KR101524423B1 - 클러치 마찰 디스크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 웨브(2), 적어도 하나의 마찰 라이닝(3), 및 웨브(2)와 마찰 라이닝(3) 사이의 개재부(6)를 포함하는 건식-클러치 마찰 디스크로서, 웨브(2), 마찰 라이닝(들)(3) 및 개재부(6)는 일 단부가 마찰 라이닝(들)의 카운터보어 면(31) 상에 지지되는 리벳(7)만을 사용하여 함께 유지되는 건식-클러치 마찰 디스크에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 마찰 디스크를 제조하는 방법에 관한 것이다.

Description

클러치 마찰 디스크{CLUTCH FRICTION DISK}

본 발명은 특히 자동차용 건식-클러치 마찰 디스크에 관한 것이다. 클러치 마찰 디스크는 대개, 구동 샤프트와 함께 회전하도록 구속되는 클러치의 압력 플레이트와 반응 플레이트 사이에서 종동 샤프트 상에 장착된다. 클러치의 결합 작동 중에, 상기 압력 플레이트는 마찰 디스크를 상기 반응 플레이트에 대해 클램핑시킨다.

어떤 형태의 마찰 디스크에도 적용될 수 있지만, 본 발명은 특히 프로그레시브(progressive) 클러치 마찰 디스크의 경우에 유익하다.

프로그레시브 클러치 마찰 디스크는, 예를 들어 프랑스 특허 제 FR 1 304 067 호의 도 7 및 도 8에 도시하듯이, 통상 "웨브(web)"로 지칭되는 거의 편평한 링 형태의 금속 지지체를 구비하며, 이 지지체의 외주는 상기 링과 일체를 이루거나 상기 링에 부착되는 핀(fin)을 형성하도록 소분할된다.

이들 핀은, 중앙 평면의 양쪽에 대해 오프셋되고 클램핑력의 효과에 의해 탄성 변형될 수 있는 부분들을 포함하도록 번갈아 구부러진다.

상기 지지체의 각 측부에는 환형 마찰 라이닝이 부착되며, 이 라이닝은 임의의 적절한 수단에 의해 상기 오프셋 부분들의 일부에 고정된다.

클램핑 중에, 핀은 탄성 변형되고, 오프셋 부분은 서로를 향해서 이동한다.

이 결과 마찰 디스크의 클램핑에 있어서 프로그레시브 효과가 얻어지며, 따라서 클러치의 결합 조작 중에 회전 토크가 전달되고, 이는 급격한 움직임을 현저히 감소시킨다.

그 탄성을 증가시키기 위해, 상기 핀은 절취부와 개구를 갖는다.

작동 시에, 마찰 라이닝은 그 표면 경도를 감소시킬 가능성이 큰 가열을 많이 받게 된다.

라이닝에 가해지는 클램핑력으로 인해, 상기 핀이 라이닝에 매립(embed)되는 현상이 자주 일어나는 바, 이는 탄성의 손실을 초래하고 그로 인해 프로그레시브 효과의 손실을 초래한다.

이 문제를 해결하기 위해, 각각의 라이닝에 접합되는 개재부, 특히 스틸 스트립 또는 포일을 라이닝과 상기 핀 사이에 배치하는 방안이 이미 제안되었다.

전술한 프랑스 특허 제 FR 1 304 067 호의 도 7 및 도 8에서 볼 수 있는 이러한 배치는 만족스럽다.

이러한 배치는, 매립에 대한 저항의 측면에서 유리하지만, 특히 상기 개재부를 라이닝에 접합하는 단계의 도입을 통해서, 라이닝과 웨브 사이에 이러한 개재부를 갖는 마찰 디스크를 생산하기 위한 다수의 추가 단계를 초래하는 바, 이는 이를 실시하기 위해 필요한 시점에 사용되는 제품(접착제)의 측면에서 그만큼 비용이 든다.

리벳에 의해 웨브, 개재부 및 마찰 라이닝 조합을 함께 고정하기 전에 라이닝에 예비-조립된 개재부 자체의 재료를 사용하여 이 접착 접합(adhesive bonding)을 대체하는 방법이 제안되었다(FR-A1-2　694　794). 다시 한번, 추가적인 예비-조립 단계가 요구되는 바, 이에는 불이익이 따른다.

