KR20050052520A

KR20050052520A - 가변 점성의 유체를 포함하는 클러치

Info

Publication number: KR20050052520A
Application number: KR1020057005566A
Authority: KR
Inventors: 멀시 그래드
Original assignee: 더 팀켄 컴퍼니
Priority date: 2002-10-03
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2005-06-02
Also published as: US7243768B2; JP2006502358A; WO2004033929A1; US20060016657A1; DE60321369D1; EP1552177A1; EP1552177B1; AU2003210725A1

Abstract

클러치(A)는 캠(20, 70)과 로터(22, 74)를 구비하며, 이들은 모두 공통 축선(X)을 중심으로 회전한다. 캠은 로브(32)를 갖추고 있는 캐밍 표면(30, 72)을 구비하는 반면에, 로터는 캠의 캐밍 표면에 대하여 지지되는 피스톤(26, 80)을 수반한다. 피스톤은 로터의 피스톤 캐비티(40, 42; 76)로부터 돌출하고, 이들 피스톤 캐비티는 연결 캐비티(44, 78)를 통하여 연통하며, 이로써 자기 유변 유체(28, 84)를 수용하는 일정 용적의 유체 챔버(46, 82)를 형성한다. 전기 코일이 유변 유체의 점성을 제어한다. 점성이 낮은 때에, 피스톤은 로터상에서 내측 및 외측으로 이동하며, 캐밍 표면은 이들 피스톤 위를 통과하며, 캠과 로터 사이에는 토크가 전달되지 않을 것이다. 그러나, 유체가 점성이 있는 때에는, 유체가 피스톤 캐비티 내에서 피스톤의 변위를 방해하며, 피스톤은 캠과 로터 사이에서 토크를 전달할 수 있도록 캐밍 표면을 충분히 구속할 것이다.

Description

가변 점성의 유체를 포함하는 클러치{CLUTCH HAVING A VARIABLE VISCOSITY FLUID}

기술분야

본 발명은 회전 기계의 부품용 결합 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 회전 기계의 부품 사이에서 토크를 전달하는 것을 제어하도록 가변 점성의 유체를 수용하는 클러치에 관한 것이다.

배경기술

통상의 클러치는 2개의 기계 부품 사이의 커플링으로서 작용하는데, 이들 기계 부품은 경우에 따라서는 일체로 회전되어야 하고, 어떤 경우에는 다른 부품이 정지 상태로 있는 동안에 하나의 부품이 회전할 수 있도록 분리되어야 한다. 물론, 클러치가 맞물려 있고 2개의 기계 부품이 함께 회전하는 때에, 구동 부품으로부터 피동 부품으로 토크가 전달된다. 대부분의 용례에 있어서, 클러치는 그것이 일부를 이루는 설비에 기계적 충격이 가해지는 것을 점진적으로 방지하도록 맞물려야 한다.

클러치는 다양한 설계 및 구조로 존재하고, 자동차 및 산업 설비에서 광범위하게 이용된다. 우수한 클러치는 맞물린 때와 맞물림 해제된 때에 모두 최소의 드래그 토크를 가져야 하고, 원심력 및 구심력에 대해 비교적 민감하지 않아야 하며, 다양한 속도 및 속도 편차에서 맞물리거나 맞물림 해제될 수 있어야 하며, 양방향, 즉 양 회전 방향으로 토크를 전달해야 하고, 백래시가 작아야 하며, 진동을 감쇠시켜야 하며, 과부하로부터 보호되어야 한다.

현재 제조되고 있는 많은 클러치는 맞물리거나 맞물림 해제되도록 하기 위해서는 복잡한 작동 기구를 필요로 한다. 이들 작동 기구는 복잡한 것은 말할것도 없고 클러치의 중량 및 크기도 증가시킨다. 실제로, 이들 클러치는 통상적으로 복잡한 링크 기구에 의존하여 작동하여, 이는 클러치의 반응성과 회전 부품들 사이의 토크 전달을 조절하는 능력에 악영향을 끼친다.

