JP2010007750A - Hydraulic power transmission device - Google Patents

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Tadahiko Kato
忠彦 加藤
Kazuhisa Shimada
和寿 嶌田
Yoshiaki Tajima
芳明 田嶋
Shinji Naito
真治 内藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hydraulic power transmission device having, in addition to a function of torque distribution between right and left wheels or front and rear wheels, a function of automatically setting a differential lock state when a rotation speed difference between the right and left wheels or the front and rear wheels exceeds a predetermined value. <P>SOLUTION: The hydraulic power transmission device is provided with a housing formed with a pair of cam surfaces, a pair of rotors formed with a plurality of piston chambers 128, a plurality of pistons driven by the cam surfaces during differential rotation, a rotary valve caught between opposed end surfaces of the pair of rotors to be rotatably in slide contact with them and formed in opposite faces with a plurality of intake ports and discharge ports, a high pressure chamber formed in the rotary valve, a shutoff valve providing an orifice between the high pressure chamber and a low pressure chamber in the housing, transmitting torque according to the rotation speed difference and shutting off the orifice when pressure of the high pressure chamber exceeds a predetermined value and a relief valve opening the high pressure chamber when the pressure further rises and exceeds a predetermined value. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、一対の油圧式動力伝達継手を用い、前後輪及び左右輪の回転速度差に応じてトルク配分を行う油圧式動力伝達装置に関する。
The present invention relates to a hydraulic power transmission device that uses a pair of hydraulic power transmission joints and distributes torque according to a difference in rotational speed between front and rear wheels and left and right wheels.

従来のトルク感応型の差動制限機構を持つ差動装置において、機械式のものとしては例えば特開2000−205375号公報に示されるような、多板クラッチ方式、ヘリカルギア方式、トルセン方式、カム方式等が知られている。   In a conventional differential device having a torque-sensitive differential limiting mechanism, as a mechanical device, a multi-plate clutch method, a helical gear method, a torque sensor method, a cam as disclosed in, for example, JP-A-2000-205375 The method is known.

多板クラッチ方式は、デフケース、ピニオン、一対のサイドギア及びサイドギアとデフケースとの間に配置された多板クラッチで構成され、デフケースに入力された駆動力は、ピニオンを介して差動(デフケースとサイドギアあるいはサイドギア同士の回転速度差)を吸収しながら両サイドギアへ伝達される。また、差動の際に、ピニオンとサイドギアとの噛合い反力で生じるスラスト荷重によってサイドギアが多板クラッチを押圧することで差動制限力を得ている。   The multi-plate clutch system is composed of a differential case, a pinion, a pair of side gears and a multi-plate clutch arranged between the side gear and the differential case, and the driving force input to the differential case is differentially (differential case and side gear via the pinion). Alternatively, it is transmitted to both side gears while absorbing the difference in rotational speed between the side gears. Further, during differential operation, the differential limiting force is obtained by the side gear pressing the multi-plate clutch by the thrust load generated by the meshing reaction force between the pinion and the side gear.

ヘリカルギア方式は、デフケース、ヘリカルギアより成るピニオン及び一対のサイドギアで構成され、デフケースに入力された駆動力は、ピニオンを介して差動を吸収しながら両サイドギアへ伝達される。また、差動の際にピニオンとサイドギアとの噛合い反力で生じるスラスト荷重によってピニオン及びサイドギアがデフケースに押し付けられ、その摩擦力によって差動制限力を得ている。   The helical gear system includes a differential case, a pinion made of a helical gear, and a pair of side gears, and the driving force input to the differential case is transmitted to both side gears while absorbing the differential via the pinion. Further, the pinion and the side gear are pressed against the differential case by the thrust load generated by the meshing reaction force between the pinion and the side gear during the differential operation, and the differential limiting force is obtained by the friction force.

トルセン方式は、デフケース、ウォームギアとスパーギアの組み合わせから成る複数対のエレメントギア及びウォームギアより成る一対のサイドギアで構成され、デフケースに入力された駆動力は、エレメントギアを介して差動を吸収しながら両サイドギアへ伝達される。また、差動の際にエレメントギアとサイドギアとの噛合い反力で生じるスラスト荷重によってサイドギアがデフケースに押し付けられ、その摩擦力によって差動制限力を得ている。   The Torsen system consists of a differential case, a plurality of pairs of element gears consisting of a combination of worm gears and spur gears, and a pair of side gears consisting of worm gears.The driving force input to the differential case absorbs the differential while absorbing the differential through the element gears. It is transmitted to the side gear. In addition, the side gear is pressed against the differential case by the thrust load generated by the meshing reaction force between the element gear and the side gear during the differential operation, and the differential limiting force is obtained by the friction force.

カム方式は、デフケース、カムフォロワ及び一対のフェースカムで構成され、デフケースに入力された駆動力は、カムフォロワを介して差動を吸収しながら両フェースカムに伝達される。また、差動の際に発生するカムフォロワとフェースカム間の摩擦力によって差動制限力を得ている。   The cam system includes a differential case, a cam follower, and a pair of face cams, and the driving force input to the differential case is transmitted to both face cams while absorbing the differential via the cam follower. Further, the differential limiting force is obtained by the frictional force generated between the cam follower and the face cam generated during the differential operation.

従来のトルク感応型の差動制限機構を持つ差動装置において、油圧式のものとしては例えば特開平5−44744号公報にツインカップリング方式の動力伝達装置が提案されている。このツインカップリング方式の動力伝達装置は、デフケース及び一対の油圧式カップリングから成り、油圧式カップリングは、デフケース内面に形成されたカムと複数のプランジャーを備えたロータ及び両ロータ間に配置されたオリフィスを有するロータリーバルブで構成される。   As a conventional differential device having a torque-sensitive differential limiting mechanism, a twin coupling type power transmission device is proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-44744, for example. This twin coupling type power transmission device is composed of a differential case and a pair of hydraulic couplings, and the hydraulic coupling is disposed between a rotor and a rotor provided with a cam and a plurality of plungers formed on the inner surface of the differential case. It is comprised with the rotary valve which has the orifice made.

デフケースに入力された駆動力は、デフケースに対し差動するロータに回転速度差に応じたトルクを発生させる。例えば、この動力伝達装置が左右前輪間に配置されたFR(フロントエンジン−リアドライブ)ベースの四輪駆動車において、左右後輪が低μ路面でスリップしたとすると、後輪と前輪との間に回転速度差を生じ、デフケースに対し両カップリングが差動し、それぞれ回転速度差に応じたトルクを発生させ左右前輪に伝達する。   The driving force input to the differential case generates a torque corresponding to the rotational speed difference in the rotor that is differential with respect to the differential case. For example, in an FR (front engine-rear drive) -based four-wheel drive vehicle in which this power transmission device is disposed between the left and right front wheels, if the left and right rear wheels slip on a low μ road surface, the space between the rear wheels and the front wheels A difference in rotational speed is generated between the two couplings with respect to the differential case, and torque corresponding to the difference in rotational speed is generated and transmitted to the left and right front wheels.

また、左右後輪のスリップと同時に左前輪が低μ路面でグリップを失ったとすると、デフケースに対しスリップしていない右前輪側のカップリングのみが差動し、回転速度差に応じたトルクを発生させ右前輪に伝達する。すなわち、この方式の動力伝達装置では前後輪及び左右輪のトルク配分を行うことが可能である。
特開2000−205375号公報 特開平5−44744号公報
Also, if the left front wheel loses grip on the low μ road surface at the same time as the left and right rear wheels slip, only the coupling on the right front wheel side that does not slip with respect to the differential case will differentially generate torque according to the rotational speed difference. To the right front wheel. That is, with this type of power transmission device, it is possible to perform torque distribution between the front and rear wheels and the left and right wheels.
JP 2000-205375 A Japanese Patent Laid-Open No. 5-44744

しかしながら、このような従来の機械式の差動制限機構付差動装置においては、何れの方式においても左右輪間の差動吸収機能(デファレンシャル機能)と差動制限機能(リミテッドスリップデフ機能)しか持たず、前後輪間の駆動力切替えやデフロックを行う場合には、レバーやアクチュエータによる別の切替え機構を付加しなければならない問題があった。   However, in such a conventional differential device with a mechanical differential limiting mechanism, only the differential absorption function (differential function) and the differential limiting function (limited slip differential function) between the left and right wheels can be used in any method. In the case of switching the driving force between the front and rear wheels and performing the diff lock, there is a problem that another switching mechanism using a lever or an actuator has to be added.

