KR101495818B1 - 마찰요소 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마찰판 수를 감소시켜, 비작동시 발생하는 드래그 토크(drag torque)를 저감시키기 위한 클러치 및 브레이크에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명의 클러치 및 브레이크에서는 피스톤의 작동력을 탄성부재를 통해 증배시키고, 이로 인해 증가된 토크 용량만큼 마찰판의 수를 줄일 수 있도록 되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 클러치와 브레이크의 탄성부재는 레버의 기능을 통해 피스톤의 작동력을 증배시킴과 동시에 리턴 스프링의 역할도 수행한다.
상기 탄성부재에는 압력판을 가압하기 위한 가압부가 탄성부재의 일부분을 이용하여 성형되어 있으며, 상기 탄성부재는 충분한 내구수명을 갖도록 형상이 결정되어 있다.
또한, 가압판에 작용하는 하중이 전 마찰판의 마찰재면에 골고루 분포되도록 증배된 피스톤 작동력의 가압점과 반력점이 동일선상에 위치되어 있다.

Description

마찰요소{FRICTIONAL ELEMENT}

본 발명은 클러치와 브레이크를 포함하는 마찰요소에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 피스톤의 작동력을 탄성부재(elastic member)를 통해 증대시킴으로써 마찰판(friction disk) 수를 감소시켜 마찰요소의 비계합시(release) 발생하는 드래그 토크(drag torque)를 저감시키거나, 마찰요소의 작동유압을 감소시켜 작동유압의 생성에 필요한 에너지를 저감시킬 수 있는 마찰요소에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 클러치는 입력축(혹은 구동축)의 동력을 출력축(혹은 피동축)에 전달하거나 차단하는 역할을 한다. 또한 브레이크는 회전축을 정지시키는 기능을 한다.

클러치나 브레이크에서 다판마찰식(multi-friction plate type)의 경우, 유압, 공압 및 전자력 등에 의해 작동하는 피스톤의 힘을 다수개의 마찰판(friction disk)과 분리판(separator plate)에 가하여 마찰디스크와 분리판 사이의 마찰력을 통해 동력을 전달하거나 차단한다.

다판 마찰클러치나 브레이크 중에서 자동변속기 등에 사용되는 습식다판 마찰클러치나 브레이크(이하 클러치)는 클러치 체결시 발생하는 열을 냉각시키고 마찰판의 수명을 연장시키기 위해 마찰판 사이에 항상 냉각유(cooling oil, 자동변속기의 경우 변속기 오일)을 공급하는데, 이 냉각유가 가지고 있는 점성은 클러치가 비작동시, 즉 클러치가 해제되어 공회전하고 있을 때, 마찰판과 분리판 사이에 드래그 토크(drag torque)를 발생시킨다.

이러한 드래그 토크는 클러치가 해제된 상태에서 고속으로 회전할 때, 입력축 혹은 출력축과 연결되어 있는 다른 요소에 회전저항을 발생시켜 변속기의 효율을 저하시킨다. 자동변속기의 경우 이러한 드래그 토크에 의한 동력손실은 자동변속기내 총동력손실의 30% 이상을 차지한다. 드래그 토크를 저감시키기 위해서는 사용되는 마찰판 수를 감소시키는 것이 가장 바람직한 방법이나, 이럴 경우 필요한 클러치의 토크 용량을 확보하지 못하는 문제가 발생한다.

종래의 유압 클러치에서는 클러치의 토크 용량을 충분히 확보하기 위해 피스톤의 면적을 크게 하거나 마찰판 수를 늘려야 했다. 그러나 자동변속기에서와 같이 클러치의 설치공간이 한정되어 있는 경우에는 피스톤의 직경을 크게 하기 어려우므로 주로, 마찰판 수를 증가시켜 클러치의 토크 용량을 확보하여 왔는데 이로 인해 드래그 토크는 더욱 증대되는 결과를 초래하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 마찰판 수를 감소 시킴으로써 클러치에서 발생하는 드래그 토크를 저감하여 변속기의 효율을 증대시키는데 그 목적이 있다.

또한 마찰판 수의 감소를 통해 클러치의 원가를 절감하고, 클러치의 전장을 단축하는데 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성시키기 위해 본 발명의 실시예들에 따른 클러치 및 브레이크는 탄성부재(elastic member)를 레버(lever)로 사용하여, 설정된 레버비(lever ratio) 만큼 피스톤의 작동력을 증배시킨다. 상기 탄성부재는 기존의 클러치에서 피스톤에 작용하던 작동압이 해제되었을 때, 원래의 위치로 피스톤을 복귀시키는 리턴 스프링(return spring)의 역할을 겸하여 수행할 수 있다.

상기 탄성부재의 일부분에는 증배된 피스톤의 힘을 압력판(pressure plate)에 전달하기 위한 가압부가 구비되어 있으며, 상기 가압부는 탄성부재의 핑거(finger)들을 절곡하여 형성할 수 있다. 상기 탄성부재의 강도를 증가시키기 위해, 상기 가압부는 아치(arch)모양으로 성형될 수 있다. 상기 아치모양의 가압부는 탄성부재의 강성을 증가시킬 뿐만아니라 압력판과의 마찰도 최소화시킬 수 있다.

상기 탄성부재의 외경부를 절곡, 성형하므로써 상기 외경부에 작용하는 응력(stress)을 최소화 할 수 있다. 또한, 상기 탄성부재에는 반경 방향으로의 움직임을 제한하기 위한 가이드부가 구비되어 있을 수 있다. 상기 가이드부에 의해 탄성부재에 작용하는 모든 하중작용점 의 중심은 일치될 수 있다. 이와 같은 특징으로 인해 상기 탄성부재는 장시간의 반복사용에 따른 피로파괴를 예방하고 충분한 내구성을 확보할 수 있다.

상기 탄성부재의 가압부와 가압점은 탄성부재의 원뿔각도(cone angle)가 형성되는 측에 형성되게 할 수 있다. 이로 인해 가압점이 압력판과 접촉할 때 가압점의 수직변위가 최소가 되도록 설정할 수 있고 이에 따라, 클러치 작동중 레버비의 변화를 최소화 할 수 있다. 가압점의 수직변위가 최소화되면 가압점 부근에서 압력판의 마모도 방지할 수 있다.

또한 상기 가압부와 가압점을 탄성부재의 원뿔각도(cone angle)가 형성되는 측에 구비함으로써, 가압부의 돌출 성형된 부분의 질량과 클러치의 회전속도에 의해 발생하는 원심력이 상기 탄성부재의 탄성특성(스프링 특성)에 미치는 영향을 최소화 할 수 있다.

본 발명에 의한 클러치 및 브레이크는 작동압에 의한 피스톤힘을 그대로 압력판에 전달하여 마찰판을 가압하는 종래의 클러치와 달리, 동일한 작동압에 의한 피스톤힘을 탄성부재의 레버비만큼 증배시켜 마찰판들을 가압함으로써, 클러치의 토크 용량을 증배시킬 수 있다.

