KR20030061349A - 랩 스프링 작동 토크 전달 장치 - Google Patents

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KR20030061349A
KR20030061349A KR10-2003-0001618A KR20030001618A KR20030061349A KR 20030061349 A KR20030061349 A KR 20030061349A KR 20030001618 A KR20030001618 A KR 20030001618A KR 20030061349 A KR20030061349 A KR 20030061349A
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wrap spring
hub
ramp
differential
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KR10-2003-0001618A
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그러그존알렌
요시오카쥰
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데이나코포레이션
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Abstract

랩 스프링 작동 토크 커플링이 자동차용 토크 전달 커플링 및/또는 로킹 디퍼렌셜에 적용된다. 랩-스프링 토크 커플링은 종래 기술에서의 한계를 초과하는 큰 비틀림 용량으로 입력 부재를 결합하는 출력 부재 쪽으로 신속하게 맞물리고 분리하도록 허용한다. 비틀림 하중이 작용하거나 하중이 없는 상태 하에서 차량 디퍼렌셜을 신속하게 잠그고 잠금을 해제할 수 있는 능력은 랩 스프링 작동 토크 커플링을 적용함으로써 실현된다. 더욱이, 두 조각 바이-디렉셔널 랩 스프링 허브 디자인이 사용되며, 이것은 그 제조시 사용되는 간단한 터닝 및 브로칭 작업을 허용하며, 따라서 보다 비싼 가공 공정의 사용을 요구하는 종래 깊은 환형 카운터보어를 제거한다.

Description

랩 스프링 작동 토크 전달 장치{WRAP SPRING ACTIVATED TORQUE TRANSFER DEVICE}
본 발명은 차량에 사용될 토크 전달 커플링(coupling) 및/또는 로킹 디퍼렌셜(locking differential)에 적용되는 랩 스프링 작동 토크 커플링에 관한 것이다.
드라이브 축을 통해 타이어에 전달되는 토크는 타이어와 차량용 도로의 표면 사이의 마찰에 의해 차량을 추진시킨다. 이따금, 도로 표면과 타이어 사이에 발생한다. 미끄럼 비율은 타이어와 도로 표면 사이의 마찰 계수에 달려 있다. 마찰 계수는 도로 표면과 타이어 의 상태에 따라 변동하며, 미끄럼 비율은 부분적으로 타이어에 가해지는 그라운딩 하중, 타이어에 전달되는 토크의 크기, 차량의 운행 속도 등에 달려 있다.
일반적인 2륜 구동 차량에 있어서, 차량이 출발할 때 큰 토크가 변속기를 통해 각 구동 휠에 전달되어 심한 미끄럼이 도로 표면과 휠의 타이어 사이에서 발생될 수 있다. 차량 속도가 증가하면서 변속기를 통해 전달되는 토크는 줄어들어서, 미끄럼 비율은 떨어진다.
타이어에 전달되는 토크가 타이어가 미끄러질 정도로 클 경우, 토크는 차량을 추진하는데 완전하게 작용되지 않으며, 그 결과 원동력이 낭비되고 연비가 떨어지고 차량 조작에 악영향을 준다.
진흙탕 도로, 부분적으로 결빙된 도로, 눈길, 자갈길 등과 같이 마찰 계수가 크게 변동하거나 마찰 계수가 작은 경우, 차량 이동의 안정성이 줄어들며 제동시휠이 잠기는 경우 제동 거리가 증가한다. 더욱이, 가끔 후륜(특히 제동시)이 잠기는 경우에는 차량의 이동 방향을 유지하기 어렵다.
위에서 기술한 이유들 때문에, 4륜 구동 차량은 광범위한 도로 조건에서 운전하기 위해 인기 있는 차량이 되었다. 4륜 구동 차량에서, 위에서 언급한 결함들 및 문제들을 없애기 위해 엔진의 구동력(driving power)은 4개 휠에 분배되어 전달된다.
차량이 회전할 때 전륜과 후륜 사이의 회전 반경의 차로 인하여 4륜 구동 차량의 전륜과 후륜 사이에 회전 속도차가 생기기 때문에, (포장 도로와 같이) 마찰 계수가 높은 도로 상에서 회전이 수행된다면 전륜 및 후륜을 위한 구동 축들 사이에서 비틀림 토크가 생기며(tight corner braking phenomenon), 이에 따라 구동 휠과 도로 표면은 서로에 대해 미끄러질 가능성이 적다. 이러한 이유 때문에, 4륜 구동 차량의 다른 유형들이 비틀림 토크, 타이어 마모의 증가, 차량 수명의 단축 등에 의한 각 챠량의 이동 특성의 악화를 방지하기 위해 개발되어 왔다.
4륜 구동 차량의 여러 유형들 중 하나는 파트 타임 4륜 구동 차량인데, 이 차량에서는 포장 도로와 같이 마찰 계수가 큰 도로 상에서 운행할 때 운전자가 4륜 운전 모드에서 2륜 구동 모드로 전환한다. 4륜 구동 차량의 다른 유형은 풀 타임 4륜 구동 또는 전륜(全輪) 구동으로서, 원동력을 전륜 및 후륜 축에 분배하여 전달하기 위한 센터 디퍼렌셜 유닛(center differential unit)을 구비한다. 4륜 구동 차량의 다른 유형은 풀 타임 4륜 구동 차량으로서, 전륜 또는 후륜이 항상 구동되며 실리콘 등의 점성에 의해 토크를 전달하는 점성 클러치를 통해 전륜 또는 후륜이 구동된다.
비록 파트 타임 4륜 구동 차량은 상대적으로 저가로 제조될 수 있지만, 2륜 구동과 4륜 구동 사이에서 전환하는데 곤란하며, 운전자가 4륜 구동과 2륜 구동 사이에서 실수로 적절하게 선택하는데 실패하는 경우 차량이 지연되어 전환될 가능성이 있다. 모든 운전자가 구동 휠의 미끄럼 발생을 정확하게 예측하고 적절한 조치를 취할 가능성은 적다.
