JP3215404B2 - 油圧式動力伝達継手 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、車両の駆動力配分に使用される油圧式動力
伝達継手に関する。

［従来の技術］ 従来のベーンポンプ式動力伝達継手を外部制御するも
のとしては、例えば特開昭60−116526号、および特開昭
60−116524号に開示されているものがある。

前者はデューティソレノイド弁により制御された制御
用油圧により間接的にリリーフ弁のリリーフ圧を制御す
ることで、継手の伝達トルクを制御するものであり、 後者は前者における制御用油圧源として、継手自身の
ポンプを使用するものである。

また、プランジャーポンプ式動力伝達継手を外部制御
するものとしては、例えば特開昭63−101567号に開示さ
れているものがある。

この提案は、複数のプランジャー室からの吐出路を１
本のスプールにて遮断することで、継手を外部からロッ
ク状態にするものである。

［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
の制御方法にあっては、次のような問題点があった。

すなわち、特開昭60−116526号においては、制御用の
油圧源を継手とは別に備える必要があるため、多大なコ
ストアップをまねき、油圧源を持たないマニュアルトラ
ンスミッション車への採用が困難であった。

また、特開昭60−116524号においては伝達トルクの低
い状態では制御に必要な油圧が得られないばかりでな
く、制御回路のためにリークが増加し吐出圧の制御精度
が悪くなった。

これら２者においてはいずれも継手のトルクを連続的
に制御するものであり、選択的な制御で充分な用途に対
しては制御装置がオーバークオリティで高価なものとな
った。

また、特開昭63−101567号においては、複数のプラン
ジャー室からの吐出路を１本のスプール弁にて遮断する
ことで継手をロック状態にするものであり、各々の吐出
路の位置精度のばらつきにより前記スプール弁にアンバ
ランス力が作用し、円滑な作動ができないという問題が
あった。

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、低コストで制御精度の高い油圧式動力伝
達継手用の外部制御機構を提供することを目的としてい
る。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、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部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、 前記油圧ポンプからの作動流体が吐出され、吐出弁と
出口孔とにより画成される高圧室を設け、 該高圧室の圧力が所定の値を超えた場合にオリフィス
が閉止する可変オリフィス機構を前記高圧室の出口に設
けるとともに、前記可変オリフィス機構を構成する制御
弁をリターンスプリングにより押圧することで前記高圧
室の最大圧力を制限する一方、外部からの制御信号によ
り前記可変オリフィス機構の閉止を禁止するごとく動作
するアクチュエータを設けたことを特徴とする。

［作用］ 本発明においては、油圧ポンプからの作動流体が吐出
され、吐出弁と出口孔とにより画成される高圧室を設
け、該高圧室の圧力が所定の値を超えた場合にオリフィ
スが閉止する可変オリフィス機構を高圧室の出口部に１
個の制御弁を備えるとともに、外部からの制御信号によ
り該制御弁を直接作動させるアクチュエータを設けたこ
とにより、 制御用の油圧源を必要とすることなく、低コストで高
精度の制御を行なうことができる。

また、選択的な制御で充分な用途に対しては、それに
適した制御機構としたことで、低価格車へも搭載可能な
低コストな制御機構とすることができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第３図は本発明の第１実施例を示す図であ
り、後輪駆動車をベースとした４輪駆動車に適用した場
合のものである。

まず、構成を説明すると、第１図において、１は出力
軸であるフロントドライブシャフト（第１の回転部材）
（以下、ロータ）であり、ロータ１はケーシング2,3に
ベアリング4,5を介して回転自在に軸支されている。

ロータ１にはニードルベアリング６を介してドリブン
スプロケット７が回転自在に支持され、ドリブンスプロ
ケット７とドライブスプロケット８の間にはチェーン９
が架設されている。なお、10は出力フランジ、11はナッ
ト、12,13はオイルシール、14はストップリング、15は
スラストワッシャである。

ロータ１には軸方向に複数個のプランジャー室16が形
成され、プランジャー室16内には軸方向に往復動する複
数のプランジャー17が収納されている。ドリブンスプロ
ケット７に固定したカムハウジング（第２の回転部材）
18の内側面にはカム面18Aが形成され、カム面18Aにはプ
ランジャー17が摺接する。なお、プランジャー17とプラ
ンジャー室16が全体として油圧ポンプを構成している。

