KR100516755B1 - 마찰클러치 - Google Patents

Abstract

적어도 클러치디스크의 마찰라이닝들에 대한 마모를 보상하기 위해 클러치가 분리되는 동안 클러치스프링이 압력판에 대해 축방향으로 이동하는 마찰클러치가 제공된다. 클러치스프링상에 작용하고 압력판상에 작용하며, 클러치스프링에 구성되고 내측반경방향으로 연장구성되는 돌출부들의 팁들에 상대적으로 작은 하중이 적용됨에 따라 클러치를 분리하는 여러개의 스프링들에 의해 클러치가 용이하게 분리된다. 또한, 클러치가 전체 사용수명동안, 분리하중의 크기는 적어도 일정하게 유지된다.

Description

마찰클러치

본 발명은 일반적으로 토크전달시스템에 관련되며, 예를 들어 (내연기관과 같은) 원동기의 (캠축 또는 크랭크축과 같은) 회전출력요소와 수동, 반자동 또는 자동 변속기의 회전입력요소사이에서 토크를 전달하기 위해 일반적으로 차량의 파워트레인내에 구성되는 마찰클러치들의 개선에 관련된다. 좀더 구체적으로 말하면 (특히 클러치 판 또는 클러치디스크의 마찰라이닝과 같은) 특정 구성부품들에 대한 마모, 다시 말해 클러치의 전체 사용수명동안 연장된 시간동안 클러치의 반복된 연결 및 분리에 의한 마모를 보상하는 유니트 또는 조립체를 구성하는 마찰클러치의 개선에 관련된다.

예를 들어 독일 특허출원 제 42 39 291 호, 제 43 06 505 호, 제 42 39 289 호, 제 43 22 677 호, 제 44 18 026 호, 제 44 31 641 호 및 제 195 10 905 호 및 해당 미국특허 및 특허출원에 상기 특징의 마찰클러치들이 공개된다. 상기 출원의 명세서에서 확인되는 발명내용은 여기서 참고로 주어진다.

일반적으로 본 출원의 명세서 및 청구범위에서 고려하고 있는 특징의 마찰클러치는 회전식 하우징(housing) 또는 커버(cover) 하우징과 회전가능하고 하우징에 대해 축방향운동의 자유도를 제한하는 압력판과, 마찰클러치를 연결하기 위해 하우징으로 부터 축방향으로 압력판을 이동시키는 (일반적으로 다이아프렘 스프링 및 이하 다이아프렘스프링이라 함) 적어도 한 개의 클러치스프링으로 구성된다. 상기 보상유니트는 클러치디스크의 일부분을 형성하고, 적어도 클러치가 적어도 부분적으로 연결될 때 (플라이휠과 같은) 엔진구동식 대응 압력판(counterpressure plate) 사이에서 고정되는 마찰라이닝들에 대한 마모를 보상하는 것이 목적이다. 더욱 구체적으로 말하면, 마찰클러치가 연결된 상태에 있을 때 (즉 마찰라이닝들 및 압력판과 대응압력판의 마찰표면들 뿐만 아니라 마찰클러치의 사용수명동안 반복된 연결 및 분리작용에 응답하여 마모를 겪게 되는 (여러가지 스프링들과 같은) 또다른 구성부품들에 대한 마모크기에 상관없이) 압력판에 대해 다이아프렘스프링의 편향작용이 클러치의 사용수명동안 적어도 일정하게 유지되는 것이 보상유니트에 의해 보장된다.

본 발명의 목적은 제조과정을 단순화하고, 상기 특징을 가진 전체 마찰클러치 뿐만아니라 여러개의 구성부품들의 비용을 절감하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 특히 차량의 파워트레인내에서 종래기술의 마찰클러치들에 대해 우수한 구성부품으로서 이용가능한 소형의 마찰클러치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 선택된 토크들이 전달을 예측시 다른 변화 또는 감지가능한 변화없이 반복사용이 이루어지는 오랜기간동안 견딜 수 있는 마찰클러치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 클러치 분리가 이루어지는 동안 가해져야 하는 하중크기가 매우 적게 변하거나, 클러치가 이용되어야 하는 클러치 및/또는 파워트레인의 전체사용중에 상대적으로 적게 변화하도록, 작동가능하고, 구성되며, 설계되고 조립되는 마찰클러치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 치수상의 적어도 일부의 공차 및/또는 부품들의 조립체를 위해 보상이 이루어질 수 있는 마찰 클러치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 클러치의 전체 사용수명동안 예측가능하고 바람직한 방법으로 클러치디스크의 마찰라이닝으로 부터 대응압력판 및 압력판의 분리가 이루어져야 하는 분리하중의 크기가 변하거나 불변이 되도록 구성되는 마찰클러치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 클러치 연결 및 분리하중들이 클러치가 새것 또는 더 짧거나 또는 더 긴 시간동안 실제 사용하는가에 상관없이 마모보상유니트의 작동에 부정적으로 영향을 줄 수 없도록 상기 하중들이 선택 및 제어되는 마찰 클러치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 본 발명의 상기 목적들을 달성하기 위해 압력판 및/또는 하우징 및/또는 적어도 한 개의 다이아프렘스프링 및/또는 클러치디스크의 마찰라이닝상에 작용하는 탄성에너지 저장수단의 신규하고도 개선된 구성을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 차량의 파워트레인내에서 마찰클러치의 연결 및/또는 분리가 이루어지는 동안 가해져야 하는 하중들의 예측가능한 발생, 변화 및 크기를 확실히 하기 위해, 마찰클러치의 특정부품들에 영향을 주는 신규하고도 개선된 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 상기 마찰클러치를 구성하는 파워트레인을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 파워트레인이 상기 특징의 마찰클러치를 구성하는 차량을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 상기 특징 및 장점들을 나타내고 구성하며, 승용차 트럭 및/또는 다른 형태의 차량에 구성된 파워트레인내의 공지된 마찰클러치에 대해 더욱 우수한 대체품으로서 이용가능한 마찰클러치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 상기 특징을 가진 마찰클러치내에 구성된 압력판, 하우징 및 다이아프렘스프링사이에서 토크를 전달하는 신규하고도 개선된 연결부를 제공하는데 있다.

상기 마찰클러치의 다른 구성부품들 및 마모보상유니트사이의 신규하고도 개선된 연결부를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 상기 마찰클러치내에서 이용하기 위한 (판스프링과 같은) 신규하고도 개선된 스프링들을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 상기 특징을 가진 마찰클러치에 이용되는 한 개 또는 두 개이상의 다용도 스프링들을 제공하는데 있다.

본 발명은 차량의 파워트레인과 같이 파워트레인내에서 이용되는 연결 및 분리가능한 마찰클러치내에 구성된다. 개선된 마찰클러치는 정해진 축주위에서 회전가능한 하우징, 클러치의 연결 및 분리를 위해 하우징에 대한 축방향운동을 제한하고 회전가능한 압력판, 하우징 및 압력판사이에서 작동가능하고, 클러치에 대한 결과적인 마모 및 반복되는 연결 및 분리작용에 따라 변화하는 정해진 응력상태 － 적어도 마찰클러치의 연결상태에서 － 라고 가정하는 적어도 한 개의 클러치스프링(이하 다이아프렘스프링이라 함)으로 구성되고, 상기 상태에서 다이아프렘스프링은 압력판을 하우징으로 부터 떨어져 축방향으로 이동시킨다. 개선된 마찰클러치는 또한 클러치에 대한 마모를 보상하는 수단으로 구성되고, 상기 보상수단은 클러치가 반복된 연결 및 분리되는 연장된 주기동안 적어도 정해진 응력상태에 근접하게 다이아프렘스프링을 지지하기 위한 수단을 포함한다. 또한 개선된 마찰클러치는 클러치의 분리를 위한 수단으로 구성되고, 상기 분리수단은 적어도 클러치가 분리되는 동안 변화하는 하중으로 클러치가 분리되는 동안 압력판을 하우징에 편향시키기 위한 에너지저장 탄성수단을 포함한다. 적어도 클러치가 분리되는 동안 상기 하중은 점진적인 특성을 가지는 것이 선호된다. 상기 연장된 기간은 파워트레인내에서 마찰클러치의 사용주기와 일치하거나 적어도 근사할 수 있다.

마찰클러치의 사용이 연장되는 시간동안 (즉 반복된 연결작용 및 분리작용) 마모작용에 의해 분리수단의 탄성수단에 의해 저장되는 에너지량의 변화에 의해 하우징에 대해 그리고 하우징의 축방향으로 압력판이 이동하게 된다. 마모에 의해 압력판이 축방향으로 운동하는 동안 탄성수단에 이해 저장되는 에너지량의 변화는 감소변화이다.

개선 마찰클러치는 또한 하우징과 동심축을 이루고 회전가능한 표준 대응압력판(또한 반응판이라고도 불리는)과, 클러치가 연결된 상태에서 압력판 및 대응압력판 사이에 위치하고 이들로 부터 토크를 받아들이는 (이하 클러치디스크라고 하는) 클러치판 또는 클러치디스크로 구성된다. 차량의 파워트레인내에서 내연기관의 (크랭크축 또는 캠축과 같은) 출력축으로 부터 토크를 받아들이는 플라이휠이 대응압력판이 구성될 수 있다.

연결수단의 탄성에너지 저장수단은 적어도 한 개의 판스프링으로 구성가능하다. 본 발명의 선호되는 실시예에 따르면, 판스프링은 기다란 모양으로 정해진 물결모양을 가진다. 상기 판스프링으로 구성되는 분리수단은 또한 압력판 및 하우징에 대해 각각의 판스프링에 구성되고 서로 이격된 제 1 및 제 2 부분들을 고정하기 위한 수단을 가져서, 상기 각각의 스프링의 종방향 및 하우징의 축방향으로 볼 때 판스프링(들)은 응력을 받는 상태를 유지한다. 클러치가 파워트레인내에 설치될 때 판스프링은 정해진 물결모양을 가지기 때문에 각각의 판스프링은 응력을 받는 상태로 유지되는 구성이 선호된다. 마찰클러치가 파워트레인내에 설치되는 동안, 각각의 판스프링은 종방향으로 굽힘이 이루어질 수 있다.

마찰클러치에 구성되는 한 개 또는 두 개의 구성부품들에 의해, 압력판은 하우징의 축방향으로 그리고 하우징에 대해 이동하게 되고, 하우징에 대해 압력판이 축방향으로 이동하고 하우징에 대해 축방향으로 이동하는 동안 탄성의 에너지저장수단에 의해 가해지는 하중은 변한다.

적어도 원형을 가지는 압력판을 구성하는 것이 선호되고, 분리수단에 구성되는 에너지 저장 탄성수단은 적어도 한 개의 스프링으로 구성되며, 상기 스프링은 적어도 원형인 압력판의 원주방향 및 적어도 접선방향으로 연장구성되는 적어도 한 개의 판스프링으로 구성된다.

예를 들어, 분리수단의 에너지저장 탄성수단은 두 개의 단부들을 가진 제 1 부분 및 중심부를 포함한 제 2 부분을 가진 적어도 한 개의 기다란 판스프링으로 구성가능하다. 상기 탄성수단(즉, 분리수단)은 또한 2개의 (제 1 및 제 2 ) 부분중 한 개를 하우징에 연결시키기 위한 수단 및 제 1 및 제 2 부분중 다른 한 개를 압력판에 연결시키기 위한 수단으로 구성된다.

마찰클러치의 한 개 또는 두 개이상의 구성부품들의 마모를 보상하기 위한 수단은 하우징 및 다이아프렘스프링 사이에서 작동하도록 설치될 수 있다.

다이아프렘스프링은 하우징에 대해 경사가능하고, 다음에 마찰클러치는 하우징의 축방향으로 다이아프렘스프링을 편향시키기 위한 수단과 하우징 및 하우징에 구성되는 제 1 및 제 2 씨트를 포함한 씨트조립체로 구성된다. 다이아프렘스프링은 클러치가 분리동안 씨트들중 한 개에 대해 경사가능하고 두 개의 씨트들사이에서 경사가능하다. 상기 마찰클러치는 또한 한 개의 씨트를 다이아프렘스프링에 편향시키기 위한 수단으로 구성된다. 한 개의 씨트가 하우징의 축방향으로 이동가능하고, 다이아프렘스프링에 대해 한 개의 씨트를 편향시키기 위한 수단이 분리수단의 에너지저장 탄성수단과 병렬로 작동하도록 설치되는 것이 선호된다.

마찰클러치가 반복된 연결 및 분리에 의해, 클러치디스크의 마찰라이닝들은 광범위한 마모를 겪게 되고, 클러치 디스크의 마찰라이닝상에 증가하는 마모에 응답하여 증가하고, 또한 적어도 클러치가 분리되는 단계동안 씨트가 상기 한 개의 (축방향으로 이동가능한) 적어도 경미한 운동을 하게 만드는 분리하중의 적용에 응답하여 클러치는 분리가능하다. 하우징의 축방향으로 한 개의 씨트가 운동할 때 증가하는 하중의 적용에 응답하여 다이아프렘스프링은 씨트들에 대해 경사가능하다.

다이아프렘스프링상에 작용하는 하중들이 서로 중립일때까지 한 개 씨트를 하우징의 축방향으로 이동시키기 위한 수단이 마모보상수단이 구성될 수 있다.

다이아프렘스프링에 대해 한 개의 씨트를 편향시키기 위한 수단은 마찰클러치가 반복된 연결 및 분리작용이 이루어지는 상기 연장된 시간내에서 한 개의 씨트에 대해 적어도 일정한 하중을 가하도록 배열된 에너지저장장치가, 다이아프렘스프링에 한 개의 씨트를 편향시키는 수단에 포함될 수 있다. 상기 에너지 저장장치는 적어도 한 개의 다이아프렘 스프링부재로 구성되고, 다이아프렘스프링에 한 개의 씨트를 편향시키기 위한 수단은, 적어도 한 개의 다이아프렘스프링부재 및 한 개의 씨트사이에서 적어도 한 개의 편향전달부품으로 구성된다. 다이아프렘스프링(클러치스프링)이 서로에 대해 중립일때까지 한 개의 씨트를 하우징의 축방향으로 이동시키기 위한 수단이 한 개의 씨트를 이동상태로 유지하도록 배열될 수 있다.

