KR101286258B1 - 분할형 코어판 및 마찰판 - Google Patents

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Abstract

양면 또는 일면 습식 클러치 마찰판 또는 분리판에 사용되는 분할형 강철 코어판 및 이를 제조하는 방법이 개시되어 있다.
코어판, 습식 클러치, 마찰판, 분리판

Description

분할형 코어판 및 마찰판 {SEGMENTED CORE PLATE AND FRICTION DISC}
본 발명은 양면 또는 일면 습식 클러치 마찰판 또는 분리판에 사용되는 분할형 강철 코어판 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 차량용 자동 변속기 또는 트랜스퍼 케이스용 다판(multi-plate) 습식 클러치 팩 또는 다른 마찰 클러치에 사용되는 강철 코어판 또는 디스크에 관한 것이며, 여기에서 환상 코어판이 환상 링을 형성하기 위해 상호연결 단부들로 분할되어 있다. 환상 마찰 링 또는 디스크는 클러치 어셈블리의 내부 허브와 외부 드럼에 교대로 연결되는 삽입형 클러치판들의 습식 클러치팩들에 통상적으로 사용된다. 클러치판들은 유압 또는 스프링 작동식 피스톤에 의해 클러치 어셈블리의 부품들을 함께 회전시키기 위해 결합된다. 일반적으로 마찰판 또는 디스크는 코어판으로서 역할하는 환상의 강철 링 또는 판, 및 한쌍의 환상 마찰 페이싱(friction facing)들로 이루어져 있으며, 이 마찰 페이싱들은 코어판에 리벳로 체결되거나 아니면 다른 방법으로 고정되어 마찰 디스크를 완성하게 된다.
제조 과정에서, 마찰 링들과 환상 코어판들의 블랭킹 아웃(blanking out)시 에 상당한 쓰레기가 발생된다. 넬스(Nels) 에게 허여된 미국특허 제 4,260,047 호에서는 탭/슬롯 상호연결 단부들을 갖는 분할형 마찰 페이싱들 및 환상 코어판이 사용된다. 상기 마찰 페이싱들은 사분원형(quarter circle)의 세그먼트들로 이루어져 있으며, 이 세그먼트들은 복수의 평행 홈들이 형성되어 있는 직사각형 마찰재 시트에서 블랭킹되고, 홈이 없는 부분에는 탭들과 슬롯들이 형성된다. 상기 세그먼트들은 서로 연결되어 링을 형성하고 코어판에 결합된다.
본 출원인이 공동 소유하고 있는 마니노 주니어(Mannino, Jr.)의 미국특허 제 4,674,616 호는 분할형 코어와 분할형 페이싱을 갖는 마찰 디스크에 관한 것이다. 상기 마니노의 특허에서는, 코어판은 탭/슬롯 단부들을 갖는 복수의 아치형 세그먼트들을 가지며, 이 단부들은 상호연결하여 환상의 코어판을 형성하게 된다. 또한, 마찰 페이싱들은 코어판의 상호연결 단부들과 겹치는 아치형 세그먼트들로 형성되며 이 세그먼트들은 양면에서 코어판에 적절히 결합된다. 상기 페이싱 세그먼트들은 함께 연결될 필요는 없고, 상기 마찰 세그먼트들이 상호잡금 코어판 세그먼트들에 겹쳐서 결합됨으로써 상기 코어판의 분해가 방지된다. 조립과 결합을 위해 세그먼트들의 배향과 정렬 작업을 위한 정렬핀들을 사용할 수 있도록 상호연결 코어판 세그먼트들과 마찰 페이싱 세그먼트들에는 구멍이 뚫려 있다.
이러한 방법 및 다른 유사한 방법이 폐 마찰재의 양을 줄일 수 있지만, 제조 공정이 다단계로 이루어지고 또한 코어판의 블랭킹시에 폐 재료가 발생하게 된다. 본 발명은 이러한 코어판들 및 코어판들의 제조 공정을 개선하기 위한 것이다.
일 양태에 있어서, 본 발명은 상호연결 단부들로 분할되어 링을 형성하게 되는 환상 코어판에 관한 것이다. 어떤 실시예들에서, 코어판 또는 마찰 디스크는 "프라임(prime)" 세그먼트들을 포함하는데, 즉 여기에서는 스플라인 치부(spline teeth)의 수가 3 세그먼트로 나누어질 수 있다. 다른 실시예들에서, 마찰 디스크는 "비프라임(non-prime)" 세그먼트들을 포함하며, 즉 여기에서는 스플라인 치부의 수는 3 세그먼트로 균등하게 나누어질 수 없다. 프라임 또는 비프라임 세그먼트로 형성되는 2개 이상의 이러한 분할형 강철 코어판들은 함께 연결되어, 업계에서 일반적으로 "적층제(stack)" 또는 "클러치팩" 이라 불리는 것이 형성된다.
