KR101163869B1 - 클러치 어셈블리와 댐퍼 플라이휠의 연결 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 클러치 어셈블리와 댐퍼 플라이휠의 연결 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 클러치 어셈블리는 트랜스미션에 결합되고, 댐퍼 플라이휠은 엔진에 결합되어 클러치 어셈블리와 댐퍼 플라이휠의 결합시 한번에 조립되는 클러치와 댐퍼 플라이휠의 연결 구조에 관한 것이다.
본 발명은 수동식 기어 차량의 동력 전달 구조에 있어서, 엔진 측에 연결되며 동력을 전달하는 댐퍼 플라이휠; 트랜스미션과 결합하며, 댐퍼 플라이휠로부터 동력을 전달받는 클러치 어셈블리;그리고 클러치 어셈블리는 댐퍼 플라이휠과 연결되어 동력을 전달하는 제2 플라이휠을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

클러치 어셈블리와 댐퍼 플라이휠의 연결 구조{CONNECTING STRUCTURE OF CLUTCH ASSEMBLY AND DAMPER FLYWHEEL}

본 발명은 클러치 어셈블리와 댐퍼 플라이휠의 연결 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 클러치 어셈블리는 트랜스미션에 결합되고, 댐퍼 플라이휠은 엔진에 결합하여 클러치 어셈블리와 댐퍼 플라이휠의 결합시 한번에 조립되는 클러치와 댐퍼 플라이휠의 연결 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 엔진의 동력을 전달하는 데 있어 수동 트랜스미션에서는 원판 마찰 클러치가 사용되며, 자동 트랜스미션에서는 유체 클러치의 일종인 토크 컨버터가 사용되고 있다.

도 1은 종래의 클러치 디스크 어셈블리가 포함된 원판 마찰 클러치가 도시된 측단면도이다.

종래 기술에 따른 원판 마찰 클러치를 도 1을 참고하여 살펴보면, 미국 특허 제6,062,364호에 개시된 것으로 크게 플라이휠(2)과, 클러치 커버 어셈블리(3)와, 클러치 디스크 어셈블리(4)로 이루어진다. 클러치는 엔진(E)의 크랭크축(5)으로부터 트랜스미션 기구의 메인 구동축(6)에 단속적으로 토크를 전달한다. 크랭크축(6)의 끝단에는 플레이트(7)가 볼트(12)에 의하여 고정된다. 플라이휠(2)은 볼트(11)에 의하여 플레이트(7)의 외주 근방에 체결된다.

여기서, 클러치 커버 어셈블리(3)는 클러치 커버(21), 압력판(22) 및 다이어프램 스프링(23)으로 이루어진다. 클러치 커버(21)는 그 중앙에 구멍부를 가지는데, 그 구멍부를 통하여 메인 구동축(6)이 뻗어있다. 클러치 커버(21)플라이휠(2)에 고정된다. 릴리이즈 기구(8)는 축방향으로 이동 가능하게 메인 구동축(6)의 외측에 설치된다. 스트랩 플레이트(24)의 일단은 볼트(28)에 의하여 압력판(22)의 외주부에 고정되고, 타단은 클러치 커버(21)에 고정된다. 스터드 핀(26)은 두 개의 와이어 링(27)을 지지한다. 릴리이즈 기구(8)가 플라이휠(2)쪽으로 이동될 때, 릴리이즈 기구(8)는 다이아프램 스프링(23)의 내측단을 엔진(E)측으로 밀게 되고, 이에 의하여 다이어프램 스프링(23)의 외측단은 와이어 링(27)과의 접촉점을 회전 중심으로 회동 된다. 이 때, 클러치 디스크 어셈블리(4)가 플라이휠(2)과 이격되게 되어, 엔진(E)으로부터의 트랜스미션 기구로의 동력 전달이 차단된다.

