KR100633967B1

KR100633967B1 - 마찰 클러치

Info

Publication number: KR100633967B1
Application number: KR1020007009495A
Authority: KR
Inventors: 띠리옹드브리엘자끄
Original assignee: 발레오
Priority date: 1998-12-29
Filing date: 1999-12-22
Publication date: 2006-10-16
Also published as: WO2000039473A1; DE19982988T1; FR2787846A1; DE19982988B3; FR2787846B1; KR20010041373A

Abstract

본 발명은 반동판, 마찰 디스크의 주연부상에서 적어도 마찰 라이닝(101)을 지지하는 마찰 디스크(100), 압력판(11), 반동판에 고정되고 제 1 및 제 2 인접 수단(18, 17)을 통해 커버판(12)과 압력판(11) 사이에서 작동하는 클러치 맞물림 수단(13)을 축방향으로 작동시키는 커버판(12), 카운터 램프 수단(15)과 함께 작동하도록 되는 램프 수단(14)을 포함하는 마모 보상 장치, 접선방향으로 배치된 웜(23)과 함께 작동되는 치형(19)을 포함하는 특히 자동차용 마찰 클러치에 관한 것으로, 램프 수단(14)은 치형(19)과 회전식으로 체결되고, 웜을 회전 구동하는 수단이 제공되고 클러치가 맞물렸을 때 마찰 라이닝(101)의 마모에 의해 작동되며, 커버판(12)과 일체인 지지 부재(22)에 의해 지지된 웜(23)과 회전식으로 체결된 래칫으로 이루어지며, 웜(23)은 지지 부재(22)상에 마찰 장착된다.

Description

마찰 클러치{FRICTION CLUTCH WITH WEAR TAKE-UP DEVICE FOR FRICTION LININGS, PARTICULARLY FOR MOTOR VEHICLE}

본 발명은 특히 자동차용 마찰 클러치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 적어도 하나의 마찰 라이너에서의 마모에 기인하는 마모를 보상하기 위한 장치가 설치된 클러치에 관한 것으로, 상기 장치는 본원에서 마모 보상 장치(wear take-up device)로 불리우며, 라이너에서 발생하는 마모에 따라 작동한다.

일반적으로 종래의 마찰 클러치는 반동판(reaction plate)을 포함하며, 이 반동판은 감쇠 플라이휠 또는 가요성 플라이휠을 구성하기 위해 2개의 부품으로 나뉘어질 수 있고, 제 1 샤프트상에 장착되고 제 1 샤프트와 함께 회전할 수 있으며, 제 1 샤프트는 통상적으로 내연 기관의 크랭크 샤프트와 같은 구동 샤프트이며, 그의 외주연부를 통해 적어도 하나의 압력판이 부착되는 커버판을 지지한다.

압력판은, 커버판 및 반동판과 함께 회전하는 반면, 클러치 해제 수단에 의해 제어되는 축방향으로 작동하는 클러치 맞물림 수단의 바이어스 작동하에 축방향으로 변위가능도록 커버판 및 반동판에 고정되며; 클러치 맞물림 수단은 헬리컬 스프링, 또는 연속해서 또는 평행하게 장착되고 클러치 해제 수단을 구성하는 클러치 해제 레버의 작동을 받는 하나 또는 두개의 접시 링으로 이루어질 수 있으며; 일반적으로, 클러치 맞물림 수단 및 클러치 해제 수단은 동일한 구성요소, 예를 들면 커버판상에 지지되는 금속 다이어프램의 양 부분이며, 다이어프램은 클러치 해제력에 도움을 주기 위한 접시 링과 함께 연속으로 또는 평행하게 장착될 수 있다.

마찰 디스크의 외주연부에서 적어도 하나의 마찰 라이너를 지지하며 일반적으로 기어박스의 입력 샤프트와 같은 종동 샤프트인 샤프트와 함께 회전가능하게 고정되는 마찰 디스크는 압력판과 반동판 사이에 개재되어 클러치가 맞물림 상태에 있을 때 압력판과 반동판 사이에서 파지된다. 클러치 맞물림 수단이 클러치 해제 수단을 통한 클러치 해제 베어링에 의해 작동될 때 클러치 맞물림 수단은 압력판의 축방향 변위를 제어한다.

그러한 클러치의 작동 수명동안, 마찰 라이너, 및 마찰 라이너와 결합하는 구성요소, 즉 압력판 및 반동판은 마모되며, 이는 압력판의 위치, 및 축방향으로 작동하는 클러치 맞물림 수단 및 클러치 해제 베어링의 위치에 있어서의 변화를 야기하며, 그로 인해 클러치 해제 수단의 작동 조건이 변하며, 그에 따라 클러치를 해제하기 위해 필요한 힘에 영향을 미치기 때문에, 한편에서 마찰 디스크와 다른 한편에서 압력판 및 반동판 사이의 파지력에 있어서의 변화를 가져온다. 그러한 클러치에 마모 보상 장치를 설치함으로써 그러한 단점을 극복할 수 있으며, 클러치 맞물림 수단 뿐만 아니라 통상적으로 클러치 해제 수단에 일정하게 맞물린 클러치 해제 베어링은 클러치가 맞물림 상태에 있을 때 동일한 위치를 차지한다.

