KR102701257B1 - 압력 포트를 관통하여 그 뒤에서 맞물리는 복원 스프링을 구비한 포지티브 잠금 연결을 갖는 분리 클러치, 구동 트레인, 및 분리 클러치의 조립 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부 다중 디스크 캐리어(3)를 구비한 자동차의 구동 트레인용 분리 클러치(1)에 있어서, 마찰 디스크들(4)이 회전 관련하여 고정되어 삽입될 수 있지만 축방향으로 이동할 수 있고, 비-포지티브 연결인 경우에는 짝을 이루는 마찰 디스크들(6)에 토크를 전달하기 위해 마련되며, 상기 외부 다중 디스크 캐리어(3)는 공동결합 회전을 위해 축방향으로 토크 전달 구성품(8)에 고정 체결되며, 상기 비-포지티브 연결의 경우를 위해 상기 마찰 디스크(4) 중 적어도 하나의 축방향 변위를 위한 가압 요소(12)가 존재하며, 상기 가압 요소(12)는 상기 비-포지티브 연결을 해제하기 위해 제공되는 복원 스프링(15)과 접촉하며, 상기 복원 스프링(15)은, 상기 가압 요소(12)와 포지티브 잠금 연결되도록, 상기 마찰 디스크로부터 이격되는 측으로부터 상기 마찰 디스크(4)의 방향으로 상기 가압 요소(12)를 통하여 상기 가압 요소의 뒤에서 맞물리는 것을 특징으로 하는 구동 트레인용 분리 클러치(1)에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 2개의 전기 모터 사이에 상기와 같은 유형의 분리 클러치(1)를 구비하는 자동차의 구동 트레인에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 마찰 디스크들을 이동시키는 가압 요소(12)를 위한 복원 스프링(15)은 사전 조립된 분리 클러치(1)에 상기 가압 요소(12)를 통해 맞물리는 방식으로 삽입된 후에 사전 응력을 받고, 상기 가압 요소와 접촉하도록 나사 고정되는 분리 클러치(1)의 조립 방법에 관한 것이다.

Description

압력 포트를 관통하여 그 뒤에서 맞물리는 복원 스프링을 구비한 포지티브 잠금 연결을 갖는 분리 클러치, 구동 트레인, 및 분리 클러치의 조립 방법

본 발명은 다중 디스크 클러치 또는 다중 플레이트 클러치 형태의 분리 클러치, 예를 들어 외부 다중 디스크 캐리어를 구비하는, 자동차 구동 트레인용 직접 작동식 건식 (단일) 분리 클러치에 관한 것으로서, 회전 관련하여 고정되지만 축방향으로 이동 가능한 마찰 디스크, 외부 디스크가, 예컨대 강철 디스크로 설계되어 삽입 가능하고, 내부 디스크 등의 매칭되는 마찰 디스크가 예컨대 선형 디스크로 설계되어 완전히 또는 부분적으로 비-포지티브 연결이 있는 경우에 토크를 전달하도록 마련되며, 이때, 상기 외부 다중 디스크 캐리어는 공동결합 회전을 위해 축방향으로 토크 전달 구성품에 고정 체결되며, 상기 비-포지티브 연결의 경우를 위해 상기 마찰 디스크 중 적어도 하나의 축방향 변위를 위한 가압 요소가 존재하며, 상기 가압 요소는 상기 비-포지티브 연결을 해제하기 위해 제공되는 복원 스프링과 접촉한다.

하이브리드화에 대한 요구 조건으로 인해, 더 작은 직경과 더 높은 속도의 경우에도 전체 기능들을 여전히 제공해야만 하는 효과로 클러치 요구 조건이 강화된다. 이는 클러치의 토크 전달뿐만 아니라 클러치의 다른 구성품들에도 적용된다. 즉, 디스크 수가 유사한 클러치의 소형 복원 스프링이, 대형 클러치와 마찬가지로, 동일한 공극/결속 간격을 극복해야만 한다는 것을 의미한다.

이러한 작용력 범위는 맞물림 시스템의 작용력 이력현상을 극복하기 위해, 그리고 맞물림 시스템을 밀어낼 때의 동적 요구 조건을 충족하기 위해 필요하므로, 최소한의 작용력이 필요하다. 소형 클러치를 구비하는 경우 설치 위치에 필요한 작용력이 더 작아서는 안 되며 오히려 유사한 수준으로 유지되어야 하기 때문에, 이는 예를 들어 디스크 스프링으로 설계된 복원 스프링의 작용력 가장자리를 원하는 만큼 작게 만들 수 없다는 것을 의미한다. 그런데, 작용력 가장자리의 직경을 크게 유지하면 현대 하이브리드 장치의 공간 제약 요건을 초과하게 된다. 속도 요구 조건도 충족할 수 없어서, 결국 서비스 수명을 단축시키게 된다. 전기 모터는 특히 높은 원주 속도 및 높은 회전 속도를 나타내기 때문에 전기 모터가 결합되면 전술한 문제점들이 특히 악화된다.

