KR20180053243A - 자동차의 다판 클러치 또는 다판 브레이크용 마찰 라이닝 다판 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 환형 디스크 형상의 2개 축방향 면(16, 16')을 갖는 자동차의 다판 클러치 또는 다판 브레이크용 마찰 라이닝 다판(15)에 관한 것이며, 이 경우에는 환형 디스크 형상의 2개 축방향 면(16, 16') 중 하나 이상의 축방향 면에 마찰 라이닝(17)이 제공되어 있으며, 이 경우 마찰 라이닝(17)은 오일이 관류할 수 있는 그루브(18) 어셈블리를 구비한다. 본 발명에 따른 마찰 라이닝 다판(15)은, 상기 어셈블리가 셀 형태의 기하학적 구조를 갖는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 상응하는 다판 클러치 및 상응하는 다판 브레이크와도 관련이 있다.

Description

자동차의 다판 클러치 또는 다판 브레이크용 마찰 라이닝 다판{FRICTION LINING MULTI-PLATE FOR A MULTI-PLATE CLUTCH OR A MULTI-PLATE BRAKE OF A MOTOR VEHICLE}

본 발명은, 청구항 1의 전제부에 따른, 자동차의 다판 클러치 또는 다판 브레이크용 마찰 라이닝 다판, 그리고 상응하는 다판 클러치 및 상응하는 다판 브레이크에 관한 것이다.

선행 기술에는, 각각 복수의 환형 마찰 라이닝 다판을 포함하는 다판 클러치 및 다판 브레이크가 공지되어 있다. 이 경우, 통상적으로 제1 그룹은 내부에서 톱니 결합된 다판에 의해 다판 캐리어와 일체로 회전하도록 고정 연결되어 있는 한편, 제2 그룹은 외부에서 톱니 결합된 다판에 의해 허브와 일체로 회전하도록 고정 연결되어 있다. 이때, 2개의 그룹은 축 방향으로 서로에 대해 상대적으로 이동할 수 있고, 마찰 결합 방식으로 연결될 수 있다. 이와 같은 마찰 라이닝 다판은 통상적으로 예를 들어 강철로 이루어진 하나의 지지판(support plate) 및 하나 이상의 마찰 라이닝을 구비하여 층 형태로 구성되어 있으며, 이때 마찰 라이닝은 지지판의 환형 면 상에 배치되어 있고, 일반적으로는 지지판과 해체 불가능하게 연결되어 있다. 마찰 라이닝은, 종이 함유 재료로부터 제조된 섬유 물질로 이루어지거나 카본으로도 이루어지는 경우가 많다. 일 면뿐만 아니라 양면 모두 마찰 라이닝으로 코팅된 다판이 실제로 사용된다. 일 면이 코팅된 다판의 경우에는, 일 다판의 마찰 라이닝이 삽입된 상태에서 다른 다판의 지지판과 접촉하므로, 각각 2개의 서로 이웃하는 다판이 상호 작용한다. 양면이 코팅된 다판의 경우에는, 각각 하나의 양면 코팅된 다판이 2개의 이웃하는 코팅되지 않은 다판 사이에 배치되어 있다. 다판 클러치의 시프팅 과정 또는 다판 브레이크의 제동 과정에서는, 강한 온도 상승을 야기하는 매우 높은 마찰 출력이 다판 내에서 발생할 수 있다. 생성되는 열을 방출하기 위하여, 통상적으로는 다판의 유입부에 적합한 냉각제 또는 윤활제가 제공된다. 대부분, 냉각 오일 흐름은 다판의 내부 직경으로부터 방사 방향으로 다판에 공급되고, 마찰 라이닝 내부에 밀링 가공되었거나 새겨진 그루브를 통해서 다판 패킷을 내부로부터 외부로 관류한다. 이 경우에는, 마찰 라이닝 그루브를 위한 수많은 상이한 기하학적 형상이 공지되어 있다. 여기서는, 예컨대 소위 와플형 그루브, 방사형 그루브 및 접선 방향 그루브가 기본 패턴으로서 언급되어 있다. 다양한 그루브 형상 기본 패턴이 서로 조합되는 경우도 자주 있다.

