KR101351115B1 - 동력 전달 장치용 토크 제한 윤활 펌프 - Google Patents

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아론 론크
란돌프 씨. 윌리암스
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마그나 파워트레인 유에스에이, 인크.
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Abstract

본 발명의 윤활 펌프는 자동차에서 사용된 형태의 동력 전달 유닛의 여러 가지 구성요소에 윤활유를 공급하기 위하여 제공된다. 윤활 펌프는 펌프 조립체와 구동 샤프트에 대해 펌프 조립체를 해제 가능하게 결합하기 위한 커플링 기구를 포함한다. 커플링은 샤프트의 회전 속도가 한계 값을 초과할 때 펌프 조립체를 해제하도록 작용할 수 있다.
윤활 펌프, 동력 전달 유닛, 펌프 조립체, 커플링 기구

Description

동력 전달 장치용 토크 제한 윤활 펌프 {TORQUE LIMITED LUBE PUMP FOR POWER TRANSFER DEVICES}
본 발명은 통상 유체 펌프에 관한 것이고, 특히 자동차에 설치된 형태의 동력 전달 유닛에 사용하기 위한 토크 제한 유체 펌프에 관한 것이다.
공지된 바와 같이, 유체 펌프는 회전 구동 구성요소에 윤활유를 공급하기 위하여 자동차에 설치된 형태의 동력 전달 유닛에 사용된다. 이러한 동력 전달 유닛은 전형적으로 수동 및 자동 트랜스미션 및 트랜스액슬, 4륜 구동 전달 케이스 및 모든 휠 구동력 전달 조립체를 포함한다. 많은 응용예에서, 윤활 펌프(lube pump)는 예를 들어 구동 샤프트와 같은 구동 부재와 회전하기 위하여 고정되는 편심 외부 회전자 및 내부 회전자를 구비하는 게로터(gerotor) 펌프이다. 내부 회전자는 외부 회전자 상에 형성된 내부 로브(lobe)와 결합하고 편심으로 오프셋(offset)된 외부 로브를 구비한다. 회전자는 동력 전달 유닛 내에서 회전하지 않도록 고정되는 펌프 하우징 내에 형성된 압력 챔버 내에 회전 가능하게 배치된다. 구동 샤프트의 회전은 유체가 동력 전달 유닛 내의 섬프(sump)로부터 압력 챔버의 저압 입구측 내로 흡입되어 결과적으로 증가된 유체 압력에서 압력 챔버의 고압 출구측으로부터 방출되도록 회전자가 펌프 작용을 일으키게 초래한다. 고압 유체는 회전 구성요소의 윤활 및/또는 마찰 구성요소의 냉각을 위해서 펌프 출구로부터 하나 이상의 유체 유동 통로를 통해 구동된 샤프트를 따라 특정한 위치로 운반된다. 이방향 게로터형 윤활 펌프의 일 예는 공동 소유인 미국 특허출원 제6,017,202호에 개시된다.
게로터 펌프가 윤활 시스템에서 폭넓게 적용되지만, 여러 가지 단점이 그들의 기능 및 구조에서 바람직하지 않은 손상을 초래한다. 예를 들어, 가장 종래의 게로터 펌프는 아주 비효율적이고, 고회전 속도에서 너무 많은 윤활 유동을 제공하면서 저회전 속도에서 적절한 윤활 유동을 제공할 수 없는 것이 일반적이다. 이러한 단점들을 개선하기 위해서, 종래의 게로터 펌프를 더욱 값비싼 가변 변위 윤활 펌프 또는 전기 제어 윤활 펌프로 대체하는 것이 알려져 있다. 따라서, 동력 전달 유닛에서 사용하기 위한 종래의 게로터 펌프에 대한 대안들이 개발되는 것이 계속적으로 필요하다.
그러므로, 본 발명의 목적은 토크 제한 기구를 구비하는 회전 구동 유체 펌프를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적으로서, 유체 펌프는 압력 챔버 내에서 펌프 작용을 발생시키기 위하여 샤프트에 의해 구동된 펌프 부재와, 펌프 부재와 샤프트 사이에 작동되게 배치되는 토크 제한 커플링을 포함한다.
