KR20010098458A - 축방향 설정 장치 - Google Patents

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Abstract

특히, 마찰 커플링의 마찰판을 로딩하거나 또는 점성 커플링의 점성판을 고정하는 축방향 설정 장치는 상기 축방향 설정 장치는 하우징 내에 동축으로 지지되고 서로에 대해 회전 가능한 두 부품과, 상기 부품들이 서로에 대해 회전할 때 유체가 펌프 조립체 내로 이송되는 방법으로 하우징 부분이 부품 중 하나에 연결되고 이송 요소가 상기 부분의 다른 부품에 연결된 펌프 조립체와, 가변 체적 유체의 저장고와, 축방향 피스톤에 의해 한정된 압력 챔버와, 저장고로부터 펌프 조립체 및 압력 라인을 거쳐 압력 챔버까지 연결된 유체 연결부와, 압력 챔버로부터 솔레노이드 밸브를 구비한 바이패스 라인을 거쳐 저장기로 연결된 유체 연결부를 포함한다.
고정 하우징 내에, 외부 조절 수단에 의해 여기 될 수 있는 주 코일이 배치되며, 상기 부품들 중 하나에, 비접촉 방식으로 주 코일에 의해 여기될 수 있는 부 코일이 배치되고, 솔레노이드 밸브는 주 코일에 의해 여기될 때 부 코일에 의해 개방 감응에서 조절될 수 있다.

Description

축방향 설정 장치{AXIAL SETTING DEVICE}
본 발명은, 특히 마찰 커플링의 마찰판을 로딩하거나 또는 점성 커플링의 점성판을 고정하기 위한, 축방향 설정 장치에 관한 것이다. 상기 축방향 설정 장치는 하우징 내에 동축으로 지지되고 서로에 대해 회전 가능한 두 부품과, 상기 부품들이 서로에 대해 회전할 때 유체가 펌프 조립체 내로 이송되는 방식으로 하우징 부분이 부품 중 하나에 연결되고 이송 요소가 다른 부품에 연결된 펌프 조립체와, 가변 체적 유체의 저장고와, 축방향 피스톤에 의해 한정된 압력 챔버와, 저장고로부터 펌프 조립체 및 압력 라인을 거쳐 압력 챔버로 연결된 유체 연결부와, 압력 챔버로부터 솔레노이드 밸브를 구비한 바이패스 라인을 거쳐 저장기로 연결된 유체 연결부를 포함한다.
상기 형태의 축방향 설정 장비는, 예를 들어 교대로 배치된 제1 및 제2 마찰판을 구비한 마찰 커플링의 작동용으로 사용된다. 마찰 커플링의 제1 마찰판은 회전식으로 고정된 방식으로 상기 부품들의 제1 부품에 연결되고, 마찰 커플링의 제2 마찰판은 회전식으로 고정된 방식으로 상기 부품들의 제2 부품에 연결된다. 마찰판들은 마찰판 전체가 일 단부에서 상기 부품들 중 하나에 축방향으로 지지된다. 마찰판들은 마찰판 전체가 축방향 설정 장치의 축방향 피스톤에 의해 타 단부에서 로딩된다. 이 형태의 축방향 설정 장치는 또한 교대로 배치된 제1 및 제2 점성판을 구비한 점성 커플링 내에서 사용된다. 점성 커플링의 제1 점성판은 회전식으로고정된 방식으로 부품들의 제1 부품에 연결된다. 점성 커플링의 제2 점성판은 두 부품에 대하여 자유롭게 회전 가능하도록 배치된다. 제1 점성판들보다 큰 두께를 갖는 클램핑 링은 제2 점성판들 사이에 배치되어 부품들 중 제2 부품에 회전식으로 고정된 방식으로 연결된다. 제2 점성판들과 클램핑 링들은, 그것들 전체에서, 부품들 중 하나의 일 단부에서 축방향으로 지지될 수 있다. 제2 점성판들과 클램핑 링들은, 그것들 전체에서, 축방향 설정 장치의 축방향 피스톤에 의해 그것들의 타 단부에 로딩 가능하게 된다.
