KR100878087B1

KR100878087B1 - 자동차의 클러치 디스크

Info

Publication number: KR100878087B1
Application number: KR1020070081743A
Authority: KR
Inventors: 홍성혁
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-08-14
Filing date: 2007-08-14
Publication date: 2009-01-14

Abstract

본 발명은 자동차의 클러치 디스크에 관한 것으로서, 클러치 샤프트의 외주면에 삽입 장착되는 클러치 허브와; 상기 클러치 허브의 외주면에 판형으로 마련되고, 원주 방향을 따라 복수개의 스프링 설치부가 형성된 디스크 플레이트와; 상기 디스크 플레이트의 둘레에 마련되어 플라이 휠 및 압력판에 밀착될 때 마찰력을 부여하는 클러치 페이싱과; 상기 디스크 플레이트의 스프링 설치부에 마련되어 충격을 흡수하는 댐핑 스프링과; 일단이 상기 댐핑 스프링과 접촉되고 타단이 복원 스프링에 접촉되는 압축 실린더와, 상기 복원 스프링 및 상기 압축 실린더의 둘레에 마련되어 릴레이 스위치의 온/오프에 따라 상기 압축 실린더에 전자기력을 발생시키는 솔레노이드 코일을 가지는 비틀림 진동 저감부와; 일반 주행인 경우 상기 솔레노이드 코일에 전원이 인가되어 상기 압축 실린더가 상기 복원 스프링을 압축하고, 고단 저속 주행인 경우 상기 솔레노이드 코일에 전원이 단락되어 상기 압축 실린더가 이동됨으로써 상기 댐핑 스프링을 압축하도록 상기 릴레이 스위치의 온/오프(on/off)를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 스프링값을 가변시켜 고단 저속 주행시 발생하는 비틀림 진동을 최대한 줄일 수 있다.

Description

자동차의 클러치 디스크{CLUTCH DISK OF VEHICLE}

본 발명은 자동차의 클러치 디스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 고단 저속 주행시 구동계 비틀림 공진에 의한 진동을 저감시킬 수 있는 자동차의 클러치 디스크 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진은 부하를 건 상태에서는 시동이 불가능하고, 변속기의 기어 변환도 무부하 상태에서 해야 하며, 출발시에는 엔진의 동력을 서서히 구동 바퀴에 전달해야 하는 등의 이유로 자동차에는 엔진의 동력을 단속하여 구동 바퀴에 전달하는 클러치 장치가 마련되어 있다.

이러한 클러치 장치는, 운전자의 답력에 의해 동작되는 클러치 페달과, 클러치 페달의 힘을 전달하기 위한 마스터 실린더 및 릴리즈 실린더와, 실제로 동력을 단속하는 클러치 디스크로 구성되어 있다.

종래의 클러치 디스크(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 클러치 샤프트(3)의 외주면에 삽입 장착되는 클러치 허브(5)와; 클러치 허브(5)의 외주면에 판형으로 마련되고, 원주 방향을 따라 복수개의 스프링 설치부(15)가 형성된 디스크 플레이트(10)와; 디스크 플레이트(10)의 둘레에 마련되어 플라이 휠 및 압력판에 밀착될 때 마찰력을 부여하는 클러치 페이싱(20)과; 디스크 플레이트(10)의 스프링 설치부(15)에 마련되어 충격을 흡수하는 댐핑 스프링(50) 및 러버(55)로 구성되어 있다.

이러한 구성에 의하여, 플라이 휠로부터 작용하는 회전 모멘트로 인한 비틀림 진동이 댐핑 스프링(50) 및 러버(55)에 의해 완충될 수 있다.

