JPH05106650A - 回転差感応型継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧を利用して相対回転差に応じた伝達トル
クを発生する回転差感応型継手において、継手内の作動
油が洩れた時に伝達トルクの発生を確保すること。 【構成】 継手内の作動油が洩れた時、洩れを感知して
第１回転部材と第２回転部材を直結するロック部材を設
けた構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、四輪駆動車の駆動トル
ク配分装置や左右駆動輪間の差動制限装置等として適用
される回転差感応型継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、回転差感応型継手としては、例え
ば、実開昭６３−２３１２５号公報に記載のものが知ら
れている。

【０００３】上記従来出典には、前後輪回転速度差に応
じてポンプハウジングとベーンロータが相対回転をする
時、出力油室から吐出油路を介してアキュムレータ室へ
流出する吐出油をオリフィスにより流出抑制し、この流
出抑制により出力油室の室圧を増大させて相対回転差に
応じた後輪への伝達トルクを発生するベーンポンプタイ
プの回転差感応型継手が示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の回転差感応型継手にあっては、相対回転差に伴なう
発生油圧を利用して伝達トルクを発生する継手となって
いる為、継手内の作動油が洩れた場合、相対回転差の大
小にかかわらず伝達トルクの発生が無くなってしまうと
いう問題がある。

【０００５】この結果、従来出典に示してあるように、
後輪駆動系に回転差感応型継手を適用した前輪駆動ベー
スの四輪駆動車で、砂地や雪路等を走行している場合
で、継手内の作動油が洩れてしまうと、後輪へのエンジ
ントルク分配機能を失い、普通の前輪駆動車となってし
まい、砂地や雪路での走破性が大幅に低下してしまう。

【０００６】また、左右駆動輪の差動制限装置として回
転差感応型継手が適用された車両で、左右駆動輪のうち
片輪がぬかるみや砂地等に入り、空転状態となった場
合、差動制限機能を失い、左右駆動輪の差動が許容され
ることでぬかるみ等からの脱出性が大幅に低下してしま
う。

【０００７】本発明は、上記のような問題に着目してな
されたもので、油圧を利用して相対回転差に応じた伝達
トルクを発生する回転差感応型継手において、継手内の
作動油が洩れた時に伝達トルクの発生を確保することを
課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の回転差感応型継手では、継手内の作動油が洩れ
た時、洩れを感知して第１回転部材と第２回転部材を直
結するロック部材を設けた。

【０００９】即ち、第１回転部材と第２回転部材が相対
回転をする時、出力油室から吐出油路を介してアキュム
レータ室へ流出する吐出油をオリフィスにより流出抑制
し、この流出抑制により出力油室の室圧を増大させて相
対回転差に応じた伝達トルクを発生する回転差感応型継
手において、前記第１回転部材と第２回転部材との間
に、継手内の作動油が洩れたことを感知して両回転部材
を直結するロック部材を設けたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】継手内に作動油が満たされた通常状態で、第１
回転部材と第２回転部材が相対回転をする時には、出力
油室から吐出油路を介してアキュムレータ室へ流出する
吐出油がオリフィスにより流出抑制され、この流出抑制
により出力油室の室圧が増大し、第１回転部材と第２回
転部材との相対回転差に応じた伝達トルクが発生する。

【００１１】継手内の作動油が洩れた時には、継手内の
作動油が洩れたことを感知してロック部材が作動し、第
１回転部材と第２回転部材とが直結される。従って、両
回転部材のうち一方の回転部材から入力されるトルクが
他方の回転部材へとそのまま伝達される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１３】まず、構成を説明する。

【００１４】図３は本発明第１実施例の回転差感応型継
手Ｃ１が適用された後輪駆動ベースの四輪駆動車のパワ
ートレーン概略図であり、１はパワーユニット、２はリ
アプロペラシャフト、３はリアディファレンシャル、４
はリアドライブシャフト、５は後輪、６はフロントプロ
ペラシャフト、７はフロントディファレンシャル、８は
フロントドライブシャフト、９は前輪であり、前輪駆動
系であるフロントプロペラシャフト入力軸６ａとフロン
トプロペラシャフト出力軸６ｂとの間に回転差感応型継
手Ｃ１が設けられていて、前後輪５，９に回転差が発生
した場合、回転差感応型継手Ｃ１での伝達トルクに相当
するエンジントルクが前輪９側へ配分される。

