JP2004183861A

JP2004183861A - Torque transmitter

Info

Publication number: JP2004183861A
Application number: JP2002355042A
Authority: JP
Inventors: Masao Teraoka; 正夫寺岡
Original assignee: Tochigi Fuji Sangyo KK
Current assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2004-07-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate assembling works and components management by simplifying a structure and lessening the number of components. <P>SOLUTION: A torque transmitter comprises a pressure chamber 70 expanding by receiving press-fed oil and moving a movable portion 59, a pump 71 press-feeding oil to the pressure chamber 70 with relative rotation and increasing engaging force between the movable portion 59 and an inner shaft 37 to a rotary direction in proportion to oil pressure, a cam means 105 urging and moving the movable portion 59 to an axial direction of a rotary shaft so as to enlarge the pressure chamber 70 in proportion to a rotating deviation while the movable portion 59 and a coupling case 35 are engaged with each other to a rotary direction, a pressure receiving portion 117 receiving movement of the movable portion 59 to an axial direction of the rotary shaft, and a multi-plate clutch 119 increasing frictional engaging force between the coupling case 35 and the inner shaft 37 in proportion to pressure applied to the pressure receiving portion 117. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等のトルク伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトルク伝達装置として、例えば図６，図７に示すようなものがある。図６は、回転軸芯に沿った方向の断面図、図７は図５のＳＡ−ＳＡ矢視断面図である。この図６，図７に示すトルク伝達装置は、回転差感応型のカップリング２０１として構成されたものである。このカップリング２０１は、ケーシング本体２０３と、インナーシャフト２０５とを同心状に備えている。
【０００３】
前記ケーシング本体２０３内には、ポンプケース２０７が配置されている。ポンプケース２０７はカップリングケース２０３に対し回転方向に係合している。ポンプケース２０７には、ピストン２０９が装着されている。ピストン２０９は作動流体の圧送を受けてカップリング２０１の回転軸芯方向へ移動する。ポンプケース２０７には、さらに複数のプランジャ２１１が支持されている。プランジャ２１１はカップリング２０１の回転軸芯に直交した半径方向に往復移動するように配置されている。各プランジャ２１１はそれぞれコイルスプリング２１３によってインナーシャフト２０５側に付勢されている。
【０００４】
前記インナーシャフト２０５には、カム部２１５が設けられている。カム部２１５は複数のカム凸部２１７を回転方向に一定間隔で備え、回転方向に凹凸形成されている。このカム部２１５に前記プランジャ２１１の先端がコイルスプリング２１３の付勢により弾接している。
【０００５】
前記カップリングケース２０３とインナーシャフト２０５との間には、多板クラッチ２１７が介設されている。カップリングケース２０３とインナーシャフト２０５との間の空間２１９内には、作動流体としてオイルが注入されている。
【０００６】
従って、カップリングケース２０３とインナーシャフト２０５との間に相対回転が生じると、カム部２１５の凹凸によってプランジャ２１１が往復動する。このプランジャ２１１の往復動によってポンプ仕事が行われ、空間２１９側のオイルがピストン２０９側へ圧送される。
【０００７】
前記ピストン２０９は、オイルの圧送を受けてカップリング２０１の回転軸芯方向に移動し、多板クラッチ２１７を締結する。同時に、ピストン２０９の背後に圧送されるオイルの圧力が高くなると、プランジャ２１１の往復動作の抵抗も高くなり、プランジャ２１１とカム部２１５のカム凸部２１７とが回転方向に係合する。この係合によって、カップリングケース２０３からインナーシャフト２０５へトルク伝達が行われると共に、前記多板クラッチ２１７の締結による摩擦係合によってもカップリングケース２０３からインナーシャフト２０５へトルク伝達が行われる。
【０００８】
従って、カップリングケース２０３とインナーシャフト２０５との回転差速度が大きくなればなるほど、多板クラッチ２１７及びプランジャ２１１、カム部２１５間の係合力が増大し、伝達トルクを高めることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００１−３５４０４３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構造では、ポンプケース２０７に、プランジャ２１１及びピストン１０９を設ける構造であるため、構造が極めて複雑となるばかりでなく、部品点数が増大し、組み付け、部品管理が著しく煩雑であるという問題があった。
【００１１】
本発明は、構造を簡単にして、組み付け、部品管理を容易にすることのできるトルク伝達装置の提供を課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、入出力を行うための回転可能な一対のトルク伝達部と、前記トルク伝達部材に対して回転軸芯方向に移動可能に配置された可動部と、前記可動部と前記トルク伝達部との間に形成され作動流体の圧送を受けて拡張し前記可動部を移動させる圧力室と、前記可動部と前記トルク伝達部の一方とに形成され両者の相対回転により作動流体を前記圧力室へ圧送すると共に作動流体の圧力に応じて該可動部及びトルク伝達部の回転方向の係合力を増大するポンプ部と、前記可動部と前記トルク伝達部の他方との間に形成され両者を回転方向に係合しつつへの回転ずれに応じて前記圧力室を拡張するように前記可動部を前記トルク伝達部に対し回転軸芯方向へ付勢移動させる付勢部と、前記トルク伝達部に形成され前記可動部の回転軸芯方向への移動を受ける受圧部と、前記可動部と受圧部との間に設けられ該受圧部への圧力に応じて両トルク伝達部間の摩擦係合力を増大する摩擦係合部とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１記載のトルク伝達装置であって、前記付勢部は、カム手段で構成されたことを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載のトルク伝達装置であって、前記ポンプ部は、前記トルク伝達部の一方に回転方向に凹凸形成されたカム部と、該カム部に往復動作体が弾接し該カム部の回転により前記往復動作体が往復動作して作動流体を前記圧力室へ圧送する動作部とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかに記載のトルク伝達装置であって、前記摩擦係合部は、該可動部の移動に応じて締結され前記一対のトルク伝達部間を摩擦係合する多板クラッチであることを特徴とする。