그런데, 종래의 클러치 디스크(1)에 있어서는, 비틀림 공진에 의한 차체 진동이 과대한 고단 저속 주행시에는 여전히 차체 진동 및 부밍이 존재하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 스프링값을 가변시켜 고단 저속 주행시 발생하는 비틀림 진동을 최대한 줄일 수 있는 자동차의 클러치 디스크를 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라, 자동차의 클러치 디스크에 있어서, 클러치 샤프트의 외주면에 삽입 장착되는 클러치 허브와; 상기 클러치 허브의 외주면에 판형으로 마련되고, 원주 방향을 따라 복수개의 스프링 설치부가 형성된 디스크 플레이트와; 상기 디스크 플레이트의 둘레에 마련되어 플라이 휠 및 압력판에 밀착될 때 마찰력을 부여하는 클러치 페이싱과; 상기 디스크 플레이트의 스프링 설치부에 마련되어 충격을 흡수하는 댐핑 스프링과; 일단이 상기 댐핑 스프링과 접촉되고 타단이 복원 스프링에 접촉되는 압축 실린더와, 상기 복원 스프링 및 상기 압축 실린더의 둘레에 마련되어 릴레이 스위치의 온/오프에 따라 상기 압축 실린더에 전자기력을 발생시키는 솔레노이드 코일을 가지는 비틀림 진동 저감부와; 일반 주행인 경우 상기 솔레노이드 코일에 전원이 인가되어 상기 압축 실린더가 상기 복원 스프링을 압축하고, 고단 저속 주행인 경우 상기 솔레노이드 코일에 전원이 단락되어 상기 압축 실린더가 이동됨으로써 상기 댐핑 스프링을 압축하도록 상기 릴레이 스위치의 온/오프(on/off)를 제어하는 제어부에 의해 달성된다.

여기서, 상기 비틀림 진동 저감 유닛은 상기 스프링 설치부 일측에 설치되어 상기 압축 실린더를 슬라이드 가능하게 안내하는 가이드를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 댐핑 스프링의 내부에는 러버가 마련된 것이 바람직하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 스프링값을 가변시켜 고단 저속 주행시 발생하는 비틀림 진동을 최대한 줄일 수 있는 자동차의 클러치 디스크가 제공된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

설명에 앞서, 종래와 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 종래에서 설명하고, 종래와 다른 구성에 대해서만 설명하겠다.

본 발명에 따른 클러치 디스크는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 클러치 샤프트(3)의 외주면에 삽입 장착되는 클러치 허브(5)와; 클러치 허브(5)의 외주면에 판형으로 마련되고, 원주 방향을 따라 복수개의 스프링 설치부(15)가 형성된 디스크 플레이트(10)와; 디스크 플레이트(10)의 둘레에 마련된 클러치 페이싱(20)과; 디스크 플레이트(10)의 스프링 설치부(15)에 마련되어 충격을 흡수하는 댐핑 스프링(50)과; 댐핑 스프링(50)의 스프링값을 가변시켜 비틀림 진동을 저감시키기 위한 비틀림 진동 저감부(30)과; 비틀림 진동 저감부(30)를 컨트롤하기 위한 제어부(40)를 포함하여 이루어진다.

클러치 페이싱(20)은 디스크 플레이트(10)의 둘레에 마련되어 플라이 휠 및 압력판에 밀착될 때 마찰력을 부여하는 역할을 한다.

디스크 플레이트(10)는 클러치 페이싱(20)의 내측에 마련되고, 좌우상하 4곳 의 위치에는 스프링 설치부(15)가 형성되어 있다.

스프링 설치부(15)에는 충격을 흡수하는 댐핑 스프링(50)이 마련되어 있고, 댐핑 스프링(50)의 내부에는 러버(55)가 설치되어 있다. 즉, 댐핑 스프링(50) 및 러버(55)가 상호 보완적으로 완충 작용을 함으로써, 플라이 휠로부터 전달된 충격이 저감될 수 있다. 따라서, 러버(55) 없이 댐핑 스프링(50)만 장착된 경우에 비해 완충 작용의 효과가 탁월하다.

