KR20200099576A - 습식 클러치용 디스크 홀더, 이러한 디스크 홀더를 포함하는 습식 클러치 메커니즘 및 이러한 디스크 홀더를 제조하는 방법 - Google Patents

습식 클러치용 디스크 홀더, 이러한 디스크 홀더를 포함하는 습식 클러치 메커니즘 및 이러한 디스크 홀더를 제조하는 방법 Download PDF

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발레오 앙브라이아쥐
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Abstract

본 발명은 습식 클러치용 디스크 홀더(13, 23)에 관한 것으로,
- 회전 축선(O)을 갖는 원통형 허브(131, 231); 및
- 축선(O)을 중심으로 회전 대칭 형상의 디스크 지지체(132, 232)를 포함하며,
상기 디스크 지지체(132, 232)는 허브(131, 231) 상에 축방향으로 지지되며,
상기 허브(131, 231) 및 상기 디스크 지지체(132, 232)는 마찰 용접에 의해 조립되는 것을 특징으로 한다.

Description

습식 클러치용 디스크 홀더, 이러한 디스크 홀더를 포함하는 습식 클러치 메커니즘 및 이러한 디스크 홀더를 제조하는 방법
본 발명은 습식 클러치용 디스크 홀더 및 상기 디스크 홀더를 포함하는 습식 클러치 메커니즘, 특히 상기 디스크 홀더를 포함하는 습식 듀얼 클러치 메커니즘에 관한 것이다. 본 발명은 또한 이러한 디스크 홀더를 제조하는 방법에 관한 것이다.
이러한 습식 클러치 메커니즘은 토크 전달 시스템, 특히 자동차 또는 산업용 차량으로 불리는 차량의 일부를 형성하도록 구성되며, 상기 차량은 예를 들어 대형 수송 차량, 대중 교통 차량 또는 농업용 차량이다.
국제 공개 팜플렛 제 WO 2015/000482 A1 호는, 크랭크샤프트에 커플링되도록 구성된 토크 입력 수단, 제 1 기어박스 샤프트에 연결된 제 1 토크 출력 디스크 홀더, 제 2 기어박스 샤프트에 연결된 제 2 토크 출력 디스크 홀더, 토크 입력 수단과 토크 출력 디스크 홀더 사이에 배치된 축방향 베어링, 토크 입력 수단과 제 1 기어박스 샤프트를 커플링 또는 커플링해제할 수 있는 제 1 클러치, 및 토크 입력 수단과 제 2 기어박스 샤프트를 커플링 또는 커플링해제할 수 있는 제 2 클러치를 포함하는, 자동차용 습식 듀얼 클러치 메커니즘을 개시하고 있다.
멀티 디스크 타입의 제 1 및 제 2 클러치는 각각 서로 위에 반경방향으로 배치된다. 멀티 디스크 클러치 각각은 토크 입력 수단을 형성하는 입력 디스크 홀더에 회전식으로 링크연결된 플랜지와, 출력 디스크 홀더에 회전식으로 링크연결된 마찰 디스크를 포함한다. 제 1 클러치는 또한 축방향으로 이동 가능한 피스톤을 포함하며, 상기 피스톤의 운동은 챔버에 의해 제어되며, 적어도 밸런싱 커버에 의해 한정되는 밸런싱 챔버는 제어 챔버와 관련된다.
토크 출력 디스크 홀더 각각은, 본 경우에, 단조형 원통형 허브와, 제 1 또는 제 2 클러치의 마찰 디스크를 각각 수용하도록 배치된 축방향 연장부를 포함하는 판금 디스크 지지체를 포함한다. 토크 입력 수단은, 본 경우에, 단조형 원통형 허브를 포함하는 디스크 홀더와, 제 1 또는 제 2 클러치의 플랜지를 각각 수용하도록 배치된 축방향 연장부를 포함하는 판금 디스크 지지체이다.
이들 상이한 디스크 홀더는, 예를 들어 디스크 지지체 상에 내부 원통형 베어링 표면을 생성하고, 허브 상에 외부 원통형 베어링 표면을 생성하고, 디스크 지지체의 내부 원통형 베어링 표면을 허브의 외부 원통형 베어링 표면 상에 프레스 끼워맞춤하고, 허브의 그리고 디스크 지지체의 프레스 끼워맞춤 영역의 근방에서 필러 용접하는 것과 같은 복수의 작업을 통해 함께 고정된 허브 및 디스크 지지체를 조립함으로써 제조된다. 이러한 디스크 홀더를 조립하는 작업은 비교적 복잡하다.
허브 상의 디스크 홀더의 축방향 위치는 특히 상당한 축방향 및 반경방향 부피(bulk)를 발생시킨다.
특히, 디스크 홀더들 사이의 축방향 베어링의 위치로 인해서, 용접 비드는 축방향 베어링 위로 반경방향으로 오프셋되고, 단조형 허브로부터 이격된다.
