KR102607230B1 - 점성 클러치 유체 포착 시스템 - Google Patents
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Abstract
점성 클러치(20; 120; 220)는, 입력 부재(24, 126; 224), 출력 부재(26; 124; 226), 작동 챔버(38; 138; 238), 전단 유체의 공급을 유지하기 위한 리저보어(36; 136; 236; 504; 604; 704; 804; 904; 1004; 1104), 출구(36-2; 182; 236-2; 512; 612; 712; 812; 912; 1012; 1112), 복귀 보어(26-2; 124B; 226-2), 어큐뮬레이터(72; 502; 602; 702; 802; 902; 1002; 1102), 및 아치형 세그먼트(70-1A; 506B; 606B; 706B; 806B; 906B; 1006B; 1106B)를 갖는 제 1 벽(70-1; 170; 270; 506; 606; 706; 806; 906; 1006; 1106)을 포함한다. 리저보어는 유체 회로에 의해 작동 챔버에 연결되고, 유체 회로를 따라, 출구는 전단 유체를 리저보어로부터 작동 챔버에 전달하며, 복귀 보어는 작동 챔버로부터 펌핑되는 전단 유체를 어큐뮬레이터로 복귀시킨다. 어큐뮬레이터는 유체 회로에서 리저보어와 직렬로(in series) 배열된다. 제1 벽은, 제1 부분을 제2 부분으로부터 분리시키기 위해, 리저보어 내에 포지셔닝된다.
Description
[0001] 본 발명은 점성 클러치들(viscous clutches)에 관한 것이고, 더 구체적으로, 점성 클러치들에서 "모닝 시크니스(morning sickness)"를 감소시키거나 방지하기 위한 유체 포착 시스템에 관한 것이다.
[0002] 점성 클러치들은, 다른 용도들 중에서도, 매우 다양한 자동차 팬 구동 응용들에서 사용된다. 이러한 클러치들은, 2개의 회전하는 컴포넌트들 간의 토크의 선택적 전달을 위해, 비교적 두꺼운 전단 유체(shear fluid) 또는 점성 유체(전형적으로 실리콘 오일)를 채용한다. 전단 유체를 입력 부재와 출력 부재 사이(예컨대, 입력 로터(rotor)와 출력 하우징(housing) 사이)에 위치된 클러치의 작동 영역(working area) 안으로 그리고 밖으로 선택적으로 허용함으로써 클러치를 맞물림(engage) 또는 맞물림해제(disengage)하는 것이 가능하다. 밸브는 입력 부재와 출력 부재 사이의 작동 영역에서 전단 유체의 유동을 제어하는 데에 사용된다. 오프(off) 조건으로부터 클러치의 신속한 맞물림을 허용하도록 운동 에너지를 전단 유체에 이용 가능하게 유지하기 위해, 클러치가 맞물림해제된 동안 전단 유체가 클러치의 회전 입력 부분에 저장되는 것을 허용하는 최근의 클러치 설계들이 채용되어왔다. 이는 또한, 클러치가, 오프 포지션에 있는 동안 매우 낮은 출력 속도(예컨대, 팬 속도)를 갖는 것을 허용한다. 또한, 클러치가 전기적으로 제어되는 것이 일반적이게 되었다. 이는, 클러치의 제어성(controllability)을 증가시키기 위해, 그리고 또한, 차량의 다수의 냉각 요구들에 응답할 수 있는 클러치를 갖기 위해, 이루어져왔다. 가능한 냉각 요구들 중 일부는 냉각수 온도, 흡기(intake air) 온도, 공기 조화(air conditioning) 압력, 및 오일 온도이다.
[0003] 그러나, 점성 클러치들은, "모닝 시크니스"로 일반적으로 지칭되는 문제를 겪는다. 모닝 시크니스의 문제는, 리저보어(reservoir)와 작동 챔버를 유체식으로(fluidically) 연결하는 개구들 또는 보어들(bores)의 존재 때문에 발생한다. 클러치가 "오프"일 때, 예컨대, 클러치가 설치된 차량이 밤새 미사용 상태로 있을 때, 전단 유체는 리저보어로부터 작동 챔버 내로 역배출(drain back)될 수 있다. 역배출 문제는 때때로, 클러치가 안착하게 될 때 클러치의 회전(또는 각도) 방향에 의존하는데, 유체가 침강하는(settle) 클러치의 하부 부분에 개구 또는 보어가 있도록 개구 또는 보어가 회전될 때, 중력은 상대적으로 큰 체적들의 역배출 유체를 작동 챔버 내로 유도하려는 경향이 있기 때문이다. 하룻밤 동안 미사용 이후 다음 날 아침의 "냉시동(cold start)"와 같이, 차량이 시동될 때, 작동 챔버 내로의 전단 유체의 이동 또는 역배출은, 입력 부재와 출력 부재 사이에 상당한 맞물림을 야기할 수 있다. 이는, 팬(fan) 클러치의 경우, 차량 시동시 상대적으로 고속 팬 맞물림을 야기할 수 있으며, 이는, 원치 않는 소음 및 원치 않는 냉각 효과들을 발생시킬 수 있다. 출력 부재를 맞물림해제하기 위해 클러치가 최종적으로, 원치 않는 전단 유체를 작동 영역 밖으로 펌핑할지라도, 모닝 시크니스 유체 역배출에 기인한 클러치 맞물림의 임의의 시간 기간을 감소시키거나 회피하는 것이 더 바람직할 것이다.
[0004] "모닝 시크니스"의 문제를 다루기 위해 다양한 해결책들이 제안되어왔다. 그러한 공지된 설계들 중 많은 것들은, 클러치 제조 및 조립을 더 어렵게 만드는 상대적으로 복잡한 구조들을 활용한다. 게다가, 공지된 모닝 시크니스 방지 기구들(mechanisms)은, 클러치의 크기를 방사상으로 그리고/또는 축선 방향으로 바람직하지 않게 증가시킬 수 있다.
[0005] 그러므로, "모닝 시크니스"를 감소시키는 대안적인 점성 클러치 시스템을 제공하는 것이 바람직하다.
[0006] 본 발명의 일 양상에 따른 점성 클러치는, 입력 부재, 출력 부재, 입력 부재와 출력 부재 사이에 규정된 작동 챔버, 전단 유체의 공급을 유지하기 위한 리저보어, 출구, 복귀 보어(return bore), 복귀 보어로부터의 전단 유체를 수용하기 위한 어큐뮬레이터(accumulator), 및 아치형 세그먼트(arcuate segment)를 갖는 제1 벽을 포함한다. 리저보어는 유체 회로에 의해 작동 챔버에 유체식으로 연결된다. 출구는 유체 회로를 따라 전단 유체를 리저보어로부터 작동 챔버로 전달하도록 구성되고, 복귀 보어는, 작동 챔버 밖으로 펌핑된 전단 유체를 유체 회로를 따라 복귀시키도록 구성된다. 어큐뮬레이터는 유체 회로에서 리저보어와 직렬로(in series) 배열된다. 제1 벽은, 리저보어의 제1 부분을 리저보어의 제2 부분으로부터 분리시키기 위해, 리저보어 내에 포지셔닝된다.
[0007] 다른 양상에서, 점성 클러치를 사용하기 위한 방법은, 전단 유체를 작동 챔버로부터 어큐뮬레이터로 방사상 내측으로 펌핑하는 단계, 전단 유체를 어큐뮬레이터로부터, 폐쇄 구성을 갖는 리저보어로 전달하는 단계, 리저보어 내에 위치된 제1 아치형 벽을 이용하여 리저보어의 제1 부분을 리저보어의 제2 부분으로부터 분리시키는 단계, 전단 유체를 리저보어로부터 작동 챔버로 전달하는 단계, 및 점성 클러치를 유휴 조건(idle condition)으로 안착하게 하는 단계를 포함한다. 전단 유체의 부분들은, 리저보어로부터 작동 챔버로의 역배출을 감소시키기 위해, 유휴 조건에 있는 리저보어의 제1 부분 및 어큐뮬레이터 둘 모두에 유지된다.
[0008] 또다른 양상에서, 점성 클러치를 사용하기 위한 방법은, 전단 유체를 작동 챔버로부터 어큐뮬레이터로 방사상 내측으로 펌핑하는 단계, 전단 유체를 어큐뮬레이터로부터, 폐쇄 구성을 갖는 리저보어로 전달하는 단계, 전단 유체 전부를 어큐뮬레이터로부터, 클러치의 축선에 대해 적어도 540°의 각도 범위를 횡단하는 구불구불한 형상(tortuous shape)을 갖는 리저보어 경로를 따라 이동시키는 단계, 전단 유체를 리저보어로부터 작동 챔버로 전달하는 단계, 및 점성 클러치를 유휴 조건으로 안착하게 하는 단계를 포함한다. 전단 유체의 부분들은, 리저보어로부터 작동 챔버로의 역배출을 감소시키기 위해, 유휴 조건에 있는 리저보어의 상류 부분 및 어큐뮬레이터 둘 모두에 유지된다.
[0009] 본 요약은, 제한이 아닌, 단지 예로써 제공된다. 본 발명의 다른 양상들은, 전체 본문, 청구항들 및 첨부 도면들을 포함하는, 본 개시 내용의 전체를 고려하여 이해될 것이다.
[0010] 도 1은, 본 발명에 따른 점성 클러치의 일 실시예의 횡단면도이다.
[0011] 도 2는, 도 1의 클러치의 일 부분의 사시도이다.
[0012] 도 3은, 오직 센터 축선 위만 도시된, 본 발명에 따른 점성 클러치의 다른 실시예의 횡단면도이다.
[0013] 도 4는, 오직 센터 축선 위만 도시된, 본 발명에 따른 점성 클러치의 또다른 실시예의 횡단면도이다.
[0014] 도 5 내지 도 11은, 본 발명에 따른 점성 클러치를 위한 점성 유체 포착 시스템의 상이한 실시예들의 개략도들이다.
[0015] 위에서 식별된 도면들이 본 발명의 실시예들을 열거하지만, 다른 실시예들이 또한, 논의에서 주목된 바와 같이 고려된다. 모든 경우들에서, 이러한 개시 내용은 묘사를 통해 본 발명을 나타내며, 제한이 아니다. 본 발명의 원리들의 범주 및 사상 내에 속하는, 다수의 다른 수정들 및 실시예들이 당업자에 의해 고안될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 도면들은 실척대로 도시되지 않을 수 있고, 본 발명의 응용들 및 실시예들은, 도면들에서 구체적으로 도시되지 않는 특징들, 단계들 및/또는 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
[0011] 도 2는, 도 1의 클러치의 일 부분의 사시도이다.
[0012] 도 3은, 오직 센터 축선 위만 도시된, 본 발명에 따른 점성 클러치의 다른 실시예의 횡단면도이다.
[0013] 도 4는, 오직 센터 축선 위만 도시된, 본 발명에 따른 점성 클러치의 또다른 실시예의 횡단면도이다.
[0014] 도 5 내지 도 11은, 본 발명에 따른 점성 클러치를 위한 점성 유체 포착 시스템의 상이한 실시예들의 개략도들이다.
[0015] 위에서 식별된 도면들이 본 발명의 실시예들을 열거하지만, 다른 실시예들이 또한, 논의에서 주목된 바와 같이 고려된다. 모든 경우들에서, 이러한 개시 내용은 묘사를 통해 본 발명을 나타내며, 제한이 아니다. 본 발명의 원리들의 범주 및 사상 내에 속하는, 다수의 다른 수정들 및 실시예들이 당업자에 의해 고안될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 도면들은 실척대로 도시되지 않을 수 있고, 본 발명의 응용들 및 실시예들은, 도면들에서 구체적으로 도시되지 않는 특징들, 단계들 및/또는 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
[0016] 일반적으로, 본 발명은 입력 부재(예컨대, 로터 디스크), 출력 부재(예컨대, 하우징), 입력 부재와 출력 부재 사이의 작동 챔버, 및 전단 유체(예컨대, 실리콘 오일)의 공급을 유지하기 위한 리저보어를 갖는 점성 클러치에 관한 것이다. 클러치의 맞물림 및 맞물림해제는 출력 부재, 예컨대, 팬에 커플링된 컴포넌트의 회전을 제어할 수 있다. 클러치는, 전단 유체를 리저보어로부터 작동 챔버로 이동시킴으로써 선택적으로 맞물림될 수 있고, 이는 주어진 슬립 속도(slip speed)에서 입력 부재와 출력 부재 사이의 토크 커플링을 생성한다. 리저보어는, 전형적으로, 유휴 상태 동안에 전단 유체가 리저보어로부터 작동 챔버 내로 수동적으로 역배출될 수 있을 때 발생하는, "모닝 시크니스"로서 공지된 현상을 감소시키는 것을 돕기 위해, 회전 입력 없이, 클러치가 유휴 또는 "오프" 상태일 때 다량의 전단 유체를 포획하도록(trap) 설계된다. 모닝 시크니스를 감소를 달성하기 위한 수많은 실시예들이 개시된다. 특정 실시예들에서, 리저보어의 부분들을 서로 분할하고, 그리고 리저보어의 하나 또는 그 초과의 부분들의 유체를 리저보어의 하나 또는 그 초과의 다른 부분들로부터 분리시키고 격리시키기 위해, 적어도 하나의 부분 벽이 리저보어 내에 제공된다. 벽(들)은, 아래에서 더 설명되는 바와 같이, 아치형(예컨대, 원형 원호-형상, 와선형(spiral)/나선형(helical), 등) 세그먼트를 가질 수 있거나, 다른 적합한 형상들 및 구성들을 가질 수 있다. 리저보어는 폐쇄될 수 있는데, 이는, 각각, 입구 및 출구를 형성하는 2개의 보어들을 제외하고, 리저보어가 본질적으로 밀봉될 수 있다는 것을 의미한다. 몇몇 실시예들에서, 벽(들)은, 전단 유체 역배출 및 다른 "모닝 시크니스" 영향들을 감소시키거나 방지하기 위해, 리저보어의 하나 또는 그 초과의 부분들이, 전단 유체의 적어도 일 부분을, 임의의 입구 또는 출구 보어들로부터 격리되게, 포착하는(즉, 축적하고 일시적으로 유지하는) 것을 허용한다. 다른 실시예들에서, 벽(들)은 입구 보어와 출구 보어 사이에 구불구불한 경로를 생성하고; 그러한 구불구불한 경로는 클러치의 축선 주위에서 180° 또는 그 초과의(예컨대, 360° 또는 그 초과의) 각도 범위를 통해 연장될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 벽(들)은, 다양한(varying) 단면적을 갖는 유체 공간을 제공할 수 있고, 이로써 전단 유체는 보어들로부터 떨어져 저장될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 어큐뮬레이터는, "모닝 시크니스" 영향들을 제한하기 위해, 리저보어에 인접하게 그리고/또는 리저보어의 상류에 제공될 수 있다. 어큐뮬레이터는 리저보어의 부분 벽(들)의 임의의 실시예와 함께 사용될 수 있거나, 단독으로(즉, 리저보어 내에 어떠한 벽도 없이) 사용될 수 있다. 이러한 특징들 및 이점들은 단지 예로써 설명되며, 제한이 아니다. 본 발명의 다수의 다른 특징들 및 이익들은 첨부 도면들을 포함하는 본 개시 내용의 전체를 고려하여 당업자에 의해 인지될 것이다.
[0017] 본 출원은, 2015년 12월 3일자로 출원된 미국 가특허 출원 번호 제 62/262,565 호에 기초하여 그 이익을 주장하고, 2016년 10월 4일자로 출원된 국제 특허 출원 번호 제 PCT/US2016/55258 호의 우선권을 추가적으로 주장하며, 이들 각각은, 이로써 그 전체 내용들이 인용에 의해 포함된다.
[0018] 도 1은, 샤프트(22), 다수-부분 하우징(또는 하우징 조립체)(24), 로터(26), 허브(hub; 28), 장착 디스크(30), 밸브 조립체(32)(도 1에서 단지 부분적으로 가시적임), 전자석(34), 리저보어(36) 및 작동 챔버(38)를 포함하는 점성 클러치(20)의 일 실시예의 횡단면도이다. 부가적인 컴포넌트들은 아래에서 논의된다. 점성 클러치(20)의 특징들은 국제 특허 출원 번호 제 PCT/US2016/55258 호에 개시된 것들과 동일하거나 유사할 수 있다.
[0019] 예시된 실시예의 샤프트(22)는 “라이브(live)” 센터 샤프트이며, 이는 샤프트(22)가 회전가능하고 그리고 회전 축선(A)에 의해 규정되는 클러치(20)의 센터에 위치되는 것을 의미한다. 샤프트(22)는 하우징(24)의 적어도 부분을 통해 축선 방향으로 연장되고, 하우징(24)의 전방 면에서 또는 이 전방 면 근처에서 하우징(24)에 회전가능하게 고정된다. 예시된 실시예에서, 샤프트(22)는 전체 클러치(20)를 위한 주요 구조적 지지부로서 작용할 수 있으며, 다시 말해, 클러치(20)의 질량은 샤프트(22)에 의해 주로(또는 전체적으로) 지지될 수 있다. 샤프트(22)는, 토크 입력부, 예컨대, 엔진의 구동샤프트(도시되지 않음)에 연결될 수 있고, 이에 의해, 샤프트(22)는 입력 토크를 수용하고 그리고 클러치(20)를 위한 구동 또는 입력 부재로서 작용한다.