상기 형태의 커플링 조립체들은 하나의 영구 구동 차축과 필요할 때 구동되는 다른 차축을 구비한 자동차의 구동선 내에서 사용되며, 커플링 조립체들이 속도 차이의 함수로써 선택적으로 구동되는 차축을 연결하는 방식으로 배치된다. 이것은, 두 차축들 사이에 차동 속도를 유발하는 슬립이 영구 구동 차축에서 발생한다면, 다중판 커플링이 폐쇄되어 다른 차축 또한 구동하게 됨을 의미한다. 이 형태의 장치는 독일 특허 공개 제198 60 532호에 개시되어 있다.
이러한 장치와 관련하여, 펌프 조립체에 의해 이송된 유체가 조절된 바이패스 라인에 의해 압력 챔버로부터 역으로 저장기로 이송될 수 있는 것은 이미 제안되었다. 그러나, 이것은 단지 압력 밸브를 거치는 임의의 과잉 압력의 조절만을 제공한다. 이와 같은 장치의 예는 독일 특허 공개 제195 05 800호1에 개시되어 있다.
또한, 상기 장치가 ABS 시스템 또는 ESP 시스템과 호환 가능한 외부적으로 조절되는 해제 기능을 요구한다는 것은 대체로 공지되어 있다. 예를 들어, 이러한목적에 알맞은 자기적으로 조절 가능한, 기계식 해제 장치가 독일 특허 공개 제39 11 122 C1에 개시되어 있다.
종래 기술에 따르면, ABS 및 ESP 시스템이 요구될 때, 구동선에서 상기 형태의 커플링 조립체의 해제는 일반적으로 고정된 하우징 내에 배치된 축방향 설정 장치에 의해 실현된다. 상기 하우징은 부하가 걸린 상태에서 축방향 베어링에 의해 커플링의 회전 부품에 대해 지지된다. 이와 같은 조립체의 단점은, 이 방식으로 부하가 걸린 축방향 베이링의 차동 속도가 커플링의 속도와 동일하여, 그 결과 전체 커플링 유닛의 서비스 수명이 제한된다는 것이다. 이러한 실시예의 한 예가 소위 "핼렉스 리미티드 슬립 커플링(Haldex Limited Slip Coupling)" 이다. 다른 예는 본 출원인의 소위 "Powr-Lok" 커플링이다.
본 발명의 목적은 간단한 수단으로 외부적 해제 기능을 달성한 상기 형태의 축방향 설정 장치를 제공하는 것이다. 상기 목적은 고정된 하우징 내에서, 외부 조정 수단에 의해 여기될 수 있는 주 코일이 배치되고, 상기 부품들 중 하나에서 주 코일에 의해 비접촉 방식으로 여기될 수 있는 부 코일이 배치되며, 솔레노이드 밸브가 주 코일에 의해 여기된 부 코일에 의해 개방식으로 조절될 수 있음으로써 달성된다. 펌프 조립체는 전단 펌프(Visco Lok system) 또는 기어 펌프의 형태나 또는 축방향 피스톤 펌프의 형태에서 제공될 수 있다. 대단히 유리한 방식에서, 펌프 조립체로 연결된 바이패스 라인 내의 솔레노이드 밸브를 작동시키기 위한 조립체는 솔레노이드 밸브를 제외하면 마찰과 마멸로부터 완전히자유롭다.
조립체가 축방향 설정 장치의 두 부품이 회전하지 않고, 그 결과로 두 커플링 부품 역시 회전하지 않는 경우에도 기능 하는 것을 보장하기 위하여 교류장을 갖는 주 코일이 제공될 필요가 있다. 만약 상기 필수 작용들이 구동 속도의 경우에만 필요하다면, DC 전압에 의한 주 코일의 여기는 충분하다.
일반적으로, 솔레노이드 밸브는 단지 개방 및 폐쇄 기능에 따라 조절된다고 가정할 수 있다. 그러나 본 발명의 구상으로부터 벗어남이 없이, 차동 의존 조절 전압의 기능으로서 개구 단부가 증가되는 조절 밸브를 제공하는 것도 상상할 수 있다. 본 발명의 조정 장치의 특별한 장점은 20msec 이하의 시간에서 조정의 복귀를 허용하는, 장치의 지극히 자연적인 반작용이다.
