JP2013221540A - Driving force transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動力伝達装置に関するものである。 The present invention relates to a driving force transmission device.
特開2008−232368号公報(特許文献1)には、駆動力を伝達する装置として、メインクラッチの係合に、油圧により駆動するピストンを用いる装置が記載されている。この装置は、モータによって油圧ポンプを駆動することにより、ピストンに圧油を供給することで、メインクラッチの伝達トルクを制御する。 Japanese Patent Laid-Open No. 2008-232368 (Patent Document 1) describes a device that uses a piston driven by hydraulic pressure to engage a main clutch as a device that transmits driving force. This apparatus controls the transmission torque of the main clutch by supplying pressure oil to the piston by driving a hydraulic pump by a motor.
しかし、油圧ポンプの駆動にモータを用いるため、装置が複雑化し高コスト化を招来する。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、油圧ポンプを用いつつ、より簡易な構成で低コスト化を図ることができる駆動力伝達装置を提供することを目的とする。
However, since a motor is used to drive the hydraulic pump, the apparatus becomes complicated and the cost increases.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a driving force transmission device that can achieve cost reduction with a simpler configuration while using a hydraulic pump.
(請求項1)本手段に係る駆動力伝達装置は、円筒形状の外側回転部材と、前記外側回転部材内に相対回転可能に同軸上に配置された内側回転部材と、前記外側回転部材と前記内側回転部材との間でトルクを伝達するメインクラッチと、前記メインクラッチを押圧可能なピストンと、前記外側回転部材と前記内側回転部材との回転差に応じて、シリンダ室に圧油を供給して前記ピストンを前記メインクラッチ側へ押圧する油圧ポンプと、前記シリンダ室からリザーブ室へ油を戻す流路を開閉するバルブ体と、を備える。 (Claim 1) A driving force transmission device according to this means includes a cylindrical outer rotating member, an inner rotating member coaxially disposed in the outer rotating member so as to be relatively rotatable, the outer rotating member, and the Pressure oil is supplied to the cylinder chamber in accordance with the rotational difference between the main clutch that transmits torque to and from the inner rotating member, the piston that can press the main clutch, and the outer rotating member and the inner rotating member. A hydraulic pump that presses the piston toward the main clutch, and a valve body that opens and closes a flow path for returning oil from the cylinder chamber to the reserve chamber.
(請求項2)また、前記駆動力伝達装置は、前記バルブ体を駆動する電磁アクチュエータを備え、前記シリンダ室は、前記外側回転部材の内周面、前記内側回転部材の外周面、前記油圧ポンプの一方端面、および、前記ピストンの一方端面により形成される領域であり、前記リザーブ室は、前記外側回転部材の内周面、前記内側回転部材の外周面、前記油圧ポンプの他方端面、および、前記電磁アクチュエータの一方端面により形成される領域としてもよい。 (Claim 2) The driving force transmission device includes an electromagnetic actuator for driving the valve body, and the cylinder chamber includes an inner peripheral surface of the outer rotating member, an outer peripheral surface of the inner rotating member, and the hydraulic pump. And an area formed by one end face of the piston, and the reserve chamber includes an inner peripheral face of the outer rotating member, an outer peripheral face of the inner rotating member, the other end face of the hydraulic pump, and It may be a region formed by one end face of the electromagnetic actuator.
(請求項1)本手段によれば、油圧ポンプの駆動源として、外側回転部材と内側回転部材の回転差を用いている。これにより、モータなどの駆動源を別途設ける必要がない。従って、従来に比べてより簡易な構成となり、モータを用いないため低コスト化を図ることができる。また、ピストンの摺動量は、任意に設定することができる。そのため、ピストンの摺動量を大きく設定することで、メインクラッチの引きずりトルクを確実に低減できる。 (Claim 1) According to the present means, the rotation difference between the outer rotating member and the inner rotating member is used as a drive source of the hydraulic pump. This eliminates the need for a separate drive source such as a motor. Therefore, the configuration is simpler than in the prior art, and the cost can be reduced because no motor is used. Further, the sliding amount of the piston can be arbitrarily set. Therefore, the drag torque of the main clutch can be reliably reduced by setting the sliding amount of the piston large.
(請求項2)シリンダ室とリザーブ室を、外側回転部材と内側回転部材との間の領域に形成することで、外部から油を供給することなく、上記構成を実現できる。従って、外側回転部材の外部に油圧供給装置などを別途設ける必要がないため、装置の小型化を図ることができる。 (Claim 2) By forming the cylinder chamber and the reserve chamber in the region between the outer rotating member and the inner rotating member, the above configuration can be realized without supplying oil from the outside. Therefore, it is not necessary to separately provide a hydraulic pressure supply device or the like outside the outer rotating member, and the device can be downsized.