이와 관련하여, US 5,335,765호는, 마찰 면 내부에 새겨진 2개의 그루브 세트가 제공되어 있는, 자동 트랜스미션 클러치용의 습식 주행식 마찰 라이닝 다판을 기술한다. 2개 그루브 세트의 그루브들은 마찰 면 둘레에 대칭으로 분포되어 있다. 2개 그루브 세트의 각각의 그루브는, 회전 방향에 대하여 방사 방향으로 비스듬하게 후방으로 기울어진 각도로, 마찰 면의 내부 에지로부터 마찰 면의 외부 에지까지 연장된다. 열을 방출하기 위한 냉각 오일은 마찰 면의 내부 직경으로부터 그루브 내부로 유입된다. 내부로부터 외부로의 신속한 냉각 오일 흐름에 도달하기 위하여, 제2 그루브 세트의 그루브들의 경사각은 제1 그루브 세트의 그루브들의 경사각보다 크며, 이 경우 각각의 제2 그루브는 제1 그루브 내부로 통하고, 이 지점으로부터 마찰 면의 외부 직경까지 연장된다. 제1 그루브와 제2 그루브는 마찰 면의 내부 직경 가까이에서 서로 만나며, 이 경우 방사 방향으로 마찰 라이닝 다판 내부로 유입되는 냉각 오일의 관류를 위해서 이용할 수 있는 냉각 오일용 유입구 횡단면은 마찰 면 내부 직경에서의 제1 그루브의 자유 횡단면에 상응한다. 냉각 오일용 유출구 횡단면은 마찰 면 외부 직경에서의 제1 및 제2 그루브의 자유 횡단면들의 총합에 상응하고, 냉각 오일 유입구 횡단면의 크기보다 대략 2배만큼 더 크다. 마찰 라이닝 면과 관련해서 그루브가 차지하는 총 비율은 상대적으로 작다. 2개 그루브 세트의 정렬에 상응하게, 상기 마찰 라이닝 다판은 선호 회전 방향을 갖고, 기능적인 손실 없이 다만 상기 한 가지 회전 방향을 따라서만 사용될 수 있다.

DE 44 32 624 C1호에는, 축 방향으로 이동 가능한 피스톤 상에 설치되어 있는, 냉각 오일의 관류를 위한 복수의 그루브 또는 홈을 구비하는 토크 컨버터의 컨버터 로크-업 클러치(converter lockup clutch)용의 마찰 라이닝이 공지되어 있으며, 이들 그루브 혹은 홈은 마찰 라이닝의 방사 방향 외부 에지 및 방사 방향 내부 에지로부터 원주 방향으로 규정된 각도에 걸쳐, 마찰 라이닝의 회전 축에 대해 자동으로 변경되는 방사 방향 간격을 두고 연장된다. 이 경우, 각각의 그루브 또는 홈은, 상기 그루브 또는 홈의 방사 방향 성분들이 변경 이전의 방사 방향 성분들과 반대로 정렬되도록, 냉각 오일을 위한 각각 하나의 공급부와 배출부 사이에서 한 번 이상 자신의 연장 방향을 변경한다. 둘레에서, 마찰 라이닝의 외부 직경에는 다만 소수의 유입구만 분포되어 있고, 마찰 라이닝의 내부 직경에는 다만 소수의 유출구만 존재한다. 이때, 그루브의 유입구 및 유출구는 회전 방향에 대해 수직으로 진행한다. 마찰 라이닝의 방사 방향 외부로부터 방사 방향 내부까지 이르는 각각의 그루브의 진행 경로에서, 그루브 횡단면 내에는 냉각 오일을 임시 저장하기 위한 주머니가 배치되어 있다. 그에 상응하게, 그루브 진행 경로 내에서는 그루브 횡단면이 섹션 방식으로 확장되고, 그 다음에 또 다른 그루브 진행 경로 내에서는 재차 좁아진다. 개별 그루브의 유입구 횡단면 및 유출구 횡단면은 동일하다. 이와 같은 그루브 형성에 의해서는, 이를 위해 비교적 큰 냉각 오일 관류를 필요로 하지 않으면서, 마찰 라이닝 면의 가급적 균일한 냉각에 도달해야만 한다.

하지만, 공지된 마찰 라이닝 다판은, 그루브를 통과하는 냉각 오일 관류량과 그루브 내에서의 냉각 오일 체류 기간 간의 목표 충돌이 이상적으로 산출되지 않는다는 점에서, 단점과 결부되어 있다. 냉각 오일이 다판을 지나치게 신속하게 관류함으로써, 결과적으로 충분한 열이 다판으로부터 냉각 오일로 송출될 수 없거나, 냉각 오일이 다판들 사이에 지나치게 오랫동안 체류함으로써, 결과적으로 냉각 오일이 자신의 허용 한계 온도를 초과해서 가열된다. 대부분 이용되는 그루브의 기하학적 구조의 또 다른 단점은, 원주 방향으로의 오일 관류가 대칭이 아니라는 것이다. 이와 같은 사실이 의미하는 바는, 냉각 오일이 다판 내부 직경에 있는 유입점에 따라 상이한 관류 경로에 도달하고, 이로써 상이한 유동 저항에 부딪치게 된다는 것을 의미하며, 이와 같은 상황은 다판 면의 불균일한 냉각을 야기한다.

