JPH09501219A - 車輌駆動列油圧カップリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 油圧カップリング（３２）は、２つの回転部材間の結合を制御するために油圧ポンプ（４８）によってケーシングの流入口（５８）からケーシングの流出口（７８）の中を通る圧送を制御する制御弁（８０）を備える。ケーシング（３４）は回転部材の一方に連結され、５つ乃至７つの外歯を有するインペラー（５０）が他方の回転部材に連結され、且つインペラーの歯の数よりも１つ多い歯を有する内リング歯車（５４）とかみ合わされて十分なポンプ容量を与え、ポンプは比較的一定なポンプ圧力を有しながらブレーキとして作用する。制御弁（８０）は温度変化を補償するバイメタル弁要素（８２）を備え、該弁要素は又、一定な操作速度以上で遅れなしに即座の結合を行わせるための速度感応弁閉鎖体（１０４）を備える。凹部（９８）内に制御弁（８０）のバイイメタル弁要素（８２）を取り付けることにより温度補償の正確な制御が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】 車輌駆動列油圧カップリング 技術分野 本発明は、回転軸線を中心とする一対の回転部材を回転自在に結合するための 、圧油を収容するハウジング内の車輌駆動列用の油圧カップリングに関する。 背景技術 油圧カップリングは、従来、車輌駆動列の回転部材を結合するのに油圧ポンプ を利用してきた。例えば、ケルベルの米国特許第4,012,968号は次のような差動 機構を開示している。即ち、ジロータ型式の油圧ポンプが２つの部材の回転軸線 から半径方向外方に置かれ、圧送された圧油をクラッチに与え、クラッチはかさ 型式の遊量歯車組の操作を制御して差動作用を制限し、かくして、限られたスリ ップ機能を有する。シカタ等の米国特許第4,730,514号は他の差動機構を開示し 、この機構では、油圧ポンプが、２つの回転部材間に延びるかさ歯車型式の遊星 歯車組の操作を制御し、差動歯車操作の限られたスリップ機能が行なわれる。そ の上、ヒラマツ等の米国特許第4,719,998号及びオカモト等の米国特許第4,909,3 71号は、車輌駆動列内に利用され、車輌駆動列の２つの回転部材を連結するクラ ッチの作動を制御する油圧ポンプを開示する。 発明の開示 本発明の目的は、回転軸線を中心とする一対の回転部材を回転自在に結合する ための、圧油を収容するハウジング内の車輌駆動列用の改良カップリングを提供 することにある。 上記の目的を実行するに当って、本発明の油圧カップリングは、ハウジング内 で回転軸線を中心に回転でき、かつ回転部材の一方に連結された中空構造のケー シングを備える。油圧ポンプが回転軸線に沿ってケーシング内に置かれ、そして 、他方の回転部材に回転自在に連結され、５乃至７の外歯を有するインペラーを 備える。油圧ポンプは又、ケーシングによって、歯付インペラーに関して偏心し て回転できるように取付けられた内リング歯車を備え、内リング歯車は、ケーシ ングと歯付インペラーとの間の相対回転の際ポンプ作用を行なわせるため、イン ペラーの歯よりも１つ多い数の内歯を有し、かつインペラーとかみ合い関係にあ り、 油圧ポンプによって圧油をケーシングの中へ圧送する流入口が設けられ、圧送さ れた圧油の流れる流出口が設けられる。インペラーと内リング歯車とを回転自在 に結合させ、これによって一対の回転部材を互いに結合させるため、圧送された 油が所定圧力に達したとき、カップリングの制御弁が流出口を閉じる。 油圧カップリングの好ましい構造では、制御弁は細長い金属ストリップ状弁要 素を備え、弁要素の一端は流出口と間隔をへだてた関係に取付けられ、他方の遠 位端は、流出口から間隔をへだてた開位置と流出口を閉じる閉位置との間で移動 できる。この制御弁要素は、温度に感応するバイメタル型式のものであって、圧 油が加熱されて加熱する際流出口に向って移動し、圧油が冷却されて冷却する際 流出口から遠ざかり、弁の閉鎖は、使用中、圧油が加熱されたり冷却されたりす るとき粘度の変化を補償する。 制御弁によって制御される流出口は弁要素によって閉じられる主通路を有し、 かつ又、弁要素が閉じられた状態で圧油の流出するブリード通路を有する。弁構 造は又好ましくは細長い取付け凹部を備え、該凹部の一端に弁要素の一端が取付 けられ、凹部の他端に、流出口の主通路及びブリード通路が置かれる。 好ましい構造では、油圧カップリングは又、ケーシングが所定速度以上に回転 するとき、弁要素を閉位置に移動させる弁閉鎖体を備える。この弁閉鎖体は、取 付けをなす枢着連結部を有する遠心重りとして、かつ又、ケーシングが所定速度 以上に回転したとき弁要素と流出口に関して閉位置に移動させる作動部分を備え ているものとして開示されている。 油圧カップリングは又、一方の回転部材に連結されたケーシングと他方の回転 部材との間に延びるクラッチを備えているものとして開示されている。このクラ ッチは作動ピストンを備え、ケーシングは又、圧送された圧油を油圧ポンプから クラッチ作動ピストンに送る伝達ポートを備える。 １つの開示した実施の形態では、油圧カップリングはケーシングと一方の回転 部材とを連結する遊星歯車組を備える。この実施の形態のクラッチは制御弁の操 作によりケーシングと他方の回転部材とを連結し、これによって、遊星歯車組の 差動操作を制限する。 他の実施の形態では、油圧カップリングは又、ケーシングと一方の回転部材と を連結し、もっぱらポンプのポンプ操作に頼る遊星歯車組を備え、ポンプのイン ペラーは他方の回転部材に連結されて遊星歯車組の差動操作を制限する。 