본 발명과 관련된 목적으로서, 회전 구동 유체 펌프는 토크 제한 커플링이 구동 샤프트와 내부 회전자 사이에 작동되게 배치되면서 내부 및 외부 회전자를 구비하는 게로터 펌프이다.
본 발명과 관련된 다른 목적, 특징 및 장점들은 도면과 함께 본 발명을 개시하는 다음의 상세한 명세서 및 첨부된 청구범위로부터 더욱 명백해질 것이다.
도1은 본 발명에 따라 구성되고 예시의 동력 전달 유닛에 설치된 유체 펌프의 부분 단면도이다.
도2는 유체 펌프의 단부도이다.
도3은 더욱 상세하게 토크 제한 커플링을 도시하는 도1에서 취해진 확대 부분도이다.
도4는 본 발명의 대안적 실시예에 따라 구성된 유체 펌프의 부분 단면도이다.
도5A 및 도5B는 도4에서 도시된 유체 펌프와 관련된 토크 제한 커플링의 단부도 및 측면도이다.
도5C 및 도5D는 도5A 및 도5D에서 도시된 토크 제한 커플링을 위한 대안적 구조의 단부도 및 측면도이다.
도6은 다른 대안적 실시예에 따라 구성된 본 발명의 유체 펌프의 부분 단면도이다.
도7은 도6에 도시된 선 A-A를 따라 취해진 단면도이다.
도8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 구성된 유체 펌프의 부분 단면도이다.
도9는 도8의 선 B-B를 따라 취해진 부분 단면도이다.
먼저, 도1 및 도2를 참조하면, 이후에 게로터 펌프(10)로 지칭되는, 토크 제한 기계 구동 유체 펌프의 구성요소가 도시되어 있다. 일반적으로, 게로터 펌프(10)는 회전 구성요소의 윤활 및/또는 냉각을 목적으로 섬프로부터 원거리 위치로 운반되도록 유체의 공급을 요구하는 실질적인 임의의 펌프 응용예에 사용하기 위하여 고려된다. 일반적으로, 게로터 펌프(10)는 펌프 하우징, 예를 들어, 펌프 하우징 조립체(12), 펌프 조립체, 예를 들어, 게로터 조립체(14) 및 커플링 기구, 예를 들어, 토크 제한 커플링 기구(16)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 게로터 펌프(10)는 제1 회전축 "A"에 대해 회전하기 위하여 케이싱(20)과 베어링 조립체(24)를 거쳐 케이싱(20) 내에 지지되는 샤프트(22)를 구비하는 동력 전달 유닛(18) 내에서 설치된다. 펌프 하우징 조립체(12)는 내부에서 게로터 조립체(14)가 작동되게 배치되는 원형 펌프 챔버(30)를 함께 형성하는 펌프 하우징(26) 및 커버 플레이트(28)를 포함하도록 도시되어 있다. 원형 펌프 챔버(30)의 원점은, 도2에서 구성 선 "B"에 의해 도시된 바와 같이, 샤프트(22)의 회전축 "A"로부터 오프셋된다. 펌프 하우징(26)은, 예를 들어, 단지 하나가 도시되어 있는, 복수의 볼트(32)를 거쳐서 케이싱(20)에 회전되지 않게 고정된다.
게로터 조립체(14)는 원형 펌프 챔버(30) 내에 회전 가능하게 배치되는 [이후에 고정자 링(36)으로서 지칭되는] 외부 회전자와 [이후에 펌프 링(34)으로 지칭되는] 내부 회전자를 포함한다. 펌프 링(34)은 일련의 외부 로브(42)를 형성하는 윤곽 외부 주연 벽 표면(contoured outer peripheral wall surface)(40)과 회전축 "A"에 대한 회전을 위하여 샤프트(22)에 대해 동축으로 배치되는 내부 벽 표면을 형성하는 원형 개구(38)를 구비한다. 마찬가지로, 고정자 링(36)은 일련의 내부 로브(48)를 한정하는 내부 주연 벽 표면(46)과 원형 외부 벽 표면(44)을 포함한다. 도시된 바와 같이, 고정자 링(36)의 원형 외부 벽 표면(44)은 원형 펌프 챔버(30)의 내부 벽 표면(50)과 미끄럼 결합하여 있다. 도시된 실시예에서, 펌프 링(34)은 고정자 링(36)이 7개의 내부 로프(48)를 구비하면서 6개의 외부 로브(42)를 구비한다. 외부 로브(42) 및 내부 로브(48)의 선택적인 수들은 내부 로브(48)가 외부 로브(42)의 수보다 하나 더 큰 수로서 게로터 펌프(10)의 펌핑 용량을 변화시키기 위해서 채택될 수 있다.
