KR20180034461A

KR20180034461A - 마찰 클러치 장치

Info

Publication number: KR20180034461A
Application number: KR1020187003037A
Authority: KR
Inventors: 마리온 켈러; 제바스티안 호이베르거
Original assignee: 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
Priority date: 2015-08-05
Filing date: 2016-05-23
Publication date: 2018-04-04
Also published as: CN107850133A; DE112016003531A5; WO2017020897A1; DE102015214947B3; KR102548139B1; EP3332140A1; CN107850133B; EP3332140B1; US10648514B2; JP6775574B2; JP2018522184A; US20180209488A1

Abstract

본 발명은 특히 내연기관 구동식 자동차의 파워 트레인을 위한 마찰 클러치 장치(100)에 관한 것이며, 상기 마찰 클러치 장치는, 회전축(102)과; 하우징(108)과; 결합되는 작동 위치와 결합 해제되는 작동 위치 사이에서의 작동을 위해 하우징(108)에 상대적으로 회전축(102)의 연장 방향으로 변위될 수 있는 하나 이상의 압착판(114)과; 하나 이상의 압착판(114)의 가압을 위한 제1 스프링(116)과; 하우징(108) 상에 제1 스프링(116)의 장착을 위한 하나 이상의 스페이서 부재(118)와; 하우징(108)과 제1 스프링(116) 사이에 배치되어 제1 지지 반경부(106)로 하우징(108) 상에 지지되고 제2 지지 반경부(110)로는 지지 링(112) 상에 지지되는, 작동력의 감소를 위한 제2 스프링(104)을; 포함하며, 지지 링은, 마찰 클러치 장치(100)를 구조적으로, 그리고/또는 기능적으로 개량하기 위해, 압착판(114)의 결합 해제된 작동 위치에서 회전축(102)의 연장 방향으로 하나 이상의 스페이서 부재(118) 상에 지지된다.

Description

마찰 클러치 장치

본 발명은 특히 내연기관 구동식 자동차의 파워 트레인을 위한 마찰 클러치 장치(friction clutch device)에 관한 것이다. 상기 마찰 클러치 장치는, 회전축과; 하우징과; 결합되는 작동 위치(engaged actuation position)와 결합 해제되는 작동 위치(disengaged actuation position) 사이에서의 작동을 위해 하우징에 상대적으로 회전축의 연장 방향으로 변위될 수 있는 하나 이상의 압착판(pressing plate)과; 하나 이상의 압착판의 가압을 위한 제1 스프링과; 하우징 상에 제1 스프링의 장착(mounting)을 위한 하나 이상의 스페이서 부재(spacer element)와; 하우징과 제1 스프링 사이에 배치되어 제1 지지 반경부(support radius)로 하우징 상에 지지되는, 작동력의 감소를 위한 제2 스프링을; 포함한다.

DE 10 2012 218 876 A1호로부터는 마찰 클러치를 위한 작동 장치가 공지되어 있으며, 상기 작동 장치는, 클러치 커버와; 클러치 커버 상에 직접 또는 간접적으로 회동 영역, 특히 환형 회동 영역을 중심으로 회동 가능하게 장착되어, 압착판과 대향판(counter plate) 사이에서 클러치 디스크를 압착하기 위해 압착판을 변위시키기 위한 다이어프램 스프링과; 클러치 커버 상에 직접 또는 간접적으로 지지되면서 회동 영역에서 발생하는 다이어프램 스프링의 힘의 지지를 위한 카운터 베어링을 제공하기 위한 지지 스프링과; 특히 다이어프램 스프링 유형으로 형성되어 축 방향으로 지지 스프링과 다이어프램 스프링 사이에 배치되는 서보 스프링을; 포함하고, 다이어프램 스프링 및 서보 스프링은 반경 방향으로 서로 이격되어 있는 2개 이상의 접촉 영역에서 서로 접촉한다.

서보 스프링은, 다이어프램 스프링의 경우, 압착판을 변위시키도록 하기 위해서, 다이어프램 스프링을 회동시키기 위해 필요한 작동력은 다이어프램 스프링이 전개(deployment)될 때 급상승한다는 공지된 효과의 작용을 감소시킨다. 클러치 디스크 상으로 마찰 결합식 토크 전달을 위해 압착판과 대향판 사이에 제공되는 마찰 라이닝들의 신규 상태(new condition)에서, 마찰 클러치를 체결하기 위한 행정 거리(stroke distance)는 압착판의 경우 아직 매우 짧으며, 그럼으로써 다이어프램 스프링은 유의적으로 전개되지 않을 수 있다. 마찰 라이닝들에 마모가 있는 경우, 마찰 라이닝들의 두께는 감소하며, 그럼으로써 압착판은, 마찰 클러치를 체결하고 클러치 디스크와의 마찰 결합을 형성하기 위해, 상대적으로 더 큰 행정 거리를 충당해야 한다. 이는 불가피하게 다이어프램 스프링이 상대적으로 더 긴 회동 거리(pivoting travel)를 충당하게 하며, 그럼으로써 다이어프램 스프링은 탄성 변형을 통해 전개될 수 있고, 다이어프램 스프링을 위해 제공된 스프링 특성곡선에 상응하게 압착판을 변위시키기 위해 증가된 작동력이 필요해질 수도 있다. 이처럼 증가된 작동력은 서보 스프링에 의해 저지된다. 그에 따라, 서보 스프링을 통해, 마찰 클러치의 유효 수명에 걸쳐, 마찰 클러치를 체결할 때 충분한 압착력 및 압착판을 변위시키기 위한 작은 작동력이 보장된다.

