KR100974728B1 - 자동차의 클러치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 클러치에 관한 것으로, 클러치커버(2)와 압력판(8)사이에서 피벗링(6)을 매개로 설치되는 다이아프램스프링(7)과, 클러치페달(5)을 밟아줄 때 릴리이스포크(9)를 통해 상기 다이아프램스프링(7)으로 답력이 전달되도록 변속기입력축(3)을 따라 이동가능하게 설치되는 릴리스베어링(11)이 갖춰진 자동차의 클러치에 있어서, 상기 다이아프램스프링(7)은 릴리스베어링(11)있는 중앙쪽으로의 돌출길이(L1,L2)가 서로 다르게 형성된 다수개의 장형스프링(7a) 및 단형스프링(7c)으로 구성되고, 상기 릴리스베어링(11)은 릴리이스포크(9)를 통해 클러치페달(5)의 답력이 전달될 때 상기 장형스프링(7a)과 상기 단형스프링(7c)을 순차적으로 가압하는 선가압부(11a) 및 후가압부(11c)로 구성되어져, 엔진이 낮은 회전수(RPM)로 운전하고 있는 상태에서 고속으로의 변속시 일시적인 반클러치의 상태가 유지됨으로써 충격이 심한 변속쇼크 및 소음의 발생이 예방됨은 물론, 엔진의 구동이 종료되는 스톨(stall)현상도 예방할 수 있도록 된 것이다.

Description

자동차의 클러치{clutch of vehicle}

도 1과 도 2는 종래 구조에 따른 다이아프램스프링식 클러치를 설명하기 위한 종단면도,

도 3은 도 1에 사용되는 종래의 다이아프램스프링을 설명하기 위한 클러치커버의 정면도,

도 4와 도 5는 본 발명에 따른 구조의 다이아프램스프링 및 릴리스베어링을 갖춘 클러치를 설명하기 위한 종단면도 및 정면도,

도 6은 본 발명에 따른 클러치의 작동상태를 설명하기 위한 개략적인 개념도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2 - 클러치커버 3 - 변속기입력축

5 - 클러치페달 6 - 피벗링

7 - 다이아프램스프링 7a - 장형스프링

7c - 단형스프링 8 - 압력판

9 - 릴리이스포크 11 - 릴리스베어링

11a - 선가압부 11c - 후가압부

본 발명은 운전자가 클러치페달을 밟아줄 때 클러치디스크가 플라이휘일로부터 떨어지면서 동력전달이 차단되고, 반대로 밟아주고 있던 클러치페달을 놓아줄 때 클러치디스크가 플라이휘일과 접촉되면서 마찰력을 통해 동력전달이 이루어지는 자동차의 클러치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에 장착되는 클러치(clutch)는 플라이휘일과 변속기의 입력축사이에 설치되어 변속기로 전달되는 기관의 동력을 필요에 따라 단속하는 기능을 수행하게 되며, 사용되는 스프링의 종류에 따라 코일스프링식 클러치와 다이아프램스프링식 클러치로 분류된다.

여기서, 상기 다이아프램스프링식 클러치의 일반적인 구성은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 크랭크축(C)에 장착된 플라이휘일(1)에는 클러치커버(2)가 결합되고, 상기 플라이휘일(1)의 안쪽으로는 플라이휘일(1)의 회전력을 변속기입력축(3)에 전달하기 위한 원판모양의 클러치디스크(4)가 설치되며, 상기 클러치디스크(4)와 클러치커버(2)사이에는 클러치페달(5)을 놓았을 때 피벗링(6)을 매개로 클러치커버(2)에 설치된 다이아프램스프링(7)의 장력에 의해 클러치디스크(4)를 플라이휘일(1)에 압착시키는 압력판(8)이 설치된다.

따라서, 운전자가 클러치페달(5)을 밟아주게 되면 그 답력(踏力)이 릴리이스포크(9)와 릴리스베어링(11)을 통해 다이아프램스프링(7)으로 전달되게 되고, 이와 같이 전달된 답력이 다이아프램스프링(7)을 눌러주게 되면 압력판(8)이 클러치커버(2)쪽으로 이동되면서 클러치디스크(4)로부터 떨어져 플라이휘일(1)과 클러치디스 크(4)와 압력판(8)사이에는 틈새가 생기게 되며, 이로 인해 플라이휘일(1)과 클러치디스크(4)사이에 존재하던 마찰력이 소멸되면서 변속기입력축(3)으로의 동력전달은 차단되게 된다.

