KR20170106966A

KR20170106966A - 클러치 시스템

Info

Publication number: KR20170106966A
Application number: KR1020177020083A
Authority: KR
Inventors: 옌스 보넨; 플로리안 포겔; 마쿠스 하우스너; 필립 바그너
Original assignee: 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
Priority date: 2015-01-21
Filing date: 2015-01-21
Publication date: 2017-09-22
Also published as: CN107110236B; KR102319125B1; CN107110236A; DE112015006018A5; WO2016116084A1; EP3247918B1; EP3247918A1; US20180017111A1

Abstract

본 발명은, 클러치 장치(2)의 결합 및/또는 해제를 위한 유체 작동 장치(3) 및 클러치 장치(2)를 갖는 클러치 시스템(1)이며, 클러치 장치(2)는 하나 이상의 역압 플레이트(4)와, 선회 반경(17) 상에서 선회 가능하게 지지되는 다이어프램 스프링(8)을 갖는 하나 이상의 클러치 커버(7)와, 클러치 장치(2)의 축방향(A)으로 다이어프램 스프링(8)에 의해 한정되어 변위 가능하고 압력 플레이트(5)와 역압 플레이트(4) 사이에서 클러치 디스크(6)의 마찰 결합식 클램핑을 위한 압력 플레이트(5)를 포함하며, 다이어프램 스프링(8)이, 클러치 장치(2)의 반경 방향(R)으로 선회 반경(17)의 외부에 배치된 작용 반경(19) 상에서는 압력 플레이트(5)에 대해 작용하고 반경 방향(R)으로 선회 반경(17)의 내부에 배치된 작동 반경(18) 상에서는 작동 장치(3)를 통해 작동될 수 있으며, iDP = (선회 반경 - 작동 반경) / (작용 반경 - 선회 반경) >= 5가 적용되며, 유체 작동 장치(3)는, 다이어프램 스프링(8) 상에 간접 또는 직접 작용하며 슬레이브 피스톤(21)을 갖는 하나 이상의 슬레이브 실린더(20) 및 마스터 피스톤(25)을 가지며 슬레이브 실린더(20)와 유체 연결된 하나 이상의 마스터 실린더(24)를 포함하며, 피스톤 면적에 대해, iH = (면적 슬레이브 피스톤) / (면적 마스터 피스톤)이 적용되며, 1.5 <= iH <= 3.5이다.

Description

클러치 시스템{CLUTCH SYSTEM}

본 발명은 클러치 장치, 특히 자동차의 구동 트레인용 마찰 클러치를 갖는 클러치 시스템에 관한 것이다.

사전 공개되지 않은 이전의 DE 10 2014 211 468.3에는 역압 플레이트와, 선회 반경 상에서 선회 가능하게 지지되는 다이어프램 스프링을 갖는 클러치 커버와, 클러치 장치의 축방향으로 다이어프램 스프링에 의해 한정되어 변위 가능하고 압력 플레이트와 역압 플레이트 사이에서 클러치 디스크의 마찰 결합식 클램핑을 위한 압력 플레이트를 구비한 클러치 장치가 공지되어 있다. 다이어프램 스프링이, 클러치 장치의 반경 방향으로 선회 반경의 외부에 배치된 작용 반경 상에서는 압력 플레이트에 대해 작용하고 반경 방향으로 선회 반경의 내부에 배치된 작동 반경 상에서는 작동 장치를 통해, 예를 들어 해제 시스템을 통해, 더 정확하게는 해제 시스템의 릴리즈 베어링을 통해 작동될 수 있다. 통상, 클러치 장치의 변속비, 더 정확하게는, 압력 플레이트 조립체의 변속비, iDP는 iDP =(선회 반경 - 작동 반경) / (작용 반경 - 선회 반경)으로서 규정된다. 압력 플레이트 조립체는 클러치 장치, 즉, 원래의 마찰 클러치의 사전 조립 가능한 하위 조립체이며, 역압 플레이트 및 클러치 디스크를 제외한 통상 클러치 장치의 전체 구성 부품을 포함한다.

클러치 장치 또는 압력 플레이트 조립체의 변속비를 클러치 커버의 교체없이 변경할 수 있도록, DE 10 2014 211 468.3에는, 다이어프램 스프링의 선회 가능한 지지부의 일 부분을 형성하는 상응하는 와이어 링을 수용하기 위한 두 개의 동심의 환형 수용 홈을 갖는 클러치 커버가 제안된다. 다이어프램 스프링의 선회 가능한 지지부가, 반경 방향으로 내측에 배치된 수용 홈 내에 삽입된 와이어 링을 이용하여 형성될 경우, 압력 플레이트 조립체의 더 작은 변속비(iDP)가 가능하다. 다이어프램 스프링의 선회 가능한 지지부가, 반경 방향으로 외측에 배치된 수용 홈 내에 삽입된 와이어 링을 이용하여 형성될 경우, 압력 플레이트 조립체의 더 큰 변속비(iDP)가 가능하다. 압력 플레이트 조립체의 공지된 변속비는 2.6과 4.5 사이, 특히 3.1과 4 사이에 있다.

과거에는, 클러치 장치와 작동 장치가 서로 독립적으로 최적화되었다. 이는 클러치 장치에 대해, 2.6 내지 4.5의 범위 내의 압력 플레이트의 변속비가 자동차 산업에서 표준적인 것으로 간주되었다는 것을 의미하는데, 특히 그 이유는 자동차 생산자가 클러치 장치 및 작동 장치를 개발 시에 통상 서로 분리된 다른 연구 분야에 배정하기 때문이다. 클러치 장치는 통상, 구동 트레인의 연구 분야에 배정되는 반면, 작동 장치는 통상 섀시 연구 분야에 배정된다. 이로써, 클러치 장치와 작동 장치로 구성된 전체 클러치 시스템의 최적의 설계가 지금까지 이루어지지 못했다.

