KR100310603B1

KR100310603B1 - 클러치용마찰부재

Info

Publication number: KR100310603B1
Application number: KR1019930021705A
Authority: KR
Inventors: 록엘하아트쇼온
Original assignee: 존 씨. 메티유; 이턴 코포레이션
Priority date: 1992-10-20
Filing date: 1993-10-19
Publication date: 2001-12-15
Also published as: AU4909393A; AU669213B2; DE9315866U1; KR940009546A; JPH06207626A

Abstract

클러치가 맞물리지 않은 위치에 있을 때, 클러치의 나머지 구성품과의 접촉을 줄이는 클러치 피동 디스크 어셈블리용 마찰 부재를 개시한다. 피동 디스크 어셈블리는 한정된 상대 회전 운동을 위해 그 위에 장착된 지지판을 가진 허브(hub)를 포함한다. 지지판은 다수의 반경방향 외향으로 연장하는 패들(paddle)을 갖는 상태로 형성된다. 각각의 지지판 패들은, 반경 방향 외측 선단부 부근에서 양쪽 면에 고정된 제1 및 제2 마찰 부재를 갖는다. 각각의 마찰 부재는 그에 고정된 패드(pad)를 갖는 평평한 받침판을 포함한다. 각 패드의 두께는, 반경방향 내측 선단부로부터 반경방향 외측 선단부까지 변동한다. 즉, 제1 패드는, 반경방향 내측 선단부에서의 두께가 반경방향 외측 선단부에서 형성되는 두께보다 크다. 반대로, 제2 패드는, 반경방향 내측 선단부에서의 두께가 반경방향 외측 선단부에서 형성되는 두게보다 작다. 따라서, 양쪽 패드 상의 반대쪽 표면은 전체적으로 평행한 면을 형성하나, 지지판에 의해 형성되는 면과는 평행하지 않다.

Description

클러치용 마찰 부재(FRICTION ELEMENT FOR CLUTCH)

본 발명은 마찰 클러치에 관한 것으로서, 상세하게는, 그러한 클러치에 사용하기 적합한 피동 디스크 어셈블리용 마찰 부재에 대한 개선된 구조에 관한 것이다.

클러치는, 엔진의 크랭크축과 같은 회전력 소오스(source)를 변속기의 입력축과 같은 피동 메커니즘에 선택적으로 연결시키는, 차량에서 자주 사용되는 공지된 장치이다. 전형적으로, 클러치의 커버는, 엔진 크랭크축의 끝부분에 장착되어 회전하는 플라이휠(flywheel)에 연결된다. 플라이휠과 클러치 커버 사이에는 압력판이 배치된다. 이 압력판은, 플라이휠 및 커버와 연결되어 회전하나, 거기에서 축방향으로 이동이 허용된다. 클러치 링키지(linkage) 및 페달 어셈블리가 구비되어 압력판을 축방향에서 전후로 선택적으로 이동시킨다.

피동 디스크 어셈블리는 클러치 내에서 압력판 및 플라이휠 사이에 배치된다. 피동 디스크 어셈블리는, 변속기 입력축으로 기능하는, 클러치 외측으로 연장된 축상에 탑재된다. 피동 디스크 어셈블리는, 변속기 입력축상에 스플라인(spline) 형성된 허브, 및 한정된 회전 운동을 위해 허브상에 장착되는 지지판을 포함한다. 통상적으로 다수의 마찰 부재가 지지판의 외측 끝부분에 고정된다. 스프링 또는 유사한 비틀림(torsion) 감쇠 장치가 지지판 및 허브 사이에 구비된다. 압력판이 플라이휠을 향해 이동하면, 지지판의 마찰 부재는 상호 맞물려서 변속기 입력축을 플라이휠, 커버, 및 압력판과 함께 회전시키게 된다. 압력판이 플라이휠에서 떨어지게 되면, 피동디스크 어셈블리는 마찰 맞물림으로부터 해제되어 그 구동 연결을 차단시킨다.

