JP2014119047A - Torque limiter - Google Patents

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Yasuo Konoma
康夫 木間
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a torque limiter which is interposed in a drive force transmission passage for transmitting a drive force of a prime motor in which output torque is largely changed depending on a rotation speed of an output shaft, and can obtain a proper torque limit characteristic.SOLUTION: A torque limiter 6 comprises: a drum member 21 arranged at an end of a counter shaft 4 and rotatable integrally with the counter shaft 4; a piston 24 which is slidable to the axial direction via an O-ring 25 at an internal peripheral side of the drum member 21; a spring 23 for energizing the piston 24 to the counter shaft direction; and a friction element 31 arranged at an end of an output shaft 5 and disposed at an internal peripheral side of the drum member 21. A centrifugal hydraulic pressure chamber 40 is defined by the friction element 31 and the drum member 21, and filling oil is supplied to the centrifugal hydraulic pressure chamber 40 via an oil passage 5a formed at the output shaft 5. The torque limit characteristic corresponding to the rotation speed is obtained by a centrifugal force acting on the filling oil.

Description

本発明は、原動機の駆動力を駆動輪まで伝達する駆動力伝達経路中に介装されるトルクリミッタに関する。   The present invention relates to a torque limiter interposed in a driving force transmission path for transmitting a driving force of a prime mover to driving wheels.

特許文献1には、作業車、具体的には作物刈り取り用のコンバインに適用されるトルクリミッタが示されている。このトルクリミッタは、エンジンから作業部までトルクを伝達するトルク伝達経路中に介装されており、トルク伝達経路の、トルクリミッタより伝達下位側には変速装置が配置されている。このトルクリミッタは、変速装置の変速時に制限トルクが変更されるように構成されている。この構成により、変速装置により選択される変速段に応じた適切なトルクリミット特性が得られる。   Patent Document 1 discloses a torque limiter applied to a work vehicle, specifically, a combine for harvesting a crop. The torque limiter is interposed in a torque transmission path for transmitting torque from the engine to the working unit, and a transmission is disposed on the lower side of the torque transmission path than the torque limiter. The torque limiter is configured such that the limit torque is changed when the transmission is shifted. With this configuration, it is possible to obtain an appropriate torque limit characteristic according to the speed selected by the transmission.

実公平6−43566号公報Japanese Utility Model Publication No. 6-43566

車両の駆動輪を駆動する原動機として電動機を用いる場合には、図5に示すように、電動機の出力トルクTRQMOTは回転速度NMに依存して大きく変化するため、回転速度NMにかかわらず一定のトルク制限値TRQFIXで伝達トルクを制限すると以下のような不具合が発生する。すなわち、図5に示すようにトルク制限値TRQFIXを低速回転側に適したトルク値に設定すると、高速回転側では過大なトルク制限値となり、また逆に、高速回転側に適したトルク値に設定すると、低速回転側では伝達トルクが過剰に制限されることになる。したがって、トルク制限値TRQFIXを図5に示すように設定した場合には、駆動輪側から過大なトルクが逆入力されると、電動機に出力トルクTRQMOTを大きく上回るトルクが印加されるという課題、さらにトルクリミッタが作動した状態では過大な摩擦熱が発生し、トルクリミッタの損傷を招く可能性があるという課題がある。   When an electric motor is used as the prime mover for driving the driving wheels of the vehicle, as shown in FIG. 5, the output torque TRQMOT of the electric motor changes greatly depending on the rotational speed NM, and therefore a constant torque regardless of the rotational speed NM. When the transmission torque is limited by the limit value TRQFIX, the following problems occur. That is, as shown in FIG. 5, when the torque limit value TRQFIX is set to a torque value suitable for the low speed rotation side, an excessive torque limit value is set on the high speed rotation side, and conversely, a torque value suitable for the high speed rotation side is set. Then, the transmission torque is excessively limited on the low speed rotation side. Therefore, when the torque limit value TRQFIX is set as shown in FIG. 5, when excessive torque is reversely input from the drive wheel side, a torque that greatly exceeds the output torque TRQMOT is applied to the motor. When the torque limiter is activated, excessive frictional heat is generated, which may cause damage to the torque limiter.

