KR940001987B1 - 마찰 디스크 클러치 조립체 - Google Patents

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KR940001987B1
KR940001987B1 KR1019860006064A KR860006064A KR940001987B1 KR 940001987 B1 KR940001987 B1 KR 940001987B1 KR 1019860006064 A KR1019860006064 A KR 1019860006064A KR 860006064 A KR860006064 A KR 860006064A KR 940001987 B1 KR940001987 B1 KR 940001987B1
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Abstract

내용 없음.

Description

마찰 디스크 클러치 조립체
제1도는 외팔보 지지된 접시 격막 스프링을 포함하는 본 발명의 "견인형" 클러치의 단면도.
제2도는 제1도의 2-2선을 따라 절단한 외팔보 접시 격막 스프링부의 부분 단면 평면도.
제3도는 바람직한 다른 실시예의 외팔보 접시 격막 스프링을 포함하는 본 발명의 "푸시형" 클러치의 부분 단면도.
제4도는 제3도에 도시된 클러치 실시예의 압력판 결합기구와 격막 스프링부의 부분 평면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10, 10' : 마찰 클러치 12 : 스프링 고정구
14 : 플라이휘일 16 : 볼트
17 : 환상 림(rim) 18, 18' : 장착부
20, 20' : 접시 격막 스프링부 22, 22' : 내주 연부
24 : 릴리이스 베어링 슬리이브 26 : 브래킷
28 : 원추형 와셔 30 : 스냅 링(snap ring)
32 : 릴리이스 베어링 조립체 34, 34' : 압력판
36 : 받침 보스 38 : 피동 디스크
40 : 스프링 핑거(finger) 42 : 내측 말단부
50 : 외주 부분 56 : 접촉 연장부
58 : 슬롯 60 : 누름판 접촉 돌출부
62 : 결합 연장부 64 : 칼날 접촉부
70 : 가요성 구동 스트랩(strap)
본 발명은 일반적으로 접시 스프링을 사용하는 클러치를 결합시키는 형태의 마찰 디스크 클러치에 관한 것으로서, 특히 클러치 크기에 반비례하여 더 큰 스프링 힘을 얻도록 개량된 마찰 디스크 클러치에 관한 것이다.
종래의 접시 스프링 및 다른 스프링 클러치들은 수많은 유형으로 제작되었다. 그러나, 그와같은 클러치의 대부분은 복잡한 구성이며, 격막 스프링의 외주 부분이 클러치 커버와 상호 작용하는 방법에 있어서 특히 복잡하다. 예들들어, 전형적인 시스템은 헐거운 리벳 혹은 와이어 링상에 지지되는 격막 스프링을 포함하고, 이 리벳이나 와이어 링은 클러치 커버에 의해 지지된다. 격막 스프링은 외주 부분이 커버에 대해 앞·뒤로 미끄러지거나 이동될 수 있도록 구성된 다수의 연결 부재들이 커버주위에 원주방향으로 이격되어 커버와 격막 스프링 사이에 연결 시스템을 형성한다.
그와같은 클러치 구조들은, 소정 접시 스프링의 두께에서 그와같은 클러치의 지름이 필요이상으로 커진다는 점에서 효과적이지 못할 뿐만 아니라 반드시 바람직한 클러치 구조는 아니다. 따라서 동일한 결과를 발생하는 더욱 작고 더욱 효과적인 클러치 패키지가 사용되어야 한다.