更なる実施の形態では、ケーシングは一方の回転部材との固定連結を有する。 この一方の回転部材は、固定連結部によってケーシングに固着されたリング形状 を有するものとして開示され、他方の回転部材は、ケーシングを貫通しかつ回転 軸線に沿って一方のリング形回転部材を貫通する細長い形状を有するものと開示 されている。 油圧カップリングの更なる実施の形態は、インペラー及び内リング歯車と、最 初に述べた油圧ポンプのようなかみ合い関係及び歯付構造とを有し、インペラー を一方の回転部材に回転自在に連結した第２油圧ポンプを備える。第２の油圧ポ ンプが圧油をケーシングに圧入させたり流出させたりする第２流入口及び流出口 が設けられる。この実施の形態の第２クラッチがケーシングと一方の回転部材と の間に延び、かつ第２流出口の貫通する第２作動ピストンを備える。第２制御弁 は、第２油圧ポンプからの圧送油が所定圧力に達したときに第２流出口を閉じる 。この実施の形態のケーシングは、圧送圧油を第２油圧ポンプから第２クラッチ の作動ピストンに送る第２伝達ポートを備える。第２油圧ポンプと第２ラッチは 協働してケーシングと一方の回転部材とを連結する。 本発明の目的、特長及び利点は、添附図面についてなされている、発明の最良 の実施形態の以下の詳細な説明から容易に明らかである。 図面の簡単な説明 図１は、本発明に従って構成され、かさ型式の差動機によって具体化された遊 星歯車組の差動操作を制御するためのクラッチを有する油圧ポンプによって一対 の回転部材を結合させるための油圧カップリングの１つの実施の形態の断面図で ある。 図２は図１の線２−２の方向に沿うポンプの断面図であって、６つの歯をもっ たインペラーを７つの歯を有する内リング歯車とかみ合せたポンプであって、油 圧の脈動なしにクラッチの作動を容易にする比較的一定なポンプ圧力を有しなが らポンプをブレーキとして機能させるポンプ作用を行なわせるポンプを開示する 。 図３はより大きいポンプ容量が望まれるとき、ポンプが５つの歯を備えたイン ペラーと６つの歯を備えた内リング歯車とを有するのが良いことを示す、図２と 同様な図である。 図４は、もっと一定な油圧が望まれるとき、７つの歯を有するインペラーと、 ８つの歯車を有する内リング歯車とを示す、図２及び３と同様な図である。 図５は、油圧をカップリングのケーシングの中へ圧送する流入口用の流入口弁 の構造を示す分解斜視図である。 図６は開閉弁操作を示す図５の線６−６の方向における断面図である。 図７は、圧油をケーシングから圧送する流出口と関連し、操作が回転部材の相 互の結合を制御する制御弁を示す、図１の線７−７の方向における長さ方向の図 である。 図８は、ケーシングが所定速度以上に回転するときに弁を閉じる弁閉鎖体を開 示する、図７の線８−８の方向における断面図である。 図９は、制御弁及び弁閉鎖体構造を示す、図７の線９−９の方向における断面 図である。 図１０は、流出口における制御弁の構造を示し、その弁要素を実線で指示した 開位置で又流出口に関して仮想線で指示した閉位置で示す部分断面図である。 図１１は、流出口及び関連した弁の構造を示す斜視図である。 図１２は、ブレーキ作用が遊星歯車組の差動作用を制限する唯一の結合操作を 行うブレーキとして油圧ポンプが機能する他の実施の形態の図１と同様な断面図 である。 図１３は、前車軸と後車軸とを連結する車輌伝達の場合に用いられる特定の実 用性を有する構造を備えた油圧カップリングの他の実施の形態の図１と同様な図 である。 図１４は、関連した駆動列の一対の回転部材を回転的に結合させる一対の油圧 ポンプ及び関連したクラッチ備えた他の実施の形態の図１と同様な図である。 図１５は、圧油をクラッチ作動ピストンに圧送する伝達ポート及び関連したチ ェック弁を示す拡大断面図である。 図１６は伝達ポートチェック弁をその閉位置で示す部分的な斜視図である。 図１７は、伝達ポートチェック弁をその開位置で示す、図１６と同様な部分的 な斜視図である。 発明を実施するための最良の形態 図面の図１を参照すると、全体的に２０で指示した部分的に示す車両駆動列は 、回転駆動部材２４によって車両エンジンから回転駆動される差動機２２を備え 、差動機２２は一対の半車軸２６、２８を作動し、これら車軸は回転軸線Ａを中 心に回転する一対の回転部材をそれぞれ備えている。差動機は圧油を収容するた めのハウジング３０を有し、ハウジングは図示してない適当なシールを有し、回 転部材２４、２６、２８はこれらのシールを通して突出する。差動機は、ハウジ ング３０内に油圧カップリング３２を備え、該カップリングは本発明を具体化し 、以下にもっと完全に説明するように、回転駆動部材２４によって駆動される半 車軸２６と２８を回転的に繋ぐように作動する。 図１を参照し続けると、油圧カップリング３２は、ハウジングの中で回転軸線 Ａを中心に回転でき、回転部材の一方、図示した実施の形態では、右側の半車軸 ２６に連結された中空構造のケーシング３４を備える。この連結は、以下にもっ と完全に説明するようにかさ歯車遊星形式のものである遊星歯車組３６によって 行われる。図示したように、ケーシング３４は、各々円周方向に間隔を隔てたボ ルト４２によって互いに固着された周囲フランジを有するカップ形部材３８及び カップ部材４０を備え、ボルト４２は又、駆動部材２４のかさ駆動部分４６によ って回転駆動されるかさ形式のリング歯車４４をも固着する。 