본 발명의 목적은 상기 문제들을 해결하고, 생산비가 보다 저렴한 마찰 디스크를 제공하는 것이다.

이 목적은 웨브, 적어도 하나의 마찰 라이닝, 및 상기 웨브와 마찰 라이닝 사이의 개재부를 포함하며, 웨브, 마찰 라이닝(들) 및 개재부(들)는 일 단부가 마찰 라이닝(들)의 카운터보어 면(counterbore face)에 지지되는 리벳만을 사용하여 조립되는 건식-클러치 마찰 디스크에 의해 달성된다.

이러한 마찰 디스크는 전술한 종래의 마찰 디스크에 비해 생산비가 훨씬 저렴하다.

따라서, 본 발명자들은 각종 부품들을 리벳만을 사용하여 조립할 때 마찰 디스크의 품질을 저하시키지 않으면서 라이닝, 개재부, 및 웨브를 직접 조립할 수 있음을 알아냈으며, 이는 놀라운 것이고 기존의 고정관념과도 배치되는 것이다.

"리벳만을 사용하여 조립된다"는 표현은, 리벳이 조립체의 부품들 사이에서 힘을 전달하는 작용을 하는 유일한 요소이며, 따라서 부품들의 결합이 배제되는 조립을 지칭한다. 물론, 이는 라이닝 및 상기 개재부와 예비-조립된 개재부 자체의 재료를 사용하는 것도 배제한다.

"마찰 라이닝의 카운터보어 면"이라는 표현은 리벳 헤드를 수용하도록 구성된 표면으로서, 리벳 헤드, 특히 평탄하거나 원추형인 헤드와 각각 접촉 상태로 배치될 수 있는 거의 평탄하거나 원추형인 표면을 지칭한다. 이들 카운터보어 면은 일반적으로, 그 내부에서 리벳의 몸체가 이동할 수 있는 소직경 부분과 그 일 단부가 리벳의 헤드를 수용하기 위한 카운터보어 면을 갖는 대직경 부분을 갖는 보어가 그 안에 생성되도록 라이닝을 밀링가공함으로써 얻어진다. 상기 대직경 부분은 일반적으로, 신규한 리벳의 헤드가 라이닝 내에 리세스 결합되도록 밀링가공된다. 따라서, 리벳을 피닝(peening)한 후에, 카운터보어 면의 대부분은 일반적으로 리벳 헤드의 지지면의 대부분과 접촉하게 된다.

이러한 마찰 디스크의 특히 적합한 적용은, 플레이트에 대한 부하와 라이닝에 대한 압력이 높은, 디젤 엔진에 결합된 클러치에 대한 것으로 드러났다.

이러한 마찰 디스크는 이러한 적용의 원심 요건을 성공적으로 충족시키는 것으로 드러났다.

본 발명의 실시예에서, 개별적으로 또는 조합적으로:

- 상기 개재부는 금속 플레이트이며;

- 상기 개재부는 마찰 라이닝과 거의 동일한 치수를 갖는 링이고;

- 상기 웨브는 프로그레시브 영역을 가지며;

- 상기 프로그레시브 영역은 축방향으로 탄성 변형가능한 핀을 포함하고;

- 상기 핀을 포함하는 웨브는 금속 플레이트로부터 절단하여 형성되며;

- 상기 핀은 웨브를 구성하도록 미리 절단하여 형성된 금속 플레이트에 부착된다.

본 발명은 또한 웨브, 적어도 하나의 마찰 라이닝, 및 상기 웨브와 마찰 라이닝 사이의 개재부를 포함하는 건식-클러치 마찰 디스크의 제조 방법으로서,

- 웨브, 마찰 라이닝(들) 및 개재부(들)로 이루어진 부품들이 얻어지고,

- 상기 부품들은 일 단부가 마찰 라이닝(들)의 카운터보어 면에 지지되는 리벳만을 사용하여 조립되는, 건식-클러치 마찰 디스크 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명은 하기 도면에 의해 도시되는 비제한적 예를 참조하여 이하에서 상세히 설명될 것이다.

