KR20100040401A - Clutch disk - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 클러치디스크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 동력을 생산하는 엔진과 변속을 실시하는 변속기 사이에 장착되어 동력을 단속적으로 변속기에 공급할 수 있도록 하는 클러치의 구조에 관한 기술이다.The present invention relates to a clutch disc, and more particularly, to a structure of a clutch mounted between an engine for producing power and a transmission for shifting to intermittently supply power to a transmission.
엔진과 변속기 사이에 설치되는 클러치는, 엔진의 플라이휠로부터 마찰력을 통해 동력을 전달받는 페이싱이 구비된 디스크플레이트와, 상기 디스크플레이트로부터의 회전력을 변속기 입력축으로 전달하기 위해 상기 디스크플레이트의 중심에 위치하는 허브를 포함하여 구성된다.A clutch installed between the engine and the transmission includes a disc plate having a facing that receives power from the flywheel of the engine through frictional force and a center of the disc plate for transmitting rotational force from the disc plate to the transmission input shaft. It is configured to include a hub.
상기 허브에는 중심에 변속기 입력축이 스플라인 결합되는 것이 일반적이며, 상기 디스크플레이트와 허브 사이에는 비틀림 진동 및 충격을 흡수하기 위한 댐핑기구가 구비된 것이 있다.The hub is generally splined to the transmission input shaft at the center, and a damping mechanism for absorbing torsional vibration and shock is provided between the disc plate and the hub.
상기 댐핑기구는 상기 디스크플레이트와 허브 사이에 일정한 상대 회전 변위가 발생할 수 있도록 한 상태에서, 이 회전 변위 동안 탄성력을 부여하는 토셔널스프링과, 이 회전 변위에 대해 마찰력을 발생시키는 마찰와셔 등을 구비하여 구성한다.The damping mechanism includes a torsion spring for providing an elastic force during the rotational displacement and a friction washer for generating a frictional force for the rotational displacement in a state in which a constant relative rotational displacement is generated between the disc plate and the hub. To configure.
종래 상기와 같은 댐핑기구는 탄성력을 제공하기 위한 토셔널스프링과 마찰력을 제공하기 위한 마찰와셔가 상기 디스크플레이트와 허브 사이에 비교적 단순하게 설치되어 있는 구조이어서, 상기 디스크플레이트와 허브 사이의 댐핑 특성이 다소 단순하게 급격히 증가하는 형태로 발생되는데, 이는 최근 보다 부드럽고 고급스러운 승차감을 형성하기 위한 차량 개발에 부합하지 못하고 장애 요소로 작용하게 되는 문제가 있다.Conventionally, such a damping mechanism has a structure in which a torsion spring for providing an elastic force and a friction washer for providing a friction force are relatively simply installed between the disk plate and the hub, so that the damping characteristic between the disk plate and the hub is improved. It occurs in a rather simple form of rapid increase, which is a problem that does not meet the development of vehicles for forming a smoother and more luxurious ride in recent years and act as an obstacle.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 디스크플레이트와 허브 사이에 설치된 댐핑기구가 보다 부드럽고 완만한 댐핑특성을 제공할 수 있도록 함으로써, 차량의 고급스럽고 정숙한 승차감을 형성하는 데에 기여할 수 있도록 한 클러치디스크를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems described above, by providing a damping mechanism provided between the disk plate and the hub to provide a more smooth and gentle damping characteristics, thereby forming a luxurious and quiet ride comfort of the vehicle The purpose is to provide a clutch disc that can contribute to the.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명 클러치디스크는Clutch disk of the present invention devised to achieve the object as described above
페이싱을 구비한 디스크플레이트와;A disk plate having a facing;
상기 디스크플레이트와 동심축을 이루고 상대회동 가능하게 설치된 허브와;A hub concentric with the disc plate and installed to be relatively rotatable;
상기 허브와 제한된 범위 내에서 상대회동 가능하게 상기 허브의 외측에 결합된 인너허브플레이트와;An inner hub plate coupled to the outside of the hub to allow relative rotation with the hub;
