KR980010055A - 변속장치에서 동기화장치의 마찰유니트와 그 마찰요소의 제작방법 - Google Patents

Abstract

토크모우멘트를 전달하는 장치의 상대운동을 통해 전달하는 대체적으로 링형인 두개의 마찰요소(1)로 구성되는 마찰면(4)은, 언제나 적어도 대략 구형단면의 모면과 같이 구성되고, 링형 마찰요소(1)의 축(5)위에 있는 중점(M)은 구형단면에 있는 기저면의 외부에 위치하고 있다. 게다가 함께 작용하는 두개의 마찰면의 사소한 미끄러짐에 대해서도 역시 간단한 방법으로 마찰면이 작동하게 할수 있으며, 양호한 전달과 유리한 마찰거동이 대단히 큰 수의 사이클에서 안전하게 할수 있다.

Description

변속장치에서 동기화장치의 마찰유니트와 그마찰요소의 제작방법

본 발명은, 특히 차량변속장치에 있는 동기화장치를 위하여, 링형 마찰요소의 제작하기 위한 방법에 관한 것이다.

특히 차량변속장치에 있는 동기화장치를 위하여, 본 발명은 대체적으로 링형인 두개의 마찰요소로 구성되고, 토크모멘트를 전달하는 장치의 상대운동을 통하여 함께 작용하는 마찰면에 전달하게 되는 마찰유니트와 관계된다.

예를 들어 클러치 및 브레이크에서 내지 변속장치에서 인용한 동기화장치에서, 유명한 방식의 배열은 알려져 있고, 제어되며, 마찰에 의해 토크모우멘트의 전달이 가능하게 된다. 예를 들어 함께 작용하는 디스크형 마찰면이 있는 마찰요소가 알려져 있으나, 마찰면의 가압에 의하여 규정된 토크모멘트의 전달하기 위해서 상대적으로 높은 동력을 필요로 하는 약점이 있다. 이러한 근거에 따라 특히 소형으로 조립되는 배치에서 마찰요소가 보통으로 주어지고, 함께 작용하는 마찰면이 원뿔대형으로 되어 있으며, 원추형각의 유용한 선택으로 비교적 적은 동력으로 가압하더라도 필요한 토크모멘트를 안전하게 전달할 수 있다.

언급된 변속장치의 경우에는 이미 언급된 원추형 구성체에서 회전수의 동기화를 위하여 소위 동기화링으로서 링형 마찰요소가 장착되어 있다. 이 마찰요소는 대부분 황동 또는 스틸로 된 지지링 또는 지지물체이고, 마찰장치의 재료로 된 마찰단면이, 때로는 예를 들어 유기체적인 마찰층 또는 신터(Sinter) 마찰층으로, 구성되어 있다. 본 동기화에 의하여 하나 또는 두 개의 원추형대응면의 내부 및/또는 외부에 마찰면이 있는 마찰요소가 누르고 있는데, 거기에 동기화하는 두 추진축의 회전수를 일치하는 상태에서 사용되고 있다. 이것은 변속장치에서 한 장치가 다른 장치로 대체가 될 때에 행해져야 하고 그때마다 언제나 필요하다.

본 기술에 상응하는 수준에 따라, 설계되는 실시예에서 이와 같은 안내요소가 다른 변속장치의 내부에는 매우 다르게 되어 있다. 본 마찰면은 원추형장치를 고려하여 도시되어 있지만 공통점이 나타나는데, (언급되어 있는) 장치에 근거를 두고 있는 이것은 언제나 유리하게 주어져 있다.

동기화를 만족시키는 운동에 관한 큰 수의 분석에 의하여, 충분한 토크모멘트을 전달하기 위해서 필요한 마찰모멘트가 변속 내지 동시화사이클에서 비교적 적은 수의 영역에서는 종종 실현되지 않게 되는, 유명한 방법의 불충분한 마찰유니트임이 밝혀지게 되는데, 무엇때문인지 지금까지 그것에 대해 설득력있는 근거가 없다.

