KR20230154073A

KR20230154073A - 마찰 라이닝 세그먼트

Info

Publication number: KR20230154073A
Application number: KR1020237034362A
Authority: KR
Inventors: 이사벨 알릭스; 기욤 가레스티에르; 에리크 듀노; 오렐리앙 베르노; 장 프랑수아 레이노; 알렉상드르 오테프
Original assignee: 발레오 마테리오 드 프릭시옹
Priority date: 2021-03-10
Filing date: 2022-03-03
Publication date: 2023-11-07
Also published as: CN116964346A; MX2023010637A; EP4305323A1; FR3120671B1; WO2022189264A1; FR3120671A1

Abstract

본 발명은 특히 클러치를 위한 세그먼트형 습식 마찰 라이닝(10)용 마찰 라이닝 세그먼트(1)에 관한 것으로, 이 마찰 라이닝 세그먼트는, - 머리부(2a)와 목부(2b)를 가지며, 세그먼트의 일 단부의 측면에 위치되는 혀 형태의 잠금 요소(2); 및 - 상기 세그먼트의 타 단부에 위치되는 노치 형태의 정합 잠금 요소(3)를 포함하고, 상기 세그먼트(1)는 트랙 폭(W)이 7 내지 14 mm 이고, 두께가 300 내지 1,200 ㎛ 이며, 페놀 수지 함량이 20 내지 45 중량% 이고, 상기 노치(3)는 가변 폭(T)을 갖는 벽(3a)에 의해 양측에서 둘러싸여 있으며, 최소 폭(T)이 2 내지 3mm 이다.

Description

마찰 라이닝 세그먼트

본 발명은 예를 들어 승용차 또는 산업용 차량과 같은 자동차용의, 특히 클러치를 위한 세그먼트형 습식 마찰 라이닝용 마찰 라이닝 세그먼트에 관한 것이다. 본 발명은 또한 적어도 두 개의 연속적인 마찰 라이닝 세그먼트를 포함하는 마찰 라이닝 및 본 발명에 따른 적어도 하나의 마찰 라이닝을 갖는 지지체를 포함하는 마찰 디스크에 관한 것이다.

본 발명은 습식 마찰 또는 문지름 라이닝(wet friction or rubbing lining) 분야에 적용될 수 있다. 습식 마찰 라이닝은 마찰 재료가 브레이크 유체나 자동 변속기 유체와 같이 사용 중에 오일과 같은 액체에 "젖거나" 함침되는 경우에 사용된다. 습식 마찰 라이닝은 건식 마찰 라이닝과 구성 및 물리적 특성의 양자의 면에서 매우 다르다.

일반적으로 예를 들어 강철로 만들어진 마찰 디스크는 그 전방 면 각각에 마찰 라이닝이 있다. 마찰 라이닝은 전형적으로 수지에 함침된 마찰 재료 또는 종이의 연속 롤에서 단일 환형 조각으로 절단되며, 이 종이는 커팅 프레스에 의해 공급된다. 그런 다음 재료를 절약하기 위해 이러한 마찰 라이닝을 복수의 마찰 라이닝 세그먼트로 구성하는 것이 제안되었다.

마찰 라이닝 세그먼트는 예를 들어 EP 0622558 및 EP 141379 출원에 개시되어 있다. 그러나 이 문헌에는 세그먼트형 습식 마찰 라이닝을 위한 좁은 트랙 폭을 갖는 세그먼트 생산에 대해서는 언급되어 있지 않다.

따라서, 본 발명의 목적은, 좁은 트랙 폭을 갖는 마찰 라이닝이 그 조립 중에 발생된 제약에 의해 환형 형태를 유지할 수 있도록 설계된, 잠금 및 대응 잠금 메커니즘(a locking and counter-locking mechanism)을 포함하는 세그먼트형 습식 마찰 라이닝용 마찰 라이닝 세그먼트를 제안하는 것에 의해, 종래 기술의 단점 중 하나 이상을 제거하는 것이다.

따라서 본 발명은, 특히 클러치를 위한 세그먼트형 습식 마찰 라이닝용 마찰 라이닝 세그먼트로서,

- 머리부와 목부를 갖는 혀 형태의 잠금 요소로서, 상기 잠금 요소는 세그먼트의 일 단부의 측면에 위치하는, 잠금 요소; 및

- 상기 세그먼트의 타 단부의 측면에 위치하는 노치 형태의 정합 잠금 요소를 포함하며,

상기 세그먼트는 트랙 폭이 7 내지 14㎜, 두께가 300 내지 1,200㎛, 페놀 수지 함량이 20 내지 45 중량%이고, 상기 노치는 양측이 가변 폭을 갖는 벽으로 둘러싸여 있으며, 최소 폭이 2㎜ 내지 3㎜ 인, 마찰 라이닝 세그먼트를 제안한다.