센터 디퍼렌셜 유닛을 구비하고 있는 풀 타임 4륜 구동 차량들은 전륜 구동 디퍼렌셜 유닛과 후륜 구동 디퍼렌셜 유닛을 포함하는데, 전륜 디퍼렌셜 유닛은 좌측 전륜과 우측 전륜에 원동력을 나눠서 전달하며, 후륜 디퍼렌셜 유닛은 좌측 후륜과 우측 후륜에 원동력을 나눠서 전달한다. 이들 풀 타임 4륜 구동 차량들은 갓길 또는 도랑에 걸리거나 빙판길에서 미끄러지는 등에 의해 한 휠이 미끄러지거나 타이어 그립을 잃을 경우 4륜 구동 휠들 중 남은 3개 중 어느 하나에 원동력이 전달되지 못한다는 문제가 있다. 이러한 이유 때문에, 센터 디퍼렌셜 유닛에 디퍼렌셜 로킹 기구가 제공된다. 디퍼렌셜 로킹 기구는 기계식 유형 또는 전자 제어 유형이다. 기계식 유형에서, 센터 디퍼렌셜 유닛 안에서 발생하는 디퍼렌셜 회전은 원동력이 4개의 구동 휠들 중 3개에 원동력이 전달되지 않을 때 차량을 직접 연결 4륜 구동 상태로 두기 위해 수동 시프팅에 의해 정지된다. 전자 제어 유형에서는, 전자 제어기에 의해 디퍼렌셜 로킹 기구를 로킹 또는 언로킹(unlocking) 상태로 두기 위해 차량의 속도, 차량의 회전 각도, 구동축의 레이싱(racing) 등이 센서들에 의해 감지된다. 기계식 유형에 있어서, 디퍼렌셜 로킹 스타트 시작점을 설정하는것은 어려우며, 시작점은 차량의 이동 조건에 의존하여 변경될 수 없으며, 디퍼렌셜 로킹 기구를 자동화하는 것은 더욱 어렵다. 전자 제어 유형에 있어서, 디퍼렌셜 로킹 기구를 제어하기 위한 장치는 더 복잡하고 기구의 제작 비용이 매우 비싸다.
센터 디퍼렌셜 유닛은 변속기를 통해 엔진으로부터 전달된 원동력을 받아들이는 입력축, 입력축에 연결되어 있는 디퍼렌셜 케이스, 디퍼렌셜 케이스에 의해 구동되는 피니언 축, 피니언 축의 주변 표면에 회전 할 수 있게 부착된 피니언들(pinions), 피니언에 결합되어 있고 전륜 또는 후륜을 구동하기 위한 제1 디퍼렌셜 수단에 연결되어 있는 제1 사이드 기어, 피니언에 결합되어 있고 후륜 또는 전륜을 구동하기 위한 제2 디퍼렌셜 수단에 연결되어 있는 제2 사이드 기어, 및 기계적 작용 또는 전자 제어를 통해 디퍼렌셜 케이스와 사이드 기어를 서로 결합시키는 디퍼렌셜 로킹 기구를 포함하기 때문에, 센터 디퍼렌셜 유닛의 생산 비용이 매우 비싸며 차량의 무게가 증가된다.
또한, 위에서 기술한 센터 디퍼렌셜 유닛이 변속기와 제1 디퍼렌셜에 구동되게 연결되어 있는 입력축, 제2 디퍼렌셜에 구동되게 연결되어 있는 출력축, 입력축과 출력축 사이의 상대 회전에 의해 상대 회전 속도에 대응하는 유압을 생성하도록 구동되는 오일 펌프, 및 오일 펌프에 의해 형성된 유압에 의해 입력축과 출력축을 서로 연결하는 제1 마찰 클러치 기구로 구성되는 토크 전달 커풀링으로 대체되는 것이 알려져 있다. 토크 커플링에 의해 전달되는 토크는 상대 회전 속도에 비례한다. 제1 디퍼렌셜에 의해 구동되는 휠들의 회전 속도가 제2 디퍼렌셜에 의해 구동되는 휠들의 회전 속도보다 클 경우, 회전 속도 차이가 입력축과 출력축 사이에 발생한다. 오일 펌프는 회전 속도 차이에 대응하는 유압을 만들어 낸다. 유압은 마찰 클러치 기구에 적용되어 토크가 유압의 크기에 의존하여 입력축으로부터 출력축으로 전달된다. 토크가 제2 디퍼렌셜에 전달된 경우, 제2 디퍼렌셜에 구동되게 연결되어 있는 휠들의 회전 속도는 제1 디퍼렌셜에 의해 구동되는 휠들의 회전 속도에 접근하도록 높여지는데, 이렇게 함으로써 입력축과 출력축 사이의 회전 속도 차이를 줄인다. 요약하면, 토크 전달 커플링은 차량의 주변 상태와 그 이동 상태에 의존하여 발생하는 회전 속도의 차이에 대응하여 작동한다. 달리 표현하면, 미리 정해진 미끄럼이 항상 허용된다.
비틀림 하중 상태 또는 하중이 없는 상태일 경우 재빠르게 결합되고 분리될 수 있는 하이 토크 커플링 장치 및/또는 하이 토크 전륜 구동 디퍼렌셜 장치가 필요하다. 또한, 랩 스프링을 사용하는 비용-효과적이고 효율적인 토크 커플링도 필요하다.
도 1은 본 발명의 개시에 따라 제조된 맞물림 상태에 있는 랩 스프링 작동 토크 커플링의 축 방향 단면도,
도 2는 본 발명의 개시에 따라 제조된 맞물림 상태에 있는 랩 스프링 작동 로킹 디퍼렌셜의 축 방향 단면도,
도 3은 차량의 차축 안에 조립되는 랩 스프링 작동 로킹 디퍼렌셜의 축 방향 단면도,
도 4는 본 발명의 개시에 따라 제조된 맞물림 상태에 있는 랩 스프링 전륜(全輪) 구동 디퍼렌셜의 축 방향 단면도, 및
도 5는 본 발명의 개시에 따라 제조된 맞물림 상태에 있고, 차량의 차축 안에 조립되는 랩 스프링 전륜(全輪) 구동 디퍼렌셜의 축 방향 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 입력 허브2 : 바깥 하우징
6 : 스플라인 인터페이스9, 11 : 카운터보어
27 : 볼 램프 기구21, 28 : 파일롯 클러치 마찰 표면
29 : 주 클러치 팩34 : 파일롯 클러치 기구
본 발명은 종래 기술의 한계를 초과하는 큰 비틀림 용량을 가지며 입력 부재가 결합되는 출력 부재에 신속하게 맞물리고 분리되도록 허용한다.
비틀림 하중 상태 또는 하중이 없는 상태에 있을 때 차량 디퍼렌셜을 신속하게 로킹하거나 언로킹하는 능력은 랩 스프링 작동 토크 커플링을 적용함으로써 실현된다.
