KR20130128358A

KR20130128358A - 자체 조정 비회전 유압 유체 경로를 갖는 유압 커플링

Info

Publication number: KR20130128358A
Application number: KR1020137001936A
Authority: KR
Inventors: 앤드류 나탄 에들러; 다니엘 필립스 피셔; 매튜 조오지 폭스
Original assignee: 이턴 코포레이션
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2013-11-26
Also published as: EP2591246B1; RU2013105457A; CA2804745A1; BR112013000578A2; CN103069185B; EP2591246A1; WO2012005736A1; PL2591246T3; MX2013000329A; CN103069185A

Abstract

본 발명의 유압 커플링(10)은, 유압 커플링(10)의 하우징(12)과 커플링 메커니즘(30) 사이에서 연장하는 유체 경로(48)를 갖는 차량 구동 트래인에서 사용하기 위한 것이다. 유체 경료(48)는, 상기 하우징(12) 내에 형성되고, 제1직경 및 길이방향 축(A)을 갖는 제1개구(50)와, 상기 커플링 메커니즘(30) 내에 형성된 제2개구(52)를 포함한다. 경질 도관(54)은, 상기 제1 및 제2개구(50,52) 간의 오정렬에 응답해서 상기 길이방향 축(A)과의 정렬 밖으로 경질 도관(54)이 이동할 수 있도록 허용하는 조정 갭(G)을 규정하도록, 제1개구(50)를 통해 연장되는 제1부분(56)을 갖고, 제1 및 제2개구(50,52) 사이에서 연장한다. 더욱이, 경질 도관(54)은 상기 커플링 메커니즘(30)에 부과된 토크에 대한 저항을 제공한다.

Description

자체 조정 비회전 유압 유체 경로를 갖는 유압 커플링{HYDRAULIC COUPLING HAVING SELF-ADJUSTING ANTI-ROTATION HYDRAULIC FLUID PATH}

본 발명은, 일반적으로 유압 커플링에 관한 것으로, 특히 비회전 능력을 갖는 자체 조정 유체 전달 경로를 갖는 유압 커플링에 관한 것이다.

유압 커플링은, 차량 구동 트래인에서 사용된 공지된 장치이다. 전형적으로, 유압 커플링은, 하우징 내에서 동작적으로 지지되고, 유압 유체(또는 작동유라고도 함)의 소스와 유체 연동한다. 이들 장치는, 회전 축에 대한 구동 샤프트 또는 차축 하프 샤프트(axle half shaft)와 같은 한 쌍의 회전 부재와 결합하도록 동작한다. 따라서, 유압 커플링은, 차량의 전방 및 후방 차축을 동작적으로 결합시키는 이송 케이스의 부분, 차축 하프 샤프트를 결합시키기 위해 사용되는 제한된 슬립 또는 잠금 차동 장치의 부분뿐 아니라 본 기술 분야에서 일반적으로 공지된 그 밖의 적용으로서 채용될 수 있다.

연관된 기술 분야에서 공지된 타입의 유압 커플링은, 하우징에 의해 지지된 기어 박스를 포함하고, 유압 커플링에 의해 함께 결합된 회전 부재들 사이에서 상대적인 회전을 허용하도록 설계된 기어 세트를 포함한다. 더욱이, 이들 장치는, 함께 회전하기 위해 회전 부재를 잠금하도록 동작하는, 클러치 팩과 같은 커플링 메커니즘을 포함할 수도 있다. 유압 유체는, 피스톤 또는 유사 장치를 가동시켜서 클러치를 체결하고 이에 따라 회전 부재를 함께 결합하는데 사용된다. 전형적으로, 기어 박스는 하우징 내에서 회전 동안 지지되지만, 커플링 메커니즘은 아니다. 게다가, 커플링 메커니즘은, 롤러 베어링 등을 통해 회전 부재 중 하나 위에 지지될 수 있다. 그럼에도, 커플링 메커니즘이 회전 부재 상에 지지되고, 통상적으로 회전하는 기어 박스에 인접하기 때문에, 그리고 회전 부재들을 함께 결합하도록 작용하므로, 커플링 메커니즘은 정상 동작 상태 동안 토크에 종속된다(토크를 겪게 된다). 가압된 유압 유체의 소스가 커플링 메커니즘의 외측에 위치될 때, 예를 들어 이는 정지 하우징을 통해 커플링 메커니즘으로 전달되어야 한다. 일반적으로, 이들 환경에서 가압된 유체를 전달하기 위한 2가지 방법이 있다.