이러한 형태의 클로치에서 접하게 되는 공통적인 문제점은, 클러치가 맞물림에서 해제될 때, 피동 디스크 어셈블리가 종종 플라이휠 및 압력판과 가볍게 접촉한다는 것이다. 이러한 접촉은, 기어 변속시와 같은 바람직하지 못한 시점에 피동 디스크 어셈블리를 회전시키게 된다. 또한, 이러한 접촉이 일어나면 클러치내에 바람직하지 못한 열을 발생시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 하나의 공지된 구조는, 플라이휠 및 압력판 사이의 맞물림면에 대해 약간의 각도로 경사진 지지판을 구비하는 것이다. 그러나, 이러한 구조 및 기타 공지된 접촉 감소 구조는 그 구성이 어렵고, 비용이 드는 것으로 확인되었으며, 특히 일반적으로 클러치에서 요구되는 엄밀한 공차 내에 들어가야 하는 것으로 알려져 있다. 따라서, 클러치가 비맞물림 위치에 있을 때, 클러치의 나머지 구성품과 피동 디스크 어셈블리간의 접촉량 및 그 가능성을 감소시키는, 피동 디스크 어셈블리를 제공하는 것이 바람직하게 되었다.

본 발명은, 클러치가 비맞물림 위치에 있을 때, 클러치의 나머지 구성품과의 접촉을 간단하게, 그리고 저비용하에서 감소시키는, 클러치 피동 디스크 어셈블리용 마찰 부재에 대한 개선된 구조에 관한 것이다. 피동 디스크 어셈블리는 제한된 상대 회전 운동을 위해 그 위에 장착된 지지판을 가진 허브를 포함한다. 지지판은 다수의 반경방향 외향으로 연장하는 패들(paddle)을 갖는 상태로 형성된다. 각 지지판 상의 패들은, 반경방향 외측 선단부 부근에서 양쪽 면에 고정된 제1 및 제2 마찰 부재를 갖는다. 각각의 마찰 부재는 그에 고정된 패드(pad)를 갖는 평평한 받침판을 포함한다. 각각의 패드 두께는, 반경방향 내측 선단부로부터 외측선단부까지 변동한다. 즉, 제1 패드는, 반경방향 내측 선단부에서의 두께가 반경방향 외측 선단부에서 형성되는 두께보다 크다. 반대로, 제2 패드는, 반경방향 내측 선단부에서의 두께가 반경방향 외측 선단부에서 형성되는 두께보다 작다. 따라서, 패드 상의 반대쪽 면은 서로 평행한 면을 형성하나, 지지판에 의해 형성되는 면과는 평행하지 않다.

첨부 도면을 참조하여 본 명세서를 읽으면, 다음의 바람직한 실시예의 상세 설명으로부터 본 발명의 각종 목적 및 장점이 당업자에게는 명백하게 될 것이다.

제1도는, 본 발명에 따라 다수의 마찰 부재를 포함하는 피동 디스크어셈블리의 정면도.

제2도는, 제1도의 2-2 선을 따른 피동 디스크 어셈블리의 측단면도.

제3도는, 제2도에 나타낸 지지판 및 마찰 부재의 부분 확대 측단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 피동 디스크 어셈블리 11 : 허브

12, 13 : 외측 커버 14 : 리벳

15 : 지지판 16, 17 : 마찰 링

19 : 스프링 20 : 제1 마찰 부재

21 : 받침판 22 : 제1 패드

23 : 리벳 30 : 제2 마찰 부재

31 : 받침판 32 : 제2 패드

도면을 참조하면, 참조부호 (10)으로 표시한 본 발명의 피동 디스크 어셈블리를 도 1 및 도 2에 나타낸다. 피동 디스크 어셈블리(10)는 통상적인 마찰 클러치(나타내지 않음)에 사용하기에 적합하며, 이것에 대한 구조 및 작동은 해당 기술 분야에서 공지되어 있다. 그러나, 간략하게, 이 클러치는 플라이휠 및 압력판을 포함하며, 둘 모두는 차량의 엔진 또는 유사한 회전 에너지원에 의해 회전 구동된다. 맞물림 및 비맞물림 위치 사이에서 플라이휠에 대하여 압력판을 축방향으로 이동시키도록 하는 수단이 구비되어 있다. 압력판이 맞물림 위치에 있을 때, 피동 디스크 어셈블리(10)는 회전을 위해 마찰적으로 맞물린다. 압력판이 비맞물림 위치에 있을 때, 피동디스크 어셈블리(10)는 그 회전이 해제된다. 전형적으로, 피동 디스크 어셈블리(10)는, 클러치의 외측으로 연장하는 축에 장착되며, 이 축은 변속기에서 함께 회전하는 입력축으로서 기능한다.

