(57)【要約】【課題】熱伝達を改善しかつホットスポットの発生を少なくしたカップリング組立体を提供する。【解決手段】力を伝達するのに使用するカップリング組立体10は、回転ディスク18を少なくとも部分的に包囲し、回転ディスク18に係合する環状の力伝達表面を有するプレート部分60を含むハウジング32を有する。冷却流体通路64は、力伝達表面から反対側のプレート部分の側面によって少なくとも部分的に形成され、この力伝達表面の内側面60ｂに複数のくぼみ61が配置される。くぼみ61は、冷却流体通路64を通って冷却流体が流れる径路に乱流及び二次流を作り出す。冷却流体入口68は、冷却流体通路の径方向外側部分に流体連通する断面積の大きな部分を有する通路を含む。入口通路部分70は、小さい断面積を有し、冷却流体通路64の径方向内側部分に流体連通する。選択的にリブが、冷却流体通路の径方向内側及び外側部分を横切って伸びている。【選択図】図２
2012527579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
力を伝達するのに使用するためのカップリング組立体であって、
回転可能ディスクと、
該回転可能ディスクを少なくとも部分的に包囲し、前記回転可能ディスクとの間の相対回転を遅らせるために、前記回転可能ディスク上に設けた円形状の側面によって係合可能になる力伝達表面を備えるプレート部分を有するハウジングと、
前記力伝達表面に対して反対側の前記プレート部分の側面に少なくとも部分的に形成される冷却流体通路と、
流体が前記冷却流体通路に導かれる入口と、
前記冷却流体通路から導かれる前記冷却流体が通る出口と、を含み、
前記プレート部分の力伝達表面の内側面が、冷却流体の流路内に乱流を作り出すための複数のくぼみを有し、前記ハウジングの前記プレート部分と前記冷却流体通路を通って流れる前記冷却流体との間の熱伝達を改善することを特徴とするカップリング組立体。
【請求項２】
前記冷却流体通路に沿って離間した位置に配置された複数のリブを含む複数の突起を更に含み、前記リブの各々は、前記冷却流体通路の径方向内側部分と前記冷却流体通路の径方向外側部分との間に伸びていることを特徴とする請求項１記載のカップリング組立体。
【請求項３】
前記冷却流体通路を通って冷却流体の流路内に伸びている前記プレート部分の底部表面上に複数の突起を更に含むことを特徴とする請求項１記載のカップリング組立体。
【請求項４】
前記冷却流体通路は、円形状を有し、前記複数のくぼみのいくつかは、前記冷却流体通路の径方向外側部分に配置され、補助的な前記複数のくぼみのいくつかは、前記冷却流体通路の径方向内側部分に配置されていることを特徴とする請求項１記載のカップリング組立体。
【請求項５】
前記複数のくぼみは、半球形状を有していることを特徴とする請求項１記載のカップリング組立体。
【請求項６】
前記冷却流体通路は、円形状を有し、前記入口を通る流体が前記冷却流体通路に導かれ、該冷却流体通路は、前記冷却流体通路の径方向外側部分と流体連通するように接続された第１部分と、前記冷却流体通路の径方向内側部分と流体連通するように接続された第２部分とを有する入口通路を含み、
前記入口通路の第１部分は、該入口通路の第１部分の長手方向中心軸に平行に伸びる第１平面内に第１の断面積を有し、前記入口通路の第２部分は、該入口通路の第２部分の長手方向中心軸に平行に伸びる第２平面内に第２の断面積を有しており、
前記第１の断面積は、前記第２の断面積よりも大きく、前記入口通路は、前記入口通路の第１部分から、前記入口通路の第２部分へ流体の流れを導くのに有効であることを特徴とする請求項１記載のカップリング組立体。
【請求項７】
前記複数のくぼみは、楕円形状を有していることを特徴とする請求項１記載のカップリング組立体。
【請求項８】
前記冷却流体通路は、円形状を有し、前記入口から前記出口の向かう第１方向に伸びる第１部分と、前記入口から前記出口の向かう第２方向に伸びる第２部分とを有することを特徴とする請求項１記載のカップリング組立体。
【請求項９】
前記冷却流体通路は、円形状を有し、かつ更に複数の突起を含んでおり、前記突起は、前記冷却流体通路の径方向内側エッジ部分と径方向外側エッジ部分との間に配置されかつ前記冷却流体通路の径方向内側エッジ部分と径方向外側エッジ部分から離間されている、複数の離間した突起を含んでいることを特徴とする請求項１記載のカップリング組立体。
【請求項１０】
前記複数の突起は、冷却流体通路の径方向内側エッジ部分と径方向外側エッジ部分との間に伸びている複数のリブを含んでいることを特徴とする請求項２記載のカップリング組立体。
【請求項１１】