압력 포트(pot) 및 결속력을 지지하는 유닛 사이에 복원 스프링이 위치하는 이중 클러치 장치가 공지되어 있다. 이러한 맥락에서, 직접 작동식 건식 클러치가 개시된 WO 2015/144161 A1을 예시적으로 참조한다. 상기 문헌에는, 특히, 적어도 하나의 압력판과 카운터 압력판, 및 조정 장치와 결합된 적어도 하나의 판 스프링 장치를 구비하는 마찰 클러치 장치가 개시되며, 여기서 상기 조정 장치는 마찰 클러치 장치의 설치 위치에서의 공차를 보정할 수 있는 공차 보정 장치로 설계되었다는 점에서 특징을 갖는다.

본 발명의 목적은 종래 기술에 존재하는 단점들을 극복하거나 적어도 완화하는 것이다. 특히, 분리 클러치는 특히 높은 원주 속도 및 높은 회전 속도를 갖는 인접 구성품들과 함께 사용할 수 있어야 하지만 개별 부품들의 서비스 수명에 관한 결함을 수용할 필요는 없다. 특히, 설치 공간을 더 효율적으로 사용할 수 있어야 한다.

논의되는 유형의 분리 클러치에 있어서 이러한 과제는, 복원 스프링이 마찰 디스크 방향으로 마찰 디스크 방향에서 이격되는 측으로부터 가압 요소를 통하여 뒤에서 맞물려 가압 요소와 포지티브 잠금 연결이 이루어지는 방식으로 본 발명에 따라 해결된다.

설치 공간에 대한 요구가 특히 높고 기하학적 관계가 어려운 경우라도, 설치 공간 구역에 대한 위반을 허용할 필요가 더 이상 없다. 압력 포트의 하부가 복원 스프링을 둘러쌀 필요가 없게 되었다. 공지된 종래 장치에 대한 본 발명에 따른 차이점으로서, 압력 포트가 복원 스프링 위로 돌출되지 않는다. 오히려, 복원 스프링이 역가압 하부(press-back feet)의 도움으로 압력 포트에 나사 결합되어, 복원 스프링이 최종 및 최대 부위로서 설치될 수 있고 그럼에도 복원 스프링이 가압 요소/압력 포트를 역가압할 수 있다. 따라서, 복원 스프링은 결합력/허브를 지지하는 구성품 유닛 상에 놓이도록 가압 요소/압력 포트 뒤에서 나사 결합된다. 압력 포트는 복원 스프링을 너머 축방향으로 돌출되지 않는다.

바람직한 실시예들이 종속항에서 청구되고 아래에 설명된다.

바람직하게는, 상기 포지티브 잠금 연결은, 한편으로 상기 복원 스프링의 일체형 섹션이 상기 가압 요소를 (직접 또는 간접) 지지하거나 상기 가압 요소의 일체형 섹션이 상기 복원 스프링을 지지함으로써 구현되거나, 상기 포지티브 잠금 연결은, 다른 한편으로 상기 가압 요소를 차례로 지지하는, 링과 같은, 중간 구성품을 상기 복원 스프링이 지지함으로써 구현된다. 복원 스프링의 일체형 섹션이 가압 요소를 지지하거나, 그 반대로, 가압 요소의 일체형 섹션이 복원 스프링을 지지하는 경우, 특히 축방향으로 설치 공간이 거의 필요하지 않으며 개별 구성품들도 거의 필요하지 않다. 이를 통해 조립이 더 용이해지고 제조 비용이 감소한다. 대안이 상기 중간 구성품을 통해 구현되는 경우에는, 특히 다양한 실시예의 변형 및 구성 조합을 용이하게 제공할 수 있다.

일체형 섹션이 원주 방향으로 적어도 부분적으로 배향된 경우에 유용하다는 것이 입증되었다. 뒤쪽 맞물림 및 포지티브 잠금 연결을 생성하도록 개별 구성품들을 함께 축방향으로 간단히 밀고 후속 나사 결합을 하면, 베이오넷(bayonet) 잠금 기법과 유사한 방식으로 구현될 수 있다. 이를 통해 조립이 더 용이해지며 분해도 가능해진다.

가압 요소가 압력 포트 또는 레버로서 설계되고/되거나 토크 전달 구성품이 허브로서 설계되면, 승용차 및 상용차에 적합한 표준적인 해결 수단을 개발하고 구현할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 토크 전달 구성품들이 비-포지티브 연결 수행 시의 압력 포트의 축 방향 변위를 유발하기 위한 결속력을 지지하도록 사용되는 경우에는, 곤란한 작동 조건에서도 시간이 지남에 따라 양호한 기능이 보장된다.

복원 스프링으로부터 충분한 작용력을 제공할 수 있으려면, 복원 스프링이 허브의 소정의 지지 영역, 바람직하게는 외부 다중 디스크 캐리어가 허브에 연결되어 있는 피치 원의 영역, 더 바람직하게는 리벳 연결 영역의 외부에서 반경 방향으로 지지하는 것이 유리하다.

복원 스프링의 일체형 섹션이 복원 스프링의 반경 방향 내측으로 돌출된 플랜지의 자유로운 후크 형태의 단부로서 설계된 경우, 조립 중에 허브 및 압력 포트에 대해 복원 스프링 내에 나사 결합함으로써 압력 포트와 복원 스프링 사이의 포지티브 잠금 연결이 간단히 구현될 수 있다. 결과적으로, 특히 조립 용이한 실시예가 구현된다.

