KR20120110031A - 클러치 해제 베어링을 모터 차량의 기어박스의 샤프트 상에 장착하기 위한 장착부 - Google Patents

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Abstract

본원 발명은 모터 차량의 기어박스의 샤프트 상에서의 클러치 해제 베어링의 장착부로서, 상기 장착부는 지지 길이부(6)를 포함하는 샤프트 상에서의 해제 베어링과 연관되는 환형 지지부(5)를 포함하고, 상기 지지 길이부 상에는 고정 레이스웨이(2)에 고정된 장착 길이부(7)가 배치되며, 상기 지지 길이부(6)에 대항하여 장착 길이부(7)에 축선방향 힘을 가하도록 해제 베어링의 자동-센터링을 위한 탄성 와셔(9)가 배치되며, 상기 와셔는 장착 길이부(7) 상에서 접하는 후방 단부(9a) 및 지지부(5)의 축선방향 길이부(10) 상에 형성된 림(15)과 접하여 배치된 전방 단부(9b)를 구비하고, 상기 지지부(5)는 또한 내측으로 연장하면서 축선방향 길이부(10)에 연결된 전방 길이부(11)를 가지며, 상기 와셔(9)의 전방 단부(9a)는, 장착된 구성 상태에서 탄성적으로 변형될 수 있도록 정렬되고, 상기 장착된 구성 상태에서 그 내부 직경이 상기 림(15)의 외부 직경과 적어도 동일한 것을 특징으로 하는 장착부.

Description

클러치 해제 베어링을 모터 차량의 기어박스의 샤프트 상에 장착하기 위한 장착부{MOUNTING OF A CLUTCH RELEASE BEARING ON A SHAFT OF A GEARBOX OF A MOTOR VEHICLE}
본원 발명은 모터 차량의 기어박스의 샤프트 상에서의 클러치 해제 베어링의 장착부에 관한 것으로서, 상기 해제 베어링은 회전 레이스웨이(raceway) 및 고정 레이스웨이를 포함하고, 상기 각각의 레이스웨이는 롤링 트랙을 구비하고, 상기 롤링 트랙들 사이에는 롤링 경로가 형성되고, 상기 롤링 경로 내에서 롤링 본체가 배치되어 상기 레이스웨이들의 상대적인 회전을 안내한다.
격막(diaphram) 상의 길이부(length)의 실질적으로 축선방향인 베어링에 의해서 클러치 격막을 작동시키기 위한 길이부를 회전 레이스웨이가 포함하고, 그리고 샤프트 상에서 해제 베어링과 연관시키는(associating) 지지부의 길이부에 대해서 축선방향으로 접하도록(abutment) 배치된 샤프트 상에서의 장착을 위한 길이부를 고정 레이스웨이가 포함하는 장착부가 공지되어 있다.
그에 따라, 샤프트의 가역적인 병진운동에 의해서, 격막이 해제 베어링에 의해서 결합 위치와 분리 위치 사이에서 작동될 수 있으며, 상기 결합 위치에서는 작동 길이부가 격막에 대해서(against) 배치되고 그리고 상기 분리 위치에서는 상기 길이부가 상기 격막 상에 놓인다(bears on).
그러나, 클러치 용도에서, 엔진측의 조립체 상에 장착된 격막 및 기어박스의 일차(primary) 샤프트는 완전히 동심적이지 않다.
샤프트 상의 격막의 자동-센터링 기능을 제공하기 위해서, 탄성 와셔를 사용하는 것이 공지되어 있으며, 그러한 탄성 와셔는 지지 길이부에 대항하여 장착 길이부에 축선방향 힘을 가하도록 배치되어 지지부 상에서 해제 베어링을 자동-센터링시키는 힘을 생성한다. 특히, 자동-센터링 와셔는 장착 길이부 상에서 접하는 후방 단부 및 지지부의 축선방향 길이부 상에 형성된 림과 접하여 배치된 전방 단부를 구비한다.