본 발명은 그 제조 과정에서 사용하기 위한 단순 터닝 및 브로칭 작업을 허용하는 두 조각 바이-디렉셔날 랩 스프링 허브 디자인(two piece bi-directional wrap spring hub design)을 사용한다. 또 다른 한 조각 허브 디자인은 깊은 환형 카운터보어(annular counterbore)를 요구하는데, 이것은 더 비싼 가공 공정을 사용하게 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 차량용 토크 전달 커플링 및/또는 로킹 디퍼렌셜에 적용되는 랩 스프링 작동 토크 커플링을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 개시에 따라 제조된 맞물린 상태에 있는 랩 스프링 작동 토크 커플링의 축 방향 단면도이다. 도 1은 본 발명을 한정하려는 것은 아니다.
랩 스프링 토크 커플링은 바깥 하우징(2)에 부착되어 있는 입력 허브(1)를 포함한다. 입력 허브(1)는 스플라인 인터페이스(3)에서 구동될 수 있다.
출력 스플라인 칼라(output spline collar)(4)는 입력 허브(1) 및 바깥 하우징(2) 안에 배치되며 두 스플라인 인터페이스(5, 6)를 가지는데, 이것은 스플라인 인터페이스(5)에서 출력축을 구동시킬 수 있고 스플라인 인터페이스(6)에서 클러치 디스크(7)에 의해 구동될 수 있다. 또한, 출력 스플라인 칼라(4)는 환형 카운터보어(9)를 갖는데, 이것은 (양 바깥쪽 및 안쪽 지름 상에서) 랩 스프링(10)의 한쪽 옆과 긴밀 틈새 맞춤하기 위해 제공된다. 또한, 출력 스플라인 칼라(4)는 부가적인 카운터보어(11)를 갖는데, 이 카운터보어 안에는 랩 스프링(10)의 한쪽 끝이 배치된다.
랩 스프링 허브(12)는 환형 카운터보어(13)를 갖는데, 이것은 (양 바깥쪽 및 안쪽 지름 상에서) 랩 스프링(10)의 한쪽 끝과 긴밀 틈새 맞춤을 제공한다. 카운터보어(13)로부터 랩 스프링 허브(12)로의 통로를 허용하기 위해 하나 이상의 노치드 영역(14)이 존재한다. 노치(14)는 제어 핀 칼라(15)와 랩 스프링(10)의 한쪽 끝 사이의 접촉을 허용한다. 나사로 된 링(17)과 맞물리게 하기 위해 랩 스프링 허브(12)의 한쪽 끝 상에 나사로 된 영역(16)이 존재한다. 또한, 파일롯 클러치 디스크(19)와 접촉하기 위해 랩 스프링 허브(12) 상에 스플라인 인터페이스(18)가 존재한다. 또한, 마찰 표면으로써 그리고 표면(21)에서의 확동 클램핑 표면으로써 사용하기 위해 랩 스프링 허브(12) 상에 환형 링이 존재한다.
바깥 하우징(2)과 랩 스프링 허브(12) 사이에 배치되는 볼 램프 기구(27)는 파일롯 클러치 램프(22), 볼(23), 볼 분리판(24), 주 클러치 램프(25), 및 드러스트 베어링 조립체(26)로 구성된다. 입력 허브(1)와 접촉하고 있는 드러스트 베어링 조립체(26)는 파일롯 클러치 램프(22)와 접촉하는 딱딱하고 작은 마찰 표면을 제공한다. 파일롯 클러치 램프(22)는 볼(23)들과 접촉하기 위한 바이-디렉셔날 래디알 프로파일 램프 표면들을 가지며, 파일롯 클러치 마찰 표면(21, 28)들을 제공한다.
볼 분리판(24)은 다수의 볼(23) 사이의 적절한 공간을 유지한다. 주 클러치 램프(25)는 주 클러치 팩(29)을 로딩하기 위한 접촉 표면 뿐만 아니라 볼(23)과 접촉하기 위한 바이-디렉셔날 래디알 프로파일 램프 표면들을 갖는다.
주 클러치 팩(29)은 교대로 다수의 디스크(7)들과 판(8)들로 만들어지며, 이것의 디스크(7)들은 바깥 스플라인 칼라(4)에 스플라인되며 판(8)들은 바깥 하우징(2)에 스플라인된다.
적어도 하나의 핀(31)을 포함하는 제어 링(30)은 입력 허브(1) 상에 장착된다. 핀(31)들은 제어 핀 칼라(15)와 미끄럼 끝 접촉을 하는데, 이것은 제어 링(30)의 축 방향 이동을 가능하게 하며 이것은 다시 바이어스 스프링(32)에 대항하여 제어 핀 칼라(15)를 움직이게 한다.
파일롯 클러치 기구(34)는 나사로 된 링(17)으로 구성되며, 이것은 랩 스프링 허브(12) 상에 나사로 될 때 바이어스 스프링(33)을 누르며, 이것은 파일롯 클러치 디스크(19), 파일롯 클러치 램프(22) 및 환형 링 영역(20) 사이에 드러스트 하중을 제공한다. 이러한 구성은 랩 스프링 허브(12)와 파일롯 클러치 램프(22) 사이에 미끄럼 클러치를 형성한다.
도 1에 나타낸 맞물림 위치에 있을 때, 랩 스프링 작동 토크 커플링은 후술하는 방식대로 작동한다.
입력 토크는 스플라인 인터페이스(3)에서 입력 허브(1)에 제공되며 이 토크는 바깥 하우징(2)에 더 분포된다. 그 다음 바깥 하우징(2)은 그 토크를 판(8)들과 주 클러치 램프(25)에 모두 분배한다. 주 클러치 램프(25)가 회전을 시도함에 따라, 볼(23)들과 함께 램프(25)의 경사진 래디알 접촉 표면들은 주 클러치 램프(25)가 주 클러치 팩(29)의 제1판(8)에 대항하여 축 방향으로 움직이게 한다. 이것이 다시 주 클러치 팩(29)을 로드하고, 이렇게 하는 동안 부가 토크가 바깥 하우징(2)으로부터 주 클러치 팩(29)을 통해 그리고 바깥 스플라인 칼라(4)로 전달되는데, 여기서 바깥 스플라인 칼라(4)에서 스플라인 인터페이스(5)를 통해 사용되기 위해 공급된다.
볼(23)들은 랩 스프링 허브(12)와 파일롯 클러치(34)의 상호 작용에 의해 주스플라인 램프(25)에 대항하는 반경 방향 이동을 참을 수 있다. 볼(23)들이 주 클러치 램프(25)에 의해 회전하도록 될 때, 볼(23)들과 파일롯 클러치 램프(22) 사이의 래디알 램프 접촉 표면은 축 방향으로 볼(23)들을 밀어붙이는 볼(23)에 대항하여 참고 있는다. 축 방향 힘은 꽤 중요하고 파일롯 클러치 램프(22)는 드러스트 베어링 조립체(26)를 통해 축 방향으로 지지된다.
