KR100280584B1 - 자동변속기브레이크밴드 - Google Patents

Abstract

개량된 변속기 브레이크 밴드(10)는 리액션 개구(32)를 둘러싸는 융기된 돔(36)으로 형성된 개량된 리액션 브래킷(20)을 갖는다.

Description

자동 변속기 브레이크 밴드

제 1 도는 본 발명의 변속기 브레이크 밴드의 측면도.

제 2 도는 제 1 도의 변속기 브레이크 밴드에 대한 리액션 브래킷의 부분 평면도.

제 3 도는 제 2 도의 선 3-3을 따른 단면도.

제 4 도는 본 발명의 변속기 브레이크 밴드의 다른 실시예의 측면도.

제 5 도는 제 4 도의 변속기 브레이크 밴드의 리액션 브래킷의 평면도.

제 6 도는 제 5 도의 선 6-6 을 따른 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10, 110 : 브레이크 밴드 12, 112 : 스트랩 부재

14, 16 : 단부 24, 124 : 마찰 라이닝

36 : 돔 38, 138 : 리액션 핀

본 발명은 밴드가 하나 이상의 클러치 드럼을 둘러싸고 적절한 유압 제어의 영향하에서 기어 변환을 실시하여 변속기로부터 출력 또는 구동축의 회전 방향을 제어하는, 차량용 변속기에 사용되는 변속기 브레이크 밴드에 관한 것이다.

종래의 토크 컨버터형 차량용 변속기에 있어서, 구동축은 변속기 하우징 내의 토크 컨버터로부터 한겹 또는 두겹의 브레이크 밴드가 주위에 배치된 하나 이상의 클러치 드럼을 갖는 유닛으로 연장된다. 적절한 유압 제어 기능을 통해 기어 변환을 실시하여 변속기로부터 차량의 구동 휠에 대한 차동 장치(differential)까지 출력축의 회전 방향을 제어하는 것이 브레이크 밴드의 기능이다.

본 발명은 앵커 또는 변속기 브레이크 밴드의 리액션 브래킷의 개선에 관한 것으로서 한겹 감기(single-wrap) 브레이크 밴드가 사용된 실시예가 기술될 것이다. 그러나 본원에 기술된 실시예는 예시에 의한 것이며, 모든 디자인 및 형태의 변속기 브레이크 밴드에 대해 제한적인 것은 아니다.

한겹 감기 브레이크 밴드는 두 가지 다른 형태에 유용하다. 가장 일반적으로 공지된 한겹 감기 브레이크 밴드는 일반적으로 그 단부에 분리 단조, 주조, 또는 스탬핑으로 형성된 브래킷을 갖는 박강판(sheet steel) 또는 유사한 재료의 스트립으로 형성된다. 브래킷은 미합중국 특허 제 3,732,954호에 기술된 것과 같은 스폿 용접이나 유사한 방법에 의해 재료의 스트랩에 적절하게 고정된다. 최근 브래킷이 스트랩 부재의 단부에서 돌출되거나 모재(base metal)의 두께의 두 배로 형성되는 단일 재료 부재를 이용하는 일체형 한겹 감기 브레이크 밴드가 설계되어 왔다. 이러한 구조 형태의 브레이크 밴드의 실시예가 본 발명의 모출원인 미합중국 특허출원 제 546,161호에 기술되어 있다.

브레이크 밴드 및 브레이크 부재의 형성 방법과는 관계없이, 변속기에 위치된 리액션 부재에 작동 가능하게 연결된 리액션 또는 앵커 단부를 수용하기 위하여 각각의 브레이크 밴드가 작동 또는 작용 단부를 갖는 것은 필수적이다. 여러 형태의 자동 변속기는 여러 형태의 리액션 부재를 이용한다. 임의의 리액션 부재는 브레이크 밴드의 앵커 단부에 대해 작용하는 정지 플런저(plunger) 또는 정지 부재를 포함하는 접선 형태를 가지며, 다른 리액션 부재는 핀이 클러치 드럼 및 스트랩 부재에 수직으로 연장하고 브레이크 밴드의 앵커 브래킷에 위치된 리액션 개구 내로 연장되는 리액션 핀 형태를 갖는다.

