KR19990078093A - 분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특히 자동차의 클러치를 위한 분리 장치에 관련되는데 이 분리 장치는, 축 방향으로 움직일 수 있고 판 스프링을 편향시키는 분리 베어링을 포함하는 미끄럼 슬리브로 구성되고 상기 판 스프링은 클러치의 연결 및 분리 과정을 제어한다.

Description

분리 장치{DISENGAGEMENT DEVICE}

본 발명은 특히 자동차의 클러치를 위한 분리 베어링에 관한 것이다.

이런 구조 형태를 가지는 장치는 적어도 하나의 분리 베어링으로 구성되는데 상기 분리 베어링은 축 방향으로 움직일 수 있는 미끄럼 슬리브에 단단히 회전할 수 있게 장착되고 접촉 압력판으로서 형성된 원주를 따라 배치된 플랜지를 수단으로 클러치의 연결 및 분리를 제어하는 판 스프링을 축 방향으로 편향시킨다.

이 축 방향 운동은 분리 레버 또는 중심 분리 부재를 통하여 일어나는데 이 분리 운동은 클러치 페달에 의해 이루어지거나 클러치 작동기에 의해 자동으로 이루어진다.

전술한 분리 베어링의 구조는 액시얼 베어링 및 경사 볼 베어링의 구조와 거의 일치하는데 각각의 베어링 링은 분리 베어링의 대칭축과 직각으로 장착된 각을 이루는 플랜지를 포함한다. 베어링 링은 플랜지를 통하여 축 방향으로 움직일 수 있는 작동 부재에 회전할 수 있게 단단히 결합된다. 클러치의 분리 레버 또는 판 스프링 텅은 클러치를 향해 정렬된 원주를 따라 놓인 베어링 링의 플랜지 부분에서 지지된다.

설치된 상태에서 분리 베어링은 텅 충격, 즉 판 스프링의 축 방향 충격을 받기 쉽고 이 충격은 분리 베어링 상의 마모를 증가시키고 사용 기간을 감소시킨다. 제작 공정에서 고려해야 할 조건이고 클러치 판 스프링에 의해 발생되는 축 방향 충격은, 전술한 분리 시스템인 경우에 밀봉을 어렵게 만들고 편안함을 감소시킨다.

또 클러치에 의해 분리되는 두 구동 성분은 동력-전달 축 사이에 축 방향으로 평행을 이루는 스태거(stagger)를 포함할 수 있는데 이것은 동력-전달 축과 평행한 분리 베어링을 중심에 둠으로써 보상되어야 한다. 그렇지 않으면 분리 베어링은 보다 많이 마모될 수 있고 진동이 증가하여 편안함을 감소시킬 수 있기 때문이다.

전술한 바람직하지 못한 텅 충격 및 동력-전달 축의 축 방향 스태거를 보상하기 위해 여러 가지 안이 제시되어왔다.

DE U 72 45 141은, 보상 링이 판 스프링의 스프링 텅과 분리 베어링의 안쪽 링 사이에 구비된 분리 베어링 조립체를 기술한다. 상기 접촉 베어링 면은 안쪽 링과 보상 링 사이에 구형으로 형성되는데 이 보상 링은 분리 베어링의 안쪽 링에 대해 움직여서 정렬될 수 있다. 전술한 방법이 안고 있는 문제점은, 방사상 자기- 중심 형태로 방사상으로 축 방향과 평행하게 배치하기 어려워서 동력-전달 축 사이에 스태거가 형성될 수 없다는 것이다. 그러므로 전술한 유형의 분리 베어링은 볼 모양의 중심 링의 구형 중심 점 둘레에서 굴러 떨어진다. 왜냐하면 분리 베어링은 탄성 링에 의해 설정된 축 방향 높이로만 장착되므로 불규칙한 주행 및 이와 관련된 진동이 발생될 수 있기 때문이다. 축 방향 충격은 분리 베어링의 각 운동을 통해서만 보상될 수 있으므로 보강 베어링에 대한 보상 링의 방사상 스태거는 제안되지 않는다.

