KR100338834B1

KR100338834B1 - 유압식 토오크 변환기

Info

Publication number: KR100338834B1
Application number: KR1019990026798A
Authority: KR
Inventors: 오토 디에테르; 마이델만 볼케르
Original assignee: 그라우엘 안드레아스; 루크 게트리에베-시스템 게엠베하
Priority date: 1993-07-09
Filing date: 1999-07-05
Publication date: 2002-05-30
Also published as: DE4420959B4; GB9413421D0; FR2707358B1; CN1051360C; FR2707358A1; JPH07146191A; CN1257167A; GB2280733A; JP3677305B2; DE4448015B4; CN1102870A; KR100345062B1; CN1159536C; GB2280733B; DE4420959A1

Abstract

본 발명은 펌프휠(7), 터빈휠(10), 가이드원판(12)과 또한 링피스톤(17) 구비 가교클러치(15)를 가진 하우징(2)과 함께 오일이 충전된 챔버(18,20)가 링피스톤 양면에 형성된 것을 특징으로 하는 유압식 토오크 변환기에 관계한다. 링피스톤은 역마찰면(21)과 마찰결합할 수 있는 마찰면을 지지한다. 제 1 챔버(18)는 링피스톤과 또한 역마찰면 지지기소(4) 사이의 마찰면 내부에 있다. 마찰면 형성 또는 지지기소의 하나에 있는 마찰면 원주구역내에 채널(25)이 있다. 마찰면 사이에서 축접촉하는 채널은 오일유동이 변환기 회전축 방향 내부를 향하여 제 2 챔버로부터 채널을 관통하도록 만든다. 채널을 떠난 오일유동은 채널을 관통하도록 만든다. 채널을 떠난 오일유동은 유도채널 하나속을 향하고 유도채널을 형성한 기소는 서로에 대해 오일압력에 의해 작동하는 축력에 대해 서로 축지지된다. 그 결과 폐회로 힘의 유동이 이들 기소 사이에 형성된다.

Description

유압식 토오크 변환기{Hydrodynamic torque converter}

본 발명은 펌프휠, 터빈휠, 가이드 디스크와 또한 하우징에 들어있는 링피스톤을 구비한 가교클러치를 갖춘 것으로서 링피스톤 양면에 오일 충전된 챔버가 있고 링피스톤은 역마찰면으로 마찰 결합할 수 있는 마찰면을 지지하고 제 1 챔버는 링피스톤과 역마찰면 지지기소 사이의 마찰면 내부에 형성되고 또한 채널이나 개구부는 토오크 변환기 회전축 방향으로 내향하는 채널 또는 개구부를 통해 제 2 챔버로부터 유동하는 오일을 제조하기 위해 마찰면을 형성 또는 지지하는 기소 중 하나에 설치하여된 유압식 토오크 변환기에 관계한다.

EP 0 078 651에서 토오크 변환기는 가교 클러치를 구비하는 것이 공지이며 링피스톤 측면 상에 마찰 라이닝이나 마찰면으로부터 하우징 원주벽과 링피스톤 사이에 축방향으로 설치된 제 1 기소가 한 면에 또한 터빈과 펌프휠을 수용하는 제 2 챔버가 다른 한 면에 구비된 개구부를 통해 연결되는 채널을 갖는다. 오일유체는 제 2 챔버로부터 채널을 통해 제 1 챔버속으로 들어가고 링피스톤과 터빈허브 사이의 토오크 유동 속에 있는 점성 클러치를 냉각하는데 도움을 준다.

US-PS 4 969 453에서 가교클러치가 있는 유압식 토오크 변환기가 공지되었고 마찰 면의 원주구역에 있는 링피스톤 또는 이것과 상호작동하는 마찰라이닝은 가교클러치를 밀폐할 때도 링피스톤과 또한 하우징의 원주벽으로 구성된 제 1 챔버속으로 터빈휠을 수용하는 제 2 챔버로부터 오일이 유출되게 하는 채널을 구비한다. 오일유동은 기소상의 특히 마찰라이닝이나 마찰면 지역에서의 열변형 감소에 도움을 주고 가교클러치의 슬립현상을 일으킨다.

마찰면에 설치 또는 마찰라이닝에 설치된 채널을 구비한 유압식 토오크 변환기용 가교클러치가 공지이다(JP-OS 58-30532).

또한 기어변화시 특히 구동 트레인의 형태나 맞물린 기어 상에 따라 또는 토오크 변환기와 상호작용하는 구동기 조작상태에 따라 토오크 변환기(영구슬립)의 전체 조작범위에 걸쳐 슬립현상이 임의로 일어나는 변환기 가교클러치를 조작하는 것이 공지이다. 슬립 상에서 열 형태의 동력 손실이 마찰라이닝 또는 마찰 면에서 일어나고 어떤 조작 조건에서 열 손실은 수 킬로와트(KW) 정도로 매우 크다. 이러한 조작조건은 높은 동력손실이 장시간에 걸쳐 일어나는 트레일러로 상향 이동할 때 또한 무가교 상태에서 가교 상태로 변환기 클러치가 변화할 때이며 임의의 슬립 현상에 따른 결과로서 단시간 동안에도 매우 큰 동력 손실 또는 열 손실이 일어날 수 있다.

공지기술에 따라 설명한 것같이 변환기 가교클러치의 열변형을 감소시키는 오일유동을 일으키는 것으로 공지되었다.

공지방법을 통해 생성된 오일 유체는 이 속에서의 동적 또는 역학적 공정 때문에 가교클러치에 의해 전달되는 모멘트가 감소하게 된다. 가교클러치의 토오크 전달량은 속도증가 및 오일유동 부피 증가를 수반하며 감소한다. 어떤 속도로부터 완전 가교연결되는 토오크 변환기의 경우 시스템 압력은 높아지며 기소 특히 피스톤은 강화되어야 하며 따라서 더 강력한 펌프가 필요하다. 더욱이 오일유동 부피는 또다른 손실이 일어나므로 고압을 통해 다시 증가한다. 변환기 가교클러치의 토오크 전달량의 감소는 동적 프로세스에 의해 일어나고 원주 내향 유동하는 오일에 대해 적용하여 오일 속의 압력증가를 가져오는 힘 때문이다.

현재 공지된 방법의 또다른 단점은 오일유체가 점도나 온도에 매우 민감하고 또한 변환기 피스톤 양면에서 일어난 압력 차에도 기인한다. US-PS 4 969 543의 해결법에서 채널을 통해 생긴 유동 저항성이 중요사안으로 설계되며 이것은 최대 오일 온도에서도 다량의 오일이 채널을 통해 유출될 수 있게 하여 토오크 변환기의 시스템 압력이 부당하게 낮은 레벨로 붕괴되지 않게 한다. US-PS 4 969 543에 따른 해결법에서 채널통과 오일 유체는 두 챔버 사이의 압력차에 의존한다. 압력차는 클러치 모멘트에 대한 변수이며 원하는 유동부피로 조정할 수 없게 된다. 토오크 변환기상의 손실을 일정 레벨로 낮추기 위하여 최대 압력차로 존재하는 오일 유동 부피와 최대 결합 모멘트를 제한하여야 한다. 냉각오일 스트림은 최대 결합 모멘트에 있어서 충분히 크며 평균 이하의 토오크에서 유동 부피가 너무 작으며 이것은 저압력차 때문이다.

본 발명의 목적은 현재까지 공지된 가교클러치 특히 토오크 전달량 증가 및 열변형 감소로서 가교클러치 마찰 면 구역에서 실행하여 가교클러치 구비한 유압식 토오크 변환기를 개선하는 것이다. 더욱이 오일의 열변형도 감소한다. 본 발명의 또다른 목적은 토오크 변환기의 조작범위 전체에서 변환기 클러치를 통과하는 냉각오일 유동을 최적화하는 것과 오일 및 부수 기소 사이의 가교클러치 마찰 면 구역에서 열 교환을 개선하는 것도 포함한다. 본 발명에 따른 방법은 또한 가교클러치가 전달할 수 있는 토오크와 또한 가교클러치상의 슬립을 제어 조절할 수 있어 그 결과 내연기관의 구동트레인에서 일어날 토오크 충격이나 모멘트 불규칙성을 슬립을 통해 감소시켜 안전성을 증가하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 유압 토오크는 특히 간단하고 경제적인 방식으로 일으킬 수 있다.