펌프 링(34)은 그 사이에 일련의 압력 챔버를 한정하기 위해서 고정자 링(36)의 내부 주연 벽 표면(46)을 따라 여러 가지 지점들과 결합한 외부 주연 표면(40)의 로브(42)와 함께 도2에 도시되어 있다. 회전축 "A"에 대한 펌프 링(34)의 회전과 동시에, 고정자 링(36)은 펌프 링(34)의 회전 속도에 대하여 감소된 속도로 축 "B"에 대하여 원형 펌프 챔버(30) 내에서 회전하게 된다. 이러한 상대적이고 편심적인 회전은 압력 챔버의 용적에서의 점진적인 감소를 야기함으로써, 유체가 입구 튜브(52)를 통해 섬프로부터 흡입되도록 펌핑 작용을 일으킨다. 도1에서 잘 알 수 있는 바와 같이, 입구 튜브(52)는 원형 펌프 챔버(30)와 연통하는 입구통로, 예를 들어, 입구 챔버(56)에 유체를 교대로 공급하는 펌프 하우징(26) 내에 형성된 입구 포트(54)와 연통한다. 원형 펌프 챔버(30) 내에서의 고정자 링(36)과 펌프 링(34) 사이에서 회전함으로써 야기된 펌핑 작용은 유체가 더 높은 출구 압력에서 펌프 하우징(26) 내에 형성된 출구통로, 예를 들어, 환형 출구 챔버(58) 내로 결국 방출하게 한다. 환형 출구 챔버(58)로부터 방출된 유체는 복수의 반경방향의 공급 보어(62)를 거쳐 샤프트(22) 내에 형성된 중앙 보어, 예를 들어, 중앙 윤활 통로(60)로 운반된다. 중앙 윤활 통로(60)는 샤프트(22) 내에 또한 형성된 일련의 반경 윤활 및 냉각 운반 보어(도시 생략)를 거쳐, 예를 들어, 베어링, 저어널 슬리브, 속도 기어 및 마찰 클러치 팩과 같이 게로터 펌프(10)의 하류에 위치된 여러 가지의 회전 요소들과 연통한다.
도3을 주로 참조하면, 토크 제한 커플링 기구(16)는 그 사이의 마찰 인터페이스를 이용하여 샤프트(22)와 회전하도록 펌프 링(34)을 해제 가능하게 결합하기 위해 작용할 수 있는 드래그 링 조립체(drag ring assembly, 70)를 포함하도록 도시되어 있다. 드래그 링 조립체(70)는 드래그 링(72) 및 드래그 밀봉부(74)를 포함한다. 드래그 링(72)은 관형 슬리브, 예를 들어, 플랜지 관형 슬리브(flanged tubular sleeve, 76) 및 환형 마찰 커플링 링(78)을 포함한다. 바람직하게, 플랜지 관형 슬리브(76)는 강성 재료로 이루어지고, 펌프 링(34)과 공동의 회전을 위하여 원형 개구(38) 내에서 영구히 고정된 외부 표면(80)을 구비한다. 마찬가지로, 환형 마찰 커플링 링(78)은 탄성 재료로 이루어지고, 플랜지 관형 슬리브(76)의 내부 원통형 표면(84)에 영구히 고정된 그 외부 원주 에지 표면(82)을 구비한다. 환형 마찰 커플링 링(78)의 내부 원주 에지 표면(86)은 샤프트(22)의 외부 벽 표면(87) 상에 마찰로 유지되어 있다. 환형 마찰 커플링 링(78)과 샤프트(22) 사이의 마찰 인터페이스는 샤프트(22)의 회전 속도가 한계치를 초과할 때까지 그 사이에 미끄러짐 없이 펌프 링(34)이 샤프트(22)와 함께 회전하도록 작동 가능하다. 일단 이 회전 속도 한계치가 초과되면, 게로터 펌프(10)를 구동하는데 요구된 토크는 환형 마찰 커플링 링(78)의 토크 제한을 초과할 것이고, 미끄러지게 됨으로써, 샤프트(22)와 펌프 링(34) 사이의 상대 회전을 일으킨다. 드래그 밀봉부(74)는 환형 마찰 커플링 링(78)을 둘러싸고, 샤프트(22)가 한계치 회전 속도를 초과하면서 극복될 수 있는 양호한 압축 고정력을 제공하도록 크기 설정된다. 바람직하게, 드래그 밀봉부(74)는 환형 마찰 커플링 링(78) 내에 형성된 홈(88) 내에 유지된다.
