KR100930775B1

KR100930775B1 - 자동차용 클러치

Info

Publication number: KR100930775B1
Application number: KR1020047004841A
Authority: KR
Inventors: 도레무스올리비에; 뜨루예레미
Original assignee: 발레오 앙브라이아쥐
Priority date: 2001-10-08
Filing date: 2002-10-02
Publication date: 2009-12-09
Also published as: WO2003031838A8; BR0206108A; WO2003031838A1; KR20040048416A; FR2830586B1; DE10297303A1; US20040055849A1; US6907975B2; FR2830586A1

Abstract

본 발명은 오목한 클러치 특성 곡선을 갖는 환형 다이어프램(54)과, 클러치를 해제하기 위해 다이어프램(54)상에 작용하는 공압 액추에이터(76)를 구비하는 자동차용 클러치에 관한 것으로, 클러치 해제동안 다이어프램(54)에 의해 발생된 것을 보충하는 저항력을 발생시키기 위해 수단(86, 88)이 제공된다. 특히, 본 발명은 가압 가스원이 구비된 산업용 차량에 적용가능하다.

Description

자동차용 클러치{CLUTCH, IN PARTICULAR FOR MOTOR VEHICLE, WITH PNEUMATIC CONTROL}

본 발명은 종동 샤프트에 회전방향으로 고정된 마찰 디스크에 클러치를 맞물리도록 하기 위한 축방향 힘을 가하도록 구성된 클러치 맞물림 수단을 포함하는 공압 제어식 자동차용 클러치에 관한 것이다.

예를 들면 내연기관의 크랭크샤프트와 같은 구동 샤프트에 의해 회전가능하게 구동되는 반동판과, 이 반동판에 대해 축방향 병진 운동가능하며 클러치 맞물림 수단에 의해 가압력이 가해지는 압력판 사이에 마찰 디스크가 파지되며, 이 클러치 맞물림 수단은 반동판에 고정된 커버에 의해 지지되는 헬리컬 스프링 또는 환형 다이어프램에 의해 형성된다. 다이어프램은 압력판상에 안착되는 접시 와셔를 형성하는 반경방향 외측의 환형부와, 접시 와셔로부터 클러치의 회전축쪽으로 연장하는 반경방향 핑거를 구비한다. 클러치 해제 베어링이 제어에 의해 축방향으로 자체 이동될 때, 클러치 해제 위치로 전환되도록, 종동 샤프트가 연장하는 가이드 튜브와 같은 고정 지지체상에서 병진 운동식으로 축방향 이동가능한 클러치 해제 베어링이 다이어프램의 핑거의 자유단에 놓인다.

종래 기술에 있어서, 이러한 제어는 고정 횡축을 중심으로 피봇하도록 장착된 포크와, 예를 들면 이 포크를 클러치 패달에 연결시키는 케이블형 연결 수단을 구비한다.

특히, 브레이크 회로가 공압식으로 제어되고 가압 가스(대체로, 공기) 공급원을 이미 구비한 산업용 차량용으로 클러치가 의도된 경우, 공압 액추에이터의 제어에 대한 이용이 이미 제시되었다. 그러나, 이러한 공압식 제어는 클러치 맞물림 수단이 매우 오목하지 않은 형태의 특정 클러치 해제 부하 곡선을 갖는, 즉 클러치의 해제동안 클러치 해제 부하가 실질적으로 일정하게 유지되거나 또는 조금 감소하는 경우에만 가능하며, 이러한 특성은 환형 다이어프램의 경우 비율(H/e)로 규정되며, 여기서 H는 자유 상태에 있는 접시 와셔의 절두 원추형의 축방향 치수이고, e는 시트 금속인 다이어프램의 두께이다. 특성 곡선의 오목성(concavity)이 더욱 증가할 경우, 클러치의 해제동안 클러치 맞물림 수단에 의해 해제 배어링에서 나타나는 축방향 부하는 단동식 공압 액추에이터에 의해 가해지는 힘보다 더욱 빨리 감소하며, 가해진 작용력의 감소는 폐쇄된 챔버내의 가스의 팽창에 의해 기인된다. 이러한 차이는 자동적으로 완전한 클러치 해제 위치로 전환시키는 클러치 해제 수단의 안정된 중간 위치를 유지할 수 없도록 한다.

그러나, 현재 경향은 오목한 또는 매우 오목한 특성 곡선을 갖는 클러치 맞물림 수단을 사용하며, 이것은 클러치 해제 작용력을 제한하면서 보다 높은 회전 토크를 전달할 수 있으며, 또한 장치의 마모 이동(wear travel)을 증가시키고 클러치의 서비스 수명을 길게 한다.