상술하여 잘 알고 있는 문제의 근거하에, 원칙적으로 결함이 있고 함께 작용하는 본 마찰면의 원추형 구성체가 장착되어 있고, 변속장치에서 내지 동기화(클러치, 브례이크 등등을 위해서도 해당되는)의 서두에서 비교적 좁은 링형 마찰요소에 이어 상응하는 대응원추에 짧은 본 마찰원뿔을 밀어 움직여야 하고, 거기에 안전하지 않게 될 수도 있으며, 그래서 원추의 사소한 미끄러짐에 대해서도 서로 가능하게 되는, 본 발명은 이제 상기의 고찰에 대하여 가능하게 된다. 이것은 이어서, 두 개의 마찰면은 내부 전체에서가 아니라 보통으로 접촉되어 있으며, 그래서 비교적 작지만 대체적으로 시클형인 마찰면의 특별한 부분에서 대단히 크게 격심한 부하상태로 되던지 과부하상태로 된다.그 결과로서 과부하상태의 영역에서 마모가 심하게 나타나게 된다. 동시화장치 내지 전체 마찰유니트는 요구되는 마찰모멘트가 아닌 불리한 지지물에 근거하여 실현되어 있고, 마침내 기능을 발휘하지 못하게 된다. 평탄하지 않은 지지부분에 의하여 전달하는 마찰부분은 큰 부하를 걸게 됨으로써 열이 발생하고 손상을 받게 된다. 마찰요소에서, 추가된 첨가물인 오일에 의한 유막에 대하여 작용하는 이상, 과부하상태에서 열이 발생하는 마찰영역에서 작용을 계속하게 되고. 전체적으로 마찰계수가 끊임없이 내려오게 된다

언급된 문제 내지 상술한 고찰에 근거하여, 본 마찰면의 마찰에 의한 접촉이 가능하게 되고, 불가능하게 하는 형종결위에는 유막이 구성되어 있는, 그것을 과제로 하여 언급되어 있는 본 발명이 여기에 있다. 그 때에 해당되는 조직적인 형구성과 제작방법이 용이하게 실현되도록 되어야 한다.

본 발명에 따라 서두에서 알려진 방법의 마찰유니트에서 언급된 과제는, 마찰면은 항상 적어도 대략 구형단면의 모면과 같이 구성되어 있고, 거기에 링형 마찰요소의 축위에 있는 중점은 구형단면의 기저면 외부에 있는, 그것으로 해결된다.(기저면 여기에 위치하고, 링형 마찰요소의 큰 개구부면 위에 구형단면의 경계에 이어서 위치하고 있다.) 언제나 함께 작용하는 마찰면은, 마찰에 의하여 함께 작용하여 함께 전달을 할 때의 미끄러짐이 매우 간단한 방법에서 제외되고 있을 때, 대체로 구형상면의 부품과 같이 구성되어 있다. 서두에서 언급된 문제의 간단한 본 해결은 마찰거동의 결과를 고찰해 볼때 대단히 놀라게 된다. 이 실현되는 토크모멘트가 예를 들어 오일에서 오일로 오일형이 일정한 지금까지 알려진 의존도에 의존하는 습식마찰유니트에서 적어도 약 10,000사이클위에서도 일정하게 거동하고 있다. 놀라게는 하지만 그만큼, 그위에 함께 작용하는 두 개의 마찰쌍에 대해서 시간에 따라 거동하는 축변위량이 적당하게 되고, 약 2,000 사이클에서 실제로 일정한 상태에 있는 한, 거동할 때 마모도 또한 있다

그것은 여기에 그리고 그것에 덧붙여 있는데, 마찰요소의 본 발명에 따르는 구성체 내지 마찰면의 구체적인 실시예에 대해 상술한 설명은 엄밀한 기하의 의미에서는 아니지만 분석되는 것이고, 이전의 공차 내지 공차결합의 외곽부분에 있는 편차가 항상 허용됨이 없이 행해질수 있다.

