KR840001202B1 - 습식다판 크럿치(濕式多板 clutch) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

습식다판 크럿치(濕式多板 clutch)

제1도의 프레스기계의 계략 설명도.

제2도는 본 발명 습식다판 크럿치의 종단 정면도.

본 발명은 프레스기계에 있어서, 입출력축의 축수에 작용하는 스러스트 하중의 발생을 최대한으로 저감시킬 수 있는 습식다판 크럿치에 관한 것이다.

일반적으로 습식다판 크럿치는 건식다판 크럿치와 비교할 때 여러 가지 장점을 갖고 있기 때문에 현재 널리 이용되어지고 있는 것이다.

예를 들면 습식다판 크럿치는 첫째, 오일중에서 마찰판의 방열(放熱)상태가 좋기 때문에 프레스의 능력에 필요로 되는 만큼의 마찰판수를 용이하게 확보할 수 있으며, 둘째, 습식다판 크럿치에 사용되어지는 소결(燒結) 합금제의 마찰판은 건식다판 크럿치에 많이 사용되는 아스베스트계의 마찰판과 대비할 때 마찰량이 약 1/1600정도로써 극히 적은 것이다.

따라서 습식의 경우 크럿치 또는 브레이크의 간격 조정에 많은 시간이 걸리지 않는 것이다.

또한 셋째는 마찰면에 발생되는 극소량의 미세분말 제거는 마찰판이 오일중에서 회전하고 있는, 또한 그 마찰면에는 나선상의 홈이 파여져 있기 때문에 항상 오일은 원심력에 의하여 이 홈을 통과하므로 그 제거는 완전한 상태로 이루어질수 있는 것이다.

넷째는 오일중에서는 마찰판의 마찰계수가 거의 일정하기 때문에 제동시 소요되는 힘은 극히 적어도 된다는 것이다. 이상과 같이 습식다판 크럿치의 특징을 들 수 있으나, 종래의 습식다판 크럿치는 상술한 장점이 있는 반면, 크럿치 브레이크 등의 축수 부분에서 발생하는 열로 인한 단점을 현재까지 해결하지 못하고 있는 것이다.

즉, 축수 부분에서 발생하는 열의 발열원은 마찰판에서 생기는 마찰열과, 축수에서 발생하는 마찰열이 그대부분을 이루고 있다.

종래 습식다판 크럿치 구조의 경우 그 유온(油溫)은 일반적으로 대기의 온도+50℃로써, 특히 하절기에는 약 80℃정도 되어지는 것은 보통이다.

따라서 종래에는 상기 열을 크럿치의 하우징에 설착된 방열판이나, 플라이휠에 취부된 팬에 의하여 강제적으로 공냉시키는 것이 보통이다.

그러나 상기 열은 대기중에 방열되어지는 것뿐만 아니라, 일부는 크럿치 하우징 및 출력축등을 경유하여 프레스기계의 프레임에 전달되고, 그 결과 프레임은 열변형을 일으켜 프레스의 가공 정밀도를 현저하게 저하시킨다.

또한 크럿치 브레이크 부분에서 발생되는 열은 전혀 쓸모 없는 에너지로 소비되므로 기계의 효율을 현저하게 저하시키는 결점이 있었다.

또한 종래의 트렌스 밋숀(습식다판 크럿치 본체)은 크럿치 “ON”를 했을 때 입출력축의 축선방향으로 스러스트 하중이 작용하기 때문에 입출력축의 축수에 원추 축수를 사용하는 것이 일반적이었다.

그러나 원추 축수는 스러스트 하중을 받게 되는 발열현상이 크게 되고, 따라서 트렌스밋숀 자체가 열을 가지기 때문에 그 열에 의하여 프레스기계 자체가 열팽창되어 프레스의 정밀도를 변화시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 열문제를 유효하게 해결하는 것으로, 본 발명의 주목적은 입출력축의 축수부에 스러스트 하중이 작용하지 않는 구조로 하여 열의 발생을 격감시킨 습식다판 크럿치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 크럿치기구의 열전도에 의한 열변형을 적게하고, 프레스기계의 가공정밀도를 향상시킨 습식다판 크럿치를 제공하는 것이며, 그 이외에도 열에너지의 손실을 적게 하고, 기계효율이 높은 프레스기계의 습식다판 크럿치를 제공하는 것과, 축수의 내구성을 향상시킨1습식다판 크럿치를 제공하는 것이다.

이하 첨부 도면에 의하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.

제1도는 본 발명의 습식다판 크럿치(1)를 구비한 프레스기계(3)의 개략 정면도이며, 제2도는 본 발명의 실시예를 나타내는 단면도이다.