前記くぼみの各々は、深さ（ｄ）と直径（Ｄ）を有し、前記直径（Ｄ）に対する深さ（ｄ）の比率が、概略０．０６〜０．２５の範囲にあることを特徴とする請求項１記載のカップリング組立体。
【請求項１２】
前記冷却流体通路は、高さ（Ｈ）を有し、前記くぼみの各々は、直径（Ｄ）を有しており、前記くぼみの直径（Ｄ）に対する前記冷却流体通路の高さ（Ｈ）の比率が、概略０．２〜１の範囲にあることを特徴とする請求項１記載のカップリング組立体。
【請求項１３】
前記くぼみの各々は、各くぼみに対する概略中心間のピッチとして特定される距離を有し、前記冷却流体通路は、高さ（Ｈ）を有しており、前記高さ（Ｈ）に対する前記ピッチ（ｐ）の比率が、概略２．５〜４．５の範囲にあることを特徴とする請求項１記載のカップリング組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クラッチおよび／またはブレーキとなり得る新規かつ改良されたカップリング組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキとして利用されるカップリング組立体は、特許文献１に開示されている。このカップリング組立体は、ロータとハウジングの間の相対回転を遅らせるために、冷却流体（水）の流れを利用して、ロータに係合する銅製の摩擦プレートを冷却する。他のカップリング組立体は、特許文献２及び特許文献３に開示されている。
【０００３】
これらのカップリング組立体を使用している間、カップリング組立体の離脱状態から係合状態への作動時に熱が発生する。カップリング組立体の構成部品は、冷却流体（水）の流れにさらされて、カップリング組立体の構成部品から熱を冷却流体に伝達するといわれている。カップリング組立体のこれらの構成部品は、冷却流体の流れにさらされるときでさえ、カップリング組立体の構成部品に熱を蓄積する傾向がある。非常に厳しい作動条件の下で熱の蓄積によって、カップリング組立体の構成部品上に過度のホットスポットを形成する傾向がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４,２６２,７８９号明細書
【特許文献２】米国特許第３,５３０,９６５号明細書
【特許文献３】米国特許第５,５７７,５８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、カップリング組立体の構成部品から熱の伝達を促進するために、冷却流体の改善された流れを有する、新規かつ改良された流体で冷却されるカップリング組立体を提供する。
【０００６】
カップリング組立体の構成部品から冷却流体の流れへの対流による熱伝達は、銅製の摩擦プレートの表面にくぼみを設けることにより、冷却流体の乱流及び二次流を作り出すことによって促進され、その結果、熱伝達係数が改善する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
カップリング組立体は、ハウジングによって少なくとも部分的に包囲されている回転可能ディスクを含んでいる。ハウジングは、回転可能ディスクの側面領域に係合可能な力伝達表面を有するプレート部分を有し、ハウジングとディスクとの間の相対回転を遅らせる。ハウジングは、また、冷却流体通路を有しており、この冷却流体通路は、力伝達表面に対向するプレート部分の側面によって少なくとも部分的に形成される。
【０００８】
熱伝達を改善しかつホットスポットの発生を少なくするために、プレート部分の内側表面に配置された複数のくぼみが、冷却流体通路内に乱流及び二次流を作り出す。冷却流体通路内に突出するリブを設けることにより、冷却流体の流れの中に付加的な乱流が導かれる。
【０００９】
冷却流体通路への流体入口は、冷却流体通路の径方向外側部分に流体連通した比較的大きい断面積を有することが可能である。この流体入口は、冷却流体通路の径方向内側部分に流体連通した比較的小さい断面積を有することが可能である。
【００１０】
本発明に従って構成されたカップリング組立体は、多くの異なる特徴を有しており、この特徴は、ここで開示されるように、一緒に使用されると有益である。しかし、これらの特徴は、他の特徴と分離してまたは組み合わせて利用することができる。例えば、冷却流体通路の径方向内側部分と径方向外側部分に対して、大きさが異なる冷却流体通路は、冷却流体通路内に複数の突起を有して使用することができる。他の例では、これらの突起は、リブを含んでも良いし含まなくても良い。
【００１１】
ここで開示されたカップリング組立体は、ブレーキとして利用されるが、このカップリング組立体は、クラッチとしても利用することができることは理解されるべきである。カップリング組立体は、クラッチとブレーキの組立体とすることも考えられる。