본 발명의 과제는 클러치 시스템을 전반적으로 최적화하기 위한 가능성을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이러한 과제는, 클러치 장치의 결합 및/또는 해제를 위한 유체 작동 장치 및 클러치 장치를 갖는 청구항 제1항에 따른 클러치 시스템에 의해 해결되며, 클러치 장치는 하나 이상의 역압 플레이트와, 선회 반경 상에서 선회 가능하게 지지되는 다이어프램 스프링을 갖는 하나 이상의 클러치 커버와, 클러치 장치의 축방향으로 다이어프램 스프링에 의해 한정되어 변위 가능하고 압력 플레이트와 역압 플레이트 사이에서 클러치 디스크의 마찰 결합식 클램핑을 위한 압력 플레이트를 포함하며, 다이어프램 스프링이, 클러치 장치의 반경 방향으로 선회 반경의 외부에 배치된 작용 반경 상에서는 압력 플레이트에 대해 작용하고 반경 방향으로 선회 반경의 내부에 배치된 작동 반경 상에서는 작동 장치를 통해 작동될 수 있으며, iDP = (선회 반경 - 작동 반경) / (작용 반경 - 선회 반경) >= 5가 적용되며, 유체 작동 장치는, 다이어프램 스프링 상에 간접 또는 직접 작용하며 슬레이브 피스톤을 갖는 하나 이상의 슬레이브 실린더 및 마스터 피스톤을 가지며 슬레이브 실린더와 유체 연결된 하나 이상의 마스터 실린더를 포함하며, 피스톤 면적에 대해, iH = (면적 슬레이브 피스톤) / (면적 마스터 피스톤)이 적용되며, 1.5 <= iH <= 3.5이다. 이에 의해, 전체 클러치 시스템의 효율의 증가가 유체 작동 장치 내의 경로 손실의 감소에 의해 가능하다.

전체 클러치 시스템의 경로 관련 효율과 관련하여, 클러치 장치에 대해 이하의 효과가 형성된다.

다이어프램 스프링의 휨: 작동 장치를 통해, 다이어프램 스프링이 해제 시에 다이어프램 스프링 설부에서 해제력에 의해 압력을 받는다. 이 경우에, 다이어프램 스프링 설부는 먼저, 인가된 해제력에 상응할 때까지 스프링 힘이 축방향으로 휜다. 이를 위해 소요된 경로는 클러치 장치 또는 압력 플레이트 조립체의 변속비에 따라 상승으로 변환되는 것이 아니라, 추가로 제공되어야 한다. 더 강한 다이어프램 스프링 설부 및/또는 더 낮은 해제력을 통해 이러한 경로 손실이 감소될 수 있다. 본 발명에 따르면, 압력 플레이트 조립체의 높은 변속비에서 해제력이 더 낮으므로, 다이어프램 스프링 설부의 휨이 감소된다.

커버 탄성: 클러치 장치의 결합 상태에서, 이른바 작동점에서, 다이어프램 스프링의 힘 에지는 압력 플레이트, 정확하게는 압력 플레이트 캠에, 그리고 통상, 클러치 커버측 수용 홈 내에 삽입된 와이어 링에 의해 형성된 클러치 커버에서의 지지부에 지지된다. 클러치 커버 상에 작용하는 축방향 힘은 클러치의 압축력에 따르며 클러치 커버를 축방향 커버 강성에 따라 편향시킬 수 있다. 클러치 장치의 해제 시에, 다이어프램 스프링은 반대 방향으로 작동한다. 이에 의해, 먼저, 클러치 커버 상에 작용하는 축방향 힘이 소거되고, 이에 의해 클러치 커버가 힘 없는 위치로 편향된다. 이 경우에, 와이어 링에 의해 형성된 다이어프램 스프링 베어링이 클러치 커버 지지부에서 축방향으로 연동되며, 클러치 커버가 힘 없는 위치를 취할 때까지 해제 경로는 상승으로 전환될 수 없다. 추가의 해제 시에, 다이어프램 스프링은 바람직하게, 축방향에서 클러치 커버와 연결되고 마찬가지로 다이어프램 스프링의 선회 가능한 지지부의 일 부분을 나타내는 압력 플레이트 측 지지 스프링에 지지된다. 클러치 커버에 대한 지지 스프링의 강한 연결을 통해, 해제력은 클러치 커버의 추가의 편향을 야기하며, 이러한 추가의 스프링 경로는 마찬가지로 압력 플레이트의 상승으로 전환될 수 없다. 청구항 제1항의 교시에 따르면, 선회 가능한 지지부, 특히 와이어 링 지지부가 변속비 증가를 위해 반경 방향으로 더 외측에 놓이는 경우, 클러치 커버의 강성이 증가된다. 더 높아진 커버 강성은 클러치 커버의 낮은 변형을 유발하며, 이로 인해, 클러치 커버가 전체적으로 더 얇은 벽으로, 즉 덜 강성으로, 그리고 저렴하게 형성될 수 있다.

클러치 장치 또는 압력 플레이트 조립체의 변속비의 증가를 갖는 전체 클러치 시스템의 경로 관련 최적화는 마찬가지로, 이하 바람직하게는 클러치 장치의 결합 및/또는 해제를 위한 유체 작동 장치로서 형성되는 작동 장치에 대한 영향을 갖는다.

- 밀봉부 및 도관에서의 변형에 의한 유체 손실: 클러치 장치의 작동 시에, 유체 작동 장치 내에는 인가된 해제력 및 슬레이브 실린더 내의 슬레이브 피스톤의 면적에 따른 압력이 설정된다. 해제 시에, 유체 부피는 마스터 실린더로부터 유체 도관을 통해 슬레이브 실린더 내로 변위된다. 마스터 피스톤에 대한 슬레이브 피스톤의 면적 비율로부터 클러치 유압 시스템의 변속비(iH)가 형성된다. 존재하는 압력으로 인해, 각각의 부품의 강성에 따라 밀봉부 및 유체 도관 내의 변형이 발생한다. 이러한 변형에 의해, 마스터 실린더로부터 변위되는 유체 부피로 충전되는 부피 증가가 동반된다. 이로서, 마스터 실린더로부터 변위되는 유체 부피의 단지 일 부분만이 슬레이브 실린더 내에 도달하고, 그곳에서 클러치 장치의 작동을 위해 이용될 수 있다. 이상적으로 강한 유체 작동 시스템에 비해, 마스터 실린더의 가능한 행정의 일 부분이 압력에 따른 손실 부피에 의해 이용되지 않고 유지된다. 압력에 따른 더 낮은 손실 부피 및/또는 더 낮은 해제력 및/또는 슬레이브 실린더의 더 큰 면적을 통해, 이러한 경로 손실이 감소될 수 있다. 여기서, 용어 유체 및 유압은 단지 유체뿐만 아니라, 기체, 특히 공기도 포함한다. 동일한 개념이 준 유체 작동 장치에 대해 그리고 순수 기계적 작동 장치 내의 강성에도 적용된다.

