KR20130051931A - 개선된 유압 포팅 경로설계를 가지는 유압 커플링 - Google Patents

Abstract

한 쌍의 회전부재들을 결합하기 위해 차량 구동렬에서 사용을 위한 유압 커플링이고 또한 회전부재들 쌍을 함께 결합하도록 작동할 수 있는, 케이싱 내에 지지되는 커플링 매카니즘을 포함한다. 피스톤은 펌프에 의해 발생되는 가압된 유체에 응해 제1 및 제2위치들 사이에서 이동하여, 커플링 매카니즘을 결합한다. 펌프는 피스톤으로부터 떨어지는 방향으로 위치하는 유출구를 가진다. 내부통로는 펌프의 유출구와 피스톤 근처에 형성되는 확장가능한 챔버 간에 유체 연통을 제공한다. 제어밸브는 기름통과 확장가능한 챔버 간에 펌프로부터의 가압된 유체의 흐름을 제어한다.

Description

개선된 유압 포팅 경로설계를 가지는 유압 커플링{HYDRAULIC COUPLING HAVING IMPROVED HYDRAULIC PORTING PATH DESIGN}

본 발명은 일반적으로 유압 커플링들에 관한 것으로서, 특히 개선된 유압 포팅 경로설계를 가지는 유압 커플링에 관한 것이다.

유압 커플링은 차량 구동렬(drivetrains)에 사용되는 잘 공지된 장치들이다. 전형적으로, 유압 커플링들은 하우징 내에 작동적으로 지지되고 또한 유압 유체원과 유체 연통한다. 이들 장치들은 구동 샤프트(drive shaft) 또는 구동축 둘레의 액슬 하프 샤프트(axle half shaft)와 같은 한 쌍의 회전부재들을 연결하도록 작동한다. 그러므로, 유압 커플링들은 기술분야에서 통상적으로 공지된 다른 응용들뿐만 아니라, 액슬 하프 샤프트들을 연결하는데 사용되는 차동제한 및 잠금장치(limited slip and locking differentials)에서, 차량의 프론트 액슬과 리어 액슬(front axle and rear axle)들을 작동적으로 연결시키는 트랜스퍼 케이스(transfer case)의 일부로서 채용된다.

관련 기술분야에서 공지된 유압 커플링들은 일반적으로 그들의 의도한 목적을 위해 사용되어 왔지만, 소정의 결함이 여전히 있다. 예컨대, 유압 커플링들은 전형적으로, 관련된 회전축들을 함께 연결시키도록 커플링 부재들을 작동시키기 위하여 가압된 유체원을 사용한다. 그러나, 샤프트들의 연결(커플링)이 필요치 않을 때, 시스템에 잔여 배압(back pressure)이 있을 수 있게 되고, 이는 유압 커플링이 개방상태에서 동작할 때 커플링을 통한 항력(drag)을 증가시키고 또한 잡음, 진동 및 불쾌함(noise, vibration and harshness(NVH))을 증가시킬 수 있다. 이외에, 유압 커플링에 대해 필요한 패키징 공간을 줄이는 것과 또한 이들 응용들에 사용되는 장치들의 전체적인 디자인을 간략해야할 필요성이 기술분에서 존재하고 있다.

본 발명은 한 쌍의 회전부재들을 포함하는 차량 구동렬에서 사용을 위한 유압 커플링에서 관련 기술분야에서의 단점들을 극복한다.

유압 커플링은 회전부재 쌍들을 작동적으로 지지하는 케이싱을 포함한다. 커플링 매카니즘이 케이싱 내에서 지지되고 또한 회전부재 쌍들을 함께 선택적으로 연결하도록 작동할 수 있다. 피스톤이 케이싱 내에서, 확장가능한 챔버를 규정하는 제1위치와 제2위치 사이에서 이동 가능하도록 지지된다. 회전부재들 또는 회전부재 쌍 간에 차동 이동에 응해 가압된 유체원을 제공하도록 펌프가 작동할 수 있다. 펌프는 피스톤으로부터 멀어지는 방향으로 유출구를 가진다. 내부 통로는 펌프의 유출구와 확장가능한 챔버 간에 유체 연통을 제공한다. 이외에도, 본 발명의 유압 커플링은, 가압된 유체가 기름통(sump)을 향해 보내지는 개방위치와 그리고 가압된 유체가 확장가능한 챔버로 보내져 피스톤을 그의 제2위치로 이동시켜 커플링 매카니즘이 회전부재 쌍을 함께 결합하도록 작동시키는 폐쇄위치를 가지는 제어밸브를 포함한다.

