KR20100098511A

KR20100098511A - 다수의 마찰 부재 동기 클러치

Info

Publication number: KR20100098511A
Application number: KR1020107011442A
Authority: KR
Inventors: 존 알. 오토; 제럴드 티. 스캔론; 데이비드 씨. 코비; 루셀 알. 오토; 마이클 지. 홀랜드
Original assignee: 존 알. 오토; 제럴드 티. 스캔론; 데이비드 씨. 코비; 루셀 알. 오토; 마이클 지. 홀랜드
Priority date: 2007-10-26
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2010-09-07
Also published as: JP2011501078A; US8235193B2; US20110240435A1; US20100263980A1; KR20100097118A; EP2212577A1; JP2011501079A; WO2009055056A1; US8235194B2; WO2009055057A1; CN101910664A; EP2212576A1; CN101910663A

Abstract

동기 클러치는 구성요소 캐리어를 가지고, 상기 구성요소 캐리어는 상기 구성요소 캐리어를 통해 스프라인형 샤프트를 수용하고 상기 스프라인형 샤프트와 상호 작용하여, 상기 스프라인형 샤프트와 상기 구성요소 캐리어 사이의 회전의 전달을 가능케 하면서, 상기 구성요소 캐리어가 연관된 마찰판에 대해 스프라인형 샤프트를 따라 축 방향으로 슬라이드하도록 한다. 상기 구성요소 캐리어는 상기 구성요소 캐리어의 벽 오목부들 내에 피봇적으로 연결된 복수의 마찰 부재들을 포함하여, 상기 구성요소 캐리어가 상기 연관된 마찰판을 향해 가해지게 될 시에 상기 마찰 부재들의 접촉 표면의 적어도 일부는 초기에 상기 마찰판의 표면에 접촉하고, 그리고 상기 구성요소 캐리어가 상기 연관된 마찰판을 향해 연속되게 가해지면, 각 마찰 부재는 회전되어, 각 마찰 부재의 접촉 표면의 적어도 일부는 상기 마찰판의 표면과 연속되게 접촉한다.

Description

다수의 마찰 부재 동기 클러치{MULTIPLE FRICTION MEMBER SYNCHRONIZING CLUTCH}

본 발명은 일반적으로 동기 클러치들(synchronizing clutches)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 다수의 마찰 부재 동기 클러치에 관한 것이다.

관련 출원의 상호 참조

본 특허 출원은 2007년 10월 26일에 출원된 미국 특허 출원 제61/000,630호의 이익을 청구하고, 이의 전체 내용은 본원에서 참조로 병합된다.

일반적으로, 클러치의 구성요소들은 음적으로(negatively) 상호 작용하거나, 또는 회전 판들이 상호 작용할 시에, 시스템은, 서로 다른 회전 구성요소들이 그의 초기 홈 위치(home position)에서 맞물리기 위해, 작동되지 않는다. 이러한 시스템들에 있어서, 상기 구성요소들이 작동될 시에, 상기 구성요소들은 상호 작용하는 것을 멈추고, 예를 들면, 구동렬(drive train)의 나머지로부터 엔진을 연결해제하기 위해, 차량의 클러치 페달을 작동시킨다.

양적으로(positively) 맞물린 시스템에서, 상기와 같은 시스템들은 차량의 변속기들에서 볼 수 있고, 효과들은 다소 다르다. 초기 위치에서, 구성요소들은 맞물리지 않는다. 상기 구성요소들이 작동되면, 이와 동시에 상기 구성요소들은 변속기의 동기장치(synchronizer) 구성요소들과 상호 작용하기 시작하고, 이때에 시프터(shifter)는 중립 위치로부터 원하는 기어의 게이트(gate)를 통하여 이동된다. 도 1a 및 1b는 이러한 공지된 시스템들 사이에서 차이점을 제시한다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 사용된 동력 메커니즘(force mechanism)에 의해 나타난 클러치 설계의 홈 위치에서는 일반적으로 회전 구성요소들과 맞물리고, 사용자(인간 또는 컴퓨터 입력) 액츄에이터(actuator)와는 맞물리지 않는다. 이로써, 도 1b에 도시된 바와 같이, 사용자와 액츄에이터가 맞물릴 시에는 회전 구성요소들의 맞물림은 해제되는데; 이는 음의 맞물림이다.

간단한 클러치에서, 구동 플라이휠(driving flywheel) 및 구동된 클러치 판은 서로 다른 스프링 및 작동 메커니즘을 통해 물리적인 마찰 상호 작용을 일으킨다. 작동 시스템은 베어링(bearing) 상에 탑재되고, 상기 베어링은 클러치 어셈블리가 선형으로 작동되게 하면서 회전되게 한다. 작동될 시에 클러치 판은 압력판(pressure plate)에 의해 플라이휠에 힘이 가해지게 되고, 이때 상기 플라이휠은 스프링 메커니즘, 보통은 다이아후램 스프링(diaphragm spring) 또는 스프링/록커 암 시스템(spring/rocker arm system)을 발생시키는 힘을 유지시킨다.

또 다른 클러치는 마찰 시스템을 사용하여 변화되고, 이때에 상기 마찰 시스템에서는, 일측의 구성요소 상에 있는, 환형으로 장착된 회전 마찰 부재들의 패턴이 타측의 대향 구성요소의 마찰 표면과 상호 작용한다. 힘으로 유도된 마찰(force-derived friction)은 각 마찰 부재의 연결 지점에서 발생된 토크(torque)의 점차적인 회전 저항에 의해 발생된다. 마찰 부재 장착 구성요소가 선형적으로 작동되어 다른 구성요소의 마찰 표면과 접촉되면, 다수의 마찰 부재 클러치 시스템은 회전 구성요소들 사이에서 마찰력을 일으킨다. 판 클러치에서, 이러한 힘들이 충분히 크다면, 동력화될 시에 맞물림이 제어되고 적당한 기계 시스템에 공급되어, 정지 차량 또는 적재물의 관성을 넘어설 수 있다.

