KR0182609B1 - 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드 및 그 형성 방법 - Google Patents

단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드 및 그 형성 방법 Download PDF

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마이클 알. 포터
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Abstract

본 발명은, 밴드가 대향 단부(12, 13)에 브래킷(14, 15)을 갖는 연장된 스트랩(11)이고, 브래킷은 어플라이 단부와 반작용 단부를 제공하는, 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드(10)와 그 형성 방법에 관한 것이다. 각각의 단부는 스트랩의 위로 밴드의 외부 표면상에 접히고 클린치 패스너(25, 34) 또는 스폿 용접에 의해 적절히 고정되는 스트랩의 단부(12, 13)로 구성된다. 밴드의 어플라이 단부는 어플라이 피스톤(16)의 단부를 수용하기 위한 중앙 포켓(23)인 오목부를 갖는 횡방향 상향으로 접힌 리지(20)가 제공된 외부 층(12)을 갖는다.
반작용 단부는 단부(13)가 위로 접힌 후에 재료의 2개의 층(27, 28) 모두를 관통하고 방사형으로 원주 방향으로 압출시키므로써 형성된 외향 연장 방사형 구멍(26)을 갖는다. 다른 실시예는 원주 베이스 플랜지(44)를 가진 원통형 몸체(43)를 가진 삽입부(42)를 사용한다. 구멍(46)은 재료의 외부 층(45)내에 스탬프되며, 그 주위에 상승된 림(47)을 갖고, 구멍(46)은 원통형 몸체(42)를 수용하며, 상승된 림(47)은 베이스 플랜지(44)를 수용한다.