【００１６】
【発明の効果】
請求項１の発明では、一対のトルク伝達部が相対回転すると、トルク伝達部に対して回転軸芯方向に移動可能に配置された可動部とトルク伝達部の一方とに形成されたポンプ部が動作し、作動流体を圧力室へ圧送することができる。このとき可動部とトルク伝達部の他方とは付勢部を介して回転方向に係合し、可動部とトルク伝達部の一方との相対回転を円滑に行わせることができる。
【００１７】
前記相対回転により、ポンプ部が圧送する作動流体の圧力に応じて、該可動部及びトルク伝達部の一方とは回転方向に係合力を増大することができる。この係合力によって、可動部とトルク伝達部の他方との間に形成された付勢部において回転ずれを強め、この回転ずれに応じて圧力室を拡張するように可動部をトルク伝達部に対し回転軸芯方向へ付勢することができる。同時に、圧力室は作動流体の圧送を受けて拡張し、可動部を移動させることができる。これら圧力室による可動部の移動、付勢部による可動部の付勢移動によって、可動部は回転軸芯方向へ移動し、この移動をトルク伝達部に形成された受圧部で受けることができる。この受圧部への圧力に応じて摩擦係合部が摩擦係合力を増大させることができる。
【００１８】
従って、前記ポンプ部での係合力と、摩擦係合部での係合力とによって一対のトルク伝達部間における入出力のトルク伝達を円滑に行うことができる。
【００１９】
前記ポンプ部の動作による作動流体の圧力は、前記相対回転の回転差速度に応じて増大するため、一対のトルク伝達部間のトルク伝達を相対回転の回転差速度に応じて増大することができる。
【００２０】
しかも、ポンプ部を形成する可動部を回転軸芯方向へ移動させて、摩擦係合部の係合力を増大するようにしたため、摩擦係合部を押圧する特別なピストンを不要とし、構造を著しく簡単にすることができる。また部品点数が少なくなり、組み付け、部品管理を容易にすることができる。
【００２１】
請求項２の発明では、請求項１の発明の効果に加え、前記付勢部はカム手段で構成されたため、該カム手段によって可動部とトルク伝達部の他方とを回転方向に係合しつつ、回転ずれに応じて圧力室を拡張するように可動部をトルク伝達部に対し回転軸芯方向へ確実に付勢移動させることができる。
【００２２】
請求項３の発明では、請求項１又は２の発明の効果に加え、前記ポンプ部は前記トルク伝達部の一方に回転方向に凹凸形成されたカム部と、該カム部に往復動作体が弾接し該カム部の回転により前記往復動作体が往復動作して作動流体を前記圧力室へ圧送する動作部とを備えたため、可動部とトルク伝達部の一方との相対回転によりカム部に弾接する動作部の往復動作体がカム部の凹凸形成によって往復動作し、作動流体を圧力室へ確実に圧送することができる。また、作動流体の圧力に応じて、カム部の凹凸形成に対する往復動作体の回転方向への係合力を確実に増大することができる。
【００２３】
請求項４の発明では、請求項１〜３の何れかの発明の効果に加え、前記摩擦係合部は、前記可動部の移動に応じて締結され前記一対のトルク伝達部間を摩擦係合する多板クラッチであるため、前記可動部の移動によって多板クラッチを締結し、一対のトルク伝達部間の摩擦係合をより確実に行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態を適用した四輪駆動車の駆動系を示すスケルトン平面図である。図１のように、この駆動系はエンジン１、クラッチ３、トランスミッション５、フロントデフ７、左右の前輪９，１１、トランスファ１３、カップリング１５、プロペラシャフト１７、リヤデフ１９、左右の後輪２１，２３などから構成されている。前記トランスファ１３は、伝導歯車組２５と、方向変換歯車組２７などから構成されている。
【００２５】
そして、エンジン１の駆動力は、クラッチ３からトランスミッション５を介してフロントデフ７に伝達される。フロントデフ７からは、左右の前輪９，１１に駆動力が分配される。フロントデフ７のデフケース２９からは、トランスファ１３の伝導歯車組２５に駆動力が伝達され、方向変換歯車組２７で方向を変えて軸３１を介し前記カップリング１５に伝達される。前記カップリング１５からは、軸３３を介してプロペラシャフト１７へ伝達され、リヤデフ１９から左右の後輪２１，２３へ伝達される。
【００２６】
前記カップリング１５の具体的構成は、図２〜図４のようになっている。図２は、カップリング１５の一部を断面にした側面図で、図３は、カップリング１５の要部拡大断面図、図４は、図２のＳＢ−ＳＢ矢視断面図である。
【００２７】
図２，図３のように、カップリング１５は、入出力を行うための回転可能な一対のトルク伝達部として、カップリングケース３５とインナーシャフト３７とを備えている。
【００２８】
前記カップリングケース３５は、ケース本体３９と端板部材４１とを溶着部４３によって一体に結合したものである。なお、ケース本体３９と端板部材４１とは、相互のフランジをボルト・ナットにより締結する構成にすることもできる。また、ケース本体３９及び端板部材４１相互の分割位置も特に限定されるものではない。
【００２９】
前記ケース本体３９の内周面には、雄スプライン４０が設けられている。前記ケース本体３９のボス部４５は、前記インナーシャフト３７に嵌合している。ボス部４５にはシール部材としてＸリング４７が装着され、インナーシャフト３７の外面に密接している。Ｘリング４７は、断面がＸ字状のシールであり、高温高圧にも十分耐え得るものとなっている。
【００３０】
前記端板部材４１には、内面側に位置決め用の当接部４９が設けられ、当接部４９の内周側に嵌合穴５１が設けられている。端板部材４１の外面側には、インナーシャフト３７と同心の入力軸５３が一体に設けられている。入力軸５３は、本実施形態において前記軸３１に結合されている。
【００３１】
前記インナーシャフト３７には、雄スプライン５７が設けられ、一端５５と他端側５８とが前記嵌合穴５１と前記ボス部４５の内周面とに回転自在に嵌合支持されている。インナーシャフト３７には、ている。インナーシャフト３７の他端側５８は、本実施形態において前記軸３３側に連結されている。
【００３２】
前記トルク伝達部材であるカップリングケース３５、インナーシャフト３７に対して、回転軸芯方向に移動可能に可動部５９が配置されている。可動部５９は、回転軸芯を中心に周回状に形成されている。可動部５９には、一側に摺動外面部６１と摺動内面部６２，６３とが設けられている。摺動外面部６１には、Ｏリング６４が装着され、前記ケース本体３９の内面に密接している。可動部５９の一側端面には、押圧面６５が突設されている。可動部５９の他側外周には、前記摺動外面部６１に対して段付き状の対向外面部６７が設けられ、同内周には、前記摺動内面部６３に対して段付き状の対向内面部６９が設けられている。
【００３３】
前記可動部５９とトルク伝達部であるカップリングケース３５との間には、圧力室７０が形成されている。圧力室７０は、作動流体としてオイルの圧送を受けて拡張し、前記可動部５９をカップリング１５の回転軸芯方向へ移動させる構成となっている。
【００３４】
