KR100756925B1 - 토크 클러치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토크 클러치에 관한 것으로서, 특히, 엔진 토크에 비례하여 클램핑 하중이 증대되는 히스테리시스 토크를 얻기 위한 장치에 관한 것으로서, 허브 플레이트(10)와, 서브 플레이트(20)로부터 마찰 스프링(30)에 의하여 탄성 지지되는 마찰 플레이트(40)와, 상기 허브 플레이트(10)와 마찰 플레이트(40) 사이에 협지된 마찰 부시(50)를 포함한 토크 클러치에 있어서; 상기 허브 플레이트(10)를 향하는 마찰 부시(50)의 면에는 반구 형상의 고정홈(51)이 절입 형성되며; 상기 마찰 부시(50)를 향하는 허브 플레이트(10)의 면에는 상기 고정홈(51)에 대응하여 반원형 단면 형상의 유동홈(11)이 회전방향을 향하여 점차적으로 깊이가 깊어지도록 원호를 따라 절입 형성되고; 상기 고정홈(51)과 유동홈(11) 사이에는 클램핑 볼(60)이 삽입되어, 엔진 토크에 비례하여 클램핑 볼이 마찰 부시를 밀어 마찰 플레이트에 클램핑 하중을 증대시킴으로써, 엔진 토크에 비례하는 히스테리시스 토크를 얻을 수 있도록 하는 것이다.

토크 클러치, 히스테리시스, 마찰, 볼, 홈

Description

토크 클러치{Torque clutch}

도 1은 종래의 토크 클러치를 도시하는 도,

도 2는 도 1의 A부분에 대한 확대도,

도 3은 종래의 토크 클러치에 의한 히스테리시스 토크를 도시하는 선도,

도 4는 본 발명의 토크 클러치를 도시하는 도,

도 5 및 도 6은 본 발명의 토크 클러치에 대한 작동예를 도시하는 도,

도 7은 본 발명의 토크 클러치에 의한 히스테리시스 토크를 도시하는 선도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 허브 플레이트 11 : 유동홈

20 : 서브 플레이트 30 : 마찰 스프링

40 : 마찰 플레이트 50 : 마찰 부시

51 : 고정홈 52 : 유기 페이싱

60 : 클램핑 볼 70 : 마찰 와셔

본 발명은 토크 클러치에 관한 것으로서 특히, 엔진 토크에 비례하여 클램핑 하중이 증대되는 히스테리시스 토크를 얻기 위한 장치로써, 엔진 토크에 비례하여 클램핑 볼이 마찰 부시를 밀어 마찰 플레이트에 클램핑 하중을 증대시킴으로써, 엔진 토크에 비례하는 히스테리시스 토크를 얻을 수 있는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 엔진 연소에 의한 회전 변동량 때문에 변속기 래틀(rattle) 소음이 발생하고 있으며, 이러한 소음을 개선하기 위해 적용되는 클러치 디스크의 비틀림 특성에 대한 주된 요소는 비틀림 강성(stiffness)과 히스테리시스 토크(hysteresis torque)로 구분된다.

상기한 비틀림 강성은 토션 스프링의 특성에 따르지만, 히스테리시스 토크는 마찰 플레이트, 마찰 스프링, 그리고 마찰 부시 상호간의 마찰력에 의존하게 되는 것이다.

도 1은 종래의 토크 클러치를 도시하는 도이며, 도 2는 도 1의 A부분에 대한 확대도이고, 도 3은 종래의 토크 클러치에 의한 히스테리시스 토크를 도시하는 선도이다.

종래의 토크 클러치는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 허브 플레이트(10)와, 서브 플레이트(20)로부터 마찰 스프링(30)에 의하여 탄성 지지되는 마찰 플레이트(40)와, 상기 허브 플레이트(10)와 마찰 플레이트(40) 사이에 협지된 마찰 부시(50)를 포함한다.

여기에서, 도면부호 70은 마찰 와셔이다.

즉, 종래의 토크 클러치에 있어서 히스테리시스 토크는 마찰 플레이트, 마찰 스프링, 그리고 마찰 부시 상호간의 마찰력에 의존하게 되는 데, 그 산출식은 도 3을 참조하면 다음과 같다.

- 마찰력 F_R = F × μ

- 평균마찰반경 r_m = ( r₁ + r₂ ) / 2

- 마찰 토크 T_R = F_R × r_m

- 히스테리시스 H = 2 × T_R

도 3의 (b)를 참조하면 종래의 토크 클러치는 엔진 토크에 관계없이 항상 일정한 히스테리시스 토크 H를 나타내는 특성을 가지고 있는 것이다.