이러한 실시예에서, 와셔의 축선방향 홀딩을 제공하기 위해서 그리고 그에 따라 예상되는 자동-센터링 힘을 제공하기 위해서, 와셔는 먼저 축선방향 길이부 주위로 장착되고 그리고 이어서, 특히 와셔를 축선방향 길이부 상에 클림핑 가공(crimping)함으로써, 림이 형성된다.
예를 들어 더블 클러치를 위한 특정 용도에서, 특히 기어박스 샤프트가 해제 베어링 내부에 배치될 수 있게 하면서 장착의 조밀성(compactness)을 개선하기 위해서, 지지부는 내부방향으로 연장하면서 축선방향 길이부에 연결된 전방 길이부를 구비할 수 있을 것이다.
그러나, 이러한 실시예에서, 와셔의 축선방향 홀딩을 위한 림이 슬리브 상에 와셔를 장착하기에 앞서서 형성되는데, 이는 전방 길이부의 존재로 인해서 상기 장착 이후에 와셔를 클림핑 가공하는 것이 불가능하기 때문이다.
본원 발명의 목적은 특히 모터 차량의 기어박스의 샤프트 상에서의 클러치 해제 베어링의 장착부를 제시함으로써 종래 기술의 문제점을 해결하는 것이고, 본원 발명에서 지지부와 관련하여 만족스러운 방식으로 해제 베어링의 자동-센터링 기능이 달성될 수 있으며, 그에 따라 상기 장착부의 조밀성을 개선한다.
이러한 목적을 위해서, 본원 발명은 모터 차량의 기어박스의 샤프트 상에서의 클러치 해제 베어링의 장착부를 제시하며, 상기 해제 베어링은 회전 레이스웨이 및 고정 레이스웨이를 포함하고, 상기 각각의 레이스웨이는 롤링 트랙을 구비하고, 상기 롤링 트랙들 사이에는 롤링 경로가 형성되고, 상기 롤링 경로 내에서 롤링 본체가 배치되어 상기 레이스웨이들의 상대적인 회전을 안내하며, 상기 회전 레이스웨이는 격막 상에서의 길이부의 실질적으로 축선방향인 베어링에 의해서 클러치의 격막을 작동시키는 길이부에 고정되며, 상기 장착부는 또한 지지 길이부를 포함하는 샤프트 상에서의 해제 베어링과 연관되는 환형 지지부를 포함하고, 상기 지지 길이부 상에는 고정 레이스웨이에 고정된 장착 길이부가 배치되며, 지지 길이부에 대항하여 장착 길이부에 축선방향 힘을 가하도록 샤프트 상의 해제 베어링의 자동-센터링을 위한 탄성 와셔가 배치되며, 상기 와셔는 장착 길이부 상에서 접하는 후방 단부 및 지지부의 축선방향 길이부 상에 형성된 림과 접하여 배치된 전방 단부를 구비하며, 상기 지지부는 또한 내측으로 연장하면서 축선방향 길이부에 연결된 전방 길이부를 가지며, 상기 와셔의 전방 단부는, 장착된 구성 상태에서 탄성적으로 변형될 수 있도록, 정렬되고, 그렇게 장착된 구성 상태에서 그 내부 직경이 림의 외부 직경과 적어도 동일하다.
본원 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면들을 참조한 이하의 설명으로부터 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본원 발명의 일 실시예에 따른 장착부의 일부의 길이방향 단면을 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 장착부의 자동-센터링 와셔를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 자동-센터링 와셔의 전방 단부를 도시한 확대 단면도이다.
이하의 설명은 클러치 해제 베어링을 모터 차량의 기어박스의 샤프트(도시되지 않음) 상에 장착하기 위한 장착부의 실시예에 관한 것이고, 상기 샤프트는 예를 들어 클러치 작동 시스템의 피스톤에 의해서 병진운동 방향(in translation)으로 이동될 수 있다. 특히, 샤프트는 피스톤의 일부를 형성할 수 있고 또는 상기 피스톤의 단부에 배치될 수 있으며, 상기 작동 시스템은 유압 제어 타입이 될 수 있을 것이다. 예시적인 용도에서, 장착부는 더블 클러치를 위한 것이다.
