KR20020093597A - 유체동역학적 연결 장치 - Google Patents

Abstract

자동차 유압 연결 장치(10)는 적어도 하나의 탄성 댐퍼(40)와 함께 휠의 블레이드(38)를 둘러싸는 슈라우드(28)를 갖는 적어도 하나의 반환상(hemitoroidal) 휠(18)을 포함한다. 댐퍼는 적어도 하나의 입력 요소, 출력 요소, 및 상기 입력 요소와 출력 요소 사이에서 작동하는 원주방향 스프링(55)을 포함한다. 로크업 클러치(lock-up clutch)는 운전을 제어하기 위해 포함된다.

댐퍼의 입력 또는 출력 요소는 관련된 휠(18)의 슈라우드(28)의 적어도 일부와 일체형이다.

Description

유체동역학적 연결 장치{HYDROKINETIC COUPLING APPARATUS, ESPECIALLY FOR A MOTOR VEHICLE}

본 발명은 특히 자동차용 유체동역학적 연결 장치에 관한 것이다.

예를 들면, 반부 원환체 형상이며, 슈라우드에 의해 둘러싸인 블레이드를 포함하는 적어도 하나의 반환상(hemitoroidal) 휠과; 적어도 하나의 입력 요소, 출력 요소, 및 상기 입력 요소와 출력 요소 사이에 작동식으로 개재되는 원주방향으로 작동하는 탄성 부재를 구비하는 적어도 하나의 탄성 댐핑 장치를 포함하는 유형의 특히 자동차용 유체동역학적 연결 장치를 제공하는 프랑스 특허 공개 제 2 676 106A 호에 이미 공지되어 있다.

일반적으로, 이러한 종류의 유체동역학적 연결 장치에 있어서, 실질적으로 반경방향 벽을 갖는 케이싱은 장치의 입력 요소를 구성한다. 출력 요소에 관해서는, 출력 요소는 케이싱내에 장착되는 케이싱내에 장착되는 허브와 터빈 휠의 조합체로서 이루어진다. 피스톤은 조합체와 케이싱 벽 사이에 끼워맞춤되며, 벽에 대해 축방향 운동하도록 장착되고, 적용예가 "양면(biface)"인가 또는 "단면(monoface)"인가에 따라 회전가능하게 또는 회전가능하지 않게 벽에 연결된다.

일반적으로 터빈 휠은 케이싱내에 수납되는 오일과 같은 유동 유체를 통한 임펄스 휠(impulse wheel)에 의해 구동된다.

자동차용 유체동역학적 연결 장치에 있어서, 구동 샤프트는 자동차 엔진의 출력 샤프트인 반면, 종동 샤프트는 기어박스와 같은 변속율을 변화시키기 위한 수단에 연결된다.

자동차가 시동된 후, 로크업 클러치는 터빈 휠에 연결된 종동 샤프트에 의해 케이싱에 연결된 구동 샤프트의 드라이브를 제어함으로써 제어되는 터빈 휠과 임펄스 휠 사이에 활주 운동을 가능하게 한다.

샤프트 드라이브를 제어하는 공지된 방법은 적어도 하나의 마찰 요소 또는 라이너를 강제하는 것이며, 이 방법은 케이싱의 로킹 벽쪽에 대해 피스톤에 의해 실행된다. 이러한 것은 "단면" 형태의 적용이다. 다른 실시예에 있어서, 샤프트 드라이브는 환형 마찰 디스크에 의해 지지되는 적어도 2개의 마찰 요소에 의해 얻어지며, 마찰 디스크는 케이싱의 로킹 벽과 피스톤 사이에 배치된다. 이러한 것은 "양면" 또는 다수 디스크 형태의 적용이다.

로크업 클러치는 프랑스 특허 공개 제 2 676 106A 호의 도 13에 개시된 것과같은 것으로, 본원에서 댐퍼로서 간주되는 적어도 하나의 탄성 댐핑 장치를 포함한다. 로크업 장치(818)는 컨버터를 구성하는 임펄스 휠(810)과 터빈 휠(813) 사이에 개재되며, 휠(813, 810)은 댐퍼의 입력 또는 출력 요소에 직접적으로 또는 간접적으로 연결되며, 원주방향으로 작동하는 탄성 부재(819b)는 상기 입력 요소와 출력 요소 사이에서 작동한다.

전술된 프랑스 특허 공개 제 2 676 106A 호에 있어서, 임펄스 휠(810b)의 셀 또는 슈라우드의 부분은 임펄스 휠(810b)의 외측 슈라우드와 일체식으로 형성된 축방향 연장부(873)를 포함한다. U자형 죔쇠(stirrups)(874)는 입력 요소를 구성하며, 보다 정확하게는 댐핑 장치(817b)의 원주방향으로 작동하는 탄성 부재(819b)에 의해 맞물리는 맞물림 요소를 구성한다. 죔쇠(874)는 예를 들면 용접에 의해 연장부(873)의 단부 영역에 부착 및 고정된다. 따라서 탄성 부재(819b)는 맞물림 요소(874)와 출력 요소 사이에 선택적으로 개재되며, 상기 출력 요소는 터빈 휠(813)에 회전가능하게 연결되는 마찰 디스크의 반경방향 아암(875)으로 이루어진다.

본 발명의 주 목적은 특히 클러치 구성요소의 개수를 감소시킴으로써 로크업 클러치의 제조를 간단하게 하고, 제조 비용을 감소시키는 것이다.