WO 2014/056495 A1호로부터는, 특히 내연기관 구동식 자동차의 파워 트레인을 위한 마찰 클러치 장치가 공지되어 있으며, 상기 마찰 클러치 장치는, 회전축과; 하우징과; 결합되는 작동 위치와 결합 해제되는 작동 위치 사이에서의 작동을 위해 하우징에 상대적으로 회전축의 방향으로 변위될 수 있는 하나 이상의 압착판과; 하나 이상의 압착판의 가압을 위한 제1 스프링과; 서보 스프링으로서 지칭되면서 마모 상태에서 작동력의 감소를 위한 제2 스프링을; 포함하고, 제2 스프링은 제1 직경에서 하우징 상에 직접 또는 간접적으로 지지되고 제2 직경에서는 제1 스프링 상에 직접 또는 간접적으로 지지되며, 그리고 제1 직경은 제2 직경보다 더 작다.

WO 2015/010694 A2호로부터는, 특히 내연기관 구동식 자동차의 파워 트레인을 위한 마찰 클러치 장치가 공지되어 있으며, 상기 마찰 클러치 장치는, 회전축과; 하우징과; 결합되는 작동 위치와 결합 해제되는 작동 위치 사이에서의 작동을 위해 하우징에 상대적으로 회전축의 연장 방향으로 변위될 수 있는 하나 이상의 압착판과; 하나 이상의 압착판의 가압을 위한 제1 스프링과; 서보 스프링으로서 지칭되면서 작동력의 감소를 위한 제2 스프링을; 포함하며, 제2 스프링은 제1 지지 반경부 및 제2 지지 반경부로 하우징 측에, 그리고 추가로 제1 스프링 상에 지지된다.

본 발명의 과제는 최초에 언급한 마찰 클러치 장치를 구조적으로, 그리고/또는 기능적으로 개량하는 것에 있다. 특히 본 발명의 과제는 클러치를 위한 양산 가능한 서보 스프링을 제공하는 것에 있다. 특히 본 발명의 과제는 이미 기존 부품들이 내장되어 있는 상태에서 클러치 내에 서보 스프링이 실현되게 하는 것에 있다. 특히 본 발명의 과제는 서보 스프링이 최대 결합 해제력을 낮게 유지하게 하는 것에 있다. 특히 본 발명의 과제는 서보 스프링이 마모 상태에서만 작용하게 하고, 신규 상태 및 상승 상태(lift)에서 서보 스프링은 무력(powerless)해질 수 있게 하는 것에 있다. 특히 본 발명의 과제는, 공차 편차에 대한 서보 스프링 탄성력의 민감도가 제한되도록 하기 위해, 마찰 클러치 장치 내 전체 공차가 작게 유지되게 하는 것에 있다.

상기 과제는, 특히 내연기관 구동식 자동차의 파워 트레인을 위한 마찰 클러치 장치로서, 회전축과; 하우징과; 결합되는 작동 위치와 결합 해제되는 작동 위치 사이에서의 작동을 위해 하우징에 상대적으로 회전축의 연장 방향으로 변위될 수 있는 하나 이상의 압착판과; 하나 이상의 압착판의 가압을 위한 제1 스프링과; 하우징 상에 제1 스프링의 장착을 위한 하나 이상의 스페이서 부재와; 하우징과 제1 스프링 사이에 배치되어 제1 지지 반경부로 하우징에 지지되는, 작동력의 감소를 위한 제2 스프링을 포함하는 상기 마찰 클러치 장치에 있어서, 제2 스프링은 제2 지지 반경부로 지지 링(support ring) 상에 지지되며, 지지 링은 적어도 압착판의 결합 해제된 작동 위치에서 하나 이상의 스페이서 부재 상에 지지되는 것인, 상기 마찰 클러치 장치에 의해 해결된다. 따라서 특히 최대 결합 해제력은 낮게 유지된다. 또한, 스페이서 부재들은 2가지 기능, 요컨대 제1 스프링의 장착 기능 및 지지 링의 지지 기능을 가지며, 그럼으로써 이미 기존의 부품들이 내장되어 있는 상태에서 클러치 내 서보 스프링의 통합이 실현된다.

특히 제2 스프링은 자신의 제2 지지 반경부로 직접적으로, 다시 말해 안착을 통해 지지 링 상에 지지된다.

지지 링은, 적어도 압착판의 결합 해제된 작동 위치에서, 회전축의 연장 방향으로 하나 이상의 스페이서 부재 상에 지지될 수 있다. 회전축의 연장 방향으로의 지지는 제2 스프링으로부터 지지 링 상으로 전달되는 힘을 특히 효과적으로 지지할 수 있다. 또한, 지지 링은, 특히 마찰 클러치 장치의 신규 상태에서, 압착판의 결합된 작동 위치에서도 회전축의 연장 방향으로 하나 이상의 스페이서 부재 상에 지지될 수 있다. 또한, 지지 링은, 압착판의 결합된 작동 위치에서도, 회전축의 연장 방향으로 하나 이상의 스페이서 부재 상에 지지될 수 있다.

본원의 마찰 클러치 장치는 2개 이상의 스페이서 부재를 포함할 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 3개 이상의 스페이서 부재를 포함할 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 정확히 3개의 스페이서 부재를 포함할 수 있다. 지지 링은 2개 이상의 지지 윤곽부(support contour)를 포함할 수 있다. 지지 링은 3개 이상의 지지 윤곽부를 포함할 수 있다. 지지 링은 정확히 3개의 지지 윤곽부를 포함할 수 있다. 지지 윤곽부들 각각은 바람직하게는 스페이서 부재들 중 각각 하나의 스페이서 부재 상에 지지된다.

