KR19980042645A - 클러치커버 어셈블리 - Google Patents

Abstract

원추형 스프링(18)을 사용하는 클러치커버 어셈블리에 있어서, 지지플레이트를 사용하지 않고 원추형 스프링(18)의 회전이 저지된다. 클러치커버 어셈블리(6)에 있어서, 클러치커버(5)는 플라이휠(1)에 고정되는 외주부와 연동 홀(23)을 가진다. 압력플레이트(2)는 클러치커버(5) 내에 배설되고 플라이휠(1)과 협동으로 마찰부재(4)를 고정하는 압력표면(3)을 가진다. 다이어프램 스프링(7)은 클러치커버(5)에 의해 지지되어 압력플레이트(2)를 플라이휠(1) 방향으로 가압한다. 원추형 스프링(18)은 클러치커버(5)에 의해 지지되는 환상부(18a)를 가진다. 원추형 스프링(18)은 다이어프램 스프링(7)과 함께 압력플레이트(2)를 가압한다. 원추형 스프링(18)은 또한 상기 환상부(18a)와 일체식으로 형성되는 연동부(22)를 가진다. 연동부(22)는 연동 홀(23)들을 그것들 사이의 변위없이 맞물려준다. 따라서 원추형 스프링(18)의 클러치커버(5)에 대한 상대회전이 저지된다.

Description

클러치커버 어셈블리

본 발명은 클러치커버 어셈블리에 관한 것으로서, 특히 다이어프램 스프링과 클러치커버의 사이에 끝이 잘린 원추형 스프링을 가지는 클러치커버 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로, 클러치커버 어셈블리는 플라이휠에 고정되는 클러치커버와, 클러치디스크의 마찰부재를 플라이휠에 고정시키는 압력플레이트와, 상기 압력플레이트를 플라이휠 방향으로 가압하는 탄성부재로 이루어 진다.

통상적으로 상기한 탄성부재로서 다이어프램 스프링이 사용된다. 다이어프램 스프링은 외주(外周)상에 환상(環狀)으로 연장하는 디스크형 탄성부재와, 상기 디스크형 탄성부재의 내주(內周)상 에지(edge)로부터 반경방향으로 내향하여 연장하는 다수의 레버(lever)부로 이루어진다. 일반적으로, 상기 다이어프램 스프링에는 2개의 기능이 있다. 그 첫째는 플라이휠에 대하여 압력판의 운동을 바이어스하는 기능과, 두 번째 기능은 상기 압력플레이트에 작용하는 바이어스력에 반작용하는 레버를 제공하는 것이다.

보다 상세히 설명하면, 이른바 푸시(push)형 클러치에 있어서, 다이어프램 스프링의 디스크형 탄성부재의 반경방향으로 내향하는 부분은 지지 메커니즘을 통하여 클러치커버에 의해 지지된다. 상기 디스크형 탄성부재의 반경방향으로 외향하는 부분은 압력플레이트를 플라이휠 방향으로 민다. 상기 다수의 레버부에서 반경방향으로 내향하는 말단부들이 릴리스(release) 베어링에 의해 압력이 약화될 때, 다이어프램 스프링으로부터 압력판으로의 압력이 이완되고 따라서 클러치가 차단된다.

다이어프램 스프링의 바이어스력에 반작용하거나 또는 이완시키기 위한 힘은 통상 릴리스하중(release load)으로 지칭되고, 릴리스하중이 적용되고 있을 때의 다이어프램 스프링의 운동은 릴리스 스트로크로 지칭된다. 다이어프램 스프링은 전형적으로 스프링 특성을 가지므로, 릴리스 스트로크가 진행됨에 따라(다이어프램 스프링의 변형의 레벨이 진행됨에 따라) 필요로하는 릴리스하중은 감소한다. 따라서, 다이어프램 스프링이 상기한 기능을 위하여 클러치에서 사용되는 유일한 탄성부재인 경우, 차량 운전자가 소망스럽지 않은 클러치 작동감을 느낄 수 있다는 것은 가능하다. 여기에 대처하기 위하여, 클러치에 따라서는 원추형 스프링이 클러치커버와 다이어프램 스프링 사이에 배설된다.

