JPH0532667Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、四輪駆動車の駆動力配分装置等とし
て用いられる回転差感応型継手に関する。

（先行の技術） 先行の回転差感応型継手としては、例えば、本
出願人が先に提案した特願昭61−129424号の明細
書及び図面に記載されているような継手がある。

この先行継手は、ピストン式であつて、ロータ
ーに形成された油路に油の流通を抑制するオリフ
イスが設けられている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来継手にあつて
は、オリフイスが径方向（ラジアル方向）に配置
されていた為、以下に述べるような問題点があつ
た。

ドリルではオリフイス用の取り付け穴を加工
する場合、ローターを回転させて一か所ずつ行
なわなくてはならないので、加工工数が複雑に
なり、コスト高となる。

オリフイスをローターに取り付ける場合、ロ
ーターを回転させて一か所ずつ取り付けるの
で、組立工程が複雑になり、コスト高となる。
また、手作業で組付けを行なう場合、オリフイ
スの付け忘れが発生する可能性がある。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上述のような問題点を解決すること
を目的とし、この目的達成のために本考案では、
第１の回転軸と、第１の回転軸と同軸上に配置さ
れた第２の回転軸と、前記第１と第２の回転軸の
連結手段として使用され、且つ第１と第２の回転
軸の相対回転によつて駆動されるローターとハウ
ジングを有し、該ハウジングの内周面に形成され
たカム面と、前記ローターの外周面に複数設けら
れたシリンダー穴内に配置され、相対回転により
前記カム面に摺接しながら径方向に往復動する放
射状配置のピストンと、前記シリンダー穴及び前
記ピストン底面にて形成され、前記ピストンの往
復動に伴い体積変化する複数のシリンダー室と、
該シリンダー室にオリフイスを介して連通された
アキユムレータ室と、を備えた回転差感応型継手
において、前記オリフイスをローターと別体に形
成し、前記ローターの端面でローターの回転軸方
向に形成したオリフイス取り付け穴に前記別体の
オリフイスを組み付け、該オリフイスの開口部の
臨む前記ローターの端面と、前記ローターの回転
軸方向に移動自在なアキユムレータピストンとで
前記アキユムレータ室を形成し、該アキユムレー
タピストンを前記ローター側に付勢する付勢手段
を設けた。

（作用） 従つて、本考案の回転差感応型継手では、上述
のような手段としたため、第１の回転軸と第２の
回転軸との間に相対回転が生じると、この相対回
転によりローターに設けられたピストンがハウジ
ングの内面に形成されたカム面に摺接しながら径
方向に往復動し、シリンダー穴及びピストン底面
にて形成されシリンダー室の体積がピストンの往
復動に伴い変化する。

この体積変化のうちシリンダー室の体積が縮小
するシリンダー室では、排出される室内の油がオ
リフイスにより流動抵抗を受けて油圧が上昇し、
この油圧とピストン受圧面積とを掛け合わせた押
し付け力がピストンとカム面との摺接部に作用
し、両回転軸の一方の軸から他方の軸へとトルク
が伝達される。

このトルク伝達において、ハウジングの内面に
カム面を設け、ローターにピストンを設けた、い
わゆる内接プランジヤポンプタイプの継手構成と
していることで、外接プランジヤポンプタイプの
継手と比べた場合、装置を大型化することなく、
軸心からピストン圧接位置までの距離を十分確保
でき、伝達トルクを大きくすることができるし、
高速走行時などではピストンに作用する遠心力が
ピストンをカム面に圧接する力として加わること
で、高回転時にこの遠心力作用分だけ伝達トルク
を高めることができる。

また、オリフイスをローターと別体に形成し、
ローターの端面でローターの回転軸方向に形成し
たオリフイス取り付け穴に別体のオリフイスを組
み付ける構成としていることで、オリフイス取り
付け穴の加工及びオリフイス取り付け穴へのオリ
フイスの組み付けを、ローターを固定させたまま
で一方向から同時に行なうことができる。

さらに、オリフイスの開口部の臨むローターの
端面と、ローターの回転軸方向に移動自在なアキ
ユムレータピストンとでアキユムレータ室を形成
し、アキユムレータピストンをローター側に付勢
する付勢手段を設けた構成となつているので、ア
キユムレータ室の一部がローター端面で形成さ
れ、装置の大型化を防止することができる。

