KR100586917B1 - 클러치 디스크 어셈블리 - Google Patents

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이춘곤
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Abstract

본 발명에 따른 클러치 디스크 어셈블리는 마찰 접촉에 의해 토크(Torque)를 전달받는 클러치 접촉부와, 상기 클러치 접촉부와 소정간격 떨어지도록 위치되어 축이 삽설되는 허브(Hub)와, 상기 허브 외주단 일면에 상기 클러치 접촉부를 향하도록 반경방향으로 돌출되게 고정되는 서브 플레이트(Sub plate)와, 상기 서브 플레이트에 일단이 상기 허브의 원주방향으로 탄성 지지되는 스프링(Spring)과, 상기 클러치 접촉부에 일단이 고정되는 동시에 상기 허브에 타단이 원주방향으로 이동 가능하게 지지됨과 아울러 상기 스프링의 타단에 중간부분이 상기 허브의 원주방향으로 탄성 지지되어 상기 클러치 접촉부의 토크를 상기 스프링으로 전달하는 토셔널 플레이트(Tortional plate)로 이루어지고, 상기 클러치 접촉부로 전달된 토크는 상기 토셔널 플레이트 및 스프링에 의해 완충되어 상기 허브 및 축으로 전달되기 때문에 댐핑성능을 향상시키고, 구성부품을 단순화시킴으로 원가절감 및 무게감소 효과가 있다.
클러치 디스크, 토셔널 플레이트, 허브, 서브 플레이트, 스프링

Description

클러치 디스크 어셈블리 {CLUTCH DISC ASSEMBLY}
도 1은 종래의 클러치 디스크 어셈블리가 도시된 평면도,
도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 클러치 디스크 어셈블리가 도시된 평면도,
도 4는 도 3의 B-B선에 따른 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
52 : 클러치 마찰부 52a : 훼이싱
52b : 쿠션 플레이트 54 : 토셔널 플레이트
54a : 고정부 54b : 완충부
54c : 지지부 56 : 서브 플레이트
57 : 플레이트 와셔 58 : 허브
60 : 스프링 62 : 쿠션 리벳
63a : 마찰 스프링 63b : 마찰 부싱
63c: 마찰 와셔 64 : 허브 리벳
본 발명은 클러치 디스크 어셈블리에 관한 것으로서, 특히 클러치 접촉부로부터 전달되는 토크를 하나의 플레이트를 이용하여 스프링으로 전달함으로 댐핑성능을 향상시킬 뿐 아니라 부품을 단순화시킬 수 있는 클러치 디스크 어셈블리에 관한 것이다.
최근에 차량에 대한 안락감, 정숙성 등에 대한 소비자들의 요구가 증대되고 진동 소음에 대한 인식이 높아짐에 따라 자동차 업계에서는 고객 만족 측면에서 진동 소음 저감에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으나, 차량의 동력성능 향상 및 연비 향상을 위한 경량화 추진, 엔진 고출력화 등의 연구개발은 차량의 진동 소음 저감 측면에 매우 불리하며 이에 대한 대책이 강구되고 있다.
특히, 차량 구동계의 진동 소음은 엔진에서 발생하는 불규칙한 토크 변동량이 구동계로 전달되어 차량 전체를 진동시킴으로써 악영향을 주게 되는데, 이를 방지하기 위하여 차량의 동력 전달을 단속하기 위하여 클러치가 적용되고, 이러한 차량 클러치에는 플라이휠로부터의 토크를 전달하는 동안 비틀림 진동을 감쇠시키는 클러치 디스크 어셈블리가 사용된다.
상기 클러치 디스크 어셈블리는 후술하는 바와 같이 매우 다양한 구조로 개발되어 왔는데, 예컨대, 본 출원인의 대한민국 등록실용신안 제275180호 및 제275180호와, 그밖에 미국특허 제5,950,791호, 제5,893,446호, 및 제4,406,357호가 그 것들이다.
