KR100494959B1 - 자동차용유체동력학커플링장치 - Google Patents

Abstract

유체동력학 커플링 장치는 그 위의 중심에 가이드 링(6)이 장착된 대체로 가로로 연장한 벽(2)을 구비하며, 피스톤(9)은 가이드 링(6)을 따라 축방향으로 변위될 수 있으며, 횡단 벽(2)과 함께 디스크(10)에 의해 외측으로 규정된 가변 용적 챔버(30)를 규정하며, 마찰 시일(11, 111)은 피스톤(9)과 디스크(10)사이에 그리고 디스크(0)와 횡단 벽(2)사이에 각기 고정될 수 있으며, 각 마찰 시일(11, 111)은 적어도 하나의 냉각 홈(80, 180)을 구비하며, 하나 이상의 홈(80, 180)은 디스크(10)의 회전 방향에 따라 나선체내의 각 마찰 시일(11, 111)의 외주연부로부터 내주연부까지 연장하고 그리고 하나의 마찰 시일로부터 다른 마찰 시일까지 선택적으로 분배된다. 본 발명은 자동차에 유용하다.

Description

자동차용 유체동력학 커플링 장치{HYDROKINETIC COUPLING APPARATUS, PARTICULARLY FOR A MOTOR VEHICLE}

본 발명은 유체동력학 커플링 장치, 특히 WO-A-94/07058 호 및 WO-A- 93/13339 호에 기술된 바와 같은 차량용 유체동력학 커플링 장치에 관한 것이다.

상기 공보에 기재된 장치는 대체로 가로로 배향되고 구동 샤프트에 회전 결합되기에 적합한 벽을 포함하며, 상기 벽상의 중심에 고정된 가이드 링을 수반한다.

피스톤은 가이드 링을 따라 축방향 운동을 하도록 밀봉 장착되며, 상기 횡단 벽 및 가이드 링과 함께, 디스크와 마찰 라이너로 외측이 둘러싸인 가변 용적 챔버를 규정하며, 상기 마찰 라이너는 각기 피스톤과 디스크 사이에 그리고 디스크와 횡단 벽 사이에 파지될 수 있다.

각각의 마찰 라이너는 디스크와, 각 피스톤 및 횡단 벽으로 구성된 요소중 하나에 고정되며, 상기 라이너는 피스톤과 횡단 벽 사이에 파지될 수 있다.

WO-A-93/13339 호에 기술된 바와 같이, 가변 용적 챔버내의 압력을 제어함으로써, 두개의 챔버가 상기 피스톤의 양측면 상에 존재하는 사실을 고려하여, 피스톤상에 발생된 차동 압력을 제어할 수 있다.

이것은 피스톤 및 카운터 피스톤을 이루는 횡단 벽으로 구성된 조립체와 디스크 사이에 삽입된 마찰 라이너를 통해 얻어질 수 있는 활주 운동을 제어할 수 있다.

진동의 흡수를 개선하기 위해서, 디스크가 자동차 엔진의 특정 작동 모드에서 활주 또는 미끄러지도록 할 수 있다. 따라서, 피스톤 및 횡단 벽으로 구성된 조립체와 디스크 사이에서 상대 운동이 발생한다.

이러한 활주 작용은 디스크의 영역, 즉 가변 용적 챔버의 외주연부를 가열시킨다. 따라서, 유체동력학 커플링 장치내의 오일은 가변 용적 챔버 외측의 이러한 영역에서 가열된다.

이러한 가열 효과를 감소시키기 위해서, WO-A-93/13339 호에서는 각각의 마찰 라이너가 두개의 환형 홈을 구비하도록 배치되어 있다.

각 홈은 각기 디스크의 내외주연부를 구비한 다수의 반경방향 통로를 통해 연결된다.

또한, 반경방향 채널은 두개의 홈을 함께 결합한다.

따라서, 제어된 활주 운동의 주기 동안에, 유체동력학 커플링 장치의 케이싱내의 압력은 가변 용적 챔버내의 압력보다 크며, 유체는 가변 용적 챔버의 내부를 향해, 즉 마찰 라이너의 외주연부로부터 내주연부로 유동한다.

이것은 터빈 휠에 회전 결합된 디스크에 전달되고 따라서 종동 샤프트에 전달된 토크가 감소되기 때문에 전체적으로 만족스럽지 못하다. 또한, 유체의 내측 유동은 필요한 만큼 빠르지 않다.

