(57)【要約】車両の前車軸と後車軸との間および／または左車輪と右車輪との間でトルクを分配するシステム用の流体ディスクカップリング（１）が、提供される。カップリングピストン（６）は、カップリングピストン（６）がディスクパッケージ（８）に作用するように作動するときに、統合ロック配置（２３）によって機械的にロックされるように構成され、カップリングが係合したままであるようになっており、カップリングピストン（６）に作用する油圧なしに、カップリング（１）の出力（７）に入力（２）が接続される。統合ロック配置（２３）のアンロックは、カップリングピストン（６）を再び作動させることによって提供される。【選択図】図１
2018520927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（２１）の前車軸と後車軸との間および／または左車輪と右車輪との間でトルクを分配するシステム用の流体カップリング（１）であって、前記カップリングは、油圧ポンプ（３）と、ディスクパッケージ（８）と、それに作用するカップリングピストン（６）と、を備え、前記カップリングピストンは、カップリング（１）の出力（７）に入力（２）からトルクを分配するように、油圧ポンプ（３）によって発生する油圧によって作動され、カップリングピストン（６）は、カップリングピストン（６）がディスクパッケージ（８）に作用するように作動されるときに、統合ロック配置（２３）によって機械的にロックされるように構成され、カップリングが係合したままであるようになっており、カップリングピストン（６）に作用する油圧なしに、カップリング（１）の出力（７）に入力（２）が接続され、流体カップリング（１）のアンロックは、カップリングピストン（６）を再び作動させることによって提供される、流体カップリング。
【請求項２】
請求項１に記載の流体カップリングであって、前記ロック配置（２３）は、ロック部材（５）および変換部材（４）を備え、作動の際には変換部材（４）の回転運動をロック部材（５）の軸方向運動に変換するように構成され、前記軸方向運動は、カップリングピストン（６）をディスクパッケージ（８）に押し付けるのに使用される、流体カップリング。
【請求項３】
請求項１または２に記載の流体カップリングであって、ロック配置（２３）は、アクチュエータ（１２）を備え、カップリング（１）のロックおよびアンロックは、前記アクチュエータ（１２）のみによって行うことができる、流体カップリング。
【請求項４】
請求項３に記載の流体カップリングであって、アクチュエータは、カップリング（１）の油圧ポンプ（３）によって発生する圧力によって作動されるように構成されるギアラックピストン（１２）を備える、流体カップリング。
【請求項５】
請求項４に記載の流体カップリングであって、ギアラックピストン（１２）は、油圧ポンプ（３）によって発生する圧力にさらすことができる第１および第２の対向する表面（１９，２０）を備え、第１の表面（１９）は、第２の表面（２０）よりも大きい表面を有し、両方の表面が等圧にさらされるときにピストンが一方向の運動に付勢されるようになっている、流体カップリング。
【請求項６】
請求項５に記載の流体カップリングであって、ロック配置（２３）は、油圧ポンプ（３）によって発生する圧力にピストン（１２）の表面（１９，２０）の少なくとも１つをさらすことを制御するバルブ（１８）をさらに備える、流体カップリング。
【請求項７】
請求項３〜６のいずれか１項に記載の流体カップリングであって、ロック配置（２３）用のアクチュエータ（１２）は、流体カップリング（１）の油圧ポンプ（３）によって発生する圧力から独立して、ロック配置（２３）を作動させるように構成される、流体カップリング。
【請求項８】
請求項２に記載の流体カップリングであって、ロック部材（５）は、アンロック位置とロック位置との間で往復移動でき、ロック部材（５）は、前記ロック位置でカップリングピストン（６）を圧迫するように構成される、流体カップリング。
【請求項９】
請求項２または８に記載の流体カップリングであって、ロック部材（５）および変換部材（４）は、本質的に環状であってカップリングピストン（６）と同軸になっており、ロック部材および変換部材の直径は、そのロック位置にあるときの、ロック部材（５）からの力が、カップリングピストン（６）に均一に分布するようになっている、流体カップリング。
