KR101058569B1 - 클러치의 스트랩 좌굴 방지 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압력판에 순간적으로 작용하는 토크에 의해 과도한 회전방향 압축력이 스트랩에 가해지는 경우에도, 스트랩의 좌굴을 방지할 수 있도록 하고 압력판의 회전방향 상대변위 발생을 억제함으로써, 클러치의 토크 전달 특성을 향상시키고, 클러치의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한다.

스트랩, 프로텍터, 압력판, 센트럴플레이트

Description

클러치의 스트랩 좌굴 방지 구조{Strap Buckling Preventing Structure for Clutch}

본 발명은 차량의 파워트레인을 구성하는 클러치의 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압력판에 순간적으로 작용하는 토크 충격에 따른 회전방향 변위를 제한하도록 하는 기술에 관한 것이다.

차량의 파워트레인을 구성하는 클러치는 엔진으로부터의 동력을 변속기로 단속적으로 전달할 수 있도록, 엔진과 변속기 사이에 설치된다.

일반적인 클러치는 엔진의 플라이휠에 클러치커버가 직결되고, 상기 클러치커버에 압력판을 스프링을 통하여 장착한 구조를 취하여, 상기 압력판이 상기 스프링의 힘으로 상기 플라이휠과의 사이에 배치된 상기 마찰디스크를 가압하는 상태를 조절함에 따라 변속기로 인출되는 동력을 단속할 수 있도록 구성된다.

한편, 최근의 DCT(Dual Clutch Transmission)에 사용되는 더블클러치는

엔진에 직결되는 센트럴플레이트 양쪽으로 제1마찰디스크와 제2마찰디스크가 각각 배치되고, 상기 제1마찰디스크 외측에는 제1압력판이 위치하고, 상기 제2마찰디스크 외측에는 제2압력판이 위치하도록 하여, 상기 각각의 압력판들이 상기 센트럴플레이트를 향해 각 마찰디스크들을 가압하는 상태에 따라 각각 변속기로 인출되는 동력을 단속할 수 있도록 되어 있다.

도 1은 종래의 DCT를 도시한 것으로서, 상기 제1압력판(500)은 풀링커버(502)에 결합된 상태로 제1다이어프렘스프링(504)에 연결되고, 상기 제2압력판(506)은 상기 센트럴플레이트(508)에 직결된 커버(510)에 제2다이어프렘스프링(512)을 통해 연결되며, 상기 제1다이어프렘스프링(504)은 다시 상기 커버(510)에 회전방향이 구속되도록 연결되므로, 결국 상기 제1압력판(500)은 상기 제1다이어프렘스프링(504)을 통해 상기 센트럴플레이트(508)에 연결된 것이고, 상기 제2압력판(506)은 상기 제2다이어프렘스프링(512)을 통해 상기 센트럴플레이트(508)에 연결된 것이다.

상기한 바와 같은 종래의 일반적인 클러치 및 더블클러치에서, 공통적인 특징 중 하나는 엔진과 같은 동력 제공장치에 의해 직접 회전되는 플라이휠 또는 센트럴플레이트(508)와 같은 구동강체에, 다이어프렘스프링과 같은 스프링을 통해 압력판이 연결되어 있다는 점이다.

따라서, 동력의 단속 동작시에 충격적인 회전토크가 발생되면, 상기 플라이휠과 압력판, 또는 센트럴플레이트(508)와 제1압력판(500), 제2압력판(506) 사이에는 순간적으로 회전방향의 상대 변위가 발생할 수 있으며, 이를 제한하기 위해 종래에 스트랩이 장착되고 있다.

도 1에서는, 종래 상기한 바와 같이 발생되는 센트럴플레이트(508)와 제1압력판(500) 또는 제2압력판(506) 사이의 회전방향 상대변위를 제한하기 위해, 스트랩이 설치된 구조를 개시하고 있다.

즉, 상기 제1압력판(500)에 직결된 풀링커버(502)와 상기 센트럴플레이트(508) 사이에 제1스트랩(514)이 설치되어 있으며, 상기 센트럴플레이트(508)에 직결되어 있는 커버와 상기 제2압력판(506) 사이에 제2스트랩(516)이 설치된 것이다.