Description

단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드 및 그 형성 방법
제1도는 클러치 드럼에 적용될 본 발명의 트랜스미션 브레이크 밴드의 사시도.
제2도는 외부 단부에 형성된 어플라이 및 반작용 브래킷을 도시하는 밴드의 부분 단부 측면도.
제3도는 단일-랩 트랜스미션 밴드용 어플라이 브래킷의 평면도.
제4도는 본 발명의 반작용 브래킷의 평면도.
제5도는 반작용 구멍을 형성하기 위한 2개의 층의 재료의 압출부를 도시하는 브레이크 밴드용 반작용 브래킷의 부분의 제4도의 5-5선에 따른 확대 단면도.
제6도는 반작용 핀 구멍을 형성하는 삽입부를 사용하는 반작용 브래킷의 다른 형태의 부분 측면도.
제7도는 제5도와 유사한 다른 반작용 브래킷의 확대 부분 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 브레이크 밴드 11 : 스트랩
12, 13 : 단부 14 : 어플라이 브래킷
15 : 반작용 브래킷 18 : 라이닝
본 발명은 차량의 자동 트랜스미션에 사용되는 트랜스미션 브레이크 밴드 및 그 형성 방법에 관한 것으로서, 특히, 밴드가 하나 이상의 클러치 드럼을 둘러싸며, 기어를 변경시키고, 적절한 유압제어의 영향하에서 트랜스미션으로부터의 출력축 또는 구동축의 회전방향을 제어하는 차량의 자동 트랜스미션에 사용되는 트랜스미션 브레이크 밴드에 관한 것이다.
토오크 변환기 형태의 종래의 차량 자동 트랜스미션에 있어서, 구동축은 단일-랩 또는 이중-랩 브레이크 밴드가 주위에 배열된 하나 이상의 클러치 드럼을 갖는 유닛으로 토오크 변환기로부터 트랜스미션 하우징으로 연장된다. 토오크 요구사항에 따라서, 단일-피스(one-piece)밴드가 저부하/토오크 코우스트 밴드(coast band) 또는 오우버 드라이브 상태에서 사용될 수 있다. 적절한 유압 제어하에서 기어를 변경시키고 트랜스미션으로부터의 차량의 구동 휘일을 위한 디퍼렌셜에 이르는 출력축 또는 구동축의 회전 방향을 제어하는 것이 브레이크 밴드의 기능이다.
단일-랩 형태의 현재 제작되는 브레이크 밴드는 박강판(sheet steel) 또는 유사 재료의 스트립으로부터 형성되고, 단부는 별개의 비교적 두꺼운 단조물, 주조물 또는 스탬핑물로부터 형성되며 스폿 용접 또는 유사한 방법에 의해 스트랩에 적절히 고정된다. 각각의 브레이크 밴드는 어플라이(apply) 피스톤을 위한 작동 또는 어플라이 단부와, 트랜스미션내의 반작용 부재에 작동 가능하게 연결된 반작용 단부를 갖는다. 여러 가지 형태의 자동 트랜스미션은 여러 가지 형태의 반작용 부재를 사용한다.
어떤 반작용 부재는 브레이크 밴드의 앵커(anchor) 단부에 대향하여 작동하는 고정 플런저 또는 정지 부재를 갖는 핀이 접선형일 수도 있으며, 어떤 것은 핀이 클러치 드럼과 스트랩에 수직 연장되고 밴드용 앵커 브래킷내의 적절한 구멍내로 연장되는 반작용 핀형일 수도 있다.
트랜스미션내의 반작용 부재를 형성하기 위해 반작용 핀이 사용되는 경우에, 밴드의 반작용 브래킷 또는 자동 트랜스미션에서 밴드를 사용하는 동안에 브레이크 밴드의 고정단부를 제공하는 반작용 핀의 자유 단부를 수용하기 위해 브래킷 내부의 구멍에서 브래킷에 고정된 부싱으로부터 방사형으로 외향 연장되는 구멍으로 구성되는 볼케이노(volcano)형 반작용 브래킷이 종종 제공된다. 밴드의 대향 또는 어플라이 단부에는, 클러치 드럼 주위에 밀착되고, 드럼의 회전을 정지시키고 기어비를 변경시키고자 드럼 또는 다른 부재의 회전수를 변경시키거나, 또는 출력축의 회전 방향을 변경시키기 위해 밴드 단부를 함께 가압시키도록 유압 제어되는 트랜스미션내의 어플라이 플런저의 단부와 협동하는 어플라이 브래킷이 제공된다.
트랜스미션 조립체와 시험 장치의 조립 공차로 인하여, 반작용 브래킷은 트랜스미션의 시험 또는 작동 동안에 고장을 초래할 높은 응력을 받을 수 있다. 그와 관련하여 밴드 또는 브래킷의 고장 가능성을 극복하기 위하여, 본 발명은 브래킷 고장이 감소되고 밴드의 거부가 극복되도록 브래킷의 강도가 증가되고 응력이 감소되도록 브레이크 밴드와 브레이크 제작의 신규 방법에 관한 것이다.
본 발명의 자동 트랜스미션 브레이크 밴드와 그 제조방법에 관한 것이다. 별도의 반작용 브래킷을 성형하거나, 볼케이노형 반작용 구멍을 브래킷에 천공하는 대신에, 본 발명은 브레이크 밴드의 한 단부에 볼케이노형 반작용 브래킷을 형성하기 위해서 베이스 메탈의 이중 두께로부터 압출된 앵커 엠보스멘트(embossment)를 갖는 단일 피스 브레이크 밴드를 사용한다.