만일 토크 용량을 그대로 유지하는 경우라면, 증배된 가압력 만큼 마찰판과 분리판 수를 감소시켜 클러치의 원가를 절감할 수 있다. 마찰판과 분리판의 수가 감소하면, 클러치의 전장은 줄어들고, 이로 인해 변속기의 전장도 단축되어 컴팩트한 변속기가 가능해 진다.

한편, 마찰판 수가 감소하면 클러치 비계합시에 작용하는 마찰판과 분리판 사이의 드래그 토크도 저감되어 변속기의 효율이 향상되고, 이로 인해 차량의 연비향상과 배기가스의 저감에도 기여하게 된다.

또한, 마찰판 수를 그대로 유지할 경우, 클러치 작동유압의 크기를 낮추어 작동유압의 생성에 필요한 에너지를 절감하여 동력전달장치의 효율을 향상 시킬 수 있다.

본 발명에 의한 탄성수단은 충분한 내구수명을 가질 수 있도록 외경부와 가압부가 곡율지게 형성되어 있다.

또한, 증배된 피스톤의 힘이 마찰판과 분리판에 작용할 때, 작용하중과 반력의 작용점을 일직선 상에 위치시킴으로 인해, 마찰판과 분리판 사이에 증배된 피스톤의 가압력이 골고루 분포되게 함으로써, 마찰판이 충분한 수명을 가지도록 할 수 있다.

도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 클러치의 단면도이다.
도2는 제1실시예에 따른 탄성부재의 단면도 및 정면도이다.
도3은 제1실시예에 따른 클러치의 작동원리를 나타낸다.
도4는 제1실시예에 따른 탄성부재에 작용하는 응력의 분포를 타나낸다.
도5는 본 발명의 제2실시예에 따른 클러치의 단면도이다.
도6은 제2실시예에 따른 탄성부재의 기하학적 특징을 나타낸다.
도7은 제2실시예에 따른 탄성부재가 레버회전시 가압점의 위치변화 및
탄성부재에 작용하는 원심력을 나타낸다.
도8은 본 발명의 제3실시예에 따른 브레이크의 단면도이다.
도9는 제3실시예에 따른 탄성부재의 단면을 나타낸다.
도10은 본 발명의 제4실시예에 따른 브레이크의 단면도이다.
도11은 제3실시예에 따른 탄성부재의 단면도 및 정면도이다.

본 발명의 실시예들에 따른 클러치 및 브레이크는 설명상의 편의를 위하여 자동변속기에 적용되는 클러치 및 브레이크의 경우를 설명하였으나, 이에 한정되지 아니하고 공압클러치, 전자클러치, 일반 동력전달장치 및 엑츄에이터 등에도 적용될 수 있다.

이하 도1, 도2, 도3 및 도4를 통하여 본 발명의 바람직한 제1실시예에 대해 설명한다. 도1은 본 발명의 제1실시예에 의한 클러치의 단면도이고, 도2는 제1실시예에 의한 탄성부재의 단면도 및 정면도이다. 도3은 제1실시예에 의한 클러치의 작동원리를 나타낸다. 도4는 상기 탄성부재에 작용하는 응력의 분포를 나타낸다.

도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 클러치(100)는 입력축(미도시) 상에 배치된다. 상기 입력축 상에는 입력축과 연결되어 동력을 전달받는 연결허브(210), 상기 연결허브(210)의 외경부에 결합되는 리테이너(220), 상기 리테이너(220)의 스플라인부(226)를 통해 결합되는 가압판(250), 복수개의 분리판들(255), 반력판(258) 및 중심지지판(260)이 구비되어 있다.

상기 분리판들(255) 사이에는 복수개의 마찰판들(270)이 번갈아 배치되어, 클러치에 입력된 동력을 전달받는 전달허브(280)와 스플라인부(282)를 통해 연결되어 있다.

상기 연결허브(210) 상에는 유압에 의해 작동되는 피스톤(230)이 구비되어 있고, 상기 피스톤(230)의 내경부와 상기 연결허브(210) 사이에는 실링요소(232)가, 상기 피스톤(230)의 외경부(234)와 상기 연결허브(210)사이에는 또 다른 실링요소(212)가 개재되어 있다. 상기 피스톤(230)과 상기 연결허브(210) 사이에는 상기 피스톤(230)에 유압을 작용시키기 위한 피스톤 챔버(120)가 형성되며, 상기 실링요소(232, 212)는 상기 피스톤 챔버(120)의 기밀을 유지한다.

피스톤(230)에 작용하는 원심유압을 상쇄시키기 위해, 상기 피스톤(230)의 피스톤 챔버(120) 반대편 측에는 발란스월(290)이 연결허브(210) 상에 구비되어 발란스 챔버(140)를 형성한다. 상기 발란스월(290)의 외경부와 상기 피스톤(210)의 연장부(238) 사이에는 실링요소(292)가 개재되어 있다.

상기 발란스월(290)은 연결허브(210) 상에 설치되는 발란스월 지지수단(295)에 의해 축방향의 움직임이 제한된다. 상기 발란스월 지지수단(295)으로 스냅링(snap ring) 등이 사용될 수 있다.

연결허브(210) 상에는 피스톤 챔버(120)에 유압을 공급하기 위한 작동압 공급홀(110)과 발란스 챔버(140)에 발란스압을 공급하기 위한 발란스압 공급홀(130)이 각각 구비되어 있다.

피스톤(230)의 최외경부에는 탄성부재(300)에 피스톤힘(F1)을 전달하기 위한 탄성부재 가압부(236)가 형성되어 있다. 상기 탄성부재 가압부(236)는 상기 탄성부재(300)의 내경부(360)의 입력점 "p"접촉하여 상기 피스톤힘(F1)을 상기 탄성부재(300)에 전달한다 (도2, 도3).

상기 탄성부재(300)에는 압력판(250)에 가압력(F2)을 전달하기 위한 가압부(340)가 구비되어 있으며, 상기 가압부(340)는 가압점 "q"는 상기 압력판(250)과 접촉한다.

탄성부재(300)가 압력판(250)을 가압할 때 발생하는 탄성부재 반력(Fo)은 상기 탄성부재(300)의 외경부(350)에 구비된 지지부(352)와 리테이너(220) 상에 구비된 탄성부재 지지부(222)를 통해 지지된다. 상기 지지부(352)와 상기 탄성부재 지지부(222)는 힌지점 "o"와 접촉한다.

상기 탄성부재(300)는 탄성부재 지지수단(305)에 의해 축방향의 움직임이 제한된다. 상기 탄성부재 지지수단(305)으로 스냅링, 2분할링(2 piece ring), 와이어링 등이 사용될 수 있다.

상기 탄성부재(300)의 가압력(F2)은 압력판(250), 마찰판들(270), 분리판들(226), 반력판(258) 및 중심지지판(260)에 작용한다.

상기 반력판(258)과 상기 중심지지판(260) 사이에는 상기 중심지지판(260)에 형성된 접촉부(262)를 통해 가압력(F2)이 전달된다. 상기 접촉부(262)와 반력판(258)은 반력점 "r"에서 접촉한다.

