KR100521209B1 - 자동차의 클러치디스크용 마찰스프링 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 클러치디스크용 마찰스프링 구조에 관한 것으로, 마찰부싱(49)의 외주면과 디스크플레이트(43)와의 사이에 개재되어 마찰스프링(51)이 상기 디스크플레이트(43)와 접촉되는 제1마찰면(51a) 및 상기 마찰부싱(49)과 접촉되는 제2마찰면(51b)으로 구성되면서, 상기 제1마찰면(51a)과 제2마찰면(51b)은 동일한 단면적을 갖는 도우넛 모양으로 형성되고 곡면의 연결부(51c)를 통해 유(U)자 모양의 단면을 갖도록 형성되어져, 상기 디스크플레이트(43) 및 마찰부싱(49)과의 마찰면적이 대폭 증대되어 디스크플레이트(43)로부터 압력이 가해질 때 하중에 대한 지지력이 향상되되면서, 양방향으로의 댐퍼기능을 수행할 수 있게 됨으로써 소음과 진동의 절연기능도 대폭 증대되도록 된 것이다.

Description

자동차의 클러치디스크용 마찰스프링 구조{friction spring structure for clutch disk of vehicle}

본 발명은 자동차의 클러치디스크용 마찰스프링 구조에 관한 것으로, 특히 마찰부싱 및 디스크플레이트와의 마찰면적을 증대시킬 수 있도록 하여 하중에 대한 지지력을 향상시킬 수 있도록 함은 물론, 상기 마찰부싱 및 디스크플레이트의 양방향으로 댐퍼기능을 수행할 수 있도록 하여 소음과 진동의 절연기능을 증대시킬 수 있도록 하는 자동차의 클러치디스크용 마찰스프링 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 플라이휘일과 변속기의 입력축사이에 설치되는 자동차의 클러치는 엔진이 부하가 걸린 상태에서는 시동을 걸 수가 없으므로 변속기의 기어 변환을 무부하 상태로 변환시킬 필요가 있으며, 또한 발진시에는 엔진의 동력을 서서히 구동바퀴에 전달해야 하는 등의 이유 때문에 엔진의 동력을 필요에 따라 단속하는 기능을 수행하게 된다.

이와 같은 역할을 수행하는 클러치에는 통상 클러치디스크가 구비되는데, 상기 클러치디스크는 엔진의 플라이휠에 접하여 엔진의 동력을 변속기에 전달하게 된다.

그리고, 상기 클러치디스크에는 클러치디스크가 플라이휠에 접속될 시에 클러치디스크에서 발생되는 비틀림을 해소할 수 있는 댐핑장치가 구비되어 있는 바, 상기 댐핑장치의 한 요소로서 사용되는 마찰스프링(friction spring)은 통상 마찰부싱의 외주면과 디스크플레이트와의 사이에 개재되어 상기 마찰부싱을 스플라인허브에 압압시키는 역할을 수행하게 된다.

여기서, 상기 마찰부싱과 디스크플레이트와의 사이에 설치되는 종래의 마찰스프링(10)은 도 1에 도시된 바와 같이 소정의 두께를 가지는 도우넛 모양이면서 상면(11)과 하면(13)의 단면적이 서로 다른 콘(cone)의 모양으로 형성되는 것이 보편화되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 마찰스프링(10)은 상대적으로 큰 단면적을 갖는 상면(11)은 디스크플레이트와 접촉되도록 설치되고 반대로 작은 단면적을 갖는 하면(13)은 마찰부싱과 접촉되도록 설치되어, 상기 디스크플레이트로부터 압력이 가해질 때 마찰부싱과 접촉한 하면(13)에서만 댐퍼기능을 수행하게 됨으로써, 충격과 하중변화에 둔감하다는 문제점이 있었다.

또한, 도 2에는 다른 실시예에 따른 종래의 마찰스프링(20)이 도시되어 있는 바, 상기 마찰스프링(20)은 도 1과 마찬가지로 도우넛의 모양으로 형성되면서 상면(21)이 평면으로 형성된 하면(23)에 대해 곡면을 갖도록 형성되는 구조이다.