본 발명의 해결법에 따르면 내향 오일유동은 내향채널을 떠난 후 하나 이상의 유도 채널속으로 들어가고 또한 유도채널로 규정되는 벽이나 기소가 서로에 대해 오일압력 결과 같이 작용하는 축력에 관계하여 축방향으로 지지 또는 연결되는 것으로서 달성된다. 그 결과 밀폐력 유동이 형성된다. 본 발명의 방법으로 오일 원주 유동결과 변환기가 회전할 때 오일 상에 작용하는 동력은 대부분 축방향에서 흡수될 수 있다. 실제로 동력을 통해 생성되는 축력성분 또한 가교 클러치가 전달할 수 있는 모멘트의 감소를 가져오는 축력성분이 피스톤 상에 작용할 수 있다. 본 발명에 따른 형태를 가질 경우 오일에 작용하고 오일압력 증가를 제공하는 동력은 피스톤에 작용하는 클러치 밀폐력에 대한 영향에 있어 부분 중화된다.

유도채널은 밀폐단면의 원방향 배열채널과 내향 배열된 원형 고리형 챔버를 뜻한다. 이런 종류의 원형 고리형 챔버는 수 개의 원주 배열 채널로 나뉘고 이것은 밀폐단면을 가질 수 있다. 유도채널로서 마찰 면의 원주구역에 제공된 챔버 외부면에 연결되는 관형 기소를 사용할 수 있다. 하나 이상의 채널로부터 유출되는 오일을 파이프를 통과 내향하도록 유도할 수 있고 파이프 배출면은 다시 제 1 챔버속으로 개방되거나 특수 오일 회수 가이드 속으로 개방된다. 이러한 종류의 오일 회수 가이드를 예컨대 터빈의 구동허브 속에 설치하고 또한 기어박스 공급축 종방향으로 위치한 채널로 만든다. 가교클러치를 밀폐할 때 내향 유동하는 오일을 위한 본 발명의 관형 가이드는 제 1 챔버가 제 2 챔버 속에 설치된다.

특히 마찰 면을 가진 하우징 또는 링피스톤 같은 기소로 유도 채널을 지지할 경우 토오크 변환기 구성에 특히 적절하다. 더욱이, 유도채널 속의 채널 개구부가 제 2 챔버로부터 제 1 챔버속으로 오일을 이동시킬 수 있다. 그 결과 마찰 면을 조정하는 기소 또는 마찰 면을 형성하는 기소에 개구부나 포트를 설치할 수 있다. 이들 개구부나 포트는 노즐에 유사한 기관 같은 작용을 한다. 오일유동의 동적 프로세스 결과 일어나는 압력 증가를 최적으로 지지하기 위하여 유도채널을 형성하는 벽이 서로 축 고정되고 그리하여 실제로 견고히 연결될 경우 특히 유리하다. 유도채널 또는 가이드 챔버 형성을 위해 단순한 방식으로 챔버 형성기소 중 하나에 원주 오일 가이드벽을 형성할 수 있으며 이들 벽은 기소와 축 고정되고 또한 기소의 원주 구역에 함께 고정되며 유도채널이나 가이드 챔버를 형성하는 공간을 만든다. 채널 형성벽은 마찰 면 중 하나를 지지하는 기소로 견고히 연결할 수 있다.

특히 간단한 구성은 링피스톤과 하우징의 원주벽 사이에 축방향을 향하는 제 1 챔버의 배열을 통해 얻어진다. 따라서, 하우징의 원주벽과 터빈 휠 사이에 링피스톤을 설치하면 바람직하다. 더욱이 유도채널 또는 오일 인도벽을 피스톤으로 지지하면 좋다.

유도채널이나 가이드 챔버를 규정한 오일 인도벽은 제 1 챔버에 들어있는 것이 유리하고 이 벽은 제 1 챔버를 2개의 소형 챔버로 나눈다. 많은 경우, 오일 인도벽은 챔버로부터 먼 거리에 링피스톤 측면 상에 설치해도 좋다.

터빈휠과 펌프휠 또는 가이드 디스크를 제 2 챔버에 수용할 수 있다.

마찰 면을 지지하는 기소의 하나가 마찰라이닝을 구비하면 더 유리한 구조를 얻을 수 있다. 마찰라이닝은 피스톤 또는 하우징의 원주 배열 벽으로 지지할 수 있다. 기수에 마찰라이닝을 고정시킬 때 접착제를 사용한다. 마찰라이닝 사용시 채널은 부분적으로 마찰라이닝의 일부가 되는 것이 바람직하다. 채널은 마찰라이닝 속에 설치할 수 있다. 이 채널은 마찰라이닝 내에 생긴 절단부 또는 홈에 의해 부분 형성된다. 이러한 디자인을 통해 마찰라이닝 위의 두 챔버 사이에 연속 오일유동을 형성할 수 있다. 특히 마찰 면과 오일 사이에 열 교환이 우수하게 시행되고 마찰 면 형성 기소와 오일의 저열변형이 이루어진다.

마찰 면 원주지역에 설치한 채널 입구는 출구보다 넓고 이들 채널이 가이드 챔버나 유도채널 속으로 개구되어 있으면 바람직하다. 유도채널 또는 가이드 챔버는 제 1 챔버의 원주 확장부의 50% 이상 확장된다. 확장부가 커질수록 클러치의 피스톤에 작용하는 한편 오일에 작용하는 동적 프로세스 결과로 형성되는 재설정력은 작아진다.

오일을 채널에 공급하기 위하여 채널 입구면을 링피스톤 또는 오일 공급벽에 있는 축공급구를 연결한다. 채널 출구면은 링피스톤 또는 오일 가이드 벽에 있고 유도채널 속에 개구된 축방향 포트에 연결된다. 기소의 마찰 면 또는 마찰라이닝 속에 있는 절단부나 만입부로 구성된 채널의 경우 채널의 출구면은 유도 채널 속으로 개구될 수 있게 형성한다.

효과적인 열 교환이 이루어질 수 있게 마찰 면의 원주구역에 제공한 채널은 지그재그형 또는 굽어진 형태이다. 오일을 위해 최대 가능한 가이드 길이는 마찰 면 지역 속에 있다. 채널 길이와 단면은 원하는 부피의 오일유동에 적합한 것을 선택한다. 이 결과 채널 형성 홈 또는 절단부는 비교적 깊어 마찰라인이 내 채널 형성시 이 깊이는 라이닝 전체 깊이보다 더 크게 확장하는 것이 좋다. 따라서 채널은 라이닝 내 천공구역으로 구성되는 것이 바람직하다. 채널의 공급면은 마찰라이닝 외부 모서리 구역에 있고 배출면은 내부 모서리구역에 있다. 마찰 면과 오일 사이의 열 교환 반응에 있어서 지그재그형 또는 만곡형 채널은 마찰 라이닝의 원주방향으로 움직여서-마찰 면 원주폭에 걸쳐-오일을 전후 유도할 수 있는 것이 바람직하다. 채널은 2가지 편향도를 가지며 4가지 편향도를 갖는 홈이 특히 바람직하다.

원추형 마찰 면을 갖는 가교클러치를 사용하면 마찰라이닝을 원추로 만들 경우 바람직하며 원추형은 원추 와인딩의 두 말단을 하나로 합쳐 만든다. 링-형 마찰라이닝은 링형 또는 절두 원추형을 형성하기 위해 서로 결합하는 수 개의 세그먼트 또는 초승달형 마찰기소로 만들 수 있다. 마찰라이닝 세그먼트를 사용하면 사용된 물질의 양을 줄여 폐기물량이 크게 감소할 수 있다. 마찰라이닝용 출발물질을 완성품 라이닝의 취급이 더 손쉽게 되므로 천공 전에 접착호일로 피복하는 것이 좋다.

마찰라이닝에 채널이나 혹은 천공시키면 라이닝이 원주 내외 방향으로 연속윤곽선을 가지고 따라서 취급의 변화를 가져올 수 있으며 피스톤 같은 지지물에 라이닝이 충적될 경우에도 가교클러치의 기능을 손상하는 변형이 일어나지 않는다.

토오크 변환기 설계에 있어서 채널을 관통하는 오일유동을 토오크 변환기 또는 기계구동 및/ 또는 토오크 변환기가 구동시키는 기어박스의 조작변수에 따라 하나 이상의 밸브로 조정할 수 있다. 이 변수는 예컨대 오일온도, 기계구동속도나 토오크 변환기의 배출속도 또한 기어박스의 공급속도 등이 된다. 또한 두 챔버 사이의 압력 차를 바람직한 방식에서 한 변수로 이용할 수도 있다. 따라서 밸브는 가교클러치를 밀폐할 경우 일정한 오일유동과 이에 따른 일정한 유동 부피를 토오크 변환기 전체 조작범위에 걸쳐 보장할 수 있다. 보통의 경우 부피(유량)을 위한 다른 특수한 라인, 특히 가교클러치의 슬립이나 슬립 결과로 나온 열량에 의존하는 유량을 위한 라인을 제공하는 것도 바람직하다. 특히 간단한 구성을 만들 수 있으며 밸브는 원하는 유량을 두 챔버간 압력 차에 따라 조정하는 유량밸브이다.

