JPH0337427A - 制御型回転差感応継手 - 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、四輪駆動車等の多輪駆動車の駆動力配分装置
や前後輪及び左右輪の差動装置や前後輪及び左右輪の差
動制限装置等として用いられる制御型回転差感応継手の
改良に関する。

（従来の技術） 従来の制御型回転差感応継手としては、特開昭６：３−
１０１５６７号の公報に記載されているような継手が知
られている。

この従来継手には、同軸上に相対回転可能に配置された
第１の回転軸及び第２の回転軸と、該第１、第２の回転
軸の相対回転速度差に応じて吐出される流体量をオリフ
ィスによる流出規制で流体圧に変換し、さらに、この流
体圧を両軸間の伝達トルクに変換する回転差感応継手と
、回転部に設けられたアクチュエータによりオリフィス
の開口面積を変更するスプールが示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の制御型回転差感応継手
にあっては、互いに相対回転が可能な第１の回転軸と第
２の回転軸のみが存在する為、スプール及びアクチュエ
ータを回転中心軸部に設けることができるが、例えば、
この継手を後輪駆動ベースの四輪駆動車の駆動力配分制
御装置として適用した場合のように、第１．第２の回転
軸以外に軸心位置に第３の回転軸が貫通状態で存在する
場合には、スプール及びアクチュエータを回転中心軸部
に設けることができない。

そこで、第１．第２の回転軸以外に軸心位置に第３の回
転軸が貫通状態で存在する場合には、第７図に示すよう
に、非回転部に図外のアクチュエタを設け、該アクチュ
エータに連結される複数のロットを第３の回転軸を取り
囲むように回転軸心位置からオフセットした位置に配置
し、該複数のロットの先端にスプールを設け、該スプー
ルのストローク位置によりオリフィスの開口面積を変更
可能とする案がある。

しかしながら、第７図に示す制御型回転差感応継手にあ
っても、下記に述べる問題を有する。

■　ロータと共に回転するロフトのスライドストローク
は非回転部材に設けたアクチュエータにより行なう必要
がある為、アクチュエータに設けられるストローク部材
（例えばフォーク）と、ロットとの間には回転摺動部分
が存在することになり、この回転摺動部において摩耗が
発生する。

■　オリフィスとスプールにより放射状に複数個のバル
ブか形成される為、オリフィス開口面積を均一に制御す
るのが困難であると共に部品点数か増す。

■　高圧発生に対して油密状態を保つロッドシルが往復
動シールとなる為、シールの信頼性向上が難しい。

本発明は、上述のような問題に着目してなされたもので
、外部アクチュエータによりオリフィスの開口面積を変
更可能な制御型回転差感応継手において、第１．第２の
回転軸以外に軸心位置に第３の回転軸が貫通状態で存在
する場合に適用できると共に、オリフィス開口面積変更
手段の耐久信頼性向上と、オリフィス開口面積の均一制
御容易性と、部品点数の低減と、シール信頼性向上とを
達成することを課題とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明の制御型回転差感応継
手では、スリーブの外周面とロータの内周面でオリフィ
ス開口面積を変更できるロータリバルブを構成し、スリ
ーブとロータの相対回転を複列の遊星歯車機構により与
える手段とした。

即ち、同軸上に相対回転可能に配置された第１の回転軸
及び第２の回転軸と、前記第１．第２の回転軸と同軸上
の回転軸心位置に貫通状態で配置された第３の回転軸と
、前記第１．第２の回転軸の相対回転速度差に応じて吐
出される流量をオリフィスによる流出規制で流体圧に変
換し、さらに、この流体圧を両軸間の伝達トルクに変換
する回転差感応継手と、前記第１．第２の回転軸の方に
連結され、内周面にオリフィスが形成されたロータと、
前記第３の回転軸の外周に配置され、外周面に流体溝か
形成されたスリーブと、非回転部に設けられたアクチュ
エータに連結され、互いに周面接触する前記スリーブと
ロータとの相対位置を変化させるべく両者に相対回転を
与える複列の遊星歯車機構とを有するオリフィス開口面
積変更手段と、を備えている事を特徴とする。

