KR101155649B1

KR101155649B1 - 마찰요소

Info

Publication number: KR101155649B1
Application number: KR1020100014651A
Authority: KR
Inventors: 박동훈
Original assignee: 씨스톤 테크놀로지스(주)
Priority date: 2010-02-18
Filing date: 2010-02-18
Publication date: 2012-06-13
Also published as: KR20110094918A

Abstract

본 발명은 마찰 디스크의 수를 감소시켜 마찰요소의 비작동시 발생되는 드래그 토크(drag torque)를 저감시킬 수 있고 보다 적은 작동 유압으로도 충분한 가압력을 얻을 수 있어 변속기의 효율을 향상시킬 수 있는 마찰요소에 관한 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 마찰요소는 마찰요소 공간을 형성하는 케이스; 상기 케이스 내에 설치되어 있으며, 피스톤 챔버에 유입되는 작동 유압에 의하여 축방향으로 이동하는 피스톤; 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 받아 가압력으로 변환하고, 상기 작동 유압에 대항하는 탄성력을 항시 상기 피스톤에 제공하는 리턴 스프링; 상기 케이스에 스플라인 결합하는 복수개의 가압 플레이트들; 그리고 상기 가압 플레이트와 교대로 배치되어 있으며, 허브에 스플라인 결합하는 복수개의 마찰 디스크들;을 포함하되, 상기 리턴 스프링은 상기 작동 유압이 변환된 가압력을 상기 가압 플레이트들과 상기 마찰디스크들에 직접적 또는 간접적으로 전달하여 이들을 축방향으로 가압하는 것에 의하여 상기 허브와 상기 케이스를 연결할 수 있다.

Description

마찰요소{FRICTION ELEMENT}

본 발명은 마찰요소에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마찰 디스크의 수를 감소시켜 마찰요소의 비작동시 발생되는 드래그 토크(drag torque)를 저감시킬 수 있고 보다 적은 작동 유압으로도 충분한 가압력을 얻을 수 있어 변속기의 효율을 향상시킬 수 있는 마찰요소에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 자동변속기는 차량의 주행상태에 따라 적절한 변속단으로 자동으로 변속하여 주는 장치이다. 이러한 자동 변속을 구현하기 위하여 자동변속기 내에는, 선기어(sun gear), 링기어(ring gear), 그리고 유성 캐리어(planet carrier)를 그 작동 부재(operating member)들로 포함하는 유성기어세트(planetary gear set)를 적어도 하나 이상 포함하고, 이러한 작동 부재들의 동작을 제어하기 위하여 클러치(clutch)와 브레이크(brake)와 같은 마찰요소(friction element)가 복수개 구비된다.

그리고, 자동변속기에는, 이러한 마찰요소를 유압적으로 제어하기 위하여 유압 제어 시스템(hydraulic control system)이 구비된다. 따라서, 각 변속단에 따라 정해진 클러치와 브레이크들이 유압 제어 시스템에 의하여 결합 또는 해제되도록 제어됨으로써 각 변속단이 구현되게 된다.

마찰요소 중 클러치는 상기 유성기어세트의 작동 부재에 엔진의 동력을 전달하거나, 작동 부재들 사이의 동력전달을 매개하는 역할을 한다.

또한, 마찰요소 중 브레이크는 회전하고 있는 상기 유성기어세트의 작동 부재를 정지시키거나 회전을 못하도록 변속기 케이스에 고정시키는 역할을 한다.

이러한 클러치와 브레이크는 자동변속기뿐만 아니라 일반 기계에서도 동력의 선택적 전달 또는 입력 속도와 다른 출력 속도를 얻기 위하여 사용된다. 또한, 상기 클러치와 브레이크는 유압뿐만 아니라 공압(pneumatic)으로 작동될 수도 있다.

이러한 클러치와 브레이크는 회전하는 부재를 다른 회전 부재 또는 고정 부재에 전달하는 점에서는 차이가 있으나 마찰력에 의하여 두 부재를 연결시키는 점에서는 유사하며, 이에 따라 그 구조도 상당히 유사하다. 따라서, 본 명세서에서는 클러치와 브레이크에서 공통적으로 사용되는 부품에 대하여는 동일한 명칭을 부여하여 설명하기로 한다.

자동변속기에 사용되는 브레이크 및 클러치에는 여러 형태가 있을 수 있으나, 여기서는 본 발명과 관련된 종래 기술의 문제점을 도출할 수 있는 몇 개의 예만을 설명하기로 한다.

통상적인 자동변속기는 유압에 의하여 작동하는 복수개의 클러치와 브레이크를 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 브레이크(1)는 마찰요소 공간이 내부에 형성된 케이스(2)(통상적으로, 브레이크에서는 변속기 하우징이 케이스로 사용된다.)를 포함한다. 상기 케이스(2)에는 환형의 공간을 그 내부에 가지는 리테이너(4)가 장착되어 있으며, 이 리테이너(4)의 환형의 공간에는 피스톤(10)이 장착되어 상기 리테이너(4)와의 사이에 피스톤 챔버(8)를 형성한다. 또한, 상기 리테이너(4)에는 상기 피스톤 챔버(8)에 작동 유압을 공급하기 위한 오일 홀(6)이 형성되어 있으며, 상기 오일 홀(6)은 상기 케이스(2)에 형성된 오일 통로(도시하지 않음)에 연결되어 작동 유압을 공급받는다. 또한, 상기 피스톤(10)의 내경부와 리테이너(4) 사이 및 상기 피스톤(10)의 외경부와 리테이너(4) 사이에는 각각 씰링부재(28, 30)가 장착되어 피스톤 챔버(8) 내의 작동 유압이 누유되지 않도록 한다. 상기 리테이너(4)는 상기 케이스(2)에 장착된 리테이너 지지수단(32)에 의하여 축방향으로 지지된다. 이러한 리테이너 지지수단(32)에는 스냅 링 등이 사용될 수 있다.

상기 피스톤(10)은 피스톤 챔버(8)에 공급되는 작동 유압에 의하여 축방향으로 움직이도록 되어 있다.

리턴 스프링(14)은 상기 피스톤(10)을 기준으로 피스톤 챔버(8)의 반대쪽에 배치되어 상기 작동 유압에 대항하는 탄성력을 상기 피스톤(10)에 제공한다. 상기 리턴 스프링(14)은 지지판(16)에 의하여 축방향으로 지지되며, 상기 지지판(16)은 케이스(2)에 장착된 스프링 지지수단(18)에 의하여 지지된다. 상기 스프링 지지수단(18)으로 스냅 링 등이 사용될 수 있다.

상기 케이스(2)에는 복수개의 가압 플레이트들(20)이 스플라인 결합되어 있고, 허브(24)에는 상기 복수개의 가압 플레이트들(20)과 교대로 배치된 복수개의 마찰 디스크들(22)이 스플라인 결합되어 있다. 또한, 상기 가압 플레이트들(20)의 후단부에 있는 케이스(2)에는 상기 가압 플레이트들(20)이 가압될 수 있도록 축방향으로 지지하는 가압 플레이트 지지수단(26)이 장착되어 있다. 상기 가압 플레이트 지지수단(26)에는 스냅 링 등이 사용될 수 있다.

상기 피스톤(10)의 피스톤 챔버(8)의 반대편에는 피스톤 가압부(12)가 축방향으로 길게 형성되어 있다. 상기 피스톤 가압부(12)는 상기 가압 플레이트(20)의 근처까지 길게 연장되어 피스톤(10)의 작동에 의하여 상기 가압 플레이트(20)를 가압할 수 있도록 되어 있다.

피스톤 가압부(12)는 피스톤 챔버(8)에 공급되는 작동 유압에 의하여 도면에서 좌측으로 움직여 가압 플레이트(20)와 마찰 디스크(22)를 축방향으로 가압함으로써 가압 플레이트(20)와 마찰 디스크(22)는 그들 사이의 마찰력에 의하여 계합한다.

만일 피스톤 챔버(8)에 작동 유압이 공급되지 않으면, 피스톤(10)은 리턴 스프링(14)의 탄성력에 의하여 도면에서 우측으로 이동하게 되고, 이에 따라 서로 계합된 가압 플레이트(20)와 마찰 디스크(22)는 그 계합 상태로부터 해제된다.

그런데, 브레이크의 비계합시에는 마찰 디스크들(22)은 유성기어세트의 어느 작동부재와 연결된 허브(24)에 의하여 임의의 속도로 회전하고 가압 플레이트(20)는 케이스(2)에 연결되어 정지되어 있다. 이 때, 브레이크의 냉각을 위해서 공급되는 오일은 브레이크의 비계합시에도 계속 공급되므로, 오일의 점성에 의해 상대 회전운동을 하는 마찰 디스크들(22)과 가압 플레이트들(20) 사이에 회전 저항, 즉 드래그 토크(drag torque)가 발생하게 된다. 이러한 드래그 토크는 자동변속기의 총 동력손실의 최대 40%까지 차지하며 자동변속기의 효율을 저감시키는 주요 원인이 되고 있다.

드래그 토크를 감소시키기 위해서는 사용되는 마찰 디스크의 수를 감소시키는 것이 가장 바람직한 방법이나, 이 경우 필요한 브레이크의 토크 용량을 확보하지 못하는 문제가 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 도 2에 도시된 바와 같은 브레이크가 개발될 수 있다.

도 2에 도시된 브레이크(1)에 따르면, 피스톤 가압부(12)가 축방향으로 길게 형성되어 리턴 스프링(14)과 피스톤 작용점(P1)에서 접촉하고, 가압 플레이트(20) 중 리턴 스프링(14)에 가장 가까운 가압 플레이트(20)에 축방향으로 돌출된 돌출부(19)를 형성하여 상기 돌출부(19)가 리턴 스프링(14)과 스프링 작용점(P2)에서 접촉하도록 되어 있다. 따라서, 피스톤 챔버(10)에 작동 유압이 유입되면 피스톤 가압부(12)는 상기 작동 유압에 해당하는 힘으로 리턴 스프링(14)을 밀고, 상기 리턴 스프링(14)은 상기 작동 유압에 해당하는 힘을 가압력으로 변환하여 상기 돌출부(19)에 작용시킴으로써 가압 플레이트(20)와 마찰 디스크(22)를 가압하게 된다.

이 때, 리턴 스프링(14)의 외경면과 스프링 지지수단(18)이 접촉하는 점(이하, 힌지점(P0)이라 한다.)으로부터 상기 피스톤 작용점(P1)까지의 수직 거리는 상기 힌지점(P0)으로부터 상기 스프링 작용점(P2)까지의 수직 거리보다 크게 형성하여, 상기 가압력이 상기 작동 유압에 해당하는 힘보다 커지도록 한다. 따라서, 보다 적은 개수의 마찰 디스크(22)와 가압 플레이트(20)를 사용하더라도 필요한 브레이크의 토크 용량을 확보할 수 있게 되고, 이에 따라 드래그 토크가 감소하게 된다.

그러나, 도 2에 도시된 브레이크(1)의 경우 다음과 같은 문제점을 갖고 있다.

우선, 도 2에 도시된 바와 같이, 돌출부(19)가 형성된 가압 플레이트(20)는 상기 케이스(2)와 스플라인으로 지지되어 있고, 리턴 스프링(14)은 스프링 지지수단(18)에 의하여 축방향으로만 지지되어 있다. 즉, 서로 접촉하는 2개의 물체가 별개의 수단으로 지지되므로 상기 가압 플레이트(20)의 중심과 상기 리턴 스프링(14)의 중심이 도 3과 같이 서로 일치하지 않게 되고 이로 인해 상기 가압 플레이트(20)와 상기 리턴 스프링(14)과의 접촉이 국부적으로 이루어지게 된다. 이러한 국부적인 접촉은 리턴 스프링(14)을 통한 가압력이 국부적으로 가압 플레이트들(20)과 마찰 디스크들(22)에 작용하여 마찰 디스크(22)의 내구성 저하와 브레이크의 비정상적인 계합을 초래할 수 있다. 또한, 상기 가압 플레이트(20)와 상기 리턴 스프링(14)의 국부적인 접촉은 리턴 스프링(14)의 내구성에도 문제를 일으킬 수 있다.