따라서, 상기 센트럴플레이트(508)와 상기 제1압력판(500) 및 제2압력판(506) 사이에 충격적인 회전토크가 발생하였을 때, 상기 제1스트랩(514)과 제2스트랩(516)을 압축시키는 방향으로 상대 변위가 발생하려고 하면, 이것을 상기 제1스트랩(514)과 제2스트랩(516)이 각각 방지하도록 하는 역할을 하는 것이다.

물론, 상기 제1스트랩(514)과 제2스트랩(516)은 상기 센트럴플레이트(508)에 대한 상기 제1압력판(500)과 제2압력판(506)의 축방향 작동은 가급적 제한하지 않도록 되어 있어서, 상기 제1압력판(500)과 제2압력판(506)의 축방향 이동에 따른 동력 단속기능이 원활하게 확보될 수 있도록 하고 있다.

그런데, 상기한 바와 같은 스트랩은 상기한 바와 같이 압력판의 축방향 움직임에는 최대한 영향을 주지 않으면서, 회전방향의 압축력을 지지해야 하므로, 단순한 강체 같은 부품으로 구성할 수는 없고 축방향의 변형을 허용할 수 있도록 하는 구조로 되어 있어서, 과도한 회전방향 압축력이 인가되는 경우에는 그 압축하중을 지지하지 못하고 좌굴되는 경우가 발생하는 문제점이 있다.

물론, 종래의 일반적인 클러치에서도 플라이휠에 직결된 클러치커버와 압력판 사이에 스트랩이 설치되며, 상기한 바와 같은 동일한 현상이 발생한다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 과도한 회전방향 압축력이 스트랩에 가해지는 경우에도, 스트랩의 좌굴을 방지할 수 있도록 함으로써, 클러치의 토크 전달 특성을 향상시키고, 클러치의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 클러치의 스트랩 좌굴 방지 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 클러치의 스트랩 좌굴 방지 구조는

동력원이 제공하는 회전력에 의해 회전되는 구동강체와;

상기 구동강체와 스프링을 통해 연결되는 압력판과;

상기 압력판과 구동강체 사이의 회전방향 상대변위는 구속하고, 축방향 상대변위는 허용하도록 설치된 스트랩과;

상기 압력판과 구동강체 사이에 상기 스트랩과 병렬로 상기 압력판과 구동강체 사이의 회전방향 상대변위를 제한하도록, 일측이 상기 압력판과 구동강체 중 어느 하나에 고정되고 타측은 다른 하나에 접촉한 상태로 설치되는 프로텍터;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 압력판에 순간적으로 작용하는 토크에 의해 과도한 회전방향 압축력이 스트랩에 가해지는 경우에도, 스트랩의 좌굴을 방지할 수 있도록 하고 압력판의 회전방향 상대변위 발생을 억제함으로써, 클러치의 토크 전달 특성을 향상시키고, 클러치의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한다.

도 2와 도 3은 본 발명이 적용된 듀얼클러치의 구조를 도시한 것으로서, 센트럴플레이트(1) 양쪽으로 제1마찰플레이트(3)와 제1압력판(5) 및 제2마찰플레이트(7)와 제2압력판(9)이 위치되며, 상기 제1마찰플레이트(3)와 제1압력판(5)은 상대적으로 동력원 쪽에 가깝게 위치되고 상기 제1마찰플레이트(3)의 내측으로는 중실축이 연결되며, 상기 제2마찰플레이트(7)와 제2압력판(9)은 상대적으로 변속기 쪽에 가깝게 위치되고, 상기 제2마찰플레이트(7)에는 상기 중실축이 내부에 관통되는 중공축이 연결된다.

또한, 상기 센트럴플레이트(1)는 베어링(11)을 통해 상기 중공축에 회전 가능한 상태로 축방향 위치가 고정되고, 상기 제1압력판(5)은 풀링커버(13)를 통해 제1다이어프렘스프링(15)에 연결되며, 상기 제1다이어프렘스프링(15)은 상기 센트럴플레이트(1)에 고정된 커버(17)에 연결된 구조이고, 상기 제2압력판(9)은 제2다이어프렘스프링(19)을 통해 상기 커버(17)에 연결된 구조이다.