また、ローターの回転によりアキユムレータピ
ストンに対し遠心力が作用してもこの力がアキユ
ムレータピストンを軸方向にストロークさせる力
とはならないため、アキユムレータ圧の変動が防
止される。また、シリンダー室からアキユムレー
タ室に至る油路がローター内の軸心近傍に形成さ
れるため、遠心油圧の影響を低減できる。このア
キユムレータ圧の変動防止と遠心油圧の影響低減
により、ローター回転変動にかかわらず安定した
伝達トルク性能を得ることができる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面により詳述する。
尚、この実施例を述べるにあたつて、四輪駆動車
のエンジン駆動力伝達系に設けられる回転差感応
型継手を例にとる。

まず、第１実施例の構成を第１図〜第３図に示
す図面に基づいて説明する。

第１実施例の回転差感応型継手Ａ１は、第３図
に示すように、前輪駆動をベースにした四輪駆動
車の後輪駆動系の途中に、センターデイフアレン
シヤルと、後輪への駆動力配分制御装置を兼用す
る継手として設けられている。

第１実施例継手Ａ１が適用される四輪駆動車の
駆動系は、前輪駆動系として、エンジン１、トラ
ンスミツシヨン（クラツチを含む）２、フロント
デイフアレンシヤル３、フロントドライブシヤフ
ト４，５、フロントドライブシヤフトジヨイント
６…、前輪７，８を備えていて、後輪駆動系とし
て、トランスフアギヤトレーン９、フロントプロ
ペラシヤフト１０、センタプロペラシヤフト（第
１の回転軸）１１、回転差感応型継手（油吐出手
段）Ａ１、リヤプロペラシヤフト（第２の回転
軸）１２、プロペラシヤフトジヨイント１３…、
センターベアリング１４、リヤデイフアレンシヤ
ル１５、リヤドライブシヤフト１６，１７、リヤ
ドライブシヤフトジヨイント１８…、後輪１９，
２０を備えている。

前記フロントデイフアレンシヤル３は、トラン
スミツシヨン２の最終段ギヤ２１と、前記フロン
トドライブシヤフト４，５との間に介装された前
輪７，８の差動装置である。

前記トランスフアギヤトレーン９は、前記フロ
ントデイフアレンシヤル３のデフケース２２から
エンジン駆動力を後輪１９，２０側へ取り出す駆
動力分割装置で、このトランスフアギヤトレーン
９と前記フロントデイフアレンシヤル３と共にト
ランスアクスルケース２３に納めれている。

前記リヤデイフアレンシヤル１５は、前記リヤ
プロペラシヤフト１２と、リヤドライブシヤフト
１６，１７との間に介装された後輪１９，２０の
差動装置である。

第１実施例の回転差感応型継手Ａ１の構成を説
明する。

第１実施例継手Ａ１は、第１図及び第２図に示
すように、ピストン式の油吐出手段によるもの
で、ドライブハウジング３０、ローター４０、ド
ライビングピストン５０、シリンダー室６０、バ
ランス油路７０、レギユレーター油路８０、リリ
ーフ油路９０、アキユムレータ室１００を主要な
構成としている。

前記ドライブハウジング３０は、第１の回転軸
であるセンタプロペラシヤフト１１に対し、ボル
ト止め等により一体に設けられる部材で、その内
周部には略正方形によるカム面３１が形成されて
いる。

前記ローター４０は、前記ドライブハウジング
３０のカム面３１内に挿入状態で配置され、第２
の回転軸であるリヤプロペラシヤフト１２がボル
ト止め等によつて一体に設けられると共に、前記
ドライブハウジング３０に対しビス止めされたス
トツパプレート４１によつて相対回転を許容しな
がら軸方向に固定状態で設けられている。

尚、このローター４０には、前記カム面３１に
対向する位置で放射半径方向に等間隔で６個所に
シリンダー穴４２…が形成されている。

前記ドライビングピストン５０は、前記シリン
ダー穴４２に対しシールリング５１により油密状
態で設けられたカム部材で、周方向に60度ズレた
位置でカム面３１に周接し、カム面３１との周接
面は滑らかな接触移動を確保する為に球面５０ａ
に形成され、前記ドライブハウジング３０とロー
ター４０との相対回転時に往復動する。

尚、前記球面５０ａの曲率半径は、カム面３１
より小さいが、シリンダー穴４２の径に合うドラ
イビングボールよりも大きく設定されていて、ヘ
ルツの接触応力が高く、高容量（高トルク）に耐
えられるようにしている。

前記シリンダー室６０は、前記シリンダー穴４
２と前記ドライビングピストン５０との間に形成
された室で、ドライビングピストン５０の往復動
に伴なつて体積変化する。

前記バランス油路７０は、前記ローター４０に
形成され、前記ドライビングピストン５０の往復
動行程で同位相の対向するシリンダー室６０，６
０を連結する油路で、各バランス油路７０，７
０，７０からローター軸方向（アキシヤル方向）
に分岐し、且つ前記アキユムレータ室１００に導
かれる軸方向油路７１には、オリフイス７２が設
けられている。