피동 디스크 어셈블리(10)는, 대체로 속이 비고, 형태가 원통형인 허브(11)를 포함한다. 허브(11)에는 그 둘례에 형성된 환형(環形) 플랜지(11a)를 갖는다. 피동 디스크 어셈블리(10)는, 또한 허브 플랜지(11a) 양쪽에 배치된 한 쌍의 외측 커버(12, 13)를 포함한다. 외측 커버(12, 13)는 다수의 리벳(14) 또는 기타 통상적 수단에 의해 허브 플랜지(11a)에 고정된다. 따라서, 허브(11) 및 외측 커버(12, 13)는 함께 운동되도록 연결되어 있다.

피동 디스크 어셈블리(10)는 관통하여 중앙 개구가 형성된 지지판(15)을 추가로 포함한다. 지지판(15)은, 중앙 개구가 허브 플랜지(11a) 주위로 위치하도록 외측 커버(12, 13) 사이에서 허브(11)상에 장착된다. 또한, 한 쌍의 환형 마찰 링(ring)(16, 17)이 지지판(15) 및 외측 커버(12) 사이에서 허브 플랜지(11a) 상에 장착된다. 마찰 링(16, 17)은 다수의 리벳(18) 또는 기타 통상적인 수단에 의해 지지판(15)에 고정된다. 따라서, 지지판(15) 및 마찰 링(16, 17)은 허브(11) 및 외측 커버(12, 13)에 대해 함께 운동하도록 연결된다.

지지판(15){및 거기에 고정된 마찰 링(16, 17)}과 허브{및 거기에 고정된 외측 커버(12, 13)} 사이에서 상대 운동량을 제한하는 수단이 구비되어 있다. 나타낸 실시예에서, 이러한 수단은, 외측 커버(12, 13) 내에 형성된 다수의 슬롯(12a, 13a)을 각각 포함한다. 도 2에 잘 나타낸 바와 같이, 리벳(18)의 끝부분은 슬롯(12a, 13a)내로 연장한다. 따라서, 지지판(15)의 회전 이동은 슬롯(12a, 13a) 전체를 통해 리벳(18)의 이동을 야기한다. 지지판(15)이 허브(11)에 대해 소정의 양만큼 회전되면, 리벳(18)이 슬롯(12a, 13a)의 끝부분과 맞닿게 되고, 따라서 추가적인 상대 회전 운동을 방지하게 된다.

다수의 스프링(19)이 허브(11) 및 지지판(15) 사이에 구비된다. 스프링(19)은 허브(11)의 반경방향 연장부 및 지지판(15) 사이에서 작용한다. 공지된 바와 같이, 상기 스프링(19)은, 엔진으로부터 전달되는 비틀림 진동을 감쇠시키는 기능을 하는 한편, 허브(11) 및 지지판(15) 사이에 구동 연결을 항상 유지한다. 따라서, 클러치의 압력판이 플라이휠을 향해 이동하면, 피동 디스크 어셈블리(10)는 그 사이에서 마찰 맞물림 되어, 상기 압력판(및 변속기 입력축)을 함께 회전시키게 된다. 앞서 설명한 클러치(10)의 구조는 해당 기술 분야에서 통상적인 것이다.

도 1에 잘 나타낸 바와 같이, 지지판(15)은, 허브(11) 주위로 배치된, 중앙 부분으로부터 반경방향 의향으로 연장하는 다수의 패들(15a)을 갖는 상태로 형성되어 있다. 실시예에서는, 3개의 패들(15a)을 나타내고 있다. 그러나, 지지판(15) 상에 4개 또는 그 이상의 패들(15a)이 구비될 수도 있음을 이해하여야 한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 지지판(15)의 각각의 패들(15a)은 참조부호 (20)으로 표시된, 그 반경방향 외측 선단부 부근에 고정된 제1 마찰 부재를 가지는 것을 볼 수 있다. 도시된 바와 같이, 각각의 제1 마찰 부재(20)는, 그에 고정된 제2 패드(22)를 가진 평평한 받침판(21)을 포함한다. 받침판(21)은, 강철과 같은 단단한 금속 재료로써 형성될 수 있다. 제2 패드(22)는, 세라믹과 같은, 이러한 목적에 공통으로 사용되는 몇몇 공지된 재료 중의 어느 하나로 형성될 수 있다. 제1 마찰 부재(20)는, 리벳(23)(도1 참조)과 같은 어떤 통상적 수단에 의해 패들(15a)에 고정될 수 있다.