해제 베어링은 회전 레이스웨이(1) 및 고정 레이스웨이(2)를 포함하고, 상기 각각의 레이스웨이는 롤링 트랙을 구비하고, 상기 롤링 트랙들 사이에는 롤링 경로가 형성되고, 상기 롤링 경로 내에서 롤링 본체(3)가 배치되어 상기 레이스웨이들의 상대적인 회전을 안내한다. 또한, 회전 레이스웨이(1)는 격막(diaphram) 상에서의 길이부(length)의 실질적으로 축선방향인 베어링에 의해서 클러치의 격막을 작동시키기 위해서 길이부(4)에 고정된다. 도 1에서, 장착부의 단지 한 측면만이 도시되어 있으며, 다른 측면은 장착부의 회전 축선에 대해서 대칭적이 될 것이다.
장착부는 또한 샤프트 상에서의 해제 베어링과의 연관을 위한 환형 지지부(5)를 포함하고, 이는 고정 레이스웨이(2)에 고정된 장착 길이부(7)가 상부에 배치되는 지지 길이부(6)를 포함한다. 그에 따라, 샤프트의 가역적인 병진운동은 격막이 해제 베어링에 의해서 결합 위치와 분리 위치 사이에서 작동될 수 있게 하고, 상기 결합 위치에서는 작동 길이부(4)가 격막에 대해서 압축응력을 받으며(prestressed) 상기 분리 위치에서는 상기 길이부가 상기 격막 상에 놓인다(rest).
도시된 실시예에서, 레이스웨이(1, 2)가 스탬핑된 시트 금속으로부터 생산되고, 외측 레이스웨이(2)가 고정되고 그리고 내측 레이스웨이(1)가 회전된다. 또한, 케이지(8)에 의해서 유지되는 볼(3)은 해제 베어링을 분리 위치로 이동시키는 힘의 인가 방향을 따라 비스듬하게 접촉하는 상태로 롤링 트랙 내에 배치된다.
명세서에서, "외측" 및 "내측"이라는 용어는 해제 베어링의 회전 축선을 기준으로 규정한 것으로서, 다시 말해서 상기 축선에 근접한 배열에 대해서는 "내측"이라고 규정하고 그리고 원격 배열에 대해서는 "외측"이라고 규정한 것이다. 또한, "전방" 및 "후방"이라는 용어는 해제 베어링의 이동 방향에 대해서 규정한 것으로서, 다시 말해서 도 1의 우측에 대해서 "전방"으로 그리고 좌측에 대해서 "후방"으로 규정한 것이다.
도시된 실시예에서, 작동 길이부(4)는 외측으로 연장하는 회전 레이스웨이(1)의 방사상 연장부에 의해서 형성된다. 고정 레이스웨이(2)는 장착 길이부(7)를 형성하기 위해서 내측으로 연장하는 방사상 연장부를 포함하고, 상기 장착 길이부의 후방 표면은 방사상 외측으로 연장하는 지지 길이부(6)의 전방 표면 상에 접한다.
그러나, 본원 발명에 따른 장착부는 그러한 실시예로 제한되는 것이 아니고, 특히 회전 외측 레이스웨이 및 고정 내측 레이스웨이를 제공하는 장착부도 또한 구현 가능할 것이고, 대응하는 레이스웨이에 부착된 작동 길이부 및/또는 장착부도 또한 구현 가능할 것이다.
