KR890000270B1

KR890000270B1 - 스프링형 클러치 디스크

Info

Publication number: KR890000270B1
Application number: KR1019840004746A
Authority: KR
Inventors: 가쯔히꼬 가야노끼; 가즈오 데라마찌; 세이고 오노; 야스유끼 하시모또
Original assignee: 미쯔비시 지도샤고교 가부시끼가이샤; 세끼 마사하루; 가부시끼가이샤 오오까네 세이사꾸쇼; 아시다쯔 마사루
Priority date: 1983-08-10
Filing date: 1984-08-09
Publication date: 1989-03-13
Also published as: EP0155967A1; GB8507809D0; AU568144B2; GB2154704B; AU3313184A; EP0155967A4; WO1985000858A1; DE3490360C2; US4650053A; KR850001977A; GB2154704A; DE3490360T1

Abstract

내용 없음.

Description

스프링형 클러치 디스크

제1도는 클러치 디스크에 요구되는 바람직한 비틀림 특성을 도시하는 그래프.

제2도는 이 발명이 적용되는 클러치 디스크의 일예를 도시하는 부분단면 정면도.

제3도는 제2도의 Ⅲ-Ⅲ선에 따르는 종단면도.

제4도는 클리치 디스크의 대상 비틀림 내구테스트에 의한 1단째 히스테리시스 토오크 변화도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 마찰판 2 : 디스크 플레이트

3 : 허브 4 : 허브플랜지

5 : 토오크플레이트 6 : 결합핀

7, 8 : 토오크스프링 9 : 마찰플레이트

10 : 플라히 휠 11a, 11b : 마찰워셔

12, 13 : 쿠션스프링 14 : 부시

H₁: 일단째 히스테리시스 토오크,

본 발명은, 자동차용 마찰클러치의 스프링형 클러치 디스크에 관한 것이다.

자동차의 클러치는, 치차변속기의 변속단이 절환할때 엔진의 출력을 단속하기 위한것으로서, 마찰클러치가 구조간단하고 보수가 용이하기 때문에 많이 채용되고 있다. 마찰클러치중에도 여러가지의 형식이 있지만, 기본적으로는 스프링의 힘으로 항상 플라이 휠에 압접하고 있는 클러치 디스크를, 클러치 페달에 의하여 릴리이즈 베어링을 플라이 휠측에 압입함으로써, 스프링의 힘에 대항하여 클러치 디스크를 플라이 휠로부터 잡아 떼어놓는 구성으로 되어있다. 클러치 디스크에는 솔리드형과 스프링형의 구분이 있고, 스프링형은, 치차변속기의 입력축에 스프라인 결합하는 허브와, 플라이 휠에 압접하는 마찰판을 지지하는 디스크 플레이트와의 사이에 코일스프링을 개재시켜, 이것을 통하여 토오크의 전달을 행하는 것으로서, 클러치의 접속시에 완충작용을 얻을 수 있는 이점이 있다.

그런데, 엔진의 아이들링시 즉 치차변속기에 있어서의 기어위치가 뉴터럴일때, 변속기로부터 「대그락 대그락」 또는 「덜컹덜컹」한 이상한 소리가 발생하는 일이 있다. 이것은, 아이들링시에서는 엔진의 토오크 변동이 크고, 특히 디젤엔진의 경우에 현저하지만, 이것에 의하여 변속기의 기어끼리가 부닥쳐서, 맞물려치는 소리를 발생케 하기 때문이다. 이 맞물려치는 소리를 방지하기 위하여, 디스크 플레이트와 허브와의 사이에 마찰워셔를 개재시켜서, 클러치 디스크에 이상한 소리를 흡수하는 것과 같은 특수한 비틀림 특성을 가지게 하는 구성의 것이 알려지고 있다. 제1도에는 이와같은 기능을 가지는 비틀림 특성의 일예가 도시되고 있지만, 아이들링시의 이상한 소리는, 부호 H₁으로 도시하는 1단째의 히느테리시스 토오크에 관계하고, 이상한 소리를 방지하기 위해서는 이 H₁를 엔진/변속기 비틀림 진동계에 적합한 작은 값으로 유지할 필요가 있다. 이 때문에 본원 공동출원인은 먼저 실용실안원 소 56-161633호(실용신안공개 소 58-67124호) 명세서에 있어서, 디스크플레이트와 허브와의 사이의 면압을 낮게함과 동시에, 이들의 접찰부에 마찰계수의 안정화 및 내마모성 향상을 위한 도금을 하는 기술을 제안하였다. 그렇지만, 엔진에 의해서는, 이 히스테리시스 토오크 H₁을 0.05내지 0.12kgm라고한 매우 작은 값으로 설정하지 않으면 아니되고, 사용중에 이 히스테리시스 토오크 H₁의 값이 0.05kgm보다도 작게되면 클러치 디스크 자신이 비틀림 공진을 일으켜 큰 타음을 발생케하고, 이것이 0.12kgm보다도 크게 되면 변속기의 이음방지효과가 급격히 저하하는 불편이 있다.

