JP3816757B2 - 油圧式動力伝達継手のドレーン機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧式動力伝達継手に用いられるドレーン機構、特に継手油温が異常上昇したときに、トルクカット機能を有するドレーン機構に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来の油圧式動力伝達継手に用いられるドレーン機構としては、図１１および図１２に示すようなものがある。
【０００３】
図１１において、４０はバルブであり、バルブ４０は図示しないロータに連結され、ロータと一体で回転する。バルブ４０には収納孔５０が形成され、収納孔５０にはねじ部５１が形成され、スイッチプラグ５２がねじ込まれている。バルブ４０にはニードルベアリング３７の受座５３が形成され、受座５３から収納孔５０を貫通して、固定ピン５４が挿入され、ニードルベアリング３７が抜け止めとなり、固定されている。収納孔５０の底部には金属製のシールワッシャ７２が挿入され、さらにドレーンプラグ５５が挿入され、ドレーンプラグ５５は断面が略コの字形状に形成されている。ドレーンプラグ５５には高圧側に連通するドレーン孔５６が形成されている。
【０００４】
バルブ４０にはドレーン孔５６に連通する高圧ポート５７が形成され、高圧ポート５７は高圧路５８を介して高圧室５９に連通している。
【０００５】
ドレーンプラグ５５内にはドレーンピン６０がドレーン孔５６を開閉可能に収納され、ドレーン孔５６を開閉するための突起６１を有する。突起６１は断面が略三角形状に形成され、図１２に示すように、突起６１のテーパ部６２がドレーン孔５６の開口端部に当接する。したがって、ドレーン孔５６の径が小さく形成されても、ドレーン孔５６を突起６１により閉止することができる。
【０００６】
ドレーン孔６０の突起６１の反対側は開放され、凹部６３が形成されている。ドレーンピンの凹部６３を貫通して固定ピン５４が設けられ、ドレーンピン６０が移動してドレーン孔５６を開いた状態では凹部６３の底部が固定ピン５４に当接して、ドレーンピン６０の移動が規制されるようになっている。
【０００７】
図１１に戻って、ドレーンピン６０がドレーンプラグ５５に収納されるドレーン室６４にはドレーン通路６５が開口し、高圧ポート５７からドレーン孔５６を貫通したオイルは、ドレーン通路６５に入り、その後低圧室にドレーンされる。
【０００８】
スイッチプラグ５２内には低圧室６６が形成され、低圧室６６内にはサーモスイッチ６７が移動自在に収納される。サーモスイッチ６７の外周には段部６８が形成され、段部６８とスイッチプラグ５２との間にはリターンスプリング６９が介装され、また、サーモスイッチ６７の底部とスイッチプラグ５２との間にもリターンスプリング７０が介装されている。サーモスイッチ６７は、これらのリターンスプリング６９，７０に付勢されて、ドレーンピン６０を図中左方向に押圧し、ドレーンピン６０でドレーン孔５６を閉止している。
【０００９】
サーモスイッチ６７の先端部中央には頭部ピン７１が一体に形成され、作動前においては、頭部ピン７１と固定ピン５４の間にはわずかな間隙が保持されている。所定温度になると、頭部ピン７１が伸びて固定ピン５４に当たり、反力でサーモスイッチ６７がリターンスプリング６９，７０に抗して図中右方向に移動して、高圧ポート５７からの高圧でドレーンピン６０が図中右方向に移動してドレーン孔５６が開くようになっている。
【００１０】
サーモスイッチ６７は低圧室６６内にリターンスプリング６９，７０により付勢されて、ドレーンピン６０を押圧するように収納されており、従来のように固定されていない。
【００１１】
作動前においては、図１１の上半分で示すように、ドレーンピン６０はサーモスイッチ６７を介してリターンスプリング６９，７０により左方向に押圧され、ドレーン孔５６を閉止している。すなわち、ドレーンピン６０はリターンスプリング６９，７０により左方向に付勢されたサーモスイッチ６７により左方向に押圧されて、突起６１がドレーン孔５６を閉止している。
【００１２】
サーモスイッチ６７の頭部ピン７１は、リターンスプリング６９，７０により付勢されてドレーンピン６０に形成した凹部６３に挿入されるが、固定ピン５４は当接しないで、わずかな間隙が保持されている。
【００１３】
所定温度になると、サーモスイッチ６７の頭部ピン７１が図１１中左方向に伸びて固定ピン５４に当たり、反力によりサーモスイッチ６７はリターンスプリング６９，７０に抗して図１１の下半部に示すように右方向に移動する。サーモスイッチ６７が右方向に移動すると、ドレーンピン６０を押圧する力がカットされ、ドレーンピン６０はフリーになり高圧ポート５７からの高圧により図１１中右方向に移動してドレーン孔５６を開く。このため、高圧ポート５７のオイルは、矢印Ａで示すように、ドレーン孔５６を通って、ドレーン室６４に入り、ドレーン通路６５に入る。