본 발명은 클러치 플라이 휘일에 대해 단단히 장착되어 그 클러치 플라이 휘일에 대해 굽힘 변형만 받는 외팔보 접시 격막 스프링을 사용하는 마찰 디스크 클러치를 제공하는 것이다. 바람직한 실시예에서, 축방향으로 배치된 장착부는 플라이 휘일에 직접 고정하기 위해 환상 림(rim)을 포함한다. 접시 격막 스프링은 동일 구조의 반경방향 연장부이며, 축방향으로 연장된 장착부에 일체로 연결된다. 그 결과는 통상적인 접시스프링의 독특한 힘-변형 선도를 수정한 것이다. 주어진 지름에 대해, 종래의 접시 스프링 클러치 시스템에서와 같이 접시 스프링의 외주 부분이 구속되어 있지 않는 경우보다 단위 변형에 대해 더 많은 힘이 압력판에 작용한다. 따라서, 전 클러치 패키지의 지름 및/혹은 접시 스프링 커버의 두께는 부하 용량을 줄이지 않고도 축소될 수 있다. 또다른 장점은, 클러치가 더 적은 분할 부분을 갖고, 따라서 제작 비용이 적게 든다는 점이 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 이 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도에는 마찰 클러치(10)의 바람직한 실시예가 대략 단면으로 도시된다. 클러치(10)는, 플라이 휘일(14)에 단단히 고정되어 입력 축선(a-a)을 중심으로 그 플라이 휘일(14)과 함께 회전되는 스프링 고정구(12)를 포함한다. 스프링 고정구(12)는 다수의 볼트(16)에 플라이 휘일(14)에 고정되며, 볼트(16)는 스프링 고정구(12)의 장착부(18)의 외주 연부 즉 환상 링(17)에 원주방향으로 배치된다. 스프링 강재로 바람직하게 제작된 스프링 고정구(12)는 축방향으로 연장된 장착부(18)와, 도시된 바와같이 엘보우(19)를 형성하는 연결부에서 장착부에 일체로 연결되는 반경방향 연장 접시 격막 스프링부(20)로 구성된다. 장착부(18)와 스프링부(20)는, 제1도에 도시된 스프링 고정구(12)의 클러치 결합 위치에서 서로에 대해 거의 수직하다.
제1도에 도시된 바람직한 실시예에서, 반경방향 연장 접시 격막 스프링부(20)는 축방향으로 편위된 내주연부(22)를 포함한다. 내주 연부(22)는 브래킷(26)과 원추형 와셔(28)에 의해서 릴리이스 베어링 슬리이브(24)에 고정된다. 슬리이브(24)에 브래킷 및 원추형 와셔 부분품들을 축방향으로 고정하기 위하여 한쌍의 스냅링(30)을 사용한다.
수동식 릴리이스 베어링 조립체(32)는 클러치 결합 및 분리를 이루도록 축방향으로 반복하여 작동된다. 이 조립체(32)는 슬리이브(24)에 단단히 결합되고, 슬리이브(24)는 상기한 바와같이 내주 연부(22)와 결합한다. 제1도의 클러치에서, 릴리이스 베어링 조립체(32)는 클러치를 분리시키기 위하여 내주 연부(22)를 압력판(34)으로부터 멀어지는 방향으로 잡아당기는 것이 필요하기 때문에, 클러치(10)를 "견인형" 클러치라 부른다. 접시 격막 스프링부(20)는 클러치(10)를 정상결합 위치에 보유하도록 탄력적으로 굽혀지며, 따라서 릴리이스 베어링 조립체(32)는 클러치를 분리시키도록 스프링부(20)의 클러치 결합 스프링 힘을 상쇄하거나 극복하는데 사용된다.
압력판(34)의 배면(37)은 받침보스(36)를 포함하고, 이 받침보스(36)는 바람직하게 압력판(34) 주위에 대칭으로 배치된 일체 환상 링이다. 잠시 제2도를 참조하면, 압력판(34)과 스프링부(20)를 체결구(72), (74)로 함께 고정시키는 유연한 구동 스트랩(70)이 파단부 "Z"에 도시되어 있다.
릴리이스 베어링 조립체(32)에 작용하는 힘이 제거되면 스프링부(20)의 힘이 해제되어 클러치를 제1도의 정상결합 위치에 유지한다. 받침보스(36)는 반경방향으로 연장된 격막 스프링부(20)에 의해 가해지는 수직력을 받게되며, 플라이 휘일(14)과 압력판(34)사이에 있는 피동 디스크(38)가 스프링부(20)에 의해 압축되어 클러치 결합이 이루어진다.
