KR101646868B1 - 클러치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 클러치에 관한 것으로, 플라이휠에 결합되는 커버 플레이트와, 커버 플레이트에 이격되어 구비되며, 클러치 디스크의 마찰부재에 접촉되는 압력판과, 커버 플레이트에 결합되어 압력판을 클러치 디스크 쪽으로 가압하는 다이어프램 스프링과, 커버 플레이트와 다이어프램 스프링의 힌지부 외측부 사이에 구비되어, 커버 플레이트에 대해 다이어프램 스프링을 반대쪽으로 밀어내는 어시스트 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 마찰부재가 마모된 후에 클러치의 릴리즈 작용시 다이어프램 스프링에 작용하는 릴리즈 하중이 상승되는 것을 방지할 수 있고, 마찰부재가 마모된 상태에서도 마모전과 유사한 릴리즈 작동이 이루어지므로 내구성을 향상시킬 수 있다.

Description

클러치 {CLUTCH}

본 발명은 클러치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 마찰재의 마모시 압력판의 위치변화에 의한 피크 로드 상승을 제어하고, 클러치 작동 하중 증가를 제어하여 클러치 제어의 안정된 하중을 유지하기 위한 클러치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 클러치는 크랭크 축을 통해 엔진에 직결된 플라이휠, 클러치 조작에 따라 플라이휠에 접촉/해제되는 클러치 디스크 조립체, 그리고 클러치 디스크를 플라이휠에 대해 접촉/해제시키며 접촉시 클러치 디스크를 통해 전달되는 구동력을 트랜스미션으로 전달하는 클러치 커버 조립체로 이루어진다.

이 중에서 클러치커버 조립체(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 클러치커버 조립체(10)의 외체를 이루는 커버 플레이트(1), 커버 플레이트(1) 안쪽에서 클러치 디스크를 가압 또는 해제하는 압력판(2), 클러치 페달의 답력을 압력판(2)까지 전달하는 다이어프램 스프링(3)을 포함한다.

따라서, 클러치 동작 시에는 클러치 페달에 의해 조작되는 릴리즈 베어링이 다이어프램 스프링(3)을 반경 방향 안쪽 즉, 중심부분에서 가압하게 되고, 다이어프램 스프링(3)은 스터드(4)를 지점으로 하여 바깥쪽이 위로 들리게 된다. 이에 따라, 압력판(2)도 반발스트랩의 복원력에 의해 다이어프램 스프링(3)을 따라 위로 이동한다.

이렇게 해서 압력판(2)에 의한 압박이 해제된 클러치 디스크가 플라이휠과 떨어지면서 엔진으로부터의 구동력 전달이 끊기게 되고, 뒤이어 변속이 이루어진다. 이후 클러치 동작이 해제되면, 다이어프램 스프링(3)과 압력판(2) 등이 차례로 원위치되면서 압력판(2)에 의해 클러치 디스크가 플라이휠에 재차 압박됨으로써 구동력이 전달이 재개된다.

이러한 종래의 클러치(10)는 클러치의 반복적인 작동에 따라 클러치 디스크의 마찰부재가 마모되면, 압력판(2)과 커버 플레이트(1)가 클러치 디스크의 마찰부재 쪽으로 이동하게 되면서 압력판(2)을 가압하는 다이어프램 스프링(3)에 의해 인가되는 힘이 증가하게 된다. 이로 인하여, 클러치 페달을 작동시키기 위한 부하가 증가하는 문제가 발생하게 된다.