파워 트레인은 내연기관을 포함할 수 있다. 파워 트레인은 비틀림 진동 댐퍼를 포함할 수 있다. 파워 트레인은 변속기를 포함할 수 있다. 파워 트레인은 하나 이상의 구동 가능한 휠을 포함할 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 파워 트레인 내에 배치될 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 내연기관과 변속기 사이에 배치될 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 비틀림 진동 댐퍼와 변속기 사이에 배치될 수 있다.

본원의 마찰 클러치 장치는 입력부(input part)를 포함할 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 출력부(output part)를 포함할 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 하우징을 포함할 수 있다. 하우징은 커버로서도 지칭될 수 있다. 입력부는 내연기관에 의해 구동될 수 있다. 출력부에 의해서는 변속기가 구동될 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 자동차 출발 및 변속기 기어비 전환을 가능하게 할 수 있다.

본원의 마찰 클러치 장치는 싱글 클러치를 포함할 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 더블 클러치를 포함할 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 건식 클러치를 포함할 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 습식 클러치를 포함할 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 단판 클러치를 포함할 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 다판 클러치를 포함할 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 자동 개방형 클러치(automatic-opening clutch)를 포함할 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 자동 체결형 클러치(automatic-closing clutch)를 포함할 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 푸시형 클러치(pushed clutch)를 포함할 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 풀형 클러치(pulled clutch)를 포함할 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 클러치 페달에 의해 작동될 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 자동화 방식으로 작동될 수 있다.

본원의 마찰 클러치 장치는, 입력부와 출력부 사이에서 실질적으로 동력 전달(power transmission)이 수행되지 않는 완전하게 결합 해제된 작동 위치에서 출발하여, 입력부와 출력부 사이에서 실질적으로 완전한 동력 전달이 수행되는 완전하게 결합된 작동 위치에 이르기까지 작동에 따라서 점점 더 증가하는 기계적 동력 전달을 가능하게 할 수 있으며, 입력부와 출력부 사이의 동력 전달은 마찰 결합 방식으로 수행된다. 그와 반대로, 입력부와 출력부 사이에서 실질적으로 완전한 동력 전달이 수행되는 완전하게 결합된 작동 위치에서 출발하여, 입력부와 출력부 사이에서 실질적으로 동력 전달이 수행되지 않는 완전하게 결합 해제된 작동 위치에 이르기까지 작동에 따라서 점점 더 감소하는 기계적 동력 전달이 가능해질 수 있다. 완전하게 결합된 작동 위치는 체결된 작동 위치일 수 있다. 완전하게 결합 해제된 작동 위치는 개방된 작동 위치일 수 있다.

하나 이상의 압착판 및 하우징은 회전 고정 방식으로 서로 연결될 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 하나 이상의 압력판(pressure plate)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 압력판과 하우징은 서로 고정 연결될 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 마찰 라이닝들을 구비한 하나 이상의 클러치 디스크를 포함할 수 있다. 하나 이상의 클러치 디스크는 하나 이상의 압력판과 하나 이상의 압착판 사이에서 끼임 고정(jamming)될 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치의 입력부는 하우징, 압력판 및 하나 이상의 압착판을 포함할 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치의 출력부는 클러치 디스크를 포함할 수 있다.

제2 스프링은, 작동력을 감소시키기 위해, 단지 마모가 존재할 때에만 지지 링을 통해 제1 스프링 상에 지지될 수 있다. 그러나 특히 지지 링의 변경된 구조적인 구성을 통해, 제2 스프링은, 작동력을 감소시키기 위해, 마모와 무관하게 제1 스프링에 지지될 수도 있다. 제2 스프링은, 작동력을 감소시키기 위해, 이미 신규 상태에서도 지지 링을 통해 제1 스프링 상에 지지될 수 있다. 제2 스프링은 예압된 상태로 장착될 수 있다. 제2 스프링은 하우징과 지지 링 사이에서 축 방향으로 예압될 수 있다. 지지 링의 지지 윤곽부들이 스페이서 부재들과 접촉하지 않을 때 제2 스프링은 제1 스프링에 작용할 수 있다. 클러치 디스크의 마찰 라이닝들은 본원의 마찰 클러치 장치의 작동 중에 마모될 수 있다. 마찰 라이닝들의 두께는 마모로 인해, 그리고/또는 설정 과정들(setting process)을 기반으로 감소될 수 있다. 마찰 라이닝들의 두께의 감소는 완전하게 결합 해제된 작동 위치에서 제1 스프링의 증가된 예압력을 야기할 수 있다. 제2 스프링은, 마모 상태에서, 마모로 인한 작동력 상승을 보상하기 위해, 제1 스프링 상에 지지될 수 있다.

본원의 마찰 클러치 장치는 스프링 장치를 포함할 수 있다. 스프링 장치는 제1 스프링과 제2 스프링을 포함할 수 있다. 또한, 제1 스프링은 클러치 스프링 또는 작동 스프링으로서 지칭될 수 있다. 또한, 제2 스프링은 서보 스프링으로서 지칭될 수 있다. 제1 스프링은 다이어프램 스프링일 수 있다. 제1 스프링은 하우징의 제1 내부 에지부와 제2 와이어 링 사이에서 제3 지지 반경부에 의해 장착될 수 있다. 제1 스프링은, x축에 작동 거리가 표시되고 y축에는 작동력이 표시되어 있는 그래프에서, 국소 최댓값 및 하강 구간을 갖는 상승 특성곡선을 나타낼 수 있다. 제2 스프링의 힘은 제1 스프링의 힘의 반대 방향으로 지향될 수 있다. 제1 스프링 및 제2 스프링은, x축에 작동 거리가 표시되고 y축에는 작동력이 표시되어 있는 그래프에서, 공통의 전체 특성곡선을 나타낼 수 있다. 전체 특성곡선은 국소 최댓값 및 하강 구간을 갖는 상승 파형을 나타낼 수 있으며, 제2 스프링의 힘을 기반으로 전체 특성곡선의 국소 최댓값은 제1 스프링의 특성곡선의 국소 최댓값에 비해 감소된 값을 가지며, 전체 특성곡선의 하강 구간은 제1 스프링의 특성곡선의 하강 구간에 비해 감소된 기울기를 갖는다. 스프링 장치는 압착판을 체결 방향으로 예압된 상태로 가압할 수 있다.