하나의 접근은, 외부 하우징과 커플링 메커니즘 사이의 유체 접속을 수립하기 위해서, 구부러지거나 또는 가요성 일 수 있는 가요성 튜브를 사용하는 것이다. 그런데, 이 접근은 튜브의 "비회전(anti-rotation)" 형태가 없다는 단점을 겪게 된다. 따라서, 가요성 튜브가 채용되는 유압 커플링은, 기어 박스뿐 아니라 외부 하우징에 대해서 커플링 메커니즘을 안정화하기 위해서 사용되는 비회전 탭 또는 특정 탑재 구조를 포함해야 한다. 이는, 유압 커플링의 이들 구성요소 부분을 특정 방법으로 정렬하기 위해서 커플링 메커니즘뿐 아니라 기어 박스가 특정 방법으로 조립될 필요성을 갖게 한다. 이는, 관련 기술 분야에서 공지된 유압 커플링의 복잡성뿐 아니라 그들의 제조 비용을 증가시킨다.

커플링 메커니즘에 대해서 가압된 유압 유체를 전달하기 위한 다른 접근은, 외부 하우징으로부터 커플링 메커니즘으로 연장하는 경질 튜브를 채용하는 것이다. 경질 튜브는, 반회전 측면을 이 시스템에 제공하여, 커플링 메커니즘이 이 시스템을 통해 부과된 토크에 저항하도록 도움을 준다. 그런데, 이 접근도 "경질(rigid)"이기 때문에, 유체 경로에 대한 모든 연관된 개구 및 탑재 포인트는 매우 정확하게 위치되어야 한다. 개구 위치의 설계로부터의 약간의 편차는, 제조 공정 동안 어려움을 발생시킬 수 있다. 이는, 하우징뿐 아니라 커플링 메커니즘 모두의 제조와 관련한 비용을 증가시킨다. 더욱이, 이는, 장치의 조립을 복잡하게 한다.

따라서, 하우징뿐 아니라 커플링 메커니즘 내에 형성된 대응하는 개구가 극도의 정밀성을 가지며 위치되지 않도록 하는, 가요성 있고 자체 조정되는 유체 경로를 갖는 유압 커플링에 대한 본 기술 분야에서의 요구는 여전히 남게 된다. 더욱이, 하우징에 대해서 커플링 메커니즘을 탑재하는데 사용되는 비회전 탭(anti-rotation tab) 또는 그 밖의 특정 메커니즘에 대한 요구를 소멸시키도록, 비회전 측면을 갖는 유체 경로를 갖는 유압 커플링에 대한 본 기술 분야에서의 요구는 여전히 남게 된다. 더욱이, 유체 경로에 대한 내부 탑재 포인트와 외부 탑재 포인트 사이의 상당한 오정렬을 허용하는 유체 경로를 갖는, 유압 커플링에 대한 본 기술 분야에서의 요구는 여전히 남게 된다.

본 발명은, 한 쌍의 회전 부재를 포함하는 차량 구동 트래인에서 사용하기 위한 유압 커플링의 연관 기술 분야에서의 단점을 극복하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의, 유압 커플링은, 가압된 유체의 소스와 유체 연통하는 하우징을 포함한다. 기어 케이스는, 상기 하우징에 의해 회전 동안 지지되며, 회전 부재에 동작적으로 결합된다. 커플링 메커니즘은, 하우징 내에서 상기 기어 케이스에 인접하게 비회전적으로 지지된다. 커플링 메커니즘은, 회전 부재의 쌍과 함께 선택적으로 결합되도록 동작 가능하다. 유체 경로는 상기 하우징과 상기 커플링 메커니즘 사이에서 연장된다. 유체 경로는, 상기 하우징 내에 형성되고, 제1직경 및 길이방향 축을 갖는 제1개구와, 상기 커플링 메커니즘 내에 형성된 제2개구를 포함한다. 경질 도관은, 조정 갭을 규정하도록 상기 제1개구의 상기 제1직경보다 작은 직경을 가지며, 상기 하우징 내에서 상기 제1개구를 통해 연장되는 제1부분을 가지므로, 경질 도관이 상기 제1 및 제2개구 간의 오정렬에 응답해서 상기 길이방향 축과의 정렬 밖으로 이동할 수 있도록 된다. 더욱이, 경질 도관은, 상기 커플링 메커니즘에 부과된 토크에 대한 저항을 제공하도록 상기 커플링 메커니즘 내의 상기 제2개구 내에 마찰 체결로 밀봉적으로 수취되는 제2부분을 포함한다.