また、このような従来の油圧式の動力伝達装置においては、左右輪間だけではなく前後輪間の差動吸収機能と差動制限機能も持つが、デフロックを行う場合には、機械式と同様にレバーやアクチュエータによる別の切替え機構を付加する必要があった。   In addition, such a conventional hydraulic power transmission device has a differential absorption function and a differential limiting function not only between the left and right wheels but also between the front and rear wheels. It was necessary to add another switching mechanism by levers and actuators.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、左右輪間及び前後輪間のトルク配分機能に加え、左右輪間又は前後輪間の回転速度差が所定値を超えた時に自動的にデフロック状態とする機能を持つ油圧式動力伝達装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such problems. In addition to the torque distribution function between the left and right wheels and between the front and rear wheels, the rotational speed difference between the left and right wheels or between the front and rear wheels has exceeded a predetermined value. It is an object of the present invention to provide a hydraulic power transmission device having a function of automatically making a differential lock state sometimes.

この目的を達成するため本発明は次のように構成する。まず本発明は、互いに相対回転可能な3軸間に設けられ、第1軸に連結され、両内側面に2つ以上のカム山を有する一対のカム面を形成したハウジングと、第2軸及び第3軸に連結されると共に、ハウジング内に回転自在に且つ対向的に収納され、複数のピストン室をカム面に面して軸方向に形成した一対のロータと、複数のピストン室の各々に、リターンスプリングの押圧を受けて往復移動自在に収納されると共に、第1軸と第2軸あるいは第1軸と第3軸の軸間の相対回転時にカム面によって駆動される複数のピストンと、一対のロータの向かい合う端面間に挟まれて、回転自在に摺接すると共に、ハウジングとの間で所定の角度回転可能に位置決めされ、カム山との位置関係によって吸入弁及び吐出弁の作用をする複数の吸入ポート、吐出ポートを両面に形成した1個の弁体と、弁体のすべての吐出ポートを連通して形成した高圧室と、高圧室とハウジング内壁と弁体、ロータ及びピストンとの間に形成される空間よりなる低圧室との間にオリフィスと、を設け、第1軸、第2軸及び/又は第3軸の軸間の回転速度差に応じたトルクを伝達する油圧式動力伝達装置を対象とする。   In order to achieve this object, the present invention is configured as follows. First, the present invention provides a housing that is provided between three shafts that can rotate relative to each other, is connected to a first shaft, and has a pair of cam surfaces having two or more cam ridges on both inner surfaces, a second shaft, A pair of rotors that are coupled to the third shaft and that are rotatably accommodated in the housing and formed in the axial direction with the plurality of piston chambers facing the cam surface, and each of the plurality of piston chambers A plurality of pistons that are received by the return spring to be reciprocally moved and that are driven by the cam surface during relative rotation between the first shaft and the second shaft or between the first shaft and the third shaft; Plural sandwiched between the opposing end surfaces of the pair of rotors so as to be slidably rotatable and positioned so as to be rotatable at a predetermined angle with the housing, and acting as a suction valve and a discharge valve depending on the positional relationship with the cam crest Inhalation port, It is formed between one valve body having outlet ports formed on both sides, a high pressure chamber formed by communicating all discharge ports of the valve body, a high pressure chamber, a housing inner wall, a valve body, a rotor, and a piston. An object of the present invention is to provide a hydraulic power transmission device in which an orifice is provided between a low-pressure chamber formed of a space and transmits torque according to a rotational speed difference between the first shaft, the second shaft, and / or the third shaft. To do.

本発明は、このような油圧式動力伝達装置に於いて、高圧室の圧力が所定値を超えた場合に、オリフィスを閉止する閉止弁を設けたことを特徴とする。   The present invention is characterized in that in such a hydraulic power transmission device, there is provided a closing valve for closing the orifice when the pressure in the high pressure chamber exceeds a predetermined value.

また、高圧室の圧力が所定値を超えた場合に、高圧室を開放するリリーフ弁を設けたことを特徴とする。
In addition, a relief valve is provided for opening the high pressure chamber when the pressure in the high pressure chamber exceeds a predetermined value.

本発明によれば、高圧室の圧力が所定値を超えた場合にオリフィスを閉止する閉止弁を設けたことで、左右輪間及び前後輪間の回転速度差が高じた時に自動的にデフロック状態とすることが可能で、従来の差動制限のみの動力伝達装置に比べ悪路走破性が向上する。   According to the present invention, by providing a shut-off valve that closes the orifice when the pressure in the high pressure chamber exceeds a predetermined value, the differential lock state is automatically set when the rotational speed difference between the left and right wheels and between the front and rear wheels increases. It is possible to improve the rough road running performance as compared with a conventional power transmission device with only differential restriction.

また、高圧室の圧力が所定値を超えた場合に、高圧室を開放するリリーフ弁を設けたことで、デフロック状態で異常な高トルクの発生を抑えて負荷を制限することで装置の破損を防止できる。
In addition, by providing a relief valve that opens the high-pressure chamber when the pressure in the high-pressure chamber exceeds a specified value, the device can be damaged by limiting the load by suppressing the occurrence of abnormal high torque in the diff lock state. Can be prevented.

図1は、本発明による油圧式動力伝達装置をFRベースの四輪駆動車に適用した場合を示す説明図である。図1において本実施形態の油圧式動力伝達装置10は、四輪駆動車12に設けられ、左前輪アクスルシャフト32、右前輪アクスルシャフト34(第2軸または第3軸)と前輪プロペラシャフト30(第1軸)の3軸間に配置される。   FIG. 1 is an explanatory diagram showing a case where a hydraulic power transmission device according to the present invention is applied to an FR-based four-wheel drive vehicle. In FIG. 1, a hydraulic power transmission device 10 according to this embodiment is provided in a four-wheel drive vehicle 12, and includes a left front wheel axle shaft 32, a right front wheel axle shaft 34 (second or third shaft), and a front wheel propeller shaft 30 ( It is arranged between three axes (first axis).

エンジン14からの駆動力は変速機16で変速され、後輪プロペラシャフト18と前輪プロペラシャフト30を介して各々後輪差動装置20、油圧式動力伝達装置10に伝達される。後輪差動装置20に伝達された駆動力は左後輪アクスルシャフト22、右後輪アクスルシャフト24を介して各々左後輪26、右後輪28を駆動し、油圧式動力伝達装置10に伝達された駆動力は、左前輪アクスルシャフト32、右前輪アクスルシャフト34を介して各々左前輪36、右前輪38を駆動する。   The driving force from the engine 14 is shifted by the transmission 16 and transmitted to the rear wheel differential device 20 and the hydraulic power transmission device 10 through the rear wheel propeller shaft 18 and the front wheel propeller shaft 30, respectively. The driving force transmitted to the rear wheel differential device 20 drives the left rear wheel 26 and the right rear wheel 28 via the left rear wheel axle shaft 22 and the right rear wheel axle shaft 24, respectively, to the hydraulic power transmission device 10. The transmitted driving force drives the left front wheel 36 and the right front wheel 38 via the left front wheel axle shaft 32 and the right front wheel axle shaft 34, respectively.

図2は、本発明による油圧式動力伝達装置をFF(フロントエンジン−フロントドライブ)ベースの四輪駆動車に適用した場合を示す説明図である。図2において油圧式動力伝達装置40は、四輪駆動車42に設けられ、左後輪アクスルシャフト60、右後輪アクスルシャフト62(第2軸または第3軸)とプロペラシャフト58(第1軸)の3軸間に配置される。   FIG. 2 is an explanatory view showing a case where the hydraulic power transmission device according to the present invention is applied to an FF (front engine-front drive) based four-wheel drive vehicle. In FIG. 2, a hydraulic power transmission device 40 is provided in a four-wheel drive vehicle 42, and includes a left rear wheel axle shaft 60, a right rear wheel axle shaft 62 (second or third axis), and a propeller shaft 58 (first axis). ) Between the three axes.