도 1은 본 발명에 따른 유체동력학 커플링 장치의 일부분의 축방향 단면도이며,

도 2는 도 1의 화살표(2)의 방향으로 절단한 부분 단면도이며,

도 3은 도 2의 3-3 선을 따라 취한 단면도이며,

도 4는 본 발명에 따른 마찰 라이너를 구비한 디스크 배면의 도면이며,

도 5는 도 4의 5-5 선을 따라 취한 단면도이며,

도 6은 본 발명에 따른 마찰 라이너를 구비한 디스크 전면의 도면이다.

본 발명의 목적은 간단하고 저렴한 방법으로 이러한 단점을 극복하는 것이다. 따라서, 본 발명의 목적은 가변 용적 챔버의 외주연부를 냉각시키면서 전달된 토크 및 유체 유량을 증가시키는 것이다.

본 발명에 따르면, 상술한 형태의 커플링 장치는 대체로 상기 홈이 디스크의 중심에 대해 오프셋된 대체로 원호(arc of circle) 형태이며, 각각의 마찰 라이너의 외주연부로부터 내주연부까지 연장되고 디스크의 회전 방향으로 권취된 나선체의 일부분을 이루며, 냉각 홈은 하나의 마찰 라이너와 다른 마찰 라이너 사이에서 교호하도록 이격 배치되며, 마찰 라이너의 하나의 홈이 종료되는 곳에서 마찰 라이너의 다른 홈이 시작되는 것이 특징이다.

본 발명에 따르면, 로크업 클러치가 결합되었을 때, 원심력으로 인한 오일의 이탈이 불가능하여, 디스크로 전달되는 토크가 증가하는 것에 의해, 그리고 펌핑 효과에 의해 구심 형태의 급속 유체 유동이 발생된다. 또한, 홈 표면이 감소되면, 유체 유동이 양호해질 수 있다.

따라서, 마찰 라이너는 잘 냉각되고, 홈은 점성 전단력을 발휘하여 유체를 구동하는 효과를 생성한다.

따라서, 홈 때문에, 고온 오일을 라이너를 지나 외주연부로 펌핑할 수 있어서, 이 오일을 보다 냉각된 가변 용적 챔버내로 이송하여 냉각시킨다.

홈내의 결과적인 유체 유동은 공급 압력 및 회전 속도, 특히 피스톤 및 횡단 벽으로 구성된 조립체와 디스크 사이의 상이한 회전 속도에 비례한다.

가변 용적 챔버 내부를 향한 유체 질량 유량(fluid mass flow)은 활주 동력(sliding power)의 함수로서 증가한다. 따라서, 활주 운동이 커지면, 유체 유량이 커진다.

일반적으로, 상기 라이너는 잘 냉각된다. 라이너상의 어떠한 지점도 냉각 홈 또는 슬롯으로부터 멀리 있지 않다. 또한, 하나의 마찰 라이너와 다른 마찰 라이너 사이에서 홈이 교호하기 때문에, 유체용 출구 및 입구의 갯수가 증가하고, 마찰 라이너의 표면적이 커진다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 나선 홈의 폭은 마찰 라이너의 외주연부를 향해감에 따라 증가한다.

따라서, 점성 전단력의 발휘되어 유체의 구동 효과가 증가한다.

하기의 설명은 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 기술한 것이다.

공지된 바와 같이, 보다 상세한 설명을 위해 참조한 WO-A-94/07058 호에 기술된 유체동력학 커플링 장치는 오일로 충전되며, 공동 밀봉된 하우징내에 설치된, 케이싱, 토크 컨버터 및 로크업 클러치(1)를 포함한다.

상기 케이싱은 구동 요소를 구성하며, 구동 샤프트, 즉 자동차에 적용할 경우 내연 기관의 크랭크샤프트에 회전 결합되기에 적합하다.

환형 형태인 케이싱은 서로를 향해 접하는 두개의 반부 쉘로 구성되며, 그 외주연부가 용접에 의해 함께 밀봉 고정된다.

제 1 반부 쉘(2, 3)은 구동 샤프트에 회전 결합될 수 있으며, 외주연부가 대체로 축방향으로 배향된 원통형 벽(3)에 의해 연장되는, 대체로 가로 배향 환형 벽(2)을 포함한다.