비틀림 진동 저감부(30)는 종래의 구성에 없는 구성으로서, 댐핑 스프링(50)의 스프링 값을 가변시켜 비틀림 진동을 최대한 줄이기 위한 장치이다. 비틀림 진동 저감부(30)은 일단이 댐핑 스프링(50)과 접촉하고 타단이 복원 스프링(33)에 접촉하는 압축 실린더(31)와, 복원 스프링(33) 및 압축 실린더(31)의 둘레에 마련되며 릴레이 스위치(34)와 전기적으로 연결된 솔레노이드 코일(32)로 구성된다.

솔레노이드 코일(32)에 전원이 인가 또는 단락될 때 그 전자기력의 변화에 따라 압축 실린더(31)가 좌우 방향으로 이동됨으로써, 복원 스프링(33)은 압축 또는 인장되고 댐핑 스프링(50)은 압축 해제 또는 압축된다. 여기서, 압축 실린더(31)는 스프링 설치부(15)의 일측에 마련된 가이드(35)를 따라 슬라이드 이동된다.

여기서, 복원 스프링(33)의 압축 및 인장에 관여하는 힘은 릴레이 스위치(34)의 온/오프에 따라 전자기력을 발생시키는 솔레노이드 코일(32)에 의해 압축 실린더(31)가 좌우 방향으로 이동됨으로써 이루어진다. 즉, 복원 스프링(33)은 솔레노이드 코일(32)의 내부에 마련되어, 일반 주행시(비틀림 진동이 작은 상태)에는 릴레이 스위치(34)가 온 상태여서 솔레노이드 코일(32)에 전원이 공급되므로 압축 실린더(31)에 의해 가압되어 압축되고, 고단 저속 주행시(비틀림 진동이 큰 상태)에는 릴레이 스위치(34)가 오프 상태여서 솔레노이드 코일(32)에 전원이 단락되므로 압축 실린더(31)가 도 3과 같이 좌측으로 이동되어 압축이 해제된다.

솔레노이드 코일(32)은 릴레이 스위치(34)와 전기적으로 연결되어 릴레이 스위치(34)의 온/오프에 따라 전원이 인가되거나 단락된다. 이 때, 릴레이 스위치(34)는 제어부(40)에 의해 제어되는데, 제어부(40)는 기어 센서(43) 및 알피엠 센서(45)에서 송출된 신호를 기초로 릴레이 스위치(34)의 온/오프를 제어한다. 여기서, 기어 센서(43) 및 알피엠 센서(45)에서 송출된 신호가 비틀림 진동이 작은 일반 주행이라고 판단되면 도 2와 같이 제어부(40)는 릴레이 스위치(34)를 온시켜 복원 스프링(33)의 압축상태를 유지시키고, 기어 센서(43) 및 알피엠 센서(45)에서 송출된 신호가 비틀림 진동이 큰 상태라고 판단되면 도 3과 같이 제어부(40)는 릴레이 스위치(34)를 오프시켜 솔레노이드 코일(32)에 의한 전자기력에 의해 압축 실린더(31)가 좌측 방향으로 이동되어 복원 스프링(33)이 압축 해제되도록 한다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 자동차의 클러치 디스크의 제어 흐름을 도 4를 참조하여 간단히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 기어 센서(43) 및 알피엠 센서(45)의 신호를 기초로 하여 고단 저속 주행인지를 판단한다(S1). 본 실시예에서는, 고단 저속인 경우를 3단, 1100 ~ 1500rpm 대역으로 설정하였으나, 차량에 따라서는 그 설정값을 달리 설정할 수도 있음은 물론이다.

상기 (S1)단계에서 판단한 결과, 비틀림 진동이 작은 일반 주행이라고 판단되면, 제어부(40)는 릴레이 스위치(34)를 온(on)시켜 솔레노이드 코일(32)에 전원을 공급한다(S2). 그러면, 압축 실린더(31)가 오른쪽으로 이동되어 복원 스프링(33)이 압축력을 받아 오른쪽으로 압축된 상태를 유지하므로(S3), 댐핑 스프링(50)은 압축 해제된 상태가 된다(S4).