프레스기계(3)는 가대(5)상에 C형 프레임(7)이 경사가능하게 지지되어 있다.

C형 프레임(7)에는 편심축(9)이 회전자재하게 취부되어 있고, 이 편심축(9)에는 램(11)에 하단부가 축착된 연결간(31)의 상부가 끼워져 있다.

따라서 편심축(9)을 회전시키면 연결간(13)을 통하여 램(11)이 승강하게 되는 것이다.

C형 프레임(7)의 일부 배면에는 도시되어 있지는 않으나, 여러개의 위치결정핀이나 보올트등으로 구동 유닛트(15)가 풀림과조임이 가능장착되어 있으며, 구동유닛트(15)의 케이싱에는 크럿치 브레이크 유닛트(17)와 동력 전달유닛트(19)가 플림과조임이 가능하게 장착되어 있다.

본 발명은 크럿치 브레이크 유닛트(17)내에 내장된 습식다판 크럿치를 요지로 하는 것으로, 이하 이 크럿치브레이크 유닛트(17)의 구성에 대하여 상술한다.

크럿치 브레이크 유닛트(17)는 제2도에 도시된 바와같이 외주면에 여러개의 방열용 핀(fin)921)을 가진 중공원통상의 케이싱(23)내에 여러개의 레디알 베어링(25a)(25b)에 의하여 중공원통상의 입력축(27)이 회전자재하게 연결되어 있다.

이 입력축(27)의 일단부 외주에는 키이(29)로서1구동풀리(31)가 일체로 취부되 있고, 구동풀리(31)에는 제1도에서 도시된 바와 같이 C형 프레임(7)에 장착된 구동모우터(33)부터 벨트(35)가 걸려서 회전하게 된다.

또한 상기 입력축(27)의 타단부에는 원주방향으로 길게 돌출된 프렌지(37)가 일체로 형성되어 있고, 이 프렌지(37)에는 마찰 크럿치기구(39)의 중공상의 복수 크럿치판(41)이 핀(43)에 의하여 연결되어 있으면, 상기 마찰 크럿치기구(39)는 크럿치판(41)과 출력축(45)에 장착된 중공원판상의 마찰(47)을 눌러줌으로써 입력축(27)의 동력을 출력축(45)에 전달하게 되는 것이다.

또 마찰판(47)은 출력축(45)의 대경부(大徑部)의 외주면에 형성된 스프라인부(49)에 스프라인 타잎으로 끼워져 있다.

크럿치판(41)과 마찰판(47)은 교호로 중합할 수 있도록 배설되어 있고, 출력축(45)의 스프라인부(49)의 중앙부에는 링 모양의 고정환체(51)가 고정되어 있으며, 또한 스프라인부(49)에는 브레이크기구(53)에 있는 여러개의 마찰판(55)이 스프라인 상으로 결합되어 있다.

상기 여러개의 마찰판(55)과 상호 중합되어 배설된 중공상의 여러개의 제동판(57)은 제동핀(59)에 의하여 연결되며, 이 제동핀(59)는 케이싱(23)의 일단면에 보올트(61)로 취부되어 지지체(63)에 고정되어 있으며, 이 지지체(63)에는 여러개의 베어링(65)을 끼워넣어 상기한 출력축(45)이 회전자재하게 연결되어 있다.

상기 출력축(45)의 스프라인부(49)에는 상기한 바와 같은 마찰 크럿치기구(39)와 브레이크기구(53)이 장착되어 있으며, 또한 출력축(45)에는 원판상의 크럿치 누름판(67)(69)가 접동자재로 끼워져 있다.

원판상의 크럿치 누름판(67)은 마찰크럿치기구(39)의 크럿치판(41)과 마찰판(47)을 링모양의 고정환체(51)와의 사이에서 눌러주게 한다.

또한 크럿치 누름판(69)은 브레이크기구(53)의 마찰판(55)과 제동판(57)을 눌러주게 되며, 크럿치 누름판(67)(69)은 출력축(45)의 대경(大經)구분을 축방향으로 관통시킨 부싱(Bushing)(71) 및 보올드(73)에 의하여 일체적으로 연결되어 있다.

또한 크럿치 누름판(67)과 출력축(45)과의 사이에는 크럿치누름판(69)을 마찰판947)에는 항상 이탈하는 방향으로 작용하는 브레이크 스프링(75)이 끼워진 상태로 되어 있다. 또 출력축(45)의 선단부에는 기어(77)가 취부되어 있고 이기어(77)가 크럿치 브레이크 유닛트(17)가 구동유닛트(15)에 끼워질 때 구동유닛트(15)(15)가 치차(도시되어 있지 않음)와 교합하게 되는 것이다.