이러한 방식에서, 아래에서 보다 상세히 설명하는 바와 같이, 본 발명은 배압 클러치 토크를 감소시키는 개선된 포팅(porting)방법을 채용하여, 유압 커플링이 그의 개방상태에서 동작할 때 유압 커플링을 통한 손실을 줄인다. 비슷하게, 본 발명은, 유압 커플링이 개방상태에서 동작할 때 NVH를 감소시킨다. 게다가, 본 발명의 유압 커플링은, 아래에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이, 시스템에 필요한 패키징 공간을 줄이고 또한 장치의 전체적인 디자인을 간소화한다.

본 발명의 다른 목적들과, 특징들과 장점들은 첨부도면들과 관련해 이루어진 다음의 상세한 설명을 판독한 후 보다 잘 이해하게 되는 바와 같이 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

본 발명은 시스템에 필요한 패키징 공간을 줄이고 또한 장치의 전체적인 디자인을 간소화하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 유압 커플링의 측단면도.
도 2는 본 발명의 유압 커플링에 채용되는 펌프를 관통해 이루어진 단면도.
도 3은 커플링 매카니즘이 그의 개방상태에 있을 때 커플링 매카니즘과 유체경로를 설명하는, 도 1에 도시된 유압 커플링의 확대 부분 단면도.
도 4는 폐쇄상태에 있는 유압 커플링을 설명하는, 본 발명의 유압 커플링의 측단면도.
도 5는 커플링 매카니즘이 그의 폐쇄상태에 있을 때 커플링 매카니즘과 유체경로를 설명하는, 도 4에 도시된 유압 커플링의 확대 부분 단면도.

차량 구동렬에서 사용을 위한 유압 커플링의 대표적인 예가 도 1에 참조번호 10으로 표시되어 있고, 도면을 통해 같은 구조를 표시하는데 같은 참조번호를 사용한다. 본 기술분야의 당업자라면, 유압 커플링들은 차량의 프론트 및 리어 액슬들을 작동적으로 연결시키는 트랜스퍼 케이스의 부분으로서; 액슬 하프 샤프트들을 연결시키는데 사용되는 차동제한, 또는 잠금장치의 일부로서; 뿐만 아니라 기술분에서 일반적으로 공지된 것과 같은 차량 구동렬에서의 다른 응용들로서 채용될 수 있다는 것을 잘 알게 될 것이다. 그러므로, 본 기술분야의 당업자라면, 도면의 목적은 본 발명의 한 예를 설정하기 위한 것이고, 또한 본 발명의 제한하는 의미가 아니라는 것을 상세한 설명으로부터 알게 될 것이다.

상기에서 설명하였듯이, 유압 커플링(10)은 한 쌍의 회전부재(12, 14)를 포함하는 차량 구동렬에서 사용된다. 이를 위해, 도 1 및 4에 가장 잘 도시된 바와 같이, 유압 커플링은 토크 입력부재(16)에 의해 차량엔진으로부터 회전되게 구동되고 또한 회전축(A)을 중심으로 회전하는 한 쌍의 회전부재들을 각각 구현하는 한 쌍의 액슬 하프 샤프트(12 및 14)들을 구동하도록 동작한다. 유압 커플링은, 전형적으로 유압 유체를 수용하고 또한 회전부재(12, 14)와 토크 입력부재(16)가 외부로 돌출되는 적절한 미도시 밀봉체를 가지는, 점선으로서 참조번호 18로 표시되는 하우징(18)을 포함한다. 여기에서 설명하는 대표적인 예에서, 유압 커플링은 하우징(18) 내에서 지지되는 차동장치(15)를 포함한다. 여기에서 설명한 실시예에서, 토크 입력부재(16)에 의해 구동되는 액슬 하프 샤프트(12 및 14)들은 아래에서 보다 상세히 설명하는 바와 같이 선택적으로 함께 결합될 수 있다.