【請求項１０】
請求項９に記載の流体カップリングであって、変換部材（４）は、アクチュエータ（１２）の運動をロック部材（５）の運動に変換するように構成され、アクチュエータ（１２）の運動が、変換部材（４）の回転運動を作り出し、カップリングピストン（１２）の軸方向に沿うロック部材（５）の並進運動を順に作り出す、流体カップリング。
【請求項１１】
請求項１０に記載の流体カップリングであって、変換部材（４）は、雌ねじを有し、前記雌ねじは、ロック部材（５）の対応する雄ねじと係合し、ロック部材（５）は、回動可能に固定され、変換部材（４）は、軸方向に固定され、変換部材（４）の回転運動が、ロック部材（５）の並進運動に変えられるようになっている、流体カップリング。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか１項に記載の流体カップリングであって、変換部材（４）は、外歯を備え、前記外歯は、アクチュエータ（１２）の対応する歯と係合する、流体カップリング。
【請求項１３】
請求項１１に記載の流体カップリングであって、ねじは、セルフロックねじであり、ロック部材（５）の並進運動を、アクチュエータ（１２）の運動のみによって実現できるようになっている、流体カップリング。
【請求項１４】
車両（２１）の前車軸と後車軸との間および／または左車輪と右車輪との間でトルクを分配するシステム（２４）であって、前記システムは、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の流体カップリング（１）と、前記車両（２１）および前記カップリングに接続された制御ユニット（２２）と、を備え、前記制御ユニット（２２）は、少なくとも１つの入力信号に応答してロック配置（２３）を制御するように構成される、システム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のトルクを分配するシステム（２４）であって、制御ユニット（２２）は、バルブ（１８）の位置を制御することによってアクチュエータ（１２）の運動を制御するように構成される、システム。
【請求項１６】
車両（２１）の前車軸と後車軸との間および／または左車輪と右車輪との間でトルクを分配するシステム用の流体カップリング（１）をロックおよびアンロックする方法であって、前記カップリングは、油圧ポンプ（３）と、ディスクパッケージ（８）と、それに作用するカップリングピストン（６）と、を備え、前記方法は、
ｉ）ディスクパッケージ（８）が圧縮されるようにカップリングピストン（６）を作動させることによって、およびｉｉ）カップリングピストン（６）に作用する油圧がないときにもカップリングピストン（６）の位置を確保するロック配置（２３）によってカップリングピストン（６）の位置を機械的にロックすることによって、流体カップリング（１）を機械的にロックすることと、
カップリングピストン（６）を作動させることによってロック配置（２３）がアンロック位置にされて、流体カップリング（１）を機械的にアンロックすることと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車軸および／または車輪の間でトルクを分配するシステム用の流体カップリングに関し、具体的には、本発明は、流体カップリングのロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧源を使用するＡＷＤシステムでは、ある用途ではキーオフ中の追加ロック機能の需要がある。例えば、車両は丘の上で停車することがあり、この状況では、全ての車輪へのトルク分配が望ましい。寿命にわたって完全に漏れのない解決策を保証することはできないので、ＡＷＤカップリングのディスクパッケージを圧縮するピストンの後ろのオイルの圧縮体積を使用する代わりに、機械的にＡＷＤカップリングをロックすることが好ましいことがある。さらに、機械的ロックシステムは、いくつかのオフロードドライビング状況（サンドドライビングなど）でＡＷＤカップリングの油圧源をアンロードするのにも使用され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、車両の前車軸と後車軸との間および／または左車輪と右車輪との間でトルクを分配するシステム用の流体カップリングを提供することであって、カップリングは、統合ロック配置によって機械的にロック可能である。機械的にロック可能なカップリングを提供することによって、カップリングの油圧を、カップリングの入力と出力とが接続されたままであるように確実な係合を依然として維持しながら、取り除くことができる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の対象は、独立請求項に記載のコンセプトであり、その好ましい実施形態が、関連する従属請求項に定められる。
