KR20040048641A

KR20040048641A - 댐퍼 클러치

Info

Publication number: KR20040048641A
Application number: KR1020020076566A
Authority: KR
Inventors: 정연호; 박완교
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-12-04
Filing date: 2002-12-04
Publication date: 2004-06-10

Abstract

본 발명은 수동변속기에 적용되는 댐퍼 클러치에 관한 것으로서, 입력축에 스플라인 결합된 클러치 허브(24)와, 상기 클러치 허브의 외측에 결합되며 그 내부에 댐퍼 스프링(26)이 장착된 클러치 스프링 케이스(28)를 구비한 댐퍼 클러치에 있어서, 상기 댐퍼 스프링(26)과 상기 클러치 허브(24)는 플렉시블 스트링(30)에 의해 연결되어, 클러치 스프링 케이스가 회전함에 따라 상기 플렉시블 스트링이 상기 클러치 허브의 외주면에 소정의 각으로 감기게 되어 있으므로, 스프링 강성을 효과적으로 낮추어서 변속기의 래틀 및 그 소음을 줄일 수 있다.

Description

댐퍼 클러치{damper clutch}

본 발명은 수동변속기에 적용되는 댐퍼 클러치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 댐퍼 클러치의 스프링 강성을 낮추어서 변속기의 래틀(Rattle : 덜컥거리는현상) 및 그 소음을 줄이는 댐퍼 클러치에 관한 것이다.

도1에 도시한 바와 같이, 종래 댐퍼 클러치(2)는 클러치 허브(4), 메인 댐퍼(6), 프리 댐퍼(8), 그리고 도시 생략한 클러치 디스크와 각종 플레이트로 구성되어 있다. 상기 프리 댐퍼(8)는 수동 변속기에 아이들 상태에서 발생하는 공회전 소음을 감쇄시키기 위해 설치되는 것으로서, 상기 메인 댐퍼(6)가 작동하기 전에 작동하게 되는데, 입력축(9)에 스플라인 결합되어 입력축을 따라 이동하는 클러치 허브(4)의 외주면에 돌출부(10)를 형성하고 돌출부(10)와 돌출부(10)사이에 스프링(12)을 개재하여 이루어진다.

한편, 도2에 그래프로 나타낸 바와 같이, 메인 댐퍼(6)의 스프링의 강성(K : 탄성계수)은 클러치의 작용각(Θ)과 엔진 토오크(T)에 의해 결정되는데, 도1의 최대 작용각(Θm)과 최대 엔진 토오크(Tm)가 주어지면 정해진다.

그리고, 상기 작용각(Θ)은 메인 댐퍼(6)와 메인 댐퍼(6) 간의 거리(L), 메인 댐퍼(6)가 압축될 때의 변형량 등에 의해 정해진다.

그런데, 래틀 소음의 면에서 보면 메인 댐퍼의 스프링의 강성이 낮을수록 유리하다. 강성이 낮아지면 변속기의 공진 주파수를 엔진의 여기(excitation) 주파수 영역 이하로 낮춤으로서 래틀 및 그 소음을 방지할 수 있게 된다. 스프링의 강성을 낮추기 위해서는 작용각을 크게 하여야 하는데, 현재 댐퍼 클러치에서 메인 댐퍼의 최대 작용각은 30도 까지 제작할 수 있다.

그러나, 종래 댐퍼 클러치의 구조에서는 메인 댐퍼(6)간의 거리나 메인 댐퍼의 변형의 한계로 인해 최대 작용각이 제한되므로 더 이상 래틀 및 그 소음을 저감시키는데는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 스프링 강성을 효과적으로 낮추어서 변속기의 래틀 및 그 소음을 줄이는 댐퍼 클러치를 제공하는 데 있다.

