KR830002123B1 - 토오크 전달장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

토오크 전달장치

제1도는 본 발명의 원리에 의한 클러치 종동식 디스크 조립체의 부분 절제 정면도.

제2도는 제1도의 2-2선에 따른 단면도.

제3도는 제1도에 도시된 커버판들중 하나의 부분 정면도.

제4도는 제1도에 도시된 디스크 판들중 하나의 부분 정면도.

제5도는 탄성구등 수단과 그의 부속품들을 좀 더 명료하게 나타내기 위해 제1도의 5-5선에 따른 부분 단면도.

제6도는 탄성 구동 수단이 제거된 제1도의 6-6선에 따른 부분 단면도이다.

본 발명은 일반적으로 회전 토오크(torque) 전달장치에 관한 것으로 특히 이들 장치를 위한 댐퍼(damper)장치에 관한 것이다.

통상의 승용차 및 트럭에 있어서, 어떤 속도와 하중조건에서는 좋지 않은 구동 라인 진동이 일어날 수 있다. 이들 진동의 일부는 자동차 클러치의 종동 디스크부분에 비틀림 댐퍼를 설치함으로써 허용수준까지 감소되거나 또는 제거될 수 있다. 감쇠작용(damping)은, 클러치 종동 디스크 조립체의 상대 회전 가능한 요소들 사이에 연결되어 작동하고 원주상으로 간격을 가지고 떨여져 있는 다수의 코일 스프링에 의해 통상 제공된다.

댐퍼를 가지고 있는 클러치들은 모든 형태의 동력전달 시스템에 널리 사용된다. 최근, 특히 중장비 분야에서 통상의 스프링 댐퍼들은 최신 고토오크 엔진에 사용될 때 만족스럽게 작동하지 못한다. 높은 마력의 출력때문에 이들 엔진들은 임계비틀림 범위(critical torsional range)에서 작동하고 그 결과로 종래 엔진들보다 상당히 높은 하중이 그 스프링 댐퍼에 작용한다. 따라서 댐퍼 스링들에 대한 응력을 크게 증가시키고 그 댐퍼스프링을 신속히 파손시킬 수 있다. 또한, 클러치 손상과 트랜스 미숀 입력축 및 자동차 구동 구성요소들의 신속한 마모가 일어날 수 있다.

강력한 클러치종동 디스크 조립체들의 토오크 용량을 증가시키기 위한 시도들이 행해져 왔으나, 여러가지 이유로 전적으로 만족스럽지 못하였다.

종래의 장치들은 1차 스프링내에 제2소경(小徑) 코일 스프링을 배치함으로서 토오크 용량을 증가시켰다. 그러한 구조는, 추가 공간을 요하지 않고 현존 승용차 및 경(輕) 트럭에서 요구되는 한정된 축방향 공간내에 사용될 수 있기 때문에 유익하였다.

또한, 중장비에의 적용을 위해 특수하게 설계된 다른 장비들도 알려져 있다. 그러나, 이들 장치는 훨씬 복잡하며, 반경방향 및 간혹 축방향으로의 추가 공간을 요한다. 그러나, 그러한 공간은 강력 클러치에서는 통상 마련할 수가 없다. 회전 클러치 디스크 부재들 사이의 상대회전의 각종 단계중에 움직이기 시작하도록 설계된 각세트에 반경 방향으로 떨어져 있는 2세트 이상의 동축 스프링들을 제공함으로써 상술한 형태의 종동 디스크들의 추가적인 용량이 설치될 수 있다. 이들 장치는 상술한 바와 같이 복잡할 뿐만 아니라, 상기 추가된 스프링 세트들을 수용하기 위하여 반경방향 직경을 크게하여야 하기 때문에 공간 제한 문제가 발생하게 된다.

동축 스프링 개념은 새로운 것은 아니지만, 상이한 스프링 직경 때문에 2개의 스프링에 가장 만족스러운 구동 표면적이 항상 제공되지 않는다. 몇몇예에서, 스프링 단부 형상과 스프링 단부들에 의해 커버 개구 측벽들에 가해지는 일정한 하중때문에, 국부적인 접촉점이 손상을 받기 쉽고, 따라서 조기 클러치 커버 및 스프링의 파손이 일어나기 쉽다.

본 발명의 목적은 2개의 스프링에 대한 구동 표면적을 증가시키고, 소망의 결과를 얻도록 어떠한 추가공간을 요하지 않는 개량된 동축 댐퍼 스프링을 가진 클러치 종동 디스크를 제공하는데 있다.

