KR20190062462A - 클러치 결합을 매끄럽게 하기 위한 충격 흡수기를 구비하는 자동차 클러치 조립체 - Google Patents

클러치 결합을 매끄럽게 하기 위한 충격 흡수기를 구비하는 자동차 클러치 조립체 Download PDF

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Abstract

자동차 클러치 조립체가 제공된다. 자동차 클러치 조립체는 제1 클러치 판을 구비하는 클러치 팩; 상기 클러치 팩과 결합하기 위한 축방향으로 이동 가능한 피스톤; 및 상기 제1 클러치 판에 고정되는 충격 흡수기를 포함한다. 상기 충격 흡수기는 피스톤과 접촉하고 피스톤에 의한 클러치 팩의 결합 중에 탄성적으로 변형되어 피스톤으로부터의 토크 충격을 흡수하도록 구성된다. 자동차 클러치 조립체를 형성하는 방법 또한 제공된다. 이 방법은 제1 클러치 판을 구비하는 클러치 팩을 제공하는 단계; 상기 클러치 팩과 결합하기 위한 축방향으로 이동 가능한 피스톤을 제공하는 단계; 및 제1 클러치 판에 충격 흡수기를 고정하는 단계를 포함한다. 상기 충격 흡수기는 피스톤과 접촉하고 피스톤에 의한 클러치 팩의 결합 중에 탄성적으로 변형되어 피스톤으로부터의 토크 충격을 흡수하도록 구성된다.

Description

클러치 결합을 매끄럽게 하기 위한 충격 흡수기를 구비하는 자동차 클러치 조립체
본 개시내용은 일반적으로 자동차 클러치 조립체에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 클러치 결합을 매끄럽게 하기 위한 충격 흡수기에 관한 것이다.
미국 특허 제9,080,616 B2호는 수용된 복귀 스프링 및 사전-로딩된 스프링을 구비하는 트랜스미션 피스톤을 개시하고 있다. WO 2016/130269 A1호는 하나 이상의 커버와 구동 플랜지를 위한 제1 탄성 요소 및 터빈 조립체를 커버 조립체로부터 멀리 압박하기 위한 제2 탄성 요소를 개시하고 있다. 미국 출원 제15/140,757호는 코스트(coast) 결합 댐퍼 설계를 위한 다이어프램 스프링을 포착하기 위한 스페이서 판을 개시하고 있다. 미국 출원 제15/004,110호는 플랜지와 터빈 사이에 배치되는 바이어스/다이어프램 스프링을 개시하고 있다.
자동차 클러치 조립체가 제공된다. 자동차 클러치 조립체는 제1 클러치 판을 구비하는 클러치 팩; 상기 클러치 팩과 결합하기 위한 축방향으로 이동 가능한 피스톤; 및 상기 제1 클러치 판에 고정되는 충격 흡수기를 포함한다. 상기 충격 흡수기는 피스톤과 접촉하고 피스톤에 의한 클러치 팩의 결합 중에 탄성적으로 변형되어 피스톤으로부터의 토크 충격을 흡수하도록 구성된다.
자동차 클러치 조립체의 실시예는 하기 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다:
상기 충격 흡수기는 제1 클러치 판에 고정되는 베이스 부분 및 피스톤의 엔진측 표면과 접촉하기 위한 접촉 부분을 구비하는 쿠션 스프링이며;
상기 쿠션 스프링은 접촉 부분을 베이스 부분에 연결하는 축방향 및 반경방향으로 연장되는 중간 부분을 추가로 구비하고, 상기 중간 부분은 피스톤을 통한 클러치 팩의 결합 중에 피스톤으로부터 멀리 구부러지도록 구성되며;
전방 커버를 추가로 포함하고, 상기 제1 클러치 판은 하나 이상의 제1 탄성 커넥터에 의해 전방 커버에 탄성적으로 연결되며;
상기 하나 이상의 제1 탄성 커넥터는 복수의 원주방향으로 이격된 판 스프링에 의해 형성되고;
상기 판 스프링의 각각은 각각의 체결구에 의해 제1 클러치 판에 연결되며, 체결구는 제1 클러치 판에 충격 흡수기를 고정하고;
상기 전방 커버에 고정되는 허브 섹션 및 상기 허브 섹션에 고정되는 반경방향으로 연장된 지지 판을 추가로 포함하며, 상기 피스톤은 전방 커버와 지지 판을 따라서 축방향으로 슬라이딩 가능하고;
상기 피스톤은 하나 이상의 제2 탄성 커넥터에 의해 상기 지지 판에 탄성적으로 연결되며;
상기 제1 클러치 판은 클러치 팩의 다른 클러치 판과 결합하기 위한 반경방향 외측 부분 및 충격 흡수기가 고정되는 반경방향 내측 부분을 구비한다.