발명의 요약

본 발명의 목적은 이러한 문제점에 대한 간단하고, 효과적이며, 경제적인 해법을 제공하는 것이다.

본 발명의 대상은 오목한 특성 곡선을 갖는 클러치 맞물림 수단을 포함하는 상술된 형태의 클러치이며, 이러한 클러치 맞물림 수단이 공압 액추에이팅 장치에 의해 클러치의 해제시 제어될 수 있다.

이를 위해, 종동 샤프트에 회전방향으로 고정된 마찰 디스크상에 상기 클러치를 맞물리게 하기 위한 축방향 힘을 가할 수 있는 클러치 맞물림 수단과, 상기 클러치 맞물림 수단상에 이들 클러치 맞물림 수단에 의해 발생된 저항력과 적어도 동일한 클러치 해제력을 가하기 위한 가압 가스가 공급된 공압 액추에이팅 장치를 갖는 클러치 해제 수단을 구비하는 자동차용 클러치가 제안되며, 이 자동차용 클러치는 상기 클러치의 해제동안, 상기 클러치 해제력에 대항하며 상기 클러치 맞물림 수단에 의해 발생된 상기 저항력에 부가되는 제 2 저항력을 발생시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 클러치 맞물림 수단이 오목한 특성 곡선을 갖는 경우, 본 발명에 따라 발생된 제 2 저항력은, 클러치 맞물림 수단에 의해 발생된 부하의 감소를 적어도 부분적으로 보상하여, 오목하지 않거나 매우 오목하지 않은 상기 언급된 특성 곡선으로 복귀하는 것을 가능하게 하며, 상기 특성 곡선은 공압 액추에이터에 의해 클러치의 해제시 제어될 수 있다.

상기 제 2 저항력은 적어도 하나의 스프링 등에 의해서, 또는 변형 실시예에 있어서 챔버내의 압축 가스에 의해 발생될 수 있다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 클러치는 제 2 저항력을 제어하는 수단을 포함한다.

이러한 제어는 2개의 저항력의 합력이 클러치 해제 이동의 제 2 부분에 걸쳐서 실질적으로 일정한 값이 되도록 할 수 있다.

실제로, 상술된 위치 안정성 결함은 공압 액추에이터에 의해 가해진 힘보다 더욱 감소하는 클러치 맞물림 수단에 의해 발생된 힘의 감소에 기인하기 때문에, 이러한 결함을 수정하기 위해서 클러치 맞물림 수단에 의해 발생된 힘과 제 2 저항력의 합력이 공압 액추에이터에 의해 가해진 힘보다 빨리 감소되지 않으면 충분하다. 달리 표현하면, 상술된 합력이 실질적으로 일정하거나 또는 클러치 해제 이동에 따라 증가할 필요는 없으며, 이러한 합력은 감소될 수 있고 매우 오목하지 않은 특성 곡선에 대응할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 액추에이팅 장치는 실린더와, 상기 실린더내에서 활주하도록 장착되고 그내에 제 1 챔버를 한정하는 피스톤과, 상기 챔버내로 개구된 가압 가스의 공급원과, 상기 피스톤 또는 상기 실린더를 상기 클러치 해제 수단에 연결시키는 수단과, 상기 실린더 또는 상기 피스톤을 각기 고정 지지체에 연결시키는 수단과, 상기 피스톤에 의해 상기 실린더내에 한정된 제 2 챔버를 포함하며, 상기 제 2 저항력을 발생시키는 수단은 상기 2개의 챔버중 하나에 수납된다.

바람직하게는, 액추에이팅 장치는 클러치 해제 수단과 축방향으로 정렬되고, 이들 수단 및 고정 지지체 사이에 장착된다.

물론, 본 발명은 푸시형 클러치 및 풀형 클러치 양자에 적용가능하다.

본 발명은 주어진 첨부 도면을 예로서 참조하여 하기의 상세한 설명을 읽음으로써 본 발명의 다른 특성, 세부 및 장점을 이해 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 클러치 제어 회로의 개략적인 도면,

도 2는 본 발명에 따른 클러치에 있어서 클러치 해제 이동(clutch-disengaging travel)의 함수로서 클러치 해제 부하에 있어서의 변화를 나타내는 그래프,

도 3 및 도 4는 각기 푸시형 클러치(push-type clutch) 및 풀형 클러치(pull-type clutch)에 있어서, 본 발명의 제 1 실시예의 축방향 단면의 부분 개략도,

도 5 및 도 6은 다른 실시예로서 도 3 및 도 4에 대응하는 도면,

도 7 및 도 8은 본 발명의 또다른 실시예로서 도 3 및 도 4에 대응하는 도면,

도 9 내지 도 14는 본 발명의 다른 실시예의 개략도.

