KR20050046398A - 클러치 디스크의 댐핑 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 클러치 디스크의 댐핑 장치에 관한 것으로서, 쿠션 플레이트와 허브 플레이트 사이에 연결되어 토크 변화에 따른 진동을 흡수할 수 있도록 프리 댐퍼 스프링과 메인 댐퍼 스프링이 이중 구조로 배치된 댐퍼 스프링이 구비된 클러치 디스크에 있어서, 상기 댐퍼 스프링은 복수 개로 분할되고, 분할된 스프링 사이에는 상기 프리 댐퍼 스프링과 메인 댐퍼 스프링 사이의 댐핑 영역을 갖도록 고무 댐퍼 또는 유압 댐퍼를 구비함으로써, 다양한 영역의 댐핑 능력을 확보하여 소음 및 진동 차단 능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

클러치 디스크의 댐핑 장치{Damper for Clutch disc}

본 발명은 수동 변속기에서 플라이 휠의 동력 전달을 단속하는 클러치 디스크에 관한 것으로서, 특히 토션 스프링 사이에 고무 댐퍼 또는 유압 댐퍼를 구비함으로써 다양한 댐핑 능력을 확보하여 소음 진동 차단 능력을 향상시킬 수 있는 클러치 디스크의 댐핑 장치에 관한 것이다.

자동차의 엔진은 부하를 건 상태에서는 시동이 불가능하고, 변속기의 기어 변환도 무부하 상태에서 해야 하며, 자동차의 출발시에는 엔진의 동력을 서서히 구동 바퀴에 전달해야 하는 등의 이유로 자동차에는 엔진의 동력을 단속하여 구동 바퀴에 전달하는 클러치가 장치되어 있다.

이와 같은 클러치 장치는 운전자가 클러치 페달을 조작하면 마스터 실린더 및 릴리즈 실린더를 통해 클러치 디스크에 작동력이 전달됨으로써 클러치 디스크가 플라이 휠과 접촉되거나 이격되면서 동력을 단속하게 되어 있다.

도 1은 종래 클러치 디스크가 포함된 클러치 기구가 도시된 단면도로서, 플라이 휠(5)과 압력판(7)이 접촉될 클러치 페이싱(11)이 쿠션 플레이트(12)에 리벳으로 연결되어 있고, 상기 쿠션 플레이트(12)는 댐퍼 스프링(20)을 통해 허브 플레이트(15)에 연결되어 있으며 상기 허브 플레이트(15)는 변속기 입력축(1)에 스플라인 결합되어 있다.

여기서, 상기 댐퍼 스프링(20)은, 두 개의 토션 스프링으로 이루어져, 쿠션 플레이트(12)와 허브 플레이트(15) 사이에서 상기 클러치 디스크(10)가 플라이 휠(5)에 접촉 및 이격되면서 발생되는 토크 변화에 따른 진동을 흡수하게 된다.

이와 같은 상기 댐퍼 스프링(20)은 상기 클러치 디스크(10) 내의 동심축 상의 서로 다른 스프링 상수를 가지는 프리 댐퍼 스프링(21)과 메인 댐퍼 스프링(23)이 내측과 외측에 이중 구조로 설치된다.

일반적으로 프리 댐퍼 스프링(21)은 스프링 상수가 작은 것을 설치하여 일정 크기 이하의 토크 변동에 대응토록 하고, 메인 댐퍼 스프링(23)은 스프링 상수가 큰 것을 설치하여 상기 프리 댐퍼 스프링(21)의 한계 상쇄력 이상의 토크 변동에 대응토록 되어 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술의 클러치 디스크는 차량의 종류와 클러치 디스크의 조건에 따라 다양하게 변화되는 진동 특성에 충분히 대응하지 못하는 문제점이 있다.

즉, 상기한 종래 클러치 디스크에서 진동, 소음을 댐핑해주는 역할을 하는 구성 부품이 바로 댐퍼 스프링(20)인 바, 이 댐퍼 스프링(20)은 드라이브와 코우스트 단계에 작동되는 메인 댐퍼 스프링(23)과 아이들 영역을 댐핑해주는 프리 댐퍼 스프링(21)으로 나누어져 있기 때문에 그 두 스테이지의 강성 차이로 인하여 도 3의 'A' 영역에 나타난 바와 같이 두 스테이지를 넘나들 때 쇽크(Shock) 및 저크(Jerk)가 발생하여 운전자가 보다 부드러운 운전을 하는 것을 방해하여 승차감을 떨어뜨리는 문제점이 발생되고 있다.