이를 위해, 유압 커플링(10)은 회전부재 쌍(12, 14)를 작동적으로 지지하는 케이싱(20)을 더 포함한다. 케이싱(20)은 하우징(18) 내에서 지지된다. 커플링 매카니즘(22)은 케이싱(20) 내에서 지지되고 또한 회전부재 쌍(12, 14)을 선택적으로 결합하도록 동작할 수 있다. 확장가능한 챔버(26)가 그 사이에 규정되는 제1위치와 제2위치 사이에서 피스톤(24)이 케이싱(20) 내에서 이동가능하게 지지된다. 도 1과 4에서 참조번호 28로 표시되는 펌프는 회전부재 쌍(12, 14) 간의 차동 이동에 응해 압된 유체원을 제공하도록 동작할 수 있다. 요소들 각각은 아래에서 상세히 설명하게 된다.

보다 특히, 또한 여기에서 설명하는 각 실시예들에 도시된 바와 같이, 케이싱(20)은, 토크가 하우징(18)과 케이싱(20)을 통해 회전부재 쌍(12, 14)에 전달되도록 토크 입력부재(16)에 의해 회전되게 구동된다. 이를 위해, 토크 입력부재(16)는 구동 샤프트(30)와 피니언기어(32)를 포함한다. 링기어(34)가, 피니언기어(32)와 맞물리는 관계로 케이싱(20) 내에 설치된다. 케이싱(20)은, 개방단부(38)와 그리고 개방단부(38)를 폐쇄하도록 기어케이스(36)에 작동적으로 설치되는 단부캡(40)을 가지는 기어케이스(36)를 포함한다. 여기에서 도시한 실시예에서, 단부캡(40)은 "좌측 케이스(left hand case)"로서 부를 수 있다. 이 요소는, 도면들에서 도시된 바와 같이 기어케이스(36)의 좌측 편에 설치된다는 사실로부터 그 명칭이 유래된다. 그러나, 본 기술분야의 당업자라면, 이들 관점은 상대적인 것이고 또한 상이한 시각으로 보았을 때 "좌측 케이스"를 "우측 케이스"로서 쉽게 간주할 수 있다는 것을 알 것이다. 그러므로, 여기에서 사용하는 바와 같이 "좌측"에 대한 언급은 단지 설명의 목적을 위한 것이고 또한 제한하고자 하는 것은 아니다. 플래넘 하우징(plenum housing)(42)이 좌측 케이스(40) 상에서 비-회전적으로 지지된다. 이를 위해 또한 도 3 및 5에 잘 도시된 바와 같이, 플래넘 하우징(42)은, 플래넘 하우징(42)과 좌측 케이스(40)의 허브(48) 간을 접속하는 다수의 밀봉체(44)를 채용한다. 기어케이스(36)와 좌측 케이스(40) 둘 다는 허브(48, 50)들을 각각 포함한다. 회전부재(12, 14)들 각각은 기어케이스(36) 또는 좌측 케이스(40)의 허브(48, 50) 내에서 회전을 위해 지지된다.

차동 매카니즘(15)은 케이싱(20) 내에 회전부재 쌍(12, 14) 각각과 회전을 위해 설치되는 한 쌍의 사이드기어(52, 54)를 포함한다. 십자핀(56)이 기어케이스와 회전을 위해 기어케이스(36)에 고정적으로 설치된다. 한 쌍의 피니언기어(58)들이 십자핀(56)과 회전을 위해 또한 사이드기어(52, 54) 쌍 각각과 맞물림 관계로 설치된다. 그러므로, 차동 매카니즘은 회전부재(12, 14)가 상이한 속도로 회전할 수 있도록 작동한다.

