KR100890108B1

KR100890108B1 - 자동차용 클러치 해제 베어링

Info

Publication number: KR100890108B1
Application number: KR1020020057041A
Authority: KR
Inventors: 레나카밀로
Original assignee: 발레오 앙브라이아쥐
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2009-03-24
Also published as: BR0203836A; DE10242841A1; DE10242841B4; KR20030025850A; BR0203836B1; FR2829815A1; FR2829815B1; ITRM20020466A0; ITRM20020466A1

Abstract

자동차용 클러치 해제 베어링(10)은 원통형 본체(12)와, 이 본체에서 축방향으로 미끄럼 운동하는 피스톤(14)을 포함한다. 비접촉 자기 센서(48)는 피스톤(14)과 함께 축방향으로 이동하는 칼라(36)에 의해 지지되는 자석(50)과, 본체(12)에 대하여 고정되고 자석(50)에 대체로 면하여 배치되어 본체에서의 피스톤의 축방향 위치를 측정하는 종속 편(slave piece)(52)을 포함한다. 상기 칼라(36)는 실질적으로 반경방향 외측으로 연장하고 그 외부 부분에서 자석(50)을 지지하는 지지 아암(76)을 포함한다. 자석은 인서트(insert)의 형태로 제조되며, 지지 아암(76)은 그 둘레에 적어도 부분적으로 성형된다.

Description

자동차용 클러치 해제 베어링{A CLUTCH RELEASE BEARING HAVING A MAGNETIC SENSOR}

도 1은 본 발명에 따른 클러치 해제 베어링을 도시한 것으로, 도 2에서 참조 부호(P)로 표시된 평면상에서의 축단면도,

도 2는 도 1에서와 동일한 클러치 해제 베어링을 도시한 것으로, 도 1의 화살표(F) 방향에서의 축방향 단부도,

도 3은 도 1의 클러치 해제 베어링의 환형 칼라(collar)를 도시하는 사시도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 클러치 해제 베어링 12 : 본체

14 : 피스톤 26 : 롤링 베어링

26I : 고정 내부 링 26E : 외부 링

30 : 압축 스프링
32 : 기단 스러스트 표면(기단 스러스트 링)

34 : 말단 스러스트 표면(말단 착좌부)
36 : 칼라

28 : 벨로즈 48 : 비접촉 자기 센서

50 : 자석 52 : 종속 편

62, 64 : 측면 76 : 지지 아암

94, 96 : 날개 부분

본 발명은 특히 자동차용 클러치 해제 베어링에 관한 것이다. 본 발명은 2000년 12월 22일자로 출원된 프랑스 특허 출원 제 00 16999 호에 개시된 타입의 클러치 해제 베어링의 개량에 관한 것이다.

상술된 프랑스 특허 출원은, 대체로 원통형 형태의 본체와, 이 본체내에서 축방향 미끄럼 운동하도록 장착된 피스톤을 포함하는 자동차용의 클러치 해제 베어링으로서, 롤링 베어링의 링은 피스톤의 말단 축방향 단부에 부착되며, 탄성 압축 요소는 본체에 의해 지지되는 기단 스러스트 표면과 환형 칼라에 의해 지지되는 말단 스러스트 표면 사이에 축방향으로 개재되며, 상기 칼라는 롤링 베어링의 상기 링에 고정되는, 자동차용 클러치 해제 베어링을 개시하고 있다.

이러한 타입의 클러치 해제 베어링의 작동 경험상, 그 변위 동안에 피스톤의 축방향 위치를 측정하는 것이 필요한 것으로 밝혀졌다. 피스톤 위치와 관련한 이러한 정보는 특히 로봇식 타입의 기어박스를 조정하는 것과 관련하여 사용된다.

피스톤의 위치 및 위치 변화에 대한 정보를 제공하는 센서를 구비한 클러치 해제 베어링은 종래에 제안되었다. 그러나, 공지된 해결책은 이러한 센서에 의해 제공된 신호의 처리에 의해 얻어질 수 있는 측정 정밀도가 종종 충분히 양호하지 않고, 센서의 존재가 클러치 해제 베어링 자체의 작동을 방해하기 쉽기 때문에 만족스럽지 못하다.

또한, 클러치 해제 베어링상에 센서를 끼워맞추는 것은 클러치 해제 베어링의 조립 공정을 복잡하게 하며, 보다 정교한 작업이 되게 한다.

또한, 특히 기계적, 열적, 진동적 및 자기적 응력에 대해서 클러치 해제 베어링이 작동하는 환경은 해제 베어링 및 센서의 제조에 있어서 신뢰성 문제를 일으킨다.