컨버터의 반동 휠과 마찬가지로 간략함을 위해 도시하지 않은 제 2 반부 쉘은 그 반부 쉘의 내부면에 고정된 블레이드를 갖는 임펄스 휠을 한정하도록 구성된다. 이들 블레이드는 허브(5)와 일체형인 허브 플레이트에 리벳 또는 용접으로 고정되는 터빈 휠(4)의 블레이드를 향하며, 상기 허브는 종동 샤프트, 즉 자동차에 적용하는 경우에 기어박스의 입력 샤프트에 회전 결합되기에 위해 내부가 스플라인되어 있다. 이 샤프트는 허브(5)와 횡단 벽(2) 사이에서 축방향으로 끼워맞춰진 가이드 링(6)에 오일이 도달할 수 있도록 하는 채널을 규정하기 위해, 내부로 홈이 형성되어 있다.

특히, 이러한 링(6)에는 축방향으로 돌출된 중앙의 중심설정 노즈(7)가 설치되며, 링(6)은 시임(61), 즉 용접 조인트에 의해 벽(2)에 대해 중심 고정되며, 이러한 목적을 위해 링은 외측을 향해 구부러진 축방향 배향 중앙 슬리브 부분(60)을 가지며, 중심설정 노즈(7)는 상기 슬리브 부분내로 관통한다. 또한, 링(6)은 가로로 배향된 칼라 부분(8)을 가진다. 따라서, 링(6)에는 숄더가 형성되며, 그 칼라부(8)를 통해 그리고 용접에 의해 고정된 후에, 허브(5)를 향하는 벽(2)의 내측면과 접촉한다.

피스톤(9)은 환형 밀봉 링(29)을 장착하기 위한 홈이 형성된 칼라부(8)의 환형 외주연부를 따라 축방향으로 활주 운동하도록 장착된다. 상기 피스톤(9)은 칼라부(8)를 따라 활주 운동하기 위해 벽(2)을 향해 구부러진 축방향 배향 중앙 슬리브 부분을 갖고 있다. 링(6), 벽(2) 및 양면에 각기 접착제 또는 용접에 의해서 마찰 라이너(11, 111)를 고정한 디스크(10)와 함께 피스톤(9)은 링(6)을 통해 이송되는 가변 용적 챔버(30)를 형성하며, 상기 링(6)은 이러한 목적을 위해 도면 부호로 표시하지 않은 구멍을 가지며, 상기 구멍은 상술한 종동 샤프트내의 채널을 통해 이송된다. 이 실시예에서, 구멍은 칼라부(8)내에 형성되며, 링(6)내의 중심에 형성된 블라인드 구멍내로 개방된 경사진 부분을 포함한다. 디스크(10)는 피스톤(9)의 외주연부에 끼워맞춰지며, 축방향으로 배향된 부분을 구비한 그 외주연부에서 피스톤(9) 반경방향 외측으로 절곡된 러그(28)를 구비하며, 이러한 러그는 각기 그 내주연부가 가이드 링(12)내에 형성된 노치내로 관통하며 반경방향 배향 부분은 디스크(10)의 주요 부분에 결합된다. 따라서, 디스크(10)는 러그 및 노치로 구성된 장부 촉이음 형태의 결합(13)을 통해 축방향으로 이동할 수 있도록 가이드 링(12)에 회전 결합된다.

노치는 가이드 링(12)의 횡단 부분(14)으로 형성된다. 이러한 횡단 부분(14)은 축방향으로 배향된 환형 부분(15)에 의해 연장되고, 반경방향 웨브(19)에 의해 반경방향 내측으로 연장된 플레이트 요소(18)의 환형 지지 부분(17)에 의해 내측 측면상에 지지된 코일 스프링(16)을 반경방향 외측으로 지지하도록 작용하며, 상기 반경방향 웨브(19)는 허브(5)의 반경방향 플레이트 부분과, 그 내주연부가 러그(도면부호로 표시하지 않음)를 구비한 터빈 휠(4)에 리벳팅으로 고정된다.

다른 실시예에서, 이러한 체결은 용접으로 이루어질 수 있다. 웨브 부분(19)은 피스톤(9)과 휠(4) 사이에서 오일이 유동할 수 있도록 한 세트의 구멍(도면부호로 표시하지 않음)을 구비한다.