図１及び２を参照すると、油圧カップリング３２は又、ケーシング３４内に回 転軸線Ａに沿って置かれ、外歯５２を有するインペラー５０を含む油圧ポンプ４ ８を備える。油圧ポンプはまた、歯付インペラー５０に対して偏心して回転でき るようにケーシング３４によって取り付けられた内リング歯車５４を備え、該リ ング歯車は、インペラーの歯より１つ多い数の内歯５６を備え、該内歯は、ケー シングと歯付インペラーとの間の相対回転の際ポンプ作用をするようにインペラ ーの歯とかみ合い関係にある。以下にもっと完全に説明するように、インペラー ５０は好ましくは、５つの歯５２を有し、内リング歯車５４は６つの歯５６を有 し、これは十分なポンプ容量を出す関係であり、従って、油圧ポンプはブレーキ として効果的に作用するとともに、回転部材間に設けられ る油圧カップリングに悪影響を及ぼす流体脈動なしに比較的一定なポンプ圧力を 有する。図３に示すように、油圧ポンプ４８’が、５つの外歯５２’を備えたイ ンペラー５０’を有し、リング歯車５４’がインペラーの歯とかみ合った６つの 歯５６’を有することも可能であり、これは、幾分大きいポンプ容量を出すが、 流体圧力の一貫性が少ないが回転部材間の効果的な油圧カップリングを干渉する ほど非一貫性ではない構造である。同様に、図４に示すように、圧送油の量が減 るとしても、もっと一貫性のある流体圧力が望ましいとき、油圧ポンプ４８”が 、７つの内歯５２”を備えたインペラー５０”を有し、内リング歯車５４”が８ つの歯５６”を有することも可能である。かくして、インペラーは５つ乃至７つ の外歯を有し、６つが最も好ましく、内リング歯車は利用されるインペラーの歯 の数よりも１つ多い歯を有する。 図１、５及び６を参照すると、ケーシング３４は、油を油圧ポンプ４８によっ てケーシングの中へ圧送する流入口５８を有する。図１に示すように、流入口５ ８は、半車軸２８により具体化される回転部材とケーシング３４との間の相対回 転の両方向にポンプ作用が起こるように、実際には、２つある。これについて、 流入口５８の各々は、回転方向に沿って大きさの変化した流入穴６２を開閉する ためのチェック弁６０を備える。各チェック弁６０は図５及び６に示すように、 ねじボルト６６のようなガイドによって取り付けられた薄い弁要素６４を有し、 該弁要素は図６の実線で指示した開位置と仮想線で指示した閉位置との間で移動 できる。インペラー５０と図２に示す内歯車５４との間の相対回転の一方の方向 のときには、チェック弁６０のうちの一方が開いて圧油をハウジング３０からケ ーシング３４の中へ圧送させ、他方のチェック弁６０は閉じられ、従って、圧油 は他方の流入口を通してケーシングから流出されない。インペラー５０とケーシ ング３４との間の相対回転の反対方向中、流入口５８の開閉位置ち逆になる。 図１に示す実施の形態では、クラッチ６８が、カップ形部材３８とケーシング のキャップ部材４０との接合部に隣接してケーシング３４のカップ形部材３８内 に受け入れられている。ポンプハウジングインサート７０がケーシングのキャッ プ部材４０内に設けられ且つ油圧ポンプ４８を受入れるとともにクラッ チ６８との界面を成している。このインサート７０は、クラッチ作動ピストン７ ２を受け入れる環状円筒穴を有し、作動ピストン７２は、後でもっと完全に説明 するように、クラッチ６８を作動してケーシング３４をこれまた後でもっと完全 に説明するように、左側の半車軸２８と結合させる。インサート７０は又、一対 の伝達ポート７４を有し、圧油は油圧ポンプ４８からこの伝達ポートを通してク ラッチ作動ピストン７２に圧送される。伝達ポート７４を通るこの流れは、イン ペラー５２とリング歯車５４との間の相対回転の一方の方向のときに伝達ポート のうちの一方の中を通り、インペラー５２とリング歯車５４との間の相対回転の 他方の方向中他方の伝達ポートの中を通る。伝達ポート７４の各々は、図１５乃 至１７について以下にもっと完全に説明する構造のチェック弁７６を有する。こ れらのチェック弁７６は、いずれかの伝達ポートからクラッチ作動ピストン７２ に圧送される圧油が他方の伝達ポートから油圧ポンプ４８へ逆流されないように する。 図７及び９に最も良く示すように、流出口７８も設けられ、図１の実施の形態 では、流出口７８はクラッチ作動ピストン７２に置かれている。カップリングの 制御弁８０は、圧送油が、ポンプインペラーとリング歯車との間の相対回転に比 例し、且つ差動機３６を介してケーシング３４に連結された右側の半車軸２６と インペラー５０に連結された左側の半車軸２８との間の相対回転に対応する所定 圧力に達したとき、以下でもっと完全に説明するように、流出口７８を閉じる。 圧送圧油が所定圧力に達すると、弁８０は以下にもっと完全に説明するように流 出口７８を閉じ、かくして、圧油が油圧ポンプ４８から圧送されるのを阻止する 。これにより、油圧ポンプ４８を、インペラー５０と内リング歯車５４とを結合 することによってブレーキとして作用させ、これにより右側の半車軸２６と左側 の半車軸２８とによって具体化される回転部材を互いに結合させる。 図１０及び１１にもっとも良く図示したように、弁８０は細長い金属ストリッ プ弁要素８２を備え、該弁要素の一端８４は任意適当な方法で、例えば図示した 頭付ボルト８６によって流出口７８と間隔を隔てた関係に取り付けられる。弁要 素８２は又、もう１つの遠位端８８を有し、この遠位端は図１０に示すよ うに流出口７８から間隔を隔てた実線で指示した開位置と流出口を閉じる仮想線 で指示した閉位置との間で移動できる。