즉, 일반적으로 낮은 엔진 토크 영역에서는 작은 히스테리시스 토크가 유리하며, 높은 엔진 토크 영역에서는 큰 히스테리시스 토크가 바람직하지만, 종래의 토크 클러치는 엔진 토크에 의존하지 않고 항상 일정한 히스테리시스 토크를 나타내고 있다는 기술상의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 허브 플레이트와 마찰 부시 사이에 클램핑 볼을 삽입하여 엔진 토크에 비례하여 클램핑 볼이 마찰 부시를 밀어 마찰 플레이트에 클램핑 하중을 증대시킴으로써, 엔진 토크에 비례하는 히스 테리시스 토크를 얻을 수 있도록 하는 토크 클러치를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명은 허브 플레이트와, 서브 플레이트로부터 마찰 스프링에 의하여 탄성 지지되는 마찰 플레이트와, 상기 허브 플레이트와 마찰 플레이트 사이에 협지된 마찰 부시를 포함한 토크 클러치에 있어서; 상기 허브 플레이트를 향하는 마찰 부시의 면에는 반구 형상의 고정홈이 절입 형성되며; 상기 마찰 부시를 향하는 허브 플레이트의 면에는 상기 고정홈에 대응하여 반원형 단면 형상의 유동홈이 회전방향을 향하여 점차적으로 깊이가 깊어지도록 원호를 따라 절입 형성되고; 상기 고정홈과 유동홈 사이에는 클램핑 볼이 삽입되어 있는 것으로써 달성된다.

도 4는 본 발명의 토크 클러치를 도시하는 도이며, 도 5 및 도 6은 본 발명의 토크 클러치에 대한 작동예를 도시하는 도이고, 도 7은 본 발명의 토크 클러치에 의한 히스테리시스 토크를 도시하는 선도이다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 토크 클러치는 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 마찰 부시(50)에 고정홈(51)과 허브 플레이트(10)에 깊이가 변하는 유동홈(11)을 형성하고, 이 고정홈(51)과 유동홈(11) 사이에 클램핑 볼(60)을 삽입하여, 엔진 토크의 증대에 따라 상기 클램핑 볼(60)이 마찰 부시(50)의 클램핑 하중을 상승시킴으로써, 낮은 엔진 토크 영역에서는 작은 히스테리시스 토크가 발생하며, 높은 엔진 토크 영역에서는 큰 히스테리시스 토크가 발생하게 되는 것을 그 기술상의 기본 특징 으로 한다.

이하, 본 발명의 토크 클러치를 구성하는 각 구성요소를 하나씩 살펴보면 다음과 같다.

우선, 본 발명에 있어서, 허브 플레이트(10)와, 서브 플레이트(20)로부터 마찰 스프링(30)에 의하여 탄성 지지되는 마찰 플레이트(40)와, 상기 허브 플레이트(10)와 마찰 플레이트(40) 사이에 협지된 마찰 부시(50)는 도 4에 도시된 바와 같이 기존의 토크 클러치 구성과 동일하며, 회전력의 전달 순서를 살펴보면 허브 플레이트(10)로부터 마찰 부시(50)를 통하여 마찰 플레이트(40) 및 서브 플레이트(20)로 회전력이 전달된다.

여기에서, 도면부호 70은 마찰 와셔이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 마찰 부시(50)에 있어서 허브 플레이트(10)를 향하는 도면상 우측면에는 반구 형상의 고정홈(51)이 절입 형성되어 있다.

그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 허브 플레이트(10)에 있어서 마찰 부시(50)를 향하는 도면상 좌측면에는 상기 고정홈(51)에 대응하여 반원형 단면 형상의 유동홈(11)이 형성되어 있되, 상기 유동홈(11)은 허브 플레이트(10)의 회전방향을 향하여 점차적으로 깊이가 깊어지도록 원호를 따라 절입 형성되어 있는 것이다.

이와 함께, 상기 고정홈(51)과 유동홈(11) 사이에는 클램핑 볼(60)이 삽입된다.

이에 따라, 상기 클램핑 볼(60)은 고정홈(51) 내에서 항상 일정 위치를 유지 하지만, 상기 유동홈(11) 내에서는 엔진 토크에 따라 움직이게 되는 것이다.