前記可動部５９と前記トルク伝達部の一方であるインナーシャフト３７とには、ポンプ部７１が設けられている。ポンプ部７１は、可動部５９とインナーシャフト３７の両者の相対回転により、作動流体であるオイルを前記圧力室４５へ圧送すると共に、作動流体であるオイルの圧力に応じて該可動部５９及びトルク伝達部であるインナーシャフト３７の回転方向への係合力を増大する構成となっている。具体的には、前記ポンプ部７１はカム部７３と動作部７５とを備えている。
【００３５】
前記カム部７３は、回転軸芯回りに周回状のカム体７７の表面にカム凸部７９を回転方向へ一定間隔で複数、例えば本実施形態においては８個設け、凹凸形成したものである。カム体７７の内周面には、雌スプライン８１が形成され、前記インナーシャフト３７の雄スプライン５７にスプライン嵌合している。カム体７７の一方の端面は、前記カップリングケース３５側の当接部４９に当接している。カム体７７の一方の外周面には、カム部７３よりも径の大きい環状支持部７２が設けられ、可動部５９の摺動内面部６２に摺動自在に嵌合している。カム体７７の他方の外周面には、嵌合面８３が設けられ、該嵌合面８３は前記可動部５９の摺動内面部６３に摺動自在に嵌合している。これらにより、カム体７７と可動部５９とはカップリング１５の回転軸芯方向に突き当て係合され、且つがたつき無く相対回転可能となっている。
【００３６】
前記動作部７５は、前記カム部７３に往復動作体が弾接し、該カム部７３の回転により前記往復動作体が往復動作して作動流体を前記圧力室７０へ圧送する。すなわち、動作部７５は、往復動作体としてプランジャ８５を備えている。プランジャ８５は、一端開口の中空状に形成され、前記可動部５９に設けられたガイド孔８７に嵌合支持されている。プランジャ８５及びガイド孔８７は、カップリング１５の回転軸芯に直交する回転半径方向に軸線を有するように配置され、周方向に一定間隔で複数、例えば本実施形態においては前記カム凸部７９に対応して８組設けられている。
【００３７】
前記ガイド孔８７は、前記対向外面部６７及び対向内面部６９に貫通し、対向内面部６９からプランジャ８５の先端が臨み、前記カム部７３に後述するコイルスプリングの付勢力によって弾接している。前記ガイド孔８７が貫通する対向外面部６７には、吐出口８９が設けられている。吐出口８９と前記プランジャ８５との間には、吸込空間部９１が設けられている。吸込空間部９１は、流路９３を介してケース内空間部９５に連通している。
【００３８】
前記対向外面部６７には、リング状の弁体９７が嵌合配置されている。弁体９７には、周方向各吐出口８９間において湾曲部９９が設けられている。この湾曲部９９によって、吐出口８９側からオイルの圧力が働いたとき、吐出口８９において対向外面部６７と弁体９７との間に隙間ができるようになっている。この弁体９７の変位を許容するため、弁体９７の外周面とカップリングケース３５の内周面との間に隙間１０１が形成されている。
【００３９】
前記プランジャ８５の内空部と前記弁体９７との間にコイルスプリング１０３が介設されている。このコイルスプリング１０３の付勢によって、プランジャ８５は前記のようにカム部７３に弾接する構成となっている。
【００４０】
前記可動部５９は、付勢部としてのカム手段１０５によってカップリング１５の回転軸芯方向へ付勢される構成となっている。カム手段１０５は、前記可動部５９と前記トルク伝達部の他方であるカップリングケース３５との間に形成され、両者を回転方向に係合しつつ、回転ずれに応じて前記圧力室７０を拡張するように前記可動部５９を前記トルク伝達部としてのカップリングケース３５に対し回転軸芯方向へ付勢する。
【００４１】
前記カム手段１０５の詳細は、図５をも参照して説明する。図５（ａ）は本実施形態のカム手段１０５の展開状態の断面図、（ｂ）は変形例に係るカム手段１０５Ａの展開状態の断面図である。
【００４２】
図２，図３，図５（ａ）のように、カム手段１０５は、スチールボール１０７を備えている。このスチールボール１０７は、カップリングケース３５の端板部材４１に形成された球状凹部１０９に嵌合支持されている。またスチールボール１０７は、可動部５９の端面に形成されたカム凹部１１１のカム面１１３，１１５に当接している。
【００４３】
この図５（ａ）において、両カム面１１３，１１５は回転方向に対称に形成されている。従って、カップリングケース３５と可動部５９との相対回転がいずれの方向に生じても、カム手段１０５は同一の特性で可動部５９を付勢移動させることができる。
【００４４】
但し、カム手段１０５は図５（ｂ）のカム手段１０５Ａとして構成することもできる。前記カム手段１０５Ａは、カム凹部１１１Ａの一方のカム面１１３Ａの角度を他方のカム面１１５よりも急角度に設定したものである。従って、カップリングケース３５と可動部５９との相対回転の方向が異なると、一方では急角度のカム面１１３Ａが働いて可動部５９を急峻に移動させ、他方ではカム面１１５によりカム面１１３Ａの場合よりも緩く移動させることができる。これによって、自動車では前後進時のトルク伝達特性を変えることができる。
【００４５】
前記トルク伝達部としてのカップリングケース３５のケース本体３９には、前記可動部５９の回転軸芯方向への移動を受ける受圧部１１７が設けられている。受圧部１１７は、ケース本体３９の回転半径方向に沿った壁部で形成され、前記可動部５９の押圧面６５にカップリング１５の回転軸芯方向に対向している。
【００４６】
前記可動部５９と受圧部１１７との間には、摩擦係合部として多板クラッチ１１９が設けられている。多板クラッチ１１９は、前記可動部５９の移動に応じて締結され、前記一対のトルク伝達部としてのカップリングケース３５及びインナーシャフト３７間を摩擦係合する。
【００４７】
前記多板クラッチ１１９は、インナープレート１２１とアウタープレート１２３とが交互に配置されている。インナープレート１２１は、インナーシャフト３７の雄スプライン５７にスプライン嵌合し、アウタープレート１２３は、カップリングケース３５の雄スプライン４０にスプライン嵌合している。前記多板クラッチ１１９の端部のインナープレート１２１と可動部５９との間には、スペーサプレート１２５が介設されている。
【００４８】
前記ケース内空間部９５、圧力室７０などには、作動流体としてオイルが充填されている。
【００４９】
次に作用を説明する。まず通常の走行状態では、エンジン１の駆動力は前記のようにして前輪９，１１に伝達され、自動車は二輪駆動状態で走行することができる。
【００５０】
次に、悪路走行中や、発進時、加速時に前輪９，１１が空転などして前輪９，１１、後輪２１，２３間に差動回転が発生すると、この差動回転が軸３１，３３を介してカップリング１５の入力軸５３とインナーシャフト３７の他端側５８とに入力され、カップリングケース３５とインナーシャフト３７とが相対回転する。カップリングケース３５と可動体５９とはカム手段１０５のスチールボール１０７を介して回転方向に係合するため、前記相対回転によって、インナーシャフト３７側のカム体７７がカップリングケース３５側の可動部５９に対し相対回転する。この相対回転によって、カム体７７のカム凸部７９がプランジャ８５を順次押しのけるようにして回転移動する。これによって、プランジャ８５がガイド孔８７内においてコイルスプリング１０１に抗して往復動作する。
【００５１】
前記プランジャ８５の往復動作に際し、プランジャ８５がカップリング１５の回転半径方向内側に移動すると、ケース内空間部９５から流路９３を介して吸込空間部９１内へオイルが吸い込まれる。
【００５２】
前記プランジャ８５が回転半径方向外側へ移動すると、その途中で流路９３が閉じられ、吸込空間部９１内のオイルが圧縮される。この圧縮力によって弁体９７が吐出口８９から離れ、吸込空間部９１内のオイルが吐出口８９から圧力室７０内へ圧送される。前記弁体９７が吐出口８９から離れるときの変位は、湾曲部９９によって許容できる。
