KR100196114B1 - 자동차 구동렬 유체 커플링 - Google Patents

Abstract

유체 커플링(32)이 케이싱 토출구(78)을 통해 압펌프(48)에 의해 케이싱 흡입구(58)로부터의 퍼올림을 조절하여 두 회전부재들 간의 커플링을 조절하게 되는 조절 밸브(80)를 포함하고 있다. 케이싱(34)은 회전부재들 중의 하나에 접속돼 있는 한편, 다섯에서 일곱 사이의 외치를 가진 임펠러(50)가 타 회전부재에 접속되어 임펠러 이의 수보다 하나 더 많은 내치 링 기어와 맞물려 있어 충분한 퍼올림 용량을 제공하게 되므로 펌프는 브레이크로서 작용할 수 있는 한편, 그럼에도 비교적 일정한 퍼올림 압력을 가진다. 조절 밸브(80)는 온도 변화를 보상하는 바이메탈 밸브 기소(82)를 포함하고 있고 또 일정 속도 이상으로 늦어짐이 없이 즉각적인 커플링을 제공하기 위하여 속도 감각 밸브 마개(104)를 또한 포함시킬 수도 있다. 리세스(98) 내측에 조절 밸브(80)의 바이메탈 밸브 기소(82)를 장착하여 온도 보상의 정확한 조절을 제공하고 있다.

Description

[발명의 명칭]

자동차 구동렬 유체 커플링

[기술 분야]

본 발명은 한쌍의 회전부재를 회전축선 둘레로 회전하게 연결하기 위하여 작동유를 내포하는 그의 하우징 내의 자동차 구동렬로 사용하는 유체 커플링에 관한 것이다.

[배경 기술]

유체 커플링은 본래 자동차 구동렬의 회전부재를 연결하는 유압펌프를 활용해 왔다. 예를 들어, 켈벨의 미국특허 4,012,968은 게로터 형(Gerotor type)의 유압펌프가 두 부재의 회전의 축선으로부터 방사상으로 외향에 위치되고 베벨형 유성 치차 세트의 작동을 조절하는 클러치에 퍼올린 유압유를 제공하여 한정된 슬립 기능을 가지도록 차동 작용을 한정하게 되는 차동장치를 개시하고 있다. 시카타 및 그 외의 미국특허 4,730,514 는 다른 차동장치를 개시하고 있는 데, 유압 펌프가 두 회전부재 간에 연장하는 베벨 기어 형 유성 치차 세트의 작동을 조절하여 한정된 슬립 기능이 차동 기어 작동을 또한 제공한다. 게다가, 미국 특허 히라마쓰 및 그외의 4,719,998; 히라마쓰 및 그 외의 4,727,966 및 오카모토 및 그 외의 4,909,371 은 자동차 구동렬의 두 회전부재를 접속하는 클러치의 작용을 조절하기 위하여 자동차 구동렬 내에 활용하는 유압펌프를 개시하고 있다.

[발명의 개시]

본 발명의 목적은 한쌍의 회전부재를 회전축선 둘레로 회전하게 연결하기 위하여 작동유를 내포하는 그의 하우징 내의 자동차 구동렬로 사용하는 개량의 유체커플링을 제공하는 데 있다. 상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 유체커플링은 하우징 내에서 회전축선 둘레로 회전할 수 있고 회전부재들 중의 하나에 접속돼 있는 중공 구조의 하우징을 포함하고 있다. 유압펌프가 회전축선을 따라 그 케이싱 내에 위치돼 있으며 또 타 회전부재에 접속되어 다섯에서 일곱 사이의 외치를 가진 임펠러를 포함하고 있다. 유압펌프는 이를 낸 임펠러에 관하여 폄심의 회전을 위해 케이싱에 의해 편심으로 장착된 내치 링 기어를 또한 포함혹 있으며 임펠러 이 보다 수가 하나 더 많고 그와 맞물려 있는 관계의 내치를 포함하여 그 케이싱과그 임펠러 간의 상대회전에 있어 퍼올림 작용을 제공하게 돼 있다. 흡입구가 마련돼 있어 유압유가 그를 통해 유압펌프에 의해 그 케이싱 내로 퍼올려지고 또 토출구가 마련돼 있어 퍼올려진 유압유가 그를 통해 흐른다. 커플링의 조절 밸브는, 토출구로부터 사이띄인 열린 위치와 퍼올려진 유체가 소정의 압력에 도달하여 임펠러를 내치 링 기어와 회전하게 연결하게 되며 또 그에 의해 회전부재의 쌍을 상호 연결하게 되는 경우 토출구를 막는 닫힌 위치와의 사이를 이동할 수 있는 밸브 기소를 포함하고 있다.

우선 구성의 유체 커플링에 있어서는, 그 조절 밸브는, 일 단이 토출구로부터 떨어져 있는 관계에 장착돼 있으며 다른 끝단이 토출구로부터 떨어진 개방 위치와 토출구를 닫는 폐쇄 위치 사이를 이동할 수 있는, 가늘고 긴 금속 조각 밸브 기소(valve element)를 포함하고 있다. 이 금속 조각 밸브 기소는 온도에 민감한 바이메탈 식이며 유압유가 가열되므로 인한 가열로 토출구로 향해 이동할 뿐아니라 유압유가 냉각되므로 인한 냉각으로 토출구에서 떨어져 이동하여, 그 닫힌 위치에의 밸브 기소의 이동이사용 중 유압유가 가열되고 냉각됨에 따른 점도변화를 보상시킨다.

조절 밸브에 의해 조절되는 토출구는 그 밸브 기소에 의해 닫혀지는 주통로를 가지고 있으며 또 밸브 기소가 닫힌 상태에서 유압유를 유출시키는 유출 통로를 가지고 있다. 이 밸브 구성은, 일 단에 밸브 기소의 일 단이 장착돼 있으며 또 다른 단에 토출구의 주 통로와 유출 통로가 위치돼 있는, 가늘고 긴 장착 리세스가 바람직하게 마련돼 있다.