리액션 핀이 변속기 밴드에서 리액션 부재로 사용될 때 통상적으로 "볼캐이노(volcano)" 형태의 리액션 브래킷이 제공되어 리액션 핀과 결합된다. 전형적인 볼캐이노형 브래킷은 밴드의 리액션 브래킷으로부터 방사상 외측으로 연장하는 돌출된 개구로 구성된다. 선택적으로, 브래킷에 고정된 부싱은 리액션 핀의 자유 단부를 수용하도록 그 내부에 형성된 리액션 개구를 가짐으로써 자동 변속기에서 밴드의 브레이크 밴드의 사용 중에 고정된 단부를 제공한다. 밴드의 대향의 또는 작용 단부는 밴드 단부를 서로 가압하여 브레이크 밴드를 클러치 드럼 주위에 단단히 밀착시키도록 유압 제어되는 변속기 내에 작용 플런저의 단부를 결합함으로써 드럼의 회전을 정지시키거나 드럼 또는 기어 비를 변화시키는 다른 부재의 회전을 변화시키거나 출력축의 회전 방향을 변화시키기 위해 작용 브래킷을 갖춘다. 리액션 핀의 자유 단부와 볼캐이노 개구 사이의 적절한 기능에 요구되는 공차로 인하여 시험이나 변속기의 작동 중 볼캐이노 개구가 조기 파손되는 여러 문제점에 봉착하게 된다. 예컨대 리액션 핀이 볼캐이노 개구와 완전히 결합하지 않는다면 볼캐이노의 개방된 에지는 칩핑되며, 파손되며, 크랙을 일으키게 된다.

계류중인 미합중국 특허출원 제 546,161호는 브레이크 밴드의 한 단부에 볼캐이노형 리액션 브래킷을 형성하도록 두 배의 두께의 스트랩 부재로부터 돌출된 앵커 양각부를 갖는 단일 부재형 브레이크 밴드를 제공함으로써 이러한 볼캐이노 브래킷의 응력 파손 문제를 해결하고 있다. 스트랩 부재는 이중 층을 형성하도록 절첩되며, 볼캐이노 개구는 층을 돌출시키며 테이퍼진 개구를 형성하도록 재료의 이중 층을 천공(piercing)함으로써 형성된다. 스트랩 부재의 두 층은 클린치 고정, 스폿 용접 또는 다른 적절한 수단에 의해 서로 고정된다.

돌출된 볼캐이노 개구는 강도 특성의 강화를 위해 제공되어 상기 볼캐이노 앵커 브래킷에서 응력 파손의 횟수를 상당히 감소시키지만, 볼캐이노 리액션 개구의 파손의 위험을 더욱 감소시키기 위한 요구가 남아있다. 응력 파괴 및 파손의 문제점은 계속 상존하고 있으며, 특히 리액션 핀이 볼캐이노 개구를 통하여 완전히 삽입되지 않아서 힘이 볼캐이노 개구의 융기된 에지에 인가되는 경우에 더욱 그러하다.

따라서 본 발명의 목적은 브래킷 밴드의 조기 파괴의 가능성을 극복하기 위해 강화된 강도 특성을 갖는 리액션 브래킷을 제공하는 것이다. 본 발명은 브래킷의 조기 파괴가 경감되도록 브래킷의 강도를 증가시키고 볼캐이노 상의 응력을 감소시킴으로써 상기 목적을 달성한다.

본 발명은 자동 변속기 브레이크 밴드에 사용하기 위한 개량된 신규의 돔형 앵커 브래킷에 관한 것이다. 브래킷은 브래킷 재료의 펀칭 또는 천공에 의해 형성된 리액션 개구를 둘러싸는 예비 가압된 돔형부를 포함한다. 본 발명의 브래킷은 일반적으로 단일 부재형 밴드와 일체화되는 것에 대해 기술되어 있지만 본 발명의 볼캐이노 브래킷은 어떠한 브레이크 밴드 디자인에도 사용할 수 있으며 개별 브래킷 부재로서 분리되어 형성되거나 계류중인 미합중국 특허출원 제 546,151호의 밴드 성형과 유사한 작업에서 밴드 재료로 형성된다. 간단화를 위하여 본 발명은 브래킷부가 일체로 형성된 적절한 금속 밴드 재료의 단일 스트립에 사용되는 것에 대해 기술될 것이다.