따라서, 본 발명은, 상이한 특성들의 조합에 의해, 습식 마찰 라이닝을 생산하는 동안 상이한 세그먼트들을 서로 양호하게 끼워맞출 수 있게 하는 향상된 견고성으로, 좁은 트랙 폭을 갖는 마찰 라이닝 세그먼트를 얻을 수 있다.

본 발명의 대상은 또한 적어도 두 개의 연속적인 마찰 라이닝 세그먼트를 포함하는 마찰 라이닝으로서, 세그먼트의 각 잠금 요소는 인접한 라이닝 세그먼트의 정합 잠금 요소의 내부에 위치된다.

본 발명의 대상은 또한 본 발명에 따른 적어도 하나의 마찰 라이닝을 갖는 지지체를 포함하는 마찰 디스크로서, 상기 라이닝은 지지체의 적어도 하나의 전방 면에 위치된다.

마지막으로, 본 발명의 대상은 또한 본 발명에 따른 마찰 디스크를 포함하는 차량 드라이브 트레인용 속도 동기화 구성 요소로서, 상기 구성 요소는, 특히 더블 클러치 기어 박스를 위한, 클러치, 브레이크, 토크 리미터, 토크 컨버터 및 기어 박스 싱크로나이저 중 하나이다.

본 발명은 다음의 설명을 읽고 첨부된 도면을 검토하면 더 잘 이해될 것이다. 본 도면은 본 발명을 비제한적으로 설명하기 위한 예시일 뿐이다.
[도 1] 제1 실시예에 따라 복수의 마찰 라이닝 세그먼트로부터 생성된 세그먼트형 습식 마찰 라이닝을 위에서 본 도면이다.
[도 2] 도 1의 마찰 라이닝의 세그먼트를 위에서 본 도면이다.
[도 3] 잠금 요소와 정합 잠금 요소가 분리된 위치에 있는 것을 도시하는, 위에서 본 부분도이다.
[도 4] 제2 실시예에 따른 마찰 라이닝의 세그먼트를 위에서 본 도면이다.
[도 5] 제3 실시예에 따른 마찰 라이닝의 세그먼트를 위에서 본 도면이다
동일하거나 근사하거나 유사한 요소는 도면들 간에 동일한 참조번호를 유지한다.

설명 및 청구범위에서, "외측" 및 "내측" 또는 "외부" 및 "내부”라는 용어 뿐만 아니라 "축 방향" 및 "반경 방향"이라는 배향은 설명에 주어진 정의에 따라 세그먼트형 습식 마찰 라이닝 요소를 지정하기 위해 사용된다. 관례상, "반경 방향"이라는 배향은 "축 방향"의 배향을 결정하는 마찰 라이닝의 주 회전축에 직각으로 향하며, 내부로부터 외부 쪽으로 해당 축에서 멀어진다.

도 1은 적어도 두 개의 연속적인 마찰 라이닝 세그먼트(1)를 포함하는 세그먼트형 습식 마찰 라이닝(10)을 도시한다.

고려된 예에서 마찰 라이닝(10)은 5개의 연속적인 개별 세그먼트를 포함한다. 변형예로, 더 많거나 적은 수의 마찰 라이닝 세그먼트(1)를 사용할 수 있다. 바람직하게는, 세그먼트형 습식 마찰 라이닝(10)은 2개 내지 10개의 라이닝 세그먼트(1)를 포함하며, 더욱 더 유익하게는 3개 내지 6개의 라이닝 세그먼트를 포함한다.

마찰 라이닝(10)은, 주 회전축(X)에 대해서, 직경이 Di로 표시된 내부 원통형 표면과, 직경이 De로 표시된 외부 원통형 표면으로 경계설정된 마찰 재료로 만들어진 평평한 환형 형태를 갖는다. 전형적으로, 마찰 라이닝(10)은, 마찰 디스크 지지체(본원에 도시되지 않음)의 전방 면을 향하는 고정 면(14)과, 고정 면(14)의 반대편에 있고 엔진 토크 전달을 위해 대응 재료(counter-material)와 접촉하게 될 수 있는 평평한 문지름 면(falt rubbing face: 16)을 포함한다.

일반적으로 마찰 디스크의 지지체는 예를 들어 강철로 만들어진 금속 지지체, 평평한 지지체 위의 유기 섬유를 기반으로 한 직조 구조물, 유기 섬유를 기반으로 한 종이 지지체 중에서 선택된다. 유기 섬유는 셀룰로오스 섬유(면 섬유, 린넨 섬유, 대마 섬유, 목질 섬유), 아라미드 및 탄소 중에서 선택된다.