그러나, 상기와 같은 마찰스프링(20)은 곡면으로 형성된 상면(21)이 마찰부싱의 면과 점접촉을 이루도록 설치됨으로써, 디스크플레이트로부터 압력이 가해질 때 하중을 충분히 분산시키지 못하게 되어 댐퍼기능을 제대로 수행할 수 없다는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 상기 상면(21)에 응력이 집중됨으로써 이상마모가 발생되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 마찰부싱 및 디스크플레이트와 증대된 마찰면적을 갖도록 함은 물론 상기 마찰부싱 및 디스크플레이트의 양방향으로 댐퍼기능을 수행할 수 있도록 하여, 상기 디스크플레이트로부터 압력이 가해질 때 하중에 대한 지지력을 향상시킬 수 있도록 하고, 또한 이상마모 현상의 발생을 예방하면서 소음과 진동의 절연기능을 증대시킬 수 있도록 하는 자동차의 클러치디스크용 마찰스프링 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 마찰부싱의 외주면과 디스크플레이트와의 사이에 개재되어 상기 마찰부싱을 스플라인허브에 압압시키도록 하는 클러치디스크용 마찰스프링에 있어서, 상기 디스크플레이트와 접촉되는 제1마찰면 및 상기 마찰부싱과 접촉되는 제2마찰면으로 구성되면서 상기 제1마찰면과 제2마찰면은 동일한 단면적을 갖는 도우넛 모양으로 형성되고 곡면의 연결부를 통해 유(U)자 모양의 단면을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 3은 일반적으로 사용되는 클러치디스크의 개략적인 정면도이고, 도 4는 도 1의 클러치디스크에서 스플라인허브와 허브플레이트를 설명하기 위한 개략적인 정면도이며, 도 5은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 부분단면도로서, 도시된 바와 같이 클러치디스크(1)의 소정부 일측에는 비틀림에 대한 완충작용을 하는 다수의 토션스프링(33)이 이격되어 구비된다.

또한, 상기 클러치디스크(31)의 중앙부에는 메인 드라이브샤프트(도시않됨)가 삽입되어 스플라인 결합되는 스플라인허브(35)가 형성되고, 이 스플라인허브(35)의 외측에는 허브플레이트(37)가 구비된다.

상기한 허브플레이트(37)의 내주면에는 기어부(37a)가 형성되고, 상기 허브플레이트(37)의 기어부(37a) 사이에는 스플라인허브(35)의 외주면에 형성된 기어부(35a)가 소정거리로 이격되어 구비된다.

상기한 스플라인허브(35)의 일측에는 양측의 가이드핀(39)을 매개로 댐퍼스프링(41)이 구비되어 있고, 이 댐퍼스프링(41)의 양단 일측은 허브플레이트(37)의 일측에 접하게 된다.

또한, 상기 허브플레이트(37)는 도 5에 도시된 바와 같이 디스크플레이트(43)에 삽입되어 구비되고, 이 디스크플레이트(43)의 일측에는 마찰와셔(45)가 구비된다.

그리고, 상기 마찰와셔(45)의 일측면과 디스크플레이트(43) 사이에는 웨이브스프링(47)이 개재되어 있는 바, 상기 웨이브스프링(47)은 마찰와셔(45)를 허브플레이트(37)로 밀착시켜 압압시키게 된다.

또한, 상기 디스크플레이트(43)의 선단부에는 마찰부싱(49)이 삽입되는 바, 이 마찰부싱(49)에는 스플라인허브(35)의 기어부(35a)와 허브플레이트(37)의 기어부(37a)가 삽입되면서 구비된다.

상기한 마찰부싱(49)의 외주면 일측과 디스크플레이트(43) 사이에는 본 발명에 따른 구조의 마찰스프링(51)이 구비되는 바, 이 마찰스프링(51)은 상기 마찰부싱(49)을 스플라인허브(35)의 기어부(35a) 및 허브플레이트(37)의 기어부(37a)에 밀착시키는 역할을 수행하게 된다.

여기서, 본 발명에 따른 상기의 마찰스프링(51)은 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 디스크플레이트(43)와 접촉되는 제1마찰면(51a) 및 상기 마찰부싱(49)과 접촉되는 제2마찰면(51b)으로 구성되며, 또한 상기 제1마찰면(51a)과 제2마찰면(51b)은 동일한 단면적을 갖는 도우넛 모양으로 형성되면서 곡면의 연결부(51c)를 통해 유(U)자 모양의 단면을 갖도록 형성된다.

한편, 도 6에 도시된 마찰스프링(51)은 곡면의 연결부(51c)가 제1마찰면(51a)의 내주면과 제2마찰면(51b)의 내주면을 연결하도록 형성됨으로써, 상기 제1마찰면(51a)과 제2마찰면(51b)사이의 개구부(51d)는 외주면을 향하도록 형성되게 된다.

그러나, 곡면의 연결부(51c)가 제1마찰면(51a) 및 제2마찰면(51b)의 내주면만을 연결하도록 한정되는 것이 아니라, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1마찰면(51a) 및 제2마찰면(51b)의 외주면을 연결하도록 형성될 수도 있으며, 이때에는 상기 제1마찰면(51a)과 제2마찰면(51b)사이의 개구부(51d)는 내주면을 향하게 된다.

