KR100461821B1

KR100461821B1 - 수동 변속기용 클러치

Info

Publication number: KR100461821B1
Application number: KR10-2002-0061852A
Authority: KR
Inventors: 김완수
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-10-10
Filing date: 2002-10-10
Publication date: 2004-12-16
Also published as: KR20040032641A

Abstract

본 발명은 압력판과 마찰되는 디스크 페이싱을 분할하여 다수의 면에서 마찰이 이루어지도록 함으로써, 열 전달력을 증대시켜 디스크 페이싱의 조기 마모를 방지하고 클러치의 내구성이 증대되도록 한 수동 변속기용 클러치에 관한 것으로,

플라이 휠과 마찰되고 수동 변속기의 입력축 상에 스플라인 연결되는 클러치 디스크와, 상기 클러치 디스크를 가압하여 플라이 휠에 밀착시키는 압력판과, 상기 압력판에 가압력을 부여하도록 일정 탄성력을 갖는 다이어프램 스프링을 포함하고, 상기 클러치 디스크는 상기 클러치 디스크는 상기 입력축에 스플라인 결합되는 디스크 플레이트와, 상기 디스크 플레이트의 한쪽 측면에 부착되어 상기 플라이 휠과 마찰되는 디스크 페이싱과, 상기 압력판의 내측 가장자리에 부착되어 상기 디스크 플레이트와 마찰되는 이너 페이싱과, 상기 압력판의 외측 가장자리에 부착되어 상기 디스크 플레이트와 마찰되는 아우터 페이싱과, 상기 이너 페이싱 및 아우터 페이싱과 대향되도록 상기 디스크 플레이트의 중심선을 따라 부착되어 상기 이너 페이싱과 아우터 페이싱 사이의 압력판에 마찰되는 센터 페이싱으로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

수동 변속기용 클러치 { CLUTCH OF MANUAL TRANSMISSION }

본 발명은 수동 변속기용 클러치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 클러치 디스크가 분할 접촉되는 구조로 하여 마찰 성능을 향상시키고 마찰시 열 방출 성능을 향상시킬 수 있고 변속기의 내구성을 향상시킬 수 있는 수동 변속기용 클러치에관한 것이다.

일반적으로 차량의 내연 기관은 부하를 건 상태에서 시동할 수가 없다. 또한 변속기의 기어 변환시에도 무부하로 할 필요가 있으며, 발진시에는 엔진의 동력을 서서히 구동바퀴에 전달해야 하는 등의 일을 할 수 있는 장치가 필요하다.

이러한 필요에 의해 클러치가 사용되는데, 클러치는 엔진의 플라이 휘일과 변속기의 입력축 사이에 설치되어 차량의 시동시나, 변속기의 기어 변환시에 엔진의 동력을 구동 바퀴에 대하여 임의로 단속하는 역할을 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 수동 변속기용 클러치의 단면도이다.

종래의 클러치는 엔진의 크랭크 샤프트와 연결되어 같이 회전되는 플라이 휠(102)의 측면에 위치되고 수동 변속기의 입력축(104)과 스플라인 연결되는 클러치 디스크(106)와, 이 클러치 디스크(106)를 가압하여 플라이 휠(102)의 측면에 밀착시키는 압력판(108)과, 이 압력판(108)에 가압력을 부여하는 일정 탄성력을 갖는 다이어프램 스프링(110)과, 클러치 패달의 답력에 따라 다이어프램 스프링(110)을 밀어주는 릴리이스 베어링(112) 등으로 구성된다.

여기에서, 상기 클러치 디스크(106)는 양쪽 면에 각각 디스크 페이싱(116)이 부착되어 한쪽 디스크 페이싱은 플라이 휠(102)에 접촉되고 다른쪽 디스크 페이싱은 상기 압력판(108)에 접촉되어 마찰력을 발생시킨다.