본 발명의 목적은, 분리 베어링 상에 부가 장치를 장착하지 않고 회전축과 대향하여 분리 베어링의 각 스태거 없이 판 스프링 텅의 텅 충격을 보상할 수 있도록 분리 장치를 만드는 것이다.

이 목적은, 미끄럼 슬리브에 장착된 적어도 하나의 분리 베어링과 클러치를 연결하고 분리하는 판 스프링으로 구성된, 특히 자동차의 클러치를 위한 분리 장치에 의해 달성되는데 판 스프링과 분리 베어링 사이에 상보적 볼 면 세그먼트를 가지는 두 영역이 제공되고 이 두 영역은 판 스프링에 직접적으로 또는 간접적으로 구비되며 볼 면 세그먼트를 가지는 영역은 분리 베어링에 대해 방사상으로 움직일 수 있다.

볼 면 세그먼트를 포함하는 구성 성분은 회전축으로부터 서로에 대해 회전할 수 있으므로 판 스프링의 텅 충격은 초기에 보정될 수 있다. 볼 면 세그먼트를 포함하는 영역의 회전면은 β= ±10°, 선호적으로 β= ±1.5°사이에 놓이는 것이 유리하다.

본 발명은 볼 면 세그먼트를 포함하는 영역에 작용하는 리세팅(resetting) 힘의 영향을 받지 않도록 만들어진다. 이러한 영향은 특히 탄성 또는 비탄성 스톱이 볼 면 세그먼트를 포함하는 두 영역의 회전면을 제한하는데 사용될 때 발생한다. 본 발명에 따른 분리 장치는 전술한 스톱을 필요로 하지 않으므로 유리하다.

본 발명에 따른 구조는 볼 면 세그먼트를 포함하는 제 1 영역을 형성해야 하는데 이것은 판 스프링 텅에 직접 만들어진다. 이 목적으로 방사상으로 안쪽으로 정렬된 판 스프링 텅은 생산 공정 중에, 예를 들어 프레싱, 냉간-성형, 디프-드로잉 등의 공정 중에(그 후 경화 공정이 수행됨) 볼 세그먼트 모양의 단면을 구비하게 되므로 클러치 벨의 방향으로 또는 분리 베어링의 방향으로 볼 세그먼트를 누를 수 있어서 유리하다. 그 후 볼 면 세그먼트를 포함하는 영역이 형성된다.

제 1 볼 면 세그먼트와 상보적인 역할을 하는 제 2 볼 면 세그먼트를 포함하는 구성 성분으로서 분리 베어링의 접촉 압력판으로서 구비된 플랜지와 판 스프링 사이에 축 방향으로 장착될 수 있는 보상 링을 제공하는 것이 유리한데 이 보상 링은 분리 베어링으로부터 구조적으로 분리되어 있거나 손실이 없도록 분리 장치의 구성 성분에 단단히 고정된다. 클러치의 비회전 구성 성분, 예를 들어 클러치 벨 등과 연결되는 것이 유리한데 보상 링은 이 구성 성분에 장착되고 중심에 배치된다.z

본 발명에 따르면 손실 없이 보상 링을 판 스프링에 단단히 연결할 수 있어서 유리하다. 이것은 종래의 분리 베어링을 다르게 개조할 필요 없이 사용될 수 있다는 장점을 가지는데 보상 링과 플랜지는 축 방향으로 대향한 측부에서 서로에 대해 평평하게 놓이지만 서로에 대해 방사상으로 움직일 수 있다.

