KR20140053299A

KR20140053299A - 형성된 하우징 립 스냅 링 유지를 구비하는 랜스-및-폼 스플라인들

Info

Publication number: KR20140053299A
Application number: KR1020147006348A
Authority: KR
Inventors: 조세프 스주바
Original assignee: 스주바 컨설팅, 아이엔씨.; 밸류 익스트랙션 엘엘씨
Priority date: 2011-08-12
Filing date: 2012-08-13
Publication date: 2014-05-07
Also published as: EP2742251A1; JP2014521906A; CN103827529A; MX2014001601A; EP2742251A4; CA2844753A1; US8701853B2; US20130037374A1; WO2013025609A1

Abstract

클러치 어셈블리와 함께 사용을 위한 하우징은 축 주위에 배치되고 축을 향해 연장하는 바닥면을 구비하는 하우징의 바닥면과 하우징의 개방 단부 사이에 연장하는 환형 벽을 포함한다. 복수 개의 스플라인들은 환형 벽 주위에 이격되고 개방 단부 및 바닥면 사이에 연장한다. 스플라인들은 클러치 플레이트의 톱니들을 맞물리게 하기 위해 워크 표면을 정의하고 워크 표면은 환형 벽으로부터 골절되어 환형 벽에 대해 실질적으로 수직 관계를 제공한다.

Description

형성된 하우징 립 스냅 링 유지를 구비하는 랜스-및-폼 스플라인들{LANCE-AND-FORM SPLINES WITH FORMED HOUSING LIP SNAP RING RETENTION}

본 출원은 2011년 8월 12일에 출원된, 미국 가특허출원 61/522,797호에 대하여 우선권을 주장한다.

본 발명은 일반적으로 개선된 클러치 허브 및 클러치 하우징에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 클러치 허브 및 클러치 하우징을 위한 개선된 스플라인 구성에 관한 것이다.

클러치 어셈블리들은 차량 변속 장치의 일체형 부품들로 공지되어 있다. 클러치 하우징들 및 허브들은 하우징 축을 둘러싸는 환형 벽을 정의한다. 환형 벽은 하우징의 개방 단부로부터 바닥면으로 연장하고, 대체로 축에 평행하는 복수 개의 스플라인들을 정의한다. 스플라인들은 가속 또는 감속하는 차량에 응답하여 변속 장치 기어들을 전환하기 위해 공지된 방식으로 클러치 플레이트들에 맞물린다.

현재, 스플라인들은 일련의 다이 프레스들(die presses) 또는 전진하는 다이 (progressive die)에 의해 하우징들의 환형 벽 내에 형성된다. 이러한 다이들은 대단히 비싸고, 높은 적재량(tonnage) 및 순차적으로 배치된 다이들에 프리-폼(pre-form)을 이동시키기 위해 연관된 전달 시스템을 구비하는 프레스를 요구하는 것으로 알려져 있다.

추가적으로, 유연하거나 낮은 강도의 시트 금속은 다이들이 각각의 스플라인들을 형성하게 하기 위해 요구된다. 추가적으로, 스플라인들은 다이 프레스 내에서 형성되므로, 형성(formation) 후에 다이가 두 개의 반쪽들(halves)로 분리되는 것을 수월하게 하기 위해 다이 릴리프(die relief)가 요구된다. 이는 각각의 스플라인이 사다리꼴(trapezoidal) 구성을 구비하는 것을 요구하고, 워크 표면은 환형 벽에 실질적으로 각이 져서 다이 릴리프를 제공한다. 적합한 형성을 위해 각각의 스플라인에 요구되는 사다리꼴 형성에 의해, 제한된 수의 스플라인들이 환형 벽 내에 형성될 수 있으며, 클러치 플레이트 및 스플라인들 사이에 접촉 표면적을 감소시킨다.

그러므로, 종래 기술의 스플라인 구성 클러치 하우징들 및 허브들과 연관된 문제들을 해결하기 위해 새로운 형태의 스플라인을 제공하는 것이 바람직하다.

클러치 어셈블리와 함께 사용을 위한 하우징은 축 주위에 배치되고 하우징의 개방 단부 및 하우징의 바닥면 사이에 연장하는 환형 벽을 포함한다. 하우징의 바닥면은 축을 향해 연장한다. 복수 개의 스플라인들은 환형 벽 주위에 이격되고 개방 단부 및 바닥면 사이에 연장한다. 스플라인들은 클러치 플레이트의 톱니들에 맞물리게 하기 위해 워크 표면을 정의하고 워크 표면은 환형 벽으로부터 골절되어, 환형 벽에 대해 실질적으로 수직 관계를 제공한다.