또한, 클러치 디스크 어셈블리는 클러치 접촉부(31), 디스크 플레이트(32), 서브 플레이트(33), 플랜지(35), 허브(34), 코일 스프링(36)을 포함하여 이루어진다. 디스크 플레이트(32)와 서브 플레이트(33)는 핀(38)에 의하여 상호 결합된다. 디스크 플레이트(32) 및 서브 플레이트(33)와 플랜지(35)의 사이에는 마찰발생기구부(37)가 설치되는데, 이는 다수의 와셔로 이루어진다. 클러치 접촉부(31)는 플레이트(41) 및 그에 고정되는 다수의 마찰패드로 이루어진다. 플레이트(41)는 리벳(39)에 의하여 디스크 플레이트(32)에 체결된다. 메인 구동축(6)은 클러치 디스크 어셈블리(3)의 허브(34)와 스플라인 결합되는 스플라인 기어 이빨을 가진다.

동력전달경로를 살펴보면, 크랭크축(5)으로부터 전달된 토크는 플라이휠(2), 클러치 커버(21), 압력판(22) 및 클러치 접촉부(31)를 일체로 회전시키고, 클러치 접촉부(31)에 전달된 토크는 디스크 플레이트(32) 및 서브 플레이트(33), 코일 스프링(36), 플랜지(35), 허브(34), 메인 구동축(6)을 거쳐 트랜스미션 기구로 전달된다.

도 2는 종래의 이중 질량 플라이휠을 나타낸 도면이다.

종래의 이중 질량 플라이휠(50)은 상술한 클러치 디스크 어셈블리(4)와 결합하여 엔진의 동력을 트랜스미션으로 전달하게 되며, 엔진의 크랭크축에 결합하는 제1 질량체(60)와, 제1 질량체(60)와 결합하며 클러치 디스크와 맞닿아 엔진에서 발생하는 동력을 전달하는 제2 질량체(70)로 구성된다. 또한, 제2 질량체(70)와 결합하여, 제1 질량체(60)에 수용되는 드라이브 플레이트(미도시)와 두 질량체 사이의 연결을 유지하며 회전 토크를 전달하고 댐퍼 역할을 수행하는 토션스프링(80)으로 이루어진다.

한편, 일반적으로 엔진에 트랜스 미션을 연결하기 위해서는 클러치 디스크 어셈블리와 플라이휠을 결합하는 경우 엔진 크랭크축에 플라이휠을 결합하고, 플라이휠에 클러치 디스크 어셈블리를 체결수단에 의해 결합하는 구조를 갖게 된다. 따라서, 엔진에 트랜스미션을 연결시, 클러치 디스크 어셈블리를 플라이휠에 결합하여야 하므로 그 과정이 번거로운 문제점이 있었다.

또한, 엔진에 플라이휠과 클러치 디스크 어셈블리가 결합한 후에 트랜스미션 축과 클러치 디스크 어셈블리의 허브가 스플라인 결합을 하는 경우, 엔진 및 트랜스미션 축의 동심도가 맞지 않을 경우 클러치 디스크와 제2 질량체 사이에서 불규칙적이거나 심한 마모가 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 클러치 어셈블리와 댐퍼 플라이휠의 연결 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 클러치 어셈블리는 트랜스미션에 결합되고, 댐퍼 플라이휠은 엔진에 결합하여 클러치 어셈블리와 댐퍼 플라이휠의 결합을 용이하게 하는 것을 목적으로 한다.

