JP2815734B2

JP2815734B2 - 油圧式動力伝達継手

Info

Publication number: JP2815734B2
Application number: JP24546391A
Authority: JP
Inventors: 悟鈴木; 雅弘高田; 健一山下
Original assignee: 株式会社フジユニバンス
Priority date: 1991-09-25
Filing date: 1991-09-25
Publication date: 1998-10-27
Anticipated expiration: 2013-10-27
Also published as: JPH0587165A

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１−１５４２２８号
（特開平３−５６７２０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、相対回転可能な第１，第２の回転部
材間の回転速度差により駆動される油圧ポンプと、該油
圧ポンプの吐出路に外部からの制御信号に応じた流動抵
抗を発生する制御手段を備え、外部からの制御信号によ
り前記第１，第２の回転部材間の伝達トルクが制御され
る油圧式動力伝達継手において、前記一方の回転部材の
中心部に軸方向に移動可能に収納した可動磁性体と、回
転しない第３の部材に固定された磁気枠、およびソレノ
イドコイルとを非接触状態に保持し、全体として電磁式
アクチュエータを構成するとともに、該アクチュエータ
により前記流動抵抗制御手段を直接作動させるものであ
る。

【０００３】また、その実施例の一つとして、ソレノイ
ドコイルの電流を変えることで、高圧室の油圧を連続可
変制御し、伝達トルクを制御する継手を提案している。

【０００４】

【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、制御機構を
軸中心部に配置しているため、車両への搭載方法が限定
されるという問題点があった。また、多板クラッチなど
を使った場合には、油圧源が必要で、かつ、動力損失が
大きくなるという問題点が生じる。

【０００５】また、電磁クラッチの場合も電力消費が大
きいという問題点がある。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、車両への搭載方
法が限定されることがなく、油圧源が不要で、かつ、大
きな電力消費のない外部制御形油圧式動力伝達継手を提
供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、相対回転可能な入出力軸間に設けられ、
前記両軸の差動回転によって駆動される油圧ポンプと；
該油圧ポンプの出口部に設けられ吐出油の流動抵抗を制
御する制御弁と；外部からの信号によって、該制御弁を
作動させるアクチュエータを備え；前記両軸の回転速度
差および外部からの制御信号に応じたトルクを伝達する
油圧式動力伝達継手において；前記油圧ポンプからの吐
出油を集めるリング状の高圧室と、外部の部材に固定さ
れ、ソレノイドコイルを収納し、継手と非接触状態に保
持される磁気枠と、前記ソレノイドコイルへの通電によ
って磁気吸引力を発生する前記アクチュエータとしての
リング状の可動磁性体を備え、前記高圧室、磁気枠およ
び可動磁性体が継手軸に対して同心状に配置されるとと
もに、前記可動磁性体の磁気吸引力に応じて前記高圧室
の圧力を制御する前記制御弁としてのリリーフ弁を継手
軸中心部から離して設けたものである。

【０００７】

【作用】ソレノイドコイルに流す電流の強さに応じて、
磁気吸引力を発生する可動磁性体と、その磁気吸引力に
応じて高圧室の圧力を制御する制御弁としてのリリーフ
弁を設け、可動磁性体をリング形状とするとともに、高
圧室もリング状とし、リリーフ弁を軸中心から離して配
置するようにしたため、継手が軸貫通可能になり、車両
への搭載方法が限定されることがない。

【０００８】また、多板クラッチのような油圧源が不要
であり、それによる動力損失がない。また、ソレノイド
コイルの電流も制御用のわずかな電流で済むため、電磁
クラッチのような大きな電流を必要とせず、電力消費の
節約になる。

【０００９】

【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６は本発明の一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は磁性体の
ハウジングであり、ハウジング１は図示しない出力軸に
連結され、出力軸と一体で回転する。

【００１０】２はカムであり、カム２はハウジング１の
内側面に所定の角度回転可能に支持される。カム２は、
複数のカム山とカム谷からなるカム面２Ａを有し、その
外周であって、側面にカム山があるところに位置決め兼
トルク伝達用の複数の突起２Ｂを有する。カム２は、そ
の突起２Ｂがハウジング１に形成した切欠き１Ａに係合
して、ロータ３の回転方向にハウジング１と一体で回転
し、ロータ３の回転方向が変わると、カム２はロータ３
とともにつれ回りし、カム２の突起２Ｂがハウジング１
の切欠き１Ａに当るまで回転した後に、ハウジング１と
一体で回転する。

【００１１】ロータ３はハウジング１内に回転自在に収
納され、入力軸４に結合され、入力軸４と一体で回転す
る。ロータ３には軸方向に複数個のプランジャー室５が
形成され、プランジャー室５内は複数個のプランジャー
６がリターンスプリング７を介して摺動自在に収納され
ている。また、ロータ３には複数の吸入吐出孔８が各プ
ランジャー室５に通じるように形成されている。

