KR100645999B1

KR100645999B1 - 멀티-디스크 클러치의 원형 마찰 클러치 접촉면

Info

Publication number: KR100645999B1
Application number: KR1020000071394A
Authority: KR
Inventors: 하랄트메어켈; 요셉콜러
Original assignee: 보르그워너 트랜스미션 시스템스 게엠베하
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 2000-11-28
Publication date: 2006-11-13
Also published as: DE60032442D1; KR20010051997A; DE60032442T2; CA2325221A1

Abstract

멀티-디스크 클러치(10)의 원형 마찰-클러치 접촉면(30)은 접촉면(30)의 너비(w)를 결정하는 내부 모서리(32) 및 외부 모서리(34)를 포함한다. 상기 접촉면(30)은 또한 상기 접촉면(30)에 형성되고, 제 1 교차 영역을 가지는 제 1 그룹의 홈들(136,236)을 포함한다. 각각의 제 1 그룹의 홈(136,236)은 상기 외부 모서리(34)에는 제 1 개구(38)를, 상기 내부 모서리(32)에는 상기 제 1 개구(38)에서 거리를 둔 제 2 개구(40)를 구비하고, 상기 접촉면(30)의 상당 영역에 상기 너비(w)를 가로질러 윤활 수단을 직접 공급한다. 상기 페이싱(30)은 또한 상기 접촉면(30)에 형성되고, 상기 제 1 교차 영역보다 작은 제 2 교차 영역을 가지는 제 2 그룹의 홈들(42)을 포함한다. 상기 제 2 그룹의 홈들(42)은 제 1 및 제 2 세트의 홈들(44,46, 상대적임)을 포함한다. 상기 제 1 세트의 홈들(44)은 제 2 세트의 홈들(46)과 서로 교차하도록 배치된다. 상기 제 2 그룹의 홈들(44)은 상기 접촉면(30)에서 초과 윤활 수단을 제거하도록 작용한다.

Description

멀티-디스크 클러치의 원형 마찰 클러치 접촉면{ANNULAR FRICTION-CLUTCH FACING FOR A MULTI-DISK CLUTCH}

도 1은 본 발명에 의한 멀티-디스크 마찰 장치의 개략적 단면도,

도 2a는 바람직한 실시예에 따른 접촉면에 형성된 제 1 및 제 2 그룹의 홈들을 도시한 본 발명에 따른 접촉면의 평면도,

도 2b는 바람직한 다른 실시예에 따른 접촉면에 형성된 제 1 및 제 2 그룹의 홈들을 도시한 본 발명에 따른 접촉면의 평면도,

도 2c는 바람직한 또다른 실시예에 따른 접촉면에 형성된 제 1 및 제 2 그룹의 홈들을 도시한 본 발명에 따른 접촉면의 평면도,

도 3은 도 1의 바람직한 실시예에 따른 접촉면에 형성된 제 1 및 제 2 그룹의 홈들을 도시한 본 발명에 따른 접촉면의 확대 평면도이다.

본 발명은 멀티-디스크 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 향 상된 윤활특성을 갖는 멀티-디스크 장치의 마찰 접촉면에 관한 것이다.

멀티-디스크 마찰 장치는 육상 차량등의 클러치(Clutch) 또는 브레이크(Brake) 조립체에 널리 사용되는 장치이다. 일반적으로 이러한 차량은 세개의 주요부분 즉, 내연 엔진과 같은 동력생성부, 동력전달부 및 바퀴로 나눌 수 있는데, 상기 동력 전달부는 전형적으로 변속기를 일컫는다. 엔진에서 생성되는 토크(torque)와 스피드(speed)는 상기 변속기에서 차량의 움직임에 필요한 동력으로 변환되게 된다.

이러한 변속기는 캐리어(carrier) 및 외부 링 기어(ring gear)에 의하여 지지되는 중간 평판 기어나 내부 선 기어(sun gear)등을 구비하는 하나 이상의 기어 세트와 이 기어 세트의 기어율(gear ratio)을 변환하기 위한 여러 요소들로 구성되어 진다. 멀티-디스크 팩-클러치는 이러한 변속기 또는 차동기에서 홀딩 장치로서 설치되는 마찰 장치인데, 웨트 브레이크(Wet Brake)등 여러 육상 차량의 제동기관으로도 널리 사용되어질 수 있다.