본 발명의 두 양호한 실시예는 이하 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도1은 마찰 커플링 내에 조립된 본 발명의 축방향 설정 장치를 도시하는 도면.
도2는 점성 커플링 내에 조립된 본 발명의 축방향 설정 장치를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
11: 커플링 장치
12: 하우징
13: 샤프트
14; 캐리어
15: 베어링
16: 니들 베어링
17: 볼 베어링
18: 다중판 커플링/점성 커플링
19: 외측 판, 클램핑 디스크
20: 내측 톱니
21: 내부판
22; 외측 톱니
23: 허브 부재
24: 압력판
25; 축방향 설정 장치
26: 축방향 피스톤
27: 판 스프링
28: 압력 챔버
29; 압력 라인
30: 저장기
31: 환형 실린더
32: 기어 펌프
33: 태양 기어
34: 유성 기어
35: 바이패스 라인
36: 솔레노이드 밸브
37: 부 코일
38: 주 코일
39: 라인
40: 라인
41: 흡입 라인
도1은 다중판 커플링(18)이 축방향 설정 장치(25)를 구비한 커플링 장치(11)를 도시한다. 이러한 방법으로 형성된 커플링 장치(11)는 단지 부품들만이 도시된 고정된 하우징(12) 내에 지지된다. 커플링 장치(11)는 서로에 대해 회전 가능한 두 부품, 즉 샤프트(13) 및 캐리어(14)를 포함한다. 볼 베어링(15)은 하우징(12) 내의 커플링 장치를 지지하도록 제공된다. 니들 베어링(16) 및 볼 베어링(17)은 샤프트(13) 및 볼 베어링(17)을 서로에 대해 지지하는 기능을 한다. 다중판 커플링(18)은 허브 부재(23)의 외측 톱니(22) 상에 회전식으로 고정되는 방식으로 직접 유지되는 내측 판(21) 뿐만 아니라 내부 톱니(20) 상의 캐리어(14)에 회전식으로고정되는 방식으로 직접 유지되는 외측 판(19)을 포함한다. 허브 부재(23)는 톱니 결합에 의해 샤프트(13)에 연결된다. 상기 판들은 캐리어(14)의 단부 벽 상에 지지된다. 상기 판들은 축방향 설정 장치(25)의 축방향 피스톤(26)에 의해 작용되는 압력판(24)에 의해 축방향으로 로딩된다. 축방향 피스톤(26)은 캐리어(14) 상의 판 스프링(27)을 거쳐 지지되며, 대향 단부에서, 압력 라인(29)을 통하여 그리고 기어 펌프(32)에 의해, 캐리어(14) 내의 저장기(30)로부터 (다른 단면에 배치된) 흡입 라인(41)을 통해 이송되는 유체가 공급되는 압력 챔버(28)를 한정한다. 상기 저장기(30)는 캐리어(14) 부분에 의해 형성되고 환형 실린더(31)에 의해 한정된다. 기어 펌프는 허브 부재(23)에 연결된 태양 기어(33)와 캐리어(14) 내에 지지된 유성 기어(34)를 포함한다. 솔레노이드 밸브(36)에 의해 조절 가능한 바이패스 라인(35)은 압력 챔버(28)로부터 저장기(30)로 연장된다. 라인(39)을 거쳐, 솔레노이드 밸브(36)는 캐리어(14) 내측에 수용된 부 코일(37)에 의해 조절된다. 부 코일(37)은, 하우징(12) 내에 확실하게 배치되며 라인(40)을 통해 전류가 공급되는 주 코일(38)에 의해 비접촉 방식으로 여기된다. 커플링 조립체의 작동 모드는 대부분 공지되어 있다. 만약 샤프트(13) 및 캐리어(14) 사이에 상대 속도가 존재한다면, 기어 펌프(32)가 작동을 개시하여 매질을 저장기(30)로부터 압력 챔버(28)로 이송한다. 그 결과, 축방향 피스톤(26)은 마찰 커플링(18)의 판 패키지를 압축하여 허브(23)/샤프트(13)에 대하여 캐리어(14)를 제동하는 압력 판(24) 상의 스프링(27)의 복귀력에 대해 활주된다. 이와 같은 상대 제동의 결과로, 펌프의 이송 작용이 중단되며 판 스프링(27)이 피스톤(26)을 다시 밀어 커플링(18)을 천천히개방한다. 이와 같은 공정이 진행되는 동안, 솔레노이드 밸브(36)는 폐쇄된다. 주 코일(18)이 여기될 때, 부 코일(37)이 비접촉 방식으로 동시에 여기되어 솔레노이드 밸브를 개방한다. 그 결과, 매질은 압력 챔버(28)로부터 바이패스 라인(35)를 거쳐 저장기(30) 내로 즉시 흐르게 되어, 판 스프링(27)에 의해 역으로 압박된 축방향 피스톤(26)의 전술된 작용이 압력 라인과 기어 펌프(32)를 거치는 전술된 느린 복귀에 비해 갑자기 발생한다.