【００１２】
本主題の開示内容の上記及び他の特徴は、添付の図面と関連して記載たされた以下の記述を考慮するとき、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に従って構成されたカップリング組立体の前方正面面図である。
【図２】カップリング組立体の構成をさらに説明する、図１の線２−２に沿ってみた拡大断面図である。
【図３】カップリング組立体の摩擦プレートとハウジングの他の部分との関係を説明する、図２の線３−３に沿ってみた部分的に破断した斜視図である。
【図４】図１,２のカップリング組立体のハウジング部分に対する冷却流体入口と冷却出口の関係を説明する、図３の線４−４に沿ってみた断面図である。
【図５】本発明の実施形態における摩擦プレート部分の下側表面の構成を説明する平面図である。
【図６】摩擦プレートの部分を説明する断片的な拡大斜視図である。
【図７】本発明の実施形態におけるくぼみの一形式の構成を説明する断片的な拡大断面図である。
【図８】摩擦プレートの内側表面の断片的な拡大斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
カップリング組立体１０（図１及び図２）は、回転可能な入力部材１２と静止部材１４（図２）の間に力を伝達するために用いられる。本実施形態では、カップリング組立体１０は、ブレーキとして利用され、かつ力は、カップリング組立体１０によって静止部材１４と入力部材１２の間に伝達されて、回転に対して入力部材を保持する。カップリング組立体１０は、クラッチとして利用される場合、静止部材１４は、カップリング組立体１０を介して入力部材１２から静止部材１４に伝達された力の影響の下で回転可能になる。カップリング組立体１０は、ブレーキ及びクラッチの組立体の組合せとなり得ることを理解すべきである。
【００１５】
カップリング組立体１０（図２）は、回転可能な環状ディスク１８を含み、このディスクに入力部材１２が連結される。本実施形態では、入力部材１２は、回転可能な入力軸（図示略）に接続されるギアである。ギア１２の周囲に設けた円形の歯列は、ディスク１８の径方向内側部分２０に形成された対応する歯とかみ合い状態で受け入れられる。環状の摩擦パッド又は部材２４,２６は、ディスク１８の軸方向に対向する側面に取り付けられ、このディスクと入力部材１２とは同軸関係にある。
【００１６】
ディスク１８は、ハウジング組立体３２によって少なくとも部分的に包囲されている。このハウジングアセンブリ３２は、静止部材１４に固定される。上述したように、カップリング組立体１０が、ブレーキとして利用されるとき、静止部材１４は、静止状態である。しかし、カップリング組立体１０がクラッチとして利用される場合、ハウジング組立体３２と静止部材１４は、回転可能である。
【００１７】
ハウジング組立体３２は、カバーまたはシリンダ３８、移動可能な圧力プレート４０（図２−図４）、及び取り付けフランジまたは静止圧力プレート４２（図２）を含む。環状ピストン４６（図２）は、カバーまたはシリンダ３８内に形成された環状室４８に取り付けられる。カバーまたはシリンダ３８と取付フランジ４２は、固定して相互に連結され、これらは、互いに対して軸方向に移動できない又は回転できない。しかし、圧力プレート４０は、ピストン４６から圧力プレート４０に伝達される力の影響の下、軸方向に伸びる支持ポスト５２に沿って移動することができる。
【００１８】
環状室４８が、空気等の適当な流体で加圧されると、ピストン４６は、ディスク１８の左側面（図２に見えるように）に配置された摩擦パッド２４に対して圧力プレート４０を確実に押圧する。この力により、ディスク１８を入力部材１２上の歯に沿って軸方向に移動させ、取付フランジ又は圧力プレート４２に対して摩擦パッド２６を（図２に見えるように）右側に押圧する。取付フランジ又は圧力プレート４２は、静止部材１４に固定して連結されるので、この結果、ディスク１８が、圧力プレート４０と、取付フランジ又は圧力プレート４２との間に確実に把持され、ハウジング組立体３２に対してディスクの回転を遅らせる。
【００１９】
移動可能な環状の圧力プレート４０は、ベース５６（図３及び図４）とプレート部分６０を含んでいる。この環状のプレート部分６０は、環状のベース５６に同軸でかつ固定して連結される。プレート部分６０は、ベース５６と協働して、環状の冷却流体通路６４を形成する。
【００２０】