본 발명의 밸브는 유도채널등의 입구면과 출구면상에 설치한다. 이 밸브는 채널 또는 유도채널의 입구면과 출구면 사이 지역에 설치한다.

구체예에 따르면 채널은 링피스톤이나 하우징 같은 기소 중 하나의 홈 같은 성형지역에서 만들어지고 마찰 면을 지지하거나 이것을 형성한다.

특히 간단한 냉각유 유량 조절법은 본 발명이 밸브 유동 관통 단면이 두 챔버간 압력 차에 따라 달라질 경우 이루어지며 관통 단면이 작을수록 두 챔버간 압력 차가 커진다. 밸브는 적절히 설계 배열하여 이들이 여기에 가해지는 원심력에 거의 영향받지 않거나 소폭 영향받는 특성을 갖는다. 밸브는 또한 챔버간 압력 차에 비례하지 않는 유량 특성을 갖는다.

오일유동 조절밸브는 솔레노이드형으로 설계된다.

본 발명에 있어서 유압식 토오크 변환기의 가교클러치의 마찰라이닝 마찰 면에 홈을 만들어 냉매 유체를 운반한다. 홈 종단부에 걸친 평균 깊이와 마찰라이닝 두께 사이 비율은 2.7 내지 1.3 정도이다. 홈의 깊이는 0.2 내지 0.8 특히 0.3 내지 0.6mm 정도가 된다. 홈은 전체 연장길이에 걸쳐 같은 깊이를 갖는다. 대부분 홈의 종단길이에 걸쳐 깊이가 변하는 것이 바람직하다. 또한 홈은 종단길이에 걸쳐 같은 나비를 가질 수 있으나 나비 변화가 있는 것도 바람직하다.

냉각유 유체의 분출억제는 라이닝 나비에 있는 편평 지그재그형홈으로 수행한다. 이들 편향도 사이에서 홈은 길이가 10 내지 40mm인 직선부를 갖는다. 최대 10 1/분 정도의 관통유량이 대부분 바람직하고 터빈과 마주하는 피스톤 측면상의 압력이 5바아이면 적합하며 홈 깊이는 0.3mm 정도이다. 지그재그형 또는 구부러진 형태의 홈의 수는 마찰라이닝 원주 둘레에 균일하게 4 내지 12개 퍼져있는 것이 좋다. 가이드홈의 전체 높이에 대해 홈의 두 편향부 사이 공간을 나누면 0.6 내지 1.3 특히 0.8 내지 1.1 정도가 된다.

냉각효율 상승을 위하여 포켓형 홈을 원주 내부 또는 외부 모서리 구역에 만든다. 포켓형 성형구역은 내향 또는 외향하여 개방되고 냉각홈과 같은 높이를 갖는다. 성형된 부분은 전체 라이닝 높이에 걸쳐 연장하고 이들은 라이닝 제작시 또는 절단 작업등 간단한 방법으로 만들 수 있다. 포켓형 성형구역은 두 보조 편향부 사이에 있다.

변환기 가교클러치의 마찰 면 결합구역에서 발생하는 열의 방출을 위하여 마찰라이닝은 홈이나 포켓형 성형구역에 해당하는 표면적에 대한 나머지 라이닝 마찰표면적의 비율이 0.7 내지 1.8 특히 1 내지 1.5일 때 가장 적합하다고 증명되었다.

마찰라이닝의 원주 외부 및 내부 모서리 지역 내에 포켓형 성형 구역을 만들어 가교클러치의 마찰결합 지역에서의 냉각작용을 항력(drag) 전류를 써서 개선 및 증가할 수 있다. 특히 라이닝 회전방향에서 보는 것같이 냉각 홈의 외부 출구는 원주 내향하는 냉각 홈의 출구 뒤에 있다. 라이닝 원주방향에서 볼 때 홈을 통과하는 관통 유동방향은 항력 전류방향과 일치하는 것이 좋다. 마찰라이닝을 피스톤 같은 기소로 지지하고 터빈휠로 회전시키는 변환기 구성에서 항력전류는 하우징 같은 기소를 통해 생성되며 마찰라이닝의 역마찰면을 형성한다. 변환기 가교클러치에서 일어나는 슬립 현상에서 토오크 전달 하우징을 구동모터에서 출력기소까지 전달하고 이것은 홈이 있는 마찰라이닝 보다 더 큰 회전 속도를 가져 홈을 관통하는 냉매가 변환기 하우징을 통해 가속되고 역마찰면을 더 빠르게 회전시킨다. 본 발명에 따른 홈의 배열과 가이드를 통해 그렇지 않을 경우 피할 수 없는 속도 영향을 클러치가 전달할 토오크로 감소시킬 수 있거나 거의 없앨 수 있다.

본 발명의 마찰라이닝은 변환기 하우징이 만든 표면상에 또는 펌프면상에 접착법등으로 고정시킬 수 있다. 변환기 가교클러치의 피스톤은 금속 역마찰면을 가질 수 있다.

본 발명에 따른 홈의 형성은 피스톤 또는 변환기 하우징을 형성하는 재질에 직접 만들 수 있다. 이러한 디자인에서 홈없는 마찰라이닝을 사용할 수 있다. 홈있는 마찰라이닝은 이들 홈이 본 발명에서 언급한 바와 상이할 수도 있다. 토오크 변환기를 장착한 자동차를 구동시킬 때 홈의 입구와 출구 상에 일어나는 압력에 있어서 또한 홈의 전체 길이에 걸쳐 홈구역에 큰 난류형 전류가 생성된다. 홈은 이들 입구 및 출구 사이 압력 차가 난류형 전류를 일으킬 수 있도록 만든다. 홈 속의 난류형 전류 형성은 홈의 구성과 가이드에 의해 영향받는다.

또다른 본 발명의 구체예에서, 가교클러치의 마찰 면 축방향 접촉으로 시작하는 유압식 토오크 변환기에 있어서 오일유동은 제 2 챔버로부터 제 1 챔버 사이에 일어나며 제 1 챔버에서는 이것을 규정하는 원주벽 중 하나에 대해 축방향 고정된 원주벽에 있고 오일유동은 이들 두 축 고정벽 사이에 원주 내향한다. 두 벽은 서로에 대해 회전한다. 챔버에 들어있는 벽은 하우징에 축고정시킨다. 하우징은 터빈 허브를 관통하여 벽을 축지지할 수 있도록 한다. 따라서 벽은 터빈허브에 견고히 연결된다.

본 발명은 제 1도 내지 12도에서 상세 설명한다:

도 1 은 본 발명의 장치의 단면도.

도 2 는 가교 클러치의 토오크 특성라인을 보여주는 다이어그램.

도 3 내지 5 는 가교 클러치를 구비한 토오크 변환기의 구체예를 보여준다.

도 6,7과 12 는 본 발명의 가교클러치를 위한 마찰 라이닝의 구체예를 보여준다.

도 8 은 본 발명의 가교클러치 세부를 보여준다.

도 8a 내지 11 은 밸브장착 가교클러치의 세부와 오일 유량 조절밸브를 보여준다.

*부호 설명

2 ... 하우징 4 ... 지지기소

7 ... 펌프휠 10 ,,,터빈휠

12 ... 가이드원판 15,315 ... 가교클러치

17 ... 링피스톤 18,20,218 ... 챔버

21 ... 역마찰면 24 ... 지지판

25 ... 채널 27 ... 회전축

29,30 ... 만입부 124,324 ... 금속판

316 ... 제동기 317 ... 피스톤

도 1의 장치(1)는 유압식 토오크 변환기(3)를 구비한 하우징(2)을 갖는다. 하우징(3)은 내연기관의 크랭크축 같은 출력 구동축으로 구성된 구동축에 연결된다. 구동축과 하우징(2) 사이의 회전 고정연결부는 하우징(2)에 외향하고 구동축에 내향 고정된 것으로 회전식 연결된 구동판에 의해 실행될 수 있다. 구동판은 공지이다(JP-OS 58-30532).