세그먼트형 습식 마찰 라이닝(10)을 위한 각 마찰 라이닝 세그먼트(1)는 세그먼트의 일 단부의 측면에 잠금 요소(2)를 포함하고, 상기 세그먼트의 타 단부의 측면, 즉 대향 단부에 정합 잠금 요소(3)를 포함한다.

도 1 내지 4를 참조하면, 잠금 요소(2)는 머리부(2a)와 목부(2b)를 갖는 혀 형태이고, 정합 잠금 요소(3)는 노치 형태이다. 유리하게, 머리부(2a)는 목부(2b)로부터 목부(2b) 반대편의 주변부(21)까지 연장된다. 따라서 머리부(2a)는, 일 단부는 목부(2b)에 의해 경계설정되고, 타 단부는 주변부(21)에 의해 경계설정된다.

제1 라이닝 세그먼트(1)의 각 잠금 요소(2)는 마주 보는 제2 라이닝 세그먼트(1)의 정합 잠금 요소(3)와 상보형이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 세그먼트(1)의 각 잠금 요소(2)는 인접한 라이닝 세그먼트의 정합 잠금 요소(3)의 내부에 위치된다.

유리하게도, 잠금 요소(2)와 정합 잠금 요소(3)는 함께 도브테일 타입의 기계식 연결부를 형성한다.

본 발명에 따른 마찰 라이닝 세그먼트(1)는 좁은 트랙 폭(W), 즉 7 내지 14mm 의 트랙 폭을 갖는다. 다시 말해서, 상기 라이닝 세그먼트들(1)로부터 제조된 마찰 라이닝의 외경(De)과 내경(Di) 사이의 차이의 절반은 7 내지 14mm 이다.

본 발명에 따른 마찰 라이닝 세그먼트(1)는 문지름 면(16)에 직교하는 축을 따른 재료의 치수로 정의되는 두께가 300 내지 1,200㎛ 이다.

노치라고도 하는 각 정합 잠금 요소(3)는 양측이 벽(3a)으로 둘러싸여 있다. 노치(3)를 형성하는 것은 이들 벽(3a)이다. 벽(3a)은 가변 폭(T)을 갖는다. 폭(T)은 반경 방향으로 측정할 수 있고 최소 폭이 2mm 내지 3mm 이다. 이러한 벽이 생산될 때 변형되지 않으려면 내구성 있는 충분한 강성(rigidity)을 가져야 한다. 2mm의 최소 두께에 의해 이 강성이 제공된다.

고려된 예들에서, 양측에서 노치(3)를 둘러싸고 있는 각 벽(3a)의 폭(T)은 노치(3)가 위치하는 세그먼트(1)의 단부의 주변부(31)를 향해 반경 방향으로 증가한다.

유리하게도, 잠금 요소(2)의 머리부(2a)의 폭은 목부(2b)의 반대쪽 방향으로 증가한다. 다시 말해서, 머리부(2a)의 폭은 목부(2b)로부터 멀어지고 주변부(21)에 가까워질수록 증가한다. 실제로, 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 목부(2b)의 반대편에 위치한 주변부(21)의 폭(H)은 목부(2b)를 정의하는 폭(N)보다 크다.

바람직하게는, 목부(2b)의 폭(N)은 2mm 내지 3mm 이다. 목부(2b)의 폭(N)은 혀 형태부의 가장 작은 폭에 해당한다(도 3 및 5 참조).

유리하게도, 잠금 요소(2)의 머리부(2a)는 교점에서 35° 미만, 바람직하게는 25° 미만의 각도 A를 정의하는 측면(22)을 갖는다. 측면(22)은 목부(2b)를 머리부(21)의 주변부에 연결한다.

유리하게도, 머리부(2a)는 잠금 요소(2)의 목부(2b)로부터 목부(2b)의 반대쪽 주변부(21)까지 5 내지 15 mm의 거리(L)에 걸쳐 연장된다.

유리하게도, 각 마찰 라이닝 세그먼트(1)에 대해 다음 방정식이 적용된다: Tan(A/2) = k((W-2T-N)/2L)

Tan은 각도 A/2의 탄젠트이고, k는 0.9 와 1.1 사이의 계수임.

트랙 폭이 상이한 세 개의 마찰 라이닝 세그먼트(1)에 대한 치수의 예가 다음 표 1에 나와 있다(치수는, a°로 표시된 각도 A를 제외하고 모두 mm 단위임).

