KR880000417B1 - 댐퍼 디스크(damper disc) - Google Patents

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가부시기가이샤 다이긴세이사구쇼
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Abstract

내용 없음.

Description

댐퍼 디스크(DAMPER DISC)
제1도는 본 발명을 적용한 자동차용 크럿지 디스크의 종 단축면도.
제2도는 본 발명의 같은 후면 부분도.
제3도는 본 발명의 크럿지 작동시의 확대 후면 부분도.
제4도는 본 발명의 비틀어지는 각도와 전달톨크(torque)의 관계를 표시한 그래프이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 :스프라인 허브(spline hub) 2 : 허브플랜지
3,4 : 내부 보조판 5 : 리베트
6 : 크럿지판 7 : 리테이닝판
8 : 정지핀 9 : 쿳숀판
10, 11 : 둥근마찰면(한쌍) 12,13 : 마찰방지판
14 : 마찰판 15 : 마찰판돌기
16 : 원추형(conecal)스프링 17,18 : 마찰와샤(friction washers)
20,21,22,23,43 : 개구부(개방부, 절결부) 24, 25 : 반원홈
28 : 돌출부 27,34,38,40 : 스프링 받침판
30,42 : 홈 26,31,32,33,36,37 : 코일스프링
38a, 40a : 접속면 41 : 접속돌기
A : 중복개구부 B : 개구부
L : 단면
본 발명은 자동차 농업기계, 산업기계 등의 크럿지 디스크로 사용하거나 선박용등의 댐퍼로서 사용함에 가장 적합한 댐퍼 디스크에 관하여 특히 중복된 원주방향의 개구부에 복수의 코일스프링을 직열로 압축설치(軸設)하여서된 댐퍼 디스크에 관한 것이다.
종래에 비틀어지는 각도를 크게하기 위하여, 예를들면 실원소 57-10387(미국 특허출원제 421338)와 같이 개구부내에 복수의 코일스프링을 직열로 끼워진 이 종류의 댐퍼 디스크에 있어서는 같은 개구부내에 가깝게 접속한 코일스프링 사이에 통상 1개의 스프링 받침판을 끼워서 사용하고 있다. 그러나 이런 경우에는 디스크의 작동시에 코일스프링이 압축되어 코일스프링의 하중방향이 변하여도 스프링 받침판의 접속면 방향은 일정하므로 코일스프링의 디스크 외주측 부분과 디스크 내주측 부분에서 응력에 불균형이 발생하여 코일 스프링의 내구성이 저하되는 문제가 있었으며, 또한 종래 이 종류의 댐퍼 디스크에 있어서는 작동시에 코일스프링이 디스코 외주측에 뻗어나가 개구부에 접촉되여, 개구부와의 사이에서 마찰톨크 TORGUE를 일으키는 문제도 있었다. 이로 인하여 히스테리시스톨크(hystersis torque)(후술)가 불안전하게 되여 동력전달장치(transmission)등의 구동전달계에서 괴음을 일으키게 된다. 또 미국 특허제 4148200호가 공고되어 있는데 이는 볼 밸브를 가진 점성유체 실린더 기구와 스프링을 조합한 단파가 기재되어 있을 뿐 개구부의 구면좌부에 스프링을 지지하는 기구 즉 각 스프링을 경사진 상태에서 효과적으로 연결 지지할 수 없었던 것이다.
본 발명은 중복된 원주방향 개구부에 복수의 코일스프링을 직열로 축설된 댐퍼 디스크에 있어서, 코일스프링의 내구성을 향상시키는 것을 주목적으로 하고 있다. 톨크입력부에 연결하여 회전하는 입력부재와 톨크 출력부에 연결하여 입력부재와 같은 축항에서 회전하도록 한 출력부재와의 양부재에 설치되는 스프링 수용공간에 수용되여 입력부재와 출력부재를 디스크 원주방향으로 연결하는 스프링 기구를 설치하여 이 스프링 기구에 상기 원주 방향에 따라서 직열로 배치되는 복수의 코일스프링과 가깝게 접속한스프링의 사이에 끼워지는 스프링 받침판 유니트를 설치하고 스프링 기구의 양단이 입력부재 및 출력부재에 연결되도록하여 스프링 받침판 유니트에 한쪽의 스프링이 고정 접속하는 스프링 받침판과 양 스프링 받침판을 디스크 반경방향으로(경사진) 자세가 변화될 수 있는 상태로 연결하는 연결기구를 설치한 것을 특징으로 하고 있다.
