KR19980063637A - 디스크 조립체 - Google Patents

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KR19980063637A
KR19980063637A KR1019970064031A KR19970064031A KR19980063637A KR 19980063637 A KR19980063637 A KR 19980063637A KR 1019970064031 A KR1019970064031 A KR 1019970064031A KR 19970064031 A KR19970064031 A KR 19970064031A KR 19980063637 A KR19980063637 A KR 19980063637A
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Abstract

자동 변속기에 사용되는 디스크 조립체가 예로서, 공개되었다. 디스크 조립체는 한 쌍의 간격이 진 코아 부재(15 및 16, 25 및 26, 36 및 37, 56 및 57)들을 포함한다. 마찰 면부(17 및 18, 27 및 28, 42 및 43, 62, 77 및 78)는 상기 하나 이상의 코아 부재들의 바깥 측부에 위치된다. 그루브 진 냉각층(20,30,45,61)은 상기 한 쌍의 간격이 진 코아 부재들의 사이에 위치되며, 냉각 유체로 상호 유체 교류를 한다. 상기 디스크 조립체는 다른 디스크 조립체들 및 변속기를 위한 클러치 조립체를 형성하는 다른 동력 요소(12,48,65,83)들과 함께 사용된다.

Description

디스크 조립체
디스크 조립체는 기술 문헌에 알려져 있으며, 클러치 조립체 및 브레이크 조립체와 연결되어 흔히 사용된다. 디스크 조립체의 한가지 사용예로는 자동 변속기의 클러치 조립체에 관한 것이 있다.
자동 변속기의 변속 작동에 있어서, 마찰판(Mating plates)은 디스크 조립체에 이용된다. 대부분의 자동 변속기 사용에 있어서, 디스크 조립체는 매끄러워야 한다. 흔히 종래 기술의 디스크 조립체는 마찰층 또는 마찰 면부로 덮여지는 코아 플레이트를 포함한다. 상기 면부의 페이퍼형 구조 때문에, 흔히 열전도가 변속 중에 적게 일어난다. 때때로, 이는 개구된 클러치 작동 중에 면부의 구멍들 측으로 오일의 흡착에 의해 보상될 수 있다. 클러치 작동의 폐쇄 동안에, 보통 오일의 증발이 온도 강하로 발생한다.
바람직한 냉각을 얻기 위하여, 아웃터 라이닝 또는 면부들에 그루브(Groove)하는 것이 종래 기술로 알려졌다. 그루브(홈)들은 오일 냉각 시스템에서 통로로서 사용된다. 디스크 조립체를 통해 흐르는 오일 용량은 라이닝들, 밀봉제들 및 전반적인 클러치 조립체에 대해 손상을 방지한다. 그루브된 마찰 라이닝 또는 면부는 1989년 11월 7일자로 등록된 미국 특허 4,878,282에 공개되어 있다.
본 발명은 개선된 디스크 조립체에 관한 것이다. 개선된 디스크 조립체는 한쌍의 간격을 갖는 코아 부재들을 포함한다. 마찰 면부들 또는 라이너들은 간격을 갖는 코아 부재들의 하나 또는 둘의 바깥 면부들에 들러붙어 있다. 분리된 냉각층은 그들의 내부 면부들에 인접한 한 쌍의 간격을 갖는 코아 면부들 사이에 위치된다. 냉각층은 그루브진 마찰 라이닝 또는 면부 층이 될 수 있다. 냉각층은 미리 결정된 그루브 형상으로 그루브 되어 진다. 예를 들면, 그루브들은 자동 변속기의 작동 중에 냉각 유체를 받아들인다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 변속기내에 위치되는 다수의 디스크 조립체를 도시하는 부분 횡단면도.
도 2는 본 발명에 따른 상기 도 1에 도시된 디스크 조립체의 부분확대 횡단면도.
도 3은 상기 도 1 및 도 2에 도시된 디스크 조립체의 부분 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 도 1 내지 도 3에 도시된 디스크 조립체의 부분 분해 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 디스크 조립체의 다른 실시예를 도시하는 상기 도 4에 유사한 분해 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 변속기에 위치되는 디스크 조립체의 다른 실시예를 도시하는 부분 단면도.