이 방법으로, 본 발명의 유압 커플링은, 가요성 있고, 자체 조정되는 유체 경로를 제공하므로, 하우징 내에 형성된 대응하는 개구 및 커플링 메커니즘은 극도의 정밀성을 가지며 위치되지 않게 된다. 더욱이, 본 발명의 유압 커플링은, 비회전 측면을 갖는 유체 경로를 가지므로, 하우징에 대해서 커플링 메커니즘을 탑재하는데 사용되는 비회전 탭(anti-rotation tab) 또는 그 밖의 특정 메커니즘에 대한 요구를 소멸시킨다. 따라서, 본 발명의 유압 커플링은, 유체 경로에 대한 내부 탑재 포인트와 외부 탑재 포인트 사이의 상당한 오정렬을 허용하는 동시에, 여기에 비회전 형태를 제공하는 유체 경로를 갖게 된다.

본 발명의 그 밖의 목적, 형태 및 장점은, 수반되는 도면과 연관해서 이어지는 상세한 설명을 통해 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 유압 커플링을 측단면도,
도 2는 커플링 메커니즘 및 유체 경로를 나타내는 본 발명의 유압 커플링의 부분적은 측단면도,
도 3은 본 발명의 유체 경로의 확대된 측단면도,
도 4는 비스듬한 위치 내의 경질 도관을 나타내는 본 발명의 유체 경로의 확대된 측단면도이다.

차량 구동 트래인에서 사용하기 위한 유압 커플링의 대표 예가, 일반적으로 도 1에서 참조부호 10으로 가리켜지며, 도면을 통해 동일 참조부호가 동일 구성을 가리키는데 사용된다. 본 기술 분야의 당업자는, 유압 커플링이 차량의 전방 및 후방 차축을 동작적으로 결합하는 이송 케이스의 부분; 차축 하프 샤프트에 대해 사용되는 제한된 슬립 또는 잠금 차동 장치의 부분;뿐 아니라 본 기술 분야에서 일반적으로 공지된 차량 구동 트래인에서의 그 밖의 적용으로서 채용될 수 있는 것을 인식한다. 따라서, 본 기술 분야의 당업자는, 이하의 상세한 설명으로부터, 도시의 목적이 본 발명의 하나의 실시형태를 나타내고, 이에 제한되는 것을 의미하지 않는 것으로 인식하게 된다.

상기된 바와 같이, 유압 커플링(10)은, 한 쌍의 회전 부재를 포함하는 차량 구동 트래인에서 사용된다. 이 목적을 위해서, 유압 커플링은, 도 1 내지 도 2에서 참조부호 14로 개략적으로 도시한 가압 유체의 소스와 유체 연통하는, 그 1/2부분을 참조 부호 12로 일반적으로 나타낸 하우징을 포함한다. 가압 유체의 소스(14)는 차량 구동 트래인의 다양한 구성요소를 윤활 및 냉각하는데 사용되는 1차 펌프 또는 본 기술 분야에서 일반적으로 공지된 가압된 유압 유체의 그 밖의 적합한 소스를 포함한다. 일반적으로 참조부호 16으로 가리켜지는 기어 케이스는, 하우징(12) 내에서 회전하기 위해 지지된다. 이 목적을 위해서, 기어 케이스는, 케이스가 할 수 있다면, 구동 차축 또는 프롭 샤프트(prop shaft)에 의해 피니언 기어를 통해 구동될 수 있다. 또한, 한 쌍의 사이드 기어(18,20)가 기어 케이스(16) 내의 회전 부재 중 각각의 하나와 함께 회전하기 위해 탑재된다. 따라서, 한 쌍의 사이드 기어(18,20) 각각은, 회전 부재 상의 대응하는 스플라인(도시 생략)과 협동하도록 적용된 스플라인 형성된 내부 직경(22,24)을 포함한다.

이들 도면에 도시된 대표 실시예에 있어서, 유압 커플링(10)은 차동 장치로서 기능한다. 그런데, 상기된 바와 같이, 본 발명의 유압 커플링(10)은 이 특정한 적용에 제한되지 않는다. 소정의 경우, 크로스 핀(26)은 함께 회전하기 위해 기어 케이스(16)에 고정적으로 탑재된다. 한 쌍의 피니언 기어(28)가 크로스 핀 상에 회전을 위해 탑재되며, 사이드 기어(18,20) 쌍의 각각에 형성된 기어 톱니와 물림(meshing) 관계에 있게 된다. 사이드 기어(18,20) 및 피니언 기어(28)는, 본 기술 분야에서 일반적으로 공지된 바와 같이, 회전 부재 간의 차동 회전을 제공하기 위해서 협동한다.

