KR100226648B1 - 마찰라이닝 - Google Patents

Abstract

마찰 라이닝은 특히 클러치 또는 평판 유형의 디스크 브레이크에 사용되며, 일면이 마찰면으로 형성되는 마찰재료로 된 환상 몸체를 구비한다. 환상 몸체는 리벳이 통과하는 외주 둘레에 분포되는 구멍을 구비한다.

리벳을 수용하는 구멍은 환상 몸체내에서 마찰면에서 떨어져서 배열됨으로써 마찰면의 영역은 감소되지 않는다.

Description

마찰 라이닝

제1도는 마찰면이 리벳을 수용하기 위해 제공된 구멍의 외측에 방사상으로 배열된 마찰 라이닝의 일실시예의 정면도.

제2도는 제1도의 라이닝의 단면도.

제3도는 제1도의 라이닝을 변형시켜 가장 외측에 방사상으로 놓이는 마찰면을 갖도록 구성된 마찰 라이닝의 정면도.

제4도는 마찰면이 리벳을 수용하기 위해 제공된 구멍의 내측에 방사상으로 배열된 마찰 라이닝의 정면도.

제5도는 제4도의 마찰 라이닝의 단면도.

제6도는 제4도의 라이닝을 변형시켜 방사상으로 안쪽으로 배치된 마찰면을 갖도록 구성된 마찰 라이닝의 정면도.

제7도는 후면에서 환상 리세스 또는 홈을 갖는 본 발명에 따른 마찰 라이닝의 또다른 실시예의 정면도.

제8도는 제7도의 라이닝의 단면도.

제8a도는 제8도의 Ⅷa 부의 확대 상세도.

제9도는 외측에 제공되어 리벳체결을 하는데 사용되는 구멍과 마찰면에서 떨어진 내주를 갖는 본 발명에 따른 마찰 라이닝의 또다른 실시예의 정면도.

제10도는 제9도의 마찰 패드의 Ⅹ-Ⅹ 선 단면도.

제11도는 외부에 제공된 혀모양 부재와 마찰면에서 떨어진 내주를 구비하고 리벳을 수용하는 방사상 개구를 포함하는 본 발명에 따른 마찰 라이닝의 또다른 실시예의 정면도.

제12도는 제11도의 마찰 라이닝의 ⅩⅡ-ⅩⅡ 선 단면도.

제13도는 제9도 및 제10도와 유사한 구성을 취하지만, 마찰면의 영역에서 후면으로 연장되는 환상 리세스 또는 홈을 갖는 본 발명에 따른 마찰 라이닝의 또다른 실시예의 정면도.

제14도는 제13도의 라이닝의 XⅣ-XⅣ 선 단면도.

제15도는 외부의 파상 돌기내에 배열되어 리벳체결을 하는데 사용되는 구멍과 마찰면에서 떨어진 내주를 갖는 본 발명에 따른 마찰 라이닝의 또다른 실시예의 정면도.

제16도는 제15도의 마찰 라이닝의 XⅥ-XⅥ선 단면도.

제17도는 제1도와 유사한 구성을 취하지만 내측으로 개방된 가늘고 긴 슬롯을 구비한 마찰 라이닝의 또다른 실시예의 정면도.

제18도는 제17도의 XⅧ-XⅧ선 단면도.

제19도는 마찰면내로 부분적으로 연장되느 내측으로 개방된 가늘고 긴 슬롯이 제공된 마찰 라닝의 또다른 실시예의 정면도.

제20도는 제19도의 XX-XX선 단면도.

제21도는 제6도 및 제7도의 라이닝을 변형시켜 마찰면내에 부분적으로 연장되는 외측으로 개방된 가늘고 긴 슬롯을 구비하도록 구성된 마찰 라이닝의 또다른 실시예의 정면도.

