JP2731473B2 - 油圧式動力伝達継手 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の駆動力配分に使
用する油圧式動力伝達継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、特願平１−１７５０４７号
において、下記のような油圧式動力伝達継手を提案して
いる。すなわち、この油圧式動力伝達継手は、相対回転
可能な入出力軸間に設けられ、前記両軸の回転速度差に
応じた量の流体を流動させる流量発生手段と、前記流体
の流動抵抗を発生する手段を備え、前記流動抵抗により
前記入出力軸間の伝達トルクが制御される油圧式動力伝
達継手であって、前記入出力軸と一体となる一方の部材
に軸方向に往復動する流量発生手段としての複数のプラ
ンジャー式ポンプを備えるとともに、他の部材の内側面
に前記プランジャーの往復運動を規制するカム面を形成
した前記油圧式動力伝達継手において、前記プランジャ
ー先端部の形状を、カムとの摺動方向に対しては円弧も
しくは楕円形状とし、それと直角方向に対しては直線形
状とするとともに、前記カム面の形状を前記プランジャ
ーがカムの回転に伴って所定のストローク運動をした時
にプランジャーによって創成される形状としたものであ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の油圧式動力伝達継手にあっては、次のような
問題点があった。 （１）リターンスプリングを用いることによる問題点 前記プランジャー室を継手回転軸方向に設けた為、継手
が高速回転すると、プランジャーに遠心力が作用し、プ
ランジャー室内壁に押しつけられる。所定の回転数を超
え、プランジャーとプランジャー室内壁との摩擦力がプ
ランジャーリターンスプリングに勝ると、プランジャー
は正常に往復動できなくなる。すなわち、プランジャー
はカムに追従できなくなり、設定トルクを発生できなく
なる上、カムの斜面に衝突することによって、打音を発
生し、この頻度が高くなればカム及びプランジャーの破
損にいたる。

【０００４】また、継手に設定値をこえる差動回転が生
じた場合、プランジャーの慣性力がプランジャーリター
ンスプリングの荷重に勝ると、やはりプランジャーはカ
ムに追従できずに設定トルクを発生しなくなり、プラン
ジャーとカムの衝突が起こり、打音が発生し、カム、プ
ランジャーが破損する。以上述べたように、プランジャ
ーのカムへの追従限界はプランジャーリターンスプリン
グの荷重によって大きく左右されるため、プランジャー
リターンスプリングを強くすることによって、限界差動
回転数、限界継手回転数をあげることもある程度は可能
であるが、スプリングのスペースには限界が有り、ま
た、スプリングを強くすると継手の起動トルクが大きく
なってしまうため継手の差動回転数、継手回転数には限
界が存在する。 （２）片側にしかカム面のないことによる問題点 伝達トルク容量はカムとプランジャーの面圧によってほ
ぼ決定するため、現行の構成でトルク容量をアップしよ
うとすれば即継手のサイズアップとなる。トルクアップ
すれば、発生スラスト荷重も大きくなりカムハウジング
もより強固な物にする必要があり、これも当然継手の大
型化、重量増につながる。

【０００５】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、破損、打音の発生を防止し、
高速、高差動に対応することができ、かつ、継手を大型
化することなくトルク容量を倍増した油圧式動力伝達継
手を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】相対回転可能な入出力軸
間に設けられ、前記一方の軸に連結され内側の相対する
２面に２つ以上のカム山を有するカム面を位相が同じで
互いにカム山とカム谷が相対する位置となるように形成
した一対のカムを固定したカムハウジングと、前記他方
の軸に連結されるとともに前記カムハウジング内に回転
自在に収納され、両端面に対称となるよう複数のプラン
ジャー室を軸方向に形成し、各々対称の対となるプラン
ジャー室を設けたロータと、前記複数のプランジャー室
の各々に往復自在に収納される複数のプランジャーと、
前記一方のカム面によってプランジャー室内に押し込ま
れるプランジャーと前記他方のカム面によって対称位置
にあるプランジャー室に押し込まれるプランジャーを連
結する複数のロッドと、前記プランジャーが前記プラン
ジャー室に前記カムによって押し込まれる際、抵抗を生
じるよう前記プランジャー室を結ぶ油路に設けた流動抵
抗発生手段と前記プランジャーが押し戻される際に前記
プランジャー室に油を吸入する吸入弁機構を備え、前記
ロッドにより前記ロッドに連結された前記プランジャー
の相互の回転を防止したものである。