이러한 멀티-디스크 팩-클러치 또는 브레이크-조립체는 복수의 링형 디스크를 포함하고 클러치 부조립체를 가진다. 상기 부조립체는 서로 교차되어 끼워지고 허브에 고정되어 작동하는 마찰 디스크 세트와 비틀림에 강하도록 배치되고 디스크 캐리어에 고정되어 작동되는 플레이트 세트를 포함한다. 전형적으로 클러치 또는 브레이크 조립체는 또한 피스톤을 포함한다. 특정 기어 범위에서와 같이 기어 세트의 일부분이 사용되는 동안 피스톤은 플레이트와 마찰 디스크가 서로 상대적으로 접촉할 수 있도록 작동된다. 상기 플레이트는 상호 기어링 방식으로 작동되고, 마 찰 디스크도 상호 기어링 방식으로 작동된다. 상기 세트들은 축방향으로 상호 상대적으로 치환 가능하고, 한쌍으로 접촉 또는 분리될 수 있다. "오픈 팩" 모드에서 상기 플레이트와 마찰 디스크는 접촉없이 시차를 두고 회전하게 된다. 어떤 적용예에서는 작동에 있어서 다양한 기어율을 제공하거나 일부분을 제동하기 위한 변속기 또는 차동기를 통하여 다른 구동 연결부와 연결되는 몇가지 멀티-디스크 마찰 장치를 구비하는 것으로 알려져 있다.

일반적으로 종래의 멀티-디스크 클러치 또는 멀티-디스크 브레이크는 서로 연결된 디스크 즉, 마찰 재질로 일체로 형성되는 디스크를 가진다. 이러한 장치가 독일 특허 31 49 880 C2, 독일 특허 35 32 759 C1, 및 독일 특허 31 18 565 A1 에 나타나 있다.

각각의 마찰 디스크는 스틸(Steel) 등으로 만들어지는 캐리어 플레이트(Carrier Plate)를 포함하다. 상기 캐리어 플레이트는 적어도 하나의 원형면에 마찰면을 포함한다. 그리고, 일반적으로 상기 마찰면은 페이퍼(Paper) 또는 페이퍼 유사 재질로 만들어지는 섬유 물질을 포함한다. 일반적으로 플레이트 면은 매끈한 구조로 되어 있다. 따라서, 교차 연결된 플레이트와 마찰 디스크의 접촉면은 마찰면으로 덮혀 진다. 국제 특허 WO 97/32678 은 마찰 디스크와 플레이트 사이의 마찰계수를 향상시키기 위한 스틸로 제작되는 특별한 플레이트-면 구조가 제시되어 있다.

마찰장치가 작동하게 되면, 운동 에너지는 열 에너지로 변화되고, 상당량의 열이 발생되게 된다. 만약 마찰면이 마모되거나 찢어져서 또는 열이 잘 방출되지 않아 너무 뜨거워지면 타버려서 마찰면을 손상시키고 클러치나 브레이크의 작동 효율을 감소시킬 수 있다. 더구나, 멀티-디스크 클러치 또는 유사 장치의 사용 수명은 길어야 할 필요가 있다. 예컨대, 클러치의 사용기간중 디스크는 서로 셀수없을 만큼 많이 접촉하여 큰 축방향 힘을 받게 되고, 따라서 각각의 디스크에 큰 면압력을 제공한다. 이러한 필요에도 불구하고, 동력 전달의 과정은 변하지 않고, 각각의 디스크는 사용수명이 길어야 하는 것이다. 하나 이상의 디스크의 결함은 전체 장치의 파손으로 이어지게 된다. 그리고, 결함이 있는 디스크를 새로운 디스크로 교체하는 것은 그리 용이하지가 않다. 따라서, 동력 전달의 과정을 유지하면서도 디스크들의 사용수명이 길어지는 것이 최적의 경제적 중요도를 가지는 것이다.

결과적으로, 상기된 동력 전달 장치에 있어서, 각각의 요소의 윤활은 아주 중요한 역할을 담당한다. 특히, 윤활 오일은 디스크들의 접촉면 전체에 확실히 전달되어야 하는 것이다. 그러기 위하여, 윤활 오일은 일반적으로 마찰면에 도포된다. 고온은 가능한한 윤활유에 의하여 제한되는 정도로 유지된다.

종래의 당해 기술에서 마찰면은 일정량의 오일을 보유하기 위하여 기공을 구비한 스폰지와 유사한 구조적 배열을 가진다. 보유 오일은 클러치 작동중 마찰면에 제공된다.

그러한 또는 다른 구조를 가지는 디스크의 많은 파괴 원인이 발견되었는데, 그러한 원인들로는 부적절한 윤활과 초과 마찰작동 및 마찰 라이닝의 부적당한 특성들이 있다.