원추형 스프링은 다이어프램 스프링의 디스크형 탄성부재를 따라 연장하여 그 외주상의 에지가 다이어프램 스프링의 후면(압력판의 반대쪽 표면) 상에 놓이고, 내주상 에지는 클러치커버에 의해 지지된다. 또한, 원추형 스프링의 스프링특성은, 원추형 스프링으로부터 압력플레이트에 가해지는 힘이 다이어프램 스프링의 릴리스 스트로크가 증가함에 따라 증가하도록 설정된다.

따라서, 2개의 스프링의 복합하중이 압력플레이트에 가해진다. 압력플레이트에 가해지는 릴리스하중은 다이어프램 스프링과 원추형 스프링의 힘의 결합으로 인하여 실질적으로 릴리스 스트로크에 비례한다. 그 결과 소망되는 클러치 작동감이 얻어진다.

그러나 종래의 구조에 있어서는, 원추형 스프링의 회전을 막고 정치시키기 위하여 클러치커버의 내부면에 지지판 또는 지지링이 장착된다. 상기 지지판은 클러치커버에 고정되는 지지 메커니즘의 스터드(stud)에 고정되고, 원추형 스프링의 돌출부와 같은 부분이 연결되는 절단부(cutaway portion)를 가진다.

상기한 바와 같은 플레이트가 제공되면, 구조는 기계적인 부품의 증가로 인해 더욱 복잡하게 된다. 또한 스터드핀의 길이는 지지판의 두께에 상응하여 증가되어야 할 것이다. 따라서 다이어프램 스프링으로부터 스터드핀으로 가해지게 되는 벤딩 하중으로 인해 스터드핀이 경사지게 되기 쉽다. 그 결과, 소망하는 클러치의 접속/차단특성을 얻을 수 없게 되는 우려가 있다.

본 발명의 목적은 끝이 잘린 원추형 스프링을 사용하고, 지지판이 없이 상기 원추형 스프링의 회전이 저지되는 클러치커버 어셈블리를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따라, 클러치커버의 부분과 다이어프램 스프링의 사이에 배설되는 원추형 스프링을 가지는 클러치커버 어셈블리의 일부를 나타내는 부분 단면도.

도 2는 도 1에 나타낸 원추형 스프링이 클러치커버로부터 제거된 상태에서의 부분 평면도.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 클러치커버 어셈블리의 일부를 나타내는, 도 1과 유사한 부분 단면도.

본 발명의 하나의 양태에 의하면, 클러치 메커니즘의 클러치커버 어셈블리는 최소한 1개의 연동 홀(engagement hole)을 구비하여 형성되는 클러치커버와, 클러치커버 내에 배설되고 플라이휠과 함께 마찰부재를 맞물리는 압력표면을 가지는 압력플레이트와, 클러치커버 내에서 지지되어 상기 압력플레이트를 플라이휠 방향으로 가압하는 다이어프램 스프링을 포함한다. 환상부(annular portion)를 가지는 원추형 스프링은 클러치커버 상에서 지지되어 압력플레이트를 다이어프램 스프링과 병행하여 플라이휠 방향으로 가압한다. 최소한 1개의 연동부가 상기 환상부와 일체식으로 형성된다. 연동부는 원추형 스프링과 클러치커버의 사이에서 회전을 막아주는 연동 홀 내부로 적어도 부분적으로 연장한다.