【００１５】図１は第１実施例の回転差感応型継手Ｃ１
を示す縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線による回転差感
応型継手Ｃ１の断面図である。

【００１６】前記回転差感応型継手Ｃ１は、フロントプ
ロペラシャフト入力軸６ａにスプライン結合され、内面
にカム面１０ａが形成されたハウジング１０（第１回転
部材に相当）と、フロントプロペラシャフト出力軸６ｂ
にスプライン結合され、両軸６ａ，６ｂの相対回転差に
より前記カム面１０ａに接触球面１１ａが摺接しながら
径方向に往復動する放射状配置のドライブピストン１１
が設けられたロータ１２（第２回転部材に相当）と、前
記ロータ１２に形成されたシリンダ穴１２ａに沿うドラ
イブピストン１１の往復動に伴なって体積変化するピス
トンシリンダ室１３（出力油室の相当）と、該ピストン
シリンダ室１３から吐出油路１４を介してアキュムレー
タ室１５へ流出する吐出油の流出を抑制するオリフィス
１６と、前記アキュムレータ室１５からピストンシリン
ダ室１３へ油を送るレギュレータ油路１７と、該レギュ
レータ油路１７の途中に設けられたワンウェイバルブ１
８とを備えている。

【００１７】前記吐出油路１４は、図２に示すように、
ロータ１２の回転軸心から放射状にそれぞれ６本形成さ
れている。

【００１８】尚、図１において、２０はハウジングシー
ル、２１はアキュムレータピストン、２２はスプリング
リテーナ、２３はリターンスプリング、２４はピストン
シールである。

【００１９】前記ハウジング１０のカム面１０ａに隣接
するハウジング円筒部１０ｂとロータ１２のピストンシ
リンダ室１３に隣接するロータ円筒部１２ａとは互いに
対向配置され、両円筒部１０ｂ，１２ｂの間には、ロッ
クハブ２５（ロック部材に相当）がセレーション結合に
より軸方向移動可能に設けられている。このロックハブ
２５は、ロータセレーション部１２ｃに常時嵌合するロ
ータ側セレーション部２５ａと、ハウジングセレーショ
ン部１０ｃに対し通常は嵌合解除状態でオイル洩れ時は
嵌合状態となるハウジング側セレーション部２５ｂと、
ドライブピストン１１に対し通常は当接し、オイル洩れ
時はドライブピストン１１を下死点まで押し下げるセン
サ突起部２５ｃとを有する。そして、ロータ円筒部１２
ａにＯ−リング２６により油密状態で固定され、ハウジ
ング円筒部１０ｂにスナップリング２７で押えられたス
プリングリテーナ２８との間にスプリング２９が介装さ
れ、このスプリング２９によりドライビピストン１１に
向かって常に押し力が与えられている。

【００２０】次に、作用を説明する。

【００２１】（イ）オイル洩れの無い通常状態 オイル洩れが無く回転差感応型継手Ｃ１にオイルが満た
された通常状態においては、６個のドライブピストン１
１のうち少なくとも２つのドライブピストン１１がロー
タ１２より外部に突出している状態にある為、図１の上
半分に示すように、ロックハブ２５のセンサ突起２５ｃ
がドライブピストン１１に当接している状態にあり、回
転差感応型継手Ｃ１の正常な作動が確保される。

【００２２】即ち、前後輪５，９の回転速度差によりハ
ウジング１０とロータ１２が相対回転をする時には、ド
ライブピストン１１が相対回転に応じて径方向に往復動
し、この往復動のうち軸心方向にドライブピストン１１
がストロークする時には、ピストンシリンダ室１３から
吐出油路１４を介してアキュムレータ室１５へ流出しょ
うとする吐出油がオリフィス１６により流出抑制され、
この流出抑制によりピストンシリンダ室１３の室圧が増
大し、ハウジング１０とロータ１２との相対回転差に応
じた伝達トルクが発生する。

【００２３】従って、前後輪回転速度差が大きければ大
きいほど前輪９側へ回転差感応型継手Ｃ１を介してエン
ジントルクが伝達されることになり、駆動輪スリップが
発生する加速時や低μ路走行時等においては、前後輪の
トルク配分比が等配分に近づく方向となり、後輪５側で
生じる駆動輪スリップが有効に抑えられて高い駆動性能
が達成されると共に、ステア特性も後輪駆動によるオー
バステア傾向から四輪駆動によるアンダーステア傾向へ
と移行し、高い操安性が確保される。

