KR20080048004A

KR20080048004A - 서로 상대 회전하는 기계장치 부품들의 오일 공급용 오일스쿠프 장치

Info

Publication number: KR20080048004A
Application number: KR1020070121492A
Authority: KR
Inventors: 리햐르트 우트차트; 랄프 섀퍼; 안토니오 코레이아; 알렉세이 카츠넬존; 홀거 자이들
Original assignee: 게케엔 드리펠린 인터나쇼날 게엠베하
Priority date: 2006-11-27
Filing date: 2007-11-27
Publication date: 2008-05-30
Also published as: DE502007000826D1; EP1930613A1; EP1930613B1; CN101201141A; DE102006055808A1; US20080128212A1; DE102006055808B4; JP2008157448A; CN101201141B; ATE433059T1

Abstract

본 발명은 고정된 하우징 내에서 회전축을 중심으로 서로 상대적으로 회전 가능한 기계장치 부품들을 구비한, 고정된 하우징 내에 사용하기 위한 오일 스쿠프 장치에 관한 것이다. 상기 오일 스쿠프 장치는 상기 기계장치 부품들 중 하나의 외부면(21)에 접하기 위한 와이퍼(10)를 포함하는, 하우징과 연결 가능한 오일 복귀 요소(3)와, 와이퍼(10)에 의해 오일을 공급하고 회전축(A)에 대한 동축상의 링 채널(7) 내로 합류하는 적어도 하나의 채널(6)과, 기계장치 부품들 중 하나와 연결 가능하고 회전축(A)을 중심으로 분포된 복수의 블레이드(24)를 구비한 오일 스쿠프 휠(4)을 포함하며, 상기 블레이드는 링 채널(7) 내로 연장되고 오일 복귀 요소(3)에 대해 상대적으로 오일 스쿠프 휠(4)의 회전 시 오일을 링 채널(7)로부터 공급한다. 또한, 본 발명은 이러한 오일 스쿠프 장치를 구비한 클러치 장치(32)에 관한 것이다.

Description

서로 상대 회전하는 기계장치 부품들의 오일 공급용 오일 스쿠프 장치 {Oil Scoop Assembly for the Oil Supply of Machine Parts Rotating Relative to Each Other}

본 발명은 고정된 하우징 내부에서 회전축을 중심으로 회전하고 오일 섬프 내부를 통과하는 기계장치 부품에, 또는 서로 상대적으로 회전하는 기계장치 부품들에 오일을 공급하기 위한 오일 스쿠프 장치(oil scoop assembly)에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 전술한 유형의 오일 스쿠프 장치를 구비한 멀티 디스크 클러치에 관한 것이다.

DE 103 49 030 B4로부터는 유압식으로 작동되는 멀티 디스크 클러치가 공지되었다. 작동을 위해, 유압 챔버 내에서 축방향으로 변위 가능한 피스톤이 제공된다. 상기 피스톤은 멀티 디스크 세트 상에 축방향 힘을 인가할 수 있다. 유압 챔버는 피스톤에 유압을 제공할 수 있는 펌프와 연통된다. 유압 시스템은 피스톤을 작동시킬 뿐 아니라 멀티 디스크 세트를 냉각시키는 역할을 하는 공통의 오일 충전부를 포함한다.

JP 11-082537로부터는 습식 멀티 디스크 클러치가 공지되었다. 상기 습식 멀티 디스크 클러치는, 내부에 외부 멀티 디스크가 회전 불가능하게 고정되는 외부 멀티 디스크 캐리어와, 표면에 내부 멀티 디스크가 회전 불가능하게 고정되는 내부 멀티 디스크 캐리어를 포함한다. 내부 멀티 디스크 캐리어에는 와이퍼 아암(wiper arm)을 구비한 원판이 장착된다. 와이퍼 아암들은 회전 시에 원판의 축방향 개구들을 통해 오일을 멀티 디스크 클러치의 내부 챔버로 공급한다.

본 발명의 목적은 회전하는 기계장치 부품들의 확실한 윤활유 및 냉각유 공급을 보장하는 개선된 오일 스쿠프 시스템을 제안할 뿐 아니라, 특히 개선된 윤활 및 냉각 성능을 갖는 멀티 디스크 클러치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적은, 내부에서 회전축을 중심으로 서로 상대적으로 회전할 수 있는 기계장치 부품들을 구비한 고정된 하우징 내에서 이용하기 위한 오일 스쿠프 장치에 있어서, 기계장치 부품들 중 어느 하나의 기계장치 부품의 외부면에 인접하기 위한 와이퍼를 구비하여 하우징과 연결될 수 있는 오일 복귀 요소, 와이퍼로부터 오일을 공급하고 회전축에 대해 동축에 위치하는 링 채널 내로 합류하는 적어도 하나의 채널과, 기계장치 부품들 중 어느 하나의 부품과 연결 가능하고 회전축을 중심으로 분포된 복수의 블레이드를 구비한 오일 스쿠프 휠(oil scoop wheel)을 포함하는 상기 오일 스쿠프 장치를 통해 달성된다. 이와 관련하여 상기 블레이드는 링 채널 내로 연장되고, 오일 복귀 요소에 대해 상대적으로 오일 스쿠프 휠의 회전 시 오일을 링 채널로부터 이송시킨다.

본 발명에 따른 오일 스쿠프 장치의 장점은, 기계장치 부품들이 회전축을 중심으로 회전할 시에 확실하게 오일을 공급받는다는 점에 있다. 이와 관련하여 오일 복귀 요소는 고정하고, 오일 스쿠프 휠은 상기 오일 복귀 요소에 대향하여 회전시키는 방식으로 구성하는 것이 특히 효과적이다. 왜냐하면, 일단 링 채널 내에 도달한 오일이 오일 스쿠프 휠의 블레이드에 의해 강제적으로 기계장치 부품들의 내부 챔버로 펌핑되기 때문이다. 오일 복귀 요소가 와이퍼와 함께 하우징 내에 위치 고정되어 배치됨으로써, 목표하는 오일 부피 흐름이 생성된다. 와이퍼의 이용이 특히 바람직하다. 왜냐하면, 와이퍼는 기계장치 부품의 회전 시에 그 기계장치 부품의 외부면에 위치하는 오일을 와이핑 제거하여(wipe off), 채널의 방향으로 안내할 수 있기 때문이다. 그렇게 함으로써 높은 오일 부피 흐름이, 채널로, 그에 따라 종국에는 회전하는 부품들로, 예컨대 멀티 디스크 클러치로 공급될 수 있게 된다.

와이퍼는 바람직하게는 축방향으로 연장되고, 조립된 상태에서는 회전하는 기계장치 부품의 외부면에 따라 배향되며, 그리고 그 외부면에 접촉한다. 바람직한 구현예에 따라, 와이퍼는 삽 모양, 또는 C-형 횡단면을 가지며, 이는 외부면으로부터 와이핑 제거될 수 있는 오일 량에 바람직하게 작용한다. 오일 스쿠프 장치는, 반경 방향 채널이 거의 수직으로 배향될 수 있도록 고정된 하우징 내에 고정되며, 그럼으로써 오일은 중력을 바탕으로 반경 방향에서 안쪽을 향해 링 채널에 유입된다. 자명한 사실로서 반경 방향으로 연장되어 환상 챔버 내로 개방된 다수의 채널이 제공될 수도 있다.