랜스(lance) 및 폼(form)으로 또한 공지된, 환형 벽으로부터 워크 표면의 골절(fracturing)은 종래 기술의 클러치 하우징들 및 허브들과 연관된 기계적인 결함들을 해결한다. 예를 들어, 랜스 및 폼 프로세스를 통해 스플라인을 형성하는 것은 전진하는 다이 시스템에 요구되는 상당한 수의 워크 스테이션들(work stations)을 제거한다. 이는 환형 벽 내에 스플라인들을 형성하는 것과 연관된 비용을 상당히 감소시킨다. 게다가, 워크 표면을 형성하기 위해 이용되는 골절 프로세스는 다이 릴리프가 요구되지 않으므로 각각의 스플라인의 폭을 상당히 감소시킨다. 그러므로, 환형 벽 내에 형성된 스플라인 수의 증가가 가능해지며, 스플라인들 및 클러치 플레이트들 사이에 접촉 표면적을 증가시킨다.

본 명세서 내에 포함되어 있음.

다음의 부수하는 도면들과 결합하여 고려될 때 뒤이은 상세한 설명에 대한 참조에 의해 더 잘 알게 될 것이므로 본 발명의 다른 이점들은 쉽게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 클러치 하우징의 부분적인 사시도이다;
도 2는 본 발명의 독창적인 스플라인을 도시하는 클러치 하우징의 단편적인(fragmented) 측면도이다;
도 3은 도 2의 라인 3-3을 관통하는 단면도이다; 및
도 4는 본 발명의 독창적인 스플라인들의 대안적인 실시예의 단면도이다.

도 1을 참조하여, 본 발명의 클러치 하우징(clutch housing)은 일반적으로 10으로 도시된다. 하우징(10)은 축 a 주위에 배치된 환형 벽(annular wall; 12)을 포함한다. 벽(12)은 하우징(10)의 개방 단부(open end; 14) 및 바닥면(floor; 16) 사이에 연장한다. 바닥면(16)은 축 a를 향해 연장한다.

복수 개의 스플라인들(splines; 18)은 환형 벽(12) 주위에 이격되고(spaced) 하우징(10)의 바닥면(16)과 개방 단부(14) 사이에 연장한다. 각각의 스플라인들(18)은 클러치 플레이트(미도시)의 톱니들(teeth)을 맞물리게 하기 위한 워크 표면(work surface; 20)을 정의한다. 워크 표면(20)은 환형 벽(12)으로부터 골절되어(fractured) 환형 벽(12)과 워크 표면(20)의 실질적으로 수직 관계(normal relationship)를 제공한다.

환형 벽(12)으로부터 워크 표면(20)의 골절(fracturing)은 환형 벽(12)으로부터 스플라인들(18)을 형성하고(forming) 랜싱하는(lancing) 것에 의해 수행되도록 고려된다. 도면에서는 환형 벽으로부터 축 a를 향해 내측으로 돌출하는 것으로 스플라인들(18)이 도시되었으나, 스플라인들(18)이 또한 축 a로부터 멀리 환형 벽(12)의 방사상 외측으로 돌출될 수 있다는 것은 통상의 기술자들에게 이해될 수 있다. 하우징을 형성하기 위해 사용된 스틸(steel)이 고탄소강 ASTM 1030 내지 1035 표준(standard)이라는 것은 발명자에 의해 더 고려된다. 이것은 ASTM 1030 스틸로 또한 형성된 클러치 플레이트들을 단단하게 하기 위해 고려된다.

각각의 복수 개의 스플라인들(18)의 워크 표면들(20)이 환형 벽(12)에 대해 실질적으로 수직하므로, 인접한 스플라인들(18)의 인접한 워크 표면들(20)은 실질적으로 평행한다. 도 1b는 본 발명의 대안적인 실시예를 22로 도시하고 유사한 참조 번호는 제1 실시예와 유사한 부품들을 나타낸다. 대안적인 실시예에서, 하우징(24)은 원래 실시예의 축 a와 정렬하는 중앙 샤프트(central shaft; 24)를 구비하는 클러치 허브(clutch hub)의 형태를 취한다.

도 2는 스플라인들(18) 및 및 환형 벽(12) 사이에 정의된 오일 슬롯(oil slot; 26)을 도시한다. 오일 슬롯들(26)의 구성은 이하에서 더 설명될 것이다.

하우징(10)은 환형 벽(12)의 개방 단부(14)에 형성된 리테이너(retainer; 28)를 정의한다. 리테이너(28)는 홈(groove; 30) 내에 스냅 링(snap ring; 미도시)을 유지하도록 구성된다. 그러므로, 복수 개의 스플라인들(18)은 환형 벽(12)의 개방 단부로부터 이격되는 것으로 나타내진다.