본 발명의 또 다른 양태에 의하면, 클러치 메커니즘의 클러치커버 어셈블리는 클러치커버로부터 플라이휠 방향으로 연장하는 다수의 축방향 연장 지지부를 구비하여 형성되는 클러치커버를 포함한다. 압력플레이트는 클러치커버 내에 배설되고 플라이휠과 연동하여 마찰부재와 선택적으로 맞물리는 압력표면을 가진다. 다이어프램 스프링은 상기 클러치커버 내에 지지되고, 압력플레이트를 플라이휠 방향으로 가압하는 환상 탄성부를 가진다. 상기 다이어프램 스프링은 또한 상기 탄성부재로부터 반경방향으로 내향하여 연장하는 다수의 레버부를 가지며, 그 레버부들 사이에 다수의 홀이 형성된다. 반경방향 연장 지지부들은 다수의 홀 중의 대응하는 홀을 통하여 연장함으로써 다이어프램 스프링을 지지한다. 원추형 스프링은 다이어프램 스프링과 병행하여 플라이휠 방향으로 압력플레이트를 가압하기 위해 클러치커버 상에 지지되는 환상부를 가진다. 원추형 스프링은 또한 환상부와 일체식으로 형성되는 최소한 하나의 연동부를 구비하여 형성된다. 상기 연동부는 원추형 스프링이 클러치커버와 함께 회전하는 형태를 가지도록 다수의 홀 중에 대응하는 한 홀 속으로 최소한 부분적으로 축방향으로 연장한다.

위에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면, 종래의 배열에서 사용되는 지지플레이트를 배제하는 것이 가능하다. 또한 원추형 스프링이 회전하는 것을 막을 수 있다. 따라서, 부품수의 증가와 그로 인한 구조의 복잡화를 피할 수 있다. 그 뿐아니라 소망의 접속/해체 특성을 확고히 할 수 있다.

상기 및 기타 본 발명의 목적, 특징, 양태 및 장점은 첨부하는 도면을 참조하여 후속하는 본 발명의 상세한 설명으로부터 명백해 질 것이다. 모든 도면을 통하여 동일한 참고번호는 대응하는 부분을 나타낸다.

도 1에 나타낸 클러치커버 어셈블리(6)는 토크를 엔진(도시되지 않음)으로부터 변속기(도시되지 않음)로 선택적으로 전달하는 장치이다. 엔진은 도 1 및 도 2의 왼쪽에 배설되고 변속기는 도 1 및 도 2의 오른쪽에 배설된다. 이후에, 도면의 왼쪽은 엔진측으로 지칭되고 도면의 오른쪽은 변속기측으로 지칭된다. 클러치커버 어셈블리(6)는 플라이휠(1)에 대하여 클러치 디스크 어셈블리의 마찰부재(4)를 접속 및 차단시키도록 배열된다.

클러치커버 어셈블리(6)는 클러치커버(5)와, 다이어프램 스프링(7)과, 압력플레이트(2)와, 지지 메커니즘(8)과, 원추형 스프링(18)을 구비한다.

본 발명의 여러 가지 양태는, 1994년 8월 16일에 출원된 미국특허출원번호 제291,650호에 기초한 미국특허 제5,501,312호에 개시된 클러치 메커니즘 및 클러치커버 어셈블리와 그 배열에 있어서 유사하다. 미국특허 제 5,501,312호는 전체로서 본 명세서에 참고로 반영된다.

도 1에서, 압력플레이트(2)의 압력표면(3)은 엔진측 상의 플라이휠(1)에 대면한다. 마찰부재(4)는 클러치 디스크 어셈블리의 완충플레이트(4a) 상에 형성된다. 도면에는 클러치 디스크 어셈블리의 일부분만 나타낸다. 상기 마찰부재는 플라이휠(1)과 압력플레이트(2)의 사이에 배설된다. 클러치커버(5)의 외주상 말단부(도시되지 않음)는 종래의 기술에 공지된 방식으로 플라이휠(1)의 외주부(도시되지 않음)에 고정된다. 상기 클러치커버(5)는 압력플레이트(2)의 외주부(2a)와 마찰부재(4)를 덮으면서, 동시에 압력플레이트(2)의 후면(2b)을 덮는다.

즉, 클러치커버(5)는 외주상 덮개부(5a)와 축방향으로 플라이휠(1)을 대면하는 환상 플레이트부(5b)를 가진다. 다이어프램 스프링(7)은 지지 메커니즘(8)에 의하여 클러치커버(5)의 환상 플레이트부(5b)의 내주부에 지지된다.