（作　用） 第１の回転軸と第２の回転軸との間に相対回転速度差が
生じた場合には、相対回転速度差に応じて吐出される流
量がオリフィスによる流出規制で流体圧に変換され、さ
らに、この流体圧が両軸間の伝達トルクに変換される。

そして、この伝達トルク特性を変更する場合は、非回転
部に設けられたアクチュエータを所定の制御指令により
駆動させると、アクチュエータに連結されている複列の
遊星歯車機構がスリーブとロタとに相対回転を与え、内
周面にオリフィスが形成されたロータと外周面に流体溝
が形成されたスリーブとの相対位置が変化することでオ
リフィスの開口面積が変更される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

まず、構成を説明する。

第５図は実施例の制御型回転差感応継手Ａ′ＩＪ＜適用
された四輪駆動車のパワートレーンを示すスケルトン図
で、制御型回転差感応継手Ａは、エンジン横置きで後輪
を直接駆動する四輪駆動車の前輪駆動系への動力伝達経
路の途中にセンターディファレンシャルと前輪への駆動
力配分制御装置とを兼用する継手として設けられている
。

第５図において、後輪駆動系として、エンジン１、トラ
ンスミッション（クラッチを含む）２、トランスミッシ
ョン２の最終段ギヤ２１により駆動される第１回転メン
バ２４（第１の回転軸）、トランスファギヤトレーン９
、プロペラシャフトジヨイント１３、プロペラシャフト
１０，１１゜１２、リヤディファレンシャル１５、リヤ
ドライブシャフト＋６．１７、後輪１９．２０を備えて
おり、前輪駆動系として、トランスアクスルケス２３内
に、第１回転メンバ２４、制御型回転差感応継手Ａ、フ
ロントディファレンシャルケースと一体の第２回転メン
バ２２（第２の回転軸）、フロントディファレンシャル
３、左フロントドライブシャフト４（第３の回転軸）、
右フロントドライブシャフト５、ジヨイント６、前輪７
，８を備えている。

第１図及び第２図は制御型回転差感応継手Ａを示す断面
図である。

この制御型回転差感応継手Ａのうち、第１．第２回転メ
ンバ２４，２２の相対回転速度差（前後輪の回転速度差
ΔＮ）に応じて吐出される流量をオリフィスによる流出
規制で油圧に変換し、さらに、この油圧を両四転メンバ
２２，２４間の伝達トルク（前輪側への伝達トルクΔ丁
）に変換する前後輪駆動力配分機能を示す回転差感応継
手部の構成を説明する。

この回転差感応継手部は、第１回転メンバ２４にスプラ
イン結合され、内面にカム面３１が形成されたドライブ
ハウジング３０と、第２回転メンバ２２にスプライン結
合されるロータ４０と、両四転メンバ２２，２４の相対
回転によりカム面３１に摺接しながら径方向に往復動す
る放射配置のドライビングピストン５０と、該ドライビ
ングピストン５０の往復動に伴なって体積変化するシリ
ンダ室６０と、該シリンダ室６０に連絡通路７０及びオ
リフィス７１を介して連通された油溝室７２と、該油溝
室７２からリターン穴７３及び連絡油路７４を介して連
通されたアキュムレータ室１００と、アキュムレータ室
１００からシリンダ室６０に連通されたレギュレータ油
路８０を備えている。

尚、第１図及び第２図において、４２はシリンダ穴、４
３はオイルシール、５１はピストンシルリング、８１は
ワンウェイポールバルブ、１０１はピストンシールリン
グ、１０２はアキュムレタピストン、１０３はスプリン
グリテーナ、１０４はリターンスプリング、１１０はリ
リーフ穴である。