[0020] 하우징(24)은, 회전식으로 고정되는 방식으로 서로에게 고정되는 베이스(24-1) 및 커버(24-2)를 포함한다. 예시된 실시예에서, 샤프트(22)의 일 단부는, 커버(24-2)의 센터 슬리브(또는 허브)에 부착되며, 베이스(24-1)는 커버(24-2)에 의해 샤프트(22) 상에 간접적으로 지지된다. 이러한 방식으로, 베이스(24-1)는 외팔보식(cantilevered) 또는 반(semi)-외팔보식 구성을 갖는다. 하우징(24)은 알루미늄 또는 다른 적합한 재료로 제조될 수 있다. 냉각 핀들(fins)(24-3)은, 주변 공기로의 방열(heat dissipation)을 용이하게 하기 위해, 베이스(24-1) 및/또는 커버(24-2) 상의, 하우징(24)의 외부 표면들 상에 제공될 수 있다. 하나 또는 그 초과의 시일들(seals, 40)은 또한, 클러치(20) 내에 전단 유체를 유지하는 것을 돕기 위해, 하우징(24)을 따라 (예컨대, 베이스(24-1)와 허브(28) 사이에) 제공될 수 있다. 하우징(24)이 샤프트(22)에 회전식으로 고정되기 때문에, 하우징(24)은, 샤프트(22)가 회전할 때마다 회전한다. 샤프트(22)가 클러치(20)로의 토크 입력을 수용할 때, 하우징(24)은, 클러치(20)로의 토크 입력이 존재할 때마다 하우징(24) 및 샤프트(22) 둘 모두가 회전하는 상태로, 샤프트(22)로의 토크 입력에 따라 입력 속도로 회전한다. 이러한 방식으로, 입력 토크가 클러치(20)에 제공될 때마다, 냉각 핀들(24-3)은 입력 속도로 하우징(24)과 함께 회전할 수 있으며, 이는, 클러치가 맞물림될 때에만 회전하는 출력 부재 상에 핀들을 갖는 것과 비교하여, 방열을 향상시키는 것을 돕는다.
[0021] 로터(26)는 하우징(24) 내에 적어도 부분적으로 그리고 바람직하게는 하우징(24) 내에 전체적으로 포지셔닝되고, 중앙 개구(26-1)를 갖는 디스크형 형상을 가질 수 있다. 로터(26)는 알루미늄 또는 다른 적합한 재료로 제조될 수 있다. 샤프트(22) 및 하우징(24)이 클러치(20)의 토크 입력 부재들로서 작용할 때, 로터(26)는 (허브(28) 및 장착 디스크(30)와 함께) 토크 출력 부재로서 작용한다. 예시된 실시예에서, 샤프트(22) 및/또는 하우징(24)의 일 부분은 로터(26)의 중앙 개구(26-1)를 통과하고, 작은 방사상 갭에 의해 분리되며, 토크 전달 경로를 따라 샤프트(22)로부터 하우징(24)으로의 토크의 전달을 허용한다.
[0022] 작동 챔버(38)는 로터(26)와 하우징(24) 사이에 규정된다(그리고 동작식으로(operatively) 포지셔닝된다). 작동 챔버(38)는 로터(26)의 양쪽 측들 모두로 연장될 수 있다. 아래에서 더 설명되는 바와 같이, 작동 챔버(38)에 대한 전단 유체(예컨대, 실리콘 오일)의 선택적인 도입은, 토크 전달의 정도(및 연관된 출력 슬립 속도)가, 작동 챔버(38)에 존재하는 전단 유체의 체적에 따라 가변적인 상태로, 하우징(24)과 로터(26) 사이에 토크를 전달하기 위해 점성 전단 커플링을 생성함으로써 클러치(20)를 맞물림할 수 있다. 당업계에 공지되어 있는 바와 같이, 작동 챔버(38)를 따라 표면적을 증가시키고 그리고 전단 유체가 작동 챔버(38)에 존재할 때 전단 커플링을 촉진하기 위해, 동심 환형 리브들(ribs), 그루브들(grooves) 및/또는 다른 적합한 구조들이 로터(26) 및 하우징(24) 상에 제공될 수 있다. 로터(26)는, 아래에서 더 설명되는 바와 같이, 작동 챔버(38)로부터 리저보어(36)로 일반적으로 방사상으로 연장되는 유체 복귀 보어(26-2)를 더 포함할 수 있다.
[0023] 허브(28)는 일반적으로 축선 방향으로 연장되는 슬리브형 부재이며, 이 부재는, 다양한 클러치 컴포넌트들, 토크 전달 경로, 및 자기 플럭스 회로의 부분을 위한 구조적 지지부를 제공하는 것을 포함하여, 다수의 기능들을 제공할 수 있다. 로터(26)는 허브(28)에 회전식으로 고정되며, 허브(28)는 장착 디스크(30)에 추가적으로 회전식으로 고정되며, 이 장착 디스크는 클러치(20)의 출력부로서 작용할 수 있다. 허브(28)는 중앙 개구(26-1)에서 또는 중앙 개구(26-1) 근처에서 로터(26)에 부착될 수 있다. 부가적으로, 허브(28)는 베어링 세트(42)에 의해 샤프트(22) 상에 회전식으로 지지될 수 있다. 도면들에 도시되고 위에서 설명되는 허브(28)의 특정한 구성이 단지 예로써 제공되며 제한이 아니라는 것이 주목되어야 한다. 예컨대, 허브(28)의 일 부분은 로터(26)와 통합될 수 있거나, 추가적인 실시예들에서 상이한(예컨대, 비-단차식(non-stepped)) 형상을 가질 수 있으며, 부가적인 베어링 세트는 선택적으로, 로터(26)에 근접하게 제공될 수 있다. 허브(28)는, 아래에서 더 설명되는 바와 같이, 플럭스 회로의 부분의 역할을 하기 위해, 적합한 자기 플럭스-유도 재료, 예컨대, 강(steel)과 같은 강자성 재료로 제조될 수 있다.
[0024] 장착 디스크(30)는 허브(28)에 회전식으로 고정되고, 이는 로터(26)와 장착 디스크(30) 사이에 회전식 커플링(예컨대, 고정식 또는 직접 회전식 토크 커플링)을 제공하며, 장착 디스크(30)가 로터(26)와 동일한 속도로(예컨대, 출력 슬립 속도로) 동시 회전하는 것을 가능하게 한다. 출력 디바이스(44), 예컨대 팬은 장착 디스크(30)에 연결되고 회전식으로 고정될 수 있다. 장착 디스크(30)는 하우징(24)의 후방 면에 또는 이 후방 면 근처에 포지셔닝될 수 있고, 장착 디스크(30)의 적어도 일 부분은 하우징(24) 외부로 연장된다. 그러한 구성은, 출력 디바이스(44)의 후방 장착을 허용하고, 출력 디바이스(44)가 팬인 일 실시예에서, 팬이 클러치(20) 뒤에 (즉, 라이브 샤프트(22)가 장착되는 위치와 클러치(20) 사이에) 포지셔닝되는 것을 허용한다.
[0025] 밸브 조립체(32)는 리저보어(36)와 작동 챔버(38) 사이에 전단 유체의 유동을 선택적으로 제어한다. 예시된 실시예에서, 리저보어(36)는 하우징(24) 상에 또는 하우징(24) 내에 그리고, 더 구체적으로, 하우징(24)의 베이스(24-1)에 제공되고, 리저보어(36)의 플레이트(36-1)는, 전단 유체를 유지하는 것을 돕기 위해 그리고 리저보어(36)를 클러치(20)의 다른 부분들로부터 분리시키기 위해 경계(boundary)를 형성하도록, 하우징(24)에 부착될 수 있고 하우징(24)에 의해 지탱될 수 있다. 플레이트(36-1)는 클러치(20)의 내부에 위치될 수 있고, 로터(26)를 향하도록 배열될 수 있다. 전단 유체는, 클러치(20)의 맞물림이 필요하지 않을 때, 리저보어(36)에 저장될 수 있다. 예시된 실시예에서, 리저보어(36)는 하우징(24)에 의해 지탱되며, 이에 의해, 리저보어(36) 및 리저보어와 하우징 둘 모두 내에 포함되는 전단 유체는 하우징(24)과 함께 회전한다. 이러한 방식으로, 샤프트(22) 및 하우징(24)이 클러치(20)에 대한 입력으로서 작용할 때, 리저보어(36)는, 클러치(20)에 대한 토크 입력이 존재할 때마다, 입력 속도로 회전하며, 이는, 상대적으로 신속한 클러치 맞물림 응답 시간들을 용이하게 하기 위해, 하우징-지탱된 리저보어(36)의 전단 유체에 운동 에너지를 부여한다. 게다가, 클러치(20)의 외부 컴포넌트인 리저보어(36)가 하우징(24)에 의해 지탱되기 때문에, 리저보어(36) 및 리저보어 내에 포함되는 전단 유체는 주변 공기 및 핀들(24-3) 둘 모두에 물리적으로 매우 가깝게 위치되며, 이는, (로터와 같은) 내부 클러치 컴포넌트들 상에 또는 내부 클러치 컴포넌트들에 의해 지탱되는 리저보어를 갖는 클러치들과 비교하여, 방열을 용이하게 한다.
[0026] 클러치(20)는 전자기적으로 제어될 수 있는데, 이는, 전자석(34)의 선택적 에너자이징(energization)이, 밸브 조립체(32)의 동작, 그리고 결과적으로 입력 부재와 출력 부재 사이의 맞물림의 정도를 제어할 수 있다는 것을 의미한다. 밸브 조립체(32)의 하위 컴포넌트들 모두가 도 1에서 가시적인 것은 아니지만, 전자석(34)으로부터의 자속(magnetic flux)은 전기자(armature)를 이동(예컨대, 병진운동(translate))시킬 수 있고, 이는 차례로, 제어 로드(rod)를 이동(예컨대, 병진운동)시킬 수 있으며, 이는 차례로, 밸브 요소를 이동(예컨대, 선회(pivot))시킬 수 있다. 밸브 요소는, 폐쇄 포지션일 때, 리저보어(36) 밖으로의 전단 유체의 유동을 제한하거나 방지할 수 있다. "실패한(fail on)" 구성으로서 지칭되는 몇몇 실시예들에서, 밸브 요소는, 전자석(34)의 에너자이징이, 밸브 요소로 하여금 폐쇄 포지션으로 이동하게 야기하는 상태로, 디폴트(default)로 개방 포지션으로 기계적으로 편향될(biased) 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 밸브 조립체(32)의 구성 및 동작은, 공동으로-양수된 PCT 특허 출원 공보 제 WO2014/047430A1 호 또는 국제 특허 출원 번호 제 PCT/US2016/55258 호에서 설명되는 것과 유사할 수 있다. 그러나, 본원에서 개시되는 밸브 조립체(32)의 특정 구성이 단지 예로써 제공되며 제한이 아니라는 것이 주목되어야 한다. 다수의 다른 유형들의 밸브 구성들은 대안적인 실시예들, 예컨대, 선회 또는 회전 요소들을 갖는 밸브들뿐만 아니라, 유체 복귀 보어(26-2)를 선택적으로 커버하는 밸브들에서도 활용될 수 있다. 게다가, 당업계에 잘 공지된 바와 같이, 전자기식으로 제어되는 밸브 조립체 대신에 바이메탈 제어식(bimetal-controlled) 밸브 조립체들이, 추가적인 실시예들에서 사용될 수 있다.
[0027] 어큐뮬레이터들/챔버들(70 및/또는 72)이 또한, 아래에서 더 논의되는 바와 같이, 클러치(20)에 제공될 수 있다.
[0028] 도 2는, 단독으로 도시되는, 리저보어(36) 및 하우징(24)의 베이스(24-1)를 포함하는, 클러치(20)의 일 부분의 사시도이다. 도 2에 도시되는 바와 같이, 출구 보어 또는 포트(36-2)는, 전단 유체가 작동 챔버(38)로의 운반을 위해 리저보어(36)를 떠나는 것을 허용하기 위해 리저보어(36)의 경계를 따라 형성된다. 예시된 실시예에서, 출구 보어(36-2)는, 플레이트(36-1)의 방사상 외부 둘레로부터 방사상 내측의 위치에서, 플레이트(36-1)에 형성되고, 전단 유체가, 실질적으로 축선 방향으로(즉, 클러치(20)의 축선(A)에 평행하게) 리저보어(36) 밖으로 빠져나가는 것을 허용한다. 출구 보어(36-2)는 밸브 조립체(32)(도 2에 도시되지 않음)의 밸브 요소에 의해 선택적으로 커버되고 언커버될(uncovered) 수 있으며, 이는 리저보어(36) 밖으로 그리고 작동 챔버(38)로 전단 유체가 얼마나 많이 유동할 수 있는지를 통제하고, 이에 의해 클러치(20)의 슬립 속도를 제어한다. 대안적인 실시예들에서, 플레이트(36-1)가, 리저보어(36)의 경계의 전부 또는 일부를 형성하는 다른 구조들과 일체형으로 그리고 단일체로(monolithically) 형성될 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 예시된 실시예에서, 리저보어(36)는 폐쇄되고, 이에 의해, 전단 유체는 오직 2개의 개구들, 즉, 출구 보어(36-2) 및 입구 보어(아래에서 설명됨)를 통해서만 리저보어(36)에 진입하거나 리저보어(36)에서 나갈 수 있다.
[0029] 클러치(20)의 동작 동안, 전단 유체는 복귀 보어(26-2)를 통해 작동 챔버(38)로부터 다시 리저보어(36)로 연속적으로 펌핑될 수 있다. 예시된 실시예에서, 복귀 보어는 로터(26)를 통과하지만, 대안적인 실시예들에서, 하우징(24)에(예컨대, 커버(24-2)에) 있을 수 있다. 댐(dam) 또는 배플(baffle)은, 당업계에 잘 공지된 방식으로, 전단 유체를 다시 리저보어(36)로 펌핑하는 것을 용이하게 하기 위해, 작동 챔버(38)에서 복귀 보어(26-2)에 인접하게 포지셔닝될 수 있다.
[0030] 유체 회로는 클러치(20)에 의해 제공된다. 전단 유체는, 클러치(20)의 동작 동안 유체 회로를 따라서 이동할 수 있다. 요약하면, 유체 회로는 리저보어(36)로부터 출구 보어(36-2)를 통해 작동 챔버(38)로 연장될 수 있고, 이어서, 작동 챔버로부터 복귀 보어(26-2)를 통해 다시 리저보어(36)로 연장될 수 있다. 예시된 실시예에서, 유체 회로는 또한, 복귀 보어(26-2)와 리저보어(36) 사이에 (직렬식 유동으로(in flow series)) 배열된 어큐뮬레이터(72)를 통과한다. 이미 주목된 바와 같이, 출구 보어(36-2)를 통한 전단 유체의 유동은 밸브 조립체(32)에 의해 선택적으로 제어될 수 있다. 적어도 몇몇 대안적인 실시예들에서, 리저보어에 유지되는 전단 유체의 적어도 일부에 의해 경유되는(traveled) 구불부불한 경로를 생성하기 위해, 리저보어 경로가 리저보어(36) 내에 형성될 수 있다.
[0031] 본 발명은, 비활성화의 기간(즉, 유휴 기간) 이후에 클러치가 회전 입력을 수용할 때 소위 "모닝 시크니스"를 감소시키거나 방지하는 것을 돕기 위한 특징들의 실시예들을 포함한다. “모닝 시크니스”는, 유휴 상태 동안(즉, 임의의 입력 토크 없이) 작동 챔버로 역배출되는 전단 유체 ― 이에 의해, 입력 토크의 수용 시에 전단 유체가 리저보어로 다시 펌핑될 수 있기 잠시 전에 클러치가 맞물림됨 ― 에 관한 것이다. 클러치(20)가 장기간(extended period of time) 동안 사용되지 않을 때, 점성 클러치(20)가, 가능한 한 많은 전단 유체를 작동 챔버(38)로부터 멀리, 예컨대, 리저보어(36)에 유지하는 것이 바람직하다.
[0032] 리저보어(36)는, 모닝 시크니스 영향들, 즉, 작동 챔버(38)로의 전단 유체의 역배출을 감소시키거나 방지하기 위해 유휴 조건들 동안 전단 유체의 포착 및 유지를 용이하게 하도록, 개별 부분들로 분획되거나 다른 방식으로 분할될 수 있다. 이를 위해, 하위-챔버(또는 어큐뮬레이터)(70)가, 대향 단부들(70-1B 및 70-1C) 사이에서 클러치(20)의 축선(A)에 대해 각도 범위(β)에 걸쳐 연장되는 아치형 세그먼트(70-1A)를 갖는 벽(70-1)에 의해 리저보어(36) 내에 규정될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 각도 범위(β)는, 180°≤β<360°이도록 선택될 수 있다(아래에서 논의되는 대안적인 실시예들에서, 리저보어 내의 벽의 각도 범위(β)는 360° 초과일 수 있다). 몇몇 바람직한 실시예들에서, 각도 범위(β)는 비교적 큰데, 예컨대, 270° 초과이다. 예시된 실시예에서, 각도 범위(β)는 대략 315°이다.
[0033] 돌출부(70-1P)는 벽(70-1)의 단부(70-1B)에 또는 이 단부 근처에 제공될 수 있다. 돌출부(70-1P)는 방사상 거리에 걸쳐 연장될 수 있고, 벽(70-1)의 아치형 세그먼트(70-1A)를 리저보어(36)의 경계에 연결할 수 있다. 예시된 실시예에서, 돌출부(70-1P)는, 아치형 세그먼트(70-1A)로부터 리저보어(36)의 방사상 내부 경계로 방사상 내측으로 연장되며, 전단 유체가 단부(70-1B)를 빠져나가지 못하거나 그렇지 않으면 단부(70-1B)에서 또는 이 단부 근처에서 벽(70-1)의 내부 측과 외부 측 사이에서 이동하지 못하도록, 하위 챔버(어큐뮬레이터)(70)의 "막힘 단부(dead end)"를 생성한다. 예시된 실시예에서, 돌출부는 내부 홀 또는 통로를 포함하고, 이 내부 홀 또는 통로는, 리저보어(36)로부터 유체적으로 격리되지만, 리저보어를 폐쇄된 구성으로 유지하는 동안 밸브 조립체(32)(도 2에 도시되지 않음)의 제어 로드가 리저보어(36)를 통과하기 위한 공간을 제공한다.