環状の冷却流体通路６４は、圧力プレート４０のベース５６内に形成した入口６８（図２、図３、及び図４）を有する。入口６８を通る流体の流れは、ベース５６内の入口通路７０（図４）に沿って導かれる。入口通路７０は、冷却流体通路６４（図２及び図３）と流体連通で連結される。本発明の本実施形態では、冷却流体通路６４を通って導かれる冷却流体は、水である。しかし、所望であれば、異なる冷却流体を用いることができる。
【００２１】
流体は、環状の冷却流体通路６４から出口通路７６（図２及び図４）を通って、冷却流体通路６４に流体連通で接続された出口７４に導かれる。流体は、冷却流体通路６４から出口通路７６及び出口７４を通って流れる。出口通路７６は、入口通路７０から径方向に対向して配置されている。
【００２２】
カップリング組立体１０は、離脱状態（図２）にあるとき、入力部材１２とディスク１８は、入力部材に連結される駆動軸（図示略）によって回転される。このとき、摩擦パッド２４は、圧力プレート４０の摩擦プレート部分６０から離間している。同様に、摩擦パッド２６は、静止の取付フランジ又は圧力プレート４２から離間している。
【００２３】
カップリング組立体１０が離脱状態から係合状態に向かって作動されるとき、ピストン６４（図２）は、回転するディスク１８に向けて軸方向に圧力プレート４０を動かす。この結果、圧力プレート４０の摩擦プレート部分６０を、回転ディスク１８上の摩擦パッドに対して摺動係合させる。圧力プレート４０の摩擦プレート部分６０と摩擦パッドとの係合により、摩擦パッドが、摩擦プレート部分の表面に沿って摺動するので、熱が発生する。この熱は、摩擦プレート部分６０を介して冷却流体通路６４内の冷却流体に伝達される。
【００２４】
摩擦プレート部分６０は、多くの異なる材料から作ることができるけれども、本実施形態では、摩擦プレート部分６０は、銅または銅合金で作られる。摩擦プレート部分６０の銅材料は、環状の冷却流体通路６４内の冷却流体に熱を導くために有効である。冷却流体通路６４内の冷却流体に伝達される熱は、カップリング組立体１０から、出口７４からの冷却流体の流れの中に導かれる。これにより、カップリング組立体１０の摩擦プレート部分６０及び他の構成部品の過度の熱を防止する。
【００２５】
摩擦プレート部分６０は、図３及び図４に見られるように、略平坦な環状の摩擦表面の外側面６０ａと、図５に示されるように環状の下側の内側面６０ｂとを含む。この下側または内側面６０ｂは、その表面上に複数のくぼみ６１を有する。くぼみ６１は、一実施形態における熱伝達を改善するための乱流及び二次流を作り出すために、下側表面６０ｂ全体をほぼ覆うように位置し、または、種々の配置で、１つの装置または列に位置している。
【００２６】
くぼみ６１（indentations）は、下側表面にディンプル加工、プレス、スタンプ、切断又は機械加工で作られ、どんな形または形状を有することもできる。１つの実施形態では、くぼみ６１は、半円形状のディンプル、または半球形状のくぼみを形成する凹部形状である。この実施形態における複数のディンプルは、図７及び図８にできる限り見られるように、半球形状を有するディンプルに対して、直径(Ｄ)に対する深さ(ｄ)の比率が、略０．０６〜０．２５の範囲にある。冷却通路６４の高さ（Ｈ）に対するディンプル間のピッチ(p)の比率は、略２．５〜略４．５の範囲にある。ディンプル６１の直径（Ｄ）に対する冷却流体通路６４の高さ（Ｈ）は、略０．２〜略１の範囲にある。他の実施形態では、別の形状を含むことができ、四角形状、矩形状、三角形状、または多角形状に制限されない。
【００２７】
冷却流体通路６４は、複数のくぼみ６１を用いて構成され、摩擦プレート部分６０から冷却流体通路内の冷却流体の流れに熱の伝達を促進する。冷却流体通路６４内の流体への熱伝達は、熱伝達効率を改良するための乱流及び二次流を作り出すくぼみ６１によって促進される。別の実施形態では、改善された熱伝達は、冷却流体通路の径方向内側部分よりも冷却流体通路６４の径方向外側部分における冷却流体のより大きな流れを供給することによって促進される。
【００２８】
さらに別の実施形態では、冷却流体通路６４の深さを減少させることによって改善された熱伝達を促進し、熱伝達は、くぼみ６１を用いて作り出される乱流の増加した流れの選択領域を有することによって改善される。この増加した乱流の流れは、摩擦プレート部分６０の内側面に沿って移動する冷却流体と、圧力プレート４０のベース５６の内側面に沿って移動する冷却流体との混合を促進する。冷却流体通路６４の断面積が減少するけれども、冷却流体通路を介して冷却流体の流れの容積率は減少しない。もちろん、この結果、流体が冷却流体通路６４を介して流れる速度は増加する。
【００２９】