上記制御型回転差感応継手へのうちオリフィス７１の開
口面積を変更するオリフィス開口面積変更手段の構成を
説明する。

このオリフィス開口面積変更手段は、第２回転メンバ２
２に連結されたロータ４０の内周面に体向に圧入固定さ
れ、径方向にオリフィス７１が形成されたロータパーツ
９１と、前記左フロントドライフシャフト４の外周に配
置され、外周面に油溝９２ａが形成されたスリーブ９２
と、トランスアクスルケース２３（非回転部）に設けら
れたモータアクチュエータ９３に連結され、互いに周面
接触する前記スリーブ９２とロータパーツ９１との相対
位置を変化させるべく両者に相対回転を与える複列の遊
星歯車機構９４とを有する。

前記ロータパーツ９１には、第３ａ図及び第３ｂ図に示
すように、ドライピンクピストン５０の数に対応する等
間隔の６個所位置にスリット状のオリフィス７１が形成
されていると共に、該オリフィス７１に等間隔で隣接し
て丸穴によるリタン穴７３が形成されている。

前記スリーブ９２には、第３ａ図及び第３ｂ図に示すよ
うに、前記１組のオリフィス７１及びす　０ ターン穴７３に対応する外周面の６個所位置に油溝９２
８が形成されている。

尚、前記スリーブ９２とロータパーツ９１とは、四転括
動部に設けられたシール９５により油密状態とされてい
る。

そして、互いに周面接触する前記スリーブ９２とロータ
パーツ９１との相対位置を変化させることで、オリフィ
ス７１の開口面積を変更することができるロータリバル
ブが構成される。

前記複列の遊星歯車機構９４は、第４図に示すようｆこ
、サンギヤ９４ａ、第１リングギヤ９４ｂ、第１ピニオ
ン９４ｃ、第１ピニオンキヤリヤ９４ｄ、第２リングギ
ヤ９４ｅ、第２ビニオン９４ｆ、第２ピニオンキヤリヤ
９４９により構成されている。

そして、前記サンギヤ９４ａは、両ピニオン９４ｃ、９
４ｆに共通であり、スリーブ９２の外周面上に回転可能
に設けられている。

前記第１リングギヤ９４ｂは、外周にウオームホイール
９４ｈが形成され、モータアクチュエータ１ ９３のモータ軸に設けられたウオーム９４ｉと噛み合っ
ている。

前記第２リンクギヤ９４ｅは、スプライン結合等により
トランスアクスルケース２３に固定されている。

前記第１ピニオンキヤリヤ９４ｄには、スリーブ９２が
連結されている。

前記第２ピニオンキヤリヤ９４９には、ロータ４０及び
ロータパーツ９１か連結されている。

次に、作用を説明する。

両路や氷雪路等の低摩擦係数路走行時等で、エンジン直
結駆動輪である後輪がスリップする前後輪回転速度差発
生時には、後輪駆動系の第１回転メンバ２４と前輪駆動
系の第２回転メンバ２２との間に相対回転か発生し、こ
の相対回転の発生に伴なって回転差感応継手部のドライ
ブハウシング３０とロータ４０とが相対回転する。

そして、この相対回転によりカム面３１に摺接するドラ
イビングピストン５０が径方向に往復動するが、この往
復動のうち回転軸中心に向かうビス　２ トンストローク時には、シリンダ室６０の容積を縮小さ
せることによる吐出流量が環状オリフィス７１による流
出規制で油圧に変換され、シリンダ室６０内の圧力が高
まり、この発生油圧とピストン５０の受圧面積とを掛は
合せた油圧力がドライビングピストン５０をカム面３１
に押し付ける力となり、この押し付は力が前輪側への伝
達トルクΔ丁として作用する。

そして、本実施例では、オリフィス７１の開口面積を変
化させることにより前輪側への伝達トルクΔ丁の特性を
任意に変更することができる。

即ち、トランスアクスルケース２３に設けられたモータ
アクチュエータ９３を所定の制御指令により駆動させる
と、モータアクチュエータ９３に連結されている複列の
遊星歯車機構９４がスリーブ９２とロータパーツ９１と
に相対回転を与え、オリフィス７１が形成されたロータ
パーツ９１と外周面に油溝９２ａが形成されたスリーブ
９２との相対位置が変化することでオリフィスの開口面
積が変更される。

