JP3609743B2 - 軸方向設定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定ハウジング内に同軸的に支持されかつ相対回転可能である２つの部材と、前記２つの部材の一方に接続されるハウジング部分並びに前記２つの部材の相対回転中にポンプ構体内において流体を搬送する搬送要素を備えた前記他方の部材に接続される該ポンプ構体と、可変容量を有する流体用容器と、軸方向ピストンによって画成される圧力室と、前記容器から前記ポンプ構体および圧力ラインを介して前記圧力室へ繋がる流体接続系と、前記圧力室から前記容器へのソレノイド弁を有するバイパスラインを介しての流体接続系とを備えた摩擦カップリングの摩擦板を負荷するためのまたは粘性カップリングの粘性板を固定するための軸方向設定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
前記型の軸方向設定装置は摩擦カップリング或いは粘性カップリングを作動するのに使用され、かかる種類の摩擦或いは粘性カップリングは、例えば、２つの相対回転可能な第１及び第２の部材に対して回転軸線に沿って交互に相対回転不能に各々固定された半径方向に伸びる第１摩擦板及び第２摩擦板から成り、それらの全体において、前記２つの部材の他方が、一方の部材の一端を回転並びに軸方向移動可能に支持すると共に、他端を前記軸方向設定装置の軸方向ピストンによって支持されている。
【０００３】
この型の軸方向設定装置は、また、回転軸線に沿って交互に配置された第１および第２粘性板を備えた粘性カップリングにおいても使用されている。そのさい第１粘性板は第１の部材に相対回転不能に固定されており、第２の粘性板は第２の部材に固定されており、これら粘性板は前記２つの部材と共に各々自由に相対回転可能に配置され、そして、前記第２粘性板の間には第１粘性板の厚みより長い軸方向長さを有する締め付けリングが配置されかつ該粘性板は第２の部材に相対回転不能に固定されており、第２の部材が、前記第１の部材によってその一端を軸方向及び回転可能に支持されと共にその他端が前記軸方向ピストンによって支持されている。
【０００４】
前記した形式のカップリング構体は常時駆動力が伝達される１本の車軸を備え、他のもう１本の車軸は要求されるとき駆動され、そしてそれらの間に差動速度が生じた際にもう１本の車軸を駆動すべく接続するような構成を備えた自動車の駆動系において使用されている。これは、常時駆動される車軸でスリップが発生する場合に、そのスリップが２本のアクスル間の速度差を導き、多重板カップリングは、さらに他のアクスルが同様に駆動されるように閉じられる。この型の装置はドイツ連邦共和国特許第１９８６０５３２Ａ１号から知られている。
【０００５】
ポンプ構体により供給される流体によって制御されるバイパスラインによって圧力室から容器に戻されることがかかる装置に関連してすでに提案されている。しかしながら、これは過圧弁を経由して過剰圧力を制御するのに役立つのみである。かかる装置の例はドイツ連邦共和国特許第１９５０５８００Ａ１号において見いだされている。
【０００６】
さらに、前記装置がＡＢＳ装置（ブレーキアンチブロッキングシステム）またはＥＳＰ装置（Vehicle Electronic Stability Program:車両電子安定性プログラム）と適合し得るような外部から制御可能な接続解除機能を必要とすることは一般的に知られている。この目的に合致する磁気的に制御可能なロック解除装置は、例えば、ドイツ連邦共和国特許第３９１１１２２Ｃ１号に記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術によれば、駆動ラインにおける前記型のカップリング構体の接続解除は、ＡＢＳおよびＥＳＰ装置に関して必要とされるように、通常、固定ハウジング内に配置された軸方向設定装置によって行われ、そのハウジングは負荷下の軸方向ベアリングを介してカップリングの回転部分を支持している。かかる構体の欠点は、この方法において負荷される軸方向ベアリングの差動速度がカップリングの速度と同一の回転負荷が軸方向ベアリングに作用し、軸方向設定装置にも負荷がかかり、その結果としてカップリングユニットは磨耗し、軸方向設定装置全体の耐用年数が制限されてしまうと言う点である。かかる実施例の１例は、いわゆるハルデックス・リミテッド・スリップ・カップリングである。他の例は本出願人のいわゆるパワーロック（Ｐｏｗｒ−Ｌｏｋ）（登録商標）カップリングである。