상술된 단점을 극복하기 위한 목적으로, 본 발명은, 대체로 원통형 형태의 본체와, 이 본체내에서 축방향 미끄럼 운동하도록 장착된 피스톤을 포함하는 특히 자동차용의 클러치 해제 베어링으로서, 롤링 베어링의 링은 피스톤의 말단 축방향 단부에 부착되며, 탄성 압축 요소는 본체에 의해 지지되는 기단 스러스트(thrust) 표면과 환형 칼라에 의해 지지되는 말단 스러스트 표면 사이에 축방향으로 개재되며, 상기 칼라는 롤링 베어링의 상기 링에 고정되며, 클러치 해제 베어링은 칼라에 의해 지지되는 자석을 포함하는 비접촉 자기 센서와, 본체에 대하여 고정되고 자석과 대체로 대면 관계로 배열되는 종속 편(slave piece)을 더 포함하며, 이에 의해 본체에 대한 클러치 해제 베어링의 피스톤의 축방향 위치가 측정될 수 있는, 자동차용 클러치 해제 베어링에 있어서, 상기 칼라는 실질적으로 반경방향 외측으로 연장하고 그 반경방향 외부 단부에서 대체로 자석을 지지하는 지지 아암을 포함하며, 자석은 인서트(insert)의 형태로 제조되며, 상기 인서트 둘레에 지지 아암이 성형되어 상기 자석이 상기 지지 아암내에 적어도 부분적으로 포위되는 것을 특징으로 하는, 자동차용 클러치 해제 베어링을 제안한다.

바람직하게, 지지 아암 및 칼라가 특히 플라스틱 재료로 성형에 의해 단일 피스(one piece)로 형성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 지지 아암의 반경방향 외부 단부는 종속 편이 구비한 상보적인 안내 수단과 협력하여 칼라를 축방향으로 안내하는 안내 수단을 포함한다.

본 발명의 다른 바람직한 특징에 따르면, 종속 편은 축방향 평면에 실질적으로 평행한 2개의 측면을 구비하며, 지지 아암의 반경방향 외부 단부는 축방향 평면에 실질적으로 평행하고 대체로 외측으로 연장하는 2개의 날개 부분을 포함하며, 각 날개 부분은 종속 편의 측면에 실질적으로 인접한 면(face)을 가지며, 상기 날개 부분의 각 면은 종속 편의 대응하는 상기 측면과 대면 관계에 있으며, 이에 의해 칼라를 축방향으로 안내한다.

본 발명의 또다른 바람직한 특징에 따르면, 종속 편은 상기 축방향 평면에 실질적으로 직교하는 내면을 구비하며, 자석은 대체로 평행 육면체 형태를 가지며, 그 외면은 상기 종속 편의 내면에 실질적으로 평행하다.

첨부된 도면을 참조하여 한정되지 않는 예시의 방식으로 주어진, 본 발명의 바람직한 실시예의 하기의 상세한 설명을 읽음으로써, 본 발명의 다른 특징, 상세 및 이점을 보다 명확하게 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 있어서 특히 자동차용 클러치 해제 베어링을 도시한다. 클러치 해제 베어링은 포괄적인 참조 부호(10)로 지시된다. 본 예시에서의 클러치 해제 베어링(10)은 유압 제어 타입이다.

클러치 해제 베어링(10)은 고정 본체(12)와 축방향으로 변위가능한 대체로 원통형의 피스톤(14)을 본 명세서에서 수평으로 나타낸 축(X)에 평행하게 포함한다. 고정 본체(12)는 피스톤(14)을 안내하기 위한 것으로 피스톤(14)에 의해 둘러싸인 안내 튜브(18)와 함께, 클러치의 케이싱(도시되지 않음)상에 고정되도록 배열된 지지 요소(16)를 포함한다.

본 명세서에 있어서, 용어 "기단의(proximal)"는 클러치 해제 베어링에 대하여 상술된 케이싱과 동일 측상에, 즉 도 1에서 좌측을 향하여 위치된 요소를 설명하기 위해 사용된다. 유사하게 그리고 또한 제한 없이, 용어 "말단의(distal)"는 케이싱의 대향 측상에, 즉 도 1에서 우측상에 위치된 요소를 나타내는데 사용된다. 유사하게 그리고 여전히 제한 없이, 본 명세서에 있어서 축(X)에 대한 반경방향 배향은 각각 축(X)과 동일 측상에 또는 축(X)에 대향 측상에 배열되었는지에 따라 내부 및 외부 요소를 규정하도록 사용된다.