[0034] 벽(70-1)의 단부(70-1C)는, 리저보어(36)의 방사상 중간 부분에 포지셔닝된 "자유(free)" 단부로서 구성될 수 있다. 예시된 실시예에서, 자유 단부(70-1C)는 리저보어(36)의 내부 및 외부 경계들에 연결되지 않는다. 클러치(20)의 동작 동안, 전단 유체는, 특정 환경들 하에서, 단부(70-1C)에서 벽(70-1)의 내부 측과 외부 측 사이에서 이동할 수 있다. 이러한 점에서, 하위 챔버(70)로의 진입구(및 그로부터의 출구)는 벽(70-1)의 단부(70-1C)에 제공된다.
[0035] 하위 챔버(70)는, 리저보어(36)의 방사상 내부 부분을 따라 위치될 수 있는, 리저보어(36)의 이차 부분을 형성한다. 전단 유체는, 오직 자유 단부(70-1C) 근처에서만 하위 챔버(70)에 진입하고 그로부터 빠져나올 수 있다. 리저보어(36)에 존재하는 전단 유체의 적어도 일 부분은 하위 챔버(70)에 진입할 수 있고, 클러치(20)가 유휴 조건에서 휴식 상태일 때 전단 유체의 체적이 포착되어 하위 챔버(70)에 유지될 수 있다. 하위 챔버(70)에 유지되는 전단 유체의 양(즉, 백분율)은, 휴식 상태의 자유 단부(70-1C)의 동작에 따라 변할 것인데, 즉, 자유 단부(70-1C)가 바닥부-막힘-센터(bottom-dead-center) 위치에 또는 이 위치 근처에, 즉, 클러치(20)의 하반부에 회전식으로 포지셔닝될 때, 전단 유체의 더 많은 양들이, 중력에 의해 하위 챔버(70)로부터 리저보어(36)의 다른 부분으로 유동한다. 클러치(20)에 대한 토크 입력이 존재하는 동안, 리저보어(36)에 존재하는 전단 유체는 하위 챔버(70)에 진입할 필요가 전혀 없다는 것이 주목되어야 하는데, 이는, 원심력들이, 리저보어(36)에 유지되는 전단 유체 중 임의의 전단 유체를 리저보어의 외부 경계의 둘레 밴드(circumferential band) 내로 이동시키려는 경향이 있고, 클러치(20)의 유체 회로는 유체가 하위 챔버(70) 내로 유동하기를 요구하지 않기 때문이다. 오히려, 하위 챔버(70)는, 전형적으로 클러치(20)가 유휴 조건에 있을 때, 전단 유체가 진입할 수 있는 "스퍼(spur)" 또는 이차 유체 경로를 제공하며, 원심력보다는 중력이 전단 유체에 작용하는 주요 힘이다.
[0036] 또한, 둘레 방향으로 벽(70-2)을 가로지르는 리저보어(36) 내의 유체 유동을 차단하기 위해, 주어진 둘레 위치에, 리저보어(36)의 전체 방사상 치수에 방사상으로 걸칠뿐만 아니라, 리저보어(36)의 전체 축선 치수에 걸치는 벽(70-2)이 제공될 수 있다. 다시 말해서, 전단 유체는, 벽(70-2)에 의해 차단되고, 리저보어(36) 내에서 완전한 360° 원 주위에서 둘레 방향으로 이동하는 것이 방지된다. 예시된 실시예에서, 벽(70-2)은 평면 형상을 갖고, 축선(A)에 대해 순수하게 방사상으로 연장된다. 벽(70-2)은, 둘레 공간 또는 갭이 벽(70-2)과 벽(70-1)의 단부(70-1B) 사이에 제공되는 상태로, 벽(70-1)의 아치형 세그먼트의 단부(70-1B) 근처에 배열될 수 있다. 공간 또는 갭은, 전단 유체가, 벽(70-1)의 단부(70-1B) 주위에서 "턴(turn)" 하도록 방사상으로 이동하는 것을 허용하고, 이에 의해, 전단 유체는, 특정 환경들 하에서 하위 챔버(70)에 진입하기 위해 벽(70-1)의 내부 측과 외부 측 사이를 이동할 수 있다. 게다가, 벽(70-2)은 리저보어(36)의 입구 부분에 인접하게 포지셔닝될 수 있고, 이에 의해, 벽(70-2)은 벽(70-1)의 단부(70-1B)와 리저보어(36)에 대한 입구 사이에 위치된다. 벽(70-2)이, 전단 유체가 출구 보어(36-2)로 둘레 방향으로 빠져나가는 것을 방지할 수 있기 때문에, 전단 유체의 부가적인 양들이 벽(70-2)에 의해 리저보어(36)에 유지될 수 있고, 부가적으로 유지되는 전단 유체의 양은, 클러치(20)가 유휴 조건에 있을 때 휴식 상태의 벽(70-2)의 회전 배향에 의존한다.
[0037] 벽들(70-1 및/또는 70-2)은, 하우징(24)의 베이스(24-1) 내에 일체형으로 그리고 단일체로 주조되거나 기계가공될 수 있다. 그러한 구조들을 주조 또는 기계가공하는 능력은, 클러치(20)가 상대적으로 쉽게 제조되고 조립되는 것을 허용한다. 대안적으로, 벽들(70-1 및/또는 70-2)은 하우징(24)에 부착되는 개별 구조들일 수 있다.
[0038] 어큐뮬레이터(72)는 리저보어에 인접하게(그리고 유체적으로 상류에) 제공될 수 있고, 벽(72-1)(예컨대, 둘레 벽)에 의해 리저보어(36)로부터 분리된다. 예시된 실시예에서, 어큐뮬레이터(72)는 리저보어(36)의 방사상 내측에 위치되고, 리저보어(36)와 축선 방향으로 정렬되며, 벽(72-1)은, 완전한 원을 형성하고 리저보어(36)의 방사상 내부 경계 및 어큐뮬레이터(72)의 방사상 외부 경계 둘 모두를 규정하는 공유되거나 공통인 분리 벽이다. 어큐뮬레이터(72)는, 하우징(24)(예컨대, 베이스(24-1)) 또는 클러치(20)의 다른 입력 부재에 의해 지탱되고 이에 회전식으로 고정될 수 있으며, 이에 의해, 어큐뮬레이터(72)는 항상(즉, 클러치(20)에 대한 토크 입력이 있을 때마다) 리저보어(36)와 함께 회전한다. 단일 둘레 위치에서 클러치 동작 동안 전단 유체가 어큐뮬레이터(72)로부터 리저보어(36)로 실질적으로 방사상으로 외측으로 유동하는 것을 허용하는 방사상으로 배향된 단일 보어 또는 포트(72-2)가 벽(72-1)에 제공될 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 보어(72-2)는 상이한 배향, 예컨대, 축선 방향 배향을 가질 수 있다. 기능적으로, 보어(72-2)는 리저보어(36)에 대한 입구 보어, 어큐뮬레이터(72)로부터의 출구 보어, 및 (클러치(20)의 전체 유체 회로에 대한) 중간 보어로 고려될 수 있다. 전단 유체에 작용하는 원심력들은, 클러치(20)의 동작 동안 보어(72-2)를 통한 방사상 외측 유동을 허용한다. 어큐뮬레이터(72)로부터 리저보어(36)로의 그러한 방사상 외측 유동은 특히, 어큐뮬레이터(72)(또는 어큐뮬레이터(72) 및 리저보어(36) 둘 모두)가 입력 부재(예컨대, 하우징(24))에 의해 지탱되는 클러치(20)의 실시예들에 적합하다.
[0039] 어큐뮬레이터(72)는 축선 방향으로 개방 면(72-3)을 가질 수 있다. 예시된 실시예에서, 어큐뮬레이터(72)의 개방 면(70-3)은 전방을 향하는데, 즉, 로터(26)를 향한다. 개방 면(72-3)은 어큐뮬레이터(72)에 360° 둘레 진입구 또는 입구를 제공한다. 동작 동안, 복귀 보어(26-2)(도 1 참고)는, 전단 유체를 작동 챔버(38)로부터 개방 면을 통해 어큐뮬레이터 챔버(72)로 전달할 수 있다. 복귀 보어(26-2) 및 어큐뮬레이터(72)가 입력 부재 및 출력 부재 중 상이한 부재들 상에 위치되는(예시된 실시예에서, 복귀 보어(26-2)는 출력 로터(26)에 있고, 어큐뮬레이터(72)는 입력 하우징(24) 상에 있거나 입력 하우징(24)에 의해 지탱됨) 실시예들에서, 어큐뮬레이터(72)는, 어큐뮬레이터와 복귀 보어(26-2)의 상대적 회전 배향들과 무관하게, 복귀 보어(26-2)로부터의 전단 유체를 수용할 수 있다. 예시된 실시예의 어큐뮬레이터(72)는, 둘레 장애물들을 갖지 않는 환형 쳄버이고, 전단 유체가 전체 둘레 체적을 통해 자유롭게 유동하는 것을 허용하도록 구성된다.
[0040] 클러치(20)가 유휴상태일 때, 모닝 시크니스를 감소시키는 것을 돕기 위해, 전단 유체의 적어도 일 부분은 어큐물레이터 챔버(72)에 유지될 수 있다. 어큐뮬레이터(72)에 유지되는 전단 유체의 양(즉, 백분율)은, 휴식 상태의 복귀 보어(26-2) 및 보어(72-2)의 배향들에 따라 변할 것이다. 일반적으로, 보어(72-2)가 바닥부-막힘-센터 위치에 또는 이 위치 근처에, 즉, 클러치(20)의 하반부에 회전식으로 포지셔닝될 때, 전단 유체의 더 많은 양들이, 중력에 의해 어큐뮬레이터(72)로부터 보어(72-2)를 통해 리저보어(36)로 유동한다. 게다가, 복귀 보어(26-2)가 휴식 상태에서 일반적으로 하방으로 배향될 때, 즉, 유휴 조건에 있을 때 휴식 상태에서, 복귀 보어(26-2)가 클러치(20)의 하반부에 회전식으로 포지셔닝될 때, 어큐뮬레이터(72)의 전단 유체는 작동 챔버(38)에 역배출될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 보어(72-2) 및 복귀 보어(26-2)가, 휴식 상태에서 본질적으로 독립적인 회전 배향들을 갖는 것을 허용함으로써, 클러치(20)는, 가능한 휴식 배향들의 범위에 걸쳐 어큐뮬레이터(72)에 의해 유지되는 전단 유체의 평균 체적을 증가시킬 수 있다. 어큐뮬레이터 챔버(72)가, 클러치(20)의 추가적인 실시예들에서 하위 챔버(70) 없이 활용될 수 있다는 것이 주목되어야 한다. 게다가, 단일 보어가, 클러치(20)가 유휴 상태일 때 역배출 영향들을 감소시키는 것을 돕지만, 추가적인 실시예들에서, 하나 또는 그 초과의 부가적인 보어들이 어큐뮬레이터(72)와 리저보어(36) 사이에 제공될 수 있다. 부가적으로, 대안적인 실시예들에서, 어큐뮬레이터(72)의 개방 면(72-3)은 부분적으로 개방될(예컨대, 360° 미만에 걸쳐서 개방될) 수 있고, 이는, 어큐뮬레이터(72) 및 리저보어(36)가 서로에 대해 회전식으로 고정되지 않는 경우에 유리할 수 있다.
[0041] 하위 챔버(어큐뮬레이터)(70)와 같은 리저보어(36)의 하위 부분들에 대해서뿐만 아니라, 리저보어(36) 및 어큐뮬레이터(72)의 상대적 내부 체적들은, 특정 응용들에 대해 원하는 대로 변할 수 있다. 예시된 실시예에서, 어큐뮬레이터(72)는 리저보어(36)보다 더 작은 내부 체적을 갖는다.
[0042] 어큐뮬레이터(72) 및/또는 리저보어(36)의 축선 방향 깊이는 또한, 유휴 조건들에서 전단 유체의 포착 및 유지를 더 촉진하기 위해, 변화될 수 있다. 그러한 조정들은, 어큐뮬레이터(72) 및/또는 리저보어(36)의 체적들에 대한 작동 챔버(38)의 단면적 및/또는 체적의 맞춤조정(tailoring)을 허용할 수 있다. 예컨대, 리저보어의 선택된 부분들에서의 돌출부들, 그루브들, 등은, 특정 각도(예컨대, 둘레) 배향들에서 전단 유체 유지를 촉진하는 것을 도울 수 있다.
[0043] 부가적으로, 대안적인 실시예들에서, 클러치(20)는, 국제 특허 출원 번호 제 PCT/US2016/55260 호 및 미국 가특허 출원 번호 제 62/237,286 호에 개시된 것과 같은 역배출-방지 또는 모닝 시크니스 방지 밸브를 포함할 수 있다. 당업계에 공지된 다양한 다른 체크 밸브들이 또한, 특정 응용들에 대해 원하는 대로, 클러치(20)와 함께 선택적으로 사용될 수 있다.
[0044] 도 1 및 도 2의 클러치(20)의 구성은 단지 예로써 제공되며 제한이 아니다. 본 발명에 따라 모닝 시크니스 영향들을 감소시키기 위한 유체 포착 시스템들은, 다양한 유형들의 점성 클러치들, 예컨대, 상이한 입력 및 출력 구성들을 갖는 점성 클러치들에서 활용될 수 있다. 도 3 및 도 4는, 부가적인 클러치 구성들의 선택된 예들을 예시하지만, 부가적인 실시예들(구체적으로 도시되지 않음)이 또한 고려된다.
[0045] 도 3은, 샤프트(122), 다수-부분 하우징(또는 하우징 조립체)(124), 로터(126), 밸브 조립체(132), 전자석(134), 리저보어(136), 및 작동 챔버(138)를 포함하는 점성 클러치(120)의 다른 실시예의 횡단면도이다. 클러치(120)의 일반적인 동작은 상기 설명된 클러치(20)와 유사하다. 그러나, 예시된 실시예에서, 로터(126)는 샤프트(122)에 부착되고, 클러치(120)에 대한 회전 입력 부재를 제공한다. 하우징(124)은 클러치(120)에 대한 출력 부재로서 작용한다. 리저보어(136)는 로터(126)에 의해 지탱된다. 예시된 실시예가 클러치(120)의 전면 측(전자석(134) 반대쪽) 상에 리저보어(136)를 갖지만, 추가적인 실시예들에서, 리저보어(136)는 로터(136)의 후방 측에 위치될 수 있거나, 로터(126)의 축선 방향 중간 부분에 매립될 수 있다. 복귀 보어(124B)는 하우징(124)을 통해 연장되고, 작동 챔버로부터 펌핑된 전단 유체를 입구 보어(180)를 통해 리저보어(136)로 전달한다. 전단 유체는, 밸브 조립체(132)에 의해 선택적으로 커버되고 언커버되는 출구 보어(182)를 통해 유체 회로를 완성하기 위해, 리저보어(136)를 빠져나갈 수 있고, 작동 챔버에 전달될 수 있다. 리저보어는, 2개의 보어들(180 및 182)을 제외하고 폐쇄될 수 있다. 클러치(120)는 클러치(20)의 어큐뮬레이터(72)를 생략하지만, 그러한 어큐뮬레이터는, 대안적인 실시예들에서, 클러치(120)와 함께 활용될 수 있다.
[0046] 리저보어(136)의 부분들을 (예컨대, 일반적으로 방사상 방향으로) 서로로부터 분리시키거나 분할하기 위해, 리저보어(136) 내에 벽(170)이 제공된다. 그러나, 클러치(20)의 벽(70-1)과 다르게, 벽(170)은 연장된 구불구불한 리저보어 경로를 생성하고, 이에 의해, 클러치(120)의 유체 회로는 구불구불한 리저보어 경로를 포함한다. 특히, 벽(170)은 보어들(180 및 182) 사이에 포지셔닝되고, 이에 의해, 전단 유체는 보어(180)로부터 보어(182)로의 선형 경로를 따를 수 없다. 리저보어(136)를 통과하는 전단 유체는 리저보어 경로를 거쳐야만 하고, 리저보어 경로의 구불구불한 구성은, 유체 회로를 (예컨대, 둘레 방향으로) 연장시킴으로써 유체 회로를 길게 하며, 이는, 클러치(120)가 유휴 조건에 있을 때 리저보어(136)에 유지되는 전단 유체의 적어도 일 부분을 포착하고 유지하는 것을 돕는다. 보어들(180 및 182)의 배치 및 벽(170)의 형상은, 전단 유체의 상당한 양이, 클러치(120)가 셧다운될(shut down) 때(즉, "오프"되거나 유휴 조건에 있을 때), 휴식 상태의 클러치 컴포넌트들의 각도 배향과 무관하게, 리저보어(136)에 포착되는 것을 보장하는 것을 돕는다. 구불구불한 리저보어 경로는 아래에서 더 설명된다(예컨대, 도 7과 관련된 논의 참고). 그러나, 대안적인 실시예들에서, 클러치(20)의 어큐뮬레이터(72) 및/또는 하위 챔버(70)는, 예컨대, 벽(170) 대신에 클러치(120)와 함께 활용될 수 있다.
[0047] 전단 유체의 포착 및 유지를 더 촉진하기 위해, 보어들(180 및 182)은, 독립적인 유체 경로들을 유지하는 것을 돕도록 서로로부터 각도를 이루어(angularly)(즉, 둘레 방향으로) 오프셋될(offset) 수 있다.