도 1은 마찰 디스크의 개략도,
도 2a는 본 발명의 마찰 디스크의 조립 이전의 부품들의 A-A 선상에서 취한 개략 단면도,
도 2b는 본 발명의 마찰 디스크의 조립된 부품들의 A-A 선상에서 취한 개략 단면도,
도 3은 본 발명의 마찰 디스크의 조립된 부품들의 B-B 선상에서 취한 개략 단면도.

명료함을 위해, 이들 도면에 도시된 각종 구성요소의 치수는 그 실제 치수에 비례하지 않는다. 모든 도면에서, 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호가 병기된다.

본 발명에 관하여, "축방향", "축방향으로", "반경방향", "반경방향으로"라는 용어는 마찰 디스크의 회전축에 대해 정의된 것이다. "축방향"은 회전축에 평행한 방향을 지칭하며, "반경방향"은 그 축에 수직하고 이를 통과하는 방향을 지칭한다.

도 1은 종동 샤프트와 함께 회전하도록 강요될 수 있는 허브(5)와 마찰 라이닝[또는 페이싱(facing)](3)을 포함하는 마찰 디스크(1)의 개략 정면도이며, 웨브(2)의 윤곽을 점선으로 도시한다. 스프링 수단, 특히 스프링(4)은 구동 샤프트로부터 종동 샤프트로 전달되는 진동을 감쇠 및/또는 필터링시키도록 배치된다.

도 2는 본 발명의 마찰 디스크를 도 1의 A-A 선상에서 취한 단면도이며, 도 2a에서는 조립 이전의 부품이 도시되어 있고, 도 2b에서는 조립 이후의 부품이 도시되어 있다. 웨브(2)의 양쪽에서 웨브(2)와 라이닝(3) 사이에는 개재부(6)가 존재한다. 라이닝에는 밀링가공된 구멍이 제공되는 바, 이 구멍은 리벳 헤드(7)를 수용하기에 충분히 넓은 부분(32)과, 리벳 헤드는 통과할 수 없지만 리벳의 몸체는 이동할 수 있는 좁은 부분(33)으로 이루어진다. 넓은 부분(32)의 바닥에는 리벳 헤드가 지지될 수 있는 카운터보어 면(31)이 제공된다.

라이닝의 구멍(33) 영역과 접촉하도록 의도된 개재부(6)도 동일한 직경의 구멍(61)을 가지며, 웨브(2)도 마찬가지로 구멍(21)을 갖는다. 웨브(2)의 다른 쪽에 배치된 개재부(6) 및 라이닝(3)은 각각, 리벳 헤드가 통과할 수 있는 구멍(62, 34)을 갖는다. 리벳(7)은 접착 결합 또는 임의의 기타 예비-조립 단계없이 라이닝, 개재부 및 웨브를 함께 체결하도록 피닝되는 바, 리벳의 한쪽 헤드가 카운터보어 면(31)과 접촉하고, 리벳의 다른 헤드가 웨브 상에 놓이며, 리벳의 몸체가 구멍(33, 61, 21)을 통과하는 상태에서 피닝된다.

조립 이후, 두 개재부 사이의 거리(e)는 웨브(2)에 존재하는, 특히 축방향으로 탄성 변형가능한 핀 형태의, 프로그레시브 영역에 의한 것이다. 이러한 핀은 도 1에서 점선으로 도시되어 있으며, 도 2와 도 3에서는 단면 도시되어 있다.

여기에서, 핀은 웨브(2)를 형성하도록 미리 절단하여 형성된 금속 플레이트에 부착된다.

도 3은 도 2에 도시된 것과 동일한 마찰 디스크를 도 1의 B-B 선상에서 취한 개략 단면도이다. 웨브(2)가 포함하는 핀의 제 1 부분은 제 1 개재부(6)와 미끄럼 접촉하고, 제 2 부분은 제 2 개재부(6)에 고정되며, 제 3 부분은 제 1 개재부(6)에 고정되고, 제 4 부분은 제 2 개재부(6)와 미끄럼 접촉하는 것을 쉽게 알 수 있다. 이 결과 웨브의 이 영역은 도 3에 도시하듯이 기복적인 형상이 되는 바, 이것이 마찰 디스크의 프로그레시브 성질을 설명해준다.

본 발명은 이러한 형태의 실시예에 한정되지 않으며, 모든 등가의 실시예를 망라하는 비제한적인 방식으로 해석되어야 한다.