또한, 제2 플라이휠을 클러치 어셈블리에 포함하여, 클러치 디스크와 제2 플라이휠의 동심도를 유지하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 수동식 기어 차량의 동력 전달 구조에 있어서, 엔진 측에 연결되며 동력을 전달하는 댐퍼 플라이휠; 트랜스미션과 결합하며, 댐퍼 플라이휠로부터 동력을 전달받는 클러치 어셈블리; 그리고 클러치 어셈블리는 댐퍼 플라이휠과 연결되어 동력을 전달하는 제2 플라이휠을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 클러치 어셈블리와 제2 플라이휠은 동심도를 유지한 채 트랜스미션과 결합하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 댐퍼 플라이휠과 클러치 어셈블리는 동력을 전달하기 위한 동력 전달 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 동력 전달 수단은 서로 스플라인 결합을 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 댐퍼 플라이휠은 동력을 전달하기 위한 커넥터가 연결되며, 제2 플라이휠은 커넥터로부터 동력을 전달받기 위한 연결 플레이트와 결합하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 커넥터는 원호 형상으로 원주에 스플라인 기어가 형성되며, 연결 플레이트는 중공홀을 가지고 반경 방향으로 연장부가 형성되며, 중공홀의 내주면에 스플라인 기어가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 연결 플레이트의 연장부는 제2 플라이휠에 형성되는 체결부와 결합하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 따라, 제2 플라이휠을 포함하는 클러치 어셈블리와 댐퍼 플라이휠을 보다 용이하게 결합할 수 있게 된다.

또한, 클러치 어셈블리가 결합하는 트랜스미션과 댐퍼 플라이휠이 결합하는 엔진의 결합시 체결 수단이 필요 없어 작업 시간 및 비용이 절감되는 효과가 있다.

또한, 제2 플라이휠이 클러치 어셈블리 내에서 결합되어 트랜스미션에 연결됨으로써, 제2 플라이휠과 클러치 디스크 간의 동심도가 유지되어 제2 디스크의 편마모를 감소시킬 수 있게 된다.

또한, 클러치 디스크와 제2 플라이휠 간에 불규칙적인 마모를 감소시킴과 동시에 엔진의 축방향 진동이 스플라인 조립구조에서 상쇄되어 클러치 페달의 진동을

감소할 수 있게 된다.

아울러, 오랜 시간 차량을 주행하여도, 클러치 어셈블리의 소음 진동 특성(NVH : Noise Vibration Harshness)의 성능이 유지되는 효과를 갖는다.

도 1은 종래 기술에 따른 클러치 디스크 어셈블리의 단면을 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 이중 질량 플라이휠의 단면을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 클러치 어셈블리와 댐퍼 플라이휠의 단면을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 클러치 어셈블리와 댐퍼 플라이휠을 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 클러치 어셈블리와 댐퍼 플라이휠의 단면을 나타낸 도면이다. 도 4 및 도 5는 클러치 어셈블리와 댐퍼 플라이휠이 분리된 모습을 나타낸 도면이다.

먼저, 클러치 어셈블리(100)의 구성을 살펴보면, 클러치 어셈블리(100)의 외관을 형성하는 클러치 커버(110)와 클러치 커버(110)의 내측에 위치하는 다이어프램 스프링(120), 다이어프램 스프링과 연결되어 클러치 디스크(140)에 압력을 가하는 압력판(130), 압력판(130)과 더불어 클러치 디스크(140)와 맞닿는 제2 플라이휠(150), 제2 플라이휠(150)과 결합하여 댐퍼 플라이휠(200)로 부터 전달되는 엔진의 동력을 받는 연결 플레이트(160) 등으로 구성된다.

클러치 커버(110)는 중심이 뚫린 원호 형상으로 제2 플라이휠(150)과 결합할 수 있도록 원주가 제2 플라이휠(150) 쪽으로 굽은 형상을 띠고 있다. 클러치 커버(110)의 내측에는 클러치 커버(110)와 지렛대 원리에 의해서 클러치 디스크(140)에 동력을 단속하는 다이어프램 스프링(120)이 위치한다. 다이어프램 스프링(120)은 클러치 커버(110)와 리벳에 의해 연결하게 된다.

다이어프램 스프링(120)은 내주 방향으로 복수개의 외팔보 형태의 스프링(121)을 형성하며, 외팔보는 클러치 페달을 밟았을 때 릴리스 베어링(미도시)과 만나게 되고, 릴리스 베어링의 가압에 따라, 다이어프램 스프링의 원주 방향 쪽 타단에 결합하는 압력판(130)이 들리게 된다.

