(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の回転部材に差動運動を与え、前記一対の回転部材に連結された油圧ポンプによる加圧作動流体の流れを制御し、前記一対の回転部材間の連結を制御して前記差動運動を制限する車両駆動装置において、前記加圧作動流体の流れを制御するための制御弁であって、
主通路及び該主通路と連通する流出通路を含み、加圧作動流体を選択的に流通させて、前記一対の回転部材間の連結を制御するポートと、
前記ポートの主通路から離れた位置に取付けられる一部と、前記ポートの主通路から離間する開放位置と該主通路を閉鎖するが加圧作動流体が前記流出通路を流通するの許容する閉鎖位置と端部との間で移動可能な端部とを有し、開放位置に移動したとき、前記ポートの両方の通路を通る加圧作動流体の流れによって前記流出通路を清掃する細長い弁要素と、
前記弁要素が取付けられる一部と、前記ポートの主通路が貫通される端部とを有する細長い取付くぼみを含む弁体とを備え、
前記弁要素は、その一部との間でほぼ扁平であり、前記弁体の取付くぼみは、その一部よりも端部が深く、これらの間が傾斜されており、
前記弁体は、前記車両駆動装置の制御弁取付部分に貫通してスナップ嵌合するファスナを含み、該ファスナには前記ポートが貫通されており、前記弁体は、前記弁要素が取付けられたアセンブリ状態で前記車両駆動装置に装着されることを特徴とする制御弁。
【請求項２】
前記弁要素は、使用中の温度変化を調整するバイメタルストリップからなることを特徴とする請求項１に記載の制御弁。
【請求項３】
前記弁体は、前記ポートの主通路を形成すると共に、前記ポートの流出通路も形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の制御弁。
【請求項４】
前記弁体は、前記ポートの主通路を形成し、前記弁要素の端部は、前記ポートの流出通路を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の制御弁。
【請求項５】
前記取付くぼみは、その一部と端部との間の傾斜を形成する湾曲面を有していることを特徴とする請求項１に記載の制御弁。
【請求項６】
前記弁体は、プラスチック射出成形体であることを特徴とする請求項５に記載の制御弁。
【請求項７】
前記弁体の取付くぼみは、両端部及びこれらの間に延びる湾曲した中間部を含む湾曲形状であり、前記弁要素は、ほぼ扁平で、両端部及びこれらの間に延びて前記取付くぼみの湾曲した中間部で該取付くぼみ内に取付けられる湾曲した中間部を有し、前記ポートと同様の構造の他のポートを備え、それぞれのポートの主通路が前記取付くぼみの両端部で前記弁体を貫通して延び、前記取付くぼみは、その両端部が中間部よりも深く、その両端部から中間部へ傾斜されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の制御弁。
【請求項８】
前記取付くぼみは、その両端部と中間部との間の傾斜を形成する湾曲面を有していることを特徴とする請求項７に記載の制御弁。
【請求項９】
前記弁体は、プラスチック射出成形体であることを特徴とする請求項７に記載の制御弁。
【請求項１０】
前記取付くぼみは、その一部と端部との間の傾斜を形成する湾曲面を有していることを特徴とする請求項７に記載の制御弁。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、作動流体を収容するハウジング内の車両駆動装置と共に使用して一対の回転部材を回転軸線まわりに回転可能に連結する流体継手に関する。
背景技術
従来、流体継手は車両駆動装置の回転部材を連結するのに油圧ポンプを利用している。たとえば、Kelbelの米国特許第4,012,968号の開示している差動機構では、ジェロータ式の油圧ポンプが２つの回転部材の回転軸線から半径方向外方に設置してあり、ベベル式遊星歯車セットの動作を制御するクラッチに作動流体を圧送し、差動作用を制限して限られたスリップ機能を得るようになっている。Shikata等の米国特許第4,730,514号に開示されている別の差動機構では、油圧ポンプが２つの回転部材間に延在するかさ歯車式遊星歯車セットの動作を制御して差動歯車動作の限られたスリップ機能を得るようになっている。さらに、Shiberの米国特許第3,748,928号、Hiramatsu等の米国特許第4,719,998号、Hiramatsu等の米国特許第4,719,998号、Hiramtsu等の米国特許第4,727,966号およびOkamoto等の米国特許第4,909,371号が開示している油圧ポンプは車両駆動装置の２つの回転部材を連結するクラッチの動作を制御するのに車両駆動装置内で利用される。
発明の開示
本発明の目的は、車両駆動装置の一対の回転部材の回転連結を制御するのに使用するための改良制御弁を提供することにある。
この目的を果たすにあたって、この制御弁は、弁要素と、加圧作動流体が選択的に流れて回転部材対の連結を制御するポートとを包含する。このポートは、主通路と、この主通路と連通する流出通路とを包含する。細長い弁要素の一部はポートから隔たった状態で取り付けてあり、弁要素のこの部分の末端は、ポートの主通路から隔たった開放位置と、弁要素がポートの主通路を閉ざすが、流出通路を通って加圧作動流体が流出することができる閉鎖位置との間を移動することができる。弁要素が後に開放位置へ移動した際に、流出通路はポートの通路を通って流れる流体によって清掃される。弁の弁体は細長い取付け用くぼみを有し、このくぼみに一部に細長い弁要素の前記一部が取り付けられる。弁体の端部では、ポートの主通路が弁体を貫いて延びている。弁要素は前記一部とその末端の間でほぼ扁平な形状となっている。くぼみはこの末端のところでの深さが前記一部のところの深さよりも深くなっており、傾斜面となっている。