【０００８】
本発明の目的は、このような軸方向設定装置に見られる磨耗から来る耐久性の問題を克服すべく、簡単な構成でかつ耐久性を有する上記した如き外部から接続解除制御可能な軸方向位置設定装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本目的は、前記固定ハウジング内に、外部制御手段を介して通電される一次コイルが配置され、前記２つの部材の一方には、前記１次コイルとは非接触状態で該一次コイルによって電磁力を励起される二次コイルが配置され、前記一次コイルが通電される時、前記ソレノイド弁は前記二次コイルによって開放方向に制御されるように成っており、更に、前記ポンプ構体がギヤポンプであることによって達成される。
【００１０】
また、上記した本発明の目的は、前記固定ハウジング内に、外部制御手段を介して通電される一次コイルが配置され、前記２つの部材の一方には、前記１次コイルとは非接触状態で該一次コイルによって励起される二次コイルが配置され、前記一次コイルが通電される時、前記ソレノイド弁は前記二次コイルによって開放方向に制御されるように成っており、更に、前記ポンプ構体がアキシャルピストンポンプであることによっても達成される。
【００１１】
極めて好都合な方法において、ポンプ構体に通じているバイパスラインにおいてソレノイド弁を作動するための構体は摩擦から完全に自由であり、かつソレノイド弁以外は、磨耗から完全に自由である。
【００１２】
軸方向設定装置の部分がかつしたがって、一般に、また、カップリング構体の部分が回転しないそれらの場合においても同様に、構体が機能するのを保証するために、交番磁界を有する一次コイルを設けることが必要である。必要な作用が駆動速度の場合においてのみ必要であると仮定すれば、ＤＣ電圧で一次コイルを励起すれば十分である。
【００１３】
通常、ソレノイド弁は開閉機能にしたがってのみ制御されると仮定される。しかしながら、本発明の概念から逸脱することなく、また、その開口断面が差動速度依存の制御電圧の結果として増大される制御弁を設けることを考えることも可能である。
【００１４】
本発明の設定装置の特別な利点は、２０ｍｓｅｃ以下の時間における設定の復帰を許容する、その極めて自然発生的な反応に存する。
【００１５】
本発明の２つの好適な実施例を以下で図を参照して説明する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図1は、多重板カップリング１８が軸方向設定装置２５を備えているカップリング装置１１を示している。この方法において形成されたカップリング装置１１はその部分のみが示されている固定ハウジング１２内に支持されている。カップリング装置１１は２つの部材、すなわち、軸１３およびキャリヤ１４からなっており、それら２つの部材は相対的に回転可能である。ボールベアリング１５がハウジング１２内でカップリング装置を支持するのに役立つ。ニードルベアリング１６およびボールベアリング１７が軸１３およびボールベアリング１７を相対的に支持するのに役立っている。
【００１７】
多重板カップリング１８は、内方歯２０上にキャリヤ１４内で回転可能に固定され直接保持される外方板１９、ならびにハブ部材２３の外方歯２２上に回転可能に固定され直接保持される内方板２１からなっている。ハブ部材２３は係合歯によって軸１３に接続されている。これらの板はキャリヤ１４の端壁に支持され；それらは軸方向設定装置２５の軸方向ピストン２６によって作用される圧力板２４により軸方向に負荷されている。軸方向ピストン２６は板ばね２７を介してキャリヤ１４上に支持され、そして反対端において、圧力ライン２９を介してかつギヤポンプ３２によって、キャリヤ１４内の容器３０から吸い込みライン４１（異なる断面平面に配置される）を通って運ばれる流体で供給される圧力室２８を画成している。
【００１８】
前記容器３０はキャリヤ１４の部分によって形成されかつ環状シリンダ３１によって画成されている。ギヤポンプはハブ部材２３に接続された太陽歯車（サンギヤ）３３、およびキャリヤ１４内に支持された衛星歯車（プラネタリギヤ）３４からなっている。ソレノイド弁３６によって制御可能なバイパスライン３５は圧力室２８から容器３０に延びている。ライン３９を介して、ソレノイド弁３６はキャリヤ１４の内部に収容される二次コイル３７によって制御されている。二次コイル３７はハウジング１２内に堅固に配置されかつライン４０を通して電流が供給される一次コイル３８によって非接触の方法において励起される。カップリング構体の作動モードはほとんど知られている。
