JP2886796B2 - 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】従来の油圧式動力伝達継手としては、そ
の要部を示すと、例えば図４および図５に示すようなも
のがある。図４および図５において、１は油圧式動力伝
達継手のロータリバルブであり、ロータリバルブ１には
高圧室２が形成され、高圧室２は図示しない吐出ポート
に連通している。高圧室２内には弁体としてのボール３
が移動可能に収納され、ボール３は通常時にはピン部材
４により押圧、保持される。ピン部材４はボール５を介
して弾性部材としてのスプリング６により付勢され、ス
プリング６は、ロータリバルブ１に形成して収納孔７内
に収納されている。ピン部材４はボール５を介してピン
部材８により移動が阻止される。高圧室２はプラグ９に
より閉止され、高圧室２には低圧室に連通するオリフィ
ス１０が開口している。

【０００３】図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、通常
時、すなわち、ロックトルク以下の回転差域では高圧室
２の油圧によるピン部材４を押す力よりスプリング６に
よりボール５を介してピン部材４を押す力の方が大きい
ため、ピン部材４がボール３を押える。このため、流動
抵抗発生手段としてのオリフィス１０は開放されてお
り、油がオリフィス１０を通過する。通常時には矢印ａ
で示すように、スプリング６によるピン部材４を押す力
が大きい。矢印ｂはオリフィス１０を通過する油の流れ
を示す。

【０００４】したがって、この通常時におけるトルク特
性は図６のｃで示される。なお、図中Ｔｒはロックトル
ク、ｄはロックトルクＴｒ以下の回転差域を示す。一
方、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、ロックトルク以
上の回転差域では高圧室２の油圧によるピン部材４を押
す力ａ１がスプリング６によるピン部材４を押す力より
大きくなるため、ピン部材４が移動し、スプリング６が
圧縮され、ボール３がフリーとなって、オリフィス１０
を閉止する。こうして継手はロックとなる。

【０００５】このときのトルク特性は図７のｅに示すよ
うなロック特性となる。解除時はボール３を押しのける
力が必要となり、図４（Ｂ）のオリフィス１０とボール
３との接触位置とピン部材４とボール３との接触位置の
調整で自由に設定する。ハンチング防止のため、高圧室
２の油圧が若干低下してから解除することが望ましい。
すなわち、解除時にトルクＴはロックトルクＴｒよりも
低いトルクＴｋとする。

【０００６】

【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、ロックトル
クまでの所定の油圧になるまでボールがオリフィスを閉
止しないようにスプリングの力でピン部材を押える必要
がある。この場合、高圧室内が低い油圧のときは問題は
ないが、高い油圧までピン部材を押えるには大きなスプ
リング力が必要となり、スプリングを収納するスペース
が大きくなる。また、ピン部材が摺動する孔に異物が詰
まると、ピン部材が固着し、また、ロック時のボールの
衝撃によりオリフィスが破損してしまうという問題もあ
った。さらに、部品点数も増加し、加工部位も増加する
という問題もあった。

【０００７】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、ボールを押えるスプリング力
は小さくてすみ、スペースの縮小が可能で、固着、オリ
フィスの破損を防止し、かつ、部品点数、加工部位を削
減することができる油圧式動力伝達継手を提供すること
を目的とする。

【０００８】

【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、次のように構成する。まず、本発明は、
相対回転可能な入出力軸間に設けられ、一方の軸に連結
され、内側面に２つ以上の山を有するカム面を形成した
カムハウジングと；他方の軸に連結されるとともに、カ
ムハウジング内に回転自在に収納され、複数のプランジ
ャー室を軸方向に形成したロータと；複数のプランジャ
ー室のそれぞれに、リターンスプリングの押圧を受けて
往復移動自在に収納されるとともに、両軸の相対回転時
にカム面によって駆動される複数のプランジャーと；ロ
ータに形成され、プランジャー室と通じる吸入吐出孔
と；ロータの端面に回転自在に摺接するとともに、カム
ハウジングとの間で所定の関係に位置決めされ、吸入吐
出孔との位置関係によって吸入弁および吐出弁の作用を
する複数の吸入ポート、吐出ポートを表面に形成したロ
ータリバルブと、プランジャーの駆動による吐出油の流
動により流動抵抗を発生する流動抵抗発生手段を備え；
両軸の回転速度差に応じたトルクを伝達する油圧式動力
伝達継手を対象とする。