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압력판(130)과 접하여 동력을 전달하게 되는 클러치 디스크(140)는 트랜스미션 축(172)과 스플라인 결합을 하기 위한 스플라인 허브(142)가 중심에 위치하게 된다. 원주 방향으로 디스크 플레이트(141)와 클러치 접촉부(143)가 형성되며, 클러치 접촉부는 압력판(130)과 후술할 제2 플라이휠(150)과 접하여 같이 회전을 하게 된다.

제2 플라이휠(150)은 중심에 지지베어링(152)이 압입되어, 트랜스미션 축(172)을 지지하게 된다. 제2 플라이휠(150)의 일측은 연결 플레이트(160)와 연결되며, 연결 플레이트(160)와 연결할 수 있도록 제2 플라이휠(150)의 원주면에는 복수개의 체결부가 돌출 형성될 수 있다.

연결 플레이트(160)는 중공홀을 가지며 반경 방향으로 복수개의 연장부(161)를 포함하며, 연장부(161)가 제2 플라이휠(150)의 외주에 연장되는 체결부(151)와 연결되어 고정하게 된다. 또한, 연결 플레이트(160)의 중공홀 내주면에는 스플라인 결합을 하기 위한 기어(162)가 형성되어 있다. 또한, 제2 플라이휠(150)과 체결수단(165)에 의해 연결하기 위한 체결홀(163)이 각각의 연장부(161)에 형성되며, 결합시 위치를 안내하는 도웰핀(154)이 끼워지는 도웰홀(164)이 위치한다.

이렇게 클러치 어셈블리(100)는 일체로서 트랜스미션에 결합하게 되며, 트랜스미션 축(172)은 클러치 디스크(140)의 허브(142)에 스플라인 결합하며, 축(172)의 일단은 제2 플라이휠(150)에 압입된 지지 베어링(152)의 외측까지 연장된다. 축(172)의 외주면에는 스탑링(154)이 끼워질 수 있는 홈(174)이 형성되어, 스탑링(154)이 체결되며, 릴리스 베어링이 움직여 다이어프램 스프링에 압력을 가하는 경우 스탑링(154)에 의해 축방향 하중을 지지할 수 있게 된다.

댐퍼 플라이휠(200)은 프라이머리 휠(210)과 프라이머리 커버(230)로 외관을 구성하며, 프라이머리 휠(210)은 엔진측과 체결수단(212), 일례로 볼트에 의해 결합하게 된다. 프라이머리 휠(210)과 프라이머리 커버(230) 사이에 드라이브 플레이트(220)가 수용되며, 드라이브 플레이트(220)는 환형으로, 외주부로부터 플랜지부(미도시)가 연장되며, 플랜지부에 토션스프링(225)이 맞닿아 있다. 드라이브 플레이트(220)와 커넥터(260)는 리벳(215)에 의해 연결하게 되어, 드라이브 플레이트(220)는 회전력을 커넥터(260)를 통해 연결 플레이트(160)에 전달하게 된다. 드라이브 플라이트(220)의 양편에는 드라이브 플레이트(220)를 지지하고 히스테리시스를 일으킬 수 있는 부싱(222) 또는 와셔가 위치하게 된다.

댐퍼 플라이휠(200)은 외주에 엔진 스타트 모터(미도시)가 엔진시동시 댐퍼 플라이휠을 돌리기 위한 링기어(213)가 결합되어 있으며, 외주에 크랭크 샤프트의 회전각을 감지하기 위한 센서링(미도시)이 결합하게 된다. 클러치 어셈블리(100)와 스플라인 결합을 하기 위한 축 구조의 커넥터(260)가 리벳(215)을 통해 드라이브 플레이트(220)와 결합을 하게 된다. 따라서 드라이브 플레이트(220)의 회전을 커넥터(260)가 받고, 커넥터(260)를 통해 회전력이 연결 플레이트(160)에 전달하게 된다.