커플링 매카니즘(22)은, 사이드기어(52, 54)들이 상이한 속도들에서 회전할 수 있는, 도 1과 3에 도시된 개방위치와, 그리고 사이드기어(52, 54)들이 실질적으로 동일한 속도로 회전하도록 유압 커플링(10)이 잠겨지는, 도 4와 5에 도시된 폐쇄위치를 가지는 클러치 조립체(60)를 포함한다.

특히, 도 3과 5에 도시된 바와 같이, 클러치 조립체(60)는 기어케이스(36)의 내측 직경부(64)에 스플라인되는(splined) 다수의 환형 플레이트(62)들과 사이드기어 쌍(52, 54) 중 하나(52)의 외측 직경부(68)에 스플라인되느 다수의 환형 마찰 디스크(66)를 포함한다. 환형 플레이트(62)들은 환형 마찰 디스크(66)들 사이에 끼워진다. 그러나, 본 기술분야의 당업자라면, 환형 마찰 디스크(66)들은 사이드기어(52, 54)들 각각, 또는 둘 다의 회전을 위해 지지될 수 있다는 것을 이해하게 될 것이다. 다수의 환형 플레이트(62)들과 환형 마찰 디스크(66)들은 서로 간에 끼워지고 또한 예컨대 도 3에 도시된 바와 같이 클러치 조립체(60)가 개방상태에 있으면 실질적으로 비-접촉적인 관계로 서로를 지나 회전하도록 작동한다. 그러나, 본 기술분야의 당업자라면, 여기에서 사용하는 용어 "비-접촉적인 관계"는 상대적이고 또한 클러치 조립체(60)가 개방상태에 있을 때 플레이트들과 마찰 디스크(66)들이 절대적으로 접촉하지 않는다는 것을 나타내는 것을 의미하지 않는다. 환형 플레이트(62)와 마찰 디스크(66)들은 또한 서로에 관해 마찰적인 결합이 되도록 축방향으로 이동할 수 있어서, 도 4와 5에 도시된 바와 같이 클러치 조립체(60)가 폐쇄위치에 있을 때 환형 플레이트(62)들과 디스크(66)들 간에 상대 회전을 줄인다. 그러므로, 클러치 조립체(60)가 폐쇄위치에 있으면, 회전부재(12, 14)들 뿐만 아니라 사이드기어(52, 54)들은 함께 회전한다.

본 발명의 유압 커플링(10)은 펌프(28)와 피스톤(24) 사이에서 케이싱(20) 내에서 지지되는 피스톤 플레이트(68)를 포함한다. 확장가능한 챔버(26)가 피스톤 플레이트(68)와 피스톤(24) 사이에 규정된다. 피스톤(24)은 피스톤의 내측 및 외측 주변부에 각각 위치하는 밀봉체(69, 71)를 포함한다. 밀봉체(69, 71)는 피스톤 플레이트(680 상에 형성되는 저부(73) 및 상부(75) 환형 립(lip)들과 접속한다. 환형 립(73, 75)들은 서로에 관해 이격된 평행 관계로 축방향으로 연장한다. 피스톤 플레이트(68)의 몸체와 함께 피스톤(24)과 환형 립(73 및 75)들은 함께 확장가능한 챔버(26)를 규정하도록 협동한다. 피스톤(24)은 확장가능한 챔버(26) 내 가압된 유체에 의해 생성되는 바이어스에 응해, 도 1 및 3에 도시된 것과 같이 클러치 조립체(60)가 그의 개방위치에 있는 제1위치와 도 4 및 5에 도시된 바와 같이 피스톤(24)이 클러치 조립체(60)를 폐쇄위치로 이동시키는 제2위치로부터 이동할 수 있어서, 사이드기어(52, 54)들 뿐만 아니라 회전부재(12, 14)들이 함께 회전한다.