본 발명의 과제는, 다판 클러치 또는 다판 브레이크용의 개선된 마찰 라이닝 다판을 제안하는 것이다.

상기 과제는, 본 발명의 청구항 1에 따른, 다판 클러치 또는 다판 브레이크용 마찰 라이닝 다판에 의해서 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예들 및 개선예들은 종속 청구항들로부터 드러난다.

본 발명은, 환형 디스크 형상의 2개 축방향 면을 갖는 자동차의 다판 클러치 또는 다판 브레이크용 마찰 라이닝 다판에 관한 것이며, 이 경우에는 환형 디스크 형상의 2개 축방향 면 중 하나 이상의 축방향 면에 마찰 라이닝이 제공되어 있으며, 이 경우 마찰 라이닝은 오일이 관류할 수 있는 그루브 어셈블리를 구비한다. 본 발명에 따른 마찰 라이닝 다판은, 상기 어셈블리가 셀(cell) 형태의 기하학적 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징으로부터 나타나는 장점은, 하나 또는 복수의 본 발명에 따른 마찰 라이닝 다판의 냉각 또는 윤활을 위해서 사용되는 냉각 오일 또는 윤활유가 그루브 내부로의 유입점과 무관하게 그리고 그루브를 통과하는 유동 경로와 무관하게, 항상 균일한 유동 저항을 만난다는 것이다. 이로써, 한 편으로는, 냉각 오일 또는 윤활유가 그루브를 지나치게 신속하게 관류하여 열을 충분히 흡수하지 않음으로써, 마찰 라이닝 다판의 상응하는 영역의 과열을 야기할 수 있는 영역이 마찰 라이닝 다판에서 생기지 않게 된다. 다른 한 편으로는, 냉각 오일 또는 윤활유가 그루브를 지나치게 느리게 관류하여 열을 지나치게 많이 흡수함으로써, 냉각 오일 또는 윤활유의 허용 한계 온도를 초과하는 과열을 야기할 수 있는 지점도 마찰 라이닝 다판에서 생기지 않게 된다. 다시 말해, 셀 형태의 기하학적 구조에 의해서는, 마찰 라이닝 다판의 모든 영역에 걸쳐 균일하고 충분한 냉각이 보장될 수 있으며, 이 경우에는 특히 냉각 오일 또는 윤활유가 자신의 허용 한계 온도를 초과할 정도로 가열되지 않으며, 이로써 파괴되지도 않는다. 온도에 기인하는 마찰 라이닝 다판의 재료 응력이 마찰 라이닝 다판의 모든 영역에 걸친 균일한 온도 보장에 의해서 피해질 수 있다는 사실이 또 다른 장점으로서 나타난다.

"셀 형태의 기하학적 구조"라는 용어는 본 발명의 의미에서 볼 때, 특정 개수의 그루브가 각각 하나의 기하학적인 셀을 형성하는 것으로 이해된다. 이 셀은, 마찰 라이닝에 걸쳐 있는 그루브 어셈블리를 구성하는 기본 패턴이다. 이와 같은 셀 또는 이와 같은 기본 패턴은 본 발명에 따른 "셀 형태의 기하학적 구조"를 만들기 위해 여러 번 서로 나란히 배치된다. 다른 말로 표현하자면, 찍혀 나오는 인쇄패턴이 셀 또는 기본 패턴인 스탬프를 생각할 수 있다. 이 인쇄 패턴은 본 발명에 따른 "셀 형태의 기하학적 구조"를 만들기 위해 여러 번 서로 나란히 배치된다.

바람직하게는 다판 클러치 또는 다판 브레이크의 외부 다판 또는 내부 다판도 동일하게 마찰 라이닝 다판으로서 취급될 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 셀 형태의 기하학적 구조가 6각형 기하학적 구조로서 형성되는 것이 제안되었다. 다시 말해, 이 경우에 셀 형태의 기하학적 구조는, 여러 번 반복해서 서로 나란히 배치되는 6각형 기본 패턴으로 이루어진다. 6각형의 모서리들은 그루브에 의해서 형성된다. 6각형 기하학적 구조는, 빈틈없이 서로 나란히 배치될 수 있는 모든 기본 패턴들 중에 원주 길이 대 둘러싸인 면적의 비율이 가장 우수한 구조이다. 원주 길이가 그루브에 의해서 형성되기 때문에, 이로써는 가급적 적거나 가급적 짧은 그루브로써 마찰 라이닝 다판의 축방향 면이 냉각될 수 있다. 이는, 상기와 같은 마찰 라이닝 다판의 제조를 간단하게 하며, 이로써 비용을 줄여준다. 그와 동시에, 냉각 오일 또는 윤활유에 대한 과도한 유동 저항이 발생하지 않도록 보장되는데, 그 이유는 유동 채널 내에 60°를 초과하는 각도를 갖는 날카로운 에지가 전혀 존재하지 않기 때문이다.