【００２４】（ロ）オイル洩れ状態 回転差感応型継手Ｃ１内のオイルが洩れた時には、６個
のドライブピストン１１の全てがカム面１０ａと圧接す
る力が無くなくなる為、図１の下半分に示すように、ス
プリング２９によりドライブピストン１１に向かって押
されているロックハブ２５が図の右側に移動し、そのセ
ンサ突起２５ｃによりドライブピストン１１を下死点ま
で押し下げ、ドライブピストン１１のカム面１０ａに向
かうストロークを規制すると共に、ロックハブ２５との
セレーション結合により、ロックハブ２５を介してハウ
ジング１０とロータ１２とが直結される。

【００２５】従って、ハウジング１０とロータ１２が直
結されることで、図３のパワートレーンにおいて、直結
４輪駆動状態が実現されることになり、エンジン１から
のトルクは、後輪５と前輪９とに等配分され、砂地や雪
路等を走行している場合で、オイル洩れが発生した時に
は、砂地や雪路での走破性が確保される。

【００２６】以上説明してきたように、第１実施例の回
転差感応型継手Ｃ１にあっては、下記に列挙する効果が
得られる。

【００２７】（１）油圧を利用して相対回転差に応じた
伝達トルクを発生する回転差感応型継手Ｃ１において、
回転差感応型継手Ｃ１内のオイルが洩れた時、その洩れ
を感知してハウジング１０とロータ１２を直結するロッ
クハブ２５を設けた為、回転差感応型継手Ｃ１内のオイ
ルが洩れた時に伝達トルクの発生を確保することができ
る。

【００２８】（２）ロック部材として、回転差感応型継
手Ｃ１内のオイルが洩れた時、その洩れによりドライブ
ピストン１１のカム面１０ａに対する圧接力が無くなる
という特性を利用して機械的に洩れを感知して作動する
ロックハブ２５を用いた装置とした為、オイル洩れセン
サやコントローラやアクチュエータ等の電気的制御手段
を要さず、部品点数やメインテナンスの面でコスト的に
有利である。

【００２９】（３）ロックハブ２５を外側がハウジング
１０により覆われた状態で内部配置した為、駆動トルク
配分装置等のように飛び石等を受ける過酷な設置環境に
ありながらその影響をロックハブ２５が受けることがな
く、砂地や悪路等での走行時にロックハブ２５の確実な
作動が保証される。

【００３０】次に、第２実施例の回転差感応型継手Ｃ２
について説明する。

【００３１】図４は第２実施例継手Ｃ２を示す断面図
で、ロックハブ２５等の構成については第１実施例継手
Ｃ１と同様であるが、第１実施例継手Ｃ１ではオイルを
径方向に向けて噴出するオリフィス１６であるのに対
し、斜めに形成された吐出油路１４’からオイルをアキ
ュムレータピストン２１’に向けて噴出するオリフィス
１６’を設けると共に、高温のオイルがアキュムレータ
ピストン２１’に直接当たらないように、オリフィス１
６’とアキュムレータピストン２１’との間にプレート
３０を配置した例である。

【００３２】従って、この第２実施例装置では、上記
（１），（２），（３）に記載した効果に加え、高温の
オイルがオリフィス１６’から噴出される時でもアキュ
ムレータピストン２１’の円滑な摺動が確保される。即
ち、プレート３０が無くて高温のオイルがアキュムレー
タピストン２１’に直接当たる構成とした場合には、ア
キュムレータピストン２１’の温度膨張がロータ１２の
温度膨張よりも大きくなり、ピストン〜ロータ間のクリ
アランスが狭くなってアキュムレータピストン２１’の
動きが鈍くなる。