	트랙 폭
	14	10	7
T	4	2.50	2.00
N	3.00	3.00	2.00
H	7.00	5.00	3.00
L	10.00	7.00	6.00
A°	23	16	10

본 발명의 맥락에서, 세그먼트형 습식 마찰 라이닝(10)을 위한 각 마찰 라이닝 세그먼트(1)는 20 내지 45 중량%의 페놀 수지 함량을 갖는다. 이 함량은 세그먼트(1)가 너무 딱딱하거나 너무 무르지 않도록 하는 좋은 절충안이다.유리하게도, 각 마찰 라이닝 세그먼트(1)는 55 내지 80 중량% 의 필러를 포함한다.

유리하게도, 필러는 탄소 섬유, 면 섬유, 아라미드 섬유, 활성탄 분말 또는 규조토 분말과 그 혼합물 중에서 선택된다.

마찰 라이닝 세그먼트(1)의 조성의 예는 다음 표 2에 제공된다(표시된 백분율은 중량 퍼센트임).

페놀 수지	20~45%
탄소 섬유	2~15%
면 섬유	5~10%
아라미드 섬유	15~40%
활성탄 분말	0~15%
규조토 분말	5~35%

상기 설명은 단지 일례로서 제공된 것으로서, 본 발명의 분야를 한정하지 않으며, 다양한 요소를 임의의 다른 균등물로 대체해도 발명의 범위를 벗어나지 않을 것이다.또한, 본 발명의 다양한 특성, 변형예 및/또는 실시예들은 상호 비호환성이지 않거나 상호 배타적이지 않은 경우 다양한 조합으로 서로 조합될 수 있다.

Claims

특히 클러치를 위한 세그먼트형 습식 마찰 라이닝(10)용 마찰 라이닝 세그먼트(1)에 있어서,
- 머리부(2a)와 목부(2b)를 가지며, 세그먼트의 일 단부의 측면에 위치되는 혀 형태의 잠금 요소(2); 및
- 상기 세그먼트의 타 단부의 측면에 위치되는 노치 형태의 정합 잠금 요소(3)를 포함하고,
상기 세그먼트(1)는 트랙 폭(W)이 7 내지 14 mm 이고, 두께가 300 내지 1,200 ㎛ 이며, 페놀 수지 함량이 20 내지 45 중량% 이고,
상기 노치(3)는 가변 폭(T)을 갖는 벽(3a)에 의해 양측에서 둘러싸여 있으며, 최소 폭(T)이 2 내지 3mm 인 것을 특징으로 하는 마찰 라이닝 세그먼트.
청구항 1에 있어서, 상기 잠금 요소(2)의 머리부(2a)의 폭이 목부(2b)와 반대쪽 방향으로 증가하는 것을 특징으로 하는 마찰 라이닝 세그먼트.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 잠금 요소(2)의 머리부(2a)가 교점에서 35° 미만의 각도(A)를 정의하는 측면(22)을 갖는 것을 특징으로 하는 마찰 라이닝 세그먼트.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 머리부(2a)가 잠금 요소(2)의 목부(2b)로부터 목부(2b) 반대쪽의 주변부(21)까지 5 내지 15 mm의 거리(L)에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 마찰 라이닝 세그먼트.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 55 내지 80 중량%의 필러를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 라이닝 세그먼트.
청구항 5에 있어서, 상기 필러는 탄소 섬유, 면 섬유, 아라미드 섬유, 활성탄 분말, 또는 규조토 분말 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 마찰 라이닝 세그먼트.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 연속적인 마찰 라이닝 세그먼트(1)를 적어도 2개 포함하는 마찰 라이닝(10)에 있어서, 세그먼트(1)의 각 잠금 요소(2)는 인접한 라이닝 세그먼트의 정합 잠금 요소(3)의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 마찰 라이닝.
청구항 7에 있어서, 상기 잠금 요소(2)와 정합 잠금 요소(3)가 함께 더브테일 타입의 기계식 연결부를 형성하는 것을 특징으로 하는 마찰 라이닝.
청구항 7 또는 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 마찰 라이닝(10)을 적어도 하나 갖는 지지체를 포함하는 마찰 디스크에 있어서, 상기 라이닝은 상기 지지체의 적어도 전방 면에 위치하는 것을 특징으로 하는 마찰 디스크.
청구항 9에 기재된 마찰 디스크를 포함하는 차량의 드라이브 트레인을 위한 속도 동기화 구성 요소에 있어서, 상기 구성 요소는 클러치, 브레이크, 토크 리미터, 토크 컨버터 및 특히 더블 클러치 기어박스를 위한 기어박스 싱크로나이저 중 하나인 것을 특징으로 하는 속도 동기화 구성 요소.