허브는 더 큰 중량, 상당한 재료비 뿐만 아니라 추가 가공 작업을 포함하는 큰 외경을 갖고 있다.
디스크 지지체에는 중앙 보어에서 상당한 재료 손실을 발생시키는 큰 내부 보어를 갖고 있다.
본 발명의 특정 목적은 이러한 문제에 대한 간단하고, 효과적이며, 경제적인 해결책을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 단점 중 적어도 일부를 해결할 수 있는 습식 클러치용 디스크 홀더를 특히 제안하는 것이다.
이를 위해, 본 발명은,
- 회전 축선(O)을 갖는 원통형 허브; 및
- 축선(O)을 중심으로 회전 대칭 형상의 디스크 지지체를 포함하며;
상기 디스크 지지체는 허브 상에 축방향으로 지지되며;
상기 허브 및 디스크 지지체는 마찰 용접에 의해 조립되는, 습식 클러치용 디스크 홀더를 제안한다.
본 발명에 따른 이러한 디스크 홀더는 마찰 용접에 의해 단조형 허브를 단순화된 형상의 허브로 교체하여 제조 비용을 실질적으로 감소시키는 이점을 갖는다. 디스크 지지체의 형상도 또한 단순화되었다.
유리하게, 디스크 지지체는 보어를 포함하고, 그 내부 주변부는 축선(O)을 따라 제 1 직경(D1)을 형성하고, 허브는 축선(O)을 따라 제 2 직경(D2)을 형성하는 외부 주변부를 포함하며, 직경(D1)은 직경(D2)보다 작다. 본 발명에 따른 디스크 지지체 및 허브는 예를 들어, 프레스 끼워맞춤 작업을 실시함으로써 작업수를 감소시키고 그리고 예를 들어 재료의 손실을 제한함으로써 부품의 설계를 단순화하는 장점을 갖고 있다.
내부 주변부는 클러치 장치의 회전 축선 근처에 위치되어 있는 부품 상의 지점을 의미하는 것으로 이해된다.
외부 주변부는 동일 축선으로부터 멀리 위치된 부품의 다른 지점인 것으로 이해된다.
본 발명은 서로 조합되거나 서로 별도로 취해질 수 있는 아래에 기술된 특징들 중 하나를 가질 수 있다.
허브는 제 1 마찰 표면을 포함하며, 디스크 지지체는 제 2 마찰 표면을 포함하며, 마찰 용접부는 제 1 마찰 표면과 제 2 마찰 표면 사이에 위치된다.
제 1 마찰 표면은 허브의 내부 주변부와 외부 주변부 사이에 형성될 수 있다.
제 2 마찰 표면은 디스크 지지체의 내부 주변부와 외부 주변부 사이에 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 이들 마찰 표면은, 마찰 용접에 의해, 예를 들어 부품들 사이의 맞대기 조인트의 문제점과 같은 용접 조립체 결함을 감소시키는 장점을 갖는다. 또한, 순환성 결함(Circularity faults)도 감소된다. 허브와 디스크 지지체 사이의 더 큰 접촉면의 존재로 인해서 기계적 저항이 향상된다.
유리하게, 제 1 마찰 표면은, 그러한 디스크 홀더를 단순화하고 그 제조 비용을 실질적으로 감소시키기 위해 직경(D2) 및 내경(D3)에 의해 형성된다.
유리하게, 직경(D3)은 직경(D1)보다 작다.
대안적인 실시예로서, 직경(D3)은 직경(D1)보다 크거나 동일할 수 있다.
- 제 1 마찰 표면은 불연속적일 수 있다.
- 제 2 마찰 표면은 불연속적일 수 있다.
- 허브와 디스크 지지체 사이의 마찰 용접부는 원주방향으로 연속적일 수 있으므로, 그 결과 용접 작업을 간단하게 수행할 수 있으며 동시에 스탬핑 및/또는 펀치-프레스 부품을 사용할 수 있다.
- 허브와 디스크 지지체 사이의 마찰 용접부는 2개의 동심 용접 비드를 포함한다.
유리하게, 제 1 용접 비드는 디스크 지지체의 내부 주변부에 위치되고, 제 2 용접 비드는 허브의 외부 주변부에 위치된다.
본 발명에 따른 이들 2개의 용접 비드는 작동 동안 추가의 필러 재료를 요구하지 않고 마찰 용접부에 의해 우수한 반복성의 이점을 갖는다.
용접 비드는 특정 축방향 압력 힘 하에서 한쪽끝과 다른쪽끝이 이어져(end-to-end) 배치된 2개의 부품을 가열하는 그리고 용접하는 위상 동안에 마찰 표면의 외측을 향해 가압되는 일정양의 소성 물질에 의해 형성되어, 조립의 신속한 자동화를 단순화한다.