　３ つまり、モータアクチュエータ９３を停止していると、
遊星歯車機構９４の両リングギヤ９４ｂ。

９４ｅが共に固定状態であり、しかもサンギヤが両ピニ
オン９４ｃ、９４ｆに共通である為、両キャリヤ９４ｃ
、９４ｆにそれぞれ一体連結されているスリーブ９２と
ロータパーツ９１とは同位相で回転する。

そして、モータアクチュエータ９３を回転させると、ウ
オーム９４ｉ及びウオームホイール９４ｈを介しての回
転入力により第１リングギヤ９４ｂが回転変位し、第１
ピニオンキヤリヤ９４ｄに連結されているスリーブ９２
は、第２ピニオンキヤリヤ９４９に連結されているロー
タパーツ９１に対して第１リングギヤ９４ｂが回転変位
に対応して位相の遅れあるいは位相の進みが生じ、オリ
フィスＹ１の開口面積を、第３ａ図に示す最大開口面積
状態から第３ｂ図に示す全閉状態までの適宜の面積に制
御することができる。

この結果、第６図に示すように、オリフィスＹ１の開口
面積の変更により前輪側への伝達トルク　４ △Ｔの特性を変更することができ、伝達トルク特性変更
制御を様々な車両条件に対応して行なうことで、下記に
列挙するような優れた性能等が併せて発揮される。

ａ）乾燥路での小半径旋回走行時にオリフィス７１の開
口面積を大きく設定し、前後輪回転速度差ΔＮに対し前
輪への駆動力配分が小さい特性することで、タイトコー
ナブレーキが防止される。

ｂ）低摩擦係数路での走行時にオリフィス７１の開口面
積を小さく設定し、前後輪回転速度差ΔＮに対し前輪へ
の駆動力配分が大きい特性することで、低摩擦係数路で
高い走破性が得られる。

Ｃ）発進時や中間加速時にオリフィス７１の開口面積を
小さく設定し、前後輪回転速度差ΔＮに対し前輪への駆
動力配分が大きい特性することで、高い発進性能や加速
性能が得られる。

ｄ）高速走行時にオリフィス７１の開口面積を小さく設
定し、前後輪回転速度差ΔＮに対し前輪への駆動力配分
が大きい特性することで、高速走行安定性が得られると
共に高い旋回限界性能が得ら　５ れる。

ｅ）　スタック時にオリフィス７１を全閉とし、リジッ
ド４ＷＤに近い駆動力配分特性することで、スタック脱
出性が向上する。

ｆ）砂地や泥ねい地での長時間走行時等で、大きな前後
輪の回転速度差ΔＮが継続するような場合こ、オリフィ
スＹ１を全開とすることで油の発熱を抑制し、熱に弱い
部品の保護、製品寿命低下の防止を実現することができ
る。

以上説明したように、実施例の制御型回転差感応継手Ａ
にあっては、下記に列挙する特徴を併せて有する。

■　スリーブ９２を左フロントドライブシャフト４の外
周位置に配置した為、第１．第２回転メンバ２２，２４
以外に軸心位置に第３の回転軸である左フロントドライ
ブシャフト４が貫通状態で存在するにもかかわらず、外
部アクチュエータによりオリフィスＹ１の開口面積を変
更可能とするオリフィス開口面積変更手段を適用するこ
とができる。

１　に の結果、上記ａ）〜ｆ）に記載したような優れた性能を
有する駆動力配分制御装置を提供できる。

■　オリフィス７１の開口面積の変更を、非回転部材に
設けたモータアクチュエータ９３の回転をそのまま遊星
歯車機構９４を介してスリーブ９２に回転変位を与える
ことにより行なう手段とした為、軸方向ストロークによ
りオリフィス開口面積変更を行なう場合のような回転部
材と非回転部材との回転摺動部分が存在することがなく
なり、オリフィス開口面積変更手段の耐久信頼性が向上
する。

