KR20170032525A - 차량의 클러치 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 클러치 장치에 관한 것으로, 내부에 클러치디스크 및 압력판이 구비된 클러치팩; 내부에 클러치팩이 구비되고, 통풍구가 마련된 클러치하우징; 및 클러치팩과 클러치하우징 사이에 마련되며, 클러치팩을 마주보는 가이드면과 클러치팩 사이의 간격은 클러치팩의 원주방향을 따라 적어도 일부분의 간격이 나머지 부분의 간격과 상이하도록 마련된 에어가이드;를 포함하는 차량의 클러치 장치가 소개된다.

Description

차량의 클러치 장치{APPARATUS FOR A CLUTCH OF VEHICLE}

본 발명은 간단하고 편리하게 클러치의 냉각효율을 향상시킬 수 있는 차량의 클러치 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 엔진의 동력축인 크랭크축으로부터 차량의 주행속도 등에 따라 차축의 물림기어를 다양하게 변경하는 변속기로 동력을 전달하기 위한 클러치가 존재하며, 클러치는 변속기의 입력축과 연결된 상태로 가압에 따른 마찰력을 이용하여 엔진의 크랭크축과 연결된다.

이러한 클러치는 엔진의 크랭크축과 연결상태를 유지하다가 차량의 주행속도 등에 따라 변속이 필요한 경우 변속기의 물림기어 변경을 위해 크랭크축과의 연결이 일시적으로 해제된 뒤, 변속이 완료되면 재차 크랭크축과의 연결상태로 돌아감으로써 동력전달을 조절한다.

한편, 클러치는 크랭크축과 연결이 일시적을 해제되었다가 다시 연결되는 경우 크랭크축과의 사이에서 발생하는 마찰열에 의하여 클러치가 과열되는 문제가 있으며, 이러한 과열 문제를 해결하기 위하여 현재 사용되는 방식으로는 클러치를 구성하는 하우징에 방열구를 마련하여 클러치 내부의 과열된 공기와 외부의 공기를 순환시켜 방열하는 방식이 있으며, 그 외 다수 기업에서도 지속적으로 클러치의 냉각장치 개발에 힘쓰고 있다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-1072136 B1

본 발명은 간단하고 편리하게 클러치의 냉각효율을 향상시킬 수 있는 차량의 클러치 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 클러치 장치는 내부에 클러치디스크 및 압력판이 구비된 클러치팩; 내부에 클러치팩이 구비되고, 통풍구가 마련된 클러치하우징; 및 클러치팩과 클러치하우징 사이에 마련되며, 클러치팩을 마주보는 가이드면과 클러치팩 사이의 간격은 클러치팩의 원주방향을 따라 적어도 일부분의 간격이 나머지 부분의 간격과 상이하도록 마련된 에어가이드;를 포함한다.

에어가이드는 클러치하우징과 일체로 형성될 수 있다.

에어가이드의 가이드면은 적어도 일부분에서 클러치팩과 이루는 간격이 연속적으로 변화할 수 있다.

에어가이드의 가이드면은 적어도 일부분에서 클러치팩과 이루는 간격이 클러치팩의 원주방향을 따라 연속적으로 좁아질 수 있다.

에어가이드의 가이드면은 적어도 일부분에서 클러치팩과 이루는 간격이 좁아지는 방향은 클러치팩의 회전방향과 일치할 수 있다.

에어가이드의 가이드면에는 클러치팩과 이루는 간격이 클러치팩의 원주방향을 따라 좁아지다가 불연속적으로 넓어지는 단차부가 형성될 수 있다.

클러치하우징은 클러치팩의 반경방향에 통풍구가 마련될 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량의 클러치 장치에 따르면, 간단하고 편리하게 클러치의 냉각효율을 향상시킬 수 있도록 한다.

특히, 클러치팩과 클러치하우징 사이에 마련된 에어가이드에 의하여 클러치팩의 회전에 영향을 받아 유동하는 공기가 클러치팩의 중앙부로 유동하여 클러치의 냉각을 위한 통풍량이 증가하여 간단하고 편리하게 클러치의 냉각효율을 상승시킬 수 있다.