도 1의 다이어그램에 있어서, 참조부호(10)는 가압 가스(특히, 공기) 공급원을 나타내며, 이 가압 가스는 전자 모듈(18) 또는 정보 처리 수단에 의해 제어되는 솔레노이드 밸브(14, 16)(챔버당 1개 또는 2개의 솔레노이드 밸브)에 의해 복동식 공압 액추에이터(12)에 공급된다. 액추에이터(12)는 피스톤 로드(22)에 연결된 피스톤(20)을 구비하고, 이 피스톤 로드(22)는 차량 클러치의 클러치 해제 수단을 작동시키기 위한 액추에이터(12)의 실린더 내측에서 연장하며, 피스톤(20)은 액추에이터(12)의 실린더 내부를 2개의 챔버(24, 26)로 나누며, 이 2개의 챔버중 제 1 챔버(24)는 솔레노이드 밸브 또는 밸브(14)들에 의해 공급되고 복귀 스프링(28)을 수납하고 있으며, 이 2개의 챔버중 제 2 챔버(26)는 솔레노이드 밸브 또는 밸브(16)들에 의해 공급된다.

위치 센서(30)는 공압 액추에이터(12)의 피스톤(20)과 연관되고, 피스톤 위치 신호(32)를 전자 모듈(18)로 전송하며, 이 피스톤 위치 신호(32)는 전자 모듈(18)의 입력시의 설정점 신호(set point signal)(34)와 비교된다.

클러치 맞물림 수단이 환형 다이어프램에 의해 구성되는 경우, 접시 와셔에 의해 형성되는 반경방향 외측부는 마찰 디스크상에 클러치 맞물림력을 가하기에 적절하며, 반경방향 핑거에 의해 형성되는 반경방향 내측부는 회전축쪽으로 연장하고 클러치 해제 베어링 또는 다른 작동 요소와 결합하며, 다이어프램에 의해 클러치 해제 베어링 또는 작동 요소상에 가해지는 부하에 있어서의 변화는 클러치 해제 이동(C)의 함수로서 도 2에 곡선(B)으로 표시되어 있다. 곡선(E)은 클러치의 해제를 위해 클러치 해제 베어링 또는 작동 요소에 가해질 필요가 있는 작용력에 있어서의 변화를 나타낸다.

곡선(E)의 클러치 해제 작용력은 지점(A1)에서 다이어프램에 의해 대항되는 저항 작용력과 동일한 값인 지점(A)에 도달할 때까지 증가하고, 그 후 클러치 해제 작용력은 곡선(B)을 따라서 지점(D)까지 이동하며, 상기 지점(D)은 클러치 해제의 마지막에 해당한다.

상술한 바와 같이, 곡선(B)이 오목한 경우, 즉 최대값(M)과 최소값(m) 사이의 차이가 비교적 큰 경우, 공압 액추에이터는 다이어프램에 의해 대항되는 저항 작용력이 지점(A)에서부터 급속히 감소하기 때문에 클러치 해제용으로 사용될 수 없으며, 이러한 작용력은 액추에이터에 의해 가해진 작용력보다 작게 되며, 위치가 유지되도록 할 수 없다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 다이어프램에 의해 발생된 저항 작용력에 대해 도 2의 곡선(F)[예를 들면, 상기 곡선(F)은 지점(A)과 지점(D) 사이에서 곡선(B)의 형상과 대략 반대인 형상을 가짐]에 대응하는 것과 같은 다른 저항 작용력을 부가시키며, 따라서 이들 2개의 저항 작용력의 합력은 곡선(B')(점선으로 나타냄)으로 표시된 바와 같이 지점(A)과 지점(D) 사이의 클러치 해제 이동의 부분(제 2 부분)에 걸쳐서 실질적으로 일정하다.

이러한 상황에서, 클러치를 해제하기 위해 해제 베어링 또는 다른 작동 요소에 가해질 필요가 있는 작용력은 곡선(A1-A-D')으로 표시되며, 공압 액추에이터에 의해 가해질 수 있다.

도 1의 다이어그램에 있어서, 도 2의 곡선(F)에 실질적으로 대응하도록 하기 위해서, 공압 액추에이터의 챔버(26)내의 압력은 센서(30)에 의해 제공된 피스톤(20)의 위치에 따라 솔레노이드 밸브 또는 밸브(16)들에 의해 조절된다.