구동 샤프트와 함께 회전하도록 구동 샤프트상에 장착되는 반동판과, 마찰 디스크의 외주연부에서 적어도 하나의 마찰 라이너를 지지하고 종동 샤프트와 함께 회전하도록 종동 샤프트상에 장착되게 배치되는 마찰 디스크와, 압력판과, 반동판에 고정되는 커버판과, 축방향으로 작동하는 클러치 맞물림 수단을 커버판을 포함하는 유형의 특히 자동차용 마찰 클러치를 제공하는 것이 공지되어 있으며, 클러치 맞물림 수단은 클러치 해제 수단에 의해 제어되며 제 2 인접 수단 및 제 1 인접 수단을 통해 1차적으로 커버판과, 2차적으로 압력판 사이에서 작동하며, 압력판은 커버판과 함께 회전하도록 커버판에 대해 고정되는 반면 그에 대해 축방향으로 변위가능하고 압력판을 커버판쪽으로 축방향으로 바이어스시키는 탄성 복귀 수단의 작동을 받으며, 클러치는 램프 수단(ramp means)을 구비하는 마모 보상 장치를 더 포함하며, 램프 수단의 램프는 원주방향으로 배치되고, 램프 수단은 인접 수단과 압력판 사이에서 축방향으로 위치되고 카운터 램프 수단과 결합하기에 적합하며, 접선방향으로 배치된 웜(worm)이 램프 수단의 치형 세트와 결합하며, 램프 수단은 치형 세트와 함께 회전가능하게 그에 고정되며, 웜을 회전식으로 구동하기 위한 수단이 제공되며 클러치가 맞물렸을 때 마찰 라이너의 마찰에 의해 작동하게 되며, 상기 웜 구동 수단은 웜에 회전식으로 고정되고 제어 텅을 통해 제어되는 래칫 휠을 포함하며, 클러치 해제 작동동안 래칫 휠(ratchet wheel)에 대해 제어 텅의 이동 경로는 소위 제어 인접부로 한정되며, 웜과, 웜을 회전 구동하기 위한 수단은 커버판에 고정된 지지 부재에 의해 지지된다.

그러한 유형의 클러치는 예를 들면 프랑스 특허 출원 공개 제 2 753 503 호에 개시되어 있다.

프랑스 특허 출원 공개 제 2 753 503 호에 있어서, 클러치 맞물림 수단은 다이어프램으로 이루어지며, 다이어프램은 커버판의 베이스부에 의해 지지되는 제 1 인접부와 결합하고, 그의 외주연부에 반경방향 핑거를 가지며 이 핑거를 통해 제어 텅과 결합하게 되며; 제어 텅의 이동 경로를 제한하는 제어 인접부는 커버판에 고정된 지지 부재에 의해 지지된다.

클러치가 해제되고 그런 후 다시 맞물릴 때, 램프 수단의 치형 세트는 웜에 대해 변위되며; 상기 치형 세트내의 치형과 웜의 나사산의 접촉에 의한 마찰에 의해 상기 치형 세트는 웜을 회전시키며, 이는 치형 세트와 램프 수단이 회전하도록 하며; 그에 따라 마모 보상 장치는 존재하지 않는 마모를 보상하며; 이는 과도한 보상(over-compensation)이라 불리우는 효과이다.

전술된 바와 같이, 마모 보상 장치는 클러치 맞물림 수단(본 경우, 다이어프램)이 마모 상태에 관계없이 동일한 맞물림 위치, 즉 차량상에 끼워맞추어질 때 새로운 상태에서 점유되는 위치에 있으며, 그러한 위치는 공칭 위치라 불리우며, 이 공칭 위치는 맞물림 상태에서 압력판상에 다이어프램에 의해 가해지는 공칭력(nominal force)으로 불리우는 소망의 힘에 대응하며, 실제로 경사를 의미하는 다이어프램의 위치는 제 1 및 제 2 인접부에 의해 확실하게 고정되며 이 인접부상에 접시 링의 형태인 외부 부분이 맞물리며; 제 1 인접부는 커버판에 의해 지지되고 제 2 인접부의 위치는 카운터 램프 수단에 대해 램프 수단을 위치설정하는 기능을 갖는다. 과도한 보상이 발생했을 때, 다이어프램의 공칭 위치는 상실된다.

클러치가 해제될 때, 다이어프램의 제 2 인접부만이 탄성 복귀 수단에 의한 축방향 힘에 의해 다이어프램상에 가해지며, 탄성 복귀 수단은 압력판을 커버판쪽으로 축방향으로 바이어스시킨다.

또한, 특정한 자동차 엔진의 경우, 진동성 요동은 램프 수단 및 치형 세트의 요동을 유발할 수 있으며 이는 다른 회전 방향으로 웜을 회전시킬 수 있고 그에 따라 과도한 보상이 일어나도록 한다.

발명의 요약

이러한 과도한 보상 효과를 극복하기 위해서, 예를 들면 전술된 문헌에는 래칫 휠의 치형과 하나 또는 그 이상의 비복귀 폴 스트립을 결합시키는 것이 제시되었으며; 이러한 해결책은 비복귀 기능의 효율성이 폴 스트립의 개수 만큼만 커지기 때문에 전체적으로 만족스럽지 못하며; 이러한 것은 1차적으로 이용가능한 공간에 의해, 그리고 2차적으로 탄성 부재의 과도한 취성을 회피할 필요로 인해 한정된다.

본 발명의 목적은 특히 비복귀 폴 스트립을 사용할 필요없이 전술된 형태의 클러치에 간단한 방법으로 과도한 보상을 회피하는 것이다.

본 발명에 따르면, 전술된 형태의 클러치는 웜이 지지 부재상에 마찰식으로 장착되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 웜은 소위 탄성 보상 수단의 작동을 받을 때 그의 축을 따라 변위하도록 장착되며, 지지 부재는 웜 및 래칫 휠을 지지하는 피봇 핀을 지지하기 위한 2개의 날개 부분을 갖는 U자형이며, 탄성 보상 수단은 사전 압축되어 웜이 지지 부재의 하나의 날개 부분에 대해 마찰식으로 가해진다.

바람직하게는, 탄성 보상 수단의 사전 압축은 적어도 6×(P·D_P)/D_C와 동일하며, 여기서 P는 압력판의 중량이고, D_P는 웜의 기본 직경이며, D_C는 웜과 지지 부재의 날개 부분이 접촉하는 표면의 평균 직경이다.

바람직하게는, 마찰 링은 웜과 지지 부재의 대응하는 날개 부분 사이에 개재된다.

바람직하게는, 탄성 보상 수단은 웜 및 래칫 휠을 지지하는 피봇 핀을 둘러싸는 헬리컬 스프링이며, 지지 부재의 다른 날개 부분과 래칫 휠 사이에서 축방향으로 변위되며, 마찰 링은 헬리컬 스프링과, 1차적으로 래칫 휠 및 2차적으로 상기 날개 부분 사이에 개재된다.