플레이트 요소(18)는 스프링(16)의 원주방향 단부가 결합하기 위한 결합 부분(20)을 갖고 있다. 이들 부분(20)은 플레이트 요소(18)의 지지 부분(17)의 내주연부로부터 외주연부까지 연장된 사행형(serpentine) 접합 브리지로 형성된다. 이 부분(17)은 반부 쉘의 형태이며, 또한 반부 쉘으로 구성된 가이드 링(12)의 부분(14, 15)에 대해 축방향으로 오프셋된다. 가이드 링(12)은 그 축방향 부분(15)의 영역내에 스프링(16)의 단부와 접합시키기 위한 일체형 내측 변형부(21)를 구비하고 있다. 또한 상기 부분(14)은 스프링(16)의 단부와의 접촉을 위한 러그(22)를 갖고 있다. 보다 상세한 설명을 위해 WO-A-94/1047058 호 특히 도 24 내지 도 28을 참조한다.

밀봉 링(29) 및 라이너(11, 111)를 제외하고, 유체동력학 커플링 장치의 부품은 금속으로 된다는 것을 알 수 있을 것이다.

따라서, 로크업 클러치(1)는 제 1 쉘의 외주연부가 주로 터빈 휠(4)과 벽(2) 사이에 위치된 토션 댐퍼(23)를 포함하며, 입력 부분(12)은 피스톤(9) 및 라이너(11, 111)의 반경방향 외측에 배치되고, 반부 쉘(14, 15)의 형태의 가이드 링(12)과, 코일 스프링(16) 및 출력 부분으로 구성되며, 상기 출력 부분은 또한 그 외주연부가 반부 쉘 형태인 플레이트 요소(18)로 구성된다.

출력 부분(18)은 터빈 휠(4) 및 특히 터빈 휠의 허브(5)에 회전 결합되며, 입력 부분(12)은 디스크(10)에 회전 결합되며 피스톤(9)에 대해 반경방향으로 돌출한다. 따라서, 입력 부분(12)은 디스크(10) 및 라이너(11, 111)를 거쳐 구동 샤프트에 해제가능하게 결합되며, 상기 디스크(10)는 그것의 라이너와 함께, 카운터 피스톤을 구성하는 피스톤(9)과 벽(2) 사이에 해제가능하게 파지된다. 디스크(10)는 허브(5)와 휠(4)에 탄성적으로 결합된다.

특히, 터빈 휠(4)은 밀봉된 하우징 또는 케이싱내에 포함된 유체의 유동으로 인하여 임펄스 휠에 의해 구동되며, 자동차의 시동 후에 터빈 휠과 임펄스 휠 사이의 미끄러짐을 방지하기 위해서, 로크업 클러치(1)는 구동 샤프트와 종동 샤프트 사이에 직접적인 단체 회전 결합(direct solid coupling)을 제공하며, 이것은 피스톤(9)과 카운터 피스톤(2) 사이의 마찰 라이너(11, 111) 및 디스크(10)를 파지시킴으로써 이뤄지며, 종동 샤프트는 쉘(1)에 의해 직접 구동된다.

클러치(1)를 분리하기 위해서(도 1), 종동 샤프트내의 채널, 링(6)내의 블라인드 구멍 및 링내의 구멍을 경유하여 챔버(30)내로 압력이 전달된다. 상기 챔버(30)는 칼라부(8)에 의해 지지된 링(29)에 의해 밀봉된다.

클러치의 결합 위치에서[라이너(11, 111)가 파지됨], 상기 챔버(30)는 압력해제된다. 따라서, 이러한 챔버(30)는 디스크(10) 및 라이너(11, 111)가 그 외측을 둘러싸고 있다.

피스톤(9)은 원주방향으로 일정한 간격으로 이격된 접선방향 탄성 텅(40)에 의해 제 1 쉘의 벽(2)에 회전 결합되며, 본 실시예에서 상기 텅은 4개의 세트가 존재한다(도 3). 이들 텅(40)은 피스톤이 축방향으로 이동할 수 있게 한다. 본 실시예에서, 텅은 삽입된 환형 부재(44)를 통해 횡단 벽(2)에 부착되며, 상기 부재(44)는 금속이며, 리벳(45)에 의해 벽(2)에 고정되고, 예컨대, 사출로 형성되고 벽과 일체형이다. 그 내주연부에서, 환형 부재(44)는 주요 부분에 대해 축방향으로 오프셋된 러그(48)를 여러 곳에서 포함하며, 주요 부분에 의해 러그는 벽(2)에 체결된다. 본 실시예에 있어서, 함께 놓여있는 2개의 텅으로 구성된 텅(40)은 리벳(43)에 의해 러그(48)에 그 단부가 고정된다. 다른 실시예에서, 리벳은 스크류 또는 볼트로 구성될 수 있다.

