JPH06288413A - 油圧式動力伝達継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 油圧式動力伝達継手に関し、アクチュエータ
の安定した動作を確保し、継手と磁気枠の接触を防止す
ることを目的とする。 【構成】 継手外周部に一体的に固定された第１の磁気
枠６１と；第１の磁気枠６１とともにソレノイドコイル
２３を取り巻いて、ソレノイドコイル２３と一体的に外
部の部材に固定されるとともに、継手の外周部および第
１の磁気枠６１の外周部との間に所定のギャップを介し
て非接触状態に保持される第２の磁気枠６４とを備え；
第１の磁気枠６１の側面部に貫通孔６２を設けるととも
に、貫通孔６２に羽根６３を設けるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、図１３に示すように、特願
平３−３３８２１５号において、下記のような油圧式動
力伝達継手を提案している。すなわち、この油圧式動力
伝達継手は、相対回転可能な入出力軸間に設けられ、該
入出力軸の差動回転によって駆動される油圧ポンプと、
該油圧ポンプの出口部に設けられ吐出油の流動抵抗を制
御する制御弁と、外部からの信号によって該制御弁を作
動させるアクチュエータを備え、上記入出力軸の回転速
度差および外部からの制御信号に応じたトルクを伝達す
る油圧式動力伝達継手において、外部の部材に固定さ
れ、ソレノイドコイル１０１を取り巻いて継手と非接触
状態に保持される磁気枠１０２と、継手内部に軸方向へ
の移動および傾斜可能に支持されるとともに、前記ソレ
ノイドコイル１０１への通電によって磁気吸引力を発生
する可動磁性体１０３と、により前記アクチュエータを
構成し、前記可動磁性体１０３の継手軸中心から離れた
対称位置に、前記制御弁としての第１の制御弁１０４
と、第２の制御弁１０５を設けるとともに、前記第１の
制御弁１０４に対しては弱く作用し、第２の制御弁１０
５に対しては強く作用するように、前記可動磁性体１０
３を吸引方向とは逆方向に付勢するリターンスプリング
を設け、前記ソレノイドコイル１０１への電流を非通電
状態にすることにより前記制御弁１０４，１０５を作動
させない状態と、弱通電状態にすることにより前記第１
の制御弁１０４のみを作動させる第２の制御状態と、強
通電状態にすることにより前記第１，第２両方の制御弁
１０４，１０５を作動させる第３の制御状態の３段階に
制御するようにしたものである。

【０００３】この油圧式動力伝達継手においては、図１
４に示すように、継手１０６の外周部と磁気枠１０２と
の間に、ギャップｃがそれぞれ形成されている。磁気枠
１０２内にはソレノイドコイル１０１が収納されてい
る。Ｌ１およびＬ２は、磁気枠１０２のギャップｃの寸
法をそれぞれ示す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の油圧式動力伝達継手にあっては、継手の発熱
およびソレノイドコイルの発熱に対し、空気の流れがな
いために、放熱が悪く、継手、ソレノイドコイルとも温
度が高くなる。その結果、アクチュエータの安定した動
作を確保することができないという問題点があった。

【０００５】また、ギャップを広くしようとすると、磁
気枠のギャップの寸法Ｌ１，Ｌ２を長くしなければなら
ない。また、ギャップが狭いと、磁気枠と継手が接触す
る危険が高くなるという問題点もあった。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、
空気で冷却することで、継手とソレノイドコイルの温度
上昇を防止することで、アクチュエータの安定した動作
を確保し、また、ギャップを広くすることで、継手と磁
気枠の接触を防止することを目的とする。

【０００６】

【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、
前記両軸の差動回転によって駆動される油圧ポンプと；
該油圧ポンプの出口部に設けられ吐出油の流動抵抗を制
御する制御弁と；外部からの信号によって、該制御弁を
作動させるアクチュエータを備え；前記両軸の回転速度
差および外部からの制御信号に応じたトルクを伝達する
油圧式動力伝達継手であって、前記アクチュエータが外
部の部材に固定され、継手と非接触状態に保持されるソ
レノイドコイルと、継手内部にあって前記ソレノイドコ
イルへの通電によって継手構成部材との間で磁気吸引力
を発生する可動磁性体とで構成される油圧式動力伝達継
手において；継手外周部に一体的に固定された第１の磁
気枠と；前記第１の磁気枠とともに前記ソレノイドコイ
ルを取り巻いて、ソレノイドコイルと一体的に外部の部
材に固定されるとともに、継手の外周部および前記第１
の磁気枠の外周部との間に所定のギャップを介して非接
触状態に保持される第２の磁気枠とを備え；前記第１の
磁気枠の側面部に貫通孔を設けるとともに、該貫通孔に
羽根を設けたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】このような構成を備えた本発明の油圧式動力伝
達継手によれば、第１の磁気枠と第２の磁気枠を設け、
第１の磁気枠は継手に密着、固定し、第２の磁気枠は継
手とギャップをもって非接触とし、第２の磁気枠内にソ
レノイドコイルを収納し、第１の磁気枠と第２の磁気枠
の間にもギャップを設け、第１の磁気枠の側面部に複数
個の貫通孔を形成するとともに、貫通孔に羽根を形成し
たため、内部から外部に吸い出すような空気の流れをつ
くることができ、この空気の流れにより、継手とソレノ
イドコイルを冷却することができる。また、第１の磁気
枠自身も放熱フィンの機能を有するため、温度上昇を抑
制することができる。その結果、アクチュエータの安定
した動作を確保することができる。

