JP3246758B2 - 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１−１５４２２８号
において、次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
を直接作動させるようにしたものである。

【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、差動回転に
より油圧を発生するための、吸入側で開く弁と吐出側で
閉じる弁を備えねばならないため、構造が複雑になると
いう問題点があった。また、可動磁性体、磁気枠および
ソレノイドコイルを継手の後端側に設ける必要があるた
め、車両搭載上制限が大きく、また、これらのアクチュ
エータが大型化するという問題点があった。

【０００４】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、ワンウェイバルブを不要とし
簡単な構造で、車両搭載上の制限が小さくなり、かつ、
アクチュエータを小型化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している。

【０００５】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、前記一方の軸に連
結され、内面に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
室とを通じる吸入吐出孔と、前記両軸の相対回転方向に
切り換わる時に、前記カムハウジングとの間で所定の角
度だけ回転可能に位置決めされ、前記ロータの吸入吐出
孔との位置関係によって吸入弁あるいは吐出弁の作用を
弁体と、該弁体に摺動自在に挿入され、流動抵抗発生手
段を有するスプール弁と、前記他方の軸上に設けられス
プール弁を作動制御するアクチュエータを備え、前記弁
体は、ロータの吸入吐出孔に連通可能な吐出ポートを、
該吐出ポートに連通する高圧油路と、前記スプール弁が
挿入される挿入孔と、挿入孔と高圧油路を連通する連通
孔と、前記スプール弁のオリフィスに連通可能な油溝
と、挿入孔に連通する吐出ポートを有し、 前記アクチュ
エータは、前記スプール弁を押圧するアーマチャーと、
アーマチャーを軸方向に吸引するソレノイドコイルと、
ソレノイドコイルを収納する磁気枠と、アーマチャーを
押圧するスプリングにより構成される。

【０００６】

【作用】本発明においては、入出力軸の相対回転方向が
切り換わるときに、カムハウジングとの間で所定の角度
だけ回転可能に位置決めされ、ロータの吸入吐出孔との
位置関係によって吸入弁または吐出弁の作用をする弁体
（ロータリバルブ）を設けたため、プランジャー室毎に
必要であったワンウェイバルブが不要となり、構造が簡
単になる。

【０００７】また、スプール弁の作動制御を行うアクチ
ュエータを他方の軸（入力軸）の外周に設けることがで
きるため、車両搭載上の制約が小さくなる。さらに、ア
クチュエータは小さなスプール弁を直接作動させるだけ
であるため、小型化することができる。

【０００８】

【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５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〜図３において、１は内
部に油路２を形成した入力軸であり、入力軸１上にはス
プロケット３がニードルベアリング４を介して回転自在
に支持されている。スプロケット４と図示しないスプロ
ケットとの間にはチェーン５が架設されている。

【０００９】スプロケット３に一体形成したスプライン
６には、フロントボディ７が嵌合し、フロントボディ７
には内径面に２つ以上のカム山を有するカム面８Ａを形
成したカムハウジング８が８Ｂで溶接されている。９は
リヤカバーであり、リヤカバー９はダウエルピン１０で
カムハウジング８に回り止めされている。

【００１０】１１はカムハウジング８内に回転自在に収
納されたロータであり、ロータ１１は中空シャフト５８
を介して入力軸１に固定され、入力軸１と一体で回転す
る。ロータ１１には、放射方向に複数個のプランジャー
室１２が形成され、プランジャー室１２には複数個のプ
ランジャー１３がリターンスプリング１４を介して摺動
自在に収納されている。また、ロータ１１には複数の吸
入吐出孔１５が各プランジャー室１２に通ずるように形
成されている。

【００１１】１６は弁体としてのロータリバルブであ
り、ロータリバルブ１６は、吸入吐出孔１５に連通する
リング状の吐出ポート１７、吐出ポート１７に連通孔１
８を介して連通する高圧油路１９、スプール弁２０が摺
動自在に挿入される挿入孔２１、挿入孔２１に開口する
連通孔２２、リング状に形成した油溝２３、挿入孔２１
に連通するリング状の吸入ポート２４、およびオイルシ
ール２５，２６を収納する収納部２７，２８を有してい
る。

【００１２】ロータリバルブ１６には突起２９が一体に
形成され、突起２９はリヤカバー９の内周に形成した切
欠き３０に係合する。ロータリバルブ１６は、吸入吐出
孔１５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３０と突起２９がカムハウジング８とロー
タリバルブ１６の位相関係を規制する位置決め機構を構
成している。