エンジン44からの駆動力は変速機46で変速され、前輪差動装置48とプロペラシャフト58を介して油圧式動力伝達装置40に伝達される。前輪差動装置48に伝達された駆動力は、左前輪アクスルシャフト50、右前輪アクスルシャフト52を介して各々左前輪54、右前輪56を駆動し、油圧式動力伝達装置40に伝達された駆動力は左後輪アクスルシャフト60、右後輪アクスルシャフト62を介して各々左後輪64、右後輪66を駆動する。   The driving force from the engine 44 is shifted by the transmission 46 and transmitted to the hydraulic power transmission device 40 via the front wheel differential 48 and the propeller shaft 58. The driving force transmitted to the front wheel differential device 48 drives the left front wheel 54 and the right front wheel 56 via the left front wheel axle shaft 50 and the right front wheel axle shaft 52, respectively, and is transmitted to the hydraulic power transmission device 40. The force drives the left rear wheel 64 and the right rear wheel 66 through the left rear wheel axle shaft 60 and the right rear wheel axle shaft 62, respectively.

図3は、本発明による油圧式動力伝達装置の一実施形態を示す断面図であり、図1のFRベースの四輪駆動車に適用した場合である。図3において、油圧式動力伝達装置10は、本体ケース100内にデフケース102、リングギア104及びドライブピニオン106を収納する。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing an embodiment of the hydraulic power transmission device according to the present invention, which is applied to the FR-based four-wheel drive vehicle of FIG. In FIG. 3, the hydraulic power transmission device 10 houses a differential case 102, a ring gear 104, and a drive pinion 106 in a main body case 100.

内部にオイルを封入し左右一対の油圧カップリングを組み込んだデフケース102は、ボルト108によりリングギア104と一体に固定され(ハウジング)、ボールベアリング110、112により本体ケース100に対し回転自在に支持される。なお、デフケース102にリングギア104を一体成形してハウジングを構成してもよい。   A differential case 102 in which oil is enclosed and a pair of left and right hydraulic couplings is incorporated is fixed integrally with the ring gear 104 by a bolt 108 (housing), and is rotatably supported by the body case 100 by ball bearings 110 and 112. The In addition, the ring gear 104 may be integrally formed with the differential case 102 to form a housing.

リングギア104に噛合うドライブピニオン106は、ボールベアリング114、ローラーベアリング116により本体ケース100に対し回転自在に支持され、ドライブピニオン106の本体ケース100の下方外側に開口した連結穴106aは、ユニバーサルジョイントを介して前輪プロペラシャフト30に連結される。   The drive pinion 106 that meshes with the ring gear 104 is rotatably supported by the ball bearing 114 and the roller bearing 116 with respect to the main body case 100, and the connecting hole 106a that opens to the lower outer side of the main body case 100 of the drive pinion 106 has a universal joint. It is connected to the front wheel propeller shaft 30 via.

図4は、図3の油圧式動力伝達装置10のデフケース102とリングギア104、及びその内部を拡大して示した断面図である。図4において、デフケース102の内側面には、カム面118aを形成したカム118が止めネジ120により固定され、カム118が対向する右側には、リングギア104の内側面にカム面104aが形成される。   4 is an enlarged cross-sectional view of the differential case 102, the ring gear 104, and the inside of the hydraulic power transmission device 10 of FIG. In FIG. 4, a cam 118 having a cam surface 118 a is fixed to the inner side surface of the differential case 102 by a set screw 120, and a cam surface 104 a is formed on the inner side surface of the ring gear 104 on the right side facing the cam 118. The

カム面118a及びカム面104aは、2つ以上の山と谷が各々向かい合うように配置され、その内側にはデフケース102とリングギア104に同軸に、且つ回転自在に左ロータ122と右ロータ124を組み込んでいる。   The cam surface 118a and the cam surface 104a are arranged so that two or more peaks and valleys face each other, and the inner side of the cam surface 118a and the cam surface 104a is coaxial with the differential case 102 and the ring gear 104 and is rotatable. Incorporated.

左ロータ122及び右ロータ124には外側に開いたピストン室126、128が形成され、ピストン室126、128にピストン130、132を摺動自在に収納し、左ロータ122及び右ロータ124の中心部には左前輪アクスルシャフト32、右前輪アクスルシャフト34を各々スプラインで連結する連結穴122a、124aを設けている。   The left rotor 122 and the right rotor 124 are formed with piston chambers 126 and 128 that are opened outward. The pistons 130 and 132 are slidably accommodated in the piston chambers 126 and 128, and the central portions of the left rotor 122 and the right rotor 124. Are provided with connecting holes 122a and 124a for connecting the left front wheel axle shaft 32 and the right front wheel axle shaft 34 by splines, respectively.

ピストン130、132とカム面118a、104aとの間には、ボール134、136が介在され、カム面118a、104aに対し左ロータ122及び右ロータ124が滑らかに相対回転できるようにしている。また、ピストン室126、128にはリターンスプリング138、140が組み込まれており、ピストン130、132をボール134、136を介してカム面118a、104aに押圧している。   Balls 134 and 136 are interposed between the pistons 130 and 132 and the cam surfaces 118a and 104a so that the left rotor 122 and the right rotor 124 can smoothly rotate relative to the cam surfaces 118a and 104a. In addition, return springs 138 and 140 are incorporated in the piston chambers 126 and 128, and the pistons 130 and 132 are pressed against the cam surfaces 118a and 104a via the balls 134 and 136, respectively.

ここで、カム面118a、104aに4つのカム山を形成したとすると、山と谷の合計は8つになるため、駆動対象となるピストン130、132をロータ122、124内に各々7個とか9個とかの奇数個設置することでトルク伝達の脈動を減少させることが可能であるが、カム山の数及びピストンの数は必要に応じて適宜に定めることができる。   Here, if four cam crests are formed on the cam surfaces 118a and 104a, the sum of the crests and troughs is 8. Therefore, there are seven pistons 130 and 132 to be driven in the rotors 122 and 124, respectively. Although it is possible to reduce the pulsation of torque transmission by installing an odd number such as nine, the number of cam ridges and the number of pistons can be determined as needed.

なお、図4は説明の便宜上、上部はカム面118a、104aが山の状態でピストン130、132が吐出行程、下部はカム面118a、104aが谷の状態でピストン130、132が吸入行程となっており、デフケース102とリングギア104の内部を単一平面で切断して示した状態ではない。   In FIG. 4, for convenience of explanation, the upper part has a cam surface 118a, 104a in a mountain state and the pistons 130, 132 have a discharge stroke, and the lower part has a cam surface 118a, 104a in a valley state, and the piston 130, 132 has a suction stroke. In other words, the inside of the differential case 102 and the ring gear 104 is not shown in a single plane.

左ロータ122及び右ロータ124には複数の吸入吐出孔142、144が各ピストン室126、128に通じるように形成され、左ロータ122及び右ロータ124の向かい合う端面間には、回転自在に摺接する1個のロータリーバルブ146(弁体)が設けられている。   A plurality of suction and discharge holes 142 and 144 are formed in the left rotor 122 and the right rotor 124 so as to communicate with the piston chambers 126 and 128, respectively, and slidably contact with each other between the opposing end surfaces of the left rotor 122 and the right rotor 124. One rotary valve 146 (valve element) is provided.

図5は、ロータリーバルブ146を示す説明図であり、図5(A)は断面を、図5(B)は端面を、図4に示すデフケース102の軸方向の、例えば右方向から見た状態である。   5A and 5B are explanatory views showing the rotary valve 146. FIG. 5A is a cross-sectional view, FIG. 5B is an end surface, as viewed from the axial direction of the differential case 102 shown in FIG. It is.