다이어프램 스프링(7)은 압력플레이트(2)에 맞서서 동축장향으로 계속 연장하는 환상 탄성부(10)와, 그 탄성부(10)의 내주부(10a)로부터 반경방향으로 내향하여 연장하는 다수의 레버부(11)로 이루어진다. 탄성부(10)의 외주상 에지(10b)는 압력플레이트(2)의 후면 상에 있는 돌출부(2c)에 설치된다. 슬릿(12)은 인접한 레버부(11)들 사이에 형성된다. 클러치의 원주방향으로 상기 슬릿(12)의 폭보다 큰 폭을 가지는 장방형 홀(13)은 상기 슬릿(12)의 반경방향의 외향 말단부(12a)에 형성된다.

상기 지지 메커니즘(8)은 클러치의 축방향으로 클러치커버(5)로부터 연장하는 다수의 스터드핀(15)(지지부재)와, 탄성부(10)의 내주부(10a)의 각 측면상에 배열되는 한 쌍의 와이어링(wire ring)(16)으로 이루어진다. 상기 스터드핀(15)은 원주방향으로 배열되어 다이어프램 스프링(7)의 몇개의 장방형 홀(13)을 통하여 클러치커버(5)로부터 엔진측으로 연장한다. 각 스터드핀(15)은 원주방향으로, 상응하는 장방형 홀(13)의 양 단과 접촉한다. 이로써 다이어프램 스프링(7)은 클러치커버(5)에 상대적으로 회전을 못하게 된다. 스터드핀(15)은 2개의 와이어링(16)의 내부 원주를 지지한다. 다이어프램 스프링(7)의 엔진측에 배설되는 상기 와이어링(16)은 각 스터드핀(15)의 말단에 있는 플랜지형 헤드부(15a)와 다이어프램 스프링(7)의 탄성부(10)의 사이에 고정된다. 다이어프램의 변속기측의 와이어링(16)은 클러치커버(5)의 환상 플레이트부(5b)와 다이어프램 스프링(7)의 탄성부(10)의 사이에 고정된다.

와이어링(16)의 방사상 외향하는 측면 상에 원추형 스프링(18)이 탄성부(10)와 클러치커버(5)의 사이에 삽입된다. 원추형 스프링(18)은 탄성부(10)를 따라 환상형으로 연장한다. 원추형 스프링(18)의 상기 환상 부(18a)의 외주상 에지(18b)는 탄성부(10)의 외주상 에지(10b)에 인접하는 탄성부(10) 상에 설치된다. 원추형 스프링(18)의 환상부(18a)의 내주상 에지(20)는 클러치커버(5)의 환상 플레이트부(5b)의 엔진측 표면에 접촉한다. 도 1에서, 원추형 스프링(18)은 축방향으로 압축되어 끝이 잘린 원추형상을 이룬다. 원추형 스프링(18)은 다이어프램 스프링(7)의 디스크형 탄성부(10)의 외주상 에지(10b)를 압력플레이트(2) 방향으로 가압한다. 즉, 상기 원추형 스프링(18)은 다이어프램 스프링(7)의 외주상 에지(10b)를 통하여 압력플레이트(2)에 압력을 가한다. 다이어프램 스프링(7)과 원추형 스프링(18)은 협동하여 압력플레이트(2)에 하중을 가하는 데 사용된다. 내주상 에지(20)가 반경방향으로 맞물릴 수 있는 연동표면(21)은 클러치커버(5)의 환상 플레이트부(5b)의 엔진측에서 일체식으로 형성된다. 이로써 원추형 스프링(18)은 클러치커버(5) 및 다른 구성요소와 동일 축 상에 위치한다.

도 2는 상기 원추형 스프링(18)의 일부를 나타낸다. 도 2에서 명백히 알 수 있는 바와 같이, 환상부(18a)의 내주상 에지(20)로부터 반경방향으로 내향하여 돌출하는 3개의 연동부(22)(도면에는 1개만 표시됨)가 원추형 스프링(18)에 등거리 및 등각도로 배설된다. 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 클러치커버(5)에는 스터드핀(15)의 외주상 측면에 3개의 연동 홀(23)이 등거리 및 등각도로 배설된다. 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 연동부(22)는 구부러져서 환상부(18a)로부터 변속기측을 향하여 연장하고, 상기 연동 홀(23) 내부로 연장한다. 이로써 원추형 스프링(18)은 클러치커버(5)에 대하여 상대적으로 회전하지 못하게 된다.