도 3은 본 발명에 따른 푸시형 클러치의 개략적인 일 실시예를 나타낸다. 이러한 클러치는 가요성 금속 시트(42)에 의해 내연기관의 크랭크샤프트와 같은 구동 샤프트(도시되지 않음)상에 장착된 관성 플라이휠(40)을 구비하며, 상기 관성 플라이휠(40)은 클러치의 반동판을 형성하고, 클러치의 마찰 디스크(44)는 비틀림 댐핑 장치(46)에 의해 원통형 슬리브(48)에 연결되고, 이 원통형 슬리브(48)는 비틀림 댐핑 장치(46)의 출력 요소를 형성하며 변속기의 입력 샤프트와 같은 종동 샤프트(50)에 회전방향으로 고정된다.

마찰 디스크(44)는 마찰 라이닝을 구비하며, 이 마찰 라이닝은 관성 플라이휠(40)과 압력판(52) 사이에서 환형 다이어프램(54)과 같은 클러치 맞물림 수단에 의해 축방향으로 파지되며, 환형 다이어프램(54)의 반경방향 외측부는 마찰 디스크를 파지하기 위해 관성 플라이휠(40)쪽으로 압력판(52)상에 축방향으로 작용하는 접시 와셔(56)를 형성하며, 환형 다이어프램의 반경방향 내측부는 접시 와셔(56)로부터 클러치의 회전축(60)쪽으로 연장하는 반경방향 핑거(58)를 형성한다. 환형 다이어프램(54)은 클러치 커버(62)에 의해 지지되는 부착 수단(61)상에 경사질 수 있도록 장착되며, 상기 클러치 커버(62)는 관성 플라이휠(40)에 고정되고, 압력판(52)이 탄성 변형가능한 태브(64)에 의해 클러치 커버(62)에 연결되며, 탄성 변형가능한 태브(64)는 커버(62)에 의해 압력판(52)을 회전 구동시키고, 또한 이 탄성 변형가능한 태브(64)는 압력판(52)상에 커버(62)를 향하는 복귀력을 인가하면서 압력판(52)의 축방향 운동을 가능하게 한다.

환형 다이어프램의 반경방향 핑거(58)의 자유 단부는 클러치 해제 베어링(68)의 내측 원통형 링(66)상에 놓이고, 클러치 해제 베어링(68)의 외측 원통형 링(70)은 클러치 해제를 제어하는 공압 액추에이터(76)의 실린더(74)의 일 단부를 형성하는 횡단 환형 벽(72)에 고정된다. 바람직하게는, 해제 베어링(68)은 자동 중심설정되고 그의 하우징내에 반경방향 간극을 두고 장착된다.

액추에이터(76)는 클러치와 동축이며 고정 지지체(78)에 의해 지지된다. 상술된 실시예에 있어서, 액추에이터(76)의 피스톤(80)은 고정되어 있고 관형 중앙부(82)를 구비하고, 종동 샤프트(50)는 간격을 둔 상태로 관형 중앙부(82)를 축방향으로 관통하며 상기 관형 중앙부(82)는 허브(48)의 대응 단부를 중심설정하기 위한 베어링(83)을 일 단부에서 지지한다. 실린더(74)는 피스톤(80) 및 고정 지지체(78)에 대해 활주하도록 축방향으로 장착된다. 피스톤(80)은 실린더내를 2개의 챔버(84, 86)로 구획하고, 챔버 각각은 실린더(74)를 관통하는 터미널(terminal)(88)에 의해서 가압 가스를 공급하는 수단에 연결된다.

비틀림 댐퍼의 허브(48)는 그의 엔진측 단부가 베어링(89)에 의해 관성 플라이휠(40)상에 중심설정되고 병진운동 가능하게 상기 베어링에 고정되며, 이 베어링 자체는 엔진에 대향된 측면상의 플라이휠(40)에 인접한다. 비틀림 댐퍼(46)는 프리 댐퍼(pre-damper)(47)를 구비함을 알 수 있으며, 프리 댐퍼의 환형 요소는 허브(48)의 외측 원통형 표면상의 종방향 홈에 의해 허브(48)와 회전가능하게 고정되며, 이 프리 댐퍼는 메인 댐퍼의 중앙의 환형 웨브(51)와 허브(48)를 회전가능하 게 연결시키는 수단을 형성하는 반면, 저속 주행동안 진동 및 회전의 불규칙성을 흡수할 수 있다.

롤러 베어링(83, 89)을 갖는 허브(48), 액추에이팅 장치(76), 및 플라이휠(40), 마찰 디스크(44), 압력판(52), 다이어프램(54) 및 커버(62)를 포함하는 클러치 메카니즘이 사전 조립될 수 있는 모듈을 형성함을 알 수 있다.