동시에, 에어가이드의 가이드면이 클러치팩과 이루는 간격을 변화시켜 클러치하우징 내부를 유동하는 공기가 가압되어 클러치팩의 중앙부로 향하는 공기량을 증가시킬 수 있어, 효율적인 클러치의 냉각을 도모할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 클러치 장치를 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 나타낸 차량의 클러치 장치를 A-A선을 따라 절개한 단면을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 클러치 장치에서 가이드장치를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 클러치 장치에서 가이드장치의 가이드면 높이변화를 나타낸 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.

도 1 내지 2와 같이, 본 발명에 따른 차량의 클러치 장치(100)는 내부에 클러치디스크(10) 및 압력판(20)이 구비된 클러치팩(300); 내부에 클러치팩(300)이 구비되고, 통풍구(220)가 마련된 클러치하우징(200); 및 클러치팩(300)과 클러치하우징(200) 사이에 마련되며, 클러치팩(300)을 마주보는 가이드면(420)과 클러치팩(300) 사이의 간격은 클러치팩(300)의 원주방향을 따라 적어도 일부분의 간격이 나머지 부분의 간격과 상이하도록 마련된 에어가이드(400);를 포함한다.

이를 구체적으로 살펴보면, 클러치팩(300)은 내부에 클러치디스크(10) 및 압력판(20)이 구비된다. 즉, 클러치팩(300)은 엔진의 크랭크축과 접촉하여 함께 회전하는 클러치디스크(10) 및 압력판(20)으로 이루어진 클러치를 감싸는 형태로서 클러치와 함께 회전운동 한다. 도 2는 클러치팩(300)과 그 내부를 개략적으로 나타낸 것이다.

한편, 도 1 내지 2와 같이, 클러치하우징(200)은 내부에 클러치팩(300)이 구비되고, 통풍구(220)가 마련된다. 바람직하게는, 클러치하우징(200)은 변속기하우징과 결합된 상태로서 엔진 후단부에 위치된다. 클러치하우징은 고정상태를 유지하면서 그 내부에 회전운동하는 클러치팩(300)을 감싸는 형태로 마련되어 클러치팩(300)을 외부로부터 보호하는 역할을 한다.

또한, 클러치하우징(200)은 내부의 회전체인 클러치팩(300) 등의 냉각을 위하여 바람직하게는 복수의 통풍구(220)가 마련될 수 있는데, 마찰 등에 의하여 가열된 클러치의 냉각을 위하여 외부로부터 공기가 유입되고 클러치하우징(200) 내부의 가열된 공기가 외부로 토출되는 유동구로서 통풍구(220)가 마련되는 것이다.

한편, 도 1 내지 2와 같이, 에어가이드(400)는 클러치팩(300)과 클러치하우징(200) 사이에 마련되며, 클러치팩(300)을 마주보는 가이드면(420)과 클러치팩(300) 사이의 간격은 클러치팩(300)의 원주방향을 따라 적어도 일부분의 간격이 나머지 부분의 간격과 상이하도록 마련된다.

구체적으로, 에어가이드(400)는 클러치하우징(200) 내부에 구비되고 엔진과 에어가이드(400) 사이에 클러치팩(300)이 위치되며, 바람직하게는 클러치하우징(200)의 내부에 고정된 형상일 수 있다.

에어가이드(400)에서 클러치팩(300)과 마주하는 가이드면(420)은 클러치팩(300)과 이격되어 클러치팩(300)의 회전운동을 방해하지 않도록 구비되고, 클러치팩(300)의 원주방향에 대응하여 적어도 일부분이 클러치팩(300)과 이격되어 이루는 간격은 나머지 부분에서 클러치팩(300)과 이루는 간격과 상이할 수 있다.

한편, 에어가이드(400)는 다양한 실시예로 구비될 수 있는데, 단면이 원형인 판상으로 구비된 에어가이드(400)가 클러치팩(300)과 중심축이 일치하지만 그 단면이 클러치팩(300)의 단면과 나란하지 않도록 기울어진 상태로 마련되어 클러치팩(300)의 원주방향을 기준으로 각 부위별로 클러치팩(300)과 가이드면(420) 사이의 간격이 상이하도록 마련될 수 있다.