細長い弁要素は使用中の温度変化に対して調節できるようにバイメタル板で構成すると好ましい。
或る構造では、弁体はポートの主通路を構成し、ポートの流出通路も構成する。別の構造では、弁体はポートの主通路を構成し、弁要素の末端がポートの流出通路を構成する。
細長い弁要素は、種々の構造において、真っすぐな形状と湾曲した形状の両方を持つように開示してある。
弁体のくぼみは、弁体の一端と前記一部との間に傾斜面を与える湾曲表面を有し、そこにおいて弁要素が弁体に装着されると好ましい。弁体を使用状態で取り付けるためのコネクタも開示してある。このコネクタは接着剤あるいは１つまたはそれ以上の機械的なファスナであってもよい。弁体がプラスチックの射出成形体であると有利である。
特に一対のポートを備えた過給回路で使用するために採用できる制御弁の１つの構造では、その弁体は対向した端を有する湾曲形状の細長い取付け用くぼみと、湾曲した中間部分とを備える。この構造では、弁要素はほぼ扁平であり、一対の対向した端と、これらの端の間に延在する湾曲中間部分とを有する。この湾曲中間部分がくぼみの湾曲中間部分のところでくぼみ内に装着される。対のポートの各々は同じ構造であり、各ポートの主通路はくぼみの対応した端のところで弁体を貫いて延びており、くぼみはその各端のところでその中間部のところより深くなっており、各端から中間部分に向かって傾斜している。このくぼみは、その各端とその中間部分の間で傾斜を与える湾曲面を有すると好ましい。さらに、制御弁の真っすぐな構造と同様に、湾曲した制御弁も弁体を使用状態に取り付けるためのコネクタを包含するもとして開示してある。同様に、このコネクタは接着剤あるいは１つまたはそれ以上の機械的ファスナのいずれであってもよく、制御弁の構造はプラスチックの射出成形体として作ると有利であり、その場合、くぼみがその各端とその中間部分との間に傾斜を与える湾曲面を有する。
本発明の目的、特徴および利点は、添付図面に関連した、本発明を実施するための最良の形態についての以下の詳しい説明から容易に明らかである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、ベベル式差動装置として具体化された遊星歯車セットの差動動作を制限するためのクラッチを組み合わせた油圧ポンプによって一対の回転部材を連結するように作動する制御弁を包含する流体継手の一実施形態を通る断面図である。
第２図は、第１図の２−２線に沿ったポンプを通る断面図であり、ポンプが７個の歯を有する一体のリングギアとかみ合う６個の歯を持つインペラを有し、比較的一定のポンプ圧をなお維持しながらポンプをブレーキとして機能させ、流体圧脈動を生じさせることなく組み合ったクラッチの作動を容易にする構造を示す図である。
第３図は、より大きなポンプ能力を望む場合にポンプが５個の歯を備えたインペラと、６個の歯を備えた一体のリングギアとを有し得ることを示す、第２図と同様の図である。第４図は、より一定の流体圧を望む場合にインペラが７個の歯を有し、一体リングギアが８個の歯を有することを説明する、第２、３図と同様の図である。
第５図は、作動流体が継手のケーシング内に圧送される入口ポートのための入口弁の構造を示す展開斜視図である。
第６図は、弁の開閉動作を説明する、第５図の６−６線に沿った断面図である。第７図は、作動流体をケーシングから圧送する出口ポートと組み合わせた制御弁を示し、この制御弁の動作が回転部材の相互の連結を制御することを説明する、第１図の７−７線に沿った長手方向に見た図である。
第８図は、第７図の８−８線に沿った断面図であり、ケーシングが所定の速度より高い速度で回転するときに弁を閉じる弁閉鎖体をさらに開示している図である。
第９図は、制御弁および弁閉鎖体の構造を説明する、第７図の９−９線に沿った断面図である。
第１０図は、制御弁の出口のところの構造を示し、その弁要素を、出口ポートに関して、実線開放位置と仮想線閉鎖位置とに図示した部分断面図である。
第１１図は、出口ポートと弁の構造を示す斜視図である。
第１２図は、本発明の制御弁を有する流体継手の関連実施形態を示す、第１図と同様の断面図であり、油圧ポンプが弁閉鎖時にブレーキとして作用し、ブレーキ作用が継手のみを作動させ、対応した遊星歯車セットの差動作用を制限する状態を示す図である。
第１３図は、本発明の制御弁を有する流体継手の別の実施形態を示す、第１図と同様の図であり、前車軸と後車軸を連結するために車両トランスファ・ケースで用いて特別の効用を有する構造を示す図である。
第１４図は、本発明の制御弁を有する流体継手の別の実施形態を示す、第１図と同様の図であり、弁閉鎖時に対応した駆動装置の一対の回転部材を回転連結する一対の油圧ポンプおよび対応したクラッチを包含する構造を示す図である。
第１５図は、作動流体がクラッチ起動ピストンに圧送されるトランスファ・ポートおよび対応した逆止弁を示す拡大断面図である。
第１６図は、トランスファ・ポート逆止弁をその閉鎖位置で示す部分斜視図である。
第１７図は、第１６図と同様の部分斜視図であり、トランスファ・ポート逆止弁をその開放位置で示す図である。
第１８図は、クラッチの起動ピストンの一構造の軸線方向図である。
第１９図は、起動ピストンの、第１８図の１９−１９線に沿った断面図である。
第２０図は、主通路および流出通路を包含し、くぼみ内に取り付けた制御弁出口ポートを示す斜視図である。