상기한 배열하에서, 레버부(11)의 내주부(11a)는 릴리스 베어링(도시되지 않음)에 의하여 도 1의 화살표(P)로 표시된 방향으로 움직일 수 있다. 화살표(P) 방향으로 움직이는 결과로서 다이어프램 스프링(7)은, 다이어프램 스프링(7)이 와이어링(16)을 주축으로 선회하기 때문에, 그 외주부(탄성부(10))가 반대방향으로 이동하도록 변형된다. 따라서 다이어프램 스프링(7)으로부터 압력플레이트(2)로의 압력은 이완되고 그로써 클러치의 접속은 저지된다. 이러한 클러치 차단상태에서, 릴리스 베어링으로부터 레버부(11)로의 압력이 이완될 때, 다이어프램 스프링(7)은 탄성적으로 원래의 위치로 복귀하고, 그럼으로써 압력플레이트(2)를 플라이휠(1) 방향으로 밀어서 클러치를 접속시킨다.

전술한 접속/차단 작동에 있어서, 압력플레이트(2)는 다이어프램 스프링(7)과 원추형 스프링(18)으로부터 병행하여(협동하여) 클러치의 접속방향으로 하중을 받게 된다. 다음에, 릴리스 스트로크(즉, 릴리스 베어링의 이동량)는 다이어프램 스프링(7)의 고유특성에 의해 어느 정도 증가하고, 다이어프램 스프링(7)으로부터의 하중은 일시적으로 감소한다. 반면에 원추형 스프링(18)의 초기 압축조건 등은 이 조건하에서 압력플레이트(2)에 대한 하중이 일시적으로 증가하도록 설정된다. 따라서, 원추형 스프링(18)은 일시적으로 증가한 다이어프램의 하중을 상쇄시킨다. 총괄하여 볼 때, 하중은 실질적으로 릴리스 스트로크에 비례하여 압력플레이트(2)에 가해진다. 그 결과 클러치의 양호한 작동감이 구현될 수 있다.

상술한 작동에서, 내주상 에지(20)는 연동표면(21)과 접촉하여 원추형 스프링(18)을 클러치커버(5)에 대하여 상대적으로 반경방향으로 위치하도록 한다. 또한 연동부(22)는 다이어프램 스프링(7)의 연동 홀(23)과 맞물려서 원추형 스프링(18)을 클러치커버(5)에 대하여 상대회전을 저지한다. 따라서 원추형 스프링(18)의 위치가 변위될 우려가 없다.

또한 종래의 구조와 달리, 클러치커버(5)와 그에 인접한 와이어링(16)의 사이에 원추형 스프링(18)을 위한 지지플레이트가 없다. 따라서 스터드핀(15)의 전장이 짧아 질 수 있다. 그 결과 다이어프램 스프링(7)으로부터 스터드핀(15)에 가해지는 벤딩모멘트가 작다. 스터드핀(15)이 기울어질 우려도 없다. 따라서 원추형 스프링(18)과 스터드핀(15)가 정확한 위치를 가지기 때문에 클러치의 접속/차단특성에 있어서 오차를 방지할 수 있다.

도 3을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예를 설명한다. 이 실시예에서, 다수의 돌출부(25)가 클러치커버(5) 상에 형성된다. 반원형 단면을 가지는 상기 돌출부(25)는 각각 클러치커버(5)와 일체식으로 형성된다. 상기 돌출부(25)는 도 1 및 도 2와 관현하여 앞에서 설명한 변속기측 와이어링(16)을 대신한다. 다이어프램 스프링(7)은 다수의 돌출부(25)와 하나의 와이어링(16)에 의하여 지지된다. 도 3의 엔진측에 있는 와이어링(16)은 선행 실시예에서와 같은 방식으로 스터드핀(15)에 의하여 고정된다.