19はプランジャー室16に連通する吸入路であり、吸入
路19には吸入弁20が介装されている。すなわち、吸入弁
20はプランジャー室16と同軸上でかつ底部に設けられて
いる。21は吸入弁20を保持するリターンスプリングであ
り、このリターンスプリング21を保持するプラグ22は前
記プランジャー17のリターンスプリング23により保持さ
れている。

24はプランジャー室16の側壁に開口し、ロータ１の中
心に向かって形成された吐出路であり、吐出路24には吐
出弁25がリターンスプリング26を介して介装されてい
る。

これら複数のプランジャー室16から吐出された作動流
体は１箇所の出口孔28を通って主通路27側に吐出され、
前記吐出弁25と出口孔28とによって高圧室29が画成され
ている。

また、前記出口孔28の主通路27側には出口孔28の開口
面積を制御することで流動抵抗を制御する弁手段38が設
けられている。

また、主通路27はロータ１に形成した通路30を介して
吸入路19に連通している。

また、31は前記リターンスプリング26を保持するプラ
グ、32はピストン、33はピストン32を保持するスプリン
グである。また、34,35はオイルシール、36はストップ
リング、37はスラストワッシャである。

ここで、前記弁手段38にはその端部に可動磁性体40が
一体に形成されており、非磁性の筒体39に覆われてロー
タ１内に封入されている。

可動磁性体40には連通孔41が形成されるとともに弱い
力のリターンスプリング42により付勢されている。

43はケーシング３に固定され、磁気回路を形成する磁
気枠であり、磁気枠43は可動磁性体40の後端より内側で
非磁性の筒体39に非接触状態に保持され、内部にソレノ
イドコイル44を収納している。

前記可動磁性体40、磁気枠43、ソレノイドコイル44に
より全体としてソレノイドを構成しており、電磁力によ
り前記弁手段38を制御する。

なお、46は磁気枠43に設けたカバーである。

次に、継手の配置を第２図に示す。

第２図において、51はエンジン、52はトランスミッシ
ョン、53はトランスファーである。トランスファー53内
にメインシャフト54がベアリング55,56を介してケーシ
ング2,3に回転自在に支持され、メインシャフト54には
ドライブスプロケット８が設けられている。ドライブス
プロケット８にチェーン９で連結されるドリブンスプロ
ケット７は、ニードルベアリング６を介してロータ１に
回転自在に支持されている。ロータ１には前述した継手
57が組み込まれている。なお、58は右前輪、59は左前
輪、60は右後輪、61は左後輪、62は前輪側デファレンシ
ャルギア装置、63は後輪側デファレンシャルギア装置、
64は前輪側プロペラシャフト、65は後輪側プロペラシャ
フトである。

次に作用を説明する。

ドリブンスプロケット７と一体で回転するカムハウジ
ング18とロータ１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17はカム面18Aにより軸方向に押し
込まれ、プランジャー室16の流体を吐出弁25を介して高
圧室29に押し出す。

高圧室29により集合した作動油は前記弁手段38を押し
退けて出口孔28より主通路27側に吐出される。

この場合、弁手段38に作用する力が強いほど弁手段38
を押し退ける油圧も高くなり、この油圧は基本的に吐出
流量とは無関係なため、弁手段38への作用力を制御する
ことにより継手57の差動回転数とは無関係に伝達トルク
ｔを制御することができる。

すなわち、ソレノイドコイル44に流す電流値を制御す
ることで継手57の伝達トルクｔを制御することができ
る。

ここで、リターンスプリング42はわずかな荷重にて前
記弁手段38を押圧することで弁手段38の遊びをなくし制
御の応答性を良くするものである。

また、ソレノイドコイル44に流す電流にはディザー信
号を加えて制御の安定化を図っている。

本実施例においては、可動磁性体40を非磁性の筒体39
で覆い、前記可動磁性体と一体に形成された弁手段38を
ロータ１の内部に封入するとともに、磁気枠43およびソ
レノイドコイル44が回転することがないようにケーシン
グ３に固定するようにしたため、従来のように油洩れが
発生せず、また従来のようなブラシのおどりによる給電
不良を防止することができる。

また、ソレノイドコイル44を収納する磁気枠43を非磁
性の筒体39と非接触状態に保持したため、接触による摩
耗を防止することができる。

したがって、耐久性を向上させることができ、また、
制御精度を向上させることができる。

次に、第４図および第５図は本発明の第２実施例を示
す図である。

第４図において、71はオリフィス72を有するオリフィ
スバルブであり、オリフィスバルブ71はリターンスプリ
ング73を介して高圧室29と主通路27との間に設けられて
いる。74はリターンスプリング73を保持する保持部材で
ある。