【００１９】
軸１３とキャリヤ１４との間に相対的な速度が存在するならば、ギヤポンプ３２は作動を開始しかつ容器３０から圧力室２８に媒体を搬送する。結果として、軸方向ピストン２６は、摩擦カップリング１８の板のパッケージを圧縮しかつしたがってハブ２３／軸１３に対してキャリヤ１４を制動する圧力板２４上で板ばね２７の復帰力に抗して摺動される。かかる相対的な制動の結果として、ポンプの搬送作用は停止し、その結果板ばね２７は軸方向ピストン２６を再び戻し、そして摩擦カップリング１８がゆっくり開く。
【００２０】
これらの過程が行われる一方、ソレノイド弁３６が閉じられる。一次コイル３８が通電されるとき、このコイルとは非接触状態で配置された二次コイル３７は同時に励磁されかつソレノイド弁を開放する。結果として、媒体は即座に圧力室２８からバイパスライン３５を経由して容器３０に流れることができ、その結果板ばね２７によって戻されている軸方向ピストン２６の前述された作用が圧力ラインおよびギヤポンプ３２を介しての前述された遅い復帰に比して急激に引き起こされる。
【００２１】
図２は粘性カップリング１８'が軸方向設定装置２５を備えているカップリング装置１１を示している。この方法において形成されたカップリング装置１１はその部分のみが示される固定ハウジング１２内に支持されている。カップリング装置１１は２つの部材、すなわち、軸１３およびキャリヤ１４からなっており、それら２つの部分は相対的に回転可能である。ボールベアリング１５がハウジング１２内でカップリング装置１１を支持するのに役立つ。ニードルベアリング１６およびボールベアリング１７が軸１３およびボールベアリング１７を相対的に支持するのに役立っている。
【００２２】
粘性カップリング１８'は、内方歯２０上にキャリヤ１４内で回転可能に固定され直接保持される外方板１９'およびスペーサ板１９"、ならびにハブ部材２３の外方歯２２上に回転可能に固定され直接保持される内方板２１'からなっている。スペーサ板１４"の厚さは内方板２１'の厚さより大きい。ハブ部材２３は係合歯によって軸１３に接続されている。これらの板はキャリヤ１４の端壁に支持され；それらは軸方向設定装置２５の軸方向ピストン２６によって作用される圧力板２４により軸方向に負荷されている。軸方向ピストン２６は板ばね２７を介してキャリヤ１４上に支持され、そして反対端において、圧力ライン２９を介してかつギヤポンプ３２によって、キャリヤ１４内の容器３０から吸い込みライン４１（異なる断面平面に配置される）を通って運ばれる流体で供給される圧力室２８を画成している。
【００２３】
前記容器３０はキャリヤ１４の部分によって形成されかつ環状シリンダ３１によって画成されている。ギヤポンプはハブ部材２３に接続された太陽歯車３３、およびキャリヤ１４内に支持された衛星歯車３４からなっている。ソレノイド弁３６によって制御可能なバイパスライン３５は圧力室２８から容器３０に延びている。ライン３９を介して、ソレノイド弁３６はキャリヤ１４の内部に収容される二次コイル３７によって制御されている。一次コイルとは非接触状態で配置された二次コイル３７はハウジング１２内に堅固に配置されかつライン４０を通して電流が供給される一次コイル３８によって励磁される。カップリング構体の作動モードはほとんど知られている。
【００２４】
軸１３とキャリヤ１４との間に相対的な速度が存在するならば、ギヤポンプ３２は作動を開始しかつ容器３０から圧力室２８に媒体を搬送する。結果として、軸方向ピストン２６は、摩擦カップリング１８の板のパッケージを圧縮しかつしたがってハブ２３／軸１３に対してキャリヤ１４を制動する圧力板２４上で板ばね２７の復帰力に抗して摺動される。かかる相対的な制動の結果として、ポンプの搬送作用は停止し、その結果板ばね２７は軸方向ピストン２６を再び戻し、そしてカップリング１８がゆっくり開く。
【００２５】
これらの過程が行われる一方、ソレノイド弁３６が閉じられる。一次コイル３８が励起されるとき、これとは非接触状態で配置された二次コイル３７は同時に励磁されかつソレノイド弁を開放する。結果として、媒体は即座に圧力室２８からバイパスライン３５を経由して容器３０に流れることができ、その結果板ばね２７によって戻されている軸方向ピストン２６の前述された作用が圧力ラインおよびギヤポンプ３２を介しての前述された遅い復帰に比して急激に引き起こされる。