상기 허브와 인너허브플레이트 사이의 상대회동변위에 대해 탄성력을 제공하도록, 상기 허브와 인너허브플레이트 사이에 설치된 제1토셔널스프링과;A first torsion spring installed between the hub and the inner hub plate to provide an elastic force to the relative rotational displacement between the hub and the inner hub plate;
상기 디스크플레이트에 일체로 결합되는 커버플레이트와;A cover plate integrally coupled to the disc plate;
상기 커버플레이트와 상기 인너허브플레이트 사이의 상대회동변위에 대해 탄성력을 제공하도록, 상기 커버플레이트와 인너허브플레이트 사이에 설치된 제2토셔널스프링과;A second torsion spring installed between the cover plate and the inner hub plate to provide an elastic force to the relative rotational displacement between the cover plate and the inner hub plate;
상기 인너허브플레이트가 상기 허브와 형성하는 최대 상대회동변위보다 상기 허브와 형성하는 최대 상대회동변위가 작게 형성되고, 상기 인너허브플레이트에 탄성부재를 매개로 상대회동 가능하게 설치된 프리댐퍼플레이트;A predamper plate having a maximum relative rotational displacement formed with the hub smaller than a maximum relative rotational displacement formed by the inner hub plate with the hub, and installed in the inner hub plate so as to be relatively rotatable through an elastic member;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Characterized in that configured to include.
상기 허브에는 반경방향 외측으로 돌출된 다수의 허브돌기가 구비되고;The hub is provided with a plurality of hub protrusions protruding radially outward;
상기 인너허브플레이트에는 상기 허브돌기에 대응하여 반경방향 내측으로 돌출된 다수의 인너허브결합돌기가 구비되며;The inner hub plate is provided with a plurality of inner hub coupling projections projecting inward in the radial direction corresponding to the hub projection;
상기 프리댐퍼플레이트에는 상기 허브돌기에 대응하여 반경방향 내측으로 돌출된 다수의 프리댐퍼결합돌기가 구비되고;The predamper plate is provided with a plurality of pre-damper coupling projections projecting inward in the radial direction corresponding to the hub projection;
상기 인너허브결합돌기들 사이의 원주방향 길이는 상기 허브돌기의 원주방향 길이보다 커서 상기 허브돌기를 제한된 범위 내에서 상대적으로 회동 가능하게 하며;The circumferential length between the inner hub coupling protrusions is greater than the circumferential length of the hub protrusion to allow the hub protrusion to be relatively rotatable within a limited range;
상기 프리댐퍼결합돌기의 원주방향 길이는 상기 인너허브결합돌기의 원주방향 길이보다 크고, 상기 프리댐퍼결합돌기들 사이의 원주방향 길이는 상기 허브돌기의 원주방향 길이보다 크게 형성된 구조로 할 수 있다.The circumferential length of the predamper coupling protrusion may be greater than the circumferential length of the inner hub coupling protrusion, and the circumferential length between the predamper coupling protrusions may be larger than the circumferential length of the hub protrusion.
상기 인너허브플레이트는 반경방향 외측으로 돌출되어 상기 제2토셔널스프링을 지지하는 스프링지지돌기가 다수 개 구비되고;The inner hub plate protrudes radially outward and includes a plurality of spring support protrusions to support the second torsional spring;
상기 스프링지지돌기들 사이에는 원주방향을 따라 상기 제2토셔널스프링이 적어도 2개 이상 함께 배치되며;At least two second torsion springs are disposed together along the circumferential direction between the spring support protrusions;
상기 인너허브플레이트와 상대회동 가능한 상태로, 상기 인너허브플레이트의 외측에 삽입되고, 상기 스프링지지돌기들 사이의 상기 제2토셔널스프링들을 서로 격리시키도록 반경방향 내측으로 돌출된 다수의 격리돌기를 구비한 아웃터허브플레이트를 더 구비한 구조로 할 수 있다.A plurality of isolation projections inserted into an outer side of the inner hub plate and protruding radially inwardly to insulate the second torsion springs between the spring support protrusions in a state capable of being rotated relative to the inner hub plate. It can be set as the structure further equipped with the outer hub plate provided.