또한 오늘날 사용되는 마찰결합은 언제나 어떤 방법에서는 융통성이 있으며, 그래서 어떤 외곽부분에 있는 마찰면의 구성체에 대한 엄밀한 기하의 관점에서 의 편차가 마찰유니트의 마찰거동에 확인할 수 있는 영향이 없이 전적으로 있다. 서두에서 함께 작용하는 마찰면은 비교적 더 넓은 경계에서 마찰에 의한 접촉이 축의 각에 따라서 대응하는 미끄러짐이 있을 수 있고 대체적으로 그렇게 된다. 그럼에도 불구하고 실제로는 완전히 평평하다. 두 개의 마찰면의 형종결은 언제나 나타나고, 토크모멘트전달을 위해 미끄러져서 더 이상 함께 작용하지 못하게 되는 마찰면의 단지 사소한 부분에서 어찌할수 없게 되고, 그러나 그점에서 기껏해야 퍼센트영역에서 내려진다.

본 발명에 따른 마찰유니트에 근거하여 본 마찰시스템에 착안하여 실물그대로이고, 그래서 두 개의 실제 위치에 함께 작용하는 마찰면 내지 절대적인 크기와 각에 따르는 구성체가 있는, 그것에 관해서 그뿐만 아니라 우선 안전하게 되어야 하고, 주어진 조건하에서도 요구하는 토크모멘트가 또한 전달되어 질 수 있는, 언급한 기하의 관점은 언제나 그렇게 받아 들여져 있다. 그러기 위해서 보통은 우선 원추형으로 가정된 마찰면의 직경과 폭과 함께 상응한 원추형각이 사이에 놓여 있게 된다. 그 기저면(대개 링경계의 옆에 있는)의 외부에 있는 구형단면상에 결합되어 있고, 또는 모든 경우에도 우선 바로 이 기저면에 마찰요소의 축위에 있는, 그래서 그저 그런식으로 안전하게 되어 있으며, 함께 작용하는 두 개의 마찰면도 또한 축방향으로 서로 움직이게 되어 있을 수 있는, 언급된 구형단면의 모면에 있는 중점은 여기에 위치해 있다. 이 구형단면의 중점이 링폭 내지 구형단면의 내부에 있어야 하고, 그래서 언급된 비례관계의 적절한 조정으로 기하의 관점이 확보되는 조정이 구형단면에 있는 중점의 위치를 앞으로 가져올 수 있는, 링반경 내지 링직경에서 링너비에 원추형각에의 불리한 비례관계에 본 경우가 들어가지 않으면 안된다.

차량변속장치로부터 본 발명에 따라 구성되는 동시화장치의 실험에서, 일정한 마찰에 의하여 토크모멘트를 가지게 되는데, 수천의 변속시험을 통해서 높은 오일의존도와 매우 미소한 축변위를 나타내고 있고, 과부하상태의 마찰면영역에서 어떤 의미에서 서두에서 설명한 기술수준의 약점이 발견되지 않았다.

대체적으로 링형인 마찰요소의 제작방법이, 특히 차량변속장치에 있는 동기화장치를 위하여, 도시된 바와 같이 본 발명에 따라 있고, 이 마찰면은 최초의 원뿔대면보다는 토크모멘트의 전달을 위하여 예리한 원추형각과 같이 제작되고, 적당한 내경처리로 적어도 대략 구형단면의 모면과 같이 형성되어 진다. 링형 마찰요소의 축에 있는 중점은 구형단면의 기저면에 있다.

내경처리는 설명된 방법의 유리한 구성에 따라, 마찰면을 연삭을 하던지, 아니면 산재신터(Sinter)의 마찰층가까이에 구형단면의 모면에 있는 각각의 대응면을 제시된 압형공구를 앞으로 가져가 압형을 하던지 할수 있다. 산재신터(Sinter)의 마찰층에 있는 금속으로 된 대응면과 함께 작용하는 마찰링의 경우에도 금속으로 된 마찰면을 알맞게 연삭할 수 있다.