또한 크럿치 브레이크 유닛트(17)에는 구동모우터(33)를 구동하여 벨트(35)를 통하여 구동풀리(31)를 회전시키면 키이(29) 때문에 입력축(27)이 회전된다.

따라서 핀(43)를 통하여 크럿치판(41)이 일체적으로 회전하게 되는 것이다.

다음 상기 중공원통상으로 형성된 입력축(27)의 내부에는 그 일단은 크럿치 누름판(67)과 맞닿고 또한 중공원통상으로 형성된 제1조작간(79)이 접동자재하게 회전되도록 끼워져 있다.

또한 제1조작간(79)의 중공 내부에는 일단이 상기 출력축(45)의 기단부와 회전자재하게 이루어진 제2조작간(81)이 회전 또는 접동자재하게 끼워져 있다.

상기 제1조작간(79)과 제2조작간(81)과의 타단부에는 본 발명의 요지인 스러스트 하중 조정장치(83)가 있는 것이다. 이 스러스트하중 조절장치(83)는 상기 구동풀리(31)의 단면에 장착된 실린더 하우징(85)과 이 실린더 하우징(85)내부에 씨일부재(87a)(87b)를 통하여 접동자재하게 내장된 2개의 피스톤(89)(91)과 실린더카바(93)로 구성되고 2개의 피스톤 (89)(91)사이에는 작동유압 유체가 공급되는 실린더실(95)이 형성되어 있다.

상기 2개의 피스톤(89)(91)은 거의 동일한 수압면적을 갖도록 형성되고 피스톤(89)은 스러스트 베어링(97), 중간부재(99), 와샤(101) 등을 통해서 상기 제1조작간(79)의 타단부에 접해져 있다.

또한 다른 1개의 피스톤(91)은 스러스트베어링(103), 베어링압판(105) 및 제2조작간(81)의 타단부에 나사로 결합된(107)을 통하여 제2조작간(81)의 타단부에 연결되어 있다. 또한 피스톤(91)의 내부에는 상기 실린더실(95)와 연통하는 작동유압유체의 배급로(109)가 형성되고 배급로(109)의 일단부는 실린더카바(93)내에 형성되어 있는 작동유압 유체의 유통로(111)와 연통되어 있다.

실린더카바(93)의 거의 중앙에는 상기한 유통로(111)과 접속하는 작동유압체의 공급구(113)가 설치되어 이 공급구(113)에 도시되어 있지 않은 작동유체 공급원으로부터 작동유압체가 공급된다.

이상에서와 같이 스러스트 하중조절장치(83)이 구성되어 있으므로서 작동유체 공급원으로부터 공급되는 작동압유체는 공급구(113), 유통로(111), 배급로(109)를 통하여 실린더실(95)내에 도입된다. 그래서 실린더 실내(95)에 도입된 소정압력의 작동압유체는 피스톤(89)(91)를 제2도의 도시상태에서는 좌우방향으로 눌러 줌과 동시에 제1조작간(79)와 제2조작간(81)을 동일한 압력의 작동압유체로서 서로 교대로 반대 방향으로 눌러주게 되며, 작동유압 유체로서는 예로서, 압력 공기 및 압력오일을 사용하게 된다. 또한 상기 마찰 크럿치 기구(39)와 브레이크기구(53)와를 수용하는 케이싱(23)의 하단부에는 냉각, 윤활을 위한 오일을 수용하는 유실(115)가 형성되어 있고 유실(115)축부의 케이싱(23)내에는 유실(115)과 케이싱(23)의 상부공간과를 연통하는 유로(117)가 형성되어 있다.

본 발명의 실시예에서는 상술한 바와 같이 공기를 구동원(驅動源)으로 하여서 제1조작간(79), 제2조작간(81)을 조작하지만, 유압 또는 나사, 캠등의 기구에 의하여 조작할 수도 있는 것이다.

또한 상술한 실시예에서는 실린더 하우징(85)이 구동풀리(31)의 외면에 장착되어 있으나, 이 구동풀리(31)와는 분리되어 구동풀리(31)의 내측 예를 들면, 입력축(27)의 내측에 실린더실(95)을 갖을 수도 있는 것이다. 또 본 발명의 실시예에서는 제1 및 제2조작간(76,81)이 입력축(27)에 돌출되어 있으나, 출력축(45)축에 부설할 수도 있는 것이다.