特許文献1に示されたトルクリミッタは、変速段に応じてトルク制限値を変更するものであるため、上記課題を解決することはできない。   Since the torque limiter disclosed in Patent Document 1 changes the torque limit value according to the gear position, the above problem cannot be solved.

本発明はこの点に着目してなされたものであり、出力軸の回転速度に依存して出力トルクが大きく変化する原動機の駆動力を伝達する駆動力伝達経路中に介装されて、適切なトルク制限特性が得られるトルクリミッタを提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to this point, and is interposed in a driving force transmission path for transmitting the driving force of a prime mover whose output torque varies greatly depending on the rotation speed of the output shaft. An object of the present invention is to provide a torque limiter capable of obtaining torque limiting characteristics.

上記目的を達成するため請求項1に記載の発明は、原動機(1)の駆動力を駆動輪(10)まで伝達する駆動力伝達経路を構成する第1軸(4)と第2軸(5)との間に介装され、前記第1軸と第2軸との間で伝達されるトルクをトルク制限値(TRQLMT)以下に制限するトルクリミッタにおいて、前記第1軸(4)の端部に設けられ、前記第1軸と一体回転可能なドラム部材(21)と、該ドラム部材の内周側においてシール部材(25)を介して軸方向に摺動可能なピストン(24)と、該ピストンを前記第1軸(4)方向へ付勢するスプリング(23)と、前記第2軸(5)の端部に設けられ、前記ドラム部材(21)の内周側に配置された摩擦要素(31)とを備え、前記摩擦要素(31)と前記ドラム部材(21)とによって遠心油圧室(40)を画成し、前記遠心油圧室に前記第1軸(4)または前記第2軸(5)からオイルが供給されることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention provides a first shaft (4) and a second shaft (5) constituting a driving force transmission path for transmitting the driving force of the prime mover (1) to the driving wheels (10). ) And a torque limiter for limiting the torque transmitted between the first shaft and the second shaft to a torque limit value (TRQLMT) or less, and an end portion of the first shaft (4) A drum member (21) that can rotate integrally with the first shaft, a piston (24) that is slidable in the axial direction via a seal member (25) on the inner peripheral side of the drum member, A spring (23) for urging the piston in the direction of the first shaft (4), and a friction element provided at the end of the second shaft (5) and disposed on the inner peripheral side of the drum member (21) (31), and the friction element (31) and the drum member (21) Defining heart hydraulic chamber (40), the oil from the centrifugal said hydraulic chamber first axis (4) or the second shaft (5), characterized in that the supplied.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のトルクリミッタにおいて、前記原動機(1)によって駆動されるオイルポンプ(12)と、前記オイルポンプから吐出されるオイルを前記遠心油圧室(40)に供給する、前記第1軸(4)または前記第2軸(5)内に設けられた油路(5a)とを備え、前記摩擦要素(31)は、前記ピストン(24)との間でトルク伝達可能な摩擦部(31a)と、該摩擦部を前記第2軸(5)と連結する連結部(31b)とから構成され、前記ピストン(24)は円環形状を有し、該円環形状の内周径(D1)は前記摩擦部(31a)の内周径(D2)より小さく構成されるとともに、前記連結部(31b)と前記ピストン(24)との間には間隙(30)が設けられ、前記連結部(31b)には前記第1軸側と前記第2軸側と連通する連通孔(31c)が設けられていることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the torque limiter of the first aspect, an oil pump (12) driven by the prime mover (1) and oil discharged from the oil pump are supplied to the centrifugal hydraulic chamber (40). ) And an oil passage (5a) provided in the first shaft (4) or the second shaft (5), and the friction element (31) is between the piston (24) And a connecting part (31b) for connecting the friction part to the second shaft (5), and the piston (24) has an annular shape, The annular inner peripheral diameter (D1) is configured to be smaller than the inner peripheral diameter (D2) of the friction part (31a), and a gap (between the coupling part (31b) and the piston (24) ( 30), and the connecting portion (31b) includes the first shaft. Wherein the second shaft side communicating with the communicating holes (31c) are provided with.

請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のトルクリミッタにおいて、前記原動機は電動機(1)であることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the torque limiter according to the first or second aspect, the prime mover is an electric motor (1).