【００５３】
こうして圧力室７０にオイルが順次圧送されると、圧力室７０内の圧力が高まり、これに応じて吸込空間部９１内の圧力も高まる。従って、プランジャ８５の往復動作に高い抵抗力が加わり、プランジャ８５はカム凸部７９に回転方向に係合する。
【００５４】
このプランジャ８５のカム凸部７９に対する係合により、カップリングケース３５からカム手段１０５の係合を介し、可動体５９、カム体７７を経てインナーシャフト３７へトルク伝達が行われる。
【００５５】
また、前記圧力室７０内のオイル圧力の増加によって、可動部５９はカップリング１５の回転軸芯方向に移動し、押圧面６５によってスペーサプレート１２５を押圧する。スペーサプレート１２５が押圧されると、押圧力は多板クラッチ１１９を介して受圧部１１７で受けられ、多板クラッチ１１９が締結される。
【００５６】
同時にプランジャ８５がカム体７７に係合することによって、可動部５９がインナーシャフト３７と一体となり、カップリングケース３５に対し回転ずれを強める。この回転ずれによって、カム手段１０５ではスチールボール１０７が例えばカム面１１３を移動し、可動部５９がカップリング１５の回転軸芯方向に付勢移動される。従って、カム手段１０５による可動体５９の付勢移動によっても多板クラッチ１１９が締結される。尚、自動車の後進時に前記相対回転が逆方向へ起こったときは、スチールボール１０７が他方側のカム面１１５を移動し、同様に可動部５９が移動することになる。
【００５７】
このようにしてカップリングケース３５のカム手段１０５，ポンプ部７１を介したインナーシャフト３７への係合と、圧力室７０内の圧力上昇による可動部５９の移動及びカム手段１０５による可動部５９の移動による多板クラッチ１１９の締結とにより、カップリングケース３５に入力されたトルクは、一方ではスチールボール１０７、可動体５９、プランジャ８５、カム体７７を介し、インナーシャフト３７へ伝達され、他方ではカップリングケース３５、多板クラッチ１１９を介してインナーシャフト３７へ伝達される。これによって自動車は、四輪駆動状態となり、前輪９，１１の空転などに拘わらず後輪２１，２３の駆動力によって悪路走行、発進、加速等を円滑に行うことができる。
【００５８】
自動車が悪路から脱出するなどして定常走行状態に戻ると、前輪９，１１、後輪２１，２３間の回転差はなくなり、カップリングケース３５及びインナーシャフト３７間の相対回転がなくなって、プランジャ８５の往復動作は行われず、カップリング１５でのトルク伝達は行われない。従って、自動車は前輪９，１１の前輪駆動の状態になる。尚、圧力室７０内に圧送されたオイルは、カップリングケース３５及びインナーシャフト３７間の差動回転の停止により、カム体７７とインナーシャフト３７との間の雌雄スプライン８１，５７間からケース内空間部９５に戻る。
【００５９】
こうして、前記ポンプ部７１の動作によるオイルの圧力は、前記相対回転の回転差速度に応じて増大するため、カップリングケース３５及びインナーシャフト３７間のトルク伝達を相対回転の回転差速度に応じて増大することができる。
【００６０】
前記ポンプ部７１を形成する可動部５９を回転軸芯方向へ移動させて、多板クラッチ１１９の係合力を増大するようにしたため、多板クラッチ１１９を押圧する特別なピストンを不要とし、構造を著しく簡単にすることができる。また部品点数が少なくなり、組み付け、部品管理を容易にすることができる。
【００６１】
前記カム手段１０５により、可動部５９とカップリングケース３５とを回転方向に係合しつつ、回転ずれに応じて圧力室７０を拡張するように可動部５９をカップリングケース３５、インナーシャフト３７に対し回転軸芯方向へ確実に付勢移動させることができる。
【００６２】
前記可動部５９とインナーシャフト３７との相対回転によりカム部７３に弾接する動作部７５のプランジャ８５がカム部７３の凹凸形成によって往復動作し、オイルを圧力室７０へ確実に圧送することができる。また、オイルの圧力に応じて、カム部７３の凹凸形成に対するプランジャ８５の回転方向への係合力を確実に増大することができる。
【００６３】
前記可動部５９の移動によって多板クラッチ１１９を締結し、カップリングケース３５及びインナーシャフト３７間の摩擦係合をより確実に行うことができる。
【００６４】
尚、カップリング１５の配置状態は特に限定されるものではない。例えば、カップリング１５をフロントデフ７と左右いずれかの前輪９，１１との間、あるいはリヤデフ１９と左右いずれかの後輪２１，２３との間に配置する構成にすることもできる。
【００６５】
前記カップリング１５をフロントデフ７、リヤデフ１９などデファレンシャル装置の差動制限装置として構成することも可能である。
【００６６】
前記付勢部としては、カム手段１０５に代えて可動部５９の外周面とカップリングケース３５の内周面とを螺合させるネジによって構成することもできる。前記プランジャ８５はピストンに代えることもできる。
【００６７】
前記受圧部１１７は、カップリングケース３５側に設けるものに限らず、例えばインナーシャフト３７側に設ける構成にすることもできる。
【００６８】
前記摩擦係合部は、多板クラッチ１１９に限らず、例えば受圧部１１７をインナーシャフト３７側に設け、この受圧部に対し可動部５９を直接接触させることによっても構成することができる。
【００６９】
前記カム部７３は、カップリングケース３５側に形成し、カム手段１０５を可動部５９とインナーシャフト３７との間に形成する構成にすることもできる。
【００７０】
前記インナーシャフト３７から入力し、カップリングケース３５から出力する構成にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動車の駆動系を示すスケルトン平面図である。
【図２】一実施形態に係り、カップリングの一部を断面にした側面図である。
【図３】一実施形態に係り、カップリングの要部拡大断面図である。
【図４】一実施形態に係り、図２のＳＢ−ＳＢ矢視断面図である。
【図５】（ａ）は一実施形態に係るカム手段の展開状態の断面図、（ｂ）は変形例に係るカム手段の展開状態の断面図である。
【図６】従来例に係るカップリングの断面図である。
【図７】図６のＳＡ−ＳＡ矢視断面図である。
【符号の説明】
１５カップリング
３５カップリングケース（トルク伝達部）
３７インナーシャフト（トルク伝達部）
５９可動部
７０圧力室
７１ポンプ部
７３カム部
７５動作部
８５プランジャ（往復動作体）
１０５カム手段（付勢部）
１１７受圧部
１１９多板クラッチ（摩擦係合部）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a torque transmission device for an automobile or the like.
[0002]
[Prior art]
As a conventional torque transmission device, for example, there is one as shown in FIGS. FIG. 6 is a cross-sectional view in the direction along the rotation axis, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line SA-SA in FIG. The torque transmission device shown in FIGS. 6 and 7 is configured as a rotation difference sensitive type coupling 201. This coupling 201 includes a casing body 203 and an inner shaft 205 concentrically.