한편, 반력판(258)에는 상기 가압력(F2)에 대응되는 반력(F2R)이 상기 중심지지판(260)의 접촉부(262)를 통해 작용하며, 상기 가압력(F2)과 상기 반력(F2R)은 크기는 갖고 방향은 반대로 작용한다.

리테이너(220) 상에는 가압력(F2)을 지지하기 위한 플레이트 지지수단(265)이 구비되어 있다. 상기 플레이트 지지수단(265)로서 스냅링 등이 사용될 수 있다.

도2를 통해 본 발명의 제1실시예에 의한 탄성부재(300)에 대해 좀 더 자세히 설명한다. 도2에서와 같이 탄성부재(300)는 크게 링부(ring area)(310), 상기 링부(310)에 연결되는 핑거들(fingers)(320), 상기 핑거들(320) 사이에 형성되는 슬롯들(slots)(330)로 구성된다.

탄성부재(300)의 외경부(350)는 절곡지게 형성되어, 상기 탄성부재(300)의 반력(Fo)을 지지하는 지지부(352)가 구비되어 있을 수 있고, 동시에 상기 탄성부재(300)의 중심과 리테이너(220)의 중심을 일치시키기 위한 외경 가이드부(354)도 구비되어 있을 수 있다.

상기 리테이너(220)에는 상기 외경 가이드부(354)와 접촉하는 탄성부재 가이드부(224) 및 상기 지지부(352)를 지지하기 위한 탄성부재 지지부(222)가 형성되어 있다 (도1 및 도3). 상기 탄성부재(300)의 지지부(352)는 절곡지게 형성됨으로 인해, 그 일측이 상기 리테이너(220)의 탄성부재 지지부(222)와 접하게 할 수 있다.

또한, 탄성부재(300)에는 압력판(250)을 가압하기 위한 가압부(340)가 구비되어 있으며, 상기 가압부(340)는 상기 탄성부재(300)의 일부분을 절곡하여 형성할 수 있다. 상기 가압부(340)의 형상을 원형으로 곡률지게 형성함으로 인해 가압점 "q" 에서 압력판(250)의 마모와 마찰을 최소화할 수 있다.

탄성부재(300)의 내경부(360)의 형상도 원형으로 곡률지게 형성되어 입력점 "p" 에서 피스톤(230)의 탄성부재 가압부(236)의 마모와 마찰을 최소화할 수 있다.

또한 상기와 동일한 목적을 위해, 상기 탄성부재 가압부(236)의 가압면을 입력점 "p"에 대해 경사지게 형성할 수도 있다.

이하 도3을 참고로 본 발명의 제1실시예에 의한 클러치의 작동원리에 대해 설명한다. 작동유압이 작동유압 공급홀(110)을 통해 피스톤 챔버(120)에 공급되면 피스톤(230)에는 피스톤힘(F1)이 작용하는데, 이 피스톤힘(F1)은 피스톤의 면적(A)에 작동유압(p)을 곱한 크기와 같다.

상기 피스톤힘(F1)이 상기 피스톤(230)에 작용하면 상기 피스톤(230)은 탄성부재(300)의 탄성력을 이기며 도면에서 좌측방향으로 움직인다. 이때 피스톤힘(F1)은 피스톤(230)의 탄성부재 가압부(236)의 입력점 "p"를 통해 탄성부재(300)에 전달되어 탄성부재(300)를 압축함과 동시에, 힌지점 "o"를 중심으로 탄성부재(300)를 회전시킨다 (도1 및 도3 비교).

이때 탄성부재(300)는 힌지점 "o"를 회전중심으로 하는 지렛대와 같은 역할을 하여, 입력된 피스톤힘(F1) 보다 증배된 가압력(F2)을 발생시켜, 탄성부재(300)의 가압부(340)의 가압점 "q"를 통해 압력판(250)을 가압한다.

가압력(F2)의 크기는 지렛대의 원리를 이용, 다음과 같이 계산할 수 있다.

F2 = (A / B) * F1

여기서, A는 힌지점 "o"로부터 입력점 "p" 까지의 수직거리, B는 힌지점 "o"로부터 가압점 "q"까지의 수직거리로서 A를 B로 나눈 레버비(A/B) 만큼 힘이 증배된다.

예를 들면, 레버비(A/B)가 1.5일 경우, 가압력(F2)는 피스톤힘(F1) 보다 150% 증가하게 되는 것이다.

레버비만큼 증배된 가압력(F2)이 압력판(250)에 작용하게 되면, 마찰판들(270)과 분리판들(255) 사이의 마찰력에 의해 클러치(100)는 계합되어, 연결허브(210)를 통해 입력된 입력축(미도시)의 동력이 전달허브(280)를 통해 전달된다.

작동유압이 해제되면 탄성부재(300)는 피스톤(230) 작동시 압축되면서 저장하였던 탄성력으로 상기 피스톤(230)을 도면에서 우측으로 움직여 원래의 위치로 복귀시킨다. 본 발명의 제1실시예에 의하면 상기 탄성부재(300)는 일반 클러치에서 사용되는 리턴 스프링(return spring)의 역할도 겸하여 수행하도록 되어 있다.

피스톤(230)이 원래의 위치로 복귀하면, 클러치(100)는 해제되어 입력축의 동력이 더 이상 전달허브(280)로 전달되지 않게 된다.

한편 피스톤 챔버(120)에는 작동유압이 해제된 후에도, 대기압 상태의 오일이 남아있을 수 있는데, 클러치가 고속으로 회전할 때 이 잔존 오일에 의해 원심유압이 발생하여 피스톤(230)을 부분적으로나마 작동 시킬 수 있다. 이는 마찰판의 내구성을 저하시키며 클러치의 작동에도 문제를 일으킬 수 있다.

이를 방지하기 위해, 피스톤 챔버(120)의 피스톤(230) 반대편측에 발란스 챔버(140)를 구비하고, 상기 발란스 챔버(120)에 연결허브(210) 상에 구비된 발란스압 공급홀(130)을 통해 발란스압을 공급하면, 상기 피스톤 챔버(120)에서 발생하는 원심유압을 상쇄시킬 수 있다.

이하 도3을 참고로 본 발명의 실시예에 의한 탄성부재(300)의 특징을 자세히 설명한다. 클러치(100)의 결합을 위해 피스톤(230)에 작동압이 작용할 때, 탄성부재(300)의 내경부(360)의 입력점 "p"에는 피스톤힘(F1)이 도면에서 좌측방향으로 작용하고, 가압부(340)의 가압점 "q"에는 반력(F2R)이 우측으로 작용하며, 힌지점 "o"에는 탄성부재 반력(Fo)이 좌측으로 작용한다.