【０００９】このような油圧式動力伝達継手につき、本
発明にあっては、ロータリバルブに形成され吐出ポート
に連通する高圧室内に、流動抵抗発生手段としてのオリ
フィスを形成したカラー部材を設け、カラー部材内にオ
リフィスを通過した油の流量抵抗力が作用する弁体と弁
体を付勢する弾性部材を設けるとともに、流量抵抗力が
所定値以上になったとき弁体が着座して流路を閉止する
弁座を設けたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】このような構成を備えた本発明の油圧式動力伝
達継手によれば、高圧室内に、流動抵抗発生手段として
のオリフィスを形成したカラー部材を設け、カラー部材
内にオリフィスを通過した油の流量抵抗力が作用する弁
体と弁体を付勢する弾性部材を設けるとともに、流量抵
抗力が所定値以上になったとき弁体が着座して流路を閉
止する弁座を設けたため、弁体が弁座に着座するまでの
力は、油の流量抵抗力のみとなり、弁体を押える弾性部
材の付勢力を小さくすることができ、スペースを縮小す
ることが可能となる。

【００１１】また、従来例のようなピン部材などの部品
点数を削減することができ、ピン部材を収納する収納孔
などの加工部位も削減することができる。さらに、ピン
部材が不要となるので、異物によるピン部材の固着もな
くなり、また、カラー部材に流動抵抗発生手段としての
オリフィスを形成したため、ロック時の弁体による衝撃
でオリフィスが破損してしまうことがなくなる。

【００１２】

【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３は本発明の一実施例を示す図である。
図３は本発明の一実施例を示す継手の断面図である。ま
ず、構成を説明すると、図３において、３１は内側面に
２つ以上の山を有するカム面３２を形成したカムであ
り、カム３１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。また、カム３１は溶接部３３でカムハ
ウジング３４に固定され、カム３１はカムハウジング３
４と一体で回転する。

【００１３】３５はカムハウジング３４内に回転自在に
収納されたロータであり、ロータ３５は入力軸３６に結
合され、入力軸３６と一体で回転する。ロータ３５に
は、軸方向に複数個のプランジャー室３７が形成され、
プランジャー室３７内は複数個のプランジャー３８がリ
ターンスプリング３９を介して摺動自在に収納されてい
る。また、ロータ３５には複数の吸入吐出孔４０が各プ
ランジャー室３７に通じるように形成されている。

【００１４】４１は表面に吸入ポート４２、吸入路４３
および吐出ポート４４が形成されたロータリバルブであ
り、このロータリバルブ４１の裏面には吐出ポート４４
のそれぞれに連通する連通溝４５が形成されている。ま
た、前記裏面には密着して蓋部材４６が設けられ、連通
溝４５を閉止している。また、ロータリバルブ４１はカ
ムハウジング３４の内周に形成した切欠き４７に係合す
る位置決め用の突起４８を有する。

【００１５】ロータリバルブ４１は、吸入吐出孔４０の
開閉タイミングを決定するタイミング部材を構成し、切
欠き４７と突起４８がカム３１とロータリバルブ４１の
位相関係を規制する位置決め機構を構成している。プラ
ンジャー３８が吸入行程にある場合は、ロータリバルブ
４１の吸入ポート４２とロータ３５の吸入吐出孔４０が
通じる位置関係となり、後述するオリフィス、吸入ポー
ト４２、吸入路４３、ロータ３５の吸入吐出孔４０を通
じて、プランジャー室３７に油を吸入することができ
る。

【００１６】また、プランジャー３８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３５の吸入
吐出孔４０はロータリバルブ４１の吐出ポート４４を介
して連通溝４５に通じる。４９はカムハウジング３４と
一体で回転するベアリングリテーナーであり、ベアリン
グ５０を介して入力軸３６を支持している。ベアリング
リテーナー４９とロータリバルブ４１との間にはスラス
トニードルベアリング５１が介装され、このスラストニ
ードルベアリング５１側のフリクショントルクはロータ
３５とロータリバルブ４１の間のフリクショントルクよ
り小さくなるように設定されている。したがって、差動
回転の方向が変わると、ロータリバルブ４１はロータ３
５とともにつれ回りし、ロータリバルブ４１の位置決め
用の突起４８がカムハウジング３４の切欠き４７に当た
るまで回転した後、カムハウジング３４と一体で回転す
る。これにより、正転時または逆転時にも所定のタイミ
ングで吸入吐出孔４０は強制的に開閉する。

【００１７】ベアリングリテーナー４９と入力軸３６の
間にはオイルシール５２が設けられ、また、入力軸３６
の内部には油の熱膨張・収縮を吸収するためのアキュム
レータピストン５３が摺動自在に収納されている。５４
はアキュムレータ室５５への泥水の浸入を防止する蓋部
材である。アキュムレータ室５５は油路５６，５７を介
して継手の内部に連通している。