前記レギユレータ油路８０は、一つ置きに配置
されるシリンダー室６０，６０，６０と前記アキ
ユムレーター室１００とを連通する油路で、ロー
ター径方向（ラジアル方向）の放射油路８１と、
ローター軸方向の軸心油路８２とによつて構成さ
れ、前記放射油路８１には、アキユムレーター室
１００からシリンダー室６０への作動油流通のみ
を許すボール弁構造のワンウエイバルブ８３が設
けられている。

尚、前記ワンウエイバルブ８３は、バルブボー
ル８３ａと、バルブスプリング８３ｂと、バルブ
リテーナー８３ｃとによつて構成されている。

前記リリーフ油路９０は、一つ置きに配置され
るシリンダー室６０，６０，６０（レギユレータ
油路８０が設けられていない側）と前記アキユム
レーター室１００とを連結する油路で、ローター
径方向（ラジアル方向）の径方向油路９１と、ロ
ーター軸方向の軸方向油路９２とによつて構成さ
れ、前記軸方向油路９２には、ボール弁構造のリ
リーフバルブ（リリーフ手段）９３が設けられて
いる。

尚、前記リリーフバルブ９３は、バルブボール
９３ａと、バルブスプリング９３ｂと、バルブリ
テーナ９３ｃとによつて構成されている。

前記アキユムレータ室１００は、作動油の一時
的貯留及び放出により油量の増減吸収を行なう室
で、ローター４０に往復動可能に油密状態で設け
られたアキユムレータピストン１０１と、該ピス
トン１０１とスプリングリテーナ１０２との間に
介装されたコイルスプリング（付勢手段）１０３
と、によつて構成されている。

尚、前記アキユムレータピストン１０１には、
その中央部（中心軸上）にエアー及び油抜き用の
シールプラグ１０４が設けられていて、このシー
ルプラグ１０４によつて回転アンバランスを防止
しながらエアーや油抜き作業を短時間で効果的に
出来るようにしている。

次に、第１実施例の作用を説明する。

(イ) 回転速度差ΔNの発生がない時 乾燥アスフアルト路等を低・中速で直線走行す
る場合等であつて、前後輪に回転速度差ΔNが発
生しない時は、ドライブハウジング３０とロータ
ー４０とに相対回転がなく、ドライビングピスト
ン５０が径方向に往復動しない為、回転差感応型
継手Ａによる後輪１９，２０側への伝達トルク
ΔTの発生がなく、エンジン駆動力は前輪７，８
のみに伝達される前輪駆動状態となる。

しかしながら、前後輪に回転速度差ΔNが発生
しない時であつても、高速道路を高速直進走行す
る場合には、後輪１９，２０の回転に伴なつて高
速回転するローター４０に設けられているドライ
ビングピストン５０には遠心力Fcが作用し、こ
の遠心力Fcによつてドライビングピストン５０
がカム面３１に押し付けられることになり、この
遠心力Fcにより、第４図に示すように、伝達ト
ルクΔTcoが発生することになる。尚、遠心力Fc
は、 Fc＝ｍ・V²／ｒ ｍ；質量（ドライビングピストン） ｒ；回転中心軸から質量重心までの距離 ｖ；ローター回転速度 であり、回転速度ｖ、すなわち車速Ｖの２乗に比
例して発生する。

従つて、高速道路等での高速直進走行時には、
後輪１９，２０側への伝達トルクΔTcoが発生し
て４輪駆動状態となり、高速直進安定性を高める
ことができる。

(ロ) 回転速度差ΔNの発生時 アクセルペダルを急踏みしての発進時や加速
時、あるいは雨路や雪路や泥ねい地等での走行時
であつて、駆動輪である前輪７，８がスリツプ
し、前後輪に回転速度差ΔNを生じた場合には、
ドライブハウジング３０とローター４０とに相対
回転が発生し、この相対回転によりカム面３１に
周接するドライビングピストン５０は径方向に往
復動し、この往復動のうち回転軸中心に向かうこ
とでシリンダー室６０の容積を縮小させようとす
る時には、オリフイス７２による流動抵抗でシリ
ンダー室６０内の圧力が高まり、この発生油圧と
ピストン５０の受圧面積とを掛け合せた油圧力が
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、この押し付け力によつて後輪１
９，２０側への伝達トルクΔTが発生する。