디스크 지지체는 상기 디스크 지지체의 외부 주변부 상에 위치된 외부 스플라인을 포함할 수 있으며, 상기 스플라인은 습식 클러치의 멀티 디스크 조립체를 수용하도록 배치된다.
허브는 허브의 내부 주변부 상에 위치된 내부 스플라인을 포함할 수 있으며, 상기 내부 스플라인은 기어박스 샤프트에 연결되도록 배열된다.
대안적인 실시예로서, 허브는 외부 스플라인을 포함할 수 있으며, 상기 외부 스플라인은 구동 샤프트에 연결되도록 배열된다.
본 발명의 일 실시예에서, 허브는 원통형 부분과, 원통형 부분으로부터 반경방향 외측으로 연장되는 칼라를 포함할 수 있다. 이러한 실시예는 부품의 폭을 증가시킴이 없이 프레스-끼워맞춤 용접 비드를 외측으로 오프셋시키는 장점을 갖는다.
유리하게, 제 1 마찰 표면은 칼라 상에 형성될 수 있고, 제 1 마찰 표면은 직경(D2) 및 내경(D3)에 의해 형성된다.
디스크 지지체는 축방향 연장부를 포함할 수 있으며, 디스크 지지체의 외부 스플라인은 상기 축방향 연장부 상에 형성되며, 제 2 마찰 표면은 반경방향 연장부 상에 형성된다.
제 1 마찰 표면은 칼라의 외경(D2)에 의해 형성될 수 있다.
허브는 단조로 제조될 수 있다.
허브는 기계가공으로 제조될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 허브는 판금, 예를 들어 스틸 판금으로 제조될 수 있다.
칼라는 부품의 수를 실질적으로 감소시키기 위해 판금을 접거나 및/또는 스탬핑함으로써 제조될 수 있다.
판금 허브는, 용접 작업을 용이하게 하고 그리고 허브의 강도가 유지되는 것을 보장하기 위해, 원통형 부분과 칼라 사이에 배치된 적어도 하나의 보강재를 포함할 수 있다.
유리하게, 판금 허브는 축선(O) 주위에 각도로 분포된 일련의 보강재를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 칼라가 보강재의 스탬핑 후에 불연속 마찰 표면을 포함하는 것이 가능하다.
판금 허브는 축방향 베어링, 예를 들어 스러스트 와셔, 예를 들어 니들 베어링 상에 맞닿도록 배열된 환형 표면을 포함할 수 있다. 이것은 부품의 설계를 실질적으로 단순화하고, 이러한 디스크 홀더의 제조 비용을 감소시킨다.
본 발명의 이러한 실시예에 따르면, 판금 허브 및 판금 디스크 지지체는 추가 제조 비용없이 간단하게 제조된다.
본 발명의 양태들 중 하나에 따르면, 본 발명의 다른 목적은 구동 샤프트를 종동 샤프트, 예를 들어 기어박스 샤프트에 선택적으로 커플링하도록 제어되는 멀티 디스크 타입의 습식 클러치 메커니즘에 있어서,
전술한 특징부들 전부 또는 일부를 갖는 디스크 홀더를 포함한다.
본 발명의 양태들 중 다른 하나에 따르면, 본 발명의 다른 목적은, 구동 샤프트를 제 1 종동 샤프트에 그리고 제 2 종동 샤프트에, 예를 들어 제 1 및 제 2 기어박스 샤프트에 선택적으로 커플링하도록 제어되는, 멀티 디스크 타입의 각각 제 1 클러치(E1) 및 제 2 클러치(E2)를 포함하는 습식 듀얼 클러치 메카니즘에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 클러치(E1, E2)는 전술한 특징부들의 전부 또는 일부를 갖는 디스크 홀더를 포함한다.
제 1 및 제 2 클러치(E1, E2)는 서로 위에 반경방향으로 배치될 수 있다.
제 1 및 제 2 클러치(E1, E2)는 서로 옆에 축방향으로 배치될 수 있다.
유리하게, 축방향 베어링은 제 1 클러치(E1)의 출력 디스크 홀더와 제 2 클러치(E2)의 출력 디스크 홀더 사이에 축방향으로 개재될 수 있다.
축방향 베어링은 출력 디스크 홀더들 중 하나의 직경(D1)과 직경(D2) 사이에 적어도 부분적으로 반경방향으로 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 전술한 특징부들 전부 또는 일부를 갖는 디스크 홀더를 제조하는 방법에 있어서,
a) 디스크 지지체에 대하여 허브를 회전시키거나 또는 허브에 대하여 디스크 지지체를 회전시키는 단계;
b) 허브를 디스크 지지체 상에 지지시키고, 그 축방향 압력을 디스크 지지체 상에 유지시키는 단계;
c) 베어링 압력을 해제하고, 냉각시키는 단계를 적어도 포함한다.