더 나아가, 브레이크가 계합된 이후에도 작동 유압은 상기 피스톤(10)에 계속 작용하고 있으므로, 리턴 스프링(14)이 과도하게 변형되어 리턴 스프링(14)의 탄성 특성이 변하거나 내구성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.

한편, 자동변속기의 클러치도 서로 다른 속도로 회전하는 마찰 디스크와 가압 플레이트를 지니고 있으므로, 드래그 토크의 발생 문제가 있었다.

도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 클러치(50)는 자동변속기의 입력축(90) 상에 장착되어 있다.

상기 클러치(50)는 입력축(90) 상에 배치되어 마찰요소 공간을 형성하는 케이스(52)(통상적으로, 클러치의 경우 프레스로 성형된 부분과 기계가공으로 제작된 부분을 용접하여 케이스를 제작하는 경우가 많다.), 상기 케이스(52)와의 사이에 피스톤 챔버(59)를 형성하며 상기 피스톤 챔버(59)에 입력되는 작동 유압에 의하여 동작되는 피스톤(62), 상기 피스톤(62)의 피스톤 챔버(59)의 반대편 위치에서 케이스(52) 상에 장착되며 상기 피스톤(62)과의 사이에 발란스 챔버(69)를 형성하는 발란스월(70), 그리고 상기 피스톤(62)과 상기 발란스월(70) 사이에 배치되어 피스톤 챔버(59)의 작동 유압에 대항하는 탄성력을 상기 피스톤(62)에 제공하는 리턴 스프링(71)을 포함한다. 상기 발란스 챔버(69)에는 피스톤 챔버(59)의 원심유압에 대항하는 발란스 유압이 형성된다.

또한, 자동변속기 내의 허브(79)에는 복수개의 마찰 디스크들(77)이 스플라인 결합되어 있으며, 케이스(52)에는 복수개의 가압 플레이트들(76)이 스플라인 결합되어 있다. 상기 마찰 디스크들(77)과 상기 가압 플레이트들(76)은 서로 번갈아 배치된다.

상기 케이스(52)는 상기 입력축(90) 상에 장착되는 케이스 내경부(54), 상기 케이스 내경부(54)에서 반경 바깥쪽으로 길게 형성되어 있는 케이스 연결부(55), 상기 케이스 연결부(55)에서 축방향으로 연장되어 피스톤(62)의 작동 공간을 확보하는 어깨부(56), 상기 어깨부(56)에 용접 등의 방법으로 고정 장착되며 반경 외측 방향으로 형성된 경방향 연장부(57), 그리고 상기 경방향 연장부(57)에 일체로 형성되며 축방향으로 연장되어 상기 가압 플레이트들(76)이 스플라인 결합되는 스플라인부(58)를 포함한다. 상기 스플라인부(58)의 후단부에는 상기 가압 플레이트들(76)이 가압될 수 있도록 축방향으로 지지하는 가압 플레이트 지지수단(78)이 장착되어 있다. 상기 가압 플레이트 지지수단(78)에는 스냅 링 등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 입력축(90) 상의 케이스 내경부(54)에는 상기 피스톤 챔버(59)에 작동 유압을 공급하기 위한 제1오일통로(60)와 상기 발란스 챔버(69)에 발란스 유압을 공급하기 위한 제2오일통로(61)가 형성되어 있으며, 상기 발란스월(70)을 지지하기 위한 발란스월 지지수단(72)가 장착되어 있다. 상기 발란스월 지지수단(72)으로는 스냅 링 등이 사용된다.

상기 피스톤(62)은 피스톤 내경부(63), 상기 피스톤 내경부(63)에서 반경 외측으로 연장되는 피스톤 연결부(64), 상기 피스톤 연결부(64)에 축방향으로 연결되어 있는 피스톤 중간부(65), 상기 피스톤 중간부(65)로부터 반경 외측으로 연장된 후 축방향으로 길게 형성되어 있으며 상기 발란스월(70)의 외경면이 접촉하여 발란스 챔버(69)를 형성하도록 하고 상기 어깨부(56)에 밀착되는 축방향 연장부(66), 상기 축방향 연장부(66)로부터 반경 외측으로 연장되어 상기 가압 플레이트(76)의 근처에 배치되어 피스톤 챔버(59)에 공급되는 작동 유압에 의하여 가압 플레이트(76)와 마찰 디스크(77)를 가압하는 피스톤 가압부(67)를 포함한다. 또한, 상기 피스톤 가압부(67)와 가압 플레이트(76) 사이에는 쿠션 스프링(68)이 개재되어 클러치(50)의 계합 시 발생할 수 있는 저더(judder) 등을 줄여준다.

또한, 상기 피스톤 내경부(63)와 케이스 내경부(54) 사이 및 상기 축방향 연장부(66)와 어깨부(56) 사이에는 각각 씰링부재(73, 74)가 장착되어 피스톤 챔버(59) 내의 작동 유압이 누유되지 않도록 하며, 발란스월(70)의 외경면과 축방향 연장부(66) 사이에도 씰링부재(75)가 장착되어 발란스 챔버(69) 내의 발란스 유압이 누유되지 않도록 한다.

이러한 종래의 클러치(50) 역시 작동 유압에 해당하는 힘만을 그 크기의 변화 없이 가압 플레이트(76)와 마찰 디스크(77)에 전달하므로 필요한 토크 용량을 확보하기 위하여 마찰 디스크의 수를 감소시키지 못하였다. 따라서, 드래그 토크가 크게 발생하게 되었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 기존의 마찰요소에 작용하는 것과 동일한 작동 유압으로 큰 가압력을 생성하여 마찰 디스크의 수를 감소시키면서도 토크 용량을 확보할 수 있고, 이로 인해 드래그 토크를 줄일 수 있는 마찰요소를 제공하는 것이다.

또한, 가압력을 증가시키는 수단을 사용하더라도 가압 플레이트와 마찰 디스크에 균일하게 가압력을 전달하도록 하여 구성 부품의 내구성을 보장할 수 있는 마찰요소를 제공하는데 다른 목적이 있다.

더 나아가, 마찰 디스크의 수를 기존의 마찰요소에 사용되는 마찰 디스크의 수와 동일하게 유지시키는 경우, 피스톤의 작동 유압을 낮출 수 있으므로 오일 펌프에서 토출유압을 낮출 수 있고 이로 인해 오일 펌프의 구동토크가 작아져 변속기의 효율을 증가시키는 데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 마찰요소는 마찰요소 공간을 형성하는 케이스; 상기 케이스 내에 설치되어 있으며, 피스톤 챔버에 유입되는 작동 유압에 의하여 축방향으로 이동하는 피스톤; 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 받아 가압력으로 변환하고, 상기 작동 유압에 대항하는 탄성력을 항시 상기 피스톤에 제공하는 리턴 스프링; 상기 케이스에 스플라인 결합하는 복수개의 가압 플레이트들; 그리고 상기 가압 플레이트와 교대로 배치되어 있으며, 허브에 스플라인 결합하는 복수개의 마찰 디스크들;을 포함하되, 상기 리턴 스프링은 상기 작동 유압이 변환된 가압력을 상기 가압 플레이트들과 상기 마찰디스크들에 직접적 또는 간접적으로 전달하여 이들을 축방향으로 가압하는 것에 의하여 상기 허브와 상기 케이스를 연결할 수 있다.

상기 리턴 스프링은 상기 케이스에 의하여 지지되는 힌지점, 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 받는 피스톤 작용점, 그리고 상기 작동 유압에 해당하는 힘이 변환된 가압력을 작용하는 스프링 작용점을 포함할 수 있다.

상기 힌지점으로부터 상기 피스톤 작용점까지의 수직 거리는 상기 힌지점으로부터 상기 스프링 작용점까지의 수직 거리보다 길어 상기 가압력이 상기 작동 유압에 해당하는 힘보다 클 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 마찰요소에서, 상기 리턴 스프링은 링 형상이며, 상기 힌지점이 위치하는 림(rim); 상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있으며, 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는 피스톤 작용점이 위치하는 지지 핑거(finger); 그리고 상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출된 후 상기 가압 플레이트를 향하여 절곡 성형되어 있으며, 상기 가압 플레이트에 가압력을 가하는 스프링 작용점이 위치하는 작동 핑거;를 포함할 수 있다.

본 발명의 제1실시예가 변형된 마찰요소에서는, 상기 작동 핑거에 의한 상기 가압 플레이트의 손상(찍힘)을 방지하고 작동 핑거로부터의 가압력이 가압 플레이트에 균등하게 작용하도록 하기 위해 상기 작동 핑거의 끝단에는 푸쉬 링(push ring)이 장착되어 있을 수 있다.

상기 푸쉬 링은 상기 가압 플레이트와 평행하게 형성되어 면 접촉하도록 되어 있는 접촉부; 그리고 상기 접촉부에서 상기 작동 핑거를 향하여 축방향으로 절곡 성형되어 있으며, 상기 작동 핑거에 압입되어 상기 리턴 스프링과 조립되도록 하는 조립부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 리턴 스프링의 과도한 변형을 방지하기 위하여 상기 조립부를 지지 핑거 방향으로 더 연장하여 형성되는 스프링 프로텍터부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 제1실시예 및 이의 변형에 따른 마찰요소에서, 상기 케이스에는 상기 리턴 스프링의 림과 상기 힌지점에서 접촉하여 상기 리턴 스프링을 축방향으로 지지하는 스프링 지지수단이 장착되어 있을 수 있다.

상기 케이스에는 리테이너가 장착되어 있고, 상기 피스톤은 상기 리테이너와의 사이에 상기 피스톤 챔버를 형성할 수 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 마찰요소에서, 상기 케이스와 상기 피스톤 사이에는 상기 피스톤 챔버가 형성될 수 있다.

상기 리턴 스프링은 링 형상이며, 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는 피스톤 작용점이 위치하는 림; 상기 림의 외주면에서 반경 외측으로 돌출되어 있으며, 상기 힌지점이 위치하는 지지 핑거; 그리고 상기 림의 외주면에서 반경 외측으로 돌출된 후 상기 가압 플레이트를 향하여 절곡 성형되어 있으며, 상기 가압 플레이트에 가압력을 가하는 스프링 작용점이 위치하는 작동 핑거;를 포함할 수 있다.

상기 케이스에는 상기 리턴 스프링의 지지 핑거를 축방향으로 지지함과 동시에 상기 작동 핑거를 가이드하는 스프링 지지수단이 장착되어 있을 수 있다.

상기 작동 핑거에는 상기 푸쉬 링이 장착될 수 있다.

본 발명의 제3 내지 제7실시예에 따른 마찰요소는 본 발명의 기술적 사상을 클러치에 적용한 것이다. 이에 따라, 본 발명의 제3 내지 제7실시예에 따른 마찰요소에서, 상기 피스톤을 기준으로 상기 피스톤 챔버의 반대쪽에는 상기 피스톤과의 사이에 발란스 챔버를 형성하는 발란스월이 상기 케이스에 장착되어 있을 수 있다.

본 발명의 제3실시예에 따른 마찰요소에서, 상기 리턴 스프링은 링 형상이며, 상기 힌지점이 위치하는 림; 상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있으며, 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는 피스톤 작용점이 위치하는 지지 핑거; 그리고 상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출된 후 상기 가압 플레이트를 향하여 절곡 성형되어 있으며, 상기 가압 플레이트에 가압력을 가하는 스프링 작용점이 위치하는 작동 핑거;를 포함할 수 있다.

상기 작동 핑거는 상기 림과 소정의 각도(예를 들면, 100° 이상)로 절곡되게 하여 작동 핑거 자체의 탄성을 이용하여 클러치의 계합시 저더 현상을 방지해주는 쿠션 스프링의 역할을 하게 할 수도 있다.

또한, 상기 작동 핑거에는 푸쉬 링이 장착될 수 있다.

상기 케이스에는 상기 리턴 스프링의 림과 상기 힌지점에서 접촉하여 상기 리턴 스프링을 축방향으로 지지하는 스프링 지지수단이 장착되어 있을 수 있다.

