KR101080620B1 - 향상된 토오크 출력을 갖는 전자기 클러치 어셈블리 - Google Patents

향상된 토오크 출력을 갖는 전자기 클러치 어셈블리 Download PDF

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Abstract

볼 램프 오퍼레이터(ball ramp operator)를 갖는 전자기 클러치 어셈블리는 향상된 토오크 출력 성능을 제공한다. 전자기 클러치 어셈블리는 일차 또는 파일럿(pilot) 마찰 클러치 팩과 이차 또는 메인 마찰 클러치 팩을 포함한다. 일차 또는 파일럿 마찰 클러치 팩에 의해 작동되는 볼 램프 오퍼레이터는 상기 오퍼레이터 부재들중 하나에 인접한 플라스틱 와셔 또는 원환(annulus)을 포함한다. 플라스틱 와셔는 일차 마찰 클러치 팩의 작동을 향상시키는 피드백을 제공하고, 이차 또는 메인 클러치 팩에 인가된 압축력을 증가시키며, 따라서 전자기 클러치 어셈블리의 토오크 출력 성능을 향상시킨다.
전자기 클러치 어셈블리, 볼 램프 오퍼레이터, 마찰 클러치 팩, 피드백, 마찰 와셔, 전자기 코일

Description

향상된 토오크 출력을 갖는 전자기 클러치 어셈블리{Electromagnetic clutch assembly having enhanced torque throughput}
도 1은 후방 디퍼런셜과 관련하여 사용되는 본 발명에 따른 전자기 클러치 어셈블리를 갖는 4륜 구동 자동차 동력 전달 장치의 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 전자기 클러치 어셈블리의 전체 단면도.
도 3은 도 2의 3-3선을 따라 취한 본 발명에 따른 전자기 클러치 어셈블리의 볼 램프 오퍼레이터의 플랫 패턴 전개도.
도 4는 본 발명에 따른 전자기 클러치 어셈블리 기구에 의해 제공된 토오크 증폭을 도시한 그래프.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 4륜 자동차 구동 전달 장치 12 : 원동기
14 : 전달축 16 : 베벨 기어 세트
20 : 전방 구동 라인 24 : 전방 디퍼런셜
26 : 전방 액슬 28 : 전방 타이어 및 휠 어셈블리
30 : 후방 구동 라인 34 : 유니버셜 조인트
36 : 후방 디퍼런셜 어셈블리 38 : 후방 액슬
40 : 후방 타이어 및 휠 어셈블리 50 : 마이크로프로세서
52, 54, 56, 58 : 속도 센서 62, 66 : 홀 효과 센서
68 : 톤 휠 70 : 전자기 클러치 어셈블리
72 : 볼형상 하우징 78 : 볼 베어링 어셈블리
82 : 입력 부재 92 : 출력 허브
본 발명은 일반적으로 전자기 클러치에 관한 것으로, 특히 볼 램프 오퍼레이터(ball ramp operator)와 향상된 토오크 출력 특성을 갖는 전자기 클러치에 관한 것이다.
전자기 코일들에 의해 작동 또는 활성화되는 클러치들은 회전 동력 전달 시스템에서, 즉 고정된 적용 분야에서 및 자동차에서, 상당히 일반적인 구성 요소이다. 상기 전자기 클러치들은 이들이 온-오프(on-off) 에너지 전달 또는 변조 에너지 전달을 제공하는지에 의해 광범위하게 특징화될 것이다. 전자의 경우에, 보조 동기 디바이스를 구비하는 도그(dog) 클러치들이 사용되는 반면에, 후자에선 복수의 끼워진 마찰 플레이트들 또는 디스크들을 갖는 마찰 클러치 팩들이 사용된다. 양자의 경우에, 클러치 구성 요소들을 이동 또는 압축하는 전자기 오퍼레이터는 활성화시 클러치를 작동시키고 비활성화시 클러치를 작동시키지 않거나 또는 완화시킨다.