■　ロータパーツ９１とスリーブ９２によりただ１つの
口〜タリバルフが構成される為、放射状に複数個のバル
ブか形成される場合に比へて、オリフィス開口面積を均
一に制御するのが容易であると共に部品点数の低減が図
れる。

■　高圧発生に対して油密状態をシールがスリブ９２と
ロータパーツ９１との回転摺動部に設けられたシール９
５により行なわれる為、往復動シルにより油密状態を保
つ場合に比べてシールの１　γ 信頼性か向上する。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、実施例では、本発明の制御型回転差感応継手を
四輪駆動車の駆動力配分装置として適用した例を示した
が、左右輪及び前後輪の差動制限装置や左右輪及び前後
輪の差動装置等として適用してもよい。また、オリフィ
スの開口形状は、実施例に限られず要求性能に応して様
々な形状とすることができる。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明にあっては、外部アク
チュエータによりオリフィスの開口面積を変更可能な制
御型回転差感応継手において、スリーブの外周面とロー
タの内周面でオリフィス開口面積を変更できるロータリ
バルブを構成し、スリーブとロータの相対回転を複列の
遊星歯車機構により与える手段とした為、第１．第２の
回転軸　８ 以外に軸心位置に第３の回転軸が貫通状態で存在する場
合に適用できると共に、オリフィス開口面積変更手段の
耐久信頼性向上と、オリフィス開口面積の均一制御容易
性と、部品点数の低減と、シル信頼性向上とを達成する
ことが出来るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の制御型回転差感応継手を示す縦
断側面図（第２図Ｉ−Ｉ線断面図）、第２図は第１図■
−■線による縦断正面図、第３ａ図は実施例継手の最大
オリフィス開口面積状態のロータリバルブ部を示す拡大
断面図、第３ｂ図は実施例継手のオリフィス全閉状態の
ロータリバルブ部を示す拡大断面図、第４図は実施例継
手のアクチュエータ駆動部を示すスケルトン図、第５図
は実施例継手を適用した四輪駆動車のエンジン駆動系を
示すスケルトン図、第６図は実施例継手による前後輪の
回転速度差に対する前輪側へのトルク伝達特性図、第７
図は第１．第２の回転軸以外に軸心位置１こ第３の回転
軸が貫通状態で存在する　９ 場合の制御型回転差感応継手の一例を示す縦断側面図で
ある。 Ａ・・・制御型回転差感応継手 ４・・・左フロントドライフシャフト （第３の回転軸） ２２・・・第２回転メンバ （第２の回転軸） ２３・・・トランスアクスルケース （非回転部材） ２４・・・第１回転メンバ （第１の回転軸） ４０・・・ロータ ７１・・・オリフィス ７２・・・油溝室 ９１・・・ロータパーツ ９２・・・スリーフ ９３・・・モータアクチュエータ ９４・・・遊星歯車機構

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）同軸上に相対回転可能に配置された第１の回転軸及
   び第２の回転軸と、 前記第１、第２の回転軸と同軸上の回転軸心位置に貫通
   状態で配置された第３の回転軸と、前記第１、第２の回
   転軸の相対回転速度差に応じて吐出される流量をオリフ
   ィスによる流出規制で流体圧に変換し、さらに、この流
   体圧を両軸間の伝達トルクに変換する回転差感応継手と
   、前記第１、第２の回転軸の一方に連結され、内周面に
   オリフィスが形成されたロータと、前記第３の回転軸の
   外周に配置され、外周面に流体溝が形成されたスリーブ
   と、非回転部に設けられたアクチュエータに連結され、
   互いに周面接触する前記スリーブとロータとの相対位置
   を変化させるべく両者に相対回転を与える複列の遊星歯
   車機構とを有するオリフィス開口面積変更手段と、 を備えている事を特徴とする制御型回転差感応継手。