다이아프렘스프링을 위한 지지대가 하우징의 축방향으로 이동가능하고, 다이아프렘스프링은 적어도 클러치가 분리되는 동안 지지대에 대해 피봇회전운동하도록 장착될 수 있도록 마찰클러치가 구성 및 조립될 수 있다. 클러치디스크의 마찰라이닝에 대한 마모정도에 따라 지지대를 하우징의 축방향으로 이동시키기 위한 수단이 마모보상수단에 구성될 수 있다.

적어도 클러치가 분리될 때, 클러치를 분리시키는 방향으로 탄성에너지 저장수단과 평행하게 압력판을 편향시키기 위하여, 하우징 및 압력판 사이에서 작동하는 판스프링 또는 스프링들이 하강하는 특성을 가질 수 있다. 각각의 판스프링은 하우징 및 압력판중 적어도 한 개에 고정될 수 있고, 상기 설명에서 처럼, 각각의 상기 판스프링은 하우징 및 압력판 사이에서 적어도 일부의 토크를 전달하도록 배열될 수 있다. 상기 마모 및 압력판이 하우징으로 부터 떨어져 축방향으로 운동하는 것에 응답하여 압력판에 대한 판스프링의 편향작용이 선택될 수 있다.

판스프링(들) 및 에너지저장 탄성수단은 공동으로 압력판을 하우징에 대해 축방향으로 이동시키고 적어도 일정한 하중차를 형성가능하다. 선택적으로 압력판을 하우징으로 부터 떨어져 축방향으로 이동시키는 하중차이를 이용하여 판스프링(들) 및 에너지저장 탄성수단은 공동으로 경미하게 증가하는 하중차이를 형성가능하다. 약 5%와 25% 사이의 범위내의 비율로 상기 하중차이가 증가할 수 있다.

적어도 마찰클러치가 연결된 상태에서 하우징상에 다이아프렘스프링을 경사가능하게 장착시키는 원형씨트가 상기 씨트조립체에 구성가능하다. 하우징 및 압력판사시에서 토크를 전달시키기는 적어도 한 개의 제 1 추가 스프링 및 압력판을 하우징으로 부터 떨어져 편향시키도록 배열되는 적어도 한 개의 제 2 추가 스프링이 분리수단의 에너지저장 탄성수단에 구성가능하다. 클러치가 분리되는 동안 그리고 압력판이 클러치디스크의 마찰라이닝으로 부터 떨어져 축방향으로 이동하는 동안 다이아프렘스프링의 하중에 저하하고, 압력판이 마찰라이닝으로 부터 적어도 부분적으로 분리시키는 다이아프렘스프링에 작용하는 분리하중과 적어도 근사하게 되는, 결과 하중을 발생시키고 압력판에 적용하도록 제 1 추가스프링 및 제 2 추가스프링이 배열될 수 있다. 클러치디스크의 마찰라이닝들을 서로로 부터 떨어지고 하우징에 대해 축방향으로 이동시키는 적어도 한 개의 제 3 추가 스프링이, 분리수단의 에너지저장 탄성수단에 구성될 수 있다. 적어도 한 개의 제 3 추가스프링과 함께 제 1 추가스프링 및 제 2 추가스프링에 의해 상기 결과하중이 발생될 수 있다. 제 1 추가스프링은 한 개 또는 두 개이상의 판스프링으로 구성될 수 있다.

압력판을 대응 압력판으로 부터 떨어져 축방향으로 이동시키고, 압력판을 마찰판으로 부터 분리시키기 위한 (또한 마찰라이닝들이 대응 압력판으로 부터 분리되기 위한) 수단이 분리하중을 클러치에 적용하는 수단에 구성될 수 있다. 하우징 및 압력판사이에서 작동하는 제 1 추가스프링과, 하우징 및 압력판사이에서 토크를 전달하도록 배열된 제 2 추가스프링이 분리수단의 에너지저장탄성수단에 구성가능하다. 적어도 압력판이 마찰라이닝과 접촉하지 않는 동안, 적어도 분리하중과 근사한 결과하중이 직접 발생하도록 상기 추가스프링들이 배열될 수 있다.

본 발명의 특징으로서 고려되는 신규한 특징이 특히 첨부된 청구항들에 설명된다. 본 발명의 다수의 또다른 특징들 및 속성과 함께 클러치의 구성 및 클러치의 조립과 작동모드와 관련하여, 개선된 마찰 클러치 자체는 첨부된 도면과 함께 선호되는 실시예의 상세한 설명을 숙독하여 이해된다.

도 1 및 도 2 에 도시된 마찰클러치(1)는 회전식 하우징 또는 커버(2), 회전가능하고 하우징에 대해 제한된 자유도의 축방향운동을 가지며 적어도 원형을 가지는 압력판(3), 적어도 하우징(2)에 대해 간접적으로 반응하고 (적어도 클러치(1)의 연결된 상태에서) 압력판(3)위에서 지지되는 다이아프렘 스프링형태의 적어도 한 개의 클러치 스프링(4), 차량의 파워트레인(power train)내에서 엔진에 의해 구동되도록 배열되고 하우징 압력판 및 다이아프렘스프링에 토크(torque)를 전달하는 대응압력판(6), 그리고 압력판(3, 6)의 대응 마찰면들사이에 위치하는 마찰라이닝(7)을 가진 클러치판(8)으로 구성된다. 클러치디스크(8)의 허브는 변속파워트레인에 구성된 회전입력요소(예를 들어 축(shaft)으로 토크를 전달가능하다).

하우징(2)은 원형의 씨트(seat) 조립체(5)를 가지고, 상기 씨트조립체는 다이아프렘스프링(4)에 구성되고 원주방향으로 완전히 외측 반경방향을 향하는 주요부(4a)를 경사가능하게 장착하고 있다. 클러치디스크(8)가 구성부품(2, 3, 4, 6)의 모든 각운동을 공유하는데 필요한 하중으로 압력판(3, 6)의 마찰면들이 인접한 마찰라이닝(7)들을 고정한다. 한쪽에 위치한 두 개의 압력판(3, 6)들과 다른 한쪽에 위치한 클러치디스크(8) 사이의 일정량의 미끄럼운동을 허용하는 하중에 의해 압력판(3)은 인접한 마찰라이닝들을 지지하여, 마찰클러치(1)의 부분적 결합이 이루어질 수 있다. 압력판(3, 6)들이 클러치디스크(8)들과 독립적으로 또는 그 반대로 회전가능할 때, 클러치(1)는 완전히 분리된다. 압력판(3)이 하우징(2)의 후벽을 향해서 그리고 축방향으로 이동가능하게 하며 즉, 대응 압력판(6) 및 마찰라이닝(7)으로 부터 이동하여, 상기 작용이 이루어진다.

(적어도 클러치(1)의 특정단계동안, 압력판(6)이 대응압력판(6)으로 부터 축방향으로 압력판을 이동시키는 것이 선호되게) 하우징(2)으로 부터 압력판(3)까지 토크를 전달하는 수단은 판스프링의 형태로 제 1 세트의 추가의 스프링(9)으로 구성되고, 상기 판스프링들은 압력판(6)의 원주방향 또는 접선방향으로 연장구성된다. 도 3 및 도 6 에서 알 수 있듯이 여러쌍의 고정요소 또는 연결요소들중 하나에 구성된 (리벳과 같은) 한 개의 이격요소(14)에 의해, 판스프링(9)의 한쪽단부(24)가 하우징(2)에 고정되고, 리벳(rivet), 볼트(bolt) 또는 아날로그 커넥터(16)에 의해, 각각의 판스프링(9)에 구성되고 기다란 모양의 중간부(15)가 압력판(3)에 고정된다. 각각의 판 스프링(9)은 실제로 (예를 들어 2개로) 세트 또는 패키지(package)를 이루는 중첩구조를 이루는 판스프링들이다. (도 3 을 참조) 압력판(3)의 원주방향으로 볼 때 서로에 대해 등거리에 놓이는 3개의 세트들을 이루는 판스프링(9)들에 의해 클러치(1)가 구성된다. 판스프링들에 의해 압력판(3)은 축방향으로 그리고 대응압력판(6)으로 부터 떨어져 이격되고 즉 하우징(2)의 후벽을 향해 이격되기 때문에, 클러치(1)가 적어도 부분적으로 연결된 상태에서 판스프링(9)은 다이아프렘의 편향작용(bias)을 억제한다.

(단일의 또다른 스프링(10)) 제 2 세트의 또다른 스프링(10)은 클러치디스크(8)의 일부분을 형성하고, 2세트의 마찰라이닝(7)들이 축방향으로 그리고 서로로 부터 이격되게 만든다. 클러치(1)가 완전히 결합된 상태에서 (상기 상태에서 스프링은 압력판(3, 6)들의 인접한 마찰면에 대해 두 세트의 마찰라이닝(7)들을 편향시키고) 그리고 압력판(3)이 하우징(2)의 후벽을 향해 이동하고 마찰면이 아직까지 인접한 마찰라이닝들과 접촉하는 클러치의 부분결합이 이루어지는 동안 스프링 또는 스프링들(10)(이하 스프링이라 함)은 유효하다. 마찰클러치(1)가 연결되는 동안 그리고 (다이아프렘스프링(4)의 편향작용이 이루어지지만 스프링(9, 10)들의 반대작용이 이루어질 때) 압력판(3)이 대응압력판(6)을 향해 축방향으로 이동할때와 같이 압력판(3, 6)과 클러치디스크(8) 사이의 점증적인 토크전달을 확실히 하는 것이 스프링(10)의 주요 구성목적이다. 주목할 사항으로 스프링은 클러치디스크(8)의 소요특징 및 선택적 특징을 가진다. 예를 들어 Paul Maucher씨에게 1995년 9월 19일에 허여된 미국특허 제 5,450,934 호 "마찰클러치"에 공개된 형태의 탄성부분들로 상기 스프링들이 구성가능하다. 스프링(10)이 없을 경우, 클러치디스크(8)에 구성되고 와셔(washer)모양을 가지며 외측반경방향부분들에 상기 마찰라이닝(7)들이 단순히 결합되거나 고정된다.

원주방향으로 완전한 원형을 이루는 외측반경방향부(4a)이외에, 다이아프렘스프링(4)은 내측반경방향으로 연장구성되고, 반경방향으로 내측에 위치한 팁(tip)(4c)들을 가지는 돌출부(4b)로 구성되고, 상기 팁(4c)들은 스프링(4)의 원추형상을 변화시켜 (즉 원형이 피봇조립체(5)에 대해 스프링(4)을 경사지게 하도록), 적어도 부분적으로 클러치(1)를 분리시키기 위해 (Paul Maucher씨에게 1997년 5월 27일에 허여된 미국특허 제 5,632,365 호 "마찰클러치"에 공개된) 베어링(bearing) 또는 유사장치에 의해 상기 팁(4c)은 가압되어야 한다.

압력판(3)에 구성된 원형돌출부 또는 원형의 구분된 로브(lobe)(3a)들을 지지하는 다이아프렘스프링(4)의 원형부분(4a)의 상기 부분이 다이아프렘스프링을 위한 원형의 피봇조립체(5)의 외측반경방향에 위치한다.

또한 도 1 및 도 2 의 마찰클러치는 제 3 세트의 스프링(11)들로 구성되고 (도 3, 4, 5 를 참고) 각각의 세트들은 예비응력을 받고 중첩되어 구성된 (예를 들어 3개인) 여러개의 판스프링 스택(stack) 또는 패키지를 구성한다. 상기 스프링들은 하우징(2) 및 압력판(3) 사이에서 작동하고, 클러치(1)가 연결된 상태에서 압력판(3)을 하우징(2)을 향해 축방향으로 이동시키도록 설계되고, 압력을 받으며 설치된다.

이격된 여러쌍의 리벳(14)들에 의해 하우징(2)에 고정되게 연결되는 두 개의 단부(12)들이 각각의 스프링(11)에 구성된다. 도 3 을 참고할 때, 각 쌍의 한 개의 리벳(14)은 3개 세트의 판스프링(9)들중 한 개에 구성된 단부(24)를 하우징(2)에 연결시킨다. 패키지들을 형성하는 판스프링(9)들의 돌출부(15)들을 압력판과 연결시키는 상기 볼트(16)들중 한 개의 볼트에 의해, 각각의 스프링(11)의 중간부분(13)이 압력판(3)에 연결된다. 압력판(3)에 구성된 분리된 반경방향 아암들 또는 캠들내부에 리벳 또는 볼트(16)가 고정된다. 압력판(3)의 원주방향으로 볼 때 3개의 스택을 이루는 판스프링(11)들은 서로에 대해 등거리를 두고 구성된다.

상기 판스프링(11)들에 의해 (클러치(1)가 분리되는 동안) 압력판(3)이 대응 압력판(6)으로 부터 축방향으로 떨어져 이동하도록, 판스프링(11)들이 구성되고 초기 응력을 받으며 장착된다. 또한, 판스프링(11)들이 압력판(3)위에 편향되는 작용은, 적어도 마찰클러치(1)가 분리되는 동안, 점진적으로 변화한다. 적어도 대응 압력판(6)으로 부터 압력판(3)이 축방향으로 이동하는 클러치의 분리운동단계에서 입력판(3)에 대한 스프링(11)들의 편향작용이 (예를 들어 서서히) 변화하는 반면에, 클러치디스크(8)에 구성된 인접한 마찰라이닝(7)과 압력판은 접촉상태가 유지된다.

(하우징의 축방향으로 볼 때) 예비응력상태의 압력판(3) 및 하우징(2) 사이에서 스택(stack)을 이루는 판스프링(9)들이 연결되고, 스택을 이루는 판스프링(11)들도 연결된다. 압력판(3)에 대한 상기 판스프링들의 편향작용은 클러치가 분리될 때 (즉 스프링(9)들이 압축력을 가할 때) 감소되도록 각각의 스택을 이루는 판스프링(9)들이 초기에 응력을 받는다. 스택을 이루는 스프링(9, 11)들은 평행하게 작용한다. 즉 압력판(3)에 대한 스프링(9)의 편향작용들은 스프링(11)들의 편향작용에 누적되거나 복합적으로 작용하게 된다.

도 4 및 도 5 에 있어서, 판스프링(11)은 얇은 또는 극도로 얇은 금속판재로 구성되고, 예를 들어, 0.2㎜ 내지 0.6㎜사이의 두께를 가진다. 그러나 특수한 상황에서는 0.6㎜ 이상의 두께를 가지는 판스프링(11)으로 구성가능하다. 예를 들어, 스프링강 또는 유사 재질로 구성된 씨트(sheet) 또는 스트립(strip) 형상의 블랭크(blank)로 부터 스탬핑(stamping) 작업에 의해 상기 스프링(11)들이 제조가능하다.