본 발명을 첨부 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도 및 제2도에서 회전 토오크 전달장치는(10)으로 도시된 감시된 구동 디스크 조립체이다. 통상적인 실시에서, 디스크 조립체(10)은 엔진과 트랜스 미숀(도시안됨)사이의 자동차 동력 라인에 배치되는 클러치의 종동 부분이다. 디스크 조립체(10)은 회전 부재들 사이에 탄력적인 구동을 형성하도록 설계된 댐퍼 유니트에 의해 연결된 회전 토오크 전달 부재들을 가지고 있다. 댐퍼유니트는, 이계 비틀림 진동이 엔진과 나머지 구동 열(drive train)의 작동 속도 범위에서 벗어나도록 자동차 구동열 시스템을 조절한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 디스크 조립체(10)의 회전토오크 전달 부재들중 하나는 회전 허브(12)와 한쌍의 떨어져 있는 외측 환상(環狀) 커버(14)를 가지고 있다. 반경방향으로 연장하는 환상 플랜지(16)이 상기 허브(12)상에 형성되어 있고 플랜지(16)의 양측부에 커버(14)들이 배치된다.

디스크 조립체(10)의 다른 회전 부재는, 반경방향 바깥쪽으로 연장하는 아암(20)을 가진 회전가능한 지지판(18)을 가지고 있다. 아암(20)들의 최외측 부분들의 양쪽에 마찰 패드(22)들이 고착되어 있다. 지지판(18)은 외부 커버(14)들 사이에 형성된 축방향 공간내에 위치하고 있다.

공지된 바와 같이, 허브(12)는 트랜스 미숀 입력축(도시안됨)에 스플라인 연결로 이루어졌고, 마찰 패드(22)는 축방향으로 이동 가능한 클러치 압력판과 축방향으로 고정된 엔진 종동 플라이휘일(도시안됨) 사이에 배치되어 있다. 따라서 디시크 조립체(10)은 한정된 간격내에서 트랜스 미숀 입력축상에서 축방향으로 자유롭게 이동하지만, 그 축과 함께 항상 회전한다.

댐퍼 유니트는 회전클러치 부재들사이의 구동 연결을 형성할 뿐만 아니라, 엔진의 토오크를 흡수함으로써 자동차 동력 라인의 요동을 제거한다. 본 발명에 의한 실시예는 제1코일 스프링(24)와 상기 재 1코일 스프름내에 동축으로 배치된 제2코일 스프링(26)으로 구성된 탄성 수단을 가지고 있다. 그 탄성수단은 동일한 원주상 축상에서 작동하도록 되어있는 다수의 원주상에 간격을 가지고 떨어져 있는 스프링 세트들로 이루어져 있다. 커버(14)와 판(18)에 정렬된 개구(14a)및 (18a)내에 그 동축 스프링 세트들이 수용 보유되어 커버(14), 판(18)사이에 구동을 전달한다.

본 발명에 의한 바람직한 실시예에서, 제2, 또는 보조 커버 부재들이 주로 내부 스프링(26)을 위한 구동수단으로 작용하도록 제공되어 있다. 그러나, 그들의 위치 때문에, 보조커버 부재들은 외부 스프링(24)를 위한 추가 구동 표면을 제공하기도 한다.

보조 커버 부재들은 허브 플랜지(16)의 양쪽과 외부 주 커버(14)의 안쪽에 배치된 한쌍의 환상 평판(28)을 가지고 있다. 일련의 리벳트(30)들이 그 주 커버(14)및 보조 커버(28)과 허브 플랜지(16)의 구멍들을 통과하여 단일구조로 그 부품들을 서로 고정하고 있다.

보조 커버(28)에는 주 커버 개구(14a)및 지지판 개구(18a)를 일렬로 하기 위한 개구(28a)가 형성되어 있다.

보조 커버(28)들 사이의 축방향 공간을 거의 완전히 충만시키기 위해 다수의 환상의 보강 평판(34)가 지지판(18)의 한쪽에 배치되어 있다. 일련의 리벳트(36)들이 그 보강 평판(34)를 지지판(18)에 확고히 고정하여 그들이 단일 구조로 작동하게 한다. 그 보강 평판(34)에는 지지판(18)에 형성된 개구들과 동일한 개구(34a)들이 형성되어 있다.

상술한 바와 같이 허브(12)와 내부 및 외부 커버(14), (28)은 서로 함께 부착되어 있으며 클러치 디스크조립체(10)의 회전가능한 종동 부재로 작동한다. 그 클러치 디스크 조립체(10)의 회전가능한 종동 부재는 지지판(18)과 보강판(34)로 구성되어 있다.