클러치 페달의 강성: 클러치 페달은 레버로서 작용하며, 운전자 발의 작동 에너지를 마스터 실린더의 작동 에너지로 변환한다. 클러치 페달의 제한된 강성으로 인해, 힘에 의해 가압되는 클러치 페달은, 마스터 실린더의 행정으로 전환될 수 없어서 결과적으로 클러치 장치의 작동을 위해 제공되지 않는 경로만큼 편향된다. 클러치 페달에서의 더 낮은 경로 손실은 더 강한 클러치 페달 및/또는 더 낮은 페달 힘에 의해 달성될 수 있다. 특히, 압력 플레이트 조립체의 변속비의 증가는 페달 힘의 감소를 유도하며, 이로써 클러치 페달의 더 낮은 경로 손실을 유도한다.

본 발명의 바람직한 실시예가 종속 청구항에 명시된다.

바람직하게는, 클러치 커버가 d <= 5mm의 재료 두께를 갖는 시트 재료로 제조된다. 이에 의해, 클러치 커버 및 클러치 커버를 갖는 전체 클러치 시스템이 특히 저렴하게 제조될 수 있다.

바람직하게는, 압력 플레이트 조립체의 변속비에 대해 5.5 <= iDP <= 6.5가 적용된다. 이러한 변속비에서, 필요한 구성 공간의 과도한 증가가 발생하지 않으면서, 특히 낮은 경로 손실이 발생한다.

또한, 재료 두께에 대해 3mm <= d <= 4.5mm가 적용될 경우 바람직하다. 특히, 재료 두께에 대해 3mm <=d <= 4mm가 적용될 경우 바람직하다. 이에 의해, 클러치 커버에 대한 감소된 재료 사용을 통해, 특히 저렴한 클러치 장치가 제조될 수 있다.

다른 바람직한 실시예에 따르면, 다이어프램 스프링은 선회 반경의 영역 내에서 클러치 커버에 선회 가능하게 지지된다.

이 경우에, 클러치 커버에서의 선회 가능한 지지부가 하나 이상의 와이어 링 및/또는 하나 이상의 지지 스프링을 포함하며, 와이어 링/지지 스프링과 다이어프램 스프링이 클러치 커버 측에서 그리고/또는 압력 플레이트 측에서 지지되는 경우 바람직하다.

또한, 선회 가능한 지지부가 클러치 커버 측 후크 및/또는 볼트를 포함하며, 이에 의해, 다이어프램 스프링이 간접적으로 또는 직접적으로 클러치 커버에 선회 가능하게 고정되는 것은 바람직하다. 이러한 방식의 지지는 특히 낮은 경로 손실을 가능케 한다.

또한, 작동 장치가 3.5 <= iP <= 5.5의 변속비를 갖는 하나 이상의 클러치 페달을 포함하는 경우 바람직하다. 이에 의해, 전체 클러치 시스템의 효율과 관련하여, 클러치 페달의 제한된 강성으로 인한 경로 손실이 최소화될 수 있다.

특히, 클러치 페달이, 클러치 페달에서의 최대 페달 힘을 30N 내지 50N 만큼, 바람직하게는, 35N 내지 45N 만큼 감소시키는 상사점 스프링을 장착할 경우 바람직하다. 이에 의해, 클러치 장치의 해제를 위해 클러치 페달 상으로 자동차의 운전자가 인가해야 하는 작동력이 감소된다. 동시에, 상사점 스프링이 클러치 시스템 내의 경로 손실의 최적화를 가능케 한다.

또한, 클러치 페달이 120mm 내지 160mm, 바람직하게는 130mm 내지 150mm의 최대 페달 경로를 포함하는 경우 바람직하다. 이로써, 클러치 시스템과 관련하여, 전체 클러치 시스템의 효율은 운전자를 위해 통상적인 작동과 다른점이 발생하지 않으면서 최적화될 수 있다.

마찰 결합의 형성 시에 슬립 회전수로 인해, 클러치 디스크의 마찰 라이닝뿐만 아니라, 역압 플레이트 및 압력 플레이트의 마찰면이 더 작은 정도로 마모를 받기 때문에, 클러치 장치는 바람직하게 후속 마모 조정 장치를 구비할 수 있다. 후속 마모 조정 장치는 바람직하게는, 경로를 기초로 하는 후속 마모 조정 장치이다. 바람직하게는, 후속 마모 조정 장치는 압력 플레이트와 다이어프램 스프링, 특히 다이어프램 스프링의 힘 에지 사이에서 축방향으로, 클램핑 가능하게 지지된다. 다이어프램 스프링으로부터 먼 표면 상에서 조정 링은 램프를 포함하며, 램프는 바람직하게는 압력 플레이트 내로 삽입되는 대응 램프 상에서 활주 운동 가능하게 배치됨으로써, 조정 링의 상대적인 회전 시에, 조정 링의 램프가 대응 램프를 따라 활주되어, 압력 플레이트와 압력 플레이트로부터 먼 조정 링의 표면 사이의 간격이 변경되며, 이러한 간격에 의해 조정 링이 다이어프램 스프링에 지지된다.