第２１図は、制御弁を通る、ほぼ第２０図の２１−２１線に沿った断面図であり、図示したポートを通る流体の流れを制御する弁要素を示す図である。
第２２図は、油圧ポンプとクラッチの間の圧送流体過給回路を含む別の実施形態を示す、第１図と同様の図である。
第２３図は、過給回路の弁付きトランスファ・ポートを示す部分図である。
第２４図は、過給回路の出口ポート用の制御弁を示す図である。
第２５図は、過給回路の流体の流れを示す概略図である。
第２６図は、流体継手のトランスファ・ポートおよび制御弁を調整してトランスファ・ポートのサイズを制御弁によって制御される出口ポートのサイズよりも小さくすることができる方法を示す。
第２７図は、流体継手を調整してトランスファ・ポートのサイズを制御弁によって制御される出口ポートと同じサイズにすることができる方法を示す図である。
第２８図は、流体継手を調整してトランスファ・ポートを制御弁によって制御される出口ポートよりも大きくすることができる方法を示す。
第２９図は、制御弁の変更構造を示す、第１０図と同様の断面図である。
第３０図は、制御弁の変更構造を示す、第１１図と同様の斜視図である。
第３１図は、出口ポートの流出通路を構成する弁要素の末端を示す部分図である。
第３２図は、制御弁の別の実施形態を通る、第２９図と同じ方向に見た展開断面図であり、弁要素が扁平であり、細長くて真っすぐな形状を有し、弁体がくぼみを有し、このくぼみのポート端が弁要素を取り付ける位置よりも深くなっていることを示す図である。
第３３図は、第３２図の実施形態を図示したようにフィルム上に塗布した接着剤によって使用状態に取り付けた状態で示す展開斜視図である。
第３４図は、第３２図と同じ方向に見た、制御弁のさらに別の変形例の断面図であり、この制御弁が、弁体と一緒に射出成形するなどして機械的ファスナによって取り付けることを除いて同じ構造を有することを示す図である。
第３５図は、第２５図と同様の図であり、本発明の制御弁が一対のポートを制御するように構成してある過給回路の別の例を示す図である。
第３６図は、第３５図の制御弁の展開斜視図である。
第３７図は、第３５図の３７−３７曲線に沿った展開断面図であり、弁体をフィルム上の接着剤で取り付けた状態で示す制御弁の構造を示す図である。
第３８図は、第３７図と同じ方向に見た、制御弁のさらに別の実施形態の断面図であり、弁体と共に射出成形したような機械的ファスナで取り付けることを除いて同じ構造を有することを示す図である。
発明を実施するための最良の形態
図面の第１図を参照して、ここに部分的に示す車両駆動装置（全体的に符号２０が付けてある）は差動装置２２を包含する。この差動装置２２は、回転駆動部材２４を介して車両エンジンによって回転駆動され、一対の軸線方向軸部分２６、２８を駆動する。これらの軸部分は、それぞれ、回転軸線Ａのまわりに回転する一対の回転部材を備えている。差動装置は作動流体を収容するハウジング３０を包含し、このハウジングは適当な図示しないシールを有し、これらのシールを貫いて回転部材２４、２６、２８が突出している。ハウジング３０内に、差動装置は流体継手３２を包含し、この流体継手は、以下により充分に説明するように、回転駆動部材２４によって駆動される軸部分２６、２８を回転連結するように作動する。
第１図を続けて参照して、流体継手３２は中空構造のケーシング３４を包含する。このケーシングはハウジング内で回転軸線Ａまわりに回転することができ、回転部材の一方に連結してある。この回転部材は、図示実施形態では、右側の軸部分２６である。この連結は後のより詳しく説明するようにベベルギア式遊星歯車である遊星歯車セット３６によって行われる。図示したケーシング３４はカップ状部材３８とキャップ部材４０とを包含し、これらの部材は各々が周フランジを有する。これらのフランジは円周方向に隔たったボルト４２によって互いに固着してある。これらボルトは駆動部材２４のベベル駆動部分４６によって回転駆動されるベベル式のリングギア４４も取り付けている。
第１、２図を一緒に参照して、流体継手３２は油圧ポンプ４８も包含する。この油圧ポンプ４８は、回転軸線Ａに沿ってケーシング３４内に設置してあり、外歯５２を有するインペラ５０に具体化されたポンプ要素を包含する。油圧ポンプは、また、歯付きインペラ５０に関して偏心回転できるようにケーシング３４に取り付けた一体のリングギア５４も包含する。この一体リングギア５４は、インペラの歯よりも１つ多い数の歯５６を包含し、これらの歯がインペラの歯とかみ合って、ケーシングと歯付きインペラの相対回転時にポンプ作用を行う。後により詳しく説明するように、インペラ５０が６個の歯５２を有し、一体リングギア５４が７個の歯５６を有すると最も好ましい。この関係が、回転部材間に設けた流体継手に悪影響を与える流体脈動を生じさせることなく、油圧ポンプが比較的一定のポンプ圧を維持しながらブレーキとして効果的に作動できるに充分なポンプ能力を与える。第３図に示すように、これは、また、油圧ポンプ４８′のインペラ５０′が５個の外歯５２′を持ち、リングギア５４′がインペラの歯とかみ合う６個の歯５６′を持つのも可能とする。この構造は、いくぶん大きなポンプ能力を与えるが、回転部材間の有効な流体継手と干渉するほどではないけれども流体圧力におけるコンシステンシーでは劣る。第４図に示すように、同様に、圧送流体の量の減少を伴ってもより一貫した流体圧力を望む場合には、油圧ポンプ４８″のインペラ５０″が７個の内歯５２″を備え、一体リングギア５４″が８個の歯５６″を有することも可能である。こうして、インペラが５個から７個までの外歯を有し（６個が最も好ましい）、一体リングギアがインペラの歯数よりも１つ多い歯数を有する。