따라서, 동력-전달 장치와 관련한 기술분야, 특히 클러치나 브레이크와 같은 멀티-디스크 마찰 장치에서는 사용 수명, 특히 "오픈 팩" 모드에서의 사용 수명을 연장하고 디스크의 파손을 막아줄 수 있는 기술이 필요한 것이다. 본 발명은 유활이 최적화되도록 디스크들을 구성하는데, 따라서 그들은 향상된 방법으로 토크를 전달한다.

본 발명은 이러한 종래의 마찰 디스크 클러치의 원형 마찰 클러치 접촉면의 단점을 극복하기 위한 것이다. 상기 접촉면은 그 너비를 결정하는 내부 모서리와 외부모서리를 포함한다. 상기 접촉면은 또한 상기 접촉면에 형성되고, 제 1 교차 영역을 가지는 제 1 그룹의 홈들을 포함한다. 각각의 제 1 그룹의 홈은 상기 외부 모서리에는 제 1 개구를, 상기 내부 모서리에는 상기 제 1 개구에서 거리를 둔 제 2 개구를 구비하고, 상기 접촉면(30)의 상당 영역에 상기 너비를 가로질러 윤활 수단을 직접 공급한다. 상기 페이싱은 또한 상기 접촉면에 형성되고, 상기 제 1 교차 영역보다 작은 제 2 교차 영역을 가지는 제 2 그룹의 홈들을 포함한다. 상기 제 2 그룹의 홈들은 제 1 및 제 2 세트의 홈들을 포함한다. 상기 제 1 세트의 홈들은 제 2 세트의 홈들과 서로 교차하도록 배치된다. 상기 제 2 그룹의 홈들은 상기 접촉면에서 초과 윤활 수단을 제거하도록 작용한다.

따라서, 본 발명의 하나의 장점은 마찰 접촉면에 여분의 윤활 오일을 공급하는 것이다.

본 발명의 다른 장점은 홈들이 마찰 장치가 "클러즈드 팩"작동 모드에서 발 생된 열을 방출한다는 것이다.

본 발명의 또 다른 장점은 홈들이 멀티-디스크 마찰 장치의 마찰 특성을 향상시키는 것이다.

본 발명의 또 다른 장점은 홈들의 상대적으로 큰 윤활 오일의 흐름이 마찰열을 클러치 내에서 소멸시키는 것을 향상시켜 디스크의 작동 수명을 연장시킬 수 있는 것이다.

본 발명의 또 다른 장점은 홈들이 디스크들의 작동중의 모든 속도에서 마찰면 전체를 구석구석까지 윤활오일로 도포한다는 것이다.

본 발명의 또 다른 장점은 홈들이 윤활 오일로 필름을 형성하도록 작용하는 것이다.

본 발명의 또 다른 장점은 에너지 밀도가 상당히 향상되어 동일한 마찰 작동을 유지하면서도 디스크들의 크기를 줄이거나 또는 동일한 크기의 디스크들로 마찰작동을 증가시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 장점은 홈들 내의 윤활 오일의 흐름은 디스크들의 접촉에 의한 로드의 흡수를 막지 않고 따라서 시간 지연이 발생하지 않는다는 것이다.

본 발명의 또 다른 장점은

결론적으로 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 멀티-디스크 클러치의 원형 마찰-클러치 접촉면은 종래의 접촉면에 비하여 효과적으로 작동하고, 제작비가 절감효과가 있다.

이하에서는, 본 발명을 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의하여 상세히 설명하고자 한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명은 클러치 또는 브레이크 기관의 마찰 장치(10)에 관한 것으로 주로 변속기, 차동기 또는 브레이크 구조와 연결되어 사용되어진다. 예컨대, 그러나 한정되지는 않게 첨부된 도면에는 도시되지 않았지만 일반적으로 변속기관은 내연 엔진과 같은 기본 동력기관와 연동 작동하는 인풋 샤프트(input shaft)를 포함하여 구성된다. 특히 자동차에 사용되는 변속기관은 구동 샤프트(drive shaft)와 차동축과 같은 동력 전달부를 통하여 휠과 연동 작동되는 아웃풋 샤프트(output shaft)를 더 포함하고, 상기 인풋 샤프트와 아웃풋 샤프트 사이에는 적어도 하나 또는 복수의 기어세트가 설치된다. 즉, 변속기관은 상기 인풋 샤프트와 아웃풋 샤프트 및, 기어세트를 포함하고 있는 것이다.