[실시예]
제1도는 본 발명을 적용한 자동차용 크럿지 디스크의 종단면측도이며, 도면중 스프라인허브(1)는 수평인 메인드라잉브축(도시치않음)에 스프라인을 끼워 맞춘다. 스프라인허브(1)는 반경방향 폭이 적은 둥근 허브플랜지(2)를 일체로 구성하고 허브플랜지(2)의 전후 양측에는 한 쌍의 둥근 내부보조판(3)(4)가 끼워지고 양 내부보조판(3)(4)는 반경방향 중간부에서 서로 접근하는 자세로 굴곡되어 양 내부보조판(3)(4)의 외주부는 허브플랜지(2)의 반경방향 외측에서 리베트(5)에 의하여 결합되여 있다. 양 내부보조판(3)(4)의 전후 외향에는 둥근 크럿지판(6)과 외주연이 약간 6각형으로 형성된 둥근 리테이닝판(7)이 끼워지게 되어서 이 크럿지, 리데이닝 양쪽판(6)(7)은 스프라인허브(1)에 회전동작이 자유롭도록 끼워맞추어 있으며양쪽판(6)(7)은 정지핀(8)으로 일치되어 연결되게 있다.
크럿지판(6)의 외주부에는 쿳숀판(9)이 고정부착되고, 쿳숀판(9)의 전후 양면에는 한쌍의 둥근 마찰면(10)(11)잉 연결되있고, 한 쌍의 둥근 마찰면(10)(11)의 전방에는 엔진의 플라이휘일(도시치않음)이 각각 대향 배치된다.
제1도 중의 확대단면에 있어서 스프라인허브(1)가 각판(3)(4)(6)(7) 사이에는 허브플랜지(2)를 끼워전후 한쌍의 단면(L)자형 마찰방지판(12)(13)이 끼워져 있고, 내부보조판(4)와 리테이닝판(7) 사이에는 마찰판(14)가 끼워지고 마찰판(14)는 일체로된 마찰판 돌기(15)에 의하여 리테이닝판(7)에 회전운동이 되지 않게 지지되어 있다. 마찰판(14)와 리테이닝판(7) 사이에는 원추형스프링(16)이 끼워져서 마찰판(14)와 내부 보조판(4) 사이 및 내부보조판(3)과 크럿지판(6) 사이에는 마찰와샤(17)(18)가 끼워져 있다.
후면 부분도인 제2도에 있어서, 허브플랜지(2)에는 원주방향으로 같은 간격으로 3개의 개구부(20)가 형성되여 있고, 양측보조판 내부주의 개구부(20)에 대향하는 위치에는 각각 원주방향의 개구부(21)(22)가 형성되여 개구부(20)이 개구부(21)(22)와 중복한 개구부(A)(합계 3개소)를 형성하고 양쪽보조판 외주부에는 원주방향의 개구부(23)이 개구부(21)(22)와 연속되게 형성되여 있으며, 크럿지 리테이닝 양쪽판(6)(7)의 개구부(23)에 대향하는 위치에는 전후 방향으로 반원홈(24)(25)가 설치되어 개구부(23)과 반원홈(24)(25)는 중복한 개구부(A)(합계 3개소)를 형성하고 있다. 제2도 중의 확대 부분도에 있어서 개구부(A)에는 한쌍의 코일스프링(26)이 디스크 원주방향(이하 원주방향이라함)의 간격을 두고 직열로 굴대설치되고 양 코일스프링(26)의 한쪽의 단면은 개구부(A)의 원주방향 단면에 눌려서 접속(압접)하고 있다. 양 코일스프링(26)의 대향하는 다른쪽의 단면에는 각각 스프링 받침판(2)이 설치되여 스프링 받침판(27)은 돌출부(28)에서 코일스프링(26)에 끼워져서 탈리되지 않게 끼워있다. 양 스프링 받침판(27)의 대향하는 홈(30)(한쪽만 도시함)사이에는 코일스프링(31)의 코일스프링(26)과 직열로 끼워져서 홈(30)에 의하여 지지되어 있다. 제2도에 있어서 개구부(B)의 원주방향 양 단부에는 한쌍의 코일스프링(32)이 직열로 굴대설치되고, 또한 각 코일스프링(32) 내부에 동심병열로 작은 코일스프링(33)이 설치되어 있으며 코일스프링(32)(33)의 한쪽의 단면은 스프링받침판(34)를 받쳐주고 개구부(B)의 원주방향 단면에 눌려서 접속하고 있다. 양측 코일스프링(32)(33) 사이에는 본고안에 의한 스프링 받침판 유니트(35)를 사이에 두고 코일스프링(36)(37)이 코일스프링(32)(33)과 직열로 굴대설치 되여 있다.