이때, 탄성부재(300)는 중앙부(가압부(340))에 집중하중 즉, 반력(F2R)과 같은 크기의 하중을 받는 단순지지보(simply supported beam)와 같은 상태가 된다. 그런데, 만일 탄성부재가 일반 단순지지보와 같은 일직선 형태의 모양을 갖는다면, 상기 탄성부재의 변형은 반력(F2R)이 작용하는 중앙부(가압부(340))에서 가장 크게 되며 응력도 최대가 될 것이다. 왜냐하면 반력(F2R)은 가압력(F2)와 동일한 크기의 증배된 힘이기 때문이다. 이로 인해 일직선 형상의 탄성부재는 중앙부분의 과도한 변형으로 인해 피로파괴가 발생할 가능성이 높아지고, 따라서 탄성부재는 충분한 내구성을 가질 수 없게 된다.

그러나 본 발명의 제1실시예에 의한 탄성부재(300)는 그 중앙부(가압부(340))가 아치(arch) 모양으로 둥글게 형성되어 있고, 그 정점에 가압점 "q"가 위치하게 하므로 써, 상기 탄성부재(300)는 반력(F2R)에 대한 충분한 강성을 갖도록 되어있다. 이와 같은 가압부(340)의 아치형상으로 인해 탄성부재(300)의 중앙부(가압부(340)의 변형은 최소화되고, 탄성부재(300)는 충분한 내구수명을 가질 수 있게 된다.

한편, 만일 상기 탄성부재(300)가 일반적인 판스프링(disc spring)과 같이 링부(310)의 외경부(350)가 일직선 형상으로 되어 있다면, 상기 링부(310)의 우측 최외경부에는 커다란 크기의 인장응력(tension stress)이 전 외주에 걸쳐 작용하게 될 것이고, 이로 인해 외경부에서 피로파괴가 일어날 가능성이 커진다.

그러나, 본 발명의 제1실시예에 의하면, 상기 탄성부재(300)의 외경부(350)를 일방향으로 절곡성형함으로써 탄성부재(300)의 외경부에 작용하는 인장응력을 최소화할 수 있다.

외경부(350)의 일단을 절곡함으로써 얻는 인장응력의 감소효과를 도 4의 유한요소해석(finite element analysis) 결과를 통해 확인할 수 있다. 도4의 우측 그림을 보면, 본 발명에 제1실시예에 의한 탄성부재(300)의 링부(310)에서는 응력이 어느 한 곳에 집중됨이 없이 골고루 분산됨을 알 수 있다. 그러나 이와는 달리 도4의 좌측 그림에서와 같이 일반적인 판스프링(disc spring)의 경우에는 외경 부분에 큰 응력이 집중되는 것을 알 수 있다.

또한, 본 발명의 제1실시예에 의한 탄성부재(300)의 외경부(350)에는 외경 가이드부(354)가 절곡 형성되어 구비되어 있을 수 있다. 상기 외경 가이드부(354)는 리테이너(220)의 탄성부재 가이드부(224)와 맞닿아, 탄성부재(300)의 반경방향 움직임을 제한하므로, 상기 탄성부재(300)의 중심과 상기 리테이너(220)의 중심은 항상 일치하도록 되어 있다.

그런데 상기 리테이너(220)는 연결허브(210)와 결합되어 있고, 피스톤(230)은 상기 연결허브(210) 상에 가이드 되어 반경방향의 움직임은 제한되고, 축방향으로만 작동하므로, 상기 탄성부재(300)의 중심과와 상기 피스톤(210)의 중심도 항상 일치하게 된다. 이에 따라 상기 탄성부재(300) 상의 입력점 "p"의 중심과 힌지점 "o"의 중심은 자동적으로 일치하게 된다.

더 나가, 가압점 "q"도 탄성부재(300)에 자체적으로 형성되어 있으므로, 가압점 "q"의 중심도 입력점 "p"의 중심 및 힌지점 "o"의 중심과 자동적으로 일치하게 된다. 즉, 상기 탄성부재(300)에 작용하는 모든 하중의 작용점 즉, 피스톤힘(F1), 반력(F2R) 및 탄성부재 반력(Fo)의 작용점 "p", "q", "r"의 중심이 모두 일치하게 되므로, 본 발명에 의한 탄성수단(300)은 수십만 혹은 백만 싸이클 이상의 작동 후에도 충분한 내구성을 유지할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 제1실시예에 의한 탄성부재(300)는 일반적인 형상의 판스프링을 탄성부재로 사용하는 경우와 비교하여, 높은 강도와 피로수명을 가질 수 있다.

한편, 자동변속기의 수명은 마찰판들(270)의 내구성에 의해 크게 좌우되는데, 마찰판들(270)이 충분한 수명을 갖기 위해서는 마찰판에 작용하는 압력이 어느 한 부분에 집중되는 것을 피하고 압력을 전 마찰재면(friction facing)에 골고루 분산시킬 필요가 있다.

예를 들면, 통상적인 클러치에서처럼 피스톤힘은 압력판의 내경부에 작용하고, 플레이트 지지수단은 반력판의 외경부를 지지할 경우, 피스톤힘의 작용점과 플레이트 지지수단의 반력점이 서로 이격, 편심되므로 피스톤에 가까운 마찰판에서는 내경부에 압력이 집중되고, 반력판에 가까운 마찰판의 경우 외경부에 압력이 집중되어, 짧은 사용시간에도 불구하고 마찰판이 소손되는 경우가 발생한다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 제1실시예에서는 가압점 "q"와 반력점 "r"이 동일선 상에 위치하도록 구성되어 있어, 가압력(F2)과 반력(F2R)에 의한 압력이 편심, 이격되지 않고 전 마찰판들(270)과 분리판들(226) 사이에 골고루 분포하도록 되어있다.(도3)

따라서, 큰 레버비(A/B)를 사용하여 피스톤힘(F1)을 증배시키는 경우에도, 마찰판(270)에서의 압력분포는 균일하게 유지되므로 클러치(100)는 높은 수명을 유지할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 클러치(100)는 작동압에 의한 피스톤힘을 그대로 압력판에 전달하여 마찰판을 가압하는 종래의 클러치와 달리, 동일한 작동압에 의한 피스톤힘을 탄성부재의 레버비만큼 증배시켜 마찰판들을 가압함으로써, 클러치의 토크 용량을 증배시킬 수 있다.

만일 토크 용량을 그대로 유지하는 경우라면, 증배된 가압력 만큼 마찰판과 분리판 수를 감소시켜 원가를 절감할 수 있다. 마찰판과 분리판의 수가 감소하면, 클러치의 전장은 줄어들고, 이로 인해 변속기의 전장도 단축되어 컴팩트한 변속기가 가능해 진다.

한편, 마찰판 수가 감소하면 클러치 비계합시에 작용하는 마찰판과 분리판 사이의 드래그 토크(drag torque)도 저감되어 변속기의 효율이 향상되고, 이로 인해 차량의 연비향상과 배기가스의 저감에도 기여하게 된다.

또한, 마찰판 수를 그대로 유지할 경우, 클러치 작동유압의 크기를 낮추어 작동유압의 생성에 필요한 에너지를 절감하여 동력전달장치의 효율을 향상 시킬 수 있다.

이하 도5, 도6 및 도7을 통하여 본 발명의 바람직한 제2실시예에 대하여 설명한다.