도 2에 잘 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 채용된 펌프(28)는 지로터펌프(geroter pump)의 형태를 취할 수 있다. 지로터펌프는 회전부재 쌍(12, 14) 중 하나에 회전가능하게 연결되고 또한 외부 이빨(72)을 가지는 임펠러(impeller)(70)를 포함한다. 펌프(28)는 또한 이빨 임펠러(70)에 관해 케이싱(20)과 동축으로 회전을 위해 설치되는 내부 링기어(74)를 포함하고 또한 임펠러 이빨(72)보다 하나 많고 또한 맞물리 관계에 있는 내부 이빨(76)을 포함한다. 이 방식에서, 내부 링기어(74)와 임펠러(70) 간의 상호작용은 기어케이스(36)와 이빨 임펠러(70) 간의 상대적 회전에 펌핑작용을 제공한다. 액슬 하프 샤프트(12, 14)들의 회전 속도에서 차동이 있으면 상대 회전이 발생한다. 이 상대 회전은 가압된 유체원을 생성한다.

펌프(28)는 피스톤(24)으로부터 멀어지는 방향으로 위치하는 유출구(78)를 가진다. 내부통로(80)는 아래에서 상세히 설명하게 되는 바와 같이, 펌프(28)의 유출구(78)와 확장가능한 챔버(26) 간에 유체 연통을 제공한다. 유압 커플링(10)은 또한 펌프(28)에서 기름통(sump)(미도시)로 또는 확장가능한 챔버(26)와 피스톤(24)을 향한 가압된 유체의 흐름을 제어하는, 도 1과 4에서 참조번호 82로 표시되는 제어밸브를 포함한다. 여기에서 도시한 실시예에서, 제어밸브(82)는 플래넘 하우징(42) 위에 설치된다. 그러나, 본 기술분야의 당업자라면, 제어밸브(82)는 소정의 적절한 장소에 설치될 수 있다는 것을 이해하게 될 것이다. 제어밸브(82)는, 가압된 유체가 기름통을 향하는 개방위치와 그리고 가압된 유체가 확장가능한 챔버(26)로 보내져 피스톤(24)을 그의 제2위치로 이동시켜 커플링 매카니즘(22)이 회전부재(12, 14)들을 함께 연결시키도록 작동시키는 폐쇄위치를 가진다.

이외에도, 도 3과 5를 다시 참조하면, 유압 커플링(10)은 펌프(28)의 유출구(78)와 내부통로(80) 간에 배치되는 체크밸브(84)를 채용한다. 체크밸브(84)는 펌프(28)의 유출구(78)와 내부통로(80) 간에 유체 연통을 방지하는 폐쇄위치뿐만 아니라 펌프(28)의 유출구(78)와 내부통로(80) 간에 유체 연통을 제공하는 개방위치에서부터 이동하도록 작동할 수 있다. 여기에서 도시한 대표적인 예에서, 체크밸브(84)는 규정된 레벨을 초과하는, 펌프(28)에 의해 생성되는 유체압력에 감응하고 또한 상기 레벨에 도달하면 개방된다. 비슷하게, 여기에서 도시한 대표예에서 도 1과 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 제어밸브(82)는 솔레노이드(90)와, 그리고 가압된 유체가 기름통을 향하는 개방위치와 그리고 가압된 유체가 내부통로(80)를 통과해 확장가능한 챔버(26)로 향하게 되는 폐쇄위치 사이에서 이동가능한 밸브부재(92)를 포함한다.