또는, 가이드면(420)의 일측에 돌기부가 형성되어 클러치팩(300)과 가이드면(420) 사이의 간격이 상이한 일부분이 발생할 수도 있다.

바람직하게는, 에어가이드(400)의 가이드면(420)이 그 원주방향을 따라서 점차 높이가 증가하는 형상으로 마련됨으로써 클러치팩(300)과의 간격이 변화할 수 있는데, 도 2 내지 4는 본 발명의 실시예로서 가이드면(420)이 원주방향을 따라 점차 그 높이가 증가함으로써 반사적으로 클러치팩(300)과 가이드면(420) 사이의 간격이 좁아지는 것을 나타낸 것이다.

이에 따라, 클러치팩(300)의 회전운동에 영향을 받아 클러치팩(300)과 에어가이드(400) 사이에서 클러치팩(300)의 원주방향으로 유동하는 공기는 그 유동경로의 높이 변화에 의한 가압을 받게 된다.

일반적으로, 클러치팩(300)의 회전에 영향을 받아 회전운동하는 공기는 원심력의 작용으로 클러치팩(300)의 중앙부를 중심으로 회전하면서 중앙부로부터 멀어지는 유동특성을 가지고, 클러치하우징(200)에 가까워지면 통풍구(220)를 통하여 외부로 토출된다.

이에 대하여, 공기의 회전운동에 따른 유동경로상에서 클러치팩(300)과 가이드면(420) 사이의 간격이 변화하도록 에어가이드(400)를 마련함으로써 공기가 간격이 좁은 구간을 통과하는 경우 공기는 클러치팩(300) 및 에어가이드(400) 사이에서 가압되어 유동방향이 클러치팩(300)의 중앙부측으로 변화하면서 클러치팩(300)의 중앙부로 공기가 유동하게 된다.

결국, 회전운동하는 공기의 유동경로상에서 그 간격을 변화시켜 클러치의 중앙부로 향하는 공기량을 증가시키게 되고, 결국 클러치 중앙부의 냉각효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

한편, 도 1 내지 2와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 클러치 장치(100)에서, 에어가이드(400)는 클러치하우징(200)과 일체로 형성될 수 있다.

에어가이드(400)는 클러치하우징(200)에 고정된 상태를 유지하게 되는데, 에어가이드(400)가 클러치팩(300)에 결합되어 회전하면서 공기를 클러치팩(300)의 중앙부측으로 가이드하는 형상으로 마련되는 경우, 고회전상태를 유지하는 클러치팩(300)의 무게중심이 회전중심과 일치하지 않아 편향된 원심력이 작용하여 소음 및 장치 내구도에 문제가 될 수 있다.

따라서, 에어가이드(400)는 클러치하우징(200)에 고정됨과 동시에 스스로 회전하지 않더라도 공기의 유동을 클러치의 중앙부측으로 유동시킬 수 있도록 높이변화를 가지는 가이드면(420)을 구비하는 것이고, 에어가이드(400)가 클러치하우징(200)과 일체로서 형성되는 경우, 별다른 결합과정을 거칠 필요가 없어 작업공정을 단축시킬 수 있어 효율적인 것이다.

한편, 도 1과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 클러치 장치(100)에서, 에어가이드(400)의 가이드면(420)은 적어도 일부분에서 클러치팩(300)과 이루는 간격이 연속적으로 변화할 수 있다.

가이드면(420)의 높이가 변화하여 클러치팩(300)과 이루는 간격이 변화하는 구간은 가이드면(420)의 원주방향 전범위에 걸쳐 형성될 수도 있고, 그 일부에서 형성될 수도 있다.

가이드면(420)의 높이변화가 불연속적인 경우, 클러치팩(300)과 에어가이드(400) 사이에서 회전운동하는 공기를 가압하여 유동의 흐름을 클러치의 중앙부측으로 변경하는 본 발명의 취지와 달리, 회전운동하는 공기의 유동방향에 대해 수직한 벽면이 형성되어 공기유동을 방해할 수 있다.

즉, 공기의 유동방향에 대향하는 벽부가 형성되면 공기의 회전운동이 원활히 일어나지 않고 불규칙적인 유동을 보이게 됨으로써 회전하는 공기의 흐름을 이용하는 본 발명의 효과가 현저히 감소할 수 있는 것이다.