상기 기어세트에는 변속기 기어율 변화를 위하여 여러 부가적인 요소들이 구비된다. 그러기 위하여 상기 변속 기관은 전형적으로 적어도 하나의 마찰 장치(10)를 포함한다. 그러나 변속기관은 기어율을 변환할 때 기어세트의 동력 차단 및 공급을 위하여 수개의 마찰 장치가 구비될 수 있음은 본 발명의 관련 분야에서는 관용의 기술로 인정되는 것이다. 상기에서는 자동차와 관련하여 기술하였으나 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 자동차 이외의 산업기기의 변속기, 차동기 및 브레이크 구조에 적용될 수 있음을 인정할 수 있을 것이다. 따라서, 이하에서 사용되는 "클러치"라는 용어는 모든 타입의 변속기, 차동기 및 브 레이크 시스템에 사용되는 클러치나 브레이크를 포함하는 개념으로 생각하기로 한다.

도면에 도시된 바와 같이 상기 마찰 장치(또는 클러치 조립체(10))는 구동부(12)와 피동부(14)로 구성된다. 상기 구동부(12)는 구동 샤프트(16)를 포함한다. 도 1은 구동 샤프트(16)가 아래에서 상세히 기술되는 구동 샤프트(16)의 축"A" 둘레를 회전하는 디스크 케리어(18)에 견고하게 연결된 것을 보여주고 있다. 이와 비슷하게 피동부(14)는 피동 허브(26)를 포함하고 있다. 상기 피동 허브(26)는 축방향으로 연장되고 상기 허브(26)의 원형 가장자리에 위치된 스플라인(spline,20)을 포함하고 있다. 복수의 원형 외부 구동 디스크들(22)은 디스크 캐리어(18)에 상대적인 축이동을 위하여 (24)부분에 스플라인(Spline)되거나 달리 설치되고, 따라서 축 "A"둘레를 회전가능할 수 있게 (24)부분에서 지지된다. 복수의 원형 내부 피동 디스크(28)는 축 "B"에 대하여 회전할 수 있도록 스플라인(20)에 의하여 스플라인되거나 달리 설치되고, 작동된다. 따라서, 당해 분야 에서 잘 알려진 바와 같이 외부 구동 디스크들(22)과 내부 피동 디스크들(28)은 서로 교차 설치되며, 클러치가 종래 일반적인 기술에서와 같이 "오픈 팩(Open Pack)" 모드에 있을 때 서로 시간차를 두고 회전하게 된다.

각 디스크(22,28)는 정해진 두께를 가지는 작동면을 포함하는데, 이 작동면은 인접한 디스크(22,28)에 토크를 전달할 수 있도록 그 인접한 디스크(22,28)의 작동면과 접촉할 수 있다. 상기 작동면은 인접한 디스크의 유사한 면과 마찰접촉하기 위한 면을 구비하고 있는데, 이에 대하여 이하에서 더 상세히 기술될 것이다. 바람직한 실시예에서는 각 디스크(22,28)는 금속으로 만들어진다.

더욱 명확하게는, 상기 디스크(22,28)의 작동면은 도 2a, 2b, 2c과 도 3에서 30으로 지시된 원형의 마찰-클러치 접촉면을 포함하는데, 상기 도 2a, 2b, 2c과 도 3에는 유사 도면부호로 표시되고, 그중 몇몇은 유사 구조를 표시하기 위하여 100단위로 증가 표시되고 있다. 바람직한 실시예에서, 상기 마찰-클러치 접촉면(30)은 페이퍼 유사 재질로 만들어진다. 각각의 접촉면(30)은 인접한 디스크(22,28)의 작동면과 접촉상태로 결합한다. 작동 모드에서, 상기 작동면은 오일과 같은 윤활수단이 도포되어 오일 필름(도시되지 않음)을 형성한다.

본 발명에 따르면, 각각의 접촉면(30)은 너비(w)를 결정하는 내부 모서리(32)와 외부 모서리(34)를 포함한다. 상기 접촉면(30)에는 제 1 교차구역을 포함하는 제 1 그룹의 홈(36)이 형성된다. 상기 제 1 그룹의 각각의 홈(36)은 외부 모서리(34)에 제 1 개구(38)를 가지고, 내부 모서리(32)에는 상기 제 1 개구(38)에서 떨어진 제 2 개구(40)를 가진다. 또한 제 1 그룹의 홈들(36)은 상기 접촉면(30)의 상당영역에 너비(w)를 가로질러 윤활 수단을 공급하게 된다. 상기 접촉면(30)은 또한 제 1 교차 구역보다 적은 제 2 교차구역을 포함하는 제 2 그룹의 홈들(42)을 더 포함한다. 상기 제 2 그룹의 홈들(42)은 제 1 세트의 홈들(44)과 제 2 세트의 홈들(46)로 구성된다. 상기 제 1 세트의 홈들(44)은 제 2 세트의 홈들(46)과 서로 교차하도록 형성된다. 이러한 제 2 그룹의 홈들(42)은 상기 접촉면(30)의 초과 윤활수단을 제거하기 위한 것이다.

