KR101572193B1

KR101572193B1 - 서보 플레이트 및 이를 구비한 클러치

Info

Publication number: KR101572193B1
Application number: KR1020120051749A
Authority: KR
Inventors: 박동훈
Original assignee: 씨스톤 테크놀로지스(주)
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2015-11-27
Also published as: KR20130128035A

Abstract

본 발명에 의한 서보 플레이트는 피스톤의 힘을 레버비 만큼 증가시켜 출력측에 전달함으로서 기계장치의 크기를 줄일 수 있고, 시스템 효율도 증가시킬 수 있다. 본 발명에 의한 서보 플레이트는 레버, 상기 레버가 설치되는 프레임, 상기 레버를 상기 프레임에 고정시킴과 동시에 레버 힌지점을 제공하기 위한 힌지수단을 포함할 수 있다.

Description

서보 플레이트 및 이를 구비한 클러치{Servo Plate And Clutch Provided With The Same}

본 발명은 클러치나 브레이크, 유공압 실린더, 잭 및 기타 기계시스템에 사용되는 피스톤의 힘을 증가시키기 위한 장치로서, 보다 상세하게는 프레임에 장착된 레버를 이용하여 피스톤의 힘을 레버비 만큼 증대시키는 장치에 관한 것이다.

클러치나, 브레이크, 파워 실린더, 잭(jack) 등과 같이 유압 또는 공압, 혹은 다른 물리적 힘을 이용하여 피스톤 혹은 플런저를 작동시키는 기계시스템에서, 피스톤의 힘은 피스톤의 면적과 작용압력 혹은 작용하중에 비례한다. 따라서, 피스톤의 힘을 증가시킬 필요가 있을 경우에는 피스톤의 면적을 크게 하든가 혹은 작용하는 압력 또는 하중을 증가시켜야 한다. 그러나, 경우에 따라서는 공간상의 제약으로 피스톤의 면적을 증가시키기 어려운 경우가 있으며, 반대로 작용압력이나 하중을 증가시킬 경우에는 공압 또는 유압, 또는 다른 물리적인 힘을 발생시키기 위한 동력이 증가하여 기계시스템의 효율이 저하되는 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 간단한 레버장치를 이용하며, 피스톤의 면적이나 작동압 또는 하중의 증가 없이 피스톤 혹은 플런저의 힘을 증가시켜 컴팩트하면서도 고효율의 기계시스템을 구현하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 서보 플레이트(servo plate)를 제공한다.

본 발명에 의한 서보 플레이트의 몇몇 실시예에서 서보 플레이트는 피스톤(혹은 입력측(input side))의 힘을 레버비(lever ratio) 만큼 증가시켜 출력측(output side)에 전달하는 레버; 상기 레버가 설치되는 프레임; 상기 레버를 상기 프레임에 고정시킴과 동시에 레버 힌지점을 제공하기 위한 힌지수단(hinge means)을 포함할 수 있다.

상기 레버에는 피스톤(플런저) 혹은 입력측과 접촉하는 입력부, 레버의 의해 증가된 힘을 출력측에 전달하기 위한 출력부, 레버의 회전이 가능토록 하는 힌지부가 구비되어 있다. 상기 입력부 및 출력부에는 입력측 및 출력측과의 면접촉이 가능하도록 패드가 부착되어 있을 수 있다.

상기 프레임은 고정수단을 통하여 기계시스템에 고정되거나, 상기 기계시스템과 일체로 형성될 수 있다.

경우에 따라 상기 레버, 프레임 및 힌지수단은 일체로 형성될 수도 있다.

본 발명에 의하면 피스톤의 면적이나 피스톤에 작용하는 압력 혹은 하중을 증가시키지 않고도 피스톤의 힘을 증가시킬 수 있다. 이로 인해 컴팩트하면서도 고효율의 기계시스템을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명이 클러치에 적용될 경우의 단면도이다.
도 2는 본 발명이 클러치에 적용될 경우의 서보 플레이트 정면도 및 레버의 상면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 서보 플레이트의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 서보 플레이트의 정면도 및 상면도다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 레버의 상면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

이하의 설명에서 피스톤이라 함은 유공압기계 등에서 사용되는 피스톤만을 의미하는 것이 아니라, 유압, 공압, 가스압, 자력, 전자력, 모터, 기계적 회전력 및 기타의 물리력에 의해 작동하는 피스톤, 플런저(pluger), 로드(rod) 등과 같은 물체를 의미하며, 이 물체가 다른 물체, 장치, 기구, 시스템 등을 움직이기 위한 목적으로 사용되는 경우를 모두 포함한다.