특히 단순한 실시예에 따르면, 한편으로 복원 스프링을 구비한 허브의 지지 영역, 복원 스프링을 구비한 압력 포트의 지지 영역 및 복원 스프링 자체가 기하학적으로 설계되며, 다른 한편으로, 마찰 디스크로부터 가장 먼 복원 스프링의 일부가 마찰 디스크로부터 가장 먼 압력 포트의 섹션의 마찰 디스크 측에서의 모든 작동 상태 중에 배열되도록 복원 스프링은 그 작용력 용량 관점에서 설계된다.

의도하지 않은 분해를 방지하기 위해서는, 예를 들어 측면 센터링(flank centering)을 유도함으로써 복원 스프링에 회전 방지 잠금 장치를 제공하는 것이 매우 바람직하다.

회전을 방지하기 위해서는, 나사 결합된 후에 복원 스프링의 위치를 회전가능하게 고정하여 스프링이 풀리는 것을 방지해야 한다. 리벳 연결을 선택하는 것이 바람직하다. 그러나, 돌출된 탭/로브에 작용하는 굽힘 작업도 사용 가능하다. 이와 같은 맥락에서, 리벳은 풀림 방지 기능을 가질 뿐만 아니라 이중 기능을 통해 허브를 외부 다중 디스크 캐리어와 연결한다. 리벳의 볼트형 디자인으로 인해, 스프링이 동시에 날개 오목부 위쪽으로 중앙에 위치한다. 운송 잠금이 구현되면 추가 구성품이 불필요하므로 매우 바람직하다. 이후, 소위 트윈 드라이브 변속기를 숙련된 방식으로 구현할 수 있다.

상기 회전 방지 잠금 장치는, 예컨대, 상기 복원 스프링의 반경 방향 외측으로 연장되는 로브들 상에서 지지하는 볼트형 리벳을 사용하여 생산되거나, 상기 토크 전달 구성품과 포지티브 잠금 연결되는 상기 복원 스프링의 적어도 하나의 재형성된 로브에 의해 생산되는 것이 유용하다고 입증되었다. 로브는 판금 단면이므로 딥 드로잉, 플랜지 또는 굽힘 가공과 같은 비절삭 가공이 추천된다. 이는 높은 사이클 시간과 낮은 불량률/최소 낭비율을 가져온다.

또한, 리벳은 토크 전달 구성품에 대한 외부 다중 디스크 캐리어의 리벳 연결을 실현하는 경우에도 유용한 것으로 입증되었다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 유형의 분리 클러치가 2개의 전기 모터 사이에 사용되는 자동차의 구동 트레인에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 바람직하게는 본 발명에 따라 설계된 분리 클러치를 조립하는 방법에 관한 것으로서, 마찰 디스크를 이동시키는 가압 요소용의 복원 스프링이, 바람직하게는 마지막 구성품/마찰 디스크로부터 주로 가장 먼 구성품/주로 최외측 구성요소로서, 가압 요소를 통해 결합한 후에 사전 응력을 가하고 나사 결합하여 가압 요소와 직접 또는 간접적으로 접촉하는 방식으로, 즉, 예를 들어 뒤에서 맞물림으로써 그와 포지티브 잠금 연결이 이루어지도록, 사전 조립된 클러치에 삽입된다.

다시 말해, 본 발명의 특징은, 형태 맞춤 방식으로 가압 요소/작동 요소(예를 들어, 압력 포트 또는 레버로 설계됨)에 나사 결합되는 복원 스프링의 특징으로 간주될 수 있다. 복원 스프링 상에 또는 가압 요소 상에 후크가 위치할 수 있다. 예를 들어 잠금 링, 가압된 추가 부품, 리벳 처리된 추가 부품, 또는 추가 부품 없는 리벳이 설정된다면, 나사 결합 대신 추가 요소가 스프링을 후속적으로 지지할 수도 있다. 그러나, 이미 전술한 바와 같이, 복원 스프링 상의 후크 및 복원 스프링의 나사 결합을 갖는 가압 요소와 복원 스프링 사이의 플랜지가 특히 바람직한 변형예에 해당한다.

이러한 개념은 리벳 또는 로브를 개재한 형태 맞춤식 회전 방지 잠금 장치를 제공함으로써 더욱 발전되었는데, 로브는 재성형 가능하며 리벤은 한편으로는 로브 사이에 다른 한편으로는 복원 스프링과의 사이에 측면 센터링이 강제된다.

리벳팅 회전 방지 잠금을 구현할 때, 리벳이 외부 다중 디스크 캐리어와 허브를 서로 연결하고 복원 스프링 상에서 측면 센터링을 통한 회전 방지 잠금을 구현하는 방식으로 3중 기능도 달성 가능하다. 이론적으로는, 리벳이 복원 스프링의 반경 방향 외측에 대해 축방향으로 고정되는 것도 가능하다. 다만, 복원 스프링의 단순한 접촉은 통상적인 경우에 해당한다.

또한, 본 발명은 분리 클러치 조정의 조정 가능성 및 정밀도에 중점을 두고 개발될 수 있다.