클러치가 분리될 때, 릴리이스 베어링 조립체(32)가 우측으로 이동되어 반경방향 연장된 격막 스프링부(20)의 내주 연부(22)가 우측으로 이동되며, 따라서 반경방향 연장 격막 스프링부(20)가 제1도의 클러치 결합 위치에서 튀어 나오게 된다. 이러한 작용은 피동 디스크(38)를 플라이 휘일(14)에 대해 보유하는데 충분한 결합력을 해제시킨다.
종래의 격막 클러치에 비해 본 발명의 주요 특징은, 이 클러치의 접시 격막 스프링부(20)의 외주 부분(50)이 플라이 휘일(14)에 단단히 고정된다는 점이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 접시 격막 스프링부(20)는 장착부(18)로부터 일체로 외팔보 지지되어 있으므로, 접시 격막 스프링부(20)의 유효 외주 부분(50)이 플라이 휘일(14)에 대해서 굽힘 방식으로만 자유롭게 변형될 수 있도록 외주 부분(50)이 플라이 휘일(14)에 대해 구속되어 있다. 또한 기존의 클러치 접시 스프링의 경우에는 외주 부분들이 완전히 구속되지 못하며, 접시 스프링이 클러치 결합 및 분리 위치 사이에서 구부러질 때 커버/플라이 휘일에 대해 통상 이동 및 미끄러짐 성분의 변형을 받는다. 본 발명의 바람직한 접시 스프링 시스템은 외주 부분이 단단히 고정되어 있으므로, 릴리이스 베어링 조립체(32)의 이동으로 접시 스프링이 굽힘 변형만 발생되는 "외팔보 부하" 현상을 발생시킨다. 따라서 릴리이스 베어링 조립체(32)의 좌·우 이동은 접시 격막 스프링의 미끄러짐 혹은 이동을 야기시키지 않게되어, 스프링부(20)는 굽힘 변형외에는 아무런 변형을 받지 않는다. 격막 스프링부의 변형은, 한 단부가 완전히 구속되고 다른 자유단부에 부하게 걸리는 보의 변형이다.
주요 장점의 하나는, 통상의 접시 스프링 시스템만에 의해서 얻게되는 힘-변형비 보다 더 큰 힘을-변형비를 얻게되어, 더 작은 클러치 패키지 지름을 사용할 수 있게 하는 점이다. 또한, 외주 부분이 구속되지 않은 통상의 접시 스프링 클러치 시스템보다 효율 손실이 적다.
제1도와 제2도를 참조하면, 스프링 고정구(12)의 반경방향 연장 접시 격막 스프링부(20)는 반경방향 내측으로 연장된 다수의 스프링 핑거(40)를 포함한다. 스프링 핑거(40)는, 앞서 언급한 내주 연부(22)(제1도)를 형성하는 내측 말단부(42)를 포함한다. 대칭으로 이격된 다수의 응력완화 구멍들(44)(제2도)은 핑거들(40)에 대해 그 사이사이에 위치 고정되며, 동수의 대칭적인 틈(46)의 말단부를 형성한다. 대칭틈(46)은 각 핑거(40)사이에 간격을 형성한다.
따라서, 스프링 고정구(12)(제1도)의 접시 격막 스프링부(20)는 외주 부분(50)이 구속된다는 점에서 개선된 접시 격막 스프링 구조이며 또한 통상의 접시 격막 스프링 시스템에 의해 발생되는 병진 이동 및 미끄럼 변형에 대해 억제된다는 것을 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다.
앞서 언급한 바와같이, 제1도와 제2도에 도시된 클러치(10)는, 접시 격막 스프링(20)의 내주 연부(22)가 압력판(34)으로부터 멀어지게 말그대로 당겨져서 클러치를 분리시키는 "견인형" 클러치이다. 본 발명은 또한, 스프링부의 내주 연부가 압력판을 향해 밀려 클러치를 분리시키는 "푸시형" 클러치에도 사용이 적합하다. 따라서 제3도와 제4도를 참조하면, 클러치(10)의 개조예가 부분적으로 참조번호(10')로 클러치 시스템에 도시되어 있다.