클러치 어셈블리(100)와 댐퍼 플라이휠(200)의 결합을 살펴보면, 클러치 어셈블리(100)는 제2 플라이휠(150)과 결합하여 엔진으로부터 동력을 전달받는 연결 플레이트(160)를 포함하며, 트랜스미션에 연결하게 된다. 트랜스미션 축(172)은 클러치 디스크의 허브(142)와 스플라인 결합을 하게 된다. 댐퍼 플라이휠(200)은 커넥터(260)를 연결하고, 엔진과 체결수단(212)에 의해 결합하게 된다. 이때 연결 플레이트(160)의 내주면은 스플라인 기어(162)가 형성되며, 커넥터(260)의 외주면에도 스플라인 기어(262)가 형성되어 있어, 이들은 스플라인 결합을 통해 댐퍼 플라이휠(200)과 클러치 어셈블리(100) 간에 동력을 전달하게 된다. 클러치 어셈블리에 제2 플라이휠이 위치하고, 제2 플라이휠과 클러치 디스크의 클러치 접촉부가 맞닿게 된다. 클러치 어셈블리가 트랜스미션과 결합하게 되어, 클러치 디스크와 제2 플라이휠의 동심도를 유지할 수 있게 되며, 클러치 디스크와 맞닿는 제2 플라이휠의 마모(run-out)를 줄일 수 있게 된다.

이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 예로 들어 상세하게 설명하였다. 그러나 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

100: 클러치 어셈블리 150: 제2 플라이휠
160: 연결 플레이트 200: 댐퍼 플라이휠
260: 커넥터

Claims (7)

1. 수동식 기어 차량의 동력 전달 구조에 있어서,
   엔진 측에 결합되며 엔진으로부터 동력을 전달받는 프라이머리 휠 및 프라이머리 커버와, 프라이머리 휠 및 프라이머리 커버 사이에 수용되며 외주부에 연장 형성된 플랜지부에 의해 토션 스프링과 맞닿아 있는 드라이브 플레이트와, 드라이브 플레이트에 결합되고 외주에 스플라인 기어가 형성된 커넥터와, 프라이머리 휠 및 프라이머리 커버 사이의 드라이브 플레이트의 양편에 제공되어 드라이브 플레이트를 지지하면서 히스테리시스를 일으키는 히스테리시스 부재를 포함하는 댐퍼 플라이휠;
   트랜스미션 축으로 동력을 전달하며, 압력판과, 클러치 디스크 및 클러치 접촉부를 포함하는 클러치 어셈블리;
   트랜스미션 축에 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되며 압력판에 의해 클러치 접촉부와 접함으로써 클러치 어셈블리를 통해 트랜스미션 축으로 동력을 전달하는 제2 플라이휠;
   제2 플라이휠에 결합되고 내주면에는 스플라인 기어가 형성되어 커넥터 외주의 스플라인 기어와 맞물림으로써 댐퍼 플라이휠로부터의 제2 플라이휠로 동력을 전달하는 연결 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 어셈블리와 댐퍼 플라이휠의 연결 구조.
2. 제1항에 있어서,
   클러치 어셈블리는 중심에 트랜스미션 축과 스플라인 결합하는 스플라인 허브를 포함하고, 제2 플라이휠과 트랜스미션 축 사이에는 베어링이 제공되어 클러치 어셈블리와 제2 플라이휠은 동심도를 유지한 채 트랜스미션 축과 결합하는 것을 특징으로 하는 클러치 어셈블리와 댐퍼 플라이휠의 연결 구조.
3. 제1항에 있어서,
   연결 플레이트의 외주에 연장 형성된 연장부는, 제2 플라이휠의 외주에 형성되는 체결부와 결합되는 것을 특징으로 하는 클러치 어셈블리와 댐퍼 플라이휠의 연결 구조.
4. 제1항에 있어서,
   커넥터는 드라이브 플레이트의 면 위에 리벳에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 클러치 어셈블리와 댐퍼 플라이휠의 연결 구조.
5. 제1항에 있어서,
   히스테리시스 부재는 부싱 또는 와셔인 것을 특징으로 하는 클러치 어셈블리와 댐퍼 플라이휠의 연결 구조.
   
   
   
   
   
   
   
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