바람직하게는, 조정 링의 구동이 구동 래칫을 통해 구동될 수 있는 스핀들 구동부를 통해 수행된다. 아직 후속 조정되지 않은 클러치 마모가 충분히 클 경우에, 클러치 장치의 결합 시에 구동 래칫의 설부가 스핀들 구동부의 구동 피니언의 톱니를 스킵함으로써, 클러치 마모가 감지되고, 클러치 장치의 이어지는 해제 시에 구동 피니언의 후속되는 톱니 기부 내로 결합되며, 추가의 해제 과정 중에, 전체 스핀들 구동부가 구동 래칫을 통해 회전된다. 이러한 회전 운동은, 이전에 구동 래칫을 통해 감지된 클러치 마모를 후속 조정하기 위해, 구동 스핀들로부터, 이에 의해 자체 회전하는 조정 링 상으로 전달된다.

이하, 본 발명이 바람직한 실시예를 참조로 관련 도면과 관련되어 상세히 설명된다.

도 1은 클러치 장치 및 작동 장치를 갖는 클러치 시스템의 실시예의 단면도를 도시한다.
도 2는 도 1의 클러치 장치의 상세도를 도시한다.

도 1 및 도 2는 자동차용 클러치 시스템(1)의 바람직한 실시예에 관한 것이며, 클러치 시스템(1)은 클러치 장치(2) 및 작동 장치(3)를 포함한다. 본 명세서에서 본 발명에 따른 구성으로서 설명되지 않는 특징들은 선택적인 것으로 이해될 수 있다. 따라서, 이하의 명세서는, 이하 설명될 특징들의 부분 조합을 포함하는 작동 장치(3), 클러치 장치(2) 또는 전체에 있어서 클러치 시스템(1)의 다른 실시예와 관련된다.

도 2에 상세히 도시된 클러치 장치(2)는 도 1에 도시된 클러치 시스템(1)의 부분이다. 클러치 장치(2)는 회전축(D)을 중심으로 회전 가능하게 지지되며, 하나 이상의 압력 플레이트(5), 하나 이상의 역압 플레이트(4) 및 클러치 장치(2)의 축방향(A)에서 역압 플레이드(4)와 압력 플레이트(5) 사이에 배치된 하나 이상의 클러치 디스크(6)를 포함한다. 역압 플레이트(4)는 클러치 하우징, 특히 클러치 커버(7)와 고정 연결되는데, 특히 나사 결합된다. 압력 플레이트(5)는 클러치 커버(7) 내에 함께 회전하도록 고정되어 지지되며 클러치 장치(2)의 축방향(A)으로 한정되어 변위 가능하다. 특히, 압력 플레이트(5)는 클러치 장치(2)의 원주 방향(U)으로 서로 이격되고 미도시된 복수의 리프 스프링에 의해 클러치 커버(7)에 함께 회전하도록 고정되며, 역압 플레이트(4)로부터 멀리, 즉, 도 1의 우측으로 예압된다.

또한, 클러치 장치(2)는, 하우징 측 또는 클러치 커버 측에서 지지되며 작동 장치(3)에 의해 작동 가능한 다이어프램 스프링(8)을 포함한다. 클러치 커버 측 지지부는 예를 들어 클러치 커버(7)에 고정되고 선회 가능한 지지부(11)에 의해 수행될 수 있으며, 이러한 지지부를 통해 다이어프램 스프링(8)이 틸팅 가능하게 현수된다.

클러치 장치(2)의 반경 방향(R)으로 실질적으로 환형으로 형성된 다이어프램 스프링(8)의 내측에 배치된 다이어프램 스프링 설부(10)를 통해, 다이어프램 스프링(8)이 작동 장치(3)에 의해 작동될 수 있다. 그 반경 방향 외측 영역 내에서 다이어프램 스프링(8)이 힘 에지(9)를 포함한다. 힘 에지(9)는 압력 플레이트 캠을 통해 압력 플레이트(5) 상에 직접 작용하나, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 바람직하게는 경로를 기초로 하는 후속 마모 조정 장치(16)에 할당된 조정 링을 통해 압력 플레이트(5) 상에 간접 작용할 수도 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 정상 결합된 클러치 장치(2)에서, 무작동 상태에서 다이어프램 스프링(8)의 작용력이 리프 스프링의 대응력보다 우세하나, 정상 해제된 클러치 장치(2)에서 무작동 상태에서 리프 스프링의 대응력이 다이어프램 스프링(8)의 작용력보다 우세하다. 따라서, 정상 결합된 클러치 장치(2)의 다이어프램 스프링(8)의 작동이 다이어프램 스프링(8)의 선회 또는 틸팅을 통한 클러치 장치(2)의 해제를 유도하는데, 즉, 압력 플레이트(5)의 상승 및 역압 플레이트(4)로부터 압력 플레이트(5)의 분리를 유도하는 반면, 정상 해제 클러치 장치(2)에서 다이어프램 스프링(8)의 작동은 다이어프램 스프링(8)의 틸팅 또는 선회를 통해 클러치 장치(2)의 결합을 유도한다.

결합된 클러치 장치(2)에서, 클러치 장치(2)의 입력 측으로부터, 예를 들어 듀얼 메스 플라이휠로부터 토크가 클러치 하우징을 통해 또는 클러치 커버(7)를 통해, 그리고 두 개 모두 클러치 하우징 또는 클러치 커버(7)와 함께 회전하도록 고정 연결된 역압 플레이트(4)뿐만 아니라 압력 플레이트(5)에 의해, 마찰 결합식으로 클러치 디스크(6) 상으로 전달된다. 역압 플레이트(4)와 압력 플레이트(5) 사이에서 마찰 결합식으로 클램핑된 클러치 디스크(6)로부터 토크는 클러치 장치(2)의 출력 측으로, 예를 들어 변속기의 입력 샤프트 상으로 전달된다.