尚、後輪１９，２０側への伝達トルクΔTは、
回転速度差ΔNが大きければ大きい程、オリフイ
ス６２の前後圧力差も大きくなることから、第４
図の実線に示すように、２次関数曲線であらわさ
れる伝達トルク特性を示し、車速Ｖが高い程、遠
心力による伝達トルクΔTcが付加された特性を
示す。

尚、前記リリーフ油路９０には、回転差感応型
継手Ａ１及び該継手Ａ１を介して後輪１９，２０
に駆動力を伝える駆動伝達系の破壊強度より小さ
な圧力で吐出油をリリーフするリリーフバルブ９
３を設けた為、最大駆動トルクΔTcmaxまでの
トルクが後輪１９，２０へ入力される。

従つて、前輪７，８がスリツプした場合には、
前輪７，８のスリツプ度合に応じて、自動的に前
輪駆動状態から４輪駆動状態へと駆動力配分が制
御されることになり、発進性や加速性の向上、雨
路や雪路での走破性向上、及び泥ねい地での脱出
性向上を図ることができる。

また、定速での小旋回時にも前後輪の旋回走行
軌跡の差で、前後輪にわずかの回転速度差ΔNが
生じるが、この時には後輪１９，２０側への伝達
トルクΔTが小さな状態である為、前後輪の回転
速度差ΔNは回転差感応型継手Ａで吸収され（セ
ンタデイフアレンシヤル機能）、タイトコーナブ
レーキ現象の発生が防止される。

また、高速旋回時においては、前後輪に大きな
回転速度差ΔNが生じ、後輪１９，２０側への伝
達トルクΔTが高い４輪駆動状態となる為、駆動
力とコーナリングフオースとの関係から限界旋回
性能（コーナリング時の限界速度）が高まる。

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Ａ１にあつては、以下に述べるような
効果が得られる。

カム面３１に対し径方向内側からドライビン
グピストン５０が接触するように配置されてい
る為、ローター４０が高回転する時に前記ドラ
イビングピストン５０に作用する遠心力Fcで、
前後輪に回転速度差ΔNの発生がない時でも高
車速時には所定の伝達トルクΔTcoが発生して
高速走行安定性が高まるし、回転速度差ΔNの
発生時には伝達トルクΔTcが付加されたトル
ク伝達特性、すなわち回転速度差ΔNと車速Ｖ
とに対応したトルク伝達特性（第５図）を得る
ことができる。

相対回転する回転部材のうち、内側に配置さ
れるローター４０に油室６０及び油路６１が形
成されている為、ローター４０が高回転する時
に各油路７０，８０，９０及びアキユムレータ
室１００を流通する作動油に対する遠心力影響
がほとんど発生せず、安定したトルク伝達特性
が得られると共に、振れ回りの原因となること
もなく、各油路７０，８０，９０がコンパクト
にローター４０の回転軸部に形成される。

構造的にシヨツクアブソーバタイプでありシ
リンダー室６０のシール性は、シールリング５
１だけで油のリークを防止する高いシール性が
確保される為、低い回転速度差ΔNの領域でも
トルク伝達特性に従つて伝達トルクΔTを発生
させることができる。

カム面３１をドライブハウジング３０の内周
部に形成させている為、カム面３１の全体の径
を大きくとることができ、これによつてカム面
３１を精度良く加工できると共に、カム面３１
の凹凸がなめらかになるので、回転速度差ΔN
が大であつてもカム面３１とドライビングピス
トン５０の衝突音発生を防止できる。

各油路７０，８０，９０の端部は、アキユム
レータ室１００に導かれている為、油量変動吸
収と共に、トルク伝達系に生じる衝撃的なトル
クのダンパーとなるし、ドライビングピストン
５０その他各部の摺動部分の耐久による摩耗等
の補正手段としても作用する。

対向する同位相同士のシリンダー室６０，６
０は、バランス油路７０で連通されている為、
相互の圧力バランス、すなわち、トルク反力バ
ランスが保たれ、耐久性が向上する。

バランス油路７０による連通に伴なつて、２
個分のシリンダ容積（油量）を１個のオリフイ
ス７２で絞る為、オリフイス面積は２倍に設定
できる。換言すれば、オリフイス系は１シリン
ダ１個のオリフイスに比べ√２倍の大きさとな
り、コンタミネーシヨン（内部のゴミのこと）
の影響は激減する。

リリーフ油路９０には、回転差感応型継手Ａ
１及び該継手Ａ１を介して後輪１９，２０に駆
動力を伝える駆動伝達系の破壊強度より小さな
圧力で吐出油をリリーフするリリーフバルブ９
３を設けた為、従来と同様に、油圧系の破損を
防止するリリーフ弁機能と共に、継手Ａを介し
てエンジントルクを後輪に伝達する後輪駆動系
の設計強度を低下させつつも、その駆動系に大
トルクが入力する事を防止するトルクリミツタ
ー機能が発揮される。