클러치(10')에서, 외팔보 접시 격막 스프링부(20')는 원주방향으로 이격되고 장착부(18')의 반경방향 외측에 위치된 다수의 압력판 접촉 돌출부(60)를 포함한다. 바람직한 본 실시예에서, 만족한 작동을 위해 3개 혹은 4개의 그와 같은 돌출부가 효과적이다. 돌출부(60)는 모두 외팔보 접시 격막 스프링부(20')와 같은 평면에 놓이고, 릴리이스 조립체(도시안됨)가 내주 연부(22')와 결합하여 작동함으로써 스프링부가 변형될때 그 스프링부와 함께 이동한다.
이를 위해서, 압력판(34')은 장착부(18')내의 슬롯(58)을 반경방향으로 통과 돌출한 동일한 다수의 접촉 연장부(56)을 포함한다. 각 돌출부(60)는, 접촉 연장부(56)와 결합되도록 배치된 축방향 연장부(62)를 포함한다. 바람직한 본 실시예에서, 결합 연장부(62)는 칼날 접촉부(64)를 형성하며, 칼날 접촉부(64)는 누름판 접촉 연장부(56)와의 최적의 결합 및 분리를 허용한다.
비록 클러치(10)과 (10')는 각 클러치를 정상결합 위치로 유지하도록 탄력적으로 굽혀지는 접시 격막 스프링부를 포함하지만, 클러치(10)의 스프링부(20)는 내주 연부(22)가 평상시 압력판(34)쪽으로 부하가 걸리도록 굽혀지는 반면에, 클러치(10')의 스프링부(20')는 내주 연부(22')가 평상시 압력판(34')에서 멀어지는 방향으로 부하가 걸리도록 굽혀진다. 다른 모든 면에 있어서, "푸시형" 클러치(10')는 제1도 및 제2도의 견인형 클러치(10)에 도시된 장치와 유사하며, 특히 외팔보 접시 격막 스프링부의 작동에 있어 유사하다.

Claims (14)

  1. 플라이 휘일, 압력판, 그리고 그 압력판에 부하를 작용시키도록 배치된 격막 스프링을 포함하고, 그 격막 스프링이 내주 연부 및 외주 부분으로 구성되며, 상기 내주 연부가 축방향으로 이동가능한 릴리이스 베어링에 결합하도록 클러치를 결합하고 분리시키는 마찰 디스크 클러치 조립체에 있어서, 상기 격막 스프링의 외주 부분이 상기 플라이 휘일에 대해 단단히 지지되며, 상기 릴리이스 베어링이 이동할때 상기 플라이 휘일에 대해 굽힘 변형만을 받게되는 것을 특징으로 하는 마찰 디스크 클러치 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플라이 휘일에 대한 상기 격막 스프링의 상기 변형이, 한쪽 단부가 고정되고 다른쪽 자유단부에 부하가 걸리는 외팔보의 변형인 것을 특징으로 하는 마찰 디스크 클러치 조립체.
  3. 플라이 휘일, 압력판, 상기 플라이 휘일과 상기 압력판 중간에 배치되어 상기 플라이 휘일과 선택적으로 마찰 결합되도록 되어 있는 피동 디스크, 내주 연부 및 외주 부분을 포함하고 반경방향으로 연장하는 접시 격막 스프링, 및 상기 내주 연부와 항시 맞닿아져 있는 릴리이스 베어링으로 구성되는 마찰 디스크 클러치 조립체에 있어서, 상기 클러치는 상기 외주 부분에서 상기 격막 스프링에 일체로 연결되는 장착부를 더 포함하고, 그 장착부는 상기 외주 부분에 고정된 축방향 연장부를 포함하고 상기 플라이 휘일에 단단히 고정됨으로써, 상기 접시 격막 스프링이 상기 장착부로부터 외팔보로 지지되어, 상기 릴리이스 베어링이 축방향으로 이동할때 굽힘 변형만을 받게되어 클러치를 결합하고 분리시키는 것을 특징으로 하는 마찰 디스크 클러치 조립체.