【００３３】次に、第３実施例の回転差感応型継手Ｃ３
について説明する。

【００３４】図５は第３実施例継手Ｃ３を示す断面図
で、第１実施例継手Ｃ１のロックハブ２５は、その外側
に形成されたハウジング側セレーション部２５ｂとハウ
ジング１０の内側に形成されたハウジングセレーション
部１０ｃとをセレーション結合させることでハウジング
１０とロータ１２を直結する例であったのに対し、第３
実施例継手Ｃ３のロックハブ２５は、その内側に形成さ
れたハウジング側セレーション部２５ｄとハウジング１
０の外側に形成されたハウジングセレーション部１０ｄ
とをセレーション結合させることでハウジング１０とロ
ータ１２を直結するようにした例である。尚、他の構成
に関しては、第１実施例継手Ｃ１と同様であるので説明
を省略する。また、作用効果に関しては、上記（１），
（２）の効果が得られるし、継手Ｃ３全体をトランスフ
ァケース等で覆うことで、（３）の効果を得ることも可
能である。

【００３５】次に、第４実施例の回転差感応型継手Ｃ４
について説明する。

【００３６】図６は第４実施例継手Ｃ４を示す断面図
で、第１実施例継手Ｃ１〜第３実施例継手Ｃ３が、セン
サ突起２５ｃを有するロックハブ２５を設けた例である
のに対し、この第４実施例継手Ｃ４は、ハウジング円筒
部１０ｂとロータ円筒部１２ｂをロック部材とし、両者
１０ｂ，１２ｂにそれぞれセレーション部１０ｅ，１２
ｅを形成すると共に、両者１０ｂ，１２ｂの間にスプリ
ング２９を介装し、継手内のオイルが洩れた時、その洩
れによりドライブピストン１１のカム面１０ａに対する
圧接力が無くなるという特性を直接利用してハウジング
１０を移動させ、機械的に洩れを感知して作動する構成
としている点で他の実施例とは異なる。

【００３７】尚、他の構成に関しては、第１実施例継手
Ｃ１と同様であるので説明を省略する。また、作用効果
に関しては、第３実施例継手Ｃ３と同様で、加えて、ロ
ックハブ２５を省略しているので、部品点数を他の実施
例より削減することができ、構成的により簡単で、軽量
化を図ることができる。

【００３８】以上、本発明の実施例を図面により説明し
てきたが、具体的な構成は上記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の変更や追加等
があっても本発明に含まれる。

【００３９】例えば、実施例では、後輪駆動ベースの四
輪駆動車への適用例を示したが、前輪駆動ベースの四輪
駆動車に適用することもできるし、左右駆動輪の差動制
限装置として適用することもできる。

【００４０】例えば、実施例では、回転差感応型継手と
して、ピストンポンプタイプの継手を示したが、ベーン
ポンプタイプ等、相対回転差に応じて伝達トルクを発生
する他の継手にも適用できる。

【００４１】実施例では、オイルの洩れを機械的に感知
して作動する例を示したが、オイル洩れを油圧センサ等
により電気的に検出し、アクチュエータに対する指令で
アンロックやロック状態を実現させるような例としても
良い。

【００４２】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明にあって
は、油圧を利用して相対回転差に応じた伝達トルクを発
生する回転差感応型継手において、継手内の作動油が洩
れた時、洩れを感知して第１回転部材と第２回転部材を
直結するロック部材を設けた為、継手内の作動油が洩れ
た時に伝達トルクの発生を確保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】

【図１】第１実施例の回転差感応型継手を示す縦断面図
である。

【図２】第１実施例継手を示す図１のＡ−Ａ線による断
面図である。

【図３】第１実施例継手が適用された後輪ベースの四輪
駆動車の駆動系を示す概略図である。

【図４】第２実施例の回転差感応型継手を示す上半分断
面図である。

【図５】第３実施例の回転差感応型継手を示す断面図で
ある。

【図６】第４実施例の回転差感応型継手を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１０ ハウジング（第１回転部材） １１ ドライブピストン １２ ロータ（第２回転部材） １３ ピストンシリンダ室（出力油室） １４ 吐出油路 １５ アキュムレータ室 １６ オリフィス ２５ ロックハブ（ロック部材） ２９ スプリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１回転部材と第２回転部材が相対回転
   をする時、出力油室から吐出油路を介してアキュムレー
   タ室へ流出する吐出油をオリフィスにより流出抑制し、
   この流出抑制により出力油室の室圧を増大させて相対回
   転差に応じた伝達トルクを発生する回転差感応型継手に
   おいて、 前記第１回転部材と第２回転部材との間に、継手内の作
   動油が洩れたことを感知して両回転部材を直結するロッ
   ク部材を設けたことを特徴とする回転差感応型継手。