우선 실시양태에 있어서, 유채 커플링은, 소정속도 이상의 케이싱의 회전에 있어 밸브 기소를 닫힌 위치에 이동시키는, 밸브 마개가 마련돼 있다. 이 밸브 마개는, 그의 장착을 제공하는 추축 접속을 가지고 또 케이싱의 소정의 속도 이상의 히전에 있어 토출구에 관하여 밸브 기소의 닫힌 위치에 이동시키는 작동부를 포함하고 있는 원심 추이다.

유체 커플링은, 일 회전부재에 접속된 케이싱과 타 회전부재의 사이에의 연장하는 클러치를 포함하는 것이다. 이 클러치는 작동 피스턴을 회전부재의 사이에에 연장하는 클러치를 포함하는 것이다. 이 클러치는 작동 피스턴을 포함하고 있고, 또 케이싱은 이송구(transfer port)를 포함하고 있어, 퍼올려진 유압유는 그를 통해 유체 펌프로부터 클러치 작동 피스턴에 공급된다.

한 개시의 실시양태에서는, 케이싱과 일 회전부재를 접속하는 유성 치차 장치를 유체 커플링은 포함하고 있다. 이 실시상태의 클러치는 조절 밸브의 작동하에 케이싱과 타 회전부재를 접속하여 그에 의해 우성 치차 장치의 차동 작용을 제한하게 돼 있다.

또 다른 실시양태에서는, 유체 커플링은, 케이싱과 타 회전부재를 접속하고 있으나 임펠러가 타 회전부재에 접속돼 있는 펌프의 퍼올림 작동에 단독으로 의지하여 유성 치차장치의 차동 작용을 제한하게 돼있다.

그 이상의 실시양태에 있어서는, 케이싱은 일 회전부재에의 고정 접속을 가지고 있다. 이 일 회전부재는 케이싱에의 고정 접속에 의하여 고정돼 있는 링형상을 가진 것이고, 또 타 회전부재는 케이싱을 통하여 그리고 일 링 형상 회전부재를 통해 회전축선을 따라 연장하는 가늘고 긴 형상을 가진 것이다.

그 이상의 실시양태의 유체 커플링은, 맞물게 한 관계의 상태의 임펠러 및 내치 링 기어와 그리고 처음 언급한 유압펌프와 같이 이를 낸 구성이로되 그의 임펠러가 일 회전부재에 회전하게 접속된, 제2의 유압펌프를 포함하고 있다. 제2의 흡입 및 토출구들이 또한 마련돼 있어 그를 통해 제2의 유압펌프가 유압유를 케이싱의 안팎으로 퍼올린다. 이 실시양태의 제2의 클러치는 케이싱과 일 회전부재 간에 연장하고 있으며 제2의 작동 피스턴을 포함하고 있어 그를 통해 제2의 토출구가 연장하고 있다. 제2의 조절 밸브는, 제2토출구로부터 사이띄인 열린위치와 제2의 유압펌프로부터 퍼올려진 유체가 소정의 압력에 도달하는 경우 제2의 토출구를 막는 닫힌 위치와의 사이를 이동할 수 있는 제2의 밸브 기소를 포함하고 있다. 이 실시양태의 케이싱은 제2의 이송구를 포함하고 있어 퍼올려진 유압유가 제2의 유압펌프로부터 그를 통해 제2의 클러치의 작동 피스턴에 공급된다. 제2의 유압펌프와 제2의 클러치가 협력하여 케이싱과 일 회전 부재를 접속하고 된다.

본 발명은 목적, 특징 및 장점은 발명을 실시하기 위한 최량의 양태의 하기의 상세한 설명이 첨부의 도면과 관련하여 행해지는 경우 쉽사리 분명해진다.

[도면의 간단한 설명]

제1도는, 베벨 형 차동장치에 의해 구체화된 유성 치차 장치의 차동 작용을 제한하는 연합 클러치를 가진 유체 펌프에 의해 한쌍의 회전부재를 연결하게 돼있는, 본 발명에 따라 구성된 유체 커플링의 일 실시양태를 전체로 잡은 단면도.

제2도는 제1도의 2-2 선의 방향에 따라 그린 단면도이며, 일곱 이를 가진 내치 링 치차와 맞문 여섯 이를 가진 임펠러를 가지어 펌프를 브레이크로 작용하게 하는 한편 그럼에도 유체 압력 파동없이 연합 클러치의 작동을 돕는 비교적 일정한 퍼올림 압력을 가지는 펌프 작용을 제공하게 되는 펌프의 그림.

제3도는 제2도와 유사한 그림으로, 보다 큰 퍼올림 용량이 요구되는 경우 펌프가 다섯의 이가 마련된 그의 임펠러와 여섯의 이가 마련된 그의 내치 링 치차를 또한 가질수 있음을 설명하는 그림.

제4도는 제2도 및 제3도와 유사하나 보다 일정한 유체 압력이 요구되는 경우 일곱의 이를 가지는 것의 임펠러와 여덟의 이를 가지는 것의 내치 링 기어를 설명하는 그림.

제5도는 유압유가 커플링의 케이싱안으로 통해 퍼올려지는 흡입구들에 대한, 흡입 밸브들의 구성을 설명하는 분해 사시도.

제6도는 여닫히는 밸브 작동을 설명하기 위해 제5도의 6-6선의 방향에 따라 그린 단며도.

제7도는, 케이싱으로부터 유압유가 통해 퍼올려지는 토출구와 엽합돼 있는 조절 밸브와 회전부재의 커플링을 상호에 대해 조절하는 그의 작동을 설명하기 위해 제1도의 7-7선의방향에 따라 그린 종단면도.