제 22 도는 제 21 도의 XXI-XXI선 단면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2, 211 : 환상 몸체 4 : 내부 링

9, 22, 31, 39, 45 : 마찰면 11, 18, 40, 41, 46, 47 : 혀모양 부재

12 : 개구 13, 42, 43 : 슬롯

10, 14, 17, 20, 30, 36, 38, 44 : 마찰 라이닝

16 : 외부 링 25, 26, 29, 37, 50 : 리세스

본 발명은 마찰 라이닝에 관한 것으로, 특히 중앙 개구를 가지며 한쪽 표면은 마찰면으로서 작용하고 리벳을 수용하는 구멍이 형성된 마찰 재료로 된 환상몸체로 구성되는 편평한 유형의 디스크 브레이크의 클러치라이닝 또는 브레이크 패드에 관한 것이다.

본 발명은 마찰면의 마찰 특성의 불변성을 현저히 향사시키고 마찰 라이닝의 축방향 관성 모멘트를 사실살 감소시키는 것을 그 과제로 한다.

관성 모멘트를 감소시키는 것은 마찰 라이닝이 톱니바퀴가 동시에 맞물리는 기계적인 기어박스의 동기 클러치에 채용되는 경우 특히 중요하다.

본 발명의 일양상에 따라, 클러치 또는 디스크 브레이크용 마찰 라이닝은 환상 형태를 취하고 중앙 개구와 내부 및 외부 외주 가장자리를 한정하는 수단을 구비하며 마찰면을 형성하는 축방향 전방면 및 후방면을 구비하고 상기 외주 가장자리중 적어도 하나에 제공되고 상기 마찰면에서 떨어진 리벳 수용구멍을 구비한 마찰재료로 된 몸체로 구성된다.

본 발명에 따른 마찰 라이닝에 있어서, 링의 폭은 공지된 마찰 라인닝의 폭보다 작다. 또한, 클러치 판 또는 브레이크 패드 캐리어에 마찰 라이닝을 부착하기 위해 제공된 구멍이 실제의 마찰면과 떨어져 있기 때문에 마찰 라이닝의 마찰 특성은 더욱 안정적이다.

마찰 라이닝의 축방향 관성 모멘트는 한편으로 마찰 라이닝 자체의 질량이 현저히 작고 다른 한편으로 관성 모멘트의 이러한 감소가 기하학적인 구성을 통해 또한 이루어질 수 있도록 형상을 취하기 때문에 현저하게 감소된다. 기계적인 기어박스의 클러치용 마찰 라이닝의 관성 모멘트의 감소로부터 기어변속에 소요되는 시간이 단축되고, 수반되는 힘이 줄어들며, 동기 링을 포함하여 변속요소에 상당한 효과를 미치고, 적지 않게 변속을 더욱 매끄럽게 수행할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 마찰 라이닝을 사용하면 마찰 라이닝의 관성 모멘트를 37내지 70% 가량 줄일 수 있다. 그러한 라이닝을 클러치 판내로 도입하면, 그러한 라이닝이 장착된 클러치 판의 관성 모멘트는 10 내지 35% 가량 감소되기 때문에 클러치의 효율을 더욱 향상시키게 된다.

리벳 수용 구멍이 마찰면의 내부 및/또는 외부에서 방사상으로 환상 몸체내에 제공되면, 마찰반경의 변동범위가 설계에 의해 좁아짐에 따라 전동 토오크가 일정하게 되는 장점을 또한 갖게 된다. 그에 더하여, 마찰면 내의 구멍이 폐쇄되지 않을 경우 축방향 슬라이딩 베어링 및 마찰변동의 촉진으로부터 일어나는 것으로 알려진 포켓효과가 방지됨으로써 이른바 페이딩이 방지되어 마찰운도의 안정성이 증대된다.

마찰면이 리벳 수용 구멍의 외부에 방사상으로 제공되는 경우, 중앙 영역 또는 마찰 라이닝을 지지하는 디스크의 허브의 영역에서 공간을 추가로 확보할 수 있게 됨에 따라, 예를 들어 클러치 디스크내에 직경이 큰 비틀림 감쇠요소가 도입되어 기어 박스의 소음을 효과적으로 제거할 수 있다.