(駆動力伝達装置の構成)
本実施形態の駆動力伝達装置1について、図1〜図2を参照して説明する。駆動力伝達装置は、例えば、4輪駆動車において、車両の走行状態に応じて駆動力が伝達される補助駆動輪側への駆動力伝達系に適用される。より詳細には、4輪駆動車において、駆動力伝達装置1は、例えば、エンジンの駆動力が伝達されるプロペラシャフトと補助駆動輪としてのリヤディファレンシャルとの間、もしくは、リヤディファレンシャルとドライブシャフトとの間に連結されている。以下の説明においては、前者の場合を例にあげて説明する。そして、駆動力伝達装置1は、プロペラシャフトから伝達される駆動力を、伝達割合を可変にしながら、補助駆動輪に伝達している。この駆動力伝達装置1は、例えば、前輪と後輪との回転差が生じた場合に、回転差を低減するように作用する。
(Configuration of driving force transmission device)
The driving force transmission device 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. For example, in a four-wheel drive vehicle, the drive force transmission device is applied to a drive force transmission system to the auxiliary drive wheel to which the drive force is transmitted according to the traveling state of the vehicle. More specifically, in a four-wheel drive vehicle, the driving force transmission device 1 includes, for example, a propeller shaft to which engine driving force is transmitted and a rear differential as an auxiliary driving wheel, or a rear differential and a drive shaft. It is connected between. In the following description, the former case will be described as an example. The driving force transmission device 1 transmits the driving force transmitted from the propeller shaft to the auxiliary driving wheel while changing the transmission ratio. The driving force transmission device 1 acts to reduce the rotation difference when, for example, a rotation difference between the front wheels and the rear wheels occurs.
駆動力伝達装置1は、図1に示すように、外側回転部材としてのアウタケース10と、内側回転部材としてのインナシャフト20と、メインクラッチ30と、ピストン40と、油圧ポンプ50と、電磁バルブ装置60とを備えている。
As shown in FIG. 1, the driving force transmission device 1 includes an
アウタケース10は、円筒形状のホールカバー(図示せず)の内周側に、当該ホールカバーに対して回転可能に支持されている。アウタケース10は、例えばアルミニウムを主成分とする非磁性材料のアルミニウム合金により形成され、有底筒状に形成されている。アウタケース10の円筒部の外周面が、ホールカバーの内周面に軸受を介して回転可能に支持されている。さらに、アウタケース10の底部(図1の左側)が、プロペラシャフト(図示せず)の車両後端側に連結されている。つまり、アウタケース10の有底筒状の開口側が車両後側を向くように配置されている。そして、アウタケース10の内周面のうち軸方向中央部には、雌スプライン11aが形成されている。
The
インナシャフト20は、外周面の軸方向中央部に雄スプライン20aを備える軸状に形成されている。このインナシャフト20は、アウタケース10内に同軸上に相対回転可能であると共に軸方向位置を規制された状態で配置されている。さらに、インナシャフト20の車両後端側(図1の右側)は、ディファレンシャルギヤ(図示せず)に連結されている。
The
メインクラッチ30は、アウタケース10とインナシャフト20との間でトルクを伝達する。このメインクラッチ30は、鉄系材料により形成された湿式多板式の摩擦クラッチである。メインクラッチ30は、アウタケース10の円筒部内周面とインナシャフト20の外周面との間に配置されている。このメインクラッチ30は、複数のインナメインクラッチ板31と複数のアウタメインクラッチ板32とにより構成され、軸方向に交互に配置されている。各インナメインクラッチ板31は、内周側に雌スプライン31aが形成されており、インナシャフト20の雄スプライン20aに嵌合されている。各アウタメインクラッチ板32は、外周側に雄スプライン32aが形成されており、アウタケース10の雌スプライン11aに嵌合されている。
The