발명의 개요

본 발명은 공통 축선을 중심으로 회전하는 캠과 로터를 구비하는 클러치에 관한 것이다. 캠은 캐밍 표면을 갖고, 로터는 캐밍 표면과 접촉하는 피스톤을 수반한다. 적절한 수단에 의해 점성이 조절되는 유변 유체가 로터 내에서 피스톤을 지지한다. 점성이 낮을 때에, 캠은 로터와 독립적으로 회전할 수 있고, 피스톤은 간단하게 캐밍 표면을 따른다. 그러나, 점성이 높을 때에는, 피스톤은 캐밍 표면을 구속하여, 캠과 로터 사이에서 토크가 전달된다. 또한, 본 발명은 유변 유체를 이용하여 토크를 전달하는 방법에 관한 것이다.

도면들의 간단한 설명

도 1은 본 발명에 따라 구성되어 본 발명을 구체화하는 클러치와 결합된 2개의 샤프트를 수용하는 하우징의 단면도;

도 2는 도 1의 선 2-2를 따라 취한 클러치의 단면도; 및

도 3은 변형예에 따른 클러치의 단면도이다.

본 발명을 실시하기 위한 최선의 모드

이제 도면을 참고하면, 클러치(A; 도 1 참조)는, 공통 축선(X)을 중심으로 회전하거나 적어도 회전할 수 있는 능력을 갖는 2개의 기계 부품과 결합된다. 기계 부품은 샤프트(2)와, 하우징(6) 내의 베어링에 지지된 스퍼 기어(4)의 형태를 취할 수 있다. 실제로, 스퍼 기어(4)는 샤프트(2)에 장착된 베어링(8)상에서 회전하고, 스퍼 기어(4)는 샤프트(2)에 평행하게 위치될 수 있는 다른 샤프트(12)에 장착된 피니언(10)과 맞물린다. 샤프트(12)와 이것의 피니언(10)은 하우징(6) 내에서 유사하게 회전한다. 따라서, 넓은 의미에 있어서, 클러치(A)는, 하나의 샤프트가 다른 샤프트와 함께 회전하고 두 샤프트 사이에서 토크가 전달되도록 2개의 샤프트(2, 12)를 결합한다. 또한, 클러치(A)는 샤프트(2)와 스퍼 기어(4)가 선택적으로 서로 맞물리거나 맞물림 해제될 수 있게 한다. 이러한 맞물림 및 맞물림 해제는 샤프트(2, 12)와 스퍼 기어(4) 및 피니언(10)이 급격한 토크 변동을 겪지 않도록 완만하게 이루어지는데, 이러한 급격한 토크 변동은 상기 부품 또는 상기 부품들이 연결되어 있는 다른 기계 부품을 손상시킬 수 있다.

이하 클러치(A) 자체를 참조하면, 클러치는 캠(20)과, 이 캠(20)을 둘러싸는 로터(22)와, 이 로터(22)를 둘러싸는 코일(24)을 구비한다(도 2 참조). 이들 모두는 회전 축선(X)의 둘레에 동심으로 배치되어 있다. 또한, 클러치(A)는 로터(22)에 의해 수반되고 캠(20)에 대하여 동작하는 피스톤(26)과, 상기 로터(22) 내에 수용된 자기 유변 유체(28)를 포함한다. 캠(20)은 샤프트(2)에 장착되어, 이 샤프트와 함께 회전하는 반면에, 로터(22)는 스퍼 기어(4)에 부착되어, 이 스퍼 기어와 함께 회전한다. 코일(26)은 하우징(6)의 고정 위치에 장착되어 있다. 넓은 의미로, 캠(20)은 하나의 회전 가능한 클러치 부재를 구성하는 반면에, 로터(22)는 다른 회전 가능한 클러치 부재를 구성하며, 이들 각각은 회전 시에 축선(X)을 회전 축선으로 하여 회전한다.

캠(20)은 샤프트(2)에 견고하게 장착되고, 심지어 샤프트(2)와 일체로 될 수도 있다. 어떤 경우에든, 캠은 샤프트(2)와 함께 회전하며, 캠의 회전은 항상 샤프트(2)의 회전이다. 캠(20)은 그 둘레를 따라 캐밍 표면(30)을 구비하며, 이 캐밍 표면은 축선(X)의 둘레에서 원주방향으로 등간격으로 배치되어 있는 여러 개의 로브(32)를 구비한다. 캐밍 표면(30)의 횡방향 단면은 평탄할 수도 있고, 오목하게 될 수도 있다. 여러 개의 로브(32)는 동일한 구조를 갖고, 각 로브는 축선(X)으로부터 동일한 거리로 돌출한다.