반대로, 밟고 있던 클러치페달(5)을 놓아주게 되면 압력판(8)이 다이아프램스프링(7)의 힘에 의해 클러치디스크(4)를 플라이휘일(1)에 밀착시켜 도 1과 같은 상태를 유지시키게 되며, 이로 인해 플라이휘일(1)과 클러치디스크(4)사이에는 강한 마찰력이 다시 생성되면서 변속기입력축(3)으로의 동력전달이 이루어지게 된다.

한편, 상기의 다이아프램스프링(7)은 도 3에 도시된 바와 같이 릴리스베어링(11)있는 중앙쪽으로의 돌출길이(L)가 모두 동일한 길이로서 형성되어 있는 구조이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 클러치는 엔진이 낮은 회전수(RPM)로 운전하고 있는 상태에서 동력전달의 차단을 위해 릴리스베어링(11)이 다이아프램스프링(7)과 접촉을 할 때, 운전자가 클러치페달(5)에 가하는 답력을 적절하게 조절하지 못하게 되면, 충격이 심한 변속쇼크 및 소음이 발생할 뿐만 아니라 심한 경우에는 엔진 스톨(stall)현상이 발생되는 문제점이 있게 된다.

즉, 엔진이 낮은 회전수(RPM)로 운전하고 있는 상태에서 동력전달의 차단을 위해 운전자가 클러치페달(5)을 밟아줄 때에는 반클러치의 상태가 되도록 그 답력을 적절히 조절해주어야 하나, 운전자의 부주의로 인해 클러치페달(5)을 급하게 밟아주는 상황이 종종 발생하게 된다.

이와 같이, 엔진이 낮은 회전수(RPM)로 운전하고 있는 상태에서 운전자가 클 러치페달(5)을 급하게 밟아주게 되면 답력조절이 불가능한 상황으로서 반클러치의 상태를 유지할 수 없게 되고, 이로 인해 릴리스베어링(11)이 다이아프램스프링(7)과 순간적으로 강하게 접촉되면서 충격이 심한 변속쇼크 및 소음이 발생하게 됨은 물론, 심한 경우에는 엔진의 구동이 종료되는 스톨(stall)현상이 발생하게 되는 것이다.

상기와 같은 상황은 운전이 미숙한 초보운전자 및 등판로상에서 정차 후 재출발시 종종 발생하게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 엔진이 낮은 회전수(RPM)로 운전하고 있는 상태에서 동력전달의 차단을 위해 운전자가 클러치페달을 밟아줄 때, 운전자가 클러치페달을 급하게 밟아주는 상황이 발생하더라도 자연적으로 반클러치의 상태를 유지할 수 있도록 다이아프램스프링 및 릴리스베어링의 구조를 변경하여, 변속시 발생되는 쇼크 및 소음이 발생을 예방하고 아울러 엔진 스톨(stall)현상의 발생을 예방할 수 있도록 하는 자동차의 클러치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 클러치는, 클러치커버와 압력판사이에서 피벗링을 매개로 설치되는 다이아프램스프링과, 클러치페달을 밟아줄 때 릴리이스포크를 통해 상기 다이아프램스프링으로 답력이 전달되도록 변속기입력축을 따라 이동가능하게 설치되는 릴리스베어링이 갖춰진 자동차의 클러치에 있어서, 상기 다이아프램스프링은 릴리스베어링있는 중앙쪽으로의 돌출길이가 서로 다 르게 형성된 다수개의 장형스프링 및 단형스프링으로 구성되고, 상기 릴리스베어링은 릴리이스포크를 통해 클러치페달의 답력이 전달될 때 상기 장형스프링과 상기 단형스프링을 순차적으로 가압하는 선가압부 및 후가압부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 4와 도 5는 본 발명에 따른 구조의 다이아프램스프링 및 릴리스베어링을 갖춘 클러치를 설명하기 위한 종단면도 및 정면도로서, 종래 구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따라 다이아프램스프링을 사용하는 클러치는 도 4에 도시된 바와 같이, 크랭크축(C)에 장착된 플라이휘일(1)에는 클러치커버(2)가 결합되고, 상기 플라이휘일(1)의 안쪽으로는 플라이휘일(1)의 회전력을 변속기입력축(3)에 전달하기 위한 원판모양의 클러치디스크(4)가 설치되며, 상기 클러치디스크(4)와 클러치커버(2)사이에는 클러치페달(5)을 놓았을 때 피벗링(6)을 매개로 클러치커버(2)에 설치된 다이아프램스프링(7)의 장력에 의해 클러치디스크(4)를 플라이휘일(1)에 압착시키는 압력판(8)이 설치된다.