판 스프링의 방사상 내향 판 스프링 텅을 분리하는 틈에 맞물리는 보상 링의 체결 수단에 의해 판 스프링 상에 보상 링을 비탈착식으로 고정할 수 있다. 둘 또는 그 이상의 스냅-피트 노우즈(snap-fit nose)는 원주를 따라 균일하게 배치되고 판 스프링 텅 사이의 틈을 통하여 맞물린다. 상기 스냅-피트 노우즈는 본 발명의 실시예에 의하면 볼 면 세그먼트에 장착될 수 있다. 비탈착식으로 고정하기 위해서 보상 링으로부터 이격된 단부에서 스냅-피트 노우즈 상에 볼 모양의 영역을 제공할 수 있는데 이 틈을 통과하는 볼 모양의 스냅-피트 노우즈 통로는 탄성 구조의 볼 모양의 영역에 의해 보다 쉽게 만들어질 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 스냅-피트 노우즈가 틈을 통과하도록 눌러질 때 단부를 압착하고 초기 형태로 복귀하도록 허용하는 스냅-피트 노우즈의 볼 모양의 단부에 중심 슬릿을 형성할 수 있다는 것이다. 스냅-피트 노우즈가 끼워진 후, 넓은 원뿔 베이스가 판 스프링 텅을 위한 스톱을 형성하도록 단부에서 원뿔형으로 만들고 판 스프링 텅에 의해 형성된 슬릿의 경로 방향으로 슬릿을 제공한다면 유리하다.

보상 링의 높은 마모를 막기 위해서 판 스프링 텅에서 보상 링을 위한 알맞은 재료를 선택하고 축 방향 작동 운동 중에 틈 너비를 바꾸는 판 스프링 텅이 스냅-피트 노우즈를 제한하지 않도록, 즉 스냅-피트 노우즈의 직경이 판 스프링의 전체 축 방향 작동 신장하는 동안 최소 틈 너비보다 작도록 스냅-피트 노우즈의 넥 직경을 선택하는 것이 유리하다. 그렇지 않으면 마모가 증가하고 클러치의 가동이 어려워지기 때문이다.

본 발명의 유리한 구조에 의하면 예를 들어 사출 주조 공정에 의해, 신속하게 대량 생산할 수 있는 보상 링을 위한 물질을 제공한다. 열적, 기계적 저항성이 있는 플라스틱이 선호적으로 사용되는데 예를 들면 유리 보강 섬유를 포함하거나 유리 보강 섬유를 포함하지 않은 폴리아미드가 있다.

또 본 발명의 실시예에 따르면 판 스프링의 텅 충격에 무관하게 동력-전달 축의 스태거를 보상할 수 있는 방사상 자심 분리 베어링을 포함하는데, 즉 이 실시예는 본 발명에 따른 장치로 텅 충격 및 불균일하게 장착된 클러치 커버에 의해 야기되는, 분리 베어링에 작용하는 각 스태거를 보상하고 다른 한편으로는 비중심 장착에 의해 야기되는 동력-전달 축의 평행한 스태거를 보상할 수 있다.

본 발명은 첨부 도면을 참고로 설명될 것이다:

도 1 은 본 발명의 실시예의 단면도;

도 2 는 보상 링을 나타낸 도면 및;

도 3 은 도 1의 화살표 방향으로 배치된 판 스프링 텅을 가지는 보상 링을 나타낸 도면.

*부호 설명

1 ... 분리 장치 2 ... 미끄럼 슬리브

3 ... 분리 피스톤 4 ... 홈

5 ... 분리 베어링 6 ... 베어링 링(ring)

7 ... 클로저 8 ... 베어링 쉘(shell)

9, 10 ... 스프링 11 ... 플랜지

12 ... 굴림체 16,17 ... 접촉 베어링 면

18, 20 ... 표면 세그먼트 21 ... 판 스프링

22 ... 볼 표면 25 ... 넥(neck)

27, 28 ... 슬릿(slit)

