KR101039157B1 - 클러치 디스크 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동일한 수준의 크기를 가지는 클러치 디스크 어셈블리 내에서도, 종래에 비하여 월등히 큰 히스테리시스를 구현할 수 있도록 하여 차량의 소음 및 진동 성능을 향상시키는 데에 큰 기여를 할 수 있도록 하고, 자체의 내구성도 향상시킬 수 있도록 한 클러치 디스크 어셈블리를 제공한다.
클러치, 마찰, 히스테리시스, 댐핑

Description

클러치 디스크 어셈블리{Clutch Disk Assembly}
본 발명은 클러치 디스크 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진과 변속기 사이에서 동력을 단속하는 클러치 디스크 어셈블리의 구조에 관한 기술이다.
클러치 디스크 어셈블리는 엔진과 변속기 사이에 장착되어 엔진으로부터의 동력을 단속적으로 변속기에 공급할 수 있도록 하는 장치로서, 동력의 단속시에 발생하는 충격을 완충하기 위한 댐핑기구를 내장하고 있는 경우가 많다.
즉, 엔진의 플라이휠과 접촉하여 토크를 전달받는 페이싱이 구비된 디스크플레이트와, 여기에 결합된 서브플레이트 사이에 허브플레이트가 상대회동 가능한 상태로 장착되어, 상기 허브플레이트와 상기 디스크플레이트 및 서브플레이트 사이에 설치된 코일스프링 등의 탄성부재에 의해 상대 회동각도가 발생할 때 탄성력을 제공할 수 있도록 구성되고, 상기 허브플레이트와 상기 서브플레이트 사이에 프릭션스프링 등을 구비한 마찰유닛을 개재하여 상기 허브플레이트와 서브플레이트의 상대회동시 인위적인 마찰력이 발생하도록 하여, 상기 탄성력과 함께 댐핑력을 형성 함과 아울러 히스테리시스를 구현하도록 하는 것이다.
그런데, 종래에는 상기 허브플레이트와 상기 및 서브플레이트 사이에 마찰력 및 히스테리시스가 발생하도록 하는 상기 마찰유닛이 1곳에만 구비되어 있어서, 히스테리시스의 크기를 크게 하는 데에 한계가 있어서 차량의 소음 및 진동 성능을 원하는 수준으로 확보하는 데에 장애요소가 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 동일한 수준의 크기를 가지는 클러치 디스크 어셈블리 내에서도, 종래에 비하여 월등히 큰 히스테리시스를 구현할 수 있도록 하여 차량의 소음 및 진동 성능을 향상시키는 데에 큰 기여를 할 수 있도록 하고, 자체의 내구성도 향상시킬 수 있도록 한 클러치 디스크 어셈블리를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명 클러치 디스크 어셈블리는
마찰에 의해 토크를 전달받도록 구성된 페이싱과;
상기 페이싱과 결합되고, 원주방향으로 복수개의 디스크완충슬릿이 형성된 디스크플레이트와;
상기 디스크플레이트와 회전축방향으로 일정한 공간을 형성하고, 상기 디스 크완충슬릿에 상응하는 위치에 서브완충슬릿이 형성된 서브플레이트와;
상기 디스크완충슬릿 및 서브완충슬릿이 함께 형성하는 각 공간에 적어도 2개 이상이 원주방향을 따라 탄성력을 제공할 수 있는 상태로 직렬로 배치된 탄성부재와;
상기 디스크플레이트와 서브플레이트 사이의 공간에 상기 디스크플레이트와 동심축을 이루어 상대회동 가능하게 설치되고, 상기 디스크완충슬릿 및 서브완충슬릿이 함께 형성하는 각 공간에 구비된 모든 탄성부재의 양단을 지지하도록 반경방향 외측으로 돌출된 스프링지지돌기를 구비한 인너허브플레이트와;
상기 인너허브플레이트와 상대회동 가능한 상태로 상기 인너허브플레이트의 외측에 삽입되고, 상기 스프링지지돌기들 사이에 배치된 탄성부재들을 서로 격리시키도록 반경방향 내측으로 돌출된 다수의 격리돌기를 구비한 아웃터허브플레이트와;
상기 탄성부재들이 형성하는 내경보다 작은 직경으로 상기 인너허브플레이트와 상기 서브플레이트 사이에 구비되어, 상기 인너허브플레이트와 서브플레이트의 상대회동시 마찰력을 발생시키는 메인마찰유닛과;
상기 탄성부재들이 형성하는 외경보다 큰 직경으로 상기 아웃터허브플레이트와 상기 서브플레이트 사이에 구비되어, 상기 아웃터허브플레이트와 서브플레이트의 상대회동시 마찰력을 발생시키는 서브마찰수단;
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 서브마찰수단은
상기 아웃터허브플레이트의 회전축방향으로 상기 아웃터허브플레이트와 상기 서브플레이트 사이를 벌리는 방향의 탄성력을 제공하는 서브프릭션스프링을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 서브프릭션스프링은
내경부는 원형으로 형성되고, 외경부를 향하여 다수의 요철이 형성된 구조를 가지도록 할 수 있다.