충분한 공학적 관심을 수용하는 전자기 클러치들의 설계 및 작동 특징들중의 하나는 동력 소비이다. 특히, 자동차에 있어서 저동력 소비를 갖는 클러치를 설계하여 활용하는 것이 바람직하다. 저동력 소비는 클러치 자체에서 바람직할뿐 아니라 코일에 의해 발생된 열을 또한 감소시킨다. 따라서 저동력 소비는 코일을 냉각하기 위한 필요성을 감소시키고, 코일의 유효 수명을 향상시킴으로써, 전체적으로 설계 목표에 있어서 바람직하다.
저동력 소비를 나타내는 설계는 일반적으로 캠 또는 볼 램프 작동식 클러치로 참조된다. 여기서, 한 쌍의 대향 플레이트들은 캠 작용 부재들을 갖거나 또는 대향된 아치형 리세스들을 갖고, 이 리세스들은 전자기 코일의 여자로부터 초래되는 드래그(drag)에 의해 야기된 상대적 회전시 독립적으로 볼들 또는 롤러 베어링들을 수용한다. 상기 분리는 마찰 클러치 팩을 가로질러 구동 에너지 또는 토오크를 전달하는 인접한 마찰 클러치 팩을 압축한다. 상기 디바이스는 본 출원인의 양수인에 의해 공동 소유된 미국특허 제4,989,686호에 전달 케이스와 관련하여 개시되어 있다.
동력 소비를 더 감소시키기 위하여, 클러치 설계의 다른 일정한 목표는 향상된 토오크 출력에 있다. 본 발명은 향상된 토오크 출력을 갖는 캠 작동식 클러치에 관한 것이다.
볼 램프 오퍼레이터를 갖는 전자기 클러치 어셈블리는 향상된 토오크 출력 성능을 제공한다. 전자기 클러치 어셈블리는 일차 또는 파일럿 마찰 클러치 팩과 이차 또는 메인 마찰 클러치 팩을 포함한다. 일차 또는 파일럿 마찰 클러치 팩에 의해 작동되는 볼 램프 오퍼레이터는 오퍼레이터 부재중의 하나에 인접한 플라스틱 와셔 또는 원환(annulus)을 포함한다. 플라스틱 와셔는 일차 마찰 클러치 팩의 작동을 향상시키는 피드백을 제공하고, 이차 또는 메인 클러치 팩에 인가된 압축력을 증가시키며, 따라서 전자기 클러치 어셈블리의 토오크 출력 성능을 향상시킨다.
따라서, 본 발명의 목적은 향상된 토오크 출력을 갖는 캠 작동식 전자기 클러치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전달 케이스, 후축, 및 다른 자동차 구동 라인 구성 요소들에 사용하기 위한 캠 작동식 전자기 클러치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적과 장점은 적합한 실시예의 하기 설명과 첨부 도면을 참조하면 명백하게 나타나고, 동일한 성분 또는 소자에 동일한 참조부호를 사용한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 합체되는 4륜 자동차 구동 전달 장치가 참조 부호 10으로 개략적으로 도시되고 지시되어 있다. 4륜 자동차 구동 전달 장치(10)는 전달축(14)에 결합되어 직접 전달축을 구동하는 원동기(12 ; prime mover)를 포함한다. 전달축(14)의 출력은, 전방 또는 일차 프롭샤프트(22 ; propshaft)와, 전방 또는 일차 디퍼런셜(24)과, 한 쌍의 라이브 전방 액슬(26), 및 각 쌍의 전방 또는 일차 타이어 및 휠 어셈블리(28)를 포함하는 일차 또는 전방 구동 라인(20)에 원동력을 제공하는 베벨 또는 나선형 베벨 기어 세트(16)를 구동한다. 전방 또는 일차 디퍼런셜(24)은 통상적인 것이 적합하다.