【００２６】
本発明の実施の形態を以下に要約列挙する。
【００２７】
＜１＞ 固定ハウジング（１２）内に同軸的に支持されかつ相対回転可能である２つの部材（１３，１４）と、
前記２つの部材の一方（１４）に接続されるハウジング部分並びに前記２つの部材の相対回転中にポンプ構体内において流体を搬送する搬送要素を備えた前記他方の部材（１３）に接続される該ポンプ構体（３２）と、
可変容量を有する流体用容器（３０）と、
軸方向ピストン（２６）によって画成される圧力室（２８）と、
前記容器（３０）から前記ポンプ構体（３２）および圧力ライン（２９）を介して前記圧力室（２８）へ繋がる流体接続系と、
前記圧力室から前記容器へのソレノイド弁（３６）を有するバイパスライン（３５）を介しての流体接続系とを備えた摩擦カップリングの摩擦板を負荷するためのまたは粘性カップリングの粘性板を固定するための軸方向設定装置において、
前記固定ハウジング（１２）内に、外部制御手段を介して通電される一次コイル（３８）が配置され、
前記２つの部材の一方（１４）には、前記１次コイル（３８）とは非接触状態で該一次コイルによって励起される二次コイル（３７）が配置され、
前記一次コイルが通電される時、前記ソレノイド弁（３６）は前記二次コイルによって開放方向に制御されるように成っており、
更に、前記ポンプ構体（３２）がギヤポンプであることを特徴とする軸方向設定装置。
【００２８】
＜２＞ 固定ハウジング（１２）内に同軸的に支持されかつ相対回転可能である２つの部材（１３，１４）と、
前記２つの部材の一方（１４）に接続されるハウジング部分並びに前記２つの部材の相対回転中にポンプ構体内において流体を搬送する搬送要素を備えた前記他方の部材（１３）に接続される該ポンプ構体（３２）と、
可変容量を有する流体用容器（３０）と、
軸方向ピストン（２６）によって画成される圧力室（２８）と、
前記容器（３０）から前記ポンプ構体（３２）および圧力ライン（２９）を介して前記圧力室（２８）へ繋がる流体接続系と、
前記圧力室から前記容器へのソレノイド弁（３６）を有するバイパスライン（３５）を介しての流体接続系とを備えた摩擦カップリングの摩擦板を負荷するためのまたは粘性カップリングの粘性板を固定するための軸方向設定装置において、
前記固定ハウジング（１２）内に、外部制御手段を介して通電される一次コイル（３８）が配置され、
前記２つの部材の一方（１４）には、前記１次コイル（３８）とは非接触状態で該一次コイルによって励起される二次コイル（３７）が配置され、
前記一次コイルが通電される時、前記ソレノイド弁（３６）は前記二次コイルによって開放方向に制御されるように成っており、
更に、前記ポンプ構体（３２）がアキシャルピストンポンプであることを特徴とする軸方向設定装置。
【００２９】
＜３＞ 前記摩擦カップリングの第１摩擦板が回転可能に固定されて前記２つの部材の第１部材に接続され、前記摩擦カップリングの前記第２の摩擦板が回転可能に固定されて前記２つの部分の第２部材に接続され、前記摩擦板が、それらの全体において、前記２つの部材の一方に一端で軸方向に支持され、そして前記摩擦板が、それらの全体において、前記軸方向ピストンによって他端に配置される、交互に配置された第１および第２摩擦板を備えた摩擦カップリングにおける上記＜１＞または＜２＞に記載の軸方向設定装置。
【００３０】
＜４＞ 前記粘性カップリングの第１粘性板が回転可能に固定されて前記２つの部材の第１部材に接続され、前記粘性カップリングの前記第２の粘性板が前記２つの部材に対して自由に回転可能であるように配置され、前記第１粘性板の厚さより大きい厚さを備えた締め付けリングが前記第２の粘性板間に配置されかつ前記２つの部材の第２部材に回転可能に固定して接続され、前記第２の粘性板および前記締め付けリングが、それらの全体において、前記２つの部材の一方に一端で、軸方向に支持され、そして前記第２の粘性板および前記締め付けリングが、それらの全体において、前記軸方向ピストンによって他端に配置される、交互に配置された第１および第２粘性板を備えた粘性カップリングにおける上記＜１＞〜＜３＞の何れか１つに記載の軸方向設定装置。
【００３１】
【発明の効果】