또한, 종래 기술에 의하면 복원 스프링에서 파손이 빈번하게 발생하는 것으로 나타났다. 이러한 상황은 극복되어야 한다.

예를 들어, 논의되는 유형의 분리 클러치에 있어, 이러한 상황은 복원 스프링이 토크 전달 구성품의 지지 영역의 외부에서 반경 방향으로 (직접적으로 또는 간접적으로) 지지하되 상기 지지 영역이 복원 스프링의 사전 응력을 변경하도록 설계되는 추가적인 개발을 통해 해결된다.

복원 스프링의 더 작은 직경으로 인해 증가된 작용력/변위 하중 때문에, 복원 스프링의 평균 응력이 증가한다. 이는 스프링의 강도와 수명에 직접적인 영향을 미친다. 따라서, 본원에서는 이를 구체적으로 다룬다. 다중 디스크 클러치에서는 공극이 설정되면 복원 스프링에 대한 작용력 조정이 수행되지 않고 오히려 공극을 조정하여 수행된다. 시스템 공차를 보상하기 위해서 결속 시스템과 분리 클러치 사이에 끼움쇠를 삽입하는 통상적인 변형도 가능하다. 그러면 클러치의 설치 위치가 결속 시스템에 적합하게 적용될 수 있다. 따라서, 결속 시스템의 클러치들이 전체적인 조립체 내에서 서로 일치하게 되며 클러치에 필요 공극이 확보된다. 또한, 하지만, 복원 스프링이 제공할 수 있는 작용력도 비로소 설정된다. 공차를 보상하는 원리로부터 공지된 다른 변형예, 즉 상이한 마찰 디스크/마찰 플레이트/강판 디스크를 제공하는 것, 바람직하게는 이들을 가압 요소에 가장 근접하도록 제공하는 것도 가능하다. 복원 스프링의 반경 방향 내측 단부 및 복원 스프링의 반경 방향 외측 단부에 조정 옵션을 제공함으로써, 첫째로 축방향 공차가 보상되고 둘째로 복원 스프링의 위치가 조정된다. 이는 작용력 조절이 설치 위치에서 제공되기 때문에, 직접 작동되는 건식 클러치에 특히 유용하다. 또한, 조립된 상태에서 사전 응력을 변경하기 위해 구부려야 하는 추가적인 조정편도 불필요하다. 이는 예를 들어 WO 2015/144 161 A1과 같은 종래 기술에 비해 상당한 이점을 갖는다.

고정된 공극인 경우에는 분리 클러치의 설치 위치가 고정된다. "시밍(shimming; 즉, 원하는 지점에 끼움쇠(shim)를 삽입하는 것)의 도움을 통해 분리 클러치의 설치 위치와 결속 시스템의 설치 위치를 일치시킴으로써, 한편으로는 위치가 확보되고 다른 한편으로는 작용력이 지지 영역의 특정 변화에 따라 조정된다. 개별 부품의 공차에 따라 해당 설치 위치에서 복원 스프링에 대한 사전 응력 높이가 다르고 이에 따라 분리 클러치의 설치 위치에서도 상이한 힘이 존재하지만, 이제는 보상된다. 작은 스프링 직경, 설치 위치에서의 일정한 최소 작용력 요구 조건 및 개별 기하 공차로 인해 더 이상 복원 스프링에 더 높은 하중이 가해지지 않게 되며, 이는 스프링의 수명에 도움이 된다. 따라서, 공극이 설정된 후에 특정 방식으로 복원 스프링의 작용력을 조정할 수도 있는 가능성을 발견하였다. 이를 통해 작용력 허용 오차 및 이로 인한 스프링의 이동/작동 범위를 줄이며 스프링의 오랜 수명을 확보한다.

즉, 결국 한편으로는 끼움쇠 디스크 및/또는 다른 디스크들을 사용하고 다른 한편으로는 지지 영역의 축방향 베어링을 변경하여 예를 들어 디스크 스프링의 형태로 복원 스프링의 반경 방향 외측 단부에서의 지지점을 변경함으로써 2가지 기본 조정 기능을 충족시키는 것이 가능해진다.

복원 스프링의 지지 위치가 소성 변형될 수 있다는 것은 본 개발에서 주요 개념에 해당한다. 이러한 방식으로, 클러치의 설치 위치에서의 작용력에 대한 허용 오차 보상을 구현할 수 있다. 이는 스프링의 지지 러그가 클러치 조립 완료 후에도 용이하게 접근할 수 있고 적은 노력으로 재성형될 수 있도록 설계되었기 때문에 가능한 것이다. 따라서, 공극이 설정된 후 복원 요소의 사전 응력을 변경하는 것, 지지 영역을 굽히는 것 및/또는 요소를 삽입하는 것에 주안점을 두게 된다.

이하 바람직한 개선 사항들을 더 상세하게 설명한다.