더욱이, 본 발명의 유압 커플링(10)은, 하우징(12) 내에 비회전적으로 지지되고, 기어 케이스(16)에 인접한, 일반적으로 참조부호 30으로 가리켜지는 커플링 매커니즘을 포함한다. 커플링 메커니즘(30)은, 회전 부재 쌍을 선택적으로 함께 결합시키도록 조정 가능하다. 이와 관련해서, 본 발명의 유압 커플링(10)은, 제한된 슬립 차동 장치 또는 잠금 차동 장치를 실시할 수 있다. 따라서, 본 발명의 커플링 메커니즘(10)은, 소정 환경 하에서 회전 부재 쌍 간의 상대 회전을 허용하도록 동작할 수 있고, 그 다음 다른 동작 상태 하에서 회전 부재를 함께 잠금하도록 작용한다.

이 목적을 위해서, 본 발명의 유압 커플링(10)은, 사이드 기어(18,20)가 다른 속도로 회전할 수 있는 개방 위치와 유압 커플링(10)이 잠금되어 사이드 기어(18,20)가 실질적으로 동일 속도로 회전하게 되는 폐쇄 위치를 갖는, 일반적으로 참조부호 32로 가리켜지는 클러치 어셈블리를 더 포함한다. 커플링 메커니즘(30)은, 그 하우징(34)과 상기 하우징(34) 내에 이동 가능하게 지지되는 피스톤(36)을 포함한다. 피스톤(36)과 하우징(34)은 그들 사이의 확장 가능한 챔버(38)를 규정하도록 작용한다. 이하, 상세히 설명되는 바와 같이, 확장 가능한 챔버(38)는 가압 유체(14)의 소스와 유체 연통한다. 또한, 커플링 메커니즘(30)의 하우징(34)은, 본 기술 분야에서 일반적으로 공지된 바와 같이, 시스템이 초기에 차지(charge)될 때, 공기의 1회 퍼징을 위해 채용된 퍼지 피팅(40:purge fitting)을 포함할 수 있다.

더 구체적으로, 클러치 어셈블리(32)는, 기어 케이스(16)에 그 외측 직경에서 스핀들 결합되는 복수의 환형상 플레이트(42)를 포함한다. 더욱이, 클러치 어셈블리(32)는, 쌍의 사이드 기어(18,20) 각각에 그 내측 직경에서 스핀들 결합되는 복수의 환형상 마찰 디스크(44)를 포함한다. 본 명세서에 개시된 본 대표 실시예에서, 환형상 마찰 디스크(44)는 사이드 기어(20)에 그 내측 직경에서 스핀들 결합된다. 그런데, 본 기술 분야의 당업자는, 환형상 마찰 디스크(44)가 사이드 기어(18) 중 어느 하나 또는 모두에 의해 회전 동안 지지될 수 있는 것으로 인식하게 된다. 복수의 환형상 플레이트(42) 및 환형상 마찰 디스크(44)는, 서로의 사이에서 인터리브(interleaved)되고, 클러치 어셈블리(32)가 그 개방된 위치에 있을 때, 실질적으로 비접촉하는 관계로 서로를 지나서 회전하도록 작용한다. 한편, 환형상 플레이트(42) 및 마찰 디스크(44)는 서로에 대해 마찰 체결 내로, 그들의 스핀들 결합된 상호 접속에 따라, 축으로 이동 가능하므로, 클러치 어셈블리(32)가 그 폐쇄 위치일 때, 환형상 플레이트(42) 및 디스크(44) 사이의 상대 회전을 감소시킨다. 따라서, 클러치 어셈블리(32)가 그 폐쇄 위치일 때, 사이드 기어(18,19)는 함께 회전한다.

클러치 어셈블리(32)는 피스톤(36)과 복수의 인터리브된 환형상 플레이트(42) 및 마찰 디스크(44) 사이로 연장되는 이송 핀(46)을 포함한다. 이 이송 핀(46)은, 이하 상세히 설명된 바와 같이, 피스톤(36)의 이동에 응답해서, 클러치 어셈블리(32)를 그 개방 위치로부터 그 폐쇄 위치로 이동시킨다.

또한, 본 발명의 유압 커플링(10)은, 가압된 유체(14)의 소스와 연통하고, 하우징(12)과 커플링 메커니즘(30) 사이에서 연장하는, 일반적으로 참조부호 48로 가리켜지는 유체 경로를 포함한다. 도 3 및 도 4에 최상으로 나타낸 바와 같이, 유체 경로(48)는, 하우징(12) 내에 형성되고, 제1직경 및 길이방향 축(A)을 갖는, 일반적으로 참조부호 50으로 가리켜지는 제1개구(50)를 포함한다. 더욱이, 유체 경로(48)는 커플링 메커니즘(30)에 형성된 제2개구(52)를 포함한다. 이하, 상세히 설명되는 바와 같이, 경질 도관(54)이 제1개구(50)와 제2개구(52) 사이에서 연장된다.