이제 도4, 도5A 및 도5B를 참조하면, 게로터 펌프(10)는 샤프트(22)에 게로터 조립체(14)의 펌프 링(34)을 해제 가능하게 결합하도록 배치되는 다른 토크 제한 커플링 기구(16A)로 도시되어 있다. 특히, 토크 제한 커플링 기구(16A)는 관통 슬롯(94)에 의해 분할되고 샤프트(22) 상에 끼워 맞춰진 내부 벽 표면(92)과 함께 원형 개구를 구비하는 커플링 링(90)을 포함한다. 러그(96)는 커플링 링(90)으로부터 연장되고 펌프 링(34) 내에 형성된 키웨이 슬롯(keyway slot, 98)과 결합된다. 도시된 바와 같이, 커플링 링(90)은 하나 이상의 반경방향의 공급 보어(102)를 거쳐 중앙 윤활 통로(60)와 유체 연통하는 환형 압력 챔버, 예를 들어, 오일 채널(100)을 더 포함한다. 바람직하게, 샤프트(22)와 커플링 링(90)의 마찰 결합은 커플링 링(90)의 내부 벽 표면(92)과 샤프트(22)의 외부 벽 표면(87) 사이에 끼워진 인터페이스에 의해 제어될 것이다. 이 마찰 인터페이스는, 커플링 링(90)을 분할하기 위하여 사용된 재료의 형태, 커플링 링(90)의 내부 벽 표면(92) 상의 마찰 재료의 선택적 사용 및 리테이닝(retaining) 부재(즉, 클램프, 스프링, 밀봉부 등)의 사용에 기초하여 다른 미끄럼 조건을 제공하도록 설계될 수도 있다. 예를 들어, 커플링 링(90)의 크기, 무게 및 무게 분포, 리테이닝 부재의 수 및/또는 오일 채널(100)의 크기를 조정함으로써, 임의의 양호한 레벨의 샤프트 토크(그 회전 속도에 기초함)는 커플링 링(90)과 샤프트(22) 사이의 미끄럼을 시작하도록 선택될 수 있다. 도시된 바와 같이, 리테이너 링(104)은 샤프트(22)와 마찰 결합을 제공하기 위하여 커플링 링(90)을 둘러싸서 커플링 링 상에 압축 하중을 가한다. 스톱 링(stop ring, 106)은 오일 채널(100)의 대향 측면 상의 샤프트(22)와 커플링 링(90) 사이의 유체 기밀 밀봉을 제공하기 위해서 커플링 링(90) 내에 형성된 홈(109) 내에 한 쌍의 O-링 밀봉부(108)가 위치되면서 펌프 링(34)에 대한 커플링 링(90)의 축방향 이동을 제한한다.
