KR20090032092A

KR20090032092A - 두 개의 백킹 플레이트들을 가지는 롤러, 스프래그 또는 래칫 원웨이 클러치

Info

Publication number: KR20090032092A
Application number: KR1020097001086A
Authority: KR
Inventors: 제임스 알 파파니아; 크레그 에스 라슨; 더글라스 제이 슬라거
Original assignee: 보르그워너 인코퍼레이티드
Priority date: 2006-07-07
Filing date: 2007-07-06
Publication date: 2009-03-31
Also published as: CN101484720A; US20090277738A1; EP2044344A1; EP2044344B1; JP2009542990A; JP5352456B2; US8561772B2; WO2008008268A1; KR101328541B1

Abstract

제1 레이스, 상기 제1 레이스와 상대적 회전 운동을 하는 제2 레이스, 상기 레이스들의 사이에서 일방향으로만 상대적 회전 운동을 허용하는 로킹 장치, 및 상기 제1 레이스와 연결되는 제1 및 제2 백킹 플레이트들을 포함하는 원웨이 클러치가 제공된다.

변속기, 클러치, 원웨이, 레이스, 백킹 플레이트

Description

두 개의 백킹 플레이트들을 가지는 롤러, 스프래그 또는 래칫 원웨이 클러치{ROLLER, SPRAG OR RATCHET ONE-WAY CLUTCH WITH TWO BACKING PLATES}

본 발명은 원웨이 클러치들 특히 원웨이 클러치들과 이를 이용하는 자동차의 변속기들에 관한 것이다.

원웨이 클러치들은 종종 자동차의 변속기들에 사용된다. 일반적으로 상기 원웨이 클러치는 각각 설치된 측면의 백킹 플레이트들(backing plates)을 축방향으로 나란히 배치한 변속기 케이싱의 내부에 설치될 것이다. 상기 백킹 플레이트들은 인접한 외측 마찰 팩들을 위한 멈춤쇠들(stops)의 역할을 한다. 상기 변속기로의 그의 조립이 단순화될 수 있고 상기 변속기 조립의 까다로운 치수 공차들이 보다 쉽게 충족될 수 있도록 백킹 플레이트들을 둘 다 포함하는 원웨이 클러치를 제공하는 것이 바람직하다. 게다가, 가로로 설치된 엔진을 가지는 전륜 구동 차량들에 있어서, 상기 변속기의 길이는 가능한 한 짧은 것이 바람직하다.

상기의 것 및 다른 요구들을 명백하게 하기 위해, 본 발명의 개시가 제공된다. 본 발명은 제1 레이스 및 상기 제1 레이스와 상대적 회전 운동(relative rotational movement)을 하는 제2 레이스를 포함하여 이루어지는 원웨이 클러치를 제공한다. 로킹 장치(locking mechanism)가 상기 레이스들 사이의 상대적 회전 운동을 오직 일 방향으로만 허용하기 위해 제공된다. 제1 및 제2 백킹 플레이트들은 상기 제1 레이스와 연결된다. 따라서, 상기 원웨이 클러치의 설치는 또한 두 개의 마찰 팩들을 위해 요구되는 백킹 플레이트를 동시에 설치하는 것이다.

본 발명이 첨부된 도면들과 본 발명의 상세한 설명에서 보다 상세히 개시됨에 따라 본 발명의 다른 특징들이 본 기술분야에 숙련된 사람들에게 더욱 명백해질 것이다.

도 1은 변속기 장치의 환경에서 보여진 본 발명의 바람직한 실시예인 원웨이 클러치의 부분 단면도이며;

도 2는 본 발명의 다른 실시예인 원웨이 클러치의 도 1의 도면과 유사한 도면이며;

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예인 원웨이 클러치의 도 1의 도면과 유사한 도면이며;

도 4는 본 발명에 따른 또 다른 실시예인 원웨이 클러치의 도 1의 도면과 유사한 도면이며;

도 5는 도 4의 라인 5-5에 따른 단면도이며;

도 6은 본 발명에 따른 또 다른 실시예인 원웨이 클러치의 도 1의 도면과 유사한 도면이며;

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예인 원웨이 클러치의 도 1의 도면과 유사한 도면이며;

도 8은 본 발명에 따른 또 다른 실시예인 원웨이 클러치의 도 1의 도면과 유사한 도면이며;

도 9는 도 8에 보여진 상기 원웨이 클러치의 분해도이다.