그리고, 상기 다이아프램스프링(7)은 운전자가 클러치페달(5)을 밟아줄 때 이때의 답력(踏力)이 릴리이스포크(9)와 릴리스베어링(11)을 통해 전달받는 구조로서 설치되어 있게 된다.

한편, 상기 다이아프램스프링(7)은 본 발명의 구조에 따라 도 4와 도 5에 도 시된 바와 같이 상기 릴리스베어링(11)있는 중앙쪽으로의 돌출길이(L1,L2)가 서로 다르게 형성된 다수개의 장형스프링(7a) 및 단형스프링(7c)으로 구성된다.

또한, 상기 릴리스베어링(11)은 본 발명의 구조에 따라 상기 릴리이스포크(9)를 통해 클러치페달(5)의 답력이 전달될 때 상기 장형스프링(7a)과 상기 단형스프링(7c)을 순차적으로 가압할 수 있도록 선가압부(11a) 및 후가압부(11c)로 구성된다.

여기서, 상기 다이아프램스프링(7)의 장형스프링(7a)은 상기 단형스프링(7c)의 사이에 한 개씩 배치되도록 형성된다.

즉, 상기 장형스프링(7a)과 상기 단형스프링(7c)은 변속기입력축(3)이 관통하는 중앙부로부터 방사상의 모양을 갖도록 일체로 형성되는데, 상기 장형스프링(7a)은 단형스프링(7c)들 사이에 각각 한 개씩 배치되도록 형성되는 구조이다.

그리고, 상기 릴리스베어링(11)의 선가압부(11a)와 후가압부(11c)는 일체로 형성되는 구조로서, 그 단면은 상기 다이아프램스프링(7)을 향하는 방향으로 볼록한 돌출부를 갖는 凸의 모양으로 형성된다.

여기서, 상기 선가압부(11a)는 다이아프램스프링(7)쪽을 향해 볼록하게 돌출된 부위이다.

따라서, 운전자가 클러치페달(5)을 밟아주게 되면 그 답력(踏力)이 릴리이스포크(9)와 릴리스베어링(11)을 통해 다이아프램스프링(7)으로 전달되게 되는 바, 이때 릴리스베어링(11)의 선가압부(11a)는 도 6(a)에 도시된 바와 같이 먼저 다이아프램스프링(7)의 장형스프링(7a)을 가압하게 되고, 상기 릴리스베어링(11)의 후 가압부(11c)는 계속해서 전달되는 답력에 의해 도 6(b)에 도시된 바와 같이 다이아프램스프링(7)의 단형스프링(7c)을 그 다음으로 가압하게 된다.

한편, 상기 릴리스베어링(11)의 선가압부(11a)에 의해 다이아프램스프링(7)의 장형스프링(7a)만이 힘을 받게 되면 본 발명의 클러치는 반클러치의 상태를 유지하게 된다.

그리고, 릴리스베어링(11)의 후가압부(11c)에 의해 다이아프램스프링(7)의 단형스프링(7c)도 같이 가압력을 받게 되면, 압력판(8)이 클러치커버(2)쪽으로 이동되면서 클러치디스크(4)로부터 떨어져 플라이휘일(1)과 클러치디스크(4)와 압력판(8)사이에는 틈새가 생기게 되며, 이로 인해 플라이휘일(1)과 클러치디스크(4)사이에 존재하던 마찰력이 소멸되면서 변속기입력축(3)으로의 동력전달은 차단되게 된다.