본 발명에 따르면, 전술된 종류의 유체동역학적 연결 장치는 댐퍼의 입력 또는 출력 요소가 휠의 슈라우드의 적어도 일부와 함께 단일편으로 제조되는 것을 특징으로 한다.

본 명세서에 있어서, 단지 예시적인 방법으로, 슈라우드의 상기 부분은 터빈 휠의 슈라우드의 일부를 이루며, 따라서 댐퍼의 출력 요소를 구성한다. 그러나 다른 실시예에 있어서, 슈라우드 부분은 종래기술에 도시된 바와 같이 임펄스 휠의 슈라우드 또는 셀에 형성된다. 상기 부분은 댐퍼의 입력 요소이다.

본 발명에 따르면, 댐퍼의 제조는 보다 간단하고 비용이 적게 들며, 서로 고정되어야 하는 2개의 상이한 구성요소를 제조할 필요가 없다. 또한, 본 발명에 따른 구성은 댐핑 장치를 장치의 대칭축에 대해 보다 반경방향 외측에 위치시킴으로써 장치의 사이즈를 감소시키고 일반적인 성능을 향상시킨다.

댐퍼의 입력 또는 출력 요소를 구성하는 슈라우드의 부분은 경도 및 내마모성을 향상시키도록 적절히 처리되는 것이 바람직하다. 슈라우드는 1개 또는 2개 부분으로 제조되는 것이 바람직하며, 입력 또는 출력 요소를 형성하는 부분은 슈라우드의 충분한 변형에 의해 얻어지지만, 작동시 유체 유동을 방해하거나 또는 작동 특성에 간섭하지 않는다.

본 발명의 각종 바람직한 특성에 따르면, 단일하게 또는 여러 기술적으로 가능한 조합이 가능할 수 있다.

슈라우드는 적어도 2개의 부분으로 제조되며, 상기 부분들중 적어도 하나의 부분은 댐퍼의 입력 또는 출력 요소를 구성한다.

슈라우드의 2개 부분은 완전한 슈라우드 프로파일을 구성하는 것과 같이 상보적인 프로파일을 갖는다.

고정 수단은 2개 부분을 서로 고정하도록 개재된다.

고정 요소는 블레이드의 일부이며 후크 맞물림식으로 휠의 슈라우드상에 배치되는 러그로 이루어진다.

체결 수단을 구성하고 블레이드의 일부인 러그는 휠의 슈라우드내에 형성된 치형부에 의해 보유된다.

고정 수단은 용접되거나 또는 건식 시밍된 연결체로 이루어진다.

댐퍼의 입력 또는 출력 요소는 슈라우드의 일부를 프레싱 및 굽힘 가공함으로써 형성된다.

밀봉 수단이 제공되며, 상기 밀봉 수단은 상기 입력 또는 출력 요소의 가압 성형에 의해 슈라우드내의 개구를 폐쇄한다.

상기 밀봉 수단은 플러그로 이루어지며, 상기 플러그는 예를 들면 합성 재료의 플러그이다.

상기 단일편의 입력 또는 출력 요소는 원주방향으로 작동하는 탄성 부재를 안내하기 위한 가이드 부분을 포함한다.

상기 댐퍼는 장치의 케이싱의 반경방향 외측 영역에 배치된다.

상기 댐퍼의 입력 또는 출력 요소는 반경방향 최외측에 위치되고 상기 휠의 최상측 부분을 구성하는 상기 슈라우드의 2개 부분중 하나로 이루어진다.

본 발명의 다른 특징 및 장점은 본 발명의 몇몇 바람직한 실시예의 상세한 설명을 참조함으로써 보다 명백해질 것이며, 상기 실시예는 첨부된 도면을 참조로 단지 비한정적인 예로서 주어진 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예인 단면 형태(monoface type)의 유체동역학적 연결 장치의 주 구성요소를 도시하며, 터빈 휠의 슈라우드가 적어도 2개의 부품으로 제조되는 반부 축단면도,

도 2 내지 도 4는 도 1과 유사하지만, 본 발명의 제 1 실시예의 3개의 개별 변형예를 도시하는 반경방향 외측 주연부의 부분 도면,

도 5는 도 2 내지 도 4와 유사하지만, 제 1 실시예의 또 다른 변형예를 도시하는 도면,

도 5a는 도 5에 도시된 슈라우드의 상측부를 도시하는 사시 부분 도면,

도 6은 도 2 내지 도 5와 유사하지만, 본 발명의 제 1 실시예의 또 다른 변형예를 도시하는 부분 도면,

도 7은 도 1과 유사하지만, 본 발명의 제 2 실시예를 도시하며, 슈라우드가 단일편으로 제조되는 부분 도면,

도 8은 본 발명의 제 3 실시예로서, 양면 형태(biface type)를 사용하는 유체동역학적 연결 장치의 주 구성요소를 도시하는 축방향 부분 반부 단면도,

도 9는 도 8과 유사하지만, 본 발명의 제 4 실시예로서의 장치의 주 구성요소를 도시하는 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 유체동역학적 연결 장치16 : 종동 샤프트

18 : 터빈 휠30 : 피스톤

38 : 블레이드50 : 러그

58 : 제어 챔버59 : 터빈 챔버

이해 할 수 있는 바와 같이, 물론 본 발명의 구성은 유체동역학적 연결 장치 형태로 적용될 수 있으며, 이들 적용은 단면 형태 장치, 또는 양면 형태 장치, 또는 다수 디스크형 장치이다. 본 명세서에 있어서, 서로 동일하거나, 비슷하거나, 또는 유사한 구성요소는 동일 참조부호로서 표시된다.