텅(40)의 다른 단부를 피스톤(9)에 결합시키기 위해서, 텅(40) 및 피스톤(9)을 통해 연장될 수 있는 체결 수단(41, 42)을 사용하며, 이 체결 수단(41, 42)은 두개의 부분, 즉 피스톤(9)에 반대로 텅의 측면상에서 텅(40)에 부착되는 제 1 부분(41)과, 이 제 1 부분(41)과 결합시키기 위해서 피스톤(9)과 동일한 측면상에서만 필요한 제 2 부분(42)을 포함한다. 텅(40)은 조립체의 축과 마찰 라이너(11, 111) 사이에서 반경방향으로 연장되는 공간, 즉 챔버(30)내에 놓여 있다. 상기 텅은 벽(2)이 터빈 휠로부터 멀어지는 방향으로 축방향으로 돌출되는 영역에서 벽(2)과 피스톤(9) 사이에서 축방향으로 연장되어, 피스톤(9)과 벽(2) 사이, 링(6)의 칼라부(8)의 영역에서 축방향으로 치수가 작아진다.

이 경우에, 2부품 체결 수단(41, 42)은 업셋 볼트 생크(upset bolt shank)를 구비한 형태이다. 제 1 부분(41)은 결합 헤드를 구비한 생크를 포함한다. 생크는 간극을 거쳐 피스톤(9)내의 구멍을 통과하며, 평활한 제 1 부분과 노치가 형성된 제 1 부분을 포함한다. 이 부분(41)은 강제끼워맞춤에 의해 또는 다른 실시예에서 압연 또는 접착제에 의해 텅(40)에 끼워맞춰진다. 생크(41)의 결합 헤드는 챔버(30)내에 장착된다.

제 2 부분(42)은 피스톤의 관통 구멍내로 소성 유동하는 것을 방지하기 위해서 피스톤과 동일한 측면상에 큰 직경의 기부 부분을 포함하는 시임 링으로 구성된다. 따라서, 링(42)은 챔버(30) 외측에 장착된다.

알 수 있는 바와 같이, 링(42)은 압착되어, 링이 생크의 노치형성 부분과 결합하게 될 것이다. 다른 실시예에 있어서, 팝(POP) 타입의 리벳이 사용될 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 제 1 부분은 접착제에 의해 러그(40)에 고정된 스크류 또는 너트를 구성할 수 있으며, 제 2 부분은 스크류 또는 너트의 형태이다.

1994 년 11 월 4 일에 출원한 프랑스 특허 출원 제 94 13205 호에 기술된 모든 장치가 고려될 수도 있다.

도 1 내지 도 3의 실시예에 있어서, 상기 접합 수단(50)은 텅(40)의 편향을 제한하여 텅을 보호하기 위해 챔버(30)내에 위치된다. 상기 접합 수단(50)은 부재(44)내에 형성되며, 텅(40)은 부재(44)에 의해 구동되고 벽(2)에 체결된다. 특히, 이 실시예에서 접선방향 텅(40)은 텅(40)을 피스톤(9)에 고정하는 2부품 체결부(41, 42)를 지나 원주방향으로 연장된다.

각 연장부(47)의 자유 단부는 벽(2; 도 2 및 도 3)을 향해 대면하는 접합부(46)와 협동하기에 적합하다. 이러한 접합부(46)는 수단(50)의 일부분이며, 벽(2)에 국부적으로 평행하게 위치된다. 상기 접합부는 환형 부재(44)의 주요 부분에 대해 축방향으로 오프셋된 러그(48)에 프레스 성형된다.

따라서, 러그(48)는 리벳(43)과 접합부(46)의 체결을 위한 단부 부분을 갖고 있다.

따라서, 부재(44)의 주요 부분으로부터, 단면은 텅[40; 즉, 연장부(47)]의 자유 단부를 둘러싸고 축방향으로 배향된 부분을 구비한 절곡된 부분(또는 클로)에 의해 대체로 형성되며, 상기 절곡된 부분은 가로로 배향된 부분(46)에 의해 연장되고, 피스톤(9), 즉 텅(40)의 배면을 향해 접한 텅(40)의 표면과 협동하기에 적합한 접합 수단(50)으로 구성된다.

따라서, 접합부(46)는 횡단 벽(2)으로부터 멀어지는 방향으로 피스톤(9)이 이동하는 것을 제한한다.