도5는 본 발명의 제2실시예에 따른 클러치의 단면을 도시하며, 도6은 본 발명의 제2실시예에 따른 탄성부재의 기하학적 특징을 나타내며, 도7은 상기 탄성부재가 레버로써 회전할 때, 가압점의 위치변화 및 가압부에 작용하는 원심력을 나타내는 도면이다.

도5에서 보는 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 클러치(400)는 구성부품이나 작동원리가 제1실시예와 거의 동일하다. 단, 제1실시예와 제2실시예의 가장 큰 차이점은 탄성부재(500)의 형상이다. 따라서 제1실시예의 탄성부재(300)와의 주요 차이점에 대해서만 설명한다.

도5에서 보는 바와 같이 제2실시예에 따른 클러치(400)의 탄성부재(500)는 내경부(560)의 입력점 "p"를 통해 피스톤(430)에 작용하는 피스톤힘(F1)을 전달받는다.

상기 탄성부재(500)에는 가압부(540)가 구비되어 있어 상기 가압부(540)의 가압점 "q"를 통해 피스톤힘(F1)의 증배된 가압력(F2)이 압력판(450)에 작용하게 한다.

상기 탄성부재(500)는 리테이너(420)상에 설치되는 탄성부재 지지수단(405)에 지지되며, 상기 탄성부재(500)와 상기 탄성부재 지지수단(405)은 지지점 "s"를 통해 접촉한다.

상기 탄성부재(500)의 가압부(540)가 가압점 "q"를 통해 압력판(450)과 접촉하는 순간, 상기 탄성부재(500)의 외경부(510)는 상기 지지점 "s"의 상기 탄성부재(500) 반대편측의 리테이너(420) 상에 구비된 탄성부재 지지부(422)에 의해 지지되며, 힌지점 "o"를 통해 상호 접촉하게 된다.

제2실시예에 의한 상기 탄성부재(500)도 제1실시예에서와 같이 피스톤힘(F1)을 가압력(F2)로 증배시키는 레버의 기능과, 클러치 작동유압이 헤제되었을 때 피스톤(430)을 원래의 위치로 복귀시키는 리턴 스프링의 기능을 겸하고 있다.

본 발명의 제2실시예에 의한 클러치(400)의 기타 구성 및 작동원리는 제1실시예의 경우와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

이하 도6 및 도7을 통하여 제2실시예에 의한 탄성부재(500)의 특징에 대해 설명한다. 탄성부재(500)는 링부(510), 다수개의 핑거들(520) 및 다수개의 슬롯들(미도시, 도 2 참조)을 구비하고 있다.

상기 탄성부재(500)에는 탄성부재(500)의 일부분을 절곡하여 성형한 가압부(540)가 구비되어 있어 압력판(450)을 가압하도록 되어있다. 도6 및 도7은 핑거들(520)을 절곡하여 가압부(540)를 성형한 예를 보여준다.

또한 내경부(560)는 곡율지게 형성되어 피스톤(430)의 최외경부에 구비된 탄성부재 가압부(436)의 입력점 "p"에서 마찰을 최소화하도록 되어 있다.

한편, 상기 탄성부재(500)의 링부(510)는 제1실시예와는 달리 일반 판스프링(disc spring)과 같은 직사각형의 단면을 갖는다.

주지하는 바와 같이, 도6에서 탄성부재 지지수단(405)과 상기 링부(510)의 외경부가 접하는 수직선 즉, 지지점 "s"를 통과하는 수직선과 상기 직사각형 단면의 링부(510)와의 각도 " a "를 원뿔각도(cone angle)로 정의하는데, 이 원뿔각도(a)는 일반적인 판스프링의 설계에 있어 중요한 설계 파라메터 중의 하나이다.

도6에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 탄성부재(500)에 구비되는 가압부(540)와 가압점 "q"는, 상기 탄성부재(500)의 원뿔각도(a)가 형성되는 측에 위치되어 있는 것이 특징이다. 예를 들면 도6 및 도7에서 원뿔각도(a)와 가압부(540)는 모두 왼쪽에 위치하고 있다.

이와 같이 탄성부재(500)의 원뿔각도(a)가 형성되는 측에 가압부(540)와 가압점 "q" 가 위치하게 되면, 도7에서 보는 바와 같이 힌지점 "o"와 가압점 "q"와의 수평거리 "n"이 최소가 되도록 탄성부재(500)의 형상을 결정할 수 있다.

힌지점 "o"와 가압점 "q"와의 수평거리 "n"이 최소화되면, 상기 탄성부재(500)가 피스톤힘(F1)에 의해 발생하는 모멘트 M1 (M1=F1L)에 의해 힌지점 "o"를 중심으로 회전할 때, 가압점 "q"의 수직변위 "m"을 최소화 할 수 있다.

가압점 "q"의 수직변위 "m"이 최소화되면 상기 탄성부재(500)의 가압부(540)가 압력판(450)을 가압할 때 발생하는 레버비의 변화를 최소화 할 수 있어, 클러치의 계합특성을 일정하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 압력판(450)의 가압점 "q" 부근에서의 마찰과 마모를 최소화할 수 있다.

또한, 자동변속기의 클러치는 매우 높은 속도로 회전하는데, 탄성부재(500)의 일부분을 절곡성형하여 가압부(540)를 구비하는 경우, 상기 가압부(540)의 돌출부분의 질량은 원심력(Fc)을 받게 되며, 이 원심력은 힌지점 "o"에 대해 모멘트(Mc=FcC)를 발생시켜, 탄성부재(500)의 탄성특성 즉, 스프링 특성에 영향을 미치게 된다.

주지하는 바와 같이 원심력(Fc)은 회전속도의 제곱에 비례하므로, 탄성부재(500)에 발생하는 원심력(Fc)에 의한 영향을 최소화하지 않으면, 상기 탄성부재(500)의 특성은 회전속도에 따라 민감하게 변하게 되어, 클러치(400)의 정교한 계합 및 해제의 제어가 곤란해진다.

그러나 도7에서와 같이, 탄성부재(500)의 원뿔각도(a)가 형성되는 측에 가압부(540)가 위치하게 되면, 힌지점 "o"와 가압부(540)의 무게중심과의 수평거리 "c"를 최소화시킬 수 있어, 가압부(540)의 질량과 클러치의 회전속도에 의해 발생하는 원심력(Fc)이 탄성부재(500)의 탄성특성 및 내구성에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.

이하 도8 및 도9를 통해 본 발명의 바람직한 제3실시예를 설명한다.

도8은 본 발명의 제3실시예에 의한 브레이크의 단면을 나타내며, 도9는 제3실시예에 따른 탄성부재의 단면을 나타낸다.

도8에 의한 브레이크(600)는 케이스(610), 상기 케이스(610) 내에 설치되는 피스톤(620), 상기 피스톤(620)에 작용하는 피스톤힘(F1)을 전달받아 가압력(F2)으로 변환하는 탄성부재(700)를 구비하고 있다.