본 발명은 동력원이 제공하는 회전력에 의해 회전되는 구동강체와; 상기 구동강체와 스프링을 통해 연결되는 압력판과; 상기 압력판과 구동강체 사이의 회전방향 상대변위는 구속하고, 축방향 상대변위는 허용하도록 설치된 스트랩과; 상기 압력판과 구동강체 사이에 상기 스트랩과 병렬로 상기 압력판과 구동강체 사이의 회전방향 상대변위를 제한하도록, 일측이 상기 압력판과 구동강체 중 어느 하나에 고정되고 타측은 다른 하나에 접촉한 상태로 설치되는 프로텍터(21)를 포함하여 구성되는 바, 도 4와 도 5를 더 참조하면, 본 실시예에서, 상기 구동강체는 센트럴플레이트(1)이고, 상기 압력판은 상기 센트럴플레이트(1)의 일측에 배치된 제1압력판(5)이며, 상기 스트랩은 상기 제1압력판(5)과 일체로 결합된 풀링커버(13)와 상기 센트럴플레이트(1)에 양쪽 부분이 각각 고정된 제1스트랩(23)으로 이루어져 있다.

여기서, 상기 프로텍터(21)는 일측은 고정구멍(25)이 관통되어 구비되고, 타측은 상기 접촉상태를 탄성적으로 형성하기 위한 절곡부(27)가 구비되며, 상기 구동강체의 원주방향을 따라 형성된 원호형 플레이트 형상으로 이루어지는 바, 본 실시예에서는 상기 프로텍터(21)의 일측이 상기 센트럴플레이트(1)와 일체로 결합된 커버에 상기 고정구멍(25)을 통해 고정되고, 타측은 상기 풀링커버(13)에 탄성적으로 접촉하도록 상기 절곡부(27)가 구비된 구조이다.

또한, 상기 고정구멍(25)이 형성된 부위로부터 상기 절곡부(27)가 시작되는 부위까지는 직선형 단면으로 이루어진 구조를 취함으로써, 상기 센트럴플레이트(1)와 제1압력판(5) 사이에 회전방향 상대변위가 발생하면, 좌굴되지 않고 지지력를 발휘할 수 있도록 하였다.

또한, 상기 프로텍터(21)의 고정구멍(25)에 인접한 위치에는 회동방지구멍(29)이 더 구비되고, 상기 회동방지구멍(29)에는 회동방지핀(31)이 삽입되어, 상기 고정구멍(25)과 함께 상기 프로텍터(21)의 회동을 방지하도록 되어 있다.

본 실시예에서는 상기 제1압력판(5)과 센트럴플레이트(1) 사이가 상기 제2압력판(9)과 센트럴플레이트(1) 사이보다 큰 충격토크를 받기 때문에, 상기 제1압력판(5)과 센트럴플레이트(1) 사이에만 상기 프로텍터(21)를 설치하였지만, 상기 제2압력판(9) 쪽에도 센트럴플레이트(1)와의 사이에 발생하는 회전방향 상대변위를 제한하도록 상기와 같은 프로텍터를 더 구비하도록 할 수 있을 것이다.

한편, 본 실시예에서도 물론 상기 센트럴플레이트(1)에 일체로 결합된 커버와 상기 제2압력판(9) 사이에는 제2스트랩(33)이 설치되어, 상기 센트럴플레이트(1)와 상기 제2압력판(9) 사이의 축방향 변위는 허용하면서 회전방향 상대변위를 제한할 수 있도록 되어 있다.

상기한 바와 같은 본 실시예에서, 상기 센트럴플레이트(1)와 상기 제1압력판(5) 사이에 충격적인 회전토크가 작용하여, 상기 센트럴플레이트(1)와 상기 제1압력판(5) 사이에 회전방향 상대변위가 발생되려고 하면, 상기 제1스트랩(23)은 이를 저지하는 저항력을 발휘하게 되는데, 여기에 상기 프로텍터(21)가 지지하는 힘이 더하여져서, 상기 센트럴플레이트(1)와 상기 제1압력판(5) 사이의 상대회전은 더욱 확실히 제한 및 방지되게 된다.

따라서, 상기 센트럴플레이트(1)로부터의 회전토크는 상기 제1압력판(5)과 제1마찰플레이트(3)를 통해 미끄러짐 없이 원활하게 전달되어 클러치의 토크 전달 특성이 향상되게 되며, 상기 센트럴플레이트(1)와 제1압력판(5) 사이의 부적절한 회전방향 변위의 발생을 방지함으로써, 클러치의 내구성을 향상시키게 된다.

