커플링 장치 및 이 커플링 장치 조립 개선 방법 document_id A220517006163

본 발명은 예를 들어 차량 구동 라인에서 토크를 전달하기 위하여 사용되는 유형의 커플링 장치에 관한 것이며, 특히, 커플링 장치로의 입력으로서 커플링 장치와 관련된 베벨 기어 링 기어를 갖는 유형의 커플링 장치에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 이와 같은 커플링 장치의 조립을 개선하는 방법에 관한 것이다. 본원에 사용된 바와 같은, 용어 " 커플링 장치"는 입력으로부터 하나 이상의 출력으로 토크를 전달 할 수 있는 장치를 의미하고 이 장치를 포함하며, 이 장치에서 입력 및 출력 간에 배치된 클러치 어셈블리가 존재하여, 커플링 장치의 토크 전달이 어떤 방식으로 클러치 어셈블리의 맞물림 정도에 관계되도록 한다. 본 발명의 범위 내에서, 용어 "커플링 장치"는 기어-형 장치(가령 베벨 차동 기어) 뿐만 아니라 무기어-형 (클러치 만) 커플링 장치를 의미하고 이 장치를 포함한다. 본 발명의 양수인에게 양도되고 본원에 참조된 미국 특허 제5,964,126호에 따라서 제조된 커플링 장치와 같은 커플링 장치 조립 개선 방법이 많은 다양한 유형 및 구성의 커플링 장치에 사용될 수 있지만, 이는 또한, 본 발명의 양수인에게 양도되고 본원에 참조된 미국 특허 제5,310,388호에 예시되고 설명된 유형의 차량용 차동 장치와 결합하여 사용될 때 대단히 유용하다. 차동 및 커플링 장치의 당업자는 본 명세서의 나머지 부분을 읽고 이해함으로써 본 발명의 범위를 더욱 잘 이해할 수 있으리라 여겨진다. 본 발명이 관계하는 유형의 대부분의 차동 및 커플링 장치에서 공통 팩터는 토크 흐름 경로와 관계하여, 커플링 장치의 "입력"으로서 작용하는 일종의 환형 입력 링 기어(전형적으로, "베벨" 기어 형태)의 존재이다. 통상, 입력 드라이브는 구동 라인 기술 분야에 널리 공지된 방식으로 입력 피니언 기어에 의해 차량 구동 라인으로부터 링 기어로 전달된다. 또한 전형적으로, 커플링 장치의 하우징은 방사상으로 신장되는 플랜지 부를 한정하고, 환형 링 기어는 커플링 장치의 하우징 주위에 배치되고 통상적으로 다수의 볼트에 의해 플랜지 부에 고정된다. 커플링 장치는 통상, 본 발명의 양수인과 같은 누군가에 의해 통상 제조되고 나서, 커플링 장치 및 링 기어가 모두 고정되는 액슬 또는 차량 어셈블리 플랜트에 선적된 후, 전체 커플링 장치-링 기어 서브어셈블리는 외부 차동 하우징 내에 설치된다. 당업자에게 널리 공지된 바와 같이, 이는 통상적으로, 커플링 장치에 사용하는데 필요로 되는 윤활 유체용 유체 저장소(저압원)으로서 작용하는 외부 차동 하우징이다. 언급된 특허의 커플링 장치에는 입력(링 기어 및 결합 하우징의 좋바) 및 출력 (액슬 축들중 한 축) 간에 토크를 전달하도록 동작될 수 있는 클러치 팩이 포함된다. 클러치 팩의 맞물림 정도는 유체 압력이 클러치 팩에 대해서 클러치 피스톤을 바이어스 시키는 피스톤 챔버 내의 유체 압력에 의해 결정된다. 