도1은 종래 댐퍼 클러치를 도시한 도면,

도2는 댐퍼 클러치의 스프링 강성이 정해지는 그래프,

도3은 본 발명에 의한 댐퍼 클러치를 나타내는 단면도,

도4는 도3에서 화살표 A-A 선에 따른 단면도,

도5는 본 발명에 의한 댐퍼 클러치의 작용상태도,

도6는 도3의 화살표 B에서 바라본 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

22 : 입력축 24 : 클러치 허브

26 : 댐퍼 스프링 28 : 클러치 스프링 케이스

30 : 플렉시블 스트링 34 : 작용각 제한수단

36 : 안내홈 38 : 스토퍼 돌기

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 댐퍼 클러치는, 입력축에 스플라인 결합된 클러치 허브와, 상기 클러치 허브의 외측에 결합되며 그 내부에 댐퍼 스프링이 장착된 클러치 스프링 케이스를 구비한 댐퍼 클러치에 있어서, 상기 댐퍼 스프링과 상기 클러치 허브는 플렉시블 스트링에 의해 연결되어, 클러치 스프링 케이스가 회전함에 따라 상기 플렉시블 스트링이 상기 클러치 허브의 외주면에 소정의 각으로 감기게 되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 댐퍼 스프링은, 상기 클러치 스프링 케이스의 내주면에서 반경방향으로 삽입되어 그 일단이 고정되고 그 타단은 상기 플렉시블 스트링에 연결된다.

상기 플렉시블 스트링은 고강도 카본 섬유재인 것이 바람직하다.

상기 클러치 스프링 케이스는 작용각 제한수단에 의해 상기 클러치 허브에 대해 작용각이 제한되는데, 상기 작용각 제한수단은 상기 클러치 스프링 케이스에 소정의 각도로 원호상으로 형성된 안내홈과, 상기 안내홈에 끼워져 상기 클러치 스프링 케이스가 회전함에 따라 상기 안내홈의 양단에 걸리도록 상기 클러치 허브에서 돌출형성된 스토퍼 돌기로 이루어진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도3 및 도4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 댐퍼 클러치는, 입력축(22)에 클러치 허브(24)가 스플라인 결합되고, 상기 클러치 허브(24)의 외측에는 그 내부에 댐퍼 스프링(26)이 장착된 클러치 스프링 케이스(28)가 결합되며, 상기 댐퍼 스프링(26)과 상기 클러치 허브(24)는 플렉시블 스트링(30)에 의해 연결된 구조이다.

상기 클러치 스프링 케이스(28)에는 그 내주면(28a)에서 반경방향으로 다수의 홈(28b)이 소정깊이로 형성되고, 상기 댐퍼 스프링(26)은 상기 홈(28b)에 삽입되어 그 일단이 상기 홈의 바닥면에 고정되어 있다. 그리고, 상기 클러치 스프링 케이스(28)의 측면에는 마찰재인 다수의 클러치 페이싱(32)이 결합되어 있다. 본 실시예에서는 상기 홈(28b)은 마주보는 방향으로 2개가 형성되며, 상기 댐퍼 스프링(26)은 상기 각 홈에 1개씩 끼워진다.

상기 플렉시블 스트링(flexible string)(30)은 고강도 카본 섬유재(high strength carbon fiber)로 되어 있으며, 그 일단은 상기 댐퍼 스프링(26)에 연결되고, 그 타단은 상기 클러치 허브(24)의 외주면에 고정되어 있다. 상기 클러치 스프링 케이스(28)가 회전하게 되면 상기 플렉시블 스트링(30)이 상기 클러치 허브(24)의 외주면에 소정의 각으로 감기게 되어 있다.

상기 클러치 스프링 케이스(28)는 작용각 제한수단(34)에 의해 상기 클러치 허브(24)에 대해 작용각이 제한된다.

도3 및 도6에 도시한 바와 같이, 상기 작용각 제한수단(34)은, 상기 클러치스프링 케이스(28)에 소정의 각도로 안내홈(36)이 원호상으로 형성되고, 상기 클러치 허브(24)에는 상기 안내홈(36)에 끼워져 상기 클러치 스프링 케이스(28)가 회전함에 따라 상기 안내홈(36)의 양단에 걸리도록 스토퍼 돌기(38)가 상기 클러치 허브(24)에서 돌출형성된 구조이다. 이때, 상기 안내홈(36)은 상기 클러치 허브(24)에 형성되고, 상기 스토퍼 돌기(38)가 상기 클러치 스프링 케이스(28)에 형성될 수도 있다.