다른 실시예에서, 3개 이상의 환상 링들을 포함하는 적층체에 있는 환상 링으로부터 하나 이상의 프라임 또는 비프라임 세그먼트가 생략되어, 상기 적층체를 통해 통로들이 형성되어 오일이 클러치팩을 통해 흐를 수 있게 된다.
또 다른 실시예에서, 함께 적층 또는 라미네이트된 세그먼트들에 개구들이 스탬핑 또는 형성된다. 이 개구들은 원주방향으로 교차하고 세그먼트의 반대편 가장자리들에 오프셋 반경방향 통로들 또는 개구들을 형성하여 판 또는 디스크에 오일 통로를 형성한다.
본 발명은 제조 공정에서 생기는 스크랩 재료의 양을 줄여서 강철 코어판들과 분리판들의 제조 효율을 증대시킨다.
본 발명의 다른 양태에 있어서, 본 발명은 세그먼트들을 만들고 이 세그먼트들을 조립하여 단일 겹(ply) 또는 두께의 코어판을 만드는 방법을 제공한다.
당업자는 본 발명의 다른 목적과 이점들을 바람직한 실시예에 대한 이하의 상세한 설명과 첨부 도면들을 통해 명확하게 알 수 있을 것이다.
도 1A 은 "프라임" 세그먼트들을 포함하는, 즉 스플라인 치부의 수가 3 세그먼트들로 나누어질 수 있는 마찰 디스크의 평면도이다.
도 1B 는 세그먼트들에 대한 블랭킹 공정을 개략적으로 나타내는 평면도이며, 여기에서 세그먼트들이 펀칭된다.
도 2A 는 "비프라임" 세그먼트들을 포함하는, 즉 스플라인 치부의 수가 3 또는 5 세그먼트들로 균등하게 나누어질 수 없는 마찰 디스크의 평면도이다.
도 2B 는 "비프라임" 세그먼트들에 대한 블랭킹 공정을 개략적으로 나타내는 평면도이며, 여기에서 "짝이 맞지 않는(odd)" 세그먼트를 얻기 위해 다른 세그먼트 펀치들이 작동된다.
도 3A 는 "비프라임" 세그먼트들을 갖는 마찰 디스크들을 부분적으로 보이지 않게 나타낸 평면도이다.
도 3B 는 "비프라임" 세그먼트들을 스탬핑하고 또한 탭 잠금 구멍들을 더 스탬핑하기 위한 공정을 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3C 는 제 1, 2 세그먼트에 있는 반구멍(semi-perforation)을 나타내는 단면도이다.
도 4 는 강철 코어판들을 분할 및 라미네이팅하기 위한 다이 레이아웃을 개 략적으로 나타내는 평면도이다.
도 5A - 5F 는 코어판의 세그먼트들을 연결하는데 유용한 상이한 조인트 설계들을 개략적으로 나타낸다.
도 6A, 도 6B 및 도 6C 는 리벳 체결된 적층 코어판을 나타내며, 도 6A 는 평면도이고, 도 6B 는 부분 단면도이며, 도 6C 는 도 6B 에서 취한 분해 단면도이다.
도 7 은 복수의 세그먼트들로 형성된 코어판들의 적층체의 평면도이다.
도 8 은 도 7 의 코어판의 측면도이다.
도 9 는 복수의 적층된 코어판들을 갖는 마찰 디스크의 평면도이다.
도 10 은 도 9 의 마찰 디스크의 측면도이다.
도 11A 는 본 발명의 코어판의 정면도이다.
도 11B 는 도 11A 의 코어판의 정면도이며, 마찰재가 코어판에 제공되어 있다.
도 11C 는 도 11B 의 코어판의 측면도이다.
도 12 는 세그먼트들을 함께 고정시키기 위한 추가적인 구성들을 갖는 코어판의 정면도이다.
도 13 은 세그먼트들을 함께 고정시키기 위한 추가적인 구성들을 갖는 코어판의 정면도이다.
본 발명은 코어판들에 프라임 또는 비프라임 수의 스플라인 치부를 갖는 코어판들을 제조하는데 유용하다. 본 발명에 따르면, 디스크에 있는 스플라인 치부의 수를 3 또는 5 세그먼트들로 나눌 수 있으면 이 세그먼트들을 "프라임(prime)" 이라고 한다.