도 7은 변속기에 위치되는 디스크 조립체 및 세퍼레이터 조립체의 다른 실시예를 도시하는 부분 단면도.
도 8은 상기 도 7 실시예의 디스크 조립체를 도시하는 부분확대 횡단면도.
도 9는 변속기에 위치되는 디스크 조립체 및 세퍼레이터 조립체의 다른 실시예를 도시하는 부분 단면도.
도 10은 상기 도 7 및 도 8에 도시된 디스크 조립체의 실시예에 관련된 마찰면부의 그루빙 패턴을 도시하는 평면도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
15 및 16, 25 및 26, 36 및 37, 56 및 57: 코아 부재
20,30,45,61: 냉각층
17 및 18, 27 및 28, 42 및 43, 62, 77 및 78: 마찰 면부
38,39: 치형 12,48,65,83: 동력 요소
일반적으로, 동력 전달은 도 1의 참조 번호에 의해 지적된다. 동력 전달(10)은 다수의 동력 요소(11,12 및 13)들을 포함한다. 본 발명에 따르면, 일반적으로 다수의 디스크 조립체들은 참조 번호(14)에 의해 지적되어 있다. 디스크 조립체(14)들은 종래 기술에 잘 알려진 방식으로 동력 전달에 관한 동력 요소(11,12 및 13)들과 관련되어 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 일반적으로 상기 디스크 조립체(14)는 원형이며, 한 쌍의 간격을 갖는 코아 부재(15 및 16)들을 포함한다. 코아 부재(15 및 16)들은 일반적으로 스틸 금속으로 구성된다. 코아 부재(15 및 16)들은 재래의 스틸 코아로부터 감소된 두께를 갖는다. 원형의 마찰 라이닝 또는 마찰 면부(17)는 상기 코아 부재(15)의 바깥 면부에 들러붙으며, 마찰 라이닝 또는 마찰 면부(18)는 상기 코아 부재(16)의 바깥 면부에 들러붙는다. 마찰 면부(17 및 18)들은 연속적일 수 있거나 분리될 수 있으며, 소결 금속 또는 바람직하게는 블랭킹 프레스(Blanking press)를 통해 공급되는 수지가 주입된 페이퍼 층으로부터 구성될 수 있다. 일반적으로, 습식(Wet-type) 클러치들을 위한 마찰 면부들에는 클러치 작동 중에 상기 마찰 면부에 대해 흐르도록 냉각 오일을 허락하는 예비 그루브가 형성된다. 그루브(19)들은 마찰 면부(17 및 18)들에 제공된다. 마찰 면부들의 예는 미국 특허 번호 5,332,075 및 5,460,255에 공개되었다.
본 발명의 중요한 특징은 간격을 갖는 코아 부재(15 및 16)들의 내부 표면에 인접한, 한 쌍의 간격을 갖는 코아 부재(15,16)들의 사이에 위치되는 원형 냉각링 또는 층(20)이다. 냉각층(20)은 원형이며, 예를 들면 금속 또는 페이퍼로 구성될 수 있다. 도 1 내지 도 4에 도시된 바람직한 실시예에서, 냉각층(20)은 수지 코팅된 페이퍼로 구성된다. 본 발명의 중요한 특징은 내부 냉각층(20)이 인입구 및 인출구에 관계되는 다수의 그루브(21)들을 포함한다는 것이다. 그루브(21)들은 프레스 가공, 기계 가공 또는 펀칭 가공을 포함하는 몇몇의 방법들로 형성될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 코아 부재(15 및 16)들은 정렬된 돌출물들 또는 치형(22)들을 포함한다. 상기 정렬된 치형(22)들은 스플라인(23)들에 의해서 수용된다(도 1 참조).
변속기의 변속 작동 동안에, 오일은 클러치 조립체를 통해 흐른다. 본 발명에서, 상기 그루브 진 냉각 층(20)은 코아 부재(15 및 16)들의 내부 표면들 사이에 부착되며, 코아 부재(15 및 16)들의 내부 또는 반대 측부들에 도달하는 냉각 오일을 위한 경로를 제공한다. 추가로, 오일은 코아 부재(15 및 16)들의 바깥 면부들에 위치되는 마찰 면부(17 및 18)의 다공들에 의해서 받아들여진다. 많은 실시예들에서, 또한 마찰 면부(17 및 18)들은 냉각 유체를 위한 추가 경로를 제공하도록 그루브져 있다.