더 구체적으로, 경질 도관(54)은, 하우징(12) 내에서 제1개구(50)를 통해 연장되는 제1부분(56)을 갖고, 제1개구(50)의 제1직경보다 작은 직경을 갖는다. 따라서, 경질 도관의 제1부분(56)과 제1개구(50)의 제1직경은 조정 갭(G: 조정 간격)을 규정한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 이 갭(G)은 제1 및 제2개구(50,52) 간의 오정렬에 응답해서 길이방향 축(A)과의 정렬 밖으로의 경질 도관(54)의 이동을 용이하게 한다. 또한, 경질 도관(54)은, 커플링 메커니즘(30) 내의 제2개구(52)와 마찰 체결로 밀봉적으로 수취되는 제2부분(58)을 포함한다. 이하, 상세히 설명되는 바와 같이, 자체의 견고성(stiffness) 때문에, 경질 도관(54)은 커플링 메커니즘(30)에 부과된 토크에 대한 저항을 제공한다.

도 3 및 도 4를 참조로 계속하면, 하우징(12) 내의 제1개구(50)는, 그들 사이로 연장하는 길이방향 축(A)을 갖는 입구(60) 및 출구(62)를 포함한다. 또한, 하우징(12)은, 제1개구(50)의 입구(60)에 인접한 규정된 베이스(66)를 갖는 사전 챔버(64)를 포함한다. 사전 챔버(64)는 제1개구(50)의 제1직경보다 큰 직경을 갖는다. 경질 도관(54)은, 베이스(66)와 인접하는 관계로 사전 챔버(64) 내에 수취되고, 제1개구에 대해 입구(66)에 인접한 헤드 부분(68)을 포함한다. 더 구체적으로, 경질 도관(54)의 제1부분(56)은, 환형상 숄더(70)와 이 환형상 숄더(70)와 하우징(12) 사이에 배치된 밀봉 부재(72)를 포함한다. 숄더(70)는 경질 도관(54)의 헤드 부분(68)에 대해서 환형상으로 연장한다. 숄더(70)는 환형상의, U-형상 공동(74)을 규정한다. 밀봉 부재(72)는 이 환형상의, U-형상 공동(74) 내에 수취되는 O-링, 캐스킷 등을 포함한다. 이 목적을 위해서, 유체 경로(48)는 밀봉 부재(72)와 대향하는 숄더(70)에 대해서 배치되는 패스너(76)를 더 포함하므로, 헤드 부분(68)과 숄더(70)가 사전 챔버(64)의 베이스(66)와 인접 및 밀봉 접촉하도록 고정된다. 패스너(74)는 스냅 링(snap ring), 잼 너트(jam nut) 및 프레스 고정 링(press fit ring) 등을 포함하는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 그런데, 본 기술 분야의 당업자는 연관된 기술 분야에서 일반적으로 공지된 소정의 적합한 패스터가 이 목적을 위해 채용될 수 있는 것으로 인식한다.

또한, 유체 경로(48)는, 경질 도관(54)의 제2부분(58)과 커플링 메커니즘(30) 내에 형성된 제2개구(52) 사이에 배치된 적어도 하나의 밀봉 부재(78)를 포함한다. 더 구체적으로, 본 명세서에 개시된 대표 실시형태에 있어서, 밀봉 부재는, 경질 도관(54)의 제2부분(58)의 외주면에 대해서, 길이방향으로 서로에 대해 이격된 관계로 배치된 일련의 밀봉 부재(78)를 포함한다. 이 목적을 위해, 제2개구(52)는, 경질 도관(54)의 제2부분(58)과 인접하는 밀봉 접촉으로, 환형상 그루브(80) 내에 배치된 각각의 밀봉 부재(78)를 갖는 일련의 환형상 그루브(80)를 포함한다. 제2개구(52)는 확장 가능한 챔버(38)와 가압 유체(14)의 소스 간의 유체 연통을 수립한다. 따라서, 피스톤(36)은 클러치 어셈블리(32)가 그 개방 위치에 있는 제1위치 및 피스톤(36)이 클러치 어셈블리(32)를 그 폐쇄 위치로 이동시켜서 사이드 기어(18,20)를 함께 회전시키는 제2위치로, 확장 가능한 챔버(38) 내의 가압된 유체에 의해 생성된 바이어스에 응답해서 이동 가능하게 된다.