이하, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

여기에서, 도 5는 엔진 토크가 낮은 영역에 대한 작동예를 나타내는 것으로, 도 5의 (a)는 정면도이고 도 5의 (b)는 그 측단면도이다.

그리고, 도 6은 엔진 토크가 높은 영역에 대한 작동예를 나타내는 것으로, 도 6의 (a)는 정면도이고 도 6의 (b)는 그 측단면도이다.

우선, 엔진 토크가 낮은 영역에서는 도 5에 도시된 바와 같이 허브 플레이트(10)가 도면상 반시계방향으로 회전하더라도 클램핑 볼(60)이 상기 고정홈(51)과 유동홈(11) 사이에 위치하되, 상기 유동홈(11) 내에서 깊이가 깊은 쪽에 위치하게 됨으로써, 마찰 부시(50)에 작은 클램핑 하중을 작용시키게 되는 것이다.

반면에, 엔진 토크가 높은 영역에서는 도 6에 도시된 바와 같이 허브 플레이트(10)가 도면상 반시계방향으로 회전함에 따라 클램핑 볼(60)이 상기 유동홈(11) 내에서 깊이가 낮은 쪽에 위치하게 됨으로써, 마찰 부시(50)를 도면상 좌측으로 밀어 큰 클램핑 하중을 작용시키게 되는 것이다.

이와 같이, 상기 클램핑 볼(60)이 엔진 토크에 따라 유동홈(11) 내에서 위치 이동하면서 각기 다른 히스테리시스 토크를 발생시키게 되는 것이다.

다시 말해, 도 7에 도시된 바와 같이 낮은 엔진 토크 영역에서는 작은 히스테리시스 토크가 발생하며, 높은 엔진 토크 영역에서는 큰 히스테리시스 토크가 발생하게 되는 것이다.

이때, 상기 마찰 플레이트(40)를 향하는 마찰 부시(50)의 면에는 도 4와 같 이 유기 페이싱(52) 처리가 되어 있는 것이 바람직하며, 이를 통하여 마찰계수 증대 및 안정성 향상을 꾀할 수도 있는 것이다.

이와 더불어, 상기 고정홈(51), 유동홈(11), 그리고 클램핑 볼(60)은 한 조를 이루어 네 조가 등간격을 이루어 방사형으로 위치하는 것이 본 발명에 있어서 가장 바람직하며, 이에 따라 원판형의 토크 클러치 전반에 걸쳐 고른 히스테리시스 토크를 작용시키게 된다.

따라서, 본 발명의 토크 클러치는 마찰 부시(50)에 고정홈(51) 및 허브 플레이트(10)에 유동홈(11)을 형성하고, 이 고정홈(51)과 유동홈(11) 사이에서 이동하는 클램핑 볼(60)을 삽입함으로써, 엔진 토크가 낮은 영역에서는 작은 히스테리시스 토크를 작용시키고, 엔진 토크가 높은 영역에서는 큰 히스테리시스 토크를 작용시킬 수 있다는 탁월한 이점을 가진 것이다.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.

이상과 같은 본 발명은 허브 플레이트와 마찰 부시 사이에 클램핑 볼을 삽입하여 엔진 토크에 비례하여 클램핑 볼이 마찰 부시를 밀어 마찰 플레이트에 클램핑 하중을 증대시킴으로써, 엔진 토크에 비례하는 히스테리시스 토크를 얻을 수 있는 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 허브 플레이트와, 서브 플레이트로부터 마찰 스프링에 의하여 탄성 지지되는 마찰 플레이트와, 상기 허브 플레이트와 마찰 플레이트 사이에 협지된 마찰 부시를 포함한 토크 클러치에 있어서;

   상기 허브 플레이트를 향하는 마찰 부시의 면에는 반구 형상의 고정홈이 절입 형성되며;

   상기 마찰 부시를 향하는 허브 플레이트의 면에는 상기 고정홈에 대응하여 반원형 단면 형상의 유동홈이 회전방향을 향하여 점차적으로 깊이가 깊어지도록 원호를 따라 절입 형성되고;

   상기 고정홈과 유동홈 사이에는 클램핑 볼이 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 토크 클러치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 마찰 플레이트를 향하는 마찰 부시의 면에는 유기 페이싱 처리가 되어 있는 것을 특징으로 하는 토크 클러치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 고정홈, 유동홈, 그리고 클램핑 볼은 한 조를 이루어 네 조가 등간격을 이루어 방사형으로 위치하는 것을 특징으로 하는 토크 클러치.

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