【０００７】

【作用】本発明においては、プランジャーとプランジャ
ーをロッドで連結し、カムハウジングの両側に設けた一
対のカムにより、プランジャーを駆動し、スプリング力
によらず強制的にリターンさせるため、プランジャーは
カムに確実に追従するので、破損、打音の発生を防止す
ることができ、高回転、高差動に対応することができ
る。

【０００８】この時、プランジャーのカムとの摺接面を
継手回転軸に直角な円筒形状、または楕円筒形状とした
ため、プランジャーがカムの山頂上部を乗り越えると
き、プランジャー自体の回転方向の規制が無くなるとプ
ランジャーが回転し継手がロックすることが考えられ
る。そこで対となるプランジャー相互を回転不可能にロ
ッドで連結することによって、プランジャーの回転を防
止することができる。

【０００９】また、プランジャーの数を従来の倍にする
ことができるため、従来と同径で従来の倍のトルク容量
を得ることができる。さらに、プランジャーのリターン
スプリングを省いたため、シール長さをキープすること
ができれば、プランジャー、ロータとも長さはいらない
上、ベアリングなどを省けるので、小型軽量化、および
低コスト化を図ることができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１〜図４は本発明の第１実施例を示す図であ
る。まず、構成を説明すると、図１において、１は図示
しない出力軸（一方の軸）に連結されたカムハウジング
であり、カムハウジング１の内側の相対する２面には２
つ以上のカム山を有し、位相が同じであるカム面２，３
を形成したカム４，５が固定され、カム４，５はカムハ
ウジング１と一体で回転する。

【００１１】カム４，５は、そのカム面２，３が互いに
カム山とカム谷が相対する位置となるように、カムハウ
ジング１に固定される。例えば、登り下りが同じカーブ
を描くようなカム４をカムハウジング１の一方の内側面
に設ける場合には、カム山の１／２サイクルずれた同一
のカム５を他方の反対側に設ける。

【００１２】６は入力軸（他方の軸）７と一体に形成さ
れたロータであり、ロータ６はベアリング８，９を介し
てカムハウジング１に回転自在に支持される。図２に示
すように、ロータ６には両側から軸方向にプランジャー
室１０，１１を同数対称位置に、ピッチ径同じ、周方向
位置同じに、形成し、対となるプランジャー１２，１３
を収納し、両側にカム４，５を向い合せる。

【００１３】すなわち、一方のカム面２により、一方の
プランジャー１２がプランジャー室１０に押し込まれ、
他方のカム面３により、他方のプランジャー１３が対称
位置にあるプランジャー室１１に押し込まれる。なお、
プランジャー１２，１３の例を図３に示す。１４はロッ
ドであり、ロッド１４により、プランジャー１２，１３
を相互に近づけないように、また、プランジャー１２，
１３同士が回転しないようにプランジャー１２，１３を
連結する。ロッド１４の長さは、カムハウジング１とロ
ータ６が相対回転したとき、常にカム４，５とプランジ
ャー１２，１３が当たるように設定する。ロッド１４は
角断面とし、プランジャー１２，１３の相互の回転を規
制するようにしている。

【００１４】１５はプランジャー室１０，１１を結ぶ油
路であり、油路１５の途中には流動抵抗発生手段として
のオリフィス１６が形成されている。また、ロータ６の
外周には、一対の吸入孔１７，１８がそれぞれ開口し、
これらの吸入孔１７，１８はプランジャー室１０，１１
にそれぞれ連通している。１９はアキュムレータピスト
ンであり、アキュムレータピストン１９は封入油の熱膨
張を吸収するために設けられている。アキュムレータピ
ストン１９とカムハウジング１の間にはリターンスプリ
ング２０が介装されている。

【００１５】なお、２１はオイルシール、２２はボルト
である。次に、作用を説明する。カム４，５とロータ６
との間に回転差が生じないときは、プランジャー１２，
１３は作動せず、トルクは伝達されない。次に、カム
４，５とロータ６との間に回転差が生じると、吐出行程
にあるプランジャー１３はカム５のカム面３により軸方
向に押し込まれ、所定の位置までくると、その外径面で
吸入孔１８を閉止し、オイルを油路１５に押し出す。