이러한 방법에 따르면, 이들 2개의 요소의 한쪽끝과 다른쪽끝이 이어진(end-to-end) 기계적 조립은 추가적인 필러 재료없이 단일 용접 작업으로 수행된다. 적어도 하나는 회전 대칭을 갖는, 용접될 2개의 부품들은 신속하게 회전되고 및/또는 마찰을 발생시키며, 그 결과 온도를 높이고 필요한 열을 커버리지 구역에 추가하며, 그에 따라 용접 작업을 용이하게 한다.
대안적인 실시예에 따르면, 베어링 압력은 2개의 부품이 단단하게 함께 연결될 때까지 냉각 단계 c) 동안 유지된다.
본 발명은 단지 예로서 그리고 첨부된 도면을 참조하여 제공되는 다음의 설명을 읽음으로써 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스크 홀더를 포함하는 습식 듀얼 클러치 메커니즘의 축방향 단면도이다.
도 2는 도 1의 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스크 홀더 단독의 축방향 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디스크 홀더 단독의 부분 축방향 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 디스크 홀더 단독의 축방향 단면도이다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 본 발명에 따른 디스크 홀더를 제조하는 방법을 설명하는 도면이다.
상세한 설명의 나머지 및 청구범위는 비제한적인 방식으로 이해를 용이하게 하기 위해, 자동차의 변속기의 메인 회전 축선(O)에 의해 결정된 축방향 배향에 관련된 방향에 따른 용어 "전방(front)" 또는 "후방(rear)"과, 상기 축방향 배향에 직교하는 반경방향 배향에서 축선(O)에 대한 용어 "내부/내부의(inner/internal)" 또는 "외부/외부의(outer/external)"가 사용될 것이다.
도 1 및 도 2는 습식 듀얼 클러치 메커니즘(1)을 위한 디스크 홀더의 제 1 실시예를 도시한다. 습식 듀얼 클러치 메커니즘(1)은 메인 회전 축선(O)을 갖는다.
토크 전달 시스템을 위한 습식 듀얼 클러치 메커니즘(1)은 축선(O) 주위에 구동 샤프트(도시되지 않음)에 회전식으로 링크연결된 적어도 하나의 입력 요소(2)를 포함한다. 입력 요소(2)는 습식 듀얼 클러치 메커니즘(1) 뒤에 위치된다.
제 1 실시예에서, 대체로 "L자"형상인 입력 요소(2)는 입력 웨브(3)에 의해 형성된 반경방향 배향 부분과, 허브(4)에 의해 형성된 축방향 배향 부분을 포함한다. 입력 웨브(3)와 입력 허브(4)는 단단하게 함께 연결되는데, 바람직하게 필러 용접에 의해 함께 고정된다.
허브(4)는 입력 웨브(3)에 대해 내부에 반경방향으로 배열된다.
입력 허브(4)는 예를 들어 댐핑 장치 또는 댐퍼(6)(듀얼 매스 플라이휠 등)의 출력부에서 스플라인(5)에 의해 회전식으로 링크연결되며, 입력 허브의 입력부는, 특허 엔진 플라이휠에 의해, 자동차에 장착되는 엔진을 회전시키는 크랭크샤프트에 의해 형성된 구동 샤프트에 링크연결된다.
입력 웨브(3)는, 반경방향 외측으로 연장되며 그리고 조립된 링(10)에 대해서 지지되는 치형부(9)를 축방향 배향의 그 외부 반경방향 단부에 포함하고 있다.
습식 듀얼 클러치 메커니즘(1)은 상기 구동 샤프트를 제 1 종동 샤프트(A1)에 그리고 제 2 종동 샤프트(A2)에 선택적으로 커플링하도록 제어된다.
바람직하게, 제 1 종동 샤프트(A1) 및 제 2 종동 샤프트(A2)는 동축이다. 상기 제 1 클러치(E1)가 폐쇄되는 경우 제 1 종동 샤프트(A1)가 회전하고, 상기 제 2 클러치(E2)가 폐쇄되는 경우 제 2 종동 샤프트(A2)가 회전하며, 상기 제 1 및 제 2 종동 샤프트(A1, A2)는 각각 차량에 장착되는 기어박스에 연결된다.
습식 듀얼 클러치 메커니즘(1)은 각각 멀티 디스크 타입인 제 1 클러치(E1) 및 제 2 클러치(E2)를 포함한다.
제 1 클러치(E1)의 멀티 디스크 조립체는 조립된 링(10)에 회전 가능하게 링크연결된 플랜지(11)와, 출력 디스크 홀더(13)에 회전 가능하게 링크연결된 마찰 디스크(12)를 포함한다. 마찰 디스크(12)는 2개의 연속적인 플랜지(11) 사이에 개별적으로 축방향으로 개재된다.
제 1 클러치(E1)의 출력 디스크 홀더(13)는 마찰 디스크(12)와의 맞물림에 의해 그리고 상기 제 1 종동 샤프트(A1)와의 스플라인 링크에 의해 회전 가능하게 링크연결된다.