통상적으로 클러치 디스크 어셈블리는 플라이휠과의 마찰 접촉에 의하여 동력을 입력받는 클러치접촉부와, 상호 고정되어 일체로 회전되는 디스크플레이트 및 서브플레이트와, 허브플레이트와, 상기 디스크플레이트 및 서브플레이트와 상기 허브플레이트간의 동력 전달을 매개하는 토션스프링과, 상기 디스크플레이트 및 서브플레이트와 상기 허브플레이트 사이에서 상대 마찰에 의하여 토크 진동을 감쇠하는 마찰 저항 발생부를 포함하여 이루어진다.
히스테리시스 토크 발생부로도 지칭되는 마찰 저항 발생부는 디스크플레이트 및 서브플레이트 (또는 허브플레이트)가 회전 운동을 하여 토션스프링을 가압할 때 마찰에 의하여 히스테리시스 토크를 발생시키고, 이에 의하여 비틀림 진동이 감쇠된다.
도 1은 종래의 클러치 디스크 어셈블리가 도시된 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이다.
종래의 클러치 디스크 어셈블리는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 클러치 접촉부(2), 디스크 플레이트(4), 서브 플레이트(6), 허브 플레이트(8), 허브(9), 코일 형태의 토션 스프링(10)을 포함하여 이루어지고, 상기 클러치 접촉부(2)는 훼이싱(2a) 사이에 고정되는 쿠션 플레이트(2a)로 구성되어 엔진으로부터 동력을 변속기로 단속 및 전달되도록 한다.
여기서, 상기 허브(9)는 중앙에 동력이 전달되는 메인 구동축이 연결되도록 홀이 형성되고, 상기 허브 플레이트(8)는 상기 허브(9) 외주면에 일체로 형성되되, 상기 허브 플레이트(8)에는 소정의 간격을 두고 외주 측에 오목홈(8h)이 형성되고, 상기 오목홈(8h)과 대응되는 위치의 상기 디스크 플레이트(4)와 서브 플레이트(6)에는 스토퍼 핀(12)이 결합되어 상기 디스크 플레이트(4)와 서브 플레이트(6)가 상호 결합되도록 설치된다.
이때, 상기 디스크 플레이트(4) 및 서브 플레이트(6)와 허브 플레이트(8) 사이에 서로 교차되도록 형성된 복수개의 홀에 원주방향으로 각각 토션 스프링(10)이 장착되되, 상기 디스크 플레이트(4) 및 서브 플레이트(6)에 상기 토션 스프링(10)의 일단이 지지되는 동시에 상기 허브 플레이트(8)에 상기 토션 스프링(10)의 타단이 지지되도록 설치된다.
한편, 상기 디스크 플레이트(4)는 상기 쿠션 플레이트(2b)에 리벳(14) 고정된다.
이와 같이 구성된 클러치 디스크 어셈블리의 동력전달경로를 살펴보면, 상기 훼이싱(2a)에 전달된 토크는 상기 쿠션 플레이트(2b), 디스크 플레이트(4) 및 서브 플레이트(6)를 거쳐, 상기 토션 스프링(10)으로 전달되어 완충된 다음, 다시 상기 허브 플레이트(8) 및 허브(9)로 전달되어 중심에 고정된 구동축으로 전달된다.
그러나, 종래의 클러치 디스크 어셈블리는 상기 허브 플레이트(8)의 외주단 내측에 형성된 홀과 상기 디스크 플레이트(4) 및 서브 플레이트(6) 외주단 내측에 형성된 홀이 서로 교차되도록 위치된 상태에서 상기 토션 스프링(10)의 양단이 각각 상기 허브 플레이트(8)와 상기 디스크 플레이트(4) 및 서브 플레이트(6)에 지지 되도록 장착되고, 상기 디스크 플레이트(4) 끝단이 상기 쿠션 플레이트(2b)와 겹쳐진 상태에서 결합되기 때문에 상기 토션 스프링(10)의 설치공간 및 상기 쿠션 플레이트(2b)와 결합부분을 고려됨으로 상기 허브 플레이트(8)와 상기 디스크 플레이트(4) 및 서브 플레이트(6)의 직경이 커지게 되어 원가가 높아질 뿐 아니라 무게가 무거워지는 문제점이 있다.