하우징(2)은 구동축이나 내연기관에 접하는 하우징덮개(4) 또한 제 1 덮개에고정시킨 하우징덮개(5)로 구성된다. 두 덮개(4,5)는 함께 연결되고 용접 연결부(6)에 의해 외측에 원주방향으로 밀폐시킨다. 도면에서 덮개(5)를 사용하여 펌프휠(7)의 외부 덮개를 형성한다. 그 결과 날판(8)이 공지방식대로 하우징 덮개(5)에 고정된다. 덮개(5)를 축방향으로 덮개(4)의 외부 슬리이브형 구역(4a) 속으로 밀어 넣는다. 연결된 터빈휠(10)이 하우징(4)의 원주벽(9)과 펌프휠(7) 사이에 축고정시키거나 내부 기억작용을 통해 기어박스 공급축과 회전 고정시킬 구동허브(11)와 회전식으로 연결한다. 가이드 디스크(12)를 펌프와 터빈휠 내부구역 사이에 축방향으로 설치한다. 덮개(5)는 기어박스 하우징 속에 회전식으로 밀폐 고정되는 슬리이브형 허브(13)를 내부에 구비한다. 두 하우징 덮개(4,5)로 만들어진 내부 구역(14) 속에 토오크 변환기(3)와 평행하게 설치된 가교클러치(15)를 구비한다. 가교클러치(15)는 출구허브(11)와 구동하우징 덮개(4) 사이에 토오크 연결한다. 도면과 같은 회전식 탄성 제동기(16)를 가교클러치(15)의 링형 피스톤(17)과 구동허브(11) 사이에 설치하고 이것을 가교클러치(15)와 연속으로 작동할 수 있게 연결한다. 회전식 탄성 제동기(16)는 코일 스프링형으로 에너지 축전지가 된다. 원주 배열된 벽과 휠(10) 사이에 설치된 링형 피스톤(17)은 구동허브(11) 상에서 내향 변위를 제한하도록 설치한 것이다. 링형 피스톤(17)은 내부공간(14)을 피스톤(17)과 하우징 벽(9) 사이에 축방향으로 가교클러치(15)의 마찰 결합구역(19) 속에 형성된 제 1 챔버(18)와 또한 펌프휠(7), 터빈휠(10), 가이드디스크(12)를 포함하는 제 2 챔버(20)로 나눈다.

덮개(4)는 원주편이 터빈휠(16)에서 축방향으로 멀어지는 원추마찰면(21)을형성한다. 원추마찰면(21)은 마찰라이닝(22)과 마찰 결합할 수 있고 이 라이닝은 지지판(24)의 원추구역(23)으로 지지한다. 지지판(24)은 시이트 금속판에서 인발된 링형 피스톤(17)으로 다시 지지한다.

구동트레인에 대한 보다 현대적인 개념에서, 즉 모터 자동차에서 가교클러치를 토오크 변환기 조작범위의 대부분을 통해 슬립과 함께 조작하고 마찰결합구역(19)의 슬립 현상이 열 형태의 동력손실이 어떤 조작조건에서 일어날 때 수킬로와트 정도의 큰 범위만큼 변화할 수 있다. 이러한 조작조건은 트레일러로 상향 구동할 때 또한 변환기 클러치 무-가교결합 단계에서 가교결합 단계로 변화할 때 존재할 수 있다. 슬립으로 변환기 가교클러치 조작하는 개념은 공지이다(독일출원 P 42 28 137.7-12, P 42 35 070.0-12).

마찰결합구역(19)내의 허용될 수 없는 고온현상을 피하고 내부공간(14)의 오일 일부와 마찰라이닝면 파괴에 대응할 수 있도록 마찰라이닝(22) 속에 오일홈 또는 채널(25)형 수단을 설치하며 가교클러치가 밀폐되며 영구오일 유동이 제 1 챔버(18)와 제 2 챔버(20) 사이에서 일어나게 된다. 오일유동은 마찰라이닝(22)을 지나 마찰 면(21)을 향한다. 오일채널(25)은 최적의 형태를 취하며 기소간에 열 교환이 잘 이루어져 오일통과 및 구역(19)내 마찰결합이 실행될 수 있게 한다. 바람직한 채널(25) 형성은 제 6도와 7도에서 상세히 설명한다.

외향하는 채널(25) 오일 입구단은 피스톤(17) 및 지지판(24) 내의 포트 또는 공동(26)을 통해 제 2 챔버(20)와 연결된다. 내향하는 채널(25) 출구단은 제 1 챔버(18)와 연결된다.

피스톤(17)에 축결합된 지지판(24)은 피스톤(17) 원주구역과 연결하여 소-챔버(18a)를 형성하고 이것이 가교클러치(15) 밀폐시 회전축(27) 방향으로 향하는 채널(25)을 관통하도록 오일을 위한 유도채널 역할을 한다. 유도채널(18a)은 채널(25)의 원주 내부 말단 구역과 소통하고 지지판(24) 속에 개구부나 공동(28)을 설치한다. 내부의 지지판(24)은 지지판(24)과 링피스톤(17) 사이 공간자 역할을 하는 축방향 만입부(29)를 구비한다. 만입부(29) 사이에 실제로 링형 챔버인 유도채널(18a)이 내향하여 하우징 구역(9)과 지지면(24) 사이에 있는 소-챔버(18b)와 연결된다. 도면에서, 피스톤판(17)과 지지판(24)은 함께 리벳으로 연결하여 만입구(29) 구역에 설치된다. 유도채널(18a) 외부의 링피스톤(17)은 지지판(24)과 링피스톤 나머지 구역 사이에서 공간자 역할을 하는 링형 축방향 만입부(30)를 갖는다. 만입부(30)는 마찰결합구역(19) 내 지지판(24)의 내변 형성을 증가시킨다. 링형 만입부(30) 구역에서 두 개의 기소(17)와 (24) 사이에 원주 밀봉체가 형성된다. 냉각유 유동은 가교클러치(15)가 폐쇄될 때 제 2 챔버(20)로부터 출발하여 포트(26), 오일채널(25), 개구부(28), 유도채널(18a)을 통과하여 구동허브(11) 구역 속으로 들어간다. 냉각 공기유동은 구동허브(11)에서 배출되며 중공 축이나 채널을 통하여 오일냉각기에 1차 들어간다. 오일냉각기에서 나온 오일은 오일통으로 복귀하고 여기서 유압 조절회로 속으로 다시 들어간다.

유도채널(18a) 형성 기소(17)과 (24)는 서로 축 지지되며 결합하여 내향 유동오일이 축 변위형 피스톤(17) 상에 축력 요소를 갖지 않으며 그리하여 가교클러치(15)의 토오크 전달량에 있어 큰 감소를 가져온다. 이것은 내향 배열된 오일유동의 결과 오일에서 발생하는 압력 또는 그 힘이 증가하여 피스톤(17) 상의 축력요소와 지지판(24)상의 축력요소를 생성하고 이것을 축방향으로 흡수하여 폐쇄된 힘의 유동이 일어나게 한다. 제 1 도에 따른 구체예에서 피스톤(17) 상의 금속판(24) 축지지작용이 나타난다.

오일의 동적 프로세스에 의해 생긴 힘과 또한 압력증가는 공지와 같이(US-PS 4 969 543) 가교클러치에 관련된 토오크 변환기 구성의 경우 속도 증가할 때 클러치 전달 최대 모멘트를 크게 감소시킴으로서 유발된 것이다. 냉각유를 가진 토오크 변환기에서 토오크는 외부에서 내부로 오일 유동할 때 하우징 벽과 가교클러치의 피스톤 사이의 동적 프로세스 탓에 손실되며 손실량은 오일 유동증가에 따라 더 커진다. 오일 유동 증가나 속도 증가를 수반하는 가교클러치 토오크 전달량 감소 원인은 외부에서 내부로 오일에 작용하는 코이올리 가속화 현상 탓이며 토오크 변환기 회전 결과 오일 상에 회전 방향에서 작용하고 또한 회전축(27) 방향으로 흐르는 오일 압력증가도 원인이 된다.

본 발명에서 오일유동과 또한 이 유동을 유도하는 기소 상에 형성되는 축력에 의한 압력증가를 축방향 흡수하여 가교클러치(15)의 밀폐력에 또한 이것에 의해 전달되는 모멘트 상에 극소효과만 일으킬 수 있다. 이 원치 않는 압력이나 힘은 축방향으로 흡수한다.