【００１６】一方、ロッド１４で連結されたプランジャ
ー１２は、カム４側に押し込まれ、吸入孔１７が開くと
オイルをプランジャー室１０に吸入する。油路１５に押
し出されたオイルは、オリフィス１６を通って、プラン
ジャー室１０に供給される。このとき、オリフィス１６
の流動抵抗により、油路１５、プランジャー室１１の油
圧が上昇し、プランジャー１３に反力が発生する。この
プランジャー反力に逆ってカム５を回転させることによ
りトルクが発生し、カム５とロータ６との間でトルクが
伝達される。

【００１７】さらに、カム４，５が回転すると、プラン
ジャー１２が吐出行程となり、プランジャー１３が吸入
行程となり、オイルは吸入孔１８からプランジャー室１
１に吸入される。本実施例においては、プランジャー１
２，１３をロッド１４で連結し、両側にカム４，５によ
りプランジャー１２，１３を駆動し、反対側のプランジ
ャー１２，１３をリターンさせるため、プランジャー１
２，１３はカム４，５に確実に追従するので、破損、打
音の発生を防止することができる。

【００１８】また、プランジャー１２，１３のどちらか
一方がカム山頂上をのりこえるとき、対となる他方のプ
ランジャー１２，１３はカム４，５の谷部にあり、ロッ
ド１４により、回転不能に連結されているため、カム山
頂上部にあるプランジャー１２，１３がロータ６に対し
回転して、継手がロックすることはない。また、カム
４，５を２つ設け、プランジャー１２，１３の数を従来
の倍とすることができるため、従来と同径で従来の倍の
トルク容量を得ることができる。

【００１９】また、リターンスプリング、ロータリバル
ブ、ベアリングなど不要となるので、小型軽量化および
低コスト化を図ることができる。次に、図５および図６
は本発明の第２実施例を示す図である。図５および図６
において、３１は吸入用ロータリバルブであり、ロータ
リバルブ３１はロータ６とカムハウジング１の間に所定
角度回転可能に設けられる。

【００２０】ロータリバルブ３１には位置決め用の突起
３２が形成され、突起３２はカムハウジング１の内周に
形成した切欠き３３に係合する。また、ロータリバルブ
３１には、ロータ６に形成した吸入孔１７，１８に連通
可能な吸入孔３４，３５がそれぞれ形成されている。吸
入口３４，３５はプランジャー室１０，１１のプランジ
ャー１２，１３が押しこまれるときロータリバルブ３１
によって閉口され、押しもどされるとき開口する。ま
た、継手に生じる差動方向によって、各々のカム山と吸
入用ロータリバルブ３１の位相関係が逆になるため、ロ
ータリバルブ３１はカムハウジング１に対し、突起３２
が切欠き３３で規制される範囲で回転し、継手差動の正
逆転時に所定のトルク特性を得ることができる。なお、
図６中、３６はカムハウジング１の内周に形成された、
カム４，５を固定するためのスプラインを示す。本実施
例においても前記実施例と同様な効果を得ることができ
る。

【００２１】次に、図７および図８は本発明の第３実施
例を示す図である。本実施例では、ロータ６をロータ４
２，４３の２部品で構成し、その間にロータリバルブ４
１を設けている。図７および図８において、４１はロー
タリバルブであり、ロータリバルブ４１は入力軸７に固
定した一対のロータ４２，４３の間であって、カムハウ
ジング１に対して定角度回転可能に設けられる。ロータ
リバルブ４１はカムハウジング１の内周に形成した切欠
き４４に係合する位置決め用の突起４５を有する。

【００２２】ロータ４２，４３には、プランジャー室１
０，１１とロータ４２，４３の外側とを連通させるオリ
フィス４６，４７が形成されている。また、ロータリバ
ルブ４１の両側には、プランジャー室１０，１１に連通
する吸入溝４８，４９がそれぞれ形成されている。オリ
フィス４６，４７から押し出されたオイルは、ロータ４
２，４３の外側から吸入溝４８，４９を通って、プラン
ジャー室１０，１１に吸入される。なお、図７中、矢印
はオイルの流れを示す。

【００２３】本実施例においても前記実施例と同様な効
果を得ることができる。次に、図９は本発明の第４実施
例を示す図である。図９において、５１はプランジャー
１２とプランジャー１３を連結するロッドであり、ロッ
ド５１はプランジャー１２，１３の中心より偏心した位
置でプランジャー１２，１３を連結している。