[0003]
A pump case 207 is arranged in the casing body 203. The pump case 207 is engaged with the coupling case 203 in the rotation direction. A piston 209 is mounted on the pump case 207. The piston 209 receives the pressure feed of the working fluid and moves in the rotation axis center direction of the coupling 201. The pump case 207 further supports a plurality of plungers 211. The plunger 211 is arranged to reciprocate in a radial direction perpendicular to the rotation axis of the coupling 201. Each plunger 211 is biased toward the inner shaft 205 by a coil spring 213.
[0004]
A cam portion 215 is provided on the inner shaft 205. The cam portion 215 includes a plurality of cam protrusions 217 at regular intervals in the rotation direction, and is formed with irregularities in the rotation direction. The tip of the plunger 211 is in elastic contact with the cam portion 215 by the bias of the coil spring 213.
[0005]
A multi-plate clutch 217 is provided between the coupling case 203 and the inner shaft 205. Oil is injected as a working fluid into a space 219 between the coupling case 203 and the inner shaft 205.
[0006]
Therefore, when relative rotation occurs between the coupling case 203 and the inner shaft 205, the plunger 211 reciprocates due to the unevenness of the cam portion 215. The pump work is performed by the reciprocating motion of the plunger 211, and the oil in the space 219 is pumped toward the piston 209.
[0007]
The piston 209 receives the oil pressure and moves in the rotation axis direction of the coupling 201 to fasten the multi-plate clutch 217. At the same time, when the pressure of the oil pumped behind the piston 209 increases, the resistance of the reciprocating operation of the plunger 211 also increases, and the plunger 211 and the cam convex portion 217 of the cam portion 215 engage in the rotational direction. By this engagement, torque is transmitted from the coupling case 203 to the inner shaft 205, and torque is transmitted from the coupling case 203 to the inner shaft 205 also by frictional engagement due to the engagement of the multi-plate clutch 217.
[0008]
Therefore, as the rotational speed difference between the coupling case 203 and the inner shaft 205 increases, the engaging force between the multi-plate clutch 217, the plunger 211, and the cam portion 215 increases, and the transmission torque can be increased (for example, Patent Document 1).
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2001-354043 A
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described structure, since the plunger 211 and the piston 109 are provided in the pump case 207, not only the structure becomes extremely complicated, but also the number of parts increases, and assembling and parts management become extremely complicated. There was a problem.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a torque transmission device whose structure can be simplified and assembly and parts management can be facilitated.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 includes a pair of rotatable torque transmitting units for performing input and output, a movable unit arranged to be movable in a rotation axis direction with respect to the torque transmitting member, the movable unit and the movable unit. A pressure chamber formed between the torque transmitting portion and receiving the pressure of the working fluid and expanding to move the movable portion, and a pressure chamber formed in one of the movable portion and the torque transmitting portion to allow the working fluid to rotate by relative rotation of both. A pump unit for supplying pressure to the pressure chamber and increasing an engaging force in the rotational direction of the movable unit and the torque transmitting unit according to the pressure of the working fluid; and a pump unit formed between the movable unit and the other of the torque transmitting unit. An urging portion for urging the movable portion toward the axis of rotation with respect to the torque transmitting portion so as to expand the pressure chamber in response to a rotational displacement while engaging the two in the rotational direction; Rotation of the movable part formed in the transmission part A pressure receiving portion that receives the movement in the core direction, and a friction engagement portion that is provided between the movable portion and the pressure receiving portion and that increases a friction engagement force between the two torque transmitting portions according to the pressure on the pressure receiving portion. It is characterized by having.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the torque transmission device according to the first aspect, wherein the urging portion is constituted by a cam means.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in the torque transmission device according to the first or second aspect, the pump portion includes a cam portion having one of the torque transmission portions formed with unevenness in a rotational direction, and a reciprocating motion of the cam portion. An operation unit for reciprocating the body by elastic contact of the body and reciprocating the body by rotation of the cam unit to pump the working fluid to the pressure chamber.
[0015]
The invention according to claim 4 is the torque transmission device according to any one of claims 1 to 3, wherein the friction engagement portion is fastened in accordance with the movement of the movable portion, and connects between the pair of torque transmission portions. It is a multi-plate clutch that frictionally engages.
[0016]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, when the pair of torque transmitting units rotate relative to each other, the pump unit formed on one of the torque transmitting unit and the movable unit disposed so as to be movable in the rotation axis direction with respect to the torque transmitting unit. It can operate and pump the working fluid into the pressure chamber. At this time, the movable part and the other of the torque transmitting parts are engaged in the rotational direction via the urging part, so that the relative rotation between the movable part and one of the torque transmitting parts can be smoothly performed.
[0017]
Due to the relative rotation, the engaging force with one of the movable portion and the torque transmitting portion can be increased in the rotational direction according to the pressure of the working fluid pumped by the pump portion. By this engagement force, the rotational displacement is strengthened in the biasing portion formed between the movable portion and the other of the torque transmitting portion, and the movable portion is moved relative to the torque transmitting portion so as to expand the pressure chamber in accordance with the rotational displacement. It can be urged in the direction of the rotation axis. At the same time, the pressure chamber expands by receiving the pumping of the working fluid, and can move the movable part. Due to the movement of the movable part by the pressure chamber and the urging movement of the movable part by the urging part, the movable part moves in the direction of the rotation axis, and this movement can be received by the pressure receiving part formed in the torque transmitting part. The friction engagement portion can increase the friction engagement force according to the pressure on the pressure receiving portion.
[0018]
Therefore, the input and output torque transmission between the pair of torque transmission units can be performed smoothly by the engagement force of the pump unit and the engagement force of the friction engagement unit.
[0019]
Since the pressure of the working fluid due to the operation of the pump unit increases according to the rotational speed difference between the relative rotations, the torque transmission between the pair of torque transmitting units can be increased according to the rotational speed difference between the relative rotations. .
[0020]
In addition, since the movable portion forming the pump portion is moved in the direction of the rotation axis to increase the engagement force of the friction engagement portion, a special piston for pressing the friction engagement portion is not required, and the structure is significantly reduced. Can be easy. In addition, the number of components is reduced, and assembling and component management can be facilitated.
[0021]
According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the present invention, since the biasing portion is constituted by the cam means, the movable means and the other of the torque transmitting parts are engaged in the rotational direction by the cam means. In addition, the movable portion can be positively moved in the direction of the rotation axis relative to the torque transmitting portion so as to expand the pressure chamber in accordance with the rotational displacement.