제2 스프링은, 하우징 상에서 제1 지지 반경부에 상응하는 제2 내부 에지부 상에 지지될 수 있다. 제2 스프링은 제1 지지 반경부로 직접적으로 하우징 상에 지지되고 제2 지지 반경부로는 간접적으로 지지 링 및 스페이서 부재를 통해 하우징 상에 지지된다. 하우징은 제1 지지 반경부를 이용한 제2 스프링의 직접적인 지지를 위한 지지 섹션들을 포함할 수 있다. 상기 지지 섹션들은 하우징의 반경 방향 내부 에지부에 의해 형성될 수 있다. 내부 에지부는 하우징 내의 비드부(bead)일 수 있다. 지지 섹션들은 하우징의 원추형 내부 표면에 의해 형성될 수 있다. 지지 섹션들은 제2 스프링을 센터링하기 위해 이용될 수 있다. 제1 지지 반경부는 제2 지지 반경부보다 더 작을 수 있다. 제1 지지 반경부는 제2 지지 반경부보다 더 클 수 있다.

본원의 마찰 클러치 장치는 하우징 상에 제1 스프링의 장착을 위한 스페이서 부재들을 포함할 수 있다. 스페이서 부재들은 각각 볼트형 형태를 보유할 수 있다. 스페이서 부재들은 각각 평리벳형 형태를 보유할 수 있다. 스페이서 부재들은 각각 다단 단차형 형태를 보유할 수 있다. 스페이서 부재들은 축 방향 고정을 위한 단차부들을 각각 포함할 수 있다. 스페이서 부재들은 제1 스프링 및/또는 제2 스프링의 고정을 위한 각각 하나의 단차부를 포함할 수 있다. 스페이서 부재들은 지지 링의 지지를 위한 각각 하나의 단차부를 포함할 수 있다.

지지 링은 평면 기본 형태를 포함할 수 있고, 이 기본 형태로부터 하나 이상의 지지 윤곽부가 돌출된다. 지지 링은 복수의 지지 윤곽부를 포함할 수 있다. 지지 링은 정확히 3개의 지지 윤곽부를 포함할 수 있다. 지지 윤곽부들은 정적으로 결정된 지지를 제공한다. 지지 윤곽부들의 개수는 바람직하게는 스페이서 부재들의 개수에 상응한다. 지지 링의 지지 윤곽부들은 바람직하게는 하나의 스페이서 부재의 각각 하나의 단차부 상에 지지된다. 지지 링은 스페이서 부재들에 의해 센터링될 수 있다. 지지 링은 제2 스프링을 지지할 수 있다. 지지 링은 반경 방향으로 하나 이상의 스페이서 부재의 안쪽에 배치될 수 있다.

지지 링은 제1 와이어 링일 수 있다. 와이어 링은 지지 링의 특히 경제적인 실시형태이다. 지지 링은 만곡된 프로파일일 수 있다. 지지 링은 만곡된 반제품일 수 있다. 지지 링으로 만곡되는 와이어의 2개의 단부는 서로 연결될 수 있으며, 특히 용접되거나 납땜될 수 있다. 지지 링으로 만곡되는 반제품의 2개의 단부는 서로 연결될 수 있으며, 예컨대 용접될 수 있다. 지지 링은, 스페이서 부재들 상에서의 지지를 위해 제1 스프링을 통과하여 돌출되는 하나 이상의 지지 윤곽부를 포함할 수 있다. 하나 이상의 지지 윤곽부는 축 방향으로 제1 스프링 내의 하나 이상의 개구부를 통과하여 연장될 수 있다. 따라서 지지 링은 스페이서 부재들 상에 지지될 수 있으며, 그럼으로써 스페이서 부재들은 추가 기능을 충족하게 된다. 제1 스프링은 지지 링의 지지 윤곽부들을 위한 개구부들을 포함할 수 있다. 제1 와이어 링은, 스페이서 부재들 상에서의 지지를 위해 각각 제1 스프링의 개구부들을 통과하여 돌출되는 지지 윤곽부들을 포함할 수 있다. 제1 스프링은 제1 와이어 링의 지지 윤곽부들을 위한 개구부들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 지지 윤곽부는 축 방향으로 제1 스프링 내의 하나 이상의 개구부를 통과하여 연장될 수 있다. 또한, 지지 링은 반경 방향으로 개구부들을 통해 센터링될 수 있다. 바람직하게는 지지 링은 반경 방향으로 스페이서 부재들을 통해 센터링된다. 이 경우, 지지 링의 지지 윤곽부들 및/또는 원호 세그먼트들은 반경 방향으로 스페이서 부재들 상에 지지될 수 있다. 상기 유형의 지지 링, 특히 와이어 링으로서 형성된 지지 링은 간단하면서도 적은 공차로 제조될 수 있다. 이와 동일한 사항은, 다이어프램 스프링으로서 형성된 제2 스프링에도 적용된다. 그러므로 특히 양산 가능한 서보 스프링의 통합이 제공된다.