유리하게는, 탄성 보상 수단은 웜 및 래칫 휠을 지지하는 피봇 핀을 둘러싸는 헬리컬 스프링이며, 지지 부재의 다른 날개 부분과 래칫 휠 사이에 축방향으로 개재되며, 마찰 링은 헬리컬 스프링과 래칫 휠 사이에 개재되고, 상기 다른 날개 부분에 대한 헬리컬 스프링의 최말단 턴의 회전은 정지된다.

유리하게는, 탄성 보상 수단은 웜 및 래칫 휠을 지지하는 피봇 핀을 둘러싸는 헬리컬 스프링이며, 지지 부재의 다른 날개 부분과 래칫 휠 사이에 축방향으로 개재되며, 마찰 링은 헬리컬 스프링과 래칫 휠 사이에 개재되며, 상기 마찰 링에 대한 헬리컬 스프링의 최말단 턴의 회전은 정지된다.

바람직하게는, 지지 부재 및/또는 마찰 링의 날개 부분과 접촉하는 웜의 표면은 웜 및 래칫 휠을 지지하는 피봇 핀에 대해 횡단하는 평평한 표면이다.

다른 실시예에 있어서, 지지 부재 및/또는 마찰 링의 날개 부분과 접촉하는 웜의 표면은 절두 원추형 표면이다. 바람직하게는, 원뿔 각도는 10°내지 30°사이의 범위이다. 바람직하게는, 원뿔 효과에 의해 마찰력이 증대되는 비율은 2 내지 6 사이의 범위이다.

바람직하게는, 축방향으로 작동하는 클러치 맞물림 수단은 다이어프램으로 이루어지며; 바람직하게는, 래칫 휠은 제어 텅을 통한 다이어프램에 의해 제어되며; 래칫 휠은 그 외주연부에서 다이어프램상에 형성된 핑거로 이루어진 액추에이터 요소에 의해 제어된다. 상기 핑거는 제어 텅상에 지지되며, 제어 텅 자체는 래칫 휠의 치형상에서의 반작용에 의해 맞물린다.

유리하게는, 램프 수단은 일 측면에서 원주방향으로 이격되고 경사진 축방향으로의 램프 및 다른 측면에서 제 2 인접 수단을 포함하는 환형 링으로 이루어진다.

바람직하게는, 카운터 램프 수단은 램프 수단의 램프와 결합되는 패드로 이루어진다.

본 발명의 요지를 설명하기 위해서, 첨부된 도면에 도시된 실시예가 단지 도시를 위해 비한정적인 실시예로 상술된다.

도 1은 마모 보상 장치가 설치된 본 발명에 따른 클러치의 부분 단면도,

도 2는 도 1의 화살표(Ⅱ) 방향에서 본 클러치의 부분 절개도,

도 3은 도 2의 화살표(Ⅲ) 방향에서 본 부분도,

도 4 및 도 5는 도 1 내지 도 3의 클러치의 다이어그램식 단면도로서, 도 4는 맞물림 상태에 있으며, 도 5는 해제 상태에 있으며, 마찰 라이너는 새것인 상태에 있는 도면,

도 6 및 도 7은 각기 도 4 및 도 5와 유사한 도면이지만, 마찰 라이너는 마모된 상태에 있는 도면,

도 8 및 도 9는 도 3과 유사한 도면으로서, 그들 각각은 본 발명에 따른 클러치의 다른 실시예를 도시하는 도면.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 이들 도면은 특히 자동차용 마찰 클러치 장치를 도시하는 것으로, 이 마찰 클러치 장치는 본 실시예에서 몰딩가능한 재료, 즉 주물 형태인 압력판(11)을 포함하며, 도 1에 다이어그램식으로 도시된 마찰 디스크(100)와 결합하도록 배치되고 클러치판 또는 지지 디스크로 이루어지며, 본 실시예에서 클러치판은 외주연 마찰 라이너(101)에서 지지되고 자체는 반동판과 결합한다. 공지된 방법에 있어서, 축방향으로 작동하는 탄성 수단(또는 클러치 맞물림 수단)은 라이너(101)와 지지 디스크 사이에 작동식으로 개재되어 마찰 라이너의 점진식 파지를 제공한다. 반동판(도시되지 않음)은 내연 기관의 크랭크 샤프트와 같은 구동 샤프트상에 장착되고 이 구동 샤프트와 함께 회전가능하게 배치된다. 마찰 디스크(100)는 클러치판에 의해 그 내주연부에서 지지되는 개재된 허브를 통해 기어박스의 입력 샤프트와 같은 종동 샤프트에 고정되고 이 종동 샤프트와 함께 회전가능하다.

압력판(11)은 커버판(12)쪽으로 압력판(11)을 바이어스시키는 압력판(11)용 복귀 수단으로서 작동하는 탄성 접선 텅에 의해 중공 커버판(12)에 고정되고 이 중공 커버판(12)과 함께 회전가능하다. 본 실시예에 있어서, 커버판(12)은 금속으로 압축 성형되고 중공 접시의 형태이다.

압력판(11)은, 커버판(12)과 함께 회전하도록 커버판(12)에 대해 고정되는 반면, 제어된 축방향으로 작동하는 클러치 맞물림 수단(또는 탄성 수단)의 바이어스 작동하에서 커버판(12)에 대해 축방향으로 변위가능하며, 본 실시예에서 축방향으로 작동하는 클러치 맞물림 수단은 커버판(12)의 베이스 부분(42)에 원형 아크로 형성된 가압 형성된 요소(또는 제 1 인접 수단 )(18)와 함께 커버판(12)의 베이스 부분(42)의 내주연부로부터 돌출하며 클러치 맞물림 수단(또는 다이어프램)(13)에 대해 제 1 인접부를 제공하는 러그(10)에 의해 커버판(12)상에 접합된 다이어프램(13)으로 이루어지며, 본 실시예에서 클러치는 푸시-투-릴리스(push-to-release) 형태이며, 클러치 해제 작동은 도 1에 화살표(F) 방향으로 클러치 맞물림 수단(13)의 핑거의 단부상의 작동에 의해 실행되며, 클러치는 해제된채 도시되어 있다. 본 실시예에 있어서, 러그(10)는 다이어프램이 제 1 인접 수단(18)과 크라운 링의 외주연부 사이에서 결합되어, 제 1 인접 수단(18)에 대해 탄성적으로 가압될 수 있도록 하는 방식으로 크라운 링(참조부호가 주어지지 않음)상에 맞물린다.