第１、５、６図を組み合わせて参照して、ケーシング３４は入口５８を有し、この入口を通して作動流体が油圧ポンプ４８によってケーシング内へ圧送される。第１図に示すように、実際には、入口５８は２つあり、軸部分２８とケーシング３４という回転部材間の相対回転の順逆両方向でポンプ作用が生じるようになっている。これに関連して、入口５８の各々には回転方向に沿って異なったサイズの入口ボア６２を開閉する逆止弁６０が組み込んである。各逆止弁６０は、第５、６図に示すように、薄い弁要素６４を有し、この弁要素はガイド、たとえば、ねじ付きボルト６６によって、第６図の実線表示の開放位置と仮想線表示の閉鎖位置との間で動けるようになっている。第２図に示すインペラ５０と一体リングギア５４との間の一方向への相対回転の際、逆止弁６０の一方が開いて作動流体をハウジング３０からケーシング３４内へ圧送させ、他方の逆止弁が閉じて作動流体が他方の入口ポートを通してケーシングから排出されないようになっている。インペラ５０とケーシング３４の間の反対方向への相対回転では、入口ポート５８の開放位置、閉鎖位置は逆になる。
第１図に示すように、クラッチ６８は、ケーシング３４のキャップ部材４０との結合部に隣接してケーシング３４のカップ状部材３８内に収容されている。ケーシングのキャップ部材４０内には、ポンプ・ハウジング、インサート７０が装着してあり、これは油圧ポンプ４８を収容し、クラッチ６８と対面している。このインサート７０はクラッチ作動ピストン７２を収容する環状ピストン室７１を有し、このクラッチ作動ピストン７２は後により詳しく説明するようにクラッチ６８と係合し、ケーシング３４をこれも後により詳しく説明するように左側軸部分２８と連結する。インサート７０は一対のトランスファ・ポート７４を構成する壁を有し、これらのトランスファ・ポートを通して作動流体が油圧ポンプ４８からピストン室７１内のクラッチ作動ピストン７２に圧送される。トランスファ・ポート７４を通るこの流れは、インペラ５２とリングギア５４の間の一方向相対回転が生じた際にトランスファ・ポートの一方を通り、インペラ、リングギア間の反対方向の相対回転時には他方のトランスファ・ポートを通る。トランスファ・ポート７４の各々は、第１５図〜第１７図に関連して後により詳しく説明する構造の逆止弁７６が組み込んである。これらの逆止弁７６は、クラッチ作動ピストン７２へいずれかのトランスファ・ポートを通して圧送される作動流体が他方のトランスファ・ポートを通して油圧ポンプ４８に逆流するのを防ぐ。
第７、９図に最も良く示すように、出口ポート７８も設けてあり、第１図の実施形態では、この出口ポートはクラッチ作動ピストン７２に設けてある。流体継手の制御弁８０が本発明に従って構成してあり、この制御弁は、圧送流体が所定圧力に達したときに後により詳しく説明するように出口ポート７８を閉じる。この所定圧力は、ポンプ・インペラとリングギアの間の相対回転に比例し、したがって、差動装置３６を介してケーシング３４に連結する右側軸部分２６とインペラ５０に連結する左側軸部分２８との間の相対回転に対応する。圧送作動流体がこの所定圧力に達すると、弁８０は後により詳しく説明するように閉じて出口ポート７８を閉ざし、作動流体が油圧ポンプ４８から圧送されるのを阻止する。これにより、インペラ５２を内部リングギア５４と連結することによって油圧ポンプ４８がブレーキとして作用し、左右の軸部分２６、２８で具体化している回転部材を相互に連結することになる。
第１０、１１図に最もよく示すように、弁８０は細長い金属ストリップ式の弁要素８２を包含する。この弁要素の一部あるいは一端８４は任意適当な要領、たとえば、図示した頭付きボルト８６によって出口ポート７８に間隔を置いた状態で装着してある。弁要素８２の末端８８は、第１０図に示すように出口ポート７８から隔たった実線表示の開放位置と、出口ポートを閉じる仮想線表示の閉鎖位置との間で動くことができる。この弁要素８２はバイメタル式であり、熱膨張係数の異なる２つの金属９０、９２を包含する。したがって、弁要素はその温度の上下に応じて動くことになる。一層詳しく言えば、作動流体がたとえば連続的な使用によって加熱されると、弁要素端８８が出口ポート７８に向かって移動し、軸部分間の同じ相対回転量に対応する同じ圧送流体圧力で弁８０を閉ざす粘性流体の量が少なくて済むことになる。さらに、或る程度の時間休止した後などのように作動流体が冷えたときには、弁要素端８８は出口ポート７８から離れるように動き、より多い粘性作動流体を圧送する同じ圧力で閉じることになる。こうして、バイメタル式弁要素８２は作動流体が加熱、冷却されるときの粘性変化を補正し、２つの軸部分で具体化されている２つの回転部材間の連結を同じ相対回転速度で行えるようにする。さらに具体的には、上述した弁閉鎖作用は、油圧ポンプ４８をブレーキとして作用させて２つの軸部分で具体化されている２つの回転部材間の相対回転を制限すると共にクラッチ６８を作動させて２つの軸部分を相互にさらに連結することになる。