본 발명의 돔형 브래킷을 이용하는 브래킷 밴드를 형성하기 위한 준비에 있어서, 적절한 금속 밴드 재료의 단일 스트랩이 제공된다. 스트랩의 양쪽 단부는 스트랩의 단부에서 두 배의 두께를 형성하도록 스트랩 부재 상에서 상방 및 후방으로 만곡된다. 이러한 두 배의 두께 영역은 한쪽 단부에 작용 브래킷을, 다른 대향의 단부에 리액션 브래킷을 형성하기 위해 이용된다. 일단 스트랩 부재가 절첩되면, 리액션 단부에서의 재료의 이중 층은 돔 형태를 형성하도록 가압되거나 성형되고 브래킷에 리액션 개구를 형성하도록 천공 또는 펀칭된다. 스트랩 부재의 층은 돌출되지 않는다. 펀칭 단계 후 리액션 개구를 형성하는 스트랩 부재의 주변부는 일반적으로 밴드의 잔여부의 곡면과 평행으로 정렬된다. 리액션 개구를 둘러싸는 돔 부분은 리액션 개구에 삽입될 때 스트랩 부재를 일반적으로 리액션 핀에 수직으로 위치시킨다. 따라서 리액션 개구는 볼캐이노형이 아니며 밴드 재료의 상향 만곡된 압축 또는 돌출부로부터 형성되지는 않는다. 동시에 브래킷을 형성하는 재료의 두 층은 클린치 패스닝(fastening)이나 스폿 용접과 같은 공지의 방법에 의해 서로 고정된다. 밴드에 대한 작용 브래킷은 작용 피스톤의 단부가 결합하여 변속기 밴드를 드럼에 적용시키도록 밴드를 클러치 드럼의 주위에 단단히 밀착시키도록 허용하는 공지의 방법에 의해 제공된다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조로 본 발명을 실시할 최적 모드에 의해 용이하게 이해될 것이다.

본 발명은 도면을 참조로 상세히 기술될 것이다. 본 발명의 제 1 도 내지 제 6 도는 일체형 부재인 한겹 감기 브레이크 밴드를 도시하고 있다. 그러나 본 발명은 본 발명에 대한 실시예의 범위에 따라 제한이 필요한 한겹 감기 일체형 부재에의 사용에 한정되는 것은 아니다.

제 1 도 내지 제 3 도에 있어서, 본 발명의 제 1 실시예는 일정 길이의 곡선 밴드를 형성하는 신장된 스트랩 부재(12)로 형성된 차량용 자동 변속기(도시않음)에 사용하기 위한, 도면 부호 10으로 도시된 일체형 부재인 브레이크 밴드를 기술하고 있다. 스트랩 부재(12)의 대향 단부(14, 16)는 작용 피스톤(도시 않음)과 리액션 핀(38)을 각각 결합하도록 설계된 브래킷 부재(18, 20)를 형성하도록 스트랩 부재(12) 상에서 후방으로 절첩된다.

브레이크 밴드(10)는 소정의 허용 가능한 접착 방법에 의해 적절히 부착된 마찰 라이닝(24)을 또한 포함한다.

작용 브래킷 부재(18)는 소정의 허용 가능한 방법에 의해 형성된다. 제 1 도에 도시된 작용 브래킷은 단부(14)를 작용 피스톤 또는 핀에 대한 접촉점 아래에 위치된 접합부의 측부 상에 강화 리브(28)를 갖는 상향으로 절첩된 융기부(26) 내로 절첩함으로써 형성된다. 절첩된 융기부(26)는 강화 리브(28)에 대향하는 측부의 중앙 영역에 포켓을 형성하기 위한 가압 영역(도시 않음)을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다. 가압 영역은 일반적으로 클러치 드럼에 접선 방향으로 작용하는 작용 피스톤의 단부와 결합되도록 적용된다. 융기부(26) 및 강화 리브(28)를 갖는 단부(14)는 클린치 패스닝과 같은 통상의 방법에 의해 절첩 및 성형 공정과 동시의 제조 단계에서 스트랩 부재(12) 상부에서 절첩되어 스트랩에 고정된다.