도 1은 기어박스 하우징(도시되지 않음)에 회전할 수 있게 단단히 연결되고 기어 입력축(도시되지 않음) 둘레에 장착된 미끄럼 슬리브(2)로 이루어진 분리 장치(1)를 나타낸다. 중심 분리 부재의 분리 피스톤(3)은 회전할 수 있게 단단히 장착되지만 미끄럼 슬리브에서 축 방향으로 움직일 수 있다. 축 방향으로 움직이는 동안 마찰력을 줄이기 위해서 분리 피스톤(3)은 내주에 축 방향으로 정렬된 홈(4)을 구비하고 있다. 분리 베어링(5)은 분리 피스톤(3) 둘레에 장착되고 분리 피스톤(3)에 단단히 회전할 수 있게 베어링 링(6)에 의해 연결되며 클러치 방향으로 향하고 있는 분리 피스톤(3)의 단부에 구비된 스냅-피트 클로저(7)를 수단으로 축 방향으로 고정된다. 베어링 쉘(8)은 베어링 링(7)에서 축 방향으로 지지되며 스프링(9)의 작용에 대해 반작용하도록 중심에 배치된다. 또다른 스프링(10)은 베어링 링(6)의 방사상 외향 플랜지(11) 및 스프링(9)에서 지지되므로 베어링 쉘(8) 및 방사상으로 내부에 인접한 굴림체(12)와 베어링 쉘(13a)을 구성하는 방사상으로 인접한 원주 플랜지(13)는 스프링(9,10)의 탄성력에 반작용하여 방사상으로 움직일 수 있다. 이런 식으로 분리 베어링에 축방향 프리텐션이 부여될 때 방사상 스태거는 기어 입력축과 평행을 이룰 수 있으므로 기어 입력 축과 구동축(도시되지 않음) 사이에서 스태거의 보상이 이루어질 수 있는데 이것은 보상되지 않는 경우에 분리 장치 및 예를 들어 분리 부재, 페달, 유압 장치 등과 같은 구성 성분의 불규칙한 회전을 일으킬 수 있다.

전술한 방법으로 분리 베어링(5)은 작은 축 방향 프리텐션을 받으며 조절되고 연결하고 분리하는 동안 보다 큰 프리텐션이 가해질 때 베어링 쉘(8)은 베어링 링(6)에 대해 눌러지므로 조절된 방사상 위치는 설정된 상태로 유지된다.

플랜지(13)가 굴림체와 떨어져서 방사상으로 바깥쪽으로 구부려진 플랜지(14)를 포함하는데 이 플랜지는 축 방향으로 평평하게 구비되고 축 방향으로 평평한 접촉 베어링 면(16)을 포함하는 보상 링(15)의 접촉 베어링 면(17)을 형성한다. 두 접촉 베어링 면(16,17)은 서로에 대해 방사상으로 움직일 수 있다.

보상 링(15)은 접촉 베어링 면(16)과 마주보는 면에 반경 R을 가지는 볼 모양의 표면 세그먼트(18)를 포함하는데 이 세그먼트는 보상 링(15)의 회전축(19)과 교차한다. 클러치 하우징(23)에 의해 고정되고 도면에 전적으로 도시되지 않은 판 스프링을 가지는 판 스프링 텅(21)은 방사상 안쪽 단부에 표면 세그먼트(20)를 포함하는데 이 표면 세그먼트는 보상 링(15)의 표면 세그먼트(18)와 상보적인 역할을 하고 표면 세그먼트(18,20)는 볼 표면(22) 상에서 서로에 대해 움직일 수 있다.

판 스프링 텅(21)의 텅 충격으로 인해 판 스프링(21)에 의해 형성된 볼 표면 세그먼트(20)는 전체 원주에 대해 보상 링(15)에 의해 형성된 볼 표면 세그먼트(18)와 인접하지 않는다. 보상 링(15)은, 판 스프링 텅으로부터 축 방향 거리가 최대인 방향으로 방사상 운동하고 볼 표면 세그먼트(18)의 형태에 의해 텅 충격 없이 판 스프링 텅(21)까지 축 방향 거리는 증가하게 된다. 이렇게 발생하는 축 방향 유극은 분리 피스톤(3)에 의한 것과 유사하다.