먼저 설명의 편의상 도 1및 도 2를 통해 본 발명이 클러치에 적용된 경우를 예로 들어 설명한다.

변속기나 동력전달 장치 등에 사용되는 클러치(100)는 입력축(미도시)과 연결되는 입력허브(10), 상기 입력허브(10)와 연결되는 리테이너(20), 상기 리테이너(20) 내부에 스플라인 등과 같은 연결수단(22)을 통해 축방향으로 섭동 가능하도록 구비되는 프레셔 플레이트(70)(pressure plate), 쎄퍼레이터 플레이트(72)(separator plate) 및 리액션 플레이트(74)(reaction plate)를 포함할 수 있다. 경우에 따라 상기 입력허브(10)와 리테이너(20)는 일체로 형성될 수도 있다.

상기 프레셔 플레이트(70)(pressure plate), 쎄퍼레이터 플레이트(72)(separator plate) 및 리액션 플레이트(74)(reaction plate) 사이에는 프릭션 디스크(80)(friction disk)가 구비되어 있으며 상기 프릭션 디스크(80)는 스프라인 등을 통해 출력허브(90)와 연결되어 있다.

상기 프레셔 플레이트(70)(pressure plate), 쎄퍼레이터 플레이트(72)(separator plate), 리액션 플레이트(74)(reaction plate), 및 프릭션 플레이트(80)는 지지수단(24)에 의해 어느 한도 이상의 축방향 움직임이 제한된다. 상기 지지수단(24)으로 스냅링 등이 사용될 수 있다.

상기 입력허브(10)에는 유압 또는 공압에 의해 작동하는 피스톤(30)이 구비되어 있으며 상기 피스톤(30)과 상기 입력허브(10)의 사이에는 씰링(seal ring) 등과 같은 밀봉수단(16, 18)이 구비된다. 또한 상기 입력허브(10)에는 피스톤(30)에 작동압을 공급하기 위한 작동압 공급홀(12)이 구비되어 있을 수 있다.

상기 피스톤(30)의 일측에는 작동압이 작용하지 않을 때 피스톤(30)을 원래의 위치로 복원시키기 위한 탄성수단(40)이 구비되어 있을 수 있다. 상기 탄성수단(40)으로 코일 스프링, 접시 스프링 등이 사용될 수 있다. 상기 탄성수단(40)은 지지판(42) 및 지지수단(14)에 의해 상기 입력허브(10)에 고정,지지된다. 상기 지지수단(14)으로 스냅 링 등이 사용될 수 있다.

한편 상기 피스톤(30)에는 본 발명에 의한 서보 플레이트(50)(servo plate)를 가압하기 위한 가압부(32)가 구비되어 있을 수 있다.

도 1 및 도 2에 의한 본 발명의 실시예에서는 서보 플레이트(50)가 상기 피스톤(30)의 가압부(32)와 상기 프레셔 플레이트(70) 사이에 설치된다. 상기 서보 플레이트(50)는 스플라인 등과 같은 연결수단(62)에 의해 상기 리테이너(20)와 결합되어 원주방향의 움직임이 제한됨과 동시에, 스냅링 등과 같은 고정수단(26, 28)에 의해 축방향의 움직임도 제한된다.

상기 서보 플레이트(50)에는 최소한 1개 이상의 레버(58)(lever)가 구비되며, 상기 레버(58)는 프레임(60)상에 설치된다. 상기 프레임(60)에는 전술한바와 같이 상기 리테이너(20)와 결합하기 위한 연결수단(62)이 스플라인이나 이빨 등의 형태로 구비될 수 있다.