【０００５】
発明の第１態様では、車両の前車軸と後車軸との間および／または左車輪と右車輪との間でトルクを分配するシステム用の流体カップリングが提供される。カップリングは、油圧ポンプ、ディスクパッケージ、およびそれに作用するカップリングを備え、前記のカップリングピストンは、カップリングの入力から出力にトルクを分配するように、油圧ポンプで発生する油圧によって作動する。カップリングピストンは、カップリングピストンに作用する油圧なしにカップリングの出力に入力が接続されてカップリングが係合したままであるように、統合ロック配置によって機械的にロックされるように構成される。前記のロック配置は、作動すると回転運動を軸方向運動に変換するように構成され、前記の軸方向運動は、カップリングピストンをディスクパッケージの方に押し付けるのに使用される。これは、カップリングの機械的ロックによって回避され、油圧ポンプが油圧を提供する必要なしに、ディスクパッケージが十分に圧縮されたままであるようになっている。ロック配置の少なくとも１つの部分の回転運動が、カップリングピストンの方に押し付けるロック配置の少なくとも他の部分の軸方向運動に変換されるように、ロック配置を統合することによって、ロックは、安全な方法で固定され、ロック配置は、コンパクトであって作動させやすい。さらに、車両およびカップリングは、カップリングを、例えば車両を傾斜路に停車しながら駐車位置に保つために使用することができるように、カップリングの係合／ロックを依然として失わずに完全に無力であってよい。
【０００６】
一実施形態では、ロック配置は、アクチュエータを備え、カップリングのロックおよびアンロックは、前記のアクチュエータのみによって行うことができる。これは、アクチュエータが、カップリングがロックおよびアンロックされることができる唯一の手段であること（すなわち、アクチュエータがカップリングをロックまたはアンロックするように動力を供給されない限り、ロック配置は、安全なロックを提供するロック配置に作用する他の力にかかわらず現在の位置にとどまること）を保証する。
【０００７】
実施形態によると、アクチュエータは、カップリングの油圧ポンプで発生する圧力によって作動するギアラックピストンを備える。このために、アクチュエータへの油圧油の流れを制御するバルブまたは油圧源が提供される。カップリングの油圧ポンプによって供給される圧力でロック配置を作動させることによって、ロック配置は、ロック配置に動力を供給する外部手段が必要とされないように、統合される。
【０００８】
ギアラックピストンは、油圧ポンプで発生する圧力にさらすことができる第１および第２の対向する表面を備えることができ、第１の表面は、第２の表面よりも大きな表面を有し、両方の表面が等圧にさらされるときにピストンが一方向の運動に付勢されるようになっている。異なる表面積の２つの対向する表面によって、表面の１つに供給される圧力を制御することのみによって簡単な方法でギアラックピストンを作動させることが可能である。第１および第２の対向する表面は、ギアラックピストンの本質的に軸方向で面するように構成され、２つの方向の軸方向運動が、第１および第２の表面に作用する圧力を交互に替えることによって制御されることができるようになっている。さらに、第１の小さい表面上の圧力は、油圧ポンプに直接に接続されるように構成されることができ、それがポンプによって提供される圧力に常にさらされるようになっている。しかしながら、対向する表面（すなわち第２の表面）は、より大きいので、それは、同じ圧力にさらされたときにより大きな力を発生させる。従って、ギアラックピストンを制御するために、２つの表面のうちの１つの圧力を制御するだけで十分である。
【０００９】