도 1에서 보는 것같이 (24)나 유도채널(18a)은 구동허브(11)까지 원방향으로 움직이고 내부로부터 멀리 벗어난다. 그러나 대부분의 경우, 유도채널(18a)이 링형 피스톤(17)의 원방향 확장 일부 구역을 지나 확장할 때만 유리하며 속도나 유동량 증가와 함께 가교클러치(15)가 전달하는 모멘트의 변화가 일어난다. 대부분 채널(18a)은 링피스톤(17) 원주방향 확장부의 50% 이상을 차지한다. 더욱이 유도채널(18a)을 통과하는 오일 일부를 유도하고 소채널(18b)을 통해 내향하는 나머지 부분을 유도하는 것도 가능하다. 그 결과 지지판(24)은 소-챔버(18b)와 유도채널(18a) 사이 연결 개구부를 구비한다. 개구부는 원하는 효과를 얻기에 적합한 형태이며 회전축(27)으로부터 일정 거리에 배열된다.

도 2의 다이어그램에서, 토오크 변환기나 하우징(2)의 속도는 가로좌표로 나타내며 클러치(15) 전달 모멘트 대 변환기 피스톤(17) 양면에 존재하는 압력 차 비율을 세로좌표로 나타낸다. 라인(31)은 주어진 속도에 대한 모멘트 경로이며 종래의 변환기 가교클러치의 피스톤에서 압력 차(ΔP)를 보여주고 폐쇄 클러치와 함께 피스톤 한 면에서 다른 면까지 오일유동이 존재하지 않는다. 전달 모멘트는 주어진 ΔP에서 클러치에 대해 일정하게 유지된다. 가교클러치를 구비한 토오크 변환기는 공지와 같다(US-PS 4 646 763).

라인(32)은 오일유동이 제 2 챔버(20)에서 제 1 챔버(18)속으로 존재할 때 유압식 토오크 변환기의 ΔP에서 속도에 걸쳐 클러치(15)가 전달하는 모멘트 경로를 나타낸다. 유압 토오크 변환기는 공지(US-PS 4 445 599, US-PS 5 056 631)이다. 이러한 디자인의 채널이나 개구부가 클러치의 피스톤 또한 마찰라이닝의 구역에 설치되고 펌프휠과 터빈휠을 지지하는 제 2 챔버로부터 오일이 유동하여 하우징과 피스톤벽으로 정의한 제 1 챔버속으로 들어가게 한다. 오일유동이 가교클러치 변환기로 주어진 ΔP에 대해 이론적 전달 최대 토오크값의 감소를 가져오며 그 결과 변환기를 관통하고 공급 및 복귀 라인 상에 전류 손실을 가져온다. 도 2에서 보는 것같이, 라인(32)에 따라 전달되는 최대 모멘트는 동일 ΔP에 대해 저속으로 같은 속도에 상응하는 라인(31)의 모멘트 보다 작은 것이다. 고정손실은 동적 손실에 의해 중복되며 가교클러치가 전달하는 모멘트를 감소시킨다. 이것은 제 1 챔버 내향하는 오일 유동에 의해 일어난다. 라인(32) 경로에서 보는 바와 같이, 가교클러치에 의해 주어진 ΔP에서 전달되는 모멘트가 동적 손실을 통해 속도증가와 함께 크게 감소한다.

내향 오일 유동 결과로 생긴 챔버(18) 내 압력 또는 힘의 증가는 본 발명의 지지물을 통해 이루어지며 일정 ΔP에서 클러치 전달 모멘트는 토오크 변환기 속도에 걸쳐 일어난 것으로 라인(32)을 따라 감소하지 않고 점선(33)을 따라 일정하게 유지된다. 가교클러치의 동작에 따라 라인(33)은 또다른 경로를 갖는다. 속도 측면에서 볼 때 전달토오크 저하도 일어날 수 있다. 오일유동 유도 채널(18a)에 대한 최적의 디자인에서 라인(31)에 상응하는 토오크 전달 측면에서 이상적인 경우와 비교할 때 일정한 손실만 일어날 수도 있다.

상기 측면은 유체내 마찰과 유체 및 가이드벽 사이 마찰을 고려하지 않았으므로 이상적 경우이다.

도 3에서는 도 1과 상이하게 기소(117)가 외향하여 시이트금속판(124)의 외부 원추에까지 움직이지 않으며 배출 허브(11) 상에서 대향 변위하도록 인도하지 않는다. 금속판(124)은 도 1의 링피스톤(17)이 배출허브(11) 상에 집중되지 않고 제한량으로 축변위하는 방식이다. 도 3의 구체예에서 실제의 시이트 금속판(124)은 가교클러치(115)의 피스톤을 형성하고 기소(117)는 판(124) 보강물을 형성한다.

도 4의 구체예에서, 유도채널(218a) 형성기소는 제 1 챔버(218)에서 먼 거리의 링형 피스톤(217) 측면에 있는 링형 금속판(224) 형태이다. 피스톤(217)은 마찰라이닝(222) 내의 채널과 소통하는 포트(228)를 유도채널(218a) 외부에 구비한다. 배출개구(234)는 유도채널 내부 지역 속의 피스톤(217) 속에 형성되고 제 1 챔버(218) 속으로 개구된다.

언급한 바와 같이 유도채널(18a)(118a)(218a)는 실제로 링형 챔버이다. 수 개의 채널이 있고 각각은 공급개구(28)(228) 중 하나 이상과 소통한다. 예컨대 유도판(24)(224) 대신 개구부(28)(228)중 하나와 외부에서 소통하는 각 소형관을 사용할 수 있으며 이들은 회전축을 향해 내향한다. 내향 오일유동이 제 1 챔버(218) 또는 소-챔버(18b) 속으로 되돌아가거나 외부유동이 복귀라인을 통해 공급될 수도 있다. 예컨대, 배출허브(11) 속에 형성된 원주 공동을 통해 증발하고 또한 배출채널 속으로 개구될 수 있다.

도 5의 유압식 토오크 변환기(303)에 있어서, 서로 가교클러치(315)의 피스톤(317)을 통해 서로 분리된 제 1 챔버(318)와 제 2 챔버(320)를 제공한다. 링피스톤(317)은 배출허브(311) 상에 축변위할 수 있게 집중된다. 회전 탄성 제동기(316)는 배출 허브(311)와 링피스톤(317) 사이의 토오크 유동기에서 설치된다. 가교클러치(315)를 폐쇄하면 제 2 챔버(320)과 제 1 챔버(318) 사이에 오일유체가 공급되고 이것이 챔버(318) 속으로 내향한다. 그 결과 입구개구(326)는 피스톤(317) 상에 설치된다. 도면에서 입구개구는 피스톤(317)이 지지하는 노즐 또는다이어프램(326a)에 의해 형성된다. 개구부(326) 통과 오일은 하우징(302)의 마찰 면과 마찰라이닝(322)의 마찰 면 사이 마찰결합구역(319)에 있는 채널(325) 또는 홈에서 인도한다. 홈 또는 채널(325)의 출구에서 오일이 제 1 챔버(318) 속으로 들어가고 내향 유동한다. 오일유동은 하우징벽(309)과 링형 지지판(324) 사이에 내향 유도된다. 판(324)은 출구허브(311) 상에 고정되고 축방향으로 특히 피스톤(317) 방향으로 지지한다. 지지부는 내향 유동오일에서 일어나는 압력증가가 이 압력증가에 의한 축력을 판(324)이 흡수하므로 피스톤(317) 상에 실제로 작용할 수 없는 영향을 미친다.

배출허브(311)에 연결하는 대신 오일유도판 또는 지지판(324)은 덮개(304)에 축연결할 수 있다. 축력에 관계된 밀폐력 유동도 존재한다.

마찰라이닝(25)(225)(325)에서 형성되는 대신 오일홈 또는 채널(25)(225)(325)는 측면접촉벽 또는 클러치의 피스톤이나 도 1과 도 3에서 보는 것같은 지지판(24)(124)속에 설치할 수 있다. 오일유지홈을 가진 피스톤은 공지이다(US-PS 5 056 631).

제 2 챔버와 제 1 챔버간 오일유동 또한 임펄스 힘이나 오일 내 생성된 압력 차의 보상이나 지지력 등은 구체예에 한정하지 않으며 오일 유동은 가교클러치 마찰 면 구역에서 일어나고 이것 역시 공지이다(US-PS 4 493 406, US-PS 4 445 599).