반경 방향 외측으로 돌출된 지지 러그에 의해 지지 영역이 제공되는 경우가 바람직하며, 이는 복원 스프링의 스프링 복원력의 조정 과정 중에 변위를 재형성하기 위해 마련되거나 끼움쇠를 수용하기 위해 마련된다. 결과적으로, 복원 스프링의 위치는 허용 오차와 무관하게, 예를 들어 복원 스프링 내부에서 방사상으로 지지되는 끼움쇠와 무관하게 유지된다. 지지 러그를 재성형함으로써 복원 스프링의 설치 각도가 감소하게 되어 하중에 대한 복원 스프링의 사전 응력이 감소하지만, 최소 작용력 요구 조건 아래로 떨어지지는 않는다. 따라서, 지지 러그는 후속 가소화/유도화를 위해 마련된다. 이는 스프링 작용력의 조정 가능성이 필요하다. 스프링 지지 영역은 일체로 설계될 수 있지만, 다수의 부품으로 구현될 수도 있다. 스프링 지지체는 항상 직접 또는 간접적으로 디스크 캐리어에 연결된다.

복원 스프링의 스프링 복원력 조절 과정 중에 변위의 재형성을 위해 마련된, 반경 방향 외측으로 돌출된 지지 러그가 지지 영역에 제공되면, 복원 스프링의 위치와 이에 따른 작용력을 일 방향으로 작용하는 간단한 비절삭 가공에 의해 신속하고 저렴하게 조절할 수 있다. 또는, 이 시점에서, 즉 지지 영역이 끼움쇠를 수용하도록 바람직하게 마련되는 경우에는 이러한 끼움쇠를 통상적으로 사용하는 것도 가능하다. 그렇게 되면 스프링의 위치는 허용 오차와 무관하게, 예를 들어 스프링 내부에서 반경 방향으로 지지되는 끼움쇠와 무관하게 유지된다.

마찰 디스크로부터 이격된 지지 러그의 표면에 쐐기가 형성되는 경우에도 유용한 것으로 입증되는데, 쐐기는 축방향 평면에서 연장되어 정상으로 이어지는 경사로를 가지며, 이때의 축방향 평면은 분리 클러치의 회전 축이 수직으로 연장되는 평면에 해당한다. 이를 통해, 복원 스프링이 깔끔하게 위치할 수 있다.

또한, 바람직한 실시예에 의하면, 지지 러그가 원주 방향의, 허브로서 설계된, 토크 전달 구성품의 재료 내에서 2개의 오목부와 인접하는 것을 특징으로 한다. 이를 통해, 피로 강도를 감쇄하게 되는 지지 러그의 정확한 굽힘이, 균열 없이, 가능하게 된다.

상기 오목부가 반경 방향 내측 단부에서 서로 정렬되도록 함으로써 소정의 굽힘 지점을 특정하는 것도 가능하다.

따라서, 굽힘 영역의 내측 단부가 지지 러그를 미리 정의하는 것이 유용한 것으로 입증되었다.

또한, 바람직한 실시예에 의하면, 오목부는 양말 또는 유아의 발의 윤곽을 기반으로 또는 그에 상응하는 방식으로 설계된다.

지지 영역이 한 조각/부분 또는 여러 조각/부분들로 형성되면 다수의 변형예들을 특히 고객 친화적인 방식으로 구성할 수 있다.

또한, 본 발명은 2개의 전기 모터 사이에서 사용될 때의 본 발명에 따른 분리 클러치를 구비한 자동차의 구동 트레인에 관한 것이다. 여기서 특히 본 발명은 전기 모터에 존재하는 극도로 높은 회전 속도 및 원주 속도에 대한 표적된 반응에서 상당한 이점을 나타낸다.

또한, 마지막으로, 본 발명은 예를 들어 본 발명에 따른 유형의 분리 클러치의 복원 스프링의 스프링 작용력을 조정하기 위한 방법에 관한 것으로, 토크 전달 구성품과 복원 스프링 사이의 반경 방향의 외측 작용력 전달 영역은 분리 클러치의 공극이 설정된 후에 축방향으로 변위된다.