상기 제 1 그룹의 홈들(36)은 방사상 또는 할선과 같은 많은 방위를 가지도 록 형성될 수 있다. 도 2a와 도 3에 도시된 바람직한 일 실시예에서 제 1 그룹의 홈들(36)은 너비(w)를 가로질러 방사상으로 연장되어 있어 제 1 그룹의 홈(36)의 각각은 상기 접촉면의 지름(D₁)에 대하여 연속적 변화각을 갖는다. 예컨대, 하나의 홈(36)은 도 2a에서는 상기 접촉면(30)의 지름(D₁)에 대하여 40도 각도로 연장되도록 도시되어 있고, 도 3에서는 30도 각도로 연장되도록 도시되어 있다. 각각의 다른 홈(36)의 지름(D₁)에 대한 각은 변화한다. 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 그룹의 홈들(36)은 제 1 그룹의 다른 홈(36)으로부터 거리가 일정하지 않게 배치될 수 있다. 예컨대, 제 1 홈(36)은 상기 접촉면(30)의 지름(D₂) 라인에 대하여 10도 간격으로 배치된다. 3개의 다른 홈들(36)은 지름(D₂)으로부터 상대적으로 23도, 34도와 45도로 너비(w)를 가로질러 방사상으로 연장된다.

도 2b에 도시된 바람직한 다른 실시예에서 제 1 그룹의 홈들(136)은 인접한 홈들(136)에 대하여 동일한 간격으로 배치되고, 접촉면(30)의 너비(w)를 정확히 가로질러 연장된다. 이러한 방법으로 상기 홈들(136)은 펌프 블레이드들의 커브와 비슷한 형상을 갖도록 형성된다. 상기 홈들(136)의 커브는 접촉면(30)의 회전 방향을 따라 형성된다. 도 2b의 실시예에서 접촉면(30)의 회전방향을 시계반대방향이다.

그러나, 도 2c에 도시된 바람직한 다른 실시예에서는 제 1 그룹의 홈들(236)은 너비(w)를 가로질러 정확히 한방향으로 연장되고 인접한 홈들(248)에 대하여 동일한 간격으로 배치되는 제 1의 미리 정해진 부그룹의 홈들(248)과, 너비(w)를 가로질러 상기 홈들(248)에 정확히 반대 방향으로 연장되고 인접한 홈들(250)에 대하여 동일한 증가값으로 배치되는 제 2의 미리 정해진 부그룹의 홈들(250)을 포함한다. 본 실시예에서 상기 홈들(248,250)은 접촉면(30)의 회전 방향에 독립적으로 배치된다.

이러한 각각의 바람직한 실시예에서는 또한 차례로 제 1 및 제 2 세트의 홈들(44,46)을 포함하는 제 2 그룹의 홈들(42)을 갖는다. 상기 제 1 세트의 홈들(44)은 서로 평행하게 배치되고, 너비(w)를 가로질러 방사상으로 연장되며, 제 2 세트의 홈들(46)에 대하여 직교 또는 90도 각도를 갖도록 배치된다. 달리 말하면 제 2 그룹의 홈들(42)은 망형 또는 격자형으로 형성된다. 이것은 또한 "격자무늬형"이라고 할 수 있다. 이러한 경우에 접촉면(30)에 도포되는 윤활 오일은 가능한한 평면상에 형성되어 디스크(22,28) 접촉중에 상당한 유체역학적 윤활 필름이 형성되지 않도록 하는 것이 필요하다. 그러나, 당해 기술분야의 당업자는 제 1 세트의 홈들(44)은 너비(w)를 가로질러 방사상 연장선에서 벗어날 수 있고, 제 2 세트의 홈들(46)과 어떤 각도로 교차할 수 있는 것을 생각할 수 있을 것이다. 제 1 및 제 2 세트의 홈들(44,46)은 접촉면(30)에 상대적으로 그리 깊지 않게 형성된다. 또한, 인접한 제 1 그룹의 홈들(36,136,236)은 서로 제 1 배치간격을 갖도록 배치되고, 인접한 제 2 그룹의 홈들(42)은 상기 제 1 그룹의 홈들(36) 사이의 간격보다 작은 거리를 제 2 배치간격을 갖도록 배치된다.