로터(22)는 스퍼 기어(4)에 견고하게 부착되어 스퍼 기어(4)와 함께 회전하며, 로터의 회전은 스퍼 기어(4)의 회전이다. 로터는 원통형 내부면(34)과 원통형 외부면(36)을 구비하며, 이들 표면은 동심이고 축선(X)을 따라 중심선을 갖는다. 내부면(34)의 직경은 로브(32)가 있는 위치에서 최대인 캠(20)의 최대 직경을 초과하지만, 크게 초과하지는 않는다. 따라서, 캠(20)은 로브(32)에서 원통형 내부면과 가장 인접하게 되며, 로브(32)를 매개로 캐밍 표면(30)과 원통형 내부면(34) 사이에 아치형 갭(38)이 존재한다. 로터(22)는 여러 세트의 보어(40)와 카운터보어(42)를 포함하며, 보어는 원통형 내부면(34)에서 개방되어 있고, 카운터보어는 로터(22)에 의해 둘러싸여 있는 연결 캐비티(44) 내로 개방되어 있다. 그 결과, 모든 카운터보어(42)는 연결 캐비티(44)를 통하여 연통되어 있다. 각각의 보어(40)와 이것의 카운터보어(42)는 피스톤 캐비티를 형성하며, 피스톤 캐비티는 축선(X) 둘레에서 원주방향으로 등간격으로 배치되어 있다. 로터(22)는, 캠(20)에 마련되어 있는 로브(32)의 수보다 적어도 2배 많은 피스톤 캐비티, 즉 보어(40)와 카운터보어(42)의 세트를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 구조에 있어서, 캠(20)과 로터(22) 사이의 상대 회전 중에 일부 지점에서 보어(40)의 반은 캠(20)의 로브(32)와 정렬되는 반면에, 나머지 보어는 아치형 갭(38)을 따라 센터링되어 있다.

피스톤(26)은 로터(22)의 보어(40)와 카운터보어(42)에 의해 형성된 피스톤 캐비티 내에 배치되며, 이들 보어(40)와 카운터보어(42)의 각 조합에 하나의 피스톤(26)이 있다. 각각의 피스톤(26)은 반구형 내측 단부(50), 원통형 측면(52) 및 플랜지형 외측 단부(54)를 갖는다. 반구형 내측 단부(50)는 캠(20)의 캐밍 표면에 대하여 지지된다. 캐밍 표면(30)이 오목하게 되어 있는 경우에, 캐밍 표면의 횡방향 단면 구조는 피스톤(26)의 반구형 단부(50)와 합치되어야 한다. 원통형 측면(52)은 적어도 부분적으로 보어(40) 내에 위치되는 반면에, 플랜지형 단부(54)는 전체적으로 보다 큰 카운터보어(44) 내에 위치된다. 각 카운터보어(42)의 비점유 영역인 플랜지형 단부(54)의 뒤에 있는 각 카운터보어(42)의 영역은 연결 캐비티(44)와 함께 로터(22) 내에 유체 챔버(56)를 형성한다. 모든 피스톤(22)의 반구형 단부(50)가 캠(20)의 캐밍 표면(30)에 맞닿게 유지되는 한은, 유체 챔버(56)의 용적은 캠(20)과 로터(22) 사이의 상대 회전에 기인하여 유체 챔버(56)의 구조가 변경되더라도 일정하게 유지된다. 각각의 보어(40)를 따라 로터(22)는 그 보어 내에서 피스톤(26)의 원통형 측면(52)에 맞닿게 시일(58)이 끼워져 있으며, 이로써 캠(20)이 점유하는 로터(22)의 내측과 로터(22) 내의 유체 챔버(56) 사이에 유체 배리어가 확립된다. 시일(58)에도 불구하고, 피스톤(26)은 축선(X)을 향하여 또는 축선으로부터 멀어지게 이동할 수 있으며, 실제로 피스톤은 캠(20)과 로터(22) 사이에 상대 회전이 일어날 때 상기한 바와 같이 이동한다. 피스톤(26)이 캠(20)의 로브(32)를 중심으로 하고 있는 때를 제외한 이러한 상대 회전 중의 모든 시간에, 피스톤(26)의 반은 축선(X)을 향하여 내측으로 이동하고, 나머지 반은 축선(X)으로부터 멀어지게 외측으로 이동할 것이다. 내측으로 이동하는 피스톤(26)의 변위는 용적의 관점에서 외측으로 이동하는 피스톤(26)의 변위와 동일하며, 그 결과 유체 챔버(56)의 전체 용적은 변하지 않는다.