경질 도관(54)의 제1부분(56)과 제1개구(50) 사이에 규정된 조정 갭 때문에, 본 발명의 유체 경로(48)는 가요성 있고 자체 조정된다. 이 방법으로, 하우징(12) 내에 형성된 제1 및 제2개구(50,52) 및 커플링 메커니즘(30)은 극도의 정밀성을 가지며 위치되지 않게 된다. 이 조정 능력은, 경질 도관(54)이 길이방향 축(A)에 대해서 비스듬히 보이는 도 4에 최상으로 도시된다. 이 방법으로, 유압 경로(48)의 내부 탑재 포인트와 외부 탑재 포인트 사이의 상당한 오정렬을 허용하는 유체 경로(48)를 갖는, 본 발명의 유압 커플링(10)은, 이 장치의 제조 비용을 상당히 감소시킨다. 더욱이, 도관(54)이 경질이기 때문에, 제1 및 제2개구(50,52) 사이에 수립된 유체 경로는, 기어 케이스(16)에 대해서 커플링 메커니즘(30)의 하우징(34)의 상대 회전에 저항한다. 따라서, 이 형태는, 하우징(12)에 대해서 커플링 메커니즘(30)을 탑재하는데 사용되는 비회전 탭(anti-rotation tab) 또는 그 밖의 특정 메커니즘에 대한 요구를 소멸시키도록 작용한다. 이 방법으로, 본 발명의 유압 커플링(10)의 제조 비용은, 더 감소된다.

본 발명이 상기 발명의 상세한 설명을 통해 상세히 설명되었는데, 본 기술 분야의 당업자는 상기 상세한 설명의 이해를 통해 본 발명의 다양한 변형 및 변경이 가능한 것으로 이해할 것으로 사료됩니다. 모든 이러한 변형 및 변경은, 첨부된 청구항들의 범위 내에서 본 발명에 포함되는 것을 의도한다.

10 - 유압 커플링,
14 - 가압 유체의 소스,
16 - 기어 케이스,
18,20 - 사이드 기어.