도 1A 는 자동 변속기 또는 다른 적절한 클러치판에 적용될 수 있는 다판 클러치팩(10)을 나타낸다. 이 다판 클러치팩(10)은 복수의 판을 포함한다. 설명을 쉽게 하기 위해, 하나의 판만을 상세히 논의할 것이다. 코어판(11)은 복수의 치부(12)를 갖는다. 상기 치부(12)는 상기 코어판(11)의 내부 또는 외부 둘레에 있을 수 있다. 상기 코어판(11)은 3개의 동일한 아치형 세그먼트들(13)로 구성되어 있다. 각각의 세그먼트(13)는 그 세그먼트의 대향 단부들에서 탭(14)과 슬롯(15)을 갖는다. 각 단부에 있는 탭(14)과 슬롯(15)은　옆에 있는　인접　세그먼트의 탭(14)과 슬롯(15)에 상보적이며 이를 정합하여 수용한다. 탭과 슬롯 배열의 다른 형상도 본 발명에　유용하며 그러한 다양한 조합들이 도 5a　- 도 5f 에　도시된다.　　도 1A　에 도시된 실시예에서, 분할형 코어판은 45개의 치부를 갖는데, 이　수는 3으로 균등하게 나누어질 수 있다. 그래서, 세그먼트들(13)은 형상에 있어서 동일하다.　
도 1B 는　적절한 강철시트(8)로부터 스탬핑 가공된 동일한 세그먼트(13)를　나타낸다. 이 시트는 적절한 스탬핑 장치(미도시)를 통해 상기 시트(8)를 안내하기 위한 안내 구멍(9)를 갖는다. 이러한 스탬핑 작업시에, 강철 코어판을 분할하고 적층하기 위한 스탬핑 및/또는 펀칭 아웃은 어떠한 적절한 방식으로도 행해질 수 있다. 그후, 상기 재료들은 넉아웃부(knockout station)로 전달된다.　
도 2A　는　자동 변속기 또는 다른 적절한 클러치판에 적용되는 다판 클러치팩에 이용될 수 있는 마찰 디스크 또는 클러치판(20)을 나타낸다. 상기 마찰 디스크(20)는 복수의 치부(22)를 갖는 강철 코어판(21)을 포함한다. 상기 치부(22)는 상기 코어판(21)의 내부 둘레　또는　외부 둘레에 있을 수 있다. 상기 코어판(21)은 3개의 아치형 세그먼트(23)로 구성된다. 각 세그먼트(23)는 그 세그먼트의 대향 단부에서 탭(24)과 슬롯(25)을 갖는다. 각 단부에 있는 탭(24)과 슬롯(25)은 옆의 인접 세그먼트에 있는 탭(24)과 슬롯(25)에 상보적이고 이를 정합하여 수용한다. 탭과 슬롯 배열의 다른 형상도 본 발명에 유용하며 이러한 다양한 조합들이 도 5a - 5f 에 도시된다.　　
도 2A　에 도시된 실시예에서, 상기 분할형 코어판(21)은 41개의 치부를 가지며, 이 수는 3 또는 5 로 균등하게 나누어지지 않는다.　　이에 따라, 코어판(21)은 "비프라임" 이라고 하는데, 치부의 수 "41" 이 3 또는 5 로 균등하게 나누어지지 않기 때문이다. 상기 비프라임 코어판(21)은 제 1 세그먼트(23A),　제 1 세그먼트(23A) 와 동일한 제 2 세그먼트(23A'), 및 제 1, 2 세그먼트(23A, 23A')와 다른 제 3 세그먼트(23B)를 포함한다. 또한, 도 2A 는 각 세그먼트의 아치형 길이를 나타내는데, 세그먼트들(23A, 23A')은 제 3 세그먼트(23B)의 아치형 크기 또는 길이 보다 약간 작은 아치형 크기 또는 길이를 갖는다.　
도 2B 는 동일한 세그먼트(23A, 23A') 및 상이한 세그먼트(23B)로 스탬핑되는 강철시트(28)를 나타낸다.　 이 시트는 적절한 스탬핑 장치(이에 대해서는 일반 적으로 본 명세서의 뒷 부분에서 설명할 것임)를 통해 상기 시트(28)를 안내하기 위한 안내 구멍(29)을 갖는다. 이러한 스탬핑 작업시에, 강철 코어판들을 분할하고 적층하기 위한 스탬핑 및/또는 펀칭아웃은 어떠한 적절한 방식으로도 행해질 수 있다. 그후, 재료들은 넉아웃부로 전달되어, 완성된 코어판들이 스탬핑 작업에서 제거된다.