도 3에 잘 나타낸 바와 같이, 제2 패드(22)의 두께는, 그 반경방향 내측 선단부로부터 그 반경방향 외측 선단부까지 변동한다. 특히, 제2 패드(22)는, 그 반경방향 내측 선단부에서의 두께(D1)가 그 반경방향 외측 선단부에서 형성되는 두께(D2) 보다 어느 정도 크다. 예를 들면, 반경방향 내측선단부의 두께(D1)는 약 0.122 인치(inch)인 반면, 반경방향 외측 선단부에서의 두께(D2)는 약 0.109 인치이다. 이러한 두께 변화의 목적을 이하에서 설명한다. 받침판(21)은 대략 0.050 인치의 두께로 형성된다.

마찬가지로, 지지판(15) 상의 각 패들(15a)은 참조부호 (30)으로 표시된, 그 반경방향 외측 선단부 부근의 양쪽 면에 고정된 제2 마찰 부재를 가지고 있다. 제2 마찰 부재(30)는, 그에 고정된 제2 패드(32)를 갖는 평평한 받침판(31)을 포함한다. 받침판(31)은, 강철과 같은 단단한 금속 재료로써 형성될 수 있다. 제2 패드(32)는, 세라믹과 같은, 이러한 목적에 공통으로 사용되는 몇몇 공지된 재료 중의 어느 하나로 형성될 수 있다. 제2 마찰부재(30)는, 상기 제1 마찰 부재(20)를 고정시키기 위해 사용된 것과 동일한 리벳(23)(도 1 참조)과 같은 어떤 통상적인 수단에 의해 패들(15a)에 고정될 수 있다.

도 3에 잘 나타낸 바와 같이, 제2 패드(32)의 두께는, 그 반경방향 내측 선단부로부터 그 반경방향 외측 선단부까지 변동한다. 특히, 제2 패드(32)는, 그 반경방향 내측 선단부에서의 두께(D3)가 반경방향 외측 선단부에서 형성되는 두께(D4)보다 어느 정도 작다. 예를 들면, 반경방향 내측 선단부의 두께(D3)는 약 0.109 인치인 반면, 반경방향 외측 선단부에서의 두께(D4)는 약 0.122 인치이다. 이러한 두께 변화의 목적을 또한 이하에서 설명한다. 받침판(31)은 대략 0.050 인치의 두께를 가지고 형성된다.

상기 제1 및 제2 마찰 부재(20, 30)를 형성하기 위하여, 우선 받침판(21, 31)에 각각의 제1 및 제2 패드(22, 32)를 고정시킨다. 다음, 필요에 따라서는, 이들 패드(22, 32)를 마무리 기계 가공함으로써 상기의 정밀 공차를 얻는다. 리벳(23)으로 지지판(15)에 고정시키기 전에, 받침판(21, 31)의 내측 및 외측 선단부를 그 중앙 부분에 대하여 약간 휘게 할 수도 있다. 그 결과, 받침판(21, 31)의 중앙 부분은, 리벳(23)에 의해 고정되면, 지지판(15)에 대항하여 내향력을 받게 된다. 이렇게 받침판(21, 31)을 휘게 하는 것은, 사용중 자주 접하게 되는 고온의 결과로써 중앙 부분이 외향으로 휘게 되는 것을 방지하는 데 바람직하다. 지지판(15)에 고정되면, 받침판(21, 31)은, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상호 평행 상태를 유지하게 된다.

상기 제1 및 제2 마찰 부재(20, 30)는, 앞서 설명한 바와 같이, 사용 중 플라이휠 및 압력판 사이에서 마찰적으로 맞물리는 피동 디스크 어셈블리(10) 부분을 구성한다. 마찰 부재(20, 30)가 지지판(15)의 패들(15a)의 양쪽 면에 고정되면, 이들 마찰 부재에 고정된 제1 및 제2 패드(22, 32) 상의 반대쪽 표면은 서로 평행한 면을 형성하게 됨을 알 수 있다. 그러나, 패드(22, 32) 상의 상호 반대쪽 표면에 의해 형성되는 전체로서의 평면은, 지지판(15)에 의해 형성되는 면과는 평행하지 않다. 따라서, 피동 디스크 어셈블리(10)가 플라이휠 및 압력판 사이에서 마찰적으로 맞물릴 때, 지지판(15) 상의 패들(15a)은 각도상으로 약간 변형된다. 패들(15a)에 의해 가해진 이 변형에 저항하는 힘의 세기는, 피동 디스크 어셈블리(10) 상에 가해지는 전체적 죄는 힘과 비교하여 상대적으로 작다.