제8도는 제7도의 8-8선의 방향에 따라 그린 단면도이며 케이싱이 소정의 속도 이상으로 회전하는 경우 밸브를 닫는 밸브 마개를 더 나타내고 있는 그림.

제9도는 조절 밸브와 밸브 마개 구성을 더 설명하기 위하여 제7도의 9-9선의 방향에 따라 그린 단면도.

제10도는 토출구에 관하여 열린 위치를 가리킨 실선과 닫힌 위치를 가리킨 가상선으로 보인 그의 밸브 기소를 가진 토출구의 조절 밸브의 구성을 더 예증하는 부분 단면도.

제11도는 토출구와 그 연합 밸브의 구성을 더 설명하는 사시도.

제12도는 유체 펌프가 브레이크로서 작용하여 그의 제동작용이 연합의 유성 치차 장치의 차동 작용을 제한하는 유일의 커플링 조작을 제공하는 다른 실시양태의, 제1도와 같은 단면도.

제13도는 앞과 뒤 액슬들 접속하는 자동차 트랜스퍼 케이스에의 사용에 독특한 실익이 있는 구성을 가지고 있는 유체 커플링의 다른 실시양태의, 제1도와 같은 그림.

제14도는 한쌍의 유체 펌프와 연합 구동렬의 회전부재들을 회전할 수 있게 연결하는 연합 클러치들과를 포함하는 있는 다른 실시양태의, 제1도와 같은 그림.

제15도는 클러치 작동 피스턴에 유압유가 통해 퍼올려지는 이송구와 연합체크 밸브를 설명하는 확대 단면도.

제16도는 닫힌 위치의 이송구 체크 밸브를 더 예증하는 부분 사시도; 그리고

제17도는, 이송구 체크 밸브가 그의 열린 위치에 있는 제16도와 같은 부분 사시도이다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 양태]

도면의 제1도를 참조하면, 보통(20)으로 가리켜져 있는 부분 도시의 자동차 구동렬은 회전 구동부재(24)에 의하여 자동차 엔진으로부터 회전하게 구동되는 차동 치차장치(22)를 포함하고 있으며, 회전축선 A 둘레에 회전하는 쌍의 회전부재를 각각 구체화 하고 있는 한쌍의 액슬 반축(axle half shafts) (26 및 28)을 구동하게 작용하고 있다. 차동 치차장치는 유압유를 내포하고 있는 또 회전부재 (24, 26 및 28)를 통해 돌출하는 적당한 비도시의 밀봉(seals)을 가진 하우징(30)을 포함하고 있다. 차동 치자장치는 하우징(30)내에, 이하에 충분히 설명하는 바와 같이, 본 발명을 구체화하며 또 회전구동 부재 (24)에 의해 구동되는 액슬 반축들(26과 28)을 회전하게 연결하도록 작용하는, 유체 커플링 (32)을 포함하고 있다.

제1도를 계속 참조하면, 유체 커플링(32)은 하우징 내에서 회전축선 A 둘레에 회전할 수 있고 회전부재들 중의 하나에 접속돼 있는 중공의 구조의 케이싱(34)을 포함하고 있으며, 도시의 실시양태에서 그 회전부재는, 이하에 더 충분히 설명되는 바와 같이 베벨 기어 유성 치차형식의 유성 치차장치에 의해 마련되고 있는 접속을 가진, 우측 액슬 반축 (26)이다. 케이싱 (34)은 도시된 바와 같이 컵형의 부재 (38)과 캡 부재(40)를 포함하고 있으며 그것들은, 원주로 사이띄어 있어 구동부재(24)의 베벨 구동부(46)에 의해 회전하게 구동되는 베벨 형식의 링기어 (44)를 고정하는 볼트(42)에 의해 상호 고정시킨 주변 플랜지를 각각 가지고 있다.

제1도와 제2도를 연합하여 참조하면, 유체 커플링(32)은, 회전축선 A 를 따라 케이싱 (34) 내에 위치되고 외치(52)를 가진 임펠러(50)를 포함하는 유압펌프(48)를 포함하고 있다. 그 유압펌프는, 이를 낸 임펠러(50)에 관한 편심 회전을 위해 케이싱(34)에 의해 장착돼 임펠러의 이보다 하나 더 있고 임펠러 이와 맞물고 있는 관계에 있어 그 케이싱과 그 이를 낸 임펠러와의 사이이 상대적 회전에 있어 퍼올리는 작용을 공하게 되는, 일련의 내치(56)를 포함하는 내치 링기어(54)를 포함하고 있다. 이하에 더 충분히 설명되는 바와 같이, 임펠러 (50)은 가장 바람직하게 다섯의 이(52)를 가지고 있는 내치 링기어(54)는 여섯의 이(56)를 가지고 있으며 이는 충분한 펌핑 용량을 제공하여 유압펌프가 브레이크로서 효과적으로 작용할 수 있는 한편, 그럼에도 회전부재들 간에 마련된 유체 커플링에 역으로 영향을 미치게 되는 유체 파동 없이 비교적 일정한 퍼올림 압력을 가지는 관계인 것이다. 제3도에 보인 바와 같이, 유압펌프 (48')에 관하여는 다섯의 외치(52')가 마련된 그의 임펠러(50')를 가지며 또 링기어(54')에 관해서는 임펠러이와 맞물려 있는 여섯의 이를 가지는 것이 또한 가능하며, 이는, 유체 압력에 있어서는 일관성이 적되 회전부재들 간의 효과적인 유체 커플링을 방해하도록 그렇게 변하기 쉽지 않도록 다소 큰 퍼올림 용량을 제공하게 되는 구성이다. 마찬가지로 제4도에 보인 바와 같이, 더 일관된 유체 압력이 바람직한 경우, 퍼올리는 양의 감소를 동반한다고 할지라도, 일곱의 내치(52'')가 마련된 그의 임펠러(50'')를 가지는 것과또 그의 내측 링기어(54'')가 여덟의이(56'')를 가지는 것이 유체펌프(48'')에 대해서는 또한 가능하다. 이처럼, 임펠러는 다섯에서 일곱 사이 가장 바람직하게는 여섯의 외치를 가지는 한편 내치 링기어는 실용하는 임펠러 이의 수보다 하나 더 많은 이를 가지고 있다.