베벨 또는 나선형 베벨 기어 세트(16)는 적합한 유니버설 조인트(34)를 갖는 후방 또는 이차 프롭샤프트(32)와, 후방 또는 이차 디퍼런셜 어셈블리(36)와, 한 쌍의 라이브 이차 또는 후방 액슬(38), 및 각 쌍의 이차 또는 후방 타이어 및 휠 어셈블리(40)를 포함하는 이차 또는 후방 구동 라인(30)에 원동력을 또한 제공한다.
상기 설명은 자동차에 관한 것으로, 일차 구동 라인(20)은 자동차의 전방에 배치되고, 대응하게 이차 구동 라인(30)은 자동차의 후방에 배치되며, 상기 자동차는 일반적으로 전륜 구동 자동차로 불린다. 본 명세서에서 사용한 "일차(primary)"와 "이차(secondary)"의 지시는 항상 구동 토오크를 제공하는 구동 라인과 보충적인 또는 간헐적인 토오크를 제공하는 구동 라인을 각각 나타낸다. 이들 지시(일차 및 이차)는 본 명세서에 기술되고 청구된 발명이 일차 구동 라인(20)이 자동차의 후방에 배치되고 이차 구동 라인(30)과 제 2 디퍼런셜 어셈블리(36)내의 부품이 자동차의 전방에 배치되는 자동차에도 쉽게 사용될 수 있기 때문에 전방과 후방 보다 더 많이 본 명세서에서 사용된다.
따라서, 일차 구동 라인(20)이 자동차의 전방에 배치된 도 1의 도시는 제한적이라기 보다는 예시적인 것으로 이해해야만 하고, 상기 부품들과 도시된 부품들의 전체적인 배치는 일차 후륜 구동 자동차에 동일하게 적용할 수 있고 사용할 수 있다. 그러한 자동차에서, 일차 디퍼런셜(24)은 자동차의 후방에서 이차 디퍼런셜 어셈블리(36)와 교체될 수 있고, 이차 디퍼런셜 어셈블리(36)는 일차 디퍼런셜(24)과 교체하기 위해 자동차의 전방으로 이동될 수 있다.
제어기 또는 마이크로프로세서(50)는, 자동차 구동 전달 장치(10)와 연합되어, 복수의 센서들로부터의 신호를 수신하고, 이차 디퍼런셜 어셈블리(36) 앞에 작동적으로 배치된 전자기 클러치 어셈블리(70)에 제어, 즉 작용 신호를 제공한다. 특히, 가변 자기 저항 또는 홀 효과 센서(52)와 같은 제 1 센서는 우측 일차(전방) 타이어 및 휠 어셈블리(28)의 회전 속도를 검출하여 적합한 신호를 마이크로프로세서(50)에 제공한다. 유사하게, 제 2 가변 자기 저항 또는 홀 효과 센서(54)는 좌측 일차(전방) 타이어 및 휠 어셈블리(28)의 회전 속도를 검출하여 마이크로프로세서(50)에 신호를 제공한다. 제 3 가변 자기 저항 또는 홀 효과 센서(56)는 우측 이차(후방) 타이어 및 휠 어셈블리(40)의 회전 속도를 검출하여 마이크로프로세서(50)에 신호를 제공한다. 마지막으로, 좌측 이차(후방) 타이어 및 휠 어셈블리(40)와 연합된 제 4 가변 자기 저항 또는 홀 효과 센서(58)는 그 속도를 검출하여 마이크로프로세서(50)에 신호를 제공한다. 속도 센서들(52, 54, 56, 58)은 독립적인, 즉 전용 센서들일 수 있거나, 또는 안티로크 브레이크 시스템(ABS)용 자동차에 장착된 센서들 또는 다른 속도 측정 및 제어 기구일 수 있음을 이해해야 한다. 적합하고 양호한 카운팅 또는 톤(tone) 휠이 도 1에 도시되어 있지 않을지라도 속도 센서들(52, 54, 56, 58) 각각과 연합된 것을 이해해야 한다.
