JP2826609B2 - 油圧継手 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両の動力伝達系内に配設される油圧継
手、特に入出力軸間の回転差を許容しつつ回転伝達を行
なうことの可能な油圧継手に関する。

（従来の技術） 車両は駆動源であるエンジンの回転を車輪側に伝達す
るための動力伝達系を備える。

この動力伝達系には、通常、エンジン回転数を車速に
適した回転数に変速するミッション、ミッションの出力
回転を前後車軸側に分岐するトランスファー、前後各車
軸の回転を前後の各左右輪に対して左右回転差を許容し
た状態で分岐して伝えるディファレンシャル、入力軸と
出力軸との回転差を許容した上で回転伝達を行なう油圧
継手等が含まれる。

ここで、特に、車両の動力伝達系の油圧継手は平坦舗
装路の走行のような場合には入力軸と出力軸との回転を
同一として回転伝達を行ない、路面抵抗の相異なる、車
庫入れ時や低μ路走行時には前後輪回転差あるいは左右
輪回転差を適時に吸収しつつ回転伝達が出来るよう構成
されている。

例えば、第７図に示す様に、従来の油圧継手はケース
の一部を成すカムリング１の内壁にカム面を形成し、カ
ムリング１内には入力回転をうける入力軸２と一体のロ
ータ３を回転自在に嵌挿し、ロータ３の外周面には多数
の溝を設け、各溝には多数のベーン５を突き出し付勢し
た状態で嵌着し、カムリング１の内壁とロータ３との間
にはベーン５が突入する加圧室４を複数形成し、各加圧
室４にはその回転方向での前後端位置に開口が形成さ
れ、同開口を通して環状油路○接続され、環状油路○に
はタンク８と一対の逆止弁6,7とが配設されている。な
お、一対の逆止弁6,7にはこれらを迂回する図示しない
しぼりが設けられる。

このような油圧継手はカムリング１とロータ３とが相
対回転すると、これにより環状油路○の油が一方方向に
流動付勢され、これに応じて一対の逆止弁6,7の一方が
閉作動する。このため、各ベーン５は回動時に加圧室４
の油を加圧し、この結果生じたブレーキ力に相当するト
ルクが低速回転側に加わり、高速回転側の回転差の増加
に応じて低速回転側に伝達トルクがより多く加わるよう
に構成されている。

更に、このような油圧継手と同様に、相対回転時に高
回転側より低回転側にトルク伝達を行なう様な働きをす
るものとして、ビスカスカップリングが知られており、
このビスカスカップリングも油圧継手と同様に使用され
ている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、従来の油圧継手は比較的部品数が多く、し
かも、ベーンを回転半径方向に突入自在に支持したロー
タとその外側に配設されるカムリングとを要するという
構造を採るため、全体の外径が大きくなり易く、低重量
化が難しかった。

他方、ビスカップリングはこれも、比較的部品数が多
く、低回転域での伝達トルクが大きい割に高回転域での
伝達トルクが比較的小さいという問題があった。

本発明の目的は小型軽量化を図り易い油圧継手を提供
することにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明は周方向に間隔
を有して複数の膨出部を有する回転軸部と、上記回転軸
部を密閉状態で収容するとともに同回転軸部を同一回転
中心線回りに相対回転可能に枢着したケースと、上記ケ
ース内面と上記複数の膨出部間とで形成された複数の油
室と、上記各膨出部に設けられた上記回転中心線と並行
な方向にシリンダ中心線を有するシリンダ室と、上記各
シリンダ室に摺動自在に嵌挿される一対の摺動部材と、
上記各一対の摺動部材を互いが離隔する方向に押圧する
ばねと、上記ケースの上記膨出部の軸方向端面と対向す
る両内壁に、上記摺動部材の端部と当接するとともに溝
深さが周方向に沿って変化し、且つ互いに軸方向に対向
する位置においては同一に形成された環状溝と、上記シ
リンダ室内の上記一対の摺動部材間に形成される加圧室
と上記油室とを連通する第１油路及び第２油路と、上記
第１油路に設けられ、該加圧室から該油室への油の流通
を阻止する逆止弁と、上記第２油路に設けられる絞り機
構とを有することを特徴とする。

（作 用） 回転軸部の膨出部の各一対の摺動手段は、回転中心線
と並行な摺動方向に相対的に接離摺動してポンプ作動す
るように取付けられたため、回転中心線の半径方向の寸
法を比較的小さく出来る。