또한, 본 출원의 명세서 및 특허청구범위의 이해를 돕기 위해서, 종래기술이 인용되지만, 제한하지는 않으며, 전방(앞쪽) 및 후방(뒤쪽) 방위는 도 1 내지 도 5 및 도 6 내지 도 9에서 각기 좌측 및 우측에 해당한다. 마찬가지로, 축 방향 및 반경 방향은 장치의 회전축(X-X)에 대해 고려될 수 있다.

우선 도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예인 단면 형태 유체동역학적 연결 장치가 참조부호(10)로서 표시되어 있다. 자동차용 자동 변속기의 경우에 있어서, 장치(10)는 2개의 샤프트, 즉 구동 샤프트와 종동 샤프트를 서로 연결하도록 구성된다. 상기 경우에 있어서, 구동 샤프트(도시되지 않음)는 자동차 엔진의 출력 샤프트인 반면, 종동 샤프트는 변속율을 변화시키기 위한 적절한 수단에 연결된다.

이미 공지된 방법에 있어서, 유체동역학적 연결 장치(10)는 구동 샤프트에 회전가능하게 연결된 케이싱(12)과, 도면에 도시되지 않은 임펄스 휠(impulse wheel)을 포함한다. 또한 장치(10)는 종동 샤프트(16)를 터빈 휠(18)과 회전가능하게 연결하는 허브(14)를 포함한다.

케이싱(12)은 반경방향으로 연장하고, 축방향으로 배향된 스커트에 의해 90°로 접혀진 부분을 지나 케이싱의 외측 끝부분에서 연장하는 벽(20)을 포함한다. 스커트의 자유 종단 에지는, 예를 들면 레이저 용접에 의해 케이싱(12)의 다른 대칭부(본원에 도시되지 않음)와 연결될 수 있도록 설계된다.

케이싱의 반경방향 벽(20)의 외관은 특정 실시예, 특히 축방향 치수 및 자동차의 엔진실내의 장치와의 끼워맞춤 요구조건에 따라 변할 수 있다. 따라서, 본 경우에 있어서, 벽(20)은 사행식(serpentine) 단면을 가지고, 실질적으로 리클라이닝(reclining) V자 형상이며 알 수 있는 바와 같이 전체적으로 벽(20)의 강성에 기여하는 부분을 갖는다.

후방쪽으로 향해서, 케이싱(12)은 외면을 가지며, 상기 외면상에는 케이싱을 구동 샤프트와 연결시키기 위한 수단이 본 실시예에서 용접에 의해 부착된다. 특히, 이들 연결 수단은 너트를 형성하는 수단과 더불어 중심설정 부재(22)를 포함하며, 상기 너트를 형성하는 수단은 엔진과의 연결을 위해 장치(10)를 페이스 플레이트(face plate)(도시되지 않음)에 고정시키기 위한 스크류를 수납하도록 구성된다.

본 실시예에 있어서, 허브(14)는 대체로 L자형 단면을 가지며, 반경방향으로 배향된 제 1 아암과 축방향으로 배향된 제 2 아암을 구비한다. 제 1 아암은 반경방향 페이스 플레이트(24)를 구성한다. 터빈 휠(18)의 슈라우드 또는 셀의 반경방향 내측 단부는 본 실시예에서 리벳 이음에 의해, 또는 다른 실시예에서 용접에 의해 페이스 플레이트(24)의 외부에 고정된다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 페이스 플레이트(24)의 단부는 제 1 리베이트(rebate)(25) 및 제 2 또는 후방 리베이트를 구비한다. 축(X-X)에 대해 대체로 수직으로 배향된 터빈 슈라우드의 단부는 전방 리베이트(25)상에 중심설정된다. 제 2 또는 후방 리베이트(26)는 후방 단부에서 한 세트의 리벳의 리벳 헤드가 리베이트(25)의 깊이내에 축방향으로 박히도록 및 페이스 플레이트(24)의 후면을 지나 연장하지 않도록 형성된다. 따라서, 장치의 다른 구성요소, 즉 피스톤(30)은 가능한한 허브(14)에 가깝게 축방향으로 배치될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 허브(14)와 종동 샤프트(16) 사이의 회전가능한 연결은 이들 2개의 구성요소 상에 각기 형성된 축방향 홈과 스플라인 사이의 결합에 의해 이루어진다. 본 실시예에 있어서, 양 허브(14)와 샤프트(16)는 후방에, 즉 도 1의 우측에 회전가능한 구동 수단을 포함한다. 허브(14)의 내측에 있으며 샤프트(16)의 외측에 있는 이들 구동 수단 각각은 홈으로 구성되어 있으며, 허브(14)와 샤프트(16)가 서로 연결되면 상기 홈은 밀봉 링(17)이 그내에서 맞물리는 시팅(seating)을 형성한다. 샤프트(16)의 후방 단부는 모따기되어, 시일(17)의 끼워맞춤을 향상시킴을 알 수 있다.

유체동역학적 연결 장치(10)는 차량이 시동된 후에 작동되는 로크업(lock-up) 클러치를 더 포함하며, 구동 및 종동 샤프트는 출력 손실을 가져올 수 있는 임펄스 휠과 터빈 휠 사이의 활주 운동에 대해 소정량의 토크 이상으로 보상을 제공하기 위해 서로 유체역학적으로 연결된다.

