해 규정되는 바와 같이 본 발명을 제한하고자하는 목적이 아니다.
본 발명의 댐퍼 디스크 조립체에 의하면 클러치 동작에서의 스프링 시트의 마모 및 파열을 억제 혹은 줄일 수 있다.

Claims (16)

  1. 적어도 하나 이상의 스프링 수용구(21)를 구비한 제1 회전부재(8);
    상기 제1 회전부재(8)의 축방향 대향측 상에 위치된 한 쌍의 제2 회전부재(5, 6)로서, 상기 한 쌍의 제2 회전부재(5, 6)는 그 사이에 소정의 축방향 공간을 두고 서로에 대해 고정되어 있고, 상기 한 쌍의 제2 회전부재(5, 6)의 각각은 소정의 두께와, 상기 스프링 수용구(21)에 대응하는 위치에 위치된 적어도 하나 이상의 스프링 수용부(11)을 갖는 판상 재료로 구성되는 한 쌍의 제2 회전부재(5, 6);
    상기 스프링 수용구(21) 및 상기 스프링 수용부(11)에 위치되어 상기 제1 회전부재(8)와 상기 한쌍의 제2 회전부재(5, 6) 사이에서 토크를 전달하는 스프링 부재(30, 31); 및
    상기 스프링 부재(30, 31)의 원주방향 대향 단부 상에 배치되고, 축방향으로 연장되어 있는 것으로, 상기 스프링 부재(30, 31)의 원주방향 대향 단부를 지지하고 상기 스프링 수용구(21) 및 상기 스프링 수용부(11)의 원주방향 대향 단부들에 의해 지지되는 지지부(65)를 구비한 한 쌍의 스프링 시트(64)를 포함하는 댐퍼 디스크 조립체(1)에 있어서,
    상기 스프링 수용부(11)의 각각은 그 원주방향 대향 단부들 각각에 제1 접촉면(32a)을 구비하고, 제1 접촉면(32a)은 축방향으로 연장되고, 상기 제2 회전부재(5, 6)의 상기 판상 재료의 상기 소정의 두께보다 긴 축방향 길이를 갖고상기 스프링 시트(64)의 상기 지지부(65)에 접촉하는 것을 특징으로 하는 댐퍼 디스크 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스프링 수용부(11)의 각각은 그 원주방향의 대향 단부들 각각에 상기 스프링 시트(64)의 축방향 이동을 제한하도록 배치된 제2 접촉면(32b)을 추가로 구비하는 댐퍼 디스크 조립체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 스프링 수용부의 각각은 드로잉 가공에 의해 형성되어 축방향으로 연장되어 그 원주방향의 대향 단부들의 각각에 상기 제1 접촉면(32a)을 포함하는 제1 벽과, 상기 제1 벽의 축방향 외측 상에 형성되고 상기 스프링 시트(64)의 상기 지지부(65)의 축방향 측면을 지지하기 위한 상기 제2 접촉면(32b)을 포함하는 제2 벽을 형성하는 댐퍼 디스크 조립체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 접촉면(32a)의 각각은 원주방향을 향하는 원호형 오목부를 갖고; 및
    상기 스프링 시트(64)의 상기 지지부(65)의 각각은 상기 제1 접촉면(32a)의 상기 오목부에 결합가능한 지지면(65c)를 갖는 댐퍼 디스크 조립체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 스프링 수용구(21)의 상기 원주방향 대향 단부들의 각각은 상기 지지부(65)의 상기 지지면(65c)의 대응되는 것에 접촉하는 원호형 오목면을 갖는 댐퍼 디스크 조립체.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스프링 부재(30, 31)는 내측 코일 스프링(31) 주위에 위치된 외측 코일 스프링(30)을 포함하는 댐퍼 디스크 조립체.