（実 施 例） 第１図の油圧継手Ｃは有底筒状のケース10と、このケ
ースとその開口側を閉じる前カバー14により密閉された
内室内に相対回転可能に嵌着される回転軸部11と、回転
軸部11の外端に一体結合されたフランジ13と、回転軸部
11の膨出部12内に支持された３対の摺動手段Ｂとを備え
る。

油圧継手Ｃのフランジ13は、第４図に示すような車両
の動力伝達系のペラシャフトＳ側に一体結合され、ケー
ス10の底壁101はリヤデフＤのピニオン軸側に一体結合
されている。なお、第４図に示された、動力伝達系は四
輪駆動車のもので、ここでは、エンジンＥの出力をミッ
ションＭにより変速し、その出力回転をトランスファー
Ｔにより前後回転に分岐し、前回転力は前車軸FSより前
輪に伝えられ、後回転力はペラシャフトＳ、油圧継手
Ｃ、リヤデフＤ、後車軸RSを介して後輪に伝えられる。
このため、油圧継手Ｃは前後回転差を許容しつつ後輪側
に回転力を伝達出来るよう構成されている。

回転軸部11はケース10と同一回転中心線ｌ回りに相対
回転自在に図示しないベアリングを介して前カバー14に
枢着される。なお符号30はオイルシールを示している。

回転軸部11は回転方向に三つの膨出部12を所要間隔を
保って延出させた形状を成し、各膨出部12には回転中心
線ｌと並行な摺動方向にシリンダ中心線l0を向けたシリ
ンダ室15が形成されている。

各シリンダ室15には各一対の摺動手段Ｂが嵌着されて
いる。一対の摺動手段Ｂは一対の球体17,17と、各球体
を球受け部19に収容する各一対の摺動体16,16′と、こ
れら摺動体を互いに離隔する方向に押圧する各ばね18と
で構成される。

各一対の摺動体16,16′間には加圧室23が形成され、
同室と膨出部12の回転方向両側の外油室29（第３図参
照）とは環状油路Ｒ（第５図（ａ），（ｂ）参照）によ
り連結されている。

ここで、一方の摺動体16は第１図及び第６図に明記さ
れるように、正面視が十字状の湾曲溝20を備えた球受け
部19と、その反対端側（加圧室23側）に伸びる第１油路
としての中央油路21と同路上の逆止弁22とを備え、他方
の摺動体16′は正面視が十字状の湾曲溝20を備えた球受
け部19と、その反対端側（加圧室23側）に伸びる絞り機
構としても機能する第２油路としてのしぼり油路24とを
備える。このため、環状油路Ｒは摺動体16との対向側の
シリンダ室15の開口よりの油を湾曲溝20、中央油路21、
逆止弁22、加圧室23、しぼり油路24、湾曲溝20、摺動体
16′との対向側のシリンダ室15の開口及び外油室29へと
循環差させるように構成されている。

ケース10及びケースの構成部材である前カバー14の、
膨出部12との左右対向内壁上には、回転中心線ｌ回りに
環状の中心線Ｑを有した一対の環状カム面25,26が形成
される（第３図には一方のみ示した）。

ここで、両環状カム面25,26は互いに対向する位置で
の溝深さである摺動体16,16′のリフト量（第２図参
照）及び、溝幅が共に同一となるように形成される。こ
のため、これら、一対の環状カム面25,26に沿って回動
する球体17はシリンダ中心線l0の方向に各一対の摺動体
16,16′を互いに接離させるので、各一対の摺動手段Ｂ
は加圧室23の容積を変化させてポンプ作動することが出
来る。

回転軸部11の中央には外油室29に開口を連通させた調
圧室27が形成され、そこにはエアと油を仕切る調圧ピス
トン28が嵌着されている。このピストン28は外油室29の
温度上昇等により油の堆積変化が生じた場合にこれに応
じて摺動し、環状油路Ｒ内の油圧を常に一定化するよう
に働く。なお、調圧室27のエアは大気圧化されている。

第１図中符号31は給油口の閉じ栓として働くボルトを
示している。

このような油圧継手Ｃは、車両の動力伝達系が駆動す
ると共に回転伝達作動する。

車両が平坦な舗装路を直進走行する場合、前後車輪の
回転差はほとんど無く、前輪側の回転軸部11と後輪側の
ケース10とは同一回転する。このため、各一対の摺動体
16,16′は相対運動を行なわず、環状油路Ｒに沿って油
を流そうとする作用は生じず、各一対の摺動手段Ｂはポ
ンプを作動を行なわない。