이 텅 충격을 보상함으로써 보상 링(15)의 회전축(19)을 위해 기어 입력 축의 회전축에 대해 방사상으로 평행하게 움직일 수 있다. 구동축과 기어 입력 축 사이의 평행한 축 방향 스태거는 분리 베어링(5)의 방사상 분리에 의해 보상된다.

보상 링(15)은 스냅-피트 노우즈(24)를 수단으로 판 스프링 텅(21)에 단단히 연결된다.

도 2와 3은 원주를 따라 균일하게 배치되고 볼 세그먼트 표면을 따라 접선과 직각을 이루며 볼 표면 세그먼트(18)에서 튀어나온 스냅-피트 노우즈(25)를 포함한 보상 링(15)을 자세히 나타내었다. 스냅-피트 노우즈는 판 스프링 텅의 종방향 연장부를 따라 슬릿(27)을 포함하는 볼 모양의 영역(26)과 인접한 넥(25)을 포함하므로 스냅-피트 노우즈가 판 스프링 텅(21)에 의해 형성된 방사상으로 안쪽으로 정렬된 슬릿(28)을 통과할 때 슬릿 볼 모양의 영역이 압착될 수 있고 관통한 후 다시 닫혀지므로 스톱을 형성하는 볼 모양의 영역(26)에 의해 보상 링(15)을 판 스프링 텅(21)에 대해 단단히 고정한다.

판 스프링 텅(21) 사이의 슬릿(28) 너비는 연결하고 분리하는 동안 판 스프링의 축 방향 운동에 의해 바뀌므로 넥(25)의 직경은 슬릿(28)의 최소 너비와 일치한다.

보상 링(15)은 사출성형 플라스틱, 예를 들어 유리 섬유로 보강된 폴리아미드로 만들어지는 것이 선호된다.

본원의 특허 청구항은 광범위한 특허 보호를 받기 위해 불리하지 않은 용어로 기술된다. 본 발명의 출원인은 상세한 설명 및 도면을 참고로 설명된 특징들에 대한 권리를 가진다.

하위-청구항에 사용된 번호는 각각의 하위-청구항의 특징들을 통하여 주요 청구항의 주제에 따른 다른 형태를 언급한다; 이것은 언급된 하위 청구항의 특징에 대해 독립 보호를 받을 수 없는 것으로 간주되어서는 안 된다.

하위-청구항은 선행 청구항의 주제와 독립적인 형태를 가지는 독립 발명을 구성한다.

본 발명은 상세한 설명에 기술한 실시예에 국한되지 않는다. 본 발명의 범위 내에서 다양하게 수정하고 개조할 수 있으며 이런 변화, 요소 및 결합과 재료는 상세한 설명과 실시예 및 청구항에서 설명하고 첨부 도면에 도시된 각각의 특징과 요소 및 공정 단계들을 결합하고 개조함으로써 새롭게 바꿀 수 있고 제작, 검사 및 작업 공정에 관한 한 이런 결합된 특징들을 통하여 새로운 주제 및 새로운 공정 단계들을 이끌어 낼 수 있다.