내부통로(80)는 체크밸브(84)의 유출구와 유체 연통하도록 배치되는 통로(94)를 포함한다. 통로(94)는 단일 평면에서 좌측 케이스(40) 내에 규정된다. 이외에도, 내부통로(80)는, 통로(94)와 같이 좌측 케이스(40) 내에 규정되는 통로(98)를 포함한다. 다른 중간통로(96)는 통로(94 및 98)들 간에 유체 연통을 제공한다. 다른 통로(99)는 통로(98)와 내부 링키어(74)를 통해 연장하는 포트(100) 간에 유체 연통을 제공한다. 피스톤 플레이트(68)에 규정된 정렬된(aligned) 포트(102)는 포트(100)와 확장가능한 챔버(26) 사이에 유체 연통을 제공한다. 적절한 O-링(104, 106)들이 지로터 펌프의 내부 링기어(74)를 통해 형성되는 포트(100)의 각 단부 상에 배치된다. 중요하게, 좌측 케이스(40)에 규정된 통로(94, 96, 98 및 99)들 각각은 모두 단일 평면에서 연장한다. 특히, 이들 통로들 각각은 직선형태이다. 통로(94, 96, 98 및 99)들을 형성하기 위해 좌측 케이스에 규정되는 소정의 개구(opening)들은 예컨대 108, 110 및 112에서 플러그될 수 있다. 이들 통로들 이외에, 내부통로(80)는 또한 제어밸브(82)와 펌프(28)의 유출구(78) 간에 유체 연통을 제공하는 포트(114)를 포함한다. 여기에서 도시한 실시예에서, 포트(114)는 플래넘 하우징에 규정되고 또한 펌프의 유출구(78)와 제어밸브(82) 간에 유체 연통을 확립한다. 상기에서 언급하였듯이, 제어밸브(82)는 시스템을 통한 유체 유압의 흐름을 제어하고 또한 기름통 또는 저유기로 원치 않는 또는 불필요한 가압된 유체를 보낼 수 있다. 이외에도, 본 기술분야의 당업자라면, 포트(114)는 다른 통로들과 함께 좌측 케이스(40) 내에 규정될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 그러나, 상기 설명을 명심하면, 본 기술분야의 당업자라면, 내부통로(80)들은 조정의 적절한 방식으로 좌측 케이스(40)와 플래넘 하우징(42)에 형성될 수 있고 또한 본 발명의 범위 내에서 소정수의 적절한 통로들과 포트들을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

작동모드에서, 유압 커플링(10)에 설치되는 회전부재(12, 14)들 간의 차동 회전은 펌프(28)의 작동을 일으키고, 이는 확장가능한 챔버(26)를 가압하고 또한 솔레노이드 밸브(82)가 폐쇄되면 피스톤(24)을 이동시켜 클러치 조립체(60)와 결합하도록 한다. 이 작동상태 하에서, 도 5에 잘 도시된 바와 같이, 가압된 유체는 펌프 유출구(78)로부터 흘러, 체크밸브(84)를 지나고, 통로(94, 96, 98 및 99)를 통과하고, 지로터 펌프(28)의 내부 링기어(78)에 형성된 포트(100)뿐만 아니라 피스톤 플레이트(68)에 형성된 정렬된 포트(102)를 통과하고 그리고 피스톤(24)과 피스톤 플레이트(68) 사이에 규정된 확장가능한 챔버(26) 내로 흐른다. 그러나, 펌프(28)의 유출구(78)는 초기에 확장가능한 챔버(26)와 피스톤(24)으로부터 떨어지게 면한다는 것을 주의하는 것이 중요하다. 아래에서 상세히 설명하는 바와 같이, 이는 본 발명의 중요한 특징이다.

본 기술분야의 당업자라면, 액슬 하프 샤프트(12, 14)와 같은 회전부재들 간에 차동 회전이 있지만, 차동 회전이 100RPM과 같은 규정된 레벨 이하이면, 전형적으로 회전부재들을 함께 결합할 필요가 없다. 예컨대, 차량이 회전할 때 이러한 것이 발생한다. 이들 작동 상태들 하에서, 솔레노이드 밸브(82)는 개방되고 또한 유압 커플링은 그의 개방모드에서 작동한다. 그럼에도 불구하고, 또한 이들 상황들 하에서 차동 기어세트에 의해 가능하게 되는 액슬 하프 샤프트(12, 14)들 간에 차동 회전이 있기 때문에, 가압된 유체는 펌프(28)에 의해 생성된다. 이와 같은 상황이 발생하면, 가압된 유체는 체크밸브(84)를 지나 흐를 수 있다. 펌프(28)의 유출구(78)가 확장가능한 챔버(26)와, 피스톤(24)과 클러치 조립체(60)로부터 떨어지게 향하기 때문에, 가압된 유체는 도 3의 화살표로 표시되는 바와 같이 포트(114)를 통해 기름통 또는 저유기로 흐른다. 이 작동상태에서, 가압된 유체는 챔버(26)를 절대로 향하지 않거나 또는 챔버를 결코 확장하지 않는다. 그러므로, 피스톤(24)에 작용하는 잔여 압력이 없고 또한 압력이 클러치 조립체(60)에 인가되지 않는다.