클러치를 구비하는 토크 컨버터 또한 제공된다.
자동차 클러치 조립체를 형성하는 방법 또한 제공된다. 이 방법은 제1 클러치 판을 구비하는 클러치 팩을 제공하는 단계; 상기 클러치 팩과 결합하기 위한 축방향으로 이동 가능한 피스톤을 제공하는 단계; 및 제1 클러치 판에 충격 흡수기를 고정하는 단계를 포함한다. 상기 충격 흡수기는 피스톤과 접촉하고 피스톤에 의한 클러치 팩의 결합 중에 탄성적으로 변형되어 피스톤으로부터의 토크 충격을 흡수하도록 구성된다.
상기 방법의 실시예는 하기 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다:
상기 충격 흡수기는 제1 클러치 판에 고정되는 베이스 부분 및 피스톤의 엔진측 표면과 접촉하기 위한 접촉 부분을 구비하는 쿠션 스프링이며;
상기 쿠션 스프링은 접촉 부분을 베이스 부분에 연결하는 축방향 및 반경방향으로 연장되는 중간 부분을 추가로 구비하고, 상기 중간 부분은 피스톤을 통한 클러치 팩의 결합 중에 피스톤으로부터 멀리 구부러지도록 구성되며;
하나 이상의 제1 탄성 커넥터에 의해 제1 클러치 판을 전방 커버에 탄성적으로 연결하는 단계를 포함하고;
상기 하나 이상의 제1 탄성 커넥터는 복수의 원주방향으로 이격된 판 스프링에 의해 형성되며;
상기 판 스프링의 각각은 각각의 체결구에 의해 제1 클러치 판에 연결되고, 체결구는 제1 클러치 판에 충격 흡수기를 고정하며;
상기 전방 커버에 허브 섹션을 고정하고 상기 허브 섹션에 반경방향으로 연장되는 지지 판을 고정하는 단계를 추가로 포함하며, 상기 피스톤은 전방 커버와 지지 판을 따라서 축방향으로 슬라이딩 가능하고;
하나 이상의 제2 탄성 커넥터에 의해 피스톤을 지지 판에 탄성적으로 연결하는 단계를 추가로 포함하며;
상기 제1 클러치 판은 클러치 팩의 다른 클러치 판과 결합하기 위한 반경방향 외측 부분 및 충격 흡수기가 고정되는 반경방향 내측 부분을 구비한다.
본 발명은 이하에서 하기 도면을 참조하여 설명된다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 컨버터의 횡단면도이다.
도 2a는 제1 실시예에 따른 토크 컨버터의 쿠션 스프링을 도시한다.
도 2b는 제2 실시예에 따른 토크 컨버터의 쿠션 스프링을 도시한다.
본 개시내용은 캐리어 링으로 클러치 판을 지지하기 보다는 복수의 클러치 판을 구비하는 클러치 팩을 연결하기 위한 판 스프링을 제공한다. 로크업(lockup)이 결합될 때 토크 충격을 흡수하기 위해 리벳형 쿠션 스프링이 추가된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토크 컨버터(10)의 횡단면도이다. 토크 컨버터(10)는 중심축 주위로 회전 가능하고, 내연 기관의 크랭크샤프트에 연결하기 위한 전방 커버(12)를 구비한다. 본 명세서에서 사용되는 축방향으로, 반경방향으로 및 원주방향으로라는 용어는 토크 컨버터가 작동 중에 그 주위로 회전하는 중심축에 관하여 사용된다. 공지된 방식으로 토크 컨버터(10)는 또한 복수의 터빈 블레이드를 구비하는 터빈, 복수의 임펠러 블레이드를 구비하는 임펠러, 및 터빈과 임펠러 사이에 축방향으로 복수의 고정자 블레이드를 구비하는 고정자를 포함한다. 작동 중에, 임펠러는 내연 기관을 거쳐서 회전하여, 임펠러 블레이드가 터빈 블레이드를 구동하는 유체 흐름을 생성하게 한다. 유체는 고정자 블레이드에 의해 터빈으로부터 임펠러로 다시 방향전환하여 복귀한다.
