JPH0266325A - 油圧式動力伝達継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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する油圧式動力伝達
継手に関する。

［従来の技術］ 車両用駆動力配分装置としては、入力軸と出力軸の回転
速度差に応じて伝達トルクが変化する継手を第８図に示
すように配置したものがある。

第８図において、フロントデファレンシャル１とリヤデ
ファレンシャル２との間に介装された継手３は、前輪４
および後輪５へのトルク伝達の配分をコントロールし、
左前輪４Ａと右前輪４Ｂとの間に介装された継手６は、
左前輪４△および右前輪４Ｂへのトルク伝達をコントロ
ールし、更に左後輪５Ａと右後輪５Ｂとの間に介装され
た継手７は左後輪５Ａおよび右後輪５Ｂへのトルク伝達
の配分をコントロールする。

従来このような用途に用いる継手としては、液体の粘性
を使用したビスカスカップリングがあり、第７図に示す
ように、インナーケース８にスプライン結合したインナ
ープレート８Ａと、アウターケース９にスプライン結合
したアウタープレート９Ａとを有し、回転速度差が生じ
たき、これらのインナープレート８Ａとアウタープレー
ト９Ａとの間に充填した粘性流体の剪断抵抗により駆動
力を伝達するようにしたものがある。

また、特願昭６１−１２９４２４号には、相対回転可能
な入出力軸間の回転速度差に応じた量の流体を流動させ
る流量発生手段を備え、前記流体の流動抵抗により前記
入出力軸間の伝達トルクが制御されるトルク伝達装置が
提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ ４輪駆動車の前輪トルク配分に前記継手を使用した場合
（第８図の継手３）について説明する。

後輪が大きなトルクを伝達する場合、タイヤのすべりに
より前輪と後輪との回転速度差が大きくなる。

このような状態では前輪へのトルク配分を増やすことに
より車両全体の駆動力を増加せしめた方が走破性、加速
性が向上する。

また、低速急旋回時に発生するタイトコーナーブレーキ
ング現象を回避するためには、回転速度差が小さい時の
伝達トルクが小さい方が良い。

すなわち、このような用途に用いる継手の伝達トルク特
性は、入出力軸間の回転速度差が大きいほど伝達トルク
が大きくなる特性（第９図−ＢまたはＣ）が好ましい。

他方、路面状態によっても継手の必要性能は変化する。

すなわち、タイヤがすべり難い舗装路面等では前記タイ
トコーナーブレーキング現象を回避するため、伝達トル
クが小さい方（第９図−８）が好ましいが、すべり易い
砂地や雪路においては継手の結合度を高めたく第９図−
Ｃ）の方が走破性が高く、かつ内部発熱による過大な温
度上昇を抑制することができる。

このような必要性能に対し、ビスカスカップリングは第
９図−へのような特性を持っているため、車両用駆動力
配分装置に適さないという欠点があった。

また、特願昭６１−１２９４２４号においても、基本特
性は第９図−Ｂの如くなるものの、路面状態によってト
ルク特性を変化させることができず、内部発熱による過
大な温度上昇を抑制することもできないという欠点があ
る。

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、回転速度差が大きい程大きなトルクを得る
基本特性（第９図−ＢまたはＣ）を持ち、かつ路面状態
により連続的、自動的にトルク特性が変化し、車両が必
要とする性能が得られ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。

また、併せて内部発熱による過大な温度上昇を抑制して
、耐久性に優れた油圧式動力伝達継手を提供することを
も目的としている。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明は、相対回転可能な
入出力軸間に設けられ、前記両軸の回転速度差に応じた
量の流体を流動させる流量発生手段と、前記流体の吐出
路に流動抵抗を発生する手段を備え、前記流体の流動抵
抗により前記入出力軸間の伝達トルクが制御される１〜
ルク伝達継手において、前記吐出路の開口部にあって、
回転により吐出路の開口面積が連続的に変化するオリフ
ィス孔を備えたロータリーバルブであって、温度により
変形する感温変形部材の一端を受けて回転カに変換する
突出部を備えたロータリーバルブと、前記感温変形部材
の他の一端を受ける突起部を備えたふた部材と、前記ロ
ータリーバルブの突出部と、ふた部材の突起部に作用し
て位置決めするリターンスプリングと前記感温変形部材
と、を備えたものである。

［作用］ 本発明においては、吐出路に形成したオリフィスの流動
抵抗によりプランジャー室の油圧を発生させ、トルク伝
達を行なうようにしたため、車両用駆動力配分装置に適
した基本トルク特性（第９図−Ｂ又はＣ）を得ることが
できる。

また、路面状態によって継手の内部発熱による温度上昇
が異なることを利用し、路面状態に適したトルク特性が
連続的、自動的に得られるような可変オリフィス機構を
設けた。