상기 레버(58)에는 피스톤(30)과 같은 입력측(input side)의 하중이 작용하는 입력부(52)가 구비되어 있을 수 있다. 경우에 따라 상기 입력부(52)에는 상기 프레임(60)의 내경 혹은 외경 방향으로 돌출된 연장부(53)가 형성되어 있을 수 있다. 한편 상기 입력부(52)의 단면은 피스톤(30) 혹은 입력측을 향해 돌출된 형상을 갖도록 할 수 있다.

또한 상기 레버(58)에는 레버(58)의 지렛대 작용에 의해 증가된 힘을 출력측(output side)에 전달하기 위한 출력부(54)가 구비되어 있을 수 있다. 상기 출력부(54)의 단면은 프레셔 플레이트(70) 혹은 출력측을 향해 돌출된 형상을 갖도록 구비될 수 있다.

상기 레버(58)는 힌지수단(56)이 설치되는 힌지부(55)가 형성되어 있을 수 있는데 상기 힌지부(55)에 설치되는 힌지수단(56)에 의해 상기 레버(58)는 프레임(60)상에 회전 가능하도록 설치될 수 있다. 상기 힌지수단(56)으로 핀, 볼트 등이 사용될 수 있다. 상기 힌지수단(56)은 상기 프레임(60)에 구비된 구멍(65)과 상기 레버(58)에 구비된 구멍(57)에 삽입되어 레버(58)가 프레임(60) 상에 회전 가능하게 설치되도록 한다.

한편 상기 프레임(60)에는 도 2의 (A)에서와 같이 상기 레버(58)를 설치하기 위한 레버 절개부(66)가 구비되어 있으며, 경우에 따라 상기 레버(58)의 힌지부(55)가 설치되는 힌지 절개부(64)가 별도로 구비되어 있을 수 있다.

이하 도 1 및 도 2의 (B)를 중심으로 본 발명에 의한 서보 플레이트(50)의 작동원리에 대해 설명한다.

먼저 상기 클러치(100)에 작동압 공급홀(12)을 통해 작동압이 공급되면 피스톤(30)은 탄성수단(40)의 힘을 이기고 도 1에서 좌측으로 이동한다. 이때 상기 피스톤(30)의 가압부(32)는 레버(58)의 입력부(52)상의 점 A에서 접촉하게 되고 피스톤(30)의 하중(혹은 입력하중)(Fi)은 상기 점 A를 통해 레버(58)에 작용하게 된다.

이때 레버(58)는 도 2의 (B)에서와 같이 힌지점 O를 중심으로 반시계방향으로 회전하게 되는데 이에 따라 출력부(54)도 같이 반시계방향으로 회전하여 출력부(54)상의 점 B가 프레셔 플레이트(70)와 접촉하게 되고, 이에 따라 레버(58)의 하중(출력하중)(Fo)이 프레셔 플레이트(70)에 전달되어 프레셔 플레이트(70)를 가압하게 된다.

그런데 힌지점 O (혹은 힌지 중심선 ①)로부터 입력부(52)상의 점 A (혹은 입력부 중심선 ③)까지의 거리 L1은 힌지점 O로부터 출력부(54)상의 점 B (혹은 출력부 중심선 ②)까지의 거리 L2보다 크게 설정할 수 있으며 이때의 레버비(Lever Ratio:LR)는 다음과 같이 정의될 수 있다.

레버비(LR) = L1 / L2

따라서, 레버(58)의 출력부(54)를 통해 프레셔 플레이트(70)에 작용하는 출력하중(Fo)은 다음과 같이 구할 수 있다.

출력하중(Fo) = (L1 / L2) × 입력하중(Fi) = 레버비(LR) × 입력하중(Fi)

따라서 설정된 레버비(LR) 만큼 피스톤의 힘(Fi)이 증대되어 프레셔 플레이트(70)를 가압하게 된다. 만일 레버비(LR)가 2로 설정된다면 프레셔 플레이트(70)를 가압하는 출력하중(Fo)은 피스톤 하중, 즉 입력하중(Fi)의 2배가 되는 것이다. (단, 레버비가 1보다 작게 설정될 경우는 피스톤의 힘은 감소한다.)