토크 컨버터(10)는 또한 터빈을 클러치 조립체(15)의 로크업 클러치(14)에 연결하는 댐퍼 조립체를 구비한다. 보다 구체적으로, 댐퍼 조립체는 로크업 클러치(14)의 클러치 팩(20)의 제1 클러치 판(18)의 반경방향 외측 반경방향 부분(16)에 연결된다. 클러치 팩(20)은 클러치 판(18)에 추가적으로 이 실시예에서 두 개의 추가 클러치 판(22, 24)을 구비하지만; 다른 실시예에서, 클러치 팩 내의 클러치 판의 개수는 세 개가 아닌 다른 개수일 수 있다. 클러치 판(18)은 댐퍼 조립체에 연결되는 반경방향 외측 부분(18c) 및 클러치 결합을 위한 반경방향 내측 부분(18d)을 구비한다. 반경방향 외측 부분(18c)과 반경방향 내측 부분(18d) 사이에, 클러치 판(18)은 클러치 판(24)의 축방향 연장 림(24c)을 지지하는 중간 부분(18e)을 구비한다. 보다 구체적으로, 중간 부분(18e)은 이를 통해서 축방향으로 연장되는 원주방향으로 이격된 슬롯(18f)을 구비하며, 슬롯(18f)의 각각은 슬롯(18f)을 통해서 축방향으로 연장되는 림(24c)의 복수의 원주방향으로 이격된 탭(24d) 중 하나를 수용한다. 림(24c)의 반경방향 내측에서, 클러치 판(24)은 클러치 결합을 위한 반경방향 내측 부분(24e)을 구비한다.
로크업 클러치(14)는 클러치 팩(20)을 전방 커버(12)의 내표면(28)에 대해 가압함으로써 클러치 팩(20)을 결합시키기 위한 피스톤(26)을 추가로 구비한다. 보다 구체적으로, 피스톤(26)은 제1 클러치 판(18)과 접촉하고 클러치 판(18)을 강제하여 클러치 판(22, 24)을 엔진 쪽으로 가압하여 클러치 판(24)이 내표면(28)과 접촉하게 한다. 클러치 판(18, 24) 각각은 금속 베이스 판(18a, 24a) 및 베이스 판(18a, 24a)의 반경방향으로 연장되고 축방향으로 대면하는 표면 상의 마찰 재료(18b, 24b)를 각각 구비한다. 다른 구성에서, 클러치 판(22), 피스톤(26) 및/또는 내표면(28)은 하나 이상의 마찰 재료(18b, 24b) 대신에 마찰 재료를 구비할 수 있다. 결합 중에, 피스톤(26)은 판(18)의 마찰 재료(18b)와 접촉하고 판(24)의 마찰 재료(24b)는 전방 커버(12)의 내표면(28)에 대해 가압된다.