Claims (6)

1. 웨브(2), 양단에 헤드를 갖는 리벳(7)에 의해 상기 웨브(2)에 체결된 한쌍의 마찰 라이닝(3), 및 상기 웨브(2)와 각 마찰 라이닝(3) 사이에 개재하는 한쌍의 개재부(6)를 포함하는 건식-클러치 마찰 디스크에 있어서,
   상기 한쌍의 마찰 라이닝(3)의 각각은 상기 리벳(7)의 헤드가 통과할 수 있는 구멍(34)과, 상기 리벳(7)의 헤드가 통과할 수 없는 구멍(33)을 가지며, 상기 한쌍의 마찰 라이닝(3)의 한편의 상기 리벳(7)의 헤드가 통과할 수 있는 구멍(34)은 상기 한쌍의 마찰 라이닝(3)의 다른편의 상기 리벳(7)의 헤드가 통과할 수 없는 구멍(33)에 대응하는 위치에 형성되어 있고,
   상기 웨브(2), 상기 한쌍의 마찰 라이닝(3) 및 상기 한쌍의 개재부(6)는 상기 양단에 헤드를 갖는 리벳(7)에 의해서만 조립되어 유지되며, 상기 리벳(7)의 일 단부는 상기 리벳의 헤드가 통과할 수 없는 구멍(33)의 카운터보어 면(counterbore face)(31) 상에 지지되며,
   상기 웨브(2)는 프로그레시브 영역(progressive area)을 가지며,
   상기 프로그레시브 영역은 축방향으로 탄성 변형가능한 핀(fin)을 포함하며, 상기 개재부(6)에 대하여 미끄럼 접촉하는 부분을 가지는 것을 특징으로 하는
   건식-클러치 마찰 디스크.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 한쌍의 개재부(6)의 각각은 금속 플레이트인 것을 특징으로 하는
   건식-클러치 마찰 디스크.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 한쌍의 개재부(6)의 각각은 상기 한쌍의 마찰 라이닝(3)과 동일한 치수를 갖는 링인 것을 특징으로 하는
   건식-클러치 마찰 디스크.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 핀을 포함하는 상기 웨브(2)는 금속 플레이트로부터 절단하여 형성되는 것을 특징으로 하는
   건식-클러치 마찰 디스크.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 핀은 상기 웨브(2)를 구성하도록 미리 절단하여 형성된 금속 플레이트에 부착되는 것을 특징으로 하는
   건식-클러치 마찰 디스크.
6. 웨브(2), 한쌍의 마찰 라이닝(3), 및 상기 웨브(2)와 각 마찰 라이닝(3) 사이에 개재하는 한쌍의 개재부(6)를 포함하는 건식-클러치 마찰 디스크의 제조 방법에 있어서,
   상기 웨브(2), 상기 한쌍의 마찰 라이닝(3) 및 상기 한쌍의 개재부(6)로 이루어진 부품들이 얻어지고,
   상기 부품들은 양단에 헤드를 갖는 리벳(7)만을 사용하여 동시에 조립되며,
   상기 한쌍의 마찰 라이닝(3)의 각각은 상기 리벳(7)의 헤드가 통과할 수 있는 구멍(34)과, 상기 리벳(7)의 헤드가 통과할 수 없는 구멍(33)을 가지며, 상기 한쌍의 마찰 라이닝(3)의 한편의 상기 리벳(7)의 헤드가 통과할 수 있는 구멍(34)은 상기 한쌍의 마찰 라이닝(3)의 다른편의 상기 리벳(7)의 헤드가 통과할 수 없는 구멍(33)에 대응하는 위치에 형성되어 있고,
   상기 리벳(7)의 일 단부는 상기 리벳(7)의 헤드가 통과할 수 없는 상기 구멍(33)의 카운터보어 면(31) 상에 지지되며,
   상기 웨브(2)는 프로그레시브 영역을 가지며,
   상기 프로그레시브 영역은 축방향으로 탄성 변형가능한 핀을 포함하며, 상기 개재부(6)에 대하여 미끄럼 접촉하는 부분을 가지는 것을 특징으로 하는
   건식-클러치 마찰 디스크 제조 방법.

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