특히 현재 승용 디젤 엔진을 장착하는 차량이 늘어나는 추세이며, 디젤엔진의 저속 크리프(Creep) 주행 및 아이들시의 소음 및 진동 저감의 필요성이 증대되고 있는 상황이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 댐퍼 스프링 사이에 고무 및 유압 댐핑 장치를 삽입하여 구성함으로써 아이들 영역과 드라이브 영역 사이의 크리프 영역의 진동 및 소음을 저감시킬 수 있도록 한 클러치 디스크의 댐핑 장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 클러치 디스크의 댐핑 장치는, 쿠션 플레이트와 허브 플레이트 사이에 연결되어 토크 변화에 따른 진동을 흡수할 수 있도록 프리 댐퍼 스프링과 메인 댐퍼 스프링이 이중 구조로 배치된 댐퍼 스프링이 구비된 클러치 디스크에 있어서, 상기 댐퍼 스프링은 복수 개로 분할되고, 분할된 스프링 사이에는 상기 프리 댐퍼 스프링과 메인 댐퍼 스프링 사이의 댐핑 영역을 갖도록 제3 댐퍼 수단이 구비된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 댐퍼 수단은 고무재로 이루어진 러버 댐퍼이거나, 유체를 이용한 유압 댐퍼인 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 댐핑 장치가 구비된 클러치 디스크의 정면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 디스크는, 도 4에 도시된 바와 같이, 클러치 페이싱(50)이 장착된 쿠션 플레이트(51)가 댐퍼 스프링(70)을 통해 변속기 입력축에 스플라인 결합되는 허브 플레이트(61)에 연결된다.

여기서, 상기 댐퍼 스프링(70)은 상기 쿠션 플레이트(51)와 허브 플레이트(61) 사이에서 토크 변화에 따른 진동을 흡수하는 바, 상기 클러치 디스크 내의 동심축 상의 서로 다른 스프링 상수를 가지는 프리 댐퍼 스프링(71)과 메인 댐퍼 스프링(72)이 내측과 외측에 이중 구조로 설치된다.

상기 프리 댐퍼 스프링(71)은 통상 바깥쪽에 위치되고, 스프링 상수가 작은 것을 설치하여 아이들 영역과 같은 일정 크기 이하의 토크 변동에 대응토록 구성된다. 그리고 상기 메인 댐퍼 스프링(72)은 상기 프리 댐퍼 스프링(71)의 안쪽에 위치되고, 스프링 상수가 큰 것을 설치하여 드라이브와 코우스트 영역과 같은 상기 프리 댐퍼 스프링(71)의 한계 상쇄력 이상의 토크 변동에 대응토록 구성된다.

이와 같은 상기 댐퍼 스프링(70)은 양쪽으로 2개로 분할되고, 이 분할된 스프링 사이에는 고무재로 이루어진 러버 댐퍼(80)가 구비된다.

즉, 상기 러버 댐퍼(80)는 상기 프리 댐퍼 스프링(71)과 메인 댐퍼 스프링(72) 사이의 댐핑 영역을 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 분할된 댐퍼 스프링(70) 사이에 한 쌍의 개재 플레이트(85)가 구비되고, 상기 개재 플레이트(85) 사이에 상기 러버 댐퍼80)가 설치된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 댐핑 장치가 구비된 클러치 디스크의 정면도이다.

상기한 본 발명의 일 실시예가 러버 댐퍼로 구성된 반면, 본 발명의 다른 실시예에서는 분할된 댐퍼 스프링(70) 사이에 유체를 이용한 유압 댐퍼(90)가 구비된다.

상기 유압 댐퍼(90)도 상기한 러버 댐퍼와 같이 상기 프리 댐퍼 스프링(71)과 메인 댐퍼 스프링(72) 사이의 댐핑 영역을 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.

이와 같은 상기 유압 댐퍼(90)는 유압 실린더(91) 내의 피스톤(92)으로부터 피스톤 로드(93)가 노출되게 구성된다. 즉, 상기 유압 댐퍼(90)는 상기 유압 실린더(91) 내에서 좌우 이동되는 피스톤(92)에 오리피스(92a)가 형성되어, 양쪽 유체가 상기 오리피스(92a)를 통과하면서 감쇄력을 갖도록 구성된다.

한편, 상기 복수개로 분할된 댐퍼 스프링(70) 사이에는 한 쌍의 개재 플레이트(95)가 구비되고, 상기 각 개재 플레이트(95)는 상기 유압 댐퍼(90)의 피스톤 로드(93)와 유압 실린더(91)가 각각 연결된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 클러치 디스크의 댐핑 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

차량에서 발생되는 소음 진동 중 1,2,3단 크리핑(Creeping) 주행 및 저속 주행시 댐퍼 스프링(70)이 흡수하지 못하는 범위를 러버 댐퍼(80)나 유압 댐퍼(90)가 흡수하게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 댐핑 장치가 구비된 클러치 디스크의 댐핑 특성선도이다.