작동시, 샤프트(22)의 회전으로 인하여 게로터 펌프(10)로부터 방출된 유체는 중앙 윤활 통로(60) 및 반경방향의 공급 보어(102)를 통해 오일 채널(100)로 운반된다. 대부분의 윤활 시스템이 고정된 오리피스 운반 보어를 사용하기 때문에, 유체 압력에서의 증가는 게로터 펌프(10)를 통과하는 유동율이 증가할 때 중앙 윤활 통로(60) 내에 발생한다. 유동율은 유체 압력을 증가시키도록 초래하는 샤프트(22)의 회전 속도에 의해 좌우된다. 이 증가된 유체 압력은 오일 채널(100)로 운반되어서 관통 슬롯(94)으로 인한 커플링 링(90)의 반경 팽창을 초래하도록 작용한다. 주목되는 바와 같이, 밀봉부(108)는 오일 채널(100) 내에서의 유체 압력을 유지하도록 제공된다. 일단 한계 회전 속도 값이 샤프트(22)에 의해 도달되면, 오일 채널(100) 내의 유체 압력 및 원심력은 커플링 링(90) 및 펌프 링(34)이 샤프트(22)에 대하여 미끄러지게 함으로써, 게로터 펌프(10)에 의해 발생될 수 있는 최대 유체 압력을 제한한다. 도5C 및 도5D는 커플링 링(90')이 그 고정 특성에 추가적인 원심 효과를 제공하도록 편심 외부 구성을 구비하도록 도시되어 있다는 점을 제외하고 도5A 및 도5B와 대체로 유사하다.
도6은 샤프트(22)에 펌프 링(34)을 해제 가능하게 결합하기 위하여 배치된 또 다른 토크 제한 커플링 기구(16B)가 장비된 게로터 펌프(10)를 도시한다. 특히, 토크 제한 커플링 기구(16B)는 관통 슬롯(114)을 통해 분할되고 샤프트(22)를 에워싸는 사인모양(sinsusoidal) 개구(112)를 구비하는 커플링 링(110)을 포함한다. 러그(116)는 커플링 링(110)으로부터 연정하고, 펌프 링(34) 내에 형성된 키웨이 슬롯(98) 내에 결합한다. 도7에서 잘 도시된 바와 같이, 커플링 링(110)의 사인모양 구성은 샤프트(22)의 외부 벽 표면(87)을 결합하는 반경 러그(120)에 의해 분리된 일련의 오일 챔버(118)를 한정한다. 반경방향의 공급 보어(122)는 샤프트(22) 내의 중앙 윤활 통로(60)와 커플링 링(110) 내의 오일 챔버(118) 사이에 유체 연통을 제공한다. 볼(124)은 오일 챔버(118)들 중 하나의 챔버 내에서 사인모양 개구(112)와 결합하여 스프링(126)에 의해 편향된다. 볼(124) 및 스프링(126)은 반경방향의 공급 보어(122)의 확대부 내에 유지된다.
작동시, 게로터 펌프(10)로부터 배출된 유체는 중앙 윤활 통로(60)로부터 볼(124)이 반경방향의 공급 보어(122)를 거쳐 내부에 배치되는 오일 챔버(118)로 운반된다. 중앙 윤활 통로(60) 내의 유체 압력이 샤프트(22)의 증가된 회전 속도로 증가할 때, 볼(124) 상의 스프링(126)에 의해 가해진 편향력은 반경방향의 공급 보어(122) 내의 유체 압력에 의해 증가함으로써, 커플링 링(110)의 반경 팽창을 초래한다. 일단 한계 회전 속도 값이 샤프트(22)에 의해 도달하면, 반경 러그(120)와 외부 벽 표면(87) 사이의 마찰 인터페이스는 샤프트(22)가 커플링 링(110) 및 펌프 링(34)에 대하여 회전하도록 허용하기 위해서 극복되고, 이에 의해 게로터 펌프(10)에 의해 발생된 최대 유체 압력을 제한한다. 볼(124)은 샤프트(22)와 함께 회전하여, 샤프트(22)의 속도가 샤프트(22)와 커플링 링(110)의 마찰 결합을 재달성하기 위해서 볼(124)을 후퇴시키도록 감소할 때까지, 일련의 오일 챔버(118)들에 보유 및 비보유되어 이동한다.