請求項4に記載の発明は、請求項1から3の何れか1項に記載のトルクリミッタにおいて、前記ドラム部材の側壁(21b)には該ドラム部材の外周側と内周側とを連通する連通孔(21c)が設けられており、該連通孔の軸方向位置は、前記スプリング(23)の軸方向位置と重なることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the torque limiter according to any one of the first to third aspects, the outer peripheral side and the inner peripheral side of the drum member are communicated with the side wall (21b) of the drum member. A communication hole (21c) is provided, and the axial position of the communication hole overlaps with the axial position of the spring (23).

請求項1に記載の発明によれば、原動機の回転速度に応じて遠心油圧室内のオイルに作用する遠心力が変化し、原動機の回転速度に対応させてトルク制限値を設定することが可能となる。その結果、例えば駆動輪側からの大きな逆トルク入力を遮断するためのトルク制限値を適切に設定し、トルクリミッタに過大な負荷が印加されることを防止できる。また、過大な負荷を回避できるので、トルクリミッタの小型軽量化が可能となる。   According to the first aspect of the present invention, the centrifugal force acting on the oil in the centrifugal hydraulic chamber changes according to the rotational speed of the prime mover, and the torque limit value can be set in accordance with the rotational speed of the prime mover. Become. As a result, for example, it is possible to appropriately set a torque limit value for blocking a large reverse torque input from the drive wheel side, and to prevent an excessive load from being applied to the torque limiter. Moreover, since an excessive load can be avoided, the torque limiter can be reduced in size and weight.

請求項2に記載の発明によれば、連結部とピストンとの間には間隙が設けられ、さらに連結部には第1軸側と第2軸側と連通する連通孔が設けられているので、摩擦要素とピストンとの間隙内へ連通孔を介してオイルが流出し、遠心油圧室内の油圧に応じてトルク制限値を適切に設定することができる。   According to the second aspect of the present invention, the gap is provided between the connecting portion and the piston, and the connecting portion is provided with a communication hole communicating with the first shaft side and the second shaft side. The oil flows into the gap between the friction element and the piston through the communication hole, and the torque limit value can be set appropriately according to the hydraulic pressure in the centrifugal hydraulic pressure chamber.

請求項3に記載の発明によれば、電動機の出力トルクは回転速度が高くなるほど減少する傾向がある一方、遠心油圧室内のオイルに作用する遠心力は、電動機の回転速度が高くなるほど増加し、トルク制限値を低下させる。したがって、電動機出力トルク特性に適したトルク制限特性を達成することができる。   According to the invention described in claim 3, while the output torque of the motor tends to decrease as the rotational speed increases, the centrifugal force acting on the oil in the centrifugal hydraulic chamber increases as the rotational speed of the motor increases. Reduce the torque limit value. Therefore, a torque limiting characteristic suitable for the motor output torque characteristic can be achieved.

請求項4に記載の発明によれば、ドラム部材の側壁に設けられた連通孔を介して、遠心油圧室から流出したオイルが排出されるので、ドラム部材のスプリング設置位置近傍にオイルが滞留してドラム部材に加わる遠心力が増加することを防止できる。   According to the fourth aspect of the present invention, since the oil flowing out from the centrifugal hydraulic chamber is discharged via the communication hole provided in the side wall of the drum member, the oil stays in the vicinity of the spring installation position of the drum member. Thus, an increase in centrifugal force applied to the drum member can be prevented.

本発明の一実施形態にかかるトルクリミッタを含む車両駆動装置のスケルトン図である。It is a skeleton figure of the vehicle drive device containing the torque limiter concerning one Embodiment of this invention. トルクリミッタの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a torque limiter. 図2の一部を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows a part of FIG. 電動機の回転速度(NM)と、電動機の出力トルク(TRQMOT)及びトルクリミッタのトルク制限値(TRQLMT)との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the rotational speed (NM) of an electric motor, the output torque (TRQMOT) of an electric motor, and the torque limit value (TRQLMT) of a torque limiter. 従来技術の課題を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the subject of a prior art.