본 발명의 또다른 양상에 따라, 클러치 또는 디스크 브레이크용 마찰 라이닝은 환상 형태를 취하고 중앙 개구와 내부 및 외부 외주 가장지리를 한정하는 수단을 구비하며 마찰면을 형성하는 축방향 전방면 및 후방면을 구비하고 상기 외주 가장자리중 적어도 하나에 제공된 리벳 수용구멍을 구비하고 상기 축바향 후방면에서 적어도 하나의 환상 리세스를 갖춘 마찰재료로 된 몸체로 구성된다.

이러한 구성을 취하면, 비록 마찰면을 줄일 수도 있지만, 마찰면을 줄이지 않고도 마찰 라이닝의 중량에 현저하게 감소하게 되어 그 관성 모멘트가 크게 줄어들게 된다. 마찰 라이닝의 후방면에 제공된 환상 리세스가 리벳 베이스의 두께와 리벳 헤드의 치수의 합보다 더 깊지 않은 상태로 제공되는 것이 바람직하기 때문에 마모의 결과로서 닳아 없어질 수 있는 마찰 라이닝의 두께는 이러한 리세스의 제공에 의해 감소되지 않는다.

본 발명에 의해, 특히 자동차와 함께 맞물리는 클러치에 사용하기에 적절하지만편평한 유형의 디스크 브레이크에 또한 도입될 수 있는 새로운 구성의 마찰 라이닝이 제공된다. 이 마찰 라이닝의 기하학 또는 형태를 변경함으로써 마찰작용은 최적화 된다.

이하, 첨부도면을 통해 본 발명에 따른 마찰 라이닝의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

차량 클러치(도시안됨)용으로 사용되는 제 1 도 및 제 2 도에 예시한 마찰 라이닝은 그 외주 영역에서 마찰면으로 작용하는 상승된 환상부분(3)과 이 환상부분(3)에 대해 단형 후퇴되는 내부 링(4)를 구비한 둥근 디스크 형상의 환상 몸체(2)를 구비한다.

내부 링(4)은 리벳(도시안됨)이 통과할 수 있는 원(5) 둘레에 균일하게 분포된 다수의 구멍(6,7)을 포함하며, 리벳에 의해 마찰 라이닝(1)은 클러치 판(도시안됨) 등에 부착되거나 브레이크 패드-백킹 판(도시안됨)에 부착된다. 구멍(7)은 그 머리부의 반대편에 위치하고 반대 측부로부터 클러치판 또는 브레이크 패드 캐리어(도시안됨)을 통해 삽입되는 리벳의 단부를 수용할 수 있도록 구성되어 있다.

내부 링(4)에 대해 상승한 상태로 위치하는 환상 부분(3)은 그 전방면에서 라이닝(1)의 마찰면(9)을 형성한다.

제 3 도에 예시한 마찰 라이닝(10)은, 파형 형상의 혀모양 부재(11)가 마찰면(9)을 갖는 환상 부분(3)의 내측 가장자리상에 제공되고, 이들 혀모양 부재는 방사상으로 내측으로 뻗어 라이닝(10)의 중앙 개구(12)내로 연장되고 리벳이 배열되는 원(5) 위에까지 연장된다는 점에서, 제 1 도 및 제 2 도의 라이닝(1)과는 다르다. 혀모양 부재(11)는 라이닝(1)의 내부 링(4)과 마찬가지로 마찰면(9)에 대해 저지된다. 각각의 혀모양 부재(11)는 개구(12)를 향해 개방된 가늘고 긴 슬롯(13)을 포함한다. 슬롯(13)은 각각 리벳(도시안됨)을 수용하는데 사용되며, 고온압착으로 라이닝을 제조하는 동안 압착에 의해 형성된다.

제 4 도 및 제 5 도에 예시한 마찰 라이닝(14)은 중앙 개구(12)가 마찰면(9)이 있는 전방면상에서 환상 부분(15)에 의해 그 경계가 정해진다는 점에서 상기의 실시예와는 구별된다. 환상 부분(15)보다 라이닝의 축방향으로 더 얇은 외부 링(16)이 이 환상 부분(15)둘레에 그리고 그 외부에 방사상으로 배열됨으로써 그 외부 또는 전방면은 환상 부분(15)의 마찰면(9)에 대해 단형 후퇴된다. 이 외부 링(16)은 제 1 도 및 제 2 도와 관련하여 앞서 언급한 바와 같이 리벳(도시안됨)이 통과하는 원(5)둘레에 균일한 각도로 분포되는 구멍(6,7)을 또한 포함한다.