第１０、１１図に最も良く示すように、出口ポート７８は主通路９４を包含すると好ましい。この主通路は、弁要素８２の端８８が先に説明したように開放位置から閉鎖位置へ動いたときに弁要素８２によって閉ざされる。出口ポート７８は流出通路９６も包含する。この流出通路９６は、弁要素８２が主通路９４に対して閉じているときでも開いたままであり、作動流体の流出流を与え、クラッチ６８を冷却すると共に、ポンプ４８内の作動流体の温度が急速に過剰に上昇しないようにしている。弁要素８２が開くと、出口ポート７８の両流路を通る流体の流れが流出通路９６を清掃し、この流出通路の小さい横断面流れ面積を詰まらせるかもしれないいかなる小粒子も除去することになる。制御弁８０は、したがって、通常の使用では自動清掃式である。また、流出通路９６は、対の回転部材が相対回転を止めて油圧ポンプが停止したときに加圧流体がピストン室７１から流出するのを許す。ピストン室内の圧力が後により詳しく説明するように低下するとクラッチ６８が外れる。制御弁８０のこの構造では、流出通路９６は弁要素８２を取り付けたピストン７２（第７図）によって提供される弁体によって構成されている。
第７〜１１図に示し、第１０、１１図で最も良くわかるように、この流体継手は細長い取付けくぼみ９８を包含する。この取付けくぼみの一部または一端１００のところに弁要素８２の一端８４が取り付けてあり、反対端１０２には出口ポート７８の主通路９４、流出通路９６が設けてある。このくぼみは、バイメタル式弁要素８２と協働して、弁要素の反対側から出口ポート７８への流れの流動横断面積を絶えず変化させ、温度変化に応答して動く弁要素端８８が、ブレーキとしての油圧ポンプの動作およびクラッチの作動を開始させるように弁要素が閉じる圧力を精密に制御することができるようにする。弁要素８２の任意所定の開放位置で、或る粘度の作動流体が弁要素を閉鎖させる或る程度の圧力が存在する。これは、弁要素端８８とくぼみ１０２の隣接端との間を出口ポート７８へ流れる作動流体で生じる。この流れは弁要素端８８を通過する流体に圧力低下を生じさせ、油圧ポンプ側よりも弁要素端８８の出口側（それぞれ第１０図に示すように上下の側）に作用する力を弱めることになる。温度変化に応答して弁要素８２が動いてその端８８の位置を変えることで、この弁要素端とくぼみ端１０２の間の流れ横断面積を変化させ、温度変化を精密に補正すると共に、弁８０の閉鎖が第１図に示す軸部分２６、２８によって具体化された回転部材間の同じ相対回転速度に確実に一致することになる。
第７〜９図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動き、くぼみ９８はピストン７２のポンプ側からクラッチ側に向かって延びる細長い開口１０３内に設けてある。一層詳しく言えば、くぼみ９８は回転軸線Ａに関してその半径方向外側で開口１０３内に設けてあり、弁要素端８８が閉鎖位置まで半径方向外方へ、そして開放位置まで半径方向内方へ移動すると共に、半径方向内外方へ移動して先に述べたように温度変化に順応することができる。
第７〜９図を参照して、ここには、流体継手が弁閉鎖体１０４も包含するものとして示してある。この弁閉鎖体１０４は、継手ケーシングが所定の車両速度より高い速度で回転するときに出口ポート７８に関して弁要素８２を閉鎖位置へ移動させる。この弁閉鎖体は、軸部分によって具体化される回転部材間になんらかの相対回転があるときに油圧ポンプをブレーキとして作動させると共に先に述べた要領でクラッチを直ちに作動させることによって回転部材を直ちに連結することになる。この弁閉鎖体１０４は、好ましくは、たとえば図示実施形態におけるピストン７２上への取付けを行うピボット連結部１０８を有する遠心おもり１０６を包含するように構成する。弁閉鎖体１０４は、作動部分１１０も包含し、この作動部分は遠心重り１０６から延びており、所定速度より高い速度で継手ケーシングが回転するときに弁要素８２と係合してこの弁要素を出口ポート７８に関して閉鎖位置へ動かす。一層詳しく言えば、このような回転で、重り１０６の遠心力が弁要素８２の弾力性に打ち勝ち、それを開放位置から閉鎖位置へ動かし、その結果、油圧ポンプの与える制動作用とクラッチの作動が先に述べたように軸部分によって具体化される回転部材間の任意の相対回転の際に直ちに生じる。
第１図を参照して、右側軸部分２６によって具体化される一方の回転部材がケーシング３４に連結している流体継手２０は先に説明したクラッチ６８も有しており、このクラッチは他方の軸部分２８によって具体化される他方の回転部材とケーシングの間に位置する。このクラッチ６８は交互のセットになったクラッチ板１１２、１１４を包含し、一方のセットのクラッチ板１１２はケーシング３４にスプライン連結１１６した外周部を有し、他方のセットのクラッチ板１１４は軸部分２８にスプライン連結１１８した中央開口を有する。この軸部分２８はインサート７０のクラッチと反対の側でポンプ・インペラ５０とスプライン連結１２０している。先に説明したようにクラッチ・ピストン７２に作用する圧送作動流体はクラッチ板１１２、１１４のセットを圧縮し、ケーシング３４と軸部分２８によって具体化される回転部材とを連結する。先に説明した出口ポートの流出通路を経て作動ピストン７２を通って流れる圧送作動流体は軸部分２６、２８に沿って流れ、ケーシング３４から流出する。
先に述べたように、第１図に示す流体継手３２は、右側軸部分２６によって具体化される一方の回転部材とケーシング３４とを連結するベベルギア式の遊星歯車セット３６を有する。この遊星歯車セットはケーシング壁１２２のクラッチ６８と反対の側に設置してあり、一対のサイドギア１２４、１２６を包含する。これらのサイドギアはそれぞれ軸部分２６、２８によって具体化される回転部材とのスプライン連結部１２８、１３０を有する。遊星歯車セット３６の遊星ギア１３２は、それぞれ、対になったサイドギア１２４、１２６とかみ合っており、クロスピン１３４によって回転可能に支持されている。このクロスピン１３４はケーシング３４の対向した側部間で回転軸線Ａに沿って延びている。遊星歯車セット３６は、先に説明したように弁８０の閉鎖によって油圧ポンプ４８がブレーキとして作用し、クラッチ６８が作動するまで軸部分２６、２８によって具体化される回転部材間で差動作用を行う。油圧ポンプ４８がブレーキとして作用し、クラッチ６８が作動したとき、軸部分２６は、スプライン連結部１２８、サイドギア１２４、遊星ギア１３２、サイドギア１２６およびスプライン連結部１３０を介して他方の軸部分２８と連結する。