프레셔 플레이트(70)가 가압됨에 따라, 프릭션 디스크(80), 쎄퍼레이터 플레이트(72) 및 리액션 플레이트(74)들도 도 1에서 좌측으로 순차적으로 가압된다. 이에 따라 프릭션 디스크(80)와 프레셔 플레이트(70), 쎄퍼레이터 플레이트(72) 및 리액션 플레이트(74) 사이의 마찰력에 의해 클러치(100)는 계합(engage)되고 입력축(미도시)으로 입력된 동력이 입력허브(10), 리테이너(20)를 통해 출력허브(90)로 전달된다.

피스톤(30)에 작용하는 작동압이 해제되면 상기 피스톤(30)은 탄성수단(40)의 복원력에 의해 원래의 위치로 복귀하게 되고, 상기 피스톤(30)의 가압부(32)는 레버(58)의 입력부(52)로부터 떨어지게 되어 서보 플레이트(50)에는 더 이상 피스톤(30)의 하중(Fi)이 작용하지 않게 된다. 이에 따라 프레셔 플레이트(70)를 가압하던 출력하중(Fo)도 사라지게 되어 클러치(100)는 해제상태(disengage)가 된다.

이와 같이 간단한 구조의 서보 플레이트(50)을 사용함으로써 피스톤(30)의 하중(Fi)을 설정된 레버비(LR) 만큼 증가시켜, 클러치의 토크 용량을 증가시키거나, 프릭션 디스크(80)의 수를 감소시켜 클러치 비작동시 발생하는 드래그 토크(drag torque)를 저감시킬 수 있는 것이다.

만일 L1 = 40 mm, L2 = 20 mm 가 되도록 레버를 설계한다면, 레버비(LR)는 2가 되어 피스톤(30)의 하중(Fi)은 2배로 증가되어 프레셔 플레이트(70)를 가압하게 될 것이다. 즉 출력하중(Fo)은 입력하중(Fi)의 2배가 되는 것이다.

만일 기존의 방식대로 피스톤의 힘을 2배 증가시키려 한다면 피스톤의 면적을 2배 증가시키든지, 피스톤에 작용하는 압력 또는 하중을 2배 증가시켜야 하는데, 이럴 경우 기계시스템의 크기, 중량 및 원가가 증가하고, 효율도 큰 폭으로 저하될 것이다.

그러나, 본 발명에 의한 서보 플레이트(50)를 사용하면 기계시스템의 크기, 중량 및 효율에 영향을 주지 않으면서 피스톤의 하중을 증가시켜 기계시스템의 용량을 크게 할 수 있는 것이다. 반대로 본 발명의 서보 플레이트를 사용하여 기존 기계시스템의 크기나 중량을 감소시키거나 효율을 증가시킬 수도 있는 것이다.

이상, 도 1 및 도 2의 실시예에서는 클러치를 예로 들어 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 브레이크에도 동일하게 적용될 수 있다. 또한 유압 또는 공압으로 작동하는 클러치나 브레이크뿐만 아니라 자석 및 전자석, 기타 다른 물리적인 힘에 의해 작용하는 클러치, 브레이크도 포함한다. 더 나가 본 발명에 의한 서보 플레이트는 피스톤, 플런저 등과 같은 가압체를 구비한 모든 기계시스템에 적용될 수 있다.

이하 도 3을 참조로 본 발명의 서보 플레이트가 보다 일반적인 기계시스템에 적용되는 실시예를 설명한다.

본 발명에 의한 기계시스템(200)은 서보 플레이트(250)가 설치되는 리테이너(220) (혹은 하우징), 상기 서보 플레이트(250)에 입력하중(Fi)을 가하는 가압체(230)(power supplying body), 상기 서보 플레이트(250)로부터 출력하중(Fo)을 전달받는 수압체(270)(power receiving body)를 포함한다.

상기 가압체(230) 및 수압체(270)는 가이드 수단(222)을 통해 상기 리테이너(220)에 지지 혹은 가이드 되어 축방향으로 섭동할 수 있도록 설치된다. 상기 가이드 수단(222)으로서 스플라인이나 가이드 홈 등이 사용될 수 있다. 경우에 따라서 상기 가이드 수단(222)은 서보 플레이트(250) 상에 축의 형태로 구비된 가이드 레일(rail)과 이에 상응하도록 상기 가압체(230)나 수압체(270) 상에 형성된 구멍을 상호 결합하는 형태로도 구비될 수도 있다. 경우에 따라서 상기 가이드 수단(222)은 생략될 수도 있다.