제 6 도에 예시한 마찰 라이닝(17)은 주로 제 3 도에 예시한 라이닝(10)에 대응하는 바, 외측 형상이 파상으로 이루어진 방사상으로 돌기된 혀모양 부재(18)는 마찰면(9)을 갖춘 환상 부분(15)의 외주에 형성되고, 혀모양 부재는 각각 리벳(도시안됨)을 수용하는 외측으로 개방된 가늘고 긴 구멍(19)을 구비한다.

앞에서 설명한 모든 실시예에 있어서, 마찰면을 구비하고 구멍 또는 슬롯을 포함하는 환상 몸체(2)는 예를 들어 마찰재료로 일체로 형성되며 강화재료와 함께 또는 강화재료 없이 일체로 압착되거나 스탬핑가공된다.

제 7 도 및 제 8 도에 예시한 마찰 라이닝(20)은 강화 재료와 함께 또는 강화재료 없이 마찰재료로부터, 예를 들어 압착 또는 스템핑가공에 의해, 일체로 형성되는 환상 디스크 형상의 몸체(21)를 또한 구비한다.

그러나, 이 실시예에 있어서 환상 몸체(21)의 두께는 균일하며, 그 전방면 또는 선단면은 그 전체가 마찰면(22)으로서 형성된다. 이 실시예에서, 리벳을 수용하는 구멍(23)은 마찰면내에서 원(24) 위에서 원주방향으로 균일하게 분포되어 배열되어 있다.

특히 제 8 도에 도시한 바와 같이, 링 형상 또는 원형의 리세스(25,26)는 원(24) 위에 놓이는 구멍(23)의 내측 및 외측에서 환상 몸체(21)의 후방면상에 제공되며, 이 실시예에서의 리세스는 사다리꼴 단면을 갖는 것으로서 도시되어 있다. 각각의 리세스(25,26)의 바닥(27)은 리벳(도시안됨)의 머리부(도시안됨)를 수용하는 기능을 수행하는 리세스(29)의 바닥(28)의 높이에 근사한 높이에 놓인다. 따라서, 마찰 라이닝(21)이 마모됨에 따라 이 후방면상에 제공된 리세스(25,26)는, 리벳의 머리부쪽으로 내려가면서 마모되기 때문에 마찰 라이닝이 교체될 때까지 노출되지 않는다.

제 1 도 내지 제 8 도에 예시한 마찰 라이닝의 구성은 모두 두열로 리벳작업을 할 수 있도록 변경될 수 있다. 이러한 예가 제 9도 및 제 16 도에 도시되어 있다.

제 9 도 및 제 10 도는 환상 마찰 라이닝(30)내에서 링 형상 또는 플랜지 형상의 돌기(32,33)가 마찰되는 영역을 형성하는 마찰면(31)의 양측 부상에 제공되고 마찰면(31)의 내부 및 외부에 방사상으로 놓여서 특히 제 10 도에 도시한 바와 같은 마찰면에 대해 단형 후퇴되는 것을 보여주고 있다. 이들 돌기(32,33)는, 각각 그 외주 둘레에 균일하게 분포되어, 리벳이 통과하는 다른 종류의 구멍(34,35)을 포함하며, 그 머리부는 구멍(34)의 대응하는 구멍내에 놓이거나 구멍 중 하나의 구멍(35)내에 놓이는 생크와 함께 그 대향 측부에서 떨어져 배치된다.