도 3에 도시된 클러치 맞물림 위치에 있어서, 다이어프램(54)은 관성 플라이휠(40)과 압력판(52) 사이의 디스크(44)의 마찰 라이닝을 파지하기 위해서 및 구동 샤프트에서 종동 샤프트(50)로 회전 토크를 전달하기 위해서 압력판(52)상에 축방향 추진력(thrust)을 가한다.

클러치를 해제하기 위해서, 공압 액추에이터(76)의 챔버(84)에는 가압 가스가 공급되며, 가압 가스는 실린더(74) 및 클러치 해제 베어링(68)이 관성 플라이휠(40)쪽으로 이동하도록 한다. 클러치 해제 베어링(68)의 반경방향의 내부 링(66)은 다이어프램(54)의 반경방향 핑거(58)의 자유 단부상에 축방향 추진력을 인가하여 이 반경방향 핑거가 클러치 커버(62)상의 부착 수단(61)상에서 경사지도록 하며, 그 결과 복귀 태브(64)의 작용하에서 압력판(52)이 커버(62)쪽으로 이동하게 된다. 압력판(52)의 축방향 이동에 의해 디스크(44)의 마찰 라이닝을 해제하여, 구동 샤프트에서 종동 샤프트(50)로의 회전 토크의 전달을 차단한다. 클러치의 해제동안 액추에이터의 고정 피스톤(80)에 가해지는 작용력은 베어링(83), 허브(48) 및 베어링(89)에 의해 플라이휠(40)에 전달된다.

제 2 챔버(86)내의 압력을 제어함으로써, 플라이휠(40) 쪽으로의 클러치 해제 베어링(68)의 이동 및 다이어프램(54)의 경사(tilting)에 대항하는 저항력의 값은 조절되며, 클러치 해제 이동 전체에 걸쳐서 이러한 저항력의 변화는 예를 들면 도 2의 곡선(F)으로 표시된 바와 같이 조절된다. 특히, 피드백 제어에 의해, 이러한 힘의 변화는 공기 온도, 엔진 온도, 및 마찰 라이닝의 마모와 같은 변수의 함수로써 조절될 수 있다.

클러치가 해제되었을 경우, 공압 액추에이터(76)의 챔버(84, 86)내의 압력을 조절함으로써, 소정의 제어 법칙에 따라서, 그리고 차량의 운동 상태 및 운전자에 의해 제공된 명령의 함수로써 클러치 재맞물림 이동을 제어할 수 있다.

도 4에 도시된 변형 실시예에 있어서, 도 3에 있는 것과 동일한 공압 액추에이터(76)가 사용되며, 주요한 차이점은 클러치가 풀형(pull type)이고, 다이어프램의 반경방향 핑거(58)의 자유 단부가 클러치 해제 베어링(68)에 부착되며 클러치 해제를 위해 관성 플라이휠(40)에 대해 반대방향으로 이동된다고 하는 것이다.

따라서, 액추에이터(76)의 챔버(84, 86)의 역할은 반대가 된다. 도 4에 도시된 맞물림 위치에서 클러치를 해제하기 위해서는, 관성 플라이휠(40)과 반대방향으로 피스톤(80)에 대해 실린더(74)를 이동시키기 위해 가압 가스가 챔버(86)내로 유입된다. 도 2의 곡선(F)에 대응하는 저항력을 발생시키기 위해 챔버(84)내의 압력이 조절되며, 이 압력은 다이어프램(54)에 의해 발생된 저항력에 부가된다.

압력판(52)은 디스크(44)가 갖는 마찰 라이닝의 마모를 자동 보상하기 위한 메카니즘(90)을 구비함을 또한 알 수 있으며, 이러한 메카니즘은 다이어프램(54)과 결합해, 마찰 라이닝의 마모에 관계없이 클러치 개시 및 종료 위치를 유지시킬 수 있으며, 따라서 마모 정도에 영향을 받지 않고 제어할 수 있다.

클러치의 해제동안 액추에이터의 고정 피스톤(80)이 받게 되는 작용력은 베어링(83), 허브(48) 및 베어링(89)에 의해 플라이휠(40)에 가해지며, 베어링(89)은 엔진측의 플라이휠(40)에 접한다.

주지를 위해, 도 4의 클러치는 도 3을 참고하여 상술된 클러치와 동일하다.

물론, 클러치의 해제동안, 도 3의 클러치의 챔버(86)내 또는 도 4의 클러치의 챔버(84)내의 저항 압력은 소망하는데로 제어될 수 있다. 또한, 이러한 챔버는 폐쇄될 수 있어 피스톤(80)에 대한 실린더(74)의 이동이라는 사실로 인해 클러치의 해제동안 도 3의 클러치의 챔버(86)내 또는 도 4의 클러치의 챔버(84)내의 압력이 점진적으로 증가할 수 있다.