도 4 에 있어서, 각각의 판스프링(11)의 단부(12) 및 중앙부(13)가 확대되어, 각각의 리벳(14, 16)들의 섕크(shank)들을 위한 원형개구부(12a, 13a)에 제공되는 것에 기인한 돌발적인 약화현상이 방지된다.

도 5 에 있어서, 스프링(11)이 단부(12)는 적어도 공명구조를 형성하고, 중앙부(13)는 단부(12)의 공통면의 측면위 및 측면에 대해 외측으로 확대되어 구성된다. 그러나, (구체적으로 곡률을 형성하는) (도 3 을 참고할 때) 스프링(11)이 실제로 (리벳(16)에 의해) 압력판(3) 및 (2개의 리벳(14)에 의해) 하우징(2)에 고정될 때 중앙부(13)의 형상이 변화한다. 도 3 에 도시된 구성에 의해, 적절히 설치된 각각의 스프링(11)은 소요 하중-거리(하중대 이동거리 또는 하중대 행정거리)특성을 나타낸다.

도 3 및 도 5 에 도시된 판스프링(11)들을 비교하면, 스프링(11)이 마찰클러치(1)내에 설치되고, 적어도 클러치가 연결되는 동안, 압력판(3)에서 원주방향으로 볼 때, 상기 스프링은 (하우징(2)의 축방향으로) 응력을 받고, (변형되고) 종방향으로 응력을 받는다(각각의 리벳(16)의 마주보는 측면들에서 확대구조를 형성하거나 업셋(upset)된다). 적절하게 설치된 스프링(11)에 대한 (압력판(3)의 축방향 및/또는 원주방향의) 응력크기는 두 개의 개구부(12a)들 사이의 거리, 각각의 리벳(14)들 사이의 거리 및 중앙부(13)의 초기 곡률을 적절히 선택하여 사전에 정해질 수 있다.

도 3 및 도 6 에 있어서, 각각의 스프링(9)은 U자형 절단부(18)를 가지고, 상기 절단부는 돌출부(15)를 둘러싼다. 평행하고 기다란 스트립 모양의 2개의 웨브(web)(20)들에 의해 절단부(18)의 더욱 긴 측부들이 측면에 접하고, 상기 웨브들은 스프링(9)의 횡방향 연결부(21)에 의해 돌출부(15)의 인접단부(19)에 연결된다. 돌출부(15)의 팁(26)은 단부(24)의 연장부(23) 및 웨브(20)사이의 연결부(22)에 인접해 있다. 단부(24)는 각 쌍의 리벳(14)들중 하나의 리벳 섕크를 위한 개구부(25)를 가지고, 각각의 판스프링(9)에 구성된 단부(24)가 하우징(2)에 고정된다. 돌출부(15)내에 위치한 개구부(27)는 각 리벳(16)의 섕크 즉, 돌출부(15)를 압력판(3)의 인접 캠(17)에 연결시키기 위한 수단의 섕크를 위한 통로를 제공한다.

분명히, 개구부(25, 27)들의 기능이 역전될 수 있다. 즉, 돌출부(15)는 하우징(2)에 고정가능하고, 단부(24)는 압력판(3)에 고정될 수 있다.

도 3 에 따르면, 판스프링(9)이 적어도 클러치(1)가 연결될 때 예비응력상태로 설치된다. 이때, 돌출부(15)는 스프링(9)에 구성되는 나머지 주요부분(20, 21, 22, 23, 24)들의 일방평면으로 부터 구부러지게 된다. 하우징(2)의 축방향으로 도 3 의 판스프링(9)이 응력을 받고, 압력판(3)은 하우징(2)의 후벽을 향해 이동하도록 배열되는 것이 선호된다.

도면에 도시된 판스프링(9)의 구성에 의해, 각각의 판스프링(9)에 구성되는 개구부(25, 27)들 사이의 거리(각각의 스프링의 유효거리)가 매우 짧더라도, 압력판(3)은 하우징(2)으로 부터 축방향으로 그리고 대응압력판(6)으로 부터 이격되는 상대적으로 긴 거리를 포함하는 것이 가능하다.

도 7 의 좌표계에 있어서,(뉴튼(Newton)단위의) 하중이 종좌표를 따라 표시되고 (이동거리) 거리가 ㎜단위로 횡좌표에 표시된다. 곡선(28)은 스프링(9)에 의해 발생되는 하중변화의 특성을 나타내고, 곡선(29)은 스프링(11)에 의해 발생되는 하중변화의 특성을 나타내며, 곡선(32)은 스프링(9) 및 스프링(11)의 결합하중과 같은 결과력을 나타낸다. 곡선(28)으로 도시되는 하중은 비례적으로 (점진적으로) 증가한다. 즉 곡선(28)은 직선이다. 그러나 곡선(28)은 도 7 에 도시된 것과 이탈하는 점진변화(예를 들어 곡률)를 가지도록 스프링(9)의 장착 및/또는 특징을 선택하는 것이 가능하다.

도 7 의 곡선(29)에 의하면, 스프링(11)이 더 이상 에너지를 저장하지 않거나 최소량의 에너지를 저장할때의 상태로 부터 출발하여 (곡선(29)의 부분(30)으로 도시된 것처럼) 하중은 선형으로 또는 사실상 선형으로 증가한다. 스프링(11)에 의해 발생되는 하중은 (곡선(29)의 직선부분으로 도시된 것처럼) 서서히 증가하게 된다. 재료의 적절한 선택, 스프링(11)의 모양, 장착상태 및/또는 다른 변수에 의해 곡선의 부분(31)의 경사 및 정확한 모양이 변화가능하다. 예를 들어, 곡선(29)의 부분(30) 및/또는 부분(31)이 직선으로 부터 이탈하도록, 스프링(11)의 매개변수가 용이하게 선택될 수 있다.

스프링(9)에 의해 발생되고, 곡선(28, 29)으로 표시되는 하중들의 결과력(곡선(32)을 참고)은 적어도 횡좌표와 평행한 부분(33)을 포함하고, 적어도 일정한 값의 결과력을 가진다. 다시 말해, (위치(32b) 및 위치(32c) 사이에서) 압력판이 대략 5㎜의 거리를 포함하는 동안 압력판(3)에 작용하고 스프링(9)에 의해 발생되는 결과력은 적어도 거의 상수이다. (마찰클러치(1)의 연결상태에서) 마찰클러치의 작동점은 적어도 거의 상수이기 때문에 유리하다. 그결과 다이아프렘 스프링(4)을 위해 적어도 일정한 값의 설정이 확실해진다.

클러치(1)를 분리하기 위하여, 차량운전자에 의하여 상기 릴리이즈 베어링은 다이아프렘스프링(4)의 일부를 형성하는 돌출부(4b)의 팁(4c)과 (도 2 의 화살표(A)방향주목) 연결 및 가압된다. 그결과 스프링(4)은 두 개의 아암레버(armed lever)과 다르지 않게, 씨트조립체에서 피봇(pivot) 회전된다. 상기 스프링(4)의 피봇회전운동에 의해 반경방향으로 외측부분(4a)은 압력판(3)의 인접부분에 대한 편향작용을 감소시킨다. 그결과 스프링(9, 11)은 에너지를 소산하고, 하우징(2)의 후벽을 향해 다이아프렘스프링(4)의 반경방향으로 외측부분(4a)이 운동하는 것을 압력판(3)이 추종한다.

대응 압력판(6)으로 부터 떨어져 하우징(2)의 축방향으로 압력판(3)이 운동을 완료한 후에, 압력판(3, 6)에 구성된 인접 마찰면으로 부터 마찰디스크(8)의 마찰라이닝(7)들이 분리된다. 이때, 스프링(10)은 2세트의 마찰라이닝(7)들을 서로로 부터 떨어져 축방향으로 편향시키는 것을 중지시키고, 하우징(2)의 후벽을 향해 압력판(3)을 이동시킬 때 스프링(10)들은 더 이상 스프링(9)을 도와주지 않는다. 다시 말해, 압력판(3)의 마찰면이 더 이상 인접한 마찰라이닝(7)들과 접촉하지 않으면, 다이아프렘스프링(4)에 구성되고 반경방향으로 외측부분(4a)에 대하여 압력판(3)의 부분(3a)들을 가압하는 하중이 스프링(9, 11)에 의해서만 제공된다.

도시된 씨트조립체(5)는 원형부재(34)로 구성되고, 상기 원형부재는 하우징(2)의 후벽 및 다이아프렘스프링(4)의 반경방향으로 외측부사이에서 압력판(3)의 부분(3a)으로 부터 내측반경방향으로 설치된다. 적어도 클러치(1)가 연결되어 있을 때, 하우징(2) 및 압력판(3)사이에 원형부재(34)가 고정된다. 상기 원형부재(34)는 스프링(4)의 경사운동을 위한 지지대를 제공하며, 도 1 및 도 2 에 있어서, 조정 또는 마모보상 유니트 또는 수단(35)의 일부를 형성한다. 유니트(35)에 의해, 마찰라이닝(7)에 대한 마모로 인한 다이아프렘스프링의 축방향운동에 응답하여 원형부재(34) 및 다이아프렘스프링(4) 사이에는 공차 및 유극이 발생하지 않는다. 다이아프렘스프링(4)의 축방향변위가 하기에서 상세히 설명된다.

다이아프렘스프링(4)의 씨트로도 작용하는 원형부재(34)에는 원주방향으로 연장구성되고 축방향으로 경사를 이루며 짝을 이루는 경사부(37)와 함께 작용하는 경사부(36)가 제공되고, 상기 경사부(37)는 하우징(2)의 후벽내측에 박히거나 형성되거나 고정된다. 특히 클러치디스크(8)의 마찰라이닝(7)에 대한 마모 및 압력판(3, 6)과 다이아프렘스프링(4)의 마찰면과 같은 클러치(1)의 다른 부품들에 대한 마모를 보상하기 위하여) 하우징(2)에 대한 압력판(3)의 축방향위치가 (대부분의 경우) 클러치 전체 사용수명동안 반복되는 클러치(1)의 연결 및 분리작용이 이루어지는 연장주기동안 조정될 수 있도록, (원형부재(34)의 원주방향으로 볼 때) 경사부(36, 37)의 경사 및 길이가 선택된다. 상기 경사부들에 대한 선호되는 설계 및 목적 및 장점들이 독일특허출원 제 43 22 677 호 및 양수인의 다수의 미국특허에 공개된다.

원형씨트(34)를 포함하는 보상수단은 씨트(34)를 원주방향으로 편향시키기 위한 즉, 씨트(34)를 축방향으로 하우징(2)의 후벽으로 부터 이격시켜 즉 마찰라이닝(7) 및 대응 압력판(6)을 향해 편향시키기 위한 수단으로 구성된다. 따라서, 씨트가 (하우징(2)에 대하여 X-X축 주위에서 회전할 때, 도 2 에서 볼 때, 씨트(34)를 하향으로 이동시키도록 인접한 경사부(37)를 따라 경사부(36)가 미끄럼운동한다. 씨트(34)를 편향시키기 위한 수단은 한 세트를 이루는 예비응력상태의 세 개의 코일스프링(38)으로 구성되고, 상기 코일스프링(38)은 씨트의 접선방향으로 연장구성되며 경사부(36, 37)의 두 개의 원형부의 원주방향으로 볼 때 등거리를 이룬다. 하우징(2)에 대하여 코일스프링(38)이 자유롭게 회전할 때, (도 2 의) 화살표 A 방향으로 즉, 클러치(1)의 분리시 다이아프렘스프링(4)에 구성된 돌출부(4b)의 팁(4c)의 운동방향으로 이동하고 또한 클러치(1)의 분리시 압력판(3)의 운동방향과 반대방향으로 상기 씨트가 이동한다.

도 7 내지 도 9 에 도시된 좌표계를 참고로 클러치(1)의 작동모드(mode)가 상세히 설명된다.

도 8 의 곡선(40)은, 다이아프렘스프링(4)이 반경방향으로 이격되고 원형인 두 개의 지지대사이에서 변형(경사)될 때, 하중변화를 나타내고, 상기 지지대들중 하나에는 씨트조립체(5)가 제공되고, 다이아프렘 스프링(4)의 반경방향으로 외측(4a) 및 압력판(3)의 (원주방향으로 완전한 원형을 이루는 한 개의 돌출부 또는) 원형배열을 이루는 로브(3a) 사이에서 지지위치가 다른 한 개의 지지대에 제공된다. 다이아프렘스프링(4)의 원추모양을 변화시키기 위해 화살표(A)방향과 반대방향으로 압력판(3)에 가해져야 하는 하중이 도 8 의 곡선(41)에 도시된다. 곡선(40, 41)으로 표시되는 하중들사이의 차이가 2세트의 판스프링(9, 11)에 의해 제공되는 하중을 나타내고, 상기 결과하중은 다이아프렘스프링(4)이 압력판(3)에 가하는 하중에 반대로 작용한다.

클러치(1)가 연결될 때 즉 새로운 클러치의 조립시 상기 스프링을 위해 선택된 초기응력에 기인하여 스프링(4)이 발생시키는 최대하중이 발생할 때, 다이아프렘스프링(4)에 의해 가해지는 하중이 곡선(4)의 점(42)으로 도시된다. 스프링(4)에 대한 서로다른 원추모양을 선택하여 곡선(41)상의 점(42)의 정확한 위치가 (상향 또는 하향으로) 변경될 수 있다.

클러치 디스크(8)의 탄성부분(10)에 의해 제공되고, 두 개의 마찰라이닝(7)들을 서로로 부터 떨어져 축방향으로 이격시키는 (확대되는) 하중이 도 8 의 곡선(43)에 도시된다. 또한 곡선(43)은 한 개 또는 두 개이상의 가변하중들을 도시하고, 상기 가변하중들은 하우징(2)의 탄성, 마찰라이닝(7)들의 탄성 및 다른 요소들과 같이 탄성부분(10)들의 편향작용과 동일하게 작용한다. 곡선(43)으로 도시되는 하중 또는 하중들이 압력판(3)에 대한 다이아프렘스프링(4)의 편향작용과 반대로 작용한다. 압력판(3)이 대응압력판(6) 및 마찰라이닝(7)으로 부터 떨어져 축방향으로 이동하는 동안, 탄성부분(10)은 자유롭게 에너지를 소산하기 때문에, 클러치(1)의 분리시 상기 하중들은 감소한다. 클러치(1)의 분리시, 탄성부분(10)에 의한 에너지 소산량이 부호(44)로 도시된다.