図4及び図5(A)において、ロータリーバルブ146には、左ロータ122及び右ロータ124の吸入吐出孔142、144に、各々連通可能な共通の吸入ポート148と共通の吐出ポート150がロータリーバルブ146の両端面間を貫通して複数ずつ形成される。本実施形態は、カム面118a、104aのカム山を4つとした場合であり、吸入ポート148及び吐出ポート150は各々4個形成されている。   4 and 5A, the rotary valve 146 includes a common suction port 148 and a common discharge port 150 that can communicate with the suction and discharge holes 142 and 144 of the left rotor 122 and the right rotor 124, respectively. A plurality of 146 are formed penetrating between both end faces of 146. In this embodiment, the cam surfaces 118a and 104a have four cam crests, and four suction ports 148 and four discharge ports 150 are formed.

ロータリーバルブ146の内部には、各吸入ポート148から外周面に吸入路152、内周面に連通路154が形成され、吸入路152は、デフケース102の内壁とロータリーバルブ146、左右ロータ122、124、ピストン130、132及びボール134、136との間に形成される空間からなる低圧室156と吸入ポート148を連通する。   Inside the rotary valve 146, a suction path 152 is formed on the outer peripheral surface from each suction port 148, and a communication path 154 is formed on the inner peripheral surface. The suction path 152 includes the inner wall of the differential case 102, the rotary valve 146, and the left and right rotors 122, 124. The suction port 148 communicates with the low-pressure chamber 156 formed of a space formed between the pistons 130 and 132 and the balls 134 and 136.

また、連通路154は、ロータリーバルブ146の中心部に設けられたアキュムレータ室158と吸入ポート148を連通する。アキュムレータ158室は、アキュムレータピストン160とスプリング162により形成され、封入されたオイルの温度変化に伴う体積変化に応じてアキュムレータピストン160が移動しアキュムレータ室158の容積を変化させ、低圧側(低圧室156及びアキュムレータ室158)の圧力を常時スプリング調整圧に保持できるようにしている。   The communication path 154 communicates with the accumulator chamber 158 provided in the center of the rotary valve 146 and the suction port 148. The accumulator 158 chamber is formed by an accumulator piston 160 and a spring 162, and the accumulator piston 160 moves in accordance with the volume change accompanying the temperature change of the enclosed oil to change the volume of the accumulator chamber 158, and the low pressure side (low pressure chamber 156 In addition, the pressure in the accumulator chamber 158) can always be maintained at the spring adjustment pressure.

図4及び図5(B)において、ロータリーバルブ146の両端面には、各吸入ポート148の圧力(低圧側)と各吐出ポート150の圧力(高圧側)を各々一定に保つために、各吸入ポート148を連通する連通溝164及び各吐出ポート150を連通する連通溝166を形成している。また、連通溝164からロータリーバルブ146の外周面に吸入溝168が通じ、吸入ポート148と低圧室156とを連通している。   In FIG. 4 and FIG. 5 (B), in order to keep the pressure of each suction port 148 (low pressure side) and the pressure of each discharge port 150 (high pressure side) constant at both end faces of the rotary valve 146, A communication groove 164 that communicates with the port 148 and a communication groove 166 that communicates with each discharge port 150 are formed. Further, a suction groove 168 communicates from the communication groove 164 to the outer peripheral surface of the rotary valve 146, and the suction port 148 and the low pressure chamber 156 are communicated with each other.

図5(A)において、ロータリーバルブ146に設けられた吐出ポート150の一箇所(下側)に連通孔170を介して、低圧室156と連通するオリフィス(流動抵抗発生手段)と、高圧室の圧力が所定値を超えた場合にオリフィスを閉止してデフロック状態にする閉止弁を含むオートロック機構174を備える。   In FIG. 5A, an orifice (flow resistance generating means) communicating with the low pressure chamber 156 through a communication hole 170 at one portion (lower side) of the discharge port 150 provided in the rotary valve 146, and the high pressure chamber An auto-lock mechanism 174 is provided that includes a shut-off valve that closes the orifice and puts the diff-locked state when the pressure exceeds a predetermined value.

また、吐出ポート150の他の一箇所(上側)には連通孔172を介して、高圧室の圧力が更に上昇して所定値を超えた場合に、高圧室と低圧室とを連通して異常な高トルクの発生を抑える、リリーフ弁からなるトルクリミッター機構176を備える。   In addition, when the pressure in the high pressure chamber further rises and exceeds a predetermined value via the communication hole 172 to the other part (upper side) of the discharge port 150, the high pressure chamber and the low pressure chamber are communicated abnormally. A torque limiter mechanism 176 composed of a relief valve that suppresses generation of a high torque is provided.

図4及び図5において、ロータリーバルブ146は、吸入吐出孔142、144の開閉タイミングを決定するタイミング部材を構成し、ピストン130、132が吸入行程にある場合は、ロータリーバルブ146の吸入ポート148と左ロータ122及び右ロータ124の吸入吐出孔142、144が通じる位置関係となり、低圧室156から吸入路152、吸入溝168、吸入ポート148、吸入吐出孔142、144を通じてピストン室126、128にオイルを吸入することができる。   4 and 5, the rotary valve 146 constitutes a timing member that determines the opening and closing timing of the suction and discharge holes 142 and 144, and when the pistons 130 and 132 are in the suction stroke, the rotary valve 146 has a suction port 148. The suction and discharge holes 142 and 144 of the left rotor 122 and the right rotor 124 are in communication with each other, and oil is supplied from the low pressure chamber 156 to the piston chambers 126 and 128 through the suction path 152, the suction groove 168, the suction port 148, and the suction and discharge holes 142 and 144. Can be inhaled.

ピストン130、132が吐出行程にある場合は、吸入行程と逆の関係となり、左ロータ122及び右ロータ124の吸入吐出孔142、144はロータリーバルブ146の吐出ポート150を介して連通溝166に通じる。   When the pistons 130 and 132 are in the discharge stroke, the relationship is opposite to the suction stroke, and the suction discharge holes 142 and 144 of the left rotor 122 and the right rotor 124 communicate with the communication groove 166 via the discharge port 150 of the rotary valve 146. .

図6は、ロータリーバルブ146とデフケース102の位置関係を示す説明図であり、デフケース102の断面とロータリーバルブ146の端面を、デフケース102の軸方向の、例えば右方向から見た状態である。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the rotary valve 146 and the differential case 102, and shows a state in which the cross section of the differential case 102 and the end face of the rotary valve 146 are viewed from the axial direction of the differential case 102, for example, from the right direction.

図6において、ロータリーバルブ146の外周部に形成した突起部146a、146bが、デフケース102の内周に形成した位置決め突起102aと係合することで、デフケース102とロータリーバルブ146位相関係を規制する位置決め機構を構成している。   In FIG. 6, the protrusions 146 a and 146 b formed on the outer periphery of the rotary valve 146 engage with the positioning protrusions 102 a formed on the inner periphery of the differential case 102, thereby positioning that regulates the phase relationship between the differential case 102 and the rotary valve 146. The mechanism is configured.

左ロータ122及び右ロータ124のデフケース102に対する差動回転によりロータリーバルブ146が、図6(A)に示すようにR方向に回動する場合と、図6(B)に示すようにL方向に回動する場合とにおいて、カム面118a、104aの山と谷及び吸入ポート148と吐出ポート150との位置関係は最大で半位相ずれることになる。   The differential rotation of the left rotor 122 and the right rotor 124 with respect to the differential case 102 causes the rotary valve 146 to rotate in the R direction as shown in FIG. 6A, and in the L direction as shown in FIG. 6B. In the case of rotation, the positional relationship between the peaks and valleys of the cam surfaces 118a and 104a and the suction port 148 and the discharge port 150 is shifted by a half phase at the maximum.