한편, 상기 프로텍터(21)는 상기 제1압력판(5)의 정상적인 축방향 이동시에는 상기 절곡부(27)가 상기 제1압력판(5)과 일체로 결합되어 있는 상기 풀링커버(13)에 대하여 미끄러지게 되므로, 상기 제1압력판(5)의 작동에 영향을 주지 않아서 원활한 클러치의 동력 단속 작용이 유지될 수 있도록 한다.

상기한 바와 같은 기술은 상기와 같은 듀얼클러치 뿐만 아니라, 종래의 보통의 클러치에도 그대로 적용될 수 있는 바, 이 경우, 상기 구동강체는 플라이휠이고, 상기 압력판은 상기 플라이휠의 일측에 배치된 압력판이 되며,

상기 스트랩은 상기 플라이휠에 일체로 결합된 클러치커버와 상기 압력판에 양쪽 부분이 각각 고정되도록 구성되고, 상기 프로텍터는 상기 클러치커버에 고정되고 절곡부가 압력판에 접촉한 상태 또는 그 반대로 설치되어 구성될 수 있을 것이다.

물론, 이 경우에도 상기 프로텍터는 상기 클러치커버에 고정되기 위해 고정구멍이 형성된 부위로부터 상기 절곡부가 시작되는 부위까지는 직선형 단면을 이루도록 형성되어, 상기 플라이휠과 상기 압력판 사이의 회전방향 상대변위가 발생되려고 하면, 상기 스트랩과 함께 이를 효과적으로 저지하도록 구성되는 것이 바람직할 것이다.

이상을 종합하면, 본 발명은, 플라이휠이나 센트럴플레이트와 같은 구동강체와, 상기 구동강체와의 사이에 마찰플레이트를 가압하는 압력판 사이에 상대적인 회전변위를 제한하도록 설치된 스트랩과 병렬로 프로텍터를 설치하는 것이다.

여기서, 상기 구동강체에는 클러치커버나 커버, 또는 풀링커버 등이 일체로 결합되어 단일 강체와 거의 동일한 구성을 가지고 있고, 상기 압력판 중 제1압력판에는 풀링커버가 일체로 결합되어 단일 강체와 동일한 구성을 가지고 있으므로, 상기 구동강체와 단일 강체를 이루어 동일한 부품으로 볼 수 있는 구동강체어셈블리와, 상기 압력판(제1압력판 및 제2압력판도 포함)과 단일 강체를 이루어 동일한 부품으로 볼 수 있는 압력판어셈블리 사이에 상기 스트랩과 상기 프로텍터를 병렬로 설치하는 것으로 볼 수 있다.

또한, 상기 프로텍터는 상기 구동강체어셈블리와 상기 압력판어셈블리 사이에 어느 일측에는 고정되고 어느 일측에는 그 축방향 작동을 제한하지 않도록 접촉되는 구조를 가지는 바, 상기 구동강체어셈블리와 압력판어셈블리 중의 어느 하나에 일측이 고정되고, 타측은 나머지 하나의 축방향으로 평행한 면에 접촉한 상태를 가지는 것으로 볼 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 클러치의 구조를 설명한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 클러치의 스트랩 좌굴 방지 구조가 적용된 더블클러치를 도시한 도면,

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도,

도 4와 도 5는 도 2의 클러치를 입체적으로 서로 반대방향에서 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 센트럴플레이트 3; 제1마찰플레이트

5; 제1압력판 7; 제2마찰플레이트

9; 제2압력판 11; 베어링

13; 풀링커버 15; 제1다이어프렘스프링

17; 커버 19; 제2다이어프렘스프링

21; 프로텍터 23; 제1스트랩

25; 고정구멍 27; 절곡부

29; 회동방지구멍 31; 회동방지핀

33; 제2스트랩

Claims (7)

1. 동력원이 제공하는 회전력에 의해 회전되는 구동강체와;

   상기 구동강체와 스프링을 통해 연결되는 압력판과;

   상기 압력판과 구동강체 사이의 회전방향 상대변위는 구속하고, 축방향 상대변위는 허용하도록 설치된 스트랩과;