반대로, 밟고 있던 클러치페달(5)을 놓아주게 되면 먼저 릴리스베어링(11)의 후가압부(11c)가 다이아프램스프링(7)의 단형스프링(7c)으로부터 이격되면서 일차적으로 가압력이 제거되고, 계속해서 릴리스베어링(11)의 선가압부(11a)도 다이아프램스프링(7)의 장형스프링(7a)으로부터 이격되면서 이차적인 가압력이 제거되게 된다.

이와 같이, 릴리스베어링(11)이 다이아프램스프링(7)으로부터 완전히 이격되어 상기 다이아프램스프링(7)으로 답력이 전달되지 않게 되면, 압력판(8)은 상기 다이아프램스프링(7)의 힘에 의해 플라이휘일(1)쪽으로 이동되어지고, 계속해서 상기 클러치디스크(4)는 플라이휘일(1)에 밀착되면서 도 4와 같은 최초의 상태를 유 지시키게 되며, 상기 플라이휘일(1)과 클러치디스크(4)사이에는 강한 마찰력이 다시 생성되면서 변속기입력축(3)으로의 동력전달이 이루어지게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 클러치는 동력전달의 차단을 위해 운전자가 클러치페달(5)을 밟아줄 때 먼저 릴리스베어링(11)의 선가압부(11a)에 의해 다이아프램스프링(7)의 장형스프링(7a)만이 힘을 받으면서 반클러치의 상태를 유지할 수 있게 되며, 이때의 반클러치의 상태는 릴리스베어링(11)의 후가압부(11c)가 다이아프램스프링(7)의 단형스프링(7c)을 가압하기 전까지 지속되게 된다.

이와 같이, 운전자가 클러치페달(5)을 밟아줄 때 일정시간동안 반클러치의 상태가 유지되면, 엔진이 낮은 회전수(RPM)로 운전하고 있는 상태에서 운전자가 클러치페달(5)을 순간적으로 급하게 밟아주더라도(즉, 반클러치의 상태가 되도록 답력을 적절히 조절해주지 않더라도) 릴리스베어링(11)이 다이아프램스프링(7)과 순간적으로 강하게 접촉되는 현상을 예방할 수 있게 되고, 이로 인해 충격이 심한 변속쇼크 및 소음의 발생도 예방할 수 있음은 물론, 더 나아가 엔진의 구동이 종료되는 스톨(stall)현상도 미리 예방할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 클러치는 운전이 미숙한 초보운전자가 사용하는데에 적합할 뿐만 아니라, 등판로상에서 일시정차 후 재출발시 시동의 꺼짐을 예방하는 데에도 적합한 것이라 할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 동력의 차단을 위해 운전자가 클러치페달을 밟아줄 때 답력을 조절하지 않더라도 일시적인 반클러치의 상태가 유지 됨으로써, 엔진이 낮은 회전수(RPM)로 운전하고 있는 상태에서 고속으로의 변속시 충격이 심한 변속쇼크 및 소음의 발생이 예방됨은 물론, 엔진의 구동이 종료되는 스톨(stall)현상도 예방할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (3)

1. 클러치커버(2)와 압력판(8)사이에서 피벗링(6)을 매개로 설치되는 다이아프램스프링(7)과, 클러치페달(5)을 밟아줄 때 릴리이스포크(9)를 통해 상기 다이아프램스프링(7)으로 답력이 전달되도록 변속기입력축(3)을 따라 이동가능하게 설치되는 릴리스베어링(11)이 갖춰진 자동차의 클러치에 있어서,

   상기 다이아프램스프링(7)은 릴리스베어링(11)있는 중앙쪽으로의 돌출길이(L1,L2)가 서로 다르게 형성된 다수개의 장형스프링(7a) 및 단형스프링(7c)으로 구성되고,

   상기 릴리스베어링(11)은 릴리이스포크(9)를 통해 클러치페달(5)의 답력이 전달될 때 상기 장형스프링(7a)과 상기 단형스프링(7c)을 순차적으로 가압하는 선가압부(11a) 및 후가압부(11c)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 클러치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 장형스프링(7a)은 상기 단형스프링(7c)의 사이에 한 개씩 배치되도록 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 클러치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 선가압부(11a)와 상기 후가압부(11c)는 상기 다이아프램스프링(7)을 향하는 방향으로 볼록한 凸의 단면모양을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 클러치.

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