201325151 서문교 동력전달장치

[서문교]

클러치

1. 클러치

- 클러치는 엔진 가동시 무부하 상태로 만들기 위함

- 변속시 동력 차단 위함

- 관성적 운행을 위함

1) 클러치판

- 플라이휠과 입력판 사이에 위치하고 동력전달하는 마찰판임

- 판에 설치한 비틀림코일스프링은 판의 파손, 편마멸, 변형을 줄임

2) 변속기 입력축 : 동력을 변속기로 전달

3) 압력판 : 클러치판을 플라이휠에 압착시킴

4) 릴리스레버 : 릴리스베어링의 힘을 받아 압력판을 움직임

5) 릴리스베어링 : 릴리스레버를 눌러주는 역할

6) 클러치 유격 : 릴리스베어링과 릴리스레버 사이의 간극

7) 클러치 용량

- 엔진 회전력의 1.5~2.5배가 적정

- 용량이 크면 플라이휠에 접촉시 엔진이 정지 가능성 높고

- 용량이 작으면 클러치가 미끄러져 라이닝 마모가 빠르다.

1. 클러치 역할 : 엔진과 변속기 사이에 설치되어 기관에서 출력되는 회전력을 차단하는 역할 을 한다

1) 마찰 클러치 : 마찰 클러치는 플라이 휠과 클러치 판의 마찰력에 의해 엔진의 동력을 전달하는 클러치

① 건식 클러치 단판식 : 한 장의 클러치 디스크를 압력판으로 엔진의 플라이 휠에 압착시켜 동력을 전달하는 것.

② 습식 글러치 : 클러치 디스크가 오일에 잠겨져 있는 클러치 (주로 자동 변속기 내부에서 많이 사용한다)

③ 원추 클러치 : 원뿔면의 마찰에 의해 회전력을 단속하는 클러치로서 부하 상태에서도 탈착이 되고 소음이 없이 원활하게 작동을 한다. 주로 동기 물림식 변속기의 기어에 설치되어 있는 싱크로나이저 링의 접촉과 차단에 의해서 변속기 출력 축에 동력을 전달 또는 차단하는 클러치를 말한다)

2) 자동 클러치 : 클러치 페달의 조작 없이 동력을 전달하거나 차단하는 클러치

① 유체 클러치 : 영어로는 플루이드 커플링이라 한다. 도넛 모양으로 생긴 케이스 안에 날개를 가진 바퀴를 마주보게 조합한 후 오일을 채우고 한쪽(펌프 날개)을 회전시키면 오일(流體)의 힘에 따라 다른 쪽(터빈 날개)도 회전하는 구조로 된 장치.

② 토크 컨버터 : 유체(流體)를 사용하여 동력을 전달하는 장치로서 토크를 증폭하는 기능이 있는 것. 컨버터는 변환기의 의미로서 엔진의 회전력(토크)을 변속기 입력축에 전달하는 클러치 기능을 하며 토크 변환율은 2～3 : 1이다. 도넛 모양의 케이스 내에 마주보는 임펠러를 1조로 하여 오일을 채워 엔진의 동력으로 회전하는 펌프 임펠러, 터빈런너 및 임펠러와 런너 사이에 스테이터를 설치하고 오일 흐름을 조정하여 펌프 임펠러의 유압을 높이는 것이 특징이다.

③ 전자식 클러치 : 클러치의 일종으로서 전자석이 철분을 흡착하는 성질을 이용한 것이다. 변속(시프트) 레버에 스위치를 설치하고 통상적으로 전기를 통전시켜 연결한 클러치가 변속을 위하여 변속 레버에 접촉되면 차단되도록 한 것. 클러치의 간극에 철분을 넣어 만든 디스크를 설치하여 자력에 따라 고정되는 현상을 이용한 것.

3. 클러치 작동원리 ◆ 브레이크 페달 ⇒ 링크 ⇒ 케이블 ⇒ 릴이스 포크 ⇒ 릴리이스 베어링 ⇒ 릴리이스 레버 ⇒ 압력판(뒤쪽으로 움직임) ⇒ 클러치판은 플라이 휠과 압력판 사이에서 압착이 해제되어 플라이휠과 압력판은 크랭크축과 같이 회전하고 클러치 판은 회전 차단됨)

4. 클러치판(clutch plate) 구성과 기능

1) 클러치 판의 역할 : 동력 전달 및 동력 차단시 미끄럼 이동한다

2) 클러치판의 구성

① 라이닝(마찰계수 0.3-0.5),

② 비틀림 스프링 : 클러치 접속시 회전충격 흡수

③ 쿠션 스프링 : 글러치판 비틀림 편마보 방지

④ 허브 : 변속기 입력축 스플라인으로 연결

⑤ 허브 플렌지, ⑥리벳.