밴드를 형성하는데 있어서, 적절한 금속 재료의 단일 스트립이 제공되고, 스트립의 양 단부는 스트랩의 단부에 어플라이 및 반작용 브래킷을 형성하기 위해 이중두께 또는 층의 재료를 형성하도록 자체의 위에 상향 후방으로 굽혀진다.
재료가 일단 자체 위에 접혀지면, 트랜스미션의 반작용 핀을 수용하기 위한 볼케이노형 구멍은 보다 응력 저항성을 갖는 테이퍼 구멍을 형성하기 위해 층을 압출하도록 층을 관통시키므로써 형성된다. 동시에,2개의 층이 재료를 클린치(clinch) 고정 또는 스폿 용접에 의해 함께 고정된다. 유사하게, 어플라이 브래킷을 형성하는 이중 층의 재료에는 트랜스미션 밴드를 드럼에 적용하기 위해 밴드를 클러치 드럼 주위에 조이기 위해서 맞물리고 작용하도록 어플라이 피스톤의 단부를 위해 어플라이 면을 제공하도록 재료의 외부 층을 외향으로 접음으로써 어플라이리지가 제공된다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
제1도는 일정 길이의 만곡 스트랩을 형성하기 위해 재료의 연장된 스트립으로부터 형성된 차량의 자동 트랜스미션(도시되지 않음)에 사용되는 단일 피스 브레이크 밴드(10)를 도시한다. 스트랩(11)의 대향 단부(12, 13)는 각각 어플라이 피스톤(16)과 반작용 핀(17)을 위한 브래킷(14, 15)을 제공하기 위해 자체 위에 접혀진다. 브레이크 밴드(10)는 적절한 접착제에 의해 그 위에 적절히 고정된 마찰 라이닝(18)을 포함하며, 스트립은 제1도에 도시된 바와 같은 만곡 스트랩의 형태로 형성된다.
본 발명의 특징은 브레이크 밴드(10)의 브래킷(14, 15)이다. 제2도 및 3도와 같이, 어플라이 브래킷(14)은 단부(12)를 자체의 뒤에 위로 접음으로써 형성되며, 단부(12)에는 상향으로 접힌 리지(20)가 제공되고, 리지(20)는 브래킷상의 피스톤 또는 핀을 위한 접촉점 아래에 위치된 접힘부의 후면(22)상에 보강 리브(21)와, 클러치 드럼에 대체로 접선 방향으로 작용하는 어플라이 피스톤(16)의 자유 단부를 수용하기에 적합한 접힘부의 대향면(24)상의 중앙 영역에 포켓을 형성하는 오목영역을 갖는다. 접힌 단부(12)는 여러개의 클린치 패스너(25)에 의해 접힘 및 형성 작동으로 스트랩에 고정된다.
앵커 브래킷(15)에 관해서, 단부(13)는 자체 위에 상향 후방으로 접히며, 반작용 핀 구멍(26)은 내부 약간 테이퍼진 표면(30)과 외부 테이퍼진 표면(31)을 가진 압출 구멍을 형성하기 위하여 적당한 공구로 내부 스트랩 표면(29)으로부터 2개의 층을 모두 관통하므로써 스트랩의 2개의 층(27, 28) 모두에 형성되는데, 재료의 내부 층(27)은 구멍의 내부 테이퍼진 표면(30)을 형성하기 위해 상향 외향 가압된다. 제2도와 같이, 반작용 핀(17)에는 앵커 브래킷(15)의 구멍(26)내에 수용되는 테이퍼진 단부(32)가 제공될 수 있다. 제3도에서 더욱 명확하듯이, 재료의 내부층은 구멍(26)내에서 외부 층에 못미치는 33에서 종료되고, 관통 작동과 동시에, 단부는 어플라이 브래킷내의 패스너(25)에 유사한 클린치 패스너(34)에 의해 스트랩에 고정된다. 클린치 패스너가 도시되었지만, 층은 필요시에는 스폿 용접될 수도 있다. 제2도와 같이, 반작용핀(17)은 구멍내에 과도 응력 발생을 방지하기 위하여 일정 깊이(35)까지 구멍(26)내에서 수용된다.
제5도는 단일-피스 브레이크 밴드(10')용 반작용 브래킷(41)의 다른 실시예를 도시한다. 브레이크 밴드의 이 실시예에서, 별개의 삽입부(42)에는 삽입부를 위한 베이스를 제공하기 위해 몸체(43)와 일체인 플렌지(44)를 갖는 대체로 원통형 몸체(43)가 형성되며, 삽입 몸체는 베이스 위치 설정 플렌지(44)를 수용하기 위하여 구멍(46)을 둘러싸는 원형 상승된 림(47)을 가진 스트랩의 접힌 층(45)내에 형성되는 구멍(46)내로 수용된다. 이 실시예에서, 스트랩의 내부 층(48)은 그 안에 형성된 구멍을 갖지 않는다. 삽입부는 트랜스미션을 위해 반작용 핀(도시되지 않음)을 수용하기 위해 볼케이노 구멍을 위한 내부 테이퍼진 표면(48)과 외부 테이퍼진 표면(49)을 갖는다. 두가지 실시예 모두에서, 응력은 보다 낮으며, 강도는 현재 사용되는 브래킷에 비교하여 어플라이 및 반작용 브래킷에서 증가된다.
본 명세서에 기술된 본 발명은 차량에 사용되는 자동 트랜스미션에 바로 적용될 수 있다.