파일롯 클러치 램프(22)는 파일롯 클러치(34)를 통한 운동에 대해 반경 방향 저항을 획득한다. 나사로 된 링(17)은 바이어스 스프링(33) 위로 누르며 이 결과 힘은 다시 파일롯 클러치 디스크(19)와 파일롯 클러치 램프(22)를 통해 느껴진다. 환형 링 영역(20)은 이 축 방향 힘에 저항하기 위해 솔리드 정지를 제공한다. 마찰 표면들(21, 28)에 수직인 축 방향 힘은 랩 스프링 허브(12)로부터 파일롯 클러치 램프(22)로 토크를 전달하는 미끄럼 클러치를 형성한다.
(맞물림 상태에서) 랩 스프링 허브(12)는 랩 스프링(10)을 통해 출력 스플라인 칼라(4)에 연결된다. 랩 스프링 허브(12)가 회전되도록 될 때, 다시 이것은 (제어 핀 칼라(15)가 맞물림 상태에 있을 때 랩 스프링 허브(12)와 랩 스프링(10) 사이에 솔리드 연결에 의해) 랩 스프링(10)이 회전하게 한다. 랩 스프링(10)의 한쪽 끝이 다른쪽 끝에 대해 회전함에 따라, 랩 스프링(10)은 (그 회전 방향에 따라) 위 또는 아래쪽을 덮으며, 이렇게 하는 동안 랩 스프링(10)은 랩 스프링 허브(12)와 출력 스플라인 칼라(4) 사이에 솔리드 연결을 만드는 출력 스플라인 칼라(4)를 잡는다.
커플링의 분리는 제어 링(30)이 입력 허브(1)로부터 축 방향으로 멀어지게이동하도록 허용함으로써 신속하게 수행된다. 이것은 스프링(32)이 핀(31)들을 누르는 입력 허브(1) 쪽으로 제어 핀 칼라(15)를 이동하도록 허용함으로써 수행된다. 제어 핀 칼라(15)가 입력 허브(1) 쪽으로 이동함에 따라, 칼라(15)는 더이상 랩 스프링(10)의 끝과 접촉하지 않으며, 따라서 랩 스프링(10)의 끝이 랩 스프링 허브(12) 안에서 자유롭게 회전하도록 허용하며 사실상 출력 스플라인 칼라(4)로부터 랩 스프링 허브(12)를 분리한다. 이것이 발생할 때, 즉각 볼(23)들의 회전에 저항하는 파일롯 클러치 램프(22)에 작용하는 회전 반작용 힘이 없으며, 따라서 주 클러치 팩(29) 상에 계속 존재해 왔던 결과 축 방향 로드가 즉각적으로 사라지며, 따라서 주 클러치 팩(29)은 자유롭게 미끄러지고 토크 전달이 없다.
커플링의 분리는 사실상 커플링 상에 비틀림 하중이 있는지에 대해 독립적이다.
재-맞물림은 제어 칼라(30)를 입력 허브(1) 쪽으로 되돌려 움직이게 함으로써 간단히 이루어진다. 이것은 작은 힘으로 신속하게 될 수 있다.
도 2는 본 발명의 개시에 따라 만들어진 맞물림 상태에 있는 랩 스프링 작동 로킹 디퍼렌셜의 축 방향 단면도이다. 도 2는 본 발명을 한정하거나 본 발명의 적용을 한정할 의도가 아니다.
도 2에 도시한 랩 스프링 작동 로킹 디퍼렌셜의 작동은 도 1에 도시한 랩 스프링 작동 토크 커플링과 유사하다. 입력 허브(1)는 스플라인 인터페이스에 의해 구동되는 대신 토크 입력을 위한 링 기어에 연결되도록 허용되도록 변경되었다. 출력 스플라인 칼라(4)는 (그 스플라인 인터페이스(5)를 통해) 베벨 기어(40)에 연결되어 있을 수 있는데, 이 안에서 일반적인 디퍼렌셜 기구의 일부분이 될 수 있다. 이러한 같은 구성은 플래네터리 디퍼렌셜 기구(planetary differential mechanism)에 의해서도 수행될 수 있다. 또한, 바깥 하우징(2)은 피니언 결합과 (또는 플래네터리 기어 셋과 관련하여 플래닛 기어와) 가장 훌륭하게 상호 작용하여 베벨 기어 또는 플래네터리 기어 구성을 수용하기 위해 연장될 수 있다.
도 3은 차량의 차축 안에 조립 될 때의 랩 스프링 작동 로킹 디퍼렌셜의 축 방향 단면도이다. 도 3은 본 발명을 제한하거나 본 발명의 적용을 제한하기 위한 의도가 아니다. 이 도면에는 제어 링(30)을 위치시키기 위한 액츄에이터(50)가 또한 도시되어 있다. 이 특정 도면에서 액츄에이터는 전기적으로 동력을 공급받는 것이다. 그러나, 적합한 다른 액츄에이터들이 이 도 3에서 그려진 바와 같은 목적을 수행하기에 쉽게 사용될 수 있다.
도 2와 도 3의 랩 스프링 작동 로킹 디퍼렌셜이 분리 위치에 있는 동안, 일반적인 개방 디퍼렌셜을 통해 디퍼렌셜 차축 링 기어로부터 출력 축들로 토크가 전달된다. 이것은 지체되지 않은 차이(un-impeded differentiation)가 출력 축들 사이에서 발생하도록 허용한다. 이의 결과는 종래 기술에서 이미 알려진 것이다.
그러나, 도 2와 도 3의 랩 스프링 작동 로킹 디퍼렌셜이 맞물림 위치에 있을 때, 디퍼렌셜 차축 링 기어로부터 출력 축들로 토크가 전달되지만, 이제 출력 축들은 함께 잠기고 차이는 지체된다. 이로 인해 로킹 디퍼렌셜로 알려진 현상이 발생하며, 토크가 오른쪽 및 왼쪽 출력 축들로 균등하게 분배되기 때문에 차량의 기동성을 현저하게 향상시킨다.
비틈림 하중이 작용하거나 하중이 없는 조건 하에서 차량 디퍼렌셜을 신속하게 잠그고 잠금을 해제하는 능력은 랩 스프링 작동 토크 커플링의 이러한 적용에 의해 실현된다.