이제 도8 및 도9를 참조하면, 다른 실시예의 토크 제한 커플링 기구(16C)가 샤프트(22)에 펌프 링(34)을 해제 가능하게 결합하기 위하여 게로터 펌프(10)와 관련된 동력 전달 유닛(18) 내부에 설치된 것이 도시되어 있다. 토크 제한 커플링 기구(16C)는 분할 슬리브 구성을 형성하도록 관통 슬롯(142)을 구비하고 샤프트(22)를 에워싸는 마찰 슬리브(140)를 포함한다. 마찰 슬리브(140)는 펌프 링(34) 내에 형성된 대응 키웨이(146) 내에 결합되는 하나 이상의 러그(144)를 더 포함한다. 토크 제한 커플링 기구(16C)는 한 쌍의 반경 내향으로 연장하는 스페이서 러그(spacer lug, 150)를 구비하고 샤프트(22)와 회전하기 위하여 고정되는 구동 케이싱(148)을 더 포함한다. 스페이서 러그(150)는 마찰 슬리브(140)와 결합된 한 쌍의 가압 챔버(152A, 152B)를 한정하도록 배치된다. 도시된 바와 같이, 한 쌍의 아치형 마찰 슈즈(shoe)(154A, 154B)는 대응 가압 챔버(152A, 152B) 내에 보유된다. 마찰 슈즈(154A)는 제1 복수의 편향 스프링(160A)을 거쳐 마찰 슬리브(140)의 외부 벽 표면(158)과 마찰 결합하여 편향되도록 구성된 내부 벽 표면(156A)을 구비한다. 편향 스프링(160A)은 구동 케이싱(148) 내에 형성된 보유 캐비티(162A) 내에 보유된다. 마찬가지로, 마찰 슈즈(154B)는 제2 복수의 편향 스프링(160B)을 거쳐 마찰 슬리브(140)의 외부 벽 표면(158)과 마찰 결합하여 편향되도록 구성된 내부 벽 표면(156B)을 구비한다. 마찬가지로, 스프링(160B)은 케이싱(148) 내에 형성된 보유 캐비티(162B) 내에 보유된다.
작동시, 편향 스프링(160A, 160B)은 샤프트(22) 상에 고정력이 마찰 슬리브(140)에 의해 인가되게 하기 위하여 대응 마찰 슈즈(154A, 154B)가 마찰 슬리브(140) 상에 마찰 결합력을 인가하게 한다. 이와 같이, 마찰 슬리브(140)는 샤프트(22)와 회전하기 위하여 펌프 링(34)을 해제 가능하게 결합한다. 샤프트(22)와 마찰 슬리브(140)의 이 고정된 결합은 슈즈(154A, 154B) 상에 작용하는 원심력이 편향 스프링(160A, 160B)의 편향력에 대항하여 극복한다는 것을 가리키는 한계 값을 샤프트(22)의 회전 속도가 초과할 때까지 유지된다. 이와 같이, 마찰 슬리브(140) 및 펌프 링(34)은 샤프트(22)에 대하여 미끄러지기 시작하고, 이에 의해 게로터 펌프(10)에 의해 발생된 유체 압력을 제한한다.
양호한 실시예는 본 발명의 작동 및 구성에 대하여 현재 고려된 최적 모드의 이해를 당업자에게 제공하도록 개시되었다. 따라서, 기술된 본 발명은 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않고 여러 가지 변형이 이루어질 수 있고, 당업자에 의해 고려될 수 있는 모든 이러한 변형이 다음의 청구범위의 범위 내에서 포함되도록 의도된다는 것은 명확하게 알 수 있다.

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 케이싱과,
    상기 케이싱에 의해 회전 가능하게 지지되고 유체 통로를 형성하는 샤프트와,
    펌프 하우징, 펌프 조립체 및 커플링 기구를 구비하는 유체 펌프를 포함하는 동력 전달 유닛이며,
    상기 펌프 하우징은 상기 케이싱에 고정되고, 입구 통로, 상기 유체 통로와 연통하는 출구 통로, 및 상기 입구 통로 및 출구 통로와 연통하는 펌프 챔버를 형성하며, 상기 펌프 조립체는 상기 펌프 챔버 내에 배치되고 펌프 부재를 구비하고, 상기 커플링 기구는 상기 펌프 부재가 상기 샤프트와 함께 회전할 수 있도록 상기 펌프 부재를 해제 가능하게 결합하고, 상기 샤프트의 회전 속도가 소정의 한계 속도 값을 초과할 때 상기 펌프 부재가 상기 샤프트에 대해 회전하도록 작동할 수 있고,
    상기 커플링 기구는 상기 펌프 부재에 고정된 관형 슬리브 및 상기 관형 슬리브에 고정된 연속된 탄성 링을 포함하고, 상기 탄성 링은 상기 샤프트를 마찰 결합하도록 구성되는 동력 전달 유닛.