본 발명의 어떤 양태에서는, 상이한 크기의 세그먼트들을 허용하도록 캠작동식 어셈블리들이 상이한 형상의 세그먼트에 사용될 수 있다. 예컨대, 2 프레스 행정(stroke) 동안 제 1 펀치(미도시)를 사용하여, 먼저 A 세그먼트를 펀칭아웃하고 이어서 A' 세그먼트를 펀칭아웃한다. 그 후, 1 행정 동안 제 2 펀치(미도시)를 작동시켜서 B 세그먼트를 펀칭한다. 제 1 캠펀치가 작동되면, 제 2 캠펀치는 해제되어 펀칭 작업을 하지 않게 된다.　 본 발명의 일 방법에 따르면, 세그먼트를 스트립안으로 뒤로 밀 때 패드 블랭킹 공정이 사용될 수 있다.　 A, B 세그먼트 모두를 펀칭아웃하기 위해 넉아웃부(미도시)가 사용될 수 있다.　
본 발명은 강철코어판을 형성하는 비프라임 세그먼트들에 관한 것이며, 이 강철 코어판은 함께 적층되어 적층체를 형성하게 된다. 도 3A 에는 함께 상호연결된 코어판이 개략적으로 도시된다.
도 3A 에는, 자동 변속기 또는 다른 적절한 클러치판에 적용되는 다판 클러치팩(30)이 도시된다. 이 다판 클러치팩(30)은 복수의 코어판들을 포함한다. 설명을 쉽게 하기 위해, 두개의 인접 코어판들이 상세히 논의될 것이다. 따라서 이들 두 코어판들을 제 1 또는 상부 코어판(31)과 제 2 또는 하부 코어판(31')이라고 한다. 도 3A 에서 보는 바와 같이, 제 1 코어판(31)은 그의 내부 둘레에서 치부(32)를 갖는다. 또한, 코어판들(31, 31')은 외부 둘레에서도 치부(미도시)를 가질 수 있다.　
어떤 실시예들에서는, 조립 목적용 정렬핀들(미도시)을 수용하기 위한 하나 이상의 개구가 각 세그먼트에 제공될 수 있다. 세그먼트들의　탭들과 슬롯들이 상호　잠금되면, 환상 판 또는 링이　형성된다.　
도 3A 에 도시된 실시예에서, 상기 코어판(31)은 3개의 아치형 세그먼트, 즉 서로 동일한 제 1, 2 세그먼트(33A, 33A'), 및 이와 다른 제　3 세그먼트(33B)로 형성되어 있다. 상기 세그먼트들(33A, 33A', 33B)은 각각 그 세그먼트의 각 단부에서 탭(34)과 인접 슬롯(35)을 갖는다. 상기 탭(34)과 슬롯(35)은 인접한 대향 세그먼트에 있는 인접 탭(34)과 인접 슬롯(35)에 상보적이고 이를 정합하여 수용한다. 상기 세그먼트들(33A, 33A', 33B)의 탭들(34)과 슬롯들(35)이 상호 잠금되면, 환상 코어판(31)이 형성된다.　　
도 3A　에는 제 1 코어판(31)의 뒤에서 이와　동축으로　정렬되어 있는 제 2 코어판(31')이 부분적으로 보이지 않게 도시된다. 제 2 코어판(31')은 제 1 코어판(31)에 대해 원주방향으로 회전되어 있으며, 따라서 제 1　코어판(30)의 상호 잠금 탭들(34)과 슬롯들(35)이 제 2　코어판(31')의 상호연결 탭들(34')과 슬롯들(35')에 대해 원주방향으로 변위되어 있다. 어떤 실시예들에서는, 하부 코어판(31')이 원주방향으로 약 60도 회전되어 있어, 제 2 세트의 상호연결 탭들(34')과 슬롯들(35')이 제 1 상호연결 탭들(34)과 슬롯들(35)로부터　약 60도 변위되어 있다.　　　
도 3A, 3B, 3C 에서 보는 바와 같이, 제 1 코어판(31)의 세그먼트들(33A, 33A', 33B)은 미리 정해진 갯수의 구멍들(36)을 가질 수 있다. 이 구멍들은 축방향으로 코어판을　관통해 형성되어 있으며 일반적으로　인접 구멍과 등간격으로 떨어져 있다. 다양한 실시예들에서, 각 세그먼트는 미리 정해진 바람직한 갯수의 구멍을 가질 수 있다. 도시된 실시예에서, 각 세그먼트(33A, 33A', 33B)는 4개의 구멍(36A, 36B, 36C, 36D)을　갖는다.　
제 2 또는 하부 코어판(31')의 제 1, 2, 3 세그먼트들(33'A, 33'A', 33'B)은 제 1 코어판(31)에 있는 인접 구멍(36)에 결합　또는 잠금되는 복수의 돌출부(38)를　포함한다. 도 3A, 3B, 3C 에 도시된 것처럼, 세그먼트들(33'A, 33'A', 33'B)은 미리 정해진　갯수의 돌출부들(38)을 갖는다. 각각의 세그먼트는 미리 정해진 원하는　갯수의 반구멍(38)을 가질 수 있다. 도시된 실시예에서, 각 세그먼트(33'A, 33'A', 33'B)는 4개의 돌출부들(38A, 38B, 38C, 38D)을 갖는다. 도 3C 에는 제 1 코어판(31)을 인접한 코어판(31')에 잠금시키는데 사용되는 한 돌출부(38)가 개략적으로 도시되어 있다. 구멍(36)에는 돌출부(38)가 끼워져 있다. 이　구멍(36)은 원하는 형상의 돌출부(38)를 수용하는 어떠한 원하는 형상을 가질 수 있다.　 　