한편, 상기 (S1)단계에서 판단한 결과, 비틀림 진동이 큰 고단 저속 주행이라고 판단되면, 제어부(40)는 릴레이 스위치(34)를 오프(off)시켜 솔레노이드 코일(32)에 전원을 단락시킨다(S5). 그러면, 압축 실린더(31)에 가해진 전자기력이 소멸되면서 압축상태였던 복원 스프링(33)이 복원력에 의해 복원되어(S6), 압축 실린더(31)가 왼쪽으로 가이드(35)를 따라 이동하게 된다. 따라서, 압축 실린더(31)가 댐핑 스프링(50)을 왼쪽 방향으로 가압하게 된다(S7). 이와 같이 압축 실린더(31)가 댐핑 스프링(50)을 압축하면 스프링 동강성(Kd)이 증가되어 구동계 비틀림 공진을 회피하게 되므로, 고단 저속 주행시 과대하게 발생하였던 비틀림 진동 및 부밍을 최대한 저감시킬 수 있다.

도 1은 종래의 자동차의 클러치 디스크를 도시한 평면도이고,

도 2는 일반 주행시 본 발명에 따른 자동차의 클러치 디스크를 개략적으로 도시한 구성도이고,

도 3은 고단 저속 주행시 발명에 따른 자동차의 클러치 디스크를 개략적으로 도시한 구성도이고,

도 4는 본 발명에 따른 자동차의 클러치 디스크의 제어 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 클러치 디스크 3 : 클러치 샤프트

5 : 클러치 허브 10 : 디스크 플레이트

15 : 스프링 설치부 20 : 클러치 페이싱

30 : 비틀림 진동 저감유닛 31 : 압축 실린더

32 : 솔레노이드 코일 33 : 복원 스프링

34 : 릴레이 스위치 35 : 가이드

40 : 제어부 50 : 댐핑 스프링

55 : 러버

Claims

클러치 샤프트의 외주면에 삽입 장착되는 클러치 허브와;

상기 클러치 허브의 외주면에 판형으로 마련되고, 원주 방향을 따라 복수개의 스프링 설치부가 형성된 디스크 플레이트와;

상기 디스크 플레이트의 둘레에 마련되어 플라이 휠 및 압력판에 밀착될 때 마찰력을 부여하는 클러치 페이싱과;

상기 디스크 플레이트의 스프링 설치부에 마련되어 충격을 흡수하는 댐핑 스프링과;

일단이 상기 댐핑 스프링과 접촉되고 타단이 복원 스프링에 접촉되는 압축 실린더와, 상기 복원 스프링 및 상기 압축 실린더의 둘레에 마련되어 릴레이 스위치의 온/오프에 따라 상기 압축 실린더에 전자기력을 발생시키는 솔레노이드 코일을 가지는 비틀림 진동 저감부와;

일반 주행인 경우 상기 솔레노이드 코일에 전원이 인가되어 상기 압축 실린더가 상기 복원 스프링을 압축하고, 고단 저속 주행인 경우 상기 솔레노이드 코일에 전원이 단락되어 상기 압축 실린더가 이동됨으로써 상기 댐핑 스프링을 압축하도록 상기 릴레이 스위치의 온/오프(on/off)를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 클러치 디스크.
제1항에 있어서,

상기 비틀림 진동 저감 유닛은 상기 스프링 설치부 일측에 설치되어 상기 압축 실린더를 슬라이드 가능하게 안내하는 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하 는 자동차의 클러치 디스크.
제1항에 있어서,

상기 댐핑 스프링의 내부에는 러버가 마련된 것을 특징으로 하는 자동차의 클러치 디스크.