ピストン40は、中空で厚肉の円盤状に形成されている。このピストン40は、アウタケース10とインナシャフト20との間であって、メインクラッチ30の車両後端側に隣接して配置されている。ピストン40は、アウタケース10およびインナシャフト20に対して軸方向に相対移動可能に設けられており、アウタケース10に対して相対回転可能であって、インナシャフト20に対して相対回転不能に設けられている。このピストン40は、図1の左側に移動することにより、メインクラッチ30を押圧して、インナメインクラッチ板31とアウタメインクラッチ板32とを摩擦係合させる。そして、ピストン40がメインクラッチ30から離間することにより、インナメインクラッチ板31とアウタメインクラッチ板32との摩擦係合を解除する。
The
油圧ポンプ50は、ピストン40の車両後方側(軸方向一方)にシリンダ室50aを形成するように、アウタケース10とインナシャフト20との間に配置されている。つまり、油圧ポンプ50の軸方向端面と、アウタケース10と、インナシャフト20と、ピストン40の軸方向端面とにより囲まれて形成される領域が、シリンダ室50aとなる。この油圧ポンプ50は、アウタケース10とインナシャフト20との回転差に応じて、シリンダ室50aに圧油を供給してピストン40をメインクラッチ30側へ押圧する。このとき、油圧ポンプ50は、車両後方側(軸方向他方)に形成するリザーブ室50bから油を吸引することにより、連続的に圧油をシリンダ室50aへ供給する。
The
この油圧ポンプ50は、ポンプ外側部材51と、ポンプ内側部材52と、外側固定部材53と、内側固定部材54と、外側オイルシール55と、中間オイルシール56とを備える。ポンプ外側部材51およびポンプ内側部材52は、図2に示すように、ベーンポンプを構成する。つまり、ポンプ外側部材51の内周面は、例えば楕円形状に形成されており、ポンプ内側部材52の本体部52aの外周面は円形状に形成されている。そして、ポンプ内側部材52には、複数のベーン52bが本体部52aから径方向外方に飛び出すことが可能に設けられている。各ベーン52bの先端は常にポンプ外側部材51の内周面を押圧している。従って、隣り合うベーン52bによって、ポンプ外側部材51とポンプ内側部材52の本体部52aとの間を周方向に複数の領域に区画している。
The
外側固定部材53は、ポンプ内側部材52の本体部52aをアウタケース10に対して固定している。また、外側固定部材53は、ポンプ内側部材52よりシリンダ室50a側に設けられており、周方向に複数の連通孔53aが形成されている。
The
内側固定部材54は、ポンプ外側部材51をインナシャフト20に対して固定している。また、内側固定部材54のリザーブ室50b側には、リザーブ室50bに貯留されている油をポンプ室へ吸入する吸入口54aが、周方向に複数形成されている。この吸入口54aは、図2に示すように、楕円形状の長軸付近に形成されている。さらに、内側固定部材54のシリンダ室50a側には、外側固定部材53との径方向間に吐出口54bが形成されている。吐出口54bは、周方向に複数箇所形成されている。ポンプ外側部材51とポンプ内側部材52とにより吐出される圧油は、内側固定部材54の吐出口54bを通過して、シリンダ室50aへ供給される。
The
さらに、内側固定部材54には、シリンダ室50aとリザーブ室50bとを連通し、シリンダ室50aからリザーブ室50bへ油を戻すための戻り流路54cが形成されている。この戻り流路54cは、周方向に複数形成されている。そして、戻り流路54cのうちシリンダ室50a側には、内側固定部材54の全周に亘って凹溝54dが形成されている。さらに、内側固定部材54には、シリンダ室50aとリザーブ室50bとを連通し、後述する第二バルブ体63の連結柱部63cを移動可能に挿通する連通路54eが形成されている。この連通路54eは、周方向に複数形成されている。
Further, the inner fixing
外側オイルシール55は、アウタケース10の内周面に取り付けられ、径方向に対向する外側固定部材53の外周面との間でシールする。中間オイルシール56は、内側固定部材54の内周面に取り付けられ、径方向に対向する外側固定部材の面との間でシールする。
The
電磁バルブ装置60は、電磁アクチュエータ61と、第一バルブ体62と、第二バルブ体63と、コイルスプリング64とを備える。電磁アクチュエータ61は、図示しないホールカバーに固定されており、アウタケース10およびインナシャフト20を相対回転可能に支持している。この電磁アクチュエータ61の軸方向端面と、アウタケース10と、インナシャフト20と、油圧ポンプ50の軸方向端面とにより囲まれて形成される領域が、リザーブ室50bとなる。そして、電磁アクチュエータ61は、電磁コイルにより形成されており、電流を供給することで軸方向の磁力を発生する。
The
第一バルブ体62は、磁性体により筒状に形成されており、電磁アクチュエータ61に電流を供給することで、電磁アクチュエータ61側に吸引される。第二バルブ体63は、第一バルブ体62に一体的に連結されている。詳細には、第二バルブ体63は、第一バルブ体62に挟持されリザーブ室50bに位置する円盤部63aと、シリンダ室50aに位置し、内側固定部材54の凹溝54dを全周に亘って閉塞可能な周状爪部63bと、円盤部63aと周状爪部63bとを軸方向に連結し連通路54eに挿通される連結柱部63cとを備える。
The
コイルスプリング64は、第一バルブ体62に対して、第一バルブ体62が電磁アクチュエータ61から遠ざかる方向へ付勢力を発生する。従って、コイルスプリング64による付勢力と、電磁アクチュエータ61による吸引力とによって、第一バルブ体62と第二バルブ体63の軸方向位置が決定される。そして、電磁アクチュエータ61による吸引力が小さい場合には、第二バルブ体63が凹溝54dから離れることで、戻り流路54cが開口し、シリンダ室50aとリザーブ室50bとが連通される。一方、電磁アクチュエータ61による吸引力が大きい場合には、第二バルブ体63が凹溝54dを閉塞することで、戻り流路54cが閉塞され、シリンダ室50aとリザーブ室50bとは非連通状態となる。また、電磁アクチュエータ61への供給電流を調整することで、戻り流路54cの開口面積を調整することができ、シリンダ室50aの油圧を調整することができる。