도 5 및 도 6의 변형 실시예에 있어서, 다이어프램에 의해 발생된 힘에 부가되는 저항력은 공압 액추에이터(76)의 챔버(84, 86)중 하나에 수납된 압축 스프링(92)에 의해 발생된다.

도 5의 클러치는 푸시형이며, 압축 스프링(92)은 관성 플라이휠(40)과 반대측상에 놓이는 챔버(86)내에 위치된다. 실린더(74) 및 클러치 해제 베어링(68)을 관성 플라이휠(40)쪽으로 이동시키고 다이어프램(54)이 커버(62)상의 장착 지지체를 중심으로 경사지도록 하기 위해 클러치를 해제하는 가압 가스가 다른 챔버(84)에 공급된다. 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 클러치 해제 이동의 개시는 스프링(92)상에 어떠한 압축 작용력도 갖지 않으며, 각 스프링의 단부와 실린더(74)의 대응하는 횡벽(94) 사이에 축방향 간극이 제공되고, 상기 벽은 스프링의 대응 단부에 대한 시트(seat)를 형성한다. 스프링의 압축에 어떠한 영향도 미치지 않는 이러한 클러치 해제 이동은 제로(0)에서 출발해 지점(A)에서 끝나는 도 2의 곡선(E)의 부분에 해당한다.
도 6의 클러치는 풀형이며, 압축 스프링(92)은 관성 플라이휠(40)측상에 위치한 챔버(84)내에 위치된다. 클러치를 해제하기 위해 가압 가스가 다른 챔버(86)에 공급된다. 도면에 도시된 맞물림 상태에 있어서, 스프링(92)의 단부와 클러치의 해제동안 스프링의 이들 단부가 놓이는 피스톤(80) 사이에 축방향 간극이 존재한다.

도 5 및 도 6의 실시예에 있어서, 스프링(92)을 각기 수납하는 챔버(86, 84)는 도 3 및 도 4의 실시예와는 달리 밀봉 방식으로 폐쇄되지 않는다.

도 7 및 도 8의 실시예에 있어서, 클러치의 해제동안 다이어프램에 의해 발생된 힘에 부가되는 저항력은 인장 스프링(draw springs)(96)에 의해 발생되며, 이 인장 스프링은 회전축(60)과 평행하게 연장하고, 가압 가스가 공급된 공압 액추에이터(76)의 챔버(84, 86)중 하나내에 수납된다.

스프링(96)의 단부는 축방향 간극을 갖고서 임의의 방식으로 피스톤(80) 및 실린더(74)의 단부 벽에 부착 또는 고정되어, 클러치 해제 이동의 개시는 스프링(96)의 어떠한 신장도 초래하지 않는다.

도시된 실시예에 있어서, 스프링(96)의 단부는 실린더(74)의 각 단부 벽(72, 94)과 피스톤(80)내의 구멍내로 연장하고, 클러치의 해제동안 스프링(96)을 신장시키기 위해 참조부호(98)로 표시된 바와 같이 확장 또는 변형된다.

도 9 내지 도 11에 도시된 다른 실시예에 있어서, 클러치 해제 베어링(68)은 고정 지지체(78)상의 횡축(104)을 중심으로 피봇하도록 장착된 종래의 포크(102)에 의해 축방향으로 이동가능하며, 이러한 포크(102) 자체는 상술된 액추에이터(76)와 동일한 형태의 공압 액추에이터(106)에 의해 운동하도록 구동된다.

이러한 액추에이터(106)는 고정 실린더(108) 및 피스톤(110)을 포함하며, 피스톤(110)은 실린더(108)내에서 밀봉식으로 이동가능하며, 적절한 연동 장치(linkage)(114)에 의해 포크(102)의 일 단부(112)에 연결된다.

실린더내의 피스톤(110)의 축방향 위치를 나타내는 신호를 발생시키기 위해 위치 센서(116)가 실린더(106)내에 축방향으로 장착된다. 도시된 실시예에 있어서, 이러한 센서는 유도식(induction type)이다.

도 9에서, 이 실시예는 도 3 또는 도 4의 실시예에 대응하며, 액추에이터의 2개 챔버(118, 120)는 가압 가스 공급 및 가스 배출 수단(도시되지 않음)을 포함한다.

도 10에서, 이 실시예는 도 5 또는 도 6의 실시예에 대응하며, 액추에이터의 챔버(120)는 가스 공급 및 가스 배출 수단에 연결되는 반면, 액추에이터의 다른 챔버(118)는 압축 스프링(122)을 수납한다.