많은 그루빙 패턴들이 기술 분야에 알려 졌으며, 다른 상황에서 사용되고 있다. 예들이 도 3 내지 도 5 및 도 10에 도시되어 있다. 위에 언급된 미국 특허 번호 4,878,282는 마찰 라이닝들에 그루브들을 형성하는 방법을 공개하고 있다.
표준 코아 플레이트들의 두께는 정상적으로 8mm이며, 표준 마찰 면부의 두께는 정상적으로 0.4mm이다. 상기 코아 부재(15)들은 정상적으로 표준 코아 플레이트의 두께에 대략 1/2의 두께를 갖는다. 마찰 면부(17 및 18)들은 표준 마찰 면부의 두께에 대해 대략 동일한 두께를 갖는다. 정상적으로, 상기 층(20)의 두께는 면부(17 및 18)들 중의 한 곳 이상으로 두껍다. 층(20)의 두께는 그의 구성과 함께 변하며, 또한 마찰 면부 그루브(19)들 및 냉각층(20)의 그루브(21)들 내의 바람직한 오일 흐름에 관련된다.
디스크 조립체(14)는 온도 레벨의 감소에 영향을 끼치는 냉각기능을 제공한다. 다른 적용들로서, 불변의 온도는 오일의 낮은 흐름에서 기대될 수 있게 한다. 본 발명에 따른, 디스크 조립체(14)의 냉각 효과는 저항 토르크를 감소시킨다. 디스크 조립체(14)는 종래 기술 보다 상당히 나은 온도 기울기를 제공한다.
도 5를 참조하면, 일반적으로 본 발명에 따른 디스크 조립체의 다른 실시예는 참조 번호 24에 의해 지적되어 있다. 디스크 조립체(24)는 바람직하게 금속으로 이루어지는 한 쌍의 원형인, 간격을 갖는 코아 부재(25 및 26)들을 포함한다. 마찰 면부(27 및 28)들은 간격을 갖는 코아 부재(25 및 26)들의 바깥 표면에 부착된다. 바람직하게, 마찰 면부(27 및 28)들은 수지로 코팅된 페이퍼 면부이다. 그루브 진 냉각층(30)은 코아 부재(25 및 26)들의 사이에 위치된다. 냉각층(30)은 도 4 실시예에 도시된 것들 이상의 다른 형상을 구비하는 다수의 그루브(31)들을 특징짓는다. 냉각층(30)은 다양한 재료들로 구성될 수 있다. 도 5에 도시된 유동 냉각층(30)은 수지로 코팅되는 페이퍼로 구성되며, 간격이 진 코아 부재(25 및 26)들에 부착된다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다. 디스크 조립체(35)는 바람직하게 금속으로 이루어지는, 한 쌍의 간격을 갖는 코아 부재(36 및 37)들을 포함한다. 코아 부재(36 및 37)들은 스플라인(40)들을 수용하도록 개구부들을 특징짓는 내부 돌출물들 또는 치형(38 및 39)들을 특징짓는다.
마찰 면부(42 및 43)들은 코아 부재(36 및 37)에 장착된다. 내부의 그루브 진 라이너 또는 냉각층(45)은 코아 부재(36 및 37)들의 사이에 장착되며, 상기 스플라인(40)의 기초 직경에 안착되는 내부 직경(46)을 포함한다. 코아 부재(36 및 37)들의 돌출물들 또는 치형(38 및 39)들은 냉각층(45)의 그루브들 측으로 오일을 안내하는 닢(Nip)을 형성시키는 다른 하나로부터 굽거나 멀어지게 휘어진다. 상기 안착되는 내부 직경의 층(45) 및 상기 바깥측으로 향한 치형(38 및 39)들은 상기 층(45)의 그루브들에 의해 정의되는 경로로 오일 흐름을 강화시키는 오일 링을 발생시킨다.
치형(49)들을 구비하는 다수의 동력 요소들 또는 세퍼레이터 요소(48)들은 제각기 상기 디스크 조립체(35)들의 사이에 위치된다. 상기 치형(49)들은 변속기 케이스(51)로 정의되는 아웃터 스플라인(50)들에 의해 수용된다.