도 1을 참조하면 유성 기어형 자동 변속기(9)의 환경에 포함된 원웨이 클러치(7)가 보여진다. 상기 클러치(7)는 외측 레이스(10)를 포함한다. 상기 외측 레이스(10)는 일체화된 제1 백킹 플레이트(12)를 가진다. 상기 외측 레이스(10)는 또한 고정되어 연결된 제2 백킹 플레이트(14)를 가진다. 상기 백킹 플레이트(14)는 접착, 용접, 본딩, 리벳들, 볼트들, 나사들, 억지 끼워맞춤, 절삭 세레이션들(cutting serrations) 또는 스웨징(swedging)에 의해 상기 외측 레이스(10)에 연결될 수도 있다. 일체화된 마찰 팩 드럼(16)이 상기 백킹 플레이트(12)의 반대 측면에서 상기 외측 레이스(10)와 연결된다. 상기 마찰 팩 드럼(16)은 상기 외측 레이스(10)와 일체화된다. 일련의 축방향으로 이동 가능한 환상의 분리판들(separator plates,18)이 상기 마찰 팩 드럼(16)에 비틀림으로 연결된다.

내측 레이스(20)가 상기 외측 레이스(10)에 대한 일 방향 운동을 위해 설치된다. 상기 내측 레이스(20)는 일체화된 마찰 팩 스플라인(22)을 가진다. 상기 마찰 팩 스플라인(22)은 마찰 디스크들(24)에 의해 제공되는 일련의 환상의 마찰 부재들과 비틀림으로(torsionally) 연결된다. 상기 마찰 디스크들(24)은 상기 분리판들(18)과 나란히 놓여 있다.

로킹 장치(26)는 상기 내측 레이스(20)와 외측 레이스(10)의 사이에 일 방향의 상대적 회전 운동만을 허용하기 위해 제공된다. 상기 로킹 장치(26)는 스프래그(sprag) 타입, 롤러 타입, 래칫 타입, 또는 다른 적당한 로킹 장치일 수 있다.

상기 변속기(9)는 주조 케이싱(30)을 가진다. 상기 케이싱(30)은 가공된 비회전 라이너(32)를 가진다. 상기 라이너(32)는 내부 경계를 제공하고 제1 세트 또는 일련의 축방향으로 이동 가능한 마찰 부재들 또는 분리판들(34)과 비틀림으로 연결되는 스플라인부를 가진다. 상기 분리판들(34)은 일반적으로 상기 제1 백킹 플레이트(12)에 인접해 있다. 상기 분리판들(34)은 마찰 디스크들(36)과 나란히 배치되어 있다. 상기 디스크들(36)은 기어 하우징 케이지 암(38)에 비틀림으로 연결된다. 상기 케이싱(30)에 고정되는 피스톤 액추에이터(40)가 제공된다. 상기 피스톤 액추에이터(40)의 작동은 상기 분리판들(34) 및 디스크들(36)의 상기 마찰 팩을 상기 백킹 플레이트(12)에 대하여 로킹하여 그에 의해 상기 케이싱(30)에 케이지 암(38)을 로킹하게 된다. 상기 제1 레이스(10)는 그의 외주면에 상기 변속기 케이싱의 라이너(32)의 세레이션들(43)로 상기 외측 레이스(10)를 비틀림으로 로킹시키는 일련의 세레이션들(42)을 가진다. 상기 케이싱(30)에 상기 케이지 암(38)을 로킹하는 것은 상기 변속기(9)의 기어 선정 과정의 일부이다. 유사한 방식으로 상기 라이너(32)에 대하여 고정된 피스톤 액추에이터(46)는 상기 케이싱(30)에 상기 내측 레이스(20)를 로킹시키도록 제2 세트의 축방향으로 이동 가능한 마찰 부재들 또는 판들(18)과 제3 세트의 축방향으로 이동 가능한 마찰 부재들 또는 디스크들(24)의 상기 마찰 팩을 상기 인접한 백킹 플레이트(14)에 대해 선택적으로 맞물리도록 하기 위해 제공된다. 상기 내측 레이스(20)를 로킹시키는 것은 케이지 암(48)의 회전을 방지시키고, 그에 의해 상기 변속기(9)의 기어 선정 과정에 참여하게 된다. 상기 변속기 장치(9)로의 상기 원웨이 클러치(7)의 설치는 분리판들(34) 및 디스크들(36)에 의해 형성된 상기 마찰 팩을 위해 상기 인접한 위치의 백킹 플레이트(12)를 동시에 설치하는 것이다. 또한 상기 변속기 장치(9)로의 상기 원웨이 클러치(7)의 설치는 상기 분리판들(18) 및 상기 디스크들(24)에 의해 형성된 상기 마찰 팩과 그의 연관된 백킹 플레이트(14)를 동시에 설치하는 것이다.