叙上のごとく、本発明は、上記した如き摩擦カップリングの摩擦板を負荷するためのまたは粘性カップリングの粘性板を固定するための軸方向設定装置において、前記固定ハウジング内に、外部制御手段を介して通電される一次コイルが配置され、前記２つの部材の一方には、前記１次コイルとは非接触状態で該一次コイルによって励起される二次コイルが配置され、前記一次コイルが通電される時、前記ソレノイド弁は前記二次コイルによって開放方向に制御されるように成っており、更に、前記ポンプ構体がギヤポンプである構成としたので、或いは、前記ポンプ構体をアキシャルピストンポンプである構成としたので、簡単な手段により外部接続解除機能を達成する軸方向設定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】摩擦カップリングに組み立てられた本発明の軸方向設定装置を示す長手方向断面図である。
【図２】粘性カップリングに組み立てられた本発明の軸方向設定装置を示す長手方向断面図である。
【符号の説明】
１１ カップリング装置
１２ ハウジング
１３ 軸
１４ キャリヤ
１５ ベアリング
１６ ニードルベアリング
１７ ボールベアリング
１８ 多重板カップリング／粘性カップリング
１９ 外方板（締め付け円板）
２０ 内方歯
２１ 内方板
２２ 外方歯
２３ ハブ部材
２４ 圧力板
２５ 軸方向設定装置
２７ 軸方向ピストン
２８ 圧力室
２９ 圧力ライン
３０ 容器
３１ 環状シリンダ
３２ ギヤポンプ
３３ 太陽歯車
３４ 衛星歯車
３５ バイパスライン
３６ ソレノイド弁
３７ 二次コイル
３８ 一次コイル
３９ ライン
４０ ライン
４１ 吸い込みライン

Claims (2)

1. 固定ハウジング（１２）内に同軸的に支持されかつ相対回転可能である２つの部材（１３，１４）と、
   前記２つの部材の一方（１４）に接続されるハウジング部分並びに前記２つの部材の相対回転中にポンプ構体内において流体を搬送する搬送要素を備えた前記他方の部材（１３）に接続される該ポンプ構体（３２）と、
   可変容量を有する流体用容器（３０）と、
   軸方向ピストン（２６）によって画成される圧力室（２８）と、
   前記容器（３０）から前記ポンプ構体（３２）および圧力ライン（２９）を介して前記圧力室（２８）へ繋がる流体接続系と、
   前記圧力室から前記容器へのソレノイド弁（３６）を有するバイパスライン（３５）を介しての流体接続系とを備えた摩擦カップリングの摩擦板を負荷するためのまたは粘性カップリングの粘性板を固定するための軸方向設定装置において、
   前記固定ハウジング（１２）内に、外部制御手段を介して通電される一次コイル（３８）が配置され、
   前記２つの部材の一方（１４）には、前記１次コイル（３８）とは非接触状態で該一次コイルによって電磁力を励起される二次コイル（３７）が配置され、
   前記一次コイルが通電される時、前記ソレノイド弁（３６）は前記二次コイルによって開放方向に制御されるように成っており、
   更に、前記ポンプ構体（３２）がギヤポンプであることを特徴とする軸方向設定装置。
2. 固定ハウジング（１２）内に同軸的に支持されかつ相対回転可能である２つの部材（１３，１４）と、
   前記２つの部材の一方（１４）に接続されるハウジング部分並びに前記２つの部材の相対回転中にポンプ構体内において流体を搬送する搬送要素を備えた前記他方の部材（１３）に接続される該ポンプ構体（３２）と、
   可変容量を有する流体用容器（３０）と、
   軸方向ピストン（２６）によって画成される圧力室（２８）と、
   前記容器（３０）から前記ポンプ構体（３２）および圧力ライン（２９）を介して前記圧力室（２８）へ繋がる流体接続系と、
   前記圧力室から前記容器へのソレノイド弁（３６）を有するバイパスライン（３５）を介しての流体接続系とを備えた摩擦カップリングの摩擦板を負荷するためのまたは粘性カップリングの粘性板を固定するための軸方向設定装置において、
   前記固定ハウジング（１２）内に、外部制御手段を介して通電される一次コイル（３８）が配置され、
   前記２つの部材の一方（１４）には、前記１次コイル（３８）とは非接触状態で該一次コイルによって電磁力を励起される二次コイル（３７）が配置され、
   前記一次コイルが通電される時、前記ソレノイド弁（３６）は前記二次コイルによって開放方向に制御されるように成っており、
   更に、前記ポンプ構体（３２）がアキシャルピストンポンプであることを特徴とする軸方向設定装置。

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