모든 피스톤 캐비티가 공통의 연결 캐비티(44)로 개방되는 대신에, 피스톤 캐비티는 쌍으로 이루어질 수 있으며, 각 쌍의 피스톤 캐비티는 서로 인접하고, 로터(22)의 연결 채널을 매개로 연통한다. 실제로, 각 연결 채널과 연결 채널이 연결하는 피스톤 캐비티의 비점유 영역은 일정한 용적의 유체 챔버를 형성한다.

시일(58)은 내연기관의 피스톤 링과 동일한 개수의 피스톤(26)에 의해 지지될 수 있으며, 그와 같이 위치된 때에는, 보어(44)의 원통형 표면과 맞닿을 것이다. 이들 시일은 Viton과 같은 엘라스토머로 제조될 수 있다.

자기 유변 유체(28)가 유체 챔버(56)의 전체 영역을 점유한다. 공기 또는 가스 포켓은 유체 챔버(56) 내에 존재하지 않게 된다. 유체(28)의 유변 성질과 관련하여, 유체(28)의 유동 능력, 즉 유체의 점성은 변경될 수 있다. 자기 유변 성질로 인하여, 점성은 자기장, 보다 정확하게는 유체(28)가 내부에 존재하는 자기장의 변동에 반응하여 변한다. 실제로, 자기장을 이용하면, 점성을 대략 물과 비슷한 수준으로부터 거의 고체와 비슷한 수준으로 변경시킬 수 있으며, 자기장이 강할수록, 점성은 더욱 커진다.

전기 코일(24)은 로터(22)를 둘러싸는 위치인 하우징(6)에 강하게 장착되어 있으며, 실제로 로터(22)의 원통형 외부면(36)과 매우 인접하게 놓여 있다. 전기 코일은 그것을 통하여 흐르는 전류를 변경시키기 위한 제어 장치를 매개로 전기 에너지원에 연결되어 있다. 그러한 전류는 자기장을 발생시키고, 로터(22)와 이 로터(22) 내의 유변 유체(28)는 자기장 내에 놓이게 된다. 자기장의 세기가 로터(22) 내에서 유체 챔버(56)에 있는 유체의 점성을 결정한다.

클러치(A)의 작동 시에, 일부 타입의 모터에 연결되어 있는 샤프트(2)가 회전하여, 이 샤프트에 장착된 캠(20)을 회전시킨다. 코일(24)이 비여자 상태로 있으며, 이 경우에 유체(28)가 낮은 점성을 갖고, 기어(4)와 샤프트(12)가 부하 및 회전 저항을 받는 것으로 가정하면, 캠(20)의 캐밍 표면(30)은 피스톤(26)의 반구형 단부(50) 위로 이동하여, 피스톤(26)을 보어(40) 및 카운터보어(42)에서 내측 및 외측으로 이동시킨다. 보다 구체적으로, 피스톤(26)의 로브(32)가 로터(22)의 보어(40)에 접근함에 따라, 로브는 그 보어(40) 내의 피스톤(26)을 보어(40) 및 카운터보어(42) 내로 더욱 밀어넣고, 이로써 일부 유변 유체(28)를 카운터보어(42)의 외부로 밀어낸다. 동시에, 캐밍 표면(30)은 다른 보어(40)로부터 멀어지게 이동한다. 실제로, 용적이 감소하는 카운터보어(42)로부터 변위된 유체(28)는 용적이 증가하는 카운터보어(42)로 유동한다. 결국, 로터(22)에 대한 캠(20)의 각도 위치에 관계 없이, 유체 챔버(56)의 용적은 동일하게 유지된다. 따라서, 유체(28)의 점성이 낮고, 로터의 회전이 방해되는 상태에서 캠(20)이 회전하면, 캠(20)은 간단하게 로터(22) 내에서 회전하여, 로터(22)의 피스톤(26)을 내측 및 외측으로 이동시켜서, 유변 유체(28)를 유체 챔버(56) 내에서 변위시킬 수 있으며, 더 이상 로터(22)를 방해하지는 않는다. 요약하면, 로터(22)는 정지 상태로 유지된다.