この弁要素８２はバイメタルタイプのも のであり、かくして、弁要素の温度が上がったり下がったりすると、弁要素を移 動させるように異なる熱膨張係数を有する２つの金属９０及び９２を備える。特 に、圧油が継続使用中加熱されると、弁要素の端８８は流出口７８に向かって移 動し、その結果、粘性の小さい油が、半車軸間の同じ量の相対回転に対応する圧 送された油の同じ圧力で弁要素８０を閉じる。その上、或る時間休んだ後のよう な圧油が冷えたとき、弁要素の端８８は、弁がもっと粘性の圧油の圧送の同じ圧 力で閉じるように、流出口７８から遠ざかる。かくして、バイメタル弁要素８２ は、圧油が加熱されたり冷却されたりするとき粘性変化を補償して、２つの半車 軸で表された２つの回転部材間の結合が同じ相対回転速度で確実に起こるように する。特に、上述したように弁の閉鎖により、油圧ポンプ４８を、２つの半車軸 によって表される２つの回転部材間の相対回転を制限するブレーキとして機能さ せ、且つまたクラッチ６８の作動を生じさせて２つの半車軸を互いに更に結合さ せる。 図１０及び１１に最も良く図示したように、流出口７８は好ましくは、弁要素 の端８８が開位置から閉位置に移動するとき弁要素８２で閉じられる主通路９４ を備える。流出口７８はまた、クラッチ６８を冷却し且つまたポンプ４８内の圧 油の温度が急速な割合で過剰に増大しないようにする圧油のブリード流れを作る ために、弁要素８２が主通路９４に関して閉じられるときでも開きぽなしにする ブリード通路９６を備える。弁要素８２が開くときには、油の流れが流出口７８ のブリード通路９６の清掃を行い、ブリード通路の小さい横断面の流れ領域を塞 ぐかもしれない小さい粒子を除去する。かくして、制御弁８０は通常の使用中自 己清掃する。 図７乃至１１に示し、且つ図１０及び１１に最も良く図示したように、カップ リングは細長い取り付け凹部９８を有し、弁要素８２の一端８４は凹部９８の一 端１００に取り付けられ、流出口７８の主通路９４及びブリード通路９６は凹部 ９８の他端１０２に位置する。この凹部はバイメタル弁要素８２と協同して、弁 要素の他の側から流出口７８への流れの横断面の流れ領域の連続的に 変る変化をもたらし、温度変化に応答した弁要素の端８８の移動により、弁要素 がブレーキとしての油圧ポンプの操作及びクラッチの作動を開始させるように閉 じるような圧力の正確な制御を行う。弁要素８２の所定の開位置については、あ る速度の圧油が弁要素の閉鎖を生じさせる一定圧力がある。これは、弁要素の端 ８８と凹部１０２のこれと隣接した端との間の圧油の流れから生じる。この流れ は弁要素の端８８を通り越したとき油の圧力降下を引き起こし、従って、油圧ポ ンプ側に作用するよりも小さい圧力が弁要素の端８８の流出口側に作用する。こ れらの側は図１０に示すようにそれぞれ下側、上側である。温度変化に応答して 弁要素の端８８の位置を変える弁要素８２の移動はこの弁要素の端と凹部の端１ ０２との間の横断面の流れ領域を変化させ、これによって、温度変化を正確に補 償し、弁８０の閉鎖が図１に示す半車軸２６及び２８によって表される回転部材 間の同じ相対回転速度に対応するようにする。 図７乃至９に最も良く示すように、弁要素８２は軸線Ａに関して半径方向に移 動し、凹部９８は細長い開口１０３内に置かれ、この開口はピストン７２のポン プ側からピストンのクラッチ側に向かっている。特に、凹部９８は、回転軸線Ａ に関して半径方向外方の側で開口１０３内に置かれており、弁要素の遠位端８８ は閉位置まで半径方向外方に、そして開位置まで半径方向内方に移動するととも に、半径方向外方及び内方に移動して前に説明したように温度変化に対して調整 する。 図７乃至９を参照すると、油圧カップリングはまた弁閉鎖体１０４を備えるも のとして図示されており、この弁閉鎖体は、カップリングケーシングが所定速度 以上に回転したとき、弁要素８２を流出口７８に関して閉位置に移動させる。こ の弁閉鎖体は、ブレーキとしての油圧ポンプの操作及びクラッチの即座の作動に よって、半車軸によって表される回転部材間の相対回転のときに、かかる回転部 材間の即座の結合を行わせる。この弁閉鎖体１０４は好ましくは、図示した実施 の形態では、ピストン７２に取り付けられる枢着連結部１０８を有する遠心重り １０６を備えるように構成されている。弁閉鎖体１０４はまた、遠心重り１０６ から延びる作動部分１１０を備え、カップリングケーシングが所定速度以上に回 転したとき、作動部分は弁要素８２に係合して弁要素を流出 口７８に関して閉位置に移動させる。特に、このような回転により、重り１０６ の遠心力が弁要素８２の弾力性に打ち勝って弁要素を開位置から閉位置に移動さ せ、従って、油圧ポンプによって行われるブレーキ作用及びクラッチ作動は、前 に説明したように半車軸で具体化された回転部材間の相対回転のとき即座である 。 図１を参照すると、右側の半車軸２６で具体化された一方の回転部材をケーシ ング３４と連結する油圧カップリング２０はまた、好ましくは前に説明したクラ ッチ６８を有し、該クラッチは他方の半車軸２８で具体化された他方の回転部材 とケーシングとの間に延びている。このクラッチ６８は交互の組のクラッチ板１ １２及び１１４を備え、一方の組のクラッチ板１１２はケーシング３４とのスプ ライン連結部１１６をもった外周を有し、他方の組のクラッチ板１１４は半車軸 ２８とのスプライン連結部１１８をもった中央開口部を有し、半車軸２８もまた インサート７０の、クラッチから反対の側にポンプインペラー５０とのスプライ ン連結部１２０を有する。