【００１３】プランジャー１３が吸入行程にある場合
は、ロータリバルブ１６の吸入ポート２４とロータ１１
の吸入吐出孔１５が通じる位置関係となり、挿入孔２
１、吸入ポート２４、ロータ１１の吸入吐出孔１５を通
じて、プランジャー室１２にオイルを吸入することがで
きる。また、プランジャー１３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１１の吸入吐出
孔１５はロータリバルブ１６の吐出ポート１７、連通路
１８を介して高圧油路１９に通じ、吸入ポート２４は閉
じた状態となる。

【００１４】リヤカバー９とロータリバルブ１６との間
にはニードルベアリング３１が介装され、このニードル
ベアリング３１側のフリクショントルクはロータ１１と
ロータリバルブ１６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１６はロータ１１とと
もにつれ回りし、ロータリバルブ１６の位置決め用の突
起２９がリヤカバー９の切欠き３０に当たるまで回転し
た後、カムハウジング８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１５を強制的に開閉する。

【００１５】前記スプール弁２０は、内部に空間部３２
を有し、ロータリバルブ１６の油溝２３に連通する流動
抵抗発生手段としてのオリフィス３３を有する。通常時
には、スプール弁２０は移動せず、ロータリバルブ１６
の連通孔２２を閉止し、油溝２３にオリフィス３３が連
通する。スプール弁２０が右方向に移動すると、連通孔
２２を開き、オリフィス３３を閉止して、フリーの状態
になる。

【００１６】３４はストッパプレートであり、ストッパ
プレート３４はねじ３５によりロータリバルブ１６に止
められ、スプール弁２０が挿入孔２１から飛び出すのを
防止する。３６は可動磁性体のアーマチャーであり、ア
ーマチャー３６は入力軸１上にスプリング３７を介して
移動自在に設けられている。磁気枠３８内に設けたソレ
ノイドコイル３９に通電しない通常時には、スプリング
３７の力により、アーマチャー３６は油圧でスプール弁
２０が移動しないようにスプール弁２０を押圧してい
る。ソレノイドコイル２９に通電すると、アーマチャー
３６が図中右方向に移動し、これに従って、スプール弁
２０も油圧で右方向に移動する。

【００１７】磁気枠３８はブラケット４０により、トラ
ンスファのケーシング４１に取り付けられている。アー
マチャー３６、磁気枠３８およびソレノイドコイル３９
が全体としてアクチュエータを構成している。前記ロー
タリバルブ１６の吸入ポート２４は、リング状に形成し
た油路４２を介して軸方向にスプラインの一部が大きな
歯形となったように加工された油路４３に連通してい
る。油路４３はストッパリング４４で位置決めされてベ
アリング４５に支持されたカバー部材４６に形成した連
通孔４７を介して圧力室４８に連通している。圧力室４
８内にはリターンスプリング４９を介してアキュームレ
ータピストン５０が摺動自在に設けられている。アキュ
ームレータピストン５０は継手内部のオイルの熱膨張を
吸収する。

【００１８】なお、５１，５２はオイルシール、５３，
５４はＯリング、５５，５６はストッパリング、５７は
ベアリングである。次に、作用を説明する。まず、通常
時の動作を説明する。ソレノイドコイル３９に通電しな
い通常時には、アーマチャー３６はソレノイドコイル３
９に吸引されず、スプリング３７の力によりスプール弁
２０を押圧している。

【００１９】したがって、スプール弁２０はロータリバ
ルブ１６の連通孔２２を閉止し、オリフィス３３は油溝
２３に連通している。この状態において、入出力軸間に
回転差が生じると、吐出行程にあるプランジャー１３は
カムハウジング８のカム面８Ａにより軸方向に押し込ま
れる。このため、プランジャー１３はプランジャー室１
２のオイルを吸入吐出孔１５からロータリバルブ１６の
吐出ポート１７に押し出す。

【００２０】吐出ポート１７に押し出されたオイルは、
連通孔１８、高圧油路１９、連通孔２２、油溝２３、オ
リフィス３３を通って空間部３２に供給される。この
時、オリフィス３３の抵抗により油溝２３、連通孔２
２、高圧油路１９、連通孔１８、吐出ポート１７および
プランジャー室１２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ロー
タ１１を回転させることによりトルクが発生し、カムハ
ウジング８とロータ１１との間でトルクが伝達される。