그러므로, 본 발명은, 가압된 유체가 펌프에 도달하기 전에 확장가능한 챔버를 통해 보내지는 관련 기술에서 종종 발견되고 또한 클러치 팩에 악영향을 일으킬 수 있는 배압 클러치 토크를 줄이거나 또는 근본적으로 제거하는 포팅경로를 채용한다. 이외에도, 클러치 조립체(60)는 이들 상황 하에서 가압되지 않기 때문에, 본 발명은 유압 커플링이 개방상태에서 동작할 때 NVH를 줄인다. 비슷하게, 체크밸브(84)가 좌측 케이스(40)에 설치되기 때문에, 이는 유압 커플링에 대해 필요한 패키징 공간을 줄이고 또한 장치의 전체적인 디자인을 간략화한다.

좌측 케이싱(40)에 형성되는 포팅(94, 96, 98 및 99)들이 근본적으로 단일 면들에 형성되기 때문에, 본 발명의 유압 커플링은 또한 비용을 줄인다. 특히, 상기에서 설명하였듯이, 통로(94, 96, 98 및 99)들 각각은 근본적으로 선형이고 또하 좌측 케이싱(40)에 쉽게 형성될 수 있다.

본 발명은 상기 설명에서 상세히 기술되었고, 또한 상기 설명의 판독과 이해를 통해 본 기술분야의 당업자라면 본 발명의 다양한 대안들과 수정안들을 이해하게 될 것이다. 이러한 모든 대안들과 수정안들은 첨부 청구항들의 범위 내에 들어가는 한은 본 발명에 포함되게 된다.

Claims (12)