前に説明したように、クラッチピストン７２に作用す る圧送圧油はクラッチ板１１２及び１１４の組を圧縮してケーシング３４と半車 軸２８で具体化された回転部材との間の結合を行う。上述した流出口のブリード 通路を通して作動ピストンの中を流れる圧送圧油は次いで半車軸２６、２８に沿 って流れてケーシング３４から流出する。 上述したように、図１に示す油圧カップリング３２は、ケーシング３４と右側 の半車軸２６で具体化された一方の回転部材とを連結するかさ歯車形式のもので ある遊星歯車組３６を有する。この遊星歯車組はケーシング壁１２２の，クラッ チ６８と反対の側に位置決めされ、そして半車軸２６、２８で具体化された回転 部材とのそれぞれのスプライン連結部１２８、１３０を有する一対のサイド歯車 １２４、１２６を備える。歯車組３６の遊星歯車１３２は各々一対のサイド歯車 １２４、１２６とかみ合わされ、且つケーシング３４の両側間で回転軸線Ａを通 して延びるクロスピン１３４によって回転自在に支持されている。遊星歯車組３ ６は、弁８０の閉鎖により油圧ポンプ４８をブレーキとして機能させ、且つまた 上述したようにクラッチ６８を作動させ、半車軸２６をスプライン連結部１２８ 、サイド歯車１２４、遊星歯車１３２、サイド歯車１２ ６及びスプライン連結部１３０を介して他方の半車軸２８と結合させるまで、半 車軸２６、２８で具体化された回転部材間に差動作用を行わせる。 図１２を参照すると、本発明による油圧カップリングの別の実施の形態が参照 番号３２ａで指示されている。油圧カップリング３２ａのこの実施の形態は、以 下に記載することを除いて、図１乃至１１に開示された実施の形態と同じ構造を 有し、かくして、その同じ構成部品につけた同じ参照番号を有し、従って、前の 説明の殆どが適用でき、かくして、繰り返す必要はない。しかしながら、この実 施の形態では、前に説明した実施の形態についてのようなクラッチはなく、従っ て、油圧ポンプ４８によってなされるブレーキ作用はインペラー５０とリング歯 車５４との間の唯一の結合、かくして又右側の半車軸２６及び左側の半車軸２８ で具体化された一対の回転部材間の唯一の結合を行わせる。この実施の形態では 、ケーシングのキャップ部材４０は回転軸線Ａの両側に位置した一対の流入口５ ８を有し、各流入口はチェック弁６０を備えるが、その一方のものだけが完全に 示され、他方のものは単一の仮想線で概略的に描かれている。その上、ケーシン グのキャップ部材４０は又回転軸線Ａの両側に位置した一対の流出口７８を有し 、各流出口は前に説明のと同じ構造の制御弁８０を備えるが、その一方の流出口 及び関連した制御弁だけが完全に示され、他方のものは単に単一の仮想線で概略 的に示されている。一対の流入口及び関連したチェック弁と一対の流出口及び関 連した制御弁を設けることにより、半車軸２６、２８で具体化された回転部材間 の相対回転の両方向に作動する油圧ポンプ４８によってなされるブレーキ作用を 可能にする。 図１３を参照すると、本発明による油圧カップリングの別の実施の形態が参照 番号３２ｂで指示され、そして、以下に記載することを除いて、前に説明した実 施の形態と等しい構成部品を有し、従って、同じ参照番号がこの実施の形態につ けられ、前の説明の殆どが適用でき、繰り返す必要はない。しかしながら、油圧 カップリング３２ｂは４つの歯車駆動を行うように機能し、そしてケーシング３ ４との固定ボルト連結部１３６を備えた回転部材２６を有する。この回転部材２ ６は回転軸線Ａの貫通するリング形状を有し、他方の回転部材２８は、ケーシン グ３４を貫通し且つ一方の回転部材２６のリング形状を貫通す る細長い形状を有する。油圧ポンプ４８及びクラッチ６８はケーシング３４内に 置かれ、そして、関連した遊星歯車組がないことを除いて、図１の実施の形態と 関連して前に説明したのと同じ方法で作動する。使用中、一方の回転部材２６は 補助車軸駆動の取り出しを行い他方の回転部材２８は車両エンジンと主駆動車軸 との間の駆動を行う。しかしながら、車軸間の回転速度に差があるときには、油 圧カップリング３２ｂの操作がポンプ及びクラッチ操作と関連して前に説明した のと同じ方法で車軸を互いに結合させる。 図１４を参照すると、油圧カップリング３２ｃの更なる実施の形態が以下に記 載することを除いて、前に説明した実施の形態と同様な構造を有し、かくして、 その同じ構成部品につけた同じ参照番号を有し、従って、前の説明の殆どが適用 でき、かくして、繰り返す必要はない。油圧カップリング３２ｃのこの実施の形 態は、遊星歯車組をもたず回転駆動部材２４によって駆動される２つの半車軸２ ６と２８との間の差動として機能する。寧ろ、各半車軸２６、２８は前に説明し た実施の形態と同様な油圧ポンプ４８及びクラッチ６８を有する。クラッチ６８ は互いに隣接して置かれ、浮動スペーサ１３８によって図示の如く分離されてい る。クラッチ６８のいずれかの作動は又他方のクラッチを作動してそれらの操作 を互いに結合させる。 図１５乃至１７を参照すると、各伝達ポートが圧送側からピストン側に向かっ てインサート７０を貫通し、ピストン側に取り付けられたチェック弁７２を有し 、ピストンは、それぞれのＯーリング１４６、１４８によって内側環状フランジ １４２と外側環状フランジ１４４との間で密封される。伝達ポート７４は、ポン プ側に拡大中空収集部分１５０を有し、これにより圧送圧油を異なる半径方向位 置から受け、ついには伝達ポート及びピストン側のチェック弁７６に流れさせ、 前に説明したようにピストンの作動を行わせる。