제 13 도 및 제 14 도에 예시한 마찰 라이닝은, 단지 마찰면(31) 뒤의 마찰영역에서 그 깊이가 마찰 라이닝(36)의 후방면과 같은 높이에서 결합되는 환상 돌기(32,33)의 두께에 거의 대응하는 원주방향으로 연장되는 환상 리세스(37)를 구비한다는 점에서 제 9 도 및 제 10 도의 라이닝(30)과 다르다. 이 환상 리세스(37)는, 다른 부분과 관련하여 앞서 설명한 바와 같이, 사실상 중량을 줄이기 위해 사용된다. 라이닝(36)의 다른 부분은 라이닝(30)의 다른 부분과 대응하는 바, 별도의 설명은 생략하기로 한다.

제 11 도 및 제 12 도에 예시한 마찰 라이닝(38)에서, 정면에서 보았을 때 파상 형태로 된 혀모양 부재(40,41)는 마찰 영역을 형성하는 환상 마찰면(39)의 내측 또는 외측에 방사상으로 배열되며, 혀모양 부재는 각각 그 외측단부에서 개방되는 방사상으로 연장되는 슬롯(42,43)을 포함한다. 이들 슬롯(42,43)에는 리벳이 관통한다.

특히 제 12 도에 도시한 바와 같이, 혀모양 부재(40,41)는 마찰 라이닝(38)의 후방면과 같은 높이에 위치하지만, 환상 마찰면(39)의 영역에서의 마찰 라이닝보다 작은 두께를 가짐으로써 슬롯(42,43)을 통해 삽입되는 리벳은 마찰면(39)에 대해 저지된다.

제 15 도 및 제 16 도에 도시한 마찰 라이닝(44)은 마찰영역을 형성하는 환상 마찰면(45)을 다시 구비하며, 마찰영역상에는 평면도로 보았을 때 파형으로 형성된 방사상으로 내측을 향해 그리고 외측을 향해 돌기된 혀모양 부재(46,47)가 배열된다. 이들 혀모양 부재(46,47)는, 제 15도에 도시한 바와 같이, 상호 외주로 오프셋되거나 스태거된 상태로 배열되고 구멍(48,49)을 각각 구비하는 바, 구멍(48)에는 리벳의 머리부를 수용하는 대응하는 구멍이 제공되는 반면 구멍(49)은 항상 일정한 단면을 가지며 다른 측부에서 삽입된 리벳의 생크를 수용하는 구성을 취한다.

혀모양 부재(46,47)는 마찰 라이닝(44)의 후방면과 같은 높이에 놓이며, 마찰면(45)의 영역에서 라이닝(44)보다 작은 두께를 갖는다.

원주방향으로 연장되는 원형 리세스(50) 또는 홈은 그 후방면으로부터 마찰 라이닝(44)내에 기계가공되며, 그 깊이는 사실상 혀모양 부재(46,47)의 두께에 대응한다. 따라서 라이닝(44)은 리세스(50)가 노출됨이 없이 혀모양 부재(46,47)에 근접될 때까지 마모될 수 있기 때문에 마찰면(45)의 크기가 감소된다.

마찰 라이닝(44)내의 환상 리세스(50), 다른 부분과 관련하여 앞서 설명한 바와 같이, 중량을 감소시키는 역할을 한다.

제 17 도 및 제 18도에 예시한 마찰 라이닝은 제 1 도에 예시한 구멍과는 달리 가늘고 긴 슬롯이 압착 또는 스탬핑가공에 의해 더욱 용이하게 형성된다는 점에서 구별된다.

제 19 도, 제 20 도, 제 21도 및 제 22 도에 예시한 마찰 라이닝은 가늘고 긴 슬롯이, 일측부로 개방됨으로써 축방향 슬라이딩 베어링으로부터 알려진 포켓효과를 도입하지 않기 때문에, 마찰면의 영역내로 연장될 수 있다는 점에서 구별된다.