본 발명의 제3실시예가 변형된 마찰요소에서, 상기 리턴 스프링은 링 형상이며, 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는 피스톤 작용점이 위치하는 림; 상기 림의 외주면에서 반경 외측으로 돌출되어 있으며, 상기 힌지점이 위치하는 지지 핑거; 그리고 상기 림의 외주면에서 반경 외측으로 돌출된 후 상기 가압 플레이트를 향하여 절곡 성형되어 있으며, 상기 가압 플레이트에 가압력을 가하는 스프링 작용점이 위치하는 작동 핑거;를 포함할 수 있다.

상기 작동 핑거는 상기 림과 소정의 각도(예를 들어, 100° 이상)로 절곡되게 하여 작동 핑거 자체의 탄성을 이용하여 클러치의 계합시 저더 현상을 방지해주는 쿠션 스프링의 역할을 하게 할 수도 있다.

또한, 상기 작동 핑거에는 상기 푸쉬 링이 장착될 수 있다.

상기 케이스에는 상기 리턴 스프링의 지지 핑거와 힌지점에서 접촉하여 상기 리턴 스프링을 축방향으로 지지하는 스프링 지지수단이 장착되어 있을 수 있다.

본 발명의 제4실시예에 따른 마찰요소에서, 상기 리턴 스프링과 상기 가압 플레이트 사이에는 쿠션 디스크(cushion disk)가 설치되어 있으며, 상기 리턴 스프링은 상기 쿠션 디스크를 통하여 상기 가압 플레이트를 가압할 수 있다.

상기 리턴 스프링은 링 형상이며, 상기 힌지점이 위치하는 림; 그리고 상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있으며, 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는 피스톤 작용점이 위치하는 지지 핑거;를 포함하되, 상기 쿠션 디스크와 접촉하여 가압력을 전달하는 스프링 작용점은 상기 림 또는 상기 지지 핑거 중 어느 하나에 위치할 수 있다.

상기 쿠션 디스크는 그 외주면이 상기 리턴 스프링의 스프링 작용점에 맞닿아 지지되고, 그 내주면이 상기 가압 플레이트와 접촉하여 상기 리턴 스프링으로부터 전달 받은 가압력을 상기 가압 플레이트에 전달할 수 있다.

경우에 따라서는, 상기 쿠션 디스크는 그 내주면이 상기 리턴 스프링의 스프링 작용점에 맞닿아 지지되고, 그 외주면이 상기 가압 플레이트와 접촉하여 상기 리턴 스프링으로부터 전달받은 가압력을 상기 가압 플레이트에 전달하게 할 수도 있다.

본 발명의 제5실시예에 따른 마찰요소에서, 상기 리턴 스프링과 상기 가압 플레이트 사이에는 쿠션 스프링이 설치되어 있으며, 상기 리턴 스프링은 상기 쿠션 스프링을 통하여 상기 가압 플레이트를 가압할 수 있다.

상기 리턴 스프링은 링 형상이며, 상기 힌지점이 위치하는 림; 상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있으며, 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는 피스톤 작용점이 위치하는 지지 핑거; 그리고 상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출된 후 상기 쿠션 스프링을 향하여 절곡 성형되어 있으며, 상기 쿠션 스프링에 가압력을 가하는 스프링 작용점이 위치하는 작동 핑거;를 포함할 수 있다.

상기 작동 핑거에는 푸쉬 링이 장착될 수 있다.

본 발명의 제5실시예가 변형된 마찰요소에서, 상기 리턴 스프링은 링 형상이며, 상기 힌지점이 위치하는 림; 그리고 상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있으며, 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는 피스톤 작용점이 위치하는 지지 핑거;를 포함하되, 상기 쿠션 스프링과 접촉하여 가압력을 전달하는 스프링 작용점은 상기 림 또는 상기 지지 핑거 중 어느 하나에 위치할 수 있다.

상기 쿠션 스프링은 링 형상이며, 웨이브(wave)가 형성되어 완충 작용을 하고, 상기 가압 플레이트와 접촉하는 쿠션 림; 그리고 상기 쿠션 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출된 후 상기 리턴 스프링을 향하여 절곡 성형되어 있으며, 상기 리턴 스프링의 스프링 작용점과 접촉하여 가압력을 전달 받는 쿠션 핑거;를 포함할 수 있다.

본 발명의 제6실시예에 따른 마찰요소에서, 상기 리턴 스프링은 링 형상이며, 상기 힌지점이 위치하는 림; 상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있으며, 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는 피스톤 작용점이 위치하는 지지 핑거; 그리고 상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출된 후 상기 쿠션 디스크를 향하여 절곡 성형되어 있으며, 상기 쿠션 디스크에 가압력을 가하는 스프링 작용점이 위치하는 작동 핑거;를 포함할 수 있다.

상기 쿠션 디스크는 그 외주면이 상기 케이스에 스플라인 결합하며 상기 가압 플레이트와 접촉하여 가압력을 가하고, 그 내주부 또는 림부는 상기 리턴 스프링의 작동 핑거와 스프링 작용점에서 접촉하여 가압력을 전달 받을 수 있다.

본 발명의 제6실시예가 변형된 마찰요소에서, 상기 쿠션 디스크는 그 외주면이 상기 케이스에 스플라인 결합하며, 상기 가압 플레이트와 접촉하여 가압력을 가하는 링 형상의 디스크 접촉부; 그리고 상기 디스크 접촉부의 내주면에서 상기 리턴 스프링을 향하여 절곡 성형되며, 상기 리턴 스프링과 스프링 작용점에서 접촉하여 가압력을 전달 받는 디스크 핑거;를 포함할 수 있다.

경우에 따라서는, 상기 디스크 핑거는 상기 쿠션 디스크의 외주면에 절곡 성형되어 상기 리턴 스프링의 스프링 작용점과 접촉하여 가압력을 전달받고, 상기 쿠션 디스크의 내주면은 상기 가압 플레이트와 접촉하여 가압력을 가하게 할 수도 있다. 이 때, 상기 디스크 핑거는 상기 스프링 지지 수단에 의해 가이드되게 할 수 있다.

본 발명의 제7실시예에 따른 마찰요소에서, 상기 리턴 스프링과 상기 가압 플레이트 사이에는 푸쉬 플레이트와 쿠션 스프링이 설치되어 있으며, 상기 리턴 스프링은 상기 푸쉬 플레이트와 쿠션 스프링을 통하여 상기 가압 플레이트를 가압할 수 있다.

상기 리턴 스프링은 링 형상이며, 상기 힌지점이 위치하는 림; 그리고 상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있으며, 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는 피스톤 작용점이 위치하는 지지 핑거;를 포함하되, 상기 푸쉬 플레이트와 접촉하여 가압력을 전달하는 스프링 작용점은 상기 림 또는 상기 지지 핑거 중 어느 하나에 위치할 수 있다.

상기 푸쉬 플레이트는 상기 케이스에 스플라인 결합되어 있으며, 상기 쿠션 스프링과 접촉하여 가압력을 전달하는 푸쉬 플레이트 본체; 그리고 상기 푸쉬 플레이트 본체의 내주면에서 상기 리턴 스프링을 향하여 절곡 성형되어 있으며, 상기 리턴 스프링과 스프링 작용점에서 접촉하여 가압력을 전달받는 절곡부;를 포함하되, 상기 쿠션 스프링은 상기 푸쉬 링의 가압력을 상기 가압 플레이트에 전달할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 작동 유압에 해당하는 피스톤의 힘을 지렛대 원리를 이용하여 가압력으로 변환한 후 가압 플레이트와 마찰 디스크에 작용시키므로 동일한 작동 유압을 사용하더라도 가압 플레이트에 가해지는 가압력이 커지게 된다. 따라서, 마찰요소에 사용되는 마찰 디스크의 수를 줄이고도 충분한 토크 용량을 확보할 수 있다. 한편 기존의 마찰요소와 동일한 수의 마찰 디스크를 사용할 경우 피스톤의 작동 유압을 낮출 수 있어 오일펌프의 토출유압을 낮게 설정할 수 있다. 오일펌프의 토출유압이 낮아지면 오일펌프를 구동하는데 필요한 동력이 감소되므로 자동변속기의 효율이 향상되고 차량의 연비 향상 및 배기가스의 절감이 가능해진다.

또한, 리턴 스프링에 일체로 형성된 작동 핑거가 가압 플레이트에 가압력을 가하므로 리턴 스프링이 가압 플레이트에 힘을 가하는 지점(즉, 스프링 작용점)이 일정하게 되고 또한 피스톤 작동 중에도 그 지점이 변화하지 않게 된다. 이에 따라 리턴 스프링과 마찰 디스크의 내구성을 보장할 수 있게 되며 마찰요소의 계합 특성도 일정하게 유지할 수 있다.

도 1은 종래의 브레이크의 하나의 예이다.
도 2는 종래의 브레이크의 다른 예이다.
도 3은 도 2의 브레이크의 장착 상태에서 리턴 스프링의 중심과 가압 플레이트의 중심의 편차를 표시한 개략도이다.
도 4는 종래의 클러치의 하나의 예이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 마찰요소의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 사용되는 리턴 스프링이 프레스 성형된 상태를 도시한 평면도이다.
도 7은 도 6의 리턴 스프링을 본 발명의 제1실시예에 사용하기 위하여 작동 핑거를 절곡 성형한 상태를 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 마찰요소의 작동 상태를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 마찰요소에서 리턴 스프링의 작용을 설명하기 위한 개략도이다.
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 마찰요소를 사용하여 드래그 토크를 줄이는 경우를 보인 개략도이다.
도 11은 본 발명의 제1실시예가 변형된 마찰요소의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 마찰요소의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 마찰요소에 사용되는 리턴 스프링이 프레스 성형된 상태와 작동 핑거를 절곡한 상태를 설명하기 위한 개략도이다.
도 14는 본 발명의 제3실시예에 따른 마찰요소의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 제3실시예가 변형된 마찰요소의 단면도이다.
도 16은 본 발명의 제4실시예에 따른 마찰요소의 단면도이다.
도 17은 본 발명의 제5실시예에 따른 마찰요소의 단면도이다.
도 18은 본 발명의 제5실시예가 변형된 마찰요소의 단면도이다.
도 19는 본 발명의 제6실시예에 따른 마찰요소의 단면도이다.
도 20은 본 발명의 제6실시예가 변형된 마찰요소의 단면도이다.
도 21은 본 발명의 제6실시예의 또 다른 변형예에 따른 마찰요소의 단면도이다.
도 22는 본 발명의 제7실시예에 따른 마찰요소의 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이 명세서에서는 각 실시예에서 대응되는 구성요소에 대하여는 유사한 도면번호를 부여하였다. 다만, 각 도면번호의 백의 자리는 각 실시예의 번호를 나타낸 것이다. 따라서, 대표적인 실시예들(제1실시예 내지 제3실시예)에 대하여는 구성요소를 자세하게 설명하고 나머지 실시예들에 대하여는 대표적인 실시예들과 동일한 작용을 하는 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 마찰요소(100)는 본 발명의 기술 사상이 자동변속기의 브레이크에 적용된 것을 예시한 것이다.

상기 마찰요소(100)는 케이스(102)에 장착된 리테이너(104)를 포함한다. 통상적으로 브레이크의 케이스(102)로는 변속기 하우징이 사용되나, 여기에서는 이에 한정되지 않는다. 또한, 별도의 리테이너(104)를 사용하지 않고 리테이너(104)가 케이스(102)에 일체로 형성된 경우도 무방하다. 한편, 상기 리테이너(104)를 축방향으로 지지하기 위하여 상기 케이스(102)에는 리테이너 지지수단(132)이 장착되어 있다. 상기 리테이너 지지수단(132)에는 스냅 링 등이 사용될 수 있다.