【００１４】
すなわち、図１２に示すように、ドレーンピン６０がドレーン孔５６を開くと、高圧ポート５７のオイルは、矢印Ｂで示すように、ドレーン室６４に入り、その後ドレーン通路を通って低圧室にドレーンされる。ドレーンピン６０の移動は、図１２に示すようにドレーンピン６０の凹部６３の底部が固定ピン５４に当接することでこれ以上移動することが阻止される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
継手においては、例えば前後軸に異径タイヤを装着した場合、車速の上昇に伴って差動回転が上昇し、トルクが上昇して、継手が加熱して、破損に至る。この問題を解決するため、従来は高圧室の油をドレーンすることにより、トルクカットをしていた。しかし従来例においては、通常時高圧を塞いでおくためのスプリング荷重を大きくすることが必要な場合もあり、スペース増大を招く。それを回避し、スプリング荷重を下げ、ドレーン部の受圧面積を小さくすると、ドレーン能力が不足してしまう。また、従来例においてはコストが上昇するという問題点もあった。
【００１６】
本発明は、小型化を図り、ドレーン能力が不足することなく高圧に設定することができ、さらにコストを低減することができる油圧式動力伝達継手のドレーン機構を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明は次のように構成する。
【００１８】
本発明は、入力軸と出力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用いられ、ロータに形成されたオリフィスに連通する連通溝とカム谷に相対する位置に前記ロータに形成された油給孔を開放させる補給溝と該補給溝に連通する通孔が形成されたプレートと油温が上昇したとき前記通孔を閉止し該通孔に連通する油路に設けられた温度スイッチを備える。
【００１９】
また、本発明では、ハウジング内であって、通孔を開閉し油路に連通する位置に温度スイッチを配置している。
【００２０】
このような構成を備えた本発明によれば、
ロータに形成されたオリフィスに連通する連通溝とカム谷に相対する位置にロータに形成された油給孔を開放させる補給溝と補給溝に連通する通孔が形成されたプレートを設け、
油温が上昇したとき通孔を閉止し通孔に連通する油路に設けられた温度スイッチを備えたため、
従来のようにスプリングを用いる必要がないため、小型化を図ることができる。また、ドレーン能力が不足しないため、高圧を設定することができる。さらに、構成が簡単になるため、コストを低減することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態を示す横断面図である。
図１において、１は内側面に２つ以上の山を有するカム面２を形成したカムであり、カム１はハウジング３に固定され、またハウジング３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。
【００２２】
４はハウジング３内に回転自在に収納されたロータであり、ロータ４は入力軸５に結合され、入力軸５と一体で回転する。ロータ４には、軸方向に複数個のプランジャー室６が形成され、プランジャー室６内は複数個のプランジャー７がリターンスプリング８を介して摺動自在に収納されている。
【００２３】
ロータ４の底部には、オリフィス９が形成され、ロータ４と密着して設けられている。ワッシャプレート（プレート）１０には連通溝１１が形成されている。
【００２４】
連通溝１１はオリフィス９を介して各プランジャー室６に連通している。オリフィス９は、プランジャー室６ごとに複数個形成され、プランジャー７の吐出工程において、流動抵抗発生手段としての機能を有し、また、プランジャー７の吸入工程において、プランジャー室６に油を吸入する吸入孔としての機能を有する。
【００２５】
連通溝１１の外側には排油溝３０が形成されている。したがって、連通溝１１から外側にリークする油は、排油溝３０を通って、低圧側に排出される。ロータ４の外周側には各プランジャー室６に通じる複数個の補給孔１２が形成され、補給孔１２はプランジャー７の上死点前後の所定の区間において、プランジャー室６に油の補給ができるようになっている。
【００２６】
すなわちワッシャプレート１０には補給溝１３が設けられ、補給溝１３、補給孔１２を通って油がプランジャー室６に補給される。
【００２７】
１４はストッパリングであり、ストッパリング１４はハウジング３の内周に設けられ、カム１が図中右方向に移動するのを阻止する。ハウジング３の内周とカム１の外周の間にはＯリング１５が設けられ、また、入力軸５の外周とカム１の内周の間にはＸリング１６が設けられている。カム１には注油孔１７が形成され、注油孔１７はプラグ１８により閉止されている。カム１の外側にはダストカバー１９が設けられている。