Claims (15)

1. 환상 형태를 취하고 중앙 개구와 내부 및 외부 외주 가장자리를 한정하는 수단을 구비하며 마찰면을 형성하는 축방향 전방면 및 후방면을 구비하고 상기 외주 가장자리중 적어도 하나에 제공되고 상기 마찰면에서 떨어진 리벳 수용구멍을 구비한 마찰재료로 된 몸체로 구성됨을 특징으로 하는 클러치 또는 디스크 브레이크용 마찰 라이닝.
2. 제1항에 있어서, 상기 환상 몸체는 제 1 및 제 2방사상 오프셋 부분을 구비하며, 상기 제 1 방사상 오프셋 부분은 상기 제 2 방사상 오프셋 부분을 지나 축방향으로 돌기되고, 상기 제 1 방사상 오프셋 부분은 상기 마찰면을 지지하며, 상기 제 2 방사상 오프셋 부분은 상기 리벳 수용구멍을 포함함을 특징으로 하는 클러치 또는 디스크 브레이크용 마찰 라이닝.
3. 제2항에 있어서, 상기 제 2 방사상 오프셋 부분은 혀모양 방사상 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 클러치 또는 디스크 브레이크용 마찰 라이닝.
4. 제3항에 있어서, 상기 리벳 수용구멍은 상기 혀모양 방사상 돌기 내에서 방사상으로 가늘고 길게 형성된 슬롯으로서 형성됨을 특징으로 하는 클러치 또는 디스크 브레이크용 마찰 라이닝.
5. 제2항에 있어서, 상기 환상 몸체의 제 1 방사상 오프셋 부분은 상기 제 2 방사상 오프셋 부분의 외측에 방사상으로 제공됨을 특징으로 하는 클러치 또는 디스크 브레이크용 마찰 라이닝.
6. 제2항에 있어서, 상기 환상 몸체의 제 1 방사상 오프셋 부분은 상기 제 2 방사상 오프셋 부분의 내측에 방사상으로 제공됨을 특징으로 하는 클러치 또는 디스크 브레이크용 마찰 라이닝.
7. 환상 형태를 취하고 중앙 개구와 내부 및 외부 외주 가장자리를 한정하는 수단을 구비하며 마찰면을 형성하는 축방향 전방면 및 후방면을 구비하고 상기 외주 가장자리중 적어도 하나에 제공된 리벳 수용구멍을 구비하고 상기 축방향 후방면에서 적어도 하나의 환상 리세스를 갖춘 마찰재료로 된 몸체로 구성됨을 특징으로 하는 클러치 또는 디스크 브레이크용 마찰 라이닝.
8. 제7항에 있어서, 상기 환상 리세스는 각각 사다리꼴 단면을 취함을 특징으로 하는 클러치 또는 디스크 브레이크용 마찰 라이닝.
9. 제7항에 있어서, 상기 환상 리세스는 상기 리벳 머리부를 수용하는 상기 구멍의 베이스까지 사실상 연장됨을 특징으로 하는 클러치 또는 디스크 브레이크용 마찰 라이닝.
10. 제7항에 있어서, 상기 리벳 수용구멍은 원상에 배열되며, 상기 환상 리세스는 상기 원에서 방사상으로 오프셋됨을 특징으로 하는 클러치 또는 디스크 브레이크용 마찰 라이닝.
11. 제10항에 있어서, 상기 리세스는 상기 원의 내측에 방사상으로 제공됨을 특징으로 하는 클러치 또는 디스크 브레이크용 마찰 라이닝.
12. 제10항에 있어서, 상기 리세스는 상기 원의 외측에 방사상으로 제공됨을 특징으로 하는 클러치 또는 디스크 브레이크용 마찰 라이닝.
13. 제2항에 있어서, 상기 리벳 수용구멍을 지지하는 상기 제 2 방사상 오프셋 부분은 상기 외주 가장자리를 형성하는 부분과 상긱 내주 가장자리를 형성하는 부분을 구비함을 특징으로 하는 클러치 또는 디스크 브레이크용 마찰 라이닝.
14. 제13항에 있어서, 적어도 하나의 환상 리세스가 상기 축방향 후방면에 제공됨을 특징으로 하는 클러치 또는 디스크 브레이크용 마찰 라이닝.
15. 제14항에 있어서, 상기 환상 리세스는 각각 사다리꼴 단면을 취함을 특징으로 하는 클러치 또는 디스크 브레이크용 마찰 라이닝.