상기 리테이너(104) 내에는 피스톤(110)이 장착되어 상기 리테이너(104)와의 사이에 피스톤 챔버(108)를 형성한다. 이를 위하여 상기 피스톤(110)의 내경면과 상기 리테이너(104) 사이 및 상기 피스톤(108)의 외경면과 상기 리테이너(104) 사이에는 각각 씰링부재(128, 130)가 장착되어 피스톤 챔버(108) 내에 입력되는 작동 유압이 누유되지 않도록 한다. 또한, 상기 리테이너(104)에는 상기 피스톤 챔버(108)와 연결되는 오일 홀(106)이 형성되어 있으며, 상기 오일 홀(106)은 케이스(102)에 형성된 오일 통로(도시하지 않음)에 연결되어 작동 유압을 상기 피스톤 챔버(108)에 공급한다.

상기 피스톤(110)의 피스톤 챔버(108)의 반대면에는 축방향으로 피스톤 가압부(112)가 형성되어 있다. 상기 피스톤 가압부(112)는 리턴 스프링(114)과 피스톤 작용점(P1)에서 맞닿아 있다. 따라서, 피스톤 챔버(108)에 작동 유압이 공급되면 상기 피스톤 가압부(112)는 그 작동 유압에 해당하는 힘(즉, 피스톤의 단면적에 작동유압을 곱한 값)으로 상기 리턴 스프링(114)을 축방향으로 밀게 된다.

상기 피스톤(110)을 기준으로 피스톤 챔버(108)의 반대쪽에 있는 상기 케이스(102)에는 복수개의 가압 플레이트들(120)이 스플라인 결합되어 있으며, 유성기어셋트의 어느 하나의 작동요소와 연결된 허브(124)에는 복수개의 마찰 디스크들(122)이 스플라인 결합되어 있다. 이러한 가압 플레이트들(120)과 마찰 디스크들(122)은 서로 교대로 배치되어 있다. 또한, 상기 가압 플레이트들(120)의 후단부에 있는 케이스(102)에는 상기 가압 플레이트들(120)이 가압될 수 있도록 축방향으로 지지하는 가압 플레이트 지지수단(126)이 장착되어 있다. 상기 가압 플레이트 지지수단(126)으로 스냅 링 등이 사용될 수 있다.

상기 리턴 스프링(114)은 상기 피스톤(110)과 상기 가압 플레이트(120) 사이에 배치되어 있으며, 상기 피스톤 가압부(112)로부터 받은 작동 유압에 해당하는 힘을 가압력으로 변환하여 상기 가압 플레이트(120)에 전달하고, 작동 유압이 피스톤(110)에 가해지지 않을 때에는 상기 피스톤(110)을 원래의 위치(즉, 마찰요소가 해제된 위치)로 되돌리도록 피스톤(110)에 항시 탄성력을 가한다. 이러한 리턴 스프링(114)은 그 외경면이 케이스(102)에 장착된 스프링 지지수단(118)에 의하여 지지되며 그 내경부는 상기 피스톤 가압부(112)와 피스톤 작용점(P1)에서 맞닿아 있다. 상기 스프링 지지수단(118)은 그 일면이 경사지게 성형된 스냅 링 등이 사용될 수 있다.

상기 리턴 스프링(114)은, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 림(rim)(150), 지지 핑거(finger)(152), 그리고 작동 핑거(154)로 이루어져 있다. 여기에서는, 리턴 스프링(114)으로 판 스프링(disk spring)이 사용한 것을 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다.

상기 림(150)은 링 형상으로 되어 있으며, 그 내주면에는 반경 내측으로 지지 핑거(152)와 작동 핑거(154)가 돌출되어 있다. 이러한 지지 핑거(152)와 작동 핑거(154)는 상기 림(150)과 각각 설정된 각도를 이루도록 되어 있다. 상기 림(150)의 외경면은 상기 피스톤 지지수단(118)과 힌지점(P0)에서 맞닿아 있다(도 5 참조).

지지 핑거(152)는 상기 피스톤 가압부(112)와 피스톤 작용점(P1)에서 접촉하여 상기 피스톤 가압부(112)로부터 작동 유압에 해당되는 힘을 받는 것으로 상기 림(150)의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있다. 이러한 지지 핑거(152)는 적어도 하나 이상 구비된다.

작동 핑거(154)는 상기 림(150)의 내주면에서 반경 내측으로 돌출된 후 상기 가압 플레이트(120)를 향하여 절곡 성형되어 있다(도 7 참조). 이러한 작동 핑거(154)는, 도 8과 같이 마찰요소(100)가 작동 상태일 때, 상기 가압 플레이트(120)와 스프링 작용점(P2)에서 맞닿아 작동 유압에 해당하는 힘이 변환된 가압력을 상기 가압 플레이트(120)에 가한다. 상기 작동 핑거(154)는 상기 가압 플레이트(120)와의 접촉시 접촉 압력을 감소시키기 위해 내주면의 원주방향 길이가 상기 지지 핑거(122)의 내주면의 원주방향 길이보다 길게 성형될 수 있다. 이러한 작동 핑거(154)는 적어도 하나 이상 구비된다.

여기에서는, 상기 지지 핑거(152)와 상기 작동 핑거(154)가 상기 림(150)의 원주방향을 따라 등간격으로 교대로 배치된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지는 않는다.

한편, 상기 리턴 스프링(114)을 만드는 과정을 간단히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 판재(도시하지 않음)를 프레스 성형하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 림(150), 지지 핑거(152), 그리고 작동 핑거(154)를 갖도록 성형한다.

그 후, 상기 작동 핑거(154)의 내주부를 설정된 각도로 절곡 성형하여, 도 7에 도시된 바와 같은 리턴 스프링(114)을 만든다.

이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 마찰요소(100)의 작동을 설명하면 다음과 같다.

도 5와 같이, 피스톤 챔버(108)에 작동 유압이 공급되지 않는 상태에서, 피스톤 챔버(108)에 작동 유압이 공급되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 피스톤(110)은 상기 작동 유압에 의하여 도면에서 좌측으로 이동한다. 이에 따라, 피스톤 가압부(112)는 리턴 스프링(114)의 피스톤 작용점(P1)에 작동 유압에 해당하는 힘을 가하게 된다.

그러면, 리턴 스프링(114)의 작동 핑거(154) 역시 도면에서 좌측으로 움직여 상기 가압 플레이트(120)와 스프링 작용점(P2)에서 접촉하게 되며, 상기 가압 플레이트(120)에 작동 유압에 해당하는 힘이 변환된 가압력을 가하게 된다. 이에 따라, 상기 가압 플레이트(120)와 마찰 디스크(122) 사이에 마찰력이 발생하여 마찰요소(100)는 비계합 상태에서 계합 상태로 변화된다. 따라서, 임의의 속도로 회전하는 허브(124)는 케이스(102)에 연결되어 정지하게 된다.

이 때, 스프링 가압부(112)가 리턴 스프링(114)에 작동 유압에 해당하는 힘을 가하는 피스톤 작용점(P1)과 작동 핑거(154)가 가압 플레이트(120)에 가압력을 가하는 스프링 작용점(P2)이 이격되어 있으므로 리턴 스프링(114)은 힘의 크기를 변화시키게 된다. 즉, 지렛대 원리에 의하여, [식 1]과 같은 관계식이 성립된다.

[식 1]

작동 유압에 해당하는 힘(Fpis) * p = 가압력(Fop) * q

여기서, p와 q는, 도 9에 도시된 바와 같이, 각각 힌지점(Po)으로부터 피스톤 작용점(P1)까지의 수직 거리와, 힌지점(Po)으로부터 스프링 작용점(P2)까지의 수직 거리이다.

도 9에 도시된 바와 같이, p가 q보다 크므로 가압력(Fop)이 작동 유압에 해당하는 힘(Fpis)보다 커지게 된다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따르면, 동일한 작동 유압에 의하여 발생하는 가압력(Fop)이 증가하게 된다. 따라서, 도 10에 도시된 바와 같이, 마찰 디스크(122)의 수를 줄이더라도 충분한 토크 용량을 확보할 수 있다. 다만, 마찰력이 증가함으로써 발생할 수 있는 열에 의한 마찰 디스크(122)의 손상을 막기 위하여 가압 플레이트(120)와 마찰 디스크(122)의 두께는 두꺼워질 수 있다.

또한, 작동 유압에 해당하는 힘을 받는 피스톤 작용점(P1)과 가압력을 가하는 스프링 작용점(P2)이 모두 하나의 리턴 스프링(114)에 존재하므로 피스톤(110)이 작동하더라도 리턴 스프링(114)과 가압 플레이트(120)의 중심이 일치하여 피스톤(110)에 의한 가압력이 균일하게 가압 플레이트(120)에 전달되게 된다. 이에 따라, 리턴 스프링(114) 및 마찰 디스크(122)의 내구성이 보장된다.

한편, 마찰요소(100)가 계합된 상태에서, 피스톤 챔버(108)에 공급되던 작동 유압이 사라지면, 피스톤(110)은 리턴 스프링(114)의 탄성력에 의하여 도면에서 우측으로 밀려가며, 가압 플레이트(120)와 마찰 디스크(122)는 서로 해방되게 된다.

도 11은 본 발명의 제1실시예가 변형된 마찰요소를 도시한 그림이다.

본 발명의 제1실시예가 변형된 마찰요소(100)는 작동 핑거(154)의 끝단에 푸쉬 링(push ring)(140)이 장착되어 있다. 이 푸쉬 링(140)은 작동 핑거(154)에 의한 가압 플레이트(120)의 손상(찍힘)을 방지하고 작동 핑거(154)의 가압력(Fop)이 상기 가압 플레이트(120)에 균등하게 작용하도록 한다.

상기 푸쉬 링(140)은 가압 플레이트(120)와 평행하게 형성되어 면 접촉하도록 되어 있는 접촉부(142)와, 상기 접촉부(142)에서 작동 핑거(154)를 향하여 축방향으로 절곡 성형되어 상기 작동 핑거(154)에 압입됨으로써 상기 리턴 스프링(114)과 결합되도록 된 결합부(143)를 포함한다. 또한, 상기 결합부(143)는 상기 지지 핑거(152)를 향하여 더 연장되게 성형되어 상기 지지 핑거(152)의 과도한 변형을 방지하는 스프링 프로텍터부(144)를 더 포함할 수도 있다. 상기 스프링 프로텍터부(144)의 끝단은 상기 지지 핑거(154)의 과도한 변형을 막아 리턴 스프링(114)의 파손을 방지한다. 즉, 도 11에서, 피스톤 작동부(112)에서 작용하는 작동 유압에 해당하는 힘에 의하여 리턴 스프링(114)의 지지 핑거(152)가 일정 수준 이상으로 변형되면 상기 스프링 프로텍터(144)의 끝단에 상기 지지 핑거(152)가 걸려 리턴 스프링(114)의 과도한 변형이 방지된다.

필요에 따라, 상기 프로텍터부(144)는 상기 결합부(143)와 소정의 각도(θ)를 갖도록 성형되어 상기 지지 핑거(142)와의 접촉점의 위치를 조절할 수도 있다(도 11b 참조).

또한, 상기 푸쉬 링(140)과 상기 가압 플레이트(120)의 거리가 멀 경우에는 상기 접촉부(142)를 상기 가압 플레이트(120)를 향하여 절곡 성형할 수도 있다.

도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 마찰요소의 단면도이다. 본 발명의 제2실시예에 따른 마찰요소(200)는 본 발명의 기술 사상이 자동변속기의 브레이크에 적용된 것을 예시한 것이다. 다만, 본 발명의 제2실시예에 따른 마찰요소(200)는 본 발명의 제1실시예에 따른 마찰요소(100)와 그 구조에서 약간의 차이가 있을 뿐이다.

본 발명의 제2실시예에 따른 마찰요소(200)는 케이스(201)에 마찰요소 블록(202)을 축방향으로 삽입하고, 상기 마찰요소 블록(202)이 케이스(201)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 스냅 링(도시하지 않음)을 케이스(201)에 장착하는 것에 의하여 조립된다. 여기에서는, 상기 케이스(201)와 마찰요소 블록(202)이 별도로 제작되어 조립되는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 상기 케이스(201)와 마찰요소 블록(202)을 일체로 성형할 수도 있다.