제 1 그룹의 홈들(36,136,236)과 제 2 그룹의 홈들(42)은 상대적으로 다양한 크기와 모양을 갖는다. 예컨대, 제 1 그룹의 홈들(36,136,236)은 접촉면(30)에 깊게 형성될 수 있고, 접촉면(30)에 날카로운 모서리를 형성할 수 있다. 바람직한 실 시예에서 상기 접촉면(30)에서 깊이를 결정하는데, 상기 제 1 그룹의 홈들(36,136,236)은 상기 제 2 그룹의 홈들(42)이 형성되는 깊이보다 더 깊은 정도의 깊이를 갖도록 형성된다. 특히, 상기 제 1 그룹의 홈들(36,136,236)은 제 2 그룹의 홈들(42)에 두배의 깊이를 가질 수 있다. 그러나 당해 기술분야의 당업자는 홈들(36,136,236)의 깊이은 홈들(42)의 깊이에 어떤 배수로 더 클 수 있다는 것을 생각할 수 있을 것이다. 바람직한 다른 실시예에서는 제 1 그룹의 홈들(36,136,236)은 접촉면(30)의 깊이를 통하여 전체적으로 형성된다.

제 2 그룹의 홈들(42)은 제 2의 미리 정해진 너비를 가지고, 제 1 그룹의 홈들(36,136,236)은 상기 제 2의 미리 정해진 너비보다 상당히 큰 제 1의 미리 정해진 너비를 가진다. 특히, 제 1 그룹의 홈들(36,136,236)은 제 2 그룹의 홈들(42)에 두배정도 너비를 가질 수 있다. 그러나, 당해 기술분야의 당업자는 홈들(36,136,236)의 너비는 홈들(42)의 너비의 어떤 배수만큼 더 클 수 있다는 것을 생각할 수 있을 것이다. 더구나 제 2 그룹의 홈들(42)의 수는 제 1 그룹의 홈들(36,136,236)의 수보다 많다. 홈들은 윤활 수단의 저장을 위하여 적어도 하나 바람직하게는 모든 접촉면(30)에 형성된다. 당해 기술분야의 당업자는 기술된 본 발명에서 인접한 디스크(22,28)하나 또는 양 인접면에 형성될 수 있음을 생각할 수 있을 것이다.

상기 접촉면(30)의 구조는 기계적 수단을 포함하여 재질을 적용하거나 제거하는 방법으로 형성될 수 있다. 또한 기계적이지 않은 수단으로 홈들의 바람직한 구조를 얻을 수도 있다. 접촉면(30)에는 레이져 처리가될 수도 있다.

제 1 그룹과 제 2 그룹의 홈들(36,42)의 조합은 작동할 때 최적이다. 제 1 그룹의 홈들(36,136,236)은 펌핑 효과가 발생되는 방법으로 배치된다. 제 1 그룹의 홈들(36,136,236)은 또한 상대적으로 큰 교차면을 가지고 있어서 많은 양의 윤활 수단이 전달될 수 있다. 따라서, 윤활 오일은 제 1 그룹의 홈들에 의하여 효과적으로 순환되고, 따라서 윤활 오일은 디스크들(22,28)의 전체면에 도포된다. 제 2 그룹의 홈들(42)은 초과 윤활 오일을 제거하도록 작용하고, 따라서 접촉면(30)이 오일필름에 부유하도록 하는 유체역학적 효과를 줄일 수 있다. 홈들(36,136,236,42)은 디스크들(22,28)의 접촉면(30)에 잔류 윤활유를 공급하고, 내부 디스크들(22,28) 사이의 접촉면에 윤활되지 않는 작동이 발생하지 않도록 한다.

결과적으로, 홈들(36,136,236,42)은 접촉면(30)의 마찰특성을 향상시키고, 따라서 디스크들(22,28)은 마찰계수와 작동이동하는 동안 동력흡수가 일정하게 된다. 또한 상기에서 기술된 접촉면(30)에서 홈들(36,136,236,42)은 특히 오일 흐름을 형성하고, 디스크(22,28)의 제한된 영역에 오일을 유지하도록 하여 마찰장치(10)의 작동이 해제되는 동안에 발생한 열이 방출된다.