계속해서, 본 발명에 따른 디스크 조립체의 다른 실시예는 도 7 및 도 8의 참조 번호 55에 의해 지적된다. 디스크 조립체(55)는 코아 부재들 중의 오직 한 곳 바깥 측부에 마찰 라이너 또는 면부를 구비하는 조립체로 지적되어 있다.
디스크 조립체(55)는 내부 돌출물들 또는 치형(58)들을 구비하는 한 쌍의 원형인, 간격을 갖는 코아 부재(56 및 57)들을 포함한다. 상기 치형(58)들은 정렬되며, 변속기(60)의 스플라인(59)들에 의해 수용된다. 바람직하게, 코아 부재(56 및 57)들은 금속으로 이루어진다. 원형의 그루브 진 냉각층(61)은 코아 부재(56 및 57)들의 사이에 장착된다. 상기 층(61)은 금속, 플라스틱 및 수지로 코팅된 페이퍼를 포함하는 다양한 재료들로 구성될 수 있다.
원형의 마찰 라이너 또는 면부(62)는 코아 부재(56)에 장착된다. 바람직하게, 마찰 면부(62)는 다수의 그루브(63)들을 특징짓는다. 그루브들은 다양한 패턴들, 예를 들면 도 10에 도시된 종래 기술 패턴(64)으로 이루어질 수 있다.
도 7의 실시예에서, 다수의 동력 요소들 또는 세퍼레이터 조립체(65)들은 디스크 조립체(55)들의 사이에 위치된다. 상기 세퍼레이터 조립체(65)들은 정렬된 바깥측 돌출물들 또는 치형(68)들을 포함하는 한 쌍의 간격을 갖는, 원형의 세퍼레이터 판재(66,67)들을 포함한다. 상기 바깥측 치형(68)은 상기 변속기(60)로 특징지어지는 바깥측 스플라인(69)들에 의해서 수용된다. 원형층(70)은 상기 세퍼레이터 판재(66,67)들의 사이에 장착된다. 원형의 마찰 라이너 또는 면부(71)는 세퍼레이터 판재(66)의 바깥측에 장착된다. 마찰 면부는 세퍼레이터 판재(67)의 바깥측에 장착되지 않는다. 오히려, 세퍼레이터 판재(67)의 바깥측은 도 7에 도시된 바와 같이, 디스크 조립체(55)들의 옆에 것을 상기 마찰 면부(62)에 결합시킨다.
본 발명에 따른, 디스크 조립체의 다른 실시예가 도 9의 참조 번호 75로서 지적되어 있다. 이 실시예에서, 이중(Double) 마찰면의 조립체(76)는 도 1 내지 도 4에 도시된 디스크 조립체(14)에 유사한 것을 제공받는다. 상기 이중 마찰면의 조립체(76)는 그루브 진 바깥측 마찰 라이너들 또는 면부(77,78)들을 포함한다. 상기 조립체(76)는 변속기(81)의 스플라인(80)들에 의해 수용된다.
도 9의 실시예에서, 다수의 동력 요소들 또는 세퍼레이터 조립체(83)들은 변속기(81)의 바깥측 스플라인(84)들에 장착된다. 상기 세퍼레이터 조립체(83)들은 다수의 디스크 조립체(75)들의 사이에 끼워 넣는다.
상기 세퍼레이터 조립체(83)들은 한 쌍의 간격을 갖는, 원형의 세퍼레이터 판재(84,85)들을 포함한다. 원형층(86)은 세퍼레이터 판재(84,85)들의 사이에 위치된다. 세퍼레이터 판재(84,85)들은 어느 것도 그의 바깥 면부에 바깥 마찰 면부를 포함하지 않는다. 상기 세퍼레이터 판재(84,85)들은 다수의 코아 어셈블리(75)들의 인접한 마찰 면부(77,78)에 맞닿게 된다.
많은 개정들이 발명의 범위로부터 또는 다음의 청구항들로부터 이탈됨이 없이, 위에 기술된 실시예들에 의해 이루어질 수 있다.