[0022]
According to the third aspect of the present invention, in addition to the effects of the first or second aspect, the pump section includes a cam section having one of the torque transmitting sections formed with irregularities in the rotation direction, and a reciprocating body provided on the cam section. The reciprocating member is reciprocated by the rotation of the cam portion to reciprocate and pressurize the working fluid to the pressure chamber, so that the movable portion and one of the torque transmitting portions are resiliently contacted with the cam portion. The reciprocating body of the operating section reciprocates due to the formation of the concave and convex portions of the cam section, and the working fluid can be reliably pumped to the pressure chamber. Further, it is possible to reliably increase the engaging force of the reciprocating member in the rotation direction with respect to the unevenness of the cam portion in accordance with the pressure of the working fluid.
[0023]
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the effect of any one of the first to third aspects, the friction engagement portion is fastened in accordance with the movement of the movable portion and frictionally engages the pair of torque transmission portions. Therefore, the multi-plate clutch is fastened by the movement of the movable portion, and the frictional engagement between the pair of torque transmitting portions can be performed more reliably.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a skeleton plan view showing a drive system of a four-wheel drive vehicle to which one embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, this drive system includes an engine 1, a clutch 3, a transmission 5, a front differential 7, left and right front wheels 9, 11, a transfer 13, a coupling 15, a propeller shaft 17, a rear differential 19, left and right rear wheels 21, 23 and the like. The transfer 13 includes a transmission gear set 25, a direction changing gear set 27, and the like.
[0025]
The driving force of the engine 1 is transmitted from the clutch 3 to the front differential 7 via the transmission 5. The driving force is distributed from the front differential 7 to the left and right front wheels 9 and 11. The driving force is transmitted from the differential case 29 of the front differential 7 to the transmission gear set 25 of the transfer 13, the direction is changed by the direction conversion gear set 27 and transmitted to the coupling 15 via the shaft 31. From the coupling 15, the power is transmitted to the propeller shaft 17 via the shaft 33, and transmitted from the rear differential 19 to the left and right rear wheels 21 and 23.
[0026]
The specific configuration of the coupling 15 is as shown in FIGS. 2 is a side view in which a part of the coupling 15 is sectioned, FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part of the coupling 15, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line SB-SB in FIG.
[0027]
As shown in FIGS. 2 and 3, the coupling 15 includes a coupling case 35 and an inner shaft 37 as a pair of rotatable torque transmitting units for performing input and output.
[0028]
In the coupling case 35, the case body 39 and the end plate member 41 are integrally connected by a welding portion 43. The case body 39 and the end plate member 41 may be configured so that the mutual flanges are fastened with bolts and nuts. Further, the division position between the case body 39 and the end plate member 41 is not particularly limited.
[0029]
A male spline 40 is provided on the inner peripheral surface of the case main body 39. The boss 45 of the case body 39 is fitted to the inner shaft 37. An X ring 47 is mounted on the boss 45 as a seal member, and is in close contact with the outer surface of the inner shaft 37. The X ring 47 is a seal having an X-shaped cross section, and can withstand high temperature and pressure.
[0030]
The end plate member 41 is provided with a contact portion 49 for positioning on the inner surface side, and a fitting hole 51 on the inner peripheral side of the contact portion 49. On the outer surface side of the end plate member 41, an input shaft 53 concentric with the inner shaft 37 is provided integrally. The input shaft 53 is connected to the shaft 31 in this embodiment.
[0031]
A male spline 57 is provided on the inner shaft 37, and one end 55 and the other end 58 are rotatably fitted and supported by the fitting hole 51 and the inner peripheral surface of the boss 45. The inner shaft 37 is provided. The other end 58 of the inner shaft 37 is connected to the shaft 33 in this embodiment.
[0032]
A movable portion 59 is disposed so as to be movable in the rotation axis direction with respect to the coupling case 35 and the inner shaft 37 which are the torque transmitting members. The movable part 59 is formed in a circular shape around the rotation axis. The movable portion 59 is provided with a sliding outer surface portion 61 and sliding inner surface portions 62 and 63 on one side. An O-ring 64 is mounted on the sliding outer surface portion 61 and is in close contact with the inner surface of the case body 39. A pressing surface 65 protrudes from one end surface of the movable portion 59. On the outer periphery of the other side of the movable portion 59, an opposing outer surface portion 67 having a step shape with respect to the sliding outer surface portion 61 is provided, and a stepped shape with respect to the sliding inner surface portion 63 is provided on the inner periphery. An opposing inner surface portion 69 is provided.
[0033]
A pressure chamber 70 is formed between the movable part 59 and the coupling case 35 serving as a torque transmitting part. The pressure chamber 70 is configured to expand by receiving pressure feed of oil as a working fluid and to move the movable portion 59 in the direction of the rotation axis of the coupling 15.
[0034]
A pump 71 is provided on the movable part 59 and the inner shaft 37 which is one of the torque transmitting parts. The pump 71 presses oil serving as a working fluid into the pressure chamber 45 by the relative rotation of the movable part 59 and the inner shaft 37, and also controls the torque of the movable part 59 and the torque according to the pressure of the oil serving as the working fluid. It is configured to increase the engaging force in the rotation direction of the inner shaft 37 that is the transmission unit. Specifically, the pump section 71 includes a cam section 73 and an operating section 75.
[0035]
The cam portion 73 is formed by providing a plurality of, for example, eight cam protrusions 79 at regular intervals in the rotation direction on the surface of a cam body 77 having a circular shape around the axis of the rotation axis, and forming irregularities. A female spline 81 is formed on the inner peripheral surface of the cam body 77, and is spline-fitted to the male spline 57 of the inner shaft 37. One end surface of the cam body 77 is in contact with the contact portion 49 on the coupling case 35 side. An annular support portion 72 having a larger diameter than the cam portion 73 is provided on one outer peripheral surface of the cam body 77, and is slidably fitted to the sliding inner surface portion 62 of the movable portion 59. A fitting surface 83 is provided on the other outer peripheral surface of the cam body 77, and the fitting surface 83 is slidably fitted to the sliding inner surface 63 of the movable portion 59. As a result, the cam body 77 and the movable portion 59 are abutted against and engaged with each other in the direction of the rotation axis of the coupling 15 and are relatively rotatable without play.
[0036]
The reciprocating body resiliently contacts the cam 73, and the reciprocating body reciprocates due to the rotation of the cam 73, and the working fluid is pumped to the pressure chamber 70. That is, the operating section 75 includes the plunger 85 as a reciprocating body. The plunger 85 is formed in a hollow shape with one end open, and is fitted and supported in a guide hole 87 provided in the movable portion 59. The plunger 85 and the guide hole 87 are arranged so as to have an axis in a radial direction of rotation orthogonal to the axis of rotation of the coupling 15, and a plurality of them at regular intervals in the circumferential direction, for example, in the cam convex portion 79 in the present embodiment. Eight sets are provided correspondingly.
[0037]
The guide hole 87 penetrates the opposed outer surface portion 67 and the opposed inner surface portion 69, the tip of the plunger 85 faces from the opposed inner surface portion 69, and is in elastic contact with the cam portion 73 by the urging force of a coil spring described later. A discharge port 89 is provided in the opposing outer surface 67 through which the guide hole 87 passes. A suction space 91 is provided between the discharge port 89 and the plunger 85. The suction space 91 communicates with a space 95 in the case via a flow path 93.