제어기 또는 마이크로프로세서(50)는 전달축(14)의 출력 속도에 관한 정보를 또한 수신할 수 있다. 전방 또는 일차 프롭샤프트(22)상의 톤 휠(64)과 연합되는 가변 자기 저항 또는 홀 효과 센서(62)가 사용될 수 있다. 대안적으로, 이차 디퍼런셜 어셈블리(36)와 연합되고 이차 디퍼런셜 어셈블리(36)의 입력 축상의 톤 휠(68)에 인접하게 위치된 가변 자기 저항 또는 홀 효과 센서(66)가 사용될 수 있다. 제어기 또는 마이크로프로세서(50)는 센서(62) 또는 센서(66)중 어느 하나 뿐만 아니라 센서들(52, 54, 56, 58)로부터의 신호를 수신하고 제어하며, 자동차의 안정성을 향상시키고 자동차의 제어성을 유지하며 및/또는 자동차의 미끄럼 또는 다른 비정상 작동 조건을 교정하거나 보상하기 위한 교정 작용을 결정하여, 전자기 클러치 어셈블리(70)에 출력 신호를 제공하는 소프트웨어를 포함한다.
도 2를 참조하면, 전자기 클러치 어셈블리(70)는 복수의 관통 개구들(76)을 한정하는 연속적인 플랜지 또는 복수의 이어 또는 러그들(74)을 갖는 원통형 벨(bell)형상 하우징(72)을 포함하고, 상기 복수의 관통 개구들(76)은 예를 들어 도 1에 도시된 디퍼런셜 어셈블리(36)의 하우징으로부터 설치를 촉진하고 이 하우징으로부터의 분해를 촉진하는 나사식 패스너를 수용하도록 채용된다. 원통형 하우징(72)은 벨형 입력 부재(82)를 자유롭고 회전가능하게 지지하는 볼 베어링 어셈블리(78)와 같은 마찰 방지 어셈블리를 수용하여 지지한다. 입력 부재(82)는 수스플라인(86 ; male spline)을 갖는 스터브 샤프트(84)를 포함한다. 키웨이들(keyways), 육각형 플랫들 등과 같은 다른 적합한 구동 수단은 입력 스터브 샤프트(84)에 의해 또한 한정될 수 있다. 볼 베어링 어셈블리(88)와 같은 제 2 마찰 방지 어셈블리는 원통형 출력 허브(92)를 자유롭고 회전가능하게 지지한다. 입력 부재(82)의 내부 원통형 벽은 복수의 암스플라인(94 ; female spline) 또는 기어 톱니를 한정한다.
입력 부재(82)의 내부면상의 암나사(102)와 결합하여 보완되도록 그 외주 둘레에 수나사(98)를 갖는 클러치 원환 또는 칼라(96)가 원통형 입력 부재(82)와 원통형 출력 허브(92) 중간에 방사방향으로 배치되어 있다. 따라서, 클러치 원환 또 는 칼라(96)는 용이하게 이해되는 바와 같이 적합한 상대 회전에 의해 입력 부재(82)에 나사 결합되고 이 입력 부재(82)로부터 제거될 수 있다. 클러치 원환 또는 칼라(96)와 출력 허브(92) 사이에는 롤러 베어링 어셈블리(104)가 있다. 유체 기밀 탄성 중합체 시일(106)은 롤러 베어링 어셈블리(104)에 인접한 클러치 원환 또는 칼라(96)의 내측면상에서 원주방향 홈(108)내에 수용되고, 출력 허브(92)와 클러치 칼라(96) 사이에 유체 기밀 시일을 제공한다. 클러치 원환 또는 칼라(96)에서 원주방향 홈(114)내에 수용되는 O-링(112)에 의해 클러치 허브 또는 칼라(96)의 외부면과 입력 부재(82) 사이에 시일이 또한 제공된다. 출력 샤프트(120)는 원통형 출력 허브(92)상의 암스플라인(124)과 정합하고 회전가능하게 결합하는 수스플라인(122)을 적합하게 포함한다. 적합한 오일 시일(126)은 클러치 허브내에 배치되어 전체적으로 원통형 입력 부재(82)내에 유체 기밀 내부 영역을 유지한다.