상기 메인마찰유닛은
상기 인너허브플레이트의 회전축방향으로 상기 인너허브플레이트와 상기 서브플레이트 사이를 벌리는 방향의 탄성력을 제공하는 메인프릭션스프링과;
상기 서브플레이트에 대해서 상대회동은 억제되고 회전축 방향으로의 직선운동은 허용되도록 상기 메인프릭션스프링과 상기 인너허브플레이트 사이에 설치된 프릭션플레이트와;
상기 프릭션플레이트와 상기 인너허브플레이트 사이에 개재되어 상기 메인프릭션스프링이 제공하는 탄성력을 상기 프릭션플레이트로부터 전달받아 상기 인너허브플레이트에 가압되는 프릭션부싱을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명은 동일한 수준의 크기를 가지는 클러치 디스크 어셈블리 내에서도, 종래에 비하여 월등히 큰 히스테리시스를 구현할 수 있도록 하여 차량의 소음 및 진동 성능을 향상시키는 데에 큰 기여를 할 수 있도록 하고, 자체의 내구성도 향상시킬 수 있도록 한다.
도 1과 도 2을 참조하면, 본 발명 실시예는 마찰에 의해 토크를 전달받도록 구성된 페이싱(1)과; 상기 페이싱(1)과 결합되고, 원주방향으로 복수개의 디스크완충슬릿(3)이 형성된 디스크플레이트(5)와; 상기 디스크플레이트(5)와 회전축방향으로 일정한 공간을 형성하고, 상기 디스크완충슬릿(3)에 상응하는 위치에 서브완충슬릿(7)이 형성된 서브플레이트(9)와; 상기 디스크완충슬릿(3) 및 서브완충슬릿(7)이 함께 형성하는 각 공간에 적어도 2개 이상이 원주방향을 따라 탄성력을 제공할 수 있는 상태로 직렬로 배치된 탄성부재(15)와; 상기 디스크플레이트(5)와 서브플레이트(9) 사이의 공간에 상기 디스크플레이트(5)와 동심축을 이루어 상대회동 가능하게 설치되고, 상기 디스크완충슬릿(3) 및 서브완충슬릿(7)이 함께 형성하는 각 공간에 구비된 모든 탄성부재(15)의 양단을 지지하도록 반경방향 외측으로 돌출된 스프링지지돌기(37)를 구비한 인너허브플레이트(39)와; 상기 인너허브플레이트(39)와 상대회동 가능한 상태로 상기 인너허브플레이트(39)의 외측에 삽입되고, 상기 스프링지지돌기(37)들 사이에 배치된 탄성부재(15)들을 서로 격리시키도록 반경방향 내측으로 돌출된 다수의 격리돌기(43)를 구비한 아웃터허브플레이트(41)와; 상기 탄성부재(15)들이 형성하는 내경보다 작은 직경으로 상기 인너허브플레이트(39) 와 상기 서브플레이트(9) 사이에 구비되어, 상기 인너허브플레이트(39)와 서브플레이트(9)의 상대회동시 마찰력을 발생시키는 메인마찰유닛(17)과; 상기 탄성부재(15)들이 형성하는 외경보다 큰 직경으로 상기 아웃터허브플레이트(41)와 상기 서브플레이트(9) 사이에 구비되어, 상기 아웃터허브플레이트(41)와 서브플레이트(9)의 상대회동시 마찰력을 발생시키는 서브마찰수단(19)을 포함하여 구성된다.