더욱 상세하게는 홈들(36,136,236,42)은 "클로즈드 팩" 작동모드에서 발생된 열을 방출하고, 따라서 마찰 장치(10)의 마찰 특성을 향상시킨다. 홈들(36,136,236,42)의 윤활오일의 상대적으로 큰 흐름은 마찰열을 클러치(10) 내에서 식히는 것을 향상시키고, 따라서 디스크들(22,28)의 작동 수명을 연장시키게 된다. 또한 홈들(36,136,236,42)은 윤활 오일을 디스크들(22,28)의 구석구석까지 제공함으로써 디스크(22,28)들의 작동중의 모든 속도에서 윤활 오일로 접촉면(30) 전체를 도포한다. 홈들(36,136,236,42)은 윤활 오일에 의하여 필름을 형성하도록 작동한다. 에너지 밀도는 상당히 증가하는데, 즉 디스크들(22,28)의 크기는 동일한 마찰작동을 유지하면서도 감소될 수 있고, 또는 마찰 작동은 디스크들(22,28)의 크기를 유지하면서도 증가될 수 있다. 홈들(36,136,236,42) 내의 윤활오일의 흐름은 디스크들(22,28)의 접촉에 의한 로드의 흡수를 차단하지 않는다.

본 발명의 접촉면(30)은 종래의 접촉면에 비하여 효과적으로 작동하고, 제작비가 절감될 수 있다.

상기에서 본 발명은 기술적으로 설명하였다. 상기 설명에 있어 용어들은 한정적으로 보다는 묘사적인 단어의 본질적 어의로써 사용하고자 하였다. 본 발명은 상기한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기본 원리에 벗어나지 않는 범위내에서 변형이 가능하다 할 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 청구항의 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

Claims

접촉면(30)의 너비(w)를 결정하는 내부 모서리(32) 및 외부 모서리(34)와;

상기 접촉면(30)에 형성되고, 제 1 교차 영역을 가지며, 그 각각은 상기 외부 모서리(34)에 제 1 개구(38)를 상기 내부 모서리(32)에는 상기 제 1 개구(38)에서 거리를 둔 제 2 개구(40)를 구비하고, 상기 접촉면(30)의 상당 영역에 상기 너비(w)를 가로질러 윤활 수단을 직접 공급하는 제 1 그룹의 홈들(136,236)과;

상기 접촉면(30)에 형성되고, 상기 제 1 교차 영역보다 작은 제 2 교차 영역을 가지며, 제 1 및 제 2 세트의 홈들(44,46)로 구성되어 상기 제 1 세트의 홈들(44)은 제 2 세트의 홈들(46)과 서로 교차하도록 배치되고, 상기 접촉면(30)에서 초과 윤활 수단을 제거하도록 작용하는 제 2 그룹의 홈들(42);을 포함하고,