이러한 방법으로, 허브(5) 또는 반경방향 웨브(19)와 피스톤(9)의 접촉이 방지되며, 링(6)과 피스톤(9) 사이의 상대 변위가 제한되며, 피스톤(9)은 모든 상황에서 시일(29)과의 결합을 유지한다. 따라서, 챔버(30)는 유체동력학 커플링 장치의 회전 동안에 공지된 방법으로 발생하는 하우징의 팽창에도 불구하고 항상 밀봉된다.

변형된 실시예에 있어서, 접합 수단(50)은 가이드 링(6)상에 리벳팅 또는 스냅끼워맞춤에 의해 부착된 개별 링으로 구성될 수 있다. 다음에, 이러한 링은 칼라부의 외주연부에 대해 돌출되고, 벽(2)으로부터 멀어지는 방향으로의 피스톤의 변위를 제한하기 위해서 피스톤(9)의 내주연부와 협동할 수 있다.

접합 수단(50)으로 인해서, 피스톤(9)과 라이너(11) 사이에 존재하는 공간은 로크업 클러치가 분리 또는 해제되는 경우 감소될 수 있다.

이것은 반응 시간을 감소시키고, 후술하는 바와 같이 제어된 활주 운동을 가능하게 한다.

알 수 있는 바와 같이, 피스톤(9)은 두개의 챔버, 즉 가변 용적 챔버(30)와, 벽(2)과는 반대쪽을 향하는 피스톤(9)의 배면의 측면상에 위치된 메인 챔버를 규정한다.

따라서, 가변 용적 챔버(30)의 압력을 변화시킴으로써, 피스톤(9)에 대해 그리고 카운터 피스톤으로 구성된 벽(2)에 대해 각각의 마찰 라이너(11, 111)의 제어된 활주 운동을 설정할 수 있다.

이러한 제어된 활주 운동은 특히 마찰 라이너(11, 111)가 활주 또는 미끄러질 수 있게 하며, 따라서 엔진의 특정 작동 모드에서 디스크(10)가 활주 또는 미끄러질 수 있으며, 그리하여 진동 흡수가 개선된다.

따라서, 라이너(11, 111)를 갖는 디스크(10)와, 피스톤(9) 및 횡단 벽(2)으로 구성된 조립체 사이에서 상대 운동이 발생한다.

따라서, 이러한 활주 운동은 마찰 라이너, 피스톤(9), 디스크(10) 및 벽(2)을 가열시키며, 이러한 가열은 챔버(30)의 외주연부에서 발생한다. 따라서, 오일은 가열되어 가변 용적 챔버(30)를 지나거나, 용적 챔버에 근접한다.

피스톤(9) 및 벽(2)은 마찰 라이너(11, 111)에 평평한(가로로 배향된) 마찰면을 제공하도록 챔버(30)의 외주연부에 횡단 부분을 포함한다.

따라서, 제어된 활주 운동 동안에, 유체동력학 커플링 장치의 하우징의 주요 부분내에 있는 압력은 가변 용적 챔버(30)내의 압력보다 높다.

가열 작용을 감소시키기 위해서, 본 발명은 각각의 마찰 라이너(11, 111)의 외주연부로부터 내주연부까지 연장되는 나선체의 일부분의 형태인 홈(80, 180)을 마찰 라이너에 제공하는 것을 제안하며, 나선체의 권취 방향은 디스크의 회전 방향(도 4), 즉 엔진의 회전 방향(F)의 역방향이며, 따라서 스쿱(scoop) 효과가 상승한다.

본 실시예에 있어서, 4개의 홈 또는 슬롯(80, 180)은 각각의 마찰 라이너(11, 111)에 대해 제공된다. 이러한 홈은 도 4 및 도 6에 잘 도시된 바와 같이, 원주방향으로 일정한 간격으로 이격되어 있다. 본 발명의 하나의 특징에 따르면, 이들은 디스크(10)의 중심에 대해 중심이 벗어난 원호의 형태이며, 나선체 형태이며, 실제로 나선체의 일부분이다.

물론, 홈의 길이는 보다 크거나 작을 수 있다.

나선체의 일부분 형태인 홈은 유체가 홈내로 통과될 수 있게 하는 입구 및 출구의 갯수를 증가시킬 수 있으며, 라이너에 대해 큰 표면적을 제공한다.

일반적으로, 챔버(30)내로의 오일의 신속한 전달을 위해 홈의 갯수를 증가시키는 것이 바람직하다. 물론 이러한 모든 것은 적용에 따라 달라진다.