제1,5 및 6도를 연합하여 참조하면, 케이싱(34)는 유압펌프(48)에 의하여 케이싱 내로 유압유가 통해 퍼올려지는 흡입구(58)를 가지고 있다. 제1도에 도시된 바와 같이, 실제로는 둘의 흡입구(58)에 있어서 퍼올림은 액슬 반축(28)에 의해 구체환된 회전부재와 케이싱 (34)의 사이의 상대적 회전의 양 방향에서 일어난다. 이와 관련하여, 각각의 흡입구 (58)은 회전의 방향에 따라 변동하는 크기의 흡입구멍들(62)을 여닫는 연합 체크밸브(60)을 포함하고 있다. 각 체크밸브(60)은, 제5도와 제6도에 보인바와 같이, 박판 밸브기소(64)를 가지고 있어 나삿니 낸 볼트(66) 따위의 안내수단에 의해 장차되어 제6도의 실선으로 가리킨 개방 위치와 가상선으로 가리킨 닫힌 위치 간의 이동을 안내하고 있다. 제2도에 보인 임펠러(50)와 내치 (54)간의 상대적 회전의 일 방향에서는 체크 밸브들(60)중의 하나가 열려 유압유가 하우징(30)에서 케이싱(34)내로 퍼올려지게 하는 한편 타의 체크밸브(60)은 그때 닫혀지므로 유압유는 타 흡입구를 통해 케이싱의 밖으로 퍼올려지지 않는다. 임펠러(50)과 케이싱(34) 간의 상대적 회전이 반대의 방향인 동안에는 흡입구들(58)의 열리고 닫히는 위치들이 역전된다.

제1도에 도시된 실시양태에 있어서는, 클러치(68)를 케이싱(34)의 컵 형의부재(38) 내에 그의 접합 인접의 케이싱의 캡 부재(40)로 받고 있다. 케이싱 캡부재(40) 내에는, 펌프 하우징 삽입물(70)이 장착되어 유압펌프(48)를 받고 있을뿐 아니라 클러치(68)과 접속하고 있다. 이 삽입물(70)은, 이하에 더 충분히 설명되는 바와 같이, 클러치(68)를 작동시키는 클러치 작동 피스턴(72)을 받고 있는 환상의 실린더 구멍을 가지고 있다. 삽입물(70)은, 한쌍의 이송구(74)를 가지고 있어 그를 통해 유압유가 유압펌프(48)로부터 클러치 작동 피스턴(72)에 퍼올려진다. 이송구들(74)을 통하여 이 흐름은 임펠러(52)와 링기어(54) 간의 상대적 회전의 일 방향에서 이송구들 중의 하나를 통하며 임펠러와 링기어 간의 타 방향의 상대적 회전 중에는 타 이송구를 통한다. 각각의 이송구(74)는, 제15도 내지 제17도와 관련하여 이하에 충분히 설명되는 구성의, 연합 체크 밸브(76)를 가지고 있다. 이들 체크 밸브(76)는 어느 한 이송구를 통해 클러치 작동 피스턴(72)에 퍼올려지는 유압유가 타의 이송구를 통해 유압펌프(48)안으로 되퍼올려지지 않게 한다.

제7도와 제9도에 가장 잘 도시돼 있는 바와 같이, 토출구(78)가 마련되어 제1도의 실시양태에 있어서의 클러치 작동 피스턴(72)에 위치돼 있다. 이하에 더 충분히 설명되는 바와 같이, 커플링의 조절 밸브(80)는, 펌프 임펠러와 링기어 간의 상대적 회전에 비례하고 따라서 차동 기어(36)를 통해 케이싱(34)에 접속된 우측 액슬 반축(26)과 임펠러(50)에 접속돼 있는 좌측 액슬 반축 간의 상대적 회전에 상당하는 소정의 압력에 도달하는 경우 토출구(78)를 막는다. 퍼올려진 유압유가 소정의 압력에 도달하는 때, 밸브(80)는, 이하에 더 충분히 설명되는 바와 같이, 토출구(78)를 막으며 따라서 유압펌프(48)로 부터 유압유가 퍼올려지는 것을 방지하게되는 것이다. 이는 유압펌프(48)로 하여금 커플링에 의해 임펠러(52)의 내치 링 기어와의 브레이크처럼 행동하게 하며 우측 및 좌측의 액슬 반축(26 및 28)에 의해 구체화된 회전 부재를 상호에 연결한다.