前記オリフィスバルブ71の右側には弁手段38がリター
ンスプリング42に押されて第４図の位置で停止してお
り、前記オリフィスバルブ71と組み合わされて可変オリ
フィス機構を構成している。

弁手段38の右側端部には可動磁性体40が固定されてお
り、回転しない第３の部材（ケース）３に固定された磁
気枠42、ソレノイドコイル44と非接触状態に保持されて
全体としてソレノイドを構成している。

また、ロータ１の右端部には弁手段38からの油洩れを
防止するオイルシール75が設けられている。

次に、ソレノイドがオフのときの動作を説明する。

第５図に示すように、高圧室29の吐出圧がt1に達する
までは、オリフィスバルブ71は移動せず、オリフィス72
によりＡで示す通常の特性が得られる。

高圧室29の吐出圧ｔがt1を超えると、オリフィスバル
ブ71が移動してオリフィス72は弁手段38に閉止され、ロ
ック状態になる（Ｂ、参照）。さらに、高圧室29の吐出
圧ｔが上昇してt2に達すると、弁手段38がリターンスプ
リング46に抗して右方向に移動する。このため、第５図
のＣで示すように、リリーフ特性となり、トルクｔをリ
ミットすることができる。

次に、ソレノイドがオンのときの動作を説明する。

ソレノイドがオンになると、弁手段38は右方向に移動
する。したがって、オリフィス72は弁手段38により閉止
されないので、第５図のＤに示すようにロックされな
い。すなわち、通常の特性に戻る。なお、弁手段38がソ
レノイドに吸引されて右方向に移動しても、弁手段38に
設けた段差がストッパー76にあたるため所定の位置以上
に移動することはなく、回転しないカバー46と干渉する
ことはない。この制御は、タイトコーナなどで継手がロ
ックしない方が良い場合に油圧ロックすることを防止す
るために使用する。なお、その他の効果は前記実施例と
同様である。

次に、第６図および第７図は本発明の第３実施例を示
す図である。

第６図において、81はプラグ31の収納孔82に移動可能
に収納されたニードルバルブ、83はニードルバルブ81に
より開口面積が可変とされるオリフィスである。

また、高圧室29には前記可変オリフィス機構とは別の
出口孔（リリーフ孔）84が設けられ、リターンスプリン
グ42により付勢された弁手段38がこの出口孔を閉止し、
リリーフ弁を形成している。

弁手段38の右側端部には可動磁性体40が固定されてお
り、回転しない第３の部材（ケース）３に固定された磁
気枠43、ソレノイドコイル44と非接触状態に保持されて
全体としてソレノイドを構成している。

ロータ１の右端部には弁手段38からの油洩れを防止す
るオイルシール75が設けられている。

なお、弁手段38がソレノイドに吸引されて右方向に移
動しても、弁手段38に設けた段差がストッパー76にあた
るため所定の位置以上に移動することはなく、可動磁性
体40が回転しない磁気枠43と干渉することはない。

まず、ソレノイドがオフのときの動作を説明する。

ソレノイドがオフのときは、吐出圧t1に達するまでは
Ａに示すような通常特性となり、吐出圧ｔがt1に達する
と、オリフィス83がニードルバルブ81に閉止され、ロッ
ク状態となり（Ｂ、参照）、吐出圧ｔがt2に達すると、
リリーフ弁を形成する弁手段38がリターンスプリング42
に抗して右方向に移動してリリーフ孔84を開き、リリー
フ特性となる（Ｃ、参照）。

次に、ソレノイドがオンのときの動作を説明する。

ソレノイドがオンのときは、可動磁性体がソレノイド
に吸引されるため、リターンスプリング42に抗して右方
向に移動して、リリーフ孔84を開放する。しがって、第
７図のＥに示すようなフリー状態になる。この制御は、
ABS作動時およびタイトコーナ時に機能するように制御
される。なお、その他の効果は前記実施例と同様であ
る。

次に、第８図および第９図は本発明の第４実施例を示
す図である。

第８図において、磁気枠43内には２つのソレノイドコ
イル91,92がそれぞれ収納され、ニードルバルブ（可動
磁性体）40の後端は、ソレノイドコイル91より外側で、
ソレノイドコイル92より内側に位置するようになってい
る。93はソレノイドコイル91,92ともにオフのとき、ニ
ードルバルブ（可動磁性体）40を所定位置に位置決めす
るためのチェックボールであり、チェックボール93はス
プリング94により保持されている。95は弁手段38が作動
しないとき所定の開口面積をもつオリフィスである。