클러치(1)를 분리시키는 방향으로 탄성부분(10)이 압력판(3)을 편향시키는 특징에 의하면, 다이아프렘스프링(4)의 원추모양을 변화시키기 위하여, 돌출부(4b)의 팁(4c)에 가해져야만 하는 분리하중의 크기가 감소될 수 있다. 다시 말해서, 탄성부재(10)는 클러치를 분리시키려고 하기 때문에, 도 8 의 곡선(41)상의 점(42) 위치를 고려할 때 필요한 하중크기보다 돌출부(4b)의 팁(4c)에 가해져야 하는 분리하중의 크기가 작다.

곡선(41)에 의해 도시되는 하중의 크기가 점(45)에 의해 도시되는 하중크기에 도달하거나 초과할 때, 압력판(3)은 더 이상 인접한 마찰라이닝(7)과 접촉하지 않는다. 그러므로 곡선(41)상의 점(42)의 선택된 위치를 고려할 때 소요되는 하중과 비교하며, 압력판의 점진적인 특성을 고려할 때 마찰판(3)이 마찰라이닝(7)으로부터 이동가능하게 계속해서 다이아프렘스프링(4)을 경사지게 만드는 하중이 감소된다.

곡선(41)상의 점(45)으로 도시된 하중이 초과될 때, 압력판(3)이 클러치디스크(8)로 부터 이격되어 이동가능하도록 다이아프렘스프링(9)의 원추모양을 계속해서 변화시키는 하중이 (최소하중으로 도시된 점(46)까지 계속해서 감소한다. 만약 점(46)이 초과되면, 분리하중의 크기는 감소한다. 그러나, 분리하중이 곡선(41)상의 점(46)에 도달할 때 분리하중의 상승을 방지하는 (또는 적어도 상기 상승량을 감소시키는) 적합한 수단 (예를 들어 도면에 도시되지 않은 서보스프링(servo spring))을 제공가능하다. 예를 들어 공개된 독일특허출원 제 195 10 905 호가 참고로 주어진다.

압력판(3)을 대응압력판(6)으로 부터 떨어져 축방향으로, 즉 클러치디스크(8)의 마찰라이닝(7)으로 부터 떨어져 이동시키는데 필요한 분리하중의 변화가 도 9 의 좌표계내의 곡선(47)에 도시된다. 상기 설명에서 처럼, 다이아프렘스프링(4)을 경사지게 하도록, (예를 들어 릴리이즈베어링, 적합한 포크(fork) 또는 유사부품에 의해) 돌출부(4b)의 팁(4c)에 분리하중이 가해져서, 다이아프렘스프링의 반경방향의 외측부분(4a)은 대응압력판(6)으로 부터 떨어지게 된다. 클러치(1)를 분리시키기 위해 대응압력판(6)을 향해 팁(4c)이 축방향으로 운동하는 크기는 다이아프렘스프링(4)이 반경방향의 외측부분(4a)이 대응압력판으로 부터 떨어져 축방향으로 이동하는 크기를 초과한다. 따라서, 압력판(3)을 하우징(2)의 후벽에 가장 가까운 충분히 들어간 위치까지 이동하려면, (클러치디스크(8)를 향해) 팁(4c)들이 축방향으로 이동하는 크기는, 팁(4c)의 레버아암에 대한 부분(4a)의 레버아암의 비율에 해당하는 계수에 의해 (클러치디스크(8)로 부터 떨어져) 반경방향의 외측부분(4a)의 축방향운동크기를 초과하는 것이 필요하다. 대신에, 부분(4a)의 축방향운동크기에 대한 팁(4c)의 축방향운동크기는 압력판(3)과 씨트(34)의 부분(3a)들 사이의 반경방향 거리에 대한 팁(4c)과 씨트(34)사이의 반경방향거리의 비율에 해당한다. 상기 비율은 일반적으로 3:1과 5:1 사이의 범위를 가진다. 상기 레버아암의 관계를 고려할 때 팁(4c)들에 가해지는 분리하중의 비율은 1:5와 1:3 사이의 범위를 가진다. 도 8 의 좌표계에 도시된 곡선(41)을 참고한다.

마찰라이닝(7)으로 부터 압력판(3)의 초기 분리하중에 해당하는 두 개의 위치들과 마찰라이닝(7)으로 부터의 최대거리에서 압력판(3)의 위치사이에서 압력판(3)의 축방향운동크기가 도 8 의 좌표계내에서 거리(48)(㎜단위)로 도시된다. (클러치(1)가 충분히 연결되고 충분히 분리된 상태에서) 두 개의 단부위치들 사이에서 압력판(3)에 의해 도달되는 거리(50)는 44+48과 같다. (압력판(3)에 가해지는 하중인) 곡선(41)상의 점(49)은 클러치가 충분히 분리된 상태에 해당한다.

다수의 경우에서, 거리(48, 50)(즉 마찰라이닝(7)으로 부터의 초기분리상태에서부터 클러치가 충분히 분리된 상태에 해당하는 위치까지 그리고 클러치가 충분히 연결된 위치로 부터 클러치가 충분히 분리된 상태에 해당하는 위치까지 압력판(3)에 의해 도달되는 거리)는 (클러치가 충분히 분리된 상태) 곡선(41)의 점(49)에서 분리하중이 (마찰라이닝(7)으로 부터 압력판(3)이 초기에 분리된 상태인) 점(45)에서 보다 작도록 선택될 수 있다. 2개 세트의 판스프링(9, 11)에 의하여, 클러치(1)가 연결된 상태에 있는 압력판(3)에 가해지는 (곡선(32)의) 하중들의 합과 (곡선(28, 29)의) 개별적인 하중들이 도 7 의 좌표계내에서 각각의 곡선(28, 29, 32)들의 점(28a, 29a, 32a)들로 도시된다. 점(28b, 29b, 32b)들은 클러치(1)가 충분히 분리될때의 해당하중을 나타낸다. 클러치디스크(8)는 아직 새로운 제품이다. (즉 마찰라이닝(7)상의 마모양이 영이다)고 가정한다. 마찰라이닝(7)상의 마모량이 최대허용치에 도달할 때 가해져야 하는 하중들이 각각의 곡선(28, 29, 32)상의 점(28c, 29c, 32c)들로 도시된다. 압력판(3) 및 다이아프렘스프링(4)상에 작용하는 하중합이 적어도 클러치(1) 또는 클러치디스크(8)의 전체사용수명동안 불변할 때, 이것은 도 7 의 곡선(32)의 수평거리(33)로 도시된다.

센서들, 좀더 구체적으로 말해 하중센서들로서 작동하고, 세트를 이루는 마찰클러치의 판스프링(9, 11)들이 도 1 내지 도 6 에 도시되고, 상기 판스프링들은 조정 또는 마모보상유니트와 함께 작동하여, 기본적으로 마찰라이닝(7)상에서 그리고 압력판(3, 6) 및 다이아프렘스프링(4)과 같은 적어도 다른 구성부품들상에서 점진적으로 발생되는 마모에도 불구하고, 클러치는 적절하게 예측가능하게 작동가능하다.

클러치(1)를 분리하기 위하여, 상기 릴리이즈 베어링 또는 등가한 장치에 의해, 도 2 의 화살표(A)방향으로 하중이 돌출부(4b)의 팁(4c)에 가해진다. 분리하중의 크기가 도 9 의 좌표계상의 상기 곡선(47)으로 도시된다. 도 9 에 의하면, 클러치디스크(8) 및 대응 압력판(6)을 향하여, 팁(4c)들의 전체 운동크기(52)의 제 1 단계(51)는 곡선(47)의 부분(47a)으로 도시된 것처럼 점차적으로 증가하는 분리하중의 작용을 포함한다. 이때, 하우징(2)의 축방향으로 작용하고, 판스프링(9, 11)들에 의해 발생하는 하중 및 클러치디스크(8)의 탄성부분(10)들에 의해 발생하는 하중들의 합을 이루는 결합된 (결과)하중에 의하여 압력판(3)이 작동된다. 압력판(3) 및 다이아프렘스프링(4) 사이에 작용하는 하중크기가 (단계(51)내에서) 도 9 의 좌표계상의 곡선(53)으로 도시된다. 마찰라이닝(7)상에 작용하는 압력판(3)의 압력이 적어도 영에 근접할 때 클러치(1)상태가 점(54)으로 도시된다.

클러치(1)가 충분히 분리되는 방향으로 (횡좌표를 따라 측정할 때) 점(54)이 초과될 때, 소요분리하중은 곡선(47)의 부분(47b)에 도시된 대로 증가한다. 압력판(3)이 더 이상 인접한 마찰라이닝(7)과 접촉하지 않기 때문에, 또한 점(54)이 초과될 때, 탄성부분(10)은 더 이상 분리하중에 영향을 주지 않는다. 따라서 압력판이 두세트의 판스프링(9, 11)에 의해서만 편향되고 즉, 압력판(3)에 작용하는 결과력은 판스프링(9, 11)에 의해 가해지는 하중들의 합이 된다. 상기 결과력에 의해 압력판(3)은 다이아프렘스프링(4)의 반경방향의 외측부(4a)를 가압한다. 도 7 의 좌표상의 곡선(32)의 부분을 참고한다. 적어도 클러치(1)가 충분히 연결상태 및 충분히 분리된 상태에 있을 때 극한위치들 사이에서 전체거리(52)의 부분(55)을 압력판(3)이 포함할 때 상기 하중이 가해진다.

도 9 에 의하면, 점(54)을 넘어서 곡선(47)의 부분(47b)에 도시된 것처럼 클러치분리하중이 진행될 때, (팁(4c)에 작용하는) 상기 하중의 크기는 곡선(33)의 부분(55)으로 표시된 하중보다 작도록 감소된다. 곡선(47, 53)들에 의해 표시되는 하중들사이의 상기 관계들이 점(56)에 적용된다.

점(54, 56)들 사이에서 (각각의 곡선(47, 53)의 부분(47b, 55)으로 도시된) 하중들의 관계가 가지는 장점을 보면, 다이아프렘스프링(4)은 원형씨트(34)와 접촉상태를 이루고, (축 X-X 방향으로 도시된 것처럼) 상기 스프링(4)은 하우징(2)에 의해 계속하여 지지된다. 도 9 의 곡선(47, 53)상의 점(54)은 도 8 의 곡선(41)상의 점(49)에 해당된다.

도 9 에 따르면, 클러치가 완전히 분리될 때 분리하중에 해당하는 점(57)이 점(56)과 일치하지 않도록 마찰클러치(1)가 설계되고, 곡선(47)은 곡선(53)과 교차하며 (좀더 구체적으로 말해 상기 곡선들의 부분(47b, 55)들은 서로 교차한다) 그결과, 만약 돌출부(4b)의 팁(4c)에 의해 이동하는 소요거리의 크기는 클러치분리시 초과되더라도, 하우징(2)의 경사부(37)에 대한 씨트(34) 및 경사부(36)의 각변위의 결과 존재하지 않는 마모를 위한 "보상작용"이 발생하지 않는다. 왜냐하면, 하우징(2)의 후벽에 대해 코일스프링(38)이 씨트(34)를 회전시키는 것을 방지하는 하중에 의해 다이아프렘스프링(4)은 계속하여 씨트(34)를 하우징(2)상에 가압되기 때문이다.

도 9 의 곡선(47, 53)상의 점(56)이 초과될 수 없도록, 클러치(1)가 분리되면, 돌출부(4b)의 팁(4c)이 축 X-X 방향 및 클러치디스크(8)를 향하여 이동하게 만드는 클러치 연결 또는 분리조립체가 설계되어야 한다. 필요하다면, 다이아프렘스프링(4)의 피봇운동, 경사운동 또는 오목형상변화운동의 크기를 제한하는 적합한 정지부가 클러치(1)에 구성가능하다(또는 함께 작동가능하다). 도 2 를 참고할 때, 하우징(2)의 일부를 형성가능하고 팁(4c)의 운동경로내에 위치하는 원형지지부 또는 정지부(58)가 도시된다. 물론, 정지부(58)에 해당하는 정지부가 클러치(1)에 구성된다면, 클러치의 소요 분리단계동안 즉 도 9 의 좌표계에서 곡선(47, 53)의 부분(47b, 55)의 교차점(56)의 운동크기에 팁(4c)의 운동크기가 도달하기 바로전에, 상기 정지부에 의해 팁(4c)들이 포착될 수 있도록, 돌출부(4b)의 크기가 선택되어야 한다.

클러치분리수단의 과도한 운동을 방지하기 위한 정지부(58) 및 등가한 유사수단들의 목적들이 독일특허출원 제 43 22 677 호에 공개되어 있다. 상기 공개내용에 따르면, 분리하중을 제한하기 위해 즉, 도 1 내지 도 6 에 도시된 마찰클러치내에서 클러치스프링에 해당하는 다이아프렘스프링의 일부를 형성한 돌출부(4b)의 팁(4c)들에 가해지는 최대하중을 결정하기 위해 복원되어야 하는 일을 설명하고 있다.

마찰클러치(1)의 작동에 관한 상기 설명은 다이아프렘스프링(4)은 정해진 초기응력하에 설치되고, 마찰라이닝(7)상에 마모작용이 영이라는 가정을 기초로 한다. 마찰라이닝(7)들에 이미 일정량의 마모작용이 발생했다면 (상기 마모작용은 일반적으로 압력판(3, 6)들의 마찰표면들 및 다이아프렘스프링(4)상의 약간의 마모작용을 수반하고), 압력판(3)은 대응압력판(6)을 향해 이동하고, 그결과 다이아프렘스프링(4)의 원추모양이 변화하고, 하중크기가 변화하며 (즉 증가하며) 클러치(1)가 결합된 상태에 있을 때 스프링(4)에 의해 압력판(3)상에서 상기 변화들은 이루어진다. 그결과 도 8 의 곡선(41)상의 점(42)은 점(42')로 이동한다. 동시에, 곡선(41)상의 점(45)은 점(45')을 향해 이동한다. 상기 이동작용에 의해, 클러치가 연결되는 동안 축방향하중의 평형상태로 부터 이탈되는 현상이 발생한다. 마찰라이닝(7)들에 대한 마모에 기인하여 압력판(3)에 대한 다이아프렘스프링(4)의 편향작용증가에 의해 분리하중의 진행변화 즉 분리하중이 증가된다.