바람직하게, 홈의 폭은 마찰 라이너(11, 111)의 외주연부를 향해감에 따라 증가한다. 바람직하게, 홈은 그 깊이보다 큰 폭을 갖고 있다. 유체(본 경우에 오일)의 유동을 용이하게 하고, 최대 양의 유체를 수집 또는 배출하기 위해, 냉각 홈은 내외주연부에서 폭이 커진다. 또한 라이너의 부서짐이 방지된다.

냉각 홈(80, 180)은 하나의 마찰 라이너와 다른 마찰 라이너 사이에서 교호하고, 마찰 라이너(11)의 내주연부에서 하나의 냉각 홈(80)이 종료되면, 그 지점의 외주연부에서 마찰 라이너(11)의 다른 냉각 홈(80)이 시작되고, 마찰 라이너(111)의 내주연부에서 하나의 냉각 홈(180)이 종료되면, 그 지점의 외주연부에서 마찰 라이너(111)의 다른 냉각 홈(180)이 시작된다.

따라서, 마찰 라이너는 양호하게 냉각되는데, 그 이유는 마찰 라이너상의 어떠한 지점도 냉각 홈(80, 180)으로부터 멀리 떨어져 있지 않기 때문이다.

본 발명에 의해서, 제어된 활주 운동 중에, 구심 유체 유동은 펌핑 효과에 의해 이뤄지며, 유체는 디스크(10)의 외주연부로부터 상기 디스크의 내주연부까지 유동하는데, 이는 피스톤(9)의 배면상에 작용하는 압력이 일반적으로 가변 용적 챔버내에 작용하는 압력보다 크기 때문이다.

따라서, 마찰 라이너(11, 111) 너머에 존재하는 고온의 오일은 고온의 오일을 펌핑하는 홈(80, 180)을 경유하여 챔버(30)내로 전달된다. 그 후, 오일은 챔버(30)내에서 냉각된다.

홈을 통한 유체의 유동은 속도에 비례하며, 챔버(30)의 외주연부로 오일을 펌핑하는 홈으로 인해서, 점성 전단력에 의해 유체가 구동되는 효과가 발생한다.

유체의 질량 유량은 압력차 및 속도에 비례하며, 특히 피스톤(9) 및 횡단 벽(2)으로 구성된 조립체와 디스크(10) 사이의 속도 차이에 비례한다. 이러한 질량 유량은 활주 동력의 함수로서 증가한다.

냉각 홈(80, 180)이 존재하여도, 벽(2)으로부터 디스크(10)까지의 양호한 토크 전달은 달성된다. 간단히 말해, 벽(2)으로부터 디스크(10)까지 양호한 토크 전달은 전적으로 엔진[그에 따라 벽(2)]과 디스크(10) 사이의 상대 속도에 따라 좌우된다.

디스크(10)상에 마찰 라이너를 체결하는 것은, 러그(28)로 인해, 도 4 및 도 6에서 화살표(F)로 표시한 디스크의 회전 방향에 대해 홈을 배향하기가 쉽기 때문에 유리하다.

물론, 본 발명은 상술한 실시예에 의해 제한되지 않는다. 특히, 제 1 반부 쉘(2, 3)을 구비한 피스톤(9)의 회전 결합은 그 내주연부에 스플라인을 구비한 피스톤(9)에 의해 이뤄질 수 있으며, 상기 스플라인은 그 내주연부가 링(6)상에, 즉 그 칼라부의 외주연부에 형성된 보상 스플라인과 결합하기에 적합하다.

다른 실시예에 있어서, 상술한 WO-A-94/07058 호에 기술된 바와 같이 보스를 구비한 회전 결합 형태를 사용할 수 있다.

물론 회전 결합은 WO-A-93/13339 호에 기술된 형태, 즉 벽(2)에 의해 지지되고 벽(2)에 고정된 내부 스플라인 디스크와 함께, 피스톤에 의해 지지된 스플라인 허브를 이용하는 회전 결합과 동일한 것일 수 있다. 이러한 경우에, 스플라인 디스크는 라이너(111)에 마찰면을 제공하여, 상기 라이너가 직접 또는 간접적으로 파지되며, 디스크, 플레이트, 피복층 등이 피스톤(9)과 횡단 벽(2) 사이에 개재된다.