본 발명은 전륜(全輪) 구동 디퍼렌셜의 토크 커플링에 대해서도 위에서 기술한 개념들을 적용하는데, 이것은 본 발명이 종래 기술의 한계를 넘는 비틀림 하중 하에서 신속하게 맞물려지고 분리되도록 허용한다.
본 발명은 두 조각 바이-디렉셔날 랩 스프링 허브 디자인을 사용하는데, 이것은 그 제조시 사용할 수 있는 간단한 터닝 및 브로칭 작업을 허용한다. 다른 한 조각 허브 디자인은 깊은 환형 카운터보어를 요구하는데, 이것은 훨씬 더 비싼 가공 공정의 사용을 요구한다.
도 4는 본 발명의 개시에 따라 제조된 맞물림 상태에 있는 랩 스프링 전륜(全輪) 구동 디퍼렌셜의 축 방향 단면도이다. 도 4는 본 발명을 제한하기 위한 의도가 아니다.
랩 스프링 작동 전륜(全輪) 디퍼렌셜은 바깥 디퍼렌셜 케이스(104)를 구성하는 패스트너(13)를 사용함으로써 바깥 케이스 캡 할프(outer case cap half)(102)에 부착되는 바깥 케이스 플랜지 할프(outer case flange half)(101)를 포함한다. 바깥 디퍼렌셜 케이스(104)는 차량 차축 링 기어(도시하지 않음)를 통해 그 플랜지 페이스(105)에서 구동될 수 있다.
안쪽 디퍼렌셜 케이스(106)는 베벨 기어(107) 한 세트를 수용하며, 이것은 사이드 기어(108, 109)들과 맞물려지는데, 이것은 종래 방법으로 차량 차축 출력축(도시하지 않음)에 부착될 수 있다. 또한, 안쪽 디퍼렌셜 케이스(106)는 랩 스프링(115)과 긴밀 맞춤을 제공하는 직경 방향 표면(112) 뿐만 아니라, 스플라인으로 된 영역(110(디스크(113)들과 토크 전달하기 위한), 111(안쪽 랩 스프링 허브(114)에 부착하기 위한))을 갖는다. 또한, 랩 스프링(115)의 한쪽 끝을 부분적으로 잡기 위해 안쪽 디퍼렌셜 케이스(106) 안에 노치드 영역(117)이 제공된다.
안쪽 랩 스프링 허브(114)는 사이드 기어(108)를 위한 축 방향 지지를 제공하고, 또한 랩 스프링(115)과 긴밀 맞춤을 제공하는 직경 방향 표면(116)을 제공한다. 또한, 노치드 영역(118)은 랩 스프링(115)의 한쪽 끝을 부분적으로 잡기 위해 안쪽 랩 스프링 허브(114) 안에 노치드 영역(118)이 제공된다. 안쪽 랩 스프링 허브(114) 상에 위치하는 스플라인 인터페이스(143)는 안쪽 디퍼렌셜 케이스(106)와 비틀림 맞물림을 제공한다.
랩 스프링 허브(119)는 환형 카운터보어(120)를 갖는데, 이것은 (바깥쪽 및 안쪽 직경 상에) 랩 스프링(115)의 한쪽 옆과 긴밀한 틈새 맞춤을 제공한다. 하나 이상의 노치드 영역(121)이 존재하여 카운터보어(120)로부터 랩 스프링 허브(119)의 바깥 직경으로의 접근을 허용한다. 노치(121)는 제어 핀 칼라(122)와 랩 스프링(115)의 끝 사이의 접촉을 허용한다. 나사로 된 영역(123)이 나사 링(124)과 결합하기 위해 랩 스프링 허브(119)의 한쪽 끝에 존재한다. 또한, 스플라인 인터페이스(125)가 파일롯 클러치 디스크(126)와 접촉하기 위해 랩 스프링 허브(119) 상에 존재한다. 또한, 마찰 표면 및 표면(128)에서 확동 클램핑 표면으로써 사용하기 위해 환형 링 영역(127)이 랩 스프링 허브(119) 상에 존재한다.
바깥 디퍼렌셜 케이스(104)와 랩 스프링 허브(119) 사이에 배치된 볼 램프 기구(129)는 파일롯 클러치 램프(130), 볼(131)들, 볼 분리판(132), 주 클러치 램프(133), 및 드러스트 베어링 조립체(134)로 구성된다. 바깥 케이스 플랜지 할프(101)와 접촉하고 있는 드러스트 베어링 조립체(134)는 단단한 낮은 마찰 표면을 제공하여 파일롯 클러치 램프(130)와 인터페이싱된다. 파일롯 클러치 램프(130)는 볼(131)들과 접촉하기 위해 바이-디렉셔널 래디알 프로파일 램프 표면들을 가지고, 또한 파일롯 클러치 마찰 표면(128, 135)들을 대치시키기 위해 제공된다. 볼 분리판(132)은 다수의 볼(131)들 사이에 적절한 공간을 유지한다. 주 클러치 램프(133)는 주 클러치 팩(136)을 로딩하기 위한 접촉 표면 뿐만 아니라 볼(131(들과 접촉하기 위한 바이-디렉셔널 래디알 프로파일 램프 표면들을 갖는다.
주 클러치 팩(136)은 번갈은 다수의 디스크(113) 및 판(137)으로 만들어지는데, 이것의 디스크(113)들은 디퍼렌셜 케이스(106)와 함께 안쪽으로 스플라인 되어 있고 판(137)들은 바깥 디퍼렌셜 케이스(104)에 스플라인된다.
적어도 하나 이상의 핀(139)을 포함하는 제어 링(138)은 바깥 케이스 플랜지 할프(101) 상에 장착된다. 핀(139)들은 제어 핀 칼라(122)와 함께 미끄럼 끝 접촉을 갖는데, 이것은 제어 링(139)의 축 방향 이동을 가능하게 하고 다시 제어 핀 칼라(122)가 바이어스 스프링(140)에 대항하여 움직이게 한다.
파일롯 클러치 기구(141)는 랩 스프링 허브(119)에 나사가 형성된 경우 바이어스 스프링(142)을 포함하여 이것이 다시 파일롯 클러치 디스크(126)사이에 드러스트 로드를 놓는 나사로 된 링(124), 파일롯 클러치 램프(130), 및 환형 링영역(127)으로 구성된다. 이러한 구성은 랩 스프링 허브(119)와 파일롯 클러치 램프(130) 사이에 미끄럼 클러치를 형성한다.
도 4에 도시한 맞물림 위치에 있을 때, 랩 스프링 작동 전륜(全輪) 구동 디퍼렌셜은 아래에 기재한 바와 같이 작동한다.