   상기 압력판과 구동강체 사이에 상기 스트랩과 병렬로 상기 압력판과 구동강체 사이의 회전방향 상대변위를 제한하도록, 일측이 상기 압력판과 구동강체 중 어느 하나에 고정되고 타측은 다른 하나에 접촉한 상태로 설치되는 프로텍터;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 클러치의 스트랩 좌굴 방지 구조.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 프로텍터는 일측은 고정구멍이 관통되어 구비되고, 타측은 상기 접촉상태를 탄성적으로 형성하기 위한 절곡부가 구비되며, 상기 구동강체의 원주방향을 따라 형성된 원호형 플레이트 형상으로 이루어진 것

   을 특징으로 하는 클러치의 스트랩 좌굴 방지 구조.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 구동강체는 센트럴플레이트이고;

   상기 압력판은 상기 센트럴플레이트의 일측에 배치된 제1압력판이며;

   상기 스트랩은 상기 제1압력판과 일체로 결합된 풀링커버와 상기 센트럴플레이트에 양쪽 부분이 각각 고정되고;

   상기 프로텍터는 일측이 상기 센트럴플레이트와 일체로 결합된 커버에 상기 고정구멍을 통해 고정되고, 타측은 상기 풀링커버에 탄성적으로 접촉하도록 상기 절곡부가 구비되며, 상기 고정구멍이 형성된 부위로부터 상기 절곡부가 시작되는 부위까지는 직선형 단면으로 이루어진 것

   을 특징으로 하는 클러치의 스트랩 좌굴 방지 구조.
4. 청구항 2에 있어서,

   상기 구동강체는 센트럴플레이트이고;

   상기 압력판은 상기 센트럴플레이트의 양측에 배치된 제1압력판 및 제2압력판이며;

   상기 스트랩은 상기 제1압력판과 일체로 결합된 풀링커버와 상기 센트럴플레이트에 양쪽 부분이 각각 고정된 제1스트랩과, 상기 센트럴플레이트에 일체로 결합된 커버와 상기 제2압력판에 양쪽 부분이 각각 고정된 제2스트랩으로 이루어지고;

   상기 프로텍터는 상기 고정구멍이 형성된 부위로부터 상기 절곡부가 시작되는 부위까지가 직선형 단면으로 이루어지고, 상기 센트럴플레이트와 상기 제1압력판 사이 및 상기 센트럴플레이트와 제2압력판 사이에서, 상기 제1스트랩 또는 제2스트랩을 각각 좌굴시키는 회전방향 상대변위를 각각 제한하도록 설치된 것

   을 특징으로 하는 클러치의 스트랩 좌굴 방지 구조.
5. 청구항 2에 있어서,

   상기 구동강체는 플라이휠이고;

   상기 압력판은 상기 플라이휠의 일측에 배치된 압력판이며;

   상기 스트랩은 상기 플라이휠에 일체로 결합된 클러치커버와 상기 압력판에 양쪽 부분이 각각 고정되고;

   상기 프로텍터는 상기 고정구멍이 형성된 부위로부터 상기 절곡부가 시작되는 부위까지는 직선형 단면을 이루도록 형성된 것

   을 특징으로 하는 클러치의 스트랩 좌굴 방지 구조.
6. 청구항 2에 있어서,

   상기 프로텍터의 고정구멍에 인접한 위치에는 회동방지구멍이 더 구비되고;

   상기 회동방지구멍에는 회동방지핀이 삽입되어 상기 고정구멍과 함께 상기 프로텍터의 회동을 방지하도록 된 것

   을 특징으로 하는 클러치의 스트랩 좌굴 방지 구조.
7. 동력원이 제공하는 회전력에 의해 회전되는 구동강체어셈블리와;

   상기 구동강체와 스프링을 통해 연결되는 압력판어셈블리와;

   상기 압력판어셈블리와 구동강체어셈블리 사이의 회전방향 상대변위는 구속하고, 축방향 상대변위는 허용하도록 설치된 스트랩과;

   상기 압력판어셈블리와 구동강체어셈블리 사이에 상기 스트랩과 병렬로 상기 압력판어셈블리와 구동강체어셈블리 사이의 축방향 상대변위는 허용하고 회전방향 상대변위는 제한하도록, 일측이 상기 압력판과 구동강체 중 어느 하나에 고정되고 타측은 다른 하나의 축방향에 평행한 면에 접촉한 상태로 설치되는 프로텍터;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 클러치의 스트랩 좌굴 방지 구조.

Images