[0048] 도 4는, 샤프트(222), 다수-부분 하우징(또는 하우징 조립체)(224), 로터(226), 밸브 조립체(232), 전자석(234), 리저보어(236), 및 작동 챔버(238)를 포함하는 점성 클러치(220)의 또다른 실시예의 횡단면도이다. 클러치(220)의 전반적인 동작은 상기 설명된 클러치들(20 및 120)과 유사하고, 공동으로-양수된 미국 특허 출원 공보 제 2015/0240888 호에 설명된 클러치와 유사할 수 있다. 그러나, 예시된 실시예에서, 클러치(220)는 정적(즉, 비-회전) 샤프트(222)를 활용한다. 하우징(224)은 클러치(220)의 입력 부재로서 기능할 수 있고, 로터(226)는 출력 부재로서 기능할 수 있다. 로터(226)는, 출력 디바이스, 예컨대, 팬(도시되지 않음)의 부착을 가능하게 하기 위해 하우징(224)으로부터 돌출되는 허브(226-1)를 포함할 수 있다. 게다가, 하우징(224)은, 토크 입력 소스에 연결하기 위해 풀리(pulley; 224-1)를 포함할 수 있다.
[0049] 복귀 보어(226-2)는, 작동 챔버(238)로부터 펌핑되는 유체를 유체 회로를 따라 리저보어(236)를 향해 전달하기 위해, 로터(226)에 제공된다.
[0050] 리저보어 플레이트(236-1)가 제공되어, 리저보어(236)의 경계의 일 부분을 형성한다. 출구 보어(236-3) 및 입구 보어(236-3)는 플레이트(236-1)를 통해 제공된다. 입구 보어(236-3)에서의 갭은, 리저보어(236)가 폐쇄되지 않음, 즉, 리저보어(236)로부터 부가적인 개구가 존재함을 의미하지만, 그러한 갭은 클러치(220)의 축선(A)에 상대적으로 가깝고, 이는, 모닝 시크니스 역배출을 경감시키는 경향이 있다. 추가적인 실시예들에서, 폐쇄된 리저보어를 제공하기 위해, 원하는 대로, 갭에 시일(도시되지 않음)이 부가될 수 있다.
[0051] 리저보어(236)의 부분들을 (예컨대, 일반적으로 방사상 방향으로) 서로로부터 분리시키거나 분할하기 위해, 리저보어(236) 내에 벽(270)이 제공된다. 벽(170)과 유사하게, 벽(270)은 연장된 구불구불한 리저보어 경로를 생성하고, 이에 의해, 클러치(220)의 유체 회로는 구불구불한 리저보어 경로를 포함한다. 특히, 벽(270)은 보어들(236-2 및 236-3) 사이에 포지셔닝되고, 이에 의해, 전단 유체는 입구 보어(236-2)로부터 출구 보어(236-3)로의 선형 경로를 따를 수 없다. 리저보어(236)를 통과하는 전단 유체는 리저보어 경로를 거쳐야만 하고, 리저보어 경로의 구불구불한 구성은, 유체 회로를 (예컨대, 둘레 방향으로) 연장시키거나 길게 함으로써 유체 회로를 길게 하며, 이는, 클러치(220)가 유휴 조건에 있을 때, 리저보어 경로를 따른 하나 또는 그 초과의 위치들에서 리저보어(136)에 유지되는 전단 유체의 적어도 일 부분을 포착하고 유지하는 것을 돕는다. 보어들(236-2 및 236-3)의 배치 및 벽(270)의 형상은, 전단 유체의 상당한 양이, 클러치(220)가 셧다운될 때(즉, "오프"되거나 유휴 조건에 있을 때), 휴식 상태의 클러치 컴포넌트들의 각도 배향과 무관하게, 리저보어(236)에 포착되는 것을 보장하는 것을 돕는다. 구불구불한 리저보어 경로는 아래에서 더 설명된다(예컨대, 도 7과 관련된 논의 참고). 그러나, 대안적인 실시예들에서, 클러치(20)의 어큐뮬레이터(72) 및/또는 하위 챔버(70)는, 예컨대, 벽(270) 대신에 클러치(220)와 함께 활용될 수 있다.
[0052] 도 5 내지 도 11은, 점성 클러치를 위한 점성 유체 포착 시스템의 상이한 실시예들의 개략도들이다. 유지되는 전단 유체는, 예시적인 목적들을 위해, 도 5 내지 도 11에서 점채법(stippling)으로 도시된다. 단순화를 위해, 도 5 내지 도 11은 (도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이) 점성 클러치의 다른 컴포넌트들 없이, 오직 유체 포착 시스템 실시예들만을 홀로(in isolation) 도시한다. 도 5 내지 도 11의 유체 포착 시스템의 실시예들이, 다양한 전체 점성 클러치 설계들, 예컨대, 도 1 내지 도 4에 도시된 예시적인 점성 클러치들과 유사한 것들 또는 구체적으로 도시되지 않은 다른 유형들로 구현될 수 있으며, 특정 응용들을 위해 원하는 대로, 점성 클러치의 입력 또는 출력 부재들에 대해 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
[0053] 도 5는, 점성 클러치와 함께 사용하기 위한 유체 포착 시스템(500)의 일 실시예의 개략도이다. 시스템(500)은 어큐뮬레이터(502), 리저보어(504), 벽들(506 및 508), 및 보어들(510 및 512)을 포함한다.
[0054] 어큐뮬레이터(502)는, 작동 챔버로부터 복귀 보어(도 5에 도시되지 않음)를 통해 전단 유체를 수용하는 일반적으로 환형 챔버일 수 있다. 어큐뮬레이터(502)는, 입구로서 개방 면, 또는 다른 유형의 입구 보어를 가질 수 있다. 전단 유체는 어큐뮬레이터(502)로부터 보어(510)를 통해 리저보어(504)에 전달될 수 있으며, 예시된 실시예에서, 보어(510)는 리저보어(504)의 방사상 내측에 위치된 어큐뮬레이터와 방사상으로 배향된다. 보어(510)가 어큐뮬레이터(502)와 리저보어(504) 사이의 유일한 통로일 수 있고, 이에 의해, 단일 위치에서의 단일 유체 경로만이 어큐뮬레이터(502)와 리저보어(504)를 클러치 유체 회로를 따라 직렬로 연결한다.
[0055] 리저보어(504)는 내부 경계(504A) 및 외부 경계(504B)를 갖고, 벽(506)에 의해 적어도 부분적으로 규정되는 하위 챔버를 포함하며, 이 벽(506)은, 유밀(fluid-tight) 장벽을 제공하기 위해, 리저보어(504)의 전체 치수에 걸쳐서 축선 방향으로 연장될 수 있다. 벽은 메인 본체(또는 세그먼트)(506B) 및 대향하는 단부들(506-1 및 506-2)을 갖고, 형상이 적어도 부분적으로 아치형일 수 있으며(예컨대, 메인 본체(506B)가 아치형일 수 있음), 각도 범위(β)에 걸쳐 클러치의 축선(A) 주위에서 연장된다. 예시된 실시예에서, 각도 범위(β)는 대략 315°이지만, 다른 각도 범위들이 대안적인 실시예들에서 사용될 수 있다. 메인 본체(506B)는 리저보어(504)의 방사상 중간 또는 가운데 부분에 위치될 수 있다. 돌출부(506-3)는 단부(506-1)에서 또는 단부(506-1) 근처에서, 바람직하게는 단부(506-1)에서 벽(506)의 메인 본체(506B)로부터 방사상 내측으로 연장된다. 돌출부(506-3)는 리저보어(504)의 내부 경계(504A)까지 연장되어, 벽(506)에 의해 형성된 하위 챔버에 "막힘 단부"를 형성한다. 벽(508)은 전체 리저보어(504)에 걸쳐서 방사상으로, 내부 경계(504A)로부터 외부 경계(504B)로 연장되고, 벽(506)의 단부(506-2)에 인접하게, 갭만큼 단부(506-2)로부터 분리된 상태로 포지셔닝된다. 예시된 실시예에서, 보어(510)는 단부들(506-1 및 506-2) 사이에, 그리고 돌출부(506-3)와 벽(508) 사이에 각도 또는 둘레 방향으로 포지셔닝된다. 보어(510)에 인접한 리저보어(504)의 영역은 리저보어(504)의 입구 부분으로 간주될 수 있다.
[0056] 보어(512)는 보어(510)에 인접하게 위치될 수 있다. 보어(512)는 리저보어 플레이트에 위치될 수 있고, 보어(510)에 대해 일반적으로 수직으로 배향될 수 있다(예컨대, 보어(512)는 실질적으로 축선 방향으로 연장될 수 있다). 보어(512)는 리저보어(504)로부터 출구를 제공하여, 이에 의해, 전단 유체는, 유체 회로를 따라 계속하기 위해 리저보어(504)로부터 작동 챔버(도시되지 않음)를 향해 전달될 수 있다. 예시된 실시예에서, 보어들(510 및 512)은 (축선(A)에 대해) 리저보어(504)의 공통 각도 사분면(common angular quadrant)에 위치되는데, 더 구체적으로, 서로 대략 15° 내에 위치될 수 있다. 보어(512)는 추가적으로, 돌출부(506-3)와 벽(508) 사이에 위치될 수 있다. 보어들(510 및 512)은, 그외에는 폐쇄되고 밀봉된 리저보어(504)에 대한 유일한 입구들/출구들일 수 있다.
[0057] 시스템(500)을 갖는 클러치가 유휴 상태에 있을 때, 리저보어(504)에 있는 전단 유체는 보어들(510 또는 512) 중 어느 하나를 통해 작동 영역으로 잠재적으로 역배출될 수 있다. 전형적인 종래 기술의 클러치에서, 어느 하나의 보어가 하향으로 배향되면, 전단 유체의 대부분이 리저보어로부터 작동 챔버로 역배출되기 쉽다. 그러나, 벽(506) 및/또는 벽(508)에 의해 형성된 하위 챔버가 전단 유체의 일부를 포착하고 유지할 수 있기 때문에, 시스템(500)은, 시스템(500)이 휴식 상태일 때 중력에 의해 어느 하나의 보어(510 또는 512)로부터 작동 챔버로 얼마나 많은 전단 유체가 역배출될 수 있는지를 제한하고 전단 유체를 리저보어(504)에 유지하는 것을 도울 수 있다. 어큐뮬레이터(502)는 작동 챔버로의 전단 유체의 역배출을 감소시키는 것을 더 도울 수 있다.
[0058] 도 5에 도시된 바와 같이, 전단 유체는 벽들(506 및 508)에 의해 리저보어(504) 내에 유지된다. 예시된 배향에서, 전단 유체는 어큐뮬레이터(502)로부터 리저보어(504)로 배출될 수 있지만, 다른 각도 배향들에서, 전단 유체의 일부는 어큐뮬레이터(502)에도 유지될 것이다.
[0059] 도 6은, 점성 클러치와 함께 사용하기 위한 유체 포착 시스템(600)의 일 실시예의 개략도이다. 시스템(600)은 어큐뮬레이터(602), 리저보어(604), 벽들(606 및 608), 및 보어들(610 및 612)을 포함한다. 리저보어(604)는 내부 경계(604A) 및 외부 경계(604B)를 갖고, 벽(606)에 의해 적어도 부분적으로 규정되는 하위 챔버를 포함한다. 벽은 메인 본체(또는 세그먼트)(606B) 및 대향하는 단부들(606-1 및 606-2)을 갖고, 형상이 적어도 부분적으로 아치형일 수 있으며(예컨대, 메인 본체(606B)가 아치형일 수 있음), 각도 범위(β)에 걸쳐 클러치의 축선(A) 주위에서 연장된다.
[0060] 시스템(600)의 구성 및 동작은, 도 1과 관련하여 설명된 시스템(500)과 대체로 유사하지만; 벽(606)의 각도 범위(β)는 대략 170°이고, 보어(612)는 보어(512)보다 더 방사상 내측에 위치된다. 시스템(600)의 실시예는, 전단 유체의 유동을 용이하게 하기 위해, 더 짧은 벽(606)으로 인한 더 낮은 질량 및 단부(606-2)와 벽(608) 사이의 더 큰 갭을 제공한다. 벽(606)은 일부 각도 배향들에서 벽(506)보다 전단 유체를 더 적게 유지할 것이지만, 예시된 배향에서는, 시스템들(500 및 600)은 전단 유체의 유사한 체적들을 포착 및 유지하고, 보어(612)의 대안적인 위치는, 시스템(500)에 비해, 시스템 (600)에서 전단 유체 유지에 약간의 증가를 제공한다. 도 5 및 도 6의 실시예들 사이의 추가적인 절충(trade-off)은, 더 방사상 외측 보어(512)는, 동작 동안 전단 유체에 작용하는 원심력으로 인해, 클러치 응답 시간을 약간 증가시키는 것을 도울 수 있다는 것이다.
[0061] 도 7은, 점성 클러치와 함께 사용하기 위한 유체 포착 시스템(700)의 일 실시예의 개략도이다. 시스템(700)은 어큐뮬레이터(702), 리저보어(704), 벽(706), 및 보어들(710 및 712)을 포함한다. 전단 유체를 작동 챔버로부터 멀리, 클러치 유체 회로 주변부인 하위 챔버 또는 하위 격실(compartment)에 포착하고 유지하려고 시도하는 시스템들(500 및 600)의 실시예들과 다르게, 시스템(700)은, 전단 유체를 작동 챔버로부터 멀리 유지하고 포착하는 것을 돕기 위해 유체 회로의 길이를 연장시키는 구불구불한 리저보어 경로(714)를 제공한다.
[0062] 어큐뮬레이터(702)는, 작동 챔버로부터 복귀 보어(도 7에 도시되지 않음)를 통해 전단 유체를 수용하는 일반적으로 환형 챔버일 수 있다. 어큐뮬레이터(702)는, 입구로서 개방 면, 또는 다른 유형의 입구 보어를 가질 수 있다. 전단 유체는 어큐뮬레이터(702)로부터 보어(710)를 통해 리저보어(704)에 전달될 수 있으며, 예시된 실시예에서, 보어(710)는 리저보어(704)의 방사상 내측에 위치된 어큐뮬레이터(702)와 방사상으로 배향된다. 보어(710)가 어큐뮬레이터(702)와 리저보어(704) 사이의 유일한 통로일 수 있고, 이에 의해, 단일 위치에서의 단일 유체 경로만이 어큐뮬레이터(702)와 리저보어(704)를 클러치 유체 회로를 따라 직렬로 연결한다. 부가적으로, 보어들(710 및 712)은, 그외에는 밀봉된 리저보어(704)에 대한 유일한 입구들/출구들일 수 있다.
[0063] 리저보어(704)는 내부 경계(704A) 및 외부 경계(704B)를 갖는다. 보어(710)는 리저보어(704)의 내부 직경(ID)에 또는 내부 직경(ID)에, 예컨대, 내부 경계(704A)에 위치될 수 있고, 보어(712)는 리저보어(704)의 외부 직경(OD)에 또는 외부 직경(OD) 근처에, 예컨대, 외부 경계(704B) 근처이지만 외부 경계(704B)로부터 방사상 내측에 위치될 수 있다. 보어(712)는 리저보어 플레이트에 위치될 수 있고, 보어(710)에 대해 일반적으로 수직으로 배향될 수 있다(예컨대, 보어(712)는 실질적으로 축선 방향으로 연장될 수 있다). 보어(710)에 인접한 리저보어(704)의 영역은 리저보어(704)의 입구 부분으로 간주될 수 있다. 보어(712)는 리저보어(704)로부터 출구를 제공하여, 이에 의해, 전단 유체는, 유체 회로를 따라 계속하기 위해 리저보어(704)로부터 작동 챔버(도시되지 않음)를 향해 전달될 수 있다. 동작 동안, 리저보어(704)의 회전은 원심력들에 의해 전단 유체를 리저보어(704)의 OD로 이동시키는 경향이 있기 때문에, 보어(712)의 OD 위치는, 클러치 밸브 조립체가 활성화될 때, 리저보어(704)로부터 작동 챔버로의 전단 유체의 상대적으로 신속한 전달을 허용한다. 보어들(710 및 712)은, 회전 축선(A)에 대해, 서로로부터 각도(α)에 위치될 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 각도(α)는 대략 180° 또는 더 크거나 더 작은 각도일 수 있다.
[0064] 리저보어(704)는, 리저보어(704)의 전체 치수에 걸쳐서 축선 방향으로 연장될 수 있는, 벽(706)에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 규정되는 유밀 장벽 또는 분할 구조를 포함한다. 벽(706)은 메인 본체(또는 세그먼트)(706B) 및 대향하는 단부들(706-1 및 706-2)을 갖고, 형상이 적어도 부분적으로 아치형일 수 있으며, 각도 범위(β)에 걸쳐 축선(A) 주위에서 연장된다. 메인 본체(706B)는 리저보어(704)의 방사상 중간 또는 가운데 부분에 위치될 수 있고, 단부(706-1)로부터 대향하는 단부(706-2)까지 나선형으로 외측의 진행을 갖는다. 예시된 실시예에서, 각도 범위(β)는 대략 180°이지만, 다른 각도 범위들이 대안적인 실시예들에서 사용될 수 있다. 돌출부(또는 단부 피스)(706-3)는 단부(706-1)에서 또는 단부(706-1) 근처에서, 바람직하게 단부(706-1)에서, 벽(706)의 메인 본체(706B)로부터 리저보어(704)의 내부 경계(704A)까지 방사상 내측으로 연장된다. 돌출부(또는 단부 피스)(706-4)는 단부(706-2)에서 또는 단부(706-2) 근처에서, 벽(706)의 메인 본체(706B)로부터 리저보어(704)의 외부 경계(704B)까지 방사상 외측으로 연장된다. 이러한 방식으로, 돌출부들(706-3 및 706-4)은 벽(706)의 메인 본체(706B)에 대해 반대 방사상 방향들로 연장된다. 돌출부(706-4)는 (예컨대, 보어(712)로부터 멀리 돌출된 볼록부를 갖는) 각도 또는 둘레 방향으로 볼록한 형상을 가질 수 있다. 예시된 실시예에서, 보어(710)는 벽(706)의 돌출부(706-3) 및 단부(706-1)에 인접하고 근접하여 포지셔닝되고, 보어(712)는 벽(706)의 돌출부(706-4) 및 단부(706-2)에 인접하고 근접하여 포지셔닝된다. 돌출부들(706-3 및 706-4) 둘 모두는, 보어들(710 및 712)의 중심들을 통과하는 투영된 선(716)의 동일한 측에 위치될 수 있다. 다른 방법으로 설명하면, 벽(706)은, 동일한 방향으로(예컨대, 도 7에 예시된 바와 같이 하방으로) 방사상으로 모두 돌출되는 양쪽 단부들(706-1 및 706-2)에 세리프형(serif-like) 돌출부들(706-3 및 706-4)을 갖는 "C"-형상을 가질 수 있다.