본 발명은 도 6에 도시된 바와 같이 클러치 디스크의 댐핑 특성의 범위가 확대한 구조로서, 러버 댐퍼(80)나 유압 댐퍼(90)의 댐핑 구간이 프리 댐퍼 스프링(71)과 메인 댐퍼스프링(72) 사이의 충격 발생이 도 6의 "B"에서와 같이 비선형으로 부드럽게 이어지는 구간으로 변경되어, 토크 변화에 따른 진동 및 소음을 효과적으로 차단할 수 있게 된다.

즉, 엔진 아이들 작동시에 발생하는 진동소음은 프리댐퍼 스프링(71)이, 정상 주행시 발생하는 소음진동은 메인 댐퍼 스프링(72)이, 마지막으로 1,2,3단 저속 주행 및 크리핑 주행시 발생하는 진동소음은 러버 댐퍼(80) 또는 유압 댐퍼(90)가 댐핑할 수 있도록 하여 각 영역별도 발생하는 진동 및 소음을 효과적으로 감쇄시킬 수 있게 된다. 여기서, 러버 댐퍼(80)나 유압 댐퍼(90)의 크리핑 영역 댐핑을 위해 약 0.1~1.0 kgf.m/deg 에 상당하는 고무 및 유압 댐핑 강성 적용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 클러치 디스크의 댐핑 장치는, 댐퍼 스프링 사이에 고무 및 유압 댐핑 장치가 추가로 구성되어 있기 때문에 아이들 영역과 드라이브 영역 사이의 크리프 영역의 진동 및 소음을 저감시킬 수 있게 되어 보다 다양한 영역의 댐핑 능력을 확보할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 일반적인 클러치 시스템이 도시된 단면도,

도 2는 종래 기술의 클러치 디스크가 도시된 정면도,

도 3은 종래 기술의 클러치 디스크의 댐핑 특성 선도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 댐핑 장치가 구비된 클러치 디스크의 정면도,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 댐핑 장치가 구비된 클러치 디스크의 정면도,

도 6은 본 발명에 따른 댐핑 장치가 구비된 클러치 디스크의 댐핑 특성선도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 클러치 페이싱 51 : 쿠션 플레이트

61 : 허브 플레이트 70 : 댐퍼 스프링

71 : 프리 댐퍼 스프링 72 : 메인 댐퍼 스프링

80 : 고무 댐퍼 85 : 개재 플레이트

90 : 유압 댐퍼 95 : 개재 플레이트

Claims (8)

1. 쿠션 플레이트와 허브 플레이트 사이에 연결되어 토크 변화에 따른 진동을 흡수하는 댐퍼 스프링이 구비된 클러치 디스크에 있어서,

   상기 댐퍼 스프링은 복수 개로 분할되고, 분할된 스프링 사이에는 고무재로 이루어진 러버 댐퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 클러치 디스크의 댐핑 장치.
2. 쿠션 플레이트와 허브 플레이트 사이에 연결되어 토크 변화에 따른 진동을 흡수하는 댐퍼 스프링이 구비된 클러치 디스크에 있어서,

   상기 댐퍼 스프링은 복수 개로 분할되고, 분할된 스프링 사이에는 유체를 이용한 유압 댐퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 클러치 디스크의 댐핑 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 댐퍼 스프링은 스프링의 강성이 다른 프리 댐퍼 스프링과 메인 댐퍼 스프링이 이중 구조로 배치된 것을 특징으로 하는 클러치 디스크의 댐핑 장치.
4. 쿠션 플레이트와 허브 플레이트 사이에 연결되어 토크 변화에 따른 진동을 흡수할 수 있도록 프리 댐퍼 스프링과 메인 댐퍼 스프링이 이중 구조로 배치된 댐퍼 스프링이 구비된 클러치 디스크에 있어서,

   상기 댐퍼 스프링은 복수 개로 분할되고, 분할된 스프링 사이에는 상기 프리 댐퍼 스프링과 메인 댐퍼 스프링 사이의 댐핑 영역을 갖도록 추가 댐퍼 수단이 구비된 것을 특징으로 하는 클러치 디스크의 댐핑 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 댐퍼 수단은 고무재로 이루어진 러버 댐퍼인 것을 특징으로 하는 클러치 디스크의 댐핑 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 복수개로 분할된 댐퍼 스프링 사이에는 한 쌍의 개재 플레이트가 구비되고, 상기 개재 플레이트 사이에는 상기 러버 댐퍼가 설치된 것을 특징으로 하는 클러치 디스크의 댐핑 장치.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 댐퍼 수단은 유체를 이용한 유압 댐퍼인 것을 특징으로 하는 클러치 디스크의 댐핑 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 유압 댐퍼는 유압 실린더 내의 피스톤으로부터 피스톤 로드가 노출되고,

   상기 복수개로 분할된 댐퍼 스프링 사이에는 한 쌍의 개재 플레이트가 구비되고, 상기 한 쌍의 개재 플레이트는 상기 피스톤 로드와 유압 실린더가 각각 연결된 것을 특징으로 하는 클러치 디스크의 댐핑 장치.