클러치가 맞물릴 때, 마찰 디스크(100)의 라이너(101)에서의 마모와, 소위 그의 마찰면이 디스크(100)의 라이너(101)와 접촉해 마모되는 압력판(11)과 반동판에서의 보다 낮은 정도의 마모와 관계없는 위치에 축방향으로 작동하는 클러치 맞물림 수단(13)을 유지하기 위해, 마모 보상 장치가 제공되며, 이 마모 보상 장치는 원주방향으로 배치된 램프(16)를 구비한 램프 수단(14)을 포함하며; 보다 정확하게는, 램프 수단(14)은 압력판(11)쪽으로 향하는 면상에 원주방향으로 배치되는 램프(16)를 갖는 환형 링으로 이루어지며; 대향면상에서 상기 환형 링은 클러치의 축상에 중심설정되는 원형 아크로 배치되는 상면에 둥근 에지로 이루어지는 소위 제 2 인접 수단(17)을 갖는다. 물론 상기 제 2 인접 수단(17)은 연속적이거나 비연속적일 수 있다. 제 2 인접 수단(17)은 제 1 인접 수단(18)의 반경방향 내측에 위치된다.

압력판(11)은 커버판(12)의 베이스 부분(42)쪽으로 향하는 면상에 횡방향 맞물림 표면을 가지며, 이 맞물림 표면은 본 실시예에서 패드 형상인 카운터 램프 수단(15)을 지지하고, 이 카운트 램프 수단은 2개의 연속적인 램프(16)를 분리시키는 원주방향 거리에 대응하는 거리로 원주방향으로 이격되어 있으며, 각각의 카운터 램프 수단(15)은 하나의 램프(16)와 결합하도록 배치된다.

램프 수단(14)은 클러치 맞물림 수단(13)과 카운터 램프 수단 사이에 축방향으로 위치되어, 카운터 램프 수단(15)은 램프(16)를 수납하고, 클러치 맞물림 수단(13)은 제 2 인접 수단(17)과 결합하며, 따라서 제 2 인접 영역은 인접 수단을 구성하며 그에 의해 클러치 맞물림 수단(13)은 압력판(11)상에서 작동한다.

램프 수단(14)의 외주연부에는 일체형의 치형(19) 세트가 제공된다. 본 실시예에 있어서 치형(19) 세트는 가압 형성되고 굽혀진 금속판의 에지에서의 절단 작업에 의해 형성되며, 이 금속판은 램프 수단(14)을 구성한다. 카운터 램프 수단(15)이 형성되는 압력판(11)의 맞물림 표면은 원주방향의 원통형 플랜지(28)를 가지며, 그의 외주부에는 램프 수단(14)이 중심설정된다. 따라서 램프 수단은 환형 링의 형태이다.

또한, 마모 보상 장치는 경사진 치형을 갖는 래칫 휠(20)을 포함하며, 이 래칫 휠(20)은 웜(23)을 지지하는 피봇 핀(27)을 중심으로 회전가능하게 장착되며; 웜(23)의 나사산과 피치는 램프 수단(14)의 치형(19) 세트와 정합되며; 웜(23)은 하기에 상세하게 설명되는 상태하에서 치형(19) 세트와 결합한다.

피봇 핀(27)은, 피봇 핀(27)을 지지하기에 적합한 1개의 스플라인 부분(24)과 2개의 날개 부분(25)을 갖는 일반적으로 U자 형상을 갖는 가압 형성되고 굽혀진 시트 금속의 지지 부재(22)에 의해 회전 지지되며; 지지 부재(22)는 그의 스플라인 부분(24) 및 날개 부분(25)에 의해, 본 경우에 있어서 리벳(26) 및 그 상에 형성된 러그에 의해, 커버판(12)의 외주연부에서 커버판(12)의 스커트(41)에서 외측으로 돌출하도록 형성된 가압 형성된 요소에 의해 제 1 인접 수단(18)의 반경방향 내측으로 커버판(12)에 고정된다.

웜(23) 및 래칫 휠(20)은 서로 일체형일 수 있으며; 물론 웜(23)은 별개 구성요소일 수 있고 보어로 형성될 수 있으며, 상기 보어 및 피봇 핀(27) 자체는 웜(23)이 피봇 핀(27)을 따라 활주할 수 있는 반면, 피봇 핀(27)과 함께 회전하도록 피봇 핀(27)에 고정되는 방법으로 구성된다.

본 경우에 금속이고 지지 부재보다 얇으며, 일반적으로 U자 형상의 축방향 단면을 갖는 탄성 부재(32)는 2개의 축방향으로 배향된 날개 부분(또는 제어 텅)(35, 36)을 포함하며, 하나의 날개 부분(또는 제어 텅)(35)의 목적은 지지 부재(22)를 고정하는 본 실시예에서 2개의 리벳(26)에 의해 스커트(41)가 종단되고 베이스 부분(42)에 대체로 평행한 커버판(12)의 횡방향 플랜지(21)상에 탄성 부재를 체결하는 것이며; 탄성 부재(32)의 다른 제어 텅(36)은 제어 텅으로 형성되며 본 실시예에 있어서 제어 텅은 클러치의 축에 대체로 평행하게 연장하며; 탄성 부재(32) 및 래칫 휠(20)이 커버판(12)상에 장착될 때, 제어 텅(36)은 래칫 휠(20)의 치형의 푸트(foot)와 탄성 결합한다.

하기에 상술되는 바와 같은 탄성 보상 수단을 구성하는 탄성 보상 수단(또는 헬리컬 압축 스프링)(46)은 피봇 핀(27) 둘레에 장착되며; 본 실시예에 있어서 탄성 보상 수단(46)은 지지 부재(22)의 하나의 날개 부분(25)과 래칫 휠(20) 사이에 축방향으로 위치된다.