이와 같은 클러치는 클러치 패달을 밟으면 유압에 의해 릴리이스 포크(116)가 직선 이동되면서 다이어프램 스프링(110)을 밀어 압력판(108)과 클러치 디스크(106) 사이를 분리하여 동력을 차단하고, 클러치 패달을 놓으면 다이어프램스프링(110)의 탄성력에 의해 플라이 휠(102) 및 압력판(108)과 디스크 페이싱(116)이 각각 마찰되어 클러치 디스크(106)가 회전되고, 클러치 디스크(106)와 스플라인 결합된 입력축(104)으로 동력이 전달된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 수동 변속기용 클러치는 디스크 페이싱이 플라이 휠과 마찰될 때 발생되는 마찰열이 각각 플라이 휠과 압력판으로 전달되어 방열되지만, 상기 압력판의 면적이 플라이 휠의 면적보다 상대적으로 작아 압력판으로 열전달력이 떨어지기 때문에 상기 압력판과 접촉되는 디스크 페이싱이 조기 마모되는 문제가 발생된다.

또, 오일이나 이물질의 침입으로 인하여 디스크 페이싱의 표면이 개끗하지 않을 경우, 플라이 휠과 마찰시 슬립이 발생되어 동력 전달의 불안정성이 나타나게 되는 다른 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 압력판과 마찰되는 디스크 페이싱을 마찰열의 발생면이 위상차가 각기 다른 세면에서 발생되는 구조로 하여 열 전달력을 증대시켜 디스크 페이싱의 조기 마모를 방지할 수 있고, 나아가 클러치의 내구성을 증대시킬 수 있는 수동 변속기용 클러치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 수동 변속기용 클러치를 나타낸 반단면도,

도 2는 본 발명에 따른 수동 변속기용 클러치를 나타낸 반단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2 : 플라이 휠 4 : 입력축

6 : 클러치 디스크 8 : 압력판

20 : 디스크 플레이트 22 : 디스크 페이싱

24 : 센터 페이싱 26 : 이너 페이싱

28 : 아우터 페이싱

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 수동 변속기용 클러치는 플라이 휠과 마찰되고 수동 변속기의 입력축 상에 스플라인 연결되는 클러치 디스크와, 상기 클러치 디스크를 가압하여 플라이 휠에 밀착시키는 압력판과, 상기 압력판에 가압력을 부여하도록 일정 탄성력을 갖는 다이어프램 스프링을 포함하고, 상기 클러치 디스크는 상기 입력축에 스플라인 결합되는 디스크 플레이트와, 상기 디스크 플레이트의 한쪽 측면에 부착되어 상기 플라이 휠과 마찰되는 디스크 페이싱과, 상기 압력판의 내측 가장자리에 부착되어 상기 디스크 플레이트와 마찰되는 이너 페이싱과, 상기 압력판의 외측 가장자리에 부착되어 상기 디스크 플레이트와 마찰되는 아우터 페이싱과, 상기 이너 페이싱 및 아우터 페이싱과 대향되도록 상기 디스크 플레이트의 중심선을 따라 부착되어 상기 이너 페이싱과 아우터 페이싱 사이의 압력판에 마찰되는 센터 페이싱으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 수동 변속기용 클러치의 단면도이다.

본 발명의 클러치는 엔진의 크랭크 샤프트(미도시)와 연결되어 같이 회전되는 플라이 휠(2)과 마찰되고 수동 변속기의 입력축(4) 상에 연결되어 클러치 디스크(6)와, 이 클러치 디스크(6)를 가압하여 플라이 휠(2)에 밀착시키는 압력판(8)과, 이 압력판(8)에 가압력을 부여하도록 일정 탄성력을 갖는 다이어프램 스프링(10)과, 클러치 패달의 조작에 따라 직선 이동되면서 다이어프램 스프링(10)을 밀어주는 릴리이스 베어링(12) 등으로 구성된다.

상기 클러치 디스크(6)는 상기 입력축(4)에 스플라인 결합되는 원판 형태의디스크 플레이트(20)와, 상기 디스크 플레이트(20)의 한쪽 측면에 부착되어 상기 플라이 휠(2)과 마찰되는 디스크 페이싱(22)과, 상기 압력판(8)의 내측 가장자리에 부착되어 상기 디스크 플레이트(20)와 마찰되는 이너 페이싱(26)과, 상기 압력판(8)의 외측 가장자리에 부착되어 상기 디스크 플레이트(20)와 마찰되는 아우터 페이싱(28)과, 상기 이너 페이싱(26) 및 아우터 페이싱(28)과 대향되도록 상기 디스크 플레이트(20)의 중심선을 따라 부착되어 상기 이너 페이싱(26)과 아우터 페이싱(28) 사이의 압력판(8)에 마찰되는 센터 페이싱(24)으로 구성된다.