이러한 개념은 지지 러그를 구부리거나 지지 러그와 복원 스프링 사이에 끼움쇠를 삽입함으로써 작동 전에 축방향 변위가 발생하는 경우에 더욱 발전시킬 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더 설명한다. 도면에서:
도 1은 본 발명에 따른 분리 클러치를 통한 종단면을 도시한다.
도 2는 복원 스프링의 2개의 로브 사이에서 회전 방지 잠금 역할을 하는 삽입된 리벳과 함께 도 1에서의 분리 클러치의 사시도를 도시한다.
도 3은 도 1 및 도 2의 분리 클러치의 실시예가 삽입된 본 발명에 따른 구동 트레인의 단면을 통한 종단면을 도시한다.
도 4는 도 1 내지 3의 분리 클러치의 평면도를 도시하며, 복원 스프링의 역가압 하부가 허브 내의 오목부 안으로 돌출됨으로써 창을 통해 작동되어 압력 포트 하부 뒤의 자리에 스냅될 수 있도록 한다.
도 5는 복원 스프링이 회전되고 후방 맞물림/포지티브 잠금 연결이 생성되기 전의 시점에서 도 4의 V선을 따른 종단면을 도시하며, 여기서 복원 스프링은 복원 스프링의 역가압 하부가 압력 포트 뒤의 자리 안으로 스냅될 수 있을 정도로 작동/사전응력된다;
도 6은 도 4 및 도 5의 조립 시간 이후의 조립 시간을 나타내며, 분리 클러치가 도 4와 유사한 표현으로 도시되어 있지만, 여기서 복원 스프링이 회전된 후 복원 스프링의 위치는 스프링은 리벳을 통해 고정되며, 선택적으로 탭의 돌출부의 굽힘 작업이 리벳에 제공된다.
도 7은 작동 중에 결코 존재하지 않는 운송 상태에서의 도 1에 따른 분리 클러치를 도시하며, 여기서 복원 스프링의 스프링 특성으로 인해 복원 스프링은 작용력 부재 위치에 있되, 압력 포트가 허브에 가압됨으로써 운송 잠금이 설정되고 클러치는 전체적으로 조작될 수 있다.
도 8은 도 1에 따른 분리 클러치의 실시예의 보다 상세한 종단면도를 도시하며, 이때 일정하게 유지되는 공극이 표시되며 복원력의 미세 조정에 대한 공차 보정이 가능하도록 굽힘에 의해 가변적으로 유지되는 복원 스프링의 오프셋/장소/위치가 도시된다.
도 9는 복원 스프링 작용력의 설정 전과 복원 스프링 위치의 설정 후의 시점에서 허브, 압력 포트의 복원 스프링 및 끼움쇠의 단면에 대한 도 8에 따른 세부 사항을 도시하며, 여기서 지지 러그를 굽힘으로써 필요한 최소한의 작용력 미만으로 떨어지지 않으면서도 작업 중에 복원 스프링의 과다한 하중을 방지하며, 여기서 방향이 지정되지 않은 높이는 최대 허용 오차 위치에 해당하고 따라서 복원 스프링에 대해 항상 동일한 작용력 조건으로 즉 항상 동일한 스프링 하중으로 작용하여 일 방향으로만 굽힘이 발생할 수 있게 된다.
도 10은 스프링 작용력의 후속 가소화/유도화를 위한 노출된 허브 및 지지 러그로서 설계된 토크 전달 구성품의 평면도를 도시한다.

상기 도면들은 본질적으로 개략적이며 본 발명을 이해하기 위한 용도로만 제공된다. 동일한 구성 요소에는 동일한 참조 부호를 제공한다.

도 1은 분리 클러치(1)의 제1 실시예를 도시한다. 분리 클러치(1)는 다중 디스크 클러치(2)로서 설계되며 외부 다중 디스크 캐리어(3)를 구비한다. 외부 다중 디스크 캐리어(3)는 강철 디스크들(5)로 설계된 마찰 디스크들(4)을 수용한다. 이들은 선형 디스크들(7)로 설계된 매칭되는 마찰 디스크들(6)과 상호 작용한다. 상기 선형 디스크(7)는 커플링 구성품(27; 미도시)에 비회전 방식으로 연결된다(도 3 참조).

강철 디스크(5)와 선형 디스크(7) 사이의 비-포지티브 연결이 있는 경우, 도면에 힌트되어 있는(도 1 참조) 리벳을 통해 다중 디스크 캐리어(3)가 허브(9)에 연결되므로 토크는 허브(9)로 설계된 토크 전달 구성품(8)으로부터 커플링 구성품으로 전달된다. 리벳은 참조 부호 10에 해당한다. 이는 리벳 연결부(11)를 구현한다. 비-포지티브 연결은 프레싱 요소/활성화 요소(12)가 그에 가장 가까운 마찰 디스크(4)에 압력을 전달하도록 작용할 때 발생한다.

도 8에 도시된 바와 같이 공극(13)이 극복되자마자, 마찰 디스크(4) 및 매칭되는 마찰 디스크(6) 사이에 완전히 또는 부분적으로 존재하는 비-포지티브 연결이 토크 전달을 위해 발생한다. 도 1은 비-포지티브 연결이 구현되기 직전의 순간을 도시한다. 가압 요소(12)는 레버로 사용되거나, 도 1 내지 도 10의 실시예에서와 같이, 압력 포트(14)로 설계될 수 있다.

복원 스프링(15)은 가압 요소(12)를 통해 뒤로 맞물린다. 복원 스프링(15)은 반경 방향 내측 단부에 존재하는 일체형 섹션(16)을 갖는다. 상기 일체형 섹션(16)은 도 2에서 명확하게 도시된 원주 방향의 섹션에서 적어도 형성된다. 따라서, 상기 일체형 섹션(16)은 역가압 하부를 형성한다. 일체형 섹션(16)이 후크(17)를 형성한다고 말할 수도 있다.

도 1 및 도 2는 복원 스프링(15)이 조립 후에 가압 요소(12)/압력 포트(14)에 대해 원주 방향으로 나사 결합/회전될 때 후크(17)가 압력 포트 하부/압력 포트 탭들과 접촉하는 것을 도시한다. 후방 맞물림이 강제된다. 이로써 복원 스프링(15)과 압력 포트(14) 사이의 포지티브 잠금 연결이 발생한다. 도 1에 도시된 복원 스프링(15)은 이미 사전 응력을 받았으며 리벳 연결(11) 영역 내의 허브(9) 지지 영역(19)에 대해 반경 방향 외측으로 지지된다.