본 발명의 디스크 조립체는 한 쌍의 간격을 갖는 코아 부재들을 포함하며,마찰 면부들 또는 라이너들은 간격을 갖는 코아 부재들의 하나 또는 둘의 바깥 면부들에 들러붙어 있으며, 분리된 냉각층은 그들의 내부 면부들에 인접한 한쌍의 간격을 갖는 코아 면부들 사이에 위치된다. 그에 따라서, 냉각층은 미리 형성된 그루브를 통해 자동 변속기의 작동중 냉각 유체를 받아들일 수 있게 되어 바람직한 냉각 효과를 얻게 된다.

Claims (12)

  1. 디스크 조립체에 있어서,
    내부 및 외부 표면들을 갖는, 한 쌍의 간격을 갖는 코아 부재(15 및 16, 25 및 26, 36 및 37, 56 및 57)들과,
    상기 하나 이상의 간격을 갖는 코아 부재들에 인접하면서 상기 코아 부재들의 외부 표면에 장착되는 마찰 면부(17 및 18, 27 및 28, 42 및 43, 62, 77 및 78)와,
    상기 코아 부재들의 내부 표면들에 인접하면서 상기 한 쌍의 간격을 갖는 코아 부재들의 사이에 위치되는 그루브 진 냉각층(20,30,45,61)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 조립체.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 각각의 간격을 갖는 코아 부재들의 외부 표면에 인접되게 상기 마찰 면부(17 및 18, 27 및 28, 42 및 43, 77 및 78)가 장착되는 것을 특징으로 하는 디스크 조립체.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 각각의 간격을 갖는 코아 부재들은 금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는 디스크 조립체.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 마찰 면부는 수지로 코팅되는 페이퍼 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 디스크 조립체.
  5. 디스크 조립체에 있어서,
    내부 및 외부 표면들을 갖는 한 쌍의 간격을 갖는 금속 코아 부재(15 및 16, 25 및 26, 36 및 37, 56 및 57)들과,
    상기 각각의 간격을 갖는 금속 코아 부재들의 외부 표면에 부착되는 마찰 면부(17 및 18, 27 및 28, 42 및 43, 77 및 78)와,
    상기 코아 부재들의 내부 표면들에 인접하여 상기 간격을 갖는 금속 코아 부재들의 사이에 부착되는 그루브 진 냉각층(20,30,45,61)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 조립체.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 각각의 마찰 면부들은 수지로 코팅되는 페이퍼 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 디스크 조립체.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 그루브 진 냉각층은 수지로 코팅되는 페이퍼 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 디스크 조립체.
  8. 디스크 조립체에 있어서,
    내부 및 외부 표면들을 갖는, 한 쌍의 간격을 갖는 원형의 코아 부재(15 및 16, 25 및 26, 36 및 37, 56 및 57)들과,
    상기 하나 이상의 간격을 갖는 코아 부재들에 인접하면서 상기 코아 부재들의 외부 표면에 장착되는 그루브 진 원형의 마찰 면부(17 및 18, 27 및 28, 42 및 43, 62, 77 및 78)와,
    상기 코아 부재들의 내부 표면들에 인접하면서 상기 한 쌍의 간격을 갖는 코아 부재들의 사이에 위치되는 그루브 진 원형의 냉각층(20,30,45,61)을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 조립체.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 마찰 면부(17 및 18, 27 및 28, 42 및 43, 77 및 78)는 상기 각각의 간격을 갖는 코아 부재들의 외부 표면에 인접되게 장착되는 것을 특징으로 하는 디스크 조립체.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 각각의 간격을 갖는 코아 부재들은 금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는 디스크 조립체.
  11. 제 8항에 있어서, 상기 각각의 코아 부재(36 및 37)들은 그들의 에지부들에 다수의 치형(38 및 39)들을 특징지으되, 상기 제각기의 코아 부재들의 치형들은 다른 것으로부터 떨어져서 굽어지는 것을 특징으로 하는 디스크 조립체.
  12. 제 1항에 있어서, 원형의 동력 요소(12,48,65,83)들은 상기 코아 부재들의 일측에 상기 동력 요소들의 외부 표면들 일측이 인접되게 위치되는 것을 특징으로 하는 디스크 조립체.
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