상기 케이스(201)에는 복수개의 가압 플레이트들(236)이 스플라인 결합되어 있으며, 마찰요소(200)의 작동에 의하여 상기 케이스(201)와 선택적으로 결합되는 허브(242)에는 복수개의 마찰 디스크들(238)이 스플라인 결합되어 있다. 이러한 가압 플레이트들(236)과 마찰 디스크들(238)은 서로 교대로 배치되어 축방향으로 가압력이 가해지면 그들 사이의 마찰력에 의하여 체결된다. 또한, 가압 플레이트(236)의 후방(도면에서 우측) 케이스(201)에는 가압 플레이트 지지수단(240)이 장착되어 가압 플레이트(236)와 마찰 디스크(238)가 가압될 수 있도록 축방향으로 지지한다.

마찰요소 블록(202)은 그 내부에 마찰요소 공간이 형성되어 있으며, 블록 내경부(204), 블록 연결부(206), 그리고 블록 외경부(208)를 포함한다. 상기 블록 내경부(204), 블록 연결부(206), 그리고 블록 외경부(208)는 전체적으로 'ㅌ'자 형상으로 이루어진다.

블록 내경부(204)는 마찰요소 블록(202)의 내주면을 형성하는 것으로, 축방향을 따라 전방에서 후방으로 형성되어 있다.

블록 연결부(206)는 상기 블록 내경부(204)의 전단부에 연결되어 있으며, 반경 외측으로 형성되어 있다. 본 발명의 실시예에서는 상기 블록 연결부(206)의 중간부가 축방향을 따라 후방으로 돌출되어 있다. 그 이유는, 후술하는 바와 같이, 2개의 피스톤 챔버(210, 211)를 형성하기 위한 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니한다. 즉, 상기 블록 연결부(206)가 돌출된 부분을 갖지 않고 단순히 반경 외측으로 연장되도록 하여 'ㄷ'자 형상의 마찰요소 블록(202)을 사용할 수도 있다. 이 경우, 한 개의 피스톤 챔버가 형성되게 된다. 이와는 달리, 상기 블록 연결부(202)에 2개 이상의 돌출부를 형성하여 3개 이상의 피스톤 챔버를 형성할 수도 있다.

블록 외경부(208)는 상기 블록 연결부(206)의 외경면에 연결되어 있으며, 축방향을 따라 전방에서 후방으로 형성되어 있다. 이러한 블록 외경부(208)는 케이스(201)의 내주면에 삽입된다.

또한, 상기 마찰요소 블록(202)에는 상기 피스톤 챔버(210, 211)에 작동 유압을 공급하기 위한 제1,2오일 포켓(212, 214)이 형성되어 있으며, 이 제1,2오일 포켓(212, 214)에 유체적으로 연결된(fluidly connected) 오일 통로(216)가 형성되어 있다. 상기 오일 통로(216)는 상기 제1,2오일 포켓(212, 214)에 각각 별도로 형성될 수 있다.

상기 마찰요소 블록(202) 내의 마찰요소 공간에는 피스톤(218)이 장착되어 있다. 상기 피스톤(218)은 작동 유압에 의하여 축방향으로 이동하며 리턴 스프링(234)에 작동 유압에 해당하는 힘(일반적으로, 작동 유압에 해당하는 힘은 작동 유압과 피스톤 유효 면적의 곱으로 나타나게 된다.)을 가하는 것으로, 피스톤(218)의 전면은 상기 마찰요소 블록(202)의 후면 형상과 유사하다. 즉, 상기 피스톤(218)은 피스톤 내경부(220), 피스톤 연결부(222), 피스톤 중간부(224), 경방향 연장부(226), 피스톤 가압부(228), 그리고 피스톤 외경부(230)를 포함한다.

피스톤 내경부(220)는 상기 블록 내경부(204)에 밀착되도록 축방향을 따라 전방에서 후방으로 형성되어 있다. 이러한 피스톤 내경부(220)와 블록 내경부(204) 사이에는 씰링부재(260)가 장착되어 있다.

피스톤 연결부(222)는 상기 피스톤 내경부(220)의 전단부에서 반경 외측으로 형성된 것으로, 상기 피스톤 연결부(222)와 블록 연결부(206) 사이에는 제1피스톤 챔버(210)가 형성되어 있다. 이 제1피스톤 챔버(210)는 상기 제1오일 포켓(212)에 연결되어 작동 유압을 공급받는다.

피스톤 중간부(224)는 상기 피스톤 연결부(222)의 외경부에 연결되어 있으며, 축방향을 따라 전방에서 후방으로 형성되어 있다. 이 피스톤 중간부(224)와 블록 연결부(206)의 돌출된 부분은 밀착되며 그 사이에는 씰링부재(262)가 개재되어 있다. 상기 씰링부재들(260, 262)에 의하여 제1피스톤 챔버(210)에 입력된 작동 유압은 누유되지 않는다.

경방향 연장부(226)는 상기 피스톤 중간부(224)의 후단부에 연결되어 있으며, 반경 외측으로 형성되어 있다. 도 12에서는 상기 경방향 연장부(226)가 수직으로 형성되다 경사지게 형성되고 그 후 다시 수직으로 형성된 것이 예시되었으나 이에 한정되지 않는다. 상기 경방향 연장부(226)와 상기 블록 연결부(206) 사이에는 제2피스톤 챔버(211)가 형성되어 있다. 이 제2피스톤 챔버(211)는 상기 제2오일 포켓(214)에 연결되어 작동 유압을 공급 받는다.

피스톤 가압부(228)는 상기 경방향 연장부(226)의 후면에서 축방향 후방으로 돌출되어 있다. 상기 피스톤 가압부(228)는 리턴 스프링(234)과 피스톤 작용점(P1)에서 접촉하여 작동 유압에 해당하는 힘을 상기 리턴 스프링(234)에 가하게 된다.

피스톤 외경부(230)는 상기 경방향 연장부(226)의 외경부에 연결되어 있으며, 축방향을 따라 전방에서 후방으로 형성되어 있다. 상기 피스톤 외경부(230)는 상기 블록 외경부(208)에 밀착되며 그 사이에는 씰링부재(264)가 장착되어 있다. 따라서, 상기 씰링부재들(262, 264)에 의하여 제2피스톤 챔버(211) 내의 작동 유압이 누유되지 않는다.

상기 피스톤(218)과 상기 가압 플레이트(236) 사이에는 리턴 스프링(234)이 배치되어 있다. 상기 리턴 스프링(234)는, 도 13에 도시된 바와 같이, 림(250), 지지 핑거(252), 그리고 작동 핑거(254)로 이루어져 있다.

림(250)은 링 형상으로 되어 있으며, 그 외주면에는 상기 지지 핑거(252)와 작동 핑거(254)가 반경 외측으로 돌출되어 있다. 상기 림(250)은 상기 피스톤 가압부(228)와 피스톤 작용점(P1)에서 접촉하여 작동 유압에 해당하는 힘을 받게 된다.

지지 핑거(252)는 상기 림(250)의 외주면에서 반경 외측으로 돌출되어 있는 것으로 적어도 하나 이상 형성되어 있다. 상기 지지 핑거(252)는 상기 케이스(201)에 장착된 스프링 지지수단(232)과 힌지점(P0)에서 접촉하게 된다.

경우에 따라서는, 상기 스프링 지지 수단(232)을 생략하고 상기 지지 핑거(252)가 상기 케이스(201)의 스플라인부 전방 끝단에 의해 지지되도록 할 수도 있다.

작동 핑거(254)는 상기 림(250)의 외주면에서 반경 외측으로 돌출된 후 상기 가압 플레이트(236)를 향하여 절곡 성형된다. 이러한 작동 핑거(254)는 스프링 지지수단(232)의 내경면에 의하여 가이드되게 할 수도 있다. 상기 작동 핑거(254)는 상기 가압 플레이트(236)와 스프링 작용점(P2)에서 접촉하여 가압력을 상기 가압 플레이트(236)에 가하게 된다.

상기 작동 핑거(254)는 그 외주면의 원주 방향의 길이가 길게 형성되어(예를 들어, 'T'자 형상)(도 13(a) 참조) 가압 플레이트(236)와의 접촉 압력이 최소가 되도록 함으로써 가압 플레이트(236)의 접촉점의 손상(찍힘)을 방지할 수 있다.

또한, 상기 작동 핑거(254)에는, 도 11에 도시된 제1실시예의 변형예에서와 같이, 푸쉬 링(도시하지 않음)이 장착될 수도 있다.

한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 마찰요소(200)의 작용은 본 발명의 제1실시예에 따른 마찰요소(100)의 작용과 매우 유사하다. 즉, 상기 힌지점(P0)으로부터 상기 피스톤 작용점(P1)까지의 거리가 상기 힌지점(P0)으로부터 스프링 작용점(P2)까지의 거리보다 커, 상기 가압력이 상기 작동 유압에 해당하는 힘보다 커지게 된다. 따라서, 본 발명의 제2실시예에 따른 마찰요소(200)의 작용에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 14 내지 도 22는 본 발명의 제3실시예 내지 제7실시예에 따른 마찰요소를 도시한 것이다. 본 발명의 제3실시예 내지 제7실시예에 따른 마찰요소는 본 발명의 기술 사상이 자동변속기의 클러치에 적용된 것을 예시한 것이다.

도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 마찰요소(300)는 입력축(390) 상에 배치되어 마찰요소 공간을 형성하는 케이스(302), 상기 케이스(302)와의 사이에 피스톤 챔버(314)를 형성하며 상기 피스톤 챔버(314)에 공급되는 작동 유압에 의하여 동작되는 피스톤(316), 상기 피스톤(316)의 피스톤 챔버(314)의 반대편 위치에서 케이스(302) 상에 장착되며 상기 피스톤(316)과의 사이에 발란스 챔버(348)를 형성하는 발란스월(346), 그리고 상기 피스톤(316)으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 받아 가압력으로 변환하고 상기 작동 유압에 대항하는 탄성력을 상기 피스톤(316)에 제공하는 리턴 스프링(328)을 포함한다.

또한, 자동변속기 내의 허브(344)에는 복수개의 마찰 디스크들(340)이 스플라인 결합되어 있으며, 케이스(302)에는 복수개의 가압 플레이트들(338)이 스플라인 결합되어 있다. 상기 마찰 디스크들(340)과 상기 가압 플레이트들(338)은 서로 번갈아 배치된다.

상기 케이스(302)는 상기 입력축(390) 상에 장착되는 케이스 내경부(304), 상기 케이스 내경부(304)에서 반경 바깥쪽으로 길게 형성되어 있는 케이스 연결부(306), 상기 케이스 연결부(306)에서 축방향으로 연장되어 피스톤(316)의 작동 공간을 확보하는 어깨부(308), 상기 어깨부(308)에 용접 등의 방법으로 고정 장착되며 반경 외측으로 형성된 경방향 연장부(310), 그리고 상기 경방향 연장부(310)에 일체로 형성되며 축방향으로 연장되어 상기 가압 플레이트들(338)이 스플라인 결합되는 스플라인부(312)를 포함한다. 상기 스플라인부(312)의 후단부(도면에서 좌측)에는 상기 가압 플레이트들(338)이 가압될 수 있도록 축방향으로 지지하는 가압 플레이트 지지수단(342)이 장착되어 있다. 상기 가압 플레이트 지지수단(342)에는 스냅 링 등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 입력축(390) 상의 케이스 내경부(304)에는 상기 피스톤 챔버(314)에 작동 유압을 공급하기 위한 제1오일통로(358)와 상기 발란스 챔버(348)에 발란스 유압을 공급하기 위한 제2오일통로(360)가 형성되어 있으며, 상기 발란스월(346)을 지지하기 위한 발란스월 지지수단(350)이 장착되어 있다. 상기 발란스월 지지수단(350)으로는 스냅 링 등이 사용된다.