확대부분도에 표시한 바와 같이 스프링 받침판 유니트(35)는 한쌍의스프링 받침판(38)(40)로 구성되어 있고, 스프링 받침판(38)의 접속면(38a)에는 코일스프링(32)(33)의 다른쪽의 단면에 눌려서 접속되고 스프링 받침판(40)의 접속면(38a)에는 코일스프링(36)(37)의 단면이 눌려서 접속되여 있다.
도면에 표시한 중립 상태에서 코일 스프링(32)(33)의 하중방향(C1)(스프링 32,33의 중심선 방향)은 접속면(38a)의 방향과 거의 직교하고 있고 코일스프링(36)(37)의 하중방향 D1은 접속면(40a) 방향과 거의 직교하고 있다. 스프링받침판(38)은 단조품으로 구형접속돌기((41)을 일체로하고 있으며, 구형접속돌기(41)은 홈(42)에 회전운동이 되도록 눌려서 접속하고, 이로 인하여 양 스프링 받침판(38)(40)의 접속면(38a)(40a)의 방향은 변할 수 있도록 되여 있다. 그리고 코일스프링(32)(33)은 코일스프링(26)보다 직경이 크고 코일스프링(36)(37)은 코일스프링(32)(33)의 직경보다 크게 구성되여 있으며 중합한 양쪽 내부보조판(3)(4)의 외주연부에는 개구부(43)이 형성되여 정지핀(8)은 개구부(43)를 통과하고 있다. 정지핀(8)과 개구부(43)의 원주방향 양단면 사이에는 각각 각도(Q4)의 여유를 형성하고, 동작상태를 설명하면, 크럿지를 접속할 때에는 둥근마찰면(10)(11)을 플라이휘일에 밀어부치면 플라이휘일의 회전력은 마찰면(10)(11)으로부터 쿳숀판(9)을 사이에 두고 크럿지 리테이닝 양쪽판(6)(7)에 전달된다. 양쪽판(6)(7)의 회전력은 각 코일스프링(32)(33)(36)(37)을 사이에 두고 양측 내부보조판(3)(4)에 전달되고 다시 양측 내부보조판(3)(4)로부터 각 코일스프링(26)(31)을 사이에 두고 스프라인허브(1)에 전달되여 스프라인허브(1)로부터 전기한 수평인 메인드라이브축에 출력되며, 이로 인하여 크럿지판 전체는 제2도의 화살표 방향으로 회전하기 시작한다. 플라이휘일로부터 메인드라이브축에 전달되는 톨크(전달톨크)가 증가됨에 따라서, 최초에는 각 판(3)(4)(6)(7)이 허브플랜지(2)에 대하여 화살표 (F)방향으로 상대적인 회전운동 하고, 코일스프링(31)과 (26)이 순차적으로 압축된다. 전달톨크가 다시 증가되면 계속하여 크럿지, 리테이닝 양쪽판(6)(7)이 보조판(3)(4)과 허브플랜지(2)에 대하여 (E)방향으로 회전운동하여 각 한쌍의 코일스프링(32)(33)이 압축되고 스프링(32)(33)이 압축됨에 따라서 스프링(32)(33) 및 스프링(36)(37)은 통공부인 개구부"(B)"내에 이동하고, 예를들면 스프링(32)(33)의 하중방향(C2)(제3도)에 스프링(36)(37)의 하중방향은 (D2)로 변한다. 따라서 스프링(32)(33)(36)(37)의 하중방향에 따라서 스프링 받침판(38)은 구형접속면(41)을 지점으로하여 스프링 받침판(40)에 대하여 회전동작하므로 스프링(32)(33)의 하중방향과 접속면(38a)의 방향은 항상 거의 직교하고, 스프링(32)(33)의 하중방향과 접속면(40a)의 방향도 항상 직교한다. 스프링(32)(33)의 완전 압축상태로 된후에는 스프링(32)(33)이 주로 압축되어 계속하여 정지핀(8)이 개구부(43)의 원주방향 단면에 충합(衝合)하므로서 디스크 전체가 입체화 된다. 제4도는 비틀어지는 각도(허브후랜지 2에 대한 크럿지, 리테이닝 양쪽판 6,7의 상대회전운동 각도)와 전달톨크의 관계를 표시하고 있으며 비틀어지는 각도(θ-θ1)의 구간(1단계)에서는 스프링(31)이 비틀어지는 각도(θ1-θ2)의 구간(2단계)에서는 스프링(26)이 비틀어지는 각도(θ2-θ3)의 구간(3단계)에서는 스프링(32)(33)이 주로 압축되며 또한 비틀어지는 각도(θ3-θ4)의 구간(4단계)에서는 스프링(36)(37)이 압축된다.