적층체(30)를 구성하는 코어판들(31, 31') 및 다른 추가적인 코어판들은 적절한 공정들을 사용하여 더 강화될 수 있다. 예컨대, 산 에칭 또는 접착제 공정이 사용될 수 있다. 다른 제조 실시예들에서는, 예컨대, 저항 레이저 용접 또는 캐패시터 용접　방전 등의 공정들을 사용하여 코어판 층들을 함께 용접할 수 있다. 도 7 과 도 8 에서 보는 바와 같이, 코어판을 형성하는 각 세그먼트의 단부에 있는 탭(34)과 슬롯(35)의 영역에 용접(82)이 행해진다.
도 3B 를 참조하면, 안내구멍들(39)을 갖는 시트(37)가 개략적으로 도시되어 있다. 이　시트(37)는　동일한 제 1, 2 세그먼트들(33A, 33A') 및 다른 세그먼트(33B)로 스탬핑된다. 상기 시트(37)는 적절한 스탬핑 장치(미도시)를 통해 시트(37)를 안내하기 위한 안내 구멍들(39)을 갖는다. 이러한 스탬핑 작업에서, 강철 코어판을 분할하여 적층시키기 위한 스탬핑 및/또는　펀칭아웃은 어떠한 적절한 방식으로도 행해질 수 있다. 그후, 세그먼트들은 넉아웃부로 전달된다.
전술한 바와 같이, 짝이 맞지 않는 B 세그먼트가 얻어지도록 상이한 형상의 세그먼트를 형성하기 위해 캠 작동식 어셈블리들이 사용될 수 있다. 예컨대, 2 프레스 행정 동안 제 1 펀치(미도시)를 사용하여, 먼저 A 세그먼트를 펀칭아웃하고 이어서 A' 세그먼트를 펀칭아웃한다. 그 다음에, 1 행정 동안 제 2 펀치(미도시)를 작동시켜 B 세그먼트를 펀칭한다. 제 1 캠 펀치 세그먼트가 결합되면, 제 2 캠 B 펀치 세그먼트가 해제되어 펀칭 작업을 하지 않는다. 본 발명의 일 방법에 따르면, 세그먼트를 스트립으로 뒤로 미는 패드 블랭킹 공정이 사용될 수 있다. 넉아웃부(미도시)를 사용하여 A, A' 및 B 세그먼트들이 펀칭아웃된다.
작업시, 상기 재료 시트(37)는 화살표의 이송방향으로 이동되어, 복수의 안내 구멍들(39), 복수의 탭-잠금 구멍들(36) 및 돌출부들(38)이 먼저 시트(37)에 펀칭 또는 스탬핑된다. 이어서 상기 시트(37)는 예컨대 캠 작동식 펀치에 의해 블랭킹되어 세그먼트들(33A, 33A', 33B)을 형성한다. 이후, 재료는 넉아웃된다(미도 시).
도 4 는 블랭크 세그먼트들을 조립하여 코어판을 만들기 위한 장치와 공정을 개략적으로 보여준다. 상기 재료는 롤러 이송기(60)에 의해 서보 인덱싱부(servo indexing station)(62)에 보내지고, 그 다음 인덱싱 테이블을 포함하는 분할형 블랭킹 어셈블리(64)로 간다. 조립된 세그먼트들은 다음에 적층 어셈블리(66)에 전달된다. 다양한 종류의 조립 장치가 본 발명에서 사용될 수 있다.
도 5a, 5b, 5c, 5d, 5e 및 5f 는 본 발명의 블랭크 세그먼트들에 사용될 수 있는 탭들(34) 및 슬롯들(35)에 대한 상이한 조인트 설계들을 개략적으로 보여준다. 상기 탭들(34)과 슬롯들(35)이 상호연결 조인트를 형성해 세그먼트들을 함께 고정시켜서, 상기 조인트가 코어판들의 적층체(30)의 사용중에 발생되는 회전력에 효과적으로 견딜 수 있게 하는 것이 중요하다. 또한, 본 발명에서는 펀치 및 다이의 배향을 상이하게 할 수 있다.