제 2 도 및 제 3 도에는 리액션 브래킷 부재(20)를 형성하는 단부(16)가 도시되어 있다. 단부(16)는 스트랩 부재(12)를 상방 및 후방으로 절첩하여 형성된다. 리액션 핀 개구(32)는 내측 원주면(34)으로부터 스트랩 부재의 두 층을 통하여 펀칭되거나 천공되며, 환형의 외주 돔(36)은 개구(32)를 둘러싸면서 형성된다. 따라서 가상선으로 도시된 리액션 핀(38)은 리액션 개구(32)에서 돔(36)에 형성된 스트랩 부재의 두 층을 결합한다. 리액션 핀(38) 또는 앵커핀과의 결합점에서 스트랩 부재는 돌출되지 않는다. 따라서, 스트랩 부재(12)의 이중 층의 전체 강도는 작용 브래킷 부재(18)에 대해 작용 핀에 의해 유도된 이동에 대항하여 브레이크 밴드(10)를 고정시키기 위해 이용된다. 리액션 개구(32)에 인접한 돔(36)의 표면(37)은 스트랩 부재(12)의 곡면에 평행하게 정렬된다. 따라서, 리액션 핀(38)을 결합시키도록 작용하는 스트랩 부재의 층은 리액션 핀(38)의 축에 수직으로 정렬되며, 리액션 개구(32)에 핀(38)에 의해 가해진 힘에 대항하는 강화된 브래킷 강도를 제공한다. 리액션 브래킷 부재(20)는 작용 브래킷에 이용되는 화스너(30)와 유사한 클린치된 화스너(40)에 의해 스트랩 부재(12)에 고정된다. 클린치된 화스너가 도시되었지만 필요할 경우 층은 스폿 용접에 의해서도 결합될 수 있다.

제 4 도 내지 제 6 도에 있어서, 본 발명의 다른 실시예는 차량용 자동 변속기(도시 않음)에 사용하기 위해 일정 길이를 갖는 곡선 밴드를 형성하는 신장된 스트랩 부재(12)로 형성된, 도면 부호 110으로 도시된 일체형 부재의 브레이크 밴드를 기술하고 있다. 스트랩 부재(112)의 대향 단부(114, 116)는 스트랩 부재(112) 상에서 후방으로 절첩되어 작용 피스톤(도시 않음) 및 리액션 핀(138)과 결합하도록 설계된 브래킷 부재(118, 120)를 형성한다. 브레이크 밴드(110)는 허용 가능한 접착 방법에 의해 적절히 부착된 마찰 라이닝(124)을 또한 포함한다.

작용 브래킷 부재(118)는 소정의 허용 가능한 방법에 의해 형성된다. 제 4 도에 도시된 작용 브래킷은 단부(114)를 작용 피스톤 또는 핀에 대한 접촉점 아래에 위치된 절첩부의 측부 상에 강화 리브(128)를 갖는 상향으로 절첩된 융기부(126) 내로 절첩함으로써 형성된다. 절첩된 융기부(126)는 강화 리브(128)에 대향하는 측부의 중앙 영역에 포켓을 형성하기 위한 가압 영역(도시 않음)을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다. 가압 영역은 일반적으로 클러치 드럼에 접선 방향으로 작용하는 작용 피스톤의 단부와 결합되도록 적용된다. 융기부(126) 및 강화 리브(128)를 갖는 단부(114)는 클런치 패스닝과 같은 통상의 방법에 의해 절첩 및 성형 공정과 동시의 제조 단계에서 스트랩 부재(112) 상부에서 절첩되어 스트랩에 고정된다.

제 5 도 및 제 6 도는 리액션 브래킷 부재(120)의 다른 실시예를 도시한다. 브레이크 밴드(110)의 본 실시예에서 리액션 브래킷 부재는 리액션핀 개구(132)를 둘러싸는 사각형 돔(136)으로 형성된다. 돔(136)은 스트랩 부재(112)의 길이에 평행으로 연장하는 두개의 측부(135)와, 스트랩 부재(112)의 길이를 횡단하여 연장하는 두개의 측부(137)로 형성된다. 사각형 돔은 리액션 핀(138)의 결합에서 보다 강화된 강도 특성을 제공함을 알 수 있을 것이다.