마찰 클러치 소자 자체를 다시 참조하면, 전자기 클러치 어셈블리(70)는 입력 부재(82)내에서 암스플라인(94)과 결합하는 수 또는 외부 스플라인이 구비된 제 1 복수의 대경 클러치 플레이트들(132)을 갖는 일차 또는 파일럿 클러치 팩(130)을 포함한다. 따라서, 대경 마찰 클러치 플레이트들(132)은 입력 부재(82)와 함께 회전한다. 원통형 출력 허브(92)상에 자유롭고 회전가능하게 수용되는 제 1 원형 부재 또는 플레이트(140)상에 보완적으로 형성된 수스플라인(138)과 결합하는 내부 또는 암스풀라인(136)을 갖는 제 2 복수의 소경 클러치 플레이트들(134)이 제 1 복수의 대경 클러치 플레이트들(132)에 끼워진다. 제 1 및 제 2 복수의 클러치 플레이트들(132, 134)은 각 플레이트의 적어도 하나의 표면상에 배치된 적합한 마찰 재료를 포함한다. 제 1 원형 부재(140) 또는 플레이트는 출력 허브(92)의 축 주위에 원형 패턴으로 배열된 복수의 램프형 리세스들(142)을 포함한다. 이 리세스들(142)은 헬리컬 토러스(helical torus)의 경사 단면을 한정한다. 리세스들(142)의 경사면에 의해 한정된 램프를 따라 구르는 하중 전달 볼(144) 또는 유사한 하중 전달 부재가 각 리세스들(142)에 배치되어 있다. 대경의 제 2 원형 부재(146) 또는 플레이트는 제 1 원형 부재(140) 또는 플레이트와 대향 관계로 배치되어 있고 유사한 복수의 보완적으로 치수화되어 배열된 리세스들(148)을 포함한다. 따라서, 하중 전달 볼(144)은 한 쌍의 대향 리세스들(142, 148)내에 수용되어 트랩되고(trapped), 리세스들(142, 148)의 단부는 굴곡되어 리세스들(142, 148)의 내부 영역보다 경사에 있어서 훨씬 더 급경사지므로, 상기 하중 전달 볼(144)은 이에 의해 한정된 영역에 효과적으로 트랩된다. 캠 오퍼레이터는 대향 캠면들을 한정하는 제1 및 제2 원형부재를 포함한다.
리세스들(142, 148)과 하중 전달 볼들(144)은 그 사이에서 상대 회전에 반응하여 원형 플레이트들(140, 146)의 축방향 변위를 일으키는 다른 유사한 기계적 소자로 교체될 수 있다. 예를 들면, 보완적으로 형성된 원추형 나선에 배치된 테이퍼진 롤러들이 사용될 수 있다.
리세스들(142, 148)과 하중 전달 볼들(144)의 중요한 설계 사항은 클러치 어셈블리(70)의 형상과 전체 설계 및 간극으로, 클러치 어셈블리(70)가 자기 결합하지 않는 것을 보장하는 것이다. 전자기 클러치 어셈블리(70)는 자기 결합하지 않아야 하나, 제어기 또는 마이크로프로세서(50)에 의해 제공된 입력 신호에 직접 비례 반응으로 마찰 클러치 팩들을 변조 클램핑할 수 있어야 한다.
제 2 원형 부재(146) 또는 플레이트는 출력 허브(92)상의 수스플라인(154) 또는 기어 톱니와 보완적으로 결합하는 복수의 암스플라인(152) 또는 기어 톱니를 포함한다. 입력 부재(82)상의 암스플라인(94)과 결합하는 스플라인들(158)을 갖는 원형 플레이트(156)는 제 1 또는 파일럿 클러치 팩(130)과 제 2 원형 부재(146) 사이에 배치된다.