すなわち、タイヤのすべり難い舗装路等では前後輪間の
回転速度差は小さいため、継手の内部発熱は小さく、温
度はそれほど上昇しないが、タイヤのすべり易い砂地や
雪路等では前後輪間の回転速度差が大きくなるため、継
手の内部発熱は大きく温度が高くなる。

この継手の温度上昇による変化を検出して、プランジャ
ー室からのオイル吐出口を連続的に絞る可変オリフィス
機構を設け、継手温度が高くなる程この可変オリフィス
を絞るようにした。

そのため、タイヤのすべり難い路面では低いトルク特性
（第９図−Ｂ）となり、すべり易い路面では高いトルク
特性（第９図−Ｃ）となるよう路面状態に応じて継手の
トルク特性が連続的、自動的に変化する。

また、継手の温度が許容限界（ｔ４）に達した場合には
、前記可変オリフィス機構によってオイル吐出口を閉止
するようにしたため、継手は回転速度差のほとんどない
ロック状態となり、内部発熱もなくなって温度上昇は抑
制される。

すなわち、継手温度が許容限界を越えることを防止する
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６図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、第１図において、１１は内周
にカム面１１Ａを形成したカムリングであり、カムリン
グ１１は入力軸または出力軸に連結され、入力軸または
出力軸と一体で回転する。

１２はカムリング１１内に回転自在に収納されたロータ
であり、ロータ１２は出力軸または入力軸に連結され、
出力軸または入力軸と一体で回転する。なお、１３はカ
ムリング１１とロータ１２との間に介装されたオイルシ
ールである。

ロタ１２には、第２図に示すように、周方向に複数個の
プランジャー室１４が形成され、プランジャー室１４内
には複数個のプランジャー１５がスプリング２９を介し
て囲動自在に収納されている。また、ロータ１２の中心
部には大径部１６Ａと小径部１６Ｂとを有する主通路１
６が形成されており、主通路１６を介して吐出路１７お
よび吸入路１８によりプランシレー室１４間が連通して
いる。吸入路１８にはスプリング１９により吸入弁（逆
止弁＞２０が介装されている。

主通路１６の大径部１６Ａ内にはリング状のロータリバ
ルブ２１が吐出路１７を閉止可能に回動自在に収納され
ており、ロータリバルブ２１はオリフィス２１Ａと突出
部２１Ｂとを有している。

第３図に示すように、ロータリバルブ２１の突出部２１
Ｂを挟むようにリターンスプリング２２が介装され、リ
ターンスプリング２２は蓋部材２３の突起部２３Ａによ
り位置決めされるようになっている。また、リターンス
プリング２２の内側にはらせん状に形成された感温変形
部材２４例えば、バイメタル、形状記憶合金などが設け
られ、ロータリバルブ２１の突出部２１Ｂ及び蓋部材２
３の突起部２３Ａに係合している。

したがって、所定の温度を超えると、温度に応じて感温
変形部材２４が変形して突出部２１Ｂを介してロータリ
バルブ２１を回転させることで吐出路１７０開ロ面積を
連続的に変えて閉止するようになっている。また、通常
の作動時にあっては、吐出路１７はオリフィス２１Ａを
介して大径部１６Ａに連通している。

２５はピストン、２６は保持部材、２７はピストン２５
と保持部材２６との間に介装されたリターンスプリング
である。

次に、作用を説明する。

ロータ１２とカムリング１１の間に回転差が生じないと
きは、プランジャー１５は作動せず、トルクは伝達され
ない。

なお、カムリング１１とロータ１２の間の空間とプラン
ジャー室１４、主通路１６などは互いに連通路２８によ
り結ばれており、ピストン２５によりわずかな予圧が加
えられているが、プランジャー１５の外側と内側では同
じ圧力であるため、ピストン２５による予圧では戻る力
は発生しない。

したがって、プランジャー１８はリターンスプリング２
９によりカム面１１Ａに押しつけられている。

次に、カムリング１１とロータ１２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１５はカムリング
１１により軸中心方向に押し込まれる。このため、プラ
ンジャー１５はプランジャー室１４のオイルをオリフィ
ス２１Ａを通して主通路１６へ押し出し、吸入弁２０は
吸入路１８を閉じる。この時、オリフィスの抵抗により
プランジャー室に油圧が発生する為プランジャーに反力
が発生する。このプランジャー反力に逆ってカムリング
１１を回転させることでトルクが発生ずる。

さらに、カムリング１１が回転すると、プランジャー１
５は吸入行程となり、吸入弁２０を介してオイルが吸入
路１８に吸入され、プランジャー１５はリターンスプリ
ング２９によりカムリング１１のカム面１１Ａに沿って
戻る。