ロック配置は、油圧ポンプによって発生する圧力にピストンの表面の少なくとも１つをさらすことを制御するバルブを、さらに備えてよい。バルブは、ギアラックピストンの作動が正確に制御されることができるようにする。ギアラックピストンの第１および第２の対向する表面のうちの１つのみ、好ましくは第１の表面（すなわち大きい方の表面）、が、ギアラックピストンの動きを制御するようにバルブによって制御される必要がある。
【００１０】
ロック配置用のアクチュエータは、流体カップリングのポンプによって発生する圧力から独立して、ロック配置を作動させるように構成されてよい。ポンプによって発生する圧力から独立してロック配置を作動させることによって、カップリングのロックおよびアンロックを、カップリングの油圧にかかわらず行うことができる。作動は、例えば、電気モータ、線形アクチュエータまたは空気圧ピストン等によって行われることができる。
【００１１】
ロック配置は、アンロック位置とロック位置との間で往復移動できるロック部材をさらに備えてよく、ロック部材は、前記のロック位置でカップリングピストンを圧迫する。ロック部材は、カップリングを機械的にロックする無段階方法を提供し、ロック部材は、アクチュエータへの間接または直接の関連付けによって移動可能である。ロック部材は、異なる位置でカップリングピストンをロックすることができるように構成される。カップリングが係合するときのカップリングピストンの位置は、ディスクパッケージの摩耗等に起因して変わり得るからである。
【００１２】
ロック配置は、変換部材をさらに備えてよく、ロック部材および変換部材は、本質的に環状であってカップリングピストンと同軸になっていてよい。ロック部材および変換部材の直径は、そのロック位置にあるときの、ロック部材からの力が、カップリングピストンに均一に分布するようになっている。変換部材は、アクチュエータの運動がロック部材の運動に変換されることができるようにする。さらに、ロック部材からの力の均一な分布は、カップリングをロックするのに必要とされる圧力／力が最小限に抑えられること、およびディスクパッケージでスリップが許容されないことを、保証する。
【００１３】
変換部材は、アクチュエータの運動をロック部材の運動に変換することができ、アクチュエータの運動が、変換部材の回転運動を作り出し、順にカップリングピストンの軸方向に沿うロック部材の並進運動を作り出す。アクチュエータ、変換部材およびロック部材は、それ故に、異なる平面または方向にあってよく、ロック部材に必要なスペースを最小限に抑えることができるようになっている。
【００１４】
変換部材は、雌ねじを有してよく、その雌ねじは、ロック部材の対応する雄ねじと係合し、ロック部材は回動可能に固定されてよく、一方、変換部材は軸方向に固定され、変換部材の回転運動が、ロック部材の並進運動に変わるようになっている。ねじは、変換部材による、およびさらにねじのねじれ角を変えることによる、ロック部材の制御を可能にし、ロック配置の特性を変更することができる。ロック部材は、阻止部材およびピンによって固定され、阻止部材は、内部に径方向に延びる部分を有し、その部分は、ロック部材の対応するノッチと係合する。ピンは、カップリングハウジングの阻止部材を固定し、阻止部材および間接的にロック部材の回転動作が制限されるようになっている。変換部材は、カップリングハウジングに取り付けられた保持リングによって軸方向動作について固定される。従って、変換部材の回転運動が、ロック部材の並進軸方向運動に転換または変換されることができる。
【００１５】
変換部材は外歯を備えてよく、その外歯は、アクチュエータの対応する歯と係合する。アクチュエータと変換部材との間の係合は、アクチュエータがロック部材を制御できるようにする。
【００１６】
ねじは、セルフロックねじであってよく、ロック部材の並進運動をアクチュエータの運動によってのみ実現することができる。従って、ロック部材の運動が外力（例えばロック部材に作用するカップリングピストンから）によって許容されないことが、保証される。セルフロック特性は、ねじに適切なねじれ角を適用することによって実現し、ロック部材の作動の低要求力の利益も実現することができる。
【００１７】