스페이서 부재들은 제1 와이어 링의 지지를 위한 각각 하나의 단차부를 포함할 수 있다. 제1 와이어 링은, 하나의 스페이서 부재의 각각 하나의 단차부 상에 지지되는 지지 윤곽부들을 포함할 수 있다. 스페이서 부재들은 각각 일부 섹션에서 비원형인 횡단면을 보유할 수 있다. 스페이서 부재들은 각각 일부 섹션에서 비대칭형인 횡단면을 보유할 수 있다. 일부 섹션에서 비원형이거나, 또는 일부 섹션에서 비대칭형인 횡단면은 제1 스프링, 제2 스프링, 제1 와이어 링 및/또는 제2 와이어 링을 정렬하고, 그리고/또는 센터링하기 위해 이용될 수 있다. 스페이서 부재들은 각각 하나의 반경 방향 연장부를 포함할 수 있다. 스페이서 부재들의 반경 방향 연장부들은 제2 스프링의 지지를 위해 이용될 수 있다. 스페이서 부재들은 각각 리벳 유형으로 리벳 헤드(rivet head)와 스냅 헤드(snap head)를 구비하여 형성될 수 있다. 스페이서 부재들은 각각 하우징과 리벳 결합될 수 있다. 스페이서 부재들은 각각 일부 섹션에서 챔퍼 유형인 표면을 포함할 수 있다. 스페이서 부재들은 각각 일부 섹션에서 원추형인 표면을 포함할 수 있다. 스페이서 부재들은 각각 일부 섹션에서 램프(ramp) 유형인 표면을 포함할 수 있다. 본원의 마찰 클러치 장치는 3개 이상의 스페이서 부재를 포함할 수 있다. 스페이서 부재들은 마찰 클러치 장치의 원주방향으로 분포 배치될 수 있다.

제2 스프링은 센터링 수단들을 통해 하나 이상의 스페이서 부재 상에 센터링될 수 있다. 제2 스프링은 제2 스프링의 외경부 상에 마련되는 리세스들을 통해 하나 이상의 스페이서 부재 상에 센터링될 수 있다. 제2 스프링은 제2 스프링의 외경부 상에 마련되는 3개의 리세스를 통해 3개의 스페이서 부재 상에 센터링될 수 있다. 리세스들은 각각 2개의 웨브를 통해 범위 한정될 수 있다. 제2 스프링은 제2 스프링의 외경부 상에 마련되는 웨브들을 통해 하나 이상의 스페이서 부재 상에 센터링될 수 있다. 제2 스프링은 다이어프램 스프링일 수 있다. 제2 스프링은 반경 방향으로 바깥쪽에 스페이서 부재들에 대응하는 리세스들을 포함할 수 있다. 제2 스프링의 리세스들은 측면에서 웨브들을 통해 범위 한정될 수 있다.

그에 따라, 요약하고 달리 말하면, 본 발명을 통해, 특히, 클러치 마모 시 다이어프램 스프링이 클러치의 결합된 상태에서 상대적으로 더 강하게 전개되고 그로 인해 결합 해제력이 상승한다는, 마모 보상 장치를 포함하지 않은 종래 클러치에서 공지된 단점을 감소시키는 마찰 클러치 장치가 달성된다. 마모 상태에서의 결합 해제력의 상승을 약화시키기 위해, 특정한 지점부터 상대적으로 더 강하게 전개되는 다이어프램 스프링을 저지하는 서보 스프링들은 공지되어 있다. 본 발명에 따른 마찰 클러치 장치는 상기 서보 스프링의 특히 바람직한 어셈블리를 포함한다. 본 발명에 따라서, 회동 가능하게 장착되는 자신의 다이어프램 스프링이 바람직하게는 클러치의 반경 방향으로 피벗 베어링부 및/또는 다이어프램 스프링 센터링부의 내부에 클러치의 축 방향으로 노출되는 와이어 링을 포함하는 것인 클러치가 제안된다. 와이어 링은, 자신의 노출부들(exposure)(지지 윤곽부들)을 통해, 특히 복수의 볼트에 의해 형성되는 피벗 베어링부 및/또는 다이어프램 스프링 센터링부의 영역이면서 클러치 커버에 고정되는 상기 영역 상에 지지된다.

서보 스프링은 클러치의 원주방향으로 노출부들 사이에서 이 노출부들을 연결하는 와이어 링의 원호 세그먼트들 상에 안착된다. 서보 스프링은 와이어 링을 통해 볼트들 상에 안착되고 그에 따라 축 방향으로 파지된다. 서보 스프링은, 다이어프램 스프링 쪽으로, 마찬가지로 다이어프램 스프링 상에 안착되는 와이어 링을 통해 지지된다. 또한, 서보 스프링은 클러치 커버(하우징)의 내면과 와이어 링 사이에서 예압된다. 클러치 마모가 존재한다면, 다이어프램 스프링은, 클러치의 결합된 상태에서, 다이어프램 스프링이 와이어 링의 원호 세그먼트들에 접할 뿐 아니라, 클러치의 축 방향으로 클러치 커버의 방향으로 와이어 링을 변위시킬 정도로 강하게 전개되며, 그럼으로써 와이어 링의 노출부들은 피벗 베어링부 및/또는 다이어프램 스프링 센터링부(볼트들)의 영역이면서 클러치 커버에 고정된 상기 영역으로부터 떨어지고 서보 스프링은 압축된다. 이런 압축은, 클러치가 체결되어 있을 때, 결합 해제력 상승을 감소시킨다.

바람직하게 서보 스프링은 센터링 수단들을 포함하며, 이 센터링 수단들을 통해 서보 스프링은 피벗 베어링부 및/또는 다이어프램 스프링 센터링부의 영역이면서 클러치 커버에 고정된 상기 영역에서 센터링된다. 바람직하게 상기 영역은 다이어프램 스프링 센터링 볼트이며, 클러치는 바람직하게는 볼트 클러치로서, 그러나 경우에 따라서는 후크 클러치로서도 형성될 수 있다.