【００２８】
ハウジング３の内周と入力軸５の外周には、Ｘリング２０が設けられ、ハウジング３の内周に設けられたストッパリング２１はベアリング２２の位置決めをしている。ハウジング３にはボルト孔２３が形成され、また、ハウジング３にアキュムレータ室２４が形成されている。
【００２９】
アキュムレータ室２４には摺動自在にアキュムレータピストン２５が収納され、アキュムレータピストン２５は内圧に応じて移動し、温度変化による封入油の体積変化を吸収する。２６は蓋部材であり、蓋部材２６はアキュムレータピストン２５のストッパとしての機能も有する。アキュムレータピストン２５の内部に空気２７が入れられている。
【００３０】
図２はハウジング３を示す図である。
図２において、３はハウジングであり、ハウジング３には周方向に複数個のアキュムレータ室２４が形成されている。アキュムレータ室２４とアキュムレータ室２４との間にはボルト孔２３がそれぞれ形成されている。
【００３１】
１０はワッシャプレートであり、ワッシャプレート１０には周方向に4個の補給溝１３が形成されている。
【００３２】
２８は温度スイッチ収納孔、２９はワッシャプレート１０の通孔である。
プランジャー室であり、プランジャー室６にはロータ４に形成された補給孔１２が開口している。
【００３３】
図３はワッシャプレート１０を示す図である。
図３において、６はロータ４に形成されたプランジャー室、２８はハウジング３に形成された温度スイッチ収納孔、２９はワッシャプレート１０に形成された通孔、１２はロータ４の底部に形成された補給孔である。
【００３４】
また、９はロータ４に形成されたオリフィス、１１はオリフィス９に連通する連通溝、３０は連通溝１１の外周に形成された排油溝である。
【００３５】
ワッシャプレート１０の内側には周方向に複数個の補給溝１３がそれぞれ形成されている。
【００３６】
補給溝１３は、カム谷に相対する位置に形成され、ロータ４の補給孔１２を開放させる。ワッシャプレート１０の補給溝１３と補給溝１３との間には凸部３１がそれぞれ形成されている。吐出工程にあるプランジャー７はオリフィス９により流動抵抗を受けており、このときロータ４の補給孔１２はワッシャプレート１０の凸部３１により閉止されている。したがって補給孔１２から油が流出することはない。吸入工程に移ると、プランジャー７はリターンスプリング８により押し戻されながら、ロータ４の補給孔１２がワッシャプレート１０の補給溝１３の位置にくると、補給孔１２が開放され、油を吸い込む。
【００３７】
黒丸で示す補給孔１２はワッシャプレート１０の凸部３１により閉止されている状態を示し、白丸で示す補給孔１２は開放されている状態を示している。
【００３８】
図４は吸入時の要部断面図である。
図４において、４はロータであり、ロータ４内にはプランジャー７が収納されるプランジャー室６が形成されている。ロータ４は入力軸５にスプライン結合されている。ロータ４の底部には補給孔１２が形成され、プランジャー室６に連通している。また、ロータ４の底部にはオリフィス９が形成され、吐出工程にあるプランジャーはオリフィス９による流動抵抗を受ける。
【００３９】
１０はワッシャプレートであり、ワッシャプレート１０はロータ４に当接して設けられる。ワッシャプレート１０の一面側には補給溝１３が形成され、補給溝１３はロータ４の補給孔１２に連通している。また、ワッシャプレート１０の他面側には通孔２９が形成され、通孔２９は補給溝１３に連通している。ワッシャプレート１０の一面側には連通溝１１が形成され、連通溝１１はオリフィス９に連通している。
【００４０】
ハウジング３には温度スイッチ収納孔２８が形成され、温度スイッチ収納孔２８にはスプリング３３を介して温度スイッチ３２が収納される。
【００４１】
３４は低圧室であり、３５は低圧室３４からの油が流入する油路である。油路３５はワッシャプレート１０の通孔２９に連通している。したがって、ロータ４の補給孔１２がワッシャプレート１０の補給溝１３の位置にくると補給孔１２は、補給溝１３、通孔２９を介して油路３５に開放され、プランジャー室６に油が補給される。油温が上昇したときは、温度スイッチ３２がスプリング３３に抗して移動し、ワッシャプレート１０の通孔２９を閉止する。油路３５からの油は、プランジャー室６に供給されなくなる。
【００４２】
図５は吐出時の要部断面図である。
図５において、吐出時には、ロータ４の補給孔１２はワッシャプレート１０により閉止されている。したがって吐出時に油は補給孔１２からもれることはない。
【００４３】