도 2를 참조하면, 원웨이 클러치(70)는 외측 레이스(72)와 내측 레이스(74)를 가진다. 마찰 팩 드럼(76)과 백킹 플레이트(78)는 스탬핑(stamping)으로 일체화되게 형성된다. 상기 외측 레이스(72)는 압입 또는 다른 타입의 억지 끼워맞춤으로 스탬핑하여 상기 마찰 팩 드럼(76)의 내부에 끼워 맞춰질 수 있다. 상기 외측 레이스(72)는 또한 상기 마찰 팩 드럼(76)에 스플라인될 수 있다. 플레이트(77)는 백킹 플레이트를 공급하기 위해 외측 레이스 하우징(82)과 연결된다. 또는 하우징 측면(83)이 백킹 플레이트를 제공하도록 강화될 수 있다. 원웨이 클러치(70), 마찰 팩 드럼들(76, 85), 및 축방향으로 이동 가능한 마찰 부재들(86, 87)은 리테이너 클립(88) 때문에 단일 유닛으로 상기 라이너(32)의 내부에 설치될 수 있다.

원웨이 클러치(79)(도 3)는 원웨이 클러치(70)와 유사하다. 백킹 플레이트들은 둘 다 상기 외측 레이스(72)와 연결된다. 상기 외측 레이스(72)는 상기 라이너(32)와 직접적으로 스플라인되거나 억지 끼워맞춤된다. 상기 라이너(32)는 상기 마찰 팩 드럼들의 하나의 역할을 한다.

도 4 및 5를 참조하면 원웨이 클러치(71)는 외측 레이스(110)와 내측 레이스(111)를 가진다. 백킹 플레이트(112)는 용접에 의해 또는 고정 장치에 의해 상기 외측 레이스(110)에 연결된다. 유사한 방식의 백킹 플레이트(114)는 상기 외측 레이스(110)에 연결된다. 상기 백킹 플레이트(114)는 마찰 팩 드럼(115)과 상기 외측 레이스(110)의 공통 측면 상에 있다. 상기 백킹 플레이트(114)는 상기 마찰 팩 드럼(115)과 일체이다. 상기 마찰 팩 드럼(115)은 변속기 케이싱에 회전되지 않게 설치되는 것을 허용하도록 세레이션들(116)을 가진다.