第２態様によると、車両の前車軸と後車軸との間および／または左車輪と右車輪との間でトルクを分配するシステムが提供され、システムは、第１態様に従った流体カップリング、前記のカップリングに接続された制御ユニット、および車両を備え、前記の制御ユニットは、少なくとも１つの入力信号に応答してロック配置を制御するように配置されている。制御ユニットへの入力信号は、例えば車両が停車しているときにロックを自動的に要求する車両および／またはカップリングのロックを手動で要求する車両のユーザーを通じて、車両から届いてよい。入力信号は、直接カップリングからも届いてよく、例えば、温度、トルク、電圧および／またはカップリング１がロックされるべきである状況を検出する回転数センサからである。カップリングのロック配置は、それ故に、車両の状態に応じて自動的におよび／またはユーザーの要求によって手動で、ロックまたはアンロックするように構成される。
【００１８】
制御ユニットは、バルブの位置を制御することによってアクチュエータの運動を制御することができる。バルブの位置を制御することによって、制御ユニットは、ロック部材が移動する向きを制御する。従って、ロック配置は、カップリングの油圧ポンプによってすでに供給された圧力のみを使用することによって制御されることができ、ロックは、バルブを制御する制御ユニットによって調節されることができる。
【００１９】
発明の第３態様によると、車両の前車軸と後車軸との間および／または左車輪と右車輪との間でトルクを分配するシステム用の流体カップリングをロックおよびアンロックする方法が提供される。カップリングは、油圧ポンプ、ディスクパッケージ、およびそれに作用するカップリングを備え、前記のカップリングピストンは、カップリングの入力から出力にトルクを分配するように、油圧ポンプで発生する油圧によって作動する。カップリングピストンは、第１態様に従ってロック配置によって機械的にロックされるように構成される。方法は、ロック配置を作動させてロック配置の少なくとも１つの部分の回転運動を提供し、その回転運動をロック配置の別の部分の軸方向運動に変換するステップを含み、前記の軸方向運動は、カップリングピストンをディスクパッケージの方に押し付ける。従って、ロック配置を作動させるフェイルセーフ方法が提供され、車両またはカップリングに動力を供給せずにロックを維持することができるようになっている。
【００２０】
発明は、添付図面を参照して以下でさらに詳しく説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一実施形態による流体カップリングの断面図である。
【図２】一実施形態による流体カップリングのロック配置の断面図である。
【図３】一実施形態による流体カップリングの流体システムの図解の概略である。
【図４】一実施形態による、車両、流体カップリングおよび制御ユニットを備えるシステムを示す。
【図５】一実施形態による流体カップリングをロックおよびアンロックする方法を示す。
【図６】一実施形態によるロック部材を示す。
【図７】一実施形態による阻止部材を示す。
【図８】一実施形態による保持リングを示す。
【図９】一実施形態による変換部材を示す。
【図１０】アンロック位置のロック配置を示す。
【図１１】ロック位置のロック配置を示す。
【図１２】流体カップリングの弾性要素の断面図である。
【図１３】一実施形態による第１カム湾曲部を示す。
【図１４】一実施形態による第２カム湾曲部を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、発明の一実施形態による流体カップリング１を示し、この場合、全輪駆動車の前車軸と後車軸との間でのトルクの分配および／または二輪駆動または四輪駆動車の左車輪と右車輪との間でのトルクの分配に使用され得るリミテッドスリップカップリングである。カップリングを適用することができる他の例は、例えば１つ以上の車軸が電気モータによって駆動されるハイブリッド駆動車を含み得る。また、純電動車を使用する例が想定され得る。
【００２３】
カップリング１は、カップリングピストン６によって作動するディスクパッケージ８を備える。カップリングピストン６が油圧ポンプ３によって発生する油圧によって作動するとき、ディスクパッケージ８のディスクは、互いに接触し、それらが接続される入力２と出力７との間の駆動接触を確立する。カップリングは、機械的にカップリングピストン６をロックする統合ロック配置２３をさらに備える。
【００２４】