와이어 링은 바람직하게는 완전한 형태로 형성된 비드부들로서 형성되는 3개 이상의 지지 윤곽부를 포함하며, 이 지지 윤곽부들은 볼트 상에서, 특히 볼트들의 각각 하나의 단차부 상에서 축 방향으로 하향 지지될 수 있다. 서보 스프링은, 센터링을 위해 외경부에 완전한 형태로 형성된 3개 이상의 웨브를 포함하는 포스 에지부(force edge)로서 형성될 수 있다. 커버 내에서 내경부(제1 직경부) 상에 내부 서보 스프링 안착을 위한 안착부(rest)가 완전한 형태로 형성될 수 있다.

본원에서 "~할 수 있다(can)."라는 표현은 본 발명의 선택적인 특징들을 지칭한다. 그에 따라, 각각의 특징 또는 각각의 특징들을 포함하는 본 발명의 일 실시예가 각각 제공된다.

본 발명에 따른 마찰 클러치 장치에 의해 클러치를 위한 양산 가능한 서보 스프링이 제공된다. 서보 스프링은 이미 기존 부품들이 내장되어 있는 상태에서 클러치 내에 실현된다. 서보 스프링은 최대 결합 해제력을 낮게 유지한다. 서보 스프링은 상응하는 구성에서 단지 마모 상태에서만 작용할 수 있으며, 신규 상태 및 상승 상태에서 서보 스프링은 무력해질 수 있다. 마찰 클러치 장치 내의 전체 공차는 작으며, 그럼으로써 공차 편차에 대한 서보 스프링 탄성력의 민감도는 제한된다.

하기에서 본 발명의 실시예들이 도면들을 참조하여 더 상세하게 기재된다. 이러한 기재내용에서는 추가 특징들 및 장점들이 제시된다. 이러한 실시예들의 구체적인 특징들은 본 발명의 일반적인 특징들을 나타낼 수 있다. 또한, 다른 특징들과 연결되는 상기 실시예들의 특징들은 본 발명의 개별 특징들 역시도 나타낼 수 있다.

도 1은 마찰 클러치 장치의 한 절단 부분을 도 4의 절단선 I-I를 따라서 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 마찰 클러치 장치의 한 절단 부분을 도 4의 절단선 II-II를 따라서 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1의 마찰 클러치 장치의 서보 스프링을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1의 마찰 클러치의 제1 와이어 링을 도시한 사시도이다.

도 1 및 도 2에는, 제1 지지 반경부(106)로 하우징(108) 상에 지지되고 제2 지지 반경부(110)로는 제1 와이어 링(112)으로서 형성된 지지 링 상에 지지되는 서보 스프링(104)을 포함하며 회전축(102)을 중심으로 회전될 수 있는 클러치(100)의 한 절단 부분이 도시되어 있다. 축 방향, 반경 방향, 외주 및 원주방향처럼 하기에서 이용되는 방향 지시사항들은 회전축(102)과 관련된다.

클러치(100)는 마찰 클러치이다. 클러치(100)는 단판 건식 클러치이다. 클러치(100)는 자동차의 파워 트레인 내에서 내연기관과 변속기 사이에 배치될 수 있다. 내연기관과 클러치(100) 사이에는 비틀림 진동 댐퍼, 특히 이중질량 플라이휠이 배치될 수 있다. 클러치(100)는 입력부와 출력부를 포함한다. 입력부는 하우징(108)과; 하우징(108)과 고정 연결된 압력판과; 하우징(108)에 상대적으로 축 방향으로 제한되면서 변위될 수 있는 압착판(114)을; 포함한다. 입력부는 내연기관과 구동 연결될 수 있다. 출력부는 마찰 라이닝들을 구비한 클러치 디스크를 포함한다. 클러치 디스크는, 입력부와 출력부 사이의 마찰 결합식 기계적 동력 전달을 실현하기 위해, 압력판과 압착판(114) 사이에 끼임 고정될 수 있다. 출력부는 변속기와 구동 연결될 수 있다. 클러치(100)는 작동 장치를 포함한다. 작동 장치에 의해, 압착판(114)은 결합 해제되는 작동 위치와 결합되는 작동 위치 사이에서 변위될 수 있다.

작동 장치는 다이어프램 스프링(116)과 서보 스프링(104)을 포함한다. 또한, 다이어프램 스프링(116)은 제1 스프링으로서도 지칭되고 서보 스프링(104)은 제2 스프링으로서도 지칭된다. 다이어프램 스프링(116)의 힘에 의해, 압착판(114)은 체결 방향으로 예압된 상태로 가압된다. 작동 장치에 의해, 클러치(100)를 개방하기 위한 작동력이 인가될 수 있다. 작동력은 다이어프램 스프링(116)의 힘의 반대 방향으로 지향된다. 서보 스프링(104)은, 클러치(100)의 마모에 따라서, 특히 클러치 디스크의 마찰 라이닝들의 마모에 따라서, 또는 마모와 무관하게 이미 신규 상태에서 작동할 수 있다. 서보 스프링(104)의 힘은 다이어프램 스프링(116)의 힘의 반대 방향으로 지향된다. 그에 따라 서보 스프링(104)의 힘은 마모에 따라서, 또는 마모와 무관하게 개방 방향으로 클러치(100)의 작동을 보조한다.