따라서, 그 후 압력판이 플라이휠로부터 떨어져 나와 상기 피동 디스크 어셈블리(10)를 맞물림 해제하게 되면, 패들(15a)은, 나머지 지지판(15)에 대해 평면인 본래의 위치로 튀어 물러난다. 이 작용은, 클러치 맞물림 해제시의 바람직하지 못한 접촉 가능성을 감소시키기 위해, 피동 디스크 어셈블리(10)를 플라이휠 및 압력판 사이에서 등거리 간격을 두게 하는 경향이 있다. 더욱이, 그러한 접촉이 일어나더라도, 상기 제1 및 제2 패드(22, 32)의 두꺼운 부분에 위치한 비교적 작은 표면 면적에 한정된다(즉, 제1 패드(22)의 내측 선단부 및 제2 패드(32)의 외측 선단부). 따라서, 클러치가 맞물림 해제 위치에 있을 때, 피동 디스크 어셈블리(10)와 다른 클러치 구성품과의 접촉에 의해 발생되는 어떤 항력도 비교적 작다.

이상, 본 발명의 작동 원리 및 양태를 바람직한 실시예에서 설명하고 나타냈다. 그러나, 본 발명은, 그 취지 및 범주를 벗어나지 않고서도, 상기 내용과는 달리 적용될 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명에 따르면, 클러치가 비맞물림 위치에 있을 때, 다른 클러치 구성품과 피동 디스크 어셈블리간의 접촉 면적 및 그 접촉 가능성이 줄어든, 피동 디스크 어셈블리를 얻을 수 있다.

Claims

허브와;

상기 허브를 중심으로 배치되어 상대적 회전 이동을 제한하는 중앙부분과, 하나의 평면을 이루는 한 쌍의 반대쪽 표면을 가지며 중앙 부분으로부터 반경방향 외향으로 연장되는 다수의 분리되고 이격된 패들을 포함하는 지지판과;

반경방향 내측 선단부와, 반경방향 외측 선단부와, 및 사용중 클러치에 선택적으로 맞물리게 되는 평면을 이루는 제1 패드를 포함하며, 상기 지지판 상 한쌍의 반대쪽 표면 중 일면에 고정된 제1 마찰 부재와;

반경방향 내측 선단부와, 반경방향 외측 선단부와, 및 사용중 클러치에 선택적으로 맞물리게 되는 평면을 이루는 제2 패드를 포함하며, 상기 지지판 상 한쌍의 반대쪽 표면 중 다른 일면에 고정된 제2 마찰 부재를 포함하여 구성되며,

상기 제1 및 제2 패드가 그 반경방향 내측 선단부로부터 반경방향 외측까지 두께가 변동되어, 양쪽 패드 상의 반대쪽 표면은, 전체적으로 평행한 면을 형성하나, 상기 지지판에 의해 형성되는 면과는 평행하지 않은 것을 특징으로 하는 클러치용 피동 디스크 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 지지판은, 중앙 부분으로부터 반경방향 외향으로 연장하는 3개의 패들을 갖는 상태로 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치용 피동 디스크 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 마찰 부재는, 각각의 제1 및 제2 패드에 고정되는 받침판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치용 피동 디스크 어셈블리.
제3항에 있어서, 상기 각각의 받침판을 패들에 고정시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치용 피동 디스크 어셈블리.
제4항에 있어서, 상기 고정 수단은 다수의 리벳을 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치용 피동 디스크 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 제1 패드는, 반경방향 내측 선단부에서의 두께가 반경방향 외측 선단부에서 형성되는 두께 보다 큰 것을 특깅으로 하는 클러치용 피동 디스크 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 제2 패드는, 반경방향 내측 선단부에서의 두께가 반경방향 외측 선단부에서 형성되는 두께 보다 작은 것을 특징으로 하는 클러치용 피동 디스크 어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 패드 중 하나는, 반경방향 내측 선단부에서의 두께를 반경방향 외측 선단부에서 형성되는 두께 보다 크게 하고, 상기 한 쌍의 패드 중 다른 하나는, 반경방향 내측 선단부에서의 두께를 반경방향 외측 선단부에서 형성되는 두께 보다 작게 하는 것을 특징으로 하는 클러치용 피동 디스크 어셈블리.