상기 프리댐퍼플레이트에는 인너허브플레이트의 회전축방향을 따라 돌출되어 상기 인너허브플레이트에 삽입되는 다수의 작용돌기가 구비되고;The predamper plate is provided with a plurality of working projections protruding along the rotation axis direction of the inner hub plate and inserted into the inner hub plate;
상기 인너허브플레이트에는 상기 작용돌기가 삽입되어 제한된 범위 내에서 상대회동 가능하도록 다수의 작용구멍이 구비되며;The inner hub plate is provided with a plurality of working holes to insert the working projection to be relatively rotatable within a limited range;
상기 탄성부재는 상기 작용돌기와 작용구멍 사이에 설치된 구조로 할 수 있다.The elastic member may have a structure provided between the working protrusion and the working hole.
상기 작용돌기는 상기 프리댐퍼플레이트로부터 일체로 구부러져서 형성되며, 상기 인너허브플레이트의 반경방향에 평행한 양측면을 가진 플레이트 형상으로 형성되고;The actuating protrusion is integrally bent from the predamper plate and is formed in a plate shape having both sides parallel to the radial direction of the inner hub plate;
상기 탄성부재는 상기 작용돌기의 양측에 모두 구비된 구조로 하거나 상기 작용돌기의 일측에만 구비된 구조로 할 수 있다.The elastic member may have a structure provided on both sides of the working protrusion or a structure provided only on one side of the working protrusion.
상기 탄성부재는 고무로 구성되며, 상기 인너허브플레이트에 일체로 결합된 구조로 할 수 있다.The elastic member is made of rubber, it may be a structure integrally coupled to the inner hub plate.
상기 제1토셔널스프링의 탄성력보다 상기 프리댐퍼플레이트와 인너허브플레이트 사이의 탄성부재가 제공하는 탄성력이 크고, 이들 탄성력 보다 상기 제2토셔널스프링의 탄성력이 더 크게 설정된다.The elastic force provided by the elastic member between the predamper plate and the inner hub plate is greater than the elastic force of the first torsional spring, and the elastic force of the second torsional spring is set larger than the elastic force of the first torsional spring.
본 발명은 디스크플레이트와 허브 사이에 설치된 댐핑기구가 보다 부드럽고 완만한 댐핑특성을 제공할 수 있도록 함으로써, 차량의 고급스럽고 정숙한 승차감을 형성하는 데에 기여할 수 있도록 한다.The present invention enables the damping mechanism provided between the disc plate and the hub to provide softer and more gentle damping characteristics, thereby contributing to the formation of a luxurious and quiet ride of the vehicle.