서보 스프링(104)은 마찬가지로 다이어프램 스프링으로서 구현되고 내부 테두리 및 외부 테두리를 구비한 환형 디스크형 형태를 보유한다. 서보 스프링(104)은 제1 지지 반경부(106)로 하우징(108) 상에 지지되고 제2 지지 반경부(110)로는 제1 와이어 링(112) 상에 지지된다. 특히 서보 스프링(104)은 자신의 제2 지지 반경부(110)로 직접적으로, 다시 말해 안착을 통해 제1 와이어 링(112) 상에 지지된다. 제1 지지 반경부(106)는 제2 지지 반경부(110)보다 반경 방향으로 더욱 안쪽에 배치된다. 제1 와이어 링(112)은 다이어프램 스프링(116) 상에 지지되며, 그리고 추가로 118과 같은 스페이서 볼트로서 형성된 스페이서 부재들 상에 지지된다. 서보 스프링(104)은, 하기에서 재차 상세하게 기재되는 것처럼, 자신의 제1 지지 반경부(106)로 직접적으로 하우징(108) 상에 지지되며, 그리고 자신의 제2 지지 반경부(110)로는 제1 와이어 링(112) 및 스페이서 볼트들(118)을 통해 간접적으로 하우징 상에 지지된다.

다이어프램 스프링(116)은 포스 에지부와 스프링 설부들을 포함한다. 포스 에지부는 외부 테두리를 구비한 환형 디스크형 형태를 보유한다. 스프링 설부들은 포스 에지부에서 출발하여 반경 방향으로 안쪽으로 연장된다. 스프링 설부들 사이에는 각각 간극들이 존재한다. 다이어프램 스프링(116)은 자신의 포스 에지부로 압착판(114) 상에 지지된다. 다이어프램 스프링(116)은 하우징(108) 상에 회동 가능하게 장착된다. 하우징(108) 상에의 다이어프램 스프링(116)의 장착을 위해, 스페이서 볼트들(118)이 이용된다. 스페이서 볼트들(118)은 제1 단차부 및 제2 단차부를 구비한 다단 단차형 횡단면을 각각 보유한다. 스페이서 볼트들(118)은 제1 단차부에서보다 제2 단차부에서 더 큰 횡단면을 각각 보유한다. 스페이서 볼트들(118)은 각각 하우징(108) 상에 고정되어 축 방향으로 안쪽을 향해 압착판(114)의 방향으로 연장된다. 다이어프램 스프링(116)의 회동 가능한 장착을 위해, 제3 지지 반경부(120)에서 하우징(108) 상에는, 다이어프램 스프링(116)이 그 상에 지지되는 지지 섹션, 여기서는 제1 내부 에지부(122)가 완전한 형태로 형성되며, 그리고 제2 와이어 링(124)은 다이어프램 스프링(116)의 압착판 측에 배치된다. 제3 지지 반경부(120)는 제2 지지 반경부(110)보다 반경 방향으로 더욱 바깥쪽에 위치한다. 제2 와이어 링(124)은 스페이서 볼트들(118)의 제2 단차부들 상에 안착된다. 제2 와이어 링(124)은 반경 방향으로 스페이서 볼트들(118)의 바깥쪽에 배치된다. 서보 스프링(104)의 지지를 위해, 제1 지지 반경부(106)에서 하우징(108) 상에는, 서보 스프링(104)이 그 상에 지지되는 지지 섹션, 여기서는 제2 내부 에지부(126)가 완전한 형태로 형성된다.

도 3에는, 다이어프램 스프링으로서 구현된 서보 스프링(104)의 사시도가 도시되어 있다. 서보 스프링(104)은 반경 방향으로 외면에 128처럼 외주에 걸쳐 균일하게 분포된 3개의 리세스를 포함한다. 외주에 걸친 리세스들(128)의 분포는 스페이서 볼트들(118)의 분포에 상응한다. 리세스들(128)은 측면에서 130, 132와 같은 웨브들을 통해 범위 한정되어 있다. 서보 스프링(104)은 자신의 리세스들(128)로 스페이서 볼트들(118) 상에 배치되며, 웨브들(130, 132)은 스페이서 볼트들(118)을 측면에서 둘러싼다. 리세스들에 의해, 서보 스프링(104)은 센터링되고 원주방향으로 파지된다.

도 4에는, 제1 와이어 링(112)의 사시도가 도시되어 있다. 제1 와이어 링(112)은 서보 스프링(104)을 위한 지지 링으로서 이용되고 평면의 원형 기본 형태를 보유하며, 이 기본 형태로부터 축 방향으로 3개의 지지 윤곽부(134)가 돌출된다. 3개의 지지 윤곽부(134)는 제1 와이어 링(112)의 외주에 걸쳐 균일하게 분포 배치된다. 외주에 걸친 지지 윤곽부들(134)의 분포는 스페이서 볼트들(118)의 분포 및 리세스들(128)의 분포에 상응한다. 각각 2개의 인접한 지지 윤곽부(134) 사이에는 각각 하나의 원호 세그먼트(136)가 배치된다. 3개의 원호 세그먼트(136) 및 3개의 지지 윤곽부(134)는 함께 제1 와이어 링(112)을 형성한다. 원호 세그먼트들(136) 및 지지 윤곽부들(134)은 하나의 와이어로 단일 부재형으로 형성된다. 지지 윤곽부들(134)은 각각 U자 형태이다. 지지 윤곽부(134)는 인접한 원호 세그먼트들(136)로 향해 라운딩된 전이 영역들을 구비한 거의 반원형이다. 지지 윤곽부들(134)은 각각 원호 세그먼트들(136)을 통해 정의되는 평면 상에 수직으로 위치한다. 지지 윤곽부들(134)은 원호 세그먼트들(136)에서 출발하여 축 방향으로 하우징(108)으로부터 이격되는 방향으로 연장된다.

제1 와이어 링(112)의 지지 윤곽부들(134)은 축 방향으로 각각 다이어프램 스프링(116) 내의 개구부(138)를 통과하여 원호 세그먼트들(136)의 반대 방향으로 향해 있는 다이어프램 스프링(116)의 측으로 돌출된다. 지지 윤곽부들(134)은 각각 할당된 스페이서 볼트(118)의 제2 단차부 상에 안착될 수 있다. 지지 윤곽부들(134)은 반경 방향으로 스페이서 볼트들(118)의 안쪽에 배치된다. 서보 스프링(104)은 제1 와이어 링(112)의 원호 세그먼트들(136) 상에 안착된다.