以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明の一実施形態にかかるトルクリミッタを含む車両駆動装置のスケルトン図であり、この車両駆動装置は、電動機1と、電動機1の出力軸2と平行に配置されたカウンタ軸4と、カウンタ軸4と同軸に配置された出力軸5と、電動機1の出力軸2に支持されたドライブギヤ3a及びカウンタ軸4に支持されたドリブンギヤ3bからなるギヤ対3と、カウンタ軸4と出力軸5の間に介装されたトルクリミッタ6とを有し、出力軸5の駆動力はファイナルギヤ7、差動ギヤ機構8、及び駆動軸9を介して駆動輪10を駆動するように構成されている。電動機1の出力軸2は、伝達機構11を介してオイルポンプ12の駆動軸12aに接続されており、オイルポンプ12は電動機1によって駆動される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a skeleton diagram of a vehicle drive device including a torque limiter according to an embodiment of the present invention. The vehicle drive device includes an electric motor 1 and a counter shaft 4 arranged in parallel with an output shaft 2 of the electric motor 1. , An output shaft 5 arranged coaxially with the counter shaft 4, a gear pair 3 including a drive gear 3 a supported by the output shaft 2 of the electric motor 1 and a driven gear 3 b supported by the counter shaft 4, a counter shaft 4 and an output A torque limiter 6 interposed between the shafts 5, and the drive force of the output shaft 5 is configured to drive the drive wheels 10 via the final gear 7, the differential gear mechanism 8, and the drive shaft 9. Has been. The output shaft 2 of the electric motor 1 is connected to the drive shaft 12 a of the oil pump 12 via the transmission mechanism 11, and the oil pump 12 is driven by the electric motor 1.

図2はトルクリミッタ6の構成を示す断面図であり、トルクリミッタ6は、カウンタ軸4の端部に設けられ、カウンタ軸4と一体回転可能なドラム部材21と、ドラム部材21の内周側においてオーリング25を介して軸方向(図の左右方向)に摺動可能なピストン24と、ピストン24をカウンタ軸4方向へ付勢する複数のスプリング23と、出力軸5の端部に固定され、ドラム部材21の内周側かつピストン24のカウンタ軸4側に配置された摩擦要素31とを備えている。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the torque limiter 6. The torque limiter 6 is provided at the end of the counter shaft 4 and can rotate integrally with the counter shaft 4, and the inner peripheral side of the drum member 21. The piston 24 is slidable in the axial direction (left-right direction in the figure) via the O-ring 25, the plurality of springs 23 for biasing the piston 24 in the direction of the counter shaft 4, and the end of the output shaft 5. And a friction element 31 disposed on the inner peripheral side of the drum member 21 and on the counter shaft 4 side of the piston 24.

ドラム部材21は、底壁21a及び側壁21bによって構成される円筒形状を有し、側壁21bにはドラム部材21の外周側と内周側とを連通する連通孔21cが設けられている。連通孔21cは、その軸方向位置がスプリング23の軸方向位置と重なるように配置されている。摩擦要素31は、ピストン24と接触しピストン24との間でトルク伝達可能な摩擦部31aと、摩擦部31aを出力軸5と連結する連結部31bとから構成される円盤状形状を有し、連結部31bには、カウンタ軸4側と出力軸5側とを連通する連通孔31cが設けられている。なお、摩擦部31aを介したより大きな係合力(摩擦面積×面圧)が必要である場合には、摩擦部31aをドラム部材21の底壁21aと接触させるように構成してもよい。   The drum member 21 has a cylindrical shape constituted by a bottom wall 21a and a side wall 21b. The side wall 21b is provided with a communication hole 21c that communicates the outer peripheral side and the inner peripheral side of the drum member 21. The communication hole 21 c is arranged so that its axial position overlaps with the axial position of the spring 23. The friction element 31 has a disk-like shape including a friction part 31a that contacts the piston 24 and can transmit torque between the piston 24, and a connection part 31b that connects the friction part 31a to the output shaft 5. The connecting portion 31b is provided with a communication hole 31c that connects the counter shaft 4 side and the output shaft 5 side. In addition, when a larger engagement force (friction area × surface pressure) via the friction portion 31 a is required, the friction portion 31 a may be configured to contact the bottom wall 21 a of the drum member 21.