상기와 같은 6각형 기하학적 구조는 일반적으로 "허니콤(honeycomb)" 또는 허니콤 기하학적 구조로도 공지되어 있다.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따라, 셀 형태의 기하학적 구조가 8각형 기하학적 구조로서 형성되는 것이 제안된다. 8각형 기하학적 구조에서는, 마찰 라이닝 다판의 축방향 면이 서로 나란히 배치된 복수의 8각형에 의해서 덮여 있으며, 이 경우 8각형의 모서리들 및 8각형들 사이의 면들은 그루브에 의해서 형성된다. 8각형이 일 면에 빈틈없이 서로 나란히 배치될 수 있기 때문에, 각각의 셀에서 반복되는 그루브 폭의 변경이 생성된다. 이와 같은 그루브 폭의 변경은 재차 그루브를 통과하는 냉각 오일 또는 윤활제의 관류 속도를 감소시킬 수 있다.

이로써, 예를 들어 비교적 낮은 점도의 냉각 오일 또는 윤활유를 사용하기 위하여 또는 일반적으로 그루브 내에서의 냉각 오일 또는 윤활유의 체류 기간을 연장하기 위하여 그리고 이로써 냉각 오일 또는 윤활유로의 더 높은 열 방출을 가능하게 하기 위하여, 8각형 기하학적 구조를 이용해서 관류 속도가 의도한 바대로 줄어들 수 있게 된다.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따라, 셀 형태의 기하학적 구조가 원형 기하학적 구조로서 형성되는 것이 제안된다. 8각형 기하학적 구조에서와 유사하게, 원형 기하학적 구조의 원을 이용해서 하나의 면이 빈틈없이 덮일 수 있다. 이로써, 원형 기하학적 구조에서도, 재차 관류 속도의 감소를 야기할 수 있는 그루브 폭의 변동이 나타난다. 원형 기하학적 구조에서도, 원의 에지들 또는 원들 사이의 면들은 그루브에 의해서 형성된다.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따라, 그루브가 마찰 라이닝 다판의 방사 방향 내부 면을 마찰 라이닝 다판의 방사 방향 외부 면과 연결하도록 셀 형태의 기하학적 구조가 형성되는 것이 제안된다. 이로써, 냉각 오일 또는 윤활유는 선택적으로 마찰 라이닝 다판의 방사 방향 내부 면으로부터 마찰 라이닝 다판의 방사 방향 외부 면으로 이송될 수 있거나 그와 반대로 이송될 수 있다. 더 상세하게 말하자면, 개별 셀은, 냉각 오일 또는 윤활유가 일 셀의 그루브로부터 이웃하는 셀의 그루브로 계속 흐를 수 있도록 서로 나란히 배치되어 있다. 이 경우에는, 냉각 오일 또는 윤활유가 그루브를 따라 축방향 면을 거쳐서 안내됨으로써, 결과적으로 축방향 면이 균일하게 냉각될 수 있다.

바람직하게는, 마찰 라이닝 다판이 자신의 방사 방향 내부 직경으로부터 출발해서 방사 방향 외부 직경까지 관류되는 것이 제안되었다. 본 실시예로부터는, 원심력이 냉각 오일 또는 윤활유에 미치는 이송 효과를 지원하며, 이로써 비교적 출력이 세고 값비싼 펌프가 생략될 수 있다는 장점이 나타난다. 또한, 가열된 냉각 오일 또는 윤활유가 그루브로부터 배출된 후에는 방울을 형성하면서 원심 분리됨으로써, 특히 효과적인 냉각이 나타나게 되는데, 그 이유는 비교적 작은 개별 방울이 부피량마다 비교적 큰 표면을 갖기 때문이다.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따라, 마찰 라이닝이 추가의 분할 그루브에 의해서 분할되는 것이 제안되었다. 분할 그루브는 마찰 라이닝을 서로 연결되어 있지 않은 2개 이상의 개별 마찰 라이닝 세그먼트로 분할하는데, 다시 말하자면 분리한다. 본 실시예로부터는, 제조 측면에서 폐기물로서 생성되는 마찰 라이닝이 적다는 장점이 나타나는데, 그 이유는 개별 마찰 라이닝 세그먼트를 제조하기 위하여, 축방향 면을 위한 마찰 라이닝의 총 소요량이 개별 부재로서 존재할 필요가 없고, 마찰 라이닝의 상대적으로 더 작은 잔류 부재들도 계속해서 사용될 수 있기 때문이다.