입력 토크는 바깥 디퍼렌셜 케이스(104)에 플랜지 인터페이스(105)에서 제공된다. 바깥 디퍼렌셜 케이스(104)는 그 다음 그 토크를 판(137)들과 주 클러치 램프(133)에 분배한다. 주 클러치 램프(133)가 회전을 시도함에 따라, 경사진 래디알 접촉 표면들은 볼(131)들과 맞물려서 주 클러치 램프(133)가 주 클러치 팩(136)의 제1판(137)에 대항하여 축 방향으로 밀어붙이게 한다. 이것은 다시 주 클러치 팩(136)을 로딩하며, 또 이렇게 하는 동안 부가 토크가 바깥 디퍼렌셜 케이스(104)로부터 주 클러치 팩(136)을 통해 안쪽 디퍼렌셜 케이스(106)에 전달되는데, 그것은 사이드 기어(108, 109)들을 통해 사용하기 위해 분배된다.
파일롯 클러치(141)와 랩 스프링 허브(119)의 상호 작용에 의해, 볼(131)들은 주 스플라인 램프(133)에 대항하는 반경 방향 운동에 저항할 수 있다. 볼(131)들이 주 클러치 램프(133)에 의해 회전하도록 될 때, 볼(131)들과 파일롯 클러치 램프(130)들 사이에 반경 방향으로 경사진 접촉 표면은 볼(131)들을 축 방향으로 밀어붙이는 볼(131)들에 대항하여 견딘다. 이 축 방향 힘은 꽤 상당하고 파일럿 클러치 램프(130)는 드러스트 베어링 조립체(134)를 통해 축 방향으로 지지된다.
파일롯 클러치 램프(130)는 파일롯 클러치(141)를 통과하는 운동에 대해 그 반경 방향 저항을 획득한다. 나사로 된 링(124)은 바이어스 스프링(142) 상을 밀어서 움직이고 이 결과 힘은 다시 파일롯 클러치 디스크(126)와 파일롯 클러치 램프(130)를 통해 느껴진다. 환형 링 영역(127)은 이 축 방향 힘에 대항하기 위한 솔리드 정지를 제공한다. 마찰 표면(128, 135)들에 수직인 이 축 방향 힘은 미끄럼 클러치를 형성하며, 이것은 랩 스프링 허브(119)로부터 파일롯 클러치 램프(130) 쪽으로 토크를 전달한다.
랩 스프링 허브(119)는 맞물림 상태에서 랩 스프링(115)을 통해 안쪽 디퍼렌셜 케이스(106) 및 안쪽 램 스프링 허브(114)에 연결된다. 랩 스프링 허브(119)가 회전되도록 할 때, 다시 이것은 제어 핀 칼라(122)가 맞물림 위치에 있을 때 랩 스프링(115)은 랩 스프링 허브(119)와 랩 스프링(115) 사이의 솔리드 연결에 의해 회전하게 된다. 랩 스프링(115)의 한쪽 끝이 그 다른쪽 끝에 대해 회전됨에 따라, 랩 스프링(115)은 (그 회전 방향에 따라) 위 또는 아래로 감싸고 이것을 행하는 동안 랩 스프링 허브(119)와 안쪽 디퍼렌셜 케이스(106) 사이의 솔리드 연결을 형성하는 안쪽 디퍼렌셜 케이스(106) 또는 안쪽 랩 스프링 허브(114)를 잡는다.
커플링의 분리는 제어 링(138)이 바깥쪽 케이스 플랜지 할프(101)로부터 멀어지게 축 방향으로 이동하게 허용함으로써 신속하게 이루어진다. 이것은 스프링(140)이 제어 핀 칼라(122)가 핀(139)들을 누르는 바깥쪽 케이스 플랜지 할프(101) 쪽으로 이동시키게 허용함으로써 이루어진다. 제어 핀 칼라(122)가 바깥쪽 케이스 플랜지 할프(101) 쪽으로 이동함으로써 더이상 랩 스프링(115)의 끝과 접촉하지 않는데, 이것은 랩 스프링(115)의 그 끝이 랩 스프링 허브(119) 안에서 자유롭게 회전하게 허용하고 사실상 랩 스프링 허브(119)를 안쪽 디퍼렌셜 케이스(106)로부터 분리한다. 이렇게 될 때, 이제 볼(131)들의 회전에 저항하기 위해 파일롯 클러치 램프(13) 상에 작용하는 회전 방향 반작용력이 존재하지 않고 따라서 주 클러치 팩(136) 상에 존재하였었던 결과적인 축 방향 하중은 이제 사라지며, 따라서 주 클러치 팩(136)은 자유롭게 미끄러지고 토크가 전달되지 않는다.
커플링의 분리는 사실상 비틀림 하중을 견디고 있는 부품들과는 별개이다.
재-맞물림은 제어 칼라(138)를 다시 바깥쪽 케이스 플랜지 할프(101) 쪽으로 이동시킴으로서 간단히 수행된다. 이것은 작은 축 방향 힘으로 신속하게 수행될 수 있다.
도 5는 본 발명의 개시에 따라 만들어진 차량의 차축 안에 조립되었을 때 맞물림 상태의 랩 스프링 작동 전륜(全輪) 구동 디퍼렌셜의 축 방향 단면도이다. 도 5는 본 발명을 제한하거나 본 발명의 적용을 제한하고자 하는 의도가 아니다. 또한, 도 5에는 제어 링(138)을 위치시키기 위한 액츄에이터(150)가 도시되어 있다. 도 5에서, 액츄에이터(150)는 전기적으로 동력이 공급되는 것이지만, 다른 적합한 액츄에이터들이 도 5에 그려진 동일한 목적을 수행하기에 쉽게 이용될 수 있다.
도 5의 랩 스프링 작동 전륜(全輪) 구동 디퍼렌셜이 분리 위치에 있는 동안 토크는 차축 링 기어로부터 차축 출력 축들로 전달되지 않는다. 이것은 2WD 구성에서 다른 주 차축이 드라이브 트레인 토크를 수행하도록 허용한다. 그러나, 도 5의 랩 스프링 작동 로키 디퍼렌셜은 맞물림 위치에 있을 때, 토크는 디퍼렌셜 차축 링 기어로부터 4WD 상태에서의 차량을 놓게 하는 출력 축들로 전달된다.