동기화된 직선형 구동 변속기에서, 특정 샤프트(shaft) 상에 있는 기어들을 선택하는 칼라(collar)와 주요 기어 사이의 마찰 경계면은 변속기의 내부 회전을 제어하기 위해 존재한다. 기어가 선택될 시에 엔진과 변속기 사이의 클러치 연결은 우선 조작자에 의해 차단된다. 그 후 조작자는 원하는 비율을 선택한다. 차량의 정지 위치로부터 기어가 선택된다면, 내부 변속기 회전은 매칭(match)되기에 필요 없고, 최종 맞물림이 일어난다. 그 후, 조작자는 클러치 맞물림을 점차적으로 다시 발생시키고, 이로 인해 클러치 내에서는 마찰이 발생되고, 엔진으로부터 변속기를 통하여 회전이 전달되어, 차량이 이동된다. 기어가 선택되면서, 차량이 이미 이동되는 경우, 동기장치의 역할은 보다 효과적이게 된다. 초기에 클러치는 여전히 맞물림이 해제되어 있지만, 이 작동이 일어나면 변속기 내의 입출력 샤프트들의 회전 사이에서 회전이 일치하지 않고, 그 결과 기어 비율이 서로 다르게 변화된다. 동기장치는 구성요소들의 회전을 보다 우수하게 매칭시키기 위해 각 기어의 구동 구성요소들과 기어 선택기 구성요소들 사이의 소량의 마찰을 사용하여, 변속기 내의 다른 구성요소들의 완전성을 유지시키고, 조작자는 수동적으로 이동되는 변속기를 보다 쉽게 구동시킬 수 있다.

마찰 구성요소들은 공간적인 효과를 가지고, 이로써 엄격한 공차를 가진 변속기에 맞을 수 있는 시스템을 사용하도록 설계되어, 작동 거리가 최소화된다. 하나의 상기와 같은 시스템은 축 방향으로 마찰을 일으키는 공차 링들(frictionally toleranced rings) 및/또는 스쿼스 스프링들(squash springs)을 사용하고, 이때에 시프터는 중립에서 기어의 최종 맞물림으로 이동된다. 링 구성요소들이 결합되고 상호 작용하면, 상기 링 구성요소들 사이의 마찰은 상기 링 구성요소 각각의 샤프트들의 회전을 조정하여, 최종 맞물림(보통은 도그 치형부(dog tooth)를 사용한 간섭 유형)을 보다 쉽게 제어시킨다. 또 다른 맞물림 시스템은 보통 기어 선택기 칼라 상에 축 방향으로 장착된 원뿔형 구조물들과, 기어에 대응되게 있는 하우징들 사이의 밀착부(tight fit)를 이용한다. 시프터가 중립 위치로부터 이동되면, 동기장치 원뿔체들은 그들의 하우징에서 단단하게 힘을 받고, 이때 상기 하우징들은 샤프트의 회전을 조정하는 마찰을 발생시킨다.

다른 기계적인 시스템들은 직선형 구동 변속기를 작동시키기는 조정자에게 필요한 조정을 감소시키기 위해 개선되어 왔다. 이러한 것들 중 하나는 동력 작동 시스템(powered actuating system)이고, 상기 동력 작동 시스템은 다른 동작을 하는 조작자들에 기초하여 조작자용 클러치를 제어하고, 상기 조작자들이 상기 시스템을 어떻게 트리거(trigger)하는지를 제어한다. 이 경우의 예에서, 기어 시프터가 작동되기에 앞서, 조작자는 액셀레이터를 완화시켜 엔진 부하를 감소시켜야 하고, 이가 감지될 시에, 클러치는 작동 시스템에 의해 맞물림이 해제된다. 기어가 선택될 시에, 변속기 내에서 맞물림으로 작동되고, 조작자는 엔진 동력을 다시 일으키기 시작하고, 클러치는 자동적으로 다시 맞물리게 된다.

폭스 바겐(Volkswagen)은 이 시스템의 진공 동력 버전(vacuum powered version)을 사용하고, 이때 상기 진공 동력원은 엔진 흡입 압력으로부터 작동되고, 엔진 조건의 기능은 서로 다른 기어들을 선택하는 것과 관련되어 변화된다. 시트로엔(Citroen)도 이 시스템을 변화시켜, 조작자의 순차적인 기어 선택 작동에 의해 제어되는, 유압적으로(hydraulically) 작동된 클러치를 사용한다. 이 시스템의 또 다른 변화는, 조작자가 클러치의 작동을 제어하기 위해 사용된 이동 레버(shifting lever) 상의 버튼(button)을 이용하는 것에 있다.

이러한 유형의 시스템들은, 순차적으로 배열된 최신 반자동 변속기 시스템에 매우 밀접하게 동작하고, 이때 상기 변속기 시스템에 있는 컴퓨터는 서로 다른 구성요소, 클러치, 및 기본 조작자 입력에 기초한 기어 선택, 작동의 모든 것을 제어한다.

동기 클러치는 보다 우수한 기계적인 시스템으로서, 차량의 직선형 샤프트 동력 변속기 시스템에 있는 동기화/맞물림 구성요소들을 위한 것이다. 더 강한 클러치 유형의 구성요소들의 사용으로, 동력화되는 변속기 내에 있는 스피닝(spinning) 입력 구성요소와 출력 구성요소 사이의 마찰력은 더 크게 되고 더 제어되어, 변속기의 동기장치 구성요소들이 엔진 클러치의 마찰 및 회전을 일으키는 부하 성능(load responsibilities)을 내도록 하면서, 서로 다른 비율도 선택하도록 한다. 비율 선택 액츄에이터는 중립 위치로부터 원하는 기어의 맞물림 지점으로 이동되고, 이로써, 마찰이 일어나는 연결은 공간적으로 제어된다. 구성요소들이 중립 위치로부터 최종 맞물림으로 이동되면, 변속기 내의 입력 구성요소 및 출력 구성요소 사이의 마찰은 증가되고, 회전이 전달된다. 이는, 조작자로 하여금 엔진 클러치가 맞물리도록 하지만, 그러나 차량을 이동시키거나 기어 선택 액츄에이터의 위치에 의해 단지 기어를 선택하게 한다.

예를 들면 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같은 종래 기술 시스템과 달리, 도 2a 및 3b(환형으로 장착된 다수의 마찰 부재 클러치를 사용하는 것을 도시함)에서 도시된 바와 같은 본 발명의 동기 클러치(1000)는 회전 구성요소들과 맞물림이 해제되고 액츄에이터와는 맞물림이 해제되고(도 2a에서 도시됨), 이로써, 사용자에 의해 액츄에이터가 맞물리면 회전 구성요소들과 맞물리는데(도 2b에서 도시됨), 이는 양의 맞물림이다.

본 발명의 동기 클러치는 양으로 맞물린 마찰이 차량의 직선형 구동 변속기에 사용되는 기존의 개념을 개선한 것인데, 이때 상기 직선형 구동 변속기는, 동력원(power source)과 변속기 사이의 클러치가 맞물려서 동력원으로부터 변속기를 통하여 회전을 전달하기 전에, 출력 샤프트의 회전을 이용하여, 변속기 레이-샤프트(transmission lay-shaft) 또는 입력 샤프트의 회전을 동기화시킨다. 본 발명은 클러치 유형의 맞물림 어셈블리들 및 동력 변속기 동기장치들을 결합시킨 것으로, 양 시스템들 및 변형물의 개념에 대한 이들의 배경을 설명할 것이다.