그러나, 코일(24)이 여자 상태로 되면, 유변 유체(28)는 경직되는데, 즉 유변 유체의 점성이 보다 커지게 된다. 유동 능력이 작은 경우에, 유변 유체(28)는 카운터보어(42) 및 연결 캐비티(44)에서 잘 전달되지 않으며, 피스톤(46)이 보어(40) 및 카운터보어(42)에서 왕복 운동하는 것에 대하여 보다 큰 저항을 받게 된다. 실제로, 로터(22) 내로 변위되는 이들 피스톤(26), 즉 로브(32)를 향하여 캐밍 표면(30)을 타고 오르는 피스톤은 캠(30)을 구속하는 경향이 있다. 코일(24)의 전류가 증가함에 따라, 챔버(56) 내의 유체의 점성은 더욱 증가하게 된다. 일부 지점에서, 유체(28)는 로터(22)의 회전 저항을 극복하기에 충분한 힘으로 피스톤(26)이 캠(30)을 표면(32)에서 구속하도록 충분한 점성으로 된다. 그 지점에서, 캠(20)은 로터(22)를 회전시킬 수 있게 된다. 그 결과, 스퍼 기어(4)가 회전하여, 피니언(10)을 통하여 스퍼 기어(4)에 연결된 샤프트(12)도 회전한다. 명백하게, 캠(20)은 로터(22) 내에서 여전히 회전하며, 피스톤(26)은 내측 및 외측으로 이동하지만, 로터(22)의 회전에 기인한 진동은 작아진다.

코일(24)에 의해 충분한 전류가 전달되면, 모든 용도 및 목적을 위하여 유변 유체(28)는 거의 응고된다. 이러한 조건하에서, 로터(22)는 캠(20)에 로킹되고, 캠(20)과 동일한 각속도로 회전한다.

캐밍 표면은 클러치(A)에서와 동일하게 회전 축선(X)으로부터 멀어지게 외측을 향할 필요가 없고, 대신에 축선(X)을 향하여 내측으로 제공될 수 있다. 마찬가지로, 캠은 복수의 로브를 구비할 필요가 없다. 이와 관련하여, 변형예의 클러치(B, 도 3 참조)는 축선(X)을 중심으로 회전하는 캠(70)을 구비하고, 이 캠은 축선(X)과 편심인 원통형 캐밍 표면(72)을 구비한다. 실제로, 편심율은 원통형 표면(72)에 로브를 부여한다. 클러치(B)는 축선(X)을 중심으로 회전하는 로터(74)를 구비하고, 이 로터는 연결 캐비티(78)로 개방되는 보어(76)를 포함한다. 보어(76)는 외측으로 돌출하는 피스톤(80)을 유지하고, 그 단부에서 캠(70)의 캐밍 표면(72)에 대하여 지지된다. 보어(76)의 비점유 영역은 연결 캐비티(78)와 함께 유체 챔버(82)를 형성하고, 이 유체 챔버는 자기 유변 유체(84)를 수용하고 있다. 연결 캐비티(78)는 또한 유변 유체(84)에 침지되어 있는 코일(86)을 구비하며, 그에 따라 유체(84)의 점성을 제어한다.

코일(86)이 비여자 상태이고, 로터(74)에 하중이 가해지는 것으로 가정하면, 모터가 캠(70)을 회전시키는 중에, 캠(70)은 간단하게 로터(74) 둘레에서 회전하며, 그 캐밍 표면(72)이 피스톤(78)을 내측 및 외측으로 구동시킨다. 코일(86)이 여자 상태로 되어, 유체(84)의 점성이 보다 높게 되는 때에, 유변 유체(84)는 보어(78) 내에서 피스톤(76)의 변위를 억제한다. 실제로, 피스톤(76)은 캐밍 표면(72)과 로터(74)를 구속한다. 그와 같이 전달된 토크는 로터(74)를 회전시킨다.