[0065] 도 7의 예시된 실시예에 도시된 바와 같이, 리저보어(704)의 제1 부분은 벽(706)으로부터 방사상 내측으로 그리고 보어(710) 및 돌출부(706-3)에 근접한 제1 "막힘 단부" 부분을 갖고, 리저보어(704)의 제2 부분은 벽(706)으로부터 방사상 외측으로 그리고 보어(712) 및 돌출부(706-4)에 근접한 제2 "막힘 단부" 부분을 갖는다. 이러한 방식으로, 분할 구조는 보어들(710 및 712) 사이에 구불구불한(예컨대, 와선 또는 달팽이-껍질) 형상 리저보어 경로(714)를 생성한다. 리저보어 경로(714)는 축선(A) 주위에서 각도 범위(θ)에 걸쳐 횡단하거나 스위핑할(sweep) 수 있다. 예시된 실시예에서, 각도 범위(β)는 대략 540°이다. 또한, 예시된 실시예에서, θ≥3α이다. 대안적인 실시예들에서, 각도 범위(θ)는 더 크거나 더 작을 수 있는데, 예컨대, θ≥360° 또는 θ>180°일 수 있다. 또한, 몇몇 실시예들에서, θ≥α, 바람직하게는 θ>α, 더 바람직하게는 θ>>α 이다. 동작 동안, 전단 유체는, 진입구/입구(즉, 보어(710))로부터 진출구/출구(즉, 보어(712))로 진행하여 이로써 유체 회로를 따라 리저보어(704)를 통과하기 위해, 전체 각도 범위(θ)를 통해 리저보어 경로(714)를 따라 이동하도록 강제된다.
[0066] 시스템(700)을 갖는 클러치가 유휴 또는 "오프" 상태에 있을 때, 리저보어(704)에 있는 전단 유체는 보어들(710 또는 712) 중 어느 하나를 통해 작동 영역으로 잠재적으로 역배출될 수 있다. 전형적인 종래 기술의 클러치에서, 어느 하나의 보어가 하향으로 배향되면, 전단 유체의 대부분이 리저보어로부터 작동 챔버로 역배출되기 쉽다. 그러나, 2개의 보어들(710 및 712)이 서로로부터 각도(α)(예컨대, 대략 180°)에 위치되고, 리저보어 경로(714)가 θ의 각도 범위를 횡단하기 때문에, 오직 하나의 보어(710 또는 712)만이, 주어진 시간에, 하방으로 배향될 수 있다(즉, 축선(A)을 통과하는 수평 투영된 선 아래에 위치될 수 있다). 게다가, 벽(706)은, 시스템(700)이 휴식 상태일 때 중력에 의해 어느 하나의 보어(710 또는 712)로부터 작동 챔버로 얼마나 많은 전단 유체가 역배출될 수 있는지를 제한하고 전단 유체를 리저보어(704)에 유지하는 것을 도울 수 있다. 상류-하류 방향에서, 리저보어 경로(714)의 중간 부분은, 벽(706)에 의한 임의의 협착(narrowing) 또는 방해 없이, 내부 경계(704A)로부터 외부 경계(704B)까지 연장되는 방사상 치수를 가지며, 이는, 전단 유체의 상대적으로 큰 체적이 유휴 조건들 동안 리저보어 경로(714)의 중간 부분에 포착되고 유지되는 것을 허용한다.
[0067] 도 8은, 점성 클러치와 함께 사용하기 위한 유체 포착 시스템(800)의 일 실시예의 개략도이다. 시스템(800)은 어큐뮬레이터(802), 리저보어(804), 벽(806), 및 보어들(810 및 812)을 포함한다. 리저보어(804)는 내부 경계(804A) 및 외부 경계(804B)를 갖는다. 보어들(810 및 812)은, 회전 축선(A)에 대해, 서로로부터 각도(α)에 위치될 수 있다. 벽(806)은 메인 본체(또는 세그먼트)(806B) 및 대향하는 단부들(806-1 및 806-2)을 갖고, 형상이 적어도 부분적으로 아치형일 수 있으며, 각도 범위(β)에 걸쳐 축선(A) 주위에서 연장된다. 예시된 실시예에서, 메인 본체(806B)는 와선 또는 나선 형상을 갖고, 단부(806-1)로부터 대향하는 단부(806-2)까지 나선형으로 외측으로 진행한다. 돌출부(806-3)는 단부(806-1)에서 또는 단부(806-1) 근처에서, 바람직하게 단부(806-1)에서, 벽(806)의 메인 본체(806B)로부터 리저보어(804)의 내부 경계(804A)까지 방사상 내측으로 연장된다. 돌출부(806-4)는 단부(806-2)에서 또는 단부(806-2) 근처에서, 벽(806)의 메인 본체(806B)로부터 리저보어(804)의 외부 경계(804B)까지 방사상 외측으로 연장된다. 돌출부들(806-3 및 806-4)은, 보어들(810 및 812)의 중심들을 연결하는 투영된 선(816)의 동일한 측 상에 위치될 수 있다. 보어(810)로부터 보어(812)까지의 리저보어 경로(814)는 축선(A) 주위에서 각도 범위(θ)에 걸쳐 횡단하거나 스위핑할 수 있다.
[0068] 시스템(800)은, 전단 유체를 작동 챔버로부터 멀리 유지하고 포착하는 것을 돕기 위해, 벽(806)이, 유체 회로의 길이를 연장시키는 구불구불한 리저보어 통로(814)를 제공하는 상태로, 시스템(700)과 대체로 유사한 구성을 갖는다. 그러나, 벽 (806)은 벽(706)보다 더 길고, 이에 의해, 벽(806)은 축선(A) 주위를 한 번 초과로 감싸고, 그 자체로 각도 또는 둘레 방향으로 중첩된다. 더 구체적으로, 예시된 실시예에서, 각도 범위(β)는 대략 540°이다. 시스템(700)과 유사하게, 시스템(800)의 동작 동안, 전단 유체는, 진입구/입구(즉, 보어(810))로부터 진출구/출구(즉, 보어(812))로 진행하여 이로써 유체 회로를 따라 리저보어(804)를 통과하기 위해, 전체 각도 범위(θ)를 통해 리저보어 경로(814)를 따라 이동하도록 강제된다. 보어들(810 및 812)이 서로로부터 각도(α)(예컨대, 대략 180°)에 위치되고, 리저보어 경로(814)가 θ의 각도 범위(예컨대, θ>α)를 횡단하기 때문에, 오직 하나의 보어(810 또는 812)만이, 주어진 시간에, 하방으로 배향될 수 있다(즉, 축선(A)을 통과하는 수평 투영된 선 아래에 위치될 수 있다). 게다가, 벽(806)은, 시스템(800)이 휴식 상태일 때 중력에 의해 어느 하나의 보어(810 또는 812)로부터 작동 챔버로 얼마나 많은 전단 유체가 역배출될 수 있는지를 제한하고 전단 유체를 리저보어(804)에 유지하는 것을 도울 수 있다.
[0069] 도 9는, 점성 클러치와 함께 사용하기 위한 유체 포착 시스템(900)의 일 실시예의 개략도이다. 시스템(900)은 어큐뮬레이터(902), 리저보어(904), 벽(906), 및 보어들(910 및 912)을 포함한다. 리저보어(904)는 내부 경계(904A) 및 외부 경계(904B)를 갖는다. 보어들(910 및 912)은, 회전 축선(A)에 대해, 서로로부터 각도(α)(예컨대, 대략 180°)에 위치될 수 있다. 벽(906)은 메인 본체(또는 세그먼트)(906B) 및 대향하는 단부들(906-1 및 906-2)을 갖고, 형상이 적어도 부분적으로 아치형일 수 있으며, 각도 범위(β)에 걸쳐 축선(A) 주위에서 연장된다. 예시된 실시예에서, 메인 본체(906B)는 부분적으로 와선 또는 나선 형상을 가지며, 상류 부분은 단부(906-1)로부터 대향하는 단부(906-2)를 향해 나선형으로 외측으로 진행하고, 하류 부분(단부(906-2)에 가장 가까움)은 비-나선형 원형 아치 세그먼트로서 구성된다. 메인 본체(906B)의 나선 부분은 지점(906H)에서 메인 본체(906B)의 원형 부분과 만난다. 돌출부(906-3)는 단부(906-1)에서 또는 단부(906-1) 근처에서, 바람직하게 단부(906-1)에서, 벽(906)의 메인 본체(906B)로부터 리저보어(904)의 내부 경계(904A)까지 방사상 내측으로 연장된다. 돌출부(906-4)는 단부(906-2)에서 또는 단부(906-2) 근처에서, 벽(906)의 메인 본체(906B)로부터 리저보어(904)의 외부 경계(904B)까지 방사상 외측으로 연장된다. 돌출부들(906-3 및 906-4)은, 보어들(910 및 912)의 중심들을 연결하는 투영된 선(916)의 동일한 측 상에 위치될 수 있다. 예시된 실시예에서, 돌출부(906-4)는 메인 본체(906B)의 인접한 영역로부터 방사상 내측으로 돌출되는 반경의 볼록한 코너에 의해 아치형 메인 본체(906B)에 결합된 실질적으로 평면인 부분을 포함한다. 반경의 코너의 내측으로 돌출되는 형상은, 전단 유체가 벽(906)의 내부 측을 따라 돌출부를 지나 쉽게 유동하지 못하게 함으로써, 전단 유체를 시스템(900)의 특정 각도 배향들에서 추가적으로 포착하고 유지하는 것을 도울 수 있다. 보어(910)로부터 보어(912)까지의 리저보어 경로(914)는 축선(A) 주위에서 각도 범위(θ)(예컨대, 대략 540°)에 걸쳐 횡단하거나 스위핑할 수 있다.
[0070] 시스템(900)은, 전단 유체를 작동 챔버로부터 멀리 유지하고 포착하는 것을 돕기 위해, 벽(906)이, 유체 회로의 길이를 연장시키는 구불구불한 리저보어 통로(914)를 제공하는 상태로, 시스템들(700 및 800)과 대체로 유사한 구성을 갖는다. 그러나, 시스템(800)의 나선형 메인 본체(806B)와 달리, 벽(906)의 메인 본체(906B)은, 상류의 나선형 부분 및 하류의 원형(비-나선형) 부분을 갖는, 단지 부분적으로 나선형이다. 벽(906)의 메인 본체(906B)의 나선형/비-나선형 형상에 의해 생성된 리저보어 경로(914)의 다양한 단면적은, 전단 유체 포착 및 유지 기능을 맞춤조정하는 것을 돕는다. 예컨대, 리저보어(904)의 부분들의 단면적 및 체적은, 리저보어 경로(914)의 상류 단부 및 하류 단부 둘 모두에서보다, 리저보어 경로(914)의 중간 부분에서 더 클 수 있다. 게다가, 나선형/비-나선형 형상은, 회전 동안 전단 유체를 리저보어(904)의 외부를 향하여 더 적극적으로 강제한다. 이는, 클러치 응답 시간들을 개선하는 것을 돕기 위해, 전단 유체가 ID로부터 OD로 더 신속하게 이동하는 것을 도울 것이다. 시스템들(700 및 800)과 유사하게, 시스템(900)의 동작 동안, 전단 유체는, 진입구/입구(즉, 보어(910))로부터 진출구/출구(즉, 보어(912))로 진행하여 이로써 유체 회로를 따라 리저보어(904)를 통과하기 위해, 전체 각도 범위(θ)를 통해 리저보어 경로(914)를 따라 이동하도록 강제된다. 보어들(910 및 912)이 서로로부터 각도(α)(예컨대, 대략 180°)에 위치되고, 리저보어 경로(914)가 각도 범위(θ)(예컨대, θ>α)를 횡단하기 때문에, 오직 하나의 보어(910 또는 912)만이, 주어진 시간에, 하방으로 배향될 수 있다(즉, 축선(A)을 통과하는 수평 투영된 선 아래에 위치될 수 있다). 게다가, 벽(906)은, 시스템(900)이 휴식 상태일 때 중력에 의해 어느 하나의 보어(910 또는 912)로부터 작동 챔버로 얼마나 많은 전단 유체가 역배출될 수 있는지를 제한하고 전단 유체를 리저보어(904)에 유지하는 것을 도울 수 있다.
[0071] 도 10은, 점성 클러치와 함께 사용하기 위한 유체 포착 시스템(1000)의 일 실시예의 개략도이다. 시스템(1000)은 어큐뮬레이터(1002), 리저보어(1004), 벽(1006), 및 보어들(1010 및 1012)을 포함한다. 리저보어(1004)는 내부 경계(1004A) 및 외부 경계(1004B)를 갖고, 선택적으로, 증가된 축선 방향 깊이를 갖는 하나 또는 그 초과의 부분들을 포함할 수 있다. 보어들(1010 및 1012)은, 회전 축선(A)에 대해, 서로로부터 각도(α)에 위치될 수 있다. 각도(α)는 상대적으로 작을 수 있는데, 예컨대, 90° 미만, 45° 미만, 또는 바람직하게는 대략 30°일 수 있다. 벽(1006)은 메인 본체(또는 세그먼트)(1006B) 및 대향하는 단부들(1006-1 및 1006-2)을 갖고, 형상이 적어도 부분적으로 아치형일 수 있으며, 각도 범위(β)에 걸쳐 축선(A) 주위에서 연장된다. 보어(1010)로부터 보어(1012)까지의 리저보어 경로(1014)는 축선(A) 주위에서 각도 범위(θ)(예컨대, 대략 330°)에 걸쳐 횡단하거나 스위핑할 수 있다.
[0072] 예시된 실시예에서, 메인 본체(1006B)는 부분적으로 와선 또는 나선 형상을 가지며, 상류 부분(단부(1006-1)에 가장 가까움) 및 하류 부분(단부(1006-2)에 가장 가까움)은 원형이고(즉, 비-나선형이고), 메인 본체(1006B)의 중간 부분은 제1 지점(1006H)으로부터 제2 지점(1006H')까지 메인 본체(1006B)를 따라 나선형으로 외측으로 진행한다. 그러한 구성은, (리저보어 경로(1014)를 따라) 리저보어(1004)의 상류 및 하류 부분들이, 상대적으로 작은 체적들을 갖는 것을 허용하는 한편, 유류 조건들 하에서 전단 유체를 유지하는 것을 돕기 위해, (리저보어 경로(1014)를 따라) 리저보어(1004)의 중간 부분은 상대적으로 큰 체적을 가질 수 있다. 이러한 점에서, 메인 본체(1006B)의 상류 부분(단부(1006-1) 근처)은 내부 경계(1004A)에 상대적으로 가깝고, 메인 본체(1006B)의 상류 부분(단부(1006-2) 근처)은 외부 경계(1004B)에 상대적으로 가깝다.
[0073] 돌출부(1006-3)는 단부(1006-1)에서 또는 단부(1006-1) 근처에서, 바람직하게 단부(1006-1)에서, 벽(1006)의 메인 본체(1006B)로부터 리저보어(1004)의 내부 경계(1004A)까지 방사상 내측으로 연장된다. 돌출부(1006-4)는 단부(1006-2)에서 또는 단부(1006-2) 근처에서, 벽(1006)의 메인 본체(1006B)로부터 리저보어(1004)의 외부 경계(1004B)까지 방사상 외측으로 연장된다. 예시된 실시예에서, 돌출부(1006-4)는 메인 본체(1006B)의 인접한 영역로부터 방사상 내측으로 돌출되는 반경의 볼록한 코너에 의해 아치형 메인 본체(1006B)에 결합된 실질적으로 평면인 부분을 포함한다. 또한, 예시된 실시예에 도시된 바와 같이, 리저보어(1004)의 입구 부분의 체적을 증가시키는 것을 돕기 위해, 그리고 클러치가 유휴 조건에 있을 때 전단 유체가 유지되는 리저보어(1004)의 영역들로부터 보어(1010)를 더 멀리 이동시키기 위해, 일반적으로 방사상 노치 또는 그루브가, 보어(1010)에서, 어큐뮬레이터(1002)를 리저보어(1004)로부터 분리시키는 공통 벽에 제공될 수 있다.
[0074] 시스템(1000)은, 전단 유체를 작동 챔버로부터 멀리 유지하고 포착하는 것을 돕기 위해, 벽(1006)이, 유체 회로의 길이를 연장시키는 구불구불한 리저보어 통로(1014)를 제공하는 상태로, 시스템들(700, 800 및 900)과 대체로 유사한 구성을 갖는다. 마찬가지로, 시스템들(700, 800 및 900)과 유사하게, 시스템(1000)의 동작 동안, 전단 유체는, 진입구/입구(즉, 보어(1010))로부터 진출구/출구(즉, 보어(1012))로 진행하여 이로써 유체 회로를 따라 리저보어(1004)를 통과하기 위해, 전체 각도 범위(θ)를 통해 리저보어 경로(1014)를 따라 이동하도록 강제된다. 그러나, 시스템(1000)에 대한 각도 범위(θ)는 더 커서, 360°에 달한다(approaching). 몇몇 유휴 조건들 하에서 보어들(1010 및 1012) 중 둘 모두가 하방으로 배향되는(즉, 축선(A)을 통과하는 수평 투영된 선 아래에 위치되는) 것이 가능하지만, 전단 유체 역배출의 가능성은, 상대적으로 더 긴 리저보어 경로(1014)에 의해 오프셋된다. 앞서 논의된 실시예들에서와 같이, 벽(1006)은, 시스템(1000)이 휴식 상태일 때 중력에 의해 어느 하나의 보어(1010 또는 1012)로부터 작동 챔버로 얼마나 많은 전단 유체가 역배출될 수 있는지를 제한하고 전단 유체를 리저보어(1004)에 유지하는 것을 도울 수 있다.