물론, 이를 방지하기 위하여 상기 토션 스프링(10)을 상기 허브(9)와 근접하도록 상기 허브 플레이트(8) 내측에 위치할 수 있지만, 이와 같은 경우에는 상기 토션 스프링(10)의 비틀림각(Torsion angle)이 줄어들어 댐핑성능을 떨어뜨려 완충효과가 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 클러치 접촉부와 스프링 사이의 구성부품을 일체화함으로 부품을 단순화시킬 뿐 아니라 댐핑성능을 향상시킬 수 있는 클러치 디스크 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 클러치 디스크 어셈블리는 마찰 접촉에 의해 토크(Torque)를 전달받는 클러치 접촉부와, 상기 클러치 접촉부와 소정간격 떨어지도록 위치되어 축이 삽설되는 허브(Hub)와, 상기 허브 외주단 일면 에 상기 클러치 접촉부를 향하도록 반경방향으로 돌출되게 고정되는 서브 플레이트(Sub plate)와, 상기 서브 플레이트에 일단이 상기 허브의 원주방향으로 탄성 지지되는 스프링(Spring)과, 상기 클러치 접촉부에 일단이 고정되는 동시에 상기 허브에 타단이 원주방향으로 이동 가능하게 지지됨과 아울러 상기 스프링의 타단에 중간부분이 상기 허브의 원주방향으로 탄성 지지되어 상기 클러치 접촉부의 토크를 상기 스프링으로 전달하는 토셔널 플레이트(Tortional plate)로 이루어지고, 상기 클러치 접촉부로 전달된 토크는 상기 토셔널 플레이트 및 스프링에 의해 완충되어 상기 허브 및 축으로 전달되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 클러치 디스크 어셈블리가 도시된 평면도이고, 도 4는 도 3의 B-B선에 따른 단면도이다.
본 발명에 따른 클러치 디스크 어셈블리는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 플라이 휠(Fly-wheel)과의 마찰 접촉하여 토크(Torque)가 전달되는 클러치 접촉부(52)와, 상기 클러치 접촉부(52)와 연동되어 상기 클러치 접촉부(52)로 전달된 토크를 완충하여 전달하는 토셔널 플레이트(Torsional plate, 54) 및 스프링(Spring, 60)과, 상기 스프링(60)에 의해 완충된 토크를 구동축으로 전달하는 서브 플레이트(Sub plate, 56) 및 허브(Hub, 58)로 이루어진다.
여기서, 상기 클러치 접촉부(52)는 상기 플라이 휠과 마찰 접촉하여 토크가 전달되는 훼이싱(Facing, 52a)과, 상기 훼이싱(52a) 사이에 외주단이 리벳 고정되 는 쿠션 플레이트(Cushion plate, 52b)를 포함하도록 구성되는데, 상기 쿠션 플레이트(52b)는 내주단이 쿠션 리벳(Cushion rivet, 62)에 의해 상기 토셔널 플레이트(54)에 고정된다.
다음, 상기 허브(58)는 구동축이 중심에 장착될 수 있도록 중심에 홀(58h)이 형성되는 동시에 주변에 소정의 확장면(58a)이 형성되고, 이러한 확장면(58a)이 상기 클러치 접촉부(52)와 상기 토셔널 플레이트(54) 및 서브 플레이트(56) 등과 같은 구성부품에 의해 서로 연결되되, 이러한 구성부품들에 의해 동력이 단속된다.
다음, 상기 서브 플레이트(56)는 하나의 링형 플레이트로써, 내주단이 일정간격으로 설치된 허브 리벳(Hub rivet, 64)에 의해 상기 허브의 확장면(58a)에 고정되고, 외주단이 부분적으로 절개 및 절곡되어 일부 구간에서는 상기 스프링(60)을 덮어주는 반면, 다른 구간에서는 상기 스프링(60)의 타단을 지지하도록 설치된다.