도 6은 도 1과 도 3 내지 도 5에 따른 변환기 가교클러치와 함께 사용할 수 있는 마찰라이닝(422)를 보여주며 마찰라이닝(422)은 원주 둘레에 확장하고 있는 점착성 외부영역(422a)과 원주방향 확장하는 점착성 내부영역(422b)으로 된다. 지그재그형 또는 굴곡형 경로의 절단부(435)는 외부 및 내부 영역(422a)(422b) 사이의 중심영역(422c)에 형성된다. 도시된 절단부는 마찰라이닝(422)의 원주 방향으로 굴곡 형태로 인도된다. 이러한 절단부(435)의 가이드를 통하여 오일통과를 위한 긴 채널을 가질 수 있고 관통오일과 가교클러치 마찰 면 형성 기소 사이에 열 교환이 우수하게 실행된다. 마찰 면 또는 이것을 구성하는 기소와 마찰 면에 존재하는 오일에 있어서 열변형이 적어진다.

채널 또는 천공구역(435)의 길이측정 및 형상화는 내유동성이 가교클러치 또는 토오크 변환기의 주 조작을 위해 설계되도록 실행하고 이것을 최대 오일 온도에서도 다량의 오일이 제 2 챔버로부터 제 1 챔버로 지나가 변환기내 시스템 압력이 사라지지 않도록 하는 것이다. 천공구역이나 홈(435)을 통과하는 유도 냉각유가 가능한 오일온도에 대한 최저 관계성을 갖는 것이 바람직하다.

마찰라이닝(422)은 도시한 바와 같이 원주 둘레에 규칙적인 거리에 9개의 홈(435)을 갖추고 있다. 3개의 지그재그형 채널 또는 홈이 마찰라이닝(422) 속에 설치된다.

도 6에서 보는 것같은 마찰라이닝(422)은 평면도로 나타내었고 링피스톤, 지지판 또는 덮개의 절두-원추체 구역상에 부착된다. 마찰라이닝(422)은 원추 와인딩으로 되고 따라서 2개 말단구역(436)(437)과 함께 장착할 때 원추 또는 절두-원추체를 형성한다. 특히 소량의 재질을 사용함에 있어 마찰라이닝(422)을 수 개 섹터형 부품(438)으로 나누어 사용한다. 이것은 도 7에서 보는 바와 같다. 마찰라이닝 세그먼트(438)은 지지부품상에 접착되어 있다. 라이닝 재질이나 출발 블랭크를 홈(435) 절단 전에 한 측면 상에서 접착 호일로 피복하면 특히 바람직하다. 따라서 더 쉽게 취급할 수 있다. 이 취급법은 라이닝 세그먼트(438) 또는 라이닝(422)이 접착 연속 구역 내외부를 가지고 있으면 더 개선된다.

도 6과 도 7의 구체예에서 홈이나 천공구역(435)은 내외부에 밀착되어 있다. 마찰라이닝 결합기소를 적절히 설계하면 가능하다. 이 디자인은 채널(435) 외부말단(439)에서 오일이 채널(435) 속으로 유동하고 다시 내부말단(440)에 다시 유출할 수 있도록 만든다. 그 결과 도 1과 도 3내지 도 5의 도시된 바와 같이 공동이나 홈이 인접부에 형성되며 채널(435)의 말단과 소통한다. 공동 또는 절단부 대신 상응하는 부품은 챔버(320) 또는 (318)과 말단(439)(440)이 연결될 수 있도록 하는 홈이나 만입부를 갖는다. 도 5는 사슬형 점선에서 피스톤(317)속에 만입부(441)로 구성된 연결부를 나타낸다. 이 성형구역 또는 만입부는 오일입구(326)에 대해 원주형으로 오프셋 되고 채널(325)의 내부 말단에 연결한다.

채널(435)은 두 편향부를 전체 길이방향으로 갖고 있으며 3개의 아암 또는 2개의 곡선부를 갖는다. 도 6에 따른 구체예에서, 채널은 6개의 편향부를 갖고 또한 7개의 아암을 갖는다. 채널(435)의 굴곡형 가이드와 함께 이들은 6개의 인접한 곡선부를 구비한다.

도 8은 마찰라이닝(422)의 내부말단(440)과 하우징(2) 및 링피스톤(17) 사이에 형성된 제 1 챔버(18) 사이의 연결상태를 보여준다. 이것은 덮개(4) 상의 축단계(2a)를 통해 가능하다. 단계(2a)는 채널(435)의 말단구역(440) 전체에 걸쳐 외향 확장하도록 배열된다. 단계(2a)는 또한 링형태이며 전체 원주에 걸쳐 연장되고따라서 채널(435)의 말단구역(440)이 제 1 챔버(18)와 연결된다.

제 2 챔버와 제 1 챔버 사이의 오일유량이 오일온도에서 또는 오일점도와 상기 두 챔버간 압력 차에 대해 의존하는 정도를 감소시키기 위해, 이 수단은 오일온도나 오일점도 또한 피스톤 양면 사이 압력 차에 따라 유량을 조절하는 역할을 한다. 이 수단은 도 8a 내지 도 10에서 밸브(542) 형태이다.

도 8a에서 밸브(542)는 피스톤(517)으로 지지한다. 밸브(542)는 마찰라이닝(522)에서 먼 거리에 있는 피스톤(517)의 측면에 있는 피스톤에 고정시킨 하우징(543)을 구비한다. 도시한 바에 따르면, 하우징(543)은 고정력으로 고정한 상태의 링 피스톤(517)의 기공(545)에 들어있는 링형 외부 쇼울더(544)를 갖추었다.

도 9에서 보는 것같이, 축 변위 피스톤(546)은 밸브(542) 하우징(543) 속에 들어있다. 피스톤(546)은 외부에 개방된 홈(548) 속에 축변위형인 축부착편(547)을 갖는다. 피스톤(546) 축변위 작용으로 홈(548)과 축부착편(547) 사이에 있는 출구(549)의 단면을 변화시킬 수 있다. 단면 변화는 축부착편(547) 또한 홈(548)을 형상화하여 얻는다. 홈(548)은 L-형 단면의 링형 소켓(550)으로 구성되고 하우징(543) 속에 고정시켜 축부착편(551)이 원통형 공간(552) 속으로 돌출하게 한다. 축부착편(551)상에 고정한 스프링(553)은 피스톤(546)을 하우징 베이스(554)에 편향시킨다. 따라서 두 챔버(20)과 (28) 또는 챔버(20)와 채널(18a) 사이의 압력 차가 적으며 비교적 다량의 오일유체가 밸브를 통과하도록 만든다. 밸브(542)는 제 2 챔버(20)(도 1)와 원통공간(552) 사이에 연결부를 만드는 입구(555)를 갖는다.밸브(542) 출구를 형성하는 홈(548)을 개방하거나 또는 마찰 결합구역(519)에 있는 오일 유도채널(535)과 소통한다. 이 연결부는 밸브(542) 관통오일이 채널(535) 한 말단에서 다른 말단까지 인도하고 또한 이곳으로부터 토오크 변환기 회전축 방향으로 흐르도록 할 수 있다.

도시한 바와 같이, 피스톤(546)의 축부착편(547)은 피스톤(546) 축 변위가 좌측으로 증가하여 출구단면(549)이 더 작아지도록 하는 경로를 갖는 홈(556)을 구비한다. 홈(546) 형태와 스프링(553) 힘-경로 특성에 따라 실제로 일정한 부피의 유체가 토오크 변환기 전체 이용면적에 걸쳐 밸브(542)를 통과할 수 있다. 이것은 유량이 가교클러치 피스톤 양 면에서 생기는 압력 차와 무관하게 제공되는 결과를 갖는다. 필요할 경우 유량 특성변화는 부착편(547), 홈(548) 또한 에너지 축전지(553)의 형태에 따라 얻을 수 있다. 즉 예컨대 어떤 형태의 밸브(542)이면 오일 조절유량도 압력 차에 따라 다소 증가하거나 감소하게 된다. 또한 유량은 두 챔버간 예정 압력 차와 완전하게 무관할 수도 있다. 유량조절 밸브(542)는 적절히 설계하여 유량을 일정하게 하고 출구(555)에서 생기는 공급 또는 부하 압력의 변동과 무관하도록 설계한다. 이러한 유동 조절밸브는 오일의 온도변화를 보상할 수 있도록 설계하는 장점이 있고 이 점은 유량이 오일 내 온도변화와 무관하다는 것을 의미한다.

유량 조절밸브(542)는 입구면에 또는 냉각 유동부 초기에 설치한다.