언급된 특허의 차동 커플링 장치는 자신과 일체로 된제로터 펌프(gerotor pump)를 포함하는데, 이 제로터 펌프는 입력과 함께 회전되도록 고정된 하나의 로터 및 출력과 함께 회전되도록 고정된 다른 한 로터를 갖는다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "클러치 팩"은 다수의 마찰 디스크-형 클러치 팩뿐만 아니라 콘(cone) 클러치, 등과 같은 임의의 다른 널리 공지된 유형의 클러치 어셈블리를 의미하고 이를 포함하는데, 여기서 맞물림 정도는 일반적으로 클러치 피스톤 상에 또는 등가의 클러치-맞물림 구조체 상에작용되는 유체 압력에 비례한다. 본 발명은 첨부된 청구범위에서 특별히 언급된 바를 제외하면 제로터 펌프를 포함하는 유형의 커플링 장치로 국한되지 않을 뿐만 아니라 임의의 특정 유형의 클러치 및 클러치 피스톤 배열을 갖는 커플링 장치로도 국한되지 않는 다는 것을 이해하여야 한다. 그러나, 당업자는 이하의 명세서를 읽고 이해함으로서 이해하는 바와 같이, 본 발명의 조립 방법은 주로 클러치 피스톤 챔버에서 가압된 유체를 위한 소스로서 작용하는 유체 압력의 일종의 "온-보드(on-board)" 소스(가령 제로터 펌프)를 갖는 커플링 장치와 관련하여 유용하고 필요로 될 것이다. 게다가, 본 발명의 어셈블리 방법은 커플링 장치가 일종의 압력 제어 밸브를 포함하여 커플링 장치를 통해서 토트 전달 요구에 응답하여 피스톤 챔버에서 순시 유체 압력을 제어하는 경우 특히 유용하다. 본 발명의 차동 커플링 장치에서, 피스톤 챔버에서 피스톤 인가 압력을 제어하는 수압식 회로의 상당 부분을 한정하도록 부분적으로 작용하는 플레넘 부재(plenum member)를 하우징하는 커플링 장치의 한 단부 주위에 배치된다. 본 발명의 주 실시예에서, 이 플레넘 부재는 다수의 필요로 되는 이하에 보다 상세하게 부연 설명되는 바와 같은 "피쳐(features)"를 한정하는데, 이 "피쳐"의 일 예는 외부 차동 하우징 내에서 한정되는 저압 저장소 또는 섬프(sump)내로 방사상으로 아래로 신장되고 수압식 회로에 대한 "입구"로서 작용하는 부분이다. 이와 같은 "피쳐"의 또 다른 예는 플레넘 부재로부터 방사상으로 바깥쪽으로 신장되고 압력 제어 밸브 어셈블리가 설치되는 부분이다. 본 발명의 상업적인 실시예를 개발시에, 부분적으로, 플레넘 부재 상의 이와 같은 필요로 되는 "피쳐" 때문에, 조립 공정이 크게 복잡하게 되어, 수용할 수 없을 정도로 비싸게 된다라고 결론을 내렸다. 액슬 또는 차량 어셈블리 플랜트에서 커플링 장치 및 링 기어의 바람직한 조립 방법은 하우징의 플랜지 부를 통해서 패스너를 수동 삽입하여 이 패스너를 링 기어에 부분적으로 나사조이는 것이라는 것은, 이와 같은 차동 커플링 장치를 조립 분야의 당업자에게 널리 공지되어 있다. 다음에, 어셈블리 오퍼레이터는 패스너 각각을 위한 별도의 드라이버를 갖는 볼트 드라이버를 사용하여, 모든 패스너를 링 기어에 동시에 완전히 나사 조이도록 한다. 그러나, 링 기어가 플랜지 부와 면 대 면 관계로 고정될 때까지, 링 기어는 결합 하우징의 한 단부로부터 본 발명의 커플링 장치 상에 설치된다. 플레넘 부재는 결합 하우징의 대향 축 단부에 배치됨으로, 패스너는 플랜지 부를 통해서 플레넘 부재가 배치되는 결합 하우징의 단부로부터 링 기어 내로 삽입되어야만 되고, 게다가, 볼트 드라이버는 플레넘 부재가 배치되는 단부로부터 각 볼트와 맞물릴 수 있어야 만 된다.