オリフイス７２を軸方向油路７１に配設した
為、ドリルでオリフイス用の取り付け穴を加工
する場合、ローター４０を固定したまま一方向
から同時に加工できると共に、オリフイス７２
をローター４０に組み付ける場合も一方向から
同時に組み付けることができる。

尚、この同時加工及び同時組み付けは機械で
の自動加工及び組み付けに効果大である。

ワンウエイバルブ８３を系方向（ラジアル方
向）に配置した為、アキシヤル方向に配置した
場合のように、バルブボール８３ａに対する遠
心力影響でバルブボール８３ａがバルブシーの
斜面上を転動し、該バルブシートから外れつば
なしとなり（バルブスプリング８３ｂは比較的
にバネ力が弱い）、アキユムレーター室１００
の内圧が高い時に回転差に起因しない伝達トル
クの発生が防止される。

次に、第５図に示す第２実施例の回転差感応型
継手Ａ２について説明する。

この実施例は前記で述べた効果を最大限発揮
させる為、ワンウエイバルブ８３のバルブボール
８３ａを回転軸心の最短位置に配置した例であつ
て、中心軸位置からの距離に比例して増す遠心力
を最小にする事が可能であり、高回転域まで弱い
スプリング荷重で逆止弁機能を維持出来る。

換言すれば、アキユムレータ室１００の内圧を
低く設定出来ることになり、回転差に起因しない
伝達トルクの発生をほぼ解消出来ることになる。

以上、本考案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、本考案の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計変更等があつても本考案に含まれる。

例えば、本考案の回転差感応型継手は、実施例
で示した適用例に限られるものではなく、後輪駆
動ベースの四輪駆動車の前輪側プロペラシヤフト
の途中に設けることもできる。

更に、四輪駆動車用の継手に限ることなく、前
輪または後輪のみの二輪駆動車における左右駆動
輪間の差動制限装置としても本案は適用できる。

（考案の効果） 以上説明してきたように、本考案にあつては、
高トルク伝達を可能としながら、オリフイスの加
工及び組み付け工数を低減させると共に、アキユ
ムレータ室を設ける際の大型化を防止でき、さら
にアキユムレータ圧がローターの回転に伴い変動
するのを防止して、安定した伝達トルク性能を得
る回転差感応型継手を提供することができるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案第１実施例の回転差感応型継手
を示す縦断正面図、第２図は第１図−線によ
る断面図、第３図は第１実施例継手を適用したエ
ンジン駆動系を示す概略図、第４図は第１実施例
継手でのトルク伝達特性図、第５図は第２実施例
の回転差感応型継手を示す要部断面図である。 Ａ１，Ａ２……回転差感応型継手（油吐出手
段）、１１……センタプロペラシヤフト（第１の
回転軸）、１２……リヤプロペラシヤフト（第２
の回転軸）、３０……ドライブハウジング、４０
……ローター、５０……ドライビングピストン、
６０……シリンダー室、７０……バランス油路、
７２……オリフイス、８０……レギユレーター油
路、８３……ワンウエイバルブ、９０……リリー
フ油路、９３……リリーフバルブ、１００……ア
キユムレーター室。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 第１の回転軸と、第１の回転軸と同軸上に配置
   された第２の回転軸と、前記第１と第２の回転軸
   の連結手段として使用され、且つ第１と第２の回
   転軸の相対回転によつて駆動されるローターとハ
   ウジングを有し、 該ハウジングの内周面に形成されたカム面と、 前記ローターの外周面に複数設けられたシリン
   ダー穴内に配置され、相対回転により前記カム面
   に摺接しながら径方向に往復動する放射状配置の
   ピストンと、 前記シリンダー穴及び前記ピストン底面にて形
   成され、前記ピストンの往復動に伴い体積変化す
   る複数のシリンダー室と、 該シリンダー室にオリフイスを介して連通され
   たアキユムレータ室と、 を備えた回転差感応型継手において、 前記オリフイスをローターと別体に形成し、前
   記ローターの端面で前記ローターの回転軸方向に
   形成したオリフイス取り付け穴に前記別体のオリ
   フイスを組み付け、 該オリフイスの開口部の臨む前記ローターの端
   面と、前記ローターの回転軸方向に移動自在なア
   キユムレータピストンとで前記アキユムレータ室
   を形成し、該アキユムレータピストンを前記ロー
   ター側に付勢する付勢手段を設けた事を特徴とす
   る回転差感応型継手。