이때, 상기 서브 플레이트(56)의 내주단을 상기 허브의 확장면(58a) 전면에 위치시킨 상태에서 별도의 플레이트 와셔(57)를 상기 허브의 확장면(58a) 후면에 위치시킨 다음, 상기 서브 플레이트(56)와 허브의 확장면(58a) 및 플레이트 와셔(57)가 모두 상기 허브 리벳(64)에 의해 고정되도록 한다.
다음, 상기 토셔널 플레이트(54) 역시 하나의 링형 플레이트로써, 하나의 링형 플레이트에서 외주단이 소정 간격을 두고 절개되어 서로 번갈아가며 고정부(54a) 및 완충부(54b)를 구성하되, 절개된 일측 외주단인 고정부(54a)가 상기 허브의 확장면(58a)보다 더 후단으로 기울어지도록 휘어지게 형성되어 상기 쿠션 플레이트(52b)의 내주단에 고정되고, 절개된 타측 외주단인 완충부(54b)가 상기 스프링(60) 일단과 접촉 면적을 넓히기 위하여 상기 허브의 확장면(58a)보다 선단으로 굴곡지게 형성되어 상기 스프링(60)의 일단에 지지되며, 절개되지 않은 내주단인 지지부(54c)가 상기 허브(58)의 외주단 중심에 원주방향으로 이동 가능하게 지지된다.
이때, 상기 고정부(54a)는 상기 쿠션 리벳(62)에 의해 상기 쿠션 플레이트(52b) 내주단에 고정되는 반면, 상기 지지부(54c)는 상기 허브의 확장면(58a) 외측 상기 서브 플레이트(56) 및 플레이트 와셔(57) 사이에서 원주방향으로 이동 가능하게 설치되는데, 구체적으로 상기 지지부(54c)는 상기 허브의 확장면(58a) 외주단 측에 위치시킨 상태에서 전면이 마찰 스프링(63a) 및 마찰부싱(63b)에 의해 상기 서브 플레이트(56) 일면에 지지되는 동시에 후면이 마찰 와셔(63c)에 의해 상기 플레이트 와셔(57)에 지지되도록 설치된다.
아울러, 상기 토셔널 플레이트(54)는 상기 고정부(54a)를 제외한 완충부(54b) 및 지지부(54c)가 상기 서브 플레이트(56)에 수납되도록 설치되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 토셔널 플레이트(54)의 외주단이 절개되어 형성된 고정부(54a) 및 완충부(54b)가 각각 상기 쿠션 플레이트(52b)와 연결되는 동시에 상기 스프링(60)의 일단을 지지하도록 설치되기 때문에 상기 쿠션 플레이트(52b)와 허브(58) 사이의 간격을 줄일 수 있어 전체 클러치 크기를 줄일 수 있고, 부품을 일체화함으로 원가를 절감시킬 뿐 아니라 제품을 경량화시킬 수 있다.
다음, 상기 스프링(60)은 상기 토셔널 플레이트(54) 및 서브 플레이트(56) 사이에 양단이 지지되도록 설치된 압축 코일 스프링이 적용되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 스프링(60)의 양단이 상기 토셔널 플레이트의 완충부(54b) 및 서브 플레이트(56)에 지지되도록 설치되되, 상기 토셔널 플레이트(54)의 외주단 및 서브 플레이트(56)의 외주단에 각각 지지되도록 설치되기 때문에 원주방향으로 보다 긴 구간의 설치공간을 확보할 수 있어 보다 큰 비틀림각을 얻을 수 있으므로 댐핑성능을 향상시킬 수 있다.
상기와 같이 구성된 클러치 디스크 어셈블리의 작동상태를 살펴보면, 상기 훼이싱(52a)에 전달된 토크는 상기 쿠션 플레이트(52b), 토셔널 플레이트(54)를 거쳐 상기 스프링(60)으로 전달되고, 이는 다시 서브 플레이트(56) 및 허브(58)로 전달된다.