본 발명을 우선 덧붙인 도면에서 도식을 사용하여 묘사된 실시예에 따라 이어서 상세히 설명된다.

본 발명을 우선 덧붙인 도면에서 도식을 사용하여 묘사된 실시예에 따라 이어서 상세히 설명하겠는데.

제1도는 여기에 전적으로 도시 되지 않은 마찰유니트의 본 발명에 따라 구성되는 마찰요소의 부분적인 축단면도이다.

제2도 는 도1의 Ⅱ를 확대한 상세도이다.

대체로 링형인 마찰요소(1)는 예를 들어 스틸 또는 황동으로 되어 있는 지지링(2)을 나타내고 있는데, 그 내부면에는 산재한 신터(Sinter)의 마찰층(3)과 함께 배치되어 있다. 본 마찰면(4)은 마찰층(3)의 내부 자유상면에 배치되어 있고, 마찰요소(1)위의 축(5)에 관련하여 원칙에 근거한 원추형의 구성을 나타내고 있고, 그때에 원추형각은 마찰면(4)쪽의 링폭(Z)와 링반경(X)을 고려하여 잘 알려져 있고, 이와 같은 배치의 보통으로 행해지는 산정방법에 관련되어 토크모멘트의 전달을 위해 예리하게 내지 계산하여 정하게 된다.

그 마찰면(4)은 완전원뿔대면과 조금 다르게 되어 있고, 그것은 소위 지지링(2)에 이행하여 지지면(6)에 나타나 있으며, 적어도 대략 구형단면의 모면과 같이 구성되고, 그 중점은 절반의 마찰면너비(Z/2)에서 토크모멘트의 전달을 위하여 예리한 원추형각(Y)에서의 연직선(R)과 마찰요소(1)에 있는 축(5)위에 있는 절단점(교점)에 위치한다.

도1에서 명백히, 여기에 도시된 마찰요소(1)의 상경계와 겹치는 한, 그것은 구형단면의 기저면을 통해서 축(5)의 진입점에 있는 구형단면의 중점(M)의 위치에서 링반경(X)에 링폭(Z)에 원추형각(Y)에서 여기에 존재하는 비례관계가 성립하게 된다. 중점(M)의 위치는 도1에 따른 도시에서 마찰요소(1)의 상경계면의 윗쪽에는 가능하다. 중점(M)이 마찰요소(1)에 있는 링폭(Z) 내지 마찰면(4)의 내부에 오는 경우에는, 함께 작용하는 두 개의 마찰요소(1)는 더이상 축에 대해 상대운동이 불가능하며, 이러한 경우에는 X : Z : Y 의 비례관계가 성립하도록 조절하던지 수정되도록 해야 한다.

도시된 조립품에 근거하여, 여기에 도시되지 않은 마찰면의 대응면이 전체 마찰유니트에 속하는 내부링에 전달할 수 있고, 마찰에 의한 토크모우멘트 전달이 시작될때에 대체로 중심이 같으며, 마찰요소(1)에 관련된 축(5)의 방향에서 언제나 서로 마찰요소에 미끄러짐이 없이 밀착되어 있고, 그것이 평평한데도 불구하고 양호한 전달이 함께 작용하는 두 개의 마찰면(4)에 나타나게 된다. (도2에서 분명히) 마찰요소(1)의 상부에 있는 원추형각은 사실 더 작지만 반대이고, 그러나 마찰링의 아래의 부품에서 접선보다 중앙에 인접한 원추형각(Y)과 같이 크기가 일치하고 있으며, 각각의 마찰모멘트는 이러한 실시예(함께 작용하는 마찰면의 지금까지 알려진 완전원추형구성체에도 마찬가지로)에서도 링직경 내지 링반경(X), 링폭(Z), 및 원추형각(Y)의 비례관계가 여전히 나타나는 것이 쉽게 이해된다.