상기 서보 플레이트(250)는 고정수단(228)에 의해 상기 리테이너(220)에 고정, 부착된다. 상기 고정수단(228)으로 스냅 링 혹은 클립 등을 사용하여 서보 플레이트(250)의 외경부 혹은 내경부를 상기 리테이너(220)에 고정시킬 수 있다.

상기 고정수단(228)으로 볼트나 핀 등을 사용하여 서보 플레이트(250)를 상기 리테이너(220) 상에 직접 고정, 부착할 수도 있다.

필요에 따라서는 상기 서보 플레이트(250)상에 연결수단(262)을 구비하여 서보 플레이트(250)와 상기 리테이너(220) 사이의 원주방향 움직임을 제한할 수도 있다. 상기 연결수단(262)으로 스플라인, 쎄레이션, 압입, 이빨, 홈 등의 방법 내지는 수단이 사용될 수 있다.

한편 본 발명은 상기 서보 플레이트(250)와 상기 리테이너(220)를 일체로 형성하는 경우도 포함한다.

상기 서보 플레이트(250)는 도 1 및 도 2의 실시예를 통해 이미 설명한 바와 같이 프레임(260), 레버(258) 및 힌지수단(256)을 포함하며, 상기 레버(258)에는 입력부(252) 및 출력부(254)가 구비된다.

도 3의 실시예에 따른 서보 플레이트(50)의 정면형상은 도 2의 경우와 동일하게 구비될 수 있으며, 단 입력부(252)에 도 2에서와 같은 연장부(53)가 생략될 수 있다 (도 4 참조). 상기 연장부(53)는 가압체(230) 혹은 수압체(270)와 레버(258)의 접촉이 상기 가압체(230) 혹은 수압체(270)의 외경부 혹은 내경부와 국부적으로 이루어질 경우, 상기 입력부(252) 혹은 출력부(254) 상에 자유롭게 구비될 수 있다.

도 3의 실시예에 따른 기계시스템(200)에서, 입력하중(Fi)이 가압체(230)를 통해 레버(258)의 입력부(252)에 전달되면 상기 서보 플레이트(250)는 도 1 및 도 2의 실시예에서 설명한 바와 같이, 레버(258)의 작용에 의해 설정된 레버비(LR) 만큼 증가된 출력하중(Fo)을 출력부(254)를 통해 수압체(270)에 전달한다.

레버(258)의 구조 및 작용에 대한 상세한 설명은 전술한 도 1 및 도 2의 실시예와 동일하므로 생략한다.

이하 도 4를 중심으로 본 발명의 또 다른 실시예에 대해 설명한다.

도 4의 실시예에 따른 서보 플레이트(350)는 프레임(360) 및 레버(358)가 일체로 형성된다. 즉 지금까지의 실시예에서는 상기 프레임(360)과 레버(358)가 별개로 제작되어 힌지수단(56, 256)에 의해 상호 결합되었는 바, 도 4에 의한 실시예에서는 프레임(360)과 레버(358)가 일체로 형성됨으로 인해 상기 힌지수단(56, 256)이 생략될 수 있다. 도 4에 의한 실시예에서도 레버(358)에는 입력부(352), 출력부(354) 및 힌지부(355)가 구비될 수 있다.

한편 상기 프레임(360)과 레버(358) 사이에는 상기 힌지부(355)를 중심으로 레버(358)가 원활한 회전을 할 수 있도록 레버 절개부(366)가 구비된다.

또한 상기 힌지부(355)와 인접한 프레임(360)상에는 레버(358) 작동시 상기 힌지부(355)에 응력이 집중되는 것을 피하기 위하여 응력분산부(361)를 구비할 수도 있다. 상기 응력분산부(361)는 다양한 형상의 구멍일 수 있다.

도 4의 실시예에 의한 서보 플레이트(350)의 작동원리도 도 1 내지는 도 3에서 설명한 것과 동일하므로 생략한다.

이하 도 5를 중심으로 본 발명에 의한 서보 플레이트의 또 다른 실시예에 대해 설명한다.