【００２４】これにより、プランジャー１２，１３の回
り止めを確実に行うことができる。なお、本実施例にお
いても、前記実施例と同様な効果が得られる。次に、図
１０は本発明の第５実施例を示す図である。図１０にお
いて、６１はプランジャー１２とプランジャー１３を連
結するロッドであり、ロッド６１はロータ６の外側を回
ってプランジャー１２，１３を連結している。これによ
り、プランジャー１２，１３の回り止めを行うとともに
シール性の向上を図っている。本実施例においても、前
記実施例と同様な効果が得られる。

【００２５】次に、図１１は本発明の第６実施例を示す
図である。図１１において、７１はロータ６に形成した
吸入路であり、吸入路７１を介してプランジャー室１０
とプランジャー室１１Ａが連通している。吸入路７１に
連通する通路７２の出口部には、油圧が所定値になる
と、油圧を逃がすリリーフバルブ７３が設けられてい
る。

【００２６】プランジャー１２，１３には、かきこみ効
果のあるシール７４，７５を設け、また、他の実施例と
同様に、プランジャー室１０，１１からの吐出口を対と
なるプランジャー室１０，１１へ連通することで、吸入
弁機構を代用している。本実施例においても前記実施例
と同様な効果が得られる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、プランジャーとプランジャーをロッドで連結し、両
側に設けたカムにより駆動し、リターンを行うようにし
たため、プランジャーがカムに確実に追従するので、破
損、打音の発生を防止することができ、高回転、高差動
に対応することができる。

【００２８】また、プランジャーの数を増加することが
できるので、継手を大型化することなくトルク容量を倍
増することができる。また、ロッドでプランジャーを連
結したので、プランジャーの回転を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す断面図

【図２】ロータの斜視図

【図３】プランジャーの断面図

【図４】継手の縦断面図

【図５】本発明の第２実施例を示す断面図

【図６】カムハウジングとロータリバルブを示す図

【図７】本発明の第３実施例を示す断面図

【図８】ロータリバルブの部分断面図

【図９】本発明の第４実施例を示す断面図

【図１０】本発明の第５実施例を示す断面図

【図１１】本発明の第６実施例を示す断面図

【符号の説明】

１：カムハウジング ２，３：カム面 ４，５：カム ６：ロータ ７：入力軸 ８，９：ベアリング １０，１１，１１Ａ：プランジャー室 １２，１３：プランジャー １４：ロッド １５：油路 １６：オリフィス（流動抵抗発生手段） １７，１８：吸入孔 １９：アキュムレータピストン ２０：リターンスプリング ２１：オイルシール ２２：ボルト ３１：ロータリバルブ ３２：突起 ３３：切欠き ３４，３５：吸入孔 ３６：スプライン ４１：ロータリバルブ ４２，４３：ロータ ４４：切欠き ４５：突起 ４６，４７：オリフィス ４８，４９：吸入溝 ５１，６１：ロッド ７１：吸入路 ７２：通路 ７３：リリーフバルブ ７４，７５：シール

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相対回転可能な入出力軸間に設けられ、前
   記一方の軸に連結され内側の相対する２面に２つ以上の
   カム山を有するカム面を位相が同じで互いにカム山とカ
   ム谷が相対する位置となるように形成した一対のカムを
   固定したカムハウジングと、 前記他方の軸に連結されるとともに前記カムハウジング
   内に回転自在に収納され、両端面に対称となるよう複数
   のプランジャー室を軸方向に形成し、各々対称の対とな
   るプランジャー室を設けたロータと、 前記複数のプランジャー室の各々に往復自在に収納され
   る複数のプランジャーと、 前記一方のカム面によってプランジャー室内に押し込ま
   れるプランジャーと前記他方のカム面によって対称位置
   にあるプランジャー室に押し込まれるプランジャーを連
   結する複数のロッドと、 前記プランジャーが前記プランジャー室に前記カムによ
   って押し込まれる際、抵抗を生じるよう前記プランジャ
   ー室を結ぶ油路に設けられた流動抵抗発生手段と、 前記プランジャーが押し戻される際に前記プランジャー
   室に油を吸入する吸入弁機構を備えたことを特徴とする
   油圧式動力伝達継手。
2. 【請求項２】前記ロッドにより前記ロッドに連結された
   前記プランジャーの相互の回転を防止することを特徴と
   する前記請求項１の油圧式動力伝達継手。