직선형 구동 변속기에서, 동기장치 구성요소들은 이미 이동된 차량의 기어 이동 사이에서 일어난 변속기 내의 서로 다른 회전들을 조정하기 위해 마찰을 사용함으로써, 동기화되지 않은 직선형 구동 변속기와 비교하여, 그의 용법을 쉽게 한다. 현존하는 동기장치들의 문제점은 상기 동기장치들의 설계가 이렇게 낮은 회전 부하를 조정하는 것에만 있다는 것이고, 이로써 효과적으로 기어를 변화시키면서, 서행할 시에 저속으로 조종하거나 또는 부분 클러치 맞물림으로 조종하고, 주차장에서 조종하거나 경사진 데에서 출발하기 위해서는, 보다 큰 회전 부하를 가지거나 완전하게 연결을 해제하는 엔진 클러치의 조종이 필요하다. 이는, 마찰 열 에너지로서, 클러치 판에 미끄럼이 없이 엔진으로부터 초과 회전을 전달하기 위하는 것에 있다.

본 발명의 동기 클러치는, 전체적인 동기장치 시스템, 운동, 작동 및 성능을, 모두 다 그런 것은 아니지만, 엔진 클러치로부터의 잠재적인 부하의 부품들을 가진 더 우수한 클러치 유형 구성요소들로 대체시킨다; 이는 변속기 내의 이동 시스템을 기어 비율로 변경하고, 엔진과 변속기 사이에서 마찰력이 발생되는 연결을 제어하도록 한다.

본 발명의 동기 클러치는 상술된 변속기 동기장치 설계의 마찰 동기 특성을 가지고, 이때 상기 변속기 동기장치 설계는 클러치 유형 어셈블리의 마찰 구동 및 부하 베어링 특성을 가진다; 이는 조작자가 엔진 클러치의 동작의 필요 없이 기어 이동 액츄에이터의 위치를 사용하여 차량을 이동시키도록 하여, 서행하는 것과 같은 저속 조종 시에 있는 지루하고 다지형적으로 조정되는 이동(multi-limbed coordinated movements)을 제거시키고, 주차장에서 조종하거나 임의의 장소에서 정지한 위치로부터 차량을 출발시킨다. 기어 변속을 오래 또는 많게 조정함으로 인해 생긴 손실된 시간도 줄일 수 있다.

사용된 클러치 메커니즘의 실시예에 따른 본 발명의 동기 클러치는 마찰에 기반한, 그리고 간섭에 기반한 최종 맞물림 유형을 사용할 수 있다. 간섭 맞물림 유형이 사용되면, 구성요소들은 도그 치형부가 미리 맞물리는 것을 막기 위해 슬라이더 부분들로 변형되는 것이 필요하다.

변속기의 벽을 통하여 실질적인 비율 구성요소(기어 또는 스프로켓(sprocket))과 구동 판 사이에서 지지 및 분리형 연결 부분의 추가는, 마모성을 가진 것으로 설계된 개별적인 동기 클러치 시스템들이 유체로 채워진 변속기 비율 시스템으로부터 격실 또는 칸막이실로 이동되도록 하면서 동일한 샤프트를 따라 탑재되도록 한다. 변속 비율 시스템 및 마찰 선택기 시스템의 이 같은 분리는 마찰 시스템으로부터 필수 재료 미립자의 제어가 보다 잘 이루어지게 할 수 있고, 또한 상기 시스템의 보다 나은 접근법으로 인해, 마모성 구성요소들을 필요시에 대체시킬 수 있다.

본 발명의 동기 클러치 맞물림 시스템은 완전하기 작동하기 위해 서로 다른 동력 또는 논리 시스템을 추가로 필요치 아니하고, 단지 변속기 내에서 있는 필요한 선형 작동/맞물림/처리능력/선택기 시스템을 더 호환시키고/더 성능이 있도록 변화시킬 뿐이다. 이는 메커니즘의 기능성을 증가시키도록 하는데, 그 이유는 상기 메커니즘이 또 다른 시스템에 또는 또 다른 시스템을 통하여 피기백 방식으로(piggybacked) 그리고/또는 조정되는 방식일 수 있기 때문이다. 이는, 예를 들면, 존재하는 브레이크 라인들 또는 상기와 같은 또 다른 힘이 작동하는 장치에서 볼 수 있는 유압/공기압 방식인 시스템을 이용한다. 본 발명은 차량의 트랙션 제어(vehicle traction control)와 같은 다른 시스템들의 데이터 처리 및 개방 루프 시스템으로 연결될 수도 있다.

시프터 이동에 의해 처리된 회전 맞물림이 관여된 모든 차량의 이동에 있어서, 클러치 페달은 다른 작동 성능에 대해 유용하다.

본 발명의 동기 클러치 맞물림 시스템은 동기화된 직선형 구동 변속기의 기본적인 동작에 방해되지 않는다. 엔진 클러치는 이동/맞물림 방법의 선택을 조작자에게 영향을 주기 위해 차량에 여전히 존재할 수 있다; 즉 현존하는 클러치 맞물림 해제-이동-재 맞물림 방법 대 동기 클러치 선택/맞물림의 종합적인 특성이 존재할 수 있다. 클러치 맞물림 해제-이동-재 맞물림 상태 동안에, 동기 클러치 시스템은 단지 더 효과적인 낮은 부하 동기장치로서 작동된다.

따라서, 본 발명은 다수의 마찰 부재 동기 클러치를 제공한다.

본 발명은 회전 시스템에서 서로 다른 회전 구성요소들의 회전 속도 및 힘을 마찰로 조화시키고 연결시키기 위한 방식을 개별적으로 제공한다.

본 발명은 하나의 구성요소 주위에서 환형적으로 패턴화된 마찰 부재들을 가진 다수의 마찰 부재 동기 클러치를 개별적으로 제공한다.

본 발명은 작동하는 마찰 부재들을 위한 마찰 표면을 가진 다수의 마찰 부재 동기 클러치를 개별적으로 제공한다.

본 발명은 회전 구성요소들을 작동시키기 위해 특정 구성요소 시스템을 요구하지 않는 다수의 마찰 부재 동기 클러치를 개별적으로 제공하고, 회전 부하 상태에 대한 구성요소들을 연결시키기에 필요한 힘을 충분히 강하게 넘어서는 선형적인 작동 시스템에 의해 선택적으로 진행될 수 있다.

본 발명의 특징들 및 이점들은 대표적인 실시예들의 다음의 상세한 설명에서 기술되거나, 또는 대표적인 실시예들의 다음의 상세한 설명으로부터 명백해진다.