서보 스프링(104)은 하우징(108)과 제1 와이어 링(112) 사이에서 예압된다. 다이어프램 스프링(116)은 서보 스프링(104)의 반대 방향으로 향해 있는 원호 세그먼트들(136)의 측에 배치되어 제1 와이어 링(112)의 원호 세그먼트들(136)에 접할 수 있다. 클러치 마모가 존재한다면, 다이어프램 스프링(116)은, 클러치(100)의 결합된 상태에서, 다이어프램 스프링이 제1 와이어 링(112)의 원호 세그먼트들(136)에 접할 뿐 아니라 축 방향으로 하우징(108)의 방향으로 제1 와이어 링(112)을 변위시킬 정도로 강하게 전개되며, 그럼으로써 제1 와이어 링(112)의 지지 윤곽부들(134)은 스페이서 볼트들(118)로부터 떨어지고 서보 스프링(104)은 압축된다. 이런 압축은, 클러치(100)가 체결되어 있을 때, 결합 해제력 상승을 감소시킨다.

100: 클러치
102: 회전축
104: 서보 스프링, 제2 스프링
106: 제1 지지 반경부
108: 하우징
110: 제2 지지 반경부
112: 제1 와이어 링, 지지 링
114: 압착판
116: 다이어프램 스프링, 제1 스프링
118: 스페이서 볼트, 스페이서 부재
120: 제3 지지 반경부
122: 제1 내부 에지부
124: 제2 와이어 링
126: 제2 내부 에지부
128: 리세스
130: 웨브
132: 웨브
134: 지지 윤곽부
136: 원호 세그먼트
138: 개구부

Claims

특히 내연기관 구동식 자동차의 파워 트레인을 위한 마찰 클러치 장치(100)로서, 회전축(102)과; 하우징(108)과; 결합되는 작동 위치와 결합 해제되는 작동 위치 사이에서의 작동을 위해 하우징(108)에 상대적으로 회전축(102)의 연장 방향으로 변위될 수 있는 하나 이상의 압착판(114)과; 하나 이상의 압착판(114)의 가압을 위한 제1 스프링(116)과; 하우징(108) 상에 제1 스프링(116)의 장착을 위한 하나 이상의 스페이서 부재(118)와; 하우징(108)과 제1 스프링(116) 사이에 배치되어 제1 지지 반경부(106)로 하우징(108) 상에 지지되는, 작동력의 감소를 위한 제2 스프링(104)을; 포함하는 상기 마찰 클러치 장치에 있어서,
제2 스프링(104)은 제2 지지 반경부(110)로 지지 링(112) 상에 지지되며, 상기 지지 링은 적어도 압착판(114)의 결합 해제된 작동 위치에서 회전축(102)의 연장 방향으로 하나 이상의 스페이서 부재(118) 상에 지지되는 것을 특징으로 하는, 마찰 클러치 장치(100).
제1항에 있어서, 지지 링(112)은, 특히 마찰 클러치 장치(100)의 신규 상태에서, 압착판(114)의 결합된 작동 위치에서 회전축(102)의 연장 방향으로 하나 이상의 스페이서 부재(118) 상에 지지되는 것을 특징으로 하는, 마찰 클러치 장치(100).
제1항 및 제2항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 지지 링(112)은 평면 기본 형태를 보유하고, 상기 기본 형태로부터 하나 이상의 지지 윤곽부(134)가 돌출되며, 상기 하나 이상의 지지 윤곽부에 의해 지지 링(112)은 하나 이상의 스페이서 부재(118) 상에 지지될 수 있는 것을 특징으로 하는, 마찰 클러치 장치(100).
제1항 내지 제3항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 마찰 클러치 장치(100)는 3개 이상, 특히 정확히 3개의 스페이서 부재(118)를 포함하고, 지지 링(112)은 3개 이상, 특히 정확히 3개의 지지 윤곽부(134)를 포함하며, 지지 윤곽부들(134) 각각은 스페이서 부재들(118) 중 각각 하나의 스페이서 부재 상에 지지될 수 있는 것을 특징으로 하는, 마찰 클러치 장치(100).
제1항 내지 제4항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 지지 링(112)은 반경 방향으로 하나 이상의 스페이서 부재(118)의 안쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는, 마찰 클러치 장치(100).
제1항 내지 제5항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 지지 윤곽부(134)는 축 방향으로 제1 스프링(116) 내의 하나 이상의 개구부(138)를 통과하여 연장되는 것을 특징으로 하는, 마찰 클러치 장치(100).
제1항 내지 제6항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 제2 스프링(104)은 하우징(108)과 지지 링(112) 사이에서 축 방향으로 예압되는 것을 특징으로 하는, 마찰 클러치 장치(100).
제1항 내지 제7항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 제2 스프링(104)은, 하우징(108) 상에서 제1 지지 반경부(106)에 상응하는 제2 내부 에지부(126) 상에 지지되는 것을 특징으로 하는, 마찰 클러치 장치(100).
제1항 내지 제8항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 제2 스프링(104)은 센터링 수단들을 통해, 특히 제2 스프링(104)의 외경부 상에 마련되는 리세스들(128) 및/또는 웨브들(130, 132)을 통해 하나 이상의 스페이서 부재(118) 상에 센터링되는 것을 특징으로 하는, 마찰 클러치 장치(100).
제1항 내지 제9항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 스페이서 부재(118)는 볼트이며, 특히 단차형 볼트인 것을 특징으로 하는, 마찰 클러치 장치(100).