도2는 점성 커플링(18')이 축방향 설정 장치(25)를 구비하는 커플링 장치(11)를 도시한다. 이와 같은 방법으로 형성된 커플링 장치(11)는 단지 부품들만이 도시된 고정된 하우징(12) 내에 지지된다. 커플링 장치(11)는 두 부품, 즉 두 부품들이 서로에 대해 회전 가능한 캐리어(14) 및 샤프트(13)를 포함한다. 베어링(15)은 하우징(12) 내 커플링 장치(11)를 지지하도록 제공된다. 니들 베어링(16) 및 볼 베어링(17)은 샤프트(13) 및 볼 베어링(17)을 서로에 대해 지지하도록 제공된다. 점성 커플링(18')은 허브 부재(23)의 외측 톱니(22) 상에 회전식으로 고정된 방식으로 직접 유지되는 내부판(21') 뿐만 아니라 내부 톱니(20) 상에 회전식으로 고정된 방식으로 직접 유지되는 이격판(19'') 및 외측 판(19')을 포함한다. 이격판(14'')의 두께는 내부판(21')의 두께보다 크다. 허브 부재(23)는 톱니 결합에 의하여 샤프트(13)에 연결된다. 판들은 캐리어(14)의 단부 벽 상에 지지된다. 상기 판들은 축방향 설정 장치(25)의 축방향 피스톤(26)에 의해 작용되는 압력판(24)에 의해 축방향으로 로딩된다. 축방향 피스톤(26)은 캐리어(14) 상의 판 스프링(27)을 거쳐 지지되며, 대향 단부에서 캐리어(14) 내의 저장기(30)로부터 (다른 단면에 배치된) 흡입 라인(41)을 통해 유체가 이송된 압력 라인(29)를 통하여 기어 펌프(32)에 의해 공급되는 압력 챔버(28)를 제한한다. 상기 저장기(30)는 캐리어(14)의 부분에 의해 형성되어 환형 실린더(31)에 의해 한정된다. 기어 펌프는 허브 부재(23)에 연결된 태양 기어(33) 및 캐리어(14) 내에 지지된 유성 기어(43)를 포함한다. 솔레노이드 밸브(36)에 의해 조절 가능한 바이패스 라인(35)은 압력 챔버(36)로부터 저장기(30)로 연장된다. 라인(39)을 거쳐, 솔레노이드 밸브(36)는 캐리어(14) 내측에 수용된 부 코일(37)에 의해 조절된다. 부 코일(37)은, 하우징(12) 내에 확실하게 배치되며 라인(40)을 통해 전류가 공급되는 주 코일(38)에 의해 비접촉 방식으로 여기된다. 커플링 조립체의 작동 모드는 대부분 공지되어 있다. 샤프트(13) 및 캐리어(14) 사이에 상대 속도가 존재한다면, 기어 펌프(32)는 작동을 개시하여 매질을 장기(30)로부터 압력 챔버(28)로 이송한다. 그 결과, 축방향 피스톤(26)은 마찰 커플링(18)의 판 패키지를 압축하여 압력 판(24) 상의 스프링(27)의 복귀력에 대해 활주되는 허브(23)/샤프트(13)에 대하여 캐리어(14)를 제동한다. 이와 같은 상대 제동의 결과로, 펌프의 이송 작용이 중단되며 판 스프링(27)이 피스톤(26)을 다시 밀어 커플링(18)을 천천히 개방한다. 이와 같은 공정이 진행되는 동안, 솔레노이드 밸브(36)은 폐쇄된다. 주 코일(18)이 여기될 때, 부 코일(37)이 비접촉 방식으로 동시에 여기되어 솔레노이드 밸브를 개방한다. 그 결과, 매질은 압력 챔버(28)로부터 바이패스 라인(35)를 거쳐 저장기(30) 내로 즉시 흐르게 되어, 판 스프링(27)에 의해 역으로 압박된 축방향 피스톤(26)의 전술된 작용이 압력 라인과 기어 펌프(32)를 거치는 전술된 느린 복귀에 비해 갑자기 발생한다.