한국특허 공개특허공보 10-2009-0023012호

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 커버 플레이트와 다이어프램 스프링 사이에서 커버 플레이트에 대해 반대쪽으로 다이어프램 스프링을 가압하는 탄성력을 갖는 어시스트 부재를 구성함으로써, 마찰재의 마모시 압력판과 함께 커버 플레이트를 마찰재 쪽으로 가압시켜서 클러치 페달의 작동에 필요한 부하를 경감시킬 수 있도록 한 클러치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 플라이휠에 결합되고, 관통홀이 형성되는 커버 플레이트와, 커버 플레이트에 이격되어 구비되고, 관통홀을 관통하는 돌출부가 형성되는 압력판과, 커버 플레이트에 결합되되, 압력판의 반대쪽에서 압력판을 가압하는 다이어프램 스프링과, 커버 플레이트와 다이어프램 스프링의 힌지부 외측부 사이에 구비되어 압력판의 반대쪽으로 다이어프램 스프링을 밀어내는 어시스트 스프링을 포함하되, 어시스트 스프링은, 환형으로 형성되며 커버 플레이트에 결합되는 평판부와, 평판부의 외측에서 경사져서 형성되는 경사부와, 경사부의 외측에 일정각도의 간격으로 형성되어 다이어프램 스프링에 탄력 지지되는 탄성돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 다이어프램 스프링, 어시스트 스프링, 커버 플레이트를 관통 삽입되어 다이어프램 스프링과 어시스트 스프링의 힌지축으로 작용하는 체결부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 경사부는, 평판부의 끝에서 다이어프램 스프링 방향으로 상향 경사로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 경사부는, 다이어프램 스프링에 대해 반대 방향으로 볼록하게 형성되는 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 탄성돌기는 경사부의 끝에서 다이어프램 스프링의 반대 방향으로 하향 경사로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 탄성돌기는 다이어프램 스프링을 향하여 볼록하게 형성되는 곡면부로 형성되는 것을 특징으로 한다. 하는 클러치.

본 발명에 의하면, 커버 플레이트에 대하여 다이어프램 스프링을 반대쪽으로 반발시키는 어시스트 스프링에 구비됨으로써, 마찰부재가 마모된 후에 클러치의 릴리즈 작용시 다이어프램 스프링에 작용하는 릴리즈 하중이 상승되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 마찰부재가 마모된 상태에서도 마모전과 유사한 릴리즈 작동이 이루어지므로 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 클러치를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 클러치를 도시한 분해 사시도.
도 3은 도 2의 클러치를 도시한 단면도.
도 4와 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 클러치의 특성을 나타내는 그래프.

본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 클러치를 도시한 분해사시도이고, 도 3은 도 2의 클러치의 일부분을 나타내는 단면도이다. 도 4와 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 클러치의 특성을 나타내는 그래프이다.

본 발명의 실시예에 따른 클러치(100)는 엔진에서 발생하는 동력을 트랜스 미션에 전달하기 위한 것으로, 커버 플레이트(110), 이 커버 플레이트(110)의 일측(엔진 쪽)에 구비되는 압력판(120), 커버 플레이트(110)의 타측(트랜스 미션 쪽)에 구비되는 다이어프램 스프링(130), 커버 플레이트(110)와 다이어프램 스프링(130) 사이에 구비되어 다이어프램 스프링(130)에 대해 커버 플레이트(110)를 압력판(120) 쪽으로 가압하도록 지지하는 어시스트 스프링(140)을 포함한다.

먼저, 도 2는 본 발명에 따른 클러치의 일부를 도시한 것으로서, 운전자가 페달을 밟게 되면, 릴리스 베어링(미도시)에 의해 다이어프램 스프링(130)의 내측부가 압력판(120) 쪽으로 눌리게 되면서 다이어프램 스프링(130)의 외측부가 지렛대 원리로 뜨게 되어 압력판(120)을 누르고 있던 접촉상태가 해제되도록 작동하게 된다.

이때, 압력판(120)이 클러치 디스크의 마찰부재와 이격되면서 엔진의 동력이 트랜스미션으로 전달되고 있던 것이 단절된다.

커버 플레이트(110)는 중앙에 개구부가 형성된 환형으로 형성되고, 이 개구부를 통해 구동축이 클러치의 안쪽으로 들어오도록 한다. 또한 외주연이 플라이휠에 일체로 고정된다.