전술한 것으로부터, 본 발명이 종래 기술에서는 한계로 생각되는 것을 초월한 큰 비틀림 용량을 가지고 입력 부재의 결합될 출력 부재로 신속한 맞물림 및 분리를 허용함은 명백하다. 더욱이, 차량 디퍼렌셜을 비틀림 하중이 있거나 하중이 없는 조건에서 신속하게 잠그며 이를 해제하는 능력은 랩 스프링 작동 토크 커플링의 이러한 적용에 의해 실현된다.
또한, 본 발명은 그 제조에 사용되는 단순한 터닝 및 브로칭 작업을 허용하는 두 조각 바이-디렉셔날 랩 스프링 허브 디자인을 사용한다. 다른 한 조각 허브 디자인들은 더 비싼 가공 공정들을 요구할 깊은 환형 카운터 보어를 요구한다.
상술한 발명은 바람직한 실시예를 참조로 보여지고 설명되었지만, 형태 또는 상세한 구성에 있어서의 다양한 변경이 본 발명의 사상 및 범위에서 벗어나지 않으면서 구현될 수 있을 것으로 이해될 것이다.

Claims (31)

  1. 구동 부재;
    상기 구동 부재로부터 토크를 수용하게 적용되는 피동 부재;
    상기 구동 부재와 상기 피동 부재를 구동하게 연결하기 위한 클러치 장치를 포함하며,
    상기 클러치 장치는 서로에 대해 동축으로 배치되는 제1 및 제2 허브 부재와 상기 허브 부재들 안에 제공되는 환형 카운터보어 안에 배치되는 코일 랩 스프링을 포함하며,
    상기 스프링은 상기 제1허브 부재에 대해 일단이 고정되며 상기 제2허브 부재에 대해 선택적으로 고정되며, 상기 제1허브 부재는 상기 피동 부재의 일부분을 형성하는 것을 특징으로 하는 토크 커플링 기구.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구동 부재는 적어도 부분적으로 상기 클러치 장치를 보호하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 커플링 기구.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1허브 부재는 상기 구동 부재 안에 배치되는 출력 스플라인 칼라를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 커플링 기구.
  4. 제3항에 있어서, 상기 출력 스플라인 칼라는 제1 및 제2 스플라인 인터페이스를 포함하며, 이것은 출력축을 상기 제1 스플라인 인터페이스에서 구동시킬 수 있고 또한 상기 제2스플라인 인터페이스에서 클러치 디스크들에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 토크 커플링 기구.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1허브 부재는 그 사이에 제1 환형 카운터보어를 정의하는 제1 및 제2 분리 구성에 의해 정의되며, 상기 분리 구성들은 회전할 수 있게 함께 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 토크 커플링 기구.
  6. 제1항에 있어서, 상기 클러치 장치는 로킹 디퍼렌셜 기구의 일부분을 이루는 것을 특징으로 하는 토크 커플링 기구.
  7. 제3항에 있어서, 상기 출력 스플라인 칼라는 랩 스프링의 바깥쪽 및 안쪽 직경에서 긴밀 틈새 맞춤을 제공하는 제1환형 카운터 보어를 포함하며, 상기 출력 스플라인 칼라는 랩 스프링의 한쪽 끝이 그 안에 고정되게 배치되는 부가적인 카운터보어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 커플링 기구.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제2허브 부재는 제2 환형 카운터 보어를 갖는 랩 스프링 허브를 정의하며, 이것은 랩 스프링의 바깥쪽 및 안쪽 직경 상에 긴밀 틈새 맞춤을 제공하는 것을 특징으로 하는 토크 커플링 기구.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제2 허브 부재는 랩 스프링의 끝으로 접근하도록 허용하기 위한 적어도 하나의 노치드 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 커플링 기구.
  10. 제9항에 있어서, 상기 토크 커플링 기구는 상기 제2허브 부재에 랩 스프링의 끝을 선택적으로 고정하는 제어 핀 칼라를 더 포함하며, 상기 제어 핀 칼라는 상기 노치드 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 토크 커플링 기구.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제2허브 부재는 나사로 된 링과 맞물리기 위한 나사로 된 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 커플링 기구.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제2허브 부재는 파일롯 클러치 디스크와 접촉하기 위한 스플라인 인터페이스를 더 포함하며, 바이어스 스프링은 상기 나사로 된 링과 상기 파일롯 클러치 디스크 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 토크 커플링 기구.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제2 허브 부재는 상기 제2허브 부재로부터 반경 방향으로 돌출하는 전체로 형성된 환형 링을 더 포함하며, 상기 환형 링은 마찰 표면과 확동 클램핑 표면을 모두 제공하는 것을 특징으로 하는 토크 커플링 기구.
  14. 제1항에 있어서, 상기 토크 커플링 기구는 상기 구동 부재와 상기 제2허브 부재 사이에 배치되는 볼 램프 기구를 더 포함하며,
    상기 볼 램프 기구는 파일롯 클러치 램프, 볼들, 볼 분리판, 주 클러치 램프, 및 드러스트 베어링 조립체로 구성되며,
    상기 드러스트 베어링 조립체는 상기 구동 부재와 상기 파일롯 클러치 램프 사이에 배치되어 상기 파일롯 클러치 램프와 인터페이스하는 단단한 작은 마찰 표면을 제공하며, 상기 파일롯 클러치 램프와 상기 주 클러치 램프는 각각 상기 볼들과 접촉하기 위한 바이-디렉셔널 래디알 프로파일 램프 표면들을 포함하는 것을 특징으로 하는 토크 커플링 기구.
  15. 제14항에 있어서, 상기 볼 분리판은 상기 볼들 사이에 적절한 공간을 유지하는 것을 특징으로 하는 토크 커플링 기구.
  16. 제1항에 있어서, 상기 토크 커플링 기구는 상기 구동 부재와 상기 제1허브 부재 사이에 배치되는 주 클러치 팩을 더 포함하며, 상기 주 클러치 팩은 번갈은 다수의 디스크와 판으로 구성되며, 상기 디스크들은 피동 부재에 스플라인되고 상기 판들은 구동 부재에 스플라인되는 것을 특징으로 하는 토크 커플링 기구.
  17. 제14항에 있어서, 상기 토크 커플링 기구는 나사로 된 링을 갖는 파일롯 클러치 기구를 더 포함하며, 상기 나사로 된 링은 상기 제2허브 부재 상에 나사산이형성된 경우 파일롯 클러치 디스크, 상기 파일롯 클러치 램프 및 환형 링 영역 사이에 드러스트 하중을 놓는 바이어스 스프링을 누르며, 이렇게 함으로써 상기 파일롯 클러치 기구는 상기 제2허브와 상기 파일롯 클러치 램프 사이에 미끄럼 클러치를 형성하는 것을 특징으로 하는 토크 커플링 기구.