제1 변형예에 따라, 오일 스쿠프 휠은 오일 복귀 요소의 와이퍼가 인접하는 외부면을 갖는 기계장치 부품과 동일한 기계장치 부품과 결합될 수 있다. 그에 따라 오일 복귀 요소와 오일 스쿠프 휠은 직접적으로 상호 작용한다. 바람직하게는 와이퍼, 채널, 그리고 링 채널은 일체형으로 제조되어, 함께 오일 복귀 요소를 형성한다. 바람직한 구현예에 따라, 오일 복귀 요소는 원판 모양의 본체를 포함하고, 그 본체에 반경 방향 채널, 링 채널, 그리고 와이퍼가 장착된다. 이때 채널은 바람직하게는 상기 본체상에 배치되고, 채널의 측면 벽부는 본체의 표면에 의해 형성된다. 본체는 바람직하게는 약간 원추형으로 형성된다. 링 채널은 종단면도로 볼 때 기계장치 부품 방향으로 개방되는 거의 C-형 프로파일을 가지며, 그럼으로써 오일 스쿠프 휠의 블레이드들은 환상 챔버 내로 연장될 수 있게 된다. 바람직하게는 링 채널은 외부 링 웨브, 상기 외부 링 웨브에 대해 동축에 위치하는 내부 링 웨브, 그리고 바닥부에 의해 형성된다. 이때 상기 바닥부는 본체의 일부분이다. 바람직한 구현예에 따라, 채널에 있어 반경 방향에서 안쪽에 위치하는 채널 단부는 축방향에서 링 채널에 인접하여 종결되며, 그리고 링 채널의 바닥부 내에는 연통하는 관통구가 제공된다. 관통구는 바람직하게는 바닥부에 있어서 반경 방향에서 안쪽에 위치하는 바닥부 구간에 배치된다. 이와 같은 방식으로, 언더컷 부분이 형성된다. 이런 언더컷 부분은, 일단 링 채널에 도달한 오일이 더 이상 외부 방향으로 누출되지 못하게끔 보장한다. 바람직한 구현예에 따라, 오일 스쿠프 휠은 링을 포함하고, 상기 링에는 블레이드가 축방향으로 이격되어 장착된다. 기계장치 부품이 회전할 시에, 블레이드는 링 채널 내에서 회전축을 중심으로 순환한다. 링은 바람직하게는 축방향 관통구들을 가지며, 이들 관통구들은 원주 방향에서 블레이드들에 인접하여 배치되고, 그 관통구들에 의해 오일은 블레이드들로부터 클러치의 방향으로 펌핑 된다. 블레이드들은, 오일 복귀 요소의 회전 시에 오일을 관통구들을 통해서 축방향으로 공급할 수 있는 방식으로 형성된다. 이를 위해 블레이드들은 반경 방향에서 볼 때 삽 모양의 형상을 갖는다.

제2 변형예에 따라, 오일 스쿠프 휠은 오일 복귀 요소가 자체 와이퍼를 이용하여 인접하는 기계장치 부품과 상이한 기계장치 부품과 결합될 수 있다. 이런 변형예는, 특히 오일 섬프 내에서 회전하는 기계장장치 부품에 대한 연결 가능성이 제한되는 경우에 제공된다. 바람직하게는 와이퍼와 채널은 일체형으로 제조되어 함께 오일 복귀 요소를 형성한다. 오일 복귀 요소는 바람직한 구현예에 따라 자체 채널을 이용하여 하우징 내에 형성된 연결 채널에 연통된다. 상기 연결 채널은 링 채널 내로 개방된다. 이와 같은 점에 한해서, 상기 변형예의 경우, 오일 복귀 요소와 오일 스쿠프 휠은 하우징 내에 배치된 채널들을 통해 간접적으로 상호 작용한다. 링 채널은 하우징 내에서 반경 방향에서 안쪽을 향해 개방되는데, 다시 말해 본 실시예의 경우 오일 공급은 링 채널로부터 상기 링 채널에 대해 동축에 위치하는 기계장치 부품의 내부 챔버로 이루어진다. 바람직하게는 오일 스쿠프 휠은 반경 방향 관통구들을 구비한 링을 포함하며, 그리고 우선 회전 방향으로 회전 시에 관통구들을 통해 오일을 반경 방향에서 하부를 향해 공급하기 위해, 블레이드들은 삽 모양으로, 원주방향에서 링의 관통구들에 인접하는 방식으로 이격되어 있다.

또한, 전술한 목적은 제1 변형예에 따르는 오일 스쿠프 장치를 구비한 멀티 디스크 클러치에 의해 달성된다. 상기 멀티 디스크 클러치는,

회전축을 중심으로 회전 가능하고 오일 섬프 내에 연장되는, 외부 멀티 디스크를 갖는 외부 멀티 디스크 캐리어와,

하우징 내에서 외부 멀티 디스크 캐리어에 대해 회전축을 중심으로 상대적으로 회전 가능하게 지지된, 내부 멀티 디스크를 갖는 내부 멀티 디스크 캐리어와, 상기 내부 멀티 디스크 및 상기 외부 멀티 디스크는 축방향에서 교호 배치되고 멀티 디스크 세트를 형성하며,

두 개의 멀티 디스크 캐리어 중 하나 상에 형성되고 주연 방향으로 분포된 복수의 축방향 관통구를 갖는, 멀티 디스크 캐리어에 일체로 형성된 바닥 부재와,

하우징과 견고하게 연결되고 오일 섬프의 상부에서 외부 멀티 디스크 캐리어의 외부면에 접하는 와이퍼, 상기 와이퍼와 연결된 채널, 및 상기 채널과 연결된, 회전축에 대한 동축상의 링 채널을 포함하는 오일 복귀 요소와,

관통구들의 영역 내에 배치되고 주연 방향으로 분포된 복수의 블레이드를 갖는, 바닥 부재와 연결된 오일 스쿠프 휠(4)을 포함하며, 이때 상기 블레이드는 링 채널 내로 연장되어 상기 바닥 부재의 회전 시 하우징에 대해 오일을 링 채널로부터 관통구들을 통해 클러치 챔버 내로 공급한다.

본 발명에 따른 멀티 디스크 클러치는 확실한 오일 공급과 그에 따른 우수한 윤활 및 냉각과 관련한 전술한 장점을 달성하며, 이는 높은 내구성을 제공한다. 고정된 오일 복귀 요소의 이용이 특히 바람직하다. 왜냐하면, 중력이 작용함에 따라, 오일은 반경 방향 채널을 통과하여 외부 단부로부터 반경 방향에서 안쪽을 향해 링 채널 내로 유입되기 때문이다. 일단 링 채널에 도달한 오일은 회전하는 오일 스쿠프 휠의 블레이드에 의해 멀티 디스크 클러치의 내부 챔버 내로 펌핑 된다. 와이퍼를 이용하여 많은 오일 량이 외부 멀티 디스크 캐리어로부터 걷어내어져 채널 방향으로 안내될 수 있다. 본 실시예에서 이용되는 오일 스쿠프 유닛은 특히 제1 변형예와 관련하여 언급한 각각의 구현예를 포함할 수 있다.

바람직한 구현예에 따라, 바닥 부재는 외부 멀티 디스크 캐리어와 견고하게 체결되는데, 특히 일체형으로 형성된다. 클러치의 내부 챔버와 하우징의 내부 챔버를 연통시키는 축방향 관통구들은 바람직하게는 바닥 부재에 있어 반경 방향에서 안쪽에 위치하는 그 바닥 부재 구간에 배치된다. 그러므로 오일이 반경 방향에서 내부 멀티 디스크 캐리어의 내부로 유입됨으로써, 멀티 디스크를 윤활하고 냉각하기 위해 멀티 디스크 사이에 도달하게 되는 점이 보장된다. 이를 위해, 내부 멀티 디스크 캐리어는 바람직하게는 슬리브 모양으로, 또는 중공축의 형태로 형성되며, 그리고 멀티 디스크 세트의 영역에 반경 방향 관통구들을 구비한다. 그리고 그 반경 방향 관통구들을 통해 오일은 외부 방향을 향해 멀티 디스크 세트로 흘러갈 수 있다. 본 실시예에서 완벽을 기하기 위해 언급될 수 있는 점에서, 바닥부는 자명한 사실에서 내부 멀티 디스크 캐리어와 결합되거나, 또는 그 내부 멀티 디스크 캐리어와 일체형으로 형성될 수 있다. 바람직한 개선 실시예에 따라, 바닥 부재는 반경 방향에서 안쪽에 허브를 구비하고 있고, 상기 허브는 축방향에서 중공축 내에 삽입된다. 바람직하게는 내부 멀티 디스크 캐리어의 단부와 바닥부 사이에는 밀봉부가 제공된다. 그러므로 클러치 챔버 내로 유입되는 오일이, 멀티 디스크과 접촉하지 않으면서, 내부에서 바닥부를 따라 반경 방향에서 바깥쪽을 향해 흐르는 점은 억제된다. 오히려, 반경 방향 관통구들을 통해 멀티 디스크에 도달할 수 있도록 하기 위해, 오일이 내부 멀티 디스크 캐리어 내부에서 축방향으로 멀티 디스크 세트의 영역에 유입되는 점이 달성된다. 그런 다음 오일은 멀티 디스크 사이에서 반경 방향에서 바깥쪽을 향해 흐르고, 바깥쪽에 위치하는 유격을 통해 클러치 챔버를 다시 벗어나게 된다.