종래의 방법에 있어서, 로크업 클러치는 허브(14)의 축방향으로 배향된 아암에 대해 축방향 운동하도록 장착되었으며, 구동 샤프트와 종동 샤프트 사이에서 연결을 로크하기 위해 케이싱(12)의 벽(20)의 정면쪽으로 강제되도록 구성된 피스톤(30)을 포함한다.

피스톤(30)은 그의 내주연부에 L자형 제 1 부분을 포함하며, 상기 L자형 제 1 부분은 허브(14)의 L자형 부분과 유사하고, 축방향 후방으로 연장하고 시일(31)과 협동하는 슬리브 부분(32)을 구성하는 축방향으로 배향된 아암을 구비하며, 상기 시일(31)은 세그먼트 형상이거나 또는 링일 수 있다. 제 1 또는 제어 챔버(58)와 제 2 또는 터빈 챔버(59) 사이에 밀봉을 제공하도록, 시일(31)은 슬리브 부분(32)에 의해 형성된 피스톤(30)의 활주식 내면과 허브(14)의 배향면 사이에 개재된다.

본 실시예에 있어서 시일(31)은 허브(14)에 의해 지지되며, 다른 실시예에 있어서 시일(31)은 피스톤(30)에 의해 지지될 수 있다. 시일(31)은 허브(14)내에 형성된 환형 홈(15)내에 끼워맞춤되며, 허브(14)는 시일(31)의 삽입을 용이하게 하기 위한 종단 모따기부를 갖는다.

도 1에 도시된 제 1 실시예에 있어서, 피스톤(30)은 제 1 부분의 L자형 반경방향 아암에 의해서 및 그 후 제 2 또는 중간 부분에 의해 대체로 횡방향으로 및 반경방향 외측으로 연장되며, 본 실시예에서 상기 피스톤은 리클라이닝 V자 형상이고 케이싱(12)의 벽(20)의 프로파일에 실질적으로 바싹 붙어있다. 상기 중간 부분은 전방으로 연장하는 강화 스커트가 뒤따르는 대체로 횡방향 제 3 부분에서 종단한다.

적어도 하나의 마찰 라이너(G)는 예를 들면 접착 결합에 의해 피스톤(30)의횡방향 제 3 부분에 부착되고, 상기 피스톤은 케이싱(12)의 벽과 접촉하도록 배치된다. 다른 실시예에 있어서, 라이너(G)는 케이싱(12)에 의해 지지된다.

제 1 실시예에 있어서, 본 발명은 단면 형태, 즉 단지 하나의 마찰 라이너(G)가 피스톤(30)과 케이싱 벽(20) 사이에 개재되는 유형이다. 그러나, 물론 다른 실시예가 실시될 수 있다. 따라서 예를 들면, 마찰은 마찰 라이너형의 마찰 요소가 전혀 개재되는 일 없이 본 목적을 위해 적절히 처리된 표면인 구성요소 사이에서 직접 접촉함으로써 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 라이너(G)는 특정 적용에 따라 변할 수 있는 외관의 홈을 갖는다. 특히, 이들 홈은 케이싱(12)의 벽(20) 근처에서의 냉각을 향상시키고, 장치가 제어된 마찰로 작동할 수 있도록 한다.

구동 샤프트는 샤프트의 후방 자유 단부에서 개방된 축방향 보어를 구비함을 알 수 있다. 이러한 보어는 제어 챔버(58)와 연통하며, 제어 챔버는 케이싱의 벽(20)과 피스톤(30)에 의해 축방향으로 한정되고, 제어 챔버는 보어에 연결되는 유압 회로에 의한 압력하에 오일이 공급된다.

작동시, 임펄스 휠과 터빈 휠(18) 사이에서 유압 연결이 이루어지면, 구동 샤프트[케이싱(12)을 통해 임펄스 휠에 연결됨]는 허브(14)를 통한 로크업 클러치에 의해 터빈 휠(18)에 연결되는 종동 샤프트(16)에 강성적으로 연결된다.

로크업 시스템은 피스톤(30)의 한 측면상의 압력을 변화시킴으로써 작동한다. 즉, 제어 챔버(58)와 터빈 챔버(59) 사이의 피스톤은 축방향 후방 및 전방으로 배치된다. 제어 챔버(58)의 후방 변위는 클러치 맞물림 또는 피스톤(30)과 케이싱 벽(20)의 브릿징을 이룬 반면, 터빈 챔버(59)의 전방 변위는 맞물림 해제 또는 분리(debridging)를 제공한다.

마찰 라이너(G)가 벽(20)쪽으로 강제하도록 압력하에 피스톤(30)이 후방쪽으로 변위되는 경우, 토크는 토크 컨버터의 임펄스 휠 및 터빈 휠(18)이 아닌 장치의 댐핑 장치(40)를 통해 케이싱(12)의 벽(20)으로부터 터빈 휠(18)로 전달된다.

도 1에 도시된 바와 같은 제 1 실시예에 있어서, 댐핑 장치 또는 댐퍼(40)는 본 실시예에서 리벳 이음에 의해 러그(50)로 이루어진 출력 요소와 함께 피스톤(30)에 고정된 드라이브 및 가이드 부재(41)를 포함하며, 상기 러그는 터빈 휠의 슈라우드의 적어도 일부와 일체식으로 형성된다. 원주방향으로 작동하는 탄성 부재(55)는 댐퍼의 출력 요소와 입력 요소 사이에 개재된다.