  4. 제3항에 있어서, 상기 클러치는 견인형 클러치이며, 상기 압력판은 그 배면으로부터 축방향으로 돌출한 고정보스를 포함하고, 그 보스가 상기 격막 스프링과 결합할 수 있는 받침점을 제공하는 클러치 조립체.
  5. 제2항에 있어서, 상기 격막 스프링이 접시 스프링의 힘-변형 선도 특성을 지닌 힘-변형 선도를 갖는 클러치 조립체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 받침점이 상비 압력판의 배면 주위에 대칭으로 배치된 환상 링을 포함하는 클러치 조립체.
  7. 제6항에 있어서, 상기 격막 스프링은 반경방향 내측으로 연장된 다수의 가요성 핑거들을 포함하며, 그 핑거들의 각 말단부들은 상기 릴리이스 베어링과 결합하도록 각각 배치된 클러치 조립체.
  8. 제7항에 있어서, 상기 장착부 및 일체로 연결되어 반경방향으로 연장하는 상기 격막 스프링이 클러치 결합 위치에서 서로에 대해 대략 수직으로 배치되는 클러치 조립체.
  9. 제8항에 있어서, 반경방향으로 연장하는 상기 격막 스프링의 상기 핑거들이, 그 핑거들의 몸체부로부터 축방향으로 편위된 말단부들을 포함하는 클러치 조립체.
  10. 제9항에 있어서, 가요성 구동 스트랩을 더 포함하고, 상기 격막 스프링과 상기 압력판이 상기 구동 스트랩에 의해서 연결되는 클러치 조립체.
  11. 제3항에 있어서, 상기 클러치는 푸시형 클러치이며, 상기 장착부내에 원주방향으로 이격된 다수의 슬롯, 그 슬롯들을 반경방향으로 통과 연장하는 다수의 압력판 접촉 연장부, 및 상기 릴리이스 베어링의 상기 축방향 이동에 의해서 상기 접촉 연장부와 선택적으로 결합되고 분리되도록 상기 격막 스프링의 반경방향 외측으로 연장하는 다수의 압력판 접촉 돌출부로 구성되는 클러치 조립체.
  12. 제11항에 있어서, 상기 압력판 접촉 돌출부가, 상기 압력판의 상기 접촉 연장부들과 직접 접촉되도록 배치된 축방향 연장부들을 포함하는 클러치 조립체.
  13. 제12항에 있어서, 상기 돌출부들의 상기 축방향 연장부들이 칼날 접촉부들을 포함하는 클러치 조립체.
  14. 플라이 휘일, 압력판, 상기 플라이 휘일과 상기 압력판 사이에 배치된 피동 디스크, 축방향으로 이동 가능하며 상기 피동 디스크를 상기 플라이 휘일과 선택적으로 마찰 결합시키도록 배치된 릴리이스 베어링, 상기 플라이 휘일에 고정된 외주 부분과 상기 릴리이스 베어링에 항시 결합되는 내주 연부를 포함하는 격막 스프링, 및 축방향으로 연장하는 장착부로 구성된 마찰 디스크 클러치 조립체로서, 상기 장착부와 상기 스프링이 일체로 함께 연결되고, 상기 장착부가 상기 플라이 휘일에의 고정수단을 포함하고, 반경방향으로 연장된 상기 격막 스프링이 클러치를 결합하고 분리시키도록 배치된 외팔보 접시 스프링으로 구성되고, 그 격막 스프링의 상기 외주 부분이 상기 플라이 휘일에 대해 단단히 고정되어, 상기 릴리이스 베어링이 축방향으로 이동할때 상기 플라이 휘일에 대해 굽힘 변형만을 받게되는 마찰 디스크 클러치 조립체.
KR1019860006064A 1985-07-26 1986-07-25 마찰 디스크 클러치 조립체 KR940001987B1 (ko)

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