특별한 실시예에서 단순 구조의 원추형링(1)은 금속 마찰층에서 마찰직경(X)을 72mm 로 하여 소결되어 있고 원추형각(Y)을 6.5°로 하여 설계되어 있다. 마찰면의 곡률반경이 36mm에 달하는 본 설계에 따르면, 대략 링높이(Z)는 7.9 mm로 설계되어 진다. 대응하는 원추에는 같은 곡률반경이 미리 정해지고, 연삭에 의해 곡률반경이 형성된다. 두 개의 부품(마찰링과 대응원추)은 이러한 설계에 의하여 해결할 때에 규정된 각영역에서 미끄러짐이 없이 마찰에 의한 일을 할 수 있다. 그것은 동마찰계수가 0.11에서 0.12까지 놓여 있고 미네랄오일(z.B. SAE 75W-G14) 또는 합성오일(z.B. egl 284)에 관계없이 일을 하게 된다. 대략 10,000 사이클에서 축변위는 0.08에서 0.12까지가 적당하게 된다.

이상의 실시예에서 마찰직경(X) 100mm인 이중원추마찰링은 마찰층이 있는 평면부분의 형(틀)에 소결되어 있고, 궁극적으로 소위 오스트리아 특허 제 Nr. 385.826호에 따라 변형한 것이다. 본 마찰링의 설계에 따르면, 곡률반경(R)이 외부가 50.015mm이고, 내부가 45.004mm (2x 링두께)일때 링높이(Z)는 대략 9.8mm가 된다. 접선의 원추형각(Y)은 마찰링에 대하여 7°로 정한다. 곡률반경에 대한 주사점(M)은 접선에 있는 연직선의 절단점(교점)과 링축(S)에 놓여 있다. 이 대응원추 내부/외부에는 곡률반경이 주어져 있다.

본 마찰링은 10,000사이클에서 완전합성오일(z.B. BOT 72/94), 미네랄오일(z.B. SAE 75W-GL4)로 시험되어 진다. 양 시험에서 마찰계수가 0.105 - 0.115일때 특별한 축동력 2 - 6 N/mm으로 그리고 축변위가 0.1mm일때 독립적으로 주어진다. 축변위은 먼저 2,000사이클이하 에서는 겹치게 되고 그 다음에는 변화없이 고정되어 있다. 마찰링은 내부에 및 외부에 있는 균질의 지지물을 나타낸다.

Claims (4)

1. 마찰면은 언제나 적어도 대략 구형단면의 모면과 같이 구성되어 있고, 대체적으로 링형인 두개의 마찰요소(1)의 축(5)에 있는 그 중점(M)은 구형단면에 있는 기저면의 외부에 위치하며, 특히 차량변속장치에 구성되는 동기화장치를 위하여, 함께 작용하는 마찰면(4)에서 토크모우멘트를 전달하는 장치의 상대운동을 통해 전달되는, 대체적으로 링형인 두 개의 마찰요소(1)로 구성되는 마찰유니트.
2. 그 마찰면(4)은 최초로 토크모우멘트를 전달하기 위하여 예리한 원추형각(Y)이 있는 원뿔대면과 같이 제작되고, 계속해서 이어지는 내경처리에서 적어도 대략 구형단면의 모면과 같이 구성되며, 링형 마찰요소(1)의 축(5)위에 있는 그 중점(M)은 구형단면에 있는 기저면의 외부에 위치하고, 특히 차량변속장치에서 동기화장치를 위하여, 대체적으로 링형인 마찰요소(1)을 제작하기 위한 방법.
3. 제2항에 있어서, 마찰면(4)의 연삭에 의한 내경처리가 계획되어 있는 방법.
4. 제2항에 있어서, 구형단면의 모면에 있는 각각의 대응면에 제시된 압형공구로 압형에 의한 소결마찰층(3)의 내경처리가 계획되어 있는 방법.

   ※ 참고사항：최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.