본 발명의 대표적인 실시예들은 다음의 도면을 참조하여 상세하게 기술되고, 동일 참조 번호는 여러 도면에 걸쳐 동일 부분으로 언급되고, 상기 도면에서:
도 1a는 특정한 종래 기술의 클러치 시스템 구성요소들의 블럭도를 도시하고, 이때 상기 클러치는 회전 구성요소들과 맞물리고, 사용자 액츄에이터(액츄에이터)와는 맞물림이 해제된 것을 도시하고;
도 1b는 특정한 종래 기술의 클러치 시스템 구성요소들의 블럭도를 도시하고, 이때 상기 클러치는 사용자 액츄에이터와 맞물리고, 회전 구성요소들과는 맞물림이 해제된 것을 도시하고;
도 2a는 본 발명에 다른 동기 클러치의 제 1 대표적인 실시예의 블럭도를 도시하고, 이때 상기 클러치는 회전 구성요소들과 맞물림이 해제되고, 사용자 액츄에이터와도 맞물림이 해제된 것을 도시하고;
도 2b는 본 발명에 다른 동기 클러치의 제 1 대표적인 실시예의 블럭도를 도시하고, 이때 상기 클러치는 사용자 액츄에이터와 맞물리고 회전 구성요소들과도 맞물리는 것을 도시하고;
도 3a는 본 발명에 따른 동기 클러치의 제 1 대표적인 실시예의 정면도를 도시하고, 이때 마찰 부재들은 중립 위치에서 도시되고;
도 3b는 본 발명에 따른 동기 클러치의 제 1 대표적인 실시예의 정면도를 도시하고, 이때 마찰 부재들은 최종 맞물림 위치에서 도시되고;
도 4a는 본 발명에 따른 동기 클러치의 제 1 대표적인 실시예의 측면도를 도시하고, 이때 동기 클러치 구성요소 캐리어는 중립 위치에서 도시되고;
도 4b는 본 발명에 따른 동기 클러치의 제 1 대표적인 실시예의 측면도를 도시하고, 이때 동기 클러치 구성요소 캐리어는 중간 위치에서 도시되고;
도 4c는 본 발명에 따른 동기 클러치의 제 1 대표적인 실시예의 측면도를 도시하고, 이때 동기 클러치 구성요소 캐리어는 최종 맞물림 위치에서 도시되고;
도 5a는 본 발명에 따른 동기 클러치의 대표적인 실시예의 측면도를 도시하고, 이때 대표적인 동기 클러치 구성요소 캐리어는 중립 위치에서 도시되고;
도 5b는 본 발명에 따른 동기 클러치의 대표적인 실시예의 측면도를 도시하고, 이때 대표적인 동기 클러치 구성요소 캐리어는 제 1 중간 위치에서 도시되고;
도 5c는 본 발명에 따른 동기 클러치의 대표적인 실시예의 측면도를 도시하고, 이때 대표적인 동기 클러치 구성요소 캐리어는 제 2 중간 위치에서 도시되고;
도 5d는 본 발명에 따른 동기 클러치의 대표적인 실시예의 측면도를 도시하고, 이때 대표적인 동기 클러치 구성요소 캐리어는 최종 맞물림 위치에서 도시되고;
도 6은 본 발명에 따른 동기 클러치의 대표적인 실시예의 측면도를 도시하고, 이때 대표적인 동기 클러치 구성요소 캐리어는 중간 위치에서 도시된다.

간략해지고 명확해지도록, 본 발명에 따른 동기 클러치의 설계 요인 및 동작 원리는 본 발명에 다른 동기 클러치의 다양한 대표적인 실시예들을 참조하여 설명된다. 동기 클러치의 설계 요인들 및 동작 원리의 기본적인 설명은 본 발명의 동기 클러치의 이해, 설계, 및 동작에 적용가능하다.

용어 "클러치" 및 "동기 클러치"가 본 발명의 시스템, 방법 및 장치의 동작의 기본적인 설명 및 이해에 대해 사용된다는 것을 이해하여야 한다. 그러므로, 용어 "클러치" 및 "동기 클러치"는 본 발명의 시스템, 방법 및 장치를 한정함으로써 구성되는 것이 아니다.

잠재적인 특정 하드웨어 및 일반적인 어셈블리 용어들, 예를 들면, 볼트들, 워셔들, 너트들, 밸런싱 부분들(balancing pieces), 스페이서들(spacers), 베어링 등은 계획적으로 없을 수 있고, 그리고 본 발명과 관련한 상기와 같은 특정 구성요소들의 정확한 사용은 설계 또는 제조의 실재(entity)에 의해 판별되는 설계 선택인 것을 이해하여야 한다.

직선형 구동 변속기들, 동기 클러치의 동작, 제조, 및 설계를 고려하면, 이들의 다양한 실시예들은 2 개의 기본적인 형태들: 동력 메커니즘이 작동 칼라 상에 위치된 칼라-동력 동기 클러치(collar-force synchronizing clutch), 및 동력 메커니즘이 정지 기어 구성요소 상에 위치된 기어-동력 동기 클러치(gear-force synchronizing clutch)로 사용될 수 있다. 동기 클러치의 힘으로 유도된 구성요소들이 기어 선택 칼라 상에서 작동되고, 상기 칼라가 선형으로 작동되어, 상기 칼라 상에서 힘을 받는 마찰 부재들이 주요 기어 상에서 마찰 매체를 압박할 시에, 최종 맞물림 연결 구성요소들이 만나기 전에, 회전을 일으켜서 엔진으로부터 휠들(wheels)까지 모든 회전을 전달한다.

선형으로 정적인 힘을 받는 마찰 구성요소들 대신에, 동기 클러치가 주요 기어 상에서 작동되고, 이 기어 선택 칼라 상에 장착된 마찰 매체를 압박할 시에, 최종 구동 연결 구성요소들이 만나기 전에 다시 한번 회전(적당한 슬립피지(slippage)를 가짐)을 일으켜서 변속기를 통해 엔진으로부터 휠들까지 모든 회전을 전달한다.

각각의 동기 클러치 클러치-유형 어셈블리, 힘을 유도하는 부분들(force-inducing pieces), 및 마찰 발생 구성요소들의 설명은 클러치의 많은 설계들로 유용하게 변화될 수 있다. 사용된 실제 클러치 맞물림 시스템(다이아후램 스프링, 스프링 및 록커 암(rocker arm), 압축 판, 스쿼시 스프링 판, 환형으로 장착된 마찰 부재 클러치, 등)과 상관없이, 변속기 내에 있는 선형 작동으로 제어되는 마찰의 사용 및 존재는 본 발명에서 보편적으로 고려된다.