ロータリバルブ２１は通常はリターンスプリング２２に
より位置決めされており（第５図（Ａ）。

第６図（Ａ）、参照）、ロータリバルブ２１のオリフィ
ス２１Ａは吐出路１７の位置と一致している（第４図（
Ａ）、参照）。

このように、ロータリバルブ２１のオリフィス２１Ａに
よりオイル流量を規制するようにしたため、第９図の破
線Ｂで示すようなトルク特性を得ることができる。すな
わち、回転差が大きくなったとき、大きなトルクを得る
ことができる。

また、第１０図に示すように、温度がある温度ｔ１を超
えると、感温変形部材２４が変形してロータリバルブ２
１の突出部２１Ｂを介してロータリバルブ２１を回転さ
せ（第５図（Ｂ）、第６図（Ｂ）、参照）、この回転に
よりロータリバルブ２１が吐出路１７を絞りはじめ、温
度ｔ２．ｔ３の上昇に応じて吐出路１７を徐々に絞り、
許容限界温度ｔ４で吐出路１７を完全に閉止するように
したため、第１１図に示すように、トルク特性を連続的
に変えることができ、かつ継手の過大な温度上昇を抑制
できるため、耐久性を向上させることができる。

したがって、差動回転が大きい使用状態のとき、次第に
大きなトルクを得ることができ、すべり易い雪路や砂地
などの路面における４輪駆動車の走破性、脱出性を向上
させることができる。

なお、本発明は、ラジアルプランジャ型ポンプに限らず
、アキシャルピストン型、ベーン型、ギア式などのあら
ゆるポンプに適用することができる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、入出力軸間
の回転速度差が大きくなる程大きなトルクを得る基本特
性（第９図−ＢまたはＣ）を持つことができる。

また、路面状態により連続的、自動的にトルク特性が変
化し、車両が必要とする性能が得られる。

すなわち、タイヤのすべり難い舗装路等では低いトルク
特性（第９図−Ｂ）となり、低速急旋回時のタイトコー
ナーブレーキング現象を回避することができ、タイヤの
すべり易い砂地や雪路等では高いトルク特性（第９図−
Ｃ）となって車両の走破性を高めることができる。

また、併せて内部発熱による過大な温度上昇を抑制して
、耐久性の優れた車両の駆動力配分装置を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は他の
断面図、 第３図はロータリバルブの断面図、 第４図（Ａ＞、（Ｂ）はロータリバルブのバルブの作動
を説明する各説明図、 第５図（Ａ＞、（Ｂ）はリターンスプリングの作用を説
明する各説明図、 第６図（Ａ）、（Ｂ）は感温変形部材の作用を説明する
各説明図、 第７図は従来のビスカスカップリングの断面図、第８図
は従来のビスカスカップリングの使用例を示す図、 第９図はトルク特性を示すグラフ、 第１０図は温度とトルクの関係を示すグラフ、第１１図
はトルク特性を示すグラフである。 図中、 １１・・・カムリング、 １１Ａ・・・カム面、 １２・・・ロータ、 １３・・・オイルシール、 １４・・・プランジャー至、 １５・・・プランジャー １６・・・主通路、 １６Ａ・・・大径部、 １６Ｂ・・・小径部、 １７・・・吐出路、 １８・・・吸入路、 １９・・・スプリング、 ２０・・・吸入弁、 ２１・・・ロータリバルブ、 ２１Ａ・・・オリフィス、 ２’ｌＢ・・・突出部、 ２２・・・リターンスプリング ２３・・・蓋部材、 ２３Ａ・・・突起部、 ２４・・・感温変形部材、 ２５・・・ピストン、 ２６・・・保持部材、 ２７・・・リターンスプリング、 ２８・・・連通路、 ２９・・・スプリング。 特許出願人　株式会社富士鉄工所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 相対回転可能な入出力軸間に設けられ、前記両軸の回転
   速度差に応じた量の流体を流動させる流量発生手段と、 前記流体の吐出路に流動抵抗を発生する手段を備え、 前記流体の流動抵抗により前記入出力軸間の伝達トルク
   が制御されるトルク伝達継手において、前記吐出路の開
   口部にあって、回転により吐出路の開口面積が連続的に
   変化するオリフィス孔を備えたロータリーバルブであっ
   て、温度により変形する感温変形部材の一端を受けて回
   転力に変換する突出部を備えたロータリーバルブと、 前記感温変形部材の他の一端を受ける突起部を備えたふ
   た部材と、 前記ロータリーバルブの突出部と、ふた部材の突起部に
   作用して位置決めするリターンスプリングと前記感温変
   形部材と、 を備えたことを特徴とする油圧式動力伝達継手。