동축 스프링(24), (26)에 의해 제공된 탄성 구동 연결 이외에도, 회전 클러치 부재들 사이에 확실한 구동연결이 제공되어 있다. 탄성 구동은 확실한 구동이 움직이기 시작하기 전에 작용한다. 이것은 그 동축 스프링(24), (26)이 회전 클러치 부재들 사이에 형성된 직접적인 구동을 하기전에 작용하도록 설계된 공전(空轉)연결에 의해 달성된다. 제1도에서, 그 공정은 허브 플랜지(16)의 외주상에 다수의 외향 치(齒)(40)과 지지판(18)및 보강판(34)의 내부의 다수의 내향 치(42)에 의해 얻어진다. 플랜지 치(40)은 치(42)의 접촉으로부터 동일 간격을 가지고 떨어져 있으며 그 중간 위치 항상 유지되어 있다. 상기 간격은 허브(12)와 판(18), (34)사이의 제한된 상대 회전운동을 허용하도록 정해져 있으며, 상기 운동중 동축 스프링(24), (26)은 계획된 방식으로 즉 구동 라인에서의 충격 부하 및 비틀림 진동의 전달을 흡수하거나 방지하며, 치(40), (42)가 확실히 맞물려 구동하기 전에 회전 클러치 부재들 사이의 초기 탄성 구동 연결을 형성하도록 작용한다.

제1도에 도시된 바와 같이, 허브(12)와 판(18), (34)사이에 일어나는 제한된 회전을 위해 커버(14), (28)에 원주상에 신장된 개구(44)가 제공되어 있고 상기 개구내로 리벳트(36)의 대항하고 있는 두부가 돌출하고 있다. 상기 개구(44)는 동축 스프링(24), (26)이 탄성 구동 연결을 형성하거나 또는 자동차 구동계에서의 충격 및 진동을 흡수하도록 압축하고 있을때 리벳트 두부에 대한 필요한 간격을 허용한다.

상기 탄성 구동 연결에 있어서, 외부커버(14), 내부커버(18)및 (34)에서 축방향으로 일렬로 되어 있는 개구들은 허브 플랜지 주위에 인접한 대칭적으로 원주상으로 간격을 가지고 떨어져 있다. 내부커버 개구(28a)와 판 개구(18a), (34a)는 실제동일하다. 외부커버 개구(14a)는 내부커버 개구(28a)와 형태가 유사할 뿐만 아니라 서로를 향해 연장하는 짧고 안쪽으로 향한 궁형(弓形) 돌출부(46)을 가지고 있다. 그 돌출부(46)은 외부 스프링(24)의 외경과 밀접히 접촉하고, 그 정렬된 개구들내에 동축 스프링 세트들을 보유하도록 작용한다. 내부 및 외부의 모든 스프링들의 길이는 실제 동일하다. 조립시, 모든 스프링들은 그 정렬된 개구들의 대향하고 있는 추력 수용 측벽들 사이에 장력상태에서 고정된다.

제5도에 도시된 바와 같이, 2개의 스프링(24), (26)은 동일 축상에서 작동하고, 외부 및 내부 커버 개구측벽(14b), (28b)에 의해 각각 구동되도록 배치되어 있다. 상기 커버와 스프링 위치때문에, 커버(14), (28)의 원주상에 떨어져 있는 단부벽(14b), (28b)는 내부 스프링(26), 외부 스프링(24)와 일정한 구동 접촉 상태에 있다. 그러나, 내부 스프링(26)의 직경이 작기 때문에 내부 커버 개구(28a)의 떨어져 있는 단부 벽(28b)들만이 내부 스프링 단부들과 구동 접촉을 하고 있다.

상술한 바와 같은 동축 댐퍼 스프링 설치에 2차 커버를 제공함에 있어 명확한 잇점이 존재한다. 보조 커버는 내부 스프링 단부들을 위한 이상적으로 배치된 평평한 구동 표면지역, 즉 측벽(28b)를 제공할 뿐만 아니라, 외부 스프링 단부들을 위한 추가 구동표면을 형성하고 있다.

축방향 공간이 가장 중요하며 중장비 차량의 클러치에는 매우 제한된다. 주 커버들의 두께를 증가시키는 것만으로는 스프링들을 위한 큰 구동 표면 지역을 제공하는 것이 어려운데, 이는 대부분의 적용에 있어서 클러치 조립체의 길이가 자동차 제조업자에 의해 특별히 한정되어 있고 쉽게 변경될 수 없기 때문이다. 높은 하중이 높은 토오크 형성 엔진들에 의해 댐퍼상에 작용되기 때문에 커버 두께를 증가시키는 외의 수단이 임계지점, 즉 개구단부벽과 스프링 단부에서 증가된 응력이 발생되지 않도록 제공되어야 한다. 이것은 그 부품들에 손상을 끼치며 클러치의 조기 파손을 초래하기 때문이다.