마찰 결합의 구조에서 슬립 회전수로 인해, 클러치 디스크(6)의 마찰 라이닝뿐만 아니라, 역압 플레이트(4) 및 압력 플레이트(5)의 마찰면이 어느 정도 마모를 받기 때문에, 마찰 라이닝의 두께의 감소 및 축방향(A)으로의 마찰면의 강도를 보상하기 위해 그리고 마찰 결합을 형성하거나 클러치 장치(2)를 결합시킬 수 있기 위해, 클러치 장치(2)의 수명에 걸쳐 압력 플레이트(5)가 점차적으로 역압 플레이트(4)에 접근한다. 이에 의해, 다이어프램 스프링(8)의 설치 위치가 변경될 수도 있다. 이를 보상하여 다이어프램 스프링(8)의 설치 위치를 일정하게 유지하기 위해, 클러치 장치(2) 내에는 상술된 후속 마모 조정 장치(16)가 바람직하게 형성된다.

상술된 조정 링에 추가로, 후속 마모 조정 장치(16)가 스핀들 구동부를 포함하며, 스핀들 구동부 상에서 또는 그 스핀들 샤프트 상에 구동 래칫이 함께 회전하도록 고정 배치된다. 전체 스핀들 구동부는 하나 이상의 스핀들 베어링 장치를 통해 회전 가능하게 압력 플레이트(5)의 측에 지지되며, 스핀들 베어링 장치는 예를 들어, 클러치 디스크(6)로부터 먼 압력 플레이트(5)의 측과, 특히 나사 결합 또는 리벳으로 연결된다.

스핀들 너트를 통해, 스핀들 구동부가 조정 링과 연결되며, 스핀들 구동부의 회전 운동이 스핀들 너트의 병진 운동으로 전환되며, 스핀들 너트의 병진 운동은 조정 링의 회전 운동으로 전환된다. 바람직하게, 조정 링은 램프 링으로 형성된다. 조정 링의 램프는, 클러치 디스크로부터 먼 압력 플레이트(5)의 측 상에 형성된, 바람직하게는 압력 플레이트(5) 내로 삽입된 대응 램프 상에서 활주 운동 가능하게 배치된다.

구동 피니언은 그의 외피면 상에 결정된 피치 또는 톱니 폭을 포함하는 치형 구조를 구비한다. 구동 피니언은 클러치 장치(2)의 횡 방향에서 서로 대향하며 구동 피니언을 횡 방향으로 한정하는 측면 또는 전방면을 포함한다.

후속 마모 조정 장치(16)의 구동 래칫의 자유 단부는 실질적으로 형상 결합식으로 구동 피니언의 치형 구조 내로 결합될 수 있도록 형성된다. 구동 피니언의 치형 구조와 바람직하게는 교호식으로, 형상 결합식 맞물림을 달성할 수 있기 위해, 예를 들어, 구동 래칫은 실질적으로 클러치 장치(2)의 축방향(A)에서 구동 피니언의 방향으로 연장되는 하나, 두 개 또는 두 개 이상의 래칫 설부를 포함한다. 두 개 이상의 래칫 설부가 존재하는 경우, 래칫 설부는 바람직하게는, 구동 피니언의 치형 구조의 피치보다 작은 길이 편차를 포함한다. 바람직하게는, 각각의 래칫 설부는 클러치 장치(2)의 반경 방향(R)으로 구동 피니언에 대해 예압됨으로써, 맞물림이 추가로 힘 결합 부분을 포함할 수 있다.

대안적으로 또는 추가로, 구동 래칫이 클러치 장치(2)의 축방향(A)에서 구동 피니언에 대해 예압된다. 이를 위해, 구동 래칫이 바람직하게는, 래칫 설부 또는 래칫 설부들 내로 전환되는 스프링 섹션을 포함한다. 구동 래칫의 스프링 섹션은 바람직하게는, 실질적으로, 클러치 장치(2)의 반경 방향(R)으로 연장되어, 클러치 하우징과, 특히 클러치 커버(7)와, 예를 들어 나사 결합 또는 리벳으로 결합된다. 예를 들어 스프링 섹션이 클러치 커버(7)의 외측에 배치됨으로써, 래칫 설부가 클러치 커버(7) 내의 리세스를 통해 내측으로 구동 피니언측으로 연장된다. 그러나 스프링 섹션이 클러치 커버(7)의 내측면에 배치되는 것도 가능하다.

클러치 커버(7)에 대한 또는 클러치 장치(2)의 축방향(A)으로의 스프링 섹션의 탄성 예압은 예압 플레이트를 통해 지원될 수 있다. 클러치 장치(2)가 해제된 상태에서 압력 플레이트(5)의 축방향 진동 시에, 후속 마모 조정 장치(16)의 원하지 않는 후속 마모 조정 및/또는 후속 마모 조정 장치의 손상, 특히 블록킹된 스핀들 구동부에서 래칫 설부의 손상을 방지하기 위해, 예를 들어 다이어프램 스프링(8)의 힘 에지(9)와, 또는 조정 링의 다이어프램 스프링 측 표면과 지지될 수 있거나 또는 지지되는 정지부를 통해, 예압 플레이트가 스프링 섹션으로부터 상승될 수 있다. 특히, 스핀들 구동부의 구동 래칫과 구동 피니언 간의 가능한 상대 경로가 정지부를 통해 한정될 수 있다.

클러치 장치(2)가 결합되는 경우, 압력 플레이트(5)가 역압 플레이트(4) 상으로, 즉, 도 1과 관련하여 좌측으로 이동한다. 이 경우에, 구동 래칫의 래칫 설부의 자유 단부가 활주되거나 구동 래칫의 래칫 설부의 자유 단부들이 구동 피니언의 치형 구조의 톱니 에지 상에서 활주된다. 충분한 클러치 마모가 제시되는 경우, 압력 플레이트(5)가 역압 플레이트(4) 상으로 더 움직여야 하므로, 결국 하나 이상의 래칫 설부의 자유 단부가 톱니 에지를 따르는 톱니 팁을 스킵한다.