冷却流体通路６４は、圧力プレート４０のプレート部分６０の環状形状に対応する環状形状を有する。冷却流体は、対向する方向に流れ、即ち、時計方向と反時計方向に、入口６８（図２、図３及び図４）から出口７４（図２及び図４）に流れる。冷却流体の流れは、冷却流体が入口通路７０（図４）から冷却流体通路６４に流れた後、直ちに、一方向の流体の流れと、反対方向の流体の流れに分割される。
【００３０】
冷却流体通路６４は、環状の壁部分またはリブ８６を軸方向に突出させることにより、環状の径方向外側の冷却流体通路部分８２（図６）と環状の径方向内側の冷却流体通路部分８４に分割される。付加的なリブ８６が、さらに支持体用として含まれる。代わりに、リブ８６は、付加的な支持体を提供するためにより広く作ることができる。径方向外側通路部分８２と径方向内側通路部分８４は、略同一の径方向長さを有する。従って、環状壁部分又はリブ８６の径方向外側面９０（図６）から径方向外側通路部分８２の円形状の径方向内側対向面９２への距離は、前記環状壁又はリブ８６の円形状の径方向内側面９４から冷却流体通路６４の円形状の径方向外側対向面９６への距離と同一である。
【００３１】
環状壁又はリブ８６は、圧力プレート４０における摩擦プレート部分６０とベース５６と協働して、径方向外側及び内側の冷却流体通路部分８２,８４（図５）を形成する。摩擦プレート部分６０の内側面６０ｂは、軸方向に突出する壁部分またはリブ８６と係合し、１つの実施形態において、壁部分またはリブ８６を横切る流体の流れを阻止する。
【００３２】
径方向外側通路部分８２（図６）は、環状の底部表面１００を有する。この底部表面１００は、環状壁部分またはリブ８６の外側面９０からベース５６の内側対向面９２に伸びている。同様に、径方向内側通路部分８４は、ベース５６上に形成される環状の底部表面１０２を有する。この環状底部表面１０２は、環状壁部分またはリブ８６の径方向内側面９４からベース５６の径方向外側対向面９６に伸びている。
【００３３】
径方向外側通路部分８２上の底部表面１００は、径方向内側通路部分８４上の底部表面１０２と同様に、摩擦プレート６０の対向する内側面６０ｂから同一の距離だけ離れている。径方向外側通路部分８２上の底部表面１００は、径方向内側通路部分８４上の底部表面１０２と同一平面上に配置されている。それゆえ、径方向外側通路部分８２と径方向内側通路部分８４は、その長さにわたり同一の均一深さを有する。しかし、ある通路部分８２または８４は、所望であれば、他の通路部分よりもより深くすることができる。
【００３４】
くぼみ（indentations）６１は、径方向外側通路部分８２と径方向内側通路部分８４の上方にある摩擦プレート６０の内側面６０ｂにおける長さに沿って複数のグループに分割することができる。径方向外側通路部分８２上方に位置するくぼみのグループ６１は、径方向外側通路部分８２の各サブ部分の上方にある他のグループのくぼみから径方向にオフセットされる。同様に、径方向内側通路部分８４の上方にあるグループのくぼみ６１は、径方向内側通路部分８４のサブ部分１２２の上方にある他のグループのくぼみ６１から径方向にオフセットされる。
【００３５】
他の実施形態において、各サブ部分１１６の上方には、同一数のくぼみがあり、または異なる数のくぼみ６１が、径方向外側通路部分８２における、上記サブ部分１１６の上方または他のサブ部分１１８に設けられている。たとえば、サブ部分１１８の上方よりもサブ部分１１６の上方の方により多数のくぼみ６１を設けることができる。同様に、径方向内側通路部分８４における、他のサブ部分１２４よりもサブ部分１２２の方により多数のくぼみ６１を設けることができる。
【００３６】
互いに径方向にオフセットされたサブ部分１１６，１１８，１２２、及び１２４（図６）内にくぼみ６１を設けることによって、径方向外側通路部分８２及び径方向内側通路部分８４を通る流体の流れが転換され、これにより、流体の流れに乱流を生じさせ、プレート部分６０（図３,４）から径方向外側通路部分８２及び径方向内側通路部分８４に流れる冷却流体に熱の伝達を促進する。もちろん、サブ部分１１６内のくぼみ６１は、所望であれば、サブ部分１１８内のくぼみ６１と径方向に整列させることができる。同様に、サブ部分１２２内のくぼみ６１も、所望であれば、サブ部分１２４内のくぼみ６１と径方向に整列させることができる。
【００３７】