【００１８】ロータリバルブ４１には前記吐出ポート４
４に連通する高圧室５８が形成され、高圧室５８の出口
部はプラグ５９により閉止されている。なお、６０は注
油孔、６１はニードルベアリング、６２はねじ孔、６
３，６４はＯリング、６５，６６はスナップリング、６
７は取付孔である。次に、図１は本発明の一実施例を示
す要部断面図、図２は図１のＡ−Ａ断面矢視図である。

【００１９】図１および図２において、４１は前記ロー
タリバルブであり、ロータリバルブ４１には吐出ポート
４４が形成されている。吐出ポート４４は通孔６８を介
して高圧室５８に連通しており、高圧室５８内にはカラ
ー部材６９が収納され、カラー部材６９に続いてプラグ
５９がねじ止めされている。カラー部材６９は硬化され
た材料よりなり、カラー部材６９には流動抵抗発生手段
としてのオリフィス７０が形成されている。また、カラ
ー部材６９の内部には弁体としてのボール７１を収納す
る収納室７２が形成されている。収納室７２はオリフィ
ス７０、通孔６８を介して吐出ポート４４に連通してい
る。

【００２０】したがって、オリフィス７０を通過した油
の流量抵抗力がボール７１に作用するようになってい
る。収納室７２にはボール７１が着座するテーパ面の弁
座７３が形成されている。また、カラー部材６９の内部
には弁座７３に続いて流路７４が形成されている。ま
た、流路７４からの油を低圧室側に逃がすためのドレー
ン孔７６がロータリバルブ４１に形成されている。

【００２１】ドレーン孔７６の内壁とボール７１の間に
は弾性部材としてのスプリング７７が介装されている。
オリフィス７０を通過した油の流量抵抗力がある所定値
に達するまではボール７１はスプリング７７により保持
され、流路７４は開放されている。油の流量抵抗力が所
定値を超えると、油の流量抵抗力でボール７１はスプリ
ング７７の付勢力に抗して右方向に移動し、弁座７３に
着座し、流路７４を閉止する。

【００２２】したがって、ボール７１が弁座７３に着座
するまでの力は油の流動抵抗力のみであり、ボール７１
を押えるスプリング７７の付勢力は小さくてすむ。次
に、作用を説明する。カム３１とロータ３５との間に回
転差が生じないときは、プランジャー３８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
３８はリターンスプリング３９によりカム面３２に押し
付けられている。

【００２３】次に、カム３１とロータ３５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３８はカム
３１のカム面３２により軸方向に押し込まれる。この
時、吸入吐出孔４０は吐出ポート４４と通じているた
め、プランジャー３８はプランジャー室３７の油を吸入
吐出孔４０からロータリバルブ４１の吐出ポート４４に
押し出す。

【００２４】吐出ポート４４に押し出された油は通孔６
８、オリフィス７０を通って、収納室７２、流路７４、
ドレーン孔７６を経て吸入路４３から吸入ポート４２に
供給される。このとき、オリフィス７０の抵抗により通
孔６８、吐出ポート４４およびプランジャー室３７の油
圧が上昇し、プランジャー３８に反力が発生する。この
プランジャー反力に逆ってカム３１を回転させることに
よりトルクが発生し、カム３１とロータ３５との間でト
ルクが伝達される。なお、吐出ポート４４は連通溝４５
で連通されているため、吐出行程にあるすべてのプラン
ジャー室３７の油圧は等しくなる。

【００２５】さらに、カム３１が回転すると、吸入行程
となり、吸入吐出孔４０は吸入ポート４２と通じるた
め、吸入路４３の油は、吸入ポート４２、吸入吐出孔４
０を介してプランジャー室３７に吸入され、プランジャ
ー３８はカム３１のカム面３２に沿って戻る。ここで、
通常時においては、図１の矢印Ａに示すように、吐出ポ
ート４４からの油は、通孔６８、オリフィス７０を通
り、収納室７２、流路７４、ドレーン孔７６を経て低圧
室側に供給される。ボール７１に作用する、オリフィス
７０を通過した油の流量抵抗力は、スプリング７７によ
るボール７１を押える力より小さいため、ボール７１は
スプリング７７により収納室７２の内壁に押えられてい
る。したがって、ボール７１は移動しないので、流路７
４は開放されている。

【００２６】したがって、この通常時におけるトルク特
性は、図６のｃで示される。次に、油圧が上昇して、ロ
ックトルクＴｒ以上の回転差域では、オリフィス７０を
通過した油の流量抵抗力はある所定値以上となり、ボー
ル７１は図１中矢印Ｂで示すように、右方向にスプリン
グ７７を圧縮して移動し、弁座７３に着座する。したが
って、流路７４は閉止され、油は流れなくなる。