The
ここで、シリンダ室50aとリザーブ室50bを、アウタケース10とインナシャフト20との間の領域に形成することで、外部から油を供給することなく、上記構成を実現できる。従って、アウタケース10の外部に油圧供給装置などを別途設ける必要がないため、装置の小型化を図ることができる。
Here, by forming the
(油圧ポンプの動作)
次に、油圧ポンプの動作について、図2〜図4を参照して説明する。図2に示す状態から、アウタケース10およびインナシャフト20が同速度で同方向に回転した場合には、アウタケース10とインナシャフト20には回転差が生じない。この場合、図3に示すようになる。つまり、ポンプ外側部材51とポンプ内側部材52とに回転差が生じない。そのため、ポンプ外側部材51とポンプ内側部材52との間のポンプ室内の油は変動せず、当該ポンプ室からシリンダ室50aへ吐出することはない。
(Hydraulic pump operation)
Next, the operation of the hydraulic pump will be described with reference to FIGS. When the
一方、アウタケース10とインナシャフト20とに回転差が生じた場合には、例えば、図4のようになる。図4は、アウタケース10に固定されているポンプ内側部材52が回転し、インナシャフト20に固定されているポンプ外側部材51が停止している場合を示す。この動作により、リザーブ室50bの油が吸入口54aを介してポンプ室に吸入され、ポンプ室にて圧縮された後に、吐出口54bからシリンダ室50aへ圧油が供給される。このように、アウタケース10とインナシャフト20とに回転差が生じた場合に、シリンダ室50aへ圧油が供給される。
On the other hand, when a rotation difference occurs between the
(駆動力伝達装置の動作)
続いて、駆動力伝達装置1の動作について、主として、図1、図5〜図6を参照して説明する。図1に示す状態から、アウタケース10とインナシャフト20に回転差が生じたとする。そうすると、油圧ポンプ50の動作は、図4に示したようになる。つまり、リザーブ室50bの油が吸入口54aを介してポンプ室に吸入され、ポンプ室にて圧縮された後に、吐出口54bからシリンダ室50aへ圧油が供給される。
(Operation of driving force transmission device)
Subsequently, the operation of the driving force transmission device 1 will be described mainly with reference to FIGS. 1 and 5 to 6. It is assumed that there is a rotational difference between the
このとき、図5に示すように、電磁アクチュエータ61に電流を供給し、第一バルブ体62が電磁アクチュエータ61側に吸引される。そうすると、第二バルブ体63の周状爪部63bが、内側固定部材54の凹溝54dを全周に亘って閉塞する。従って、戻り流路54cは閉塞され、シリンダ室50aからリザーブ室50bへの油が戻ることはできない。
At this time, as shown in FIG. 5, current is supplied to the
従って、シリンダ室50a内の油の圧力が上昇するため、ピストン40がメインクラッチ30を押圧する。その結果、メインクラッチ30を構成するインナメインクラッチ板31とアウタメインクラッチ板32とが摩擦係合し、アウタケース10とインナシャフト20との間でトルクが伝達される。従って、アウタケース10とインナシャフト20との回転差が小さくなっていく。このように、アウタケース10とインナシャフト20との回転差を利用して油圧ポンプ50を駆動するため、モータなどの駆動源を別途設ける必要がない。従って、非常に簡易な構成となり、モータを用いないため低コスト化を図ることができる。
Therefore, the pressure of the oil in the
続いて、メインクラッチ30の係合を解除するためには、シリンダ室50aの油の圧力を低減する必要がある。この場合は、図6に示すように、電磁アクチュエータ61に供給する電流を低減する。そうすると、第一バルブ体62がコイルスプリング64の付勢力により、電磁アクチュエータ61から遠ざかっていく。その結果、第二バルブ体63の周状爪部63bが内側固定部材54の凹溝54dから離間し、戻り流路54cが開通する。シリンダ室50aの油の圧力がリザーブ室50bの油の圧力より高いため、シリンダ室50aからリザーブ室50bへ油が流通する。このようにして、シリンダ室50aの油の圧力が低減することにより、メインクラッチ30の係合が解除される。
Subsequently, in order to release the engagement of the main clutch 30, it is necessary to reduce the oil pressure in the
ここで、ピストン40の摺動量(移動量)は任意に設定することができる。そのため、ピストン40の摺動量を大きく設定することで、インナメインクラッチ板31とアウタメインクラッチ板32とは、係合解除された状態で十分に離間した状態となる。従って、メインクラッチ30の引きずりトルクを確実に低減できる。