カップリング組立体１０が離脱状態にあるとき、摩擦プレート部分６０の内側面６０ｂは、壁部分またはリブ８６の平坦な上部側面から離間している。カップリング組立体１０が係合状態にあるとき、摩擦プレート部分６０（図３）のくぼみ６１を有する内側面６０ｂの平坦な部分は、壁部分またはリブ８６の平坦な上部側面と接触した係合状態に配置されている。それゆえ、カップリング組立体１０が係合状態にあるとき、摩擦プレート部分６０は、摩擦プレート６０の内側面６０ｂの平坦部分を壁部分またはリブ８６に係合させることによって支持されている。これは、カップリング組立体１０が係合状態で動作するとき、摩擦プレート部分６０の外側または上部の側面（図３,４に見られるように）と摩擦パッド２４（図２）との均一な摺動係合を促進させる。
【００３８】
径方向外側通路部分８２（図６）に沿って冷却流体が流れる間、くぼみ６１の１つの特徴は、冷却流体の流れに対して有効な領域を減じることなく、また、より少ない圧力降下を有して、流れに突出しないで改良された熱伝達を与えることである。それゆえ、くぼみ６１の互い違いの配列によって、潜在的に楕円フローフィールドを生じさせることができ、この１つのくぼみ６１内の流れは、他の複数のくぼみ６１における流れ事象に対して流体連通することができる。くぼみ６１は、両方の熱伝達を増加させ、そして、冷却通路の周りに冷却流体の流れを加速させ、この流れに不安定性を導く。
【００３９】
図１−図７に示された本発明の実施形態において、くぼみ６１は、圧力プレート４０の摩擦プレート部分６０の内側面６０ｂ上の表面に半球状のくぼみとして形成される。摩擦プレート６０の内側面６０ｂは、冷却通路６４を覆う。所望ならば、摩擦プレート部分６０の内側面６０ｂ上のくぼみ６１は、圧力プレート４０のベース５６上の突起１１２の組合せとして用いることもできる。突起１１２は、図６で見られるように、楕円形状を有している。
【００４０】
くぼみ６１は、ベース５６内の冷却通路表面１００、１０２の底部、または他の実施形態では、ベースと摩擦プレート部分６０の両方に形成することもできる。くぼみ６１は、銅材料で別個に作ることもでき、その後、ベースおよび／または摩擦プレート部分に取り付けることもできる。
【００４１】
図１−図７に示された本発明の実施形態において、くぼみ６１は、全て同一の一般形状を有する。くぼみ６１は、互いに異なる形状を有しても良く、また、図示した形状と異なるものであっても良い。例えば、図７のくぼみ６１は、内側面６０ｂの表面に平行な面において多角形状を有しても良い。いくつかのくぼみ６１は、１つの形状を有し、他のくぼみ６１は、別の形状を有するものとすることも考えられる。
【００４２】
圧力プレート４０のベース５６は、複数のリブ１５０(図６)を含むことができ、これらのリブは、冷却流体通路６４内に突出している。その結果、リブ１５０は、冷却流体通路６４の径方向内側に対面する外側面９２（図６）と、リブ８６上の壁部分の径方向外側に対面する内側面９０との間に伸びている突起である。さらに、複数のリブ１５０は、壁部分またはリブ８６の径方向内側の対向面９４と冷却流体通路６４の径方向外側対向面９６との間に伸びている。複数のリブ１５０は、環状の冷却流体通路６４の半径に沿って伸びているが、これらのリブ１５０は、所望であれば、冷却流体通路６４の半径に対して湾曲させることもできる。
【００４３】
リブ１５０の高さは、壁部分またはリブ８６の高さよりも低く、リブ８６は、冷却流体通路６４を径方向外側通路部分８２と径方向内側通路部分８４に分割する。壁部分またはリブ８６は、摩擦プレート部分に係合され、かつ摩擦プレート部分と協働して、径方向外側通路部分８２と径方向内側通路部分８４の間の流体の流れを阻止する。複数のリブ１５０は、摩擦プレート部分６０から離間し、即ち、リブ１５０の上部側面が摩擦プレート６０の下部すなわち内側面から離間している。
【００４４】
径方向外側通路部分８２内のリブ１５０は、径方向内側通路部分８４内のリブ１５０と径方向に整列しているが、１つの通路部分内の複数のリブは、他の通路部分内の複数のリブからオフセットされている。所望であれば、複数のリブ１５０は、冷却流体通路６４の曲率中心からほぼ同一の径方向距離に隣接するリブ間に、摩擦プレート６０の内側面６０ｂ内の複数のくぼみ６１を配置するのに十分な距離だけオフセットすることができる。
【００４５】
径方向外側通路部分８２と径方向内側通路部分８４に沿う冷却流体の流れの間、冷却流体は、摩擦プレート部分６０の内側面とリブ１５０の上部側面との間の制限された空間内を流れる。また、リブ１５０は、冷却流体の速度を増加させ、冷却流体内に乱流を生じさせる。複数のリブ１５０によって冷却流体の流れに導かれる乱流により、摩擦プレート部分６０の内側面６０ｂの平坦部分およびくぼみ６１の空洞に、冷却流体を衝突させる。この乱流は、リブの領域内に流体を混合させ、そして、熱伝達を更に促進させる。
【００４６】