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명 실시예는 페이싱(1)을 구비한 디스크플레이트(3)와; 상기 디스크플레이트(3)와 동심축을 이루고 상대회동 가능하게 설치된 허브(5)와; 상기 허브(5)와 제한된 범위 내에서 상대회동 가능하게 상기 허브(5)의 외측에 결합된 인너허브플레이트(7)와; 상기 허브와 인너허브플레이트(7) 사이의 상대회동변위에 대해 탄성력을 제공하도록, 상기 허브(5)와 인너허브플레이트(7) 사이에 설치된 제1토셔널스프링(9)과; 상기 디스크 플레이트(3)에 일체로 결합되는 커버플레이트(11)와; 상기 커버플레이트(11)와 상기 인너허브플레이트(7) 사이의 상대회동변위에 대해 탄성력을 제공하도록, 상기 커버플레이트(11)와 인너허브플레이트(7) 사이에 설치된 제2토셔널스프링(13)과; 상기 인너허브플레이트(7)가 상기 허브(5)와 형성하는 최대 상대회동변위보다 상기 허브(5)와 형성하는 최대 상대회동변위가 작게 형성되고, 상기 인너허브플레이트(7)에 탄성부재(15)를 매개로 상대회동 가능하게 설치된 프리댐퍼플레이트(17)를 포함하여 구성된다.1 to 4, an embodiment of the invention comprises a
상기 커버플레이트(11)는 상기 디스크플레이트(3)의 양쪽에서 결합되어 상기 인너허브플레이트(7)와 프리댐퍼플레이트(17) 및 허브(5)등으로 이루어진 허브유닛(19)을 감싸도록 되어 있으며, 중앙에는 변속기 입력축이 상기 허브(5)에 스플라인 결합되기 위해 삽입될 구멍이 구비되어 있다.The
또한, 상기 커버플레이트(11)와 상기 프리댐퍼플레이트(17) 사이에는 마찰와셔유닛(21)이 구비되어, 상기 디스크플레이트(3)와 허브 사이의 상대회전 발생시 마찰력을 발생시키도록 되어 있다.In addition, a
상기 허브(5)에는 반경방향 외측으로 돌출된 다수의 허브돌기(23)가 구비되고, 상기 인너허브플레이트(7)에는 상기 허브돌기(23)에 대응하여 반경방향 내측으로 돌출된 다수의 인너허브결합돌기(25)가 구비되며, 상기 프리댐퍼플레이트(17)에는 상기 허브돌기(23)에 대응하여 반경방향 내측으로 돌출된 다수의 프리댐퍼결합돌기(27)가 구비되어 있다.The
상기 인너허브결합돌기(25)들 사이의 원주방향 길이 A는 상기 허브돌기(23)의 원주방향 길이 B보다 커서 상기 허브돌기(23)를 제한된 범위 내에서 상대적으로 회동 가능하게 한다.The circumferential length A between the inner
한편, 상기 프리댐퍼결합돌기(27)의 원주방향 길이 C는 상기 인너허브결합돌기(25)의 원주방향 길이 D보다 크고, 상기 프리댐퍼결합돌기(27)들 사이의 원주방향 길이 E는 상기 허브돌기(23)의 원주방향 길이 B보다 크게 형성된 구조이다.Meanwhile, the circumferential length C of the
따라서, 상기 인너허브플레이트(7)와 허브 사이에 회동변위가 발생되기 시작하면, 처음에는 상기 허브돌기(23)가 상기 프리댐퍼결합돌기(27)에 닿을 때까지 상기 제1토셔널스프링(9)만 변형되면서 탄성력을 제공하는 상태가 되고, 이어 허브돌기(23)와 프리댐퍼결합돌기(27)가 함께 상기 인너허브플레이트(7)에 대해 상대회동하여 상기 허브돌기(23)가 상기 인너허브결합돌기(25)에 닿을 때까지 상기 탄성부재(15)가 변형되면서 탄성력을 제공하게 되는 것이다.Accordingly, when a rotational displacement occurs between the
물론, 이후에 상기 허브돌기(23)와 프리댐퍼플레이트(17) 및 상기 인너허브플레이트(7)가 함께 상기 커버플레이트(11)에 대해 상대회동하는 동안에는 상기 제2토셔널스프링(13)이 변형되면서 탄성력을 발휘하게 된다.Of course, after the
상기 인너허브플레이트(7)는 반경방향 외측으로 돌출되어 상기 제2토셔널스프링(13)을 지지하는 스프링지지돌기(29)가 3개 구비되고, 상기 스프링지지돌기(29)들 사이에는 원주방향을 따라 상기 제2토셔널스프링(13) 2개가 함께 배치되어 있다.The
상기 인너허브플레이트(7)의 외측에는 상기 인너허브플레이트(7)와 상대회동 가능한 상태로 삽입되고, 상기 스프링지지돌기(29)들 사이의 상기 제2토셔널스프링(13)들을 서로 격리시키도록 반경방향 내측으로 돌출된 다수의 격리돌기(33)를 구비한 아웃터허브플레이트(31)가 구비되어 있다.The outer side of the inner hub plate (7) is inserted into the inner hub plate (7) in a state that can be rotated so as to isolate the second torsion springs (13) between the spring support projections (29) from each other. An