도면을 참조하여, 도 3a-3b는 본 발명에 따른 동기 클러치(1000)의 제 1 대표적인 실시예를 제시하고, 동기 클러치(1000)의 마찰 부재들(1002)은 중립 위치에서, 그리고 최종 맞물림 위치에서 각각 도시된다. 도 4a-4c는 동기 클러치(1000)의 기본적인 맞물림 진행을 도시하고, 이때 동기 클러치 구성요소 캐리어(1010)는 중립 위치, 중간 위치 및 최종 맞물림 위치에 각각 도시된다.

도 3a-4c에 도시된 바와 같이, 동기 클러치(1000)는 적어도 여러 개의 구성요소 캐리어(1010), 및 회전 핀들(1006)을 통해 피봇적으로(pivotably) 연결되고, 상기 구성요소 캐리어(1010)의 벽 오목부들(1017)로부터 방사형으로 대응되게 연장된 복수의 마찰 부재들(1002)을 포함한다.

구성요소 캐리어(1010)는 그를 통해 형성된 중심 개구부(1110)를 포함한다. 중심 개구부(1110)는, 구성요소 캐리어(1010)가 상기 구성요소 캐리어를 통하여 스프라인형 샤프트(splined shaft)(1001)를 수용하고, 스프라인형 샤프트(1001)와 상호 작용할 수 있도록 형성된다.

마찰 부재 구성요소 캐리어(1010)와 스프라인형 샤프트(1001) 사이의 상호 작용은 스프라인형 샤프트(1001)의 스프라인/키 설계(spline/key design)에 따라 일어나게 되고, 스프라인형 샤프트(1001) 내지 마찰 부재 구성요소 캐리어(1010) 사이의 회전의 전달을 가능케 하면서, 구성요소 캐리어(1010)가 스프라인형 샤프트(1001)를 따라 축 방향으로 슬라이드하도록 한다. 이때 상기 구성요소 캐리어(1010 및 1007)는 마찰 및 회전이 일어나는 상호 작용이 일어난다.

동기 클러치의 구성요소 캐리어(1010)는 외부 림(outer rim) 주위에 복수의 벽(walled) 오목부들(1017)(컷-아웃(cut outs), 또는 마찰 부재들이 위치하기 위한 상기와 같은 구조물들 등의 다른 것들)을 포함한다. 장착 개구부(1018)는 구성요소 캐리어(1010) 내의 각 벽 오목부들(1017)을 통해 형성되어, 회전 축/핀(1006)을 수용한다. 마찰 부재(1002)는 각 회전 핀(1006) 상에 장착되어, 벽 오목부들(1017) 내의 구성요소 캐리어(1010)로부터 방사형으로 연장된다.

각 마찰 부재(1002)의 베이스에는 장착 개구부(1008)가 근접하게 위치하고, 상기 장착 개구부는 선택적인 틈새 끼움부 공차(clearance fit tolerance) 또는 몇몇의 다른 선택적인 회전 베어링을 포함하여, 각 마찰 부재가 상기 마찰 부재 각각의 회전 핀들 주위에서 피봇하도록 한다(그러나, 틈새 끼움부 또는 베어링이 장착 개구부(1008)와 회전 핀(1006) 사이에서 선택적으로 위치할 수 있다는 것을 주목해야 한다). 토크는 마찰 부재(1002)를 가하여, 상기 마찰 부재의 접촉 표면(1011)은 대향 마찰판(1007)의 마찰 표면(1015)과 상호 작용한다.

마찰판(1007)의 표면(1015)은 선택적으로 강화될 수 있거나, 예를 들면, 수지제 재료(resin-type material), 강화 금속 또는 세라믹 재료로 형성된 마찰 재료를 가지는 개별 판을 포함할 수 있다.

도 4a는, 마찰 부재들(1002)과 대향 마찰판(1007)의 마찰 표면(1015) 사이의 마찰 상호 작용의 제 1 예에 앞서, 중립위치의 동기 클러치 장착형 구성요소 캐리어(1010)를 도시한다.

동작 동안, 홈(1014)에 베어링을 가능한 탑재한 작동 포크/암(actuating fork/arm)(미도시)이, 중립 위치(도 4a에서 제시됨)로부터 대향 마찰판(1007) 및 상기 대향 마찰판(1007)의 마찰 표면(1015)을 향하여, 스프라인형 샤프트(1001)를 따라, 축 방향으로 구성요소 캐리어(1010)를 이동시키면, 마찰 부재들(1002)의 접촉 표면들(1011)은 마찰 표면(1015)과의 접촉이 시작된다(도 4b에서 도시됨). 이는 마찰 파지력(frictional gripping forces)을 일으키고, 구성요소 캐리어(1010) 및 마찰판(1007)을 함께 회전시키기 시작한다.

도 4b는 구성요소 캐리어(1010)를 도시하되, 상기 구성요소 캐리어가 캐리어(1010)의 이동의 중간 지점에서 대향 마찰판(1007)과의 접촉을 향해 축 방향으로 작동된 후를 도시한다. 정접 맞물림 표면(tangent engagement surface)(1004)에서, 마찰 부재들(1002)과 마찰 표면(1015) 사이의 만곡형 접촉 표면(1011)은 상호 작용을 한다는 것을 주목하자. 회전 핀(1006)과 맞물림 표면(1004) 사이에서 일어난 레버 암(lever arm)에 관련하여, 회전 핀(1006) 주위에서 발생된 토크는 맞물림 마찰을 일으킨다. 이는 구성요소 캐리어(1010)와 마찰판(1007) 사이의 서로 다른 회전을 동기화시키는 마찰이다.

도 4b는, 도그 치형부(1003)(클러치 장착 칼라(1010)에 의해 가려져 있짐)의 최종 맞물림에 앞서, 동기 클러치의 축 방향으로 이동을 한 중간 지점에서의 동기 클러치를 도시한다. 도그 치형부 맞물림이 선택적이고; 칼라(1010)와 기어(1107)의 마찰 표면(1015) 사이에서 더 높은 마찰 연결(frictional connection)을 유도하기 위해 축력(axial force)을 혼합할 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한, 마찰 부재(1002)의 마찰 표면(1011)과 기어(1107)의 마찰판(1015) 사이의 상호 작용은 정접점(1004)에서 발생한다는 것을 주목하다.

도그 치형부 맞물림이 선택적이고; 칼라(1010)의 마찰판(1007)과 기어(1107)의 마찰 표면(1015) 사이의 더 나은 마찰 연결을 유도하기 위해 축력을 혼합할 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 칼라가 선형적으로 작동되기 때문에, 그리고 개별적인 클러치 문헌에 의해 기술된 특정 동력 메커니즘에 때문에, 압착 클러치 칼라(1010)는 마찰 표면(1015)으로 압착되어, 2 개의 구성요소들의 회전을 연동시키는 마찰력을 일으키게 한다.