도 6A 는 적층 및 리벳된 코어판를 나타내는 평면도이다. 도 6B 는 측면도이고, 도 6C 는 구멍에 끼워진 돌출부들(38)과 하부 코어판(A)을 보여주는 적층부의 일단부의 단면도이다.
본 발명은 3층 이상의 적층체에서 일부 세그먼트가 생략되어 클러치팩을 통하여 유동을 허용하는 통로가 형성되는 세그먼트 적층체도 고려한다. 도 7 과 도 8 은 여러 세그먼트로 형성된 코어판 적층체를 갖는 마찰 디스크(80)를 나타낸다. 제 1 코어판(81)과 제 2 코어판(83)이 있는데, 이들 제 1, 2 코어판은 전술한 바와 같은 여러 세그먼트들을 갖는다. 제 1, 2 코어판들 사이에는 내부 코어판(87)이 배치되어 있다. 이 내부 코어판은 전술한 바와 같은 여러 세그먼트로 형성된다. 그러나, 내부 코어판(87)에는 적어도 하나의 세그먼트가 생략되어 있으며, 이렇게 적어도 하나의 세그먼트가 생략되어 있기 때문에, 마찰 디스크를 통해 적어도 하나의 통로(89)가 형성된다. 마찰 디스크에 사용되는 윤활유가 이 통로(89)를 통해 마찰 디스크를 관류하여 마찰 디스크(80)로부터 열을 쉽게 제거하게 된다.
제 3 실시예는 세그먼트들에 스탬핑된 개구들을 제공한다. 세그먼트들은 원주방향으로 교차하도록 라미네이트되거나 적층되며 세그먼트의 반대편 가장자리들에 오프셋 반경방향 통로들 또는 개구들을 형성하여 판 또는 디스크에 오일 통로를 형성한다. 도 9 와 도 10 은 전술한 바와 같은 여러 세그먼트들로 형성된 코어판 적층체를 갖는 마찰 디스크(90)를 나타낸다. 이 마찰 디스크(90)는 2개의 외부 코어판들(91), 및 두 외부 코어판들(91) 사이에서 적층체에 배치되는 제 1 내부 코어판(93)과 제 2 내부 코어판(95)을 갖는다. 제 1 내부 코어판(93)에는 적어도 하나의 개구(96)가 형성되며, 제 2 내부 코어판(95)에도 적어도 하나의 개구(97)가 형성된다. 제 1 내부 코어판(93)에 있는 개구(96)는 제 2 내부 코어판(95)에 있는 개구(97)와 정렬되어 배치되며 두 개구들은 통로(99)를 형성하게 된다. 마찰 디스크에 사용되는 윤활유가 이 통로(99)를 통해 마찰 디스크를 관류하여 마찰 디스크(90)로부터 열을 제거하게 된다. 상기 개구들(96, 97)은 코어판의 일부분에 걸쳐 형성될 수 있으며 마찰 디스크를 관통하는 완전한 통로를 형성할 수 있다. 이러한 개구들을 가지므로서, 통로를 형성하기 위해 개구들을 정렬시킬 필요가 없게 된다. 또한, 이러한 개구들을 가지므로서, 마찰 디스크(90)를 형성하는 적층체에 서 하나의 내부 코어판만을 사용할 수도 있다.
도 11A, 11B 및 11C 에는 본 발명의 특징을 이용하는 단일 층 코어판이 도시된다. 코어판(111)은 복수의 치부(112)를 가지며, 이 치부는 상기 코어판(111)의 내부 둘레 또는 외부 둘레에 있을 수 있다. 도 11A 에서 보는 바와 같이, 상기 치부는 코어판의 내부 둘레에 있다. 상기 코어판(111)은 3개의 동일한 아치형 세그먼트들(113)로 구성되어 있다. 각 세그먼트(113)는 그 세그먼트의 대향 단부들에서 탭(114)과 슬롯(115)을 갖는다. 각 단부에 있는 탭(114)과 슬롯(115)은 옆의 인접 세그먼트의 탭(114) 또는 슬롯(115)에 상보적이며 이를 정합하여 수용한다. 도 11A, 11B 및 11C 에 도시된 세그먼트에 대해서는 탭과 슬롯 배열에 있어 다른 형상들도 사용될 수 있다. 탭과 슬롯 배열들을 위한 이러한 다른 형상들은 도 5a - 5f 에 도시된다. 본 특허 출원에서 전술한 바와 같이, 상기 코어판(111)을 형성하는 세그먼트(113)들은 크기에 있어 동일할 수 있으며, 어떤 경우에는 상기 세그먼트(113)들은 크기에 있어 모두 동일하지는 않도록 약간 다를 수 있다. 상기 세그먼트(113)들이 크기에 있어 동일한지 또는 약간 다른지를 결정하는 코어판(111)을 위한 인자들은 본 특허 출원에서 이미 논의한 바와 같다. 또한, 상기 세그먼트들(113)은 본 특허 출원에서 이미 전술한 바와 같은 방식으로 형성된다.