본 발명의 목적은, 따라서 어떠한 엔진에도 대응할 수 있도록, 클러치 디스크의 비틀림 특성에 있어서의 1단째 히스테리시스 토오크를 매우 작은 값으로 장기간 안정하게 유지할 수 있는 개량된 스프링형 클러치 디스크를 제공하는데 있다.

본 발명의 상기 목적은, 마찰워셔등의 접찰부에 특수한 도금을 함으로써 달성된다. 이하, 본 발명을 첨부도면을 참조하여 설명한다.

제2도는, 본 발명이 적용되는 스프링형 클러치 디스크의 일예를 도시하는 부분단면 정면도이지만, 이것은 상기한 실용신안원 소 56-161633호(실용신안공개 소 58-67124호)명세서에 첨부된 도면과 실질적으로 똑같다. 제3도는 제2도의 Ⅲ-Ⅲ선에 따르는 종단면도이다. 엔진의 플라이휠(10)에 압접가능한 마찰판 즉 페이싱(1)은, 두장의 디스크 플레이트(2)의 한쪽에 고착되고, 각 디스크 플레이트(2) 중심부의 허브구멍에는, 변속기의 입력축이 스프라인 결합하는 허브(3)의 외주면이 회동가능케 감합하고 있다. 허브(3)의 외주면 중앙부로부터는, 외측 반경방향에 대하게 된 이형의 플랜지(4)가 4개소 돌출하고 있고, 그 반경방향 외축에는, 각 플랜지(4)에 계합가능한 절단면(5a)을 가지는 토오크 플레이트(5)가, 핀(6)에 의하여 결합된 두장의 디스크 플레이트(2)의 사이에 위치하고 있다. 두장의 디스크 플레이트(2)와 토오크 플레이트(5)란, 토오크 플레이트(5)의 절단면(5a) 및 디스크 플레이트(2)의 절단면(2a)속에 원주방향에 향하여 삽입된 토오크 전달용 코일스프링(7,8)을 통하여 계합하고 있다 한쪽의 코일스프링(8)은, 토오크 플레이트(5)와의 사이에 원주방향에 극간(δ)를 가지고 있다. 토오크 플레이트(5)는, 그 양측을 이것과 거의 동형의 마찰플레이트(9)에 의하여 끼어져 있고, 마찰플레이트(9)와 허브플랜지(4)란, 양자간에 똑같이 원주방향에 향하여 설치된 충격흡수용 코일스프링(12,13)을 통하여 계합하고 있다. 한쪽의 코일스프링 (13)은, 마찰플레이트(9)와의 사이에 원주방향에 극간(r)을 가지고 있다. 마찰플레이트(9)는, 그 중심부에 있어서, 외측에서 마찰계수가 큰 마찰워셔(11a)를 통하여 디스크 플레이트(2)에 압접하고, 그 내측에서 마찰계수가 작은 다른 마찰워셔(11b)를 통하여 플랜지(4)에 압접하고 있다. 그리고 허브플랜지(4)로부터 플라이휠(10)측의 허브의주는, 플라이휠(10)측의 디스크플레이트(2), 외측 마찰워셔(11a) 및 마찰플레이트(9)에 압입된 부시(14)에 회동가능케 감합하고 있다. 플라이휠(10)이란 반대측의 보스(3)외주에도, 이와같은 부시(14)를 설치하여도 좋다.