구성요소 캐리어(1010)가 스프라인형 샤프트(1001)를 따라 마찰판(1007)을 향해 축 방향으로 연속적으로 진행한다면, 마찰 부재들(1002)은 회전 핀들(1006)의 주위에서 외부로 회전한다. 시스템이 완전하게 맞물리는 지점과 중립 위치 사이에서, 각 마찰 부재(1002)는 상기 마찰 부재의 회전 핀(1006) 주위에서 회전하고, 그리고 작동 메커니즘 및 구성요소 캐리어(1010)의 이동에 의해 이루어진 이동량에 기초하여, 마찰 표면(1015) 상에서 상기 마찰 부재의 마찰 맞물림 표면(1004)을 조정할 수 있다. 상기 시스템이 완전하게 맞물리는 경우(도 4c에서 도시됨), 상기 마찰 부재들(1002)은 상기 마찰 부재들의 회전 지점에 이르고, 이때 상기 회전 지점은 상기 마찰 부재들이 작동 부재(홈(1014)에 의해 나타남) 및 최종 맞물림 구성요소들(도그 치형부(1003)의 맞물림 또는 마찰 매체의 잠김) 모두에서 벗어나는 곳이다. 도 4c는 구성요소 캐리어(1010)과 대향 마찰판(1007) 사이에 있는 상기 구성요소 캐리어(1010)의 최종 맞물림에서 구성요소 캐리어(1010)를 도시하고, 이때 마찰 부재들(1002)은 상기 마찰 부재들(1002)의 최종 위치에서 회전된다.

도 4c에서, 칼라(1010)는 완전하게 작동되고, 클러치 장착 칼라(1010)는 기어(1107)의 마찰을 일으키는 맞물림 표면(1015)을 가져서, 칼라(1010), 샤프트(1001) 및 기어(1107)의 회전을 동기화시킨다. 칼라(1010)는 가려진 도그 치형부(1003)가 기어(1107) 상에 있는 수용 지점(1033)과 함께 대응되게 맞물리기에 충분히 작동될 수도 있다. 이 위치에서, 마찰 부재들(1002)은 완전하게 회전되고, 기어 선택기 포크(기어 선택기 fork)(미도시)용 홈(1014)도 방해하지 않고 마찰판(1015)과의 도그 치형부(1003)의 맞물림도 방해하지 않는다.

도 5a - 5d는 본 발명에 따른 동기 클러치(5000)의 대표적인 실시예를 제시한다. 동기 클러치(5000)의 소자들이 동기 클러치(1000)의 소자들과 유사하게 대응되어 동작되는 것을 이해하여야 한다.

도 5a - 5d에 도시된 바와 같이, 슬라이딩 외부 구성요소 캐리어(5020)는 마찰 부재 벽 오목부들(5017), 장착 개구부들(5018), 회전 핀들(5006) 및 마찰 부재들(5002)을 포함한다(도 5를 참조하여 여기에서 기술됨). 외부 구성요소 캐리어(5020)는 스프라인 구성물(fashion)(5021)에서 내부 칼라(5010)에 연결되어, 외부 구성요소 캐리어(5020)가 내부 칼라(5010)와 상관없이 슬라이드하도록 하면서, 여전히 함께 회전하도록 한다. 외부 구성요소 캐리어(5020)는, 내부 칼라(5010)의 도그 치형부(5003)(가려져 있음)가 미리 맞물리지 않도록 덮여져 있는 압축 스프링들(5019)에 의해 초기 위치에서 예압된다(pre-loaded). 마찰 부재들(5002)이 완전한 회전을 완료한 후에, 마찰이 일어나고, 도 4a - 4c를 참조하여 기술된 바와 같이, 내부 칼라(5010)는 외부 구성요소 캐리어(5020) 아래로 이동되어, 도그 치형부(5003)를 노출시키고, 상기 도그 치형부를 도그 치형부 맞물림 개구부들(5033)을 통해 대향 마찰판(5007)과 결국 맞물리도록 한다. 외부 구성요소 캐리어(5020)는 추가적인 마찰 매체(5023)가 위치될 수 있는 평면도 구비하여, 칼라 어셈블리(5010/5020) 및 대향 마찰판(5007)의 연결이 더 완성되도록 한다.

특히, 도 5a는 맞물리지 않은 위치에서 내부/외부 칼라 어셈블리(5010/5020)를 도시한다. 마찰판(5007)의 마찰 표면(5015)과의 맞물림에 앞서 마찰 부재들(5002)의 위치는 주목되어야 한다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 어셈블리(5010/5020)는 마찰판(5007)을 향해 축 방향으로 나아간다. 상기 마찰 부재들(5002)은 그들의 회전의 중간 위치에 있다. 도그 치형부는 여전히 덮여져 있고, 잠재적인 상호 작용을 막고, 그리고 압축 스프링들(5019)이 여전히 초기 위치에 있다는 것을 주목한다.

도 5c는 마찰 부재들이 완전하게 회전된 후의 상기 마찰 부재들을 도시한다. 다시 한번, 스프링 위치, 및 도그 치형부가 구성요소 캐리어에 의해 여전하게 덮여져 있는 사실을 주목한다.

도 5d는 마찰 부재들이 완전하게 회전된 것을 도시하고, 칼라(5010)가 완전하게 구성요소 캐리어(5020) 아래로 가로지른 것을 도시한다. 압축 스프링들(5019)은 압축되고, 이로써 도그 치형부(5003)와 수용부들(receivers)(5033) 사이의 연결은 완료된다.

동기 클러치 시스템은 엔진 클러치와 같은 마모 부분들을 사용하여 작동된다. 동기 클러치의 몇몇 구성요소들은 주기적으로 필요하거나 대체되어야 한다. 그러나, 본래, 변속기의 구성요소들은 엄격한 공차(tight tolerances)를 유지하고, 오염물도 없어야 한다. 이 문제를 해결하기 위해서, 변속기에 있는 개별적인 격실(separate compartment)은 환경과의 상호 작용을 감소시키기 위해 동기 클러치에 대해 선택적으로 필요할 수 있고, 이때에 변속기의 다른 구성요소 및 동기 클러치 시스템의 구성요소들은 유지된다. 이 원리의 보다 특별한 변화는, 칼라 베어링 동기 클러치 어셈블리의 이동 및 마찰 맞물림을, 유체로 가득한 변속기 격실의 외부로 이동시킴으로써, 칼라 어셈블리를 공랭(air cooling)시키는 것이다.