他方、車両が低μ路に入り、例えば、前輪が後輪より
も高回転数で回転したとする。

この場合、ケース10に対して回転軸部11がより高回転
することとなり、各一対の摺動手段Ｂはポンプ作動に入
る。即ち、各環状カム面25,26に沿って回動する球体17
を介して各一対の摺動体16,16′はそのリフト量Ｈを変
化させ（第２図参照）、相対的に接離作動し、加圧室23
に油を中央油路21より取り込み、しぼり油路24を通して
吐出させる。この時、しぼり油路24の働きにより、各加
圧室23の油圧は回転差に応じて高まり、各一対の摺動体
16,16′を介して各球体17より一対の環状カム面25,26側
に押圧力が働き、ケース10側に回転トルクが加わること
と成る。このトルク発生が前輪側にブレーキ力として働
き、後輪側に回転トルクを加えるとと成る。

このように、第１図の油圧継手Ｃは前後後輪間に回転
差が出ると、この回転差に応じて、これを低減する方向
にブレーキ力と回転トルクを前後輪に与え、前輪のスリ
ップを防ぎ、後輪がエンジン回転力を無駄無く路面に伝
えることができ、出力ロスを低減できる。特に、第１図
の油圧継手Ｃは比較的、部品点数が少ない。しかも、ピ
ストン作動する各一対の摺動体16,16′が回転中心線ｌ
と並行したシリンダ中心線l0の方向に摺動するので、油
圧継手Ｃの全体としての半径方向の寸法を低減出来、装
置全体のコンパクト化を図れる。更に、ここでは３対の
の摺動手段Ｂにより比較的油圧変動の少ない安定した回
転トルクの伝達を行なえる。

上述の処において、環状油路Ｒは各一対の摺動体16,1
6′を貫通して連通するように構成されていたが、これ
に代えて、逆止弁22付きの中央油路21を、膨出部12上で
あって常時加圧室23と対向するシリンダ室の内壁面（第
１図中に符号ｒとして示した）より外油室29に向かって
しぼり油路24を形成しても良い。この場合も、第１図の
油圧継手Ｃと同様の作用効果を得られる。更に、第１図
の油圧継手Ｃは３対の摺動手段Ｂを備え、１回転あた
り、２回の加圧作動をするように構成されていたが、摺
動手段Ｂの数を更に増加し、あるいは１回転あたり、３
回以上の加圧作動をするように構成し、これにより油圧
変動をより少なくし、より安定した回転トルクの伝達を
行なうよう構成しても良い。

（発明の効果） 以上の様に、本発明は各一対の摺動手段が回転中心線
と並行な摺動方向に相対的に接離摺動してポンプ作動す
るように取付けられたため、装置全体として回転中心線
の半径方向の寸法を比較的小さく出来、小型軽量化を図
り易いという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての油圧継手の断面図、
第２図は同上継手のリフト作動特性線図、第３図は第１
図中のIII−III線断面図、第４図は同上継手の配設され
る車両の動力伝達系の概略図、第５図（ａ），（ｂ）は
同上継手内の一対の摺動体の各々異なる態様での作動説
明図、第６図は同上継手の要部分解斜視図、第７図は従
来装置の概略構成図である。 10……ケース、11……回転軸部、12……膨出部、14……
前カバー、15……シリンダ室、16,16′……摺動体、17
……球体、18……ばね、19……球受け部、22……逆止
弁、23……加圧室、24……しぼり油路、25,26……環状
カム面、Ｂ……摺動手段、ｌ……回転中心線、l1……シ
リンダ中心線、Ｒ……環状油路、21……中央油路、29…
…外油室。

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

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】周方向に間隔を有して複数の膨出部を有す
   る回転軸部と、上記回転軸部を密閉状態で収容するとと
   もに同回転軸部を同一回転中心線回りに相対回転可能に
   枢着したケースと、 上記ケース内面と上記複数の膨出部間とで形成された複
   数の油室と、 上記各膨出部に設けられた上記回転中心線と並行な方向
   にシリンダ中心線を有するシリンダ室と、 上記各シリンダ室に摺動自在に嵌挿される一対の摺動部
   材と、上記各一対の摺動部材を互いが離隔する方向に押
   圧するばねと、 上記ケースの上記膨出部の軸方向端面と対向する両内壁
   に、上記摺動部材の端部と当接するとともに溝深さが周
   方向に沿って変化し、且つ互いに軸方向に対向する位置
   においては同一に形成された環状溝と、 上記シリンダ室内の上記一対の摺動部材間に形成される
   加圧室と上記油室とを連通する第１油路及び第２油路
   と、 上記第１油路に設けられ、該加圧室から該油室への油の
   流通を阻止する逆止弁と、 上記第２油路に設けられる絞り機構と を有することを特徴とする油圧継手。