[0038]
A ring-shaped valve body 97 is fitted to the opposed outer surface portion 67. The valve body 97 is provided with a curved portion 99 between the discharge ports 89 in the circumferential direction. Due to the curved portion 99, a gap is formed between the opposed outer surface portion 67 and the valve body 97 at the discharge port 89 when oil pressure acts from the discharge port 89 side. In order to allow the displacement of the valve body 97, a gap 101 is formed between the outer peripheral surface of the valve body 97 and the inner peripheral surface of the coupling case 35.
[0039]
A coil spring 103 is interposed between the inner space of the plunger 85 and the valve body 97. The urging of the coil spring 103 causes the plunger 85 to elastically contact the cam portion 73 as described above.
[0040]
The movable portion 59 is configured to be urged in the direction of the rotation axis of the coupling 15 by cam means 105 as an urging portion. The cam means 105 is formed between the movable part 59 and the coupling case 35 which is the other of the torque transmitting parts, and expands the pressure chamber 70 in accordance with the rotational displacement while engaging the two in the rotational direction. As a result, the movable portion 59 is urged in the direction of the axis of rotation with respect to the coupling case 35 as the torque transmitting portion.
[0041]
The details of the cam means 105 will be described with reference to FIG. FIG. 5A is a cross-sectional view of a cam unit 105 of the present embodiment in an expanded state, and FIG. 5B is a cross-sectional view of a cam unit 105A according to a modification in an expanded state.
[0042]
As shown in FIGS. 2, 3, and 5A, the cam means 105 includes a steel ball 107. The steel ball 107 is fitted and supported in a spherical recess 109 formed in the end plate member 41 of the coupling case 35. Further, the steel ball 107 is in contact with the cam surfaces 113 and 115 of the cam recess 111 formed on the end surface of the movable portion 59.
[0043]
In FIG. 5A, both cam surfaces 113 and 115 are formed symmetrically in the rotation direction. Therefore, regardless of the relative rotation of the coupling case 35 and the movable portion 59 in any direction, the cam means 105 can bias and move the movable portion 59 with the same characteristics.
[0044]
However, the cam means 105 can be configured as the cam means 105A shown in FIG. In the cam means 105A, the angle of one cam surface 113A of the cam recess 111A is set to be steeper than that of the other cam surface 115. Therefore, if the direction of relative rotation between the coupling case 35 and the movable part 59 is different, on the one hand, the cam surface 113A at a steep angle acts to move the movable part 59 steeply, and on the other hand, the cam surface 115A It can be moved more slowly than in the case. As a result, the torque transmission characteristics of the vehicle when traveling forward and backward can be changed.
[0045]
The case body 39 of the coupling case 35 serving as the torque transmitting section is provided with a pressure receiving section 117 that receives the movement of the movable section 59 in the direction of the rotation axis. The pressure receiving portion 117 is formed of a wall portion extending along the rotational radius direction of the case main body 39, and faces the pressing surface 65 of the movable portion 59 in the rotational axis direction of the coupling 15.
[0046]
A multi-plate clutch 119 is provided between the movable portion 59 and the pressure receiving portion 117 as a frictional engagement portion. The multi-plate clutch 119 is fastened according to the movement of the movable portion 59, and frictionally engages between the coupling case 35 and the inner shaft 37 as the pair of torque transmitting portions.
[0047]
In the multi-plate clutch 119, inner plates 121 and outer plates 123 are alternately arranged. The inner plate 121 is spline-fitted to the male spline 57 of the inner shaft 37, and the outer plate 123 is spline-fitted to the male spline 40 of the coupling case 35. A spacer plate 125 is provided between the movable plate 59 and the inner plate 121 at the end of the multi-plate clutch 119.
[0048]
The space 95 in the case, the pressure chamber 70 and the like are filled with oil as a working fluid.
[0049]
Next, the operation will be described. First, in a normal running state, the driving force of the engine 1 is transmitted to the front wheels 9 and 11 as described above, and the vehicle can run in a two-wheel drive state.
[0050]
Next, when the front wheels 9, 11 run idle or the like during idling on a rough road, starting, or accelerating, a differential rotation occurs between the front wheels 9, 11 and the rear wheels 21, 23. The input is input to the input shaft 53 of the coupling 15 and the other end 58 of the inner shaft 37 via 33, so that the coupling case 35 and the inner shaft 37 rotate relatively. Since the coupling case 35 and the movable body 59 are engaged in the rotational direction via the steel ball 107 of the cam means 105, the cam body 77 on the inner shaft 37 side is moved by the relative rotation. It rotates relative to 59. By this relative rotation, the cam projection 79 of the cam body 77 is rotated and moved so as to push the plunger 85 sequentially. As a result, the plunger 85 reciprocates in the guide hole 87 against the coil spring 101.
[0051]
When the plunger 85 moves in the radial direction of rotation of the coupling 15 during the reciprocating operation of the plunger 85, oil is sucked into the suction space 91 from the space 95 in the case via the flow path 93.
[0052]
When the plunger 85 moves outward in the rotational radial direction, the flow passage 93 is closed halfway, and the oil in the suction space 91 is compressed. The valve body 97 is separated from the discharge port 89 by this compression force, and the oil in the suction space 91 is pumped from the discharge port 89 into the pressure chamber 70. The displacement when the valve body 97 is separated from the discharge port 89 can be tolerated by the curved portion 99.
[0053]
When the oil is sequentially pumped into the pressure chamber 70 in this manner, the pressure in the pressure chamber 70 increases, and the pressure in the suction space 91 increases accordingly. Accordingly, a high resistance force is applied to the reciprocating operation of the plunger 85, and the plunger 85 is engaged with the cam projection 79 in the rotation direction.
[0054]
By the engagement of the plunger 85 with the cam projection 79, torque is transmitted from the coupling case 35 to the inner shaft 37 via the movable body 59 and the cam body 77 via the engagement of the cam means 105.
[0055]
In addition, due to an increase in the oil pressure in the pressure chamber 70, the movable portion 59 moves in the rotation axis direction of the coupling 15, and presses the spacer plate 125 by the pressing surface 65. When the spacer plate 125 is pressed, the pressing force is received by the pressure receiving portion 117 via the multi-plate clutch 119, and the multi-plate clutch 119 is engaged.
[0056]
Simultaneously, the engagement of the plunger 85 with the cam body 77 causes the movable portion 59 to be integrated with the inner shaft 37, thereby increasing the rotational displacement with respect to the coupling case 35. Due to this rotational displacement, the steel ball 107 moves, for example, on the cam surface 113 in the cam means 105, and the movable part 59 is urged and moved in the direction of the rotation axis of the coupling 15. Therefore, the multiple disc clutch 119 is also engaged by the urging movement of the movable body 59 by the cam means 105. When the relative rotation occurs in the reverse direction when the vehicle is moving backward, the steel ball 107 moves on the other cam surface 115, and the movable portion 59 similarly moves.