제10도와 제11도에 가장 잘 도시된 바와 같이, 밸브(80)는 가늘고 긴 금속조각 밸브 기소(82)를 가지고 있어 일 단(84)은 토출구(78)에서 떨어져 있는 관계에 도시된 머리달린 볼트 (86)에 의하여 따위의 적당한 방법으로 장착돼 있다. 밸브 기소(82)는 다른 말단 단(88)을 또한 가지고 있어 제10도에 보인 바와 같이 토출구(78)에서 떨어져 있는, 실선으로 가리킨 개방 위치와 토출구를 막는 가상선으로가리킨 닫음 위치 사이를 이동할 수 있다. 이 밸브기소(82)는 바이메탈 형식의 것이며 밸브 기소로 하여금 그의 온도가 상승하고 하강할때 이동하게 하도록, 열팽창 계수가 다른 둘의 금속(90 과 92)를 포함하고 있다. 더 정확히 말하면, 연속 사용하는 동안 처럼 유압유가 가열되는 때, 밸브 기소 단(88)은 액슬 반축들간의 같은 양의 상대적 회전에 상응하는 퍼올려진 유체의 같은 압력에서 보다 낮은 점성이 밸브(80)를 닫게 되는 궁극의 결과로 토출구(78)로 향해 이동한다. 더구나, 일정 기간 동안의 휴지 후와 같이 유압유의 냉각으로 밸브 기소 단(88)의 토출구(78)로부터 떨어져 이동하여서 밸브는 더 점성의 유압유의 같은 압력의 퍼올려짐에서 닫는다. 이 처럼, 바이메탈 밸스 기소(82)는 유압유가 가열되고 냉각되는 때의 점도 변화를 보상하여 두 액슬 반축들에 의하여 구체화된 두 회전부재 간의 커플링이 같은 상대적 회전 속도로 실현되는 것을 보장하게 된다. 더 상세히 기술하면, 위에 언급한 바의 밸브 닫음은 유압펌프로 하여금, 두 액슬 반축들에 의해 구체화된 두 회전부재 간의 상대적 회전을 그때 제한하는 브레이크로 작용하게 하며 클러치(68)의 작동으로 하여금 두 액슬 반축들을 상호 더 연결하게 한다.

제10도와 제11도에 가장 잘 도시된 바와 같이, 토출구(78)는 바람직하게 주 통로(94)를 포함하고 있어, 앞서 설명한 바와 같이, 그의 단(88)이 개방 위치에서 닫힌 위치에 이동하는 만큼 밸브기소(82)에 의해 닫혀진다. 토출구(78)는 클러치(68)를 냉각하는 유압유의 유출 흐름을 마련하기 위하여, 밸브 기소(82)가 주 통로(94)에 대해 닫혀지는 때에는 개방을 유지하는 유출 통로(96)를 포함하고 있어 펌프(48) 내의 유압유의 온도가 급격한 속도로 과도하게 증가하지 않음을 또한 보장하고 있아. 밸브 기소(82)가 열리는 경우, 유체 흐름은 토출구(78)의 유출통로(96)를 청소하여 유출 통로의 보다 작은 횡단 흐름 구역을 봉쇄할지도 모를 어떠한 작은 입자도 제거하게 된다. 조절 밸브(80)는 통상의 사용중 이런 식으로 자기 청소하고 있다.

제7 내지 11도에 보이고 제10 및 11도에 가장 잘 도시된 바와 같이, 커플리은, 일 단 (100)은 밸브 기소(82)의일 단(84)이 장착돼 있고 타 단(102)은 토출구(78)의 주 통로(94)와 유출 통로(96)가 위치돼 있는, 가늘고 긴 마운팅 리세스(98)를 포함하고 있다. 바이메탈 밸브 기소(82)와협력하는 이 리세스는 밸브기소의 타 측으로부터 토출구(78)에 흐름의 단면 흐름 구역에 계속적으로 변동하는 변화를 제공하여서 온도 변화에 상응하는 밸브 기소 단(88)의 이동은 밸브기소가 닫히는 압력의 정확한 조절을 제공하여 브레이크 및 클러치의 작동으로서의 유압펌프의 조작을 시작하게 된다. 밸브 기소(82)의 어떤 주어진 소정의 개방 위치를 위하여, 거기에는 일정 점도의 유압유가 밸브 기소의 폐색을 일으키게 되는 일정한 압력이 있다. 이는 밸브 기소(88)와 리세스(102)의 토출구(78)에 인접하는 단 간의 유압유의 흐름의 결과로서 일어난다. 이 흐름은 밸브 기소(88)를 지난 통로에 있어서의 유체에 압력강하를 일으키므로 제10도의 도시처럼 각각 하측과 상측이, 밸브 기소(88)의토출구 측에는 유압펌프 측에 보다 작용하는 힘이 작다. 온도 변화에 대응하여 밸브 기소가 그의 단(88)의 위치를 변화시키는 이동은, 그에 의해 온도 변화를 정확히 보상하며 밸브(80)의 마개가 제1도에 보인 액슬 반축들(26 및 28)에 의해 구체화된 회전부재들 간의 같은 속도의 상대적 회전에 부합함을 보장하도록, 이 밸브 기소 단과 리세스 단(102) 간의 흐름의 단면 구역에 변화를 준다.

제7내지 9도에 가장 잘 도시된 바와 같이, 밸브 기소(82)는 축선 A 에 대하여 반경방향으로 움직이며 리세스(98)는 피스턴(72)의 펌프 측으로부터 피스턴의 클러치 측에 향해 설계하고 있는 가늘고 긴 구멍(103)의 안쪽에 위치돼 있다.

더 상세히 말하면, 리세스(98)는 회전축선 A 에 대하여 반경방향 외향측 사이의 구멍(103) 안쪽에 위치돼 있어서 말단의 밸브 기소 단(88)은 반경방향으로 외향의 닫힌 위치에 이동하며 반경방향 내향으로 열린 위치에 이동할 뿐아니라 앞서 설명한 바와 같이 온도 변화에 대한 조정을 위하여 반경방향 외향 및 내향으로 이동한다.

제7 내지 9도를 참조하면, 유체 커플링은 소정 속도 이상의 커플링 케이싱의 회전에 있어 밸브기소를 토출구(78)에 관하여 닫힌 위치에 이동시키는 밸브 마개(104)를 포함하는 것으로 또한 도시돼 있다. 이 밸브 마개는 유압펌프의 작용에 의하여, 액슬 반축들에 의해 구체화된 회전부재들 간의, 앞서 설명한 방법의 브레이크로서 펌프의 조작 뿐아니라 클러치의 즉각적인 작동에 의해, 그들 간의 어떤 상대적 회전에 있어서도 즉각적인 커플링을 제공한다.