물론, 클러치(A)에 있어서는, 기어(4)와 로터(22)가 구동 부품일 수 있고, 캠(20)과 샤프트(2)가 피동 부품일 수 있다. 동일한 사항이 클러치(B)에도 적용되며, 로터(74)가 구동 부품일 수 있고, 캠(70)이 피동 부품일 수 있다. 자기 유변 유체(28)의 점성을 제어하는 코일(24, 86) 대신에, 일련의 영구 자석이 유체(28)로부터의 그들의 거리를 변경시키는 등에 의하여 점성을 제어할 수 있다. 대안으로, 클러치(A, B)에 있어서의 유변 유체(28, 84)는 자기장 대신에, 그 유체를 통하여 전달된 전류에 응답하는 타입일 수 있다. 또한, 피스톤(26, 80)은 원형 횡단면을 가질 필요는 없고, 다른 횡단면 구조를 가질 수도 있다. 또한, 클러치(A)에 있어서, 카운터보어(42)를 생략할 수 있으며, 이 경우에 단지 보어(40)가 피스톤(26)을 수용하고, 피스톤(26)은 연결 캐비티(44) 내로 계속 연장될 수 있으며, 상기 캐비티는 피스톤의 왕복 이동을 수용하기에 충분하도록 깊어야 한다. 또한, 캐밍 표면은 축선으로부터 멀어지게 또는 축선을 향하게 보이도록 하기 위해서 회전 축선의 둘레에 있을 필요가 없고, 대신에 캐밍 표면은 축선이 통과하는 평면 또는 다른 엔빌로프에 놓일 수 있으며, 축선은 엔빌로프에 대하여 경사져 있다. 그러한 변형예에 있어서, 피스톤은 축방향으로 이동한다.

Claims

토크 전달용 클러치에 있어서,

축선을 중심으로 회전할 수 있고, 캐밍 표면(camming surface)을 갖는 캠;

그 축선을 중심으로 또 회전할 수 있고, 외부로 개방되어 있는 피스톤 캐비티들을 가지며, 또한 유체 챔버를 에워싸는 로터;

상기 로터의 피스톤 캐비티들에서 상기 유체 챔버에 노출되게 배치되어 있는 피스톤들로서, 상기 피스톤 캐비티들로부터 그들 피스톤이 접촉하는 상기 로터의 캐밍 표면을 향하여 돌출하는, 상기 피스톤들;

적어도 하나의 피스톤을 다른 피스톤이 상기 로터 내로 더 멀리 후퇴하는 것에 대응하여 상기 로터로부터 더 멀리 돌출시키는 상기 유체 챔버 내의 유변 유체(rheological fluid); 및

상기 캠과 로터 사이의 미끄러짐을 제어하도록 상기 유변 유체의 점도를 변경시키는 활성화 수단

을 포함하는, 토크 전달용 클러치.
제1항에 있어서, 상기 캠은, 상기 피스톤들과 접촉할 때에 상기 유체 챔버의 용적이 상기 로터에 대한 상기 캠의 각도 위치에 상관없이 실질적으로 일정하게 유지되도록 구성되는, 토크 전달용 클러치.
제2항에 있어서, 상기 로터는 상기 피스톤 캐비티들과 연통 상태로 있는 연결 캐비티를 수용하고, 상기 유체 챔버가 상기 연결 캐비티를 포함하는, 토크 전달용 클러치.
제3항에 있어서, 상기 피스톤들은 상기 피스톤 캐비티들의 전체를 점유하지 않고, 상기 유체 챔버는 또한 상기 피스톤 캐비티들의 비점유 영역들을 포함하는, 토크 전달용 클러치.
제2항에 있어서, 상기 캐밍 표면은 그 축선을 둘러싸고, 그 축선으로부터 멀어지게 제공되는, 토크 전달용 클러치.
제2항에 있어서, 상기 활성화 수단은 전기 코일인, 토크 전달용 클러치.
제6항에 있어서, 상기 코일은 상기 로터를 둘러싸는, 토크 전달용 클러치.
제7항에 있어서, 상기 로터는 상기 캠을 둘러싸는, 토크 전달용 클러치.
제2항에 있어서, 상기 캠은 그것의 캐밍 표면을 따라 복수의 로브들을 가지며, 이들 로브들은 그 축선 둘레에서 원주방향으로(circumferential) 등간격들로 배치되어 있고, 상기 피스톤들의 수는 상기 캠의 로브들의 수보다 적어도 2배인, 토크 전달용 클러치.
제9항에 있어서, 상기 피스톤들은 그 축선 둘레에서 원주방향으로 등간격들로 배치되어 있는, 토크 전달용 클러치.
토크 전달용 클러치에 있어서,

축선을 중심으로 회전할 수 있고, 그 축선을 둘러싸는 캐밍 표면을 가지며, 이 캐밍 표면을 따라 복수의 로브들이 있는 캠;