베어링(10)은 동심 타입이다. 이와 관련하여, 안내 튜브(18)는 기어박스(도시되지 않음)의 입력 샤프트용 통로를 규정하며, 이 통로는 피스톤(14) 및 안내 튜브(18)와 실질적으로 동축이다.

고정 본체(12)의 축방향 벽(20)과 함께, 안내 튜브(18)는 피스톤 및 안내 튜 브(18)와 실질적으로 동축인 피스톤(14)용 환형 제어 챔버(22)를 규정한다. 상기 챔버(22)는 통상적인 수단(24)(도 2)을 통해 유압 제어 회로에 연결된다.

평상시대로, 피스톤(14)은 도 1의 상부 부분에 도시된 말단 위치와 도 1의 하부 부분에 도시된 기단 위치 사이에서 축방향으로 변위가능하다. 말단 위치에 있어서, 클러치는 분리되며, 엔진의 출력 샤프트는 기어박스의 입력 샤프트로부터 분리된다. 기단 위치에 있어서, 엔진 출력 샤프트는 기어박스 입력 샤프트에 결합된다.

피스톤(14)의 말단 단부(14D)는, 고정 내부 링(26I) 및 이 고정 링(26I)을 중심으로 선회하기에 적합한 외부 링(26E)을 구비하는 롤링 베어링(26)을 지지한다. 이들 링(26I, 26E)은 볼(28) 등의 롤링 요소가 그 사이에 개재된 롤링 경로(C1, C2)를 경계짓는다.

평상시대로, 외부 링(26E)은 클러치의 다이어프램의 핑거(finger)와 영구적으로 상호 작용하도록 배열되는 액추에이팅 요소를 구성한다. 기단 스러스트 링(thrust ring)(32)과 말단 착좌부(seating)(34) 사이에 개재된 압축 스프링(30)에 의해 외부 링(26E)과 다이어프램 사이의 접촉의 유지가 보장된다. 이러한 착좌부는 내부 링(26I)상에 축방향으로 결합하고 있는 환형 칼라(36)에 의해 규정된다. 스프링(30)은 외주 벨로즈(peripheral bellows)(38)에 의해 보호된다.

외주 벨로즈(38)는 기단 단부(proximal end)(40)를 구비하며, 이 기단 단부(40)는 반경방향 내측으로 연장하며, 고정 본체(12)에 의해 경계지어지고 우측을 향하여 배향된 숄더면(42)과 스러스트 링(32)의 기단 면(43) 사이에서 축방향으로 개재된다.

벨로즈(38)의 말단 단부(44)는 칼라(36)의 외부 축방향 면(47)에 형성된 환형 홈(46)에 반경방향으로 결합된다.

클러치 해제 베어링(10)은 칼라(36)에 의해 지지되는 자석(50)을 포함하는 비접촉 자기 센서(48)와, 고정 본체(12)에 대하여 고정된 종속 편(slave piece)(52)을 더 포함한다. 종속 편은 피스톤(14)의 축방향 위치의 측정을 달성하기 위해 자석(50)과 대체로 대면 관계로 배열된다.

도 2에 도시된 종속 편(52)은 본 예시에서 대체로 평행 직육면체 형상을 가지며, 2개의 단부면, 즉 기단 단부면(54) 및 말단 단부면(56)을 각각 구비하는 하우징(53)을 구성한다. 이들 단부면은 축(X)에 대하여 수직이다. 또한, 종속 편(52)은 축(X)에 모두 평행한 내면(58) 및 외면(60)을 구비하고, 또한 본 예시에 있어서 도 1의 단면의 평면에 대응하는 축방향 평면(P)에 평행한 2개의 측면(62, 64)을 구비한다.

하우징(53)은 예를 들어 측면(62, 64)으로 직각으로 연장하는 2개의 이어(ear)(66, 68)를 구비한다. 각각의 이들 이어는 고정 본체(12)에 연결된 지지 돌기(70, 72)상에 스크루 및 너트 패스너에 의해 하우징을 체결 고정하기 위해 축(X)에 평행한 구멍을 구비한다. 예를 들면, 하우징(53)은 플라스틱 재료로 제조된다.

종속 편(52)은 축방향 변위를 측정하기 위해 현재 사용되는 타입이다. 종속 편(52)은 금속 권선식 코어 및 권선 등의 전자기 구성요소(도시되지 않음)를 포함하며, 이 구성요소는 케이싱(53)의 플라스틱 재료내에 포위되며, 자석(50)의 축방향 변위를 전류의 형태로 변환한다. 이러한 전류는 클러치를 제어하는 전자 프로세서(도시되지 않음)에 접속된 커넥터(도시되지 않음)로 전기 케이블(74)에 의해 운반된다.