추가로, 전술한 목적은 제2 변형예에 따르는 오일 스쿠프 장치를 구비한 멀티 디스크 클러치에 의해 달성된다. 상기 멀티 디스크 클러치는

슬리브 섹션을 구비하고, 내부에는 반경 방향에서 안쪽에 회전축에 대해 동축에 위치하는 링 채널이 형성되는 하우징,

내부 멀티 디스크를 구비하고, 하우징 내에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 장착되고, 슬리브 모양으로 형성되며, 그리고 링 채널의 영역에 원주 방향으로 분포된 다수의 반경 방향 관통구를 포함하는 내부 멀티 디스크 캐리어,

외부 멀티 디스크를 구비하고, 내부 멀티 디스크 캐리어에 상대적으로 회전축을 중심으로 회전 가능하게 장착되며, 그리고 오일 섬프 내부를 통과하는 외부 멀티 디스크 캐리어,

오일 섬프 상부에서 외부 멀티 디스크 캐리어의 외부면에 인접하는 와이퍼와, 상기 와이퍼와 연통되고 오일 공급을 위해 링 채널과 연통되는 채널을 포함하여 하우징과 견고하게 결합되는 오일 복귀 요소, 그리고

원주 방향으로 분포된 다수의 블레이드를 구비하여 내부 멀티 디스크 캐리어와 결합되는 오일 스쿠프 휠을 포함하며,

상기 내부 멀티 디스크 및 상기 외부 멀티 디스크는 축방향에 교호적으로 배치되어 멀티 디스크 세트를 형성하고,

상기 블레이드들은, 관통구들의 영역에 배치되어 링 채널 내에 삽입되며, 그리고 하우징에 상대적으로 내부 멀티 디스크 캐리어가 회전할 시에는, 링 채널로부터 관통구들을 통해 오일을 클러치 챔버로 공급한다. 이런 멀티 디스크 클러치는 전술한 해결 방법과 유사하게 동일한 장점들을 제공한다. 본 실시예에서 이용되는 오일 스쿠프 유닛은 특히 제2 변형예와 관련하여 언급한 각각의 구현예를 포함할 수 있다.

바람직한 구현예에 따라, 슬리브 섹션은, 바깥쪽에 위치하는 유입구와, 안쪽에 위치하는 배출구를 구비한 연결 채널을 포함하며, 그리고 채널은 유입구 쪽으로 개방되고, 배출구는 링 채널 쪽으로 개방된다. 이와 관련하여, 멀티 디스크 클러치가 조립된 상태에서 연결 채널은 거의 수직으로 배향되며, 그럼으로써 오일 공급을 위해 중력이 활용될 수 있게 된다. 바람직하게는 슬리브 모양의 내부 멀티 디스크 캐리어는 멀티 디스크 세트의 영역에서 반경 방향 관통구들을 포함한다. 이에 멀티 디스크 클러치의 윤활을 위해, 내부 멀티 디스크 캐리어의 내경이 오일 스쿠프 휠의 영역에 위치하는 제1 관통구들의 평면으로부터 멀티 디스크 세트의 영역에 위치하는 제2 관통구들의 평면으로 갈수록 증가할 때 특히 바람직하다. 이와 같은 방식으로, 내부 멀티 디스크 캐리어가 회전하고, 그에 따라 원심력이 작용할 때, 오일은 자동으로 더욱 큰 횡단면의 방향으로, 다시 말해 멀티 디스크 세트의 방향으로 흐르게 된다. 또한, 상기 해결 방법에서, 외부 멀티 디스크 캐리어는 바람직하게는 허브를 구비하여 자체에 일체형으로 형성되는 바닥 부재를 포함하며, 그 허브 내로는 샤프트가 회전 불가능하게 삽입될 수 있다.

전술한 두 해결 방법에 적용되는 바람직한 실시예에 따라, 외부 멀티 디스크 캐리어는 원통형 외부면을 가지며, 상기 원통형 외부면을 따라 와이퍼가 길이방향으로 연장된다. 이때, 와이퍼는 회전축에 대해 거의 평행하게 배향되는데, 더욱 정확하게 말하면 오일 섬프의 외부에서 클러치의 상부 영역에 위치한다. 고정된 와이퍼와 회전하는 외부 멀티 디스크 캐리어 사이에는 최소의 유격이 형성되며, 그럼으로써 마찰 손실은 회피된다. 오일 스쿠프 장치의 부품들은 예컨대 플라스틱으로, 특히 사출 성형 방법으로 제조될 수 있고, 또한 박판을 이용한 성형 부품으로서도 제조될 수 있다. 오일 스쿠프 휠은 클립 체결, 압입 체결, 또는 나사 체결을 이용하여 해당하는 기계장치 부품과 체결될 수 있다. 오일 복귀 요소는 바람직하게는 하우징에 배치된 견부를 통해 축방향으로 지지되고, 그에 따라 외부 멀티 디스크 캐리어에 상대적으로 배향된다. 하우징과의 고정을 위해, 특히 나사 체결 방법이나, 또는 접착제 결합 방법이 고려된다.

본 발명의 바람직한 실시예들은 도면에 도시되어 있으며, 다음에서 더욱 상세하게 설명된다.

본 발명에 따라, 회전하는 기계장치 부품들의 확실한 윤활유 및 냉각유 공급을 보장하는 개선된 오일 스쿠프 시스템이 제안할 뿐 아니라, 특히 개선된 윤활 및 냉각 성능을 갖는 멀티 디스크 클러치가 제공된다.

도1은 제1 실시예에 따른 본원의 오일 스쿠프 장치의 오일 복귀 요소를 도시한 개략도.

도1의 a)는 축방향에서 바라보고 도시한 정면도.

도1의 b)는 도1의 a)의 절결선(A-A)에 따라 절결하여 도시한 종단면도.

도1의 c)는 축방향에서 바라보고 도시한 배면도.

도2는 도1에 따른 오일 복귀 요소용 오일 스쿠프 휠을 도시한 개략도.

도2의 a)는 축방향에서 바라보고 도시한 정면도.

도2의 b)는 도2의 a)의 절결선(A-A)에 따라 절결하여 도시한 종단면도.

도2의 c)는 축방향에서 바라보고 도시한 배면도.

도3은 도1 및 도2에 따른 오일 스쿠프 장치를 분해하여 도시한 종단면도와 제1 실시예에 따른 본원의 멀티 디스크 클러치를 도시한 종단면도.

도4는 도3에 따른 멀티 디스크 클러치를 완전하게 조립한 상태로 도시한 종단면도.

도5는 오일 흐름의 진행 방향과 함께 도4에 따른 멀티 디스크 클러치를 도시한 종단면도.

도6은 제2 실시예에 따른 본원의 오일 스쿠프 장치의 오일 복귀 요소를 도시한 개략도.

도6의 a)는 축방향에서 바라보고 도시한 배면도.

도6의 b)는 도6의 a)의 절결선(A-A)에 따라 절결하여 도시한 종단면도.

도6의 c)는 도6의 b)의 절결선(B-B)에 따라 절결하여 도시한 횡단면도.

도7은 도6에 따른 오일 복귀 요소용 오일 스쿠프 휠을 도시한 개략도.

도7의 a)는 횡단면도.

도7의 b)는 종단면도.

도8은 도6 및 도7에 따른 오일 스쿠프 장치를 구비한 제2 실시예에 따른 본원의 멀티 디스크 클러치를 도시한 종단면도.