도 5에 의한 서보 플레이트(450)는 프레임(460), 레버(458) 및 힌지수단(456)을 포함한다. 상기 레버(458)에는 입력부(452), 출력부(454) 및 힌지부(455)가 구비되어 있을 수 있다. 또한 상기 입력부(452) 및 출력부(454)에는 입력부 패드(451) 및 출력부 패드(459)가 점 A' 및 점 B'를 중심으로 회전 가능하도록 각각 구비될 수 있다.

상기 입력부 패드(451) 및 출력부 패드(459)는 상기 입력부(452)에 입력하중(Fi)이 작용하여 상기 레버(458)가 힌지점 O'를 중심으로 회전할 때, 상기 입력부(452) 및 출력부(454)가 레버(458)의 회전각도와 무관하게 가압체 및 수압체와 평행을 유지하며 접촉할 수 있도록 한다.

아울러 상기 입력부 패드(451) 및 출력부 패드(459)는 상기 가압체(230) 및 수압체(270)와의 접촉응력을 분산시키도록 접촉면의 형상이 구비될 수 있다. 예를 들면 도 5에서와 같이 접촉면의 형상을 평면으로 하거나 상기 프레임(460) 혹은 레버(458)에 대해 소정의 경사면을 갖도록 구비할 수도 있다.

경우에 따라서는 상기 입력부 패드(451) 및 출력부 패드(459) 대신 롤러 핀(roller pin)을 상기 입력부(452) 및 출력부(454)에 구비하여 가압체 및 수압체와의 접촉시 구름운동을 발생시켜 접촉면에서의 마찰을 최소화할 수도 있다.

도 5에 의한 서보 플레이트(450)의 작동원리도 전술한 실시예와 동일하므로 생략하도록 한다.

도 1 내지 도 5의 실시예에서 레버(58, 258, 358, 458)의 입력부(52, 252, 352, 452) 및 출력부(54, 254, 354, 454)가 가압체 및 수압체를 향하여 돌출된 단면(convex)을 갖는 경우를 특징으로 설명하였으나. 본 발명은 이에 한정되지 않고 상기 입력부(52, 252, 352, 452) 및 출력부(54, 254, 354, 454)가 다양한 단면형상을 갖는 모든 경우를 포함한다. 예를 들면 상기 입력부(52, 252, 352, 452)와 출력부(54, 254, 354, 454)의 단면은 가압체 및 수압체에 대해 파여진 단면(concave)을 가질 수 있으며 이럴 경우 상기 가압체 및 수압체에는 상기 파여진 단면에 대응하는 돌출단면(concave)을 갖도록 할 수도 있다.

자금까지 설명한 도 1 내지 도 5의 실시예에 따르면 레버(58, 258, 358, 458)는 프레임(60, 260, 360, 460)의 외경부와 내경부 사이에서 프레임(60, 260, 360, 460)의 원주방향을 따라 구비되고, 힌지수단(56, 256, 456)은 프레임(60, 260, 360, 460)의 중심을 향하는 방향으로 설치되는 예를 도시하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 레버(58, 258, 358, 458)가 프레임(60, 260, 360, 460)의 중심방향으로 배치되는 경우도 포함한다. 이럴 경우 상기 힌지수단(56, 256, 456)은 상기 프레임(60, 260, 360, 460)의 외경부와 내경부 사이에서 프레임(60, 260, 360, 460)의 원주방향으로 설치될 수 있다.

또한, 도 1 내지 도 5의 실시예에서 레버(58, 258, 358, 458)의 힌지부 중심선(①), 입력부 중심선(③) 및 출력부 중심선(②)이 서로 평행하게 배치되는 예를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 상기 힌지부 중심선(①), 입력부 중심선(③) 및 출력부 중심선(②) 중 일부 또는 전부가 한 개 이상의 점에서 교차하도록 배치되는 경우도 포함한다.

도 1 내지는 도 5의 실시예에서는 프레임(60, 360)이 원형의 형상을 갖는 예를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 삼각형, 사각형, 다각형 및 곡선 등과 같은 다양한 형상으로 제작되는 경우도 포함한다.