따라서, 클러치팩(300)과의 간격을 변화시키기 위한 가이드면(420)의 높이변화는 연속적으로 일어나도록 하여 공기 유동에 대한 장애물이 형성되지 않도록 함으로써, 공기의 회전운동을 유지함과 동시에 공기의 가압에 따른 유동방향 변화를 이용하여 클러치의 중앙부를 향하는 공기량을 증가시킴으로써 효율적인 클러치 냉각을 도모할 수 있는 것이다.

한편, 도 3 내지 4와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 클러치 장치(100)에서, 에어가이드(400)의 가이드면(420)은 적어도 일부분에서 클러치팩(300)과 이루는 간격이 클러치팩(300)의 원주방향을 따라 연속적으로 좁아질 수 있다.

가이드면(420)의 높이가 변화하여 클러치팩(300)과 이루는 간격이 점진적으로 좁아지는 구간은 가이드면(420)의 원주방향 전범위에 걸쳐 형성될 수도 있고, 그 일부에서 형성될 수도 있다.

클러치팩(300)과 가이드면(420) 사이에서 회전운동하는 공기를 가압하여 유동방향을 일부 변경하기 위해서는, 공기가 유동할수록 유로의 높이가 낮아져 유로의 양측방향으로 공기 유동방향이 변하도록 유로의 높이를 조절해야 한다.

이에 따라, 클러치팩(300)과 가이드면(420) 사이의 간격이 변화하는 구간은 공기가 유동할수록 가이드면(420)의 높이가 높아짐에 따라 그 유로의 높이가 낮아질 수 있도록 가이드면(420)과 클러치팩(300) 사이의 간격이 점진적이고 연속적으로 좁아지도록 형성됨으로써, 공기의 유동시 클러치팩(300)과 가이드면(420) 사이의 간격이 변화하는 전구간에 걸쳐 연속적인 공기의 압력상승을 일으킬 수 있어 클러치 냉각효율을 상승시킬 수 있는 것이다.

한편, 도 1과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 클러치 장치(100)에서, 에어가이드(400)의 가이드면(420)은 적어도 일부분에서 클러치팩(300)과 이루는 간격이 좁아지는 방향은 클러치팩(300)의 회전방향과 일치할 수 있다.

클러치팩(300)은 클러치디스크(10) 및 압력판(20) 등과 함께 회전운동하는데, 이러한 클러치팩(300)의 회전방향이 에어가이드(400)의 가이드면(420)과 클러치팩(300)의 간격이 좁아지는 방향과 반대로 설정된다면 공기가 유동경로를 따라 유동하면서 가압되는 효과를 얻지 못하므로 유동방향의 변경이 일어나지 않게 된다.

즉, 클러치팩(300)의 회전방향이 에어가이드(400)의 가이드면(420)과 클러치팩(300)의 간격이 좁아지는 방향과 일치되도록 하여 클러치팩(300)의 회전방향과 동일한 방향으로 유동하는 공기가 회전운동하면서 유로의 높이가 낮아짐에 따라 가압되어 유동흐름이 클러치팩(300)의 중앙부측으로 변경될 수 있는 것이다.

한편, 도 3 내지 4와 같이, 에어가이드(400)의 가이드면(420)에는 클러치팩(300)과 이루는 간격이 클러치팩(300)의 원주방향을 따라 좁아지다가 불연속적으로 넓어지는 단차부(440)가 형성될 수 있다.

바람직하게는, 가이드면(420)이 원주방향을 따라 점점 그 높이가 증가하다가 최고점을 이루는 지점에서 다시 최저점으로 이어지는 단차부(440)가 형성될 수 있다.

도 는 가이드면(420)의 원주방향을 일지점을 기준으로 하여 가이드면(420)의 전범위를 대상으로 높이가 증가하다가 기준점에 이르러 최저점과 함께 단차부(440)를 형성하는 것을 나타낸다.

가이드면(420)의 높이가 증가하여 가이드면(420)과 클러치팩(300) 사이의 간격이 원주방향을 따라 점차 좁아지는 경우에는 공기의 흐름을 방해하지 않으면서 가압하기 위하여 연속적일 필요가 있는 반면, 가이드면(420)의 높이가 증가하기전 초기의 높이로 회귀하기 위하여 가이드면(420) 높이가 낮아지는 경우에는 반드시 연속적일 필요가 없다.