출력 요소(41)는 제 1 부분(42)과 제 2 부분(43)을 포함한다. 제 1 또는 반경방향 내측 부분(42)은 체결 및 반경방향 연결을 제공하기 위해 피스톤(30)에 리벳 이음되는 평평한 링 요소 형태이다. 부분(43)은 대체로 반환상, 즉 피스톤(30)의 강화 스커트에 의해 외측에 반경방향으로 형성된 공간에 대부분 놓이는 반부 원환체 형상이다. 제 2 부분(43)은 오목하며, 후방쪽으로 즉 케이싱(12)의 벽(20)쪽으로 축방향으로 개방된 축방향으로 배향된 홈 또는 리브로서 일반적으로 구성된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제 1 부분(43)은 축방향 단면으로 도시되어 있으며, 제 1 부분(43)은 개구(48)를 갖는 환형 링의 형상인 전방부(47)로부터 후방쪽으로 연장하는 축방향으로 배향된 환형 또는 상부의 외측 부분(44)을 포함하며, 절두원추형 연결부(46)를 통해 부분(42)에 연결된다. 러그(50)는 개구(48)를 통과할 수 있으며, 이들 러그는 터빈 휠 슈라우드의 적어도 일부와 일체형이다.

단면에 있어서, 제 2 부분(43)은 C자형 프로파일을 가지며 한 세트의 탄성 부재(55)를 수납하고, 본 실시예에서 탄성 부재는 원주방향으로 작동하는 코일 스프링의 형상이고 아치 형상으로 작용할 수 있거나 또는 그렇지 않을 수 있다. 이 스프링은 공통의 피치 원상에 배치되고, 스프링의 직경은 부분(44, 46) 사이에 형성된 홈(43)의 수직 깊이보다 약간 작다. 공지된 원리에 따르면, 스프링(55)은 원주방향으로 안내되고 부분(47)에 의해 전방에 축방향으로 보유된다. 본 실시예에 있어서, 외측 부분(44)은 절두원추형 내측 부분(46)보다 축방향으로 길며, 절두원추형 내측 부분은 대칭축(X-X)쪽으로 약간 경사짐으로써, 스프링(55)이 부분(43)에 의해 형성된 중공부 또는 홈내로 삽입될 수 있다.

스프링(55)은 러그(50)와 환형 부분(43)의 일부인 구동 러그(144, 146) 세트 사이에서 작동한다. 따라서 환형 부분(43)은 러그(144, 146)에 의해 형성된 맞물림 표면인 이중 맞물림 영역을 포함하며, 러그(144, 146)는 서로 마주보는 관계에 있고 각기 상측 부분(44)과 하측 부분(46)내의 요소(43)의 반경방향 내측 스탬핑 또는 가압 성형에 의해 형성된다.

러그(50)는 터빈 휠(18)의 슈라우드(28)의 일부와 일체형으로 형성된다.

따라서, 도 1에 도시된 실시예에 있어서, 슈라우드(28)는 2개의 개별 부품으로 제조되고, 이들 개별 부품은 제 1 부분(28A)과 제 2 부분(28B)으로 이루어진다. 본 실시예에 있어서, 제 1 부분(28A)은 2개중 반경방향 외측의 것으로서 터빈휠(18)의 최상측 부분을 구성한다. 스프링(55), 즉 댐퍼(40)의 출력 요소를 구성하는 러그(50)의 맞물림 요소는 반경방향 내측으로 연장하는 부분에 의해 형성되며, 이러한 방법에 있어서 상기 부분은 축(X-X)에 대해 실질적으로 축방향으로 연장하는 러그(50)를 형성하도록 굽어진다.

러그(50)는 스프링(55)과의 접촉 영역상에 스프링(55)을 중심설정하고 유지시키기 위한 패드를 포함한다. 이들 패드는 러그(50)의 각 단부로부터 연장하고, 러그(50)에 인접한 각 스프링(55)의 개방 단부의 내부를 관통한다.

제 2 부분(28B)은 슈라우드(28)의 메인 및 하측 부분이다. 제 1 및 제 2 구성요소(28A, 28B)는 유체동역학적 특성이 최적화되는 완성된 슈라우드 또는 셀 프로파일을 형성한다.

부분(28A, 28B)은 블레이드(38)에 의해 서로 고정되고, 이러한 목적을 달성하기 위해 블레이드는 이 블레이드를 후크 맞물림식으로 슈라우드(28)상에 고정시키도록 배치된 고정 러그(138)를 구비하며, 상기 러그(138)는 슈라우드의 외측으로 돌출하도록 구성되는 것이 바람직하다. 블레이드(38)의 러그(138)는 슈라우드의 2개 부분(28A, 28B)을 서로 연결시키기 위한 고정 수단을 구성한다. 블레이드(38)는 다수의 반경방향 러그(138)를 구비하는 것이 바람직하다. 도 1에 있어서, 3개의 러그가 도시되어 있으며, 다른 실시예에 있어서 슈라우드(28)의 개별 부분에 대해 적어도 2개의 러그(138)가 제공된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 추가적인 연결 수단이 제공될 수 있으며, 특히 슈라우드의 부분(28A, 28B) 사이의 러그(50)의 영역에서 용접 작업을 실행할 수 있다. 이 용접 작업은 각 러그(50)를 스폿 용접하는 형태일 수 있다. 선택적으로, 용접 이음매는 터빈 휠(18)의 주변부 둘레의 2개 부분(28A, 28B) 사이의 연결 영역에 형성될 수 있다. 이러한 용접은 작동시 2개의 슈라우드 부분 사이의 연결 영역에서 발생할 수 있는 누출을 감소시킬 수 있는 장점을 갖는다.