다른 실시예에 있어서, 마찰 라이너(11, 111)는 접착제 또는 납땜에 의해 디스크(10)에 고정되는 대신에, 피스톤(9) 또는 벽(2)에 각각 고정되며, 이것은 접착제 또는 납땜에 의해 이루어질 수 있으며, 그리하여 각 마찰 라이너는 피스톤과 횡단 벽으로 구성된 요소중 하나에 고정되며, 피스톤과 횡단 벽 사이에 마찰 라이너가 파지될 수 있다. 홈(180, 80)은 디스크(10)를 향하는 마찰 라이너(111, 11)의 표면상에 형성될 수 있다.

물론, 회전 결합(13)의 구조를 반대로 할 수도 있으며, 디스크(10)는 가이드 링(12)의 장부가 결합되는 장붓구멍을 구비한다.

다른 실시예에 있어서, 디스크(10)는 터빈 휠(4)상에 지지되는 개별 크라운 부재에 장부 및 장붓구멍을 회전 결합시킴으로써 결합될 수도 있다. 이 경우에, 디스크(10)는 터빈 휠(4)에 단단히 결합된다.

물론, 냉각 홈(80, 180)의 갯수는 적용에 따라 좌우되며, 특히 마찰 라이너(11, 111)의 외경에 따라 달라진다.

Claims (5)

1. 구동 샤프트에 회전 결합되며 그 중앙에 체결된 가이드 링(6)을 갖는 대체로 가로로 배향된 벽(2)과, 가이드 링(6)을 따라 축방향 운동을 하도록 밀봉식으로 장착되고, 상기 링(6) 및 상기 횡단 벽(2)과 함께 디스크(10)로 둘러싸인 가변 용적 챔버(30)를 형성하는 피스톤(9)과, 상기 피스톤(9)과 디스크(10) 사이에, 그리고 디스크(10)와 횡단 벽(2) 사이에 각기 파지되는 마찰 라이너(11, 111)를 포함하며, 각각의 마찰 라이너(11, 111)는 디스크(10)와 피스톤(9)중 하나의 요소에, 그리고 디스크(10)와 횡단 벽(2)중 하나의 요소에 고정되고, 상기 라이너는 디스크(10)와 피스톤(9) 사이에, 그리고 디스크(10)와 횡단 벽(2) 사이에 파지되며, 각각의 마찰 라이너(11, 111)에는 적어도 하나의 냉각 홈(80, 180)이 형성된 자동차용 유체동력학 커플링 장치에 있어서,

   상기 냉각 홈(80, 180)은 디스크(10)의 중심에 대해 오프셋된 원호의 형태이며, 각각의 마찰 라이너(11, 111)의 외주연부로부터 내주연부로 연장되고 디스크(10)의 회전 방향으로 권취된 나선체의 일부분을 규정하며, 상기 냉각 홈(80, 180)은 하나의 마찰 라이너(11, 111)와 다른 마찰 라이너(11, 111) 사이에서 교호하도록 이격되어 있으며, 상기 마찰 라이너(11)의 내주연부에서 하나의 냉각 홈(80)이 종료되면, 그 지점의 외주연부에서 상기 마찰 라이너(11)의 다른 냉각 홈(80)이 시작되고, 상기 마찰 라이너(111)의 내주연부에서 하나의 냉각 홈(180)이 종료되면, 그 지점의 외주연부에서 상기 마찰 라이너(111)의 다른 냉각 홈(180)이 시작되는 것을 특징으로 하는 자동차용 유체동력학 커플링 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉각 홈(80, 180)은 내외주연부에서 폭이 커지는 것을 특징으로 하는 자동차용 유체동력학 커플링 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉각 홈(80, 180)의 폭은 마찰 라이너의 내주연부로부터 외주연부까지 점차 증가하는 것을 특징으로 하는 자동차용 유체동력학 커플링 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 마찰 라이너(11, 111)는 상기 디스크(10)에 고정되며, 상기 디스크는 유체동력학 커플링 장치의 터빈 휠(4)과 탄성 또는 강성적으로 회전 결합하기 위한 러그(28)를 그 외주연부에 구비한 것을 특징으로 하는 자동차용 유체동력학 커플링 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 러그(28)는 절곡된 형태이며, 축방향으로 배향된 부분은 디스크(10)의 주요 부분에 결합된 반경방향 배향 부분과 함께 유체동력학 커플링 장치의 가이드 링(12)내의 노치내로 관통하며, 상기 가이드 링(12)은 터빈 휠(4)에 탄성적으로 결합된 것을 특징으로 하는 자동차용 유체동력학 커플링 장치.

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