[0075] 도 11은, 점성 클러치와 함께 사용하기 위한 유체 포착 시스템(1100)의 일 실시예의 개략도이다. 시스템(1100)은 어큐뮬레이터(1102), 리저보어(1104), 벽들(1106 및 1108), 및 보어들(1110 및 1112)을 포함한다. 전단 유체를 작동 챔버로부터 멀리, 클러치 유체 회로 주변부인 하위 챔버 또는 하위 격실에 포착하고 유지하려고 시도하는 시스템들(500 및 600)의 실시예들과 다르게, 시스템(1100)은, 전단 유체를 작동 챔버로부터 멀리 유지하고 포착하는 것을 돕기 위해 유체 회로의 길이를 연장시키는 구불구불한 리저보어 경로(1114)를 제공한다.
[0076] 어큐뮬레이터(1102)는, 작동 챔버로부터 복귀 보어(도 11에 도시되지 않음)를 통해 전단 유체를 수용하는 일반적으로 환형 챔버일 수 있다. 어큐뮬레이터(1102)는, 입구로서 개방 면, 또는 다른 유형의 입구 보어를 가질 수 있다. 전단 유체는 어큐뮬레이터(1102)로부터 보어(1110)를 통해 리저보어(1104)에 전달될 수 있으며, 예시된 실시예에서, 보어(1110)는 리저보어(1104)의 방사상 내측에 위치된 어큐뮬레이터(1102)와 방사상으로 배향된다. 보어(1110)가 어큐뮬레이터(1102)와 리저보어(1104) 사이의 유일한 통로일 수 있고, 이에 의해, 단일 위치에서의 단일 유체 경로만이 어큐뮬레이터(1102)와 리저보어(1104)를 클러치 유체 회로를 따라 직렬로 연결한다. 부가적으로, 보어들(1110 및 1112)은, 그외에는 폐쇄되고 밀봉된 리저보어(1104)에 대한 유일한 입구들/출구들일 수 있다.
[0077] 리저보어(1104)는 내부 경계(1104A) 및 외부 경계(1104B)를 갖는다. 보어(1110)는 리저보어(1104)의 ID에 또는 이 ID 근처에, 예컨대, 내부 경계(1104A)에 위치될 수 있고, 보어(1112)는 리저보어(1104)의 OD에 또는 이 OD 근처에, 예컨대, 외부 경계(1104B) 근처이지만 이 외부 경계(1104B)로부터 방사상 내측에 위치될 수 있다. 보어(1112)는 리저보어 플레이트에 위치될 수 있고, 보어(1110)에 대해 일반적으로 수직으로 배향될 수 있다(예컨대, 보어(1112)는 실질적으로 축선 방향으로 연장될 수 있다). 보어(1110)에 인접한 리저보어(704)의 영역은 리저보어(704)의 입구 부분으로 간주될 수 있다. 보어(1112)는 리저보어(1104)로부터 출구를 제공하여, 이에 의해, 전단 유체는, 유체 회로를 따라 계속하기 위해 리저보어(1104)로부터 작동 챔버(도시되지 않음)를 향해 전달될 수 있다. 동작 동안, 리저보어(1104)의 회전은 원심력들에 의해 전단 유체를 리저보어(1104)의 OD로 이동시키는 경향이 있기 때문에, 보어(1112)의 OD 위치는, 클러치 밸브 조립체가 활성화될 때, 리저보어(1104)로부터 작동 챔버로의 전단 유체의 상대적으로 신속한 전달을 허용한다. 보어들(1110 및 1112)은, 회전 축선(A)에 대해, 서로에 대해 각도(α)에 위치될 수 있다. 각도(α)는 대략 0°일 수 있거나 ― 이는 보어(1110 및 112)가 공통의 각도(또는 둘레) 위치에 실질적으로 정렬되는 것을 의미함 ―, 대안적인 실시예들에서, 더 큰 각도 일 수 있다.
[0078] 리저보어(1104)는, 각각의 유밀 장벽들을 생성하기 위해, 리저보어(1104)의 전체 치수에 걸쳐서 축선 방향으로 각각 연장될 수 있는 벽들(1106 및 1108)에 의해 규정되는 분할 구조를 포함한다. 벽(1106)은 메인 본체(또는 세그먼트)(1106B) 및 대향하는 단부들(1106-1 및 1106-2)을 갖고, 형상이 적어도 부분적으로 아치형일 수 있으며, 각도 범위(β1)에 걸쳐 축선(A) 주위에서 연장된다. 벽(1108)은 메인 본체(또는 세그먼트)(1108B) 및 대향하는 단부들(1108-1 및 1108-2)을 갖고, 형상이 적어도 부분적으로 아치형일 수 있으며, 각도 범위(β2)에 걸쳐 축선(A) 주위에서 연장된다. 각도 범위들(β1 및 β2)은 각각 상대적으로 클 수 있는데, 예컨대, 180°와 같거나 그 초과, 270°와 같거나 그 초과, 330°와 같거나 그 초과, 또는 360°에 달할 수 있다. 예시된 실시예에서, 각도 범위(β1)는 대략 330°이고 각도 범위(β2)는 대략 340°이지만, 대안적인 실시예들에서, 다른 각도 범위들이, 어느 각도 범위에 대해서 사용될 수 있다.
[0079] 메인 본체들(1106B 및 1108B)은 각각, 리저보어(1104)의 방사상 중간 또는 가운데 부분에 위치될 수 있다. 예시된 실시예에서, 벽(1106)의 메인 본체(1106B)는 벽(1108)의 메인 본체(1108B)의 방사상 내측에 위치된다. 게다가, 예시된 실시예에 도시된 바와 같이, 벽(1106)은 벽(1108)보다 리저보어(1104)의 내부 경계(1104A)에 (방사상으로) 더 가깝게 포지셔닝될 수 있고, 벽(1108)은 벽(1106)보다 리저보어(1104)의 외부 경계(1104B)에 (방사상으로) 더 가깝게 포지셔닝될 수 있다.
[0080] 돌출부(또는 단부 피스)(1106-3)는 단부(1106-1)에서 또는 단부(1106-1) 근처에서, 바람직하게 단부(1106-1)에서, 벽(1106)의 메인 본체(1106B)로부터 리저보어(1104)의 내부 경계(1104A)까지 방사상 내측으로 연장된다. 단부(1106-2)는 자유 단부로서 구성될 수 있고, 이 자유 단부는, 리저보어(1104)의 방사상 중간 부분에서 종결되며, 내부 및 외부 경계들(1104A 및 1104B)로부터 이격된다. 예시된 실시예에서, 보어(1110)는 벽(1106)의 돌출부(1106-3) 및 단부(1106-1)에 인접하고 근접하여 포지셔닝된다.
[0081] 돌출부(또는 단부 피스)(1108-3)는 단부(1108-1)에서 또는 단부(1108-1) 근처에서, 바람직하게 단부(1108-1)에서, 벽(1108)의 메인 본체(1108B)로부터 리저보어(1104)의 외부 경계(1104B)까지 방사상 외측으로 연장된다. 단부(1108-2)는 자유 단부로서 구성될 수 있고, 이 자유 단부는, 리저보어(1104)의 방사상 중간 부분에서 종결되며, 내부 및 외부 경계들(1104A 및 1104B)로부터 이격된다. 예시된 실시예에서, 보어(1112)는 벽(1108)의 돌출부(1108-3) 및 단부(1108-1)에 인접하고 근접하여 포지셔닝된다.
[0082] 돌출부들(1106-3 및 1108-3)은, 보어들(1110 및 1112)의 중심들을 통과하는 투영된 선(1116)의 대향 측들 상에 위치될 수 있다. 자유 단부들(1106-2 및 11-8-2)이 또한, 투영된 선(1116)의 대향 측들 상에 위치될 수 있다. 또한, 돌출부(1106-3) 및 자유 단부(1106-2)는 투영된 선(1116)의 동일한 측 상에 위치될 수 있고, 돌출부(1108-3) 및 자유 단부(1108-2)는 투영된 선(1116)의 동일한 측(예컨대, 보어들(1110 및 1112)의 공통 둘레 위치) 상에 위치될 수 있다.
[0083] 도 11의 예시된 실시예에 도시된 바와 같이, 리저보어(1104)의 일 부분은 벽(1106)으로부터 방사상 내측으로 그리고 보어(1110) 및 돌출부(1106-3)에 근접한 "막힘 단부" 부분을 갖고, 리저보어(1104)의 다른 부분은 벽(1108)으로부터 방사상 외측으로 그리고 보어(1112) 및 돌출부(1108-3)에 근접한 다른 "막힘 단부" 부분을 갖는다. 중간 부분(1118)은 벽들(1106 및 1108) 사이에 방사상으로 위치되고, 벽들(1106 및 1108)에 의해 보어들(1110 및 1112)(및 연관된 막힘 단부 부분들)로부터 분리된다. 이 방식으로, 시스템(1100)의 분할 구조는 보어들(1110 및 1112) 사이에 구불구불 형상의 리저보어 경로(1114)를 생성한다. 리저보어 경로(1114)는 축선(A) 주위에서 최소 각도 범위(θ)에 걸쳐 횡단하거나 스위핑할 수 있다. 예시된 실시예에서, 각도 범위(β)는 대략 720°이다. 또한, 예시된 실시예에서, θ≥(β1+β2)이다. 대안적인 실시예들에서, 각도 범위(θ)는 더 크거나 더 작을 수 있다. 동작 동안, 전단 유체는, 진입구/입구(즉, 보어(1110))로부터 진출구/출구(즉, 보어(1112))로 진행하여 이로써 유체 회로를 따라 리저보어(1104)를 통과하기 위해, 전체 최소 각도 범위(θ)를 통해 리저보어 경로(1114)를 따라 이동하도록 강제된다. 중간 부분(1118)의 적어도 일부는 둘레 방향으로 방해받지 않는다. 중간 부분(1118)이, 전단 유체가 자유 단부들(1106-2 및 1108-2)을 대체로 방사상으로 통과하는 것을 허용할뿐만 아니라, 전단 유체가 중간 부분(1118) 주위로 접선 방향 또는 둘레 방향으로 계속 유동하는 것도 허용하기 때문에, 리저보어 경로(1114)는 오직 최소 각도 범위(θ)만을 갖고, 전단 유체는 더 큰 각도 범위(θ + n * 360으로 표현될 수 있고, 여기서, n은 음이 아닌 정수임)에 걸쳐서 중간 부분에서 더 순환할 수 있다.
[0084] 앞서 설명된 실시예들에서와 같이, 시스템(1100)은, 구불구불한 리저보어 경로(1114)가, 벽들(1106 및 1108)에 의해 용이하게 되는, 유휴 조건에서 전단 유체의 포착 및 유지를 용이하게 하는 것을 허용한다.
[0085] 본 발명의 다양한 실시예들은 다수의 장점들 및 이점들을 제공한다. 예컨대, 전단 유체 유지 및 포착는, 어떠한 이동 요소들(예컨대, 밸브들), 리저보어 내에서 또는 어큐뮬레이터와 리저보어 사이에서 전단 유체의 펌핑, 또는 다른 능동형 또는 준-능동형 기구들에 대한 필요 없이, 수동적으로 제공될 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들은, 리저보어 내의 구조들에 부가하여 어큐뮬레이터를 활용할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른, 리저보어 내의 분할 구조(들)는 또한, 리저보어의 방사상 또는 축선 방향 확대를 요구하지 않으며, 이는 콤팩트한 클러치 설계를 유지하는 것을 돕는다. 전단 유체 포착 및 유지를 위한 다수의 피처들의 사용은, 토크 입력이 존재할 때 클러치 성능에 심각한 부정적 영향을 미치지 않으면서, 감소된 모닝 시크니스 역배출 영향들의 측면에서 이점들을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 바꾸어 말해서, 모닝 시크니스 감소/방지 피처들, 및 특히 다수의 모닝 시크니스 피처들의 사용은, 클러치 맞물림 및/또는 맞물림 해제 응답 시간들, 클러치 축선 방향 및/또는 방사상 크기, 제조 및 조립 복잡성, 전체 클러치 질량, 및 다른 양상들에 대한 부정적 영향들의 위험을 제시하지만, 본 발명은 이러한 고려사항들 간의 유리한 절충을 허용한다. 본 발명의 유체 포착 시스템 및 클러치는, 클러치 크기 및 질량, 제조 가능성, 및 "모닝 시크니스" 완화 간의 유리한 절충을 제공한다. 다른 모닝 시크니스 방지 기구들은, 클러치 제조를 복잡하게 하고 특히 축선 방향으로 클러치 크기 및 질량를 증가시키는 경향이 있는 적층된(stacked) 또는 포개어진(nested) 챔버들을 필요로 한다. 본 발명의 실시예들에 따른 오일 포착/유지의 정도는 여전히, 유휴 상태에서 클러치의 배향에 따라 변하지만, 몇몇 실시예들의 경우에 일부 각도 배향에서 85% 초과의 전단 유체 유지, 대부분의 실시예들의 경우에 모든 각도 배향들에 걸쳐서 대략 65%의 중앙값 유체 유지의 상태로, 총 전단 유체 체적의 45% 초과의 유지가 모든 유휴 각도 배향들에 걸쳐서 발견되었다.
[0086] 가능한 실시예들에 대한 논의
[0087] 다음은 본 발명의 가능한 실시예들의 배타적이지 않은 설명들이다.
[0088] 점성 클러치는 입력 부재; 출력 부재; 입력 부재와 출력 부재 사이에 규정된 작동 챔버; 전단 유체의 공급을 유지하기 위한 리저보어 ― 리저보어는 유체 회로에 의해 작동 챔버에 유체식으로 연결됨 ―; 전단 유체를 리저보어로부터 유체 회로를 따라 작동 챔버에 전달하기 위한 출구; 작동 챔버로부터 펌핑된 전단 유체를 유체 회로를 따라 복귀시키기 위한 복귀 보어; 복귀 보어로부터의 전단 유체를 수용하기 위한 어큐뮬레이터 ― 여기서, 어큐뮬레이터는 유체 회로에서 리저보어와 직렬로 배열됨 ―; 및 아치형 세그먼트를 갖는 제1 벽을 포함할 수 있고, 제1 벽은 리저보어의 제1 부분을 리저보어의 제2 부분으로부터 분리시키기 위해, 리저보어 내에 포지셔닝된다.