ピストン24は円環形状を有し、該円環形状の内周径D1は摩擦部31aの内周径D2より小さく構成されるとともに、連結部31bとピストン24との間には、間隙30が設けられている。スプリング23は、ドラム部材21の側壁21bに固定されたフランジ22と、ピストン24との間に介装され、周方向に等角度間隔で複数配置される(例えば90度間隔で4個)。   The piston 24 has an annular shape, and the inner peripheral diameter D1 of the annular shape is smaller than the inner peripheral diameter D2 of the friction portion 31a, and a gap 30 is provided between the coupling portion 31b and the piston 24. Is provided. The spring 23 is interposed between the flange 22 fixed to the side wall 21b of the drum member 21 and the piston 24, and a plurality of the springs 23 are arranged at equal angular intervals in the circumferential direction (for example, four at intervals of 90 degrees).

出力軸5の内部には油路5aが設けられており、油路5aは充填油供給通路13を介してオイルポンプ12の吐出孔に接続されている。摩擦要素31とドラム部材21とによって遠心油圧室40が画成され、遠心油圧室40は油路5aに接続されている。トルクリミッタ6を収容するケーシング(図示せず)の底部には、油溜まり41が設けられており、油溜まり41は戻り油路14を介してオイルポンプ12に接続されている。   An oil passage 5 a is provided inside the output shaft 5, and the oil passage 5 a is connected to a discharge hole of the oil pump 12 through a filling oil supply passage 13. A centrifugal hydraulic chamber 40 is defined by the friction element 31 and the drum member 21, and the centrifugal hydraulic chamber 40 is connected to the oil passage 5a. An oil reservoir 41 is provided at the bottom of a casing (not shown) that accommodates the torque limiter 6, and the oil reservoir 41 is connected to the oil pump 12 via the return oil passage 14.

電動機1が作動してオイルポンプ12が駆動されると、充填油供給通路13及び油路5aを介して充填油が遠心油圧室40に供給される。遠心油圧室40に供給された充填油は、連結部31bの連通孔31cから流出し、ピストン24と連結部31bとの間隙30、及び連通孔21cを介して油溜まり41に達し、戻し油路14を介して、オイルポンプ12に戻される。摩擦要素31の連結部31bに設けた連通孔31cの孔径は、所望のトルク制限特性(図4,曲線L1参照)が得られるように調整される。   When the electric motor 1 is operated and the oil pump 12 is driven, the filling oil is supplied to the centrifugal hydraulic chamber 40 via the filling oil supply passage 13 and the oil passage 5a. The filling oil supplied to the centrifugal hydraulic chamber 40 flows out from the communication hole 31c of the connecting portion 31b, reaches the oil reservoir 41 through the gap 30 between the piston 24 and the connecting portion 31b, and the communication hole 21c, and returns to the oil passage 41. 14 is returned to the oil pump 12. The hole diameter of the communication hole 31c provided in the connecting portion 31b of the friction element 31 is adjusted so as to obtain a desired torque limiting characteristic (see FIG. 4, curve L1).

図3は、図2の一部を拡大して示す図であり、図2及び図3を参照して、電動機1の回転速度NMに応じたトルクリミッタ6の動作を説明する。
電動機1の停止状態では、遠心油圧室40に充填油が供給されないため、ピストン24と摩擦部31aとは最大面圧状態(両者の係合力が最大の状態)となる。この状態では、トルクリミッタ6は、スプリング23の付勢力によって決定される基本トルク制限値TRQSPGで動作する。すなわち、伝達トルクTRQTRが基本トルク制限値TRQSPG以下となるように動作する。
FIG. 3 is an enlarged view of a part of FIG. 2, and the operation of the torque limiter 6 according to the rotational speed NM of the electric motor 1 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
When the electric motor 1 is in a stopped state, the filling oil is not supplied to the centrifugal hydraulic chamber 40, so that the piston 24 and the friction portion 31a are in the maximum surface pressure state (the state in which the engagement force between them is maximum). In this state, the torque limiter 6 operates at the basic torque limit value TRQPG determined by the urging force of the spring 23. That is, the operation is performed so that the transmission torque TRQTR is equal to or less than the basic torque limit value TRQSPG.