아이들링과 같은 엔진의 저부하조건하에서는, 엔진으로부터의 토오크의 전달은 플라이휠(10)로부터 마찰판(1), 디스크플레이트(2), 토오크스프링(7), 토오크플레이트(5), 마찰플레이트(9), 마찰워셔(11b) 허브플랜지(4) 그리고 허브(3)로 차례로 전달된다. 엔진부하가 점차 높게되면, 우선 제1쿠션스프링(12)이 제2쿠션스프링(13)의 극간(r)만 줄어들고, 이어서 제2쿠션스프링(13)이 줄어들고, 계속하여 제1토오크 스프링(7)이 제2토오크 스프링(8)의 극간(δ)만 줄어들고, 이어서 제2토오크 스프링(8)이 줄어들어서, 순차 완충하면서 토오크의 전달을 행한다.

상기한 바와같이, 엔진의 아이들링시에 치차 변속기로부터의 맞물리기 타음을 방지하기 위해서는, 클러치디스크의 비틀림 슥성에 있어서의 1단째 히스테리시스 토오크를 제1도의 H₁에 도시하는 바와같이 매우 작은값으로 보존하는 것이 필요하다. 그리고 본 발명에 있어서는, 그 값을 허브(3) (허브플랜지(4)를 포함함. 이하등), 내측 마찰워셔(11b) 및 부시(14)의 적어도 접찰부에 특수한 도금을 함으로써 얻어지고 있다.

본 발명의 실시예로서, 허브(3)에 무전해 Ni도금으로서 무전해 니켈(Ni)-인(P)도금, 마찰워셔(11b) 및 부시(14)에 니켈(Ni)-인(P)-질화보론(BN)도금을 하였을때의 경우에 대하여 아래에 설명한다.

무전해 Ni-P도금 및 무전해 Ni-P-BN 도금은 공지의 처리방법에 의하여 도금되고, 그 조건을 제1표에 도시한다. 그리고 각 도금의 두께, 단단함도 제1표에 도시한다.

[표 1]

상기 조건의 도금을 행한 허브(3), 마찰워셔(11b), 부시(14)를 가진 클러치 디스크의 대상비틀림 내구 테스트에 의한 1단째 히스테리시스 토오크의 변화를 제4도에 도시한다. 제4도의 테스트 결과로부터 명백한것과 같이 종래구조를 도시하는 a선은 부시 및 마찰워셔를 니켈-테크론 복합 도금한 것이며, b선으로 도시하는 본 발명의 무전해 Ni-P-BN 도금한 것과 비교하면, 본 발명의 구조의 클러치 디스크는, 1단째 히스테리시스 토오크를 작게 유지할 수 있고, 저마찰계수 유지의 내구성에 우수한 것을 알 수가 있다.

도금두께, 경도는 접동부분에 관계되는 하중, 내구회수, 상대부재의 재질등에 의하여, 제1단째 히스테리시스 토오크변화가 가장 작게 되도록 결정되지만, 도금두께, 경도는 도금욕에의 침지시간, 열처리시간, 열처리온도에 의하여 미묘히 변화하기 때문에, 생산관리가 곤란하고, 생산품의 편차를 고려하여서, 무전해 Ni-P 도금의 도금두께는 4 내지 10μm, 무전해 Ni-P-BN 도금의 도금두께는 10 내지 16μm, 경도는 공히 HmV 700 내지 900 범위내에 있는 것이 바람직하고, 상기 범위를 벗어나서, 도금두께가 얇게 되면 도금부분의 마모량이 증대하여 내구성이 부족하고, 너무 두꺼우면 코스트면에서 불리하고, 또 경도가 부족하면 마모량이 증대하고, 내구성에 결여하고, 너무 단단하면 상대부 부재를 빨리 마모시키기도 하고, 약해져서 내구성에 결여하는 경향에 있다.

또, 도금조성에 있어서는, 제1표로부터 무전해 Ni-P의 P는 9중량% 포함되어 있지만, P의 함유량에 의하여 경도가 변화하기 때문에 내구성, 생산편차를 고려하여서 P를 8 내지 10중량% 함유하고 있는 것이 바람직하고, 무전해 Ni-P-BN 도금이라도 동일하게 P의 함유량에 의하여 경도가 변화하고, P가 많으면 단단하고 약해짐과 동시에 상대부재를 마모해버리고 P가 적으면 약해지기 때문에 P를 5 내지 8중량% 포함되고 있는 것이 바람직하고, BN에 있어서는, BN가 많으면 자기윤활성이 향상하고, 저마찰계수유지의 내구성에 좋으나, 코스트가 높아지기 때문에 3 내지 5중량% 포함되고 있는 것이 바람직하다.