第１２図を参照して、ここには、参照符号３２ａによって流体継手の関連実施形態が示してある。この実施形態の流体継手３２ａは後述する点を除いて第１〜１１図に開示された実施形態と同じ構造を有し、同様の構成要素には同様の参照符号が付してある。したがって、先の説明のかなりの部分が当てはまり、ここでは繰り返さない。しかしながら、この実施形態では、先の実施形態と異なりクラッチがない。したがって、油圧ポンプ４８の提供する制動作用のみが単独でインペラ５０とリングギア５４とを連結すると共に、軸部分２６、２８によって具体化される回転部材の連結を行う。この実施形態では、ケーシングのキャップ部材４０は回転軸線Ａの両側に位置する一対の入口５８を有し、各入口は対応する逆止弁６０を備えているが、一方のみを実線で示してあり、他方の逆止弁は仮想線で概略的に示してある。さらに、ケーシング・キャップ部材４０は回転軸線Ａの両側に位置する一対の出口ポート７８も有し、各出口ポートは先に述べたと同じ構造の制御弁８０を備えているが、一方の出口および対応した制御弁のみが実線で示してあり、他方は仮想線で概略的に示してある。対になった入口ポート、対応した制御弁ならびに対になった出口ポート、対応した制御弁をこのように設けることにより、油圧ポンプ４８の提供する制動作用を軸部分２６、２８によって具体化される回転部材間の両方向の相対回転で得ることができる。
第１３図を参照して、ここには、流体継手の別の実施形態が３２ｂで示してあり、この流体継手は後に説明する点を除いて先に説明した実施形態と同じ構成要素を包含し、したがって、同様の参照符号が付してあり、先の説明のかなりの部分が当てはまり、ここでは繰り返さない。しかしながら、この流体継手３２ｂは、四輪駆動を行うように作用し、ケーシング３４へ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２６は回転軸線Ａが貫通するリング形状を持ち、他方の回転部材２８はケーシング３４および前記一方の回転部材２６のリング形状を貫いて延びる細長い形状を有する。油圧ポンプ４８およびクラッチ６８はケーシング３４内に設置してあり、第１図の実施形態に関連して先に説明したと同じ要領で作動するが、遊星歯車セットが設けてない点で異なる。使用時、一方の回転部材２６は補助車軸駆動のための取り出し部として作用し、他方の回転部材２８は車両エンジンと一次駆動車軸の間の駆動を行う。しかしながら、車軸間に回転速度差があるときには、流体継手３２ｂの動作により、ポンプおよびクラッチの動作に関連して先に説明したと同じ要領で車軸を互いに連結する。
第１４図を参照して、ここに示す流体継手のさらに別の実施形態３２ｃは後に説明する点を除いて先に説明した実施形態と同様の構造を有し、同様の構成要素には同様の参照符号が付してあり、先の説明のかなりの部分が当てはまるのでここでは繰り返さない。この流体継手の実施形態３２ｃは、遊星歯車セットなしに、回転駆動部材２４によって駆動される２つの軸部分２６、２８の間の差動装置として作用する。各軸部分２６、２８は、先に説明した実施形態と同様の対応した油圧ポンプ４８、クラッチ６８を有する。これらのクラッチ６８は互いに隣接して設置してあり、浮動スペーサ１３８で示すように分離されている。こうして、クラッチ６８のいずれかが作動すると、他方のクラッチも作動し、相互の動作を調和させる。
第１５〜１７図を参照して、各トランスファ・ポート７４がインサート７０を貫いてポンプ側からピストン側に向かって延びており、ポンプ側に装着した対応する逆止弁７６を有し、ピストンはそれぞれのＯリング１４６、１４８によって内外の環状フランジ１４２、１４４間でシールされている。ポンプ側で、トランスファ・ポート７４は細長くて浅い収集部分１５０を有し、これにより、圧送作動流体を異なった半径方向位置から受け取り、ピストン側でトランスファ・ポート、逆止弁７６を通る流れを生じさせ、先に説明したようにピストンの動作を生じさせることができる。第１６、１７図に最も良く示すように、各逆止弁７６は金属ストリップ式弁要素１５２を包含し、その一端１５４は適当なファスナ１５６（たとえば、頭付きボルト）によって金属製インサート上に装着してある。反対端１５８は弁要素の弾性ばね力によって第１６図の閉鎖位置へ通常片寄せられている。しかしながら、ポンプ作用で生じた加圧流体がばねの片寄せ力に抗して作用すると、第１７図に示すように弁端１５８を開き、先に述べたように、流体がピストンを移動させ、クラッチを作動させる。
ここで、第１５図に示すトランスファ・ポート７４を通る流動横断面積と第９、１０図に示す開いた制御弁８０を通る流動横断面積が第２７図にも示すように互いにほぼ等しくなるように通常調整されることは注目されたい。この流体継手の調整は、第２６図に示すように、トランスファ・ポート７４の流動横断面積を開いた制御弁８０の流動横断面積よりも小さく作り、制御弁の閉鎖およびそれに続くクラッチ６８の動作を遅らせることによっても行うことができる。さらに、より早く制御弁を閉鎖し、クラッチを作動させるには、第２８図に示すように、トランスファ・ポート７４の流動横断面積を開いた制御弁８０の流動横断面積より大きく作るとよい。さらに、トランスファ・ポート弁要素１５２の閉鎖ばね片寄せ力を制御することによっても動作を調整することが可能である。