도 8 및 9를 참조하면, 본 발명에 따른 원웨이 클러치(207)를 가지는 변속기 장치(209)가 제공된다. 원웨이 클러치(207)은 일체화된 제1 백킹 플레이트(214)를 가지는 제1 레이스(212)를 가진다. 제2 백킹 플레이트(216)는 납땜에 의해 상기 제1 레이스(212)에 연결된다. 내측의 제2 레이스(218)가 상기 외측 레이스(212)에 조립된 후에만 상기 제2 백킹 플레이트(216)가 상기 외측 레이스(212)에 결합될 것이라는 것이 본 기술분야에서 숙련된 사람들에게는 자명하다. 도 1에 보여지는 변속기 장치(9)에서, 상기 축방향으로 이동 가능한 환상의 분리판들(34, 18)은 상기 외측 레이스(10)의 외경보다 작은 외경을 가진다. 상기 변속기 장치(209)에서, 변속기 라이너(220)는 제1 내경(222), 더 큰 제2 내경(224) 및 보다 더 큰 제3 내경(226)과의 내부 경계를 제공한다. 따라서, 마찰 디스크(34)의 외경은 상기 제1 백킹 플레이트(214) 또는 상기 제1 레이스(212)의 외경보다 더 작고, 상기 외경들은 둘 다 디스크(18) 또는 상기 제2 마찰 페이싱(216)의 외경보다 더 작다. 상기 외측 레이스(212)는 래칫 폴 부재들(232)을 피벗 가능하게 설치하는 일련의 골들 또는 홈들(230)을 가진다. 상기 외측 레이스(212)에 대한 일방향 상대적 회전을 상기 내측 레이스(218)에 제공하도록 상기 내측 레이스(218)가 도 9에 보여지는 것과 같은 방향(238)과 다른 어떤 방향으로 회전하는 것을 방지하기 위해 래칫 폴 부재들(232)은 상기 내측 레이스(218)의 래칫 면(236)에 맞물리기 위한 로킹 단부(locking edge, 234)를 가진다. 상기 제2 레이스(218)는 마찰 디스크(24)를 설치하기 위한 마찰 팩 스플라인(240)을 가진다. 리테이너 클립(도시되지 않음)은 상기 분리판(18) 및 마찰 디스크(24)에 의해 함께 형성되는 마찰 팩을 유지하기 위해 사용될 수 있다.

도 7은 납땜에 의해 연결되는 제1 백킹 플레이트(271)를 가지는 상기 제1 레이스(269)를 가지는 원웨이 클러치(267)를 제공하는 변속기 장치(259)를 제공한다. 상기 원웨이 클러치(267)의 다른 부분들은 상기 원웨이 클러치(207)와 관련하여 앞에서 설명된 것과 유사하거나 동일하다. 도 6은 변속기 장치(289)를 제공하고 여기서 원웨이 클러치(291)는 제1 백킹 플레이트(295)보다 더 큰 외경을 가지면서 일체화되게 연결된 제2 백킹 플레이트(293)를 가진 외측 레이스(292)를 가진다. 상기 원웨이 클러치(291)의 다른 양상들은 상기 원웨이 클러치(207)와 관련하여 앞에서 설명된 것과 본질적으로 유사하거나 동일하다.

본 발명의 바람직한 실시예들이 개시되는 동안, 이는 단지 예로서 설명되었으며, 다양한 변형들은 다음의 청구항들에 포함되어 있는 것과 같은 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 만들어 질 수 있다고 이해되어야 한다.

Claims

제1 레이스;

상기 제1 레이스와 상대적 회전 운동을 하는 제2 레이스;

상기 레이스들의 사이에서 일 방향으로만 상대적 회전 운동을 허용하는 로킹 장치; 및

상기 제1 레이스와 연결되는 제1 및 제2 백킹 플레이트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치.
제1항에 있어서,

상기 제1 레이스는 외측 레이스인 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치.
제1항에 있어서,

상기 백킹 플레이트들 중의 하나는 상기 제1 레이스에 일체화되는 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치.
제1항에 있어서,

상기 백킹 플레이트들 중의 하나는 용접, 납땜, 본딩, 접착, 볼팅, 나사 고정, 스웨징, 억지 끼워맞춤 및 세레이팅의 군으로부터 획득된 기술에 의해 상기 제1 레이스에 연결되는 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치.
제1항에 있어서,

상기 로킹 장치는 스프래그, 래칫 및 롤러 타입의 로킹 장치들의 군으로부터 획득되는 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치.
제1항에 있어서,

상기 제1 레이스는 마찰 팩 드럼을 가지는 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치.
제6항에 있어서,

상기 마찰 팩 드럼은 상기 백킹 플레이트들 중의 하나와 일체화되는 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치.
제7항에 있어서,