상기 피스톤(316)은 상기 케이스 내경부(304)에 밀착되는 피스톤 내경부(318), 상기 피스톤 내경부(318)에서 반경 외측으로 연장되는 피스톤 연결부(320), 상기 피스톤 연결부(320)에 축방향으로 연결되는 피스톤 중간부(322), 상기 피스톤 중간부(322)로부터 반경 외측으로 연장된 후 축방향으로 길게 형성되어 있으며 상기 발란스월(346)의 외경면과 접촉하여 발란스 챔버(348)를 형성하도록 하고 상기 어깨부(308)에 밀착되는 축방향 연장부(324), 그리고 상기 축방향 연장부(324)로부터 반경 외측으로 연결되어 있으며 상기 리턴 스프링(328)과 피스톤 작용점(P1)에서 접촉하여 작동 유압에 해당하는 힘을 상기 리턴 스프링(328)에 가하는 피스톤 가압부(326)를 포함한다.

또한, 상기 피스톤 내경부(318)와 케이스 내경부(304) 사이 및 상기 축방향 연장부(324)와 어깨부(308) 사이에는 각각 씰링부재(352, 354)가 장착되어 피스톤 챔버(314) 내의 작동 유압이 누유되지 않도록 하며, 발란스월(346)의 외경면과 축방향 연장부(324) 사이에도 씰링부재(356)가 장착되어 발란스 챔버(348) 내의 발란스 유압이 누유되지 않도록 한다.

상기 리턴 스프링(328)은 상기 피스톤 가압부(326)와 가압 플레이트(338) 사이에 배치되어 있으며, 상기 피스톤 가압부(326)로부터 받은 작동 유압에 해당하는 힘을 가압력으로 변환하여 상기 가압 플레이트(338)에 전달하고, 작동 유압이 피스톤(316)에 가해지지 않을 때에는 상기 피스톤(316)을 원래의 위치(즉, 마찰요소가 해제된 위치)로 되돌리도록 피스톤(316)에 항시 탄성력을 가한다. 이러한 리턴 스프링(328)은 그 외경면이 케이스(302)의 스플라인부(312)에 장착된 스프링 지지수단(336)에 의하여 지지되며 그 내경면은 상기 피스톤 가압부(326)와 피스톤 작용점(P1)에서 맞닿아 있다. 상기 스프링 지지수단(336)은 스냅 링 등이 사용될 수 있다.

상기 리턴 스프링(328)은 림(330), 지지 핑거(332), 그리고 작동 핑거(334)로 이루어져 있다.

상기 림(330)은 링 형상으로 되어 있으며, 그 내주면에는 반경 내측으로 지지 핑거(332)와 작동 핑거(334)가 돌출되어 있다. 상기 림(330)은 상기 스프링 지지수단(336)과 힌지점(P0)에서 접촉한다.

지지 핑거(332)는 상기 림(330)의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있다. 상기 지지 핑거(332)는 상기 피스톤 가압부(326)와 피스톤 작용점(P1)에서 접촉하여 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는다. 이러한 지지 핑거(332)는 적어도 하나 이상 구비된다.

작동 핑거(334)는 상기 림(330)의 내주면에서 반경 내측으로 돌출된 후 상기 가압 플레이트(338)를 향하여 절곡 성형되어 있다. 상기 작동 핑거(334)는, 마찰요소(300)가 작동 상태일 때, 상기 가압 플레이트(338)와 스프링 작용점(P2)에서 맞닿아 작동 유압에 해당되는 힘이 변환된 가압력을 상기 가압 플레이트(338)에 가한다. 이러한 작동 핑거(334)는 적어도 하나 이상 구비된다.

또한, 상기 작동 핑거(334)는 상기 림(330)과 소정의 각도(α)(예를 들어, 100° 이상)를 갖도록 성형하여, 작동 핑거(334) 자체의 탄성을 이용하여 쿠션 스프링의 역할을 하게 할 수도 있다. 이러한 쿠션 스프링의 역할은 클러치의 계합시 저더 현상을 방지하는데 필요하다.

또한, 상기 작동 핑거(334)에, 도 11에 도시된 제1실시예의 변형예와 같이, 푸쉬 링(도시하지 않음)이 장착될 수도 있다.

여기에서는, 상기 지지 핑거(332)와 상기 작동 핑거(334)가 상기 림(330)의 원주방향을 따라 등간격으로 교대로 배치된 것을 예시하였으나, 이에 한정되지는 않는다.

한편, 본 발명의 제3실시예에 따른 마찰요소(300)의 작용은 본 발명의 제1실시예에 따른 마찰요소(100)의 작용과 매우 유사하다. 즉, 상기 힌지점(P0)으로부터 상기 피스톤 작용점(P1)까지의 거리가 상기 힌지점(P0)으로부터 스프링 작용점(P2)까지의 거리보다 커, 상기 가압력이 상기 작동 유압에 해당하는 힘보다 커지게 된다. 이를 조금 더 자세히 설명하면 다음과 같다.

피스톤 챔버(314)에 작동 유압이 공급되면, 피스톤(316)은 도면에서 좌측으로 밀리면서 피스톤(316)의 가압부(326)는 리턴 스프링(328)을 상기 작동 유압에 해당하는 힘으로 도면에서 좌측으로 밀게 된다.

이 때, 리턴 스프링(328)은 지렛대 원리에 의하여 작동 유압에 해당하는 힘을 가압력으로 바꾸어 가압 플레이트(338)에 전달하고, 이에 의하여 가압 플레이트(338)와 마찰 디스크(340)는 가압되어 그들 사이의 마찰력에 의하여 서로 계합된다.

이 상태에서, 피스톤 챔버(314)에 공급되던 작동 유압이 사라지면, 피스톤(316)은 리턴 스프링(328)의 탄성력에 의하여 도면에서 우측으로 밀려가며, 가압 플레이트(338)와 마찰 디스크(340)는 서로 해방되게 된다.

한편, 피스톤 챔버(314)에 공급되던 작동 유압의 공급이 중단된 경우라도, 피스톤 챔버(314) 내의 오일이 완벽하게 배출되지 않는 경우가 있다. 이 때, 자동변속기 내의 입력축(390)은 매우 빠른 속도로 회전하고 있으므로, 피스톤 챔버(314) 내의 오일은 원심력을 받아 반경 외측으로 이동하게 된다. 따라서, 오일의 원심력에 의하여 원심 유압이 발생하고 이 원심 유압은 피스톤(316)을 도면에서 좌측으로 밀어 작동 플레이트들(338)과 마찰 디스크들(340)는 그 계합 상태가 충분히 해제되지 못하고 지속적인 마찰을 일으킬 수 있다.

이러한 작동 플레이트들(338)과 마찰 디스크들(340) 사이의 마찰을 줄이기 위하여, 상기 원심 유압에 대항하는 발란스 유압을 상기 발란스 챔버(348)에 공급하게 된다.

도 15는 본 발명의 제3실시예가 변형된 마찰요소(300)를 도시한 것이다. 본 발명의 제3실시예가 변형된 마찰요소(300)는 리턴 스프링(328)의 구조만이 변경된 것이다. 따라서, 리턴 스프링(328)의 구조만을 설명하고 나머지 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제3실시예가 변형된 마찰요소(300)에서, 상기 리턴 스프링(328)은 림(330), 지지 핑거(332), 그리고 작동 핑거(334)를 포함한다.

상기 림(330)은 링 형상이며, 상기 피스톤 가압부(326)와 피스톤 작용점(P1)에서 맞닿아 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는다.

상기 지지 핑거(332)는 상기 림(330)의 외주면에서 반경 외측으로 돌출되어 있으며, 상기 스프링 지지수단(336)과 힌지점(P0)에서 접촉하고 있다.

상기 작동 핑거(334)는 상기 림(330)의 외주면에서 반경 외측으로 돌출된 후 상기 가압 플레이트(338)를 향하여 절곡 성형되어 있다. 상기 작동 핑거(334)는, 마찰요소(300)가 작동 상태일 때, 상기 가압 플레이트(338)와 스프링 작용점(P2)에서 맞닿아 작동 유압에 해당되는 힘이 변환된 가압력을 상기 가압 플레이트(338)에 가한다.

도 16은 본 발명의 제4실시예에 따른 마찰요소(400)를 도시한 것이다. 본 발명의 제4실시예에 따른 마찰요소(400)는 리턴 스프링(428)이 쿠션 디스크(cushion disk)(434)를 통하여 가압 플레이트(438)를 가압하도록 되어 있는 점을 제외하고는 본 발명의 제3실시예에 따른 마찰요소(300)와 그 구조가 거의 동일하다. 따라서, 동일한 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제4실시예에 따른 마찰요소(400)에서, 피스톤(416)은 리턴 스프링(428)에 작동 유압에 해당하는 힘을 가하고, 상기 리턴 스프링(428)은 작동 유압에 해당하는 힘을 가압력으로 변환한 후 이를 쿠션 디스크(434)에 전달하며, 쿠션 디스크(434)는 상기 리턴 스프링(428)으로부터 전달 받은 가압력으로 가압 플레이트(438)를 가압한다.

이러한 목적을 위하여, 상기 쿠션 디스크(434)는 상기 리턴 스프링(428)과 가압 플레이트(438) 사이에 배치되어 있다.

상기 리턴 스프링(428)은 림(430)과 지지 핑거(432)를 포함한다.

림(430)은 링 형상이며, 스프링 지지수단(436)과 힌지점(P0)에서 접촉하고 있다.

지지 핑거(432)는 상기 림(430)의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있으며, 피스톤 가압부(426)와 피스톤 작용점(P1)에서 맞닿아 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는다.

상기 쿠션 디스크(434)는 환형이며, 그 외주면이 상기 리턴 스프링(428)과 스프링 작용점(P2)에서 맞닿아 가압력을 전달 받고, 그 내주면이 상기 가압 플레이트(438)와 맞닿아 리턴 스프링(428)으로부터 전달받은 가압력을 가압 플레이트(438)에 전달한다.

여기에서는, 상기 쿠션 디스크(434)의 외주면이 스프링 지지수단(436)의 내주면에 의하여 지지되고, 상기 리턴 스프링(428)의 림(430)과 스프링 작용점(P2)에서 맞닿는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 필요에 따라, 상기 스프링 작용점(P2)은 상기 지지 핑거(432)에 위치하도록 설계될 수도 있다.

경우에 따라서는, 상기 쿠션 디스크(434)는 그 내주면이 상기 리턴 스프링(428)의 스프링 작용점(P2)에 맞닿아 지지되고, 그 외주면이 상기 가압 플레이트(438)와 접촉하여 상기 리턴 스프링(428)으로부터 전달 받은 가압력(Fop)을 상기 가압 플레이트(438)에 전달하게 할 수도 있다.

도 17은 본 발명의 제5실시예에 따른 마찰요소(500)를 도시한 것이다. 본 발명의 제5실시예에 따른 마찰요소(500)는 리턴 스프링(528)이 쿠션 스프링(570)을 통하여 가압 플레이트(538)를 가압하도록 되어 있는 점을 제외하고는 본 발명의 제3실시예에 따른 마찰요소(300)와 그 구조가 거의 동일하다. 따라서, 동일한 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제5실시예에 따른 마찰요소(500)에서, 피스톤(516)은 리턴 스프링(528)에 작동 유압에 해당하는 힘을 가하고, 상기 리턴 스프링(528)은 작동 유압에 해당하는 힘을 가압력으로 변환한 후 이를 쿠션 스프링(570)에 전달하며, 쿠션 스프링(570)은 상기 리턴 스프링(528)으로부터 전달 받은 가압력으로 가압 플레이트(538)를 가압한다.

이러한 목적을 위하여, 상기 쿠션 스프링(570)은 상기 리턴 스프링(528)과 가압 플레이트(538) 사이에 배치되어 있다.

상기 리턴 스프링(528)은 림(530), 지지 핑거(532), 그리고 작동 핑거(534)를 포함한다.

상기 림(530)은 링 형상이며, 스프링 지지수단(536)과 힌지점(P0)에서 접촉하고 있다. 필요에 따라서는, 상기 림(530)의 외주면에 스프링 장착부(535)를 형성하여 케이스(502)의 스플라인부(512)에 스플라인 결합할 수 있다.

지지 핑거(532)는 상기 림(530)의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있으며, 피스톤 가압부(526)와 피스톤 작용점(P1)에서 맞닿아 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는다.