[0089] 이전 단락의 점성 클러치는 부가적으로 그리고/또는 대안적으로, 다음의 특징들 구성들 및/또는 부가의 컴포넌트들 중 임의의 하나 또는 그 초과를 선택적으로 포함할 수 있다:
[0090] 리저보어는 입력 부재에 의해 지탱될 수 있고;
[0091] 입력 부재는 하우징을 포함할 수 있고, 출력 부재는 로터 디스크를 포함할 수 있고;
[0092] 어큐뮬레이터는 축선 방향으로 개방 면을 가질 수 있고;
[0093] 방사상 벽은 리저보어의 전체 방사상 치수에 걸쳐서 내부 경계로부터 외부 경계까지 연장되고, 방사상 벽은 제1 벽으로부터 이격되며, 방사상 벽의 둘레 위치에 걸쳐 전단 유체의 둘레 이동을 방지하도록 구성되고;
[0094] 어큐뮬레이터는, 점성 클러치의 유체 회로에서, 리저보어의 상류에, 복귀 보어와 리저보어 사이에 위치될 수 있고;
[0095] 어큐뮬레이터는 리저보어의 방사상 내측에 위치될 수 있고;
[0096] 어큐뮬레이터는 환형 챔버로서 구성될 수 있고;
[0097] 어큐뮬레이터는, 전단 유체가, 전체 둘레 체적을 통해 자유롭게 유동하는 것을 허용하도록 구성될 수 있고;
[0098] 리저보어 플레이트는 리저보어의 경계를 따라 포지셔닝되고, 리저보어 플레이트는 방사상으로 연장되며, 여기서, 출구는, 전단 유체가 유체 회로를 따라 리저보어로부터 작동 챔버로 전달되는 것을 허용하도록 구성된 리저보어 플레이트에 보어로서 구성되고;
[0099] 어큐뮬레이터와 리저보어 사이의 분리 벽;
[00100] 전단 유체가 어큐뮬레이터로부터 유체 회로를 따라 리저보어에 전달되는 것을 허용하기 위한, 분리 벽의 중간 보어 ―여기서, 중간 보어는 리저보어 플레이트의 출구의 보어에 대해 수직으로 배향됨 ―;
[00101] 유체 회로를 따라 어큐뮬레이터를 리저보어에 연결하는 중간 보어 ― 여기서, 출구는 리저보어의 경계에 보어로서 구성되고, 중간 보어는 출구의 보어에 대해 수직으로 배향됨 ―;
[00102] 유체 회로를 따른 전단 유체의 유동을 조절하도록 구성된 밸브 조립체;
[00103] 제1 벽의 아치형 세그먼트는 점성 클러치의 축선에 대해 각도 범위(β) 주위에서 연장될 수 있으며, 각도 범위(β)는 180° 초과이고;
[00104] 제1 벽의 아치형 세그먼트는 점성 클러치의 축선에 대해 각도 범위(β) 주위에서 연장될 수 있으며, 각도 범위(β)는 360° 초과이고;
[00105] 리저보어는 출구 보어로부터 둘레 방향으로 대략 180°만큼 이격된 입구 부분으로 구성될 수 있고;
[00106] 유체 회로는, 적어도 540°의 각도 범위를 횡단하는 리저보어 경로를 포함할 수 있고;
[00107] 제1 벽은, 아치형 세그먼트를 리저보어의 제1 둘레 방향으로-연장되는 경계에 방사상으로 연결하는 제1 단부 돌출부를 더 포함할 수 있고;
[00108] 또한 제1 벽은, 아치형 세그먼트를 리저보어의 제2 둘레 방향으로-연장되는 경계에 방사상으로 연결하는 제2 단부 돌출부를 더 포함할 수 있고, 제2 단부 돌출부는 아치형 세그먼트를 따라 제1 단부 돌출부 반대쪽에 위치될 수 있고;
[00109] 제2 벽은 아치형 세그먼트를 가질 수 있고, 제2 벽은, 리저보어의 제3 부분을 리저보어의 제1 및 제2 부분들로부터 분리시키기 위해, 리저보어 내에, 제1 벽에 방사상 인접하게 포지셔닝될 수 있고;
[00110] 리저보어는 제1 보어 및 제2 보어를 가질 수 있고, 제1 보어는 유체 회로를 따라 리저보어로의 입구를 제공하며, 제2 보어는 유체 회로를 따라 리저보어로부터의 출구를 제공하고, 여기서, 제1 및 제2 보어들은 공통 둘레 위치에 정렬되고;
[00111] 제1 및 제2 벽들은 각각 자유 단부를 가질 수 있고, 자유 단부들은 공통 둘레 위치의 대향 측들 상에 배열될 수 있고;
[00112] 제1 벽의 아치형 세그먼트의 적어도 일 부분은 나선 형상을 가질 수 있고;
[00113] 제1 벽의 아치형 세그먼트는, 리저보어의 출구 보어에 근접한 하류의 단부에 원형 부분을 가질 수 있고, 아치형 세그먼트의 나선-형상 부분은 원형 부분의 상류에 위치될 수 있고;
[00114] 유체 회로는 리저보어를 통하는 리저보어 경로를 포함할 수 있고, 여기서, 리저보어의 단면적은 리저보어 경로를 따라 변하고;
[00115] 리저보어의 단면적은, 리저보어 경로의 상류 단부 및 하류 단부 둘 모두에서보다, 리저보어 경로의 중간 부분에서 더 클 수 있고;
[00116] 어큐뮬레이터 및 리저보어는 공통 축선 방향 위치에 배열될 수 있고; 그리고/또는
[00117] 복귀 보어의 적어도 일부는 방사상으로 연장될 수 있다.
[00118] 점성 클러치를 사용하기 위한 방법은, 전단 유체를 작동 챔버로부터 어큐뮬레이터로 방사상 내측으로 펌핑하는 단계; 전단 유체를 어큐뮬레이터로부터, 폐쇄 구성을 갖는 리저보어로 전달하는 단계; 리저보어 내에 위치된 제1 아치형 벽을 이용하여 리저보어의 제1 부분을 리저보어의 제2 부분으로부터 분리시키는 단계; 전단 유체를 리저보어로부터 작동 챔버로 전달하는 단계; 및 점성 클러치를 유휴 조건으로 안착하게 하는 단계를 포함할 수 있고, 여기서, 전단 유체의 부분들은, 유휴 조건에서 리저보어로부터 작동 챔버로의 역배출을 감소시키기 위해, 어큐뮬레이터 및 리저보어의 제1 부분 둘 모두에 유지된다.
[00119] 이전 단락의 방법은 부가적으로 그리고/또는 대안적으로, 다음의 특징들 구성들 및/또는 부가의 단계들 중 임의의 하나 또는 그 초과를 선택적으로 포함할 수 있다:
[00120] 전단 유체는, 단일 둘레 위치에서 방사상 방향으로 어큐뮬레이터로부터 리저보어에 전달될 수 있다.
[00121] 점성 클러치를 사용하기 위한 방법은, 전단 유체를 작동 챔버로부터 어큐뮬레이터로 방사상 내측으로 펌핑하는 단계; 전단 유체를 어큐뮬레이터로부터, 폐쇄 구성을 갖는 리저보어로 전달하는 단계; 전단 유체 전부를 어큐뮬레이터로부터, 클러치의 축선에 대해 적어도 540°의 각도 범위를 횡단하는 구불구불한 형상을 갖는 리저보어 경로를 따라 이동시키는 단계; 전단 유체를 리저보어로부터 작동 챔버로 전달하는 단계; 및 점성 클러치를 유휴 조건으로 안착하게 하는 단계를 포함할 수 있고, 여기서, 전단 유체의 부분들은, 유휴 조건에서 리저보어로부터 작동 챔버로의 역배출을 감소시키기 위해, 어큐뮬레이터 및 리저보어 경로의 상류 부분 둘 모두에 유지된다.
[00122] 이전 단락의 방법은 부가적으로 그리고/또는 대안적으로, 다음의 특징들 구성들 및/또는 부가의 단계들 중 임의의 하나 또는 그 초과를 선택적으로 포함할 수 있다:
[00123] 전단 유체는, 단일 둘레 위치에서 방사상 방향으로 어큐뮬레이터로부터 리저보어에 전달될 수 있다.
[00124] 점성 클러치는 입력 부재; 출력 부재; 입력 부재와 출력 부재 사이에 규정된 작동 챔버; 전단 유체의 공급을 유지하기 위한 리저보어 ― 리저보어는 유체 회로에 의해 작동 챔버에 유체식으로 연결됨 ―; 전단 유체를 리저보어로부터 유체 회로를 따라 작동 챔버에 전달하기 위한 출구; 작동 챔버로부터 펌핑된 전단 유체를 유체 회로를 따라 복귀시키기 위한 복귀 보어; 아치형 세그먼트를 갖는 제1 벽 ― 제1 벽은 리저보어의 제1 부분을 리저보어의 제2 부분으로부터 분리시키기 위해, 리저보어 내에 포지셔닝됨 ―; 및 아치형 세그먼트를 갖는 제2 벽 ― 제2 벽은 리저보어의 제3 부분을 리저보어의 제1 및 제2 부분들으로부터 분리시키기 위해, 리저보어 내에 제1 벽에 방사상으로 인접하게 포지셔닝됨 ― 을 포함할 수 있다.
[00125] 이전 단락의 점성 클러치는 부가적으로 그리고/또는 대안적으로, 다음의 특징들 구성들 및/또는 부가의 컴포넌트들 중 임의의 하나 또는 그 초과를 선택적으로 포함할 수 있다:
[00126] 리저보어는, 유체 회로를 따라 리저보어로의 입구를 제공하는 입구 보어를 가질 수 있고, 여기서, 입구 보어 및 출구 보어는 공통 둘레 위치에 정렬된다.
[00127] 점성 클러치는, 입력 부재; 출력 부재; 입력 부재와 출력 부재 사이에 규정된 작동 챔버; 전단 유체의 공급을 유지하기 위한 리저보어 ― 리저보어는 유체 회로에 의해 작동 챔버에 유체식으로 연결됨 ―; 전단 유체를 리저보어로부터 유체 회로를 따라 작동 챔버에 전달하기 위한 출구; 작동 챔버로부터 펌핑된 전단 유체를 유체 회로를 따라 복귀시키기 위한 복귀 보어; 및 제1 벽을 포함할 수 있고, 제1 벽은, 아치형 세그먼트, 아치형 세그먼트를 리저보어의 제1 둘레 방향으로-연장되는 경계에 방사상으로 연결하는 제1 단부 돌출부, 및 아치형 세그먼트를 리저보어의 제2 둘레 방향으로-연장되는 경계에 방사상으로 연결하는 제2 단부 돌출부를 가지며, 여기서, 제2 단부 돌출부는 아치형 세그먼트를 따라 제1 단부 돌출부의 반대쪽에 위치되고, 제1 벽은, 리저보어의 제1 부분을 리저보어의 제2 부분으로부터 분리시키기 위해, 리저보어 내에 포지셔닝된다.
[00128] 이전 단락의 점성 클러치는 부가적으로 그리고/또는 대안적으로, 다음의 특징들 구성들 및/또는 부가의 컴포넌트들 중 임의의 하나 또는 그 초과를 선택적으로 포함할 수 있다:
[00129] 리저보어의 제1 둘레 방향으로-연장되는 경계는 외부 경계일 수 있고, 리저보어의 제2 둘레 방향으로-연장되는 경계는 내부 경계일 수 있고;
[00130] 제1 벽의 아치형 세그먼트는 점성 클러치의 축선에 대해 각도 범위(β) 주위에서 연장될 수 있으며, 각도 범위(β)는 540°와 동일하거나 그 초과이고;
[00131] 제1 단부 돌출부는, 아치형 세그먼트로부터 방사상 내측으로 돌출되는 반경의 코너에 의해 아치형 세그먼트에 결합된 실질적으로 평면 부분을 포함할 수 있고;
[00132] 제1 단부 돌출부는 둘레 방향으로 볼록 형상을 가질 수 있고;
[00133] 제1 벽의 아치형 세그먼트의 적어도 일 부분은 나선 형상을 가질 수 있고;
[00134] 제1 벽의 아치형 세그먼트는, 리저보어의 출구 보어에 근접한 하류의 단부에 원형 부분을 가질 수 있고, 아치형 세그먼트의 나선-형상 부분은 원형 부분의 상류에 위치될 수 있고;
[00135] 유체 회로는 리저보어를 통하는 리저보어 경로를 포함할 수 있고, 리저보어의 단면적은 리저보어 경로를 따라 변할 수 있고; 그리고/또는
[00136] 리저보어의 단면적은, 리저보어 경로의 상류 단부 및 하류 단부 둘 모두에서보다, 리저보어를 통하는 리저보어 경로의 중간 부분에서 더 크다.
[00137] 점성 클러치는, 입력 부재; 출력 부재; 입력 부재와 출력 부재 사이에 규정된 작동 챔버; 전단 유체의 공급을 유지하기 위한 리저보어 ― 리저보어는 유체 회로에 의해 작동 챔버에 유체식으로 연결됨 ―; 전단 유체를 리저보어로부터 유체 회로를 따라 작동 챔버에 전달하기 위한 출구 보어; 작동 챔버로부터 펌핑된 전단 유체를 유체 회로를 따라 복귀시키기 위한 복귀 보어; 아치형 세그먼트를 갖는 제1 벽 ― 여기서, 제1 벽은 리저보어의 제1 부분을 리저보어의 제2 부분으로부터 분리시키기 위해, 리저보어 내에 포지셔닝됨 ―; 및 아치형 세그먼트를 갖는 제2 벽 ― 제2 벽은 리저보어의 제3 부분을 리저보어의 제1 및 제2 부분들으로부터 분리시키기 위해, 리저보어 내에 제1 벽에 방사상으로 인접하게 포지셔닝됨 ― 을 포함할 수 있다.
[00138] 이전 단락의 점성 클러치는 부가적으로 그리고/또는 대안적으로, 다음의 특징들 구성들 및/또는 부가의 컴포넌트들 중 임의의 하나 또는 그 초과를 선택적으로 포함할 수 있다:
[00139] 여기서, 리저보어는, 유체 회로를 따라 리저보어로의 입구를 제공하는 입구 보어를 갖고, 입구 보어 및 출구 보어는 공통 둘레 위치에 정렬되고;
[00140] 제1 및 제2 벽들은 각각 자유 단부를 가질 수 있고, 자유 단부들은 공통 둘레 위치의 대향 측들 상에 배열될 수 있고;
[00141] 제1 벽의 아치형 세그먼트는 점성 클러치의 축선에 대해 각도 범위(β1) 주위에서 연장될 수 있고, 각도 범위(β1)는 330°와 동일하거나 그 초과이며, 제2 벽의 아치형 세그먼트는 점성 클러치의 축선에 대해 각도 범위(β2) 주위에서 연장될 수 있고, 각도 범위(β2)는 330°와 동일하거나 그 초과이고;
[00142] 제1 벽은, 제1 벽의 아치형 세그먼트를 리저보어의 제1 둘레 방향으로-연장되는 경계에 방사상으로 연결하는 제1 단부 돌출부를 더 포함할 수 있고, 제2 벽은, 제2 벽의 아치형 세그먼트를 리저보어의 제2 둘레 방향으로-연장되는 경계에 방사상으로 연결하는 제2 단부 돌출부를 더 포함할 수 있고;
[00143] 리저보어의 제1 둘레 방향으로-연장되는 경계는 외부 경계일 수 있고, 리저보어의 제2 둘레 방향으로-연장되는 경계는 내부 경계일 수 있고;
[00144] 제1 벽은, 제2 벽에 대해서보다 외부 경계에 더 가깝게 포지셔닝될 수 있고; 그리고/또는
[00145] 제1 단부 돌출부는, 아치형 세그먼트로부터 방사상 내측으로 돌출되는 반경의 코너에 의해 아치형 세그먼트에 결합된 실질적으로 평면 부분을 포함할 수 있다.
[00146] 점성 클러치는 입력 부재; 출력 부재; 입력 부재와 출력 부재 사이에 규정된 작동 챔버; 전단 유체의 공급을 유지하기 위한 리저보어 ― 리저보어는 유체 회로에 의해 작동 챔버에 유체식으로 연결됨 ―; 전단 유체를 리저보어로부터 유체 회로를 따라 작동 챔버에 전달하기 위한 출구; 작동 챔버로부터 펌핑된 전단 유체를 유체 회로를 따라 복귀시키기 위한 복귀 보어; 및 리저보어로부터 방사상 내측으로 포지셔닝되고, 공통 둘레 벽에 의해 리저보어로부터 분리되는 어큐뮬레이터를 포함할 수 있고, 여기서, 단일 보어는, 어큐뮬레이터와 리저보어를 유체식으로 연결하기 위해, 공통 둘레 벽을 방사상으로 통과한다.
[00147] 이전 단락의 점성 클러치는 부가적으로 그리고/또는 대안적으로, 다음의 특징들 구성들 및/또는 부가의 컴포넌트들 중 임의의 하나 또는 그 초과를 선택적으로 포함할 수 있다:
[00148] 어큐뮬레이터 및 리저보어는 축선 방향으로 정렬될 수 있고; 그리고/또는
[00149] 리저보어 및 어큐뮬레이터 둘 모두는, 모든 시간들에서 입력 부재와 함께 회전하기 위해, 입력 부재에 의해 지탱될 수 있고 입력 부재에 회전식으로 고정될 수 있다.
[00150] 요약
[00151] 본원에서 사용된 임의의 상대적인 용어들 또는 정도의 용어들, 예컨대, "실질적으로", "본질적으로", "일반적으로", "대략" 등은 본원에서 명확하게 언급된 임의의 적용 가능한 정의들 또는 제한들에 따라 그리고 그에 속해서 이해되어야 한다. 모든 예들에서, 본원에서 사용된 임의의 상대적인 용어들 또는 정도의 용어들은 임의의 관련 개시된 실시예뿐만 아니라 본 개시 내용의 전체를 고려하여 당업자에 의해 이해되는 바와 같은 이러한 범위들 또는 변경들을 광범위하게 포함하는 것으로, 예컨대 열적, 회전 또는 진동 작동 조건들 등에 의해 유도되는 통상적인 제조 공차 변경들, 부수적인 정렬 변경들, 일시적인 정렬 또는 형상 변경들을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 더욱이, 본원에서 사용된 임의의 상대적인 용어들 또는 정도의 용어들은, 한정하는 상대적 용어 또는 정도의 용어가 주어진 개시 또는 설명에서 활용되었던 것과 같이, 변경 없이, 지정된 품질, 특성, 파라미터 또는 값을 명백하게 포함하는 범위를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
[00152] 본 발명이 바람직한 실시예들을 참조하여 설명되었지만, 당업자들은, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부 사항에서 변경들이 이루어질 수 있는 것이 인식할 것이다. 예컨대, 하나의 개시된 실시예의 특징들은 다른 개시된 실시예들과 함께 활용될 수 있다.