これは、カップリングピストン６が規則的な方法でディスクパッケージ８を圧縮できるようにし、それによって入力２と出力７との間の駆動接触または係合を確立する。接触が確立したとき、ロック配置２３は、要求される場合に、カップリングピストン６をロックするように配置され、ディスクパッケージ８の圧縮を、油圧が低下するまたは完全に除去される場合でも、維持または多少増加することができるようになっている。これによって、カップリング１が係合モード（油圧ポンプ３が同時に高油圧を提供する必要性をなくしながら、入力２と出力７との間の接触）を維持することができるようにする。さらに、これは、カップリングおよび／または車両が、それがカップリングで完全に無力であっても入力２と出力７との間の接触を維持することができるように、スイッチオフ可能であることを意味する。これは、例えば、車両２１が傾斜地で停車している、および車両が確実に転がらないことを機械的に係合したカップリングが保証する、状況で有利であり得る。さらに、ロック配置は非係合位置に向かう運動についてカップリングピストン６をロックするだけなので、カップリングピストン６は、さらにディスクパッケージ８に向かって油圧ポンプ３によって依然として押し付けられることができる。これは、ロック配置をカップリングピストン６からの係止力から開放するように、単に油圧を上げることによるカップリング１のアンロックを容易にする。ロック配置２３は、油圧ピストン６をロックするように構成される；しかしながら、それがカップリングピストン６にいくらかの追加の圧力を提供するとしても、それは、カップリングピストンがひとりでに移動することができるように構成されない。
【００２５】
ロック配置２３は、図６および図９に見られるように、ロック部材５および変換部材４をさらに備える。変換部材４とロック部材５とは、好ましくは、ねじを通じて、互いに係合し、異なる方向への変換部材４の旋回または回転が、ロック部材５の軸方向への往復並進運動に変換されるようになっている。一実施形態では、変換部材４は、雌ねじを有し、その雌ねじは、ロック部材５の対応する雄ねじと係合し、ロック部材５は回動可能に固定され、変換部材４は軸方向に固定され、変換部材４の回転運動が、ロック部材５の軸方向並進運動に変わるようになっている（すなわち、変換部材４は、ロック部材５の外側に周囲に位置し、互いにおよびカップリングピストン６と同軸になっている）。
【００２６】
ロック部材５が軸方向にのみ移動できることを確実にするために、ロック配置は、阻止部材１１（図７参照）およびピン１０をさらに備える。阻止部材１１は、円、ワッシャー状の形状を有し、内部に延びる径方向部分２６を含む中心孔を含み、その径方向部分２６は、ロック部材５の対応する軸方向ノッチ２７と摺動係合する。部分２６およびノッチ２７は、互いとの摺動係合に適しているあらゆる対応する形状を有することができる。ピン１０は、阻止部材１１の穴２５に、およびカップリングハウジングの対応する穴に、はめ込まれ、阻止部材１１および従ってロック部材５の回転運動が、妨げられるようになっている。
【００２７】
変換部材４は、図８に見られるように、保持リング９によって軸方向運動を妨げるように固定される。
【００２８】
ロック部材５は、２つの端部位置（図１０および図１１に見られるように）の間で移動可能であり、一方の端部位置は、アンロック位置であり、カップリングピストン６が自由に移動することができるようになっている。他方の端部位置は、ロック位置であり、ロック位置では、ロック部材５がカップリングピストン６を圧迫し、カップリングピストン６がロック部材５の方向に後退することができないようになっている。ロック部材５は、カップリングピストン６と接触するまで前進し、これは、理想的にはピストン６が、カップリング１が完全に係合するような位置にあるときである。しかしながらカップリングピストン６は前後に移動するので、異なる位置で同様にピストン６をロックすることも可能である。ロック部材５は、カップリングピストン６に追加の力を加え、ピストン６とディスクパッケージ８との間の接触力を状況に応じて約５−１０％増加させる。これは、ディスクパッケージ８のディスクの摩耗を引き起こし得るスリップを最小限に抑えることも保証する。
【００２９】
図２は、発明の一実施形態によるロック配置２３の断面図を示す。ロック配置は、カップリング１のロックおよびアンロックを制御するために、アクチュエータ１２を備える。ロック配置２３は、カップリングのロックおよびアンロックを、前記のアクチュエータ１２のみによって行うことができるようになっている。これは、ロック部材５および変換部材４のねじがセルフロックねじ（すなわち、ねじのねじれ角が、ねじに生じる摩擦がロック部材５または変換部材４上の軸方向力を克服するようになっている）であることによって達成される。これは、ロック部材５を移動させるように変換部材４を回転させるときに、力をほとんど必要としないという効果も有する。