제 2 원형 부재(146) 또는 플레이트에 대향하는 제 1 원형 부재(140) 또는 플레이트의 측면(side) 또는 전면(face)에 환형 플랫 와셔(160)가 있다. 제 1 원형 부재(140) 또는 플레이트에 대향하는 플랫 와셔(160)의 전면에 클러치 칼라(96)에서 원주방향 삼각형 홈(164)내에 장착되는 백업 또는 지지 환형 부재(162)가 있다.
플랫 와셔(160)는 열가소성 폴리이미드와 같은 플라스틱 또는 유사한 물질로 만들어지는 것이 적합하다. 예를 들면, Aurum JQC3025로 지정된 Mitsui Chemicals에 의해 제조된 플라스틱, 처리된 저 mu 폴리이미드 플라스틱인 DuPont Vespel® 등이 적합하다. 양자는 양호한 성능을 제공하는 것으로 알려져 있다. 플라스틱 물질은 특정 분야에서 나타나는 하중과 속도 조건하에서 자기 희생적이지 않도록 충분히 높은 PV값을 가져야 한다.
이차 또는 메인 클러치 팩(170)은 제 2 원형 부재(146)와 입력 부재(82)의 방사방향 및 원주방향으로 연장하는 표면사이에 존재한다. 이차 또는 메인 마찰 클러치 팩(170)은 입력 부재(82)상의 암스플라인(94)과 구동가능하게 결합하는 수스플라인(174)을 갖는 제 1 복수의 대경 클러치 플레이트들(172) 또는 디스크들을 포함한다. 원통형 출력 허브(92)상에 보완적으로 형성된 수스플라인(154)과 결합하는 암스플라인(178)을 갖는 제 2 복수의 소경 클러치 플레이트들(176) 또는 디스크들은 제 1 복수의 대경 클러치 플레이트들(172) 또는 디스크들에 끼워져 있다. 또한, 제 1 및 제 2 복수의 제 2 클러치 플레이트들(172, 176)은 각 플레이트의 적어도 일 표면상에 배치된 적합한 마찰 재료를 포함한다.
전자기 코일(184)은 클러치 칼라(96)의 적합한 리세스(182)내에 배치된다. 전자기 코일(184)은 제어기 또는 마이크로프로세서(50)로부터 전력을 제공하는 적어도 하나의 전기 도선(186)에 접속된다.
작동시, 전자기 코일(184)에 전기 에너지를 가하면 플레이트(156)를 클러치 칼라(96)를 향해 잡아당기고, 제 2 원형 부재(146) 또는 플레이트에 대해 제 1 원형 부재(140) 또는 플레이트를 회전시키는 경향이 있는 드래그를 발생시키며, 하중 전달 볼들(144)이 리세스들(142, 148)을 따라 올라가게 하며, 이에 의해 플레이트들 또는 제 1 및 제 2 원형 부재들(140, 146)이 떨어져서 구동된다. 제 2 원형 부재(146)는 적용 플레이트로서 작용하고, 이 축방향 이동은 이차 또는 메인 클러치 팩(170)을 압축하며, 입력 부재(82)와 출력 샤프트(120) 사이에 토오크를 전달한다. 플랫 와셔(160)는 메인 또는 일차 클러치 팩(130)에 의해 발생된 토오크를 증폭 또는 증가시킨다.