출력 디스크 홀더(13)는 회전 축선(O)을 갖는 원통형 허브(131)와, 축선(O)을 중심으로 회전 대칭 형상의 디스크 지지체(132)를 포함하며, 상기 디스크 지지체(132)는 허브(131) 상에 축방향으로 지지된다.
허브(131) 및 디스크 지지체(132)는 마찰 용접에 의해 조립된다.
출력 디스크 홀더(13)는 대체로 "L자"형상이며, 그 내부 반경방향 단부는 스플라인 출력 허브(131)에 견고하게 연결된다.
제 2 클러치(E2)의 멀티 디스크 조립체는 조립된 링(10)에 회전 가능하게 링크연결된 플랜지(21)와, 출력 디스크 홀더(23)에 회전 가능하게 링크연결된 마찰 디스크(22)를 포함한다.
제 2 클러치(E2)의 출력 디스크 홀더(23)는 마찰 디스크(22)와의 맞물림에 의해 그리고 상기 제 2 종동 샤프트(A2)와의 스플라인 링크에 의해 회전식으로 링크연결된다.
출력 디스크 홀더(23)는 회전 축선(O)을 갖는 원통형 허브(231)와, 축선(O)을 중심으로 회전 대칭 형상의 디스크 지지체(232)를 포함하며, 상기 디스크 지지체(232)는 허브(231) 상에 축방향으로 지지된다.
디스크 지지체(232)는 축방향 연장부를 포함하고, 그 위에 디스크 지지체(232)의 외부 스플라인(239)이 형성된다. 이 스플라인(239)은 제 2 습식 클러치의 멀티 디스크 조립체의 마찰 디스크(22)를 수용하도록 배열된다.
디스크 지지체(232)는 반경방향 연장부를 또한 포함하고, 그 위에 제 2 마찰 표면(236)이 형성된다.
허브(231) 및 디스크 지지체(232)는 마찰 용접에 의해 조립된다.
출력 디스크 홀더(23)는 대체로 "L자"형상이며, 그 내부 반경방향 단부는 스플라인 출력 허브(231)에 견고하게 연결된다. 허브(231)는 단조에 의해 제조된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 축방향 베어링은 출력 디스크 홀더(13, 23) 사이에 축방향으로 개재된다.
도 1 및 도 2에 도시된 제 1 실시예에서, 디스크 지지체(232)는 보어(233)를 포함하고, 그 내부 주변부는 축선(O)을 따라 제 1 직경(D1)을 형성한다.
허브(231)는 축선(O)을 따라 제 2 직경(D2)을 형성하는 외부 주변부(234)를 포함한다. 이 실시예에서, 직경(D1)은 직경(D2)보다 작다.
허브(231)는 직경(D2) 및 내경(D3)에 의해 형성된 제 1 마찰 표면(235)을 포함한다.
마찰 용접부는 제 1 마찰 표면(235)과 제 2 마찰 표면(236) 사이에 위치된다. 바람직하게, 제 1 마찰 표면(235)은 제 2 마찰 표면(236)에 평행하다.
도 2에 도시된 제 1 실시예에서, 직경(D3)은 직경(D1)보다 작다. 대안적으로, 직경(D3)은 직경(D1)보다 크거나 동일할 수 있다. 마찰 표면의 단순화된 기하학적 구조는 직경(D1, D2, D3)에서 순환성 결함(Circularity faults)을 허용한다.
이 실시예에서, 제 1 마찰 표면(235) 및 제 2 마찰 표면(236)은 연속적이다.
허브(231)와 디스크 지지체(232) 사이의 마찰 용접부는 2개의 동심 용접 비드(238)를 포함한다.
유리하게, 제 1 용접 비드(238)는 디스크 지지체(232)의 내부 주변부 상에 위치되며, 제 2 용접 비드(238)는 허브(231)의 외부 주변부 상에 위치된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 축방향 베어링(90)은 출력 디스크 홀더(13, 23) 사이에 축방향으로 개재된다. 니들 베어링 타입의 축방향 베어링(90)은 디스크 홀더(23)의 직경(D1, D2) 사이에 부분적으로 반경방향으로 배치된다. 또한, 축방향 베어링(90)은 디스크 홀더(13)의 직경(D1, D2) 사이에 부분적으로 반경방향으로 배치된다.
조립된 링(10)은 회전 축선(O)을 갖는 원통형 허브(7)와, 제 1 클러치(E1)의 외부 링(14)과, 제 2 클러치(E2)의 내부 링(24)을 더 포함한다.
외부 링(14)은 습식 듀얼 클러치 메커니즘(1)의 제 1 클러치(E1)의 밸런싱 커버(30)에 의해 내부 링(24)에 그리고 원통형 허브(7)에 고정식으로 링크연결된다. 밸런싱 커버(30)는 원통형 허브의 별개의 부분이다. 밸런싱 커버(30)에 용접된 원통형 허브(7)는 제 1 및 제 2 클러치(E1, E2)와 공유된다.