【００２７】このときのトルク特性は、図７のｅに示す
ようなロック特性となる。このように、オリフィス７０
を通過した油の流量抵抗力がある所定値に達するまで
は、ボール７１は移動せず、スプリング７７により保持
されるため、ボール７１を押えるスプリング７７の付勢
力は小さくてすむ。したがって、スプリング７７が収納
されるスペースを縮小することができる。

【００２８】また、従来例で用いられたピン部材など部
品点数を削減することができ、またピン部材を収納する
収納孔などの加工部位を削減することができる。また、
ピン部材を用いていないので、異物によるピン部材の固
着がなくなり、また、カラー部材６９にオリフィス７０
を形成しているため、ロック時のボール７１の衝撃によ
るオリフィス７０の破損がなくなる。

【００２９】なお、カラー部材６９にオリフィス７０を
形成しているため、孔径を変えることで、トルクチュー
ニングが容易になる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、流動抵抗発生手段としてのオリフィスを形成したカ
ラー部材を設け、カラー部材内にオリフィスを通過した
油の流量抵抗力が作用する弁体と、弁体を付勢する弾性
部材を設け、流量抵抗力が所定値以上になったとき、弁
体が着座して流路を閉止する弁座を設けたため、弁体を
押える弾性部材のスプリングの付勢力を小さくすること
ができ、スペースの縮小を図ることができる。

【００３１】また、部品点数を削減し、加工部位を削減
することが可能となる。さらに、従来のような異物によ
るピン部材の固着もなくなり、ロック時の弁体の衝撃に
よるオリフィスの破損もなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す要部断面図

【図２】図１のＡ−Ａ断面矢視図

【図３】継手の断面図

【図４】通常時の従来例を示す図

【図５】ロック時の従来例を示す図

【図６】通常時のトルク特性を示すグラフ

【図７】ロック時のトルク特性を示すグラフ

【符号の説明】

３１：カム ３２：カム面 ３３：溶接部 ３４：カムハウジング ３５：ロータ ３６：入力軸 ３７：プランジャー室 ３８：プランジャー ３９：リターンスプリング ４０：吸入吐出孔 ４１：ロータリバルブ ４２：吸入ポート ４３：吸入路 ４４：吐出ポート ４５：連通溝 ４６：蓋部材 ４７：切欠き ４８：突起 ４９：ベアリングリテーナー ５０：ベアリング ５１：スラストニードルベアリング ５２：オイルシール ５３：アキュムレータピストン ５４：蓋部材 ５５：アキュムレータ室 ５６，５７：油路 ５８：高圧室 ５９：プラグ ６０：注油孔 ６１：ニードルベアリング ６２：ねじ孔 ６３，６４：Ｏリング ６５，６６：スナップリング ６７：取付孔 ６８：通孔 ６９：カラー部材 ７０：オリフィス（流動抵抗発生手段） ７１：ボール（弁体） ７２：収納室 ７３：弁座 ７４：流路 ７６：ドレーン孔 ７７：スプリング（弾性部材）

Claims (1)

(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、内側面に２つ以上の山を有する
   カム面を形成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、複数のプランジャー室を軸方向に形成したロ
   ータと；前記複数のプランジャー室のそれぞれに、リタ
   ーンスプリングの押圧を受けて往復移動自在に収納され
   るとともに、前記両軸の相対回転時に前記カム面によっ
   て駆動される複数のプランジャーと；前記ロータに形成
   され、前記プランジャー室と通じる吸入吐出孔と；前記
   ロータの端面に回転自在に摺接するとともに、前記カム
   ハウジングとの間で所定の関係に位置決めされ、前記吸
   入吐出孔との位置関係によって吸入弁および吐出弁の作
   用をする複数の吸入ポート、吐出ポートを表面に形成し
   たロータリバルブと、 前記プランジャーの駆動による吐出油の流動により流動
   抵抗を発生する流動抵抗発生手段を備え；前記両軸の回
   転速度差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、 前記ロータリバルブに形成され前記吐出ポートに連通す
   る高圧室内に、前記流動抵抗発生手段としてのオリフィ
   スを形成したカラー部材を設け、該カラー部材内に前記
   オリフィスを通過した油の流量抵抗力が作用する弁体と
   該弁体を付勢する弾性部材を設けるとともに、流量抵抗
   力が所定値以上になったとき弁体が着座して流路を閉止
   する弁座を設けたことを特徴とする油圧式動力伝達継
   手。