상기 안내홈(36)은 상기 클러치 스프링 케이스(28)의 내주면 단부에서 반경방향 내측으로 돌출하여 형성된 플랜지(28c)에 형성되어 있고, 상기 스토퍼 돌기(38)는 상기 클러치 스프링 케이스(28)의 내부에 삽입된 클러치 허브(24)의 측면에 서 돌출형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 댐퍼 클러치에서, 클러치가 작동하여 클러치 스프링 케이스(28)가 회전하게 되면, 도5에 도시한 바와 같이 상기 클러치 스프링 케이스(28) 내에 일단이 고정된 댐퍼 스프링(26)과 연결된 플렉시블 스트링(30)이 클러치 허브(24)에 소정의 회전각으로 감기면서 댐퍼 스프링(26)이 늘어나게 되어, 입력축(22)와 클러치 스프링 케이스(28) 사이에 동력전달이 이루어지게 되고, 플렉시블 스트링(30)이 클러치 허브(24)에 감겨지는 원주상의 거리에 의한 각이 클러치의 작용각이 된다.

따라서, 상기 작용각의 크기를 종래보다 크게 할 수 있어, 댐퍼 스프링의 강성을 효과적으로 낮출 수 있고, 이로 인해 변속기의 공진 주파수를 엔진의 여기(excitation) 주파수 영역 이하로 낮춤으로서 래틀 및 그 소음을 방지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 댐퍼 스프링(26)의 인장은 상기 작용각 제한수단(34)에 의해 제한된다. 즉, 상기 클러치 스프링 케이스(28)가 소정각도로 회전하여 그 안내홈(36)의 단부가 상기 스토퍼 돌기(38)에 닿게 되면, 상기 클러치 스프링 케이스(28)가 더 이상 회전하지 않게 되어 상기 댐퍼 스프링(26)의 과도한 인장을 방지한다.

본 발명에 의하면 클러치 허브(24)의 외경만을 변경하여 제작함에 의해, 클러치의 작용각을 자유자재로 크게 만들 수 있으므로 이에 따라 댐퍼 스프링의 강성을 자유롭게 낮출 수 있게 되어, 래틀 및 그 소음을 효과적으로 줄일 수 있다.

본 발명에 의한 댐퍼 클러치에 의하면, 스프링 강성을 효과적으로 낮추어서 변속기의 래틀 및 그 소음을 줄이는 효과가 있다.

Claims

입력축에 스플라인 결합된 클러치 허브와, 상기 클러치 허브의 외측에 결합되며 그 내부에 댐퍼 스프링이 장착된 클러치 스프링 케이스를 구비한 댐퍼 클러치에 있어서,

상기 댐퍼 스프링과 상기 클러치 허브는 플렉시블 스트링에 의해 연결되어, 클러치 스프링 케이스가 회전함에 따라 상기 플렉시블 스트링이 상기 클러치 허브의 외주면에 소정의 각으로 감기게 되어 있는 것을 특징으로 하는 댐퍼 클러치.
제1항에 있어서,

상기 댐퍼 스프링은, 상기 클러치 스프링의 케이스의 내주면에서 반경방향으로 삽입되어 그 일단이 고정되고 그 타단은 상기 플렉시블 스트링에 연결된 것을 특징으로 하는 댐퍼 클러치.
제1항에 있어서,

상기 플렉시블 스트링은 고강도 카본 섬유재인 것을 특징으로 하는 댐퍼 클러치.
제1항에 있어서,

상기 클러치 스프링 케이스는 작용각 제한수단에 의해 상기 클러치 허브에대해 작용각이 제한되는 것을 특징으로 하는 댐퍼 클러치.
제4항에 있어서,

상기 작용각 제한수단은,

상기 클러치 스프링 케이스에 소정의 각도로 원호상으로 형성된 안내홈과,

상기 안내홈에 끼워져 상기 클러치 스프링 케이스가 회전함에 따라 상기 안내홈의 양단에 걸리도록 상기 클러치 허브에서 돌출형성된 스토퍼 돌기로 이루어진 것을 특징으로 하는 댐퍼 클러치.