그러나, 리벳들(10) 중 적어도 3개는 복원 스프링(15)과 허브(9) 사이에 회전 방지 잠금(20)을 보장하므로 특별한 위치를 갖는다. 리벳들(10) 중 적어도 3개는 측면 센터링을 구현하기 위해 복원 스프링(15)의 2개의 반경 방향 외측으로 돌출된 탭(21) 사이에서 정확하게 맞물린다. 본 실시예에서, 이러한 특수 리벳(10) 6개가 사용되며, 이는 상기 측면 센터링을 야기한다.

도 3은 분리 클러치(1) 뿐만 아니라 적합한 결속 시스템(22)도 도시한다. 이러한 결합 시스템(22)은 분리 클러치(1)의 설치 위치를 결속 시스템(22)의 설치 위치와 대응시키기 위해 끼움쇠(24)를 사용하는 피스톤(23)을 사용할 수 있다. 작동 베어링(25)은 끼움쇠(24)를 통해 피스톤(23)으로부터 축방향으로 변위되고, 그 후 작동 베어링(25)은 축방향 변위 방식으로 가압 요소(12)와 맞물린다. 공극(13)이 극복되면 마찰 디스크(4) 및 매칭되는 마찰 디스크(6)로 구성된 디스크 팩(26)은 토크를 전달할 수 있는 상태가 된다. 공극(13)은 분리 클러치(1)가, 도 3에 도시된 바와 같이, 설정 상태에 있을 때 형성된다.

도 4 및 도 5에서, 복원 스프링(15)이 아직 포지티브 잠금 연결되어 있지 않고 특히, 후크(17) 영역에서 압력 포트(14)와 접촉하고 있지만, 복원 스프링(15)은 이미 도 6의 작동 위치로 회전되어 있으며, 복원 스프링(15)의 일체형 섹션(16)의 자유 단부에서의 후크(17)는 압력 포트(14)의 압력 포트 하부/압력 포트 탭(18)과 후방으로 맞물린다. 이러한 상태는 화살표(28) 방향으로 복원 스프링을 회전하여 구현된다.

도 6에서, 원주 방향에서 볼 때, 모든 제2 리벳만이 회전 방지 잠금(20)을 구현하는 반면, 모든 제1 리벳(10)은 외부 다중 디스크 캐리어(3)를 토크 전달 구성품(8)에 결속하는 데에만 사용된다는 것이 현저하다.

도 7에서, 압력 포트(14)는 허브(9)와 접촉한다. 지지 영역(19)은 지지 러그(29)에 의해 제공된다. 도 7에 도시된 상태는 작동 전, 운송 상태 중, 즉 운송 잠금이 구현된 경우에만 발생한다. 복원 스프링(15)은 압력 포트(14)가 허브(9)에 대해 지지하도록 멀리 위치된다. 그러나 이 상태에서도 작용력이 완전히 없는 것은 아니다. 하지만, 작동 중에, 압력 포트(14)가 허브(9)와 접촉하지 않아야 하므로, 복원 스프링(15)의 사전 응력을 미리 선택해야 한다. 이를 위해, 공극(13)이 설정된 후에 복원 스프링의 작용력을 조정할 수 있는 것이 바람직하다. 복원 스프링(15)이 운송 상태에서도 항상 사전 응력을 받도록 거리를 선택한다.

도 8에서, 전술한 바와 같이, 일정하게 유지되는 공극(13)이 시각화되어 있지만, 복원 스프링(15)의 위치 정렬의 필요성을 예시하기 위해서일 뿐이며, 조정 중에 발생하는 굽힘 거리(30)를 통한 지지 러그(29)의 굽힘이 도시된다.

이 굽힘 거리(30)는 끼움쇠들(24)이 삽입된 후에 복원 스프링(15)의 복원력이 설정될 수 있게 한다(도 9 참조). 여기서 복원력과 관련된 제한된 공차는 굽힘에 의해 구현된다. 높이차(31)는 끼움쇠(24)를 사용하여, 즉 "시밍(shimming)"을 야기함으로써 생성된다. 이는 공차를 보상한다.

도 10에서 하나의 허브(9)가 제시되는 경우, 6개의 노출된 지지 러그(29)가 존재하는 것을 확인할 수 있다. 각각의 지지 러그(29)는 2개의 오목부(32)에 의해 경계가 결정된다. 지지 러그(29)에 인접한 2개의 오목부(32)의 내측 단부는 서로를 향해 연장된다. 이들은 굽힘 영역(34)을 정의한다. “시밍”이 수행된 후 지지 러그(29) 위로 다이가 이동하면, 즉 축방향 오프셋의 보정이 공차로 야기되면, 복원 스프링(15)의 위치를 수정하기 위해 굽힘이 일 방향으로 강제로 수행될 수 있다. 복원 스프링(15)을 그 단부 위치로 돌리기 위해, 정상부(37)로 합쳐지는 경사로(36)를 갖는 지지 러그(29) 상에 쐐기가 있는 것이 바람직하다. 이는 축방향 위치를 정확하게 정의하기 위해 복원 스프링(15)의 탭(21)이 정상부(37)에 정확하게 접촉하기 때문에 클러치의 정밀도에 도움이 된다.