도9는 오일 흐름의 진행 방향과 함께 도8에 따른 멀티 디스크 클러치를 도시한 종단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2: 오일 스쿠프 장치 3: 오일 복귀 요소

4: 오일 스쿠프 휠 5: 본체

6: 채널 7: 링 채널

8: 관통구 9: 관통구

10: 와이퍼 11: 오일 섬프

12: 벽 구간 13: 후방 벽

14: 벽 구간 15: 외부 링 웨브

16: 내부 링 웨브 17: 바닥부

18: 링 개구 19: 플랜지 구간

20: 보어 21: 외부면

22: 링 디스크 23: 개구

24: 블레이드 25: 보어

26: 보어 27: 견부

28: 나사 연결부 29: 보어

30: 나사 31: 개구

32: 클러치 장치 33: 멀티 디스크 클러치

34: 액시얼 조절 장치 35: 하우징

36: 외부 멀티 디스크 캐리어 37: 외부 멀티 디스크

38: 내부 멀티 디스크 캐리어 39: 내부 멀티 디스크

40: 멀티 디스크 세트 41: 관통구

42: 플랜지 43: 래디얼 베어링

44: 액시얼 베어링 45: 샤프트 밀봉부

46: 바닥부 47: 허브

48: 래디얼 베어링 49: 보어

50: 지지 디스크 51: 밀봉 링

52: 스냅 링 53: 압력 디스크

54: 압력 플레이트 55: 스프링 수단

56: 스냅 링 57: 지지 디스크

58: 조절 디스크 59: 볼 그루브

60: 볼 그루브 61: 전동기

62: 케이지 63: 톱니 세그먼트

64: 액시얼 베어링 65: 피니언

66: 단부 치형부 67: 단부 치형부

68: 볼트 69: 구동 샤프트

70: 커버 71: 제1 채널 구간

72: 제2 채널 구간 73: 슬리브 섹션

74: 연결 채널 75: 내부면

76: 관통 채널 77: 중공 챔버

78: 웨브 79: 베어링 부재

A: 회전축

도1과 도2는 다음에서 함께 설명된다. 도1과 도2는 오일 복귀 요소(3)와, 상기 오일 복귀 요소(3)와 상호 작용하는 오일 스쿠프 휠(4)을 포함하여 2개의 부분으로 이루어진 오일 스쿠프 장치(2)를 도시하고 있다. 오일 복귀 요소(3)는 본 실시예에서는 미도시한 하우징 내에 삽입되어, 그 내부에서 위치 고정되게 배치된다. 오일 스쿠프 휠(4)은 하우징 내에 회전 가능하게 장착된 기계장치 부품에 장착되며, 그에 따라 고정된 오일 복귀 요소(3)에 상대적으로 상기 기계장치 부품과 함께 회전한다.

도1의 a) 내지 도1의 c)에 상세도로서 도시되어 있는 오일 복귀 요소(3)는 원판 모양의 본체(5), 상기 본체(5)상에 장착되고 반경 방향에서 바깥쪽에서부터 안쪽으로 연장되는 채널(6), 및 반경 방향에서 안쪽에 위치하는 링 채널(7)을 포함한다. 반경 방향 채널(6)은 링 채널(7) 쪽으로 개방되어 있다. 본체(5)는 원추형 원판 형태로 형성되고, 반경 방향에서 바깥쪽에 위치하는 원주 구간에 제1 축방향 관통구(8)를 포함한다. 상기 관통구(8)는 채널(6)로 향하는 공급 개구로서 이용된다. 본체(5)는 반경 방향에서 안쪽에 제2 축방향 관통구(9)를 구비한다. 상기 관통구(9)는 링 채널(7)과 채널(6)을 연통하는 역할을 한다. 또한, 본체(5)는 원추형 원판에 일체로 형성되고 축방향으로 연장되는 와이퍼(10)를 포함한다. 와이퍼(10)는, 회전하는 기계장치 부품이 우선 회전 방향으로 회전할 시에 외부면으로부터 오일을 와이핑 제거하여 공급 개구(8)의 방향으로 공급할 수 있도록 하기 위해, 상기 기계장치 부품의 외부면에 인접하는 역할을 한다. 이를 위해 와이퍼(10)는 횡단면이 거의 C-형으로 형성되며, 그리고 기계장치 부품의 외부면의 반경에 부합하는 만곡부를 갖는 내부 벽 구간(12), 후방 벽(13), 그리고 내부 벽 구간(12)에 대해 반경 방향으로 이격되어 연장되는, 더욱 정확하게 말하면 거의 내부 벽 구간의 절반의 원주 연장부에 걸쳐 연장되는 외부 벽 구간(14)을 포함한다. 와이퍼(10)의 축방향 자유 단부는 종축(A)에 대향하여 경사져 있다.

또한 분명하게, 공급 개구(8)와 관통구(9)는 각각 거의 장방형인 횡단면을 갖는다. 그리고 공급 개구(8)의 형태는 와이퍼(10)의 횡단면에 부합하게 형성되며, 그리고 안쪽에서는 오목한 에지부에 의해, 그리고 바깥쪽에서는 오목한 에지부에 거의 평행한 볼록한 에지부에 의해 범위 한정된다. 공급 개구(8)는 유사한 윤곽을 가지고, 상기 윤곽의 내부의 오목한 에지부는 링 채널(7)의 반경에 부합하게 형성된다. 링 채널(7)은 (종단면도로 볼 때) 거의 C-형 프로파일을 가지며, 그리고 외부 링 웨브(15), 상기 외부 링 웨브에 대해 동축에 위치하는 내부 링 웨브(16)와, 그리고 본체(5)에 의해 형성되는 바닥부(17)를 포함한다. 이와 관련하여, 공급 개구(8)는 바닥부(17)에 있어 반경 방향에서 안쪽에 위치하는 그 바닥부 구간에 형성되는데, 더욱 정확하게 말하면 일단 링 채널(7)에 도달한 오일이 원심력을 바탕으로 다시 반경 방향 채널(6)로 역류되지 않도록 하기 위해 내부 링 웨브(16)에 인접하게끔 형성된다. 링 채널(7)은 축방향에서 기계장치 부품 쪽으로 개방되어 있으며, 그럼으로써 오일은 오일 스쿠프 휠(4)에 의해 그에 부합하게 형성된 링 개구(18)로부터 냉각 및 윤활을 목적으로 기계장치 부품의 내부로 공급될 수 있게 된다.

반경 방향 채널(6)은 원판 모양의 본체(5)상에 배치되며, 그리고 채널(6)에 있어 기계장치 부품의 방향으로 향해 있는 그 채널 측면 벽부는 본체(5)의 표면에 의해 형성된다. 원판 모양 본체(5)는 약간 원추형으로 형성되며, 그럼으로써 채널(6)은 축방향에서 인접되는 방식으로 링 채널(7) 쪽으로 개방된다. 그리고 공급 개구(8)와 링 개구(18)는 공동의 평면에 위치한다. 또한, 본체(5)는 반경 방향에서 바깥쪽에, 하우징의 대응하는 반경 방향 견부 쪽에 축방향으로 지지될 수 있도록 하는 플랜지 구간(19)을 포함한다. 비틀림 회전을 방지하기 위해, 플랜지 구간 내에는 적어도 하나의 보어(20)가 제공되며, 그리고 상기 보어 내로는 미도시한 나사가 삽입되고, 종국에는 하우징 내에 그에 상응하게 형성된 나사 보어에 조여 체결될 수 있다. 와이퍼(10), 채널(6)과 링 채널(7)을 구비한 오일 복귀 요소(3)는 플라스틱을 이용하여 일체형으로 형성되지만, 또 다른 소재도 역시 고려할 수 있다.

도2의 a) 내지 도2의 c)에 상세도로서 도시된 오일 스쿠프 휠(4)은, 원주방향으로 분포된 개구들(23)을 구비한 링 디스크(22)와, 각각 개구들(23)에 인접되어 배치되고 축방향으로 이격되어 있는 블레이드들(24)을 포함한다. 또한, 원주방향으로 분포된 보어들(25)이 제공되는데, 이들 보어들은 본 실시예에는 미도시한 기계장치 부품에 축방향으로 고정하는 역할을 한다. 또한, 도2에서 알 수 있는 점에서, 블레이드(24)는 반경 방향에서 볼 때 삽 모양 형태를 가지며, 그럼으로써 우선 회전 방향으로 회전축을 중심으로 회전할 시에 상기 블레이드는 각각 원주방향으로 존재하는 해당하는 개구(23) 내로 오일을 공급한다. 오일 스쿠프 장치(2)가 조립된 상태에서, 오일 복귀 요소(3)에 존재하는 오일을 기계장치 부품의 내부 챔버로 펌핑 하기 위해, 원주방향에 분포된 블레이드들(24)은 오일 복귀 요소(3)의 링 채널(7) 내에 삽입되어 맞물린다. 그에 따라, 링 디스크(22)의 평균 지름은 거의 링 채널(7)의 평균 지름에 상응한다. 또한, 링 디스크(22)와 상기 링 디스크 위에 고정된 블레이드들(24)의 반경 방향 폭은 거의 링 채널(7)의 반경 방향 폭에 상응하며, 그리고 블레이드들(24)의 축방향 높이는 거의 링 채널(7)의 축방향 깊이에 상응하며, 그럼으로써 전체적으로 가능한 더욱 많은 오일 부피 흐름이 링 채널(7)로부터 배출되어 기계장치 부품의 내부로 공급될 수 있다. 또한, 링 디스크(22)는 중앙 보어(26)를 포함하며, 그에 따라 기계장치 부품과 연결되지만 본 실시예에는 미도시한 구동 샤프트가 상기 중앙 보어(26)를 통과할 수 있다.