[0057]
In this manner, the engagement of the coupling case 35 with the inner shaft 37 via the cam means 105 and the pump part 71, the movement of the movable part 59 due to the increase in the pressure in the pressure chamber 70, and the movement of the movable part 59 by the cam means 105 By the engagement of the multi-plate clutch 119 by the movement, the torque input to the coupling case 35 is transmitted to the inner shaft 37 via the steel ball 107, the movable body 59, the plunger 85, and the cam body 77 on the one hand, and on the other hand The power is transmitted to the inner shaft 37 via the coupling case 35 and the multi-plate clutch 119. As a result, the vehicle enters the four-wheel drive state, and can smoothly travel, start, accelerate, and the like by the driving force of the rear wheels 21 and 23 regardless of the idling of the front wheels 9 and 11.
[0058]
When the vehicle returns to a steady running state by, for example, escaping from a rough road, the rotation difference between the front wheels 9, 11 and the rear wheels 21, 23 disappears, and the relative rotation between the coupling case 35 and the inner shaft 37 disappears. The reciprocating operation of the plunger 85 is not performed, and the torque transmission by the coupling 15 is not performed. Accordingly, the vehicle is driven by the front wheels 9, 11 in front-wheel drive. The oil pumped into the pressure chamber 70 stops the differential rotation between the coupling case 35 and the inner shaft 37 and stops the differential rotation between the cam body 77 and the inner shaft 37 from between the male and female splines 81 and 57 into the case. Return to the space 95.
[0059]
Thus, the oil pressure due to the operation of the pump unit 71 increases in accordance with the rotational difference speed of the relative rotation. Therefore, the torque transmission between the coupling case 35 and the inner shaft 37 is performed in accordance with the rotational difference speed of the relative rotation. Can increase.
[0060]
By moving the movable portion 59 forming the pump portion 71 in the direction of the axis of rotation to increase the engagement force of the multi-plate clutch 119, a special piston for pressing the multi-plate clutch 119 is not required, and the structure is reduced. Can be significantly simplified. In addition, the number of components is reduced, and assembling and component management can be facilitated.
[0061]
By the cam means 105, the movable part 59 is coupled to the coupling case 35 and the inner shaft 37 so that the movable part 59 and the coupling case 35 are engaged with each other in the rotational direction, and the pressure chamber 70 is expanded according to the rotational displacement. On the other hand, urging movement can be reliably performed in the direction of the rotation axis.
[0062]
The plunger 85 of the operating portion 75 that resiliently contacts the cam portion 73 due to the relative rotation between the movable portion 59 and the inner shaft 37 reciprocates due to the formation of the unevenness of the cam portion 73, so that the oil can be reliably pumped to the pressure chamber 70. . In addition, the engagement force of the plunger 85 in the rotation direction with respect to the unevenness of the cam portion 73 can be reliably increased in accordance with the oil pressure.
[0063]
The multi-plate clutch 119 is fastened by the movement of the movable portion 59, and the frictional engagement between the coupling case 35 and the inner shaft 37 can be more reliably performed.
[0064]
Note that the arrangement state of the coupling 15 is not particularly limited. For example, the coupling 15 may be arranged between the front differential 7 and one of the left and right front wheels 9 and 11, or between the rear differential 19 and one of the left and right rear wheels 21 and 23.
[0065]
The coupling 15 may be configured as a differential limiting device for a differential device such as a front differential 7 and a rear differential 19.
[0066]
Instead of the cam means 105, the urging portion may be formed by a screw for screwing the outer peripheral surface of the movable portion 59 and the inner peripheral surface of the coupling case 35. The plunger 85 can be replaced with a piston.
[0067]
The pressure receiving portion 117 is not limited to the one provided on the coupling case 35 side, and may be configured to be provided on the inner shaft 37 side, for example.
[0068]
The friction engagement portion is not limited to the multi-plate clutch 119, and may be configured by, for example, providing a pressure receiving portion 117 on the inner shaft 37 side and bringing the movable portion 59 into direct contact with the pressure receiving portion.
[0069]
The cam portion 73 may be formed on the coupling case 35 side, and the cam means 105 may be formed between the movable portion 59 and the inner shaft 37.
[0070]
It is also possible to adopt a configuration in which input is made from the inner shaft 37 and output from the coupling case 35.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a skeleton plan view showing a drive system of an automobile according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a part of a coupling according to an embodiment;
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the coupling according to the embodiment.
FIG. 4 is a sectional view taken along the line SB-SB in FIG. 2 according to the embodiment;
FIG. 5A is a cross-sectional view of an expanded state of a cam unit according to an embodiment, and FIG. 5B is a cross-sectional view of an expanded state of a cam unit according to a modification.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a coupling according to a conventional example.
7 is a sectional view taken along the line SA-SA in FIG. 6;
[Explanation of symbols]
15 Coupling
35 Coupling case (torque transmission part)
37 Inner shaft (torque transmission part)
59 Moving parts
70 pressure chamber
71 Pump section
73 Cam part
75 Working part
85 plunger (reciprocating body)
105 Cam means (biasing part)
117 Pressure receiving part
119 Multi-plate clutch (friction engagement part)

Claims

A pair of rotatable torque transmission units for performing input and output,
A movable portion arranged so as to be movable in the direction of the axis of rotation with respect to the torque transmitting portion,
A pressure chamber formed between the movable part and the torque transmission part, receiving pressure feed of a working fluid, expanding and moving the movable part,
The working fluid is formed in one of the movable portion and the torque transmitting portion, and the working fluid is pressure-fed to the pressure chamber by the relative rotation of the two, and the rotational force of the movable portion and the torque transmitting portion in the rotational direction is increased according to the pressure of the working fluid. An increasing pump section;
The movable part is rotated with respect to the torque transmitting part so that the pressure chamber is expanded in accordance with a rotational displacement while the two are formed between the movable part and the other one of the torque transmitting parts while engaging the two in the rotational direction. An urging unit for urging and moving in the center direction;
A pressure receiving unit formed in the torque transmitting unit and receiving movement of the movable unit in the direction of the axis of rotation;
A torque transmission device, comprising: a friction engagement portion provided between the movable portion and the pressure receiving portion, the friction engagement portion increasing a friction engagement force between the two torque transmission portions according to a pressure on the pressure reception portion.

The torque transmission device according to claim 1, wherein
The biasing section is constituted by a cam means.

The torque transmission device according to claim 1 or 2,
The pump portion includes a cam portion having one of the torque transmitting portions formed with irregularities in a rotational direction, a reciprocating member elastically contacting the cam portion, and the reciprocating member reciprocatingly operates by rotation of the cam portion, thereby causing a working fluid. And an operating part for feeding the pressure to the pressure chamber.

The torque transmission device according to any one of claims 1 to 3,
The torque transmission device according to claim 1, wherein the friction engagement portion is a multi-plate clutch that is fastened in accordance with the movement of the movable portion and frictionally engages between the pair of torque transmission portions.