커버 플레이트(110)는 일측에 설치되는 압력판(120)의 돌출부(121)가 관통되는 관통홀(111)이 형성된다. 이 관통홀(111)은 원주 방향으로 복수로 형성되되, 일정각도의 간격으로 형성된다.

압력판(120)은 클러치 디스크의 마찰부재에 압착 또는 해제되면서 동력을 전달 또는 차단하는 환형이 부재로서, 커버 플레이트(110)의 내측(클러치 디스크측)에 구비된다. 압력판(120)에는 커버 플레이트(110)의 관통홀(111)에 관통되어 다이어프램 스프링(130)에 접촉되는 돌출부(121)가 형성된다. 즉, 압력판(120)은 돌출부(121)가 커버 플레이트(110)의 관통홀(111)에 관통된 후에 다이어프램 스프링(130)에 접촉되어 다이어프램 스프링(130)의 가압력에 의해 클러치 디스크의 마찰부재와 밀착된다.

다이어프램 스프링(130)은, 원형의 평판 형상으로 형성되어 외측부가 커버 플레이트(110)의 외측면(엔진측)에 별도의 체결부재로 결합된다.

여기서, 다이어프램 스프링(130)은 체결부재(101)에 의해 커버 플레이트(110)에 결합되는 결합부분을 힌지부라 할 때, 클러치의 작동시 힌지부를 중심으로 내측부가 압력판(120) 쪽으로 이동한다. 다이어프램 스프링(130)의 외측부는 힌지부를 중심으로 내측부와는 반대 방향으로 이동되면서 압력판(120)의 가압을 해제한다.

즉, 다이어프램 스프링(130)은 커버 플레이트(110)에 결합하는 체결부재(101)가 힌지역할을 함으로써, 클러치의 작동시 내측부와 외측부가 서로 반대 방향으로 유동되도록 구성된다.

어시스트 스프링(140)은 환형상의 부재로 형성되는 것으로, 다이어프램 스프링(130)을 커버 플레이트(110)에 결합하는 체결부재(101)에 의해 커버 플레이트(110)에 결합되되, 커버 플레이트(110)와 다이어프램 스프링(130) 사이에서 다이어프램 스프링(130)을 커버 플레이트(110)에 대해 반대편으로 가압하는 역할을 한다.

이 어시스트 스프링(140)은 환형으로 형성되며, 커버 플레이트(110)에 결합되는 평판부(141), 평판부(141)의 외측에서 경사져서 형성되는 경사부(142), 경사부(142)의 외측부에서 일정각도의 간격으로 형성되어 다이어프램 스프링(130)에 탄력 지지되는 탄성돌기(143)를 포함한다.

평판부(141)는 커버 플레이트(110)에 결합되는 것으로, 어시스트 스프링(140)의 내측부에 해당된다.

경사부(142)는 평판부(141)의 외주연(단부)에서 다이어프램 스프링(130)의 방향으로 상향 경사로 형성된다. 이 경사부(142)는 평판부(141)의 외주연에서 경사부 끝까지의 단면이 곡면 형상으로 형성되되, 다이어프램 스프링(130)의 반대 방향으로 볼록하게 형성된다.

즉, 경사부(142)는 커버 플레이트(110)에 향하는 면이 볼록한 곡면으로 형성됨으로써, 다이어프램 스프링(130)이 압력판(120)을 가압할 때 작용하는 것에 대해 반발력이 오랜 사용에도 유지되도록 하기 위함이다.

탄성돌기(143)는 경사부(142)의 외주연(단부)에서 다이어프램 스프링의 반대방향으로 하향 경사로 형성되되, 복수가 일정각도의 간격으로 형성된다. 이 탄성돌기(143)는 다이어프램 스프링(130)을 향하는 면에 볼록하게 형성되는 곡면부(144)를 갖는다.