바람직하게는, 그루브가 마찰 라이닝 내부에 새겨지거나, 연삭 가공되거나 밀링 가공되는 것이 제안되었다. 이와 같은 세 가지 제조 가능성은 동일하게 신속하고, 저렴하며, 충분히 정확하다고 입증되었다.

더 나아가서는, 분할 그루브가 바람직하게 마찰 라이닝 내에 있는 빈틈이라는 것, 다시 말하자면 분할 그루브가, 오로지 마찰 라이닝이 전혀 제공되지 않음으로써만 생성되는 개별 마찰 라이닝 세그먼트들 사이에 있는 그리고 마찰 라이닝이 없는 영역이라는 것도 바람직하다.

본 발명은 또한, 하나 또는 복수의 본 발명에 따른 마찰 라이닝 다판을 포함하는 다판 클러치와도 관련이 있다. 이로부터는, 본 발명에 따른 마찰 라이닝 다판과 관련해서 이미 언급된 장점들이 본 발명에 따른 다판 클러치에 대해서도 나타난다.

마지막으로, 본 발명은 또한, 하나 또는 복수의 본 발명에 따른 마찰 라이닝 다판을 포함하는 다판 브레이크와도 관련이 있다. 이로부터는, 본 발명에 따른 마찰 라이닝 다판과 관련해서 이미 언급된 장점들이 본 발명에 따른 다판 브레이크에 대해서도 나타난다.

본 발명은, 각각의 도면에 도시된 실시예들을 참조하여 이하에서 예시적으로 설명된다.
도 1은 선행 기술에 공지된 그루브 기하학적 구조를 갖는 마찰 라이닝 다판을 예시적으로 그리고 개략적으로 도시하고,
도 2는 본 발명에 따른 마찰 라이닝 다판의 가능한 일 실시예를 예시적으로 그리고 개략적으로 도시하며,
도 3은 본 발명에 따른 마찰 라이닝 다판의 가능한 또 다른 일 실시예를 예시적으로 그리고 개략적으로 도시하고,
도 4는 본 발명에 따른 마찰 라이닝 다판의 가능한 또 다른 일 실시예를 예시적으로 그리고 개략적으로 도시하며,
도 5는 본 발명에 따른 마찰 라이닝 다판의 가능한 또 다른 일 실시예를 예시적으로 그리고 개략적으로 도시한다.

동일한 대상들, 기능 유닛들 및 대등한 구성 요소들은 도면 전반에 걸쳐 동일한 참조 부호로 표기되어 있다. 이들 대상, 기능 유닛 및 대등한 구성 요소는, 본 명세서로부터 명시적으로 또는 암시적으로 달리 나타나지 않는 한, 이들의 기술적인 특징과 관련하여 동일하게 구현되었다.