밸런싱 커버(30)는 축선(O)을 중심으로 일반적인 회전 대칭 형상을 가지며, 밸런싱 커버가 원통형 반경(7) 주위에 조립될 수 있도록 중앙 개구(39)를 포함하며, 중앙 개구(39)는 내부 반경방향 단부에 형성된다.
제 1 클러치(E1)의 외부 링(14)은 제 1 클러치(E1)의 멀티 디스크 조립체를 수용하도록 배열된 축방향 연장부(15)를 포함한다.
제 2 클러치(E2)의 내부 링(24)은 제 2 클러치(E2)의 멀티 디스크 조립체를 수용하도록 배열된 축방향 연장부(25)를 포함한다.
내부 링(24) 및 외부 링(14)은 밸런싱 커버(30)에 용접함으로써 회전식으로 견고하게 연결 및 함께 고정되며, 특히 필러 재료(72)를 갖는 용접 비드에 의해 함께 용접된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 클러치(E1)는 제 2 클러치(E2) 위에 반경방향으로 배치된다.
도시되지 않은 대안적인 실시예에서, 제 1 및 제 2 클러치(E1, E2)는 서로 옆에 축방향으로 배치될 수 있다.
바람직하게, 제 1 클러치(E1) 및 제 2 클러치(E2)는 "정상 개방"이라고도 하는 개방 상태에 있고, 개방 상태에서 폐쇄 상태로 전이시키기 위해 제어 장치(도시되지 않음)에 의해 작동을 위해 선택적으로 활성화된다.
습식 듀얼 클러치 메커니즘(1)은 가압 유체, 일반적으로 오일에 의해 유압식으로 제어된다.
제 1 멀티 디스크 타입 클러치(E1)는 이 경우에 제 1 클러치(E1)의 개방 상태 및 폐쇄 상태에 각각 대응하는 디클러치된 위치(declutched position)와 클러치된 위치(clutched position) 사이에서 전방에서 후방으로 축방향으로 이동 가능한 피스톤(40)을 포함한다.
유리하게, 피스톤(40)은 후방으로 축방향으로 연장되는 지지체(41)를 피스톤의 반경방향 외부 단부에 포함한다. 지지체(41)는 제 1 클러치(E1)의 멀티 디스크 조립체의 단부 플랜지(12)에서 접촉되게 된다.
제 1 클러치(E1)의 피스톤(40)을 제어하기 위한 챔버(32)는 원통형 허브(7)의 일부 및 밸런싱 커버(30)의 일부에 의해 한정된 밸런싱 챔버(34)와 관련된다.
제 1 클러치(E1)의 피스톤(40)은 반경방향으로 연장되고, 전방에 축방향으로 위치된 제어 챔버(32)와 후방에 축방향으로 위치된 밸런싱 챔버(34) 사이에 축방향으로 배치된다. 피스톤(40)은 조립된 링(10)에 대해 동심이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 피스톤(40)의 이동은 피스톤(40)의 내부 반경방향 부분의 전방 면과 폐쇄 부분(45)의 후방 반경방향 면에 의해 축방향으로 한정된 제어 챔버(32)에 의해 제어된다.
피스톤(40)은 입력 웨브(3)에 직접 형성된 반응 수단(8)에 대하여 제 1 클러치(E1)의 상기 멀티 디스크 조립체를 클러치된 위치에서 축방향으로 클램핑하도록 제어된다.
제 1 클러치(E1)는 클러치의 개방 상태에 대응하여 피스톤(40)을 디클러치된 위치로 자동적으로 복귀시키기 위한 탄성 복귀 수단을 포함한다. 이러한 위치에서, 피스톤(40)은 멀티 디스크 조립체를 축방향으로 해제하고, 이후 더 이상 제 1 종동 샤프트(A1)를 향해 토크를 전달하지 않는다.
습식 듀얼 클러치 메커니즘(1)의 제 2 클러치(E2)의 설계는 제 1 클러치(E1)의 설계와 유사하며, 제 2 클러치(E2)는 멀티 디스크 타입이다.
제 2 클러치(E2)는 이 경우에 제 2 클러치(E2)의 개방 상태 및 폐쇄 상태에 각각 대응하는 디클러치된 위치와 클러치된 위치 사이에서 후방에서 전방으로 축방향으로 이동 가능한 피스톤(50)을 포함한다.
상기 습식 듀얼 클러치 메커니즘(1)의 제 1 클러치(E1)의 피스톤(40)과 제 2 클러치(E2)의 피스톤(50)은, 예를 들어, 디클러치된 위치로부터 클러치된 위치로 전이하기 위해 반대 방향으로 축방향으로 이동한다.