상기 일체화된 백킹 플레이트는 상기 마찰 팩 드럼과의 공통 측면인 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치.
제7항에 있어서,

상기 일체화된 백킹 플레이트는 상기 마찰 팩 드럼과 상기 제1 레이스의 공통 측면인 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치.
제7항에 있어서,

상기 일체화된 백킹 플레이트는 상기 마찰 팩 드럼에 대해 상기 제1 레이스의 반대 측면인 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치.
제1항에 있어서,

상기 제2 마찰면은 상기 제1 마찰면보다 더 큰 외경을 가지는 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치.
제10항에 있어서,

상기 제2 마찰면은 상기 제1 레이스와 일체화되는 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치.
제1 및 제2 백킹 플레이트들과 마찰 팩 드럼을 가지는 제1 레이스;및

상기 제1 레이스와 일방향 상대적 회전 운동을 하는 제2 레이스를 포함하고, 상기 내측 레이스는 마찰 팩 스플라인을 가지며;

상기 제1 레이스에 연결되는 제1 및 제2 백킹 플레이트들을 포함하고, 상기 제1 및 제2 백킹 플레이트들 중의 하나가 상기 제1 레이스에 일체화되는 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치.
제13항에 있어서,

상기 제1 레이스는 외측 레이스인 것을 특징으로 하는 원웨이 클러치.
내부 경계를 가지는 몸체;

상기 내부 경계에 대하여 고정되는 제1 레이스, 및 상기 제1 레이스에 대하여 일방향 상대적 회전 운동을 하는 제2 레이스를 가지는 원웨이 클러치;

상기 제2 레이스의 일방향 상대적 회전 운동만을 허용하는 로킹 장치;

상기 제1 레이스와 연결되는 제1 및 제2 백킹 플레이트들; 및

각각의 제1 및 제2 백킹 플레이트들에 인접한 제1 및 제2 세트들의 축방향으로 이동 가능한 환상의 마찰 부재들을 포함하는 것을 특징으로 하는 변속기 장치.
제15항에 있어서,

상기 변속기는 제1, 제2 및 제3 직경들을 가지는 내부 경계를 가지며 상기 제1 세트의 마찰 부재는 제1 직경에 있으며, 상기 제1 백킹 플레이트는 제2 직경에 있고 상기 제2 백킹 플레이트는 제2 직경에 있으며 여기서 상기 제3 직경은 상기 제2 직경보다 더 크고 상기 제2 직경은 상기 제1 직경보다 더 큰 것을 특징으로 하는 변속기 장치.
제15항에 있어서,

상기 제1 백킹 플레이트는 상기 마찰 부재들의 외경보다 더 큰 외경을 가지 는 것을 특징으로 하는 변속기 장치.
제15항에 있어서,

상기 제2 레이스는 상기 제2 세트의 마찰 부재들과 나란히 놓여 있는 제3 세트의 축방향으로 이동 가능한 마찰 부재들을 장착하는 것을 특징으로 하는 변속기 장치.
제15항에 있어서,

상기 제2 세트의 마찰 부재들을 위한 드럼은 상기 제1 레이스와 연결되는 것을 특징으로 하는 변속기 장치.
제15항에 있어서,

상기 드럼은 상기 백킹 플레이트들 중의 하나와 일체화되는 것을 특징으로 하는 변속기 장치.
내부 경계를 제공하고

상기 내부 경계의 내부에 마찰 팩을 위한 위치를 제공하며; 및

상기 내부 경계의 내부에 상기 마찰 팩을 위한 상기 위치에 인접하여 외측 레이스에 상기 마찰 팩을 위한 제1 백킹 플레이트를 제공하는 클러치를 설치하며, 상기 외측 레이스는 제2 백킹 플레이트 및 드럼과 연결되고, 상기 클러치는 상기 외측 레이스와 일방향으로 상대 운동을 하며 스플라인을 가진 내측 레이스를 가지며, 상기 드럼 및 상기 내측 레이스 스플라인은 다른 마찰 팩을 장착하는 것을 특징으로 하는 변속기를 조립하는 방법.