다음에서 함께 설명되는 도3 내지 도5는, 도1 및 도2에 도시한 오일 스쿠프 장치(2) 외에도 기계장치 부품으로서 멀티 디스크 클러치(33), 상기 멀티 디스크 클러치(33)를 작동하기 위한 액시얼 조절 장치(34)와, 그리고 상기 액시얼 조절 장치(34)를 제어하기 위한 전동기(61)를 포함하는 클러치 장치(32)를 도시하고 있다. 또한, 클러치 장치(32)는 하우징(35)을 포함하며, 상기 하우징 내에는 전술한 부품이 수납되거나, 또는 그 하우징에 장착된다.

멀티 디스크 클러치(33)는 서로 상대적으로 회전축(A)을 중심으로 회전할 수 있는 2개의 부재, 다시 말해 외부 멀티 디스크 캐리어(36)와 내부 멀티 디스크 캐리어(38)를 포함한다. 외부 멀티 디스크 캐리어(36) 내에는 외부 멀티 디스크(37)이 회전 불가능하지만 축방향으로 이동 가능하게 수납되며, 그리고 내부 멀티 디스크 캐리어(38)에는 내부 멀티 디스크(39)이 회전 불가능하지만 이동 가능하게 장착된다. 외부 멀티 디스크(37) 및 내부 멀티 디스크(39)은 축방향에서 서로 교호적으로 배치되어, 함께 멀티 디스크 세트(40)를 형성한다. 내부 멀티 디스크 캐리어(38)는, 자체 자유 단부에 미도시한 동력 전달 계통에 연결되기 위한 플랜지(42)를 포함하는 중공축의 형태로 형성된다. 멀티 디스크 세트(40)의 영역에서, 중공축 내에는 다수의 반경 방향 관통구(41)가 제공된다. 이들 관통구들(41)을 통해서는, 멀티 디스크 클러치(33)의 내부 챔버로 공급된 냉각유가 클러치 멀티 디스크(37, 39)에 도달할 수 있다. 내부 멀티 디스크 캐리어(38)는 래디얼 베어링(43)을 이용하여 하우징(35)에 대향하여 회전축(A)을 중심으로 회전 가능하게 장착되며, 그리고 액시얼 베어링(44)을 이용하여서는 하우징(35)에 대향하여 축방향으로 지지된다. 밀봉을 위해, 하우징(35)과 내부 멀티 디스크 캐리어(38) 사이에는 래디얼 샤프트 밀봉부(45)가 삽입된다. 외부 멀티 디스크 캐리어(36)는 컵 모양으로 형성되며, 그리고 원통형 외부면 구간, 바닥부(46)와, 그리고 내접 기어부를 구비한 허브(47)를 포함한다. 허브(47) 내로는 미도시한 연결 샤프트가 회전 불가능하게 삽입되며, 또한 그 연결 샤프트는 자체 자유 단부를 이용하여, 내부 멀티 디스크 캐리어(38)에 있어 래디얼 베어링(48)을 장착한 그(38)의 보어(49) 내에 지지된다. 외부면 구간, 바닥부(46)와 허브(47)는 일체형으로 형성되어, 함께 멀티 디스크 클러치(33)의 클러치 드럼을 형성한다. 멀티 디스크 세트(40)는 내부 멀티 디스크 캐리어(38)와 견고하게 체결된 지지 디스크(50)에서 축방향으로 지지되고, 지지 디스크(50)는 자체적으로, 내부 멀티 디스크 캐리어(38)의 환상 그루브 내에 삽입된 스냅 링(52) 쪽에 축방향으로 지지된다. 멀티 디스크 세트(40)는, 압력 플레이트(54)의 대응하는 리세스부 내에 고정되는 압력 디스크(53)에 의해 축방향으로 가압된다. 압력 플레이트(54)와 내부 멀티 디스크 캐리어(38) 사이에는, 스프링 부재(55)가 디스크 스프링들의 형태로 작용한다. 즉, 디스크 스프링들은 압력 플레이트(54)와 멀티 디스크 세트(40)를 축방향에서 반대 방향으로 가압하는데, 다시 말해 멀티 디스크 클러치(33)가 개방되는 쪽으로 작용한다. 스프링 부재(55)는 내부 멀티 디스크 캐리어에 대향하여 고정된 스냅 링(56)에 축방향으로 지지된다. 외부 멀티 디스크 캐리어(36)의 바닥부(46)와, 내부 멀티 디스크 캐리어(38)에 있어 상기 바닥부(46)에 인접한 그(38)의 단부 사이에는 플라스틱 링 형태의 밀봉부(51)가 삽입된다. 상기 밀봉부는, 클러치 드럼 내로 공급되는 냉각유가, 멀티 디스크 세트와 접촉하지 않고, 바닥부의 내측면에서 반경 방향에서 바깥쪽을 향해 흐르는 것을 억제한다. 플라스틱 링(51)의 추가의 목적은 내부 멀티 디스크 캐리어(38)로부터 축방향으로 이격시켜 외부 멀티 디스크 캐리어(36)를 고정하는 것에 있다.

멀티 디스크 클러치(33)를 냉각 및 윤활시키기 위해, 오일 스쿠프 장치(2)가 제공되며, 상기 오일 스쿠프 장치는 오일을 하우징(35) 내에 존재하는 오일 섬프로부터 멀티 디스크 클러치(33)의 내부에 공급한다. 명백하게, 오일 복귀 요소(3)는 자신의 플랜지 구간(19)을 사용하여 하우징(35)의 반경 방향 견부(27)에 대해 축방향으로 지지되고 적어도 하나의 나사 연결부(28)를 이용하여 하우징(35)에 고정된다. 이러한 경우 나사 연결부(28)는 또한 선회 방지부로서 기능하여, 와이퍼(10)가 항상 하우징(35)의 상부 영역 내에 유지되고 채널(6)이 수직 하향 안내되는 것을 보장한다. 링 채널(7)은 멀티 디스크 클러치(33)의 회전축(A)에 대해 동축상으로 위치하고 중심 보어(29)를 형성하며, 상기 중심 보어를 통해 허브(47)와 회전 공정식 연결될 샤프트가 관통될 수 있다. 오일 스쿠프 휠(4)은 자신의 링 디스크(22)를 사용하여 외부 멀티 디스크 캐리어(36)의 바닥부(46)에 고정되며, 바람직하게 나사 고정된다. 도3에서 알 수 있는 바와 같이 나사(30)는 바닥부(46)에서 나사 보어 내로 삽입 고정된다. 바닥부(46) 및 링 디스크(22)는 축방향 개구(23, 31)를 포함하며, 이로써 멀티 디스크 세트(40)를 냉각시키고 회전하는 구조 부품들을 윤활시키기 위해, 냉각유가 링 챔버(7)로부터 개구(23, 31)를 통해 멀티 디스크 클러치(33)의 내부에 도달할 수 있다.

오일 복귀 요소(3)는 하우징(35) 내에 고정되며, 와이퍼(10)는 종축(A)에 대해 평행하게 그리고 외부 멀티 디스크 캐리어(36)의 외부면을 따라 정렬된다. 이러한 방식으로, 오일 섬프의 순환 후 외부 멀티 디스크 캐리어(36)의 표면(21) 상에 응축된 오일은 와이퍼(10) 상에 와이핑 제거되고 유입 개구(8)를 통해 채널(6) 내에 안내된다. 채널(8) 내로 가능한 한 많은 오일을 안내하기 위해, 와이퍼(10)는 축방향에서 외부 멀티 디스크 캐리어(36)의 대부분에 걸쳐 연장된다. 또한, 가능한 한 큰 오일 용적 유동을 위해, 와이퍼(10)와 외부 멀티 디스크 캐리어(36) 사이에 형셩된 반경 방향 갭이 최소화되도록 오일 복귀 요소(3)는 하우징(35) 내에 유지된다. 한편 마찰 손실을 방지하기 위해, 와이퍼(10)와 외부 멀티 디스크 캐리어(36)의 원통형 외부면 사이의 접촉이 방지되어야 한다.