도 1은, 선행 기술에 공지된 그루브 기하학적 구조를 갖는 마찰 라이닝 다판(1 내지 15)을 예시적으로 그리고 개략적으로 보여준다. 도 1의 a는, 마찰 라이닝 내에 그루브를 전혀 구비하지 않는 마찰 라이닝 다판(1)을 보여준다. 이로써, 마찰 라이닝이 최대 표면을 갖기 때문에, 그에 상응하게 또한 최대 마찰 효과도 나타난다. 하지만, 마찰 라이닝 다판(1)은, 다만 짧지 않은 기간의 마찰 동작에서도 과열의 위험을 겪는다. 도 1의 b는, 방사형 그루브를 갖는 마찰 라이닝 다판(2)을 보여준다. 방사형 그루브가 냉각 오일을 신속하게 외부로 유출시키는 경향을 가짐으로써, 결과적으로 냉각 오일의 냉각 효과는 완전히 소멸되지 않으며, 마찰 라이닝 다판(2)은 신속하게 과열된다. 십자형 그루브를 갖는 도 1의 c의 마찰 라이닝 다판(3)은 도 1의 b의 방사형 그루브에 대하여 다만 약간만 개선되었다. 십자형 그루브가 더 이상 전체적으로 방사 방향으로 원심력의 방향을 향하고 있지 않더라도, 냉각 오일은, 최대 냉각 출력을 가능하게 하기 위하여, 십자형 그루브를 신속하게 관류한다. 십자형 그루브는 또한, 냉각 오일이 십자형 그루브 내부로의 자신의 유입점에 따라 십자형 그루브를 상이한 속도로 관류함으로써 마찰 라이닝 다판의 불균일한 냉각을 야기한다는 추가의 단점을 갖는다. 이와 같은 상황은 재료 응력을 야기한다. 원심력의 작용 방향을 따라서 정렬되어 있는 십자형 그루브는 원심력의 작용 방향으로부터 벗어나서 정렬되어 있는 십자형 그루브보다 비교적 신속하게 관류된다. 도 1의 d는, 그룹 평행 그루브를 갖는 마찰 라이닝 다판(4)을 보여준다. 도 1의 b의 마찰 라이닝 다판(2)의 방사형 그루브에 대해 언급된 내용은 실질적으로 마찰 라이닝 다판(4)의 그룹 평행 그루브에 대해서도 적용된다. 도 1의 e에서 크로스 백(cross bag)형의 그루브를 갖는 마찰 라이닝 다판(5)은, 도 1의 c의 마찰 라이닝 다판(3)의 십자형 그루브의 관류 특성 또는 냉각 특성에 실질적으로 상응하는 관류 특성 또는 냉각 특성을 나타낸다. 도 1의 f는, 나선 홈형의 그루브를 갖는 마찰 라이닝 다판(6)을 보여준다. 이와 같은 나선 홈형의 그루브는 냉각 오일의 관류를 어렵게 하기 때문에 냉각 오일의 과열을 신속하게 야기하되, 경우에 따라서는 심지어 냉각 오일의 한계 온도를 벗어날 정도의 과열을 신속하게 야기함으로써, 결과적으로 냉각 오일은 손상되어 냉각 효과를 상실하게 된다. 도 1의 g는 와플형 그루브를 갖는 마찰 라이닝 다판(7)을 보여준다. 이와 같은 와플형 그루브는 실질적으로 도 1의 c에 도시된 마찰 라이닝 다판(3)의 십자형 그루브와 동일한 단점들에 결부되어 있으며, 이 경우에 추가로 덧붙일 사실은, 와플형 그루브 내부로 유입되는 냉각 오일이 특정 그루브 내부로 유입된 후에는 복수의 가능한 분기들을 선택할 수 있음으로써, 냉각 오일이 와플형 그루브 내부에 체류하는 기간은 냉각 오일이 자신의 한계 온도를 초과해서 가열될 정도까지 국부적으로 연장될 수 있다는 것이다. 이와 같은 위험은 특히, 원심력의 작용 방향을 따라서 정렬되어 있지 않은 그루브를 갖는 마찰 라이닝의 영역에 존재한다. 도 1의 h에서는, 소위 선버스트(sunburst)형의 그루브를 구비하는 마찰 라이닝 다판(8)을 볼 수 있다. 이와 같은 선버스트형 그루브가 냉각 오일에 의해서 지나치게 신속하게 관류되는 경향을 가짐으로써, 결과적으로 냉각 오일은 자신의 완전한 냉각 작용을 실행할 수 없게 된다. 도 1의 i는, 소수의 환형 그루브를 갖는 마찰 라이닝 다판(9) 및 추가의 압력 경감 보어(pressure relief bore)를 보여준다. 이는 마찰 라이닝 다판(9)의 불균일한 냉각을 야기한다. 도 1의 j에서는, 다중 세그먼트 방사형 그루브를 갖는 마찰 라이닝 다판(10)을 볼 수 있다. 다중 세그먼트 방사형 그루브로서는, 마찰 라이닝이 전혀 제공되지 않는 마찰 라이닝 다판(10)의 영역에서 복수의 개별 마찰 라이닝 부재들의 결합에 의해 형성되는 그루브가 다루어진다. 그렇기 때문에, 이와 같은 다중 세그먼트 방사형 그루브는 항상 마찰 라이닝의 라이닝 두께에 상응하는 그루브 깊이를 갖는다. 이와 같은 그루브의 크기가 작음으로써, 다만 비교적 적은 마찰 라이닝만이 폐기물로서 생성된다는 장점이 나타난다. 방사형 그루브가 통상적으로 비교적 큰 그루브 깊이 및 마찬가지로 비교적 큰 그루브 폭을 갖기 때문에, 통상적으로는 효과적인 냉각을 가능하게 하기 위해 냉각 오일이 지나치게 신속하게 방사형 그루브를 관류한다. 도 1의 k의 마찰 라이닝 다판(11)은 다중 세그먼트 후크형 그루브를 구비한다. 이 경우에도 다중 세그먼트 그루브가 다루어지기 때문에, 다중 세그먼트 후크형 그루브는 라이닝 두께에 상응하는 그루브 깊이를 갖는다. 다중 세그먼트 후크형 그루브 내에 있는 날카로운 모서리로 인해, 냉각 오일이 다중 세그먼트 후크형 그루브 내에 지나치게 오랫동안 체류하여 자신의 한계 온도를 초과해서 가열될 고도의 위험이 존재한다. 이와 같은 내용은 도 1의 l에 도시된 다중 세그먼트 병목(bottleneck)형 그루브를 갖는 마찰 라이닝 다판(12)에도 적용된다. 도 1의 m의 마찰 라이닝 다판(13)은 다중 세그먼트 십자형 그루브를 보여준다. 다중 세그먼트 십자형 그루브에 대해서는, 도 1의 c의 마찰 라이닝 다판(3)의 십자형 그루브에 대해 이미 언급된 내용이 더욱 첨예화된 형태로 적용되는데, 그 이유는 다중 세그먼트 십자형 그루브가 통상적으로는 보통의 십자형 그루브보다 깊고 넓기 때문이다.