Claims (53)
- 점성 클러치(viscous clutch)로서;
입력 부재(input member);
출력 부재(output member);
상기 입력 부재와 상기 출력 부재 사이에 규정된 작동 챔버(working chamber);
전단 유체(shear fluid)의 공급을 유지하기 위한 리저보어(reservoir) ― 상기 리저보어는 유체 회로(fluid circuit)에 의해 상기 작동 챔버에 유체식으로(fluidically) 연결됨 ―;
상기 전단 유체를 상기 리저보어로부터 상기 유체 회로를 따라 상기 작동 챔버에 전달하기 위한 출구;
상기 작동 챔버로부터 펌핑되는 상기 전단 유체를 상기 유체 회로를 따라 복귀시키기 위한 복귀 보어(return bore);
상기 전단 유체를 상기 복귀 보어로부터 수용하기 위한 어큐뮬레이터(accumulator) ― 상기 어큐뮬레이터는 상기 유체 회로에서 상기 리저보어와 직렬로(in series) 배열됨 ―;
아치형 세그먼트(arcuate segment)를 갖는 제1 벽 ― 상기 제1 벽은, 상기 리저보어의 제1 부분을 상기 리저보어의 제2 부분으로부터 분리시키기 위해, 상기 리저보어 내에 포지셔닝됨 ―; 및
상기 리저보어의 전체 방사상 치수에 걸쳐서 내부 경계(inner boundary)로부터 외부 경계(outer boundary)까지 연장되는 방사상 벽을 포함하고,
상기 방사상 벽은 상기 제1 벽으로부터 이격되며, 상기 방사상 벽의 둘레 위치에 걸쳐 상기 전단 유체의 둘레 이동을 방지하도록 구성되는,
점성 클러치. - 제1 항에 있어서,
상기 리저보어는 상기 입력 부재에 의해 지탱되는(carried),
점성 클러치. - 제1 항에 있어서,
상기 입력 부재는 하우징(housing)을 포함하고, 상기 출력 부재는 로터 디스크(rotor disk)를 포함하는,
점성 클러치. - 제1 항에 있어서,
상기 어큐뮬레이터는 축선 방향으로(axially) 개방 면(open face)을 갖는,
점성 클러치. - 삭제
- 제1 항에 있어서,
상기 어큐뮬레이터는, 상기 점성 클러치의 유체 회로에서, 상기 리저보어의 상류에, 상기 복귀 보어와 상기 리저보어 사이에 위치되는,
점성 클러치. - 제1 항에 있어서,
상기 어큐뮬레이터는 상기 리저보어의 방사상 내측에 위치되는,
점성 클러치. - 제1 항에 있어서,
상기 어큐뮬레이터는 환형 챔버로서 구성되는,
점성 클러치. - 제8 항에 있어서,
상기 어큐뮬레이터는, 상기 전단 유체가, 전체 둘레 체적을 통해 자유롭게(freely) 유동하는 것을 허용하도록 더 구성되는,
점성 클러치. - 제1 항에 있어서,
상기 리저보어의 경계를 따라 포지셔닝된 리저보어 플레이트(reservoir plate) ― 상기 리저보어 플레이트는 방사상으로 연장되며, 상기 출구는, 상기 전단 유체가 상기 유체 회로를 따라 상기 리저보어로부터 상기 작동 챔버로 전달되는 것을 허용하도록 구성된 상기 리저보어 플레이트에 보어로서 구성됨 ―;
상기 어큐뮬레이터와 상기 리저보어 사이의 분리 벽; 및
상기 전단 유체가 상기 어큐뮬레이터로부터 상기 유체 회로를 따라 상기 리저보어에 전달되는 것을 허용하기 위한, 상기 분리 벽의 중간 보어를 더 포함하고,
상기 중간 보어는 상기 리저보어 플레이트의 상기 출구의 보어에 대해 수직으로 배향되는,
점성 클러치. - 제1 항에 있어서,
상기 유체 회로를 따라 상기 어큐뮬레이터를 상기 리저보어에 연결하는 중간 보어 ― 상기 출구는, 상기 리저보어의 경계에 보어로서 구성되고, 상기 중간 보어는 상기 출구의 보어에 대해 수직으로 배향됨 ― 를 더 포함하는,
점성 클러치. - 제1 항에 있어서,
상기 유체 회로를 따른 상기 전단 유체의 유동을 조절하도록 구성된 밸브 조립체(valve assembly)를 더 포함하는,
점성 클러치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 벽의 상기 아치형 세그먼트는 상기 점성 클러치의 축선에 대해 각도 범위(β) 주위에서 연장되고, 상기 각도 범위(β)는 180° 초과인,
점성 클러치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 벽의 상기 아치형 세그먼트는 상기 점성 클러치의 축선에 대해 각도 범위(β) 주위에서 연장되고, 상기 각도 범위(β)는 360° 초과인,
점성 클러치. - 제1 항에 있어서,
상기 리저보어는, 출구 보어로부터 둘레 방향으로 180°만큼 이격된 입구 부분으로 구성되는,
점성 클러치. - 제1 항에 있어서,
상기 유체 회로는, 적어도 540°의 각도 범위를 횡단하는 리저보어 경로를 포함하는,
점성 클러치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 벽은, 상기 아치형 세그먼트를 상기 리저보어의 제1 둘레 방향으로-연장되는 경계에 방사상으로 연결하는 제1 단부 돌출부를 더 포함하는,
점성 클러치. - 제17 항에 있어서,
상기 제1 벽은, 상기 아치형 세그먼트를 상기 리저보어의 제2 둘레 방향으로-연장되는 경계에 방사상으로 연결하는 제2 단부 돌출부를 더 포함하고,
상기 제2 단부 돌출부는 상기 아치형 세그먼트를 따라 상기 제1 단부 돌출부 반대쪽에 위치되는,
점성 클러치. - 제1 항에 있어서,
아치형 세그먼트를 갖는 제 2벽을 더 포함하고,
상기 제2 벽은, 상기 리저보어의 제3 부분을 상기 리저보어의 상기 제1 및 제2 부분들로부터 분리시키기 위해, 상기 리저보어 내에, 상기 제1 벽에 방사상 인접하게 포지셔닝되는,
점성 클러치. - 제19 항에 있어서,
상기 리저보어는 제1 보어 및 제2 보어를 갖고, 상기 제1 보어는 상기 유체 회로를 따라 상기 리저보어로의 입구를 제공하며, 상기 제2 보어는 상기 유체 회로를 따라 상기 리저보어로부터의 출구를 제공하고,
상기 제1 및 제2 보어들은 공통 둘레 위치에 정렬되는,
점성 클러치. - 제20 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 벽들은 각각 자유 단부를 갖고, 상기 자유 단부들은 상기 공통 둘레 위치의 대향 측들 상에 배열되는,
점성 클러치. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 벽의 상기 아치형 세그먼트의 적어도 일 부분은 나선 형상을 갖는,
점성 클러치. - 제22 항에 있어서,
상기 제1 벽의 상기 아치형 세그먼트는, 상기 리저보어의 출구 보어에 근접한 하류의 단부에 원형 부분을 갖고,
상기 아치형 세그먼트의 나선-형상 부분은 상기 원형 부분의 상류에 위치되는,
점성 클러치. - 제1 항에 있어서,
상기 유체 회로는, 상기 리저보어를 통하는 리저보어 경로를 포함하고,
상기 리저보어의 단면적은 상기 리저보어 경로를 따라 변하는,
점성 클러치. - 제24 항에 있어서,
상기 리저보어의 단면적은, 상기 리저보어 경로의 상류 단부 및 하류 단부 둘 모두에서보다, 상기 리저보어 경로의 중간 부분에서 더 큰,
점성 클러치. - 제1 항에 있어서,
상기 어큐뮬레이터 및 상기 리저보어는 공통 축선 방향 위치에 배열되는,
점성 클러치. - 제1 항에 있어서,
상기 복귀 보어의 적어도 일 부분은 방사상으로 연장되는,
점성 클러치. - 삭제
- 삭제
- 점성 클러치를 사용하기 위한 방법으로서,
상기 방법은:
전단 유체를 작동 챔버로부터 어큐뮬레이터로 방사상 내측으로 펌핑하는 단계;
상기 전단 유체를 상기 어큐뮬레이터로부터, 폐쇄 구성을 갖는 리저보어로 전달하는 단계;
상기 전단 유체 전부를 상기 어큐뮬레이터로부터, 상기 클러치의 축선에 대해 적어도 540°의 각도 범위를 횡단하는 구불구불한 형상(tortuous shape)을 갖는 리저보어 경로를 따라 이동시키는 단계;
상기 전단 유체를 상기 리저보어로부터 상기 작동 챔버로 전달하는 단계; 및
상기 점성 클러치를 유휴 조건으로 안착하게 하는 단계를 포함하고,
상기 전단 유체의 부분들은, 상기 리저보어로부터 상기 작동 챔버로의 역배출을 감소시키기 위해, 유휴 조건에 있는 상기 리저보어 경로의 상류 부분 및 상기 어큐뮬레이터 둘 모두에 유지되는,
점성 클러치를 사용하기 위한 방법. - 제30 항에 있어서,
상기 전단 유체는, 단일 둘레 위치에서 방사상 방향으로 상기 어큐뮬레이터로부터 상기 리저보어에 전달되는,
점성 클러치를 사용하기 위한 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 점성 클러치로서;
입력 부재;
출력 부재;
상기 입력 부재와 상기 출력 부재 사이에 규정된 작동 챔버;
전단 유체의 공급을 유지하기 위한 리저보어 ― 상기 리저보어는 유체 회로에 의해 상기 작동 챔버에 유체식으로 연결됨 ―;
상기 전단 유체를 상기 리저보어로부터 상기 유체 회로를 따라 상기 작동 챔버에 전달하기 위한 출구;
상기 작동 챔버로부터 펌핑되는 상기 전단 유체를 상기 유체 회로를 따라 복귀시키기 위한 복귀 보어; 및
제1 벽을 포함하고,
상기 제1 벽은, 아치형 세그먼트, 상기 아치형 세그먼트를 상기 리저보어의 제1 둘레 방향으로-연장되는 경계에 방사상으로 연결하는 제1 단부 돌출부, 및 상기 아치형 세그먼트를 리저보어의 제2 둘레 방향으로-연장되는 경계에 방사상으로 연결하는 제2 단부 돌출부를 가지며,
상기 제2 단부 돌출부는 상기 아치형 세그먼트를 따라 상기 제1 단부 돌출부의 반대쪽에 위치되고,
상기 제1 벽은, 상기 리저보어의 제1 부분을 상기 리저보어의 제2 부분으로부터 분리시키기 위해, 상기 리저보어 내에 포지셔닝되고,
상기 제1 벽의 상기 아치형 세그먼트는, 상기 점성 클러치의 축선에 대해 각도 범위(β) 주위에서 연장되고, 상기 각도 범위(β)는 540°와 동일하거나 그 초과인,
점성 클러치.
- 삭제
- 점성 클러치로서;
입력 부재;
출력 부재;
상기 입력 부재와 상기 출력 부재 사이에 규정된 작동 챔버;
전단 유체의 공급을 유지하기 위한 리저보어 ― 상기 리저보어는 유체 회로에 의해 상기 작동 챔버에 유체식으로 연결됨 ―;
상기 전단 유체를 상기 리저보어로부터 상기 유체 회로를 따라 상기 작동 챔버에 전달하기 위한 출구;
상기 작동 챔버로부터 펌핑되는 상기 전단 유체를 상기 유체 회로를 따라 복귀시키기 위한 복귀 보어; 및
제1 벽을 포함하고,
상기 제1 벽은, 아치형 세그먼트, 상기 아치형 세그먼트를 상기 리저보어의 제1 둘레 방향으로-연장되는 경계에 방사상으로 연결하는 제1 단부 돌출부, 및 상기 아치형 세그먼트를 리저보어의 제2 둘레 방향으로-연장되는 경계에 방사상으로 연결하는 제2 단부 돌출부를 가지며,
상기 제2 단부 돌출부는 상기 아치형 세그먼트를 따라 상기 제1 단부 돌출부의 반대쪽에 위치되고,
상기 제1 벽은, 상기 리저보어의 제1 부분을 상기 리저보어의 제2 부분으로부터 분리시키기 위해, 상기 리저보어 내에 포지셔닝되고,
상기 제1 단부 돌출부는, 둘레 방향으로 볼록 형상을 갖는,
점성 클러치. - 점성 클러치로서;
입력 부재;
출력 부재;
상기 입력 부재와 상기 출력 부재 사이에 규정된 작동 챔버;
전단 유체의 공급을 유지하기 위한 리저보어 ― 상기 리저보어는 유체 회로에 의해 상기 작동 챔버에 유체식으로 연결됨 ―;
상기 전단 유체를 상기 리저보어로부터 상기 유체 회로를 따라 상기 작동 챔버에 전달하기 위한 출구;
상기 작동 챔버로부터 펌핑되는 상기 전단 유체를 상기 유체 회로를 따라 복귀시키기 위한 복귀 보어; 및
제1 벽을 포함하고,
상기 제1 벽은, 아치형 세그먼트, 상기 아치형 세그먼트를 상기 리저보어의 제1 둘레 방향으로-연장되는 경계에 방사상으로 연결하는 제1 단부 돌출부, 및 상기 아치형 세그먼트를 리저보어의 제2 둘레 방향으로-연장되는 경계에 방사상으로 연결하는 제2 단부 돌출부를 가지며,
상기 제2 단부 돌출부는 상기 아치형 세그먼트를 따라 상기 제1 단부 돌출부의 반대쪽에 위치되고,
상기 제1 벽은, 상기 리저보어의 제1 부분을 상기 리저보어의 제2 부분으로부터 분리시키기 위해, 상기 리저보어 내에 포지셔닝되고,
상기 제1 벽의 상기 아치형 세그먼트의 적어도 일 부분은 나선 형상을 갖는,
점성 클러치. - 제39 항에 있어서,
상기 제1 벽의 상기 아치형 세그먼트는, 상기 리저보어의 출구 보어에 근접한 하류의 단부에 원형 부분을 갖고,
상기 아치형 세그먼트의 나선-형상 부분은 상기 원형 부분의 상류에 위치되는,
점성 클러치. - 점성 클러치로서;
입력 부재;
출력 부재;
상기 입력 부재와 상기 출력 부재 사이에 규정된 작동 챔버;
전단 유체의 공급을 유지하기 위한 리저보어 ― 상기 리저보어는 유체 회로에 의해 상기 작동 챔버에 유체식으로 연결됨 ―;
상기 전단 유체를 상기 리저보어로부터 상기 유체 회로를 따라 상기 작동 챔버에 전달하기 위한 출구;
상기 작동 챔버로부터 펌핑되는 상기 전단 유체를 상기 유체 회로를 따라 복귀시키기 위한 복귀 보어; 및
제1 벽을 포함하고,
상기 제1 벽은, 아치형 세그먼트, 상기 아치형 세그먼트를 상기 리저보어의 제1 둘레 방향으로-연장되는 경계에 방사상으로 연결하는 제1 단부 돌출부, 및 상기 아치형 세그먼트를 리저보어의 제2 둘레 방향으로-연장되는 경계에 방사상으로 연결하는 제2 단부 돌출부를 가지며,
상기 제2 단부 돌출부는 상기 아치형 세그먼트를 따라 상기 제1 단부 돌출부의 반대쪽에 위치되고,
상기 제1 벽은, 상기 리저보어의 제1 부분을 상기 리저보어의 제2 부분으로부터 분리시키기 위해, 상기 리저보어 내에 포지셔닝되고,
상기 유체 회로는, 상기 리저보어를 통하는 리저보어 경로를 포함하고,
상기 리저보어의 단면적은 상기 리저보어 경로를 따라 변하는,
점성 클러치. - 제41 항에 있어서,
상기 리저보어의 단면적은, 상기 리저보어 경로의 상류 단부 및 하류 단부 둘 모두에서보다, 상기 리저보어 경로의 중간 부분에서 더 큰,
점성 클러치. - 점성 클러치로서;
입력 부재;
출력 부재;
상기 입력 부재와 상기 출력 부재 사이에 규정된 작동 챔버;
전단 유체의 공급을 유지하기 위한 리저보어 ― 상기 리저보어는 유체 회로에 의해 상기 작동 챔버에 유체식으로 연결됨 ―;
상기 전단 유체를 상기 리저보어로부터 상기 유체 회로를 따라 상기 작동 챔버에 전달하기 위한 출구 보어;
상기 작동 챔버로부터 펌핑되는 상기 전단 유체를 상기 유체 회로를 따라 복귀시키기 위한 복귀 보어;
아치형 세그먼트를 갖는 제1 벽 ― 상기 제1 벽은, 상기 리저보어의 제1 부분을 상기 리저보어의 제2 부분으로부터 분리시키기 위해, 상기 리저보어 내에 포지셔닝됨 ―; 및
아치형 세그먼트를 갖는 제2 벽 ― 상기 제2 벽은, 상기 리저보어의 제3 부분을 상기 리저보어의 상기 제1 및 제2 부분들로부터 분리시키기 위해, 상기 리저보어 내에, 상기 제1 벽에 방사상 인접하게 포지셔닝됨 ― 을 포함하는,
점성 클러치. - 제43 항에 있어서,
상기 리저보어는, 상기 유체 회로를 따라 상기 리저보어로의 입구를 제공하는 입구 보어를 갖고,
상기 입구 보어 및 상기 출구 보어는 공통 둘레 위치에 정렬되는,
점성 클러치. - 제44 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 벽들은 각각 자유 단부를 갖고, 상기 자유 단부들은 상기 공통 둘레 위치의 대향 측들 상에 배열되는,
점성 클러치. - 제44 항에 있어서,
상기 제1 벽의 상기 아치형 세그먼트는, 상기 점성 클러치의 축선에 대해 각도 범위(β1) 주위에서 연장되고, 상기 각도 범위(β1)는 330°와 동일하거나 그 초과이며,
상기 제2 벽의 상기 아치형 세그먼트는, 상기 점성 클러치의 축선에 대해 각도 범위(β2) 주위에서 연장되고, 상기 각도 범위(β2)는 330°와 동일하거나 그 초과인,
점성 클러치. - 제43 항에 있어서,
상기 제1 벽은, 상기 제1 벽의 상기 아치형 세그먼트를 상기 리저보어의 제1 둘레 방향으로-연장되는 경계에 방사상으로 연결하는 제1 단부 돌출부를 더 포함하고,
상기 제2 벽은, 상기 제2 벽의 상기 아치형 세그먼트를 상기 리저보어의 제2 둘레 방향으로-연장되는 경계에 방사상으로 연결하는 제2 단부 돌출부를 더 포함하는,
점성 클러치. - 제47 항에 있어서,
상기 리저보어의 상기 제1 둘레 방향으로-연장되는 경계는 외부 경계이고, 상기 리저보어의 상기 제2 둘레 방향으로-연장되는 경계는 내부 경계인,
점성 클러치. - 제48 항에 있어서,
상기 제1 벽은, 상기 제2 벽에 대해서보다 상기 외부 경계에 더 가깝게 포지셔닝되는,
점성 클러치. - 제47 항에 있어서,
상기 제1 단부 돌출부는, 상기 아치형 세그먼트로부터 방사상 내측으로 돌출되는 반경의 코너에 의해 상기 아치형 세그먼트에 결합된 평면 부분을 포함하는,
점성 클러치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
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