래칫 휠(20), 웜(23) 및 탄성 보상 수단(46)을 지지하는 지지 부재(22)가 커버판(12)에 대해 고정되기 때문에, 클러치 맞물림 수단(13)은 커버판에 대해 변위되며, 따라서 클러치의 해제 및 재 맞물림 작동동안 제어 텅(36)에 대해 변위되며; 클러치 맞물림 수단(13)은 그의 주변부에서 액추에이터 요소로 불려지는 액추에이터 요소(29)(도 1 및 도 2)를 지지하며, 이 반경방향 핑거는 탄성 부재(32)의 제어 텅(36)과 결합하도록 클러치 맞물림 수단(13)의 접시 링 부분의 반경방향 외측으로 돌출하며; 그러한 구성으로 인해, 클러치의 재 맞물림 작동중 클러치 맞물림 수단(13)의 경사 동안, 클러치 맞물림 수단은 도 1에 대해 우측에서 좌측으로 제어 텅(36)을 변위시키며, 래칫 휠(20)의 치형과 결합에 의해, 제어 텅(36)의 단부는 래칫 휠(20)을 시계방향으로 회전시키도록 하며; 클러치 해제 동안, 탄성 부재(32)의 탄성 및 래칫 휠(20)상의 치형의 경사는 제어 텅(36)이 래칫 휠의 치형상에 장착되게 한다.

전술된 마모 보상 장치는 하기의 방법으로 작동한다.

도 4는 맞물림 상태에 있는 클러치를 도시하는 도면으로서, 마찰 디스크(100)의 라이너(101)는 새것인 상태에 있으며 반동판(도시되지 않음)과 압력판(11) 사이에 파지된다. 그러한 위치에 있어서, 제어 텅(36)은 래칫 휠(20)의 하나의 치형의 푸트상에 그 단부를 갖는다.

클러치가 해제될 때(도 5), 클러치 맞물림 수단(13) 핑거의 단부는 커버판(12)의 베이스 부분(42)으로부터 화살표(F) 방향으로 멀리 가압되며; 클러치 맞물림 수단(13)은 크라운 링에 의해 가해지는 탄성 파지 작동하에서 제 1 인접 수단(18)을 중심으로 기울어지며; 그러한 변위에 있어서, 클러치 맞물림 수단(13)의 외주연부는 각기 제어 텅(36)으로부터 압력판(11) 및 액추에이터 요소(29)를 점진적으로 해제하며; 제어 텅(36)의 단부는 이전 단계에서 놓인 램프의 푸트에서 치형에 의해 형성된 경사진 램프를 따르며, 래칫 휠(20)의 치형은 새로운 라이너와 클러치 해제 과정동안 제어 텅(36)의 단부가 치형 위로 점프하지 않도록 이루어지며; 그러한 것은 탄성 요소(32)에 의해 달성되며, 따라서 제어 텅(36)은 커버판(12)의 소위 제어 인접부(또는 러그)(33)에 대해 인접하게 되며; 본 실시예에 있어서, 제어 인접부(33)는 커버판(12)의 베이스 부분(42)으로부터 돌출하고 스탬핑 가공 및 굽힘 가공에 의해 형성된 적어도 하나의 반경방향 러그로 이루어지며; 바람직하고 유리하게는, 도 2에 자세히 도시된 바와 같이, 러그(33) 사이에 액추에이터 요소(29)의 통로를 위해 원주방향으로 이격된 2개의 반경방향 러그(33)가 있다.

상기 스탬핑 작업 및 굽힘 작업은 클러치를 통과시키기 위한 개구를 형성한다.

라이너가 마모될 때, 공지된 바와 같이, 클러치 맞물림 수단(13)으로부터 항상 축방향 힘을 받는 압력판(11)은 커버판(12)과 같이 축방향으로 고정되는 반동판에 보다 근접하게 이동하며; 그런 후 클러치 맞물림 수단(13)의 액추에이터 요소(29)는 그 이동시에 제어 텅(36)을 지지하는 반동판에 보다 근접하며(도 6); 래칫 휠(20)은 그의 축을 중심으로 시계방향으로 회전하며; 래칫 휠(20)의 회전 구동은 웜(23)이 그의 축상에서 회전하도록 하며; 램프 수단(14)이 클러치 맞물림 수단(13)에 의해 가해진 힘에 의해 회전에 대해 움직일 수 없기 때문에, 치형(19) 세트와 맞물리는 웜(23)은 상기 치형(19) 세트상에 다소 단단히 죄어져서, 탄성 보상 수단(46)을 압축하며, 웜(23)의 나사산 방향은 그러한 경우가 발생하도록 한다.

전술된 마모의 단계가 일어나는 클러치 해제 작동동안, 압력판(11)은 라이너(101)를 해제시켜, 접선 텅의 작용하에서 라이너로부터 더욱 멀리 이동되며, 이 접선 텅은 압력판(11) 및 램프 수단(14)을 커버판(12)의 베이스 부분(42)쪽으로 복귀시키고, 램프 수단은 제 2 인접 수단(17)을 통해 클러치 맞물림 수단(13)과 접촉하고 램프(16)를 통해 카운터 램프 수단(15)에 접촉한다(도 7). 탄성 보상 수단(46)은 지지 부재(22)의 날개 부분(25)쪽으로 웜(23)을 가압하며, 이로부터 마모 단계동안 도 2 및 도 3에 대해서 우측에서 좌측으로 이격되며; 클러치 맞물림 수단(13)에 의해 가해진 힘이 더 이상 램프 수단(14)에 가해지지 않기 때문에, 램프 수단(14)이 압력판(11)에 대해 회전할 수 있도록 하기 위해 극복되어야 할 유일한 힘은 접선 텅의 복귀력이며; 탄성 보상 수단(46)에 의해 가해진 힘이 충분히 커서 그러한 힘을 극복할 수 있다면, 탄성 보상 수단(46)은 웜(23)을 변위시키며, 이는 제어 텅(36)으로부터의 압력에 의해 스스로 회전하는 것이 방지되며, 웜은 치형(19) 세트를 구동시키며; 자체가 회전함으로써 상대적으로 고정된 카운터 램프 수단(15)과의 결합에 의해 램프(16)는 압력판(11)을 커버판(12)의 베이스 부분(42)으로부터 더욱 멀리 이격되도록 하며, 그에 따라 압력판(11)의 작동면과 램프 수단(14)의 제 2 인접 수단(17) 사이의 축방향 거리를 증가시켜, 라이너(101)에서의 마모에 기인한 압력판(11)의 변위중 적어도 일부는 보상된다. 탄성 보상 수단(46)에 의해 가해지는 부하가 마모 단계동안 웜(23)에 의해 압축된 양의 함수이기 때문에, 여러 클러치의 맞물림 및 해제 작동은 간극을 보상하기 위한 장치가 적절한 마모 보상 상태에 들어가기 전에 발생할 수 있어야 하며, 이것은 관심있는 구성요소의 상대적인 치수결정의 함수임을 알 수 있다.