도 3을 참조하면, 도 3은 실질적으로 반경방향 외측으로 연장하고 반경방향 외부 단부에서 자석(50)을 지지하는 지지 아암(76)을 포함하는 칼라(collar)(36)를 도시하고 있다. 지지 아암(76)은 칼라(36)의 외부 축방향 표면(47)으로부터 실질적으로 반경방향 외측으로 연장하는 플레이트형 부분(78)을 환형 홈(46)과 칼라의 말단 단부 사이에 구비한다.

플레이트 부분(78)은 도 1에 가장 잘 나타낸 바와 같이 좌측으로 약간 경사져 있다. 플레이트 부분(78)은 블록(80)에 있는 그 반경방향 외부 단부에서 종단하며, 상기 블록(80)은 실질적으로 평행 직사각형 형상이며, 종속 편(52)의 하우징(53)의 내면(58)에 모두 평행한 외면(82) 및 내면(84)을 구비한다. 블록(80)의 외면(82)은 하우징(53)의 내면(58)과 대면 관계로 배열된다.

또한, 블록(80)은 2개의 횡방향 단부면, 즉 기단 단부면(86) 및 말단 단부면(88)을 구비하며, 또한 하우징(53)의 측면(62, 64)에 실질적으로 평행한 2개의 측면(90, 92)을 구비한다. 블록(80)의 측면(90, 92)은, 그들 사이에 홈(98)을 규정하도록 하우징(53)의 측면(62, 64)에 실질적으로 평행한 2개의 측방향 날개 부분(94, 96)에 의해 외측으로 연장된다.

특히 도 2에 알 수 있는 바와 같이, 하우징(53)의 하부 부분은 블록(80)을 안내하도록 홈(98)에 수납되며, 그에 따라 피스톤(14)이 축방향(X)을 따라 이동할 때 축방향으로 미끄럼 운동하여 칼라(36)에 수납된다.

물론, 다른 축방향 안내 수단이 사용될 수 있다. 예를 들면, 블록(80)은 그 외면(82)상의 리브를 포함할 수 있으며, 상기 리브는 하우징(53)의 내면(58)에 형성된 상보적인 안내 홈내에서 미끄럼운동한다.

본 발명의 특징에 따르면, 자석(50)은 지지 아암(76)이 그에 대하여 적어도 부분적으로 성형되는 인서트(insert)의 형태로 제조된다. 본 명세서에 도시된 실시예에 있어서, 지지 아암(76)은 자석(50) 둘레에 전체적으로 성형된다.

특히, 이것은 금속 구성요소와 자석의 직접 접촉이 조립 라인으로 이송중에 그리고 조립중에 방지되게 한다.

본 예시에 있어서, 자석(50)은 대체로 평행 직육면체 형상이며, 그 주요 면은 블록(80)의 주요 면(82, 84, 86, 88, 90, 92)에 실질적으로 평행하다.

바람직하게, 지지 아암(76)을 성형하는 작업 동안에 자석(50)의 양호한 위치 및 적합한 배향을 보장하기 위해, 자석(50)은 예를 들어 그 에지중 하나상에 형성된 챔퍼(chamfer)의 형태인 위치설정 수단을 구비한다.

자석(50)의 외면과 블록(80)의 인접 외면(82) 사이의 재료의 반경방향 두께는 매우 얇은 것이 바람직하며, 그에 따라 자석(50)과 종속 편(52) 사이에 형성된 공극(air gap)이 또한 매우 작아질 것이다. 이것은 자석 센서(48)의 작동에 있어서 품질 및 신뢰성 모두를 향상시킨다.

지지 아암(76) 및 칼라(36)는 단일 피스(one piece)로 성형되는 것이 바람직하다.

센서(48)는 하기의 방식으로 작동한다. 피스톤(14)이 축방향으로 변위하여 내부 링(26I)에 결합되고 이 내부 링이 축방향으로 변위하여 칼라(36)에 그 자체가 결합되기 때문에, 피스톤(14)이 축방향으로 이동하는 경우에 피스톤은 칼라(36)가 동일한 축방향 이동을 수행하게 한다.

그 결과, 칼라(36)에 의해 지지되는 자석(50)의 축방향 변위는 전류가 종속 편(52)의 권선에 유도되게 한다. 이러한 전류는 전기 케이블(74)을 지나 전자 프로세서로 이동된다. 전류의 특성, 예를 들어 전류의 세기 및 흐름의 방향의 함수로서, 전자 프로세서는 피스톤에 의해 주행된 축방향 거리를 측정하여 그 축방향 위치를 측정한다.