플랫 와셔(160)의 마찰면으로부터 부가된 토오크는 표면에 대한 법선력 x 활성 표면의 수 x 마찰 계수 x 마찰 표면의 평균 반경이다. 이 토오크는 상기 하중 전달 볼(144)의 피치 반경으로 분할되고, 그런 다음 볼 캠 각도의 탄젠트로 분할된 부가적인 토오크와 동일한 부가적인 축방향 힘으로 변형된다. 이로부터, 이 마찰 표면이 하중을 분리하는 볼 캠에 부가될때, 그 자체가 증가하는 것으로 보인다. 이러한 반복 공정은 피드백으로 참조된다. 그러나, 제어되지 않는 성장의 수학적 현상으로 인해 고정되는 클러치 어셈블리(70)로부터 피드백의 레벨을 회피할 필요가 있다. 제어되지 않을시에, 이러한 성장은 마이크로폰이 스피커 전면에 배치될 때 관측되는 것과 유사하다. 이러한 장치에 적용된 이러한 관계의 그래프가 도 4에 도시되어 있다. 과도한 이득을 해소하기 위한 두 가지 해결책이 있다. 한가지 해결책은 저 마찰 계수(대략 0.03 내지 0.05)를 갖는 마찰 표면을 위한 재료를 선택하는 것이다. 다른 해결책은 대략 16.5도로 볼 램프 각도를 변경하는 것이다. 이들 변경중 어느 하나는 시간과 온도에 관해서 통상적으로 관측된 물리적 특성에 있어서 변수에 대한 제어성과 견고성을 산출한다.
Tn = FRnμ
여기서, Tn = 부가 토오크
F = 볼 분리 힘
Rn = 단일 마찰면의 평균 반경
μ= 마찰면을 위한 동역학적 마찰 계수
T = Tn + Tp
여기서, T = 전체 토오크
Tn =부가 토오크
Tp = 일차 클러치 토오크
Figure 112003033344712-pat00001
따라서,
Figure 112003033344712-pat00002
도 4를 다시 참조하면, 이 그래프는 본 발명의 전자기 클러치 어셈블리(70)가 플랫 원환 또는 와셔(160)의 마찰 계수에 따라 증가된 토오크 증폭을 어떻게 제공하는지에 관한 정보를 나타낸다. 따라서, 플랫 와셔(160) 또는 원환이 제조되는 재료의 특정 마찰 계수의 선택과 그 원주 방향 면상에서 표면 마무리에 대한 주의가 이에 의해 달성된 메인 또는 이차 마찰 클러치 팩(170)의 피드백과 향상된 클램핑에 따른 토오크의 특정 증가량의 선택을 용이하게 하는 것을 이해할 것이다.
상기 설명은 본 발명을 실행하기 위해 발명자들에 의해 연구된 최상의 모드이다. 그러나, 각종 변경 및 수정이 전자기 클러치 어셈블리 기술 분야의 당업자에게 자명하다는 것은 명백하다. 상기 설명은 본 발명을 실행하기 위해 발명자들에 의해 고려된 최상의 모드를 나타내고, 관련 기술 분야에 숙련된 자들이 본 발명을 실행할 수 있도록 하는 것을 의도하는 것이므로, 이에 제한되지 않고, 상술한 각종 다양한 변경을 포함하며, 첨부된 청구범위의 정신과 범주에 의해서만 제한되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (20)

  1. 입력 부재(82) 및 동축적으로 배치된 출력 허브(92)와,
    복수의 캠 작용 면들(142)을 갖는 제 1 원형 부재(140)와, 유사한 복수의 캠 작용 면들(148)을 갖는 상기 제 1 원형 부재에 인접하고 함께 회전하기 위해 상기 출력 허브(92)에 스플라인된 제 2 원형 부재(146)와,
    상기 캠 작용 면들상에 배치된 유사한 복수의 하중 전달 볼들(144)과,
    상기 제 1 원형 부재 및 상기 입력 부재 사이에 배치된 마찰 와셔(160)와,
    상기 제 1 원형 부재에 스플라인된 제 1 복수의 제1 클러치 플레이트들(132)과 상기 입력 부재에 스플라인된 끼워진 제 2 복수의 제1 클러치 플레이트들(134)을 갖는 일차 클러치 팩(130)과,
    상기 일차 클러치 팩과 결합하기 위한 전자기 코일(184), 및