도 2를 참조하면, 도 1의 부분과 유사한 반경방향 외측 주연부의 일부가 도시되어 있다. 도 2는 제 1 실시예의 제 1 변형 실시예를 도시한다. 도 2에 있어서, 반경방향 최외측에 위치된 블레이드(38)의 러그(138)는 슈라우드의 2개 부분(28A, 28B) 사이의 연결 영역에 반경방향으로 배치되어, 동일한 용접 작업에 의해 부분(28A, 28B)과 고정된다.

도 3에 있어서, 제 1 실시예의 제 2 변형 실시예가 도시되어 있으며, 슈라우드(28)의 2개 부분(28A, 28B)은 완전한 셀 프로파일을 구성하도록 상보적인 형상이며, 따라서 부분(28A, 28B)의 서로 마주보는 부분은 상기 프로파일을 형성하기 위해 서로 끼워지는 총안 설비(crenellations) 형상이다. 부분(28A, 28B)은 중첩되지 않으며, 터빈 휠(18)은 슈라우드(28)의 두께에 대응하는 단일 금속 두께만을 갖는다. 앞에서와 같이, 슈라우드 부분(28A, 28B)은 용접 이음매에 의해 서로 용접된다.

도 4를 참조하면, 도 1에 도시된 본 발명의 제 1 실시예의 또다른 변형예를 도시한다. 도 4에 있어서, 부분(28A, 28B)은 앞에서와 같은 용접에 의해서가 아니라 시밍(seaming)에 의해 서로 연결된다. 본 경우에 있어서, 하측 또는 내측 부분(28)의 단부는 상측 또는 외측 부분(28B)상의 굽힘부의 영역에 시밍되며, 상기굽힘부는 댐퍼(40)의 스프링의 맞물림 러그(50)에 의해 연장된다. 다른 실시예에 있어서, 외측 부분(28A)의 단부를 내측 부분(28B)상에 시밍하는 것도 물론 가능하다.

도 5 및 도 5a는 도 1에 도시된 본 발명의 제 1 실시예의 제 4 변형예를 도시한다. 도 5에 있어서, 반경방향 최외측에 위치되고, 후크 맞물림식으로 슈라우드의 제 1 또는 외측 부분(28A)상에 고정되는 터빈 휠의 블레이드(38)의 러그(138)는 슈라우드 부분(28A)에 형성된 치형부(538) 사이를 관통한다. 치형부(538)는 러그(138)를 제 위치에 고정시킨다. 치형부(538)와 러그(138)는 도 5a에 자세히 도시되어 있다. 다른 실시예에 있어서, 슈라우드의 부분(28A, 28B)은 서로 용접되지 않는다. 따라서 본 실시예에서 블레이드(38)의 체결 러그(138)는 2개의 슈라우드 부분을 서로 고정시키는 유일한 수단이다.

도 6을 참조하면, 도 1에 도시된 제 1 실시예의 제 5 변형 실시예가 도시되어 있다. 도 6에 있어서, 출력 요소, 즉 러그(50)는 셀(28)의 내측 또는 하측 부분(28B)의 부분과 함께 단일편으로 형성된다.

변형 실시예중 몇몇은 장점을 갖도록 서로 조합될 수도 있다. 따라서, 알 수 있는 바와 같이, 도 1 내지 도 5의 실시예는 도 6에서 동일한 방법으로 1개로서 제조될 수 있다. 즉, 댐퍼(40)의 출력 요소(50)는 슈라우드(28)의 내측 부분(28B)의 일부와 함께 단일편으로 형성된다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예가 도시되어 있으며, 터빈 휠의 슈라우드(28)는 단일편으로 제조된다. 본 실시예에 있어서, 댐퍼(40)의 출력 요소는슈라우드(28)의 적어도 일부와 함께 단일편으로 형성되는 러그(40)로 이루어진다.

본 실시예에 있어서, 러그(50)는 프레싱을 하고 그 후 가압 성형된 부분을 굽힘으로써 슈라우드(28)내에 형성되어, 러그(50)는 실질적으로 축방향 후방을 향해 연장하여, 채널형 부분(43)에 형성된 개구(48)를 통과한다. 따라서 슈라우드(28)의 프로파일은 러그가 빠져나간 각 영역 위치에 개구(718)를 포함하며, 상기 개구는 터빈 휠(18)이 터빈 챔버(59)와 연통하도록 한다.

터빈 휠(18)의 양호한 작동을 보장하기 위해서, 밀봉 수단(728)은 러그(50)가 빠져 나감으로써 형성된 개구(718)를 덮도록 제공된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 개구(718)를 덮으며 밀봉을 제공하는 수단은 예를 들면 클리핑에 의해 슈라우드(28)상에 부착되는 플라스틱재의 플러그와 같은 플러그(728)로 이루어진다.

도 8 및 도 9는 양면 형태의 유체동역학적 연결 장치의 주 구성요소를 도시하는 축방향 단면도로서, 각기 제 3 및 제 4 실시예를 도시한다.