상기 프리댐퍼플레이트(17)에는 인너허브플레이트(7)의 회전축방향을 따라 돌출되어 상기 인너허브플레이트(7)에 삽입되는 다수의 작용돌기(35)가 구비되고, 상기 인너허브플레이트(7)에는 상기 작용돌기(35)가 삽입되어 제한된 범위 내에서 상대회동 가능하도록 다수의 작용구멍(37)이 구비되며, 상기 탄성부재(15)는 상기 작용돌기(35)와 작용구멍(37) 사이에 설치된다.The
상기 작용돌기(35)는 상기 프리댐퍼플레이트(17)로부터 일체로 구부러져서 형성되며, 상기 인너허브플레이트(7)의 반경방향에 평행한 양측면을 가진 플레이트 형상으로 형성되고, 본 실시예에서 상기 탄성부재(15)는 상기 작용돌기(35)의 양측에 모두 구비된 구조이다.The actuating
물론, 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 탄성부재(15)를 상기 작용돌기(35)의 일측에만 구비하여, 클러치디스크가 제공하는 댐핑특성의 방향성을 달리 형성하도록 할 수 있다.Of course, as shown in Figures 5 and 6, the
상기 탄성부재(15)는 고무로 구성되며 상기 인너허브플레이트(7)에 일체로 결합되도록 한 후, 상기 프리댐퍼플레이트(17)의 작용돌기(35)를 삽입하도록 할 수 있다.The
물론, 상기 탄성부재(15)는 접착, 융착 등의 방법으로 설치할 수도 있을 것이며, 상기 작용돌기(35)와 작용구멍(37) 사이에 안정적으로 위치할 수 있는 어떤 수단으로도 그 설치가 가능하다.Of course, the
물론, 상기 클러치디스크에서 상기 제1토셔널스프링(9)의 탄성력보다 상기 프리댐퍼플레이트(17)와 인너허브플레이트(7) 사이의 탄성부재(15)가 제공하는 탄성력이 크고, 이들 탄성력 보다는 상기 제2토셔널스프링(13)의 탄성력이 더 크게 설정된다.Of course, the elastic force provided by the
상기한 바와 같이 구성된 본 발명 클러치디스크의 작용을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the clutch disk of the present invention configured as described above are as follows.
허브(5)가 고정되어 있을 때, 디스크플레이트(3)로부터 회전력이 인가되어, 상기 클러치디스크의 댐핑작용이 이루어지면서 상기 허브(5)로 동력이 전달되기 시작하는 상황을 예로 들어 설명한다.When the
상기 디스크플레이트(3)가 회전되기 시작하면, 처음에는 상기 커버플레이트(11)와 인너허브플레이트(7) 사이의 제2토셔널스프링(13)은 수축되지 않고, 상기 프리댐퍼플레이트(17)와 인너허브플레이트(7) 사이의 탄성부재(15)도 수축되지 않는 상태에서, 상기 인너허브플레이트(7)의 프리댐퍼결합돌기(27)가 상기 허브(5)의 허브돌기(23)에 닿을 때까지, 상기 제1토셔널스프링(9)만 수축되면서 상기 디스크플레이트(3), 커버플레이트(11), 인너허브플레이트(7), 제2토셔널스프 링(13), 아웃터허브플레이트(31) 및 프리댐퍼플레이트(17)가 상기 허브(5)에 대해 상대적으로 함께 회동하는 제1단계댐핑(Ⅰ)이 이루어진다.When the
이후에 회동변위가 더 증가함에 따라, 상기 프리댐퍼결합돌기(27)는 상기 허브돌기(23)에 의해 회전이 억제되므로, 이제부터는 상기 탄성부재(15)도 상기 제1토셔널스프링(9)과 함께 수축하면서 탄성력을 발휘하게 된다.Since the rotational displacement further increases, since the
즉, 상기 인너허브플레이트(7)의 인너허브결합돌기(25)가 상기 허브(5)의 허브돌기(23)에 닿을 때까지, 상기 제1토셔널스프링(9)과 탄성부재(15)가 함께 수축되면서 상기 디스크플레이트(3), 커버플레이트(11), 인너허브플레이트(7), 제2토셔널스프링(13) 및 아웃터허브플레이트(31)가 상기 허브(5)와 프리댐퍼플레이트(17)에 대해 상대적으로 함께 회동하는 제2단계댐핑(Ⅱ)이 이루어진다.That is, until the inner
이후에도 회동변위가 증가하면, 상기 인너허브결합돌기(25)도 상기 프리댐퍼결합돌기(27)와 마찬가지로 상기 허브돌기(23)에 의해 상대회동이 억제된 상태이므로, 이후로는 상기 제2토셔널스프링(13)이 수축하면서 탄성력을 발휘하게 된다.If the rotational displacement increases thereafter, the inner
즉, 상기 인너허브플레이트(7)와 프리댐퍼플레이트(17) 및 허브(5)의 사이에는 상대회동이 완료되어 더 이상 상대회동이 없고, 상기 인너허브플레이트(7)와 디스크플레이트(3) 사이에만 상대회동이 허용되고, 이 상대회동의 변위 동안에는 상기 제2토셔널스프링(13)이 수축하면서 탄성력을 발휘하게 되어 제3단계댐핑(Ⅲ)이 이루어지는 것이다.That is, the relative rotation is completed between the