    상기 입력 부재에 스플라인된 제 1 복수의 제2 클러치 플레이트들(172)과 상기 출력 허브에 스플라인된 끼워진 제 2 복수의 제2 클러치 플레이트들(176)을 갖는 이차 클러치 팩(170)을 포함하는 전자기 클러치 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 입력 부재(82)를 수용하도록 구성된 외부 하우징(72)과 상기 외부 하우징내에서 상기 입력 부재를 회전가능하게 지지하기 위한 마찰 방지 베어링(78)을 부가로 포함하는 전자기 클러치 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 출력 허브(92)는 스플라인식 통로를 한정하고, 상기 출력 허브에서의 상기 스플라인식 통로와 보완적인 스플라인식 외부면을 갖는 출력 샤프트(120)를 부가로 포함하는 전자기 클러치 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 마찰 와셔(160)는 플라스틱으로 제조되는 전자기 클러치 어셈블리.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 일차 및 이차 클러치 팩들을 포함하는 상기 클러치 어셈블리의 내부 영역을 밀봉하기 위한 복수의 오일 시일들(106,112)을 부가로 포함하는 전자기 클러치 어셈블리.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 마찰 와셔(160)는 상기 이차 클러치 팩의 토오크 출력을 향상시키기 위해 제어식 피드백을 제공하는 전자기 클러치 어셈블리.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 와셔(160)는 열가소성 폴리이미드로 제조되는 전자기 클러치 어셈블리.
  8. 한 쌍의 클러치를 갖는 토오크 전달 디바이스에 있어서,
    회전가능한 입력 부재(82)와,
    회전가능한 출력 허브(92)와,
    상기 입력 부재에 결합된 제 1 복수의 클러치 플레이트들(172)과 상기 제 1 복수의 클러치 플레이트들에 끼워지고 상기 출력 허브에 결합되는 제 2 복수의 클러치 플레이트들(176)을 갖는 메인 클러치(170)와,
    대향 캠 면들(142,148)을 한정하는 제 1 및 제 2 원형 부재들(140,146)을 갖고 상기 제 2 원형 부재(146)는 함께 회전하기 위해 상기 출력 허브에 결합되는 캠 오퍼레이터와,
    상기 입력 부재에 결합된 제 1 복수의 클러치 플레이트들(132)과 상기 제 1 복수의 클러치 플레이트들에 끼워지고 상기 캠 오퍼레이터의 상기 제 2 원형 부재에 결합되는 제 2 복수의 클러치 플레이트들(134)을 갖는 파일럿 클러치(130)와,
    상기 파일럿 클러치를 결합하기 위한 전자기 코일(184), 및
    상기 캠 오퍼레이터의 상기 제 2 원형 부재와 상기 입력 부재 사이에 작동적으로 배치된 마찰 와셔(160)를 포함하는 토오크 전달 디바이스.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 입력 부재를 수용하기 위해 채용된 외부 하우징 어셈블리(72)와 상기 외부 하우징에서 상기 입력 부재를 회전가능하게 지지하기 위한 마찰 방지 베어링(78)을 부가로 포함하는 토오크 전달 디바이스.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 출력 허브는 스플라인식 내부 통로를 한정하고, 상기 출력 허브에서의 상기 스플라인식 통로와 보완적인 스플라인식 외부면을 갖는 출력 샤프트(120)를 부가로 포함하는 토오크 전달 디바이스.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 마찰 와셔(160)는 플라스틱으로 제조되는 토오크 전달 디바이스.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 마찰 와셔(160)는 상기 메인 클러치의 토오크 출력을 향상시키기 위해 제어식 피드백을 제공하는 토오크 전달 디바이스.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 마찰 와셔(160)는 열가소성 폴리이미드로 제조되는 토오크 전달 디바이스.
  14. 제 8 항에 있어서, 상기 메인 클러치(170) 및 파일럿 클러치(130)를 포함하는 상기 토오크 전달 디바이스의 내부 영역을 밀봉하기 위한 복수의 오일 시일들(126)을 부가로 포함하는 토오크 전달 디바이스.
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