그 축선 둘레에 위치되어 그 축선을 중심으로 또 회전할 수 있고, 유체 챔버를 에워싸며, 상기 캠의 캐밍 표면을 향하여 개방되는 피스톤 캐비티들을 또 가지는 로터;

가변적인 유체 점성을 갖는 상기 유체 챔버 내의 유변 유체;

상기 피스톤 캐비티들에서 상기 유체 챔버 내의 유변 유체에 노출되게 배치되어 있는 피스톤들로서, 상기 피스톤 캐비티들로부터 그들 피스톤들이 접촉하는 상기 캠의 캐밍 표면을 향하여 돌출하는 피스톤들; 및

상기 유변 유체의 점성을 제어하여 상기 캠과 로터 사이의 미끄러짐을 제어하는 전기 장치

를 포함하며,

상기 캠의 캐밍 표면의 구조와, 상기 로터 내의 피스톤들의 위치 및 개수는, 상기 유체 챔버의 용적이 상기 로터에 대한 상기 캠의 각도 위치에 관계 없이 실질적으로 일정하게 유지되도록 되어 있으며, 이로써 상기 유변 유체가 상기 피스톤들을 상기 캐밍 표면에 맞닿게 유지하는, 토크 전달용 클러치.
제11항에 있어서, 상기 전기 장치는 코일인, 토크 전달용 클러치.
제12항에 있어서, 상기 코일은 상기 로터를 둘러싸고, 상기 로터는 상기 캠을 둘러싸는, 토크 전달용 클러치.
제12항에 있어서, 상기 피스톤들은 그 축선 둘레에서 원주방향으로 등간격으로 배치되어 있고, 상기 피스톤들의 수는 상기 캠의 로브들의 수보다 2배인, 토크 전달용 클러치.
제11항에 있어서, 상기 피스톤들은 상기 피스톤 캐비티들의 전체를 점유하지 않고, 상기 피스톤 캐비티들은 상기 로터 내에서 연결 캐비티 내로 개방되고, 상기 연결 캐비티를 통하여 연통되며, 상기 연결 캐비티는 상기 피스톤들에 의해 점유되지 않은 피스톤 캐비티들의 영역들과 함께 상기 유체 챔버를 형성하는, 토크 전달용 클러치.
제12항에 있어서, 상기 피스톤 캐비티들은 원통형인, 토크 전달용 클러치.
공통 축선을 중심으로 회전할 수 있는 제1 및 제2 부재 사이에서 토크를 전달하는 방법으로서,

상기 제1 부재의 캐밍 표면에 로브들을 가지는 캐밍 표면을 제공하는 단계;

상기 제2 부재에, 이 제2 부재로부터 상기 제1 부재의 캐밍 표면을 향하여 개방되는 피스톤 캐비티들과, 이 피스톤 캐비티들이 노출되어 있는 유체 챔버를 또한 제공하는 단계;

상기 제2 부재의 피스톤 캐비티들에 상기 제1 부재의 캐밍 표면으로 연장되어 그 캐밍 표면에 접촉하는 피스톤들을 제공하는 단계;

상기 유체 챔버를 채우는 유변 유체를 제공하는 단계;

상기 부재들 중 하나에 토크를 인가하는 단계; 및

상기 두 부재들 사이에서 토크를 충분히 전달할 수 있도록 상기 피스톤들이 상기 제1 부재의 캐밍 표면을 구속하기에 충분한 점성을 갖도록 상기 유변 유체의 점성을 제어하는 단계

를 포함하는, 토크 전달 방법.
제17항에 있어서, 상기 유변 유체는 자기장들에 민감하며, 그 유변 유체의 점성은 그 유체가 놓이는 자기장의 세기(strength)에 따라 달라지며,

상기 유변 유체가 내부에 놓이는 자기장을 제공하는 단계; 및

상기 피스톤들이 토크를 전달할 수 있도록 하기 위하여 상기 유변 유체에 충분한 점성을 부여하도록 상기 자기장의 세기를 변경시키는 단계

를 더 포함하는, 토크 전달 방법.
제15항에 있어서, 상기 제1 부재의 캐밍 표면은 복수의 로브들을 가지며, 상기 제2 부재는 상기 제1 부재를 둘러싸는, 토크 전달 방법.