마모량은 래칫 휠(20)이 제어 텅(36)을 충분히 회전시킬 수 있기에 충분하다면, 그의 복귀 이동의 경로는 제어 인접부(33)에 의해 한정되어(도 7), 복귀 행정중에 하나의 치형을 점프하며, 그런 후 다음 클러치 맞물림 작동동안 제어 텅(36)은 래칫 휠(20)을 회전시키며, 클러치 맞물림 수단(13)에 의해 더이상 파지되지 않는 램프 수단(14)은 회전하고 마모를 보상하며; 그러한 보상 작동의 최종 단계에서, 클러치의 맞물림 상태에 있어서, 클러치 맞물림 수단(13), 래칫 휠(20) 및 제어 텅(36)은 도 4에서 점유된 위치를 회복한다.

본 명세서의 초반에 설명된 과도한 보상을 방지하기 위해서, 본 발명에 따르면, 웜(23), 및 웜에 대해 고정된 래칫 휠(20)은 지지 부재(22)상에 마찰식으로 장착된다.

본 실시예에 있어서, 헬리컬 압축 스프링(46)은 지지 부재의 하나의 날개 부분(25)과 래칫 휠(20) 사이에 사전 압축되며; 따라서 지지 부재(22)의 다른 날개 부분(25)에 대해 웜(23)을 작용시키는 축방향 힘을 가한다. 그런 후, 웜(23)을 회전시키기 위해서, 그에 대해 작용되는 지지 부재(22)의 날개 부분(25)의 내면에 대해 웜(23)의 횡방향 단부 표면(본 실시예에서 평평함)의 마찰로 인해 저항 토크보다 큰 회전 토크를 웜(23)에 가할 필요가 있다.

그런 후, 탄성 보상 수단(46)에 충분한 사전 압축을 가하여 이를 달성하기 충분하다.

P가 압력판(11)의 중량이고, D_P는 치형(19) 세트와 맞물리는 웜(23)의 기본 직경이고, D_C가 탄성 보상 수단(46)에 의해 가해지는 지지 부재(22)의 날개 부분(25)과 웜(23)의 접촉 표면의 평균 직경이면, 탄성 보상 수단(46)의 사전 압축이 적어도 6×(P·D_P)/D_C와 동일할 때 과도한 보상은 방지되며; 예를 들면, 압력판(11)의 중량(P)이 28N인 클러치에 대해, 웜(23)은 13㎜의 기본 직경(D_P)을 가지며 6㎜의 평균 직경(D_C)을 갖는 접촉 표면을 따라 지지 부재(22)의 날개 부분(25)에 대해 가해지는 클러치에 대하여, 탄성 보상 수단(46)의 사전 압축은 적어도 364N과 동일하여야 한다.

이는 웜(23)과 지지 부재(22)의 금속 대 금속 접촉에 알맞다.

물론 웜(23)을 보유하기 위한 유사한 토크는 접촉 마찰을 증가시킴으로써 얻어질 수 있으며; 따라서 도 8에 있어서, 마찰 링(51)은 지지 부재(22)의 대응하는 날개 부분(25)과 웜(23) 사이에 개재되며; 마찰 링(51)에 의해 유기된 마찰 계수가 커지면 커질 수록, 탄성 보상 수단(46)에 의한 축방향 힘이 작아지며; 이러한 구성은 과도한 축방향 힘하에서 지지 부재(22)의 날개 부분(25)이 상방으로 개방될 가능성을 방지하고, 날개 부분(25)이 펼쳐지는 것을 방지하기 위해 써클립(circlips) 또는 코터(cotter) 핀, 예를 들면 도 8에 도시된 써클립(31)이 피봇 핀(27)의 단부에 사용될 수도 있으며; 또한 중량이 가벼우며 따라서 다루기 쉬운 지지 부재(22)를 제공할 수도 있다.

저항 토크는 웜과 함께 회전할 수 있는 래칫 휠(20)을 통해 웜(23)에 가해질 수 있으며; 지지 부재(22)의 하나의 날개 부분(25)과 래칫 휠(20) 사이에 축방향으로 위치되는 탄성 보상 수단(46)은 래칫 휠(20)을 지지 부재(22)에 대해 움직이지 못하게 할 목적으로 사용될 수 있으며; 도 8의 우측 부분은 그러한 구성을 도시하며; 마찰 링(52)은 탄성 보상 수단(46)과 래칫 휠(20) 사이에 개재되고, 마찰 링(53)은 지지 부재(22)의 대응하는 날개 부분(25)과 탄성 보상 수단(46) 사이에 개재되며; 따라서 마찰 링(52)은 탄성 보상 수단(46)에 대해 래칫 휠(20)을 고정시키며, 헬리컬 스프링은 지지 부재(22)에 대한 이동에 대해 마찰 링(53)에 의해 고정된다.

지지 부재(22)에 대한 탄성 보상 수단(46)의 고정은 다른 방법으로 달성될 수 있으며 확실히 얻어질 수도 있으며; 따라서 도 9의 우측 부분은 탄성 보상 수단(46)의 최말단 턴(turn)(47)이 지지 부재(22)의 날개 부분(25)에 형성된 구멍을 통과하는 축방향 연장부를 갖는 구성을 도시한다.

래칫 휠(20)과 탄성 보상 수단(46) 사이에 배치되는 마찰 링은 헬리컬 스프링에 대한 이동에 대해 확실히 고정될 수 있으며; 동일한 도면에 있어서, 마찰 링(54)은 축방향 주연 노치(notch)를 가지며, 여기서 그와 결합하는 탄성 보상 수단(46)의 최말단 턴(48)의 축방향 연장부가 수납된다.