ソレノイドコイル91,92がともにオフのときに、弁手
段38はチェックボール93により位置決めされており、第
９図のＡに示すように、オリフィス95により決定される
通常の特性になる。

次に、ソレノイドコイル91がオンのときは、弁手段38
は図中左方向に移動してオリフィス95を閉止する。した
がって、第９図のＢで示すように、継手はロック状態と
なる。

また、ソレノイドコイル92がオンのときは、弁手段38
は図中右方向に移動してオリフィス95を開放する。した
がって、第９図のＥで示すように、継手はフリー状態に
なる。このように、この実施例にあっては、３つのポジ
ションに制御することができる。

この制御は、マニュアルによる切り換えなどの安価な
システムに適している。勿論、３つのポジションを全て
自動で選択するように制御することも可能である。

なお、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。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、油圧ポン
プからの作動流体が吐出され、吐出弁と出口孔とにより
画成される高圧室を設け、該高圧室の圧力が所定の値を
超えた場合にオリフィスが閉止する可変オリフィス機構
を高圧室の出口部に１個の制御弁を備えるとともに、外
部からの制御信号により該制御弁を直接作動させるアク
チュエータを設けたことにより、 制御用油圧源を必要とすることなく、低コストで高精
度の制御を行なうことができる。

また、選択的な制御で充分な用途に対しては、それに
適した制御機構としたことで、低価格車へも搭載可能な
低コストな制御機構とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す断面図、 第２図は継手の配置を示す図、 第３図はトルク特性を示すグラフ、 第４図は本発明の第２実施例を示す断面図、 第５図はトルク特性を示すグラフ、 第６図は本発明の第３実施例を示す断面図、 第７図はトルク特性を示すグラフ、 第８図は本発明の第４実施例を示す断面図、 第９図はトルク特性を示すグラフである。 図中、 １……ロータ（第１の回転部材）、 2,3……ケーシング、 4,5……ベアリング、 ６……ニードルベアリング、 ７……ドリブンスプロケット、 ８……ドライブスプロケット、 ９……チェーン、 10……出力フランジ、 11……ナット、 12,13……オイルシール、 14……ストップリング、 15……スラストワッシャ、 16……プランジャー室、 17……プランジャー、 18……カムハウジング（第２の回転部材）、 18A……カム面、 19……吸入路、 20……吸入弁、 21……リターンスプリング、 22……プラグ、 23……リターンスプリング、 24……吐出路、 25……吐出弁、 26……リターンスプリング、 27……主通路、 28……出口孔、 29……高圧室、 30……通路、 31……プラグ、 32……ピストン、 33……リターンスプリング、 34,35……オイルシール、 36……ストップリング、 37……スラストワッシャ、 38……弁手段、 39……筒体、 40……可動磁性体、 41……連通孔、 42……リターンスプリング、 43……磁気枠、 44……ソレノイドコイル、 46……カバー、 51……エンジン、 52……トランスミッション、 53……トランスファー、 54……メインシャフト、 55,56……ベアリング、 57……継手、 58……右前輪、 59……左前輪、 60……右後輪、 61……左後輪、 62……前輪側デファレンシャルギア装置、 63……後輪側デファレンシャルギア装置、 64……前輪側プロペラシャフト、 65……後輪側プロペラシャフト、 71……オリフィスバルブ（油圧検出機構）、 72……オリフィス、 73……リターンスプリング、 74……保持部材、 75……オイルシール、 76……ストッパー、 81……ニードルバルブ（油圧検出機構）、 82……収納孔、 83……オリフィス、 84……リリーフ孔、 91,92……ソレノイドコイル、 93……チェックボール、 94……スプリング、 95……オリフィス。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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部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、 前記油圧ポンプからの作動流体が吐出され、吐出弁と出
   口孔とにより画成される高圧室を設け、 該高圧室の圧力が所定の値を超えた場合にオリフィスが
   閉止する可変オリフィス機構を前記高圧室の出口に設け
   るとともに、前記可変オリフィス機構を構成する制御弁
   をリターンスプリングにより押圧することで前記高圧室
   の最大圧力を制限する一方、外部からの制御信号により
   前記可変オリフィス機構の閉止を禁止するごとく動作す
   るアクチュエータを設けたことを特徴とする油圧式動力
   伝達継手。