분리하중의 증가에 의하여, 세트를 이루는 판스프링(9, 11) 및 다이아프렘스프링(4)에 의해 작용하는 결과력이 극복된다. 결과적으로, 원형씨트(34)와 접촉하는 다이아프렘스프링의 상기 부분은 적어도 마찰라이닝(7)에 대한 마모를 보상하는데 필요한 크기까지 하우징(2)은 축방향으로 이동된다(좀더 구체적으로 말해 원추모양이 변화한다). 상기 축방향이동시, 스프링(4)의 반경방향의 외측부분(4a)은 계속해서 압력판(3)의 부분(3a)과 접촉하고, 그 결과 다이아프렘스프링의 원추형상이 변한다. 원추모양의 상기 변화에 의해, 스프링(4)이 압력판(3)에 가하는 하중의 변화 그리고 토크량의 변화에 의한 스프링(4)에 저장된 에너지량 변화가 야기된다. 상기 변화들의 결과들이 도 8 에 도시된 좌표계로 부터 알 수 있으며, 주로 스프링(4)에 의해서 그리고 부분적으로 코일스프링(48)에 의해서 (경사부(36, 37)에 의해서) 발생되는 축방향하중은 두세트의 판스프링(9, 11)에 의해 가해지는 결과력에 의해 평형이 이루어질때까지, 스프링(4)에 의해 가해지는 하중의 크기 및, 압력판(3)에 가해지는 하중의 감소는 계속된다. 즉(도 8 을 다시 참고할 때) 각각의 점(42', 45')들은 각각의 점(42, 45)들을 향해 후방으로 이동한다.

평형상태가 다시 설정되면, 다이아프렘스프링(4)은 씨트조립체(5)의 반경방향높이에서 경사를 이루고 압력판(3)은 마찰라이닝(7)으로 부터 분리된다. 마찰라이닝(7) 및 클러치(1)를 구성하는 다른 구성부품들에 대한 마모보상작용이 클러치분리시 이루어지며, 상기 보상작용은 하우징(2)에 대해 원형씨트(34)를 자유롭게 회전시키는 코일스프링(38)에 의해 이루어져서, 씨트(34)를 대응압력판(6)을 향해 축방향으로 이동시키는 방향으로 경사부(36)는 인접한 경사부(37)를 따라 이동한다. 일단 마모보상작용이 완료되면, 소요 분리하중의 크기는 다시 도 9 의 좌표계내의 곡선(47)으로 도시된 것과 일치하게 된다.

마찰클러치(1)의 실제사용시 마찰라이닝(7)등위의 마모보상작용은 신속하게 이어지는 다수의 단계들에서 이루어지고 즉, 연속적으로 이루어진다. 다시 말해 도면에 도시된 조정량들은 명확한 이해를 위해 확대된다.

도 10, 도 11 에 도시된 마찰클러치(101)는 하우징(102) 및 압력판(103)으로 구성되고, 상기 압력판(103)은 하우징에 대한 제한된 자유도의 축방향 운동을 가지고, 회전하게 된다. 압력판(103) 및 하우징(102)(부품(102, 103, 104)의 공통축(X-X)을 따라 볼 때) 사이에서 응력을 받는 상태로 다이아프렘스프링(104)이 설치된다. 하우징(102)으로 구성된 원형씨트조립체(105)에 의해 형성되는 지지대에 대하여 스프링(104)이 경사가능하다. 스프링(104)의 목적은 (도면에 도시되지 않은) 클러치디스크의 마찰라이닝에 대해 압력판(103)을 축방향으로 편향시키는데 있고, 상기 차량의 파워트레인내의 내연기관의 출력축으로 부터 토크를 수용하고 상기 내연기관의 출력축에 고정되는 플라이휠과 같은 마찰라이닝은 압력판 및 (도면에 도시되지 않은) 대응압력판사이에 설치된다.

하우징(102) 및 압력판(103) 사이에 위치한 토크전달수단은 한세트의 판스프링(109)으로 구성되고, 상기 판스프링은 압력판의 반경방향으로 가장 외측에 위치한 여유부분의 원주방향(점선방향)으로 연장구성된다. 일반적으로, 또는 대부분의 경우, 판스프링(109)은 예비응력을 받는 상태로 설치되어, 판스프링들에 의해 압력판(103)은 하우징(102)의 후벽을 향해 축방향으로 즉 클러치(101)를 분리하는 방향으로 힘을 가한다.

그러나 판스프링(109)들은 (적어도 클러치가 분리되는 단계동안) 하우징(102)의 후벽을 향해 압력판(103)의 축방향 운동을 억제하도록, 판스프링(109)들을 설계, 설치하고 응력을 발생시키는 것이 또한 가능하다.

다이아프렘스프링(104)은 원주방향으로 완전한 원형을 이루는 반경방향의 외측부(104a) 및 한세트의 돌출부(104b)들로 구성되고, 돌출부들은 원형부분(104a)의 반경방향의 가장 내측부로 부터 반경방향으로 내측으로 연장구성된다. 원형부분(104a)은 단일의 원형돌출부상에서 지지되고, 압력판(103)의 주변부와 인접하고 분리된 돌출부들의 원형배열에 대해 지지된다. 원형의 씨트조립체(105)에 의해 다이아프렘스프링(104)을 위해 형성된 지지대는 원형부분(104a)이 압력판(103)위에서 지지되는 궤적들의 반경방향 내측으로 위치한다.

도 11 에 의하면, 마찰클러치(101)는 추가로 제 2 세트의 판스프링(111)들로 구성되고, 상기 판스프링들은 도 2 내지 도 5 에 도시된 판스프링에 대해 설명된 방법으로 장착된다. 판스프링(111)들은 하우징(102)의 후벽을 향해 축방향으로 압력판(103)을 이동시키며 즉 클러치(101)가 분리될 때 압력판들이 형성하는 축방향 위치를 향해 이동하게 된다.

클러치(101)는 또한 다이아프렘 스프링 부재(159)로 구성되고, 상기 다이아프렘스프링부재(159)는 압력판(103) 및 스프링(104)사이에서 작동하고, 도 1 내지 도 6 의 클러치(1)에 구성된 판스프링(9)의 기능을 가질 수 있다. 스프링 부재(159)는 막(membrane)으로서 구성 또는 작동하고 탄성의 주요부분(159a) 및 주요부분(159a)으로 부터 반경방향으로 내측으로 연장구성되는 돌출부(159b)로 구성된다. 다이아프렘스프링(104)을 하우징(102)의 후벽을 향해 축방향으로 편향시키기 위해 돌출부(159b)들은 돌출부(104b)위에서 지지된다. 스프링부재(159)는 또한 주요부분(159a)으로 부터 반경방향으로 외측으로 연장구성되고, 하우징(102)에 대해 반응하며, 특히 하우징(102)내부에 고정된 리벳 또는 볼트(161)의 머리(160)들에 대해 반응한다. 리벳(161)들은 원형배열을 형성하고, 다이아프렘스프링(104)내에 제공된 개구를 통해 연장구성되는 부분들을 포함한다. 상기 리벳 또는 볼트들은 하우징(102)에 대해 스프링부재(159)의 중심잡기 및 이격요소로서 작용한다. 동시에 리벳 또는 볼트들은 서로에 대해 하우징(102) 및 다이아프렘(104)의 중심잡기를 수행한다. 스프링(104)에 구성된 반경방향의 외측부(104a)의 원주방향으로 볼 때 서로에 대해 등거리를 형성하는 한세트의 리벳 또는 볼트(161)들을 구성하는 것이 선호된다. 예를 들어, 클러치(101)는 한 세트의 리벳 또는 볼트(161)들로 구성되고 총갯수는 3개와 18개 사이이다.

씨트조립체(105)는 원형씨트(134)로 구성되고, 상기 원형씨트는 도 1 내지 도 6 에 도시된 마찰클러치 내부의 원형씨트(34)의 기능상 등가부품이 가능하다. 하우징(102)의 후벽 및 다이아프렘스프링(104)의 인접측면 사이에 씨트(134)가 장착된다. 도 10 및 도 11 에 도시된 마찰클러치에서 이용되는 스프링(104, 109, 111, 138 및 159)의 특징은 적어도 클러치(101)가 분리된 상태와 근접할 때(즉 도 1 에 도시된 압력판(103)의 우측에 인접한 클러치디스크의 마찰라이닝상의 편향작용이 적어도 영에 근접할 때), 도 10 의 화살표(A)방향으로 다이아프렘스프링(104)의 탄성돌출부(104b)의 팁(104c)상에 작용하는 분리하중들과, 원형씨트(134)에 의해 (도 1 에 도시된 코일스프링(38)에 해당되는) 코일스프링(138)에 의해 스프링(104)에 가해진 축방향하중의 합이, 세트를 이루는 판스프링(109, 11) 및 에너지 저장 스프링부재(159)에 의해 스프링(104)으로 가해지는 하중들의 합과 평형을 이루거나 약간 작게 되고, 상기 스프링부재(159)는 다이아프렘스프링과 유사하게 구성 및 작동한다. 클러치(101)의 작동중에 스프링(104)의 마주보는 측면들상에 작용하는 하중들사이의 평형상태 또는 유사평형상태는 도 8 의 곡선(41)상의 점(45)으로 표시되는 상태와 비교(또는 해당)된다.

클러치(101)내에서 이용되는 클러치디스크의 마찰라이닝이 일정량의 마모량으로 마모될 때, 상기 평형상태는 더 이상 존재하지 않는다. 평형상태가 도 8 및 도 9 를 참고로 설명된대로 교란되거나 종료되고, 다시 마모보상 또는 마모조정을 개시한다. 각각의 상기 보상작용은 화살표(A)방향으로 클러치디스크(104)의 경미한 축방향변환을 포함한다. 다이아프렘스프링(104)의 상기 축방향 변환에 의해 원형씨트(134)에 대한 축방향 편향작용이 특정 이완이 이루어져서, 코일스프링(138)에 의해 씨트(134)상에 위치한 경사부들의 원형부는 하우징(102)의 후벽에 형성된 내측면상의 인접경사부를 따라 미끄럼운동한다. 다시 말해 압력판(103)과 상호작용하는 클러치디스크를 향해, 씨트(134)는 스프링(104)의 축방향운동을 추종한다. 마찰라이닝에 대한 마모를 보상하는데 요구되는 양만큼 다이아프렘스프링(104)이 축방향으로 이동하면 에너지저장장치(다이아프렘스프링)(159)의 상태의 변화(즉, 저장된 에너지의 양)가 야기된다.

도 10 에서 알 수 있듯이, 다이아프렘스프링(104)에 대한 지지대(씨트(134))와, 스프링(104)을 위한 다이아프렘스프링부재(159)의 반경방향의 외측부(159c)사이에서 형성된 반경방향 오프셋(offset)은, 부재(159)의 원추형상이 변화되도록, 클러치(101)의 작동중에 부재(159)의 탄성변형이 야기된다. 클러치작동중에 과도한 운동가능성을 감소시키기 위해 부재(159)의 상기 변형이 복원가능하다. 도 10 및 도 11 의 실시예에서 이루어지는 장점을 보면, 돌출부(104b)의 팁(104c)의 운동크기가 증가됨에 따라, 부재(159)는 점진적인 탄성변형을 겪게 되고, 다이아프렘스프링(104)에 대한 축방향 작동하중은 증가하게 된다.

도 12 의 좌표계상의 곡선(129)은 판스프링(109, 111)의 하중대 이동거리관계를 나타낸다. 만약 판스프링(109)이 제거된다면, 정편파곡선(129)의 모양이 적어도 불변상태를 유지하기 위하여 판스프링(111)의 특성이 조정되어야 한다. 예를 들어, 만약 판스프링(109)이 제거된다면, 하우징(102) 및 압력판(103) 사이의 형상구속기능이 클러치(101)에 구성된다. 도 10 및 도 11 에 있어서, 하우징(102) 및 압력판(103) 사이의 토크전달수단은 판스프링(111)을 압력판(103)에 구속하기 위한 수단의 일부를 형성하는 리벳 또는 볼트(116)를 포함할 수 있다. 상기 볼트(116)의 섕크들은 하우징의 적합한 개구부를 통해 연장구성된다.

도 12 의 좌표계내에서 특성곡선(129)의 정현모양은 기본적으로 판스프링(111)에 의해 발생되는 스프링특성에 기본적으로 (또는 유일하게) 기인한다. (횡좌표축을 따라 측정되는) 증가하는 변형량에 응답하여 (종좌표축을 따라 측정되는) 하중이 감소하는 것을 나타내는 부분(131)이 상기 곡선에 포함된다. 부분(131)은 직선으로 형성되거나 약간의 곡률을 나타낼 수 있다.

마찰클러치(101)가 새로 조립되고, 클러치디스크의 마찰라이닝들이 아직 신규제품일 때, 판스프링(109, 111)의 응력상태는 도 12 의 곡선(129)의 점(129a)에 해당되도록 형성된다(새로운 마찰라이닝들을 가진) 새로 조립된 마찰클러치가 분리될 때, 판스프링(109, 111)의 응력상태가 곡선(129)의 점(129b)으로 도시된다.

클러치(101)의 구성부품들에 대한 마모상태가 진행됨에 따라 (이것은 특히 압력판(103) 및 도시되지 않은 대응압력판과 함께 작동하는 마찰라이닝들에도 적용된다), (도 10 에서 볼 때) 하우징(102)의 후벽으로 부터 떨어지는 방향으로 압력판(103) 및 다이아프렘스프링(104)들이 전진한다. 압력판(103) 및 다이아프렘스프링(104)의 상기 이동에 의해 판스프링(109, 111) 및 다이아프렘 모양의 에너지저장장치(159)에 의해 저장되는 에너지량의 변화가 야기된다. 도 12 를 참고할 때, 도 12 의 좌표계내에서 곡선(129)의 감소부분(131)을 따라, 즉 최소치를 향해 점(129a, 129b)이 이동된다.

클러치(101)가 연결되고, 마찰라이닝(그리고 클러치(101)의 다른 구성요소들)상의 마모량이 최대허용치까지 상승할 때 도 12 의 곡선(129)상의 점(129c)은 판스프링(109, 111)의 상기 상태들을 도시한다.