도 7은 상기한 바와 같이 총 3단계에 걸쳐 이루어지는 댐핑작용을 나타낸 상대회동각도변화에 따른 전달토크의 그래프이다.Figure 7 is a graph of the transmission torque according to the change in the relative rotation angle showing the damping action over a total of three steps as described above.
참고로, 상기 아웃터허브플레이트(31)는 상기 제2토셔널스프링(13)들 각각에 하중을 분산하여 전달하여 내구성을 향상하고 NVH(Noise Vibration Harshness)성능을 향상시키는 역할을 한다.For reference, the
따라서, 본 발명에 따른 클러치디스크를 사용하면, 디스크플레이트(3)와 허브(5) 사이의 상대회동각도 변화에 따라 전체 3단계에 걸친 완만하고 부드러운 댐핑작용에 의해 엔진과 변속기 사이의 충격을 흡수하여, 차량의 정숙하고 부드러운 승차감을 형성하는 데에 크게 기여할 수 있다. Therefore, when the clutch disc according to the present invention is used, the shock between the engine and the transmission is absorbed by the gentle and soft damping action over the entire three stages according to the change of the relative rotation angle between the
도 1은 본 발명에 따른 클러치디스크를 도시한 도면,1 is a view showing a clutch disk according to the present invention,
도 2는 도 1의 분해사시도,2 is an exploded perspective view of FIG. 1;
도 3은 도 2의 허브유닛을 분해하여 도시한 분해사시도,3 is an exploded perspective view showing an exploded hub unit of FIG. 2;
도 4는 인너허브플레이트와 프리댐퍼플레이트 및 허브가 결합된 상태를 도시한 도면,4 is a view illustrating a state in which an inner hub plate, a predamper plate, and a hub are combined;
도 5와 도 6은 탄성부재가 인너허브플레이트와 프리댐퍼플레이트 사이에 설치되는 다른 실시예를 도시한 도면, 5 and 6 are views showing another embodiment in which the elastic member is installed between the inner hub plate and the pre-damper plate,
도 7은 본 발명의 클러치디스크가 발휘하는 댐핑특성을 디스크플레이트와 허브 사이의 상대회동각도 변화에 따른 전달토크의 변화 그래프로 표시한 도면이다.7 is a graph showing the damping characteristics exhibited by the clutch disk according to the present invention as a graph of a change in transmission torque according to a change in relative rotation angle between the disk plate and the hub.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>
1; 페이싱 3; 디스크플레이트One; Pacing 3; Disc plate
5; 허브 7; 인너허브플레이트5;
9; 제1토셔널스프링 11; 커버플레이트9; First
13; 제2토셔널스프링 15; 탄성부재13; Second
17; 프리댐퍼플레이트 19; 허브유닛17;
21; 마찰와셔유닛 23; 허브돌기21;
25; 인너허브결합돌기 27; 프리댐퍼결합돌기25; Inner
29; 스프링지지돌기 31; 아웃터허브플레이트29;
33; 격리돌기 35; 작용돌기33;
37; 작용구멍 37; Hole
Claims (8)
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