【００３０】
変換部材４は、アクチュエータ１２によって回転し、この場合、油圧ポンプ３によって発生する圧力で動くギアラックピストン１２として示されている。しかしながら、ロック配置２３用のアクチュエータ１２が、流体カップリング１のポンプ３によって発生する圧力から独立して、ロック配置２３を作動させることが可能である。これは、アクチュエータが、ギアラックに結合した線形アクチュエータ、または変換部材等と係合したギアおよび電気モータであってよいことを、意味する。
【００３１】
それにもかかわらず、油圧ポンプ３によって提供される圧力でロック配置２３を作動させることができることは、有益である。これは、ロック配置２３の能動部品の必要な数を最小限に抑えるからである。
【００３２】
図２に見られるように、ギアラックピストン１２は、油圧ポンプ３によって発生する圧力にさらすことができる第１および第２の対向する表面１９，２０を備える。第１の表面１９は、第２の表面２０よりも大きな表面を有し、両方の表面１９，２０が等圧にさらされるときにピストンが一方向の運動に付勢されるようになっている。これは、通常動作中、第２の表面２０が、油圧ポンプ３からの圧力に常にさらされることができ、カップリング１がアンロックされるようになっていることを、意味する。しかしながら、カップリング１のロックが望ましくなるとすぐ、両方の表面１９，２０は、等しい油圧にさらされることができ、ロックが生じる。これは、ギアラックピストン１２の簡易制御が、大きい方の表面１９に供給される圧力を制御することのみによって達成されることを、意味する。
【００３３】
ギアラックピストン１２上のギアまたは歯は、変換部材４上の対応する外歯と係合し、ピストン１２の運動が、変換部材４の回転運動を作り出し、順にロック部材５の軸方向並進運動を作り出す。
【００３４】
図３は、油圧システムの考えられる概略を示す、発明の一実施形態による油圧スキームを示す。油圧システムは、ポンプ１６を駆動する電気モータ１７を備え、それは遠心レギュレータ１５も駆動することができる。遠心レギュレータ１５の位置は、圧力オーバーフローバルブ１４の位置およびそれを通る流れを制御する。
【００３５】
油圧アクチュエータシステム用の油圧オイルは、リザーバに含まれる。それは、油圧ラインを通じてポンプ１６に吸い込まれ、そこから吐出されてカップリングピストン６に圧力を提供する。遠心レギュレータ１５および従って圧力オーバーフローバルブ１４の位置に応じて、油圧流れの一部および場合によっては全部が、オーバーフローバルブ１４を通るように進路変更されてリザーバに戻る。その結果として、カップリングピストン６に吐出される油圧は、遠心レギュレータ１５によって支配される。カップリングピストン６は、ディスクパッケージ８に作用する。
【００３６】
リリーフバルブ１３が、油圧システムに接続される。リリーフバルブ１３は、圧力が一定のレベル（例えば４０ｂａｒ）を超えるときに、油圧オイルを進路変更させる目的を有する。
【００３７】
さらに、油圧システムは、油圧ポンプ１６によって発生する圧力にピストン１２の表面１９，２０の一方または両方をさらすことを制御するように配置されたバルブ１８を備える。バルブ１８は、少なくとも２つの位置を備え、その１つでは、第１の表面１９（すなわち大きい方の表面）のみが、ポンプ３によって提供される圧力より実質的に低いまたは少なくともそれを決して超えないリザーバの圧力に接続される。第２位置では、バルブ１８は、ピストン１２の第１表面１９を油圧ポンプによって提供される圧力にさらし、本質的に等しい圧力がピストン１２の第１表面１９および第２表面２０に作用するようになっている。
【００３８】
ギアラックピストン１２の第２表面２０は、油圧ポンプ１６からの圧力に常にさらされることができ、ピストンの第２の表面２０のみが圧力にさらされるようにバルブ１８が位置すると仮定すると、カップリング１のアンロックが、ポンプ１６で圧力を上げることによって簡単に行われるようになっている。ロック部材５とカップリングピストン６とは、ロックされるときに互いに圧迫し、カップリング１をアンロックするのに必要な圧力は、ロックが生じたときに存在した圧力と本質的に同じである。
