JPH0337428A - 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６３−１
０１５６７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？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
、オリフィス位置に軸方向移動可能に設けら、れたスプ
ールと、非回転部に設けられ、スプールにスライドスト
ロクを与えるアクチュエータとを備えたオリフィス開口
面積変更手段が示されている。

（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
御装置と巳で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フトを第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、該複数のロッド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、下記に述へる問題を有する。

■　スプールに作用する油圧アンバランスや回転に伴な
う遠心力により各スプールがスプール室に押し付けられ
るし、スプールの端面には油圧力が作用する構成である
為、スプールを動かす摺動抵抗が増大し、スプール摺動
を確保するには大きな力を有するアクチュエータが必要
になる。

■　６個のスプールの部品精度及び組み付は精度を確保
しないと、各オリフィスの開口面積にばらつきか生じ、
トルク変動が増大したり、ユニット毎に特性がばらつく
。

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の回転軸か貫通状態で存在
する場合に適用できると共に、アクチュエータの小型化
と、トルク変動の低減及びユニット毎の特性がばらつき
の低減を図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、第３の回転軸の外周に円筒スリーブを配置し、
かつ、円筒スリーブにはオリフィスを有する吐出油路に
連通可能な外周面位置に流体溝を形成した。

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３の回転軸の外周に軸方
向移動可能に配置され、前記オリフィスを有する吐出油
路に連通可能な外周面位置に流体溝が形成された円筒ス
リーブと、該円筒スリーブにスライドストロークを与え
るべく非回転部に設けられたアクチュエータとを有する
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ると共に第３
の回転軸の外周に配置された円筒スリーブがストローク
し、該円筒スリーブの外周面位置に形成された流体溝と
オリフィス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。

ます、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が適用された
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、エンジン装置きで後輪を直接
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
Ｉ１１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Ｐ：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、プロへラシャフトショイント１３、プロペラシャフ
ト１ｏ　１１１２、リヤディファレンシャル１５、リヤ
ドラシフシャフト＋６．４フ、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γ
、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
△Ｎ）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、この油圧を両回転メンバ
２２，２４間の伝達トルク（前輪側への伝達トル９６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、両回転メンバ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から連絡油路７３を介して連通されたアキュムレ
ータ室１００と、アキュムレタ室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ク、８１は
ワンウエイポールバルフ、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Ａ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、前記左フロントド
ライブシャフト４の外周に配置され、前記オリフィス７
１及び連絡通路７３に臨む外周面に油溝９０ａが形成さ
れた円筒スリーブ９０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９１と
、前記円筒スリーフ９０とモータアクチュエータ９１と
の間に介装され、モータ回転をスリーフストロークに変
換する動作変換機構９２とを有する。

前記円筒スリーブ９１は、第１図に示すように、ロータ
４０に内接し、キー９３によりロータ４０に対してスラ
イドを許し、且つ、ロータ４゜と一体回転するように設
けられていて、油溝９゜ａが形成された両側のランド部
分にはオイルシル９４．９４が設けられ、油溝室７２の
油密状態か保たれている。

また、前記油溝９０ａに臨んで形成されているオリフィ
ス７１は、第３図に示すように、軸方向に長いスリット
穴により形成されている。

前記動作変換機構９２は、第１図及び第４図に示すよう
に、円筒スリーブ９０に端部に形成された係合環状溝９
０ｂとモータアクチュエータ９１のモータ軸９１ａとの
間に介装されていて、該モタ軸９１ａを入力軸とする減
速機９２ａと、該減速機９２ａの出力軸であり、トラン
スアクスルケース２３に回転可能に支持されたフォーク
軸９０ ２ｂと、該フォーク軸９２ｂにキー９２ｃで固定された
略し字形状のフォーク９２ｄと、該フォク９２ｄの両端
部にビン結合され、前記係合環状溝９０ｂに対向位置で
滑合する係合コマ９２ｅにより構成されている。