상기 탄성부재(700)의 내경부(760)는 지지링(605)과 상기 케이스(610)상에 구비되는 탄성부재 지지수단(606)에 의해 지지되며 축방향의 움직임이 제한된다.

상기 탄성부재 지지수단(606)으로 스냅링, 2분할링 및 와이어링 등이 사용될 수 있다.

상기 케이스(610)와 상기 피스톤(620) 사이에는 피스톤 챔버(604)가 형성되며, 상기 케이스(610)에는 상기 피스톤 챔버(604)에 작동압을 공급하기 위한 작동압 공급홀(602)이 구비되어 있다.

상기 피스톤(620)과 상기 케이스(610) 사이에는 실링요소들(626, 628)이 구비되어 상기 피스톤 챔버(604)의 기밀을 유지한다.

상기 케이스(610)의 스플라인부(617)에는 압력판(650), 다수개의 분리판들(660), 중심지지판(665) 및 반력판(670)이 결합되어 있다. 상기 반력판(650)은 상기 스플라인부(617) 상에 설치되는 플레이프 지지수단(618)에 의해 지지된다. 상기 플레이트 지지수단(618)로 스냅링 등이 사용될 수 있다.

도1에 의한 제1실시예의 클러치에서는 중심지지판(260)이 플레이트 지지수단(265)에 의해 지지되나, 제3실시예에서는 반력판(670)이 플레이트 지지수단(618)에 의해 지지되는 점이 상이하다.

상기 분리판들(660) 사이에는 복수개의 마찰판들(680)이 번갈아 배치되는데 상기 마찰판들(680)은 회전허브(690)의 스플라인부(692)와 결합되어 있다.

도9에서 보는 바와 같이 제3실시예에 의한 탄성부재(700)는 링부(710), 복수개의 핑거들(720) 및 복수개의 슬롯들(미도시)로 구성되어 있다.

상기 링부(710)의 외경부(750)는 절곡성형되어 있을 수 있고, 일단에 피스톤힘(F1)을 전달받기 위한 입력부(752)를 구비하고 있다. 상기 입력부(752)는 상기 피스톤(610)에 구비된 탄성부재 입력부(622)와 맞닿아 있고 입력점 "p"에서 접촉하고 있다.

또한 탄성부재(700)에는 가압력(F2)을 압력판(650)에 전달하기 위한 가압부(740)가 구비되어 있으며, 상기 가압부(740)는 상기 탄성부재(700)의 일부분을 절곡성형함으로 형성할 수 있다.

상기 탄성부재(700)의 외경부(750)에는 절곡성형된 가이드부(754)가 구비되어 있을 수 있고, 상기 가이드부(754)는 상기 피스톤(620)에 구비되어 있는 탄성부재 가이드부(624)와 맞닿아 탄성부재(700)의 반경반향의 움직임을 제한한다.

상기 탄성부재(700)의 내경부(760)는 일측으로 절곡성형되어 상기 케이스(610)상에 구비된 탄성부재 지지부(612)와 맞닿아 있고 힌지점 "o"에서 접촉하고 있다. 상기 탄성부재(700)가 레버의 기능을 수행할 때 힌지점 "o"은 회전중심의 역할을 한다.

상기 힌지점 "o"의 상기 탄성부재(700)의 반대측에는 지지링(605)이 설치 될 수 있다. 상기 지지링(605)은 상기 탄성부재(700)가 압축, 회전할 때 탄성부재 지지수단(606)과의 마찰을 최소화하며, 상기 탄성부재 지지수단(606)이 상기 케이스(610)로부터 이탈되는 것을 방지해 준다. 경우에 따라 상기 지지링(605)은 생략될 수 있다. 상기 지지링(605)과 상기 탄성부재 지지수단(606)은 지지점 "s"에서 상호 접촉한다.

한편 상기 탄성부재(700)의 내경부(760)에는 상기 지지링(605)를 안착시키기 위한 지지링 안착홈(762)가 구비되어 있을 수 있다.

이하 도8을 참고로 본 발명의 제3실시예에 의한 브레이크의 작동원리를 설명한다.

제3실시예에 의한 브레이크의 기본적인 작동원리는 본 발명의 제1실시예에 의한 클러치의 작동원리와 거의 동일하다.

작동압이 작동압 공급홀(602)을 통해 피스톤 챔버(604)에 공급되면 피스톤(620)에는 피스톤의 단면적(A)에 작동압(p)를 곱한 크기의 피스톤힘(F1)이 작용한다.

상기 피스톤힘(F1)은 입력점 "p"를 통해 탄성부재(700)에 입력된다. 피스톤힘(F1)은 탄성부재의 레버비(A/B) 만큼 증배되어 가압력(F2)으로 변환되고, 이 가압력(F2)은 상기 탄성부재(700)에 구비된 가압부(740)의 가압점 "q"를 통해 압력판(650)을 가압한다.

상기 가압력(F2)이 압력판(650)에 작용하면 마찰판들(680)과 분리판들(660) 사이의 마찰력에 의해 브레이크(600)은 계합되고, 회전하고 있던 회전허브(690)는 정지하게 된다.

작동유압이 해제되면 상기 피스톤(620)은 상기 탄성부재(700)가 압축, 회전되면서 저장하였던 탄성력에 의해 원래의 위치로 복귀되어 브레이크(600)는 해제된다.

상기 탄성부재(700)는 제1및 제2실시예에서와 마찬가지로 하중변환 레버와 리턴 스프링의 역할을 겸하여 수행한다.

제3실시에에 의한 브레이크(600)에 있어서도 탄성부재(700)에 작용하는 모든 하중의 작용점, 즉 입력점 "p", 가압점 "q" 및 힌지점 "o" 의 중심이 일치됨으로써 탄성부재(700)의 충분한 피로수명을 확보할 수 있다.

즉, 탄성부재(700)는 피스톤(620)의 탄성부재 지지부(624)에 반경방향으로 지지되고, 상기 피스톤(620)은 케이스(610) 상에서 가이드되므로, 상기 탄성부재(700), 상기 피스톤(620) 및 상기 케이스(610)의 중심은 자동으로 일치하게 된다. 또한 상기 탄성부재(700)에는 가압부(740)가 탄성부재(700)의 일부분을 성형하여 구비되어 있으므로 모든 하중의 작용점의 중심이 일치하게 되는 것이다.

아울러 제1실시예에서와 동일하게 탄성부재(700)의 외경부(750)를 절곡함으로써 탄성부재(700)의 최외경부에 작용하는 인장응력을 최소화하도록 되어 있다.

한편, 가압력(F2)이 가압점 "q"를 통해 압력판(650)에 작용할 때, 이해 의한 반력(F2R)은 중심지지판(665)에 구비된 접촉부(667)와 반력점 "r"을 통해 분리판들(660)과 마찰판들(680)에 작용하게 된다. 그런데, 도8에서 보는바와 같이 가압점 "q"와 접촉점 "r"을 일직선상에 위치하게 함으로써, 가압력(F2)에 의한 압력이 편심됨 없이 마찰재들(680)의 마찰면에 골고루 분포되게 할 수 있다.