도 2는, 환형 디스크 형상의 2개 축방향 면(16, 16')을 갖는 자동차의 다판 브레이크 또는 다판 클러치용의 본 발명에 따른 마찰 라이닝 다판(15)의 가능한 일 실시예를 예시적으로 그리고 개략적으로 보여준다. 예에 따라, 마찰 라이닝 다판(15)은 외부 다판(15)으로서 형성되어 있다. 환형 디스크 형상의 2개 축방향 면(16, 16') 중 하나 이상의 축방향 면에는, 자신의 측에 오일이 관류할 수 있는 그루브(18) 어셈블리를 구비하는 마찰 라이닝(17)이 제공되어 있다. 이 경우에는, 오일이 관류할 수 있는 그루브(18) 어셈블리가 6각형 기하학적 구조로서 형성된 셀 형태의 기하학적 구조를 가짐으로써, 한 편으로는 과열되기 위해 냉각 오일이 그루브 내부에 지나치게 오랫동안 체류하지 않아도 되는 상황이 보증되고, 다른 한 편으로는 냉각 오일에 의해서 작용하는 열 흡수를 방지하기 위해 냉각 오일이 그루브를 지나치게 신속하게 관류하지 않아도 되는 상황이 보증된다. 또한, 셀 형태의 기하학적 구조에 의해서는, 마찰 라이닝 다판(15)의 모든 영역에서 동일한 유동 저항이 발생하여, 결과적으로 마찰 라이닝 다판(15)의 불균일한 냉각이 피해진다. 도 2의 확대 단면도에서 더 알 수 있는 바와 같이, 그루브(18)가 어느 곳에서든지 동일한 폭을 가짐으로써, 결과적으로 그루브 내에서는 냉각 오일의 막힘 및 경우에 따라서는 소용돌이 형성도 피해진다. 이때, 냉각 오일은 바람직하게 화살표에 의해 도시된 그루브 통과 경로를 택하게 되며, 이 경우에는 냉각 오일이 스쳐서 흐르는 모서리들 중 어떤 것도 60°를 초과하는 각도를 갖지 않는다. 그럼으로써, 또한 다만 적은 유동 저항만이 나타나게 된다.

도 3은, 자동차의 다판 브레이크 또는 다판 클러치용의 본 발명에 따른 마찰 라이닝 다판(15)의 가능한 또 다른 일 실시예를 예시적으로 그리고 개략적으로 보여준다. 도 3의 마찰 라이닝 다판(15)은, 예에 따라 말하자면 원형 기하학적 구조로서 형성되어 있는 셀 형태의 기하학적 구조가 형성된다는 점에서 도 2의 마찰 라이닝 다판(15)과 상이하다. 이와 같은 형성은, 그루브(18)의 그루브 폭의 변동으로 인해, 냉각 오일에 대한 유동 저항을 증가시킨다. 그럼으로써, 도 3의 마찰 라이닝 다판(15)은 특히 낮은 점도의 냉각 오일, 또는 예컨대 매우 높은 회전수로 인해 냉각 오일에 작용하는 높은 원심력을 야기하는 매우 높은 회전수를 갖는 다판 클러치 혹은 다판 브레이크용으로 적합하다.