図１６及び１７に最も良く示す ように、各チェック弁７６は金属ストリップ状弁要素１５２を備え、その一端１ ５４は、図示した頭付ボルトのような適当な留め具１５６によって金属インサー トに取り付けられ、弁要素１５２の他の遠位端１５８は通常は、弁要素の弾性ば ね力によって図１６の閉位置に付勢される。しかしながら、ポンプ作用の際、圧 油がばね力に抗して作用して図１７に示すように弁要 素の遠位端１５８の開きを行わせ、油の流れを許してピストンを移動させ、前に 説明したようにクラッチを作動する。 図１５に示す伝達ポート７４の流れ領域及び図９及び１０に示す開放制御弁要 素８０の流れ領域は通常は互いにほぼ等しいように設計されることに気付くべき である。カップリングの調整は、制御弁の閉じ及びその結果のクラッチ作動を遅 らせるために伝達ポート流れ領域を開放制御弁よも小さくすることによって行う ことができる。その上、制御弁のより早い閉じ及びその結果のクラッチ作動は伝 達ポート流れ領域を開放制御弁よも大きくすることによって達成しうる。加えて 、伝達ポートの弁要素１５２の閉鎖ばね力を制御することによって操作を調整す ることも可能である。 本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明したが、本発明が関係する当 業者は、請求の範囲によって定められるような本発明を実施するための種々の変 更、設計及び実施の形態を認識するであろう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９３年１０月１５日 【補正内容】 上記の目的を実行するに当って、本発明の油圧カップリングは、ハウジング内 で回転軸線を中心に回転でき、かつ回転部材の一方に連結された中空構造のケー シングを備える。油圧ポンプが回転軸線に沿ってケーシング内に置かれ、そして 、他方の回転部材に回転自在に連結され、５乃至７の外歯を有するインペラーを 備える。油圧ポンプは又、ケーシングによって、歯付インペラーに関して偏心し て回転できるように取付けられた内リング歯車を備え、内リング歯車は、ケーシ ングと歯付インペラーとの間の相対回転の際ポンプ作用を行なわせるため、イン ペラーの歯よりも１つ多い数の内歯を有し、かつインペラーとかみ合い関係にあ り、油圧ポンプによって圧油をケーシングの中へ圧送する流入口が設けられ、圧 送された圧油の流れる流出口が設けられる。カップリングの制御弁が、流出口か ら間隔を隔てた開位置と、インペラーと内リング歯車とを回転自在に結合させ、 これによって一対の回転部材を互いに結合させるため、圧送された油が所定圧力 に達したとき、流出口を閉じる閉位置との間で移動できる弁要素を備える。 油圧カップリングの好ましい構造では、制御弁は細長い金属ストリップ状弁要 素を備え、弁要素の一端は流出口と間隔をへだてた関係に取付けられ、他方の遠 位端は、流出口から間隔をへだてた開位置と流出口を閉じる閉位置との間で移動 できる。この制御弁要素は、温度に感応するバイメタル型式のものであって、圧 油が加熱されて加熱する際流出口に向って移動し、圧油が冷却されて冷却する際 流出口から遠ざかり、弁要素の閉位置への移動が、使用中、圧油が加熱されたり 冷却されたりするとき粘度の変化を補償する。 制御弁によって制御される流出口は弁要素によって閉じられる主通路を有し、 かつ又、弁要素が閉じられた状態で圧油の流出するブリード通路を有する。弁構 造は又好ましくは細長い取付け凹部を備え、該凹部の一端に弁要素の一端が取付 けられ、凹部の他端に、流出口の主通路及びブリード通路が置かれる。 好ましい構造では、油圧カップリングは又、ケーシングが所定速度以上に回転 するとき、弁要素を閉位置に移動させる弁閉鎖体を備える。この弁閉鎖体は、取 付けをなす枢着連結部を有する遠心重りとして、かつ又、ケーシングが所定速度 以上に回転したとき弁要素と流出口に関して閉位置に移動させる作動部分を備え ているものとして開示されている。 油圧カップリングは又、一方の回転部材に連結されたケーシングと他方の回転 部材との間に延びるクラッチを備えているものとして開示されている。このクラ ッチは作動ピストンを備え、ケーシングは又、圧送された圧油を油圧ポンプから クラッチ作動ピストンに送る伝達ポートを備える。 １つの開示した実施の形態では、油圧カップリングはケーシングと一方の回転 部材とを連結する遊星歯車組を備える。この実施の形態のクラッチは制御弁の操 作によりケーシングと他方の回転部材とを連結し、これによって、遊星歯車組の 差動操作を制限する。 他の実施の形態では、油圧カップリングは又、ケーシングと一方の回転部材と を連結し、もっぱらポンプのポンプ操作に頼る遊星歯車組を備え、ポンプのイン ペラーは他方の回転部材に連結されて遊星歯車組の差動操作を制限する。 更なる実施の形態では、ケーシングは一方の回転部材との固定連結を有する。 この一方の回転部材は、固定連結部によってケーシングに固着されたリング形状 を有するものとして開示され、他方の回転部材は、ケーシングを貫通しかつ回転 軸線に沿って一方のリング形回転部材を貫通する細長い形状を有するものと開示 されている。 油圧カップリングの更なる実施の形態は、インペラー及び内リング歯車と、最 初に述べた油圧ポンプのようなかみ合い関係及び歯付構造とを有し、インペラー を一方の回転部材に回転自在に連結した第２油圧ポンプを備える。第２の油圧ポ ンプが圧油をケーシングに圧入させたり流出させたりする第２流入口及び流出口 が設けられる。この実施の形態の第２クラッチがケーシングと一方の回転部材と の間に延び、かつ第２流出口の貫通する第２作動ピストンを備える。