이하 도10 및 도11을 통해 본 발명의 제4실시예에 의한 브레이크에 대해 설명한다.

도10은 본 발명의 제4실시예에 의한 브레이크의 단면을 나타내며, 도11은 제4실시예의 브레이크에 사용되는 탄성부재의 단면도 및 정면도이다.

제4실시예에 의한 브레이크(800)는 제3실시예에 의한 브레이크(600)과 기본구성 및 작동원리가 거의 유사하므로 차이점을 위주로 설명한다.

도11을 통해 본 발명의 제4실시예에 의한 탄성부재(900)의 형상에 대해 먼저 설명한다. 상기 탄성부재(900)는 링부(910), 복수개의 핑거들(920) 및 복수개의 슬롯들(930)로 구성된다.

상기 탄성부재(900)와 제1, 제2 및 제3실시예에 의한 탄성부재들과의 주차이점은 핑거들(920)과 슬롯들(930)이 탄성부재(900)의 외경측에 구비되어 있다는 것이다.

또한 도11을 보면 압력판(850)을 가압하기 위한 가압부(940)도 외경측에 위치한 상기 핑거들(920) 상에 구비되어 있음을 알 수 있다.

또한, 피스톤힘(F1)의 입력점 "p"도 탄성부재(900)의 외경부에 구비된 핑거들(920) 상에 위치하게 되고, 힌지점 "o"는 탄성부재(900)의 내경부의 링부(910) 상에 위치하게 된다.

제4실시예에 의한 압력판(850)은 그 일측이 상기 탄성부재(900)의 가압부(940)측으로 돌출된 돌출부(852)가 구비되어 있고, 그 타측은 분리판들(860) 중의 하나와 접촉한다. 이럴 경우, 상기 압력판(850)의 돌출부(852)는 제1가압점 "q1"을 통해 상기 가압부(940)과 접촉하고, 상기 분리판(860)은 제2가압점 "q2"를 통해 상기 압력판(850)과 접촉하게 된다. 제4실시예에 따른 브레이크(800)에서도 피스톤힘(F1)은 탄성부재(900)의 레버작용에 의해 레버비(A/B) 만큼 증배되어 가압력(F2)로 변환, 압력판(850)을 가압한다.

상기 제1가압점 "q1"과 상기 제2가압점 "q2"에는 가압력(F2)이 동일하게 작용하며, 상기 제2가압점 "q2"에 작용하는 가압력(F2)은 플레이트 지지수단(818) 및 반력판(870) 사이의 반력점 "r" 에 작용하는 반력(미도시)에 의해 지지된다.

제4실시예에서와 같이 탄성부재(900)의 외경측에 위치한 핑거들(920)을 이용하여 가압부(940)를 형성하면, 제1가압점 "q1"의 위치선정에 대한 자유도가 높아져 레버비(A/B)의 선택범위가 넓어질 수 있다.

또한, 상기 제2가압점 "q2"과 상기 반력점 "r"을 동일선상에 위치시킴으로 마찰판에 작용하는 압력이 편심되지 않게 골고루 분산 시킬 수 있다.

지금까지의 실시예들에서 탄성부재의 핑거부에 가압부가 성형되는 경우, 모든 핑거상에 가압부가 구비되는 것으로 도면들에서 예시되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 일부의 핑거에만 가압부가 형성되는 경우도 포함한다.

100 : 클러치 (clutch)
110 : 작동압 공급홀 (operating pressure apply hole)
120 : 피스톤 챔버 (piston chamber)
130 : 발란스압 공급홀 (balance pressure apply hole)
140 : 발란스 챔버 (balance chamber)
210 : 연결허브 (connecting hub)
212 : 실링요소 (sealing element)
220 : 리테이너 (retainer)
222 : 탄성부재 지지부 (elastic member supporting area)
224 : 탄성부재 가이드부 (elastic member guide area)
226 : 스플라인부 (spline area)
230 : 피스톤 (piston)
232 : 실링요소 (sealing element)
234 : 외경부 (outer radius area)
236 : 탄성부재 가압부 (elastic member push area)
238 : 연장부 (extended area)
250 : 가압판 (pressure plate)
255 : 분리판 (separator plate)
258 : 반력판 (reaction plate)
260 : 중심지지판 (centering plate)
262 : 접촉부 (contact area)
265 : 플레이트 지지수단 (plate supporting mean)
270 : 마찰판 (friction plate)
280 : 전달허브 (transfer hub)
282 : 스플라인부 (spline area)
290 : 발란스월 (balance wall)
292 : 실링요소 (sealing element)
295 : 발란스월 지지수단 (balance wall supporting mean)
300 : 탄성부재 (elastic member)
305 : 탄성부재 지지수단 (elastic member supporting mean)
310 : 링부
320 : 핑거
330 : 슬롯
340 : 가압부
350 : 외경부
352 : 지지부
354 : 외경 가이드부
360 : 내경부
o : 힌지점
p : 입력점
q : 가압점
r : 반력점
A : 힌지점에서 입력점까지의 수직거리
B : 힌지점에서 가압점까지의 수직거리
F1 : 피스톤힘
F2 : 가압력
F2R : 반력
Fo : 탄성부재 반력

Claims (27)