상기 코어판(111)의 각 세그먼트(113)는 전술한 바와 같이 그 세그먼트의 각 단부에 위치하는 탭(114)과 슬롯(115)을 갖는다. 상기 코어판(111)은 제 1 표면(124) 및 이 제 1 표면과 이격되어 대향되게 배치된 제 2 표면(125)을 갖는다. 상기 코어판(111)의 제 1, 2 표면들은 마찰재(128)을 수용하도록 배치된다. 상기 마찰재(128)는 상기 코어판(111)의 제 1 표면(124), 제 2 표면(125) 또는 양 표면에 배치될 수 있다. 상기 마찰재(128)는 상기 코어판(111)을 형성하는 아치형 세그먼트들의 제 1, 2 단부와 겹치도록 코어판(111)에 배치된다. 상기 마찰재(128)가 이렇게 배치됨으로써, 코어판 세그먼트의 분리에 대한 추가적인 저항성이 제공된다. 도 11B 에 도시된 것과 같이, 상기 마찰재(128)는 복수의 아치형 세그먼트들(129)로 형성될 수 있으며, 이 아치형 세그먼트들(129)은 제 1 단부(130)와 제 2 단부(131)를 갖는다. 상기 마찰재(128)의 세그먼트들(129)은 상기 코어판(111)을 형성하는 인접 세그먼트들(113) 사이의 조인트를 형성하는 탭들(114) 과 슬롯들(115)이 겹치도록 코어판(111)에 배치된다. 상기 마찰재(128)는 코어판(111)의 제 1 표면(124), 제 2 표면(125) 또는 제 1, 2 표면 모두에 연속적인 환상 링으로 제공될 수 있다. 본 출원에서, 상기 마찰재(128)의 연속적인 환상 링은 상기 코어판(111)의 세그먼트들(113) 사이의 조인트를 덮게 된다.
상기 마찰재(128)가 코어판(111)과 세그먼트들(129)에 제공되면, 상기 세그먼트(129)는 이격되어 오일 유동을 위한 홈(133)을 형성할 수 있다. 상기 마찰재(128)의 세그먼트들(129) 사이의 홈(133)과 정렬되는 슬롯들(134)을 코어판(111)에 형성할 수도 있다. 상기 홈들(133)과 슬롯들(134)이 작용하여, 상기 코어판(111)과 마찰재(128)에 의해 형성된 마찰 요소의 표면을 따르는 오일 유동을 개선하는 통로를 제공한다. 또한, 상기 코어판(111)과 마찰재(128)를 통과하는 구멍들(136)을 제공할 수 있다. 이 구멍은 상기 코어판(111)의 제 1 표면(124)에서부터 제 2 표면(125)까지 형성되어 상기 마찰재(128)를 계속 통과한다. 상기 구멍 들(136)을 통해 오일이 코어판(111)과 마찰재(128)를 통과하여, 상기 코어판(111)과 마찰재(128)에 의해 형성된 마찰 요소의 양측에 존재하는 압력이 평형을 이루게 된다.
일군의 세그먼트(113)로부터 코어판(111)을 형성할 때, 중요한 점은, 인접 세그먼트들 사이에 형성된 조인트들이 상기 코어판(111)에 구조적 완전성을 부여하기에 충분히 강해야 한다는 것이다. 상기 코어판(111)의 적어도 제 1 표면(124) 또는 제 2 표면(125)에서 상기 세그먼트들(113)사이의 조인트들 위에 있는 마찰재(128)는 코어판을 형성하는 세그먼트들 사이의 분리에 대한 어느 정도의 저항성을 제공해 준다. 그러나, 상기 마찰재(128)는 그의 마찰 특성을 위해 사용되며 코어판(111)에 강도를 제공하는 구조적 요소로는 사용되지 않는다. 상기 코어판(111)에 구조적 완전성을 제공하는 것을 돕기 위해, 상기 탭(114)과 슬롯(115)이 상호 작용하여 인접 세그먼트들을 함께 고정시키는 조인트를 인접 세그먼트들(113) 사이에 형성하는 것이 바람직함이 밝혀졌다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 탭(114)과 슬롯(115)의 구성에 의해, 인접한 세그먼트들 사이에 이들의 분리에 저항할 수 있는 상호연결이 제공된다. 상기 코어판(111)의 인접 세그먼트들(113)사이의 분리에 대한 저항성을 추가하기 위해 탭과 슬롯 사이에 매우 타이트한 억지 끼워맞춤(interference fit)이 얻어지도록 탭(114)과 슬롯(115)을 구성하는 것이 바람직함이 밝혀졌다. 또한, 상기 코어판(111)의 인접 세그먼트들(113) 사이의 내부 연결의 강도를 더욱 향상시키기 위해 인접 세그먼트들이 함께 연결되는 영역에서 용접, 접착, 납땜, 또는 리벳체결을 이용할 수 있다. 도 12 에는 상기 코어 판(111)의 인접 세그먼트들(113)사이의 조인트에 용접부, 접착부 또는 납땜부(140)가 존재하는 코어판(111)이 도시된다. 도 13 에는 코어판(111)을 형성하는 인접 세그먼트들 사이의 조인트에 강도를 추가하기 위해 인접 세그먼트들(113) 사이의 조인트에 사용된 리벳(141)이 도시된다.