즉, 탄성돌기(143)는 볼록하게 형성되는 곡면부(144)가 다이어프램 스프링(130)에 접촉되어 지지됨으로써, 커버 플레이트(110)에 대해 다이어프램 스프링(130)을 반대쪽으로 더욱 효과적으로 가압하게 된다.

한편, 체결부재(101)는 다이어프램 스프링(130), 어시스트 스프링(140), 커버 플레이트(110)를 차례로 관통 삽입되어 다이어프램 스프링(130)과 어시스트 스프링(140)의 힌지축으로 작용한다.

여기서, 어시스트 스프링(140)에 의한 클러치의 클램핑 로드(Clamping Load)와 릴리즈 로드(Release Load)의 변화를 도 4와 도 5에 도시된 그래프를 통해 설명한다. 도 4와 도 5에서, x축은 변위를 나타내고, y축은 하중을 나타낸다.

먼저, 도 4에서 점선으로 표시된 것은 종래의 클러치 클램핑 변위(어시스트 스프링이 없는 경우)에 따른 클램핑 로드를 도시한 것이고, 실선으로 표시된 것은, 본 발명의 실시예에 따른 클러치에서 클램핑 변위에 따른 클램핑 로드를 도시한 것이다.

도 4는 커버 플레이트(110)에 대해 다이어프램 스프링(130)을 반대방향으로 반발하는 어시스트 스프링(140)의 하중에 의하여 클러치의 클램핑이 이루어질 때, 다이어프램 스프링(130)에 의한 압력판(120) 쪽으로 작용하여 클램핑하는 하중을 나타내는 것으로, 마찰부재가 마모된 상태에서 어시스트 스프링(140)이 없을 경우에는 점선과 같은 상태로 클램핑 하중이 변화되던 것이 어시스트 스프링(140)으로 인하여, 점선과 같이 클램핑 하중의 변화가 없게 되는 것이다.

도 5에서 얇은 실선으로 표시된 것은 사용하지 않은 마찰부재가 구비된 클러치의 릴리즈 작용시 다이어프램 스프링(130)의 변위에 따른 릴리즈 하중의 변화이고, 굵은 실선으로 표시된 것은 마모된 마찰부재가 구비된 클러치의 릴리즈 작용시 다이어프램 스프링(130)의 변위에 따른 릴리즈 하중의 변화이며, 점선으로 표시된 것은 마모된 마찰부재가 클러치의 릴리즈 작용시 어시스트 스프링(140)에 의한 다이어프램 스프링(130)의 변위에 따른 릴리즈 하중의 변화를 나타낸다.

즉, 도 5에서와 같이, 마찰부재가 마모가 되면 클러치의 릴리즈되는 변위가 변화된다.

이때, 본 발명의 실시예와 같이, 어시스트 스프링(140)으로 다이어프램 스프링(130)을 커버 플레이트(110)에 대해 반대방향으로 반력이 작용되도록 했을 때 릴리즈 하중은, 클러치 릴리즈 변위가 증가하더라도 사용하지 않은 마찰부재가 구비된 클러치의 릴리즈 하중의 변화와 같게 나타낸다.

상기와 같은 본 발명에 따른 클러치의 작용은 다음과 같다.

운전자가 클러치 페달을 밟고 운행하는 상태에서 다음과 같이 이해할 수 있다. 차량의 엔진이 구동하고 있는 경우, 운전자가 클러치 페달 작동시 클러치의 작용은 다음과 같다.

운저자가 클러치 페달을 밟지 않은 초기 상태에는 다이어프램 스프링(130)은 커버 플레이트(110)와 함께 압력판(120)을 클러치 디스크 방향으로 가압하게 된다. 이때, 압력판(120)이 클러치 디스크를 플라이휠 측으로 누르게 되며 엔진의 동력이 클러치를 통해 트랜스미션으로 전달되어 차량의 주행이 가능해 진다.