이어지는 클러치 장치(2)의 해제 시에, 스킵된 톱니 팁에 이어지는 톱니 기부 내로 상기 래칫 설부가 래칭된다. 해제 운동 중에, 즉, 압력 플레이트(5)가 리프 스프링의 예압 하에, 도 1과 관련하여 우측으로 이동하며, 조정 링이 충분히 낮은 클램핑 힘에 의해 가압되는 동안, 구동 래칫은 구동 피니언을 제1 회전 방향으로, 도 2와 관련하여 시계 방향으로 구동시킨다. 회전 운동을 스핀들 너트의 병진 운동으로 전환시키는 전체 스핀들 너트가 구동 피니언에 의해 회전된다. 병진 이동된 스핀들 너트를 통해, 해제 시에 충분히 낮은 클램핑 힘에 의해 가압되는 조정 링이 회전됨으로써, 조정 링의 램프가 압력 플레이트(5) 내로 삽입된 대응 램프에서 상부로 움직인다. 이에 의해, 조정 링의 다이어프램 스프링 측 표면과 압력 플레이트(5) 사이의 간격은, 클러치 마모가 다이어프램 스프링(8)과 관련하여 경로에 따라 보상될 때까지 확장된다.

작동 장치(3)를 통한 클러치 장치(2)의 작동 중에, 구동 래칫이 후속 마모 조정 장치(16)의 구동 피니언을 잘못된 방향으로, 즉, 실제 보상될 클러치 마모의 반대로 회전시키는 가능성이 발생한다. 특히, 이러한 문제점은 해제된 클러치 장치(2)에서 압력 플레이트(5)의 축방향 진동에 의해 또는 결합 중에, 예를 들어 클러치 장치(2)의 반경 방향(R)으로 래칫 설부가 너무 강하게 구동 피니언에 대해 예압되는 경우 발생할 수 있다. 따라서, 후속 마모 조정 장치(16)가 바람직하게는, 역회전에 대해, 즉 제1 회전 방향의 반대로의 회전에 대해 구동 피니언을 블록킹하도록 구성되고 배치되는 하나 이상의 블록킹 래칫을 포함한다.

도시된 실시예에서, 다이어프램 스프링(8)의 선회 가능한 지지부(11)가 클러치 커버 측 와이어 링(13) 및 압력 플레이트 측 지지 스프링(14)에 의해 구현된다. 이로써, 다이어프램 스프링(8)이 그의 선회 반경(17)의 영역 내에서 클러치 커버(7)에 선회 가능하게 지지된다.

압력 플레이트 측 지지 스프링(14)은 클러치 장치(2)의 축방향(A)에서 예를 들어 다이어프램 스프링 중심 설정 볼트(15)의 스냅 헤드를 통해 보유되며, 클러치 커버(7) 방향으로 다이어프램 스프링(8)에 대해 예압된다. 동시에, 다이어프램 스프링의 중심 설정 볼트(15)를 통해, 클러치 장치(2)의 원주 방향(U)으로의 지지 스프링(14)의 회전 고정이 수행될 수 있다. 이로써, 클러치 커버(7)에서 선회 가능한 지지부(11)가 하나 이상의 와이어 링(13) 및/또는 하나 이상의 지지 스프링(14)을 포함하며, 이(들)에 의해, 다이어프램 스프링(8)이 클러치 커버 측 및/또는 압력 플레이트 측에서 지지된다. 또한, 선회 가능한 지지부(11)는 클러치 커버 측 후크 및/또는 볼트를 포함하며, 특히 다이어프램 스프링(8)을 직접 또는 간접적으로 클러치 커버(7)에 선회 가능하게 고정시키는 다이어프램 스프링의 중심 설정 볼트(15)를 포함한다.

그러나 지지 스프링(14) 대신, 예를 들어, 다이어프램 스프링(8)의 선회 가능한 지지부(11)를 형성하기 위한 제2 압력 플레이트 측 와이어 링을 사용하는 것도 가능하다. 또한, 예를 들어, 다이어프램 스프링(8)을 직접 선회 가능하게 지지시킬 수 있는 상응하는 캠 섹션이 다이어프램 스프링 중심 설정 볼트(15) 또는 다른 클러치 커버 측 섹션에 제공되는 경우, 전체적으로 와이어 링의 사용이 생략될 수 있다.

도시된 실시예에서, 그 안에 각각 상응하는 직경의 와이어 링(13)이 선택적으로 제공될 수 있는 두 개의 동심 수용 홈(12a, 12b)이 클러치 커버 측에 도시된다. 도시된 실시예에서, 와이어 링(13)은 클러치 장치(2)의 반경 방향(R)에서 외측의 제1 수용 홈(12a) 내에 지지된다. 이에 의해, 통상, 와이어 링(13)이 클러치 장치(2)의 반경 방향(R)으로 더 내측에 배치된 제2 수용 홈(12b) 내에 배치될 수도 있더라도, 압력 플레이트 조립체(iDP)의 더 큰 변속비가 가능하다. 따라서, 동심으로 배치된 환형 수용 홈(12a, 12b)의 사용은 본 출원서의 기술적 교시의 더 양호한 설명에 이용된다. 이로써, 다이어프램 스프링(8)의 선회 가능한 지지부(11)의 기본적인 구조가 와이어 링(13)을 위한 단지 하나의 단일 수용 홈을 갖거나 또는 롤링 섹션을 포함하는 클러치 커버 측 다른 구성 부품 또는 섹션을 갖는 것도 가능하다.

통상, 압력 플레이트 조립체(iDP)의 변속비 또는 클러치 장치(2)의 변속비가 아래와 같이 규정된다.

iDP = (선회 반경 - 작동 반경) / (작용 반경 - 선회 반경).

선회 반경(17)은 다이어프램 스프링(8)의 선회 가능한 지지부(11)를 통해 규정된 선회점으로부터 클러치 장치(2)의 회전축(D)에 대한 간격을 규정한다. 작동 반경(18)은 작동 장치(3)의 지지점, 통상 작동 장치(3)의 릴리즈 베어링(22)으로부터, 다이어프램 스프링(8), 정확하게는 다이어프램 스프링 설부(10)에서의 클러치 장치(2)의 회전축(D)에 대한 간격을 규정한다. 작용 반경(19)은 다이어프램 스프링(8)의 지지점으로부터, 정확하게는 다이어프램 스프링(8)의 힘 에지(9)의 지지점으로부터, 압력 플레이트(5) 상에서, 통상 압력 플레이트 캠 또는 압력 플레이트 측 후속 마모 조정 장치(16)의 조정 링 상에서 클러치 장치(2)의 회전축(D)에 대한 간격을 규정한다.