작동 핑거(534)는 상기 림(530)의 내주면에서 반경 내측으로 돌출된 후 상기 쿠션 스프링(570)을 향하여 절곡 성형되어 있다. 상기 작동 핑거(534)는, 마찰요소(500)가 작동 상태일 때, 상기 쿠션 스프링(570)과 스프링 작용점(P2)에서 맞닿아 가압력을 상기 쿠션 스프링(570)에 전달한다.

또한, 상기 작동 핑거(534)에는, 도 11에 도시된 제1실시예의 변형예에서와 같이, 푸쉬 링(도시하지 않음)이 장착될 수도 있다.

쿠션 스프링(570)은 웨이브 타입(쿠션면이 전후로 굴곡지게 형성되어 있음)으로 마찰요소(500)의 작동 시 발생할 수 있는 저더(judder) 등을 감소시킨다. 이러한 쿠션 스프링(570)은 상기 작동 핑거(534)로부터 가압력을 전달 받아 가압 플레이트(538)에 전달한다.

도 18은 본 발명의 제5실시예가 변형된 마찰요소(500)를 도시한 것이다. 본 발명의 제5실시예가 변형된 마찰요소(500)는 리턴 스프링(528)과 쿠션 스프링(570)의 구조만이 변경된 것이다. 따라서, 리턴 스프링(538)과 쿠션 스프링(570)의 구조만을 설명하고 나머지 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제5실시예가 변형된 마찰요소(500)에서, 상기 리턴 스프링(528)은 림(530)과 지지 핑거(532)를 포함한다.

림(530)은 링 형상이며, 스프링 지지수단(536)과 힌지점(P0)에서 접촉하고 있다. 필요에 따라서는, 상기 림(530)의 외주면에 스프링 장착부(535)를 형성하여 케이스(502)의 스플라인부(512)에 스플라인 결합할 수 있다.

쿠션 스프링(570)은 쿠션 림(574)과 쿠션 핑거(576)를 포함하고 있다.

쿠션 림(574)은 링 형상으로, 웨이브가 형성되어 완충 작용을 하고 상기 가압 플레이트(538)와 접촉하여 가압력을 가한다. 필요에 따라서는, 상기 쿠션 림(574)의 외주면에 쿠션 장착부(572)를 형성하여 케이스(502)의 스플라인부(512)에 스플라인 결합할 수 있다.

쿠션 핑거(576)는 상기 쿠션 림(574)의 내주면에 반경 내측으로 돌출된 후 상기 리턴 스프링(528)을 향하여 절곡 성형되어 있다. 상기 쿠션 핑거(576)는 상기 리턴 스프링(528)과 스프링 작용점(P2)에서 맞닿아 가압력을 전달받는다. 도 18에서는, 상기 쿠션 핑거(576)가 리턴 스프링(528)의 지지 핑거(532)와 스프링 작용점(P2)에서 맞닿는 것을 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다.

또한, 상기 쿠션 핑거(576)에는, 도 11에 도시된 제1실시예의 변형예와 유사한 기능을 하는, 푸쉬 링(도시하지 않음)이 장착되어 상기 리턴 스프링(528)과 상기 쿠션 스프링(570)의 접촉이 균등하게 이루어지도록 할 수 있다.

도 19는 본 발명의 제6실시예에 따른 마찰요소(600)를 도시한 것이다. 본 발명의 제6실시예에 따른 마찰요소(600)는 리턴 스프링(628)이 쿠션 디스크(680)를 통하여 가압 플레이트(638)를 가압하도록 되어 있는 점을 제외하고는 본 발명의 제3실시예에 따른 마찰요소(300)와 그 구조가 거의 동일하다. 따라서, 동일한 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제6실시예에 따른 마찰요소(600)에서, 피스톤(616)은 리턴 스프링(628)에 작동 유압에 해당하는 힘을 가하고, 상기 리턴 스프링(628)은 작동 유압에 해당하는 힘을 가압력으로 변환한 후 이를 쿠션 디스크(680)에 전달하며, 쿠션 디스크(680)는 상기 리턴 스프링(628)으로부터 전달 받은 가압력으로 가압 플레이트(638)를 가압한다.

이러한 목적을 위하여, 상기 쿠션 디스크(680)는 상기 리턴 스프링(628)과 가압 플레이트(638) 사이에 배치되어 있다.

상기 리턴 스프링(628)은 림(630), 지지 핑거(632), 그리고 작동 핑거(634)를 포함한다.

림(630)은 링 형상이며, 스프링 지지수단(636)과 힌지점(P0)에서 접촉하고 있다. 필요에 따라서는, 상기 림(630)의 외주면에 스프링 장착부(635)를 형성하여 케이스(602)의 스플라인부(612)에 스플라인 결합할 수 있다.

지지 핑거(632)는 상기 림(630)의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있으며, 상기 피스톤 가압부(626)와 피스톤 작용점(P1)에서 맞닿아 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는다.

작동 핑거(634)는 상기 림(630)의 내주면에서 반경 내측으로 돌출된 후 상기 쿠션 디스크(680)를 향하여 절곡 성형되어 있다. 상기 작동 핑거(634)는 상기 쿠션 디스크(680)와 스프링 작용점(P2)에서 맞닿아 가압력을 상기 쿠션 디스크(680)에 가한다.

상기 쿠션 디스크(680)는 환형으로 되어 있으며, 반경 내측으로 갈수록 상기 리턴 스프링(628)을 향하여 기울어져 있다. 즉, 상기 쿠션 디스크(680)의 외주면에는 디스크 접촉부(682)가 형성되어 케이스(602)의 스플라인부(612)에 스플라인 결합하며, 이 디스크 접촉부(682)는 상기 가압 플레이트(638)와 맞닿아 상기 가압 플레이트(638)에 가압력을 가한다. 상기 쿠션 디스크(680)의 내주부 또는 내주부에 가까운 림부는 상기 리턴 스프링(628)의 작동 핑거(634)와 스프링 작용점(P2)에서 맞닿아 상기 리턴 스프링(628)으로부터 가압력을 전달 받는다.

도 20은 본 발명의 제6실시예가 변형된 마찰요소(600)를 도시한 것이다. 본 발명의 제6실시예가 변형된 마찰요소(600)는 리턴 스프링(628)과 쿠션 디스크(680)의 구조만이 변경된 것이다. 따라서, 리턴 스프링(628)과 쿠션 디스크(680)의 구조만을 설명하고 나머지 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제6실시예가 변형된 마찰요소(600)에서, 상기 리턴 스프링(628)은 림(630)과 지지 핑거(632)를 포함한다.

쿠션 디스크(680)는 디스크 접촉부(682)와 디스크 핑거(684)를 포함하고 있다.

상기 디스크 접촉부(682)는 환형이며, 그 외주면이 상기 케이스(602)의 스플라인부(612)에 스플라인 결합하며, 상기 가압 플레이트(638)와 접촉하여 가압력을 상기 가압 플레이트(638)에 전달 한다. 경우에 따라서는, 상기 디스크 접촉부(682)의 스플라인부는 생략될 수도 있다.

디스크 핑거(684)는 상기 디스크 접촉부(682)의 내주면에서 상기 리턴 스프링(628)을 향하여 절곡 성형되며, 상기 리턴 스프링(628)과 스프링 작용점(P2)에서 접촉하여 가압력을 전달 받는다. 이 때, 상기 스프링 작용점(P2)는 상기 리턴 스프링(628)의 림(630) 또는 지지 핑거(632) 중 어느 하나에 위치할 수 있다.

도 21은 본 발명의 제6실시예가 변형된 또 다른 마찰요소(700)를 도시한 것이다. 본 발명의 제6실시예가 변형된 또 다른 마찰요소(700)는 쿠션 디스크(780)의 구조만이 변경된 것이다. 따라서, 쿠션 디스크(780)의 구조만을 설명하고 나머지 구성요소에 대한 설명은 생략하기로 한다.

상기 쿠션 디스크(780)는 디스크 접촉부(782)를 포함한다. 상기 디스크 접촉부(782)는 환형으로 되어 있으며, 반경 내측으로 갈수록 가압 플레이트(738)를 향하여 기울어져 있다. 즉, 상기 디스크 접촉부(782)의 내주면은 상기 가압 플레이트(738)와 맞닿아 상기 가압 플레이트(738)에 가압력을 전달한다.

상기 디스크 접촉부(782)의 외주부에는 디스크 핑거(784)가 상기 리턴 스프링(728)을 향하여 절곡 성형되어 상기 리턴 스프링(728)과 스프링 작용점(P2)에서 접촉하여 가압력을 전달 받는다. 또한, 상기 디스크 핑거(784)는 스프링 지지수단(736)에 의해 가이드될 수도 있다.

도 22는 본 발명의 제7실시예에 따른 마찰요소(800)를 도시한 것이다. 본 발명의 제7실시예에 따른 마찰요소(800)는 리턴 스프링(828)이 푸쉬 플레이트(880)와 쿠션 스프링(870)을 통하여 가압 플레이트(838)를 가압하도록 되어 있는 점을 제외하고는 본 발명의 제3실시예에 따른 마찰요소(300)와 그 구조가 거의 동일하다. 따라서, 동일한 구조에 대한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 제7실시예에 따른 마찰요소(800)에서, 피스톤(816)은 리턴 스프링(828)에 작동 유압에 해당하는 힘을 가하고, 상기 리턴 스프링(828)은 작동 유압에 해당하는 힘을 가압력으로 변환한 후 이를 푸쉬 플레이트(880)에 전달한다. 또한, 상기 푸쉬 플레이트(880)는 가압력을 상기 쿠션 스프링(870)에 가하고, 쿠션 스프링(870)은 상기 가압력을 상기 가압 플레이트(838)에 가하도록 되어 있다.

이러한 목적을 위하여, 상기 쿠션 스프링(870)은 상기 가압 플레이트(838) 근처에 배치되고, 푸쉬 플레이트(880)는 상기 쿠션 스프링(870)과 리턴 스프링(828) 사이에 배치된다.

상기 리턴 스프링(828)은 림(830)과 지지 핑거(832)를 포함한다.

상기 림(830)은 링 형상이며, 스프링 지지수단(836)과 힌지점(P0)에서 접촉한다.

상기 지지 핑거(832)는 상기 림(830)의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있으며, 상기 피스톤 가압부(826)와 피스톤 작용점(P1)에서 맞닿아 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는다.

상기 푸쉬 플레이트(880)는 푸쉬 플레이트 본체(882)와 푸쉬 플레이트 핑거(884)를 포함한다.

푸쉬 플레이트 본체(882)는 환형으로, 일면이 상기 쿠션 스프링(870)과 접촉하여 가압력을 상기 쿠션 스프링(870)에 전달한다. 필요에 따라, 상기 푸쉬 플레이트 본체(882)의 외주면은 케이스(802)의 스플라인부(812)에 스플라인 결합될 수 있다.

푸쉬 플레이트 핑거(884)는 푸쉬 플레이트 본체(882)의 내주면에서 상기 리턴 스프링(828)을 향하여 절곡 성형되어 있으며, 상기 리턴 스프링(828)과 스프링 작용점(P2)에서 접촉하여 가압력을 전달받는다. 상기 스프링 작용점(P2)은 리턴 스프링(828)의 림(830)과 지지 핑거(832) 중 어느 하나에 위치한다.

쿠션 스프링(870)은 상기 푸쉬 플레이트(880)와 가압 플레이트(838) 사이에 배치된다. 이러한 쿠션 스프링(870)은 그 일면이 상기 푸쉬 플레이트 본체(882)와 접촉하여 가압력을 전달 받으며, 그 타면이 가압 플레이트(838)와 접촉하여 푸쉬 플레이트(880)로부터 전달 받은 가압력을 가압 플레이트(838)에 가한다.