유량 조절밸브(642)(도 9a)는 밸브(542) 대신 사용하고 피스톤 상의 밸브몸체 홀더는 적절히 변형시켜 또는 다이어프램(326a) 대신 쓴다. 밸브(642)는 피스톤(646)용 원통챔버(652)를 형성하는 하우징(643)을 구비한다. 하우징(643) 개방면은 개구부(650a)를 갖는 디스크(650)로 부분 폐쇄한다. 하우징 베이스(654)와 피스톤(646) 사이에 보상 스프링(653)을 설치한다. 이 스프링(653)은 피스톤(646)의 축만입부(646a)에 수용되는 것이다. 원통형 공간(652)은 피스톤에 의해 두 공간으로 나뉘며 우측공간(652a)은 펌프와 터빈휠을 수용하는 제 2 챔버내 압력에 상응하는 압력을 가진 오일이 개구부(650a)에 통과하기 위해 제공된 것이다. 좌측공간(652b)는 두 공간(652a)(652b) 사이의 개구부나 다이어프램(657)을 통과하도록 제공된 것이다. 공동이나 다이어프램(657)은 두 공간(652a)과 (652b) 사이 압력 차(ΔP) 설정을 위한 측정 다이어프램 역할을 한다. 조정 다이어프램(658)은 측정 다이어프램(657)과 일렬 연결되며 챔버(652a)에서 발생하는 압력에 따라 조정 다이어프램(658)을 통과하는 오일 유량을 조절한다. 두 공간(652a)과 (652b) 사이의 압력 차는 조정 다이어프램(658)에서 단면을 적절히 규정하여 특정값을 갖도록 한다. 본 발명에서 이 값은 일정하고 실제로 일정 유량을 얻는다. 조정 다이어프램(658)은 하우징(543)에 제공된 개구부(648)로 구성되며 관통단면은 피스톤(646)을 축변위시켜 변화할 수 있다. 챔버(652a) 내 압력이 증가하면 피스톤(646)은 스프링(653)의 힘에 대해 좌측이동하며 개구부(648)의 관통단면은 더 작아진다. 챔버(652b)에 존재하는 압력은 고레벨이 되고 압력 차는 다시 두 챔버(652a)와 (652b) 사이에 설정되며 원하는 오일유량이 개구부(648)를 통과하도록 한다.

도 10에서 마찰라이닝(722)은 하우징 덮개(704)로 지지할 수 있다. 도 10에서 지지판(704a)은 덮개(704)상에 즉 리벳 연결부(760)를 통해 고정된다. 리벳 연결부(760)는 하우징(704)의 재질로 되고 판(704)의 홈 속에 맞물리는 리벳 스터드로 구성된다. 라이닝 지지부(704a)는 덮개(704) 원주벽(709)에서 축방향으로 멀어진 위치에서 원추형으로 형성되고 그 결과 쐐기형 단면의 링형 중간부(761)가 형성된다. 중간부(761)에 기소(704a)로 지지하는 유량밸브(742)가 있다. 중간부(761)는 제 2 챔버와 접속하며 또는 이것의 일부가 될 수 있다. 원반형 라이닝 지지기소(704a)는 원주방향으로 하우징(704) 외벽과 연결되는 지역을 갖는다. 그 결과 기소(704a)의 축 견고성이 증가한다. 가교클러치(715)의 피스톤(717)은 라이닝(722)과 맞물릴 수 있는 마찰 면을 형성하는 원추 배열지역(730)을 갖는다. 가교클러치(715)가 밀폐될 경우 냉각 공기유치는 밸브(742)를 통해 라이닝(722) 구역의 채널 또는 홈(725) 속으로 들어간다.

도 11은 라이닝(822)의 원주 둘레의 각 오일홈이나 오일 채널(825)에 단일밸브(842)를 통해 오일 공급할 수 있는 형태를 보여준다. 도면에서, 링형 덮개(862) 기소는 피스톤(817)상에 고정되며 챔버(863)가 덮개(862)와 링피스톤(817) 사이에 형성된다. 챔버는 원주둘레에 연장되고 각 오일홈(825)은 개구부(826)를 통해 각 오일입구단과 연결된다. 사용형태에 따라 수 개의 밸브(842)를 구비할 수 있으나 그 수는 각 오일홈 또는 오일채널(825) 수보다 작아야 한다.

도 11에 따른 본 발명에 있어서, 같은 밸브(842)를 통과하는 수 개 오일홈 또는 오일채널(825)를 설치하는 것도 간단한 방법이며 예컨대 피스톤(17)의 포트(26) 구역에 상응한 밸브를 설치한다. 모든 채널(25)은 링형 공간(17a) 또한기소(24)의 포트(26)를 통해 오일을 공급받을 수 있다.

밸브(542)(642)(742) 또는 (842)가 원심력 영향을 가능한 적게 하는 형태로 설치 및 배열되면 원하는 기능을 얻을 수 있다. 가능한 가벼운 피스톤을 쓰고 또한 피스톤 동작방향을 토오크 변환기의 방향으로 배열하면 가능하다. 상기 단계를 통해 상응한 밸브 상에 작용하는 원심력 기소가 밸브 스프링 방향으로 움직인다. 피스톤은 가능한 작게 설계하고 플라스틱이나 알루미늄 같은 가벼운 재질로 만든다. 도 11에 따른 구체예에서, 원심력 영향에 대한 밸브(842) 감도는 밸브(842)를 소반경으로 설치하면 된다.

냉각오일 유동을 조절하는 본 발명의 방법을 이용하면 양 면에 가해진 압력 사이 압력 차에 비례하지 않는 변환기 가교클러치에서 오일유동을 설정할 수 있다.

공지기술(US-PS 4 969 543)의 유압식 토오크 변환기에서는 가교클러치 밀폐시 이것을 통과하는 유량이 속도에 크게 의존하고 오일의 동적 또는 반응역학적 프로세스에 따라 속도 증가시 유량이 크게 감소하는 것이 단점이다. 변환기 기능에 관계된 단점은 본 발명에 따라 유량 가이드를 디자인하면 피할 수 있다. 변환기내 시스템 압력에 관한 본 발명의 디자인을 통해 더 낮은 속도에서 더 작은 부피를 설정하고 소형펌프를 쓸 수 있다.

도 12는 마찰라이닝(922)의 원주 방향으로 확장하는 굴곡형 또는 지그재그형 홈(935)을 갖고 또한 도 6 및 도 7의 홈과 유사한 구성으로된 링형 마찰라이닝(922) 일부를 보여준다. 지그재그 또는 만곡형 홈(935)은 길이측면에서 같은 나비를 갖고 종단 연장부에 걸쳐 냉각유 통과 단면을 형성한다. 홈(935)은외부 모서리(922a) 또한 내부 모서리(922b) 방향으로 개방되어 있고 도 6 및 도 7의 구체예처럼 밀폐되어 있지 않다.

마찰라이닝 또는 마찰링(922) 속에 생긴 홈 또는 채널(935)은 마찰라이닝 제작시 구성되며 그 후 마찰라이닝을 링피스톤이나 판 같은 지지기소상에 고정시킨다. 본 발명에 따른 홈 또는 채널을 라이닝을 지지기소상에 접착시키는 동안 또는 고정이 완료된 후에 마찰라이닝 속에 설치한다. 일반적으로 마찰라이닝(922)을 1차로 링피스톤상에 고정시키고 이후나 이 과정에서 마찰링 또는 마찰라이닝에 채널 또는 홈을 만든다.

각도는 채널(935) 특히 도 12에서는 채널(945)의 내외부 편향부(946)를 만드는 것으로서 120 내지 30。 특히 45。 내지 70。 정도가 좋다. 도 12에서 각도(945)는 60。 정도이다. 바람직하게는 마찰라이닝(922)의 원주둘레의 홈(935)을 측정할 수 있으며 홈(935) 길이에 걸쳐 난류를 일으킨다. 이것은 냉각유에 더 큰 열전달을 가져온다. 변형 구체예에서 홈(935)을 따라 있는 편향부(946)를 적절히 설계하면 난류를 얻을 수 있다. 마찰라이닝(922)의 나비에 걸쳐 다수의 홈(935) 가이드는 상응한 클러치의 마찰결합 구역내 냉각유가 원인이 되는 냉각 작용에 바람직한 영향을 준다. 본 발명에 따른 홈이나 채널을 인도하면 클러치의 마찰 결합 영역에 있는 냉매의 장기유도를 얻을 수 있고 냉매에 대한 열전달이 우수하다.

홈(935) 속의 난류를 얻기 위해 홈의 크기를 정할 때 홈(935)의 입구(939)와 출구(940) 사이에 일어나는 압력 미분값을 고려한다. 변환기 가교클러치 경우 압력 미분값을 클러치 피스톤 양면에 있는 챔버(18과 20 도 1) 사이의 압력 차에 상응한다.