격막과 샤프트 사이의 동심 중심성(concentricity) 오류를 보상하기 위해서, 장착부는 또한 샤프트 상에서의 해제 베어링의 자동-센터링을 위한 탄성 와셔(9)를 포함한다. 지지 길이부(6)에 대항하여 장착 길이부(7) 상으로 축방향 힘을 가하도록 와셔(9)가 배치되고, 상기 힘은 지지부(5)에 대한 해제 베어링의 상대적인 방사상 운동을 허용하기에 적합할 것이다. 특히, 와셔(9)는 20 ℃에서 1000 MPa 이상의 탄성 한계를 가지는 물질로 제조될 수 있고, 예를 들어 XC75 타입 경화 스틸 또는 스테인리스 스틸로부터 제조될 수 있을 것이다.
연관 지지부(5)는, 후방으로부터 전방까지, 지지 길이부(6), 축선방향 길이부(10), 전방 길이부(11), 및 내부 축선방향 길이부(12)를 구비하고, 상기 축선방향 길이부의 후방 단부는 상기 지지 길이부의 내측 엣지에 연결되고, 상기 전방 길이부는 내측으로 연장하는 한편 상기 축선방향 길이부의 전방에 연결되며, 상기 내부 축선방향 길이부는 상기 전방 길이부의 내부 엣지에 연결된다.
특히, 샤프트의 단부가 내부 축선방향 길이부(12) 내에 배치될 수 있고, 이는 홀딩(holding)을 보장하기 위해서 크로우(claws; 13) 및 전방 내부 칼라(14)를 구비한다. 또한, 샤프트의 단부가 해제 베어링 내부에 배치되고, 이는 장착부의 조밀성(contactness)을 개선한다.
도시된 실시예에서, 전방 길이부(11)는 방사상으로 연장하고 그리고 그 외부 엣지는 림(15)을 형성하는 폴드(fold; 접힘부)를 구비하는 연결 필렛(fillet)에 의해서 축선방향 길이부(10)의 전방 엣지에 연결된다. 특히, 림(15)은 축선방향 길이부(10)의 외측 직경 보다 더 큰 외측 직경의 경계를 결정하는(delimiting) 라운딩된 외측 폼(form)을 구비한다.
자동-센터링 와셔(9)는 장착 길이부(7)와 접하는 후방 단부(9a) 및 림(15)과 접하도록 배치된 전방 단부(9b)를 구비하여 축선방향으로 접하는 상태가 된다. 도시된 실시예에서, 자동-센터링 와셔(9)의 후방 단부(9a)가 장착 길이부(7)의 전방 표면에 접하고, 상기 길이부(7)와 길이부(10) 사이에 형성된 방사상 간극은 상기 지지부(5)에 대한 상기 해제 베어링의 방사상 이동에 의해서 상기 해제 베어링의 자동-센터링이 가능하게 한다.
와셔(9)가 축선방향 길이부(10) 주위로 장착될 수 있도록 하기 위해서, 와셔(9)의 전방 단부(9b)가 장착된 구성 상태에서 탄성적으로 변형될 수 있도록 정렬되고, 그렇게 장착된 구성 상태에서 그 내부 직경이 림(15)의 외부 직경과 적어도 동일하다. 특히, 와셔(9)의 전방 단부(9b)는 후방 영역(16)을 가질 수 있고, 그러한 후방 영역은 와셔(9)가 장착될 때 상기 림(15) 상에서의 상기 영역의 간섭에 의해서 변형될 수 있도록 정렬된다.
그에 따라, 와셔(9)가 림(15) 상에서 슬라이딩될 때, 간섭에 의해서 전방 단부(9b)가 상기 림의 위쪽을 통과할 수 있게 되고, 그리고 이어서 상기 단부는 축선방향 길이부(10) 상에서 그 초기 형상으로 복원되어 상기 림의 후방부와 접하게 된다. 이를 위해서, 상기 와셔(9)의 전방 단부(9b)가 상기 림(15)과 접하는 전방 영역(17)을 구비할 수 있고, 그러한 전방 영역은 축선방향 홀딩의 신뢰성을 보다 높이기 위해서 일치되게 구성된다(conformed). 또한, 와셔(9)의 전방 단부(9b)는 축선방향 길이부(10)와 접하는 내부 영역(18)을 가질 수 있고, 상기 영역은 상기 축선방향 길이부의 외측 직경 이하인 내측 직경을 가진다.