이로 인하여 비틀어지는 강성은 비틀어지는 각도가 크게됨에 따라서 단계적으로증가된다. 또한 1단계와 2단계의히스테리시스톨크는 허브플랜지(2)와보조판(3)(4)의 마찰사이의 마찰톨크에 의하여 발생하고, 3단계와 4단계의 히스테리시스톨크(H3)(H4)는 보조판(3)(4)와 크럿지, 리테이닝 양쪽판(6)(7)사이의 마찰톨크에 의하여 발생한다. 1단계 히스테리시스톨크(H1)는 극히 적다. 도면에 표시한 히스테리시스 곡선에 있어서 비틀어지는 각도가 점차 증가할때에는 비틀어지는 톨크는 상측의 굴곡선(F)에 따라서 증가하며, 비틀어지는 각도가 점차 감소할때에는 톨크는 하측의 굴곡선(G)에 따라서 감소된다. 또한 각판(3)(4)(6)(7)이 허브플랜지(2)에 대하여 역방향에 상대회전 운동할때에는 똑같은 비틀어지는특성을 얻는다.
본 발명을 구체화할때 스프링 받침판(34)와스프링 받침판 유니트(35)사이, 혹은 양 스프링 받침판 유니트(35) 사이에 한 종류의 코일스프링만을 굴대 설치할 수 있고, 스프링 받침판 유니트(35)를 사이에 두고 2개의 코일스프링을 직열로 굴대설치 한다던가 4개 이상의 코일스프링을 직열로 굴대설치 하여도 좋다. 또한 크럿지, 리테이닝 양쪽판(6)(7)에는 반원홈(24)(25) 대신에 통상의 개구부를 형성하여도 좋다.
또한 본 발명에 의한 스프링 받침판 유니트(35)는 도면에 표시한 이의의 형태인 자동차용 크럿지 디스크에도 채용되는데, 예를들면 보조판(3)(4)를 폐지함과 동시에 허브플랜지(2)를 크럿지, 리테이닝 양쪽판(6)(7)과거의 같은 직경으로 하고 허브플랜지(2)와 양쪽판(6)(7) 사이에 중복된 통공부를 형성하고 이통공부내에 스프링 받침판 유니트(35)에 복수의 코일스프링을 직열로 눌러서 설치하는 것도 가능하다.
또한 본 발명은 농업기계, 산업기계 등의 크럿지 디스크나 선박용 등의 댐퍼에도 적용된다.
본 발명에 의하면 스프링 받침판 우니트의 양측의 코일스프링이 압축되여 그 하중방향이 변경되여도 각 코일스프링의 하중방향과 이 스프링에 대응하는 스프링 받침판의 접속면 방향은 항상 거의 직교하도록 하였으므로 코일스프링의 디스크외주측부분과 디스크 내주축 부분에서 응력이 거의 균일화 되여 코일스프링의 내구성이 향상되며, 또 하중방향과 접속면 방향이 항상 직교하도록 되면 스프링에 접속하는 흠집이 생겨 스프링이 디스크외주측에 뻗어나가서 개구부에 접속하는 폐단도 없어진다. 이로 인하여 히스테리시스톨크가 안정화되고, 구동전달계의 이상도 확실히 방지된다.
또한 상술한 바와 같이 스프링 받침판을 이용하므로서 복수의 스프링을 직열로 배치하는 것이 가능하여 이들의 직열스프링 기구에 의하여 옆판(side), 보조판, 허브플랜지를 연결하여 옆판과 허브플랜지의 상대적 비틀어지는 각을 설정하고 톨크 전동흡수 효과를 높일수가 있다.