다이어프램 스프링(8)은 클러치 장치(2)의 반경 방향(R)으로 선회 반경(17)의 외부에 배치된 작용 반경(19) 상에서 압력 플레이트(5) 상으로 작용한다. 또한, 다이어프램 스프링(8)은 반경 방향(R)으로 선회 반경(17)의 내부에 배치된 작동 반경(18) 상에서 작동 장치(3)를 통해, 정확하게는 작동 장치(3)의 릴리즈 베어링(22)을 통해 작동될 수 있다. 바람직하게, 압력 플레이트 조립체의 변속비는 iDP >= 5(5보다 크거나 같다)이며, 특히 바람직하게는 5.5 <= iDP <= 6.5 (iDP는 5.5보다 작거나 같고 6.5보다 작거나 같다).

클러치 커버(7)는 바람직하게는, d <= 5mm(5mm보다 작거나 같다)의 재료 두께를 갖는 시트 재료로 제조된다. 특히 바람직하게는, 3mm <= d <= 4.5mm(d는 3mm보다 작거나 같고 4.5mm와 작거나 같다)의 재료 두께, 특히, 바람직하게는 3mm <= d <= 4mm의 재료 두께가 적용됨으로써, 클러치 커버(7) 및 전체 클러치 장치(2)가 특히 저렴하게 제조될 수 있다.

클러치 장치(2)에 추가로, 클러치 시스템(1)은 작동 장치(3)를 포함한다. 작동 장치(3)는 바람직하게는, 유체 작동 장치, 특히 유압 또는 준 유압 작동 장치(3)로서 형성된다. 클러치 장치(2) 측에서 작동 장치(3)가 슬레이브 실린더(20)를 포함하고, 슬레이브 실린더 내에 슬레이브 피스톤(21)이 한정되어 변위 가능하게 배치된다. 슬레이브 실린더(20)는 유체 도관(23)을 통해 작동 장치(3)의 마스터 실린더(24)와 연결된다. 마스터 실린더(24) 내에는 마스터 피스톤(25)이 한정되어 변위 가능하게 배치되며, 마스터 피스톤(25)의 변위는 유체 도관(23) 및 그 안에서 변위 가능한 유체를 통해 슬레이브 피스톤(21)의 변위를 구현한다. 슬레이브 피스톤(21)은, 클러치 장치(2)를 다이어프램 스프링 설부(10)를 통해 해제 또는 결합시키기 위해, 릴리즈 베어링(22) 상으로 작용한다.

작동 장치(3) 측에서, 클러치 페달(27)이 페달 블록(26)에 회전 가능하게 지지된다. 페달 블록(26)은 통상, 자동차의 발 공간 내에 배치된다. 최초 위치와 최대 압축된 위치 사이에서 클러치 페달(27)이 최대 페달 경로(28)를 지나오며, 최대 페달 경로(28)는 순환 경로의 일 부분을 나타낸다. 바람직하게는, 클러치 페달(27)은, 클러치 장치(2)를 해제하기 위해, 자동차의 운전자가 그의 발을 이용하여 제공해야 하는 최대 페달 힘을 감소시키도록, 상사점 스프링을 마련한다.

통상, 클러치 유압 시스템의 변속비(iH)는 아래와 같이 규정된다:

iH = (면적 슬레이브 피스톤) / (면적 마스터 피스톤). 바람직하게는, 1.5 <= iH <= 3.5(iH는 1.5보다 작거나 같고 3.5보다 작거나 같다).

다른 바람직한 실시예에 따르면, 작동 장치(3)의 클러치 페달(27)은 변속비(iP)를 포함하며, 3.5 <= iP <= 5.5가 적용된다. 120mm의 최대 페달 경로(28)에서, 클러치 페달(27)이 iP = 3.5의 변속비에서 페달 경로(28)를 마스터 피스톤(25)의 약 34mm 경로로 하강 변환시킨다. 120mm의 최대 페달 경로(28)에서, 클러치 페달(27)이 iP = 5.5의 변속비에서 페달 경로(28)를 마스터 피스톤(25)의 약 22mm 경로로 하강 변환시킨다. 160mm의 최대 페달 경로(28)에서, 클러치 페달(27)이 iP = 3.5의 변속비에서 페달 경로(28)를 마스터 피스톤(25)의 약 46mm 경로로 하강 변환시킨다. 160mm의 최대 페달 경로(28)에서, 클러치 페달(27)이 iP = 5.5의 변속비에서 페달 경로(28)를 마스터 피스톤(25)의 약 29mm 경로로 하강 변환시킨다.

이 경우에, 클러치 페달(27)은 바람직하게는, 120mm 내지 160mm, 특히 바람직하게는, 130mm 내지 150mm의 최대 페달 경로(28)를 포함한다. 다른 바람직한 실시예에 따르면, 클러치 페달(27)은 클러치 페달(27)에서의 최대 페달 힘을 20% 내지 40%, 바람직하게는 25% 내지 35% 감소시키는 상사점 스프링을 마련한다. 특히 클러치 페달(27)에서의 최대 페달 힘은 절대 수에서 30N 내지 50N, 바람직하게는, 35N 내지 45N 만큼 감소된다.