第１８、１９図を参照して、流体継手のピストン７２が示してあり、これには先に説明したように制御弁８０が装着してある。このピストンは、組立て状態で油圧ポンプに対面するその片面に、たとえばエチレン・アクリル樹脂のようなエラストマー・ゴム状物質のコーティング１６０を有する。このコーティング１６０は流体継手の隣接した内外の環状壁をシールして摺動シール状態を与える内外の環状シール１６２、１６３も構成している。このコーティング１６０はピストン７２の打ち抜き鋼板１６４に射出成形したものであり、その周縁に周方向に隔たった位置決め出張り１６６を有し、ピストンが流体継手のケーシング内で左方へ完全に移動したときにシール１６２を保護するようになっている。
第２０、２１図をさらに参照して、コーティング１６０は、先に説明したように主通路９４、流出通路９６を備えた出口ポート７８を構成すると共に、制御弁８０の弁要素８２を特に第２１図に示すように装着する取付けくぼみ９８を構成するように射出成形してある。コーティングの射出成形により、主通路９４と流出通路９６を備えた出口ポート７８を形成するのが容易になる。さらに、ここで、コーティング１６０がピストン板１６４にある孔を貫通する環状部分１６８を有し、出口ポート７８の主通路９４の必要な流動横断面積を容易に構成し、先に説明したように流体継手の調整を容易にすることができることに注目されたい。
第２２図を参照して、ここには３２ｄによって流体継手のさらに別の実施形態が示してある。この流体継手３２ｄは、後に述べる点を除いて先に説明した実施形態とほぼ同じ構成要素を包含しており、同様の符号が付してあり、先の説明のかなりの部分が当てはまるのでここでは繰り返さない。流体継手のこの実施形態は油圧ポンプ４８とクラッチ６８を隔離するケーシング・インサート７０の壁を有する。先の実施形態と異なり、この壁を貫いてトランスファ・ポート７４と出口ポート７８が設けてあり、出口ポートはクラッチの作動ピストンを貫通している。この構造は以下に説明するような過給回路を与える。
第２３〜２５図に特別に示すように、対応した逆止弁７６、制御弁８０を備えた２セットのトランスファ・ポート、出口ポート７４、７８が設けてあり、各セットはポートが貫いているインサート壁のポンプ側で対応する収集部分１５０内に設置してある。回転部材２６、２８間の一方向への相対回転時に（第２図）、圧送作動流体は、２つの実線矢印１７０、１７２で示すように、油圧ポンプから第２５図に示す左側のトランスファ・ポート、出口ポート７４、７８を通ってピストン室へ流れ、右側の出口ポート７８に流れてポンプの低圧側へ戻る。対の回転部材間の反対方向への相対回転時には、作動流体は、仮想線矢印１７４、１７６で示すように、ポンプから右側のトランスファ・ポート、出口ポート７６、７８を通ってピストン室内へ流れ、そこから左側の出口ポート７８へ流れる。こうして、対になった回転部材間の相対回転時には、油圧ポンプからピストン室７１へ絶えずポンプ作用が生じ、クラッチ６８を作動させると共に、作動流体は油圧ポンプの低圧側へ戻され、さらに加圧される。
流体継手３２ｄの第２２図実施形態の場合、クラッチ板１１２、１１４への作動流体の流れはない。そのため、クラッチ板の潤滑を行う図示の潤滑通路１７８を設けると望ましい。この潤滑通路１７８は回転部材の一方２６を貫く通路部分１８０、１８２と、回転部材２６とのスプライン結合部を有し、また、クラッチ板１１４への先に述べたスプライン連結部１１８を有するコネクタ１８６を貫く通路部分１８４とを包含する。適当なポンプ源からの潤滑通路１７８のこれらの通路部分１８０、１８２、１８４を通る流れは潤滑を行うと共に、ピストン７２のクラッチ板側にあるクラッチ板１１２、１１４の冷却材としても作用する。
第２９〜３１図を参照して、ここには、制御弁の別のバージョン８０ｅが示してあり、これは後に述べる点を除いて先に説明した制御弁と同じ構造を有し、同様の構成要素には同様の参照符号が付してあり、先の説明が当てはまるのでここでは繰り返さない。しかしながら、この制御弁８０ｅの構造では、細長いバイメタル・ストリップ式弁要素８２の末端８８はポート７８の流出通路９６ｅを構成しており、ピストン７２で与えられる弁体はポート７８の主通路９４を構成している。こうして、第２９図に仮想線で示す閉鎖位置においては、流出通路９６ｅは加圧作動流体が先に述べた実施形態と同様にポート７８を通って流出するのを許し、仮想線で示す弁要素８２の開放時には、流出通路９６ｅは先に説明したと同じ要領で流体の流れによって清掃される。したがって、両弁構造の動作は同じである。
上述の制御弁の実施形態の各々は末端８８を備えた制御弁要素８２を有し、この末端が弁の開放位置において取付け端８４に関して傾斜した状態で延びている。この傾斜状態は取付け端８４付近の制御弁要素の湾曲によって得ることができる。閉鎖位置へ動いたとき、制御弁要素８２はほぼ平らな形態となる。
第３２〜３８図を参照して、ここには、さらに別の制御弁の実施形態が示してあり、後に述べる点を除いて先に述べた制御弁とほぼ同じ構造を有する。そのため、同様の構成要素には同様の参照符号が付してあり、先の説明のかなりの部分が当てはまるのでここでは繰り返さない。