第２制御弁 は、第２流出口から間隔を隔てた開位置と、圧送された油が所定圧力に達したと き、第２流出口を閉じる閉位置との間で移動できる第２弁要素を備える。この実 施の形態のケーシングは、圧送圧油を第２油圧ポンプから第２クラッチの作動ピ ストンに送る第２伝達ポートを備える。第２油圧ポンプと第２ラッチは協働して ケーシングと一方の回転部材とを連結する。 本発明の目的、特長及び利点は、添附図面についてなされている、発明の最良 の実施形態の以下の詳細な説明から容易に明らかである。 図面の簡単な説明 図１は、本発明に従って構成され、かさ型式の差動機によって具体化された遊 星歯車組の差動操作を制御するためのクラッチを有する油圧ポンプによって一対 の回転部材を結合させるための油圧カップリングの１つの実施の形態の断面図で ある。 図２は図１の線２−２の方向に沿うポンプの断面図であって、６つの歯をもっ たインペラーを７つの歯を有する内リング歯車とかみ合せたポンプであって、油 圧の脈動なしにクラッチの作動を容易にする比較的一定なポンプ圧力を有しなが らポンプをブレーキとして機能させるポンプ作用を行なわせるポンプを開示する 。 図３は 請求の範囲 １．圧油を収容するハウジング内の車両駆動列ようのもので、回転軸線を中心と する一対の回転部材を回転自在に結合するための油圧カップリングであって、ハ ウジング内で回転軸線を中心に回転でき、かつ回転部材の一方に連結された中空 構造のケーシングと、回転軸線に沿ってケーシング内に置かれ、そして、他方の 回転部材に回転自在に連結され、５乃至７の外歯を有するインペラーを備えた油 圧ポンプとを有し、油圧ポンプは又、ケーシングによって、歯付インペラーに関 して偏心して回転できるように取付けられた内リング歯車を備え、内リング歯車 は、ケーシングと歯付インペラーとの間の相対回転の際ポンプ作用を行なわせる ために、インペラーの歯よりも１つ多い数の内歯を有し、かつインペラーとかみ 合い関係にあり、油圧ポンプによって圧油をケーシングの中へ圧送する流入口と 、圧送された圧油の流れる流出口と、流出口から間隔を隔てた開位置と、インペ ラーと内リング歯車とを回転自在に結合させ、これによって一対の回転部材を互 いに結合させるため、圧送された油が所定圧力に達したとき、流出口を閉じる閉 位置との間で移動できる弁要素を備えた制御弁と、を更に有する、油圧カップリ ング。 ２．制御弁は細長い金属ストリップ状弁要素を備え、弁要素の一端は流出口と間 隔をへだてた関係に取付けられ、他方の遠位端は、流出口から間隔をへだてた開 位置と流出口を閉じる閉位置との間で移動できる、請求の範囲１に記載の油圧カ ップリング。 ３．弁要素は、バイメタル型式のものであって、圧油が加熱されて加熱する際流 出口に向って移動し、圧油が冷却されて冷却する際流出口から遠ざかり、弁要素 の閉位置への移動は、使用中、圧油が加熱されたり冷却されたりするとき粘度の 変化を補償する、請求の範囲２に記載の油圧カップリング。 ４．流出口は弁要素によって閉じられる主通路と、弁要素が閉じられた状態で圧 油の流出するブリード通路とを有する、請求の範囲３に記載の油圧カップリング 。 ５．細長い取付け凹部を備え、該凹部の一端に弁要素の一端が取付けられ、凹部 の他端に、流出口の主通路及びブリード通路が置かれる、請求の範囲２、３又は ４に記載の油圧カップリング。 ６．ケーシングが所定速度以上に回転するとき、弁要素を閉位置に移動させる弁 閉鎖体を備える、請求の範囲１、２又は３に記載の油圧カップリング。 ７．弁閉鎖体は、取付けをなす枢着連結部を有する遠心重りからなり、該遠心重 りは、ケーシングが所定速度以上に回転したとき弁要素と流出口に関して閉位置 に移動させる作動部分を備えている、請求の範囲６に記載の油圧カップリング。 ８．細長い取付け凹部を備え、該凹部の一端に弁要素の一端が取付けられ、凹部 の他端に、流出口の主通路及びブリード通路が置かれ、弁閉鎖体は、ケーシング が所定速度以上に回転するとき、弁要素を凹部内で閉位置に移動させる、請求の 範囲１乃至７のいずれかに記載の油圧カップリング。 ９．ケーシングと他方の回転部材との間に延びるクラッチを備え、クラッチは作 動ピストンを備え、ケーシングは、圧送された圧油を油圧ポンプからクラッチ作 動ピストンに送る伝達ポートを備える、請求の範囲１乃至８のいずれかに記載の 油圧カップリング。 １０．ケーシングと一方の回転部材とを連結する遊星歯車組を備え、クラッチは 制御弁の操作によりケーシングと他方の回転部材とを連結し、これによって、遊 星歯車組の差動操作を制限する、請求の範囲９に記載の油圧カップリング。 １１．ケーシングと一方の回転部材とを連結する遊星歯車組を備え、インペラー を他方の回転部材に連結するポンプのポンプ操作が遊星歯車組の差動操作を制限 する、請求の範囲１に記載の油圧カップリング。 １２．ケーシングは一方の回転部材との固定連結を有する、請求の範囲９に記載 の油圧カップリング。 １３．一方の回転部材はリング形状を有し且つ定連結部によってケーシングに固 着され、他方の回転部材は、ケーシングを貫通しかつ回転軸線に沿って一方のリ ング形回転部材を貫通する細長い形状を有する、請求の範囲１２に記載の油圧カ ップリング。 １４．