さらに、複数のリブ１５０は、リブ１５０が位置する冷却流体通路６４の断面積を減少させる。その結果、リブ１５０の位置での冷却流体の流量は、リブの上部側面（図６で見るように）と摩擦プレート部分６０の内側面との間でその流量を減少させる。冷却流体の流れに利用できる流量を減少することにより、冷却流体がそのリブ１５０を横切って流れるとき、冷却流体の速度が増加する。冷却流体の速度が、更に増加すると、リブ１５０に隣接する流体の流れの中の乱流が促進される。
【００４７】
リブ１５０をくぼみ６１と組み合わせて用いる主題の開示についての実施形態を記載してきた。リブ１５０は、くぼみ６１とともに用いると選択的な特徴となることが理解できるであろう。くぼみ６１は、リブ１５０がある場合とない場合とで使用することができる。壁部分またはリブ８６を用いて、冷却流体通路６４を径方向外側通路部分８２と径方向内側通路部分８４に分割するのに利用することが望ましいが、壁部分またはリブ８６は、また、省略して、摩擦プレート部分６０の内側面６０ｂにくぼみ６１だけを用いることもできる。
【００４８】
カップリング組立体１０は、図１の離脱状態から係合状態で動作させるとき、圧力プレート４０の摩擦プレート部分６０は、ディスク１８上の回転摩擦パッド２４に対して押圧される。ディスク１８の径方向外側部分は、ディスクの径方向内側部分よりもより早い速度で回転する。それゆえ、カップリング組立体１０が離脱状態から係合状態に作動するとき、摩擦プレート部分の径方向内側に隣接して発生する熱よりも、摩擦プレート部分６０の径方向外側部分に隣接してより熱が発生する。
【００４９】
係合状態へのカップリングの動作中、最も大きい熱が発生する摩擦プレート部分６０の径方向外側部分の冷却を促進するために、入口６８（図４）は、冷却流体が、径方向内側通路部分８４よりも径方向外側通路部分８２（図５−６）に、より流れが多く向かうのに効果的である。径方向外側通路部分８２を通る流体の流れをより多くするために、入口通路７０の円筒状の径方向外側始端部分１６０（図４）は、入口通路７０の円筒状の径方向内側第２部分よりもより大きな径を有する。
【００５０】
入口通路７０の比較的大きな直径始端部分１６０は、複数の連結通路１６６（図４）によって径方向外側通路部分８２と流体連通される。同様に、入口通路の比較的小さい直径第２部分１６２は、複数の連結通路１６８によって径方向内側通路部分と流体連通される。冷却流体の流れは、入口６８において、入口通路７０（図４）に入る。比較的大きな量の冷却流体は、入口流体通路７０の始端部分１６０から径方向外側通路部分８２に導かれる。より小さい流量の冷却流体は、入口流体通路７０の比較的小さい第２部分１６２から径方向内側通路部分８４に導かれる。
【００５１】
入口通路７０の円筒状の始端部分１６０は、入口通路の円筒状の第２部分１６２と略軸方向に整列して配置されている。しかし、入口通路７０の第２部分１６２の中心軸は、入口通路の始端部分１６０の中心軸からオフセットされている。所望であれば、入口通路７０の始端部分１６０は、径方向外側通路部分８２への流体流路と、第２の分離した、径方向内側通路部分８４への流体流路を有するように、入口通路の第２部分の一面側に配置することができる。
【００５２】
径方向外側通路部分８２は、連結通路１６６（図４及び図６）から出口通路７６に反対方向に伸びている。その結果、径方向外側通路部分８２は、入口通路７０から出口通路７４に、時計方向及び反時計方向の両方に伸びている。同様に、径方向内側通路部分８２は、入口通路７０から出口通路７６に、反対方向に伸びている。その結果、径方向内側通路部分８４は、入口６８から出口７４（図４）に、時計方向及び反時計方向（図３に見るように）の両方に伸びている。径方向外側通路部分８２において、流体の流れは、時計方向及び反時計方向の間で等しく分割され、径方向外側通路部分の各部分を流れる。同様に、径方向内側通路部分８４において、流体の流れは、時計方向及び反時計方向の間で等しく分割され、径方向内側通路部分の各部分を流れる。
【００５３】
出口通路７６（図４）は、入口通路７０と同一の構成を有している。その結果、円筒状の出口通路７６は、径方向内側、即ち、入口部分よりも大きな径を備える径方向外側、即ち、出口部分１７４を有する。径方向内側通路部分８４内を流れる流体は、連結通路１８０を通って入口部分１７６に導かれる。同様に、径方向外側通路部分８２内を流れる流体は、連結通路１８０を通って出口通路７６の出口部分１７４に導かれる。
【００５４】