도 6은 변속기의 외부의 마찰 표면(6015)을 용이하게 연장시키기 위해, 분리기 부분(6025)을 사용한 기어(6007)와 상호 작용하는 동기 클러치(6000)의 대표적인 실시예를 제시한다. 동기 클러치(6000)의 소자들이 동기 클러치(1000)의 소자들과 유사하게 대응되어 동작되는 것을 이해하여야 한다.

변속기의 외부에서 마찰 표면(6015) 및 마찰 부재들(6002)은 동일한 방식으로 상호 작용하고, 그들이 내부에 있을 경우에도 마찬가지다(도 6a 내지 6c). 분리기 부분(6025)은 변속기의 외부에 있는 마찰 표면(6015)을, 변속기의 내부에 있는 스피닝 기어(spinning gear)(6007)에 용이하게 물리적으로 연결시키고, 분리기 부분은 샤프트(6001)의 비-스프라인형 부분(non-splined portion) 주위에서 자유롭게 회전한다. 분리기 부분은 단지 간단한 베어링 구조물일 수 있거나, 또는 분리기 부분의 축을 따른 이동을 제한하는, 즉 상기 분리기 부분이 변속기 케이스로 가로지는지 못하거나, 칼라(6010)를 향해 스프라인 샤프트(6001)로 따라가지 못하도록 하는 단면 축 방향의 기하학적인 배치를 가진다. 분리기 부분은 변속기 케이스의 외부 표면 상에서 착탈판(6022)에 의해 접근하기 쉽다. 상술된 기하학적인 배치는 분리기 부분의 제거를 가능케 하면서, 여전히 축 방향의 이동을 제한시킨다.

본 발명이 상기에서 약술된 대표적인 실시예들과 관련하여 기술됨과 동시에, 많은 대안물, 변형물 및 변화물들이 기술분야의 당업자에 있어 명백하다는 것을 고려할 수 있다. 예를 들면, 본 발명은 회전을 동기화시킬 뿐만 아니라, 마찬가지로 회전을 정지시키도록 선택적으로 사용될 수 있어서, 운동 제어의 범위의 다른 측면 내에서도 사용될 수 있다. 임의의 그리고 모든 상기와 같은 적용 및 변형은 개시된 대표적인 실시예들의 균등성의 의미 및 범위 내에서 이해되어야 한다. 다수의 마찰 부재 동기 클러치가 중요한 여러 특징들을 가지는 것을 이해하여야 하고, 이때의 여러 특징들 각각은 회전/적재 상태 및 구성요소들/재료들/특정한 기하학적인 배치의 제조업체의 선택에 따른, 상기 특징들의 고유적인 연속된 변화물을 가진다.

본원에서 사용된 용어 표현이 기재의 목적을 위한 것이고 한정되지는 않다는 것을 이해하여야 한다. 따라서, 본 발명의 대표적인 실시예들의 상술된 기술은, 상술된 바와 같이, 한정되지 않게 제시된다. 다양한 변화, 변형 및/또는 적용은 본 발명의 권리 범위 및 기술 사상으로부터 벗어남 없이 이루어질 수 있다.