1. 입력축과 연결되어 동력을 전달받는 연결허브;
   상기 연결허브의 외경부에 결합되는 리테이너;
   상기 리테이너에 결합되며 순차적으로 배치되는 가압판, 복수개의 분리판들, 반력판 및 중심지지판;
   상기 분리판들 사이에 교대로 배치되며, 전달허브에 연결되는 복수개의 마찰판들;
   상기 연결허브 상에 배치되어 상기 연결허브와의 사이에 피스톤 챔버를 형성하며, 상기 피스톤 챔버에 공급되는 유압에 의하여 작동되며, 그 최외경부에는 탄성부재 가압부가 형성된 피스톤; 그리고
   상기 피스톤으로부터 피스톤힘을 전달받아 레버비에 따른 가압력으로 변환하여 상기 가압판에 가하며, 항시 상기 피스톤힘에 대항하는 탄성력을 상기 피스톤에 가하는 탄성부재;
   를 포함하며,
   상기 탄성부재에는 상기 리테이너에 지지되는 힌지점, 상기 탄성부재 가압부에 접촉하여 피스톤힘을 전달받는 입력점, 그리고 상기 가압판에 접촉하여 가압력을 가하는 가압점이 형성되어 있으며,
   상기 힌지점으로부터 입력점까지의 수직거리와 상기 힌지점으로부터 가압점까지의 수직거리의 비에 해당하는 레버비에 의하여 상기 피스톤힘을 가압력으로 변환하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 탄성부재는
   링부; 그리고
   상기 링부의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있는 복수개의 핑거;
   를 포함하며,
   상기 힌지점은 상기 링부에 형성되고 상기 입력점 및 상기 가압점은 상기 복수개의 핑거들을 절곡하여 형성되는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
4. 제3항에 있어서,
   상기 링부의 외경부는 절곡지게 형성되어 상기 탄성부재의 반력을 지지하는 지지부와 상기 탄성부재의 중심과 리테이너의 중심을 일치시키기 위한 외경 가이드부가 구비되는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
5. 제4항에 있어서,
   상기 리테이너에는 상기 외경 가이드부와 접촉하는 탄성부재 가이드부와, 상기 지지부를 지지하기 위한 탄성부재 지지부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
6. 제3항에 있어서,
   상기 탄성부재는 상기 리테이너에 장착된 탄성부재 지지수단에 의하여 축방향 움직임이 제한되는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
7. 제3항에 있어서,
   상기 복수개의 핑거 각각에는 상기 가압판을 향하여 아치형으로 둥글게 형성되고 정점에 상기 가압점이 위치하는 가압부와, 상기 가압부와는 반대 방향으로 원형으로 곡률지게 형성되며 상기 입력점이 위치하는 내경부가 구비되는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
8. 제7항에 있어서,
   상기 탄성부재 가압부의 가압면을 상기 입력점에 대하여 경사지게 형성한 것을 특징으로 하는 마찰요소.
9. 제6항에 있어서,
   상기 링부와 상기 탄성부재 지지수단은 지지점을 통해 접촉되며, 상기 링부의 상기 지지점의 반대편측은 상기 리테이너에 구비된 탄성부재 지지부에 힌지점을 통하여 접촉되는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
10. 제9항에 있어서,
    상기 지지점을 통과하는 수직선과 상기 링부와의 각도에 의하여 정의된 원뿔각도가 형성되는 측에 상기 가압점이 위치되는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
11. 제1항 및 제3항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 피스톤의 피스톤 챔버의 반대측의 연결허브 상에 구비되어 상기 피스톤에 작용하는 원심유압을 상쇄시키는 발란스 챔버를 형성하는 발란스월을 더 구비하는 마찰요소.
12. 제1항 및 제3항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 중심지지판과 상기 반력판은 반력점에서 접촉하며,
    상기 반력점과 상기 가압접은 축방향으로 동일 선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
13. 케이스;
    상기 케이스 내에 설치되며 상기 케이스와의 사이에 피스톤 챔버를 형성하는 피스톤;
    상기 케이스에 결합되며 순차적으로 배치되는 압력판, 복수개의 분리판들 및 반력판;
    상기 분리판들 사이에 교대로 배치되며 회전허브에 연결되는 복수개의 마찰판들; 그리고
    상기 피스톤으로부터 피스톤힘을 전달받아 레버비에 따른 가압력으로 변환하여 상기 압력판에 가하며, 항시 상기 피스톤힘에 대항하는 탄성력을 상기 피스톤에 가하는 탄성부재;
    를 포함하며,
    상기 탄성부재에는 상기 케이스에 지지되는 힌지점, 상기 피스톤과 접촉하여 피스톤힘을 전달받는 입력점, 그리고 상기 압력판에 접촉하여 가압력을 가하는 가압점이 형성되어 있으며,
    상기 힌지점으로부터 입력점까지의 수직거리와 상기 힌지점으로부터 가압점까지의 수직거리의 비에 해당하는 레버비에 의하여 상기 피스톤힘을 가압력으로 변환하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
14. 삭제
15. 제13항에 있어서,
    상기 탄성부재는
    링부; 그리고
    상기 링부의 내주면에서 반경 내측으로 돌출되어 있는 복수개의 핑거;
    를 포함하며,
    상기 입력점은 상기 링부에 형성되고 상기 힌지점 및 가압점은 상기 복수개의 핑거들을 절곡하여 형성되는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
16. 제15항에 있어서,
    상기 링부의 외경부에는 절곡 성형된 가이드부가 구비되어 있으며, 상기 가이드부는 상기 피스톤의 외경부에 구비된 탄성부재 가이드부와 접촉하여 탄성부재의 반경방향 움직임을 제한하는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
17. 제15항에 있어서,
    상기 복수개의 핑거 각각에는 상기 압력판을 향하여 아치형으로 둥글게 형성되고 정점에 가압점이 위치하는 가압부와, 상기 가압부와는 반대 방향으로 곡률지게 형성되며 상기 케이스의 내경부에 구비된 탄성부재 지지부와 힌지점에서 접촉하는 내경부가 구비되는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
18. 제17항에 있어서,
    상기 핑거의 내경부는 상기 케이스 상에 장착된 탄성부재 지지수단에 의하여 축방향 움직임이 제한되는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
19. 제18항에 있어서,
    상기 핑거의 내경부와 상기 탄성부재 지지수단 사이에는 지지링이 설치된 것을 특징으로 하는 마찰요소.
20. 제13항 및 제15항 내지 제19항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 반력판과 복수개의 분리판 중 하나 사이에는 중심지지판이 더 구비되고,
    상기 중심지지판은 상기 반력판과 반력점에서 접촉하며,
    상기 반력점과 상기 가압점은 축방향으로 동일 선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
21. 제13항에 있어서,
    상기 압력판의 일측에는 상기 탄성부재를 향하여 돌출된 돌출부가 구비되어 있고, 상기 압력판의 타측은 상기 분리판들 중 하나와 접촉하는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
22. 제21항에 있어서,
    상기 탄성부재에는 상기 케이스에 지지되는 힌지점, 상기 피스톤과 접촉하여 피스톤힘을 전달받는 입력점, 그리고 상기 압력판의 돌출부에 접촉하여 가압력을 가하는 제1가압점이 형성되어 있으며,
    상기 압력판의 타측은 상기 분리판들 중 하나와 제2가압점에서 접촉하고,
    상기 힌지점으로부터 입력점까지의 수직거리와 상기 힌지점으로부터 상기 제1가압점까지의 수직거리의 비에 해당하는 레버비에 의하여 상기 피스톤힘을 가압력으로 변환하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
23. 제22항에 있어서,
    상기 탄성부재는
    링부; 그리고
    상기 링부의 외주면에서 반경 외측으로 돌출되어 있는 복수개의 핑거;
    를 포함하며,
    상기 힌지점은 상기 링부에 형성되고 상기 입력점 및 제1가압점은 상기 복수개의 핑거들을 절곡하여 형성되는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
24. 제23항에 있어서,
    상기 링부의 내경부는 상기 케이스 상에 장착된 탄성부재 지지수단에 의하여 축방향 움직임이 제한되는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
25. 제23항에 있어서,
    상기 복수개의 핑거 각각에는 상기 압력판을 향하여 아치형으로 둥글게 형성되고 가압점이 위치하는 가압부와, 상기 핑거의 외경부에 위치하여 상기 피스톤과 접촉하는 입력점이 구비되는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
26. 제22항 내지 제25항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 반력판은 플레이트 지지수단에 의하여 축방향 움직임이 제한되는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
27. 제26항에 있어서,
    상기 반력판과 플레이트 지지수단은 반력점에서 접촉하며,
    상기 반력점과 상기 제2가압점은 축방향으로 동일 선상에 위치하는 것을 특징으로 하는 마찰요소.
    
    

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