상기와 같은 구성으로 된 본 발명의 작용을 구체적으로 설명하면, 우선 제2도에서 크럿치판(41)이 “OFF”브레이크기구(53)가 “ON”의 상태로부터 마찰크럿치기구(39)를 “ON”으로 하는 경우에는 상기 도면에 도시되어 있지 않은 작동유체 공급원에서 일정압력 이상의 작동압유체(브레이크 스프링(75)의 압축압력 이상)를 공급구(113), 유통로(111), 배급로(109)를 통하여 실린더실(95)내에 도입한다. 실린더실(95)내에 도입된 소정 압력의 작동압유체는 상대면에 있는 피스톤(89)(91)을 제2도에서 좌우방향으로 동시에 눌러주게 된다.

피스톤(89)이 제2도에서와 같이 좌방향으로 누룰때에는 중간부재(99), 와샤(101)를 통하여 제1조작간(79)이 좌방향으로 이동하고, 제1조작간(79)의 일단부와 서로 접하고 있는 크럿치 누름판(67)을 브레이크 스프링(75)의 탄성력에 대항하여 좌방향으로 이동시켜서 마찰크럿치기구(39)의 크럿치판(41)과 마찰판(47)을 압착시킨다.

그래서 구동모우터(33)에 의해서 구동풀리(31)가 회전구동시키는 입력축(27)의 회저구동력을 출력축(45)에 전달하게 된다.

또한 크럿치 루름판(67)의 이동에 따라 전술한 바와같이 크럿치가 들어가게 되며, 보올트(61)로서 연결된 크럿치 누름판(69)이 좌방향으로 눌러져 브레이크기구(53)의 마찰판(55)과 제동판(57)과의 압접상태 즉, 제동상태를 해제케 한다.

한편, 피스톤(91)과 연결된 제2조작간(81)은 제1조작간(79)의 중공내부를, 제1조작간(79)의 이동방향과 반대방향 즉, 제2도에서 우방향으로 이동하여 회동하고 있는 출력축(45)이 좌방향으로 이동하는 것을 억제하게된다. 그 결과 입출력축(27)(45)의 베어링부(25a)(25b)(65)에는 스러스트 하중이 작용하지 않는다. 따라서 베어링부(25a)(25b)(65)으로 부터의 발열량이 현저하게 저감되어 질수 있는 것이다.

그러나 피스톤(89)(91)에 끼워져 설치되어 있는 스러스트베어링(97)(103)에는 당연히 스러스트 하중이 작용하지만 스러스트 베어링(97)(103)의 발열량은 적고, 트렌스밋숀부의 외부에 있기 때문에 프레스기계(3)의 C형 프레임(7)에의 열의 영향은 거의 없다.

본 발명은 상기와 같이 입력축(27)의 중공내부에 크럿치누름판(67)을 눌러주는 제1조작간(79)과, 이 제1조작간(79)의 내부에 출력축(45)에 일단을 회전자재하게 연결된 제2조작간(81)을 형성하고, 제1조작간(79)과 조2작간과(81)의 일축부에 크럿치를 “ON”했을 때 제1조작간(79)을 눌러줌과 동시에 제2조작간(81)을 상기눌러주는 방향과 반대방향으로 힘을 받는 스러스트 하중 조정장치(83)를 형성하여 구성되어져 있으므로 아래와 같은 우수한 효과를 갖게 되는 것이다.

첫째, 입출력축(27)(45)의 베어링부에 스러스트 하중이 작용하지 않으므로 열의 발생이 적고, 따라서 이열로 인한 프레스기계(3)의 정밀도 변화가 거의 없게 되는 것이다. 따라서 정밀도가 우수한 좋은 제품을 가공할 수 있는 것이다.

둘째, 열에너지의 손실이 적기 때문에 기계 효율을 높일 수 있는 것이다.

셋째, 베어링부에는 상술한 바와 같이 스러스트 하중이 작용하지 않으므로 베어링의 내구성을 현저히 높일 수 있으며, 넷째, 구조가 간단하기 때문에 저렴한 제작원가로 생산이 가능하며, 운전유지가 용이하다.

또한 본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 다른 실태 양상에 따라서도 실시할 수가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 크럿치 누름판(67)을 눌러주는 제1조작간(79)과, 이 제1조작간(79)과 동일축선상에 설하며, 또한 출력축(45)에 일단이 회전자재하게 끼워져 있는 제2조작간(81)으로 구성되어, 크럿치 입력시 제1조작간(79)을 눌러줌과 동시에 제2조작간(81)을 상기 누름방향과는 반대방향으로 힘이 작용하도록 한 스러스트하중 조정장치(83)를 형성함을 특징으로 하는 습식다판 크럿치.

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