Claims (10)

  1. 톨크 입력부에 연결하여 회전하는 입력부재와 톨크출력부에 연결하는 입력부재와 동일축상에서 회전하도록한 출력부재와 양부재에 설치되는 스프링 수용공간과 스프링 수용공간에 수용되어서 입력부재와 출력부재를 디스크 원주방향으로 연결하는 스프링 기구를 설치하여 이 스프링 기구에 원주방향을 따라서 직열로 배치되는 복수의 코일스프링과 인접하는 스프링의 사이에 배치되는 스프링 받침판 유니트를 설치하고 스프링 기구의 양단이 입력부재 및 출력부재에 연결하도록 하며 스프링 받침판 유니트에 한쪽의스프링이 접속하는 스프링 받침판과 다를 쪽의 스프링이 붙어서 접속하는 스프링 받침판과 양 스프링 받침판을 디스크 반경방향으로 대하는 자세가 변화할 수 있는 상태에서 연결하는 연결기구를 설치한 것을 특징으로한 댐퍼 디스크.
  2. 상기 연결기구가 한쪽의 스프링 받침판에 형성한 돌기와 다른쪽의 스프링 받침판에 설치한 홈으로 형성되어 있고, 돌기가 홈에 회전이 자유롭게 접속되고 있는 특허청구의 범위 1항에 기재한 댐퍼 디스크.
  3. 돌기 및 홈이 반원상이 특허청구이 범위 2항에 기재한 댐퍼 디스크.
  4. 연결기구가 양 스프링 받침판과의 사이에 설치된 소경이면서 연약한 연결 스프링이며, 스프링 받침판 유니트의 양측의 코일스프링이 완전히 압축상태가 되기전에 연결스프링이 완전 압축상태가 되여 양 스프링 받침판이 서로 맞닿게 되도록 구성되여 있는 특허청구의 범위 1항에 기재한 댐퍼 디스크.
  5. 스프링받침판에 연결스프링의 단부가 들어가는 홈이 형성되여 있는 특허청구 범위 4항에 기재한 댐퍼 디스크.
  6. 톨크 입력부에 연결하여 회전운동하는 옆판, 톨크 출력부에 연결하여 옆판과 동축사에서 회전하도록한 허브와 허브 및 옆판에 대하여 동심이며 또한 상대회전이 자유롭도록 배치되는 보조판과 허브에 플랜지와 보조판을 디스크 원주방향으로 연결하는 제1스프링 기구와 보조판과 옆판을 디스크 원주방향으로 연결하는 제2스프링 기구를 형성하고 양 스프링 기구가 원주방향을 따라서 직열로 배치되는 복수의 코일스프링과 가깝게 맞닿는 스프링의 사이에 배치되는 스프링 받침판유니트를 형성하고 스프링 받침판 유니트에 한쪽의 스프링이 저복하는 스프링 받침판과 다른쪽의 스프링이 접속하는 스프링 받침판과 양 스프링 받침판을 디스크 반경방향에 대한 자세가 경사지게 변화할 수 있는 상태에서 연결하는 연결기구를 형성한 것을 특징으로 한 특허청구의 범위 제1항 기재한 댐퍼 디스크.
  7. 제1스프링 기구의 연결기구가 한쪽의 스프링 받침판에 형성한 돌기와 다른쪽의 스프링 받침판에 형성하 홈으로 형성되여 있으며 돌기가 홈에 회전이 자유롭게 끼워서 접속하고 있는 특허청구의 범위 6항에 기재한 댐퍼 디스크.
  8. 돌기 및 홈이 반원상인 특허청구의 범위 7항에 기재한 댐퍼 디스크.
  9. 제2스프링 기구의 연결기구가 양 스프링 받침판의 사이에 설치된 소형이면서 연약한 연결스프링이며, 스프링 받침판 유니트의 양측의 코일스프링이 완전 압축상태가 되기전에 연결스프링이 완전 압축상태로 되여 양 스프링 받침판이 서로 맞닿게 되도록 구성되여 있는 특허청구의 범위6항에 기재된 댐퍼 디디스크.
  10. 스프링 받침판에 연결스프링의 단부가 들어가는 홈이 형성된 특허청구의 범위 8항에 기재한 댐퍼 디스크.
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