1 분리 클러치
2 다중 디스크 클러치
3 외부 다중 디스크 캐리어
4 마찰 디스크
5 강철 디스크
6 매칭되는 마찰 디스크
7 선형 디스크
8 토크 전달 구성품
9 허브
10 리벳
11 리벳 연결부
12 가압 요소/작동 요소
13 간극
14 압력 포트
15 복원 스프링
16 일체형 섹션
17 후크
18 압력 포트 하부/압력 포트 탭
19 지지 영역
20 회전 방지 잠금 장치
21 탭/로브
22 결속 시스템
23 피스톤
24 끼움쇠
25 작동 베어링
26 디스크 팩
27 커플링 구성품
28 회전 방향
29 지지 러그
30 굽힘 거리
31 높이차
32 오목부
33 내측 단부
34 굽힘 영역
35 쐐기
36 경사로
37 정상부

Claims (10)

1. 외부 다중 디스크 캐리어(3)를 구비한 자동차의 구동 트레인용 분리 클러치(1)에 있어서, 마찰 디스크들(4)이 회전 관련하여 고정되어 삽입될 수 있지만 축방향으로 이동할 수 있고, 비-포지티브 연결인 경우에는 짝을 이루는 마찰 디스크들(6)에 토크를 전달하기 위해 마련되며, 상기 외부 다중 디스크 캐리어(3)는 공동결합 회전을 위해 축방향으로 토크 전달 구성품(8)에 고정 체결되며, 상기 비-포지티브 연결인 경우에 대해 상기 마찰 디스크(4) 중 적어도 하나의 축방향 변위를 위한 가압 요소(12)가 존재하며, 상기 가압 요소(12)는 상기 비-포지티브 연결을 해제하기 위해 제공되는 복원 스프링(15)과 접촉하며, 상기 복원 스프링(15)은, 상기 가압 요소(12)와 포지티브 잠금 연결되도록, 상기 마찰 디스크로부터 이격되는 측으로부터 상기 마찰 디스크(4)의 방향으로 상기 가압 요소(12)를 통하여 상기 가압 요소의 뒤에서 맞물리고, 상기 복원 스프링(15)에는 회전 방지 잠금 장치(20)가 제공되고, 상기 회전 방지 잠금 장치(20)는 상기 복원 스프링(15)의 반경 방향 외측으로 연장되는 로브 또는 탭들 상에서 지지하는 리벳(10)을 사용하여 제조되거나, 상기 토크 전달 구성품(8)과 포지티브 잠금 연결되는 상기 복원 스프링(15)의 적어도 하나의 재형성된 로브에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 구동 트레인용 분리 클러치(1).
2. 제1항에 있어서,
   상기 포지티브 잠금 연결은, 상기 가압 요소(12)에 대한 복원 스프링(15)의 일체형 섹션(16)의 접촉에 의해 또는 상기 복원 스프링(15)에 대한 상기 가압 요소(12)의 일체형 섹션의 접촉에 의해 구현되며, 또는 상기 포지티브 잠금 연결은, 상기 가압 요소(12)를 차례로 지지하는 중간 구성품에 대한 상기 복원 스프링(15)의 접촉에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 구동 트레인용 분리 클러치(1).
3. 제2항에 있어서,
   상기 포지티브 잠금 연결은, 상기 가압 요소(12)에 대한 복원 스프링(15)의 일체형 섹션(16)의 접촉에 의해 구현되고, 상기 복원 스프링(15)의 일체형 섹션(16)은 원주 방향으로 적어도 부분적으로 배향되는 것을 특징으로 하는 구동 트레인용 분리 클러치(1).
4. 제1항에 있어서,
   상기 가압 요소(12)는 압력 포트(14) 또는 레버로서 설계되고/되거나 상기 토크 전달 구성품(8)은 허브(9)로서 설계되고/되거나 상기 토크 전달 구성품(8)은 비-포지티브 연결이 이루어질 때 상기 압력 포트(14)의 축방향 변위를 유발하도록 사용되는 결속력을 지지하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 구동 트레인용 분리 클러치(1).
5. 제4항에 있어서,
   상기 토크 전달 구성품(8)은 허브(9)로서 설계되는 경우, 상기 복원 스프링(15)은 상기 허브의 소정의 지지 영역(19)의 외부에서 반경 방향으로 상기 허브(9)에 대해 지지되는 것을 특징으로 하는 구동 트레인용 분리 클러치(1).
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 리벳(10)은 상기 토크 전달 구성품(8)과 상기 외부 다중 디스크 캐리어(3)의 리벳 연결(11)도 구현하는 것을 특징으로 하는 구동 트레인용 분리 클러치(1).
9. 제1항 내지 제5항 및 제8항 중 어느 한 항에 따른 구동 트레인용 분리 클러치(1)가 2개의 전기 모터 사이에 사용되는 것을 특징으로 하는 자동차의 구동 트레인.
10. 제1항 내지 제5항 및 제8항 중 어느 한 항에 따른 구동 트레인용 분리 클러치(1)의 조립 방법으로서, 마찰 디스크들을 이동시키는 가압 요소(12)를 위한 복원 스프링(15)은 사전 조립된 분리 클러치(1)에 상기 가압 요소(12)를 통해 맞물리는 방식으로 삽입된 후에 사전 응력을 받고, 상기 가압 요소와 접촉하도록 나사 고정되는 것을 특징으로 하는 분리 클러치(1)의 조립 방법.