본 실시예에서, 상기 서브마찰수단(19)은 상기 아웃터허브플레이트(41)의 회전축방향으로 상기 아웃터허브플레이트(41)와 상기 서브플레이트(9) 사이를 벌리는 방향의 탄성력을 제공하는 서브프릭션스프링(21)으로 구성하였다.
물론, 상기 서브프릭션스프링(21) 이외에 별도의 프릭션와셔 등의 구성을 추가하여 상기 서브마찰수단(19)을 구성할 수도 있을 것이다.
본 실시예에서, 상기 서브프릭션스프링(21)은 내경부는 원형으로 형성되고, 외경부를 향하여 다수의 요철이 형성된 구조를 가지도록 하였다.
한편, 상기 메인마찰유닛(17)은 상기 인너허브플레이트(39)의 회전축방향으로 상기 인너허브플레이트(39)와 상기 서브플레이트(9) 사이를 벌리는 방향의 탄성력을 제공하는 메인프릭션스프링(23)과, 상기 서브플레이트(9)에 대해서 상대회동은 억제되고 회전축 방향으로의 직선운동은 허용되도록 상기 메인프릭션스프링(23)과 상기 인너허브플레이트(39) 사이에 설치된 프릭션플레이트(25)와, 상기 프릭션플레이트(25)와 상기 인너허브플레이트(39) 사이에 개재되어 상기 메인프릭션스프 링(23)이 제공하는 탄성력을 상기 프릭션플레이트(25)로부터 전달받아 상기 인너허브플레이트(39)에 가압되는 프릭션부싱(27)을 포함하여 구성된다.
참고로, 도면에 도시되어 있으나 설명되지 않은 부품들로서, 상기 인너허브플레이트(39)에 결합되는 허브(29)와 상기 인너허브플레이트(39) 사이의 상대회동으로 프리댐핑력을 발생시키는 프리댐핑스프링(31)과 프리댐핑마찰유닛(33) 및 카셋트어셈블리(35) 등이 구비되어 있다.
상기한 바와 같이 구성된 클러치 디스크 어셈블리는 상기 페이싱(1)을 통해 토크가 입력되고, 상기 허브(29)를 통해 토크가 출력된다.
상기 페이싱(1)을 통해 입력된 토크는 상기 디스크플레이트(5)와 서브플레이트(9)를 회전시켜서 그 힘을 상기 허브완충슬릿과 디스크완충슬릿(3) 및 서브완충슬릿(7)이 함께 형성하는 공간에 구비된 탄성부재(15)를 통해 상기 인너허브플레이트(39)로 전달하고, 상기 인너허브플레이트(39) 중앙에 설치된 허브(29)에 스플라인 결합되는 변속기입력축 등으로 토크가 출력되는 것이다.
상기한 바와 같은 토크 전달 과정에서 상기 서브플레이트(9)와 인너허브플레이트(39) 사이의 상대회동에 의해 주요한 댐핑작용이 이루어지게 되는데, 여기에는 상기 메인마찰유닛(17)에서 제공하는 마찰력과 히스테리시스 및 상기 탄성부재(15)가 제공하는 탄성력이 기여하게 된다.
특히, 본 실시예에서는 상기 메인마찰유닛(17)에서 제공하기에는 부족한 마 찰력과 히스테리시스를 상기 서브마찰수단(19)인 상기 서브프릭션스프링(21)이 상기 아웃터허브플레이트(41)와의 사이에서 발생시킨 마찰력과 히스테리시스로 보완함으로써, 보다 큰 마찰력과 히스테리시스를 구현할 수 있어서, 차량의 소음 및 진동 특성을 개선하는 데에 큰 도움을 줄 수 있게 된다.
상기 서브프릭션스프링(21)은 그 직경이 상대적으로 상기 메인마찰유닛(17)보다 크기 때문에 상기 메인마찰유닛(17)을 보조하여 제공할 수 있는 마찰력과 히스테리시스의 용량이 매우 크게 확보될 수 있는 장점이 있다.