도 10 및 도 11 에 도시된 클러치(101)내에 위치한 에너지 저장장치(다이아프렘스프링)(159)가 편향작용변화의 특성을 나타내는 곡선(128)이 도 13 의 하중대 이동거리를 나타내는 좌표계에 도시된다. 상기 곡선(128)은 직선 또는 실제로 직선을 이루는 부분(162)을 포함한다. 클러치(101)가 신규제품이고 분리된 상태이며 손대지 않은 마찰라이닝들을 가진 클러치디스크와 함께 작동한다고 가정하는 스프링(159)의 상태가 곡선(128)상의 점(128a)으로 도시된다. 클러치(101)를 분리하는데 필요한 이동거리를 통해 (화살표A 방향으로) 하우징(102)의 축방향으로 다이아프렘스프링(클러치스프링)의 돌출부(104b)들이 이동할 때 스프링(159)의 상태가 점(128b)으로 도시된다. 팁(104c)의 축방향 변위량이 변화될 때, 점(128b)이 곡선(128)을 따라 이동하고 즉, 팁(104c)의 축방향변위량이 증가할 때 점(128c)으로 이동된다. 클러치디스크의 마찰라이닝에 대한 증가된 마모작용에 응답하여, 점(128a, 128b)들이 점(128c)으로 이동된다. 클러치(101)가 충분히 분리되고, 마찰라이닝에 대한 마모량이 최대 허용치에 도달 때 스프링(159)의 상태가 점(128c)으로 도시된다.

마찰클러치(101)의 각각의 분리작동시 다이아프렘스프링(104)에 대한 스프링(109, 111, 159)에 의해 작용하는 축방향하중이 증가하는 것이 도 13 및 도 12 의 특성곡선(128, 129)에 도시된다. 스프링(109, 111, 159)에 의해 제공되는 하중들의 결과력이 하우징(102)의 후벽을 향해 스프링(104)상에 작용하고 증가한다. 상기 결과하중에 의해 씨트조립체(105)의 원형씨트(134)에 대해 다이아프렘스프링(104)이 가해진다. 그결과 씨트(134)에 의해 형성되는 지지대에 대한 경사운동 또는 원추형상변화운동을 수행하는 것에 의해 다이아프렘스프링(104)은 원추형상이 변화된다. 다시 말해, 다이아프렘스프링(104)은 2개의 아암구조를 가진 레버로서 작용한다.

클러치(101)의 전체 사용수명동안 분리하중이 일정하거나 또는 적어도 일정하게 유지하도록, 클러치(101)와 함께 이용되는 클러치의 인접 마찰라이닝으로 부터 압력판이 분리될 때, 장치(109, 111, 159)에 의해 제공되고 다이아프렘스프링(140)의 한쪽측면에 작용하는 하중들의 합이 적어도 스프링(104)의 다른 한쪽 측면에 작용하는 하중들의 합과 중립이 되도록, 관련되는 것이 필수적이다. 원형씨트(134)에 대해 다이아프렘스프링(104)을 가압하는 에너지저장장치들의 특성곡선은 서로에 대해 (스프링 특성)(만약 상기 스프링들이 클러치(101) 및 다이아프렘스프링부재(159)에 이용된다면) 씨트(134) 및 다이아프렘스프링(104)이 하우징(102)의 후벽으로 부터 떨어져 이동하도록 즉, 압력판(103) 및 도시되지 않은 대응 압력판을 향해 이동하도록, 씨트(134)의 경사부가 하우징(102)의 인접 경사부를 따라 미끄럼운동시키는 코일스프링(138)의 편향작용과, 작용하는 분리하중(돌출부(104b)의 팁(104c)에 작용하는), 분리하중이 다이아프렘스프링(104)의 다른 측면에 작용하는 하중들에 포함된다.

상기 열거한 하중들관계의 상기 선택에 의하여, 적어도 클러치디스크의 마찰라이닝상의 마모를 보상하기 위한 씨트(134) 및 다이아프렘스프링(104)의 축방향변위단계마다, 다이아프렘스프링(104)의 양쪽측면에 작용하는 하중들의 상기 평형상태가 클러치(101)의 사용수명동안 초기 마모 또는 추가 마모에 응답하여 교란되지만, 스프링(104)이 씨트(134)에 가하는 하중이 적어도 불변상태를 이룬다. (특히 마찰라이닝에 대한) 마모 또는 추가마모작용이 압력판(103)을 향해 스프링(104) 및 씨트(134)의 축방향 변위에 의해 보상되는 것을 고려하여 클러치의 분리시 상기 평형상태가 회복된다. 다시 말해서 클러치(101)의 특정 부분들의 마모에 대한 보상작용은 도 1 내지 도 6 의 클러치(1)를 참고로 설명한 보상작용과 유사하다. 본 발명의 명세서에 확인되고 마찰라이닝에 대한 마모 및 마찰클러치들의 다른 부품들에 대한 마모에 대한 보상작용을 다루고 있는 다수의 특허 및 특허출원들을 참고할 수 있다.

적어도 클러치(101)의 분리시, 다이아프렘스프링(104)에 작용하는 다양한 에너지저장장치들의 소요관계들에 의하여, 마찰라이닝들은 충분히 실제로 충분히 이완되지 않을 때, (응력을 받지 않을 때) 다이아프렘스프링상에 작용하는 하중들의 합은 일정하거나 또는 마찰클러치(101)의 전체수명동안 허용가능한 좁은 범위내에서 유동한다. 동시에, 마찰클러치의 상기 설계에 의하여, 다이아프렘스프링(104)에 작용하는 하중들의 상기 합이 목표치로 부터 벗어나거나 허용범위밖에 있을 때, 다이아프렘스프링을 씨트(134)에 가압하는 방향으로 다이아프렘스프링에 작용하는 하중크기가 클러치의 분리운동에 응답하여 증가한다. 이것은 도 14 를 참고로 설명되는 이유들에 대해 바람직하다. 간단히 말하면, 상기 작동모드에 의하여, 클러치를 분리하는 방향의 과도한 운동의 가능성이 상당한 크기 또는 용이하게 감지가능한 크기로 감소될 수 있다.

도 14 에 도시된 좌표계는 도 9 에 도시된 좌표계와 유사하다. 다이아프렘스프링(104)의 일부분을 형성하는 돌출부(104b)의 팁에 적용되고, 마찰라이닝으로부터 떨어져 하우징(102)의 축방향으로 압력판(103)을 이동시키는 분리하중의 진행과정이 도 14 의 곡선(147)에 도시된다. 클러치(101)의 분리단계(151)는 곡선(153)에서 도시된대로 분리하중의 진행상태를 포함한다.

도 10 의 화살표 A로 도시된 방향으로 이동하는 돌출부(104b)의 팁(104b)의 운동크기는 즉, 압력판(103)을 향해 팁(104c)을 이동시키고, 그결과 클러치(101)를 충분히 분리시키는 팁(104b)의 운동크기는 도 14 의 부분(152)에 도시된다(곡선(147)에 의해 도시되는) 분리하중은 부분(147a)으로 도시된 것처럼 변화한다. 이동거리(151)를 통해 (㎜단위의) 운동을 포함하는 분리운동단계(대략 전체 이동거리(152)의 1½인)는 축(X-X)방향으로 작용하고, 곡선(153)으로 도시된 것과 같이 변하는 결과하중의 적용을 필요로 한다. (도 2 의 부분(10)을 참고할 때) 클러치디스크의 탄성부분들에 의해, 세트를 이루는 판스프링(109, 111)에 의해 그리고 다이아프렘스프링부재(159)에 의해 상기 결과력이 발생된다. 클러치디스크의 탄성부분들이 더 이상 응력을 받지 않거나 감지할 수 없는 크기까지 응력을 받지 않을 때 하우징(102)의 후벽으로 부터 떨어지는 방향으로 팁(104c)의 운동크기가 도 14 의 곡선(147)상의 점(154)으로 도시된다. 점(154)은 단일 이동거리 또는 상대적으로 좁은 범위의 이동거리들을 도시한다. 다음에 이어지는 클러치(101)의 분리단계(즉, 점 또는 범위(154)를 너머 팁(104c)의 운동)는 스프링(109, 111, 159)에 의해 제공되고 상대적으로 작은 결과하중의 (스프링(104)에 대한) 적용을 포함한다.

(점 또는 범위(154)를 너머 팁(104c)이 운동하는 동안) 상기 결과하중의 진행상태가 특성곡선의 직선 및 약간 경사를 갖는 부분(155)으로 도시된다. 상기 결과하중에 의해 다이아프렘스프링(104)이 계속해서 씨트(134)와 접촉하게 되는 한, 상기 결과하중은 상대적으로 일정하고 상대적으로 작다는 것을 알게 된다. 도 12 및 도 13 의 상기 설명을 참고한다. 클러치(101)가 분리운동하는 초기단계(151)동안 스프링(109, 111, 159)에 의해 발생되는 결과하중이 도 14 의 좌표계에서 일점쇄선으로 도시된다. 선(153a)은 직선이고, 선의 경사는 부분(155)의 경사와 유사하거나 동일하다. 그러나, 경미한 곡률 예를 들어 결과하중의 변화를 도시하는 곡률이 부분(153a) 및/또는 부분(155)에 의해 도시되도록, 스프링(109, 111, 159)(즉, 상기 스프링들에 의해 제공되는 결과하중을 나타내는 특성곡선(153a, 155)중에서 작동 모드 및 특성을 선택하는 것이 가능하다. 스프링(109, 111, 159)의 특성을 불변상태로 하고, 점(153a, 155)에서 도시된 진행상태로 부터 벗어난 진행상태를 가지는 결과하중을 발생시키도록 스프링(109, 111, 159)과 함께 작동하는 한 개 또는 두 개이상의 추가의 스프링들을 채용해서 동일한 결과가 이루어진다. 추가의 스프링 또는 스프링들은 코일스프링, 판스프링 및/또는 다른 에너지저장요소로 구성가능하다.

클러치(101)의 분리크기가 도 14 의 좌표계내의 점(154)으로 도시되는 분리크기를 초과할 때, 돌출부(104b)의 팁(104c)상에 작용하는 분리하중의 진행상태가 곡선(147)의 부분(147b)으로 도시된 진행상태와 일치한다. 따라서 클러치(101)가 분리되는 상기 단계동안, 가해지는 분리하중은 점(156)까지 감소되고 즉, 점(154)에서 더 작다.

적어도 클러치디스크의 마찰라이닝들에 대한 마모를 보상하는 수단이 제공된 공지의 마찰클러치에 있어서, 마모보상수단이 하우징의 후벽 및 클러치스프링(보통 다이아프렘스프링) 사이에서 작동하도록 설정될 때, 클러치가 분리되는 각각의 단계동안 에너지저장수단에 의해 발생되는 축방향결과하중이 적어도 일정하거나, 상기 축방향하중의 크기가 감소하도록, 다이아프렘스프링상에 작용하는 에너지저장수단이 설계되고, 작동모드가 선택된다. 결과적으로 상기 마찰클러치에 있어서, 클러치를 분리시키는 방향으로 이루어지는 운동크기는 도 14 에 도시된 곡선(147)의 부분(147b)상의 점(156)에 해당하는 점으로 결정된다. 한편, (도 14 의 좌표계내의 곡선(155)으로 도시된 것처럼) 여러 가지 하중들사이의 신규한 관계들에 의하여, 클러치를 분리시키는 방향으로 운동이 바람직하게 연장되고, 즉 점(163)까지 연장되는 것이 방지되어, 더욱 만족스럽게 신뢰된다. 클러치가 분리되는 동안, 바람직하지 못한 운동을 방지하는 신뢰성을 증가시키는 것에 의해, 비록 클러치를 구성하는 여러 가지 부품들이 가지는 제조공차들이 매우 클지라도 마모에 대한 바람직하지 않은 "보상작용"은 발생할 수 없다. 클러치의 상기 부품들은 (주로 또는 유일하게) 클러치 분리 수단, 예를 들어, 상기 릴리이즈베어링 및/또는 돌출부(104b)의 팁(104c)에 대해 및/또는 (클러치디스크로 부터 떨어지는) 반대방향으로 릴리이즈베어링을 이동시키는 부품들을 포함한다. 다시 말해, 상기 클러치가 분리되는 동안 (존재하지 않거나 불충분한) 마모를 위한 바람직하지 못한 "보상작용"은 개선된 클러치(101)가 허용할 가능성은, 마모보상수단이 장착된 공지된 클러치가 가지는 가능성보다 훨씬 적다.

클러치(101)가 분리되는 동안 바람직하지 못한 운동을 신뢰성있게 방지하는 것의 장점을 보면, 다이아프렘스프링(104)의 특성곡선의 선택시 자유도가 더 크게 된다.

분명히, 도 1 내지 도 6 과 도 10 내지 도 11 을 참고로 설명한 상기 에너지 저장수단(스프링(109, 111, 159)과 같은)만으로 마찰클러치가 구성될 필요는 없다. 따라서 하중 및/또는 결과하중의 바람직한 점진적인 변화가 코일스프링, 판스프링 및/또는 다이아프렘스프링을 필요로 하지 않는 탄성요소들에 의해 또는 코일스프링, 판스프링 및/또는 다이아프렘스프링을 구성하고, 상기 스프링들의 적어도 일부분에 추가하여 이용되는 탄성요소들에 의해, 동일한 장점을 가지고 이루어진다. 예를 들어, 리벳(116)의 섕크를 둘러싸고, 하우징(102)의 주변부분에 대해 반응하며, 리벳(116)의 헤드(116a)위에 지지되는 원형 및 와셔모양의 스프링(163a)이 도 11 에 도시된다. 클러치(101)가 한 개 또는 두 개이상의 스프링(163a)을 가지면, 상기 스프링 또는 스프링들에 공간을 제공하도록 하우징(102)의 주변부에 대한 설계변경이 필요할 수도 있다.

즉 도 11 에 도시되는 스프링(111)의 거의 1½을 제거하기 위해 한쪽단부부분이 하우징(102)에 고정되고 다른 한쪽단부부분이 압력판(103)에 고정되는 형태의 판스프링들로 판스프링들(111)을 교체하는 것이 가능하다. 상기 수정된 스프링(111)들은 두 개의 그룹(group)으로 조립될 수 있고, 즉 한쪽 단부부분이 하우징(102)에 고정되고, 다른 한쪽단부부분이 압력판(103)에 고정되는 제 1 그룹과, 각각의 수정된 스프링(111)의 한쪽 단부부분이 압력판(103)에 고정되고, 다른 한쪽단부부분이 하우징에 고정되는 제 2 그룹으로 조립된다. 한쪽그룹의 스프링들이 압력판(103)을 하우징(102)을 향해 끌어당기도록 작동하고, 다른 한쪽그룹의 스프링들이 압력판을 하우징으로 부터 떨어져 축방향으로 밀도록 작동한다.