【００３９】
図４は、発明の一態様に従って車両２１の前車軸と後車軸との間および／または左車輪と右車輪との間でトルクを分配するシステム２４を示す。システム２４は、車両２１、機械的ロック配置２３を備える発明に従った流体カップリング１を備える。
【００４０】
システム２４は、前記のカップリングおよび前記の車両２１に接続された制御ユニット２２をさらに備え、前記の制御ユニット２２は、少なくとも１つの入力信号に応答してロック配置２３を制御するように配置されている。図４の概略は、単に機能的であり、物理的にシステム２４の部品が様々な配置で互いに統合されて配置されてよいことが、理解されるべきである。
【００４１】
制御ユニットは、直接あるいはバルブ１８の位置を制御することによって、アクチュエータ１２を制御するように配置される。制御ユニット２２への入力信号は、例えば車両２１が停車しているときにロックを自動的に要求する車両および／またはカップリング１のロックを手動で要求する車両２１のユーザーを通じて、車両２１から届いてよい。入力信号は、カップリング１からも届いてよく、例えば、温度、トルク、電圧および／またはカップリング１がロックされるべきである状況を検出する回転数センサからである。
【００４２】
図５は、流体カップリングをロックおよびアンロックする方法を示し、その方法は、ロック配置２３を作動させてロック配置２３の少なくとも１つの部分の回転運動を提供し、その回転運動をロック配置２３の別の部分の軸方向運動に変換するステップを含み、前記の軸方向運動は、カップリングピストン６をディスクパッケージ８の方に押し付ける。従って、カップリングピストン６は、所定位置でロック配置２３によってロックされるように構成される。
【００４３】
方法は、制御ユニット２２が、車両２１および／またはカップリング１から入力信号を初めに受け取り、前記の入力信号に応答してロック配置２３の作動および従って上記のようにカップリング１のロックを制御するステップを、さらに含むことができる。理想的には、カップリングピストン６は、ポンプ３によって供給される圧力によって、ギアラックピストン１２が要求された方向に移動するようにロック配置のバルブを制御する制御ユニット２２によって、作動する。ロック配置２３は、圧力が低下するまたは完全に除去されるときでもカップリング１が係合したままであることができるように、カップリングピストン６をロックするように構成される。システムのアンロックは、カップリングピストン６がディスクパッケージ８の方に押し付けられるようにカップリング１の圧力を上げるポンプ３によって、行われる。これは、ロック部材５をアンロック位置に後退させるのが簡単であるように、カップリングピストン６からの係止力からロック部材５を解放する。さらに、カップリング１の通常動作またはアンロック中、バルブは、ギアラックピストン１２の第１の小さい方の表面１９のみが、ポンプによる圧力にさらされることができ、従ってそれをアンロック位置の方に移動させてギアラックピストン１２をアンロック位置に保つように、構成される。
【００４４】
アルミニウムと鋼鉄との間の異なる温度膨張に起因して力が変化するのを回避するために、プリロード皿ばね２８付きの弾性要素が、ディスクパッケージ８およびピストン６と直列に提供される。弾性は、機械的な部分が最大トルクレベル（パークロック機能）に到達したときに影響を受ける。車両が停車しているときに実質的なロックトルク上昇または減少を回避することが望ましいからである。これは、図１２に示されている。
【００４５】
一実施形態では、ディスクパッケージ８のディスク間に間隙が提供されるようにカップリング１を切り離すために、カム湾曲部が、ねじの代わりに使用される。２つのカム湾曲部４，５が図１３および１４に示されている。そのように、ピストン１は、トルク（カップリングの弾性モード）が高まっているときに比べて異なるねじ角度でキスポイントに前進することができる。２つのカム湾曲部４，５は、ピストン１の軸方向ばね３０によって軸方向に共に保持される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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