냉각유 유동의 순환은 표시된 화살표를 사용하여 도5에 도시된다. 이로써, 오일은 외부 멀티 디스크 캐리어(36)의 표면(21)으로부터 와이퍼(10)에 의해 와이핑 제거되고 유입 개구(8)를 통해 반경 방향 채널(6) 내에 공급된다. 중력으로 인해 오일은 반경 방향 채널(6) 내에서 하향 유동하여 연결 개구(9)를 통해 링 채널(7) 내에 도달한다. 이로부터 오일은 오일 스쿠프 휠(4)의 회전으로 인해 블레이드(24)를 이용하여 개구(31)를 통해 멀티 디스크 클러치의 내부로 펌핑된다. 여기서 오일은 우선 중공 샤프트로서 구성된 내부 멀티 디스크 캐리어(38)의 내부에서 축방향으로 반경 방향 관통구(41)까지 유동한다. 오일은 중력으로 인해 관통구(41)를 통해 멀티 디스크 세트(40)에 도달하며, 상기 세트에서 오일은 디스크들 사이에서 외부로 유동하고 이러한 경우 클러치 멀티 디스크의 마찰열을 수용하고 전달한다. 오일은 외부 멀티 디스크 캐리어(36)와 압력 플레이트(54) 사이에 형성된 순환 갭을 통해 멀티 디스크 클러치(33)의 내부 챔버로부터 하우징(35)의 내부 챔버 내에 형성된 오일 섬프(11) 내로 유동한다. 오일 섬프(11) 내에서 외부 멀티 디스크 캐리어(36)의 회전에 의해 외부면 상에 오일막이 응축되어 형성되며, 상기 오일막은 상부로 이동되고 와이퍼(10)에 의해 와이핑 제거된다. 여기서 순환 사이클은 다시 처음부터 시작된다.

멀티 디스크 클러치(33)의 작동을 위해 제공된 액시얼 조절 장치(34)는 볼 램프 장치의 형태로 구성되며, 또한 다른 작동 메커니즘, 예컨대 유압식 액추에이터들도 고려될 수 있다.

볼 램프 장치(34)는 서로 상대 회전 가능한 두 개의 디스크, 즉, 지지 디스크 및 조절 디스크(58)를 포함하며, 지지 디스크(57)는 위치 고정된 하우징(35)에 대해 축방향으로 지지되며 조절 디스크(58)는 축방향으로 변위 가능하다. 양 디스크(57, 58)의 서로 대면하는 단부면에는 서로 반대되는 경사를 가지며 주연부에 분포된 복수의 볼 그루브(59, 60)가 제공된다. 주연 방향으로 연장되고 서로 대면하여 놓인 각각의 볼 그루브(59, 60)는 하나의 쌍을 형성하고 각각 하나의 볼을 수용하여, 상기 볼을 통해 디스크(57, 58)가 축방향으로 지지된다. 볼은 양 디스크(57, 58)들 사이에서 축방향으로 보유되는 케이지(62) 내에 주연 방향으로 서로 고정된다. 볼은 도시된 절단면 외부에 위치하기 때문에 도면에서 볼 수 없다. 한 쌍의 볼 그루브(59, 60)의 깊이가 주연부를 따라 가변적이므로, 디스크(57, 58)의 서로에 대한 상대 회전은 멀티 디스크 클러치(33)의 압력판(54)의 축방향 변위 및 작동을 야기한다. 이러한 경우, 지지 디스크(57)는 하우징(35)의 리세스 내에 회전 불가능하게 안착된다. 조절 디스크(58)는 볼 그루브 내에 안착된 볼을 통해 지지 디스크(57)에 대해 반경 방향으로 지지되며 톱니 세그먼트(63)를 통해 회전축(A)을 중심으로 회전 구동 가능하다. 조절 디스크(58)와 압력판(54) 사이에서 축방향으로 축방향 베어링(64)이 중간 연결되는데, 이는 동시적인 상대 회전 운동 하에 축방향 힘을 전달할 수 있다.

마찰 클러치가 완전 개방되었을 때, 양 디스크(57, 58)는 서로 가장 인접한 위치에 있게 된다. 조절 디스크(58)의 상응하는 회전 시에, 볼은 볼 그루브(12, 13) 내 작은 깊이의 영역으로 운동한다. 따라서, 디스크(57, 58)들 사이에는 팽창이 발생하며, 조절 디스크(58)가 멀티 디스크 세트(40) 방향으로 축방향으로 변위되어 멀티 디스크 세트가 축방향 베어링(64) 및 압력판(54)에 의해 작동된다. 조절 디스크(58)의 회전에 상응하여 멀티 디스크 클러치(33)는 사전 설정된 만큼 차단되고 내부 멀티 디스크 캐리어(38)에 대한 외부 멀티 디스크 캐리어(36)의 결합이 수행된다. 판 스프링으로서 형성된 스프링 수단(55)은, 전동기(61)의 비 작동 시 조절 디스크(58)가 그의 최초 위치로 지지 디스크(57) 방향으로 변위되는데 작용한다.

볼 램프 장치(34)는 하우징(35)에 플랜지 연결된 전동기(61)의 감속단을 통해 작동 가능하다. 감속단은 회전축(A)에 대해 평행으로 회전 가능하게 볼트(68)에 지지된 두 개의 스퍼어 기어(66, 67)를 포함하는 피니언 기어(65)을 포함한다. 큰 직경을 갖는 스퍼어 기어(66)는 전동기(61)의 구동축(69)과 톱니 결합되나, 작은 직경을 갖는 스퍼어 기어(67)는 조절 디스크(58)의 톱니 세그먼트(63)와 결합된다. 볼트(68)의 일단부는 하우징(35)의 보어 내에 안착되고 볼트의 타단부는 하우징(35) 내에 안착된 커버(70) 내에 보유된다. 커버(70)는 하우징(35)의 보어 내에 밀봉 안착된다.

이하 도6 및 도7에 대해 공동으로 설명된다. 도면에 도시된 스쿠프 유닛(2')의 구조는 도1 및 도2에 도시된 것과 유사하므로, 공동의 부분에 대해서는 상술된 내용을 참고로 한다. 여기서 동일하거나 서로 상응하는 부품은 하나의 작은 따옴표(')로 표시된다.

도6에 도시된 오일 복귀 요소(3')는 도7에 도시된 오일 스쿠프 휠(4')과 함께 오일 스쿠프 장치(2')를 형성한다. 오일 복귀 요소(3')는 그의 작동 부품으로 한정되는 것을 알 수 있다. 오일 복귀 요소는, 단면으로 보면 C-형 프로파일을 가가지며 축방향으로 연장된 와이퍼(10')와, 이에 연결된 튜브 형태의 채널(6')과, 채널 상부측의 고정 요소(19')를 포함한다. 고정 요소(19')는 반경 방향 돌기 형태로 구성되는데, 돌기는 하우징의 견부에 대해 지지되며 나사 결합에 의해 견부에 고정된다. 튜브 형태의 채널(6')은 와이퍼(10')에 직접 연결되면서 먼저 축방향으로 연장된 제1 채널 부분(71)을 가지며, 제1 채널 부분은 반경 방향으로 연장되는 제2 채널 부분(72)으로 연결된다. 제2 채널 부분(72)은 도시되지 않은 연결 채널에 대한 연결을 위해 사용된다. 제2 채널 부분(72)의 후방 벽은, 도시되지 않는 하우징에 대한 회전 고정을 위한 평면부를 반경 방향 내측에 포함하는 본체(5')에 의해 형성된다.

도7a 및 도7b에 상세히 도시된 오일 스쿠프(4')는 주연부에 분포된 복수의 개구(23')를 구비한 링 디스크(22') 및, 주연 방향으로 개구(23')에 각각 인접 배열되고 링 디스크(22')로부터 반경 바향으로 돌출된 블레이드(24')를 포함한다. 블레이드(24')는 반경 방향에서 보면 베인(vane) 형태를 가지므로, 회전축을 중심으로 하는 양호한 방향으로의 회전 시에 블레이드가 각각의 주연 방향에서 상류에 위치한 개구(23') 내로 반경 방향 내측으로 오일을 공급하는 것을 알 수 있다. 링 디스크(22')가 중앙 보어(26')를 포함하기 때문에, 링 디스크는 회전하는 장치 부품, 특히 내부 멀티 디스크 캐리어 상으로 변위될 수 있다. 이때 장치 부품에 대한 고정은 예를 들어 압착 피팅 또는 나사 결합에 의해 형성될 수 있다.