유리하게, 피스톤(50)은 후방으로 축방향으로 연장되는 지지체(51)를 피스톤의 반경방향 외부 단부에 포함한다.
지지체(51)는 제 2 클러치(E2)의 멀티 디스크 조립체의 단부 플랜지(21)에 접촉되게 된다. 도 1에 도시된 예에서, 지지체(51)는 연속적인 링을 형성한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 피스톤(50)의 이동은 피스톤(50)의 내부 반경방향 부분의 후방 면 및 폐쇄 부분(55)의 전방 반경방향 면에 의해 축방향으로 한정된 제어 챔버(36)에 의해 제어된다.
제 1 클러치(E1)의 피스톤(50)을 제어하기 위한 챔버(36)는 밸런싱 커버에 의해 적어도 한정된 밸런싱 챔버(38)와 관련된다.
피스톤(50)은 조립된 링(10)과 동심이다.
피스톤(50)은 반응 수단(28)에 대하여 제 2 클러치(E2)의 상기 멀티 디스크 조립체를 클러치된 위치에서 축방향으로 클램핑하도록 제어된다. 반응 수단(28)은 제 1 클러치(E1)의 외부 링(14)의 내부 주변부에 직접 형성된다.
이제 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스크 홀더(23)의 제조가 도 5a, 도 5b 및 도 5c에 도시된 바와 같이 설명될 것이다. 제조는 다른 것들 중에서 다음 단계를 포함한다:
제 1 단계(도 5a에 도시됨)에 따르면, 허브(231)는 회전 가능하게 이동 가능한 툴링에 삽입된다.
디스크 지지체(232)는 회전 고정된 툴링에 삽입된다.
제 2 단계(도 5b에 도시됨)에 따르면, 허브(231)는 디스크 지지체(232)를 지지하고, 그 위에 축방향 압력 하에서 유지된다. 예를 들어, 축방향 압력은 500 뉴턴 힘에 의해 발휘된다. 유리하게, 지지체에 대한 축방향 압력을 지지하고 축방향 압력을 유지하는 단계는 100 뉴턴과 1000 뉴턴 사이의 하중 하에서 일어난다. 하중을 유지하는 효과는 마찰 표면을 덮는 구역에서 온도를 증가시키며, 그에 따라 용접 작업을 용이하게 한다.
제 3 단계에 따르면, 베어링 압력이 해제되고, 마찰 용접이 냉각된다. 예를 들어, 마찰 용접부는, 특정 시간 주기 동안, 냉각 소스를 스프레이함으로써, 예를 들어 냉각 또는 대기 공기를 송풍함으로써, 또는 냉각제에 담금으로써, 예를 들어 오일, 물 또는 액체 질소에 담금으로써, 재료가 고형화되고 용접부가 일체로 유지될 때까지 냉각될 수 있다.
본 발명에 따른 허브(231)의 제 2 실시예가 도 3에 도시되어 있다. 허브(231) 및 디스크 지지체(232)는 마찰 용접에 의해 조립된다.
디스크 지지체(232)는 도 1에 도시된 제 1 실시예와 같이 제 2 마찰 표면(236)이 그 위에 형성된 반경방향 연장부를 포함한다.
제 2 실시예는, 허브(231)가 원통형 부분(230)과, 원통형 부분(230)으로부터 반경방향 외측으로 연장되는 칼라(240)를 포함한다는 점에서 도 2의 제 1 실시예와 상이하다.
디스크 지지체(232)는 보어(233)를 포함하고, 그 내부 주변부는 축선(O)을 따라 제 1 직경(D1)을 형성한다.
상기 칼라(240)의 외경은 축선(O)을 따라 제 2 직경(D2)을 형성한다. 이 실시예에서, 직경(D1)은 직경(D2)보다 작다.
허브(231)는 또한 칼라(240) 상에 형성된 제 1 마찰 표면(235)을 포함한다.
바람직하게, 제 1 마찰 표면(235)은 칼라(240)의 외경(D2)에 의해 형성된다.
마찰 용접부는 제 1 마찰 표면(235)과 제 2 마찰 표면(236) 사이에 위치된다.
이 실시예에서, 허브는 단조에 의해 생성된다. 제 1 마찰 표면(235)과 제 2 마찰 표면(236)은 연속적이다.
본 발명에 따른 허브(231)의 제 3 실시예가 도 4에 도시되어 있다. 제 3 실시예는 허브(231)가 판금으로 제조된다는 점에서 제 2 실시예와 상이하다. 허브(231)는 스틸 판금을 스탬핑함으로써 제조된다. 허브(231)의 칼라(240)는 판금을 접음으로써 제조된다.
허브(231)는 칼라(240) 상에 형성된 제 1 마찰 표면(235)을 포함한다.