피스톤(14)의 축방향 변위 동안에, 블록(80)의 날개 부분(94, 96)은 칼라(36)의 축방향 미끄럼 운동을 안내한다. 또한, 하우징(53)이 블록(80)의 날개 부분을 위한 원주방향 접촉부를 구성하기 때문에, 날개 부분(94, 96)은 회전에 대하여 칼라를 고정시킨다.

칼라(36)를 축방향으로 안내하기 때문에, 종속 편(52)에 대한 자석(50)의 어떠한 각도적 변위도 실제로 매우 작다. 따라서, 자석(50)의 외면은 항상 하우징(53)의 내면(58)에 실질적으로 평행하다.

칼라(36)의 반경방향 위치가 고정되고, 종속 편(52)의 하우징(53)이 고정되므로, 자석(50)을 종속 편(52)으로부터 분리하는 반경방향 거리는 피스톤(14)의 축방향 변위 전체에 걸쳐 실질적으로 일정하다.

종속 편(52)에 대한 자석(50)의 안정한 각 위치(angular position) 및 안정한 반경방향 위치는 반경방향 공극이 실질적으로 일정하도록 보장하며, 이것은 센서(48)에 의해 전달된 정보에 대한 신뢰성을 향상시킨다.

본 발명에 따르면, 종속 편에 대하여 자석을 안정한 각 위치 및 안정한 반경방향 위치에 배치함으로써 반경방향 공극이 실질적으로 일정하도록 보장하여 센서에 의해 전달된 정보에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims

원통 형태의 본체(12)와, 상기 본체(12)내에서 축방향(X)으로 미끄럼 운동하도록 장착된 피스톤(14)을 포함하는 자동차용 클러치 해제 베어링(10)으로서, 상기 피스톤(14)의 말단 축방향 단부(14D)에 롤링 베어링(26)의 링(26I)이 부착되며, 상기 본체(12)에 의해 지지되는 기단 스러스트(thrust) 표면(32)과 환형 칼라(36)에 의해 지지되는 말단 스러스트 표면(34) 사이에 탄성 압축 요소(30)가 축방향으로 개재되며, 상기 환형 칼라(36)는 상기 롤링 베어링(26)의 상기 링(26I)에 고정되고, 상기 클러치 해제 베어링은 상기 칼라(36)에 의해 지지되는 자석(50)을 포함하는 비접촉 자기 센서(48)와, 상기 본체(12)에 대해 고정되고 상기 자석(50)과 대면 관계로 배열되는 종속 편(slave piece)(52)을 더 포함하며, 이에 의해 상기 본체(12)에 대한 클러치 해제 베어링(10)의 피스톤(14)의 축방향 위치가 측정될 수 있는, 상기 자동차용 클러치 해제 베어링(10)에 있어서,

상기 칼라(36)는, 반경방향 외측으로 연장되고 반경방향 외부 단부에서 상기 자석(50)을 지지하는 지지 아암(76)을 포함하며, 상기 자석(50)은 인서트(insert)의 형태로 제조되고, 상기 인서트 둘레에 상기 지지 아암(76)이 성형되어 상기 자석이 상기 지지 아암 내에 적어도 부분적으로 포위되는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치 해제 베어링.
제 1 항에 있어서,

상기 지지 아암(76) 및 칼라(36)가 플라스틱 재료로 성형에 의해 단일 피스(one piece)로 형성되는

자동차용 클러치 해제 베어링.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 지지 아암(76)의 반경방향 외부 단부는 상기 종속 편(52)에 의해 지지되는 상보적인 안내 수단(62, 64)과 협력하여 상기 칼라(36)를 축방향으로 안내하는 안내 수단(94, 96, 98)을 포함하는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치 해제 베어링.
제 3 항에 있어서,

상기 종속 편(52)은 축방향 평면(P)에 평행한 2개의 측면(62, 64)을 구비하며, 상기 지지 아암(76)의 반경방향 외부 단부는, 상기 축방향 평면(P)에 평행하고 외측으로 연장되는 2개의 날개 부분(94, 96)을 포함하며, 각 날개 부분은 상기 종속 편(52)의 측면(62, 64)에 인접한 면(face)을 가지며, 상기 날개 부분의 각 면은 상기 종속 편의 대응하는 상기 측면과 대면 관계에 있으며, 이에 의해 상기 칼라(36)를 축방향으로 안내하는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치 해제 베어링.
제 4 항에 있어서,

상기 종속 편(52)은 상기 축방향 평면(P)에 직교하는 내면(58)을 구비하며, 상기 자석(50)은 평행 육면체 형태를 가지며, 상기 자석의 외면은 상기 종속 편(52)의 상기 내면(58)에 평행한 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치 해제 베어링.