본 경우에 있어서, 마찰 링(54)은 래칫 휠(20)을 향하고 래칫 휠(20)의 상보형 절두원추형 표면(30)과 결합하는 절두원추형 표면(64)을 가짐을 알 수 있다.

단독으로 또는 전술된 것과 조합해서 사용될 수 있는 유사한 구성이 웜(23)과 관련해 도시되어 있으며, 지지 부재(22)의 날개 부분(25)으로 향하는 웜(23)은 절두원추형 표면(43)을 가지며, 이 절두원추형 표면은 날개 부분(25)에 형성된 상보형 절두원추형 표면(45)과 결합한다.

따라서, 본 실시예에 있어서 웜(23) 및/또는 마찰 링의 접촉 표면은 도 3 및 도 7을 참조하여 전술된 실시예에서와 같이 피봇 핀(27)에 대해 횡방향으로 평평한 대신에 절두원추형이며, 원뿔 효과(cone effect)로 인해 마찰을 증대시키며; 증대율은 2 내지 6 정도 일 수 있다.

원뿔 각도가 10˚내지 30˚범위인 절두원추형 표면에 대해 양호한 결과가 얻어졌다.

도 3, 도 8 및 도 9에 있어서, 피봇 핀(27)이 경사져 있음을 알 수 있으며, 1998년 2월 5일자로 출원된 프랑스 특허 출원번호 제 98 01453 호에 개시되고 보다 상세한 설명을 위해 본원에 참조된 그러한 구성에 있어서, 웜(23)의 나사산은 치형(19) 세트내의 치형의 플랭크와 대체로 평행하게 연장하며, 치형 세트와 웜 사이의 연결은 잘 이루어진다.

특정 응용에 따라, 모든 실시예에 있어서, 조절을 향상시키기 위해서 또는 제어 인접부의 위치를 조절하기 위해서 제어 인접부는 가압 공구에 의한 가압에 의해 기계가공될 수 있다. 제 1 인접 수단(18) 및 제어 인접부는 동일한 가압 작업을 형성되는 것이 바람직하다.

물론, 러그 및 크라운 링은 프로파일된 헤드를 갖는 바아로 교체될 수 있으며, 프로파일된 헤드는 제 1 인접 수단(18)에 대면 관계로 인접부를 제공한다. 임의의 다른 경사 수단이 고려될 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 치형(19) 세트는 램프 수단과 별개의 구성요소 부품이다. 그러한 중간 구성요소는 그의 내주연부에 치형을 가지며, 이 치형은 제 2 인접 수단(17)을 지나 램프 수단에 형성된 축방향으로 배향된 환형 플랜지에 형성된 개구를 관통한다. 이러한 플랜지(참조부호가 주어지지 않음)는 원통형 플랜지(28)와 결합한다. 따라서 각기 1998년 9월 23일 및 1999년 7월 30일자로 출원된 프랑스 특허 출원번호 제 FR 98 11991 호 및 제 FR 99 09974 호의 도 1 내지 도 9에 도시된 방법으로, 치형 세트는 램프 수단(14)과 함께 회전하도록 램프 수단(14)에 대해 고정되는 반면, 장부형(tenon and mortice type) 연결부에 의해 램프 수단에 대해 축방향으로 변위가능하다.

물론, 중간 구성요소는 예를 들면 축방향 이동성을 가지면서 함께 회전하도록 커버판(12)에 압력판(11)을 연결시키는 2개의 축방향 탄성 텅의 연장부에 의해 커버판상에 축방향으로 위치된다.

다른 실시예에 있어서, 전술된 프랑스 특허 출원번호 제 FR 99 09974 호의 도 22 내지 도 40에 자세히 도시된 바와 같이, 축방향 탄성 텅은 중간 구성요소와 램프 수단이 함께 회전하도록 그들을 서로 연결시킨다.

프랑스 특허 출원번호 제 FR 99 09974 호의 도 48 및 도 49에 비추어, 변형된 예에 있어서 탄성 부재(32)는 지지 부재(22) 위에 끼워맞춰지고, 지지 부재의 스플라인 부분(24)과 접촉함을 알 수 있으며, 이는 제어 텅의 길이가 증가될 수 있게 하며 따라서 마모 보상 장치의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

탄성 부재(32)는 스플라인 부분(24)으로부터의 사출 성형에 의해 형성된 적어도 하나의 리벳에 의해 지지 부재(22)에 고정되는 것이 바람직하다. 보다 자세한 설명을 위해, 프랑스 특허 출원번호 제 FR 99 09974 호가 참조된다.

Claims

구동 샤프트와 함께 회전하도록 구동 샤프트상에 장착되는 반동판과, 마찰 디스크의 외주연부에서 적어도 하나의 마찰 라이너(101)를 지지하고 종동 샤프트와 함께 회전하도록 종동 샤프트상에 장착되게 배치되는 마찰 디스크(100)와, 압력판(11)과, 반동판에 고정되는 커버판(12)과, 축방향으로 작동하는 클러치 맞물림 수단(13)을 포함하는 유형의 특히 자동차용 마찰 클러치로서, 상기 클러치 맞물림 수단은 클러치 해제 수단에 의해 제어되며 제 2 인접 수단(17) 및 제 1 인접 수단(18)을 통해 1차적으로 커버판(12)과, 2차적으로 압력판(11) 사이에서 작동하며, 상기 압력판(11)은 상기 커버판(12)과 함께 회전하도록 상기 커버판(12)에 대해 고정되는 반면 그에 대해 축방향으로 변위가능하고 상기 압력판(11)을 상기 커버판(12)쪽으로 축방향으로 바이어스시키는 탄성 복귀 수단의 작동을 받으며, 상기 클러치는 램프 수단(14)을 구비하는 마모 보상 장치를 더 포함하며, 상기 램프 수단의 램프(16)는 원주방향으로 배치되고, 상기 램프 수단은 상기 제 2 인접 수단(17)과 상기 압력판(11) 사이에서 축방향으로 위치되고 카운터 램프 수단(15)과 결합하기에 적합하며, 접선방향으로 배치된 웜(worm)이 램프 수단의 치형 세트와 결합하며, 상기 램프 수단(14)은 상기 치형 세트와 함께 회전가능하게 그에 고정되며, 웜(23)을 회전식으로 구동하기 위한 수단(20)이 제공되며 상기 클러치가 맞물렸을 때 마찰 라이너(101)의 마모에 의해 작동하게 되며, 상기 웜 구동 수단은 상기 웜(23)에 회전식으로 고정되고 제어 텅(36)을 통해 제어되는 래칫 휠을 포함하며, 상기 클러치 해제 작동동안 상기 래칫 휠(20)에 대해 제어 텅의 이동 경로는 소위 제어 인접부에 의해 제한되며, 웜(23)과, 상기 웜(23)을 회전 구동하기 위한 수단(20)은 상기 커버판(12)에 고정되는 지지 부재(22)에 의해 지지되는, 상기 마찰 클러치에 있어서,