【００１２】９は吸入ポート１０、吸入路１１および吐
出ポート１２が形成された磁性体のバルブ（弁体）であ
り、バルブ９は、ハウジング１の切欠き１Ａに突起１３
を係合させることにより、ハウジング１に位置決め固定
されている。入力軸４とバルブ９の内径部の間にはベア
リング１４を装着し、バルブ９の内径部に形成したリン
グ状の溝をベアリング１４の外径面により密閉して高圧
室１５を形成している。１６はバルブ９に形成された連
通路であり、連通路１６を介して非磁性カバー１７によ
り画成された収納室１８と吸入路１１が連通するように
なっている。

【００１３】また、吐出ポート１２は通路１９を介して
高圧室１５に連通し、高圧室１５は、吐出路２０を介し
て収納室１８に連通可能になっている。すなわち、吐出
路２０に挿入されるリリーフ弁（制御弁）２１により可
変のオリフィス（流動抵抗手段）２２が形成される。プ
ランジャー６が吸入行程にある場合は、バルブ９の吸入
ポート１０とロータ３の吸入吐出孔８が通じる位置関係
となり、オリフィス２２、収納室１８、連通路１６、吸
入路１１、吸入ポート１０、ロータ３の吸入吐出孔８を
通じて、プランジャー室５にオイルを吸入することがで
きる。

【００１４】また、プランジャー６が吐出行程にある場
合は、吸入行程と逆の関係となり、ロータ３の吸入吐出
孔８はバルブ９の吐出ポート１２、通路１９を介して高
圧室１５に通じる。２３はハウジング１と一体で回転す
る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２３は、封入油の熱膨張を吸収するために設けられ
ている。

【００１５】２４はハウジング１に固定されたリテーナ
であり、リテーナ２４とアキュムレータピストン２３の
間にはリターンスプリング２５が介装されている。２６
は磁気枠であり、磁気枠２６は外部の部材に固定され、
継手と非接触状態に保持される。すなわち、図２に示す
ように、磁気枠２６とハウジング１との間にはエアギャ
ップＡが、磁気枠２６と可動磁性体２８との間には非磁
性カバー１７も含めてエアギャップＢが、それぞれ形成
されている。

【００１６】磁気枠２６は継手軸に対して同心状に配置
され、磁気枠２６内にはソレノイドコイル２７が収納さ
れる。２８はソレノイドコイル２７への通電により磁気
吸引力を発生する可動磁性体であり、可動磁性体２８は
継手内部のオイルの密封を保持する非磁性カバー１７に
より覆われている。

【００１７】可動磁性体２８とバルブ９との間にはエア
ギャップＣが形成される。こうして、ソレノイドコイル
２７に通電することにより、図２のＤに示すように、磁
気枠２６、可動磁性体２８、バルブ９およびハウジング
１の間で磁路が形成される。２９は非磁性カバー１７と
可動磁性体２８との間に介装されたばねであり、ばね２
９としては可動磁性体２８のガタつき防止のため弱いも
のを用いる。

【００１８】可動磁性体２８は、図３に示すように、リ
ング状に形成され、可動磁性体２８には、その磁気吸引
力に応じて高圧室１５の圧力を制御するリリーフ弁２１
が継手軸中心から離れて設けられるとともに、リリーフ
弁２１とは軸対称側に偏荷重支持用の支持部材３０，３
１が設けられている。リリーフ弁２１の頭部２１Ａは円
錐状に形成され、吐出路２０を閉止可能としている。

【００１９】なお、図４に示すように、支持部材３２は
１個でも良い。また、リリーフ弁２１、支持部材３０〜
３２とも可動磁性体２８と一体に形成しても良い。リリ
ーフ弁２１の作用力をＦ、可動磁性体２８の吸引力をＦ
p 、可動磁性体２８の中心とリリーフ弁２１との距離を
Ｌ１、可動磁性体２８の中心と支持部材３０，３１の距
離をＬ２とすると、作用力ＦはＦ＝｛Ｌ２／（Ｌ１＋Ｌ２）｝・Ｆp で示される。

【００２０】なお、図１中３３はストッパリング、３
４，３５はニードルベアリング、３６はオイルシール、
３７はスプラインである。次に、作用を説明する。カム
２とロータ３との間に回転差が生じないときは、プラン
ジャー６は作動せず、トルクは伝達されない。なお、こ
のとき、プランジャー６はリターンスプリング７により
カム面２Ａに押しつけられている。

【００２１】次に、カム２とロータ３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６はカム２のカ
ム面２Ａにより軸方向に押し込まれる。この時、吸入吐
出孔８は吐出ポート１２と通じているため、プランジャ
ー６はプランジャー室５のオイルを吸入吐出孔８からバ
ルブ９の吐出ポート１２に押し出す。

【００２２】吐出ポート１２に押し出されたオイルは、
図５の矢印Ｅで示すように、通路１９、高圧室１５、吐
出路２０、オリフィス２２、収納室１８、連通路１６を
通って、吸入路１１に供給される。このとき、オリフィ
ス２２の抵抗により高圧室１５、通路１９、吐出ポート
１２およびプランジャー室５の油圧が上昇し、プランジ
ャー６に反力が発生する。このプランジャー反力に逆っ
てカム２を回転させることによりトルクが発生し、カム
２とロータ３との間でトルクが伝達される。