第３２、３３図に示すように、制御弁の別の実施形態８０ｆは適当なプラスチックを射出成形したものであると好ましい弁体１９０を包含し、この弁体の一部または一端１００には細長い弁要素８２の一部または一端８４がファスナ・ボルト８６によって取り付けてあり、反対端１０２ではポート７８の主通路９４が弁体を貫いて延びている。弁要素８２はその一部８４とその末端８８の間でほぼ扁平である。弁体１９０のくぼみ９８の深さは、端１００の部分でよりも端１０２のところで深くなっており、その間は斜面となっている。そのため、制御弁８０ｆは、扁平な弁要素８２がくぼみ９８ないに取り付けられたときには開いており、流出通路９６を通る流出流に関連して先に説明したと同じ要領でポート７８に向かって弁要素の末端８８が移動したときに閉じる。
第３２図を続けて参照して、制御弁８０ｆのコネクタ１９２は、弁体のポート７８と整合するポート部分７８′で示すように、ピストン７２などに使用するために弁体１９０を固着するのに設けてある。この図示のコネクタ１９２は適当なプラスチック・フィルム１９４の両面に適当な接着剤を塗布し、ピストン７２のくぼんだ孔１９６内に弁体１９０を弁要素８２が取付けられたアセンブリ状態で固着することによって得ることができる。フィルム１９４は第３３図に示すようにポート７８″を包含する必要な形状に打ち抜き加工するとよい。
くぼみ９８がその一部１００とその端１０２の間に斜面を与える湾曲面１９８を有するときに制御弁８０ｆの最良の結果を得ることができる。こうすれば、細長い制御弁８２が、ポート７８に関する開放、閉鎖位置間で動くときに連続的に移動するラインによって湾曲面１９８と係合したり、離脱したりする。
第３４図を参照して、ここに示す制御弁の別の実施形態８０ｆ′は、両面接着フィルム片の代わりに少なくとも１つの機械的なファスナ２００、２０２によってコネクタ１９２が提供されるという事実を除いて第３２、３３図の実施形態と同じ構造を有する。図示したように、一方のファスナ２００はそれを貫いて延びるポート７８を有し、ピストン・ポート７８′を貫くピストン７２（制御弁取付部分）とスナップ嵌合する頭付き端２０４を有する。さらに、図示の他方のファスナ２０２は、くぼみの一端１００に隣接して配置され、孔２０５を貫いて延びて、弁体１９０を所定位置に固着するためのスナップ・コネクタ端２０６を有する。
ここで、ピストン７２で使用するように図示した第２９〜３４図に示す実施形態の各々が第２５図に示すような過給回路で使用するように壁７０に装着できることは了解されたい。さらに、先に説明した細長い弁要素８２の各々が真っすぐな形状の細長い形態を有するが、この細長い形態を、第２５図に示す弁７６のように、そして、第３５〜３８図の実施形態に関連して後により詳しく説明するように湾曲形状で得てもよい。
第３５図を参照して、ここに示す制御弁の別の実施形態８０ｇは、第２５図に関連して先に説明したように過給回路として作用する構造となっているが、流体継手壁を貫いていて油圧ポンプに流体を戻す両ポート７８の制御を行う。一層詳しくは、この制御弁実施形態の弁体１９０は、両端１０２と、これらの端の間に延びる湾曲した中間部分１００とを包含する湾曲形状の細長い取付けくぼみ９８を有する。弁要素８２は第３２〜４３図の実施形態と同様にほぼ扁平であり、一対の対向した末端８８と、これらの端の間に延びる湾曲した中間部分８４とを有する。制御弁要素８２のこの湾曲した中間部分８４くぼみ９８内の湾曲中間部分１００のところにねじ付きファスナ・ボルト８６によって取り付けてある。両ポート７８は互いに同じ構造であり、主通路９４と流出通路９６はくぼみ９８の対応した端１０２に隣接して先に説明したように作用する。このくぼみ９８は中間部分１００のところよりも各端１０２のところで深くなっており、第３７図に示すように各端から中間部分まで傾斜している。この傾斜は、好ましくは、一対の湾曲面１９８によって得る。その結果、扁平な弁要素８２の各末端８８は、絶えず移動するラインに沿って、対応するポート７８に関する開放、閉鎖位置間の移動の際に対応する湾曲面と係合したり、そこから離脱したりするように動くことができる。
第３７図に示すように、制御弁８０ｇは、第３２、３３図の先に説明した実施形態と同様に両面接着プラスチック・フィルム１９４で具体化されるコネクタ１９２を有する。同様に、弁体１９８が適当なプラスチックから得たプラスチック射出成形体あるいはスチールまたはアルミニウムから得たダイキャスティングであると好ましいが、他の方法で弁体を製作することも可能である。
第３８図に示すように、制御弁の別の実施形態８０ｇ′は第３５〜３７図の制御弁８０ｇと同じ構造を有するが、そのコネクタ１９２は第３４図の制御弁要素と同様に一対の機械的ファスナ２００である。そのため、これらの機械的ファスナ２００は継手壁７０にある適当なポート部分７８′を貫いており、その結果、制御弁は第２４図に関連して先に説明した要領でポンプに戻る流れを制御することができる。
ここで、射出成形体としての弁体１９０について説明した第３２〜３８図の実施形態の各々をピストンあるいは継手壁の一部（本発明の広義の特徴ではピストン・ハウジングの一部である）として構成してもよいことは了解されたい。しかしながら、特別に開示したような弁体の射出成形によって特別の利点を得ることができる。
ここでまた、流出通路９６を弁体の一部として図示した実施形態の各々が第２９〜３１図の実施形態と同様に対応した弁要素８２の末端８８の一部として構成した流出通路を持ち得ることも了解されたい。
本発明を実施するための最良の形態を詳しく説明してきたが、本発明に関係する技術の当業者であれば、以下の請求の範囲に定義するように本発明を実施するために種々の代替物、設計物、実施形態があることは了解できよう。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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