또한, 제조과정에서, 외부 커버 개구들을 형성할때 외부 스프링 단부들과 구동적으로 접촉하기 위한 완전히 정방형이고 평평한 단부 벽을 형성하는 것이 실제로 불가능하다. 스프링 단부들을 위해 큰 구동지역이 제공되면 될수록 하중분포가 양호하게 되고 따라서 구동 계의 토오크 용량이 더욱 커지게 된다. 이 예에서의 실제 구동 지역이 제6도에 명료하게 도시되어 있고, 그 구동지역은 반달형태의 부분(14b)로 이루어져있다. 본 발명의 동축 스프링 설치에서, 외부 스프링 단부와 맞물리어 구동시키는데 유용하게 만들어진 구동 표면지역이 가장 만족한 조건은 아니다. 본 발명은 주 커버(14)안쪽에 얇은 보조 커버(28)을 설치함으로써 상기 조건을 개선시키고 있다. 이와 같은 배치에서 보조 커버(28)은 제5도에 도시된 바와 같이 단부 벽(28b)가 작은 내부 스프링(26)의 코일부분과 정렬되도록 위치가 결정된다. 따라서, 보조 커버(28)의 판 두깨는 스프링(26)의 단부 코일부분의 전체 직경을 가로질러 작은 내부 스프링(26)을 교차하도록 만들어져 배치되어 있다. 따라서 내부 스프링 단부들을 위한 이상적인 정방형 맞물림면을 제공한다. 본 구성의 또 다른 잇점은 내부 커버 개구의 단부 벽(28b)의 맞물림 및 구동면이 외부 스프링(24)의 단부들을 위한 제2접촉, 즉 구동지점에 맞물림 형성하도록 배치되고 그리하여 외측 스프링을 위한 구동 지역을 형성하는 것이다.

상술한 바로 부터, 본 발명은 통상의 외부 커버의 안쪽에 보조 커버들을 설치함으로써 클러치(10)의 길이를 증가시키지 않고 내부 스프링(24)를 위한 이상적인 구동 조건을 제공한다.

토오크가 엔진으로 부터 클러치와 맞물리고 있는 트랜스 미숀(도시안됨)으로 전달될때 클러치 디스크(10)을 통한 통력 전달은 마찰 지지판(18), 지지판(18)의 단부 벽(18b),및 보강판(34)의 단부 벽(34b)을 동축스프링(24), (26) 단부와 단부 벽(14b), (28b)에 마찰하도록 하고 커버(24), (26)및 허브(12)에 전달되는 탄성구동을 형성한다.

상술한 형태의 토오크 전달장치에서 댐퍼연결은 많은 요구조건에 따라 쉽게 변형될 수 있다. 예를들면 토오크와 편형율은 스프링들 중 하나 또는 양자를 변형함으로써 증가 또는 감소될 수 있으며, 따라서 본 발명의 동축 스프링 댐퍼는 임계 비틀림 진동이 최신 높은 토오크의 엔진과 나머지 자동차 구동 열의 작동속도범위를 벗어나도록 전체 자동차 구동열 시스템을 조절하는데 요구되는 필요한 댐핑 작용을 제공하도록 쉽게 변경될 수 있다.

또한, 탄성 부재들은 하나 또는 그 이상의 실형 또는 관형 고무 부재의 형태로 만들어질 수 있다. 예를들면 내부 부재가 실형 또는 관형 슬리이브일 경우 외부 스프링은 도시된 바와 같은 코일 스프링일 수도 있고 또는 관형 고무 슬리이브일 수도 있다.

본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정 구조 및 배치에 제한되는 것이 아니고, 본 발명의 정신 및 범위에서 벗어남이 없이 당업자에 의해 개조 또는 변경이 행해질 수 있음은 명백하다.

Claims (1)

1. 회전가능한 구동부재와, 상기 구동부재에 대해 제한된 회전을 하는 회전가능한 종동 부재와, 상기 구동 및 종동 부재들중 하나에 그와 함께 회전하도록 부착된 주 커버 및 보조 커버와, 상기 구동 또는 종동 부재와 상기 주 커버 및 보조 커버들의 각각에 서로 정렬되어 있으며 간격을 가지고 떨어져 있는 측벽들을 갖고 있는 적어도 하나의 개구를 형성하는 수단, 및 상기 구동 및 종동 부재들을 탄성 구동적으로 연결하기 위한 상기 개구들 내의 탄성 수단으로 구성되어 있으며, 상기 탄성 수단이 제1탄성 부재와 상기 제1탄성 부재내에 배치되는 제2탄성 부재로 되어 있으며, 상기 제1탄성 부재가 상기 구동 부재, 종동 부재 및 보조 커버 개구중 하나의 상기 측벽들과 구동적으로 맞물리는 단부 부분을 가지고 있고, 상기 제2탄성 부재는 상기 보조 커버 개구의 측벽들과 구동적으로 연결하여 있는 단부부분을 가짐을 특징으로 하는 토오크 전달 장치.

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