Here, the sliding amount (movement amount) of the
また、電磁アクチュエータ61への供給電流を制御することにより、第二バルブ体63の軸方向位置を制御できる。その結果、第二バルブ体63の周状爪部63bと戻り流路54cとの開口面積が制御される。この開口面積を制御することにより、シリンダ室50a内の油の圧力を制御することができる。つまり、アウタケース10とインナシャフト20との回転差が生じた場合に、電磁アクチュエータ61への供給電流を制御することにより、メインクラッチ30の伝達トルクを制御することができる。
Further, the axial position of the
1:駆動力伝達装置、 10:アウタケース(外側回転部材)、 20:インナシャフト(内側回転部材)、 30:メインクラッチ、 40:ピストン、 50:油圧ポンプ、 50a:シリンダ室、 50b:リザーブ室、 54a:吸入口、 54b:吐出口、 54c:戻り流路、 61:電磁アクチュエータ、 62:第一バルブ体、 63:第二バルブ体、 63b:周状爪部
1: driving force transmission device, 10: outer case (outer rotating member), 20: inner shaft (inner rotating member), 30: main clutch, 40: piston, 50: hydraulic pump, 50a: cylinder chamber, 50b:
Claims (2)
前記外側回転部材内に相対回転可能に同軸上に配置された内側回転部材と、
前記外側回転部材と前記内側回転部材との間でトルクを伝達するメインクラッチと、
前記メインクラッチを押圧可能なピストンと、
前記外側回転部材と前記内側回転部材との回転差に応じて、シリンダ室に圧油を供給して前記ピストンを前記メインクラッチ側へ押圧する油圧ポンプと、
前記シリンダ室からリザーブ室へ油を戻す流路を開閉するバルブ体と、
を備える、駆動力伝達装置。 A cylindrical outer rotating member;
An inner rotating member disposed coaxially within the outer rotating member so as to be relatively rotatable;
A main clutch that transmits torque between the outer rotating member and the inner rotating member;
A piston capable of pressing the main clutch;
A hydraulic pump that supplies pressure oil to a cylinder chamber and presses the piston toward the main clutch according to a rotational difference between the outer rotating member and the inner rotating member;
A valve body for opening and closing a flow path for returning oil from the cylinder chamber to the reserve chamber;
A driving force transmission device comprising:
前記シリンダ室は、前記外側回転部材の内周面、前記内側回転部材の外周面、前記油圧ポンプの一方端面、および、前記ピストンの一方端面により形成される領域であり、
前記リザーブ室は、前記外側回転部材の内周面、前記内側回転部材の外周面、前記油圧ポンプの他方端面、および、前記電磁アクチュエータの一方端面により形成される領域である、請求項1の駆動力伝達装置。 The driving force transmission device includes an electromagnetic actuator that drives the valve body,
The cylinder chamber is a region formed by an inner peripheral surface of the outer rotating member, an outer peripheral surface of the inner rotating member, one end surface of the hydraulic pump, and one end surface of the piston,
2. The drive according to claim 1, wherein the reserve chamber is a region formed by an inner peripheral surface of the outer rotating member, an outer peripheral surface of the inner rotating member, the other end surface of the hydraulic pump, and one end surface of the electromagnetic actuator. Power transmission device.
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