도 3 또는 도 11 에 도시된 방법으로 이루어지지만, 한쪽에서 수정된 스프링의 중심부와, 다른 한쪽에서 하우징(102) 또는 압력판(103)사이의 연결없이 각각의 수정된 스프링이 굽힘 또는 유사변형을 하도록 또한 (판스프링에 추가하여 이용가능한) 상기 수정된 스프링들의 길이가 선택될 수 있다. 수정된 상기 각각의 판스프링들은 도 11 에 도시된 판스프링(111)의 약 1½에 해당한다. 도 11 에 도시된 두 개의 리벳(114)들중 한 개에 의해 각각의 상기 판스프링의 한쪽단부부분이 하우징(102)에 고정되고, 도시된 리벳(116)에 의해 각각의 두 개의 스프링들중 다른 한쪽단부부분이 압력판(103)에 고정될 수 있다. 공통의 리벳(116)에 의해 압력판(103)에 고정되는 도 11 의 판스프링(111)을 교체하는 두 개의 판스프링들중 상기 단부분들이 서로에 겹쳐질 수 있다. 그러나, 압력판(103)에 각각의 수정된 스프링을 고정하는 (분리된 리벳(116)과 같은) 분리된 연결부를 제공하는 것이 바람직하다. 그결과, 인접한 스프링들은 중첩될 필요가 없지만 서로 이격될 수 있도록 압력판(102)의 원주방향으로 수정된 판스프링을 분포시키는 것이 가능하다.

또다른 수정예에 따르면, 압력판(103)을 하우징(102)을 향해 즉, 클러치를 분리시키는 방향으로 유효한 탄성수단이, 하우징(102)의 후벽 및 다이아프렘스프링(104) 사이에 마모보상수단이 설치되는 (클러치(101)와 같은) 마찰클러치가 제공될 수 있다. 클러치디스크의 마찰라이닝이 새것 또는 사용한 것일 때 뿐만아니라 마찰라이닝에 대한 경미한 또는 중대한 마모에 기인하여 충분히 후퇴된 위치까지 압력판이 축방향으로 이동하는 것이 더 긴경에서도, 상기 탄성수단에 의해 압력판이 하우징의 축방향으로 가압되고, 클러치 디스크 및 대응 압력판으로 부터 떨어져 이동시키도록 상기 탄성수단이 구성 및 설치된다. 다시 말해 상기 탄성수단에 의해, 압력판(103)이 마찰클러치의 전체사용수명동안, 적어도 불변하는 분리하중에 의하여 작동된다. 도 7 을 다시 참고하면, 이것은 (세트를 이루는 판스프링(11)의) (특성)곡선(29)의 부분(31)은 적어도 수평을 이룬다.

상기 수정이 도 10 및 도 11 에 도시된 형태의 마찰클러치에서 특히 유용하고 즉, 원형씨트(134)의 반경방향 거리와 일치하거나 근사한 축(X-X)으로 부터의 반경방향 이동거리에서 다이아프렘스프링(104)에 작용하는 추가의 에너지저장장치(159)가 전혀 변형하지 않거나, 또는 마찰클러치의 사용중 경미한 변형을 겪을 뿐이다. 이것은 스프링(159)의 장착과 대조적이다. 마찰라이닝에 대한 점진적인 마모를 고려할 때 필요한 압력판의 상기 축방향운동 단계동안 스프링(104)에 일정한 하중을 가하도록 원형씨트(134)와 축(X-X)로부터 동일한 반경방향 이동거리에서 다이아프렘스프링(104)상에 작용하는 스프링이 용이하게 설계 및 설치된다.

도 15 에 도시된 마찰클러치(201)는 금속판재로 구성가능하고, 동심 압력판(203)에 토크를 전달하는 하우징(202)으로 구성된다. 후자는 (도면에 도시되지 않은) 클러치디스크의 마찰라이닝을 향해 그리고 마찰라이닝으로 부터 떨어지는 방향으로 하우징(202)에 대해 축방향운동의 자유도를 제한한다. 하우징(202)의 후벽 및 압력판(203)사이에 클러치스프링(204)(다이아프렘스프링이 선호된다)이 설치되고, 상기 스프링은 하우징(202)에 의해 운반되는 씨트조립체에 의해 형성된 원형 지지대에 대해 경사운동이 가능하다. 스프링(204)은 2개의 아암을 가진 레버로서 작동가능하고, 다이아프렘스프링(4 또는 104)로서 작동가능하다.

다이아프렘스프링(204)에 구성되고 원주방향으로 완전하며 반경방향으로 외측부분 또는 주요부분(211)은 압력판(203)의 인접부상에 제공된 돌출부들의 원형부 또는 원주방향으로 완전한 돌출부상에 작동가능하다. 판스프링(209)은 하우징(202)의 주변부로 부터 원주방향으로 또는 접선방향으로 연장구성되고, 판스프링들이 압력판(203)을 축방향으로 그리고 하우징의 후벽을 향해 이동시키도록 즉, 상기 판스프링들은 다이아프렘스프링(204)의 편향작용을 억제하도록, 하우징 및 압력판(203)에 고정된다. 또한 하우징(202) 및 압력판(203) 사이에서 상기 판스프링(209)은 토크를 전달하게 된다.

마찰클러치(201)는 또한 도 2 의 대응압력판(6)에 해당하는 대응압력판(반응판)이 구성되어, 원동기 예를 들어 차량의 파워트레인내의 내연기관의 회전출력요소로 부터 토크를 받아들일 수 있다. 다이아프렘스프링(204)의 원형씨트를 구성하고 하우징(202)에 고정되거나 하우징의 일부를 형성하는 링모양의 주름구조부(234)가 씨트조립체(205)에 구성된다. 적어도 클러치디스크의 마찰라이닝위에서 마모를 보상하기 위해 필요한 조정작용을 수행하고, 즉 다이아프렘스프링(204)을 대응압력판을 향해 축방향으로 (필요하다면) 이동시키기 위해, 자동으로 마모를 보상하는 마모보상유니트(235)의 밑부분이 원형씨트(234)에 형성된다.

적어도 마찰클러치(201)가 연결된 상태에서 하우징(202) 및 다이아프렘스프링(204) 사이에서 원형씨트(234)가 고정된다. 하우징(202)의 후벽의 내측에서 짝을 이루는 경사부들과 함께 작동하고 원주방향으로 연장구성되며 세트를 이루는 경사부들이 상기 씨트에 구성된다. (클러치(201)가 분리되는 동안) 하우징(202)의 후벽으로 부터 떨어지는 방향으로 (마모보상이 필요할 때) 그리고 씨트(234) 및 다이아프렘스프링(204) 사이에서 간격이 형성되지 않도록, 2세트의 경사부들에 의해, 다이아프렘스프링(204)이 이동한다. 특성치(238)는 마모보상수단(235)의 일부를 형성하고, 스프링(209)의 축방향 편향작용이 하우징(202)에 대한 씨트(234)의 각변위를 허용할 때 하우징(202)에 대해 씨트(234)를 회전시키는 코일스프링들중 하나가 특성치(238)로 나타난다.

하우징(202) 및 다이아프렘스프링(204) 사이의 마모보상수단(235)의 작동모드는 도 1 내지 도 6 에 도시된 클러치(1)에 구성된 보상수단의 작동모드와 유사하다. 따라서 씨트(234)의 기능은 씨트(34)의 기능과 유사하고, (도 15 에서 오직 한 개만이 도시된) 코일스프링(238)의 기능은 도 1 에 도시된 3개의 코일스프링(38)들중 한 개와 유사하다.

서로에 대해 하우징(202) 및 다이아프렘스프링(204)의 회전운동을 방지하기 위한 수단은 하우징내에서 고정되고, 다이아프렘스프링내에서 적합한 형상을 가진 개구부들을 통해 연장구성되는 한세트의 리벳 또는 볼트(260)들로 구성된다.

마찰클러치(1, 101, 201)들 사이의 주요 차이점을 보면, 다이아프렘스프링(4, 104)을 위한 분리된 편향수단들은 다이아프렘스프링(204)을 편향시키고, 스프링(204)(일체로 구성되어)의 일부분을 형성하기 위해, 축방향으로 항복이 가능한 탄성수단(261)으로 교체된다. 다이아프렘스프링(204)을 위해 다이아프렘스프링에 구성된 편향수단(261)은 도 10 및 도 11 에 도시된 마찰클러치(101)내에서 편향수단(159)을 교체하고, 도 1 내지 도 6 에 도시된 마찰클러치(1)내에서 해당 편향수단을 교체한다.

도 15 에서 알 수 있듯이, 편향수단(261)은 하우징(202)의 일부분(265)을 지지하고, 다이아프렘스프링에 구성되고 원주방향으로 완전한 외측주요부(211)를 하우징(202)의 후벽을 향해 축방향으로 이동시키고 원형으로 구성되는 (도 16 의) 돌출부 또는 유사한 돌출부(264)를 구성하는 것이 선호된다. 좀더 구체적으로 말해, 하우징(202)의 후벽을 향해 실제로 돌출부(264)는 다이아프렘스프링(204)의 주요부(211)를 끌어당긴다. 그결과 다이아프렘스프링에 의해 하우징의 후벽내측에서 짝을 이루는 경사부들에 대해 원형씨트(234)의 경사부들을 이동시킨다.

도 16 을 참고하면, 클러치분리수단의 일부분을 형성하고, 반경방향으로 내향연장되며 세트를 이루는 돌출부(268)들이 다이아프렘스프링(204)의 주요부(211)에 구성된다. 상기 목적을 위해, (도 15 및 도 16 에 도시되지 않은) 적절한 액츄에이터에 의해 제공되고 필수적인 클러치 분리하중에 의해 작동되는 (도면에 도시되지 않은) 릴리이즈베어링에 의하여 돌출부(268)의 팁(269) 또는 반경방향으로 가장 내측부가 연결되고 가압될 수 있다. 상기 돌출부(264)는 다이아프렘스프링(204)의 특정한 돌출부와 일체로 구성되는 헤어핀(hairpin)들과 유사하게 형성되고 길게 구성된다. 2개의 표준 돌출부(268)들 사이에 위치하고 주요부(211)로 부터 반경방향으로 내측으로 연장구성되는 반경방향 연장부(262)가 각각의 돌출부에 구성된다. 주요부(211)의 반경방향 내측부와 인접하지만 이격된 확대된 자유단부(266)를 가지고 반경방향외측으로 연장구성되는 돌출부가 연결되는 연결부가 반경방향 연장부(262)의 반경방향으로 내측부(263)에 구성된다.

돌출부(264)의 상기 설계가 가지는 장점을 보면, 반경방향으로 연장구성되는 부분(262)와, 하우징(202)의 인접부분(267)과 접촉하는 자유단부(266) 사이에서 상대적으로 긴 굽힘 또는 비틀림 변형영역이 제공된다. 확대된 자유단부(266)가 구성되는 장점을 보면, 부품들사이의 넓은 영역접촉에 의하여 모든 자유단부(266) 및 하우징(202)의 인접단부(267)에 형성된 각각 단위면적에 대한 압력이 상대적으로 작다. 각각의 돌출부(264)의 장착 및 형상은 확대된 자유단부(266)가 하우징(202)의 인접자유단부(267)상에 지지된다. 도 15 에서 알 수 있듯이, 원형씨트(234)의 인접측부로 다이아프렘스프링(204)의 주요부분이 당겨지도록, 확대단부부분(266)는 하우징(202)의 후벽의 마주보는 측부상에 지지된다.

다이아프렘스프링(204) 및 씨트(234) 사이에서 최적결합이 이루어지는 범위내에서 돌출부(264)의 초기 응력상태가 선택될 수 있다. 원형씨트(234)에 의해 형성되는 지지대에서 다이아프렘스프링의 운동성(경사운동성)을 최적화하기 위하여, 확대단부(266) 및/또는 하우징(202)의 부분(267)은 구형(볼록한)으로 구성하는 것이 종종 바람직하다. 분명히, 다이아프렘스프링(204) 및 탄성수단(261)의 장착은 스프링(204) 및 하우징(202)사이에 존재하는 운동학적 특성 및 소요 상대운동을 충분히 고려하여 선택되어야 한다.

다이아프렘스프링(204)에 구성된 탄성수단(261)의 특성이 도 10 및 도 11 에 도시된 마찰클러치(101)내의 탄성수단(159)의 특성곡선(128)의 부분(162)으로 나타나는 특성과 근사하거나 일치하는 것이 선호된다. 판스프링(209)의 특성은 도 12 의 좌표계에 도시된 곡선(129)에 나타나는 특성과 일치하거나 적어도 근사화 된다.

마찰클러치의 다양한 작동단계동안 다이아프렘스프링(4, 104, 204)상에 작용하는 여러 가지 탄성수단의 신규구성이 독일특허출원 제 195 24 287 호에 공개된 형태의 자동마모보상수단을 이용할 수 있다. 상기 조합에 가지는 다수의 장점들중의 하나를 보면, (차량의 파워트레인내에서 내연기관의 캠샤프트 또는 크랭크샤프트와 같이) 대응클러치를 구동하는 원동기의 출력요소가 갑작스럽고 매우 눈에 띄는 가속작용을 겪더라도, 다이아프렘스프링은 클러치의 하우징에 대하여 회전불가능하다.

또다른 분석이 필요없이, 상기 설명은 본 발명의 요지를 충분히 밝혀주고, 최신 지식을 적용하여 여러 가지 적용예들이, 종래기술의 기준에서 볼 때 본 발명의 필수 특징들을 구성하는 특징사항을 빠뜨리지 않고, 용이하게 적용가능하다.

도 1 은 본 발명의 한가지 형태를 구성하는 마찰클러치의 상세도의 평면도.

도 2 는 도 1 의 선(II-II)으로 부터 화살표방향으로 볼 때 단면도.

도 3 은 도 1 의 화살표(III) 방향으로 볼 때 확대측면도.

도 4 는 도 1 내지 도 3 의 마찰클러치내에서 이용되고 세트를 이루는 판스프링들중 하나의 평면도.

도 5 는 도 4 의 화살표(V)방향으로 볼 때 판스프링의 측면도.

도 6 은 도 1 내지 도 3 의 마찰클러치내에서 이용되고 또다른 세트를 이루는 판스프링들중 하나의 평면도.

도 7 은 곡선들이 도 4, 도 5 및 도 6 에 도시된 판스프링들의 특성을 나타내는 좌표계를 도시하는 도면.