  3. 제2항에 있어서, 상기 커플링 기구는 상기 샤프트에 상기 탄성 링을 마찰 고정시키기 위한 보유 부재를 더 포함하는 동력 전달 유닛.
  4. 제3항에 있어서, 상기 보유 부재는 상기 샤프트에 상기 탄성 링을 마찰 결합시키기 위해 상기 탄성 링 상에 압축 하중을 가하도록 배치된 환형부를 포함하는 동력 전달 유닛.
  5. 유체 통로를 포함하는 회전 가능한 샤프트와,
    유체 펌프를 포함하는 동력 전달 유닛이며,
    상기 유체 펌프는 회전 가능한 펌프 부재, 입구 통로, 상기 유체 통로와 연통하는 출구 통로, 상기 입구 통로 및 출구 통로와 연통하는 펌프 챔버 및 커플링 기구를 포함하고, 상기 커플링 기구는 상기 펌프 부재가 상기 샤프트와 함께 회전할 수 있도록 상기 펌프 부재를 해제 가능하게 결합하고 상기 샤프트의 회전 속도가 소정의 한계 속도 값을 초과할 때 상기 펌프 부재가 상기 샤프트에 대해 회전하도록 작동할 수 있고,
    상기 커플링 기구는 커플링 링을 포함하고, 커플링 링은 상기 샤프트를 에워싸면서 상기 샤프트와 회전하기 위하여 상기 커플링 링을 마찰 결합시키도록 상부에 압축력을 가하고, 상기 커플링 링은 상기 펌프 부재에 결합되고 상기 유체 통로와 유체 연통하는 환형 압력 챔버를 형성하는 동력 전달 유닛.
  6. 제5항에 있어서, 상기 샤프트의 회전은 상기 커플링 링이 상기 펌프 부재를 구동하게 하여, 상기 입구 통로를 통해 섬프로부터 유체를 흡입하고 상기 출구 통로로부터 상기 유체 통로로 고압 유체를 방출하기 위한 펌프 작동을 발생시키고, 상기 유체 통로 내의 유체 압력은, 상기 환형 압력 챔버 내에서 상기 커플링 링 상에 가해진 유체 압력이 상기 샤프트의 회전 속도의 함수이도록, 상기 커플링 링에서 상기 환형 압력 챔버와 연통하는 동력 전달 유닛.
  7. 제6항에 있어서, 상기 압력 챔버 내의 유체 압력은 상기 샤프트의 회전 속도가 그 한계 값을 초과할 때 상기 샤프트에 대하여 상기 커플링 링이 미끄러지게 하는 동력 전달 유닛.
  8. 제7항에 있어서, 상기 커플링 링은 상기 샤프트의 회전 속도의 증가에 대응하여 상기 샤프트와 상기 커플링 링의 마찰 결합을 감소시키도록 작용 가능한 편심 구성을 갖는 동력 전달 유닛.
  9. 제7항에 있어서, 상기 커플링 기구는 상기 커플링 링을 둘러싸면서 상기 커플링 링에 상기 압축력을 인가하는 리테이너 링을 더 포함하는 동력 전달 유닛.
  10. 제5항에 있어서, 상기 샤프트 내의 상기 유체 통로는 중앙 보어이며, 상기 샤프트는 상기 커플링 링에서 상기 환형 압력 챔버 및 상기 중앙 보어와 연통하는 공급 보어를 더 포함하는 동력 전달 유닛.
  11. 제10항에 있어서, 상기 커플링 기구는 상기 공급 보어 내에 배치된 볼과 상기 커플링 링과 결합하도록 상기 볼을 편향시키기 위한 편향 스프링을 더 포함하는 동력 전달 유닛.