지금까지 설명한 제4, 5, 6, 7실시예 및 각 변형예는 도 5, 11 및 도 12에서 설명한 제1, 2실시예 및 그 변형예인 브레이크에도 적용될 수 있음은 자명하다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims

마찰요소 공간을 형성하는 케이스;
상기 케이스 내에 설치되어 있으며, 피스톤 챔버에 유입되는 작동 유압에 의하여 축방향으로 이동하는 피스톤;
상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 받아 가압력으로 변환하고, 상기 작동 유압에 대항하는 탄성력을 항시 상기 피스톤에 제공하는 리턴 스프링;
상기 케이스에 스플라인 결합하는 복수개의 가압 플레이트들; 그리고
상기 가압 플레이트와 교대로 배치되어 있으며, 허브에 스플라인 결합하는 복수개의 마찰 디스크들;
을 포함하되,
상기 리턴 스프링은 상기 작동 유압이 변환된 가압력을 상기 가압 플레이트들과 상기 마찰디스크들에 직접적 또는 간접적으로 전달하여 이들을 축방향으로 가압하는 것에 의하여 상기 허브와 상기 케이스를 연결하며,
상기 리턴 스프링은 상기 케이스에 의하여 지지되는 힌지점, 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 받는 피스톤 작용점, 그리고 상기 작동 유압에 해당하는 힘이 변환된 가압력을 작용하는 스프링 작용점을 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 힌지점으로부터 상기 피스톤 작용점까지의 수직 거리는 상기 힌지점으로부터 상기 스프링 작용점까지의 수직 거리보다 길어 상기 가압력이 상기 작동 유압에 해당하는 힘보다 큰 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 3항에 있어서,
상기 리턴 스프링은
링 형상이며, 상기 힌지점이 위치하는 림;
상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있으며, 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는 피스톤 작용점이 위치하는 지지 핑거; 그리고
상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출된 후 상기 가압 플레이트를 향하여 절곡 성형되어 있으며, 상기 가압 플레이트에 가압력을 가하는 스프링 작용점이 위치하는 작동 핑거;
를 포함하는 마찰요소.
제 4항에 있어서,
상기 가압 플레이트를 보호하고 균일한 작용력을 전달하기 위하여, 상기 작동 핑거의 끝단에는 푸쉬 링이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 5항에 있어서,
상기 푸쉬 링은
상기 가압 플레이트와 평행하게 형성되어 면 접촉하도록 되어 있는 접촉부; 그리고
상기 접촉부에서 상기 지지 핑거를 향하여 축방향으로 절곡 성형되어 있으며, 상기 리턴 스프링의 작동 핑거에 압입되어 조립되는 조립부; 그리고
상기 리턴 스프링을 향하여 더 연장되어 성형되며 상기 리턴 스프링의 과도한 변형을 방지하는 스프링 프로텍터부;
를 포함하는 마찰요소.
제 4항 내지 제 6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 케이스에는 상기 리턴 스프링의 림과 상기 힌지점에서 접촉하여 상기 리턴 스프링을 축방향으로 지지하는 스프링 지지수단이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 7항에 있어서,
상기 케이스에는 리테이너가 장착되어 있고, 상기 피스톤은 상기 리테이너와의 사이에 상기 피스톤 챔버를 형성하는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 3항에 있어서,
상기 케이스와 상기 피스톤 사이에는 상기 피스톤 챔버가 형성된 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 9항에 있어서,
상기 리턴 스프링은
링 형상이며, 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는 피스톤 작용점이 위치하는 림;
상기 림의 외주면에서 반경 외측으로 돌출되어 있으며, 상기 힌지점이 위치하는 지지 핑거; 그리고
상기 림의 외주면에서 반경 외측으로 돌출된 후 상기 가압 플레이트를 향하여 절곡 성형되어 있으며, 상기 가압 플레이트에 가압력을 가하는 스프링 작용점이 위치하는 작동 핑거;
를 포함하는 마찰요소.
제 10항에 있어서,
상기 케이스에는 상기 리턴 스프링의 지지 핑거를 축방향으로 지지함과 동시에 상기 작동 핑거를 가이드하는 스프링 지지수단이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 9항에 있어서,
상기 리턴 스프링은
링 형상이며, 상기 힌지점이 위치하는 림;
상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있으며, 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는 피스톤 작용점이 위치하는 지지 핑거; 그리고
상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출된 후 상기 가압 플레이트를 향하여 절곡 성형되어 있으며, 상기 가압 플레이트에 가압력을 가하는 스프링 작용점이 위치하는 작동 핑거;
를 포함하는 마찰요소.
제 12항에 있어서,
상기 케이스에는 상기 리턴 스프링의 림과 상기 힌지점에서 접촉하여 상기 리턴 스프링을 축방향으로 지지하는 스프링 지지수단이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 9항에 있어서,
상기 리턴 스프링은
링 형상이며, 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는 피스톤 작용점이 위치하는 림;
상기 림의 외주면에서 반경 외측으로 돌출되어 있으며, 상기 힌지점이 위치하는 지지 핑거; 그리고
상기 림의 외주면에서 반경 외측으로 돌출된 후 상기 가압 플레이트를 향하여 절곡 성형되어 있으며, 상기 가압 플레이트에 가압력을 가하는 스프링 작용점이 위치하는 작동 핑거;
를 포함하는 마찰요소.
제 14항에 있어서,
상기 케이스에는 상기 리턴 스프링의 지지 핑거와 힌지점에서 접촉하여 상기 리턴 스프링을 축방향으로 지지하는 스프링 지지수단이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 9항에 있어서,
상기 리턴 스프링과 상기 가압 플레이트 사이에는 쿠션 디스크가 설치되어 있으며, 상기 리턴 스프링은 상기 쿠션 디스크를 통하여 상기 가압 플레이트를 가압하는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 16항에 있어서,
상기 리턴 스프링은
링 형상이며, 상기 힌지점이 위치하는 림; 그리고
상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있으며, 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는 피스톤 작용점이 위치하는 지지 핑거;
를 포함하되,
상기 쿠션 디스크와 접촉하여 가압력을 전달하는 스프링 작용점은 상기 림 또는 상기 지지 핑거 중 어느 하나에 위치하는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 17항에 있어서,
상기 케이스에는 상기 리턴 스프링의 림과 상기 힌지점에서 접촉하여 상기 리턴 스프링을 축방향으로 지지하는 스프링 지지수단이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 18항에 있어서,
상기 쿠션 디스크는 그 외주면 또는 내주면이 상기 리턴 스프링의 스프링 작용점에 맞닿아 지지되고, 그 내주면 또는 외주면이 상기 가압 플레이트와 접촉하여 상기 리턴 스프링으로부터 전달 받은 가압력을 상기 가압 플레이트에 전달하는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 9항에 있어서,
상기 리턴 스프링과 상기 가압 플레이트 사이에는 쿠션 스프링이 설치되어 있으며, 상기 리턴 스프링은 상기 쿠션 스프링을 통하여 상기 가압 플레이트를 가압하는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 20항에 있어서,
상기 리턴 스프링은
링 형상이며, 상기 힌지점이 위치하는 림;
상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있으며, 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는 피스톤 작용점이 위치하는 지지 핑거; 그리고
상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출된 후 상기 쿠션 스프링을 향하여 절곡 성형되어 있으며, 상기 쿠션 스프링에 가압력을 가하는 스프링 작용점이 위치하는 작동 핑거;
를 포함하는 마찰요소.
제 21항에 있어서,
상기 케이스에는 상기 리턴 스프링의 림과 상기 힌지점에서 접촉하여 상기 리턴 스프링을 축방향으로 지지하는 스프링 지지수단이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 20항에 있어서,
상기 리턴 스프링은
링 형상이며, 상기 힌지점이 위치하는 림; 그리고
상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있으며, 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는 피스톤 작용점이 위치하는 지지 핑거;
를 포함하되,
상기 쿠션 스프링과 접촉하여 가압력을 전달하는 스프링 작용점은 상기 림 또는 상기 지지 핑거 중 어느 하나에 위치하는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 23항에 있어서,
상기 케이스에는 상기 리턴 스프링의 림과 상기 힌지점에서 접촉하여 상기 리턴 스프링을 축방향으로 지지하는 스프링 지지수단이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 23항에 있어서,
상기 쿠션 스프링은
링 형상이며, 웨이브가 형성되어 완충 작용을 하고, 상기 가압 플레이트와 접촉하는 쿠션 림; 그리고
상기 쿠션 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출된 후 상기 리턴 스프링을 향하여 절곡 성형되어 있으며, 상기 리턴 스프링의 스프링 작용점과 접촉하여 가압력을 전달 받는 쿠션 핑거;
를 포함하는 마찰요소.
제 16항에 있어서,
상기 리턴 스프링은
링 형상이며, 상기 힌지점이 위치하는 림;
상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있으며, 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는 피스톤 작용점이 위치하는 지지 핑거; 그리고
상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출된 후 상기 쿠션 디스크를 향하여 절곡 성형되어 있으며, 상기 쿠션 디스크에 가압력을 가하는 스프링 작용점이 위치하는 작동 핑거;
를 포함하는 마찰요소.
제 26항에 있어서,
상기 케이스에는 상기 리턴 스프링의 림과 상기 힌지점에서 접촉하여 상기 리턴 스프링을 축방향으로 지지하는 스프링 지지수단이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 26항에 있어서,
상기 쿠션 디스크는 그 외주면이 상기 케이스에 스플라인 결합하며 상기 가압 플레이트와 접촉하여 가압력을 가하고, 그 내주부는 상기 리턴 스프링의 작동 핑거와 스프링 작용점에서 접촉하여 가압력을 전달 받는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 18항에 있어서,
상기 쿠션 디스크는
그 외주면이 상기 케이스에 스플라인 결합하며, 상기 가압 플레이트와 접촉하여 가압력을 가하는 링 형상의 디스크 접촉부; 그리고
상기 디스크 접촉부의 내주면에서 상기 리턴 스프링을 향하여 절곡 성형되며, 상기 리턴 스프링과 스프링 작용점에서 접촉하여 가압력을 전달 받는 디스크 핑거;
를 포함하는 마찰요소.
제 18항에 있어서,
상기 쿠션 디스크는
그 내주면이 상기 가압 플레이트와 접촉하여 가압력을 가하는 링 형상의 디스크 접촉부; 그리고
상기 디스크 접촉부의 외주면에서 상기 리턴 스프링을 향하여 절곡 성형되며, 상기 리턴 스프링과 스프링 작용점에서 접촉하여 가압력을 전달 받는 디스크 핑거;
를 포함하는 마찰요소.
제 30항에 있어서,
상기 디스크 핑거의 외주면은 상기 스프링 지지수단에 의하여 가이드되는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 9항에 있어서,
상기 리턴 스프링과 상기 가압 플레이트 사이에는 푸쉬 플레이트와 쿠션 스프링이 설치되어 있으며, 상기 리턴 스프링은 상기 푸쉬 플레이트와 쿠션 스프링을 통하여 상기 가압 플레이트를 가압하는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 32항에 있어서,
상기 리턴 스프링은
링 형상이며, 상기 힌지점이 위치하는 림; 그리고
상기 림의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있으며, 상기 피스톤으로부터 작동 유압에 해당하는 힘을 전달 받는 피스톤 작용점이 위치하는 지지 핑거;
를 포함하되,
상기 푸쉬 플레이트와 접촉하여 가압력을 전달하는 스프링 작용점은 상기 림 또는 상기 지지 핑거 중 어느 하나에 위치하는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 33항에 있어서,
상기 케이스에는 상기 리턴 스프링의 림과 상기 힌지점에서 접촉하여 상기 리턴 스프링을 축방향으로 지지하는 스프링 지지수단이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 33항에 있어서,
상기 푸쉬 플레이트는
상기 케이스에 스플라인 결합되어 있으며, 상기 쿠션 스프링과 접촉하여 가압력을 전달하는 푸쉬 플레이트 본체; 그리고
상기 푸쉬 플레이트 본체의 내주면에서 상기 리턴 스프링을 향하여 절곡 성형되어 있으며, 상기 리턴 스프링과 스프링 작용점에서 접촉하여 가압력을 전달받는 절곡부;
를 포함하되,
상기 쿠션 스프링은 상기 푸쉬 플레이트의 가압력을 상기 가압 플레이트에 전달하는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
제 12항 내지 제 35항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 피스톤을 기준으로 상기 피스톤 챔버의 반대쪽에는 상기 피스톤과의 사이에 발란스 챔버를 형성하는 발란스월이 상기 케이스에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰요소.