또한, 동일한 댐핑특성을 제공하도록 클러치 디스크 어셈블리를 구성하는 경우에는 종래에 메인마찰유닛(17)에서만 감당해야 했던 마찰력을 분산하여 서브마찰수단(19)에서도 제공하도록 함으로써, 마찰부위의 마모 발생이 분산되어 상대적으로 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 클러치 디스크 어셈블리의 구조를 설명한 분해사시도,
도 2는 본 발명에 따른 클러치 디스크 어셈블리의 서브플레이트만 분해하여 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
1; 페이싱 3; 디스크완충슬릿
5; 디스크플레이트 7; 서브완충슬릿
9; 서브플레이트 15; 탄성부재
17; 메인마찰유닛 19; 서브마찰수단
21; 서브프릭션스프링 23; 메인프릭션스프링
25; 프릭션플레이트 27; 프릭션부싱
29; 허브 31; 프리댐핑스프링
33; 프리댐핑마찰유닛 35; 카셋트어셈블리
37; 스프링지지돌기 39; 인너허브플레이트
41; 아웃터허브플레이트 43; 격리돌기

Claims (4)

  1. 마찰에 의해 토크를 전달받도록 구성된 페이싱과;
    상기 페이싱과 결합되고, 원주방향으로 복수개의 디스크완충슬릿이 형성된 디스크플레이트와;
    상기 디스크플레이트와 회전축방향으로 일정한 공간을 형성하고, 상기 디스크완충슬릿에 상응하는 위치에 서브완충슬릿이 형성된 서브플레이트와;
    상기 디스크완충슬릿 및 서브완충슬릿이 함께 형성하는 각 공간에 적어도 2개 이상이 원주방향을 따라 탄성력을 제공할 수 있는 상태로 직렬로 배치된 탄성부재와;
    상기 디스크플레이트와 서브플레이트 사이의 공간에 상기 디스크플레이트와 동심축을 이루어 상대회동 가능하게 설치되고, 상기 디스크완충슬릿 및 서브완충슬릿이 함께 형성하는 각 공간에 구비된 모든 탄성부재의 양단을 지지하도록 반경방향 외측으로 돌출된 스프링지지돌기를 구비한 인너허브플레이트와;
    상기 인너허브플레이트와 상대회동 가능한 상태로 상기 인너허브플레이트의 외측에 삽입되고, 상기 인너허브플레이트의 스프링지지돌기들 사이에 배치된 탄성부재들을 서로 격리시키도록 반경방향 내측으로 돌출된 다수의 격리돌기를 구비한 아웃터허브플레이트와;
    상기 탄성부재들이 형성하는 내경보다 작은 직경으로 상기 인너허브플레이트와 상기 서브플레이트 사이에 구비되어, 상기 인너허브플레이트와 서브플레이트의 상대회동시 마찰력을 발생시키는 메인마찰유닛과;
    상기 탄성부재들이 형성하는 외경보다 큰 직경으로 상기 아웃터허브플레이트와 상기 서브플레이트 사이에 구비되어, 상기 아웃터허브플레이트와 서브플레이트의 상대회동시 마찰력을 발생시키는 서브마찰수단;
    을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 클러치 디스크 어셈블리.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 서브마찰수단은
    상기 아웃터허브플레이트의 회전축방향으로 상기 아웃터허브플레이트와 상기 서브플레이트 사이를 벌리는 방향의 탄성력을 제공하는 서브프릭션스프링을 포함하여 구성된 것
    을 특징으로 하는 클러치 디스크 어셈블리.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 서브프릭션스프링은
    내경부는 원형으로 형성되고, 외경부를 향하여 다수의 요철이 형성된 구조를 가지는 것
    을 특징으로 하는 클러치 디스크 어셈블리.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 메인마찰유닛은
    상기 인너허브플레이트의 회전축방향으로 상기 인너허브플레이트와 상기 서브플레이트 사이를 벌리는 방향의 탄성력을 제공하는 메인프릭션스프링과;
    상기 서브플레이트에 대해서 상대회동은 억제되고 회전축 방향으로의 직선운동은 허용되도록 상기 메인프릭션스프링과 상기 인너허브플레이트 사이에 설치된 프릭션플레이트와;
    상기 프릭션플레이트와 상기 인너허브플레이트 사이에 개재되어 상기 메인프릭션스프링이 제공하는 탄성력을 상기 프릭션플레이트로부터 전달받아 상기 인너허브플레이트에 가압되는 프릭션부싱;
    을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 클러치 디스크 어셈블리.
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