도 8 및 도 9에 도시된 장치는 케이싱(12)의 벽(20)과 피스톤(30) 사이에 파지되도록 배치되는 마찰 디스크(52)를 포함한다. 마찰 디스크(52)는 피스톤(30)과 벽(20) 사이에 축방향으로 개재되며, 이미 공지된 방법으로 전방 표면 및 후방 표면상에 마찰 라이너(G)를 포함한다. 본 발명의 제 1 실시예를 참조하여 상술된 종류의 변형 실시예는 이들 제 3 및 제 4 실시예에 대해 물론 적용가능하다.

피스톤(30)은 국제 특허 출원 공개 제 WO 96/14526 호 및 제 WO 99/45294 호중 하나에 개시된 것과 같은 종래의 수단에 의해 케이싱(12)의 벽(20)에 회전가능하게 연결된다.

본 실시예에 있어서, 연결 수단은 원주방향으로 이격된 접선방향으로 배향된 가요성 텅(80)으로 이루어진다. 1개 또는 그 이상의 텅의 세트가 끼워지며, 한편으로 피스톤(30)과 다른 한편으로 케이싱(12)의 벽(20) 사이의 각 단부에 고정된다. 탄성 변형에 의해, 텅(80)은 피스톤(30)을 축방향으로 변위시킨다. 즉, 텅(80)은 피스톤을 직선 운동으로 안내한다. 텅(80)의 개수는 특정 실시예에 좌우되며, 텅은 여러 세트의 텅으로 원주방향으로 일정한 간격을 두고 이격되는 것이 바람직하다. 텅은 횡방향으로 배향될 수 있고, 예를 들면 삼각형 또는 사각형 형태이거나, 또는 접선방향으로 배향될 수 있다.

텅의 제 1 단부는 케이싱 벽(20)과 일체형으로 형성된 리벳(84)에 의해 벽(20)에 고정된 크라운(82)을 통해 케이싱(12)의 벽(20)에 연결된다. 텅의 제 2 단부는 다른 리벳에 의해 리벳(30)에 고정된다.

케이싱(12)내에 피스톤(30)의 장착은 이미 공지되어 있다. 텅은 우선 후크 맞물림식으로 크라운(82) 및 피스톤(30)에 고정되고, 그 후 크라운(82)은 벽(20)에 고정된다. 바로 앞에서 언급된 작업을 실행하기 위해서, 관통 구멍(30T)은 리벳(84)과 실질적으로 열을 지어 피스톤(30)에 형성되고, 고정 및/또는 끼워맞춤 공구에 의해 리벳(84)에 접근할 수 있는 개구를 구성한다.

제어 챔버(58)와 터빈 챔버(59) 사이에 밀봉을 제공하기 위해, 피스톤(30)상에 원주방향으로 이격된 개구(30T)는 케이싱(12)내에 장착된 후, 예를 들면 플러그(85)에 의해 폐쇄된다.

도 8에 도시된 제 4 실시예에 있어서, 댐퍼(40)는 원주방향으로 작동하는 탄성 부재(55)를 안내하기 위한 2개의 가이드 링을 포함한다. 이들 가이드 링중 제 1 가이드 링, 즉 2개중 반경방향으로 더욱 외측의 가이드 링은 참조부호(843)로 표시되고, 결합 맞물림으로 마찰 디스크(52)에 회전가능하게 연결된다. 본 실시예에 있어서, 예를 들면 연결은 장부(tenon)와 장붓구멍(mortice) 형태이며, 링(843)의 후방 단부는 마찰 디스크(52)의 반경방향 외측 부분과 맞물린다.

제 2 가이드 링(850)은 슈라우드(28)의 일부 및 터빈 휠(18)과 단일편으로 형성되고, 슈라우드(28)는 도 1에서와 같이 2개의 부분(28A, 28B)으로 제조된다.

스프링(55)은 댐퍼(40)의 출력 요소를 구성하는 가이드 링(850)과 댐퍼의 입력 요소인 링(843) 사이에 개재된다. 각각의 가이드 링(843, 850)은 대체로 환형 형상이며 스프링(55)이 안내되는 홈을 형성한다. 또한, 각각의 가이드 링(843, 850)은 각기 가압 성형된 요소(43, 50)를 가지며, 그 상에 댐퍼[참조부호(840)로 표시됨]의 스프링(55)이 맞물린다.

물론 댐퍼(840)는 도 1에 도시된 형태의 연결 개구, 즉 단면 커플링이 이루어질 수 있으며, 그 후 제 1 가이드 링(843)은 피스톤(30)에 대해 고정되고, 디스크(52)는 생략된다.

제 1 가이드 링(843)은 본 실시예에 있어서 가이드 링(850)의 후방 단부에 형성된 대응 홈과 협력하는 가이드 링(843)의 가압 성형된 요소에 의해 결합 맞물림식으로 제 2 가이드 링(850)에 축방향으로 연결된다. 축방향 연결은 가이드 링(843, 850)이 서로에 대해서 및 탄성 부재(55)에 대해서 위치되도록 한다.

도 9에 도시된 제 5 실시예에 있어서, 개구는 도 8에서와 같은 양면 형태이며, 댐퍼[참조부호(940)로 표시됨]는 달리 제조된다. 댐퍼(940)는 스프링(55)이 맞물리는 가압 성형된 요소(944, 946)에 의해 형성된 출력 요소를 포함한다. 이들 가압 성형된 요소(944, 946)는 스프링(55)용 맞물림 요소를 구성한다.