포켓형 홈이나 만입부(947)(948)은 냉각작용 개선을 위해 원주형 내부 및 외부 모서리 구역에서 형성될 수 있다. 포켓형 성형구역(947)(948)은 홈(935)에 유사한 방식으로 만든다. 도 12에 따른 구체예에서, 포켓 성형구역(947)(948)은 초승달형 또는 반원형태를 갖는다. 더욱이, 성형구역(947)(948)은 반경(949)에 비대칭형으로 설계되고 원주둘레로 나타내었다. 도면에서 보는 바와 같이 포켓형 성형구역(947)(948)은 두 개의 인접 편향부(946) 사이에 있다. 마찰라이닝(922)이 회전할 때 냉매 유동은 포켓(947)(948)속에 있고 난류형이다. 도 12에서 보는 것같이, 포켓형 성형구역(947)(948) 또한 채널(935)이 서로 원주 방향으로 부분 교차한다. 냉각홈(935)과 냉각포켓(947)(948)의 형태 및 배열결과 냉각장치(935)(947)(948) 사이에 있는 마찰 면(950)은 지그재그형 또는 만입형 구성으로 된다.

본 발명은 설명된 구체예에 한정되지 않으며 상기 방법의 각 특징, 기소와 방법을 조합하여 얻은 변형된 형태도 포함한다. 더욱이 도면에 연계된 특징과 방법, 작용 등은 설명을 위한 것이다. 특히 홈이나 포켓 같은 냉각장치에 설치하는 마찰라이닝 설계에 응용한다. 더욱이 냉매유동을 제어하기 위한 다이어프램이나 기관 또는 밸브의 사용도 가능하다. 또한 본 발명은 공지기술과 관계된 범위내에서 일부를 인용하였다.

출원인은 청구범위에서 본 발명의 중요한 특징을 권리로 주장한다.

Claims

펌프 휠, 터빈 휠, 가이드 휠과 링 피스톤을 갖춘 변환기 록-업 클러치를 포함하는 하우징을 가지고, 링 피스톤의 각 면에 오일로 채워질 수 있는 챔버가 형성되고, 상기 링 피스톤은 제 2 마찰면과 마찰 결합될 수 있는 하나 이상의 제 1 마찰 면을 지지하며 제 1 챔버는 제 2 마찰 면을 지지하는 구성 성분과 링 피스톤 사이의 마찰면 안쪽에 방사상으로 형성되고, 마찰면의 방사상 영역에서 마찰 면을 지지하거나 형성하는 구성 부품 중 하나에 도관이 제공되는데 이 도관은 마찰면 사이에서 축방향으로 접축할 때에도 제 2 챔버로부터 도관을 통해 방사상 안쪽으로 토오크 변환기의 회전축을 향해 오일이 흐를 수 있도록 허용하는 유압 토오크 변환기에 있어서, 하나 이상의 도관은 길이에 대해 2회 방향 전환하는 세 개 이상의 섹션으로 구성되고, 도관의 방사상 구성성분은 방향 전환 영역에서 역전되는 것을 특징으로 하는 유압 토오크 변환기.
제 1 항에 있어서, 도관은 지그재그형, 구불구불한 형태나 나선형 또는 사인 곡선 경로를 가지는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 1 항 또는 2항에 있어서, 도관은 내부 가장자리에서 배출구로 방사상 안쪽으로 열리고 외부 가장자리에서 유입구로 방사상 바깥쪽으로 열리는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 1 항에 있어서, 도관의 아암은 유입구와 방향 전환부 사이/ 두 방향 전환부 사이 및/ 방향 전환부와 배출구 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 1 항에 있어서, 하나 이상의 도관은 마찰 라이닝에 형성되는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 5 항에 있어서, 눌러서 찍어줌으로써 마찰 라이닝에 하나 이상의 도관이 형성되는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 5 항에 있어서, 컷-아웃 부분을 통하여 마찰 라이닝에 하나 이상의 도관이 형성되는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 1 항에 있어서, 세 개 이상의 도관이 제공되는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 1 항에 있어서, 도관은 마찰면의 원주를 따라 균일하게 뻗어있는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 1 항에 있어서, 도관은 길이에 대해 동일한 너비를 가지는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 1 항에 있어서, 도관은 그 길이에 대해 동일한 흐름 횡단면을 가지는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 5 항에 있어서, 도관은 마찰 라이닝에 의해 한정되는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 5 항에 있어서, 도관의 유입부는 마찰 라이닝의 방사상 외부 가장자리 영역에 놓이고 배출부는 마찰 라이닝의 방사상 내부 가장자리 영역에 놓이는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 5 항에 있어서, 지그재그형 또는 구불구불한 형태의 도관은 마찰 라이닝의 원주 방향으로 뻗어있는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 5 항에 있어서, 마찰 라이닝은 지지부에 고정되는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 15 항에 있어서, 지지부는 하우징과 연결되는 것을 특징으로 하는 토오크변환기.
제 5 항에 있어서, 마찰 라이닝은 링 피스톤에 고정되는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 5 항에 있어서, 마찰 라이닝은 박막 판에 고정되는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 5 항에 있어서, 마찰 라이닝은 하우징 쉘에 고정되는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 5 항에 있어서, 마찰 라이닝이 고정되는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 5 항에 있어서, 마찰 라이닝은 도관을 타출하기 전에 고정되는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 21 항에 있어서, 고정하는 동안 도관을 타출할 수 있는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 1 항에 있어서, 마찰 면을 지지하는 하나 이상의 구성 부품은 마찰 라이닝을 가지는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 5 항에 있어서, 마찰 라이닝은 다수의 낫모양인 마찰 세그먼트로 구성되는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 5 항에 있어서, 마찰 라이닝은 고리 모양으로 형성되고 하나 이상의 마찰면에서 냉각 유체를 운반하기 위해 도관이 제공되는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 5 항에 있어서, 마찰 라이닝의 두께와 도관의 평균 깊이 사이의 비율은 약 2.7 내지 1.3인 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 1 항에 있어서, 도관의 깊이는 0.2 내지 0.8mm, 선호적으로 0.3 내지 0.6mm인 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 1 항에 있어서, 길이 방향으로 보았을 때 그루브의 출력부와 입력부에서 토오크 변환기를 장치한 차량을 구동하는 동안 나타나는 압력에 대해 교류가 발생하도록 도관이 형성되는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
제 1 항에 있어서, 도관은 원주 방향으로 마찰 라이닝에서 지그재그 또는 구불구불한 형태이고 길이 방향으로 보았을 때 일정한 흐름 횡단면을 가지는 것을 특징으로 하는 토오크 변환기.
축방향으로 구부려질 수 있는 피스톤을 가지는 변환기 록-업 클러치를 가지고 마찰 표면적에서 하나 이상의 오목부가 변환기 회로로부터 유압 유체, 선호적으로 오일을 운반하도록 형성되는데, 이것은 마찰 라이닝의 회전축으로부터 반경 길이가 변할 때 설정된 각도로 원주 방향에서 마찰 라이닝의 방사상 내부 가장자리와 방사상 외부 가장자리 사이에서 움직이는, 유압 토오크 변환기에 있어서, 오일을 위한 유입구와 배출구 사이에 하나 이상의 오목부를 가지는 경우에 이 오목부의 신장 방향은 일회 이상의 방향 변화를 통해 매번 바뀌어서 방사상 구성성분은 방향을 바꾸기 전에 반대로 정렬되는 것을 특징으로 하는 유압 토오크 변환기.
제 30 항에 있어서, 도관의 유입부는 마찰 라이닝의 외부 가장자리 영역에 제공되고 배출부는 마찰 라이닝의 방사상 내부 가장자리 영역에 제공되는 것을 특징으로 하는 유압 토오크 변환기.
하나 이상의 마찰면을 한정하는 하나 이상의 고리 모양의 마찰 링을 가지는 록-업 클러치를 갖추고 마찰 라이닝에서 마찰면적에 냉각 유체를 옮기기 위한 그루브와 같은 하나 이상의 도관이 있는 록-업 클러치를 갖춘 유압 토오크 변환기에 있어서, 도관은 길이 방향으로 보았을 때 2회 이상 방향 변환하는 세 개 이상의 섹션으로 구성되는데 도관의 방사상 구성 성분은 방향 전환 영역에서 역전되는 것을 특징으로 하는 유압 토오크 변환기.
제 32 항에 있어서, 마찰 라이닝의 두께와 도관의 평균 깊이 사이의 비율은 2.7 내지 1.3인 것을 특징으로 하는 유압 토오크 변환기.
제 32 항에 있어서, 도관의 깊이는 약 0.2 내지 0.88, 선호적으로 0.3 내지 0.6mm인 것을 특징으로 하는 유압 토오크 변환기.