電動機1の低速回転状態では、充填油が遠心油圧室40に供給され、遠心油圧室40内の充填油に作用する遠心力によって遠心油圧室40内の油圧が上昇し、充填油は連通孔31cを介して連結部31bとピストン24との間隙30に流入し、スプリング23の付勢力に抗してピストン24と摩擦部31aとの面圧(係合力)を低下させる。その結果、トルクリミッタ6は、スプリング23の付勢力と充填油に作用する比較的小さい遠心力とによって決まる低速トルク制限値TRQLMT1(<TRQSPG)で動作する。   In the low-speed rotation state of the electric motor 1, the filling oil is supplied to the centrifugal hydraulic chamber 40, the hydraulic pressure in the centrifugal hydraulic chamber 40 is increased by the centrifugal force acting on the filling oil in the centrifugal hydraulic chamber 40, and the filling oil passes through the communication hole 31c. And flows into the gap 30 between the connecting portion 31b and the piston 24, and reduces the surface pressure (engagement force) between the piston 24 and the friction portion 31a against the biasing force of the spring 23. As a result, the torque limiter 6 operates at the low speed torque limit value TRQLMT1 (<TRQSPG) determined by the biasing force of the spring 23 and the relatively small centrifugal force acting on the filling oil.

電動機1の高速回転状態では、遠心油圧室40内の充填油に作用する遠心力が増加し、スプリング23の付勢力に抗してピストン24と摩擦部31aとの面圧(係合力)をさらに低下させる。その結果、トルクリミッタ6は、スプリング23の付勢力と充填油に作用する比較的大きい遠心力とによって決まる高速トルク制限値TRQLMT2(<TRQLMT1)で動作する。   In the high-speed rotation state of the electric motor 1, the centrifugal force acting on the filling oil in the centrifugal hydraulic chamber 40 increases, and the surface pressure (engagement force) between the piston 24 and the friction portion 31a is further increased against the biasing force of the spring 23. Reduce. As a result, the torque limiter 6 operates at a high speed torque limit value TRQLMT2 (<TRQLMT1) determined by the urging force of the spring 23 and a relatively large centrifugal force acting on the filling oil.

図4は電動機1の回転速度NMと、電動機1の出力トルクTRQMOT及びトルクリミッタ6のトルク制限値TRQLMTとの関係を示す図であり、本実施形態のトルクリミッタ6によれば、回転速度NMの変化に対応して、トルク制限値TRQLMTは曲線L1で示すように変化し、曲線L0で示す電動機出力トルクTRQMOTが回転速度NMの増加に伴って減少することに対応してトルク制限値TRQLMTが減少するトルク制限特性を得ることができる。   FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the rotational speed NM of the electric motor 1 and the output torque TRQMOT of the electric motor 1 and the torque limit value TRQLMT of the torque limiter 6. According to the torque limiter 6 of this embodiment, the rotational speed NM Corresponding to the change, the torque limit value TRQLMT changes as shown by the curve L1, and the torque limit value TRQLMT decreases corresponding to the decrease in the motor output torque TRQMOT shown by the curve L0 as the rotational speed NM increases. Torque limiting characteristics can be obtained.

曲線L2は、回転速度NMの増加に伴って充填油に作用する遠心力が増加することによって、トルク制限値TRQLMTを減少させる成分(以下「遠心油圧トルクTRQCF」という)を示す。遠心油圧トルクTRQCFは負の値をとり、回転速度NMに増加に伴ってその絶対値が増加する。直線L3はスプリング23による基本トルク制限値TRQSPGを示しており、トルク制限値TRQLMTは、基本トルク制限値TRQSPGと遠心油圧トルクTRQCFとの和に相当する。   A curve L2 indicates a component (hereinafter referred to as “centrifugal hydraulic torque TRQCF”) that decreases the torque limit value TRQLMT due to an increase in centrifugal force acting on the filling oil as the rotational speed NM increases. The centrifugal hydraulic torque TRQCF takes a negative value, and its absolute value increases as the rotational speed NM increases. The straight line L3 indicates the basic torque limit value TRQSPG by the spring 23, and the torque limit value TRQLMT corresponds to the sum of the basic torque limit value TRQPG and the centrifugal hydraulic torque TRQCF.