도 11에서, 이 실시예는 도 7 또는 도 8의 실시예에 대응하며, 액추에이터의 챔버(118)는 가스 공급 및 가스 배출 수단에 연결되는 반면, 챔버(120)는 인장 스프링(124)을 수납한다. 이들 실시예의 작동은 이미 상술된 실시예와 동일하다.

도 12의 변형 실시예에 있어서, 도시된 장치는 도 4의 장치에 해당하며, 클러치는 풀형이지만, 액추에이터(76)는 실린더(74)에 의해 케이싱(78)상에 고정 방식으로 장착되며, 클러치 해제 베어링(68)을 구동하는 것은 피스톤(80)이다. 비틀림 댐퍼의 허브(48)는 종래의 형태이며 액추에이터(76) 및 관성 플라이휠(40)과는 독립적이다. 변속기의 입력 샤프트(50)의 단부는 파일럿 베어링(pilot bearing)(126)에 의해 플라이휠(40)에 중심설정된다.

이러한 실시예에 있어서, 액추에이터(76)에 의해 전달된 클러치 해제 작용력을 지지하는 것은 케이싱(78)이다.

도 13 및 도 14의 변형 실시예에 있어서, 클러치 해제 작용력은 클러치 메카니즘의 커버(62)에 의해 발생되며, 이 커버는 나사 등에 의해 관성 플라이휠(40)에 종래의 고정 방식으로 장착된다. 도 13에 있어서, 액추에이터(76)는 단동식 액추에이터이고, 액추에이터의 챔버(86)에는 가압 가스가 공급되며, 챔버(84)는 접시 와셔(128)를 수납하고, 접시 와셔는 클러치 해제 베어링(68)에 고정된 액추에이터의 피스톤(80)에서 저항력에 저항한다. 액추에이터의 실린더의 반경방향 벽(130)은 커버(62)의 반경방향 내주연부 근방에서 연장하고, 롤러 베어링(132)과 같은 베어링에 의해 상기 커버상에 놓인다. 클러치의 해제시에, 액추에이터(76)의 실린더에 가해지는 작용력은 커버(62)에 의해 지지된다.

도 14에 있어서, 커버(62)는 그의 반경방향 내측부에 축방향 연신 부재(lengthening piece)(134)를 구비하며, 액추에이터(76)가 상기 축방향 연신 부재내에 수납된다. 클러치는 푸시형이며, 클러치 해제 베어링(68)은 액추에이터의 피스톤(80)에 고정되고, 액추에이터의 챔버(86)는 가압 가스 공급 및 배출 수단을 구비하고, 챔버(84)는 클러치 해제 방향으로 피스톤(80)의 운동에 저항하는 접시 와셔(128)를 수납한다. 액추에이터의 실린더(74)는 커버(62)의 축방향 연신 부재(134)의 단부상의 롤러 베어링(132)과 같은 베어링에 의해 엔진의 반대측상에 놓인다.

이동 조절을 제공하는 변속기 및 서보 조력식(servo-assisted) 또는 그렇지 않은 리시버(receiver)를 포함하는 종래의 유압 제어에 의해 공압 액추에이터(76)가 다이어프램(54)상에 작용하도록 제공될 수 있다.

클러치의 해제동안 다이어프램에 의해 발생된 힘에 부가되는 저항력을 발생시키는 수단이 밀폐되고 또한 가압 유체가 공급되지 않는 공압 액추에이터의 챔버로 구성되는 경우, 상기 챔버내에 수납된 가스가 클러치 해제 이동동안 압축될 때 발생될 수 있는 누출을 보상하기 위해, 클러치 맞물림 이동의 마지막 시기에 주위 대기와 연통할 수 있는 통기 구멍을 상기 챔버의 일 단부에 제공하는 것이 바람직하다.

대체로, 본 발명은, 클러치가 오목하지 않은 특성 곡선을 갖는 환형 다이어프램을 구비하는 경우와 마찬가지 방식으로, 오목한 특성 곡선을 갖는 환형 다이어프램을 갖는 클러치의 해제를 공압 액추에이터에 의해 제어할 수 있는 한편, 오목한 특성 곡선을 갖는 환형 다이어프램 및 단동식 또는 복동식 공압 액추에이터의 사용과 관련된 장점을 제공할 수 있다.