판금으로 제조된 허브(231)는 원통형 부분(230)과 칼라(240) 사이에 배치된 보강재를 포함한다. 보강재는 또한 스탬핑 작업 동안 얻어진다. 보강재가 축선(O) 주위에 각도로 분포될 때, 허브(231)의 칼라(240)는 불연속 표면 부분들을 포함한다. 제 1 마찰 표면(235)은 불연속적이다.
디스크 지지체(232)는 제 2 마찰 표면(236)이 그 위에 형성된 반경방향 연장부를 포함한다. 제 2 마찰 표면(236)은 보강재 요소가 이 구역에 형성되는 경우 불연속적일 수 있다.
도시되지 않은 대안적인 실시예에서, 판금 허브는 축방향 베어링, 예를 들어 스러스트 와셔 또는 니들 베어링 상에 접촉하게 되도록 배열된 환형 표면을 포함할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예로 제한되지 않는다.

Claims (13)

  1. 습식 클러치용 디스크 홀더(13, 23)로서,
    - 회전 축선(O)을 갖는 원통형 허브(131, 231); 및
    - 축선(O)을 중심으로 회전 대칭 형상의 디스크 지지체(132, 232)를 포함하며,
    상기 디스크 지지체(132, 232)는 허브(131, 231) 상에 축방향으로 지지되는, 디스크 홀더(13, 23)에 있어서,
    상기 허브(131, 231) 및 상기 디스크 지지체(132, 232)는 마찰 용접에 의해 조립되는 것을 특징으로 하는
    디스크 홀더.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스크 지지체(132, 232)는 보어(233)를 포함하고, 상기 보어의 내부 주변부는 축선(O)을 따라 제 1 직경(D1)을 형성하며, 상기 허브(131, 231)는 축선(O)을 따라 제 2 직경(D2)을 형성하는 외부 주변부를 포함하고, 상기 직경(D1)은 상기 직경(D2)보다 작은 것을 특징으로 하는
    디스크 홀더.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 허브(131, 231)는 제 1 마찰 표면(235)을 포함하고, 상기 디스크 지지체(132, 232)는 제 2 마찰 표면(236)을 포함하며, 상기 제 1 마찰 표면(235)과 제 2 마찰 표면(236) 사이에 마찰 용접부가 위치되는 것을 특징으로 하는
    디스크 홀더.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 마찰 표면(235)은 상기 제 2 마찰 표면(236)과 평행한 것을 특징으로 하는
    디스크 홀더.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 허브(131, 231)는 원통형 부분(230)과, 상기 원통형 부분(230)으로부터 반경방향 외측으로 연장되는 칼라(240)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    디스크 홀더.
  6. 제 3 항을 인용하는 경우의 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 마찰 표면(235)은 상기 칼라(240) 상에 형성되는 것을 특징으로 하는
    디스크 홀더.
  7. 제 3 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 마찰 표면(235)은 직경(D2) 및 내경(D3)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는
    디스크 홀더.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 허브(131, 231)와 상기 디스크 지지체(132, 232) 사이의 마찰 용접부는 원주방향으로 연속적인 것을 특징으로 하는
    디스크 홀더.
  9. 제 5 항을 인용하는 경우의 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    판금 허브(131, 231)는 원통형 부분(230)과 칼라(240) 사이에 배치된 적어도 하나의 보강재를 포함하는 것을 특징으로 하는
    디스크 홀더.
  10. 제 2 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 용접 비드(238)는 상기 디스크 지지체(132, 232)의 내부 주변부 상에 위치되고, 제 2 용접 비드(238)는 허브(131, 231)의 외부 주변부 상에 위치되는 것을 특징으로 하는
    디스크 홀더.
  11. 구동 샤프트를 종동 샤프트, 예를 들어 기어박스 샤프트에 선택적으로 커플링시키도록 제어되는 멀티 디스크 타입의 습식 클러치 메카니즘에 있어서,
    제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 디스크 홀더(13, 23)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    멀티 디스크 타입의 습식 클러치 메카니즘.
  12. 구동 샤프트를 제 1 종동 샤프트 및 제 2 종동 샤프트, 예를 들어 제 1 및 제 2 기어박스 샤프트에 선택적으로 커플링시키도록 제어되는, 멀티 디스크 타입의 제 1 클러치(E1) 및 제 2 클러치(E2)를 각각 포함하는 듀얼 습식 클러치 메카니즘에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 클러치(E1, E2)는 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 디스크 홀더(13, 23)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    듀얼 습식 클러치 메카니즘.
  13. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 디스크 홀더(13, 23)를 제조하는 방법에 있어서,
    - 디스크 지지체(232)에 대하여 허브(231)를 회전시키거나, 또는 허브(231)에 대하여 디스크 지지체(232)를 회전시키는 단계;
    - 상기 허브(231)를 디스크 지지체(232) 상에 지지하고, 그 축방향 압력을 유지하는 단계; 및
    - 베어링 압력을 해제하고, 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    디스크 홀더 제조 방법.
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