Claims (18)

  1. 한 단부에 어플라이 브래킷(14)과 대향 단부에 반작용 브래킷(15)을 갖는 연장된 재료의 단일 만곡 스트랩(11)과, 스트랩의 내부 표면(29)상에 적절히 고정된 마찰 라이닝(18)으로부터 형성되며, 차량용 자동 트랜스미션에 사용하기 위한 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드에 있어서, 상기 반작용 브래킷(15)은 상기 스트랩의 단부(13)위로 스트랩의 외부 표면상에 접어서 형성되며, 압출 반작용 구멍(26)이 재료의 적어도 외부 층(28)을 관통하므로써 재료의 2개의 층(27, 28)내에 형성되는 것을 특징으로 하는 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 재료의 2개의 층(27, 28) 모두는 반작용 구멍(26)을 형성하도록 관통되는 것을 특징으로 하는 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드.
  3. 제2항에 있어서, 상기 반작용 브래킷내의 상기 구멍(26)은 상기 반작용 브래킷에 수직하게 트랜스미션내에 위치된 반작용 핀(17)을 수용하는 것을 특징으로 하는 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드.
  4. 제2항에 있어서, 상기 재료의 층(27, 28)의 관통은 재료의 층을 함께 가압하도록 방사상으로 또한 원주 방향으로 외향 압출시키는 것을 특징으로 하는 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드.
  5. 제2항에 있어서, 상기 구멍(26)은 외부를 향해 방사형으로 내부 테이퍼진 표면(30)과 외부 테이퍼진 표면(31)을 갖는 것을 특징으로 하는 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드.
  6. 제2항에 있어서, 재료의 상기 접힌 단부(13)는 반작용 구멍(26)이 층을 통해 관통될 때 클린치 고정에 의해 스트랩의 내부 층(27)에 동시에 고정되는 것을 특징으로 하는 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드.
  7. 제1항에 있어서, 상기 반작용 브래킷내의 테이퍼진 구멍은 스트랩의 내부층(48)과 재료의 접힌 외부층(45) 사이에 위치된 삽입부(42)로서 형성되는 것을 특징으로 하는 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드.
  8. 제7항에 있어서, 상기 삽입부(42)는 플랜지를 형성하는 평면 원형 베이스(44)를 갖는 대체로 원통형인 부재(43)를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드.
  9. 제8항에 있어서, 상기 브래킷의 외부 층(45)은 둘러싸는 상승된 림(47)을 갖는 구멍(46)을 가지며, 상기 구멍은 원통형 삽입부(42)를 수용하고, 상기 상승된 림은 베이스 플랜지(44)를 수용하는 것을 특징으로 하는 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드.
  10. 제9항에 있어서, 상기 스트랩 브래킷의 내부 층(48)은 반작용 핀 구멍에 대향하여 구멍이 없는 것을 특징으로 하는 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드.
  11. 재료의 연장된 스트랩(11)으로부터의 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드(10) 형성 방법에 있어서, 연장된 재료의 스트립을 대향 단부에 한쌍의 브래킷(14, 15)을 갖는 스트랩으로 형성하는 단계와, 어플라이 브래킷(14)과 반작용 브래킷(15)을 형성하기 위하여 스트랩의 단부(12, 13)를 스트랩의 외부 표면 위로 굽히는 단계와, 재료의 2개의 구멍(27, 28)을 둘다 관통하고, 금속 층을 스트랩에 수직하게 대체로 방사형으로 외향 압출하므로써, 반작용 핀(17)을 수용하는 구멍(26)을 형성하는 단계와, 스트랩상에 마찰 라이닝(18)을 고정시키는 단계와, 스트랩을 만곡 밴드로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드(10) 형성방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 스트랩의 상기 내부 및 외부 층(27, 28)은 반작용 핀 구멍(62)의 관통에 의해 동시에 클린치 패스너(34)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드(10) 형성 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 관통 작동은 상기 반작용 핀(17)을 위치시키기 위해서 약간 외부를 향해 내부 테이퍼진 표면(30)을 가진 구멍(26)을 형성하는 것을 특징으로 하는 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드(10) 형성 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 구멍(26)을 형성하는 압출된 상기 층(27, 28)은 재료가 방사형으로 원주에서 외향 압출될 때 외부 테이퍼진 표면(31)을 갖는 것을 특징으로 하는 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드(10) 형성 방법.
  15. 재료의 스트립은 한 쌍의 단부 브래킷(14, 15)을 가진 마찰 라이닝 스트랩을 스트랩의 대향 단부상에 형성하고, 재료의 스트립의 단부는 브래킷을 형성하기 위해 스트랩상에 외향으로 후방으로 굽혀지는, 재료의 연장된 스트립으로부터의 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드(10') 형성 방법에 있어서, 반작용 브래킷을 위한 상승된 외부 림(47)을 가진 구멍(46)을 형성하기 위하여 재료의 외부 층(45)을 관통하는 단계와, 반작용 핀(17)을 위한 위치 설정 구멍을 제공하기 위해서 재료의 외부 층(45)내의 구멍내에 삽입부(42)를 위치시키는 단계와, 상기 스트랩의 내부 표면상에 마찰 라이닝(18)을 적용하는 단계와, 상기 스트랩을 만곡 밴드로 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드(10') 형성 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 삽입부(42)는 원주 플랜지(44)가 상기 상승된 림(47)내에 수용된 원통형 부재(43)로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드(10') 형성 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 브레이크 밴드의 스트랩을 형성하는 재료의 내부층(48)은 구멍을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드(10') 형성 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 마찰 라이닝(18)은 상기 브레이크 밴드를 위한 스트랩(11)의 내부 표면상에 적절히 고정되는 것을 특징으로 하는 단일-피스 트랜스미션 브레이크 밴드(10') 형성 방법.
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