1. 한 쌍의 회전부재들을 포함하는 차량 구동렬에서 사용을 위한 유압 커플링에 있어서, 상기 유압 커플링은:
   상기 회전부재들 쌍을 작동적으로 지지하는 케이싱과;
   상기 케이싱 내에서 지지되고 또한 상기 회전부재들 쌍을 선택적으로 함께 결합하도록 작동할 수 있는 커플링 매카니즘과;
   확장가능한 챔버를 규정하는 제1위치와 제2위치 사이에서 상기 케이싱 내에서 이동가능하게 지지되는 피스톤과;
   상기 회전부재들 쌍 간의 차동 이동에 응해 가압된 유체원을 제공하도록 작동할 수 있고, 상기 피스톤으로부터 떨어지는 방향으로 유출구를 가지는 펌프와;
   상기 펌프의 상기 유출구와 상기 확장가능한 챔버 사이에 유체 연통을 제공하는 내부통로와;
   가압된 유체가 기름통을 향해 보내지는 개방위치와 그리고 가압된 유체가 상기 확장가능하 챔버로 보내져 상기 피스톤을 상기 제2위치로 이동시켜 상기 커플링 매카니즘이 회전부재들 쌍을 함께 결합시키도록 작동시키는 폐쇄위치를 가지는 제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
2. 제1항에 있어서, 상기 유압 커플링은 상기 펌프의 상기 유출구와 상기 내부통로들 사이에 배치되고 또한 상기 펌프의 상기 유출구와 상기 내부통로들 간에 유체 연통을 차단하는 폐쇄위치와 상기 펌프의 상기 유출구와 상기 내부통로들 간에 유체 연통을 제공하는 개방위치로부터 이동하도록 작동할 수 있는 체크밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
3. 제2항에 있어서, 상기 체크밸브는 볼과 상기 볼을 상기 폐쇄위치로 바이어싱하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
4. 제1항에 있어서, 상기 제어밸브는 솔레노이드와 그리고 가압된 유체가 기름통으로 보내지는 개방위치와 가압된 유체가 상기 내부통로들을 통과해 상기 확장가능한 챔버로 보내지는 폐쇄위치 사이에서 이동가능한 밸브부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 커플링.
5. 제1항에 있어서, 상기 케이싱은 개방 단부와 그리고 상기 개방 단부를 폐쇄하기 위해 기어 케이스에 작동적으로 설치되는 단부 캡을 가지는 상기 기어 케이스를 포함하고, 상기 펌프의 상기 유출구는 상기 단부 캡 내에 규정되는 것을 특징으로 하는 유체 커플링.
6. 제1항에 있어서, 상기 유압 커플링은 상기 펌프와 상기 피스톤 사이에서 상기 케이싱 내에 지지되는 피스톤 플레이트를 더 포함하고, 상기 확장가능한 챔버는 상기 피스톤 플레이트와 상기 피스톤 사이에 규정되는 것을 특징으로 하는 유체 커플링.
7. 제1항에 있어서, 상기 케이싱은, 토크가 상기 하우징을 통해 회전부재들 쌍으로 전송되도록 토크 입력부재에 회전가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 유체 커플링.
8. 제1항에 있어서, 상기 케이싱 내 회전부재들 쌍 중 각 하나와 회전을 위해 설치되는 한 쌍의 사이드기어들을 더 포함하고 그리고 상기 커플링 매카니즘은 상기 사이드기어들이 상이한 속도에서 회전할 수 있는 개방위치와 그리고 상기 사이드기어들이 실질적으로 동일 속도에서 회전하도록 상기 유압 커플링이 잠겨지는 폐쇄위치를 가지는 클러치 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 커플링.
9. 제8항에 있어서, 상기 피스톤은 상기 확장가능한 챔버 내 가압된 유체에 의해 생성되는 바이어스에 응해, 상기 클러치 조립체가 그의 개방위치에 있는 상기 제1위치와 상기 사이드기어들을 함께 회전하도록 상기 피스톤이 상기 클러치 조립체를 그의 폐쇄위치로 이동시키는 제2위치로부터 이동가능한 것을 특징으로 하는 유체 커플링.
10. 제9항에 있어서, 상기 클러치 조립체는 상기 기어 케이스에 스플라인되는 다수의 환형 플레이트들과 상기 사이드기어들 쌍 중 하나에 스플라인되고 또한 상기 다수의 환형 플레이트들 간에 끼워지는 다수의 환형 마찰 디스크들을 포함하고, 상기 환형 플레이트들과 상기 환형 마찰 디스크들은 상기 클러치 조립체가 그의 개방위치에 있을 때 실질적으로 비-접촉 관계로 서로를 지나 회전하도록 작동하고 그리고 상기 환형 플레이트들과 마찰 디스크들은 서로에 관해 마찰 결합이 되도록 축방향으로 이동가능하여, 상기 클러치 조립체가 그의 폐쇄위치에 있을 때 상기 환형 플레이트들과 디스크들 간에 상대 회전을 감소시키는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
11. 제10항에 있어서, 상가 케이싱은 기어 케이스를 포함하고, 상기 기어 케이스는 회전을 위해 상기 기어 케이스에 고정적으로 설치되는 십자핀과 상기 십자핀과 회전을 위해 설치되고 또한 상기 사이드기어들 쌍 각각과 맞물림 관계에 있는 한 쌍의 피니언기어들을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 커플링.
12. 제1항에 있어서, 상기 펌프는 회전부재들 쌍 중 하나에 회전가능하게 연결되고 또한 외부 이빨을 가지는 임펠러와 그리고 상기 이빨 임펠러에 관해 동축으로 상기 케이싱과 회전을 위해 설치되고 또한 상기 임펠러 이빨보다 하나가 많고 또한 맞물림 관계에 있어서, 기어 케이스와 이빨 임펠러 간에 상대 회전시에 펌핑 작용을 제공하는 내부 링기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 커플링.
    

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