도시된 실시예에서, 와셔(9)의 전방 단부(9b)가 림(15)과 접하는 전방 외부 폴드(17)를 가지며, 상기 폴드는 라운딩된 후방 필렛에 의해서 와셔(9)에 연결된다. 보다 정확하게, 전방 단부(9b)는 S-형상 단면을 가지며, 상기 S 형상의 전방 엣지(17)가 외측으로 연장하여 림(15)과 접하게 되고 그리고 상기 S 형상의 내부 영역(18)은 상기 축선방향 길이부(10)와 접한다.
이러한 실시예는 와셔(9)를 장착하기 위해서 필요한 힘을 제한하기 위한 전방 단부(9b)의 양호한 가요성을, 특히 자동-센터링 기능을 보장하기 위해서, 예상되는 자동-센터링 힘 보다 훨씬 더 큰, 큰 유지력(retaining force)과 조합한다. 와셔(9)의 탈착을 방지하기 위해서, 특히, S 형상의 전방 엣지(17)는 실질적으로 방사상으로 연장하는 한편, 림(15)의 외측 직경 보다 큰 직경의 경계를 결정한다.
예상되는 자동-센터링 힘을 부여하기 위해서, 와셔(9)가 장착 길이부(7)와 림(15) 사이에 배치되는 한편, 후방을 향해서 경사진다. 도 1에서, 와셔는 20°내지 40°, 특히 30°의 각도(A) 만큼 방사상 방향(E)에 대해서 경사진다. S 형상의 라운딩된 내부 영역(18)에 의해서 축선방향 길이부(10) 상의 와셔(9)의 베어링과 조합된 이러한 경사로 인해서, 상기 와셔가 림(15)과 접하는 상태를 벗어날 위험이 없이, 압축 이동(compression travel)에 걸쳐 상기 와셔가 틸팅될 수 있게 되며, 이는 자동-센터링 기능에 유용하다.
유리하게, S 형상의 엣지들을 형성하는 2개의 반경이 서로 상이하고, 내부 반경(R1)은 외부 반경(R2) 보다 작다. 예를 들어, 축선방향 길이부(10)와 림(15) 사이에서 0.2 내지 0.4 mm 의 직경 편차의 경우에, 1 mm 미만의 내부 반경(R1)에 의해서 장착된 구성 상태에서 변형을 획득할 수 있게 되고 그리고 자동-센터링 기능을 보장할 수 있게 된다.
가요성을 높이기 위해서, 와셔(9)의 전방 단부(9b)가 각도방향으로(angularly) 불연속적이 되도록 할 수 있을 것이다. 도면들에서, 와셔(9)는 후방 단부(9a)를 형성하는 외부 엣지 및 내부 엣지를 구비하는 환형 링(19)을 포함하고, 상기 내부 엣지 상에서는 S-형상 단면을 가지는 복수의 브릿지(20)가 전방을 향해서 연장하고, 상기 브릿지들은 노치(21)에 의해서 각도방향으로 이격된다. 도시되지 않은 변형 실시예에서, 외부 엣지(9a)가 또한 각도방향으로 불연속적이 될 수 있다.