出口通路７６の円筒状の出口部分１７４は、出口通路の円筒状入口部分１７６と軸方向にほぼ整列して配置されている。しかし、出口通路７６の入口部分１７６の中心軸は、出口通路の出口部分１７４の中心軸からオフセットされている。所望であれば、出口通路７６の入口部分１７６は、出口通路の出口部分１７４の一方側に配置することができ、径方向内側通路部分８４からの１つの流体流路と、径方向外側通路部分８２からの第２の、分離した流体流路を有する。
【００５５】
入口通路７０及び出口通路７６は、径方向内側通路部分８４より径方向外側通路部分８２により多くの流量を供給でき、冷却流体通路６４の構成と異なる構成を有する冷却流体通路に連通して利用することができる。
【００５６】
カップリング組立体１０は、図２の離脱状態にあるとき、ディスク１８の摩擦パッド２４,２６は、軸方向に移動可能な圧力プレートと固定の取付けフランジまたは圧力プレート４２から僅かに離間している。これは、ディスク１８を静止部材１４及びハウジング駆動体３２に対して自由に回転することができる。
【００５７】
カップリング組立体１０が離脱状態から係合状態に作動されるとき、ピストン４６は、取付けフランジ又は圧力プレート４２に向けて軸方向に圧力プレート４０を移動させ、圧力プレート４０と取付けフランジ又は圧力プレート４２の間にディスク１８をしっかりと把持する。
【００５８】
取付けフランジ又は圧力プレート４２は、圧力プレート４０の構成と同様の構成を有することができる。この場合、取付けフランジ又は圧力プレート４２の部品は、圧力プレート４０の部品と同一である。
【００５９】
上述の記載から、本発明は、新規でかつ改良されたカップリング組立体を提供し、カップリング組立体の各部品からの熱伝達を促進するために、改良された冷却流体の流れを有する。冷却流体の流れに対するカップリング組立体の各部品からの対流的な熱伝達は、摩擦プレート部分６０の内側面内にくぼみ６１を設けること、また、冷却流体の流れを介して通路６４に沿って離間した領域での冷却流体の速度を選択的に増加させることによって促進される。
【００６０】
カップリング組立体１０の係合時、より多くの熱が、回転ディスクの径方向内側部分よりも回転ディスク１８の径方向外側部分で発生する傾向にある。この熱を取り除くために、回転ディスク１８の径方向外側部分に隣接する冷却流体の流れは、回転ディスクの径方向内側部分よりもより多くなるかもしれない。
【００６１】
カップリング組立体１０は、ハウジング３２によって少なくとも部分的に囲まれる回転可能なディスク１８を含んでいる。このハウジング３２は、ハウジングとディスクとの間の相対回転を遅らせるために、回転ディスク１８上の側面領域に係合可能である力伝達表面を有するプレート部分を有することができる。ハウジング３２は、また、力伝達表面から反対側のプレート部分６０の内側面６０ｂによって少なくとも部分的に形成される冷却流体通路６４を有することもできる。
【００６２】
熱伝達を改善しかつホットスポットが起こることを最小化するために、複数のくぼみ６１が、内側面６０ｂ内に設けられ、冷却流体通路６４を通って冷却流体の流れの通路において、より少ない圧力降下を有して乱流を促進させる。
【００６３】
冷却流体通路６４に対する流体入口６８は、冷却流体通路の径方向外側部分８２に流体連通して接続される比較大きな断面積部分１６０を有している。この入口６８は、流体流体通路６４の径方向内側部分８４と流体連通して接続される比較小さな断面積部分１６０を有している。
【００６４】
本発明に従って構成されるカップリング組立体１０は、ここで開示されたように一緒に利用されることが有利なように、多くの異なる特徴を有している。しかし、これらの特徴は、ここに記載した他の種々の特徴と組合せ、または別々に利用することができる。例えば、冷却流体通路６４の径方向内側部分８２及び径方向外側部分８４に対して異なる大きさを有する冷却流体入口６８は、冷却流体通路内に複数のくぼみを用いることができる。別の例では、冷却流体通路６４は、複数のリブを含んでもよいし、含まなくてもよい。
【００６５】
ここに開示したカップリング組立体１０は、ブレーキとして利用することができるが、カップリング組立体１０は、クラッチとしても利用することができることを理解すべきである。また、クラッチとブレーキの組立体の組合せとすることも考えられる。
【００６６】
本発明の特定の実施形態を示し、かつ本発明の利用を詳細に説明してきたが、これらの開示は、このような原理から離れることなく具体化できることを理解してほしい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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