Claims (19)

1. 미끄럼 슬리브에 장착된 분리 베어링 및 클러치와 연결되고 분리 베어링과 함께 연결되어 작동하는 판 스프링으로 구성된 자동차의 클러치를 위한 분리 베어링에 있어서:

   a) 상보적 볼 면 세그먼트(segment)를 포함하는 두 영역은 판 스프링과 분리 베어링 사이에 제공되고;

   b) 볼 면 세그먼트를 포함하는 두 영역은 판 스프링에 직접적으로 또는 간접적으로 장착되며;

   c) 볼 면 세그먼트를 형성하는 영역은 분리 베어링을 향해 방사상으로 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 분리 베어링.
2. 제 1항 또는 2항에 있어서, 볼 면 세그먼트를 포함하는 두 영역은 서로에 대해 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 분리 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 볼 면 세그먼트를 포함하는 구성 요소는 회전 영역에 작용하는 리셋(reset) 힘의 영향을 받지 않는 것을 특징으로 하는 분리 장치.
4. 상기 청구항 중 한 항에 있어서, 볼 면 세그먼트를 포함하는 두 영역은 β= ±10도, 선호적으로 β= ±1.5도의 각 범위에서 서로에 대해 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 분리 장치.
5. 상기 청구항 중 한 항에 있어서, 볼 면 세그먼트를 포함하는 제 1 영역은 판 스프링의 텅(tongue)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 분리 장치.
6. 상기 청구항 중 한 항에 있어서, 볼 면 세그먼트를 포함하는 제 2 영역은 분리 베어링의 접촉 압력판으로서 구비된 플랜지와 판 스프링 사이에서 축 방향으로 장착된 보상 링에 형성되는 것을 특징으로 하는 분리 장치.
7. 상기 청구항 중 한 항에 있어서, 보상 링은 분리 베어링으로부터 구조적으로 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 분리 장치.
8. 상기 청구항 중 한 항에 있어서, 보상 링은 파괴되지 않도록 판 스프링에 연결되는 것을 특징으로 하는 분리 장치.
9. 상기 청구항 중 한 항에 있어서, 보상 링과 플랜지는 축 방향으로 마주보는 측면에서 균일한 높이로 배치되고 서로를 향해 방사상으로 움직일 수 있는 것을 특징으로 하는 분리 장치.
10. 상기 청구항 중 한 항에 있어서, 보상 링의 고정 수단은, 판 스프링의 방사상으로 안쪽으로 연장되어 있는 판 스프링 텅 사이에 형성된 틈에 맞물리는 것을 특징으로 하는 분리 장치.
11. 상기 청구항 중 한 항에 있어서, 상기 고정 수단은 볼 면 세그먼트에 장착되고 판 스프링 텅 사이의 틈을 통하여 맞물리는 둘 이상의 스냅-피트 노우즈(snap-fit nose)로 구성되는 것을 특징으로 하는 분리 장치.
12. 상기 청구항 중 한 항에 있어서, 스냅-피트 노우즈는 보상 링과 이격된 단부에서 볼 모양으로 형성되는 것을 특징으로 하는 분리 장치.
13. 상기 청구항 중 한 항에 있어서, 상기 스냅-피트 노우즈는 탄성이 있는 것을 특징으로 하는 분리 장치.
14. 상기 청구항 중 한 항에 있어서, 스냅 피트 노우즈는 틈이 뻗어있는 방향의 중심에서 보상 링으로부터 떨어진 단부에 슬릿(slit)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 분리 장치.
15. 상기 청구항 중 한 항에 있어서, 스냅 피트 노우즈의 직경은, 판 스프링의 축 방향 변위 경로에 배치된 판 스프링 텅 사이의 가장 짧은 틈 너비보다 판 스프링 텅 사이의 틈을 통과하는 통로 영역에서 더욱 짧은 것을 특징으로 하는 분리 장치.
16. 상기 청구항 중 한 항에 있어서, 보상 링은 플라스틱으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 분리 장치.
17. 상기 청구항 중 한 항에 있어서, 플라스틱은 유리 섬유로 보강되는 것을 특징으로 하는 분리 장치.
18. 상기 청구항 중 한 항에 있어서, 플라스틱은 유리 섬유로 보강된 폴리아미드인 것을 특징으로 하는 분리 장치.
19. 상기 청구항 중 한 항에 있어서, 분리 베어링은 방사상으로 중심에 배치하는 것을 특징으로 하는 분리 장치.