例えば、左ロータ122及び右ロータ124がR方向に差動回転し、図6(A)に示す位置にロータリーバルブ146が規制された場合、吐出ポート150の位置は、ピストン130、132の吐出行程となる、カム面118a、104aの谷底から山頂までの登り坂の部分と一致する。   For example, when the left rotor 122 and the right rotor 124 are differentially rotated in the R direction and the rotary valve 146 is restricted to the position shown in FIG. 6A, the position of the discharge port 150 is the discharge stroke of the pistons 130 and 132. Which coincides with the climbing slope from the bottom of the cam surfaces 118a, 104a to the summit.

カム面118a、104aの位置がこの状態で、左ロータ122及び右ロータ124がL方向に差動回転した場合は、ピストン130、132はカム面118a、104aの山頂から谷底への下り坂を移動し吸入行程となるが、図6(B)に示すようにロータリーバルブ146もL方向に半位相分回転して規制されるため、図6(A)において吐出ポート150があった位置には吸入ポート148が来ており、吸入ポート148からオイルを吸入することが可能となる。   When the cam surfaces 118a and 104a are in this state and the left rotor 122 and the right rotor 124 are differentially rotated in the L direction, the pistons 130 and 132 move downhill from the top of the cam surfaces 118a and 104a to the bottom of the valley. As shown in FIG. 6B, the rotary valve 146 is also regulated by being rotated by a half phase in the L direction, so that the suction port 150 in FIG. Port 148 is coming, and oil can be sucked from suction port 148.

図7は、図5(A)のオートロック機構174の詳細及び動作を示す断面図であり、図7(A)はアンロック状態であり、図7(B)はロック状態で図7(A)のA−A矢視図である。   7A and 7B are cross-sectional views showing details and operation of the auto-lock mechanism 174 in FIG. 5A, FIG. 7A in the unlocked state, and FIG. 7B in the locked state. It is an AA arrow directional view.

図7(A)において、ロータリーバルブ146に設けられた吐出ポート150の一箇所に、連通孔170を介して連通する収納穴178を形成し、収納穴178内には、ロータリーバルブ146より硬い材質のカラー部材180を収納する。カラー部材180は、プラグ182によりネジ止め固定されている。   In FIG. 7A, a storage hole 178 communicating with the communication hole 170 is formed at one location of the discharge port 150 provided in the rotary valve 146, and a material harder than the rotary valve 146 is formed in the storage hole 178. The collar member 180 is accommodated. The collar member 180 is fixed by screws with a plug 182.

カラー部材180には、ボール184を移動自在に収納する高圧室186が形成され、高圧室186は、上側の開口部180aを介して連通孔170に連通し、また、右側の開口部180bを介して連通孔188に連通している。連通孔188は、収納穴190に連通し、収納穴190内にはニードル部材192が摺動自在に収納される。   The collar member 180 is formed with a high-pressure chamber 186 in which the ball 184 is movably accommodated. The high-pressure chamber 186 communicates with the communication hole 170 through the upper opening 180a and through the right opening 180b. The communication hole 188 communicates. The communication hole 188 communicates with the storage hole 190, and the needle member 192 is slidably stored in the storage hole 190.

ニードル部材192は、小径のニードル部192a、大径のガイド部192b及びストッパー部192cを有し、ボール184は、ニードル部材192によりその位置が制御される。大径のガイド部192bと、収納穴190の連通孔188とは反対側をネジ止めするプラグ194の間にスプリング196を介挿し、ニードル部192aと開口部180bとの間の間隙は、流動抵抗発生手段としてのオリフィス198になっている。   The needle member 192 includes a small-diameter needle portion 192a, a large-diameter guide portion 192b, and a stopper portion 192c, and the position of the ball 184 is controlled by the needle member 192. A spring 196 is inserted between the large-diameter guide portion 192b and a plug 194 that is screwed to the side opposite to the communication hole 188 of the storage hole 190, and the gap between the needle portion 192a and the opening portion 180b is a flow resistance. The orifice 198 is used as a generating means.

ボール184がニードル部材192により保持されているときは、オリフィス198は開放されているが、ボール184の保持が解除され自由になると、ボール184はカラー部材180の開口部180bに形成された弁座180cに着座してオリフィス198を閉止することが可能となる。   When the ball 184 is held by the needle member 192, the orifice 198 is open. However, when the holding of the ball 184 is released and becomes free, the ball 184 is formed in the valve seat formed in the opening 180b of the collar member 180. It becomes possible to close the orifice 198 by sitting on 180c.

収納穴190内に収納されたニードル部材192はスプリング196により付勢されボール184を収納穴178の左壁面に保持し、この状態で吐出ポート150から連通孔170を介して高圧室186に流入したオイルは、オリフィス198で流動抵抗を発生し、減圧されドレーン孔200から低圧室156に排出される。   The needle member 192 housed in the housing hole 190 is urged by the spring 196 to hold the ball 184 on the left wall surface of the housing hole 178 and in this state flows from the discharge port 150 into the high pressure chamber 186 through the communication hole 170. The oil generates a flow resistance at the orifice 198, is decompressed, and is discharged from the drain hole 200 to the low pressure chamber 156.

左ロータ122及び右ロータ124のデフケース102に対する差動回転(伝達トルク)が大きくなり、ボール184を収納する高圧室186内の油圧が所定値以上に上昇すると、図7(B)に示すように、ニードル部材192はスプリング196の付勢に抗して右方向に移動し、ボール184の保持を解除する。   When the differential rotation (transmission torque) of the left rotor 122 and the right rotor 124 with respect to the differential case 102 increases and the hydraulic pressure in the high pressure chamber 186 that houses the ball 184 rises to a predetermined value or more, as shown in FIG. The needle member 192 moves to the right against the bias of the spring 196 and releases the holding of the ball 184.

ボール184は、ニードル部材192の保持から自由になると、開口部180aから開口部180bへのオイルの流動で弁座180cに着座し、開口部180b(オリフィス198)を閉止する。ストッパー部192cがプラグ194に当接することでニードル部材192の所定距離以上の移動を阻止している。   When the ball 184 becomes free from the holding of the needle member 192, the ball 184 is seated on the valve seat 180c by the flow of oil from the opening 180a to the opening 180b, and closes the opening 180b (orifice 198). The stopper portion 192c abuts against the plug 194, thereby preventing the needle member 192 from moving beyond a predetermined distance.

ロック解除時の油圧(伝達トルク)は、弁座180cとボール184の接触面積及び内圧との積に対するスプリング196の付勢力で決まるため、弁座180cの接触面の傾斜角等で接触面積を変更することで自由に設定でき、ハンチング防止のためにロック時の油圧より若干低下してから解除することも可能である。   The hydraulic pressure (transmission torque) at the time of unlocking is determined by the biasing force of the spring 196 with respect to the product of the contact area of the valve seat 180c and the ball 184 and the internal pressure, so the contact area is changed by the inclination angle of the contact surface of the valve seat 180c. In order to prevent hunting, it can be released after the pressure is slightly lower than the hydraulic pressure at the time of locking.

図8は、図5のトルクリミッター機構176の詳細及び動作を示す断面図であり、図8(A)は非作動状態であり、図8(B)は作動状態で図8(A)のB−B矢視図である。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing details and operation of the torque limiter mechanism 176 of FIG. 5, FIG. 8A is in a non-operating state, FIG. 8B is in an operating state, and B in FIG. FIG.

図8(A)において、ロータリーバルブ146に設けられた吐出ポート150の一箇所に、連通孔172を介して連通する収納穴202を形成し、収納穴202内にはロータリーバルブ146より硬い材質のカラー部材204を収納する。カラー部材204は、プラグ206によりネジ止め固定されている。   In FIG. 8A, a storage hole 202 communicating with the communication hole 172 is formed at one location of the discharge port 150 provided in the rotary valve 146, and the storage hole 202 is made of a material harder than the rotary valve 146. The collar member 204 is stored. The collar member 204 is fixed by screws with a plug 206.

カラー部材204には、高圧室208が形成され、高圧室208は下方の開口部204aを介して連通孔172に連通し、また、左方の開口部204bを介して連通孔210に連通している。連通孔210は、収納穴212に連通し、収納穴212内にはリテーナ214が摺動自在に収納される。   A high pressure chamber 208 is formed in the collar member 204. The high pressure chamber 208 communicates with the communication hole 172 via the lower opening 204a, and communicates with the communication hole 210 via the left opening 204b. Yes. The communication hole 210 communicates with the storage hole 212, and the retainer 214 is slidably stored in the storage hole 212.