이 밸브 마개(104)는 바람직하게 구성되어 도시의 실시양태의 피스턴(72)위 따위의 그의 마운팅을 제공하는 추축 접속(108)을 가진 원심추(106)를 바람직하게 포함하게 돼 있다. 밸브 마개 (104)는, 원심 추로부터 연장하며 밸브 기소(82)에 접촉하여 소정의 속도 이상의 커플링 케이싱의 회전에 있어 토출구(78)에 관해 밸브 기소를 닫힌 위치에 이동시키게 된다. 더 상세히 말하면, 그러한 회전은 그 추(106)의 원심력으로 하여금 밸브 기소(82)의 탄성을 이기게 하여 열린 위치로부터 닫힌 위치로의 그의 이동을 제공하므로 앞서 설명한 바와같이 액슬 반축들에 의해 구체화된 회전부재들 간에 유압펌프와 클러치 작동에 의해 제동작용이 즉각 마련된다.

제1도를 참조하면, 유체 커플링(20)은 그의 일 회전부재가 우측 액슬 반축(26)에 의해 구체화되어 케이싱(34)과 접속돼 있으며 또한 바람직하게 앞서 설명한 클러치(68)를 가지고 있어 타 액슬 반축(28)에 의해 구체화된 타 회전부재와 케이싱 간에 연장하고 있다. 이 클러치(68)는, 일 세트의 클러치 판들(112)이 케이싱(34)에 스플라인 접속(116)을 가진 외측 주변을 가지고 있으며, 타 세트의 클러치 판들(114)이 클러치에서 삽입물(70)의 반대측의 펌프 임펠러(50)에 스플라인 접속(120)을 역시 가지고 있는 액슬 반축(28)에 스플라인 접속(118)을 가진 중심구멍이 있는, 대체 세트들의 클러치 판들(112 및 114)을 포함하고 있다. 앞서 설명한 바와 같이 클러치 피스턴(72)에 작용하는 퍼올려진 유압유가 이 세트들의 클러치 판들(112 및 114)을 압축하여 케이싱(34)과 액슬 반축(28)에 의해 구체화된 회전부재 간의 커플링을 제공하게 된다. 작동 피스턴(72)을 통해 흐르는 퍼올려진 유압유는 앞서 설명한 토출구의 유출 통로를 통해 그 때 액슬 반축들(26 및 28)을 따라 케이싱(34) 밖의 통로를 향해 흐른다. 앞서 언급한 바와 같이, 제1도에 도시된 유체 커플링(32)은 케이싱(34)과 우측 액슬 반축(26)에 의해 구체화된 일 회전부재를 접속하는 베벨 기어 형식 유성 치차 장치(36)을 가지고 있다. 이 유성 치차 장치는 클러치(68)로부터 케이싱 벽(122)의 반대측에 배치돼 있으며, 액슬 반축들(26 및 28)에 이해 구체화된 회전부재들에의 스플라인 접속을 각각 가지고 있는 한쌍의 사이드 기어(124 및 126)를 포함하고 있다. 그 치차장치(36)의 유성 기어들(132)은 한쌍의 사이드 기어(124 및 126)와 각각 교합돼 있으며 케이싱(34)의 대향측들 간의 회전축선 A 를 지나서 연장하는 크로스 핀(134)에 의해 회전할 수 있게 지지돼 있다. 유성 치차 장치(36)는 밸브 (80)의 폐색이 유체 펌프(48)로 하여금 브레이크로서 작용하게 하여 액슬 반축(26)이 스플라인 접속(128), 사이드 기어(124), 유성 치차(132), 사이드 기어(126) 및 스플라인 접속(130)을 통해 타 액슬 반축(28)과 연결되는 데 있어서 앞서 설명한 바와 같이 클러치(68)를 또한 작동시킬 때 까지는, 액슬 반축들(26 및 28)에 의해 구체화된 회전부재들 간에 차동 작용을 제공한다.

제12도를 참조하면, 본 발명에 따른 유체 커플링의 다른 실시양태가 참조수자 (32a)로 가리켜져 있다. 이 실시양태의 유체 커플링(32a)은 적시하는 것을 제외하고는 제1 내지 11도에 개시한 실시양태와 같은 구성이고 따라서 같은 구성요소에 같은 참조 수자를 적용하여서 앞의 설명이 거의 적용가능하며 따라서 설명을 반복할 필요가 없다. 그러나, 이 실시양태에는 앞서 설명한 실시양태에서 처럼의 클러치가 없어 유체 펌프에 의해 제공되는 제동 작용이 임펠러(50)와 링 기어(54) 간의오직 하나의 커플링을, 따라서 우측 및 좌측 액슬 반축들(26 및 28)에 의해 구체화된 회전부재의 쌍 사이에 유일의 커플링을 제공한다. 이 실시양태에 있어서는, 케이싱 캡 부재(40)가 회전축선 A 의 대향측에 위치된 한쌍의흡입구(58)를 가지고 있고 각각은 연합 체크 밸브(60)가 마련되고 있으나 하나만이 충분히 나타내 있을 뿐 타는 단일의 가상선 도식 표시로 도시돼 있다. 게다가, 케이싱 캡 부재(40)는 회전축선 A 의 대향측에 위치된 한쌍의 토출구 (78)를 또한 가지고 있고 각각은 앞서 논급한 구조와 같은 조절 밸브(80)가 마련되고 있으나, 하나만의 토출구와 연합 조절 밸브가 충분한 선 표시로 보이고 있고 타는 단지 단일의 가상선 도식 표시로 나타내 있다. 흡입구들과 연합 체크 밸브들의 쌍 및 토출구들과 연합 조절 밸브들이 그러한 마련이 유압펌프(48)에 의해 마련되는 제동 작용을 액슬 반축들(26 및 28)에 의해 구체화된 회전부재들 간의 상대적 회전의 양 방향에 작용하게 허락한다.