상기 제 1 그룹의 홈들(236)은, 상기 너비(w)를 가로질러 정확히 한방향으로 연장되고 인접한 홈들(248)에 대하여 동일한 간격으로 배치되는 제 1의 미리 정해진 부그룹의 홈들(248)과; 상기 제 1의 미리 정해진 부그룹의 홈들(248)과 정확히 반대의 방향으로 연장되고 인접한 홈들(250)에 대하여 동일한 간격으로 배치되는 제 2의 미리 정해진 부그룹의 홈들(250)을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티-디스크 클러치(10)의 원형 마찰-클러치 접촉면(30).
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제 1 항에 있어서, 상기 제 1 세트의 홈들(44)은 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티-디스크 클러치(10)의 원형 마찰-클러치 접촉면(30).
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 세트의 홈들(44)은 상기 너비(w)를 가로질러 방사상으로 연장되는 것을 특징으로 하는 멀티-디스크 클러치(10)의 원형 마찰-클러치 접촉면(30).
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 세트의 홈들(44)은 상기 제 2 세트의 홈들(46)과 직교하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티-디스크 클러치(10)의 원형 마찰-클러치 접촉면(30).
제 1 항에 있어서, 제 1 그룹의 인접한 홈들(136,236)은 제 1 배치간격으로 배치되고, 제 2 그룹의 인접한 홈들(42)은 상기 제 1 배치간격보다 작은 제 2 배치간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티-디스크 클러치(10)의 원형 마찰-클러치 접촉면(30).
제 1 항에 있어서, 상기 접촉면(30)은 깊이를 결정하고, 상기 제 1 그룹의 홈들(136,236)과 제 2 그룹의 홈들(42)은 상기 깊이에 의하여 형성되는데, 상기 제 1 그룹의 홈들(136,236)은 제 2 그룹의 홈들(42)보다 더 깊은 정도로 형성되는 것으로 특징으로 하는 멀티-디스크 클러치(10)의 원형 마찰-클러치 접촉면(30).
제 9 항에 있어서, 상기 제 1 그룹의 홈들(136,236)의 깊이는 제 2 그룹의 홈들(42)에 대하여 두배의 깊이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티-디스크 클러치(10)의 원형 마찰-클러치 접촉면(30).
제 9 항에 있어서, 상기 제 1 그룹의 홈들(136,236)은 상기 접촉면(30)의 상기 깊이를 따라 전체적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티-디스크 클러치(10)의 원형 마찰-클러치 접촉면(30).
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 그룹의 홈들(42)은 제 2 미리 정해진 너비를 가지고 제 1 그룹의 홈들(136,236)은 상기 제 2 미리 정해진 너비보다 상당히 큰 제 1 미리 정해진 너비를 갖는 것을 특징으로 하는 멀티-디스크 클러치(10)의 원형 마찰-클러치 접촉면(30).
제 12 항에 있어서, 상기 제 1 그룹의 홈들(136,236)의 너비는 상기 제 2 그룹의 홈들(42)의 너비에 두배가 되는 것을 특징으로 하는 멀티-디스크 클러치(10)의 원형 마찰-클러치 접촉면(30).
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 그룹의 홈들(42)의 수는 상기 제 1 그룹의 홈들(136,236)의 수보다 많은 것을 특징으로 하는 멀티-디스크 클러치(10)의 원형 마찰-클러치 접촉면(30).
회전을 위하여 지지되는 복수의 구동 디스크들(22)을 포함하는 구동 부재(12)와, 회전을 위하여 지지되는 복수의 피동 디스크들(28)을 포함하는 피동 부재(14)를 포함하고, 상기 구동 및 피동 디스크들(22,28)은 서로 교차 배치되어 있어, 각각의 구동 디스크(22)는 피동 디스크(28)와 인접하며, 선택적인 마찰 접촉을 제공하고 상기 구동 및 피동 부재(12,14) 사이에서 토크를 전달할 수 있도록 서로 가까워졌다 멀어지도록 운동할 수 있으며,

상기 각각의 구동 및 피동 디스크들(22,28)은 인접한 디스크들(22,28) 중 하나의 원형 접촉면(30)과 마찰 접촉하도록 배치되는 원형의 접촉면(30)을 포함하고, 상기 인접한 디스크들(22,28)의 원형 접촉면(30) 중 적어도 하나는 상기 접촉면(30)의 너비(w)를 결정하는 내부 모서리(32) 및 외부 모서리(34)를 갖고, 상기 접촉면(30)에 형성되고 상대적 넓은 교차면을 가지는 제 1 그룹의 홈들(136,236)과 상기 접촉면(30)에 형성되고 상기 제 1 그룹의 홈들(136,236)에 비하여 상대적으로 좁은 교차면을 가지는 제 2 그룹의 홈들(42)을 더 포함하여 구성되며, 상기 제 1 그룹의 홈들(136,236)은 상기 외부 모서리(34)에는 제 1 개구(38)를, 상기 내부 모서리(32)에는 상기 제 1 개구(38)에서 거리를 둔 제 2 개구(40)를 구비하고 상기 접촉면(30)의 상당 영역에 상기 너비(w)를 가로질러 윤활 수단을 직접 공급하고, 상기 제 2 그룹의 홈들(42)은 제 1 및 제 2 세트의 홈들(44,46)로 구성되어 상기 제 1 세트의 홈들(44)은 제 2 세트의 홈들(46)과 서로 교차하도록 배치되고, 상기 접촉면(30)에서 초과 윤활 수단을 제거하도록 작용하고,

상기 제 1 그룹의 홈들(236)은, 상기 너비(w)를 가로질러 정확히 한방향으로 연장되고 인접한 홈들(248)에 대하여 동일한 간격으로 배치되는 제 1의 미리 정해진 부그룹의 홈들(248)과; 상기 제 1의 미리 정해진 부그룹의 홈들(248)과 정확히 반대의 방향으로 연장되고 인접한 홈들(250)에 대하여 동일한 간격으로 배치되는 제 2의 미리 정해진 부그룹의 홈들(250)을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티-디스크 마찰 장치(10).
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제 15 항에 있어서, 상기 제 1 세트의 홈들(44)은 서로 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티-디스크 마찰 장치(10).
제 15 항에 있어서, 상기 제 1 세트의 홈들(44)은 상기 너비(w)를 가로질러 방사상으로 연장되는 것을 특징으로 하는 멀티-디스크 마찰 장치(10).