따라서, 가이드면(420)의 높이가 증가하다가 초기의 높이로 회귀하는 경우에는 증가된 높이에서 곧바로 초기의 높이로 불연속적인 변화를 이루도록 하여 불필요한 가이드면(420) 높이 감소구간을 생략할 수 있고, 이에 따라 가이드면(420)의 높이가 증가하여 클러치팩(300)과 이루는 간격이 좁아지는 구간을 더 확보할 수 있어 본 발명의 냉각 효율을 더욱 상승시킬 수 있는 것이다.

한편, 도 1 내지 2와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 클러치 장치(100)에서, 클러치하우징(200)은 클러치팩(300)의 반경방향에 통풍구(220)가 마련될 수 있다.

클러치팩(300)의 회전에 영향을 받아 클러치팩(300)과 동일방향으로 회전운동하는 공기는 클러치팩(300)과 가이드면(420) 사이의 간격이 점차 좁아짐에 따라 가압되고, 유동방향이 클러치팩(300) 원주방향의 양측방향으로 변화한다.

이 때, 클러치팩(300) 원주방향의 양측방향 중 클러치의 중앙부측을 향하게 되는 공기는 클러치 중앙부의 통풍량을 증가시켜 냉각효율을 향상시키게 되고, 클러치팩(300)의 반경방향을 향하게 되는 공기는 클러치의 중앙부측에서 급속하게 멀어지면서 클러치하우징(200)에 마련된 통풍구(220)를 통하여 외부로 토출되는 바, 클러치하우징(200) 내부의 전체적인 통풍량을 상승시킬 수 있는 것이다.

다만, 클러치하우징(200)의 통풍구(220)가 클러치팩(300)의 반경방향이 아닌 타측에 마련된다면 클러치의 중앙부측으로부터 멀어지도록 유동방향이 변경된 공기가 외부로 토출되는데 있어 아무런 영향이 미치지 않는 바, 공기토출량의 증가에 따른 반사적 효과로서 클러치하우징(200) 내부의 통풍량 증가 효과를 나타내지 못할 수 있다.

즉, 클러치하우징(200)에 마련된 통풍구(220)를 클러치팩(300)의 반경방향에 위치되도록 함으로써 에어가이드(400)에 의하여 클러치의 중앙부측으로부터 멀어지도록 유동방향이 변경된 공기가 클러치하우징(200)의 외부로 토출되는데 유리한 것이고, 이로써 클러치하우징(200)의 전체적인 통풍량이 증가하여 냉각효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100 : 차량의 클러치 장치 200 : 클러치하우징
300 : 클러치팩 400 : 에어가이드

Claims (7)

1. 내부에 클러치디스크 및 압력판이 구비된 클러치팩;
   내부에 클러치팩이 구비되고, 통풍구가 마련된 클러치하우징; 및
   클러치팩과 클러치하우징 사이에 마련되며, 클러치팩을 마주보는 가이드면과 클러치팩 사이의 간격은 클러치팩의 원주방향을 따라 적어도 일부분의 간격이 나머지 부분의 간격과 상이하도록 마련된 에어가이드;를 포함하는 차량의 클러치 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   에어가이드는 클러치하우징과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   에어가이드의 가이드면은 적어도 일부분에서 클러치팩과 이루는 간격이 연속적으로 변화하는 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 장치.
4. 청구항 3에 있어서,
   에어가이드의 가이드면은 적어도 일부분에서 클러치팩과 이루는 간격이 클러치팩의 원주방향을 따라 연속적으로 좁아지는 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   에어가이드의 가이드면은 적어도 일부분에서 클러치팩과 이루는 간격이 좁아지는 방향은 클러치팩의 회전방향과 일치하는 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 장치.
6. 청구항 4에 있어서,
   에어가이드의 가이드면에는 클러치팩과 이루는 간격이 클러치팩의 원주방향을 따라 좁아지다가 불연속적으로 넓어지는 단차부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   클러치하우징은 클러치팩의 반경방향에 통풍구가 마련된 것을 특징으로 하는 차량의 클러치 장치.

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