Claims

종동 샤프트(50)에 회전방향으로 고정된 마찰 디스크(44)상에 축방향 파지력을 인가할 수 있는 클러치 맞물림 수단(54)과, 이들 클러치 맞물림 수단에 의해 발생된 저항력과 적어도 동일한 클러치 해제력을 상기 클러치 맞물림 수단상에 인가하기 위한 가압 가스가 공급된 공압 액추에이팅 장치를 갖는 클러치 해제 수단을 구비하는 자동차용 클러치에 있어서,

상기 클러치의 해제동안, 상기 클러치 해제력에 반대이고 상기 클러치 맞물림 수단(54)에 의해 발생된 상기 저항력에 부가되는 제 2 저항력(F)을 발생시키는 수단을 포함하며,

상기 클러치 맞물림 수단(54)은 오목한 특성 부하 곡선을 가지며,

상기 액추에이팅 장치(76)는, 실린더(74)와, 상기 실린더내에서 활주하도록 장착되고 실린더내에 제 1 챔버(84, 86)를 한정하는 피스톤(80)과, 상기 챔버내로 개구된 가압 가스의 공급원과, 상기 피스톤(80) 또는 상기 실린더(74)를 상기 클러치 해제 수단(54)에 연결시키는 수단과, 상기 실린더(74) 또는 상기 피스톤(80)을 각기 고정 지지체(78)에 연결시키는 수단과, 상기 피스톤(80)에 의해 상기 실린더(74)내에 한정된 제 2 챔버(86, 84)를 포함하며, 상기 제 2 저항력을 발생시키는 수단은 상기 2개의 챔버(84, 86)중 하나에 수납되며,

상기 액추에이팅 장치(76)는 상기 클러치 맞물림 수단(54)과 축방향으로 정렬되고, 상기 클러치 맞물림 수단과 상기 고정 지지체(78) 사이에 장착되며, 또한 상기 액추에이팅 장치(76)는 상기 클러치 맞물림 수단(54)에 작용하고 상기 액추에이팅 장치의 가동부(74)에 장착되는 클러치 해제 베어링(68)을 지지하는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 클러치 맞물림 수단은 환형 다이어프램(54)을 포함하는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 제 2 저항력은 적어도 하나의 스프링(92, 96)에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 제 2 저항력(F)은 챔버(84, 86)내의 가스의 압축에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치.
제 5 항에 있어서,

상기 제 2 저항력(F)을 제어하는 수단(18)을 포함하는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치.
제 6 항에 있어서,

상기 제 2 저항력(F)은 공기 및 엔진의 온도 그리고 마찰 라이닝의 마모의 함수로서 제어되는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 2개의 저항력의 합력은 상기 클러치 해제 이동의 제 2 부분에 걸쳐서 실질적으로 일정한 값을 갖는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치.
삭제
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 제 2 챔버(86, 84)는 적어도 하나의 압축 스프링(92)을 수납하는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 제 1 챔버(84, 86)에는 적어도 하나의 인장 스프링(draw spring)(96)이 수납되는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 제 2 챔버(86, 84)는 밀봉 방식으로 폐쇄되는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 제 2 챔버(86, 84)는 가압 가스를 공급하는 수단(88)을 포함하는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치.
삭제
삭제
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 클러치의 해제시에 상기 액추에이팅 장치(76)가 받게 되는 작용력이 상기 고정 지지체(78)에 전달되는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 클러치의 해제시에 상기 액추에이팅 장치(76)가 받게 되는 작용력이 베어링(132)에 의해 클러치 메카니즘 커버(62)에 전달되는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 클러치의 해제시에 상기 액추에이팅 장치(76)가 받게 되는 작용력이 상기 클러치의 반동판을 형성하는 관성 플라이휠(40)에 전달되는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치.
제 18 항에 있어서,

상기 클러치의 해제시에 상기 액추에이팅 장치(76)가 받게 되는 작용력이 종동 샤프트(50)에 회전방향으로 고정된 원통형 슬리브(48)에 의해 상기 관성 플라이휠(40)에 전달되는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치.
제 19 항에 있어서,

상기 원통형 슬리브(48)는 비틀림 댐핑 장치(46)의 출력 요소를 형성하는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치.
제 19 항에 있어서,

상기 슬리브(48)는 롤러 베어링(83, 89)에 의해 상기 액추에이팅 장치(76) 및 상기 관성 플라이휠(40)에 연결되는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치.
제 19 항에 있어서,

상기 액추에이팅 장치(76)와, 상기 클러치 맞물림 수단, 압력판(52) 및 클러치 커버(62)를 포함하는 클러치 메카니즘과, 상기 원통형 슬리브(48)는 사전 조립된 모듈을 형성하는 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치.
삭제
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 클러치는 푸시형(push type) 또는 풀형(pull type)인 것을 특징으로 하는

자동차용 클러치.