Claims

한 쌍의 회전 부재를 포함하는 차량 구동 트래인에서 사용하기 위한 유압 커플링(10)으로서, 상기 유압 커플링은,
가압된 유체(14)의 소스와 유체 연통하는 하우징(12)과,
상기 하우징(12)에 의해 회전 동안 지지되며, 회전 부재에 동작적으로 결합된 기어 케이스(16)와,
상기 하우징(12) 내에서 상기 기어 케이스(16)에 인접하게 비회전적으로 지지되는 커플링 메커니즘(30)으로서, 회전 부재의 쌍과 함께 선택적으로 결합되도록 동작 가능한 커플링 메커니즘(30)과,
상기 하우징(12)과 상기 커플링 메커니즘(30) 사이에서 연장하는 유체 경로(48)를 포함하여 구성되며,
상기 유체 경로(48)는, 상기 하우징(12) 내에 형성되고, 제1직경 및 길이방향 축(A)을 갖는 제1개구(50)와, 상기 커플링 메커니즘 내에 형성된 제2개구(52)와, 상기 하우징(12) 내에서 상기 제1개구(50)를 통해 연장되는 제1부분(56)을 갖고, 조정 갭(G)을 규정하도록 상기 제1개구(50)의 상기 제1직경보다 작은 직경을 가지므로, 상기 제1 및 제2개구(50,52) 간의 오정렬에 응답해서 상기 길이방향 축(A)과의 정렬 밖으로 이동할 수 있도록 되는 경질 도관(54)과, 상기 경질 도관(54)이 상기 커플링 메커니즘(30)에 부과된 토크에 대한 저항을 제공하도록 상기 커플링 메커니즘(30) 내의 상기 제2개구(52) 내에 마찰 체결로 밀봉적으로 수취되는 제2부분(58)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
청구항 1에 있어서,
상기 제1개구(50)는 상기 길이방향 축(A)이 그들 사이에서 연장하는 입구(60)와 출구(62)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
청구항 2에 있어서,
상기 하우징(12)은, 상기 제1개구(50)에 인접한 상기 입구(60)를 규정한 베이스(66)를 갖는 사전 챔버(64)를 포함하고, 상기 사전 챔버(64)는 상기 제1개구(50)의 상기 제1직경보다 큰 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
청구항 3에 있어서,
상기 경질 도관(54)은, 상기 베이스(66)와 상기 제1개구(50)에 인접한 상기 입구(60)와 인접하는 관계로, 상기 사전 챔버(64) 내에 수취되는 헤드 부분(68)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
청구항 4에 있어서,
상기 경질 도관(54)의 상기 제1부분(56)은, 환형상 숄더(70)와 상기 환형상 숄더(70)와 상기 하우징(12) 사이에 배치된 밀봉 부재(72)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
청구항 5에 있어서,
상기 숄더(70)는 상기 경질 도관(54)의 상기 헤드 부분(68)에 대해서 환형상으로 연장되는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
청구항 6에 있어서,
상기 밀봉 부재(72)와 대향하는 상기 숄더(70)에 대해서 배치되는 패스너(76)를 더 포함하므로, 상기 헤드 부분(68)과 상기 숄더(70)가 상기 사전 챔버(64)의 상기 환형상 베이스(66)와 인접 및 밀봉 접촉하는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
청구항 7에 있어서,
상기 숄더(70)는 환형상의, U-형상 공동(74)을 규정하고, 상기 밀봉 부재(72)는 상기 환형상의, U-형상 공동(74) 내에 수취되는 O-링을 포함하며, 상기 사전 챔버(64)의 상기 베이스(66)와 밀봉 관계로 배치되는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
청구항 7에 있어서,
상기 패스너(76)는 스냅 링(snap ring), 잼 너트(jam nut) 및 프레스 고정 링(press fit ring)을 포함하는 그룹으로부터 선택될 수 있는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
청구항 1에 있어서,
상기 유체 경로(48)는, 상기 경질 도관(54)의 상기 제2부분(58)과 상기 커플링 메커니즘(30) 내에 형성된 상기 제2개구(52) 사이에 배치된 적어도 하나의 밀봉 부재(78)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
청구항 10에 있어서,
상기 적어도 하나의 밀봉 부재(78)는, 상기 경질 도관(54)의 상기 제2부분(58)의 외주면에 대해서, 길이방향으로 서로에 대해 이격된 관계로 배치된 일련의 밀봉 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
청구항 11에 있어서,
상기 제2개구(52)는 일련의 환형상 그루브(80)를 포함하고, 상기 일련의 밀봉 부재(78)는, 상기 경질 도관(54)의 상기 제2부분(58)과 인접하는 밀봉 접촉으로, 상기 환형상 그루브(80) 내에 배치된 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
청구항 1에 있어서,
상기 기어 케이스(16) 내의 회전 부재 중 각각의 하나와 함께 회전하기 위해 탑재된 한 쌍의 사이드 기어(18,20)와, 상기 사이드 기어(18,20)가 다른 속도로 회전할 수 있는 개방 위치와 상기 유압 커플링(10)이 잠금되어 사이드 기어(18,20)가 실질적으로 동일 속도로 회전하게 되는 폐쇄 위치를 갖는 클러치 어셈블리(32)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
청구항 13에 있어서,