リテーナ214は、先端に凹部214aを形成した大径のガイド部214b及び小径のストッパー部214cを有し、ボール216がリテーナ214の凹部214aにより収納穴212の連通孔210側の端面に形成された弁座212aに着座して保持される。大径のガイド部214bと、収納穴212の連通孔210とは反対側をネジ止めするプラグ220の間にスプリング218を介挿してある。   The retainer 214 has a large-diameter guide portion 214b having a concave portion 214a formed at the tip and a small-diameter stopper portion 214c. A ball 216 is formed on the end surface of the storage hole 212 on the communication hole 210 side by the concave portion 214a of the retainer 214. It is seated and held on the valve seat 212a. A spring 218 is interposed between the large-diameter guide portion 214b and a plug 220 that is screwed to the side opposite to the communication hole 210 of the storage hole 212.

ボール216がリテーナ214により弁座212aに保持されているときは、連通孔210は閉止されているが、ボール216の保持が解除されると、ボール216はリテーナ214の凹部214aと収納穴212の弁座212aとの間で移動自在となる。   When the ball 216 is held on the valve seat 212 a by the retainer 214, the communication hole 210 is closed. However, when the holding of the ball 216 is released, the ball 216 moves between the recess 214 a of the retainer 214 and the storage hole 212. It can move freely between the valve seat 212a.

通常時、収納穴212内に収納されたリテーナ214は、スプリング218により付勢されボール216を弁座212aに保持し、この状態で吐出ポート150から連通孔172を介して高圧室208に流入したオイルは、ボール216により連通孔210が閉止されているためドレーン孔222から低圧室156に排出されることはない。   In a normal state, the retainer 214 housed in the housing hole 212 is urged by the spring 218 to hold the ball 216 on the valve seat 212a, and flows into the high pressure chamber 208 from the discharge port 150 through the communication hole 172 in this state. The oil is not discharged from the drain hole 222 to the low pressure chamber 156 because the communication hole 210 is closed by the ball 216.

四輪駆動車12の走行状態によっては、オートロック機構174が作動して、左ロータ122及び右ロータ124とデフケース102の差動がロックされた後に、更に高トルクが生じる場合がある。   Depending on the traveling state of the four-wheel drive vehicle 12, the auto-lock mechanism 174 may be activated to lock the differential between the left rotor 122, the right rotor 124, and the differential case 102, and thus a higher torque may be generated.

そのような場合に、高圧室208内の油圧が所定値以上に上昇しスプリング218の付勢力を上回ると、図8(B)に示すように、ボール216とリテーナ214はスプリング218に抗して左方向に移動し、ボール216の保持を解除する。   In such a case, when the hydraulic pressure in the high pressure chamber 208 rises to a predetermined value or more and exceeds the urging force of the spring 218, the ball 216 and the retainer 214 resist the spring 218 as shown in FIG. Move to the left and release the ball 216.

ボール216は、弁座212aへの拘束からは自由になるが、連通孔210からのオイルの流動で凹部214aに押し付けられて保持され、連通孔210からのオイルはドレーン孔222から低圧室156に排出され、高圧室208の油圧の上昇を抑える。ストッパー部214cがプラグ220に当接することでリテーナ214の所定距離以上の移動を阻止している。   The ball 216 is free from restraint on the valve seat 212a, but is held by being pressed against the recess 214a by the flow of oil from the communication hole 210, and the oil from the communication hole 210 enters the low pressure chamber 156 from the drain hole 222. It is discharged and suppresses an increase in hydraulic pressure in the high pressure chamber 208. The stopper 214c abuts against the plug 220, thereby preventing the retainer 214 from moving beyond a predetermined distance.

高圧室208の油圧が所定値に抑えられることで過大なトルクの発生を抑え、左ロータ212及び右ロータ214や、各々連結する左前輪アクスルシャフト32及び右前輪アクスルシャフト34に掛かる負荷を制限することが可能であり、更に、本装置の破壊を防止できる。   By suppressing the hydraulic pressure in the high pressure chamber 208 to a predetermined value, generation of excessive torque is suppressed, and the load applied to the left rotor 212 and the right rotor 214 and the left front wheel axle shaft 32 and the right front wheel axle shaft 34 respectively connected thereto is limited. In addition, the apparatus can be prevented from being destroyed.

なお、本実施形態においては、オートロック機構174とトルクリミッター機構176の各々の収納穴178、190、202、212やプラグ182、194、206、220を共通化しており、そのためにトルクリミッター機構176側にもカラー部材204を設けているが、このカラー部材204は省略する構成でも構わない。   In the present embodiment, the storage holes 178, 190, 202, 212 and the plugs 182, 194, 206, 220 of the auto-lock mechanism 174 and the torque limiter mechanism 176 are made common, and for that purpose, the torque limiter mechanism 176 is used. Although the collar member 204 is also provided on the side, the collar member 204 may be omitted.

図9は、差動回転方向による作用を示す説明図であり、図9(A)は、左ロータ122と右ロータ124の差動方向が同じ場合で、図9(B)は、左ロータ122と右ロータ124の差動方向が異なる場合である。   FIG. 9 is an explanatory view showing the operation according to the differential rotation direction. FIG. 9A shows the case where the differential directions of the left rotor 122 and the right rotor 124 are the same, and FIG. 9B shows the left rotor 122. And the differential direction of the right rotor 124 is different.

デフケース102と左ロータ122及び右ロータ124との間に回転数差が生じないときは、ピストン130、132は作動せずトルクは伝達されないが、図9(A)に示すように、デフケース102と左ロータ122及び右ロータ124との間に同じ回転方向Cの回転速度差が生じると、吐出行程にあるピストン130−1、132−1はカム面118a、104aにより矢印方向に押し込まれる。   When there is no rotational speed difference between the differential case 102 and the left rotor 122 and the right rotor 124, the pistons 130 and 132 do not operate and torque is not transmitted, but as shown in FIG. When the same rotational speed difference in the rotational direction C is generated between the left rotor 122 and the right rotor 124, the pistons 130-1 and 132-1 in the discharge stroke are pushed in the arrow direction by the cam surfaces 118a and 104a.

このとき、吸入吐出孔142−1、144−1は、ロータリーバルブ146の吐出ポート150と通じているため、ピストン130−1、132−1はピストン室126−1、128−1のオイルを吸入吐出孔142−1、144−1から吐出ポート150に押し出す。吐出ポート150に押し出されたオイルは、連通溝166、連通孔170、オリフィス198を通り、低圧室156を経由して吸入路152から吸入ポート148に供給される。   At this time, since the suction / discharge holes 142-1 and 144-1 communicate with the discharge port 150 of the rotary valve 146, the pistons 130-1 and 132-1 suck the oil in the piston chambers 126-1 and 128-1. It pushes out to the discharge port 150 from the discharge holes 142-1, 144-1. The oil pushed out to the discharge port 150 passes through the communication groove 166, the communication hole 170 and the orifice 198, and is supplied from the suction path 152 to the suction port 148 through the low pressure chamber 156.

このとき、オリフィス198によるオイルの流動抵抗により、高圧室186、連通孔170、連通溝166、吐出ポート150及びピストン室126−1、128−1の油圧が上昇し、ピストン130−1、132−1に反力が発生する。   At this time, the oil flow resistance through the orifice 198 increases the hydraulic pressure in the high pressure chamber 186, the communication hole 170, the communication groove 166, the discharge port 150, and the piston chambers 126-1, 128-1, and the pistons 130-1, 132- 1 generates a reaction force.