여기서, 상기 디스크 페이싱(22)과 센터 페이싱(24)은 상기 디스크 플레이트(20)의 양쪽 측면에서 제1고정핀(30)에 의해 고정된다. 또, 상기 이너 페이싱(26)과 아우터 페이싱(28)은 각각의 중심선을 따라 일정 간격으로 형성된 다수의 삽입 홀(42)(44)에 삽입되는 제2고정핀(32) 및 제3고정핀(34)에 의해 상기 압력판(8)에 부착된다.

여기에서, 상기 디스크 페이싱(22)은 상기 플라이 휠(2)과 마찰 작용되어 마찰시 발생되는 열이 플라이 휠(2)을 통해 방출되도록 하고, 상기 센터 페이싱(24)은 압력판(8)과 마찰 작용되어 마찰시 발생되는 열이 압력판(8)을 통해 방출되도록 한다. 물론, 압력판(8)에 부착된 이너 페이싱(26) 및 아우터 페이싱(28)은 상기 디스크 플레이트(22)와 마찰 작용되어 마찰시 발생되는 열이 상기 디스크 플레이트(22)를 통해 방출되도록 한다.

상기에서는 센터 페이싱이 디스크 플레이트에 부착되고 이너 페이싱 및 아우터 페이싱은 압력판에 부착된 것을 설명하고 있으나, 이와는 반대로 센터 페이싱은압력판에 부착되고 이너 페이싱 및 아우터 페이싱이 디스크 플레이트에 부착되도록 할 수도 있다. 물론, 이와 같은 구조를 갖더라도 그 기능에는 아무런 영향을 주지 않는다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 수동 변속기용 클러치의 작용을 다음에서 설명한다.

클러치 패달을 밟으면 릴리이스 베어링(12)이 직선 이동되면서 다이어프램 스프링(10)을 밀어주고, 이 미는 힘에 의해 압력판(8)이 이동되어 클러치 디스크(6)와 플라이 휠(2) 사이가 떨어지면서 동력 차단작용이 이루어진다.

그리고, 클러치 패달을 놓으면 다이어프램 스프링(10)의 압력에 의해 클러치 디스크(6)와 플라이 휠(2) 및 압력판(8) 사이의 마찰력에 의해 클러치 디스크(6)가 회전되고, 클러치 디스크(6)와 스플라인 연결부(16)에 의해 연결된 변속기 입력축(4)으로 전달된다.

이때, 디스크 페이싱(22)과 플라이 휠(2)이 마찰 작용되고, 센터 페이싱(24)과 압력판(8)이 마찰 작용되며, 이너 페이싱(26) 및 아우터 페이싱(28)이 디스크 플레이트(20)와 마찰 작용되어 동력 전달 작용을 수행한다. 즉, 이들 사이의 마찰력을 이용하여 동력 전달이 이루어지게 되고, 이들 사이의 마찰로 인하여 발생된 마찰열은 디스크 플레이트(20)와 플라이 휠(2) 및 압력판(8)을 통해 배출된다.

결국, 클러치 디스크의 디스크 페이싱 중 압력판(8)과 마찰되는 부분의 디스크 페이싱을 센터 페이싱(24)과 이너 페이싱(26) 및 아우터 페이싱(28)으로 분할하여, 센터 페이싱(24)은 압력판(8)과 마찰되고 이너 페이싱(26) 및 아우터페이싱(28)은 디스크 플레이트(20)와 마찰되도록 하는 것이다. 따라서, 마찰이 일어나는 면의 수가 분할되어 오일이나 이물의 침입으로 인해 하나의 마찰면에서는 슬립이 발생되더라도 다른 마찰면에서는 슬립이 발생되지 않아 슬립으로 인한 불안정성을 거의 느낄 수 없게 된다. 또, 마찰열의 발생면 역시 다수로 분할되어 열흡수 능력이 향상되며, 이는 클러치 페이싱의 조기 마모를 방지할 수 있게 한다.

이상에서는 컨벤셔널 타입 클러치에 관하여 설명하였으나, 디스크 플레이트 및 압력판에 대하여 동일한 구조가 DMF(dual mass flywheel) 타입 클러치에도 적용될 수 있다. 특히, DMF 타입 클러치에서는 구조상 압력판의 크기가 작기 때문에 디스크 플레이트에 부착된 디스크 페이싱이 조기 마모되고 있기 때문에, 상기한 구조를 이용한 효과가 더욱 크다.