또한, 지금까지의 설명에서 레버(58, 258, 358, 458)에 한 개의 입력부(52, 252, 352, 452)와 한개의 출력부(54, 254, 354, 454)가 구비되는 경우를 예로 들었으나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 필요에 따라 하나의 레버에 복수개의 입력부와 출력부를 갖는 경우도 포함한다. 또한, 하나의 레버를 통해 복수개의 레버비를 얻는 경우도 포함한다. 또한 본 발명은 하나의 힌지수단에 복수개의 레버가 설치되는 경우도 포함한다.

지금까지의 설명에서는 레버(58, 258, 358, 458)의 입력부(52, 252, 352, 452)에 입력하중(Fi)이 작용하고, 출력부(54, 254, 354, 454)에 출력하중(Fo)이 작용하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 출력부(54, 254, 354, 454)에 가압체의 입력하중(Fi)이 작용하고, 수압체에 입력부(52, 252, 352, 452)를 통해 출력하중(Fo)이 작용하도록 서보 플레이트(50, 250, 350, 450)를 설치하는 경우도 포함한다.

이럴 경우 상기 출력부를 통해 입력되는 가압체의 변위 혹은 스트로크(stroke)는 레버비(LR) 만큼 증가하여 상기 입력부를 통해 수압체로 전달 되게 된다.

이와 같이 본 발명에 의한 서보 플레이트는 가압체의 변위 혹은 이동량을 증가시키는 장치로서도 산업상 유용하게 사용될 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 안정되는 모든 변경을 포함한다.

100 : 클러치
200 : 기계시스템
① : 힌지부 중심선
② : 출력부 중심선
③ : 입력부 중심선
10 : 입력허브
12 : 작동압 공급홀
14 : 지지수단
16, 18 : 밀봉수단
20, 220 : 리테이너, 하우징
22 : 연결수단
222 : 가이드 수단
24 : 지지수단
26 : 고정수단
28, 228 : 고정수단
30 : 피스톤
230 : 가압체
32 : 가압부
40 : 탄성수단
42 : 지지판
50, 250, 350, 450 : 서보 플레이트
451 : 입력부 패드
52, 252, 352, 452 : 입력부
53 : 연장부
54, 254, 454 : 출력부
55, 355, 455 : 힌지부
56, 256, 456 : 힌지수단
57 : 구멍
58, 258, 358, 458 : 레버
459 : 출력부 패드
60, 260, 360, 460 : 프레임
62, 262 : 연결수단
64 : 힌지 절개부
65 : 구멍
66, 366 : 레버 절개부
361 : 응력분산부
70 : 프레셔 플레이트
270 : 수압체
72 : 쎄퍼레이터 플레이트
74 : 리액션 플레이트
80 : 프릭션 디스크
90 : 출력허브