  12. 제11항에 있어서, 상기 샤프트의 회전은 상기 커플링 링이 상기 펌프 부재를 구동하게 하여, 상기 입구 통로를 통해 섬프로부터 상기 펌프 챔버 내로 유체를 흡입하고 상기 출구 통로로부터 상기 중앙 보어 내로 고압 유체를 방출하기 위한 펌프 작동을 발생시키고, 상기 중앙 보어 내의 유체 압력은, 상기 볼 상에 가해진 상기 유체 압력이 상기 샤프트의 회전 속도의 함수이도록, 상기 공급 보어와 연통하는 동력 전달 유닛.
  13. 제12항에 있어서, 일단 상기 샤프트의 회전 속도가 그 한계 값을 초과하면, 상기 중앙 보어 내의 유체 압력은 상기 커플링 링이 상기 샤프트에 대해 미끄러지게 하는 동력 전달 유닛.
  14. 케이싱과,
    상기 케이싱에 의해 회전 가능하게 지지되고 샤프트 통로를 형성하는 샤프트와,
    펌프 하우징, 펌프 조립체 및 커플링 기구를 구비하는 유체 펌프를 포함하는 동력 전달 유닛이며,
    상기 펌프 하우징은 상기 케이싱에 고정되고, 입구 통로, 상기 샤프트 통로와 연통하는 출구 통로, 및 상기 입구 통로 및 출구 통로와 연통하는 펌프 챔버를 형성하며, 상기 펌프 조립체는 상기 펌프 챔버 내에 배치되고 펌프 부재를 구비하고, 상기 커플링 기구는 상기 펌프 부재가 상기 샤프트와 함께 회전할 수 있도록 상기 펌프 부재를 해제 가능하게 결합하고, 상기 샤프트의 회전 속도가 소정의 한계 속도 값을 초과할 때 상기 펌프 부재가 상기 샤프트에 대해 회전하게 하고, 상기 커플링 기구는 커플링 링을 포함하고, 상기 커플링 링은 상기 샤프트를 에워싸면서 상기 샤프트와 회전하기 위해 상기 커플링 링을 마찰 결합시키도록 상부에 압축력을 가하고, 상기 커플링 링은 상기 샤프트 통로와 유체 연통하는 환형 압력 챔버를 포함하는 동력 전달 유닛.
  15. 제14항에 있어서, 상기 샤프트의 회전은 상기 커플링 링이 상기 펌프 부재를 구동하게 하여, 상기 입구 통로를 통해 섬프로부터 상기 펌프 챔버로 유체를 흡입하고 상기 출구 통로로부터 상기 샤프트 통로로 고압 유체를 방출하기 위한 펌프 작동을 발생시키고, 상기 샤프트 통로 내의 유체 압력은, 상기 환형 압력 챔버 내에서 상기 커플링 링 상에 가해진 유체 압력이 상기 샤프트의 회전 속도의 함수가 되도록, 상기 커플링 링에서 상기 환형 압력 챔버와 연통하는 동력 전달 유닛.
  16. 제15항에 있어서, 상기 압력 챔버 내의 유체 압력은 상기 샤프트의 회전 속도가 그 한계 값을 초과할 때 상기 커플링 링이 상기 샤프트에 대해 미끄러지게 하는 동력 전달 유닛.
  17. 제16항에 있어서, 상기 커플링 링은 상기 샤프트의 회전 속도의 증가에 대응하여 상기 샤프트와 상기 커플링 링의 마찰 결합을 감소시키도록 기능하는 편심 구성을 갖는 동력 전달 유닛.
  18. 제16항에 있어서, 상기 커플링 기구는 상기 커플링 링을 둘러싸면서 상기 커플링 링에 상기 압축력을 인가하는 리테이너 링을 더 포함하는 동력 전달 유닛.
  19. 제14항에 있어서, 축방향으로 이격된 한 쌍의 시일을 더 포함하고, 각각의 시일은 상기 환형 압력 챔버의 대향 측면 상에서 상기 샤프트와 상기 커플링 링을 결합하는 동력 전달 유닛.
  20. 제14항에 있어서, 상기 커플링 링은 상기 환형 압력 챔버 내에 존재하는 가압된 유체에 대응하여 상기 커플링 링의 반경방향 팽창을 허용하는 분할부를 포함하는 동력 전달 유닛.
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