슈라우드(28)는 각기 두개의 부분(28A, 28B)으로 제조되며, 제 1 가압 성형된 요소(944)는 제 1 부분(28A)에 형성되고, 제 2 요소(946)는 제 2 부분(28B)에 형성된다. 가압 성형된 요소(944, 946)는 대체로 반경방향이고, 서로 마주보는 관계이다. 이들은 슈라우드(28)의 부분(28A, 28B)의 부분(44, 46)에 형성된다. 부분(46)은 대체로 반경방향 외측으로 연장하고 스프링(55)을 축방향 제 위치에 보유한다.

슈라우드(28)를 구성하는 2개의 부분(28A, 28B)은 고정 수단에 의해 서로 연결되며, 본 실시예에 있어서 상기 고정 수단은 부분(28B)의 부분(46)상에 리벳 이음되는 부분(28A)의 부분(44)의 단부를 포함한다.

댐퍼(940)의 입력 요소는 반전된 L자 형상의 단면을 갖는 반경방향 플레이트 부분(950)이다. 반경방향 플레이트 부분의 제 1 부분은 반경방향 내측으로 연장하고 스프링(55)과 접촉하는 반면, 제 2 부분은 후방쪽을 향해 축방향으로 연장하고 마찰 디스크(52)와 회전가능하게 연결된다.

물론 댐퍼의 입력 및 출력을 구성하는 요소는 적용되는 장치의 특정 실시예에 따라 변형될 수 있다.

본 발명은 클러치 구성요소의 개수를 감소시킴으로써 로크업 클러치의 제조를 간단하게 하고, 제조 비용을 감소시키며, 댐퍼의 제조를 보다 간단하게 하고, 서로 고정되어야 하는 2개의 상이한 구성요소를 제조할 필요가 없으며, 또한 댐핑 장치를 장치의 대칭축에 대해 보다 반경방향 외측에 위치시킴으로써 장치의 사이즈를 감소시키고 일반적인 성능을 향상시킨다.

Claims (13)

1. ⓐ 원환체의 절반이며 슈라우드(28)에 의해 둘러싸인 블레이드(38)를 갖는 적어도 하나의 휠(18)과, ⓑ 적어도 하나의 입력 요소, 출력 요소 및 상기 입력 요소와 출력 요소 사이에 작동식으로 개재된 원주방향으로 작동하는 탄성 부재(55)를 갖는 적어도 하나의 탄성 댐핑 장치(40)를 구비하는 특히 자동차용 유체동역학적 연결 장치(10)에 있어서,

   상기 댐퍼(40)의 입력 또는 출력 요소는 휠의 슈라우드(28, 28A, 28B)의 적어도 한 부분(50)과 함께 단일편으로 제조되는 것을 특징으로 하는

   유체동역학적 연결 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 슈라우드(28)는 적어도 2개의 부분(28A, 28B)으로 제조되고, 상기 부분(28A, 28B)중 적어도 하나의 부분(50)은 상기 댐퍼(40)의 입력 또는 출력 요소를 구성하는 것을 특징으로 하는

   유체동역학적 연결 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 슈라우드(28)의 2개 부분(28A, 28B)은 완전한 슈라우드 프로파일을 구성하는 것과 같은 상보형 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는

   유체동역학적 연결 장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 2개 부분(28A, 28B)을 서로 고정시키기 위해 고정 수단이 개재되는 것을 특징으로 하는

   유체동역학적 연결 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 고정 수단은 상기 블레이드(38)의 일부이며 상기 휠(18)의 슈라우드(28)상에 후크 맞물림식으로 배치되는 러그(138)로 이루어진 것을 특징으로 하는

   유체동역학적 연결 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 고정 수단을 구성하고 상기 블레이드(38)의 일부인 상기 러그(138)는상기 휠(18)의 슈라우드(28, 28A, 28B)에 형성된 치형부(538)에 의해 보유되는 것을 특징으로 하는

   유체동역학적 연결 장치.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 고정 수단은 용접된 또는 건식 시밍된(dry-seamed) 연결체로 이루어지는 것을 특징으로 하는

   유체동역학적 연결 장치.
8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 댐퍼(40)의 입력 또는 출력 요소는 상기 슈라우드(28)의 일부를 프레싱 및 굽힘 가공함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는

   유체동역학적 연결 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   밀봉 수단(728)이 제공되며, 상기 밀봉 수단은 상기 입력 또는 출력 요소의 가압 성형에 의해 슈라우드(28)내의 개구(718)를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는

   유체동역학적 연결 장치.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 밀봉 수단(728)은 플러그로 이루어지며, 상기 플러그는 예를 들면 합성 재료의 플러그인 것을 특징으로 하는

    유체동역학적 연결 장치.
11. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 항에 있어서,

    상기 단일편의 입력 또는 출력 요소는 원주방향으로 작동하는 탄성 부재(55)를 안내하기 위한 가이드 부분(43)을 포함하는 것을 특징으로 하는

    유체동역학적 연결 장치.
12. 제 1 항 내지 제 11 항중 어느 한 항에 있어서,

    상기 댐퍼(40)는 장치의 케이싱(12)의 반경방향 외측 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는

    유체동역학적 연결 장치.
13. 제 2 항 또는 제 12 항에 있어서,

    상기 댐퍼(40)의 입력 또는 출력 요소는 반경방향 최외측에 위치되고 상기 휠(18)의 최상측 부분을 구성하는 상기 슈라우드(28)의 2개 부분(28A, 28B)중 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는

    유체동역학적 연결 장치.