以上のように本実施形態では、電動機1の回転速度NMに応じて遠心油圧室40内の充填油に作用する遠心力が変化し、電動機1の回転速度NMに対応させてトルク制限値TRQLMTを設定することが可能となる。その結果、例えば駆動輪側からの大きな逆トルク入力を遮断するためのトルク制限値を適切に設定し、トルクリミッタ6に過大な負荷が印加されることを防止できる。また過大な負荷を回避できるので、トルクリミッタ6の小型軽量化が可能となる。   As described above, in the present embodiment, the centrifugal force acting on the filling oil in the centrifugal hydraulic chamber 40 changes according to the rotational speed NM of the electric motor 1, and the torque limit value TRQLMT is set corresponding to the rotational speed NM of the electric motor 1. It becomes possible to set. As a result, for example, a torque limit value for blocking a large reverse torque input from the drive wheel side can be set appropriately, and an excessive load can be prevented from being applied to the torque limiter 6. Moreover, since an excessive load can be avoided, the torque limiter 6 can be reduced in size and weight.

また連結部31bとピストン24との間には間隙30が設けられ、さらに連結部31bには連通孔31cが設けられているので、間隙30内へ連通孔31cを介して充填油が流出し、遠心油圧室40内の油圧に応じてトルク制限値TRQLMTを適切に設定することができる。   Further, a gap 30 is provided between the connecting portion 31b and the piston 24, and further, a connecting hole 31c is provided in the connecting portion 31b, so that the filling oil flows into the gap 30 through the connecting hole 31c, The torque limit value TRQLMT can be appropriately set according to the hydraulic pressure in the centrifugal hydraulic chamber 40.

また電動機1の出力トルクは回転速度NMが高くなるほど減少する傾向がある一方、遠心油圧室40内の充填油に作用する遠心力は回転速度NMが高くなるほど増加し、トルク制限値TRQLMTを低下させる。したがって、図4に示すように電動機出力トルク特性に適したトルク制限特性を達成することができる。   Further, the output torque of the electric motor 1 tends to decrease as the rotational speed NM increases, while the centrifugal force acting on the filling oil in the centrifugal hydraulic chamber 40 increases as the rotational speed NM increases and decreases the torque limit value TRQLMT. . Therefore, as shown in FIG. 4, a torque limiting characteristic suitable for the motor output torque characteristic can be achieved.

またドラム部材21の側壁21bに設けられた連通孔21cを介して充填油がドラム部材21の外側へ流出するので、遠心油圧室40から流出した充填油がドラム部材21のスプリング23設置位置近傍に溜まってドラム部材21に加わる遠心力が増加することを防止できる。   Further, since the filling oil flows out of the drum member 21 through the communication hole 21c provided in the side wall 21b of the drum member 21, the filling oil flowing out from the centrifugal hydraulic chamber 40 is near the position where the spring 23 of the drum member 21 is installed. It is possible to prevent the centrifugal force that is accumulated and applied to the drum member 21 from increasing.

本実施形態では、カウンタ軸4及び出力軸5がそれぞれ第1軸及び第2軸に相当し、オーリング25がシール部材に相当する。   In the present embodiment, the counter shaft 4 and the output shaft 5 correspond to a first shaft and a second shaft, respectively, and the O-ring 25 corresponds to a seal member.

なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば上述した実施形態では、出力軸5(被駆動軸)に油路5aを設けて遠心油圧室40に充填油を供給するようにしたが、カウンタ軸4(駆動軸)に油路を設けて遠心油圧室40に充填油を供給するようにしてもよい。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made. For example, in the embodiment described above, the oil passage 5a is provided in the output shaft 5 (driven shaft) and the filling oil is supplied to the centrifugal hydraulic chamber 40, but the oil passage is provided in the counter shaft 4 (drive shaft). Filling oil may be supplied to the centrifugal hydraulic chamber 40.

また出力軸5(被駆動軸)の軸端に摩擦要素31を固定し、カウンタ軸4(駆動軸)の軸端にドラム部材21を固定するようにしたが、逆に出力軸5の軸端にドラム部材21を固定し、カウンタ軸4の軸端に摩擦要素31を固定するようにしてもよい。   In addition, the friction element 31 is fixed to the shaft end of the output shaft 5 (driven shaft), and the drum member 21 is fixed to the shaft end of the counter shaft 4 (drive shaft). The drum member 21 may be fixed to the counter shaft 4 and the friction element 31 may be fixed to the shaft end of the counter shaft 4.