도 4는, 자동차의 다판 브레이크 또는 다판 클러치용의 본 발명에 따른 마찰 라이닝 다판(15)의 가능한 또 다른 일 실시예를 예시적으로 그리고 개략적으로 보여준다. 도 4의 마찰 라이닝 다판(15)은, 마찬가지로 이 경우에 8각형 기하학적 구조로서 형성되어 있는 셀 형태의 기하학적 구조가 형성된다는 점에서 도 2의 마찰 라이닝 다판(15)과 상이하다. 도 3에 도시된 마찰 라이닝 다판(15)의 원형 기하학적 구조와 유사하게, 8각형 기하학적 구조도 그루브(18)의 그루브 폭의 변동을 야기하고, 이로써 냉각 오일에 대한 유동 저항을 증가시킨다. 그럼으로써, 도 4의 마찰 라이닝 다판(15)도 마찬가지로 특히 낮은 점도의 냉각 오일, 또는 예컨대 매우 높은 회전수에서 작동되는 다판 클러치 혹은 다판 브레이크용으로 적합함으로써, 결과적으로 매우 높은 회전수로 인해 또한 냉각 오일에 작용하는 높은 원심력이 나타나게 된다.

도 5는, 자동차의 다판 브레이크 또는 다판 클러치용의 본 발명에 따른 마찰 라이닝 다판(15)의 가능한 또 다른 일 실시예를 예시적으로 그리고 개략적으로 보여준다. 도 5의 마찰 라이닝 다판(15)은, 마찰 라이닝(17)이 추가의 분할 그루브(19)에 의해 분할되어 있다는 점에서 도 2의 실시예와 상이하다. 이는, 분할 그루브(19)가 있는 마찰 라이닝 다판(15)의 영역에서 냉각 오일의 더욱 신속한 관류를 야기하지만, 이로써 도면에 도시된 마찰 라이닝 다판(15)의 제조를 유리하게 하는데, 그 이유는 적은 마찰 라이닝이 폐기물로서 생성되기 때문이다.

1: 마찰 라이닝 다판
2: 마찰 라이닝 다판
3: 마찰 라이닝 다판
4: 마찰 라이닝 다판
5: 마찰 라이닝 다판
6: 마찰 라이닝 다판
7: 마찰 라이닝 다판
8: 마찰 라이닝 다판
9: 마찰 라이닝 다판
10: 마찰 라이닝 다판
11: 마찰 라이닝 다판
12: 마찰 라이닝 다판
13: 마찰 라이닝 다판
15: 마찰 라이닝 다판
16, 16': 환형 디스크 형상의 축방향 면
17: 마찰 라이닝
18: 그루브
19: 분할 그루브

Claims (8)

1. 환형 디스크 형상의 2개 축방향 면(16, 16')을 구비한 자동차의 다판 클러치 또는 다판 브레이크용 마찰 라이닝 다판(15)으로서, 상기 환형 디스크 형상의 2개 축방향 면(16, 16') 중 하나 이상의 축방향 면에 마찰 라이닝(17)이 제공되어 있으며, 상기 마찰 라이닝(17)은 오일이 관류할 수 있는 그루브(18) 어셈블리를 갖는, 마찰 라이닝 다판에 있어서,
   상기 그루브 어셈블리는 셀(cell) 형태의 기하학적 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 마찰 라이닝 다판(15).
2. 제1항에 있어서,
   셀 형태의 기하학적 구조가 6각형 기하학적 구조로서 형성된 것을 특징으로 하는, 마찰 라이닝 다판(15).
3. 제1항에 있어서,
   셀 형태의 기하학적 구조가 8각형 기하학적 구조로서 형성된 것을 특징으로 하는, 마찰 라이닝 다판(15).
4. 제1항에 있어서,
   셀 형태의 기하학적 구조가 원형 기하학적 구조로서 형성된 것을 특징으로 하는, 마찰 라이닝 다판(15).
5. 제1항 내지 제4항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
   셀 형태의 기하학적 구조는, 그루브(18)가 마찰 라이닝 다판(15)의 방사 방향 내부 면을 마찰 라이닝 다판(15)의 방사 방향 외부 면과 연결하도록 형성된 것을 특징으로 하는, 마찰 라이닝 다판(15).
6. 제1항 내지 제5항 중 적어도 어느 한 항에 있어서,
   마찰 라이닝(17)은 추가의 분할 그루브(19)에 의해서 분할된 것을 특징으로 하는, 마찰 라이닝 다판(15).
7. 제1항 내지 제6항 중 적어도 어느 한 항에 따른 하나 또는 복수의 마찰 라이닝 다판(15)을 포함하는, 다판 클러치.
8. 제1항 내지 제6항 중 적어도 어느 한 항에 따른 하나 또는 복수의 마찰 라이닝 다판(15)을 포함하는, 다판 브레이크.

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