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との間に相対回転が発生し、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
ノハウシンク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１ 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
押し付は力か前輪側への伝達トルク△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９３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９１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９１に連結されている動作変
換機構９２が円筒スリーブ９０にスライドストロークを
与え、円筒スリーブ９０に形成された油溝９０ａとオリ
フィスＹ１との相対位置が変化することでオリフィス７
１の開口面積が変更される。

つまり、モータアクチュエータ９１を回転させることで
、オリフィスＹ１の開口面積を拡大したい場合には、円
筒スリーブ９０を第１図右方向にストロークさせ、また
、オリフィスγ１の開口面積を縮小したい場合には、円
筒スリーブ９０を第１２ 図左方向にストロークさせる。このストローク動作によ
り、第１図の上部に示すように最大開口面積状態までか
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９３丁の特性を変
更することかでき、伝達トルク特性変更制御を様々な車
両条件に対応じて行なうことで、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△Ｎ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　３ 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γ１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に這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に、オリフィ
ス７１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。

■　円筒スリーブ９０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　４ 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７
１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。

この結果、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。

■　円筒スリーブ９０に作用する油圧は６個の連絡通路
γＯが対向しているために径方向の油圧バランスが保た
れるし、また、円筒スリーブ９０はただ１つであるため
に遠心力によりロータ４０に対する押付力が作用するこ
ともないし、さらに、油溝９０ａの両側部はオイルシー
ル９４により油密状態が確保され、円筒スリーブ９０端
面に油圧力が作用せず、また油溝９０ａの両側の受圧面
積が等しい為、円筒スリーブ９０を軸方向に動かす摺動
抵抗が非常に小さく、円筒スリーブ９０の摺動を確保す
るには小さな力を有するモータアクテコエータ９１で済
み、アクチュエータの小型化が　５ 達成され、コスト的にも重量的にも有利となる。

■　６個のオリフィス７１に刻し円筒スリーブ９０はた
だ１つ存在する為、円筒スリーン９０の油溝９０ａの精
度さえ確保しておくだけで、オリフィス７１の開口面積
か均一化され、トルク変動の低減及びユニット毎の特性
がばらつきの低減を図ることができる。

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じて様
々な形状とすることができる。

また、実施例では、円筒スリーブ９０がロータ　６ □□□Ｏと共に回転する例を示したが、キー９３の代り
にフォーク９２ｄと円筒スリーブ９０が一体回転するよ
うに回り止めをし、円筒スリーブ９０を固定することも
可能である。この場合には、係合環状溝９０ｂと係合コ
マ９２ｅとの摺動摩耗の心配がないという利点がある。

（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、第３の回転軸の外周に円
筒スリーブを配置し、かつ、円筒スリーブにはオリフィ
スを有する吐出油路に連通可能な外周面位置に流体渦を
形成した手段とした為、第１．第２の回転軸以外に軸心
位置こ第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、アクチュエータの小型化と、トルク変動の
低減及びユニット毎の特性がばらつきの低減を図ること
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　７ 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３図は第１図矢印
間方向から見たオリフィス開口形状を示す図、第４図は
第１図ＴＶ−ＴＶ線による実施例継手のアクチュエータ
駆動部を示す断面図、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
外に軸心位置に第３の回転軸が貫通状態で存在する場合
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・・・左フロントドライブシャフト （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 　８ ４ ア （第１の回転軸） ０・・・ロータ Ｏ・・一連絡通路 （吐出油路） １・・・オリフィス ２・・・油溝室 ０・・・円筒スリーブ Ｏａ・・・油溝（流体溝） １・・−モータアクチュエータ ２・・・動作変換機構

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３の回転軸の外周に軸方向移動可能に配置され
   、前記オリフィスを有する吐出油路に連通可能な外周面
   位置に流体溝が形成された円筒スリーブと、該円筒スリ
   ーブにスライドストロークを与えるべく非回転部に設け
   られたアクチュエータ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。