원추형 스프링(18')의 내주상 에지(20)를 반경방향으로 내향하여 지지하는 연동표면(26)은 돌출부(25)의 근접 말단부의 외주상에 형성된다. 연동부(27)는, 돌출부(25)의 교차하는 인접쌍(도면에는 1개만 나타냄)의 사이에서 반경방향으로 내향하여 원추형 스프링(18')의 내주상 에지(20)로부터 클러치의 원주방향으로 연장한다. 말단부(27a)는 굽어져서 엔진측으로 연장하고, 원주방향으로 변위됨이 없이 레버부(11)의 근접 말단부(11b)들 사이의 대응하는 장방형 홀(13)을 통하여 연장한다. 스터드핀(15)은 연동부(27)가 맞물리는 장방형 홀(13)을 통하여 연장하지 않는다. 다시 말하면 스터드핀(15)과 연동부(27)는 상호 교대로 원주방향으로 배열된다.

또한 이러한 배열에서, 원추형 스프링(18)과 스터드핀(15)은 정확히 위치하므로 클러치의 접속/차단특성에 있어서의 오차를 방지할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의하여, 종래의 배열에서 사용되는 지지플레이트를 배제할 수 있다. 또한 원추형 스프링의 중심을 정확히 맞출 수 있다. 따라서, 부품수의 증가 또는 구조의 복잡화를 피할 수 있다. 나아가서, 소망의 접속/차단특성을 확고히 할 수 있다.

본 발명의 정신과 범위로부터 일탈하지 않고 본 발명의 다양한 상세사항에 대한 변경이 가능하다. 또한 본 발명에 따른 실시예에 대한 상기한 설명은 예증의 목적으로만 제시되었으며, 첨부되는 특허청구범위 및 그 동등물에 의해 정의되는 바와 같은 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다.

Claims (2)

1. 최소한 1개의 연동 홀을 구비하여 형성되는 클러치커버와,

   상기 클러치커버 내에 배설되고 플라이휠과의 사이에서 마찰부재를 접속하는 압력표면을 가지는 압력플레이트와,

   상기 클러치커버 내에서 지지되어 상기 압력플레이트를 플라이휠 방향으로 가압하는 다이어프램 스프링과,

   상기 클러치커버상에서 지지되어 상기 다이어프램 스프링과 병행하여 상기 압력플레이트를 플라이휠 방향으로 가압하는 환상부와, 그 환상부와 일체식으로 형성되는 최소한 1개의 연동부를 가지는 원추형 스프링으로서, 상기 연동부는 상기 원추형 스프링과 상기 클러치커버의 사이에서 회전을 막아주는 상기 연동 홀 속으로 최소한 부분적으로 연장하는 원추형 스프링을 포함하는 클러치 메커니즘의 클러치커버 어셈블리.
2. 상기 클러치커버로부터 플라이휠 방향으로 연장하는 다수의 축방향 연장 지지부를 구비하여 형성되는 클러치커버와,

   상기 클러치커버 내에 배설되고, 플라이휠과 협동으로 마찰부재와 선택적으로 연동하는 압력표면을 가지는 압력플레이트와,

   상기 클러치커버 내에서 지지되고, 상기 압력플레이트를 상기 플라이휠 방향으로 가압하는 환상 탄성부와, 상기 탄성부로부터 반경방향으로 내향하여 연장하는 다수의 레버부를 가지는 다이어프램 스프링으로서, 상기 레버부들 사이에는 다수의 홀이 형성되고 상기 축방향 연장 지지부는 상기 다이어프램 스프링을 지지하는 상기 다수의 홀 중의 대응하는 하나를 통하여 연장하고,

   상기 클러치커버 상에 지지되는 환상부를 가지고 상기 압력플레이트를 상기 다이어프램 스프링과 병행하여 플라이휠 방향으로 가압하는 원추형 스프링으로서, 상기 원추형 스프링은 또한 상기 환상부와 일체식으로 형성되는 최소한 1개의 연동부를 구비하여 형성되고, 상기 연동부는 상기 다수의 홀 중에서 대응하는 하나의 내부로 최소한 부분적으로 축방향으로 연장함으로써 상기 원추형 스프링이 상기 클러치커버와 함께 회전하도록 배열되는, 원추형 스프링을 포함하는 클러치 메커니즘의 클러치커버 어셈블리.