이와 같이 이루어진 클러치디스크는 디스크플레이트(43)내에 삽입된 허브플레이트(37)에 마찰와셔(45)가 압착되는 바, 이 마찰와셔(45)는 웨이브스프링(47)의 탄발력에 의해 견고하게 허브플레이트(37)에 압착된다.

또한, 상기 허브플레이트(37) 상단에 위치한 스플라인허브(35)는 마찰부싱(49)에 의해 압압되고, 이 마찰부싱(49)의 외주면 일측에는 디스크플레이트(43)와의 사이에 개재된 마찰스프링(51)에 의해 마찰부싱(49)이 스플라인허브(35)에 견고하게 압압된다.

따라서, 클러치디스크(31)는 일정한 프리댐퍼 토오크(Pre-Damper Torque)를 지니게 되어 클러치디스크(31)가 플라이휠(도시않됨)에 접속될 시에 구동바퀴의 회전수와 엔진의 회전수 차이에 의해 발생되는 비틀림을 방지하게 된다.

또한, 상기한 클러치디스크(31)의 플라이휠에 접속시 스플라인허브(35)는 구동바퀴와 동일하게 회전되고, 허브플레이트(37)는 플라이휠에 접속되어 엔진의 회전수와 동일하게 회전되는 바, 이에 의해 스플라인허브(35)와 허브플레이트(37) 사이에는 회전차가 발생되며, 이 회전차에 의한 클러치디스크(31)의 진동소음을 댐퍼스프링(41)이 흡수하게 된다.

한편, 마찰스프링(51)의 제1마찰면(51a)과 제2마찰면(51b)이 본 발명에 따라 동일한 단면적을 갖는 도우넛 모양으로 형성되면, 상기 디스크플레이트(43)와 마찰부싱(49)과의 마찰면적이 도 1과 도 2를 참고로 전술한 종래의 것보다 대폭 증대되게 되며, 이에 따라 상기 디스크플레이트(43)로부터 압력이 가해질 때 마찰열의 방출에 유리하여 응력이 집중되는 현상을 예방할 수 있게 됨은 물론 하중에 대한 지지력이 향상됨으로써 전체적으로 내구성이 증대되게 된다.

또한, 상기 제1마찰면(51a)과 제2마찰면(51b)이 곡면의 연결부(51c)를 통해 유(U)자의 단면을 갖도록 형성됨으로써, 상기 디스크플레이트(43)와 마찰부싱(49)쪽으로 양방향의 댐퍼기능을 수행할 수 있게 되며, 이에 따라 소음과 진동의 절연기능도 대폭 증대되는 잇점이 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 마찰스프링은, 디스크플레이트 및 마찰부싱과의 마찰면적이 대폭 증대되어 디스크플레이트로부터 압력이 가해질 때 하중에 대한 지지력이 향상되게 됨으로써 전체적으로 내구성이 증대되게 되고, 상기 디스크플레이트와 마찰부싱쪽으로 양방향 댐퍼기능을 수행할 수 있게 됨으로써 소음과 진동의 절연기능도 대폭 증대되는 효과가 있게 된다.

도 1과 도 2는 종래의 마찰스프링을 설명하기 위한 개략적인 정면도와 부분단면도,

도 3은 일반적으로 사용되는 클러치디스크의 개략적인 정면도,

도 4는 도 1의 클러치디스크에서 스플라인허브와 허브플레이트를 설명하기 위한 개략적인 정면도,

도 5은 도 1의 Ⅰ-Ⅰ선 부분단면도,

도 6과 도 7은 본 발명에 따른 마찰스프링을 설명하기 위한 사시도와 종단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

35 - 스플라인허브 43 - 디스크플레이트

49 - 마찰부싱 51a - 제1마찰면

51b - 제2마찰면 51c - 연결부

Claims (2)

1. 마찰부싱(49)의 외주면과 디스크플레이트(43)와의 사이에 개재되어 상기 마찰부싱(49)을 스플라인허브(35)에 압압시키도록 하는 클러치디스크용 마찰스프링에 있어서,

   상기 디스크플레이트(43)와 접촉되는 제1마찰면(51a) 및 상기 마찰부싱(49)과 접촉되는 제2마찰면(51b)으로 구성되면서 상기 제1마찰면(51a)과 제2마찰면(51b)은 동일한 단면적을 갖는 도우넛 모양으로 형성되고 곡면의 연결부(51c)를 통해 유(U)자 모양의 단면을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 클러치디스크용 마찰스프링 구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 연결부(51c)는 제1마찰면(51a) 및 제2마찰면(51b)의 내주면을 연결하거나 또는 외주면을 연결하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 클러치디스크용 마찰스프링 구조.