본 발명에 따르면, 마찰 커플링의 마찰판을 로딩하거나 또는 점성 커플링의 점성판을 고정하도록 간단한 수단으로 외부적 해제 기능을 달성한 축방향 설정 장치를 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 하우징(12) 내에서 동축으로 지지되고 서로에 대해 회전 가능한 두 부품(13, 14)과, 상기 부품들이 서로에 대해 회전할 때 유체가 펌프 조립체 내로 이송되는 방식으로 하우징 부분이 부품들 중 하나(14)에 연결되고 이송 요소가 다른 부품(13)에 연결된 펌프 조립체와, 가변 체적 유체의 저장고(30)와, 축방향 피스톤(26)에 의해 한정된 압력 챔버(28)와, 저장고로부터 펌프 조립체(32) 및 압력 라인(29)을 거쳐 압력 챔버까지의 유체 연결부와, 압력 챔버로부터 솔레노이드 밸브를 구비한 바이패스 라인(35)을 거쳐 저장기로의 유체 연결부를 포함하는, 특히 마찰 커플링의 마찰판들을 로딩하거나 또는 점성 커플링의 점성판들을 고정하기 위한, 축방향 설정 장치에 있어서,
    고정 하우징(12) 내에, 외부 조절 수단에 의해 여기될 수 있는 주 코일(38)이 배치되며,
    상기 부품들 중 하나에, 비접촉 방식으로 주 코일(38)에 의해 여기될 수 있는 부 코일(37)이 배치되고,
    솔레노이드 밸브(36)가 주 코일(38)에 의해 여기될 때 부 코일(37)에 의해 개방식으로 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는 축방향 설정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 펌프 조립체(32)가 기어 펌프인 것을 특징으로 하는 조립체.
  3. 제1항에 있어서, 펌프 조립체가 전단 펌프(등록상표 "Vlisco Lok" 시스템)인 것을 특징으로 하는 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 펌프 조립체가 축방향 피스톤 펌프인 것을 특징으로 하는 조립체.
  5. 교대로 배치된 제1 및 제2 마찰판을 구비한 마찰 커플링 내에 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항을 따르는 축방향 설정 장치의 적용에 있어서,
    마찰 커플링의 제1 마찰판이 회전식으로 고정된 방식으로 부품들 중 제1 부품에 연결되고,
    마찰 커플링의 제2 마찰판이 회전식으로 고정된 방식으로 부품들 중 제2 부품에 연결되며,
    마찰판들은 전체가 부품 중 하나의 부품의 일단부에 축방향으로 지지되고,
    마찰판들은 전체가 축방향 피스톤에 의해 다른 단부에 로딩되는 것을 특징으로 하는 적용.
  6. 교대로 배치된 제1 및 제2 점성판을 구비한 마찰 커플링 내에서 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항을 따르는 축방향 설정 장치의 적용에 있어서,
    점성 커플링의 제1 점성판이 회전식으로 고정된 방식으로 부품들 중 제1 부품에 연결되고,
    점성 커플링의 제2 점성판이 두 부품에 대하여 자유롭게 회전 가능하도록 배치되고,
    제1 점성판보다 큰 두께를 갖는 클램핑 링이 제2 점성판들 사이에 배치되어 상기 부품들 중 제2 부품에 회전식으로 고정된 방식으로 연결되며,
    제2 점성판 및 클램핑 링은 전체가 상기 부품들 중 하나의 부품의 일단부에 축방향으로 지지되고,
    제2 점성판 및 클램핑 링은 전체가 축방향 피스톤에 의해 다른 단부에 로딩될 수 있는 것을 특징으로 하는 적용.
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