본 발명의 천공된 돔 리액션 브래킷은 리액션 개구 내에서 리액션 핀의 위치에서 보다 큰 자유도를 제공하며, 또한 브레이크 밴드의 조기 파괴없이 리액션 핀을 유지하는데 보다 큰 강도를 제공한다. 기술된 실시예는 하기의 청구범위의 정신 범위로부터 일탈없이 변속기 밴드용 리액션 또는 작용 브래킷과 함께 적용될 수 있다.

Claims (8)

1. 환형의 내측 원주면(34)을 형성하며 스트랩 부재(12)의 한 단부(14)에 위치된 작용 브래킷(18)과 상기 스트랩 부재(12)의 대향 단부(16)에 위치된 리액션 브래킷(20)을 갖는 신장된 스트랩 부재(12)와, 상기 스트랩 부재(12)의 내측 원주면(34)에 부착된 마찰 라이닝(24)을 포함하며,

   상기 리액션 브래킷(20)은 그 사이에 형성된 리액션 개구(32)를 구비한 돔(36)을 가지며, 상기 돔(36)은 상기 마찰 라이닝(24)으로부터 상기 리액션 개구(32)를 분리시켜 그 사이에 중공 지역을 형성하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기 브레이크 밴드.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 돔(36)은 상기 리액션 개구(32) 주위로 등거리로 이격된 융기된 주변부를 갖는 환형 형태인 것을 특징으로 하는 자동 변속기 브레이크 밴드.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 돔(136)은 상기 스트랩 부재(112)의 에지에 평행한 두 측부(135)와, 상기 스트랩 부재(112)의 에지에 수직인 나머지 두 측부(137)를 가지는 사각형 형태인 것을 특징으로 하는 자동 변속기 브레이크 밴드.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 리액션 개구(32, 132) 주변의 상기 돔(36, 136)의 표면은 상기 스트랩 부재(12, 112)에 의해 형성된 내측 원주면(34, 134)과 평행하게 형성되며, 리액션 핀(38, 138)이 상기 리액션 개구(32, 132)와 결합할 때 상기 리액션 핀(38, 138)의 축에 수직인 것을 특징으로 하는 자동 변속기 브레이크 밴드.
5. 환형의 내측 원주면(34)을 형성하며 두 개의 단부(14, 16)를 갖는 신장된 스트랩 부재(12)와, 상기 스트랩 부재(12)의 내측 원주면(34)에 부착된 마찰 라이닝(24)을 포함하며,

   상기 스트랩 부재(12)의 한 단부(14)는 상기 단부(14)와 그로부터 형성된 작용 브래킷(18)에서 상기 스트랩 부재의 두 배의 두께를 형성하도록 후방으로 절첩되며, 상기 스트랩 부재(12)의 대향 단부(16)는 상기 대향 단부(16)와 그로부터 형성된 리액션 브래킷(20)에서 상기 스트랩 부재의 두 배의 두께를 형성하도록 후방으로 절첩되며,

   상기 리액션 브래킷(20)는 그 사이를 관통하여 형성된 리액션 개구(32)를 갖는 돔(36)으로서 상기 스트랩 부재의 이중 층으로부터 형성되며, 상기 돔(36)은 상기 스트랩 부재(12)의 내측 원주면(34) 상부에 중공의 공간을 형성하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기 브레이크 밴드.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 돔(36)은 상기 리액션 개구(32) 주위로 등거리로 이격된 융기된 주변부를 갖는 환형 형태인 것을 특징으로 하는 자동 변속기 브레이크 밴드.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 돔(136)은 상기 스트랩 부재(112)의 에지에 평행한 두 측부(135)와, 상기 스트랩 부재(112)의 에지에 수직인 나머지 두 측부(137)를 가지는 사각형 형태인 것을 특징으로 하는 자동 변속기 브레이크 밴드.
8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 리액션 개구(32, 132) 주변의 상기 돔(36, 136)의 표면은 상기 스트랩 부재(12, 112)에 의해 형성된 내측 원주면(34, 134)과 평행하게 형성되며, 리액션 핀(38, 138)이 상기 리액션 개구(32, 132)와 결합할 때 상기 리액션 핀(38, 138)의 축에 수직인 것을 특징으로 하는 자동 변속기 브레이크 밴드.