이때, 상기 토셔널 플레이트(54)에 토크가 전달되어 회전이 시작되면, 상기 토셔널 플레이트(54)가 전체적으로 상기 허브(58) 외주단에서 원주방향으로 회전되는 동시에 상기 토셔널 플레이트의 완충부(54b)가 상기 스프링(60)의 일단을 밀게 되고, 이러한 압축력에 의해 상기 스프링(60)이 압축되면서 급속한 토크 전달의 충격을 완충시키는 동시에 상기 스프링(60)의 타단을 통하여 상기 서브 플레이트(56)의 외주단을 밀어주게 되며, 상기 서브 플레이트(56) 및 이와 연결된 허브(58)가 회전되면서 구동축으로 토크가 전달되도록 한다.
물론, 상기 스프링(60)은 상기 허브(58) 외측에 각각 위치된 상기 토셔널 플레이트(54)의 외주단 및 서브 플레이트(56)의 외주단 사이에 원주방향으로 탄성 지 지되도록 설치되기 때문에 비교적 비틀림각을 크게 구성할 수 있어 댐핑성능을 보다 향상시킴으로 진동 및 소음을 저감시킬 수 있다.
이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 예로 들어 상세하게 설명하였다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 클러치 디스크 어셈블리는 클러치 접촉부와 연결되는 동시에 스프링의 일단에 탄성 지지되는 토셔널 플레이트가 허브에 원주방향으로 이동 가능하게 설치되기 때문에 구성부품을 일체화함으로 부품을 단순화시켜 생산비용을 절감시키는 동시에 제품을 경량화시킬 수 있고, 스프링의 양단이 토셔널 플레이트 외주단 및 서브 플레이트의 외주단에 지지되도록 하기 때문에 원주방향으로 비교적 길게 설치되도록 할 수 있어 댐핑성능을 향상시킴으로 진동 및 소음을 줄일 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 마찰 접촉에 의해 토크(Torque)를 전달받는 클러치 접촉부와,
    상기 클러치 접촉부와 소정간격 떨어지도록 위치되어 축이 삽설되는 허브(Hub)와,
    상기 허브 외주단 일면에 내주단이 겹쳐져 고정된 상태에서 외주단이 상기 클러치 접촉부를 향하도록 반경방향으로 돌출된 서브 플레이트(Sub plate)와,
    상기 서브 플레이트의 외주단에 일단이 상기 허브의 원주방향으로 탄성 지지되는 스프링(Spring)과,
    상기 클러치 접촉부에 절개된 일측 외주단이 고정되는 동시에 상기 허브에 내주단이 원주방향으로 이동 가능하게 지지됨과 아울러 상기 스프링의 타단에 절개된 타측 외주단이 상기 허브의 원주방향으로 탄성 지지되어 상기 클러치 접촉부의 토크를 상기 스프링으로 전달하는 토셔널 플레이트(Tortional plate)로 이루어지고,
    상기 클러치 접촉부로 전달된 토크는 상기 토셔널 플레이트 및 스프링에 의해 완충되어 상기 허브 및 축으로 전달되는 것을 특징으로 하는 클러치 디스크 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 토셔널 플레이트는 외주단이 절개되어 절개된 일측 외주단으로 상기 허 브의 확장면보다 후단으로 기울어지도록 휘어져 상기 클러치 접촉부에 고정되는 고정부와, 상기 고정부 반대측의 내주단으로 상기 허브의 외주단 중심에 원주방향으로 이동 가능하게 지지된 지지부와, 상기 고정부 일측에 절개된 타측 외주단으로 상기 스프링과 접촉면적을 넓히기 위하여 상기 허브의 확장면보다 선단으로 굴곡지게 형성되어 상기 스프링의 타단에 지지되는 완충부로 이루어진 것을 특징으로 하는 클러치 디스크 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 토셔널 플레이트는 상기 고정부를 제외한 지지부 및 완충부가 상기 서브 플레이트에 수납되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 클러치 디스크 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 허브 외주단을 사이에 두고 양측에 서브 플레이트 및 플레이트 와셔가 고정되고,
    상기 토셔널 플레이트의 지지부는 상기 허브의 외주단 중심에 위치된 상태에서 일면이 마찰스프링 및 마찰부싱에 의해 상기 서브 플레이트에 지지되고, 반대면이 마찰와셔에 의해 상기 플레이트 와셔에 지지되는 것을 특징으로 하는 클러치 디스크 어셈블리.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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