본 발명의 상기 상세한 설명은 예시적인 목적으로 주어진 것이다. 당업자에게는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 많은 변경과 수정이 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 전술한 설명 전부는 예시적인 것이며 제한적인 의미로 받아들여져서는 안되며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위로만 제한된다.

Claims (16)

  1. 오일로 윤활되는 마찰재를 지지하기 위한 코어판으로서,
    상기 코어판은 2개 이상의 판이 적층된 적층체로 형성되어 있고,
    상기 판은 각각 제 1 단부와 제 2 단부를 갖는 복수의 아치형 세그먼트들을 포함하며, 각 세그먼트의 제 1 단부는 탭을 한정하고 각 세그먼트의 제 2 단부는 슬롯을 한정하며, 하나의 세그먼트의 제 1 단부에 있는 탭은 인접 세그먼트의 제 2 단부에 있는 슬롯에 배치되어 상기 세그먼트들을 서로 고정시켜서 코어판을 형성하고, 상기 적층체의 하나 이상의 판에서 복수의 아치형 세그먼트 중 하나 이상은 상기 코어판이 사용되는 동안에 오일이 흐르는 축방향 통로를 제공하는 것을 특징으로 하는 코어판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어판은 제 1 표면 및 제 1 표면과 대향되게 이격된 제 2 표면을 가지며, 상기 제 1, 2 표면은 마찰재를 수용하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 코어판.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1, 2 표면 중 하나 이상에는 마찰재가 배치되며, 상기 마찰재는 상기 코어판 세그먼트들의 분리에 저항할 수 있도록 상기 코어판의 아치형 세그먼트들의 제 1, 2 단부와 겹치는 것을 특징으로 하는 코어판.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 표면 및 제2 표면에 마찰재가 배치되는 것을 특징으로 하는 코어판.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 마찰재는 복수의 아치형 세그먼트들로 형성되며, 상기 아치형 세그먼트들은 제 1, 2 단부를 갖는 것을 특징으로 하는 코어판.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 마찰재를 형성하는 세그먼트들은 상기 코어판을 형성하는 세그먼트들과 동일한 위치에 배향되지 않으며, 이에 따라 상기 마찰재 세그먼트들은 상기 코어판 세그먼트들의 제 1, 2 단부와 겹치게 되는 것을 특징으로 하는 코어판.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 마찰재 세그먼트들은 상기 코어판에서 이격되어 배치되어, 상기 마찰재 세그먼트들 사이에 오일 유동홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 코어판.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 코어판 세그먼트들에는, 상기 마찰재 세그먼트들 사이의 상기 오일 유동홈과 정렬되는 슬롯이 배치될 수 있는 것을 특징으로 하는 코어판.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 코어판 세그먼트들의 제 1 표면으로부터 제 2 표면까지 구멍들이 형성되어, 상기 코어판에 작용하는 유체 압력의 평형을 이루기 위한 오일 유동 경로를 제공하는 것을 특징으로 하는 코어판.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 코어판의 구멍들은 상기 마찰재 세그먼트들 사이에 형성된 오일 유동홈들과 정렬되는 것을 특징으로 하는 코어판.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어판을 형성하는 세그먼트들의 제 1, 2 단부들은 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 코어판.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 코어판을 형성하는 세그먼트들의 제 1, 2 단부들은 용접에 의해 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 코어판.
  13. 제 7 항에 있어서,
    상기 코어판을 형성하는 세그먼트들의 제 1, 2 단부들은 접착에 의해 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 코어판.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 적층체는 적층체의 내측 원주로부터 외측 원주까지 형성되어 있는 하나 이상의 통로를 가지는 것을 특징으로 하는 코어판.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 적층체는 2개 이상의 판의 일부분에 형성된 개구들을 통해서 하나 이상의 통로를 가지고, 상기 통로는 적층체의 내측 원주로부터 외측 원주까지 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 코어판.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 통로는 마찰재의 세그먼트 사이의 홈과 정렬되어 배치되는 것을 특징으로 하는 코어판.
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