【００２３】さらに、カム２が回転すると、吸入行程と
なり、吸入吐出孔８は吸入ポート１０と通じるため、吸
入路１１のオイルは、吸入ポート１０、吸入吐出孔８を
介してプランジャー室５に吸入され、プランジャー６は
カム２のカム面２Ａに沿って戻る。このときのトルク特
性は、図６に示される。ソレノイドコイル２７に流す電
流の大きさを変えることにより、トルク特性を制御する
ことができる。なお、図６中Ｇはロック時のトルク特性
を示す。

【００２４】すなわち、ソレノイドコイル２７に流す電
流の強さに応じて、可動磁性体２８は磁気吸引力を発生
させ、この磁気吸引力に応じてリリーフ弁２１は高圧室
１５の圧力を制御する。リリーフ弁２１の作用力をＦ、
高圧室１５内の圧力をＰ、吐出路２０の断面積をＳ（Ｓ
＝（π／４）・ｄ² ）、伝達トルクをＴ（Ｔ∝Ｐ）とす
ると、Ｆ≒Ｐ・Ｓ∝Ｔとなる。

【００２５】伝達トルクＴは、リリーフ弁２１の作用力
Ｆに比例する。本実施例においては、制御機構をリング
状配置にできるため、継手が軸貫通可能になり、車両へ
の搭載方法が限定されることがない。また、多板クラッ
チのような油圧源が不要であり、それによる動力損失が
ない。

【００２６】また、ソレノイドコイル２７の電流も制御
用のわずかな電流で済むため、電磁クラッチのような大
きな電流を必要としない。次に、図７および図８は本発
明の他の実施例を示す図である。図７および図８におい
て、４１は可動磁性体２８に設けられたリリーフ弁であ
り、リリーフ弁４１は大径部４２と小径部４３と受圧面
４４を有している。

【００２７】リリーフ弁４１の作用力をＦ、高圧室１５
内の圧力をＰ、受圧面４４の面積をＳとすると、リリー
フ弁４１の作用力ＦはＦ＝Ｐ・Ｓで表わされる。リリー
フ弁４１は可動磁性体２８の磁気吸引力に応じて高圧室
１５の圧力Ｐを制御し、図６のトルク特性が得られる。
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。

【００２８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、継手が軸貫通可能となり、車両への搭載方法が限定
されることがなく、また、油圧源が不要で、動力損失が
なく、さらに、電力消費が小さくすむ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図

【図２】磁気回路を示す図

【図３】可動磁性体の斜視図

【図４】可動磁性体の部分斜視図

【図５】オイルの流れを示す図

【図６】トルク特性を示すグラフ

【図７】本発明の他の実施例を示す図

【図８】リリーフ弁の部分斜視図

【符号の説明】

１：ハウジング１Ａ：切欠き２：カム２Ａ：カム面２Ｂ：位置決め兼トルク伝達用の突起３：ロータ４：入力軸５：プランジャー室６：プランジャー７：リターンスプリング８：吸入吐出孔９：バルブ（弁体）１０：吸入ポート１１：吸入路１２：吐出ポート１３：突起１４：ベアリング１５：高圧室１６：連通路１７：非磁性カバー１８：収納室１９：通路２０：吐出路２１：リリーフ弁（制御弁）２１Ａ：頭部２２：オリフィス（流動抵抗発生手段）２３：アキュムレータピストン２４：リテーナ２５：リターンスプリング２６：磁気枠２７：ソレノイドコイル２８：可動磁性体２９：ばね３０〜３２：支持部材３３：ストッパリング３４，３５：ニードルベアリング３６：オイルシール３７：スプライン４１：リリーフ弁（制御弁）４２：大径部４３：小径部４４：受圧面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16D 31/00 F16D 31/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】相対回転可能な入出力軸間に設けられ、前
記両軸の差動回転によって駆動される油圧ポンプと；該油圧ポンプの出口部に設けられ吐出油の流動抵抗を制
御する制御弁と；外部からの信号によって、該制御弁を作動させるアクチ
ュエータを備え；前記両軸の回転速度差および外部からの制御信号に応じ
たトルクを伝達する油圧式動力伝達継手において；前記油圧ポンプからの吐出油を集めるリング状の高圧室
と、外部の部材に固定され、ソレノイドコイルを収納し、継
手と非接触状態に保持される磁気枠と、前記ソレノイドコイルへの通電によって磁気吸引力を発
生する前記アクチュエータとしてのリング状の可動磁性
体を備え、前記高圧室、磁気枠および可動磁性体が継手軸に対して
同心状に配置されるとともに、前記可動磁性体の磁気吸引力に応じて前記高圧室の圧力
を制御する前記制御弁としてのリリーフ弁を継手軸中心
部から離して設けたことを特徴とする油圧式動力伝達継
手。
【請求項２】前記可動磁性体の偏荷重支持用の支持部材
を前記リリーフ弁とは軸対称側に設けたことを特徴とす
る前記請求項１の油圧式動力伝達継手。