【００２１】このトルク特性は、図４のＡに示すよう
に、差動回転数ΔＮの２乗に比例したトルクＴとなる。
さらに、ロータ１１を回転させると、吸入行程となり、
吸入吐出孔１５と吸入ポート２４が通じるため、空間部
３２のオイルは吸入ポート２４、吸入吐出孔１５を介し
てプランジャー室１２に吸入され、プランジャー１３は
カムハウジング８のカム面８Ａに沿って戻る。

【００２２】次に、フリーの状態について説明する。ソ
レノイドコイル３９に通電すると、ソレノイドコイル３
９はアーマチャー３６をスプリング３７に抗して図５中
右方向に吸引する。このため、スプール弁２０は油圧に
より、アーマチャー３６に当接するまで右方向に移動す
る。これにより、スプール弁２０はオリフィス３３を閉
止し、連通孔２２を開く。このため、高圧油路１９のオ
イルは連通孔２２から挿入孔２１内に入り、吸入ポート
２４に逃げる。こうして、継手はフリーの状態になる。
このときのトルク特性は、図４のＢに示される。

【００２３】本実施例においては、吸入ポート２４、吐
出ポート１７などを形成したロータリバルブ１６を用い
るようにしたため、従来のように、プランジャー室毎に
必要であったワンウェイバルブを不要とすることができ
る。その結果、構造が簡単となった。スプール弁２０を
作動制御するアクチュエータを入力軸１の外周に設ける
ことができるため、車両搭載上の制限が小さくなる。さ
らに、ソレノイドコイル３９は小さなスプール弁２０を
作動させるだけであるので、アクチュエータを小型化す
ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、ロータリバルブを用いたため、従来のワンウェイバ
ルブが不要となり、構造が簡単になる。また、アクチュ
エータを入力軸の外周に設けることができるため、車両
搭載上の制約が小さくなる。さらに、アクチュエータを
小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図

【図２】図１のＡ−Ａ断面矢視図

【図３】図１のＢ−Ｂ断面矢視図

【図４】トルク特性を示すグラフ

【図５】フリー状態の動作説明図

【符号の説明】

１：入力軸 ２：油路 ３：スプロケット ４：ニードルベアリング ５：チェーン ６：スプライン ７：フロントボディ ８：カムハウジング ８Ａ：カム面 ９：リヤカバー １０：ダウエルピン １１：ロータ １２：プランジャー室 １３：プランジャー １４：リターンスプリング １５：吸入吐出孔 １６：ロータリバルブ １７：吐出ポート １８：連通孔 １９：高圧油路 ２０：スプール弁 ２１：挿入孔 ２２：連通孔 ２３：油溝 ２４：吸入ポート ２５，２６：オイルシール ２７，２８：収納部 ２９：突起 ３０：切欠き ３１：ニードルベアリング ３２：空間部 ３３：オリフィス ３４：ストッパプレート ３５：ねじ ３６：アーマチャー ３７：スプリング ３８：磁気枠 ３９：ソレノイドコイル ４０：ブラケット ４１：ケーシング ４２，４３：油路 ４４：ストッパリング ４５：ベアリング ４６：カバー部材 ４７：連通孔 ４８：圧力室 ４９：リターンスプリング ５０：アキュームレータピストン ５１，５２：オイルシール ５３，５４：Ｏリング ５５，５６：ストッパリング ５７：ベアリング ５８：中空シャフト

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を通じる
   吸入吐出孔と、 前記両軸の相対回転方向に切り換わる時に、前記カムハ
   ウジングとの間で所定の角度だけ回転可能に位置決めさ
   れ、前記ロータの吸入吐出孔との位置関係によって吸入
   弁あるいは吐出弁の作用を弁体と、 該弁体に摺動自在に挿入され、流動抵抗発生手段を有す
   るスプール弁と、 前記他方の軸上に設けられスプール弁を作動制御するア
   クチュエータを備え、前記弁体は、ロータの吸入吐出孔に連通可能な吐出ポー
   トを、該吐出ポートに連通する高圧油路と、前記スプー
   ル弁が挿入される挿入孔と、挿入孔と高圧油路を連通す
   る連通孔と、前記スプール弁のオリフィスに連通可能な
   油溝と、挿入孔に連通する吐出ポートを有し、 前記アクチュエータは、前記スプール弁を押圧するアー
   マチャーと、アーマチャーを軸方向に吸引するソレノイ
   ドコイルと、ソレノイドコイルを収納する磁気枠と、ア
   ーマチャーを押圧するスプリングにより構成されること
   を特徴とする油圧式動力伝達継手。