클러치판 구조

막 스프링 형식 압력판 구조

5. 압력판(Pressure plate))의 종류 및 구성

1) 역할 : 압력판은 클러치 커버에 지지되어 클러치 페달을 놓았을 때 클러치 스프링의 장력에 의해 클러치 판을 플라이 휠에 압착시키는 작용을 한다. 압력판은 클러치가 접촉될 때 클러치 판과 미끄럼이 발생되므로 내마멸성, 내열성, 열전도성이 좋은 특수 주철로 만들며 마찰면은 평면으로 가공되어 있다

2) 종류

① 코일 스프링 형식 : 압력판, 코일 스프링, 클러치 커버, 릴리스 레버, 릴리스 레버높이 조정 볼트.

② 막 스프링 형식 : 압력판, 다이어프렘 스프링, 피벗링, 클러치 커버. 리벳

③ 반 원심력 형식 : 압력판, 코일 스프링, 클러치 커버, 릴리스 레버, 릴리스 레버높이 조정 볼트. 릴리이스 레버 바같 쪽에 원심추 부착

6. 클러치의 성능

클러치의 용량은 기관의 최고 토크보다 1.5-2.5배 정도로 하며 너무 크면 조작이 어렵고 접속때의 충격이 크며, 또한 머무 작으면 페이싱의 마모가 너무 빠르고 미끌림이 일어나기 쉽다.

 변속기

변속기의(transmission) 역할

트랜스미션은 ‘전달, 전송, 변속장치’의 뜻. 변속기는 클러치와 추진축 또는 클러치와 종감속 기어 사이

에 설치되어 엔진

의 동력을 자동차의 주행 상태에 알맞도록 회전력과 속도를 바꾸어 구동 바퀴에 전달하는 장치

1) 종류

- 동기 물림 변속기 : 싱크로메시 기구를 사용

- 상시 물림 변속기 : 주축기어와 부축기어는 상시 물림, 도그 클러치로 변속

2) 로킹볼, 인터록 장치 사용

- 로킹볼 : 기어변속 하고서 빠지는 것을 방지

- 인터록 : 기어가 두 개 이상 물리는 것을 방지

3) 변속비

- 엔진회전속도 / 변속기 주축 회전속도

변속기의 종류

1) 수동 변속기(MT : Manual Transmission) : 기어를 사용하는 변속기

2) 자동 변속기(AT ; Automatic Transmission) : 토크 컨버터, 유성기어와 유압(클러치, 브 레이크)을 이

용한 변속기

3) 벨트식 무단 변속기(CVT ; Continuously Variable transmission): 자동변속기의 일종으 로서 동력의 입

력축과 출력

축에 간격이 변하는 측판을 지닌 풀리를 부착하여 이것을 강 철벨트나 체인으로 연결한 구조

변속기의 구비조건

1) 연속적 도는 단계적으로 변속될 것

2) 조작이 용이하며 변속조작이 신속, 확실, 정확, 정숙할 것

3) 경량이며 고장이 없고 정비가 용이할 것

4) 전달효율이 좋을 것

변속기 종류

1) 점진 기어식 :이륜 자동차에 많이 사용하면 1단 2단 3단 차레대로 변속되며 1단에서 바로 3단에는 들

어가지 않는다(오

토바이, 트렉터 등)

2) 선택 섭동 기어식 :기어가 주축 스플라인에서 직접 슬라이딩 이동하여 물리게 되는 형식

3) 선택 상시 물림식 :기어는 항상 물려 있고 도그 클러치 가 출력축 스플라인 과 물려있 어 도그 클러치

가 주축 위를 섭동 하며 동력전달

종감속기어

1. 종감속 기어( final reduction gear)

1) 역할 :종감속 기어는 구동 피니언과 링 기어로 구성되어 변속기 및 추진축에서 전달되는 회력

   을 직각 또는 직각에 가까운 각도로 바꾸어 앞차축 또는 뒤차축에 전달함과 동시에 최종적으로

   감속하는 역할을 한다.