상기 커플링 메커니즘(30)은, 하우징(34)과 상기 하우징(34) 내에 이동 가능하게 지지되는 피스톤(36)을 포함하고, 상기 피스톤(36)과 상기 하우징(34) 간의 확장 가능한 챔버(38)를 규정하며, 상기 제2개구(52)는 상기 확장 가능한 챔버(38)와 가압 유체(14)의 소스 간의 유체 연통을 수립하고, 상기 피스톤(36)은 상기 클러치 어셈블리(32)가 그 개방 위치에 있는 제1위치 및 상기 피스톤(36)이 상기 클러치 어셈블리(32)를 그 폐쇄 위치로 이동시켜서 상기 사이드 기어(18,20)를 함께 회전시키는 제2위치로, 상기 확장 가능한 챔버(38) 내의 가압된 유체에 의해 생성된 바이어스에 응답해서 이동 가능한 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
청구항 14에 있어서,
상기 클러치 어셈블리(32)는 상기 기어 케이스(16)에 스핀들 결합되는 복수의 환형상 플레이트(42)와, 상기 쌍의 사이드 기어(18,20) 중 하나에 스핀들 결합되고, 상기 복수의 환형상 플레이트(42) 사이에 인터리브(interleaved)되는 복수의 환형상 마찰 디스크(44)를 포함하고, 상기 환형상 플레이트(42) 및 환형상 마찰 디스크(44)는, 상기 클러치 어셈블리(32)가 그 개방된 위치에 있을 때, 실질적으로 비접촉하는 관계로 서로를 지나서 회전하도록 작용하여 상기 환형상 플레이트(42) 및 마찰 디스크(44)가 서로에 대해 마찰 체결 내로 축으로 이동 가능하므로, 상기 클러치 어셈블리가 그 폐쇄 위치일 때, 상기 환형상 플레이트 및 디스크 사이의 상대 회전을 감소시키는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
청구항 15에 있어서,
상기 클러치 어셈블리(32)는 상기 피스톤(36)과 상기 복수의 인터리브된 환형상 플레이트 및 마찰 디스크 사이로 연장되는 이송 핀(46)을 포함하고, 상기 이송 핀(46)은 상기 피스톤(36)의 이동에 응답해서, 상기 클러치 어셈블리(32)를 그 개방 위치로부터 그 폐쇄 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
청구항 13에 있어서,
상기 기어 케이스(16)는 회전을 위해 상기 기어 케이스(16)에 고정적으로 탑재된 크로스 핀(26)과, 상기 크로스 핀(26) 상에서 회전하기 위해 탑재되며, 상기 사이드 기어(18,20) 쌍 각각과 물림(meshing) 관계에 있는 피니언 기어(28) 쌍을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
한 쌍의 회전 부재를 포함하는 차량 구동 트래인에서 사용하기 위한 유압 커플링(10)으로서, 상기 유압 커플링은,
가압된 유체(14)의 소스와 유체 연통하는 하우징(12)과,
상기 하우징(12)에 의해 회전 동안 지지되는 기어 케이스(16)로서, 한 쌍의 사이드 기어(18,20)가 상기 기어 케이스(16) 내의 회전 부재 중 각각의 하나와 함께 회전하기 위해 탑재되고, 크로스 핀(26)이 회전을 위해 상기 기어 케이스(16)에 고정적으로 탑재되며, 피니언 기어(28) 쌍이 상기 크로스 핀(26) 상에서 회전하기 위해 탑재되며, 상기 사이드 기어(18,20) 쌍 각각과 물림(meshing) 관계에 있고, 상기 사이드 기어 및 피니언 기어가 회전 부재 쌍 사이에 차동 회전을 제공하기 위해서 협동하는, 기어 케이스(16)와,
상기 하우징(12) 내에서 상기 기어 케이스(16)에 인접하게 비회전적으로 지지되는 커플링 메커니즘(30)으로서, 회전 부재의 쌍과 함께 선택적으로 결합되도록 동작 가능한 커플링 메커니즘(30)과,
상기 하우징(12)과 상기 커플링 메커니즘(30) 사이에서 연장하는 유체 경로(48)를 포함하여 구성되며,
상기 유체 경로(48)는, 상기 하우징(12) 내에 형성되고, 제1직경 및 길이방향 축(A)을 갖는 제1개구(50)와, 상기 커플링 메커니즘 내에 형성된 제2개구(52)와, 상기 하우징(12) 내에서 상기 제1개구(50)를 통해 연장되는 제1부분(56)을 갖고, 조정 갭(G)을 규정하도록 상기 제1개구(50)의 상기 제1직경보다 작은 직경을 가지므로, 상기 제1 및 제2개구(50,52) 간의 오정렬에 응답해서 상기 길이방향 축(A)과의 정렬 밖으로 이동할 수 있도록 되는 경질 도관(54)과, 상기 경질 도관(54)이 상기 커플링 메커니즘(30)에 부과된 토크에 대한 저항을 제공하도록 상기 커플링 메커니즘(30) 내의 상기 제2개구(52) 내에 마찰 체결로 밀봉적으로 수취되는 제2부분(58)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
청구항 18에 있어서,
상기 제1개구(50)는 상기 길이방향 축(A)이 그들 사이에서 연장하는 입구(60)와 출구(62)를 포함하고, 상기 하우징(12)은, 상기 제1개구(50)에 인접한 상기 입구(60)를 규정한 베이스(66)를 갖는 사전 챔버(64)를 포함하고, 상기 사전 챔버(64)는 상기 제1개구(50)의 상기 제1직경보다 큰 직경을 가지며, 상기 경질 도관(54)은, 상기 베이스(66)와 상기 제1개구(50)에 인접한 상기 입구(60)와 인접하는 관계로, 상기 사전 챔버(64) 내에 수취되는 헤드 부분(68)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.
청구항 19에 있어서,
상기 경질 도관(54)의 상기 제1부분은, 상기 경질 도관(54)의 상기 헤드 부분(68)에 대해서 연장하는 환형상 숄더(70)를 포함하고, 환형상의, U-형상 공동(74)을 규정하고, 밀봉 부재(72)가, 상기 환형상 숄더(70)와 상기 하우징(12) 사이에서 상기 U-형상 공동(74) 내에 배치되고 상기 사전 챔버(64)의 상기 베이스(66)와 밀봉 관계로 배치되는 것을 특징으로 하는 유압 커플링.