이하 도8 및 도9에 대해 공동으로 설명된다. 상기 도면들은 본 발명에 따른 클러치 장치(32')의 제2 실시예를 도시하는데, 이는 도4 및 도5에 설명된 실시예에 전반적으로 상응한다. 이러한 점에서 공동 부분들은 상술된 설명을 참고하며, 동일하거나 서로 상응하는 부품들은 하나의 작은 따옴표(')로 표시된다. 먼저, 차이점이 설명된다.

도면에서, 클러치(32')의 종단면은 전동기(61')의 하반부가 보이도록 선택되며, 그 구조 및 기능은 도4의 것과 동일하다. 여기서 본 발명의 클러치 장치(32')가 멀티 디스크 클러치(33')의 냉각 및 윤활유 공급을 위한 도6 및 도7에 따른 오일 스쿠프 장치(2')를 포함하는 것을 알 수 있는데, 오일 스쿠프 장치는 하우징(35') 내에 위치하는 오일 섬프로부터 멀티 디스크 클러치(33')의 내부로 오일을 공급한다. 오일 복귀 요소(3')의 고정 부분(19')은 도시되지 않은 하우징(35')의 반경 방향 견부에 축방향으로 지지되며 이에 나사에 의해 고정된다. 본체(5') 또는 제2 채널 부분(72)은 회전축(A')에 대해 동축인 하우징(35')의 슬리브 부분(73)에 지지된다. 평평한 본체(5')가 슬리브 부분(73)에 대해 오일 복귀 요소(3')를 고정하기 위해 사용되어, 와이퍼(10')가 외부 멀티 디스크 캐리어(36')의 상부 영역 내의 규정된 위치에서 외부면(21')에 지지되는 것이 보장된다. 오일 복귀 요소(3')의 채널(6')은 슬리브 부분 내에서 반경 방향 외측으로부터 반경 방향 내측으로 연장하는 연결 채널(74)로 합류되며, 상기 연결 채널은 반경 방향 내부로 개방된 환형 채널(7')로 다시 합류된다. 연결 채널(74)은 대략 수직으로 배향되어, 연결 채널로 유동하는 오일이 중력에 의해 환형 채널(7') 방향으로 반경 방향 내부로 흐를 수 있다. 환형 채널(7')은 슬리브 부분(73)의 원통형 내부면(75)에 형성되며 축방향 베어링(44)과 지지 디스크(57') 사이에 축방향으로 놓인다. 이때 지지 디스크를 하우징(35')에 대해 축방향으로 지지하는 지지 디스크(57')의 반경 방향 지지면이 환형 채널(7')의 측벽을 형성한다.

내부 멀티 디스크 캐리어(38')는 대체로 중공축 형태로 구성되며, 중공축의 클러치 측 제1 단부에는 내부 멀티 디스크(39')가 회전 불가능하게 장착되며 반대쪽의 제2 단부에는 도시되지 않은 구동 트레인에 연결하기 위한 플랜지(42')가 제공된다. 환형 채널(7')과의 축방향 중첩 영역 내에 내부 멀티 디스크 캐리어는, 슬리브 형태의 내부 멀티 디스크 캐리어(38) 내에 형성된 중공 챔버(77) 내로 합류하고 주연부 상에 분포된 복수의 반경 방향 관통구(31')를 가진다. 중공 챔버(77)는 웨브(78)에 의해 플랜지(42') 방향으로 축방향으로 폐쇄된다. 멀티 디스크 세트(40')의 영역 내에서 복수의 반경 방향 제2 관통구(41)가 내부 멀티 디스크 캐리어(38) 내에 제공되며, 중공 챔버(77) 내로 공급된 냉각유가 제2 관통구를 통해 클러치 디스크(37' 39')로 도달될 수 있다. 중공 챔버(77)가 제1 관통구(31')의 유입 영역으로부터 제2 관통구(41') 방향으로 원추형으로 개방되는 것을 알 수 있다. 이러한 구성에 의해, 관통구(31')를 통해 중공 챔버(77)에 도달한 오일이 내부 멀티 디스크 캐리어(38')의 회전 시에 원심력으로 인해 제2 관통구(41') 방향으로 흐를 수 있다. 내부 멀티 디스크 캐리어(38')는 축방향으로 허브(47')에 인접한 영역 내에 베어링 부분(79)을 포함하며, 상기 베어링 부분에서 허브(47')와 회전 불가능하게 연결된 축이 베어링(48')에 의해 회전축(A) 상에 회전 가능하게 지지된다. 중공 챔버(77) 내에 있는 오일이 제2 관통구(41') 방향으로 흐를 수 있도록, 베어링 부분(79)은 축방향으로 연장되는 적어도 하나의 관류 채널(76)을 가진다.

도9에는 냉각유 흐름 경로가 지시 화살표로 도시된다. 오일이 와이퍼(10')에 의해 외부 멀티 디스크 캐리어(36')의 상부면(21')으로부터 흡입되어 채널(6')로 공급된다. 채널(6')은, 오일이 중력으로 인해 하부로 흘러 환형 채널(7')에 도달되는, 하우징(35') 내에 형성된 연결 채널(74) 내로 합류된다. 이곳으로부터 오일은 내부 멀티 디스크 캐리어(38)와 연결된 오일 스쿠프 휠의 회전으로 인해 블레이드(24')에 의해 관통구(31')를 통해 내부 멀티 디스크 캐리어(38')의 내부로 펌핑된다. 이때 공급 과정은 반경 방향으로 수행된다. 그러나, 오일 스쿠프 휠에 의한 공급이 축방향으로 이루어 질 수 있도록 내부 멀티 디스크 캐리어 및 하우징이 구성되는 장치도 가능하다. 내부 멀티 디스크 캐리어(38')의 내부에서 오일은 축방향으로 반경 방향 제2 관통구(41')까지 흐른다. 오일은 원심력으로 인해 제2 관통구(41')를 통해 멀티 디스크 세트(40')에 도달되며, 이곳에서 오일은 멀티 디스크들 사이에서 외측으로 흐르고 클러치 멀티 디스크의 마찰열을 흡수하여 방출한다. 그 다음 오일은 반경 방향 외측으로, 외부 멀티 디스크 캐리어(36')와 압력판(54') 사이에 형성된 환형 간극을 통해 멀티 디스크 클러치(33')의 내부 챔버로부터 하우징(35')의 내부 챔버 내에 형성된 오일 섬프(11')로 흐른다. 오일막이 외부 멀티 디스크 캐리어(36')의 회전에 의해 오일 섬프(11') 내에서 외부면(21')에 점착 유지되는데 오일막은 상부로 이송되어 와이퍼(10')에 의해 흡입된다. 여기서부터 순환이 다시 시작된다.

Claims

고정된 하우징 내에서 회전축을 중심으로 서로 상대적으로 회전 가능한 기계장치 부품들을 구비한 고정된 하우징 내에 사용하기 위한 오일 스쿠프 장치이며, 상기 오일 스쿠프 장치는