상기 웜(23)은 상기 지지 부재(22)상에 마찰식으로 장착되는 것을 특징으로 하는

마찰 클러치.
제 1 항에 있어서,

상기 웜이 탄성 보상 수단(46)의 작동을 받을 때 그의 축을 따라 변위하도록 장착되며, 상기 지지 부재(22)는 상기 웜(23) 및 상기 래칫 휠(20)을 지지하는 피봇 핀(27)을 지지하기 위한 2개의 날개 부분(25)을 갖는 대체로 U자형이며, 상기 탄성 보상 수단(46)은 사전 압축되어 상기 웜(23)이 상기 지지 부재(22)의 하나의 날개 부분(25)에 대해 마찰식으로 가해지는 것을 특징으로 하는

마찰 클러치.
제 2 항에 있어서,

상기 탄성 보상 수단(46)의 사전 압축은 적어도 6×(P·D_P)/D_C와 동일하며, 여기서 P는 상기 압력판(11)의 중량이고, D_P는 상기 웜(23)의 기본 직경이며, D_C는 상기 웜(23)과 상기 지지 부재(22)의 날개 부분(25)이 접촉하는 표면의 평균 직경인 것을 특징으로 하는

마찰 클러치.
제 2 항에 있어서,

마찰 링(51)은 상기 지지 부재(22)의 대응하는 날개 부분(25)과 상기 웜(23) 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는

마찰 클러치.
제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 탄성 보상 수단(46)은 상기 웜(23) 및 상기 래칫 휠(20)을 지지하는 상기 피봇 핀(27)을 둘러싸는 헬리컬 스프링이고, 상기 지지 부재(22)의 다른 날개 부분(25)과 상기 래칫 휠(20) 사이에 축방향으로 배치되며, 마찰 링(52, 53)은 상기 탄성 보상 수단(46)과, 1차적으로 상기 래칫 휠(20) 및 2차적으로 상기 날개 부분(25) 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는

마찰 클러치.
제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 탄성 보상 수단(46)은 상기 웜(23) 및 상기 래칫 휠(20)을 지지하는 상기 피봇 핀(27)을 둘러싸는 헬리컬 스프링이고, 상기 지지 부재(22)의 다른 날개 부분(25)과 상기 래칫 휠(20) 사이에 축방향으로 배치되며, 마찰 링(54)은 상기 탄성 보상 수단(46)과 상기 래칫 휠(20) 사이에 개재되고, 상기 다른 날개 부분(25)에 대한 상기 탄성 보상 수단(46)의 최말단 턴(47)의 회전은 정지되는 것을 특징으로 하는

마찰 클러치.
제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 탄성 보상 수단(46)은 상기 웜(23) 및 상기 래칫 휠(20)을 지지하는 상기 피봇 핀(27)을 둘러싸는 헬리컬 스프링이고, 상기 지지 부재(22)의 다른 날개 부분(25)과 상기 래칫 휠(20) 사이에 축방향으로 배치되며, 마찰 링(54)은 상기 탄성 보상 수단(46)과 상기 래칫 휠(20) 사이에 개재되며, 상기 마찰 링(54)에 대한 상기 탄성 보상 수단(46)의 최말단 턴(47)의 회전은 정지되는 것을 특징으로 하는

마찰 클러치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 지지 부재(22)의 상기 날개 부분(25)과 상기 웜(23)의 접촉 표면 또는 상기 마찰 링(54)의 접촉 표면은 상기 웜(23) 및 상기 래칫 휠(20)을 지지하는 상기 피봇 핀(27)에 대해 횡단하는 평평한 표면인 것을 특징으로 하는

마찰 클러치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 지지 부재(22)의 상기 날개 부분(25)과 상기 웜(23)의 접촉 표면 또는 상기 마찰 링(54)의 접촉 표면은 절두 원추형 표면인 것을 특징으로 하는

마찰 클러치.
제 9 항에 있어서,

상기 절두 원추형 표면의 원뿔 각도는 10°내지 30°사이의 범위인 것을 특징으로 하는

마찰 클러치.
제 10 항에 있어서,

원뿔 효과에 의해 마찰력이 증대되는 비율은 2 내지 6 사이의 범위인 것을 특징으로 하는

마찰 클러치.
제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 축방향으로 작동하는 클러치 맞물림 수단은 다이어프램(13)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는

마찰 클러치.
제 12 항에 있어서,

상기 래칫 휠(20)은 상기 제어 텅(36)을 통해 상기 다이어프램(13)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는

마찰 클러치.
제 13 항에 있어서,

상기 래칫 휠(20)은 그 외주연부에서 다이어프램(13)상에 형성된 핑거로 이루어진 액추에이터 요소(29)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는

마찰 클러치.
제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 램프 수단(14)은 일 측면에서 원주방향으로 이격되고 경사진 축방향의 램프(16)와, 다른 측면에서 제 2 인접 수단(17)을 포함하는 환형 링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는

마찰 클러치.
제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,

상기 카운터 램프 수단(15)은 상기 램프 수단(14)의 램프(16)와 결합되는 패드로 이루어지는 것을 특징으로 하는

마찰 클러치.