제13도를 참조하면, 다른 실시양태의 유체 커플링이(32b)로 가리켜져 있으며 적시하게 되는 것을 제외하고는 앞서 설명한 실시양태에 대해서와 같이 같은 참조 수자를 그에 적용하였으며 전기의 설명이 거의 적용가능하여 설명을 반복할 필요가 없다. 그러나, 유체 커플링 (32b)은 4륜구동을 제공하기 위해 작용하며 고정된 볼트 접속(136)이 케이싱(34)에 마련된 회전부재 (26)를 가지고 있다. 이 회전부재(26)는 회전축선 A가 통해 연장하는 링 형상을 하고 있으며, 타 회전부재(28)는 케이싱(34)을 통해 그리고 또 일 회전부재(26)의 링 형상을 통해 연장하는, 가늘고 긴 형상이다. 유압 펌프(48)와 클러치(68)가 케이싱(34)내측에 위치되고 거기에는 연합 유성 치차 장치가 없다는 사실을 제외하면, 제1도의 실시양태와 관련하여 앞서 설명한 것과 같은 방식으로 작용한다. 사용에 있어, 일 회전부재(26)는 보조액슬 구동을 위한 전도(take off)를 제공하는 한편 타 회전부재(28)는 자동차 엔진과 일차 구동액슬 간의 전동을 제공한다. 그러나, 액슬들 간의 회전속도에 차이가 있을 경우, 유체 커플링(32b)의 작용은 그 때, 펌프와 클러치 작용에 관하여 앞에서 설명한 바와같은 방식으로 액슬들을 상호에 연결한다.

제14도를 참조하면, 그 이상의 실시양태의 유체 커플링(32c)은 적시되게 되는 것을 제외하고는 앞서 설명한 실시양태와 같은 구조로 돼 있으며 따라서 같은 구성요소에 같은 참조 수자를 적용해서 앞의 설명이 거의 적용가능하여 다시 설명할 필요가 없다. 이 실시양태의 유체 커플링(32c)은 어떠한 유성 치차 장치 없이 회전 전동 부재(24)에 의하여 두 액슬 반축(26 및 28) 간에 차동장치로서 작용한다. 오히려, 각 반축(24 및 26)은 앞서 설명한 실시양태들과 같은 연합 유체펌프(48)와 클러치(68)를 가지고 있다. 그 클러치들(68)은 상호 인접하여 배치되어 부동 스페이서(138)로, 도시된 것 처럼 분리돼 있다. 그러하기 때문에, 클러치들(68) 중의 어떤것의 작동이 타 클러치를 작동시키어 그들의 작용을 서로 돕게 된다.

제15도 내지 제17도를 참조하면, 각 이송구(74)는 퍼올려진 측으로부터 피스턴이 각각의 0 링(146 및 148)에 의해 내측과 외측의 환상 플랜지(142와 144)의 사이에 밀봉돼 있는 피스턴 측에 향해 삽입물(70)을 통해 연장하고 있다. 앞서 설명한 바와 같은 피스턴 작동을 마련하기 위하여, 이송구(74)는 펌프 측상에, 확대된 얕은 집적부(150)를 가지고 있어 퍼올려진 유압유가 이송구 및 피스턴 측의 체크 밸브(76)를 통하는 종국의 흐름에 대해, 상이한 방사상 위치들로부터 받아들여지게 하고 있다. 제16도와 제17도에 가장 잘 도시된 바와 같이, 각 체크 밸브(76)는, 일 단이 도시된 머리 달린 볼트 등 따위의 적당한 체결구에 의해 금속 삽입물 상에 장착되고 타 말단 단이 밸브 기소의 탄송 스프링 힘에 의해 제16도의 닫힌 위치에 통상 기울어져 있는, 금속 조각 밸브 기소를 포함하고 있다. 그러나, 퍼올림에 있어서의 가압 유체는 스프링 치우침에 대해 작용하여 제17도에 보인 바와 같이 밸브 말단 단을 개방시키고 앞서 설명한 바와 같이 피스턴을 이동시키어 클러치를 작동시키는 유체 흐름을 허용하게 된다.

제15도에 보인 이송구(74)를 통한 흐름 구역과 제9도 및 제10도에 보인 개방 조절 밸브(80)는 통상 상호가 대략 같게 설계된다는 사실에 특히 유념할 일이다. 조절 밸브 닫음과 후속의 클러치 작동을 낮추려면 이송구 흐름 구역을 개방 조절 밸브 흐름 구역보다 작게 함에 의하여 커플링의 조정을 실행할 수 있다. 게다가, 이송구 흐름 구역을 개방 조절 밸브의 흐름 구역 보다 크게 함에 의하여 더 빠른 조절 밸브 닫음과 후속의 크러치 작동을 성취할 수 있다. 아울러, 이송구 밸브 기소(152)의 닫음 스프링 치우침을 조절함에 의하여 작용을 조절하는 것이 또한 가능할 수 있는 것이다.

발명을 실시하기 위한 최량의 양태를 상세히 설명하였는 바, 본 발명이 관련하는 기술에 정통한 이들은 첨부의 특허청구의 범위에 규정된 바와같이 본 발명은 실시하는 여러가지의 대안, 설계 및 실시양태를 인정할 것이다.