피스톤(26)은 전방 커버(12)에 회전 불가능하게 고정되는 허브 섹션(30)을 따라서 축방향으로 슬라이딩 가능하다. 허브 섹션(30)의 외주면의 홈에는 시일 링(32)이 제공된다. 피스톤(26)의 내부의 축방향으로 연장되는 링 섹션(34)의 내주면은 피스톤(26)이 피스톤(26)의 최내주면에서 허브 섹션(30)에 대해 밀봉되도록 시일 링(32)과 접촉한다. 반경방향으로 연장되는 지지 판(36)은 예를 들어 용접에 의해 허브 섹션(30)에 고정된다. 지지 판(36)은 허브 섹션(30)으로부터 반경방향 외측으로 돌출하며, 그 외주면에는 피스톤(26)의 외부의 축방향으로 연장되는 링 섹션(40)의 내주면과 접촉하기 위한 시일 링(38)이 제공된다. 피스톤(26)은 내부 링 섹션(34)으로부터 외부 링 섹션(40)으로 반경방향 외측으로 연장되는 반경방향 연장 링 섹션(42)을 추가로 구비한다. 피스톤(26)은 본 실시예에서 판 스프링(44) 형태인 복수의 원주방향으로 이격된 탄성 커넥터에 의해 지지 판(36)에 탄성적으로 연결되며, 따라서 피스톤(26)은 로크업 클러치(14)와 결합하기 위해 지지 판(26)으로부터 축방향으로 멀리 이동할 수 있지만, 코스트 상태에서는 클러치 팩(20)으로부터 멀리 사전로딩된다. 각각의 판 스프링(44)은 지지 판(36)을 통과하는 제1 리벳(46) 형태의 각각의 제1 체결구에 의해 지지 판(36)에 고정되며, 피스톤(26)의 링 섹션(42)을 통과하는 제2 리벳(48) 형태의 각각의 제2 체결구에 의해 피스톤(26)에 고정된다.
클러치 판(22)은 또한 본 실시예에서 판 스프링(50) 형태인 복수의 원주방향으로 이격된 탄성 커넥터에 의해 전방 커버(12)에 탄성적으로 연결되며, 따라서 피스톤(26)은 클러치 결합 및 결합해제 도중에 전방 커버(12)에 대해 축방향으로 이동 가능하다. 각각의 판 스프링(50)은 전방 커버(12)로 형성된 압출 리벳(52) 형태의 각각의 제1 체결구에 의해 전방 커버(12)에 고정되며, 클러치 판(22)의 반경방향 내측 부분(56)을 통과하는 리벳(54) 형태의 각각의 제2 체결구에 의해 클러치 판(22)에 고정된다. 클러치 판(22)의 반경방향 외측 부분(57)은 클러치 판(18, 24) 사이에 축방향으로 위치된다. 판 스프링(50)은 반경방향 내측 부분(56)의 엔진측에 대면하는 반경방향 연장면(56a)에 고정된다.
로크업 클러치(14)는 클러치 판(22)의 반경방향 내측 부분(56)의 변속기측에 대면하는 반경방향 연장면(56b)에 고정되는 쿠션 스프링(58) 형태의 충격 흡수기를 추가로 구비한다. 쿠션 스프링(58)은 리벳(54)에 의해 클러치 판(22)에 고정되며, 각각의 리벳은 판 스프링(50) 중 하나의 구멍을 통해서 및 쿠션 스프링(58)의 베이스 부분(62)의 원주방향으로 이격된 구멍(60) 중 하나를 통해서 연장된다. 베이스 부분(62)은 반경방향으로 연장되며, 반경방향 내측 부분(56)의 반경방향 연장 표면(56b)에 대해 동일 평면에 놓이는 엔진측 대면 표면을 구비한다. 쿠션 스프링(58)은 클러치 판(22)으로부터 피스톤(26) 쪽으로 축방향으로 돌출하는 축방향 및 반경방향으로 연장되는 중간 부분(64)을 추가로 구비한다. 베이스 부분(62)과 대향하는 쿠션 스프링(58)의 단부에서, 쿠션 스프링(58)은 피스톤(26)의 엔진측 대면 표면(26a)과 접촉하기 위한 접촉 부분(66)을 구비한다. 이 실시예에서, 접촉 부분(66)은 중간 부분(64)으로부터 반경방향 내측으로 연장된다. 클러치 결합 중에, 피스톤(26)은 쿠션 스프링(58)의 접촉 부분(66)에 대해 가압되어 쿠션 스프링(58)을 탄성적으로 변형되도록 강제하며, 따라서 중간 섹션(64)은 피스톤(26)으로부터 멀리 구부러지고 접촉 부분(66)은 전방 커버(12) 쪽으로 가압된다. 다음으로, 쿠션 스프링(58)은 피스톤(26)에 의해 클러치 팩(20)에 가해지는 토크 충격을 흡수하며 피스톤(26)을 통한 클러치 팩(20)의 결합을 제어한다. 보다 구체적으로, 쿠션 스프링(58)은 클러치 결합 중에 피스톤(26)에 축방향 저항을 인가함으로써 피스톤(26)에 의해 클러치 판(18)에 인가되는 축방향 힘을 감소시킨다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서, 베이스 부분(62), 중간 부분(64) 및 접촉 부분(66) 전체는 각각 연속 링으로 형성된다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에서, 베이스 부분(62)은 연속 링으로 형성되며 중간 부분(64) 및 접촉 부분(66)은 베이스 부분(62)으로부터 돌출하는 복수의 원주방향으로 이격된 핑거(68)에 의해 형성된다. 도 2a 및 도 2b 양쪽에 도시된 바와 같이, 베이스 부분(62)은 그 각각이 하나의 리벳(54)을 수용하는 복수의 원주방향으로 이격된 구멍(70)을 구비한다.