도 8 은 곡선들이 압력판의 서로다른 축방향 위치에서 클러치의 압력판에 가해지는 하중들의 크기변화를 나타내는 좌표계를 도시하는 좌표계를 도시하는 도면.

도 9 는 곡선들이 클러치분리하중의 크기를 나타내는 좌표계를 도시하는 도면.

도 10 은 수정된 마찰클러치의 축방향 단면도.

도 11 은 도 10 의 화살표(XI)방향으로 볼 때, 수정된 마찰클러치의 상세부를 확대한 측면도.

도 12 는 곡선이 도 10 및 도 11 의 마찰클러치에 구성된 스프링들의 특성을 나타내는 좌표계를 도시한 도면.

도 13 은 곡선이 도 10 및 도 11 의 마찰클러치의 다이아프렘 스프링부재의 특성을 나타내는 좌표계를 도시한 도면.

도 14 는 곡선들이 도 10 및 도 11 의 구성을 이루는 클러치 스프링에 가해지는 여러 가지 하중들을 나타내는 좌표계를 도시한 도면.

도 15 는 또다른 마찰클러치의 축방향단면도.

도 16 은 도 15 의 마찰클러치의 클러치디스크의 부분평면도.

* 부호설명

1 ... 클러치 2 ... 하우징

3 ... 압력판 4 ... 클러치스프링

5 ... 조립체 6 ... 대응압력판

7 ... 마찰라이닝 8 ... 클러치판

9 ... 판스프링 10 ... 스프링

Claims (40)

1. 정해진 축주위에서 회전가능한 하우징과;

   클러치가 연결 또는 분리되도록 하우징에 대해 제한된 자유도의 축방향운동을 가지며 회전가능한 압력판과;

   상기 하우징 및 상기 압력판사이에서 작동가능하고, 적어도 클러치가 연결된 상태에 있을 때, 클러치에 대한 결과적인 마모와 반복되는 연결 및 분리에 응답하여 변화하고 적어도 한 개의 다이아프렘스프링이 압력판을 하우징으로 부터 떨어져 축방향으로 이동시키는 정해진 응력상태에 있다고 가정하는 적어도 한 개의 다이아프렘스프링과;

   클러치의 반복된 연결 및 분리운동이 연장된 시간동안, 적어도 상기 정해진 상태와 근사하게 상기 적어도 한 개의 다이아프렘스프링을 유지하기 위한 수단을 포함하며, 상기 마모를 보상하기 위한 수단과;

   적어도 클러치가 분리되는 동안 변화하는 하중으로, 클러치가 분리되는 동안 상기 압력판을 상기 하우징에 편향시키기 위한 에너지 저장탄성수단을 포함하며 클러치의 분리를 위한 수단으로 구성되고 파워트레인내에서 이용되는 연결 및 분리가능한 마찰클러치.
2. 제 1 항에 있어서, 적어도 클러치가 분리되는 동안 상기 하중이 점진적인 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
3. 제 1 항에 있어서, 연장된 시간은 파워트레인내에 구성된 클러치의 사용수명과 적어도 근사한 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성수단에 의해 저장되는 에너지량이 변화하여, 상기 연장된 시간에 의해 상기 하우징에 대해 축방향으로 상기 압력판이 이동하는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 탄성수단에 의해 저장되는 에너지량의 변화는 감소하는 변화인 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징과 회전가능하고 동심축을 이루는 대응압력판이 구성되고, 클러치가 연결된 상태에서 상기 압력판들 사이에 배치되어 토크를 수용하는 클러치디스크가 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 대응압력판이 플라이휠로 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성수단은 적어도 한 개의 판스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
9. 제 8 항에 있어서, 적어도 한 개의 판스프링은 기다란 모양으로 정해진 물결모양을 가지며, 상기 수단은 추가로 상기 적어도 한 개의 판스프링에 구성되고 서로 이격된 제 1 부분 및 제 2 부분을 상기 하우징에 고정시키기 위한 수단으로 구성되어, 상기 하우징의 축방향 및 상기 적어도 한 개의 판스프링의 종방향으로 볼 때, 상기 적어도 한 개의 판스프링이 응력을 받는 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
10. 제 9 항에 있어서, 클러치가 파워트레인내에 설치되는 동안, 상기 정해진 물결모양에 의하여, 상기 적어도 한 개의 판스프링은 상기 응력상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
11. 제 10 항에 있어서, 클러치가 파워트레인내에 있는 동안 상기 적어도 한 개의 판스프링은 종방향에 대해 횡방향으로 굽힘되는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 마모에 의해 상기 압력판은 상기 하우징에 대해 축방향으로 이동하고, 상기 하우징에 대해 상기 압력판이 상기 축방향으로 이동하는 동안과 상기 운동하는 동안 상기 하중이 변하는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 압력판은 적어도 원형을 가지고, 상기 탄성수단은 상기 압력판에서 적어도 접선방향으로 연장구성되는 적어도 한 개의 판스프링을 가지는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 압력판은 적어도 원형을 가지고, 상기 탄성수단은 상기 압력판에서 적어도 원주방향으로 연장구성되는 적어도 한 개의 판스프링을 가지는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
15. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성수단은 두 개의 단부부분을 포함하는 제 1 부분 및 중심부분을 포함하는 제 2 부분을 가진 적어도 한 개의 기다란 판스프링으로 구성되고, 더욱 촉진하는 수단은 상기 제 1 부분 및 제 2 부분중 한 개를 하우징에 연결하기 위한 수단과 상기 제 1 부분 및 제 2 부분중 다른 한 개를 상기 압력판에 연결하기 위한 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
16. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징 및 상기 다이아프렘스프링사이에서 상기 보상수단이 작동하는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
17. 제 1 항에 있어서, 상기 다이아프렘스프링은 상기 하우징에 대해 경사가능하고 또한 상기 축방향으로 상기 다이아프렘스프링을 편향시키기 위한 수단이 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 하우징내에 제공된 제 1 씨트 및 제 2 씨트로 구성되고, 상기 다이아프렘스프링은 상기 씨트들사이에서 경사가능하고, 클러치가 분리되는 동안 상기 씨트들중 한 개에 대해 경사가능하며, 상기 다이아프렘스프링에 대해 상기 한 개의 씨트를 편향시키기 위한 수단이 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
19. 제 18 항에 있어서, 상기 한 개의 씨트가 상기 축방향으로 이동가능한 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
20. 제 18 항에 있어서, 상기 다이아프렘스프링에 상기 한 개의 씨트를 편향시키기 위한 수단은 상기 에너지저장 탄성수단과 평행하게 작동하는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
21. 제 18 항에 있어서, 상기 하우징과 동심축을 이루며 회전가능한 대응압력판이 추가로 구성되고, 클러치가 상기 반복된 연결 및 분리운동을 하여 발생되는 상기 마모작용을 받는 마찰라이닝들이 클러치디스크에 구성되며, 상기 마찰라이닝상에서 증가하는 마모에 응답하여 증가하고 적어도 클러치가 분리되는 동안에 상기 한 개의 씨트가 적어도 경미하게 운동하는 분리하중에 적용에 응답하여 상기 클러치가 분리가능한 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
22. 제 21 항에 있어서, 상기 한 개의 씨트가 상기 축방향으로 이동가능하며, 상기 축방향으로 상기 한 개의 씨트가 운동하는 동안 증가하는 하중의 적용에 응답하여, 상기 다이아프렘스프링이 상기 씨트들에 대해 경사가능한 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
23. 제 18 항에 있어서, 상기 다이아프렘스프링에 대해 적용되는 하중들이 서로에 대해 중립일때까지, 상기 한 개의 씨트를 상기 하우징의 축방향으로 이동시키기 위한 수단이 상기 보상수단에 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
24. 제 18 항에 있어서, 상기 한 개의 씨트를 상기 다이아프렘스프링에 편향시키기 위한 수단은, 클러치가 반복된 연결 및 분리운동을 하는 상기 연장된 시간내에서 적어도 일정한 하중을 상기 한 개의 씨트에 가하도록 배열된 에너지저장장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
25. 제 18 항에 있어서, 상기 한 개의 씨트를 편향시키는 상기 수단은 적어도 한 개의 다이아프렘 스프링부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
26. 제 18 항에 있어서, 상기 적어도 한 개의 다이아프렘스프링 부재와 상기 한 개의 씨트사이에서 적어도 한 개의 편향전달부품이, 상기 한 개의 씨트를 편향시키기 위한 상기 수단에 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
27. 제 18 항에 있어서, 상기 다이아프렘스프링에 작용하는 하중들이 서로에 대해 중립이 이루어질때까지 상기 한 개의 씨트를 상기 하우징의 축방향으로 이동시키기 위한 수단이 상기 보상수단에 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
28. 제 1 항에 있어서, 상기 다이아프렘 스프링은 상기 하우징에 대해 피봇회전 가능하고 또한 상기 하우징과 회전가능한 대응압력판으로 구성되며, 상기 압력판들사이에 배치된 마찰라이닝을 가지고 클러치가 반복된 연결 및 분리작용에 응답하여 마모를 받게 되는 클러치디스크를 가지며, 상기 하우징상에 제공된 지지대로 구성되고, 상기 지지대는 상기 축방향으로 이동가능하며 적어도 클러치가 연결되는 동안 상기 지지대에 대해 피봇회전을 하도록 구성되며, 상기 마찰라이닝상의 마모량에 의존하는 크기로 상기 지지대를 상기 하우징의 축방향으로 이동시키기 위한 수단이 상기 보상수단에 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
29. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징 및 상기 압력판 사이에서 작동가능한 적어도 한 개의 판스프링이 추가로 구성되며, 클러치를 분리하는 방향으로 상기 압력판을 상기 에너지저장 탄성수단과 평향하게 편향시키도록 배열된 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
30. 제 29 항에 있어서, 적어도 클러치가 분리되는 동안, 적어도 한 개의 판스프링은 감소특성을 가지는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
31. 제 29 항에 있어서, 상기 하우징 및 상기 압력판중 적어도 한 개에 대해 상기 적어도 한 개의 판스프링을 고정시키기 위한 수단이 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
32. 제 29 항에 있어서, 상기 하우징 및 압력판 사이에서 적어도 일부의 토크를 전달하도록 상기 적어도 한 개의 판스프링이 배열된 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
33. 제 29 항에 있어서, 압력판이 상기 하우징으로 부터 떨어져 축방향으로 이동 및 상기 마모에 대해 응답하여, 상기 압력판상에 상기 적어도 한 개의 판스프링의 편향작용이 증가하는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
34. 제 29 항에 있어서, 클러치에 대한 상기 마모에 응답하여 하우징으로 부터 떨어져 축방향으로 이동하도록 상기 압력판이 배열되고, 적어도 일정하고, 상기 하우징에 대해 상기 압력판을 축방향으로 이동시키는 압력차가, 상기 적어도 한 개의 판스프링과 함께 상기 에너지저장 탄성수단에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
35. 제 29 항에 있어서, 클러치상에 상기 마모에 응답하여 상기 하우징으로 부터 떨어져 축방향으로 이동시키도록 상기 압력판이 배열되고, 상기 압력판을 상기 하우징으로 부터 떨어져 축방향으로 이동시키고 경미하게 증가하는 하중차이가 상기 적어도 한 개의 판스프링과 함께 상기 에너지저장 탄성수단에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
36. 제 35 항에 있어서, 약 5%와 25% 사이의 범위내에서 상기 하중차이가 증가하는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
37. 제 1 항에 있어서, 적어도 클러치가 연결된 상태에서 상기 하우징상에 상기 적어도 한 개의 다이아프렘스프링을 경사가능하게 장착하는 원형씨트가 구성되고, 상기 하우징과 회전가능한 대응 압력판이 구성되며, 클러치가 상기 연결 및 분리운동함에 따라 마모를 받고 상기 압력판 및 대응압력판 사이에 배치된 마찰라이닝을 가진 클러치디스크가 추가로 구성되고, 상기 하우징 및 상기 압력판사이에서 토크를 전달하도록 배열된 적어도 한 개의 제 1 추가스프링과 상기 압력판을 상기 하우징으로 부터 떨어져 편향시키도록 배열된 적어도 한 개의 제 2 추가스프링이 상기 에너지저장 탄성수단이 구성되며, 클러치가 분리되는 동안과 상기 압력판이 상기 마찰라이닝으로 부터 떨어져 축방향으로 이동하는 동안 상기 적어도 한 개의 다이아프렘스프링의 하중을 억제하고, 상기 마찰라이닝으로 부터 상기 압력판이 적어도 부분적인 분리에 이어서 상기 적어도 한 개의 다이아프렘스프링상에 작용하는 분리하중과 적어도 근사한 결과하중을 상기 압력판에 적용하도록 배열되도록, 상기 제 1 추가스프링 및 제 2 추가스프링이 배열되는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
38. 제 37 항에 있어서, 상기 압력판 및 상기 대응 압력판이 각각 인접한 제 1 마찰라이닝 및 제 2 마찰라이닝이 상기 클러치디스크에 구성되고, 상기 하우징의 축방향 및 서로에 대해 떨어져 상기 제 1 및 제 2 마찰라이닝들을 이동시키도록 배열된 적어도 한 개의 제 3 추가스프링이 상기 에너지저장 탄성수단에 구성되며, 상기 제 3 추가스프링과 함께 상기 제 1 및 제 2 추가스프링에 의해 상기 결과하중이 발생되는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
39. 제 37 항에 있어서, 상기 제 1 추가스프링은 적어도 한 개의 판스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.
40. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징과 회전가능한 대응압력판으로 구성되고, 클러치가 연결된 상태에서 상기 압력판 및 대응압력판 사이에서 배치되고 상기 압력판 및 대응압력판에 의해 연결되는 마찰라이닝들이 클러치디스크에 구성되며, 상기 대응압력판의 축방향으로 그리고 상기 대응압력판으로 부터 떨어져 이동시키고, 그결과 상기 마찰라이닝으로 부터 상기 압력판을 분리하기 위한 수단이, 클러치에 분리하중을 적용하기 위한 수단에 포함되며, 상기 하우징 및 상기 압력판 사이에서 작동하는 제 1 추가스프링과, 상기 하우징 및 상기 압력판 사이에서 토크를 전달하도록 배열된 제 2 추가스프링이 상기 에너지저장 탄성수단에 구성되며, 적어도 상기 압력판이 상기 마찰라이닝과 접촉하지 않는 동안, 적어도 상기 분리하중과 근사한 결과하중이 직접 발생하도록 상기 추가 스프링들이 배열되는 것을 특징으로 하는 마찰클러치.