この反力に逆らい、カム面118a、104aを介してデフケース102を回転させることによりトルクが発生し、デフケース102と左ロータ122及び右ロータ124との間でトルクが伝達される。なお、各吐出ポート150は連通溝166で連通されているため、吐出行程にあるすべてのピストン室126、128の油圧は等しくなる。   Against this reaction force, torque is generated by rotating the differential case 102 via the cam surfaces 118a and 104a, and torque is transmitted between the differential case 102, the left rotor 122, and the right rotor 124. In addition, since each discharge port 150 is connected by the communication groove | channel 166, the hydraulic pressure of all the piston chambers 126 and 128 in a discharge stroke becomes equal.

更にデフケース102に対し左ロータ122及び右ロータ124が回転すると吸入行程となり、吸入吐出孔142−2、144−2は、吸入ポート148と通じ、ピストン130−2、132−2はリターンスプリング138、140に押されカム面118a、104aに沿って戻るため、吸入路152のオイルは、吸入ポート148、吸入吐出孔142−2、144−2を介してピストン室126−2、128−2に吸入される。   Further, when the left rotor 122 and the right rotor 124 rotate with respect to the differential case 102, a suction stroke is started. The suction and discharge holes 142-2 and 144-2 communicate with the suction port 148, and the pistons 130-2 and 132-2 have return springs 138 and 138, respectively. The oil in the suction passage 152 is sucked into the piston chambers 126-2 and 128-2 through the suction port 148 and the suction / discharge holes 142-2 and 144-2, because the oil is pushed by 140 and returns along the cam surfaces 118a and 104a. Is done.

この一連の動作によりオリフィス198を通過するオイルの流量は、左ロータ122及び右ロータ124の各ピストン130、132の吐出量を合計したものとなり、また、連通溝166に繋がるすべての吐出ポート150の圧力が等しくなるため、デフケース102に対する左右前輪36、38の差動方向が同じ場合には、左右前輪36、38には差動回転数に応じ等しいトルクが伝達される。   The flow rate of the oil passing through the orifice 198 by this series of operations is the sum of the discharge amounts of the pistons 130 and 132 of the left rotor 122 and the right rotor 124, and all the discharge ports 150 connected to the communication groove 166 are used. Since the pressures are equal, when the differential directions of the left and right front wheels 36 and 38 with respect to the differential case 102 are the same, equal torque is transmitted to the left and right front wheels 36 and 38 according to the differential rotational speed.

従って、低差動である通常走行時には、伝達するトルクが小さいため駆動損失が少なく、また、タイトコーナーブレーキング現象の発生も抑制される。高差動時には伝達トルクが大きいため、悪路などにおける走破性を高めることができる。   Therefore, during normal driving with low differential, the transmitted torque is small, so that the drive loss is small, and the occurrence of the tight corner braking phenomenon is also suppressed. Since the transmission torque is large at the time of high differential, the running performance on rough roads can be improved.

左ロータ122と右ロータ124の差動回転方向が逆の場合には、例えば、図9(B)に示すように、右ロータ124の回転方向が方向Dで示すようになり、右ロータ124は、吸入と吐出のタイミングが左ロータ122と逆になってしまい、ピストン室128−2のオイルは吸入ポート148へ吐出されるためトルクをほとんど出さなくなる。   When the differential rotation directions of the left rotor 122 and the right rotor 124 are opposite, for example, as shown in FIG. 9B, the rotation direction of the right rotor 124 is indicated by the direction D, and the right rotor 124 The suction and discharge timing is reversed from that of the left rotor 122, and the oil in the piston chamber 128-2 is discharged to the suction port 148, so that almost no torque is generated.

また、左ロータ122もピストン室126−1から吐出したオイルが吐出ポート150を経由して右ロータ124のピストン室128−1に吸入されてしまうため、オリフィス198を通過するオイルの流量が減ってしまい、伝達トルクは小さくなる。   Further, since the oil discharged from the piston chamber 126-1 is also sucked into the piston chamber 128-1 of the right rotor 124 via the discharge port 150, the flow rate of the oil passing through the orifice 198 is reduced. As a result, the transmission torque is reduced.

従って、デフケース102に対する内輪と外輪の差動方向が異なる舗装路のコーナリング中には、左ロータ122及び右ロータ124のトルク伝達作用は弱くなり、タイトコーナーブレーキング現象はほとんど発生しなくなる。   Accordingly, during cornering of a paved road where the differential directions of the inner ring and the outer ring differ with respect to the differential case 102, the torque transmission action of the left rotor 122 and the right rotor 124 becomes weak, and the tight corner braking phenomenon hardly occurs.

図10は、差動回転数に対する伝達トルクの特性を示すグラフであり、縦軸を伝達トルクT、横軸を差動回転数ΔNで表している。図10において、通常時のトルク特性はEで示され、T2はオートロック機構174が作動するロックトルク、N2はそのときの差動回転数である。また、ロック時のトルク特性はGで示され、T3はトルクリミッター機構176が作動するリミットトルクである。   FIG. 10 is a graph showing the characteristics of the transmission torque with respect to the differential rotation speed, where the vertical axis represents the transmission torque T and the horizontal axis represents the differential rotation speed ΔN. In FIG. 10, the normal torque characteristic is indicated by E, T2 is the lock torque at which the auto-lock mechanism 174 operates, and N2 is the differential rotational speed at that time. The torque characteristic at the time of locking is indicated by G, and T3 is a limit torque at which the torque limiter mechanism 176 operates.

悪路走行時等において油圧式動力伝達装置10は、前輪プロペラシャフト30に駆動されるデフケース102と、左アクスルシャフト32及び右アクスルシャフト34を連結する左ロータ122及び右ロータ124の差動回転数が増加する場合はトルク特性Eを示し、差動回転数がN2に達すると高圧室186の圧力が所定値を超えオートロック機構174が作動し、トルク特性Fで示すように差動回転数はN1まで一気に減少する。   When traveling on a rough road or the like, the hydraulic power transmission device 10 includes a differential case 102 that is driven by the front wheel propeller shaft 30 and a differential rotational speed of the left rotor 122 and the right rotor 124 that connect the left axle shaft 32 and the right axle shaft 34. Increases, the torque characteristic E is shown. When the differential rotational speed reaches N2, the pressure in the high pressure chamber 186 exceeds a predetermined value and the auto-lock mechanism 174 is activated. As shown by the torque characteristic F, the differential rotational speed is It decreases at a stretch to N1.

それ以降も伝達トルクは増加するが、オートロック機構174等の圧力リークにより差動回転数が増加する方向に若干傾斜したトルク特性Gで推移する。伝達トルクが減少した際のロック解除はトルクT2より若干低いトルクT1で行われ、トルク特性Iにより通常時のトルク特性Eに復帰する。   Thereafter, the transmission torque increases, but changes with a torque characteristic G slightly inclined in the direction in which the differential rotation speed increases due to pressure leak of the auto-lock mechanism 174 or the like. When the transmission torque decreases, unlocking is performed with a torque T1 slightly lower than the torque T2, and the torque characteristic I returns to the normal torque characteristic E.

トルク特性GがリミットトルクT3に達すると、高圧室208の圧力が所定値を超えトルクリミッター機構176が作動することで圧力の上昇を抑え装置の破壊を防止する。トルクリミッター機構176作動時には、左ロータ122及び右ロータ124は一時的に空回り状態となり、トルク特性Hで示すように差動回転数は一気に増加する。   When the torque characteristic G reaches the limit torque T3, the pressure in the high pressure chamber 208 exceeds a predetermined value, and the torque limiter mechanism 176 is operated to suppress the pressure increase and prevent the device from being destroyed. When the torque limiter mechanism 176 is operated, the left rotor 122 and the right rotor 124 are temporarily idled, and the differential rotational speed increases at a stretch as indicated by the torque characteristic H.

なお、上記の実施形態は、図1に示すようなFRベースの四輪駆動車を対象に前輪側に本発明の油圧式動力伝達装置を設ける場合を例にとっているが、図2に示すようなFFベースの四輪駆動車については後輪側に本発明の油圧式動力伝達装置を設けることで全く同様に適用することができる。   The above embodiment is an example in which the hydraulic power transmission device of the present invention is provided on the front wheel side for an FR-based four-wheel drive vehicle as shown in FIG. 1, but as shown in FIG. The FF-based four-wheel drive vehicle can be applied in exactly the same manner by providing the hydraulic power transmission device of the present invention on the rear wheel side.