<도면에는 컨벤셔널 타입 클러치의 경우만 도시되어 있으나 DMF 타입이라 하더라도 클러치 페이싱 부분의 구조는 동일하므로 굳이 도시하거나 추가로 설명하지 않고, 이와 같이 언급하는 것만으로도 충분하리라고 생각됩니다. 물론, 권리의 확보 면에서도 마찬가지이며, 특허청구범위에서 이를 언급하는 것은 권리범위가 축소되는 것을 의미하므로 지양하는 것이 좋습니다. 다만, 각 부의 표시에서 순서로 나타내는 것이 그리 명확하지 못하여 그 위치별로 다른 이름을 붙여서 구별이 명확하도록 하였습니다>

이와 같이, 본 발명의 수동 변속기용 클러치는 디스크 페이싱을 다수 구역으로 분할하여 마찰면의 수를 증가시킴으로써 마찰열이 방출되기 때문에 열방출 능력을 향상시킬 수 있어 클러치 디스크의 수명을 연장할 수 있고, 모든 디스크 페이싱면이 동시에 불량화되지 않는 한 슬립 현상으로 인한 불안정정을 느길 수 없게 되어 클러치의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims

플라이 휠과 마찰되고 수동 변속기의 입력축 상에 스플라인 연결되는 클러치 디스크와, 상기 클러치 디스크를 가압하여 플라이 휠에 밀착시키는 압력판과, 상기 압력판에 가압력을 부여하도록 일정 탄성력을 갖는 다이어프램 스프링을 포함하여 구성되는 수동 변속기용 클러치에 있어서,

상기 클러치 디스크는 상기 입력축에 스플라인 결합되는 디스크 플레이트와, 상기 디스크 플레이트의 한쪽 측면에 부착되어 상기 플라이 휠과 마찰되는 디스크 페이싱과, 상기 압력판의 내측 가장자리에 부착되어 상기 디스크 플레이트와 마찰되는 이너 페이싱과, 상기 압력판의 외측 가장자리에 부착되어 상기 디스크 플레이트와 마찰되는 아우터 페이싱과, 상기 이너 페이싱 및 아우터 페이싱과 대향되도록 상기 디스크 플레이트의 중심선을 따라 부착되어 상기 이너 페이싱과 아우터 페이싱 사이의 압력판에 마찰되는 센터 페이싱으로 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기용 클러치.
제 1 항에 있어서,

상기 디스크 페이싱과 센터 페이싱은 상기 디스크 플레이트의 양쪽 측면에서 하나의 고정핀에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 수동 변속기용 클러치.
제 1 항에 있어서,

상기 이너 페이싱과 아우터 페이싱은 각각의 중심선을 따라 일정 간격으로 형성된 다수의 삽입 홀에 삽입되는 고정핀에 의해 상기 압력판에 부착된 것을 특징으로 하는 수동 변속기용 클러치.
플라이 휠과 마찰되고 수동 변속기의 입력축 상에 스플라인 연결되는 클러치 디스크와, 상기 클러치 디스크를 가압하여 플라이 휠에 밀착시키는 압력판과, 상기 압력판에 가압력을 부여하도록 일정 탄성력을 갖는 다이어프램 스프링을 포함하여 구성되는 수동 변속기용 클러치에 있어서,

상기 클러치 디스크는 상기 입력축에 스플라인 결합되는 디스크 플레이트와, 상기 디스크 플레이트의 한쪽 측면에 부착되어 상기 플라이 휠과 마찰되는 디스크 페이싱과, 상기 압력판의 중심선을 따라 부착되어 상기 디스크 플레이트와 마찰되는 센터 페이싱과, 상기 센터 페이싱에 대향되도록 상기 디스크 플레이트의 내측 가장자리에 부착되어 상기 센터 페이싱 안쪽의 압력판과 마찰되는 이너 페이싱과, 상기 센터 페이싱에 대향되도록 상기 디스크 플레이트의 외측 가장자리에 부착되어 상기 페이싱 바깥쪽의 압력판과 마찰되는 아우터 페이싱으로 구성된 것을 특징으로 하는 수동 변속기용 클러치.