2) 종류 및 특징

① 워엄과 워엄기어 : 나선 기어. 맞물리는 기어의 회전축이 교차하거나 평행하지 않는 것으로서

축 기어의 일종이며 나사의 모양을 한 웜과 이것에 맞물리는 웜 휠로 되어 있고 감속비를 크게 할

수있다

② 베벨기어 : 피니언과 링기어 사용하며 중심이 일치한다 베벨 기어의 이빨 모양을 곡선으로 만

들어 회전을 미끄럽게 전달하도록 한 것. 이빨 모양으로는 원(圓), 인벌류트 및 트로코이드 등이

사용되고 있다. 같은 베벨 기어의 스퍼 베벨 기어에 비교하면 맞물림의 비율이 크고 전달 효율이

좋은 장점이 있으며, 종감속 기어로서 사용되고 있다. 스파이럴은 ‘소용돌이, 감기’의 뜻.

③ 하이포이드 기어 : 스파이럴 베벨 기어의 일종으로서, 종감속 기어로 이용되며, 링 기어의 회

전 중심선과 이것에 맞물린 구동 피니언의 회전 중심선을 오프셋(링 기어 지름의 10～20%)시켜 추

진축이나 차실의 바닥을 낮출 수 있도록 한 것. 물림률이 커 전달효율이 좋으나, 톱니의 폭 방향

으로 미끄럼 접촉을 하므로 윤활에는 전용의 종감속기어 오일을 사용해야 한다. 세로 배열식 엔진

자동차의 종감속 기어나 4WD차량의 트랜스퍼로 널리 사용되고 있다. 하이포이드는 미국 그리손사

의 상표명.

2. 차동기어 장치(differential gear)

차동 기어장치는 자동차의 좌우 바퀴 회전수 변화를 가능케 하여 울퉁불퉁한 도로 및 선회할 때

무리 없이 원활히 회전하게 하는 장치로서 차동 기어 케이스,차동 피니언 및 차동 피니언 축 및

사이드 기어로 구성되어 있다. 자동차가 평탄한 도로를 직진할 때는 좌우 구동 바퀴의 회전 저항

이 동일하기 때문에, 차동 기어 전체가 한 덩어리가 되어 회전하게 된다. 선회할 때 안쪽 바퀴는

저항을 느껴 바깥쪽 바퀴보다 회전수가 감소되고, 안쪽 바퀴의 회전수가 감소한 만큼 차동 피니언

이 회전하여 바깥쪽 바퀴를 증속시킨다.

3. 자동제한 차동기어장치(limited slip differential gear)

1) 역할 : 자동제한 차동기어장치는 슬립으로 공전하고 있는 바퀴의 동력을 감소시키고 반대쪽의

저항이 큰 바퀴에 감소된 만큼의 동력이 더 전달되게 하므로써 슬립에 따른 공전 없이 주행할 수

있게 한다. 또한 미끄러운 노면에서 출발을 용이하게 하고 타이어의 슬립을 방지하여 수명을 연장

하며, 급 가속할 때 안정성이 양호하다

2) 종류 및 작동원리

① 슈어클립 자동제한 차동장치(크라이슬러)

② 넌 스핀 자동제한 차동기어 장치

등속조인트와 자재이음

등속축(Constant Velocity Shaft)구조

종감속 기어에 나온 구동력을 구동바퀴까지 각의 변화와 길이의 변화를 주어 구동력을 전달하며 주로 FF(전륜구동)방식.

RR(후륜 구동)방식. 4DW(4륜 구동) 방식에서 많이 사용하고 축은 많은 힘을 받고 각의 변화가 크므로 고정형 등속(等速)

조인트를 사용하고, 종감속기어 쪽에는 허용(許容)각도가 작지만 축 방향으로 신축가능(길이의 변화)한 슬립형 등속 조

인트가 사용되는 것이 일반적이다

자재이음(Universal Joint)

1) 십자형 자재이음 : 십자형 자재이음은 2개의 요크를 니들롤러 베어링과 십자 축으로 연결하는 방식으로 구동 축이 등

속도 회전을 하여도 피동축은 90°마다 변동하므로 자재 이음을 한쪽만 연결하면 1회전마다 2회의 감속과 2회의 가속이

발생되어 진동이 발생된다. 따라서 진동을 작게 하려면 설치 각을 12～18°이하로 하여야 하며, 추진축 앞뒤에 자재 이음

을 설치하여 회전 속도의 변화를 상쇄하도록 한다

[느르사이]

변속기 분해 사진 좋습니다.
감사합니다.