Claims (13)

  1. 모터 차량의 기어박스의 샤프트 상에서의 클러치 해제 베어링의 장착부로서, 상기 해제 베어링은 회전 레이스웨이(1) 및 고정 레이스웨이(2)를 포함하고, 상기 각각의 레이스웨이는 롤링 트랙을 구비하고, 상기 롤링 트랙들 사이에는 롤링 경로가 형성되고, 상기 롤링 경로 내에서 롤링 본체(3)가 배치되어 상기 레이스웨이들의 상대적인 회전을 안내하며, 상기 회전 레이스웨이는 격막 상에서의 길이부(4)의 실질적으로 축선방향인 베어링에 의해서 클러치의 격막을 작동시키는 길이부에 고정되며, 상기 장착부는 또한 지지 길이부(6)를 포함하는 샤프트 상에서의 해제 베어링과 연관되는 환형 지지부(5)를 포함하고, 상기 지지 길이부 상에는 고정 레이스웨이(2)에 고정된 장착 길이부(7)가 배치되며, 상기 지지 길이부(6)에 대항하여 장착 길이부(7)에 축선방향 힘을 가하도록 상기 샤프트 상의 해제 베어링의 자동-센터링을 위한 탄성 와셔(9)가 배치되며, 상기 와셔는 장착 길이부(7) 상에서 접하는 후방 단부(9a) 및 지지부(5)의 축선방향 길이부(10) 상에 형성된 림(15)과 접하여 배치된 전방 단부(9b)를 구비하는, 장착부에 있어서:
    상기 지지부(5)는 또한 내측으로 연장하면서 축선방향 길이부(10)에 연결된 전방 길이부(11)를 가지며, 상기 와셔(9)의 전방 단부(9b)는, 장착된 구성 상태에서 탄성적으로 변형될 수 있도록 정렬되고, 상기 장착된 구성 상태에서 그 내부 직경이 상기 림(15)의 외부 직경과 적어도 동일한 것을 특징으로 하는 장착부.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 와셔(9)의 전방 단부(9b)는 후방 영역(16)을 구비하고, 상기 후방 영역은 와셔(9)가 장착될 때 상기 림(15) 상에서의 상기 후방 영역의 간섭에 의해서 변형될 수 있도록 정렬되는 것을 특징으로 하는 장착부.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 와셔(9)의 전방 단부(9b)는 축선방향 길이부(10)와 접하는 내부 영역(18)을 구비하는 것을 특징으로 하는 장착부.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 와셔(9)의 전방 단부(9b)가 상기 림(15)과 접하는 전방 영역(17)을 구비하는 것을 특징으로 하는 장착부.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 와셔(9)의 전방 단부(9b)가 상기 림(15)과 접하는 전방 외부 폴드(17)를 구비하고, 상기 폴드는 라운딩된 후방 필렛에 의해서 상기 와셔(9)에 연결되는 것을 특징으로 하는 장착부.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 와셔(9)의 전방 단부(9b)가 S-형상 단면을 가지며, 상기 S 형상의 전방 엣지(17)가 외측으로 연장하여 림(15)과 접하는 것을 특징으로 하는 장착부.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 와셔(9)의 전방 단부(9b)가 각도방향으로 불연속적인 것을 특징으로 하는 장착부.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 와셔(9)가 상기 장착 길이부(7)와 상기 림(15) 사이에 배치되는 한편, 후방을 향해서 경사지는 것을 특징으로 하는 장착부.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지부(5)는 또한 전방 길이부(11)의 내부 엣지에 연결된 내부 축선방향 길이부(12)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장착부.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 림(15)은 상기 축선방향 길이부(10)의 전방 엣지와 상기 전방 길이부(11)의 외부 엣지 사이의 연결 필렛의 폴드에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 장착부.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 레이스웨이(2)가 고정되는 것을 특징으로 하는 장착부.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작동 길이부(4)가 상기 회전 레이스웨이(1)의 방사상 연장부에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 장착부.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고정 레이스웨이(2)는 장착 길이부(7)를 형성하기 위해서 내측으로 연장하는 방사상 연장부를 포함하고, 상기 장착 길이부의 후방 표면은 상기 지지 길이부(6) 상에서 접하고 그리고 상기 와셔(9)의 후방 단부(9a)는 상기 장착 길이부(7)의 전방 표면 상에서 접하는 것을 특징으로 하는 장착부.
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