インペラー及び内リング歯車と、最初に述べた油圧ポンプのようなかみ合 い関係及び歯付構造とを有し、インペラーを一方の回転部材に回転自在に連結し た第２油圧ポンプを備え、第２の油圧ポンプが圧油をケーシングに圧入させたり 流出させたりする第２流入口及び流出口が設けられ、第２クラッチがケーシング と一方の回転部材との間に延び、かつ第２流出口の貫通する第２作動ピストンを 備え、第２制御弁は、第２流出口から間隔を隔てた開位置と、第２油圧ポンプか らの圧送油が所定圧力に達したときに第２流出口を閉じる閉位置との間で移動で きる第２弁要素を備え、ケーシングは、圧送圧油を第２油圧ポンプから第２クラ ッチの作動ピストンに送る第２伝達ポートを備え、第２油圧ポンプと第２ラッチ は協働してケーシングと一方の回転部材とを連結する、請求の範囲９に記載の油 圧カップリング。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＳＮ，ＴＤ， ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＣＡ，ＣＨ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，Ｋ Ｒ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＵＡ，ＵＳ， ＵＳ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．圧油を収容するハウジング内の車両駆動列ようのもので、回転軸線を中心と する一対の回転部材を回転自在に結合するための油圧カップリングであって、ハ ウジング内で回転軸線を中心に回転でき、かつ回転部材の一方に連結された中空 構造のケーシングと、回転軸線に沿ってケーシング内に置かれ、そして、他方の 回転部材に回転自在に連結され、５乃至７の外歯を有するインペラーを備えた油 圧ポンプとを有し、油圧ポンプは又、ケーシングによって、歯付インペラーに関 して偏心して回転できるように取付けられた内リング歯車を備え、内リング歯車 は、ケーシングと歯付インペラーとの間の相対回転の際ポンプ作用を行なわせる ために、インペラーの歯よりも１つ多い数の内歯を有し、かつインペラーとかみ 合い関係にあり、油圧ポンプによって圧油をケーシングの中へ圧送する流入口と 、圧送された圧油の流れる流出口と、インペラーと内リング歯車とを回転自在に 結合させ、これによって一対の回転部材を互いに結合させるため、圧送された油 が所定圧力に達したとき、流出口を閉じる制御弁とを更に有する、油圧カップリ ング。 ２．制御弁は細長い金属ストリップ状弁要素を備え、弁要素の一端は流出口と間 隔をへだてた関係に取付けられ、他方の遠位端は、流出口から間隔をへだてた開 位置と流出口を閉じる閉位置との間で移動できる、請求の範囲１に記載の油圧カ ップリング。 ３．弁要素は、バイメタル型式のものであって、圧油が加熱されて加熱する際流 出口に向って移動し、圧油が冷却されて冷却する際流出口から遠ざかり、弁の閉 鎖は、使用中、圧油が加熱されたり冷却されたりするとき粘度の変化を補償する 、請求の範囲２に記載の油圧カップリング。 ４．流出口は弁要素によって閉じられる主通路と、弁要素が閉じられた状態で圧 油の流出するブリード通路とを有する、請求の範囲３に記載の油圧カップリング 。 ５．細長い取付け凹部を備え、該凹部の一端に弁要素の一端が取付けられ、凹部 の他端に、流出口の主通路及びブリード通路が置かれる、請求の範囲４に記載の 油圧カップリング。 ６．ケーシングが所定速度以上に回転するとき、弁要素を閉位置に移動させる弁 閉鎖体を備える、請求の範囲３に記載の油圧カップリング。 ７．弁閉鎖体は、取付けをなす枢着連結部を有する遠心重りからなり、該遠心重 りは、ケーシングが所定速度以上に回転したとき弁要素と流出口に関して閉位置 に移動させる作動部分を備えている、請求の範囲６に記載の油圧カップリング。 ８．ケーシングと他方の回転部材との間に延びるクラッチを備え、クラッチは作 動ピストンを備え、ケーシングは、圧送された圧油を油圧ポンプからクラッチ作 動ピストンに送る伝達ポートを備える、請求の範囲１乃至７のいずれかに記載の 油圧カップリング。 ９．ケーシングと一方の回転部材とを連結する遊星歯車組を備え、クラッチは制 御弁の操作によりケーシングと他方の回転部材とを連結し、これによって、遊星 歯車組の差動操作を制限する、請求の範囲８に記載の油圧カップリング。 １０．ケーシングと一方の回転部材とを連結する遊星歯車組を備え、インペラー を他方の回転部材に連結するポンプのポンプ操作が遊星歯車組の差動操作を制限 する、請求の範囲１に記載の油圧カップリング。 １１．ケーシングは一方の回転部材との固定連結を有する、請求の範囲８に記載 の油圧カップリング。 １２．一方の回転部材はリング形状を有し且つ定連結部によってケーシングに固 着され、他方の回転部材は、ケーシングを貫通しかつ回転軸線に沿って一方のリ ング形回転部材を貫通する細長い形状を有する、請求の範囲１１に記載の油圧カ ップリング。 １３．インペラー及び内リング歯車と、最初に述べた油圧ポンプのようなかみ合 い関係及び歯付構造とを有し、インペラーを一方の回転部材に回転自在に連結し た第２油圧ポンプを備え、第２の油圧ポンプが圧油をケーシングに圧入させたり 流出させたりする第２流入口及び流出口が設けられ、第２クラッチがケーシング と一方の回転部材との間に延び、かつ第２流出口の貫通する第２作動ピストンを 備え、第２制御弁は、第２油圧ポンプからの圧送油が所定圧力に達したときに第 ２流出口を閉じ、ケーシングは、圧送圧油を第２油圧ポンプから第２クラッチの 作動ピストンに送る第２伝達ポートを備え、第２油圧ポンプと第２ラッチは協働 してケーシングと一方の回転部材とを連結する、請求の範囲８に記載の油圧カッ プリング。