Claims (14)

1. 회전축선 둘레의 한쌍의회전부재를 회전하게 연결하기 위해 유압유를 그의 하우징 내측에 함유하는, 자동차 구동렬로 사용하는 유체 커플링으로서, 하우징안에서 회전축선 둘레에 회전할 수 있는 중공의 구조의 케이싱; 회전축선을 따라 그 케이싱 내측에 위치되고 하나의 회전부재에 회전하게 접소되고 임펠러를 포함하는 유압펌프; 그 유체 펌프는 이를 낸 임펠러에 관하여 편심으로 회전하는 케이싱에 의해 장착된 내치 링 기어를 포함하고 임펠러 이 보다 수가 하나 더 많아 그들과 맞물고 있는 내치를 포함하여 한쌍의 회전요소 간의 상대적 회전에 있어 퍼올리는 작용을 제공하게 되고; 그 펌프에 의해 케이싱 안으로 작동유가 통해 퍼올려지는 흡입구; 퍼올려진 유체가 통해 흐르는 토출구; 토출구로부터 사이띄인 열린 위치와 퍼올려진 유체가 소정의 압력에 도달하여 상호에 회전하게 연결하게 되는 경우 토출구를 닫는 닫힌 위치와의 사이를 이동할 수 있는 밸브 기소를 포함하는 조절 밸브, 로 이루어지는 유체 커플링.
2. 제1항에 있어서, 조절 밸브는, 일단이 토출구에서 떨어져 있는 상태에 정착되고 타단이 토출구로부터 사이띄인 열린 위치와 토출구를 닫는 듣힌 위치 사이를 이동할 수 있는 금속 조각밸브 기소를 포함하고 있는 유체 커플링.
3. 제2항에 있어서, 밸브 기소는 유아유가 가열되는 때의 가열에 있어 토출구에 향해 이동하며 유압유가 냉각되는 때의 냉각에 있어 토출구로부터 떨어져 이동하여서 닫힌 위치에의 밸브 기소의 이동이 유압유가 가열되고 냉각되는 때의 점도 변화를 보상하는 바이메탈 식인 유체 커플링.
4. 제3항에 있어서, 토출구가 밸브 기소에 의해 닫혀지는 주 통로와 밸브 기소가 닫힌채 유압유를 유출하는 유출 통로를 포함하고 있는 유체 커플링.
5. 제2항, 제3항 또는 제4항에 있어서, 일 단이 밸브 기소의 일 단에 정착돼 있고, 타 단이 토출구가 위치돼 있는 가늘고 긴 마운팅 리세스를 더 포함하는 유체 커플링.
6. 제1항, 제2항, 제3항 또는 제4항에 있어서, 케이싱의 소정 속도 이상의 회전에 있어 밸브 기소를 닫힌 위치에 이동시키는 밸브 마개를 더 함유하는 유체 크플링.
7. 제6항에 있어서, 밸브 마개는 그의 마운팅을 제공하는 추축접속을 함유하고 있고 케이싱의 소정 속도 이상의 회전에 있어 밸브 기소를 토출구에 관해 닫힌 위치에 이동시키는 작동부를 또한 포함하는 유체 커플링.
8. 제6항에 있어서, 일 단이 밸브 기소의 일 단에 장착돼 있고, 타 단이 토출구의 주 통로와 유출통로가 위치돼 있는 가늘고 긴 마운팅 리세스를 더 포함하여 그에 의해 소정의 속도 이상의 케이싱의 회전에 있어 배브 마개가 밸브를 그 리세스 내측의 닫힌 위치에 이동시키는 유체 커플링.
9. 제1항 내지 제4항 또는 제7항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 케이싱과 하나의 회전부재 간에 연장하는 클러치를 더 포함하고, 그 클러치는 작동 피스턴과, 그리고 퍼올려진 작동유가 유압펌프로부터 클러치 작동 피스턴에 통해 공급되는 이송구를 포함하는 케이싱을 포함하는 유체 커플링.
10. 제9항에 있어서, 케이싱과 한쌍의 회전부재를 접속하는 유성 치차 장치와, 케이싱과 하나의 회전부재를 접속하는 조절 밸브의 조작하의 클러치를 더 함유하여 그에 의해 유성기어 장치의 차동 작동을 제한하게 되는 유체 커플링.
11. 제1항에 있어서, 케이싱과 한쌍의 회전부재를 접속하는 유성 치차 장치를 더 함유하여, 하나의 회전부재에 접속돼 있는 임펠러의 펌프의 퍼올림 작용이 유성 치차 장치의 차동작용을 제한하는 유체 커플링.
12. 제9항에 있어서, 케이싱이 다른 회전부재에의 고정 접속을 가지고 있는 유체 커플링.
13. 제12항에 있어서, 다른 회전부재는 링 형상을 가지고 있는 고정 접속에 의해 케이싱에 고정돼 있으며, 다른 회전부재가 케이싱을 통해 또 회전 축선을 따라 다른 링 형상의 회전부재를 통해 연장하고 있는 가늘고 긴 형상을 가진 유체 커플링.
14. 제9항에 있어서, 맞물려 있는 관계를 가진 또 제1 언급의 유압펌프와 같으나 그의 임펠러가 다른 회전 부재에 회전하게 접속된 이 구성을 가진 임펠러와 내치 링 기어를 가지는 제2유압펌프, 제2유압펌프가 유압유를 케이싱 안팎으로 통해 퍼올리 제2흡입 및 토출구들, 케이싱과 다른 회전부재 가에 연장하는 제2클러치를 더 포함하고, 그 제 2 클러치가 제 2 토출구가 통해 연장하는 제 2 작동 피스턴, 제 2 토출구로부터 사이띄인 열린 위치와 제 2 유압펌프로부터의 퍼올려지는 유체가 소정의 압력에 도달하는 경우 제 2 토출구를 막는 닫힌 위치와의 사이를 이동할 수 있는 제 2 의 밸브 기소를 포함하는 제2 조절 밸브, 및 퍼올려지는 유압유가 제 2 유압펌프로부터 제 2 클러치의 작동 피스턴에 통해 공급되는 제 2 토출구를 포함하는 케이싱을 포함하여, 그에 의해 제 2 유압펌프와 제 2 클러치가 협력하여 케이싱과 일 회전부재를 접속하게 되는 유체 커플링.