다음, 운전자가 클러치 페달을 밟으면, 릴리스 베어링이 다이어프램 스프링(130)의 내측부를 압력판(120) 쪽으로 가압하게 된다. 그러면, 다이어프램 스프링(130)의 외측부는 커버 플레이트(110)에 체결부재(101)에 의해 결합되는 힌지부를 기준으로 내측부와 반대방향으로 이동된다. 이때, 압력판(120)이 클러치 디스크로부터 분리되면서 엔진의 동력이 트랜스미션으로 전달되지 않게 된다.

한편, 클러치의 반복적인 릴리스 작동에 의하여, 클러치 디스크에 구비되는 마찰부재의 마모가 발생하게 되면, 압력판(120)이 클러치 디스크 쪽으로 이동하게 되는데, 이때, 커버 플레이트(110)도 어시스트 스프링(140)의 탄성력에 의해 압력판(120) 쪽으로 이동하게 된다. 즉, 커버 플레이트(110)에 대해 다이어프램 스프링(130)을 반대쪽으로 가압하는 어시스트 스프링(140)의 탄성력에 의해 압력판(120) 쪽으로 이동되어 마모된 마찰부재에 대해 보상하게 된다.

이에 따라, 클러치의 릴리즈 작동시 즉, 릴리즈 베어링(미도시)이 다이어프램 스프링(130)의 내측부를 클러치 디스크 쪽으로 가압하게 될 때, 다이어프램 스프링(130)의 외측부가 커버 플레이트(110)에 결합된 힌지부를 기준으로 커버 플레이트(110)에 대해 반대쪽으로 이동하게 되는데, 이때, 어시스트 스프링(140)의 탄성력에 의해 다이어프램 스프링(130)의 이동이 더욱더 원활하게 이루어진다. 즉, 운전자가 클러치 페달을 밟는 하중을 더욱더 가하지 않더라도 클러치의 릴리즈 작동을 수행할 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

101 : 체결부재
110 : 커버 플레이트 111 : 관통홀
120 : 압력판 121 : 돌출부
130 : 다이어프램 스프링
140 : 어시스트 스프링 141 : 평판부
142 : 경사부 143 : 탄성돌기
144 : 곡면부

Claims (7)

1. 플라이휠에 결합되고, 관통홀이 형성되는 커버 플레이트;
   커버 플레이트에 이격되어 구비되고, 관통홀을 관통하는 돌출부가 형성되는 압력판;
   커버 플레이트에 결합되되, 압력판의 반대쪽에서 압력판을 가압하는 다이어프램 스프링;
   커버 플레이트와 다이어프램 스프링의 힌지부 외측부 사이에 구비되어 압력판의 반대쪽으로 다이어프램 스프링을 밀어내는 어시스트 스프링;을 포함하되,
   어시스트 스프링은, 환형으로 형성되며 커버 플레이트에 결합되는 평판부;
   평판부의 외측에서 경사져서 형성되는 경사부;
   경사부의 외측에 일정각도의 간격으로 형성되어 다이어프램 스프링에 탄력 지지되는 탄성돌기;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   다이어프램 스프링, 어시스트 스프링, 커버 플레이트를 관통 삽입되어 다이어프램 스프링과 어시스트 스프링의 힌지축으로 작용하는 체결부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치.
4. 청구항 1에 있어서,
   경사부는,
   평판부의 끝에서 다이어프램 스프링 방향으로 상향 경사로 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치.
5. 청구항 4에 있어서,
   경사부는,
   다이어프램 스프링에 대해 반대 방향으로 볼록하게 형성되는 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치.
6. 청구항 1에 있어서,
   탄성돌기는
   경사부의 끝에서 다이어프램 스프링의 반대 방향으로 하향 경사로 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치.
7. 청구항 6에 있어서,
   탄성돌기는
   다이어프램 스프링을 향하여 볼록하게 형성되는 곡면부로 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치.
   
   

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