1 電動機(原動機)
4 カウンタ軸(第1軸)
5 出力軸(第2軸)
21 ドラム部材
21c 連通孔
23 スプリング
24 ピストン
25 オーリング(シール部材)
31 摩擦要素
31a 摩擦部
31b 連結部
31c 連通孔
1 Electric motor (motor)
4 Counter axis (first axis)
5 Output shaft (second axis)
21 Drum member 21c Communication hole 23 Spring 24 Piston 25 O-ring (seal member)
31 Friction element 31a Friction part 31b Connection part 31c Communication hole

Claims (4)

原動機の駆動力を駆動輪まで伝達する駆動力伝達経路を構成する第1軸と第2軸との間に介装され、前記第1軸と第2軸との間で伝達されるトルクをトルク制限値以下に制限するトルクリミッタにおいて、
前記第1軸の端部に設けられ、前記第1軸と一体回転可能なドラム部材と、
該ドラム部材の内周側においてシール部材を介して軸方向に摺動可能なピストンと、
該ピストンを前記第1軸方向へ付勢するスプリングと、
前記第2軸の端部に設けられ、前記ドラム部材の内周側に配置された摩擦要素とを備え、
前記摩擦要素と前記ドラム部材とによって遠心油圧室を画成し、
前記遠心油圧室に前記第1軸または前記第2軸からオイルが供給されることを特徴とするトルクリミッタ。
Torque is transmitted between the first shaft and the second shaft, which is interposed between the first shaft and the second shaft constituting the driving force transmission path for transmitting the driving force of the prime mover to the drive wheels. In the torque limiter that limits below the limit value,
A drum member provided at an end of the first shaft and rotatable integrally with the first shaft;
A piston slidable in the axial direction via a seal member on the inner peripheral side of the drum member;
A spring for urging the piston in the first axial direction;
A friction element provided at an end of the second shaft and disposed on an inner peripheral side of the drum member;
A centrifugal hydraulic chamber is defined by the friction element and the drum member,
A torque limiter characterized in that oil is supplied to the centrifugal hydraulic chamber from the first shaft or the second shaft.
前記原動機によって駆動されるオイルポンプと、
前記オイルポンプから吐出されるオイルを前記遠心油圧室に供給する、前記第1または第2軸内に設けられた油路とを備え、
前記摩擦要素は、前記ピストンとの間でトルク伝達可能な摩擦部と、該摩擦部を前記第2軸と連結する連結部とから構成され、
前記ピストンは円環形状を有し、該円環形状の内周径は前記摩擦部の内周径より小さく構成されるとともに、前記連結部と前記ピストンとの間には間隙が設けられ、
前記連結部には前記第1軸側と前記第2軸側と連通する連通孔が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のトルクリミッタ。
An oil pump driven by the prime mover;
An oil passage provided in the first or second shaft for supplying oil discharged from the oil pump to the centrifugal hydraulic chamber;
The friction element is composed of a friction part capable of transmitting torque to and from the piston, and a connection part for connecting the friction part to the second shaft,
The piston has an annular shape, and the inner circumferential diameter of the annular shape is smaller than the inner circumferential diameter of the friction portion, and a gap is provided between the coupling portion and the piston.
2. The torque limiter according to claim 1, wherein the connection portion is provided with a communication hole communicating with the first shaft side and the second shaft side.
前記原動機は電動機であることを特徴とする請求項1または2に記載のトルクリミッタ。   The torque limiter according to claim 1, wherein the prime mover is an electric motor. 前記ドラム部材の側壁には該ドラム部材の外周側と内周側とを連通する連通孔が設けられており、該連通孔の軸方向位置は、前記スプリングの軸方向位置と重なることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載のトルクリミッタ。   The side wall of the drum member is provided with a communication hole that communicates the outer peripheral side and the inner peripheral side of the drum member, and the axial position of the communication hole overlaps with the axial position of the spring. The torque limiter according to any one of claims 1 to 3.
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