상기 기계장치 부품들 중 하나의 외부면(21)에 접하기 위한 와이퍼(10)를 포함하는, 하우징과 연결 가능한 오일 복귀 요소(3)와,

와이퍼(10)에 의해 오일을 공급하고 회전축(A)에 대한 동축상의 링 채널(7) 내로 합류하는 적어도 하나의 채널(6)과,

기계장치 부품들 중 하나와 연결 가능하고 회전축(A)을 중심으로 분포된 복수의 블레이드(24)를 구비한 오일 스쿠프 휠(4)을 포함하며, 상기 블레이드는 링 채널(7) 내로 연장되고 오일 복귀 요소(3)에 대해 상대적으로 오일 스쿠프 휠(4)의 회전 시 오일을 링 채널(7)로부터 이송시키는 오일 스쿠프 장치.
제1항에 있어서, 오일 스쿠프 휠(4)은 동일한 기계장치 부품과 연결 가능하고, 상기 부품의 외부면(21)에 오일 복귀 요소(3)의 와이퍼(10)가 접하는 것을 특징으로 하는 오일 스쿠프 장치.
제2항에 있어서, 와이퍼(10)와, 채널(6)과, 링 채널(7)은 단일품으로 제조되고 오일 복귀 요소(3)를 공동으로 형성하는 것을 특징으로 하는 오일 스쿠프 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서, 채널(6)은 와이퍼(10)로부터 링 채널(7) 쪽으로 사실상 반경 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 오일 스쿠프 장치.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 링 채널(7)은 종단면에서 관찰하는 경우 측면 개방된 대략 C-형 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 스쿠프 장치.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 오일 복귀 요소(3)는 채널(6) 및 링 채널(7)이 배치된 본체(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 스쿠프 장치.
제6항에 있어서, 본체(5)는 디스크 형태로 구성되고 채널(6)을 링 채널(7)과 연결하는 관통구(9)를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 스쿠프 장치.
제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 오일 스쿠프 휠(4)은 축방향 관통구(23)를 갖는 링(22)을 포함하며, 기계장치 부품(33)의 회전 시 바람직한 회전 방향으로 관통구(23)를 통해 오일을 공급하기 위해, 블레이드(24)는 주연 방향으로 관통구(23)에 인접하여 링으로부터 블레이드 형태로 돌출하는 것을 특징으로 하는 오일 스쿠프 장치.
제1항에 있어서, 오일 스쿠프 휠(4')은, 오일 복귀 요소(3')가 자신의 와이퍼(10')를 사용하여 접하는 기계장치 부품과는 다른 기계장치 부품과 연결 가능한 것을 특징으로 하는 오일 스쿠프 장치.
제9항에 있어서, 와이퍼(10')와 채널(7')은 단일품으로 제조되고 공동으로 오일 복귀 요소(3')를 형성하는 것을 특징으로 하는 오일 스쿠프 장치.
제9항에 있어서, 오일 복귀 요소(3')는 자신의 채널(6')을 사용하여 하우징(35') 내에 형성된 연결 채널(74)에 연결되며, 링 채널(7') 내로 상기 연결 채널이 합류하는 것을 특징으로 하는 오일 스쿠프 장치.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 링 채널(7')은 하우징 내에서 반경 방향 내부 쪽으로 개방되는 것을 특징으로 하는 오일 스쿠프 장치.
제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 오일 스쿠프 휠(4')은 반경 방향 관통구(23')를 갖는 링(22')을 포함하며, 회전 시 바람직한 회전 방향으로 관통구(23')를 통해 오일을 반경 방향 내부 쪽으로 공급하기 위해, 블레이드(24')는 주연 방향으로 관통구(23')에 인접하여 링으로부터 블레이드 형태로 돌출하는 것을 특징으로 하는 오일 스쿠프 장치.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 와이퍼(10)는 단면에서 대략 C-형 프로파일을 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 스쿠프 장치.
오일 스쿠프 장치(2)를 구비한 멀티 디스크 클러치(33)이며, 상기 멀티 디스크 클러치는

회전축(A)을 중심으로 회전 가능하고 오일 섬프 내에 연장되는, 외부 멀티 디스크(38)를 갖는 외부 멀티 디스크 캐리어(36)와,

하우징(35) 내에서 외부 멀티 디스크 캐리어(36)에 대해 회전축(A)을 중심으로 상대적으로 회전 가능하게 지지된, 내부 멀티 디스크(39)를 갖는 내부 멀티 디스크 캐리어(38)와, 이때 내부 멀티 디스크(39) 및 외부 멀티 디스크(38)는 축방향으로 교호 배치되고 멀티 디스크 세트(40)를 형성하며,

두 개의 멀티 디스크 캐리어(36, 38) 중 하나 상에 형성되고 주연 방향으로 분포된 복수의 축방향 관통구(31)를 가지며 두 개의 멀티 디스크 캐리어(36, 38) 사이에 형성된 링 형태의 클러치 공간을 한정하는 바닥 부재(46)와,

하우징(35)과 견고하게 연결되고 오일 섬프의 상부에서 외부 멀티 디스크 캐리어(38)의 외부면에 접하는 와이퍼(10), 와이퍼와 연결된 채널(6) 및 채널(6)과 연결된, 회전축(A)에 대한 동축상의 링 채널(7)을 포함하는 오일 복귀 요소(3)와,

관통구(31)의 영역 내에 배치되고 주연 방향으로 분포된 복수의 블레이드를 갖는, 바닥 부재(46)와 연결된 오일 스쿠프 휠(4)을 포함하며, 상기 블레이드는 링 채널(7) 내로 연장되어 바닥 부재(46)의 회전 시 하우징(35)에 대해 오일을 링 채널(7)로부터 관통구(31)를 통해 클러치 챔버 내로 공급하는 멀티 디스크 클러치(도3 내지 도5).
제15항에 있어서, 오일 복귀 요소(3)는 채널(6)이 대략 수직으로 정렬되도록 하우징(35) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티 디스크 클러치.
제15항 또는 제16항에 있어서, 바닥 부재(46) 및 외부 멀티 디스크 캐리어(36)는 단일품으로 구성되며, 반경 방향 내부에서 바닥 부재(46) 상에 허브(47)가 형성되며, 상기 허브 내로 샤프트가 회전 불가능하게 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티 디스크 클러치.
제17항에 있어서, 내부 멀티 디스크 캐리어(38)는 슬리브 형태로 구성되고 멀티 디스크 세트(40)의 영역에서 반경 방향 관통구(41)를 포함하며, 허브(47)는 내부 멀티 디스크 캐리어(38) 내에 축방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 멀티 디스크 클러치.
오일 스쿠프 장치(2')를 구비한 멀티 디스크 클러치(33')이며, 상기 멀티 디스크 클러치는

반경 방향 내부에서 회전축(A')에 대한 동축상의 링 채널(7')을 내부에 형성하는 슬리브 섹션(73)을 갖는 하우징(35')과,

상기 하우징(35') 내에서 회전축(A')을 중심으로 회전 가능하게 지지되고 내부 멀티 디스크(39')를 갖는 내부 멀티 디스크 캐리어(38')와, 이때 내부 멀티 디스크 캐리어(38')는 슬리브 형태로 구성되고 링 채널(7')의 영역에서 주연 방향으로 분포된 복수의 반경 방향 관통구(31')를 포함하며,

내부 멀티 디스크 캐리어(38')에 대해 회전축(A')을 중심으로 회전 가능하게 지지된, 오일 섬프 내에 연장되는 외부 멀티 디스크(38')를 갖는 외부 멀티 디스크 캐리어(36')와, 이때 내부 멀티 디스크(39') 및 외부 멀티 디스크(38')는 축방향으로 교호 배치되고 멀티 디스크 세트(40')를 형성하며,

하우징(35')과 견고하게 연결되고 오일 섬프의 상부에서 외부 디스크 캐리어(38')의 외부면(21')에 접하는 와이퍼(10') 및 와이퍼(10')와 연결된, 오일 공급을 위해 링 채널(7')과 연결된 채널(6')을 포함하는 오일 복귀 요소(3')와,

내부 멀티 디스크 캐리어(38')와 연결되고 관통구(31')의 영역 내에 배치되고 링 채널(7') 내로 연장되고 내부 멀티 디스크 캐리어(38')의 회전 시 하우징(35')에 대해 오일을 링 채널(7')로부터 관통구(31')를 통해 클러치 공간 내로 공급하는, 주연 방향으로 분포된 복수의 블레이드(24')를 갖는 오일 스쿠프 휠(4')을 포함하는 멀티 디스크 클러치(도8, 도9).
제19항에 있어서, 슬리브 섹션(73)은 외부에 제공된 유입 개구 및 내부에 제공되는 배출 개구를 갖는 연결 채널(74)을 포함하며, 상기 유입 개구 내로 채널(6')이 합류하고 상기 배출 개구 내로 링 채널(7')이 합류하는 것을 특징으로 하는 멀티 디스크 클러치.
제19항 또는 제20항에 있어서, 연결 채널(74)은 멀티 디스크 클러치의 조립 상태에서 대략 수직으로 정렬되는 것을 특징으로 하는 멀티 디스크 클러치.
제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 내부 멀티 디스크 캐리어(38')는 멀티 디스크 세트(40')의 영역에서 반경 방향 관통구(41')를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티 디스크 클러치.