이상과 같이, 본 발명의 클러치 디스크에 의하면 마찰워셔와 허브등의 사이의 적어도 접찰부에 특수한 도금을 행하였기 때문에, 접찰부에 있어서의 마찰계수를 작게 안정화시킴과 동시에, 내마모성을 더 일층 향상 시킬수가 있고, 클러치 디스크의 비틀림 특성에 있어서의 1단째 히스레리시스 토오크를 매우 작게, 또한 장기간에 걸쳐서 안정적으로 유지할수가 있다.

상기 일실시예에 있어서 제1표로부터 무전해 Ni-P-BN 도금의 열처리를 500℃, 한시간으로 행하였지만, 300℃, 1시간의 열처리에서도 동등한 경도를 얻을 수 있고, 또 제4도에 도시하는 대상비틀림 내구 테스트 결과와 동등한 내구결과를 얻을 수 있다.

또, 상기 일실시예에 있어서는 무전해 Ni-P 도금을 허브(3)에 행하고, 무전해 Ni-P-BN 도금을 마찰워셔(11b)와 부시(14)에 행하였지만, 역으로 무전해 Ni-P도금을 마찰워셔(11b)와 부시(14)에 행하고, 무전해 Ni-P-BN 도금을 허브(3)에 행하여도 동등한 작용효과를 얻을 수 있다.

그리고, 상기 일실시예에 있어서는, 무전해 Ni-P도금과 무전해 Ni-P-BN 도금을 조합한 경우의 일예로서의 도금조성, 도금두께, 도금경도를 도시한 것이며, 클러치 디스크에 관계되는 부하, 사용내구회수의 조건에 따라서는 달리한 도금조성, 도금두께, 도금경도라 할지라도 상기 일실시예와 동등한 작용효과를 얻을 수 있다.

Claims

외주의 중간부에 플랜지를 가지는 허브, 상기허브의 플랜지를 끼워서 설치되는 디스크 플레이트, 상기 디스크 플레이트와 상기 허브와의 사이에 개재된 상기 허브와 접동 접촉하는 접동부재를 구비하고, 상기 디스크 플레이트로부터 상기 허브에의 토오크 전달을 양자간에 개재된 코일 스프링을 통하여 행하는 스프링형 클러치에 있어서, 상기 접동 부재와 허브의 어느 한쪽을 무전해 Ni 도금하고 어느 다른쪽을 무전해 Ni-P-BN도금한 것을 특징으로 하는 스프링형 클러치 디스크.
제1항에 있어서, 상기 접동 부재가 상기 허브의 플랜지와 디스크 플레이트와의 사이에 개재되는 마찰워셔와, 상기 허브와 상기 디스크 플레이트의 사이에 상기 디스크 플레이트의 내주면에 압입한 부시로부터 이루는 것을 특징으로 하는 스프링형 클러치 디스크.
제1항에 있어서, 상기 무전해 Ni 도금이 무전해 Ni-P도금인 것을 특징으로 하는 스프링형 클러치 디스크.
제3항에 있어서, 상기 무전해 Ni-P 도금이 Ni : 90 내지 92중량%, P : 8 내지 10중량%의 조성을 가지는 것을 특징으로 하는 스프링형 클러치 디스크.
제1항에 있어서, 상기 무전해 Ni-P-BN 도금이 Ni : 87 내지 92중량%, P : 5 내지 8중량%, BN : 3 내지 5중량%의 조성을 가지는 것을 특징으로 하는 스프링형 클러치 디스크.
제1항에 있어서, 상기 무전해 Ni 도금이 Ni : 90 내지 92중량%, P : 8 내지 10중량%의 조성을 가지는 무전해 Ni-P 도금이고, 또 상기 무전해 Ni-P-BN 도금이 Ni : 87 내지 92중량%, P : 5 내지 8중량% BN : 3 내지 5중량%의 조성을 가지는 것을 특징으로 하는 스프링형 클러치 디스크.