Claims

입력하중을 가하는 가압체로부터 입력하중을 받고, 상기 입력하중을 출력하중으로 변환하며, 변환된 출력하중을 수압체에게 전달하는 서보 플레이트에 있어서,
상기 가압체와 상기 수압체는 리테이너에 입력하중이 가해지는 방향 성분을 가지고 이동 또는 회전 가능하게 장착되며,
상기 서보 플레이트는
상기 리테이너에 고정되는 프레임; 그리고
상기 프레임에 회전 가능하게 연결되되 상기 입력하중에 의하여 모멘트가 발생하도록 하는 레버;를 포함하며,
상기 레버는 상기 프레임과 연결되는 힌지부, 상기 가압체로부터 입력하중을 받는 입력부, 그리고 상기 수압체에 변환된 출력하중을 전달하는 출력부를 포함하며,
상기 힌지부를 기준으로 상기 입력부에서 발생하는 모멘트의 크기는 상기 힌지부를 기준으로 상기 출력부에 발생하는 모멘트의 크기와 동일하여 상기 입력하중이 상기 출력하중으로 변환되도록 되어 있는 서보 플레이트.
제1항에 있어서,
상기 레버는 상기 프레임에 힌지수단을 통하여 연결되는 서보 플레이트.
제1항에 있어서,
상기 레버는 상기 프레임에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 서보 플레이트.
제3항에 있어서,
상기 프레임과 상기 레버 사이에는 상기 힌지부를 중심으로 레버가 원활한 회전을 할 수 있도록 레버 절개부가 구비된 것을 특징으로 하는 서보 플레이트.
제3항에 있어서,
상기 힌지부와 인접한 프레임 상에는 상기 힌지부에 응력이 집중되는 것을 피하기 위한 응력분산부가 구비되는 것을 특징으로 하는 서보 플레이트.
제1항에 있어서,
상기 입력부는 상기 가압체를 향하여 볼록한 형태이거나 돌출된 형태이고, 상기 출력부는 상기 수압체를 향하여 볼록한 형태이거나 돌출된 형태인 것을 특징으로 하는 서보 플레이트.
제1항에 있어서,
상기 입력부와 상기 출력부에는 각각 상기 가압체와 상기 수압체에 접촉하도록 된 입력부 패드와 출력부 패드가 회전 가능하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 서보 플레이트.
제1항에 있어서,
상기 입력부와 상기 출력부에는 가압체 및 수압체와의 접촉 시 구름운동을 발생시키도록 롤러 핀이 구비된 것을 특징으로 하는 서보 플레이트.
제1항에 있어서,
상기 입력부와 출력부는 상기 가압체 및 수압체에 대해 파여진 단면을 가지고 있으며, 상기 가압체와 상기 수압체는 상기 파여진 단면에 대응하는 돌출된 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 서보 플레이트.
입력축과 연결되는 입력허브;
상기 입력허브와 연결되는 리테이너;
상기 리테이너 내부에 연결수단을 통해 축방향으로 섭동 가능하도록 구비되는 프레셔 플레이트, 쎄퍼레이터 플레이트 및 리액션 플레이트;
상기 프레셔 플레이트, 쎄퍼레이터 플레이트 및 리액션 플레이트 사이에 구비되며 출력허브와 연결되는 프릭션 디스크;
상기 입력허브 상에 축방향으로 이동 가능하게 배치되며, 압력에 의하여 선택적으로 입력하중을 가하는 피스톤; 그리고
상기 압력에 대항하는 탄성수단;을 포함하며,
상기 피스톤으로부터 축방향으로 입력하중을 받고, 상기 입력하중을 출력하중으로 변환하며, 변환된 출력하중을 상기 프레셔 플레이트에 가하는 서보 플레이트가 상기 피스톤과 상기 프레셔 플레이트 사이에 배치되는 클러치.
제10항에 있어서,
상기 서보 플레이트는
상기 리테이너에 고정되는 프레임; 그리고
상기 프레임에 회전 가능하게 연결되되 상기 입력하중에 의하여 모멘트가 발생하도록 하는 레버;를 포함하며,
상기 레버는 상기 프레임과 연결되는 힌지부, 상기 피스톤으로부터 입력하중을 받는 입력부, 그리고 상기 프레셔 플레이트에 변환된 출력하중을 전달하는 출력부를 포함하고,
상기 힌지부를 기준으로 상기 입력부에 발생하는 모멘트의 크기는 상기 힌지부를 기준으로 상기 출력부에 발생하는 모멘트의 크기와 동일하여 상기 입력하중이 상기 출력하중으로 변환되도록 되어 있는 클러치.
제11항에 있어서,
상기 레버는 상기 프레임에 힌지수단을 통하여 연결되는 클러치.
제11항에 있어서,
상기 레버는 상기 프레임에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 클러치.
제11항에 있어서,
상기 프레임은 상기 리테이너에 연결수단에 의해 결합되어 원주방향 운직임이 제한되고 고정수단에 의하여 축방향 움직임도 제한되는 것을 특징으로 하는 클러치.
제13항에 있어서,
상기 프레임과 상기 레버 사이에는 상기 힌지부를 중심으로 레버가 원활한 회전을 할 수 있도록 레버 절개부가 구비된 것을 특징으로 하는 클러치.
제13항에 있어서,
상기 힌지부와 인접한 프레임 상에는 상기 힌지부에 응력이 집중되는 것을 피하기 위한 응력분산부가 구비되는 것을 특징으로 하는 클러치.
제11항에 있어서,
상기 입력부는 상기 피스톤을 향하여 볼록한 형태이거나 돌출된 형태이고, 상기 출력부는 상기 프레셔 플레이트를 향하여 볼록한 형태이거나 돌출된 형태인 것을 특징으로 하는 클러치.