상술된 실시예는, 클러치 장치(2) 및 클러치 장치(2)를 결합 및/또는 해제하기 위한 유체 작동 장치(3)를 갖는 클러치 시스템(1)에 관한 것이며, 클러치 장치(2)는 하나 이상의 역압 플레이트(4)와, 선회 반경(17) 상에서 선회 가능하게 지지되는 하나 이상의 다이어프램 스프링(8)을 갖는 하나 이상의 클러치 커버(7)와, 클러치 장치(2)의 축방향(A)에서 다이어프램 스프링(8)에 의해 한정되어 변위 가능하고 압력 플레이트(5)와 역압 플레이트(4) 사이의 클러치 디스크(6)의 마찰 결합식 클램핑을 위한 하나 이상의 압력 플레이트(5)를 포함하며, 다이어프램 스프링(8)이, 클러치 장치(2)의 반경 방향(R)에서 선회 반경(17)의 외부에 배치된 작용 반경(19) 상에서는 압력 플레이트(5) 상으로 작용하고 반경 방향(R)에서 선회 반경(17)의 내부에 배치된 작동 반경(18) 상에서는 작동 장치(3)에 의해 작동될 수 있으며, iDP = (선회 반경 - 작동 반경) / (작용 반경 - 선회 반경) >= 5가 적용되며, 유체 작동 장치(3)는 슬레이브 피스톤(21)을 가지며 다이어프램 스프링(8) 상에 직접 또는 간접적으로 작용하는 하나 이상의 슬레이브 실린더(20) 및 마스터 피스톤(25)을 가지며 마스터 실린더(20)와 유체적으로 연결된 마스터 실린더(24)를 포함하며, 피스톤 면적에 대해, iH = (면적 슬레이브 피스톤) / (면적 마스터 피스톤)이 적용되며, 1.5 <= iH <= 3.5이다.

1: 클러치 시스템
2: 클러치 장치
3: 작동 장치
4: 역압 플레이트
5: 압력 플레이트
6: 클러치 디스크
7: 클러치 커버
8: 다이어프램 스프링
9: 힘 에지
10: 다이어프램 스프링 설부
11: 선회 가능한 지지부
12a: 제1 수용 홈
12b: 제2 수용 홈
13: 와이어 링
14: 지지 스프링
15: 다이어프램 스프링 중심 설정 볼트
16: 후속 마모 조정 장치
17: 선회 반경
18: 작동 반경
19: 작용 반경
20: 슬레이브 실린더
21: 슬레이브 피스톤
22: 릴리즈 베어링
23: 유체 도관
24: 마스터 실린더
25: 마스터 피스톤
26: 페달 블록
27: 클러치 페달
28: 페달 경로
d: 클러치 커버의 벽의 재료 두께
iDP: 압력 플레이트 조립체의 변속비
iH: 클러치 유압 시스템의 변속비
iP: 클러치 페달의 변속비
A: 축방향
D: 회전축
R: 반경 방향
U: 원주 방향

Claims

클러치 장치(2)의 결합 및/또는 해제를 위한 유체 작동 장치(3) 및 클러치 장치(2)를 갖는 클러치 시스템(1)이며, 클러치 장치(2)는 하나 이상의 역압 플레이트(4)와, 선회 반경(17) 상에서 선회 가능하게 지지되는 다이어프램 스프링(8)을 갖는 하나 이상의 클러치 커버(7)와, 클러치 장치(2)의 축방향(A)으로 다이어프램 스프링(8)에 의해 한정되어 변위 가능하고 압력 플레이트(5)와 역압 플레이트(4) 사이에서 클러치 디스크(6)의 마찰 결합식 클램핑을 위한 압력 플레이트(5)를 포함하며, 다이어프램 스프링(8)이, 클러치 장치(2)의 반경 방향(R)으로 선회 반경(17)의 외부에 배치된 작용 반경(19) 상에서는 압력 플레이트(5)에 대해 작용하고 반경 방향(R)으로 선회 반경(17)의 내부에 배치된 작동 반경(18) 상에서는 작동 장치(3)를 통해 작동될 수 있으며, iDP = (선회 반경 - 작동 반경) / (작용 반경 - 선회 반경) >= 5가 적용되며, 유체 작동 장치(3)는, 다이어프램 스프링(8) 상에 간접 또는 직접 작용하며 슬레이브 피스톤(21)을 갖는 하나 이상의 슬레이브 실린더(20) 및 마스터 피스톤(25)을 가지며 슬레이브 실린더(20)와 유체 연결된 하나 이상의 마스터 실린더(24)를 포함하며, 피스톤 면적에 대해, iH = (면적 슬레이브 피스톤) / (면적 마스터 피스톤)이 적용되며, 1.5 <= iH <= 3.5인, 클러치 시스템.
제1항에 있어서, 클러치 커버(7)는 d <= 5mm의 재료 두께를 갖는 시트 재료로 제조되는 클러치 시스템(1).
제1항 또는 제2항에 있어서, 5.5 <= iDP <= 6.5가 적용되는 클러치 시스템(1).
제1항 내지 제3항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 3mm <= d <= 4.5mm, 바람직하게는 3mm <= d <= 4mm가 적용되는 클러치 시스템(1).
제1항 내지 제4항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 다이어프램 스프링(8)은 선회 반경(17)의 영역 내에서 선회 가능하게 클러치 커버(7)에 지지되는 클러치 시스템(1).
제5항에 있어서, 클러치 커버(7)에서의 선회 가능한 지지부(11)는 하나 이상의 와이어 링(13) 및/또는 하나 이상의 지지 스프링(14)을 포함하며, 상기 와이어 링/상기 지지 스프링과 다이어프램 스프링(8)이 클러치 커버 측에서 그리고/또는 압력 플레이트 측에서 지지되는 클러치 시스템(1).
제5항 또는 제6항에 있어서, 선회 가능한 지지부(11)가 클러치 커버 측 후크 및/또는 볼트(15)를 포함하며, 이들을 통해, 다이어프램 스프링(8)이 클러치 커버(7)에 직접 또는 간접적으로 선회 가능하게 고정되는 클러치 시스템(1).
제1항 내지 제7항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 작동 장치(3)가 3.5 <= iP <= 5.5의 변속비를 갖는 하나 이상의 클러치 페달(27)을 포함하는 클러치 시스템(1).
제8항에 있어서, 클러치 페달(27)에는, 클러치 페달(27)에서의 최대 페달 힘을 30N 내지 50N 만큼, 바람직하게는, 35N 내지 45N 만큼 감소시키는 상사점 스프링이 장착되는 클러치 시스템(1).
제7항 또는 제8항에 있어서, 클러치 페달(27)은 120mm 내지 160mm, 바람직하게는 130mm 내지 150mm의 최대 페달 경로(28)를 포함하는 클러치 시스템(1).