  18. 디퍼렌셜 기구를 위한 디퍼렌셜 케이스;
    상기 디퍼렌셜 케이스에 그리고 상기 디퍼렌셜 케이스로부터 토크를 전달하기 위한 토크 입력/출력 부재;
    상기 토크 입력/출력 부재와 상기 디퍼렌셜 케이스를 구동하게 연결하기 위한 랩 스프링 클러치 장치를 포함하며,
    상기 클러치 장치는 상기 디퍼렌셜 기구의 출력 기어에 대해 동축으로 배치되는 제1 및 제2허브 부재와, 상기 허브 부재들 안에 제공되는 환형 카운터보어 안에 배치되는 랩 스프링으로 구성되며,
    상기 랩 스프링 클러치는 분리되게 위치하는 클러치 팩을 활성화시키는 것을 특징으로 하는 디퍼렌셜 조립체용 클러치 기구.
  19. 제18항에 있어서, 상기 분리되어 위치하는 클러치 팩은 상기 입력/출력 부재와 상기 디퍼렌셜 케이스 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 디퍼렌셜 조립체용 클러치 기구.
  20. 제18항에 있어서, 상기 입력/출력 부재는 상기 랩 스프링 클러치 장치를 적어도 부분적으로 보호하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 디퍼렌셜 조립체용 클러치 기구.
  21. 제18항에 있어서, 상기 제1허브 부재는 상기 입력/출력 부재 안에 배치되는 출력 스플라인 칼라를 포함하는 것을 특징으로 하는 디퍼렌셜 조립체용 클러치 기구.
  22. 제21항에 있어서, 상기 출력 스플라인 칼라는 제1 및 제2 스플라인 인터페이스를 포함하며, 상기 제1 스플라인 인터페이스에서 출력축을 구동할 수 있으며 상기 제2 스플라인 인터페이스에서 클러치 디스크들에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 디퍼렌셜 조립체용 클러치 기구.
  23. 제21항에 있어서, 상기 출력 스플라인 칼라는 랩 스프링의 양 바깥쪽 및 안쪽 직경 상에서 긴밀 틈새 맞춤을 제공하는 제1 환형 카운터보어를 포함하며, 상기 출력 스플라인 칼라는 그 안에 랩 스프링의 한쪽 끝이 고정되게 배치되는 부가적인 카운터보어를 더 갖는 것을 특징으로 하는 디퍼렌셜 조립체용 클러치 기구.
  24. 제18항에 있어서, 상기 제2허브 부재는 랩 스프링의 양 바깥쪽 및 안쪽 직경 상에 긴밀 틈새 맞춤을 제공하는 제2 환형 카운터보어를 갖는 랩 스프링 허브를 정의하는 것을 특징으로 하는 디퍼렌셜 조립체용 클러치 기구.
  25. 제18항에 있어서, 상기 제2허브 부재는 랩 스프링의 끝에 접속하도록 허용하는 적어도 하나의 노치드 영역을 가지며, 랩 스프링의 한쪽 끝을 상기 제2허브 부재에 선택적으로 고정하는 제어 핀 칼라를 더 포함하며, 상기 제어 핀 칼라는 상기 노치드 영역에 배치되며, 상기 제2허브 부재는 나사로 된 링과 결합하기 위한 나사로 된 영역을 포함하며, 상기 제2 허브 부재는 파일롯 클러치 디스크와 접촉하기 위한 스플라인 인터페이스를 더 포함하며, 바이어스 스프링이 상기 나사로 된 링과 상기 파일롯 클러치 디스크 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 디퍼렌셜 조립체용 클러치 기구.
  26. 제18항에 있어서, 상기 제2 허브 부재는 상기 제2 허브 부재로부터 반경 방향으로 돌출하는 전체적으로 형성된 환형 링을 더 포함하며, 상기 환형 링은 마찰 표면 및 확동 클램핑 표면을 모두 제공하는 것을 특징으로 하는 디퍼렌셜 조립체용 클러치 기구.
  27. 제18항에 있어서, 상기 디퍼렌셜 조립체용 클러치 기구는 상기 구동 부재와 상기 제2 허브 부재 사이에 배치되는 볼 램프 기구를 더 포함하며, 상기 볼 램프 기구는 파일롯 클러치 램, 볼들, 볼 분리판, 주 클러치 램프, 및 드러스트 베어링 조립체로 구성되는 것을 특징으로 하는 디퍼렌셜 조립체용 클러치 기구.
  28. 제27항에 있어서, 상기 드러스트 베어링 조립체는 상기 입력/출력 부재와 상기 파일롯 클러치 램프 사이에 배치되어 상기 파일롯 클러치 램프와 인터페이스하는 단단한 작은 마찰 표면을 제공하는 것을 특징으로 하는 디퍼렌셜 조립체용 클러치 기구.
  29. 제27항에 있어서, 상기 파일롯 클러치 램프와 상기 주 클러치 램프는 각각 상기 볼들과 접촉하기 위한 바이-디렉셔널 래디알 프로파일 램프 표면들을 포함하며, 상기 볼 분리판은 상기 볼들 사이에 적절한 공간을 유지하는 것을 특징으로 하는 디퍼렌셜 조립체용 클러치 기구.
  30. 제18항에 있어서, 상기 디퍼렌셜 조립체용 클러치 기구는 상기 입력/출력 부재와 상기 제1 허브 부재 사이에 배치된 주 클러치 팩을 더 포함하며, 상기 주 클러치 팩은 번갈아 다수의 디스크 및 판들을 포함하며, 상기 디스크들은 디퍼렌셜 부재에 스플라인되어 있고 상기 판들은 입력/출력 부재에 스플라인되어 있는 것을 특징으로 하는 디퍼렌셜 조립체용 클러치 기구.
  31. 제27항에 있어서, 상기 디퍼렌셜 조립체용 클러치 기구는 나사로 된 링을 갖는 파일롯 클러치 기구를 더 포함하며, 상기 나사로 된 링은 상기 제2 허브 상에 나사로 된 경우 다시 파일롯 클러치 디스크, 상기 파일롯 클러치 램프, 환형 링 영역 사이에 드러스트 하중을 놓는 바이어스 스프링을 누르며, 이렇게 함으로써 상기 파일롯 클러치 기구는 상기 제2 허브와 상기 파일롯 클러치 램프 사이에 미끄럼 클러치를 형성하는 것을 특징으로 하는 디퍼렌셜 조립체용 클러치 기구.
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