  7. 제5항에 있어서, 상기 스프링 수용부(11)의 상기 원주방향 대향 단부의 각각은 상기 외측 코일 스프링(30) 중 하나의 원주방향 대향 단부들을 지지하기 위하여 상기 외측 코일 스프링(30) 중 하나에 결합 가능한 스프링 접촉면(65d)을 추가로 포함하고, 상기 스프링 접촉면(65d)의 각각은 상기 제2 회전부재(5, 6)의 상기 소정의 두께보다 큰 축방향 길이로서 축방향으로 연장된 댐퍼 디스크 조립체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 스프링 접촉면(65d)의 각각은 상기 제1 접촉면(32a)의 대응하는 것의 반경방향 상부 및 하부에 부분적으로 위치된 댐퍼 디스크 조립체.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 회전부재(8)는 상기 다수의 스프링 수용구(21)를 갖고; 및
    상기 제2 회전부재(5, 6)의 각각은 상기 스프링 수용구(21)에 대응하는 상기 스프링 수용부(11)를 갖고, 상기 다수의 스프링 부재(30, 31)는 또 다른 스프링 수용구(21) 및 또 다른 스프링 수용부(11)내에 각각 배치되고, 상기 다수의 스프링 시트(64)는 상기 스프링 부재(30, 31)의 원주방향 대향 단부 상에 배치된 댐퍼 디스크 조립체.
  10. 제4항에 있어서, 상기 스프링 부재(30, 31)는 내측 코일 스프링(31) 주위에 위치된 외측 코일 스프링(30)을 포함하는 댐퍼 디스크 조립체.
  11. 제5항에 있어서, 상기 스프링 부재(30, 31)는 내측 코일 스프링(31) 주위에 위치된 외측 코일 스프링(30)을 포함하는 댐퍼 디스크 조립체.
  12. 제4항에 있어서, 상기 제1 회전부재(8)는 상기 다수의 스프링 수용구(21)를 갖고; 및
    상기 제2 회전부재(5, 6)의 각각은 상기 스프링 수용구(21)에 대응하는 상기 스프링 수용부(11)를 갖고, 상기 다수의 스프링 부재(30, 31)는 또 다른 스프링 수용구(21) 및 또 다른 스프링 수용부(11)내에 각각 배치되고, 상기 다수의 스프링 시트(64)는 상기 스프링 부재(30, 31)의 원주방향 대향 단부 상에 배치된 댐퍼 디스크 조립체.
  13. 제5항에 있어서, 상기 제1 회전부재(8)는 상기 다수의 스프링 수용구(21)를 갖고; 및
    상기 제2 회전부재(5, 6)의 각각은 상기 스프링 수용구(21)에 대응하는 상기 스프링 수용부(11)를 갖고, 상기 다수의 스프링 부재(30, 31)는 또 다른 스프링 수용구(21) 및 또 다른 스프링 수용부(11)내에 각각 배치되고, 상기 다수의 스프링 시트(64)는 상기 스프링 부재(30, 31)의 원주방향 대향 단부 상에 배치된 댐퍼 디스크 조립체.
  14. 제6항에 있어서, 상기 제1 회전부재(8)는 상기 다수의 스프링 수용구(21)를 갖고; 및
    상기 제2 회전부재(5, 6)의 각각은 상기 스프링 수용구(21)에 대응하는 상기 스프링 수용부(11)를 갖고, 상기 다수의 스프링 부재(30, 31)는 또 다른 스프링 수용구(21) 및 또 다른 스프링 수용부(11)내에 각각 배치되고, 상기 다수의 스프링 시트(64)는 상기 스프링 부재(30, 31)의 원주방향 대향 단부 상에 배치된 댐퍼 디스크 조립체.
  15. 제7항에 있어서, 상기 제1 회전부재(8)는 상기 다수의 스프링 수용구(21)를 갖고; 및
    상기 제2 회전부재(5, 6)의 각각은 상기 스프링 수용구(21)에 대응하는 상기 스프링 수용부(11)를 갖고, 상기 다수의 스프링 부재(30, 31)는 또 다른 스프링 수용구(21) 및 또 다른 스프링 수용부(11)내에 각각 배치되고, 상기 다수의 스프링 시트(64)는 상기 스프링 부재(30, 31)의 원주방향 대향 단부 상에 배치된 댐퍼 디스크 조립체.
  16. 제8항에 있어서, 상기 제1 회전부재(8)는 상기 다수의 스프링 수용구(21)를 갖고; 및
    상기 제2 회전부재(5, 6)의 각각은 상기 스프링 수용구(21)에 대응하는 상기 스프링 수용부(11)를 갖고, 상기 다수의 스프링 부재(30, 31)는 또 다른 스프링 수용구(21) 및 또 다른 스프링 수용부(11)내에 각각 배치되고, 상기 다수의 스프링 시트(64)는 상기 스프링 부재(30, 31)의 원주방향 대향 단부 상에 배치된 댐퍼 디스크 조립체.
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