また、本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含む。
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes appropriate modifications that do not impair the objects and advantages thereof.

本発明の油圧式動力伝達装置をFRベースの四輪駆動車に適用した場合を示す説明図Explanatory drawing which shows the case where the hydraulic power transmission device of the present invention is applied to an FR-based four-wheel drive vehicle 本発明の油圧式動力伝達装置をFFベースの四輪駆動車に適用した場合を示す説明図Explanatory drawing which shows the case where the hydraulic power transmission device of the present invention is applied to an FF-based four-wheel drive vehicle 本発明による油圧式動力伝達装置の一実施形態を示す断面図Sectional drawing which shows one Embodiment of the hydraulic power transmission device by this invention 図3のデフケースとリングギア及びその内部を拡大した断面図FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the differential case, the ring gear, and the inside thereof. ロータリーバルブを示す説明図Explanatory drawing showing a rotary valve ロータリーバルブとデフケースの位置関係を示す説明図Explanatory drawing showing the positional relationship between the rotary valve and differential case 図5のオートロック機構の詳細及び動作を示す断面図Sectional drawing which shows the detail and operation | movement of the auto-lock mechanism of FIG. 図5のトルクリミッター機構の詳細及び動作を示す断面図Sectional drawing which shows the detail and operation | movement of the torque limiter mechanism of FIG. 差動回転方向による作用を示す説明図Explanatory diagram showing the effect of differential rotation direction 差動回転数に対する伝達トルクの特性を示すグラフGraph showing characteristics of transmission torque with respect to differential rotation speed

符号の説明Explanation of symbols

10、40:油圧式動力伝達装置
12、42:四輪駆動車
14、44:エンジン
16、46:変速機
18:後輪プロペラシャフト
20:後輪差動装置
22、60:左後輪アクスルシャフト
24、62:右後輪アクスルシャフト
26、64:左後輪
28、66:右後輪
30:前輪プロペラシャフト
32、50:左前輪アクスルシャフト
34、52:右前輪アクスルシャフト
36、54:左前輪
38、56:右前輪
48:前輪差動装置
58:プロペラシャフト
100:本体ケース
102:デフケース
104:リングギア
106:ドライブピニオン
108:ボルト
110、112、114:ボールベアリング
116:ローラーベアリング
118:カム
120:止めネジ
122:左ロータ
124:右ロータ
126、128:ピストン室
130、132:ピストン
134、136:ボール
138、140:リターンスプリング
142、144:吸入吐出孔
146:ロータリーバルブ
148:吸入ポート
150:吐出ポート
152:吸入路
154:連通路
156:低圧室
158:アキュムレータ室
160:アキュムレータピストン
162:スプリング
164、166:連通溝
168:吸入溝
170、172、188、210:連通孔
174:オートロック機構
176:トルクリミッター機構
178、190、202、212:収納穴
180、204:カラー部材
182、194、206、220:プラグ
184、216:ボール
186、208:高圧室
192:ニードル部材
196、218:スプリング
198:オリフィス
200、222:ドレーン孔
214:リテーナ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 40: Hydraulic power transmission device 12, 42: Four-wheel drive vehicle 14, 44: Engine 16, 46: Transmission 18: Rear-wheel propeller shaft 20: Rear-wheel differential gear 22, 60: Left rear-wheel axle shaft 24, 62: Right rear wheel axle shaft 26, 64: Left rear wheel 28, 66: Right rear wheel 30: Front wheel propeller shaft 32, 50: Left front wheel axle shaft 34, 52: Right front wheel axle shaft 36, 54: Left front wheel 38, 56: Right front wheel 48: Front wheel differential 58: Propeller shaft 100: Main body case 102: Differential case 104: Ring gear 106: Drive pinion 108: Bolts 110, 112, 114: Ball bearing 116: Roller bearing 118: Cam 120 : Set screw 122: Left rotor 124: Right rotor 126 and 128: Piston chambers 130 and 132 Piston 134, 136: Ball 138, 140: Return spring 142, 144: Suction / discharge hole 146: Rotary valve 148: Suction port 150: Discharge port 152: Suction path 154: Communication path 156: Low pressure chamber 158: Accumulator chamber 160: Accumulator Piston 162: Spring 164, 166: Communication groove 168: Suction groove 170, 172, 188, 210: Communication hole 174: Auto lock mechanism 176: Torque limiter mechanism 178, 190, 202, 212: Storage hole 180, 204: Collar member 182, 194, 206, 220: Plug 184, 216: Ball 186, 208: High pressure chamber 192: Needle member 196, 218: Spring 198: Orifice 200, 222: Drain hole 214: Retainer

Claims (2)

互いに相対回転可能な3軸間に設けられ、第1軸に連結され、両内側面に2つ以上のカム山を有する一対のカム面を形成したハウジングと、
第2軸及び第3軸に連結されると共に、前記ハウジング内に回転自在に且つ対向的に収納され、複数のピストン室を前記カム面に面して軸方向に形成した一対のロータと、
前記複数のピストン室の各々に、リターンスプリングの押圧を受けて往復移動自在に収納されると共に、第1軸と第2軸あるいは第1軸と第3軸の軸間の相対回転時に前記カム面によって駆動される複数のピストンと、
前記一対のロータの向かい合う端面間に挟まれて、回転自在に摺接すると共に、前記ハウジングとの間で所定の角度回転可能に位置決めされ、前記カム山との位置関係によって吸入弁及び吐出弁の作用をする複数の吸入ポート、吐出ポートを両面に形成した1個の弁体と、
前記弁体のすべての吐出ポートを連通して形成した高圧室と、
前記高圧室とハウジング内壁と前記弁体、前記ロータ及びピストンとの間に形成される空間よりなる低圧室との間にオリフィスと、
を設け、第1軸、第2軸及び/又は第3軸の軸間の回転速度差に応じたトルクを伝達する油圧式動力伝達装置に於いて、
前記高圧室の圧力が所定値を超えた場合に、前記オリフィスを閉止する閉止弁を設けたことを特徴とする油圧式動力伝達装置。
A housing provided between three shafts that can rotate relative to each other, coupled to the first shaft, and having a pair of cam surfaces having two or more cam ridges on both inner surfaces;
A pair of rotors coupled to the second shaft and the third shaft and accommodated rotatably and opposed to each other in the housing, and having a plurality of piston chambers facing the cam surface and formed in the axial direction;
In each of the plurality of piston chambers, the cam surface is received in a reciprocating manner under the pressure of a return spring and at the time of relative rotation between the first shaft and the second shaft or between the first shaft and the third shaft. A plurality of pistons driven by
It is sandwiched between the opposed end faces of the pair of rotors and is slidably contacted with each other, and is positioned so as to be able to rotate at a predetermined angle with the housing, and functions of the intake valve and the discharge valve depending on the positional relationship with the cam crest A plurality of suction ports, a single valve body having discharge ports formed on both sides,
A high pressure chamber formed by communicating all the discharge ports of the valve body;
An orifice between the high pressure chamber, the inner wall of the housing, and the low pressure chamber formed of a space formed between the valve body, the rotor and the piston;
In the hydraulic power transmission device that transmits torque according to the rotational speed difference between the first shaft, the second shaft, and / or the third shaft,
A hydraulic power transmission device comprising: a shut-off valve for closing the orifice when the pressure in the high pressure chamber exceeds a predetermined value.
請求項1記載の油圧式動力伝達装置に於いて、
前記高圧室の圧力が所定値を超えた場合に、前記高圧室を開放するリリーフ弁を設けたことを特徴とする油圧式動力伝達装置。
In the hydraulic power transmission device according to claim 1,
A hydraulic power transmission device comprising a relief valve that opens the high pressure chamber when the pressure in the high pressure chamber exceeds a predetermined value.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011238928A (en) * 2010-05-07 2011-11-24 Samsung Led Co Ltd Lead frame for chip package, chip package, package module, and lighting system employing chip package module

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