도 3을 이제 참조하여, 도 2의 라인 3-3을 관통하여 취해진 환형 벽(12)의 단면도가 도시된다. 환형 벽(12)은 베이스 표면(base surface; 32)을 정의한다. 스플라인(18)은 베이스 표면(32)으로부터 이격된 원위 표면(distal surface; 34)을 정의하고, 또한 환형 벽(12)의 베이스 표면(32)에 근접한 근위 표면(proximal surface; 36)을 정의한다. 이 실시예에서, 근위 표면(36)은 환형 벽(12)의 베이스 표면(32)으로부터 이격되고, 도 2에 또한 나타내진 오일 슬롯(26)을 제공한다. 도 4는 대안적인 실시예를 도시하고 근위 표면(36)은 환형 벽(12)의 베이스 표면(32)보다 아래에 위치된다. 그러므로, 오일 슬롯들은 스플라인들(18) 및 환형 벽(12) 사이에 오버랩(overlap)에 의해 폐쇄된다.

본 발명은 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었으나, 다양한 변화들이 이루어질 수 있고 균등물들이 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 그것의 요소들에 대하여 대체될 수 있다는 것은 통상의 기술자들에게 이해될 것이다. 게다가, 많은 변경들이 특별한 상황에 적합하게 이루어질 수 있으며 본 발명의 지침들에 대한 자료는 그것의 기본적인 범위로부터 벗어나지 않는다. 그러므로, 본 발명은 본 발명을 수행하기 위해 고려되는 가장 좋은 모드(mode)로 개시된 특별한 실시예에 국한되지 아니하며 본 발명은 첨부된 청구항들의 범위 내에 포함되는 모든 실시예들을 포함하도록 의도된다.

10, 22: 하우징
12: 환형 벽
14: 개방 단부
16: 바닥면
18: 스플라인
20: 워크 표면
24: 중앙 샤프트
26: 오일 슬롯
28: 리테이너
30: 홈
32: 베이스 표면
34: 원위 표면
36: 근위 표면

Claims

클러치 어셈블리와 이용을 위한 하우징에 있어서,
상기 하우징은,
축 주위에 배치되고 상기 축을 향해 연장하는 바닥면을 구비하는 상기 하우징의 바닥면과 상기 하우징의 개방 단부 사이에서 연장하는 환형 벽;
상기 환형 벽 주위에 이격되고 상기 개방 단부 및 상기 바닥 면 사이에 연장하는 복수 개의 스플라인들, 상기 스플라인들은 클러치 플레이트의 톱니들을 맞물리게 하기 위해 워크 표면을 정의하고 상기 워크 표면은 상기 환형 벽으로부터 골절되어 상기 환형 벽에 대하여 실질적으로 수직 관계를 제공함;
을 포함하는 클러치 어셈블리와 이용을 위한 하우징.
제1항에 있어서,
상기 환형 벽은 클러치 허브 상에 배치되는 하우징.
제1항에 있어서,
상기 환형 벽은 베이스 표면을 정의하고 각각의 상기 스플라인들은 상기 베이스 표면에 근접한 근위 표면 및 상기 베이스 표면으로부터 이격된 원위 표면을 정의하는 하우징.
제3항에 있어서,
상기 근위 표면은 상기 환형 벽의 상기 베이스 표면보다 위에 배치되어 상기 베이스 표면과 상기 근위 표면 사이에 공간을 제공하는 하우징.
제3항에 있어서,
상기 근위 표면은 상기 환형 벽의 상기 베이스 표면보다 아래에 배치되는 하우징.
제1항에 있어서,
각각의 상기 복수 개의 스플라인들은 상기 하우징의 상기 개방 단부로부터 이격되는 하우징.
제1항에 있어서,
상기 하우징의 상기 바닥면은 환형 개구를 정의하는 하우징.
제1항에 있어서,
상기 바닥면은 상기 환형 벽에 의해 정의된 상기 축에 배치된 샤프트에 연장하는 하우징.
제1항에 있어서,
인접한 상기 스플라인들의 상기 워크 표면들은 실질적으로 평행하는 하우징.
제1항에 있어서,
각각의 상기 복수 개의 스플라인들은 실질적으로 평행 관계로 향해지는 반대되는 워크 표면들을 포함하는 하우징.
제1항에 있어서,
상기 복수 개의 스플라인들은 상기 환형 벽에 의해 정의된 상기 축을 향해 연장하는 하우징.