Claims

구성요소 캐리어(상기 구성요소 캐리어는 상기 구성요소 캐리어의 외부 주변부로부터 방사형으로 연장된 복수의 벽 오목부들을 포함하고, 상기 구성요소 캐리어는 상기 구성요소 캐리어를 통해 형성된 중심 개구부를 포함하고, 상기 중심 개구부는 상기 중심 개구부를 통해 스프라인형 샤프트를 수용하고, 상기 스프라인형 샤프트와 상호 작용하도록 형성되고, 그리고 상기 구성요소 캐리어와 상기 스프라인형 샤프트 사이의 상호 작용은 상기 스프라인형 샤프트의 스프라인 설계에 따라 일어나게 되어, 상기 스프라인형 샤프트와 상기 구성요소 캐리어 사이의 회전의 전달을 가능하게 하면서, 연관된 마찰판에 대한 맞물림 위치와 정상 위치 사이에서 상기 구성요소 캐리어가 상기 스프라인형 샤프트를 따라 축 방향으로 슬라이드하도록 함);
복수의 마찰 부재들(각 마찰 부재는 접촉 표면을 포함하고, 각 마찰 부재는 상기 구성요소의 벽 오목부 내에 있는 회전 핀을 통해 피봇적으로 연결되고, 각 마찰 부재는 정상 위치와 맞물림 위치 사이에서 피봇가능하여, 상기 구성요소 캐리어가 상기 연관된 마찰판을 향하여 가해지게 될 시에 상기 마찰 부재들의 접촉 표면의 적어도 일부는 초기에 마찰판의 표면과 접촉하고, 그리고 상기 구성요소 캐리어가 상기 연관된 마찰판을 향해 연속되게 가해지면, 각 마찰 부재는 마찰 부재의 연관된 회전 핀 주위에서 회전되어, 각 마찰 부재의 접촉 표면의 적어도 일부는 상기 마찰판의 표면과 연속되게 접촉됨); 및
상기 구성요소 캐리어에 연관된 적어도 하나의 최종 맞물림 구성요소(상기 구성요소 캐리어의 적어도 하나의 최종 맞물림 구성요소는, 상기 구성요소 캐리어가 맞물림 위치에 있을 시에 마찰판의 최종 맞물림 구성요소와 상호 작용할 수 있고, 상기 구성요소 캐리어가 정상 위치에 있을 시에는 상기 마찰판의 최종 맞물림 구성요소로부터 맞물림이 해제될 수 있음)를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 클러치.
제 1 항에 있어서,
상기 구성요소 캐리어에 연관된 적어도 하나의 최종 맞물림 구성요소는 도그 치형부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 클러치.
제 1 항에 있어서,
상기 구성요소 캐리어에 연관된 적어도 하나의 최종 맞물림 구성요소는 마찰 매체를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 클러치.
제 1 항에 있어서,
상기 구성요소 캐리어에 연관된 적어도 하나의 홈을 더 포함하고,
상기 구성요소 캐리어는 상기 정상 위치로부터 상기 맞물림 위치까지 스프라인형 샤프트를 따라 축 방향으로 슬라이드하도록 상기 구성요소 캐리어를 조종하는 작동 포크를 수용하는 것을 특징으로 하는 동기 클러치.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 벽 오목부들은 상기 구성요소 캐리어의 외부 주변부로부터 내부로 연장되는 컷 아웃(cut outs)을 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 클러치.
제 1 항에 있어서,
각 마찰 부재는 상기 정상 위치로 편향되는 것을 특징으로 하는 동기 클러치.
제 1 항에 있어서,
각 마찰 부재에 연관된 토션 스프링은 연관된 마찰 부재를 상기 정상 위치로 편향시키는 것을 특징으로 하는 동기 클러치.
제 1 항에 있어서,
각 마찰 부재에 연관된 압축 스프링은 연관된 마찰 부재를 상기 정상 위치로 편향시키는 것을 특징으로 하는 동기 클러치.
제 1 항에 있어서,
각 마찰 부재에 연관된 선형 스프링 연동 시스템은 연관된 마찰 부재를 상기 정상 위치로 편향시키는 것을 특징으로 하는 동기 클러치.
제 1 항에 있어서,
상기 마찰판의 표면은 강화된 것을 특징으로 하는 동기 클러치.
제 1 항에 있어서,
상기 마찰판의 표면은 개별적인 판을 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 클러치.
제 1 항에 있어서,
상기 마찰 부재들은 만곡형 접촉 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 클러치.
제 1 항에 있어서,
상기 마찰 부재들은 레버 암들을 포함하고, 각 레버 암은 상기 레버 암에 회전가능하게 연결된 롤링 마찰 롤러(rolling friction roller)를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 클러치.
제 1 항에 있어서,
상기 마찰 부재들은 레버 암들을 포함하고, 각 레버 암은 상기 레버 암에 회전가능하게 연결된 복수의 롤링 마찰 롤러들을 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 클러치.
제 1 항에 있어서,
상기 마찰 부재들은 레버 암들을 포함하고, 각 레버 암은 만곡형 접촉 표면을 포함하고, 그리고 각 레버 암은 상기 레버 암에 회전가능하게 연결된 복수의 롤링 마찰 롤러들을 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 클러치.
제 1 항에 있어서,
상기 마찰 부재들은 레버 암들을 포함하고, 각 레버 암은 상기 레버 암에 회전가능하게 연결되고 상기 레버 암으로부터 연장되는 마찰판을 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 클러치.
제 1 항에 있어서,
상기 마찰 부재들은 레버 암들을 포함하고, 각 레버 암은 상기 레버 암에 회전가능하게 연결되고 상기 레버 암으로부터 연장되는 마찰판을 포함하고, 각 마찰판은 상기 마찰판에 회전가능하게 연결된 복수의 롤링 마찰 롤러들을 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 클러치.
제 1 항에 있어서,
상기 마찰판은 만곡된 마찰판 표면이고, 상기 만곡된 마찰판 표면의 곡률은 상기 마찰 부재들의 만곡형 접촉 표면의 곡률에 대응되는 것을 특징으로 하는 동기 클러치.
제 1 항에 있어서,
상기 기어 동기화 시스템은 차량 변속기 출력(vehicle transmission output)을 가지는 차량 변속기에 연결되어, 상기 구성요소 캐리어가 상기 맞물림 위치에 있을 시에 마찰 맞물림은 상기 차량 변속기 출력을 회전시키기 위해 상기 적어도 하나의 최종 맞물림 구성요소와 상기 마찰판 사이에서 충분하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 동기 클러치.
외부적인 스프라인형 내부 칼라(externally splined inner collar)(상기 내부 칼라는 상기 내부 칼라를 통해 형성된 중심 개구부를 포함하고, 상기 중심 개구부는 상기 중심 개구부를 통해 스프라인형 샤프트를 수용하고, 상기 스프라인형 샤프트와 상호 작용하도록 형성되고, 그리고 상기 내부 칼라와 상기 스프라인형 샤프트 사이의 상호 작용은 상기 스프라인형 샤프트의 스프라인 설계에 따라 일어나게 되어, 상기 스프라인형 샤프트와 상기 내부 칼라 사이의 회전의 전달을 가능하게 하면서, 연관된 마찰판에 대한 맞물림 위치와 정상 위치 사이에서 상기 내부 칼라가 상기 스프라인형 샤프트를 따라 축 방향으로 슬라이드하도록 함);
외부 구성요소 캐리어(상기 외부 구성요소 캐리어는 상기 외부 구성요소 캐리어의 외부 주변부로부터 방사형으로 연장된 복수의 벽 오목부들을 포함하고; 상기 외부 구성요소 캐리어는 상기 외부 구성요소 캐리어를 통해 형성된 중심 개구부를 포함하고, 상기 중심 개구부는 상기 중심 개구부를 통해 상기 외부적인 스프라인형 내부 칼라를 수용하고, 상기 스프라인형 내부 칼라와 상호 작용하도록 형성되고, 그리고 상기 외부 구성요소 캐리어와 상기 스프라인형 내부 칼라 사이의 상호 작용은 상기 스프라인형 내부 칼라의 스프라인 설계에 따라 일어나게 되어, 상기 스프라인형 내부 칼라와 상기 외부 구성요소 캐리어 사이의 회전의 전달을 가능하게 하면서, 연관된 마찰판에 대한 맞물림 위치와 정상 위치 사이에서 상기 외부 구성요소 캐리어가 상기 스프라인형 내부 칼라를 따라 축 방향으로 슬라이드하도록 함)
복수의 마찰 부재들(각 마찰 부재는 접촉 표면을 포함하고, 각 마찰 부재는 상기 외부 구성요소의 벽 오목부 내에 있는 회전 핀을 통해 피봇적으로 연결되고, 각 마찰 부재는 정상 위치와 맞물림 위치 사이에서 피봇가능하여, 상기 외부 구성요소 캐리어가 상기 연관된 마찰판을 향하여 가해지게 될 시에 상기 마찰 부재들의 접촉 표면의 적어도 일부는 초기에 마찰판의 표면과 접촉하고, 그리고 상기 외부 구성요소 캐리어가 상기 연관된 마찰판을 향해 연속되게 가해지면, 각 마찰 부재는 마찰 부재의 연관된 회전 핀 주위에서 회전되어, 각 마찰 부재의 접촉 표면의 적어도 일부는 상기 마찰판의 표면과 연속되게 접촉됨); 및
상기 내부 칼라에 연관된 적어도 하나의 최종 맞물림 구성요소(상기 내부 칼라의 적어도 하나의 최종 맞물림 구성요소는, 상기 내부 칼라가 맞물림 위치에 있을 시에 마찰판의 최종 맞물림 구성요소와 상호 작용할 수 있고, 상기 내부 칼라가 정상 위치에 있을 시에는 상기 마찰판의 최종 맞물림 구성요소로부터 맞물림이 해제될 수 있음)을 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 클러치.
제 1 항에 있어서,
상기 내부 칼라는 상기 외부 구성요소 캐리어에 대해 상기 정상 위치로 편향되는 것을 특징으로 하는 동기 클러치.