プランジャー７がカム１により押し込まれると、プランジャー室６の油はオリフィス９を通り、そのとき油圧圧力によりトルクが発生する。
【００４４】
次に、作用を説明する。
吐出工程のときは、図５に示すように、プランジャー７はオリフィス９による流動抵抗を受けている。このときのトルク特性を図６のＡに示す。トルクＴは差動回転数ΔＮの２乗に比例したものになる。なお、ロータ４の補給孔１２はワッシャプレート１０により閉止されている。このため、プランジャー室６の油は、補給孔１２から流出することはない。
【００４５】
次に、吸入工程に移ると、プランジャー７はリターンスプリング８により押し戻されながら、ロータ４の補給孔１２が図７の矢印Ｂで示すように、ワッシャプレート１０の補給溝１３の位置にくると、ロータ４の補給孔１２は、ワッシャプレート１０の補給溝に連通する。このため、図８の矢印Ｃで示すように油路３５からの油は、ワッシャプレート１０の通孔２９、補給溝１３、ロータ４の補給孔１２を通ってプランジャー室６内に補給される。
【００４６】
油温が上昇すると、ハウジング３内に収納された温度スイッチ３２が作動し、リフトしてワッシャプレート１０の通孔２９を閉止する。このため、図９の矢印Ｄで示すように油路３５からの油は、ワッシャプレート１０の通孔２９、補給溝１３、ロータ４の補給孔１２からプランジャー室６へと供給されなくなる。
【００４７】
その結果、プランジャー７への油供給が断たれることになり、吐出工程で吐出する油がなくなり、流動抵抗を発生させることができず、トルクカット（２ＷＤ化）の状態になる。このときのトルク特性は、図１０のＥで示され、トルクが発生しなくなる。このように、異常な継手の温度上昇に対して、トルクカット（２ＷＤ化）することにより、これ以上の温度上昇を阻止することができ、継手の保護を図ることができる。
【００４８】
本実施形態においては、従来のようにスプリングを用いる必要がないため、小型化を図ることができる。
また、ドレーン能力が不足しないため、高圧を設定することができる。さらに、構成が簡単になるため、コストを低減することができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、ロータに形成されたオリフィスに連通する連通溝とカム谷に相対する位置にロータに形成された油給孔を開放させる補給溝と補給溝に連通する通孔が形成されたプレートを設け、
油温が上昇したとき、通孔を閉止し通孔に連通する油路に設けられた温度スイッチを備えたため、
従来のようにスプリングを用いる必要がないため、小型化を図ることができる。また、ドレーン能力が不足しないため、高圧を設定することができる。さらに、構成が簡単になるため、コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す横断面図
【図２】ハウジングを示す図
【図３】ワッシャプレートを示す図
【図４】吸入時の要部断面図
【図５】吐出時の要部断面図
【図６】通常時のトルク特性を示すグラフ
【図７】補給孔の移動を説明する図
【図８】油の補給を説明する図
【図９】温度スイッチ作動時の説明図
【図１０】温度スイッチ作動時のトルク特性を示すグラフ
【図１１】従来例を示す図
【図１２】従来例の動作を説明する図
【符号の説明】
１：カム
７：カム面
３：ハウジング
４：ロータ
５：入力軸
６：プランジャー室
７：プランジャー
８：リターンスプリング
９：オリフィス
１０：ワッシャプレート
１１：連通溝
１２：補給孔
１３：補給溝
１４，２１：ストッパリング
１５：Ｏリング
１６，２０：Ｘリング
１７：注油孔
１８：プラグ
１９：ダストカバー
２２：ベアリング
２３：ボルト孔
２４：アキュムレータ室
２５：アキュムレータピストン
２６：蓋部材
２７：空気
２８：温度スイッチ収納孔
２９：通孔
３０：排油溝
３１：凸部
３２：温度スイッチ
３３：スプリング
３４：低圧室
３５：油路

Claims (2)

1. 入力軸と出力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用いられ、
   ロータに形成されたオリフィスに連通する連通溝とカム谷に相対する位置に前記ロータに形成された油給孔を開放させる補給溝と該補給溝に連通する通孔が形成されたプレートと、油温が上昇したとき前記通孔を閉止し、該通孔に連通する油路に設けられた温度スイッチと、
   を備えたことを特徴とする油圧式動力伝達継手のドレーン機構。
2. 請求項１記載の油圧式動力伝達継手のドレーン機構において、
   前記ハウジング内であって、前記通孔を開閉し、前記油路に連通する位置に前記温度スイッチを配置したことを特徴とする油圧式動力伝達継手。

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