상기 상세한 설명에서, 본 발명은 특정한 예시적 실시예 및 그 예를 참조하여 설명되었다. 그러나, 하기 청구범위에 기재되어 있는 본 발명의 더 넓은 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한도에서 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음은 명백할 것이다. 따라서 명세서 및 도면은 제한적인 의미가 아니라 예시적인 의미로 간주되어야 한다.

Claims (9)

  1. 자동차 클러치 조립체이며,
    제1 클러치 판을 구비하는 클러치 팩;
    상기 클러치 팩과 결합하기 위한 축방향으로 이동 가능한 피스톤; 및
    상기 제1 클러치 판에 고정되는 충격 흡수기를 포함하며,
    상기 충격 흡수기는 피스톤과 접촉하고 피스톤에 의한 클러치 팩의 결합 중에 탄성적으로 변형되어 피스톤으로부터의 토크 충격을 흡수하도록 구성되는, 자동차 클러치 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 충격 흡수기는 제1 클러치 판에 고정되는 베이스 부분 및 피스톤의 엔진측 표면과 접촉하기 위한 접촉 부분을 구비하는 쿠션 스프링인, 자동차 클러치 조립체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 쿠션 스프링은 접촉 부분을 베이스 부분에 연결하는 축방향 및 반경방향으로 연장되는 중간 부분을 추가로 구비하고, 상기 중간 부분은 피스톤을 통한 클러치 팩의 결합 중에 피스톤으로부터 멀리 구부러지도록 구성되는, 자동차 클러치 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 전방 커버를 추가로 포함하고, 상기 제1 클러치 판은 복수의 원주방향으로 이격된 판 스프링에 의해 형성된 하나 이상의 제1 탄성 커넥터에 의해 전방 커버에 탄성적으로 연결되는, 자동차 클러치 조립체.
  5. 제4항에 있어서, 상기 판 스프링의 각각은 각각의 체결구에 의해 제1 클러치 판에 연결되며, 체결구는 제1 클러치 판에 충격 흡수기를 고정하는, 자동차 클러치 조립체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 클러치 판은 클러치 팩의 다른 클러치 판과 결합하기 위한 반경방향 외측 부분 및 충격 흡수기가 고정되는 반경방향 내측 부분을 구비하는, 자동차 클러치 조립체.
  7. 자동차 클러치 조립체를 형성하는 방법이며,
    제1 클러치 판을 구비하는 클러치 팩을 제공하는 단계;
    상기 클러치 팩과 결합하기 위한 축방향으로 이동 가능한 피스톤을 제공하는 단계; 및
    제1 클러치 판에 충격 흡수기를 고정하는 단계를 포함하며,
    상기 충격 흡수기는 피스톤과 접촉하고 피스톤에 의한 클러치 팩의 결합 중에 탄성적으로 변형되어 피스톤으로부터의 토크 충격을 흡수하도록 구성되는, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 충격 흡수기는 제1 클러치 판에 고정되는 베이스 부분 및 피스톤의 엔진측 표면과 접촉하기 위한 접촉 부분을 구비하는 쿠션 스프링인, 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 쿠션 스프링은 접촉 부분을 베이스 부분에 연결하는 축방향 및 반경방향으로 연장되는 중간 부분을 추가로 구비하고, 상기 중간 부분은 피스톤을 통한 클러치 팩의 결합 중에 피스톤으로부터 멀리 구부러지도록 구성되는, 방법.
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