【０００８】また、第１の磁気枠と第２の磁気枠の間の
ギャップは、第２の磁気枠と継手の間のギャップに比べ
て直径を大きくすることができるため、磁気枠の幅を同
じとしても、ギャップを広くすることができる。その結
果、継手と磁気枠の接触を防止することができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１〜図１２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、図１において、１はハウ
ジングであり、ハウジング１は図示しない出力軸に連結
され、出力軸と一体的に回転する。

【００１０】なお、ハウジング１は非磁性体でできたハ
ウジング非磁性部１Ｂと、磁性体でできた他の部分が一
体となっている。２はカムであり、カム２はハウジング
１の内側面に所定の角度回転可能に支持される。カム２
は、複数のカム山とカム谷からなるカム面２Ａを有し、
その外周であって、側面にカム山があるところに位置決
め兼トルク伝達用の複数の突起２Ｂを有する。

【００１１】カム２は、その突起２Ｂがハウジング１に
形成した切欠き１Ａに係合して、ロータ３の回転方向に
ハウジング１と一体で回転し、ロータ３の回転方向が変
わると、カム２はロータ３とともにつれ回りし、カム２
の突起２Ｂがハウジング１の切欠き１Ａに当るまで回転
した後に、ハウジング１と一体で回転する。ロータ３は
ハウジング１内に回転自在に収納され、入力軸４に結合
され、入力軸４と一体で回転する。

【００１２】ロータ３には、軸方向に複数個のプランジ
ャー室５が形成され、プランジャー室５内は複数個のプ
ランジャー６がリターンスプリング７を介して摺動自在
に収納されている。また、ロータ３には複数の吸入吐出
孔８が各プランジャー室５に通じるように形成されてい
る。９は吸入ポート１０、吸入路１１および吐出ポート
１２が形成されたバルブであり、バルブ９は、ハウジン
グ１の切欠き１Ａに突起１３を係合させることにより、
ハウジング１に位置決め固定されている。

【００１３】また、吐出ポート１２は高圧室１４に連通
し、高圧室１４は、バルブ９に形成したオリフィス（流
動抵抗発生手段）１５を介して吸入ポート１０に連通可
能となっている。プランジャー６が吸入行程にある場合
は、バルブ９の吸入ポート１０とロータ３の吸入吐出孔
８が通じる位置関係となり、オリフィス１５、吸入路１
１、吸入ポート１０、ロータ３の吸入吐出孔８を通じ
て、プランジャー室５にオイルを吸入することができ
る。

【００１４】また、プランジャー６が吐出行程にある場
合は、吸入行程と逆の関係となり、ロータ３の吸入吐出
孔８はバルブ９の吐出ポート１２、高圧室１４に通じ
る。１６はベアリング５４で支持された磁性体のリテー
ナであり、リテーナ１６はハウジング１の内周に固定さ
れ、ハウジング１と一体で回転する。リテーナ１６には
挿入孔１７，１８が形成され、挿入孔１７，１８にはバ
ルブ９の突出部１９，２０がそれぞれ挿入される。な
お、２１はオイルシール４３の抜け止めを行うスナップ
リングである。

【００１５】６１は第１の磁気枠であり、第１の磁気枠
６１はハウジング１の外周部に一体的に固定される。Ｌ
３は第１の磁気枠６１の寸法を示し、従来の寸法Ｌ１，
Ｌ２とほぼ同じ長さとなっている。図２および図３に示
すように、第１の磁気枠６１は、周方向に複数個の貫通
孔６２が形成され、貫通孔６２には羽根６３がそれぞれ
設けられている。

【００１６】図１中、６４は第２の磁気枠であり、第２
の磁気枠６４は、第１の磁気枠６１とともにソレノイド
コイル２３を取り巻いてソレノイドコイル２３と一体的
に外部の部材に固定され、継手と非接触状態に保持され
る。すなわち、第２の磁気枠６４とハウジング１の外周
部との間にはギャップｂが形成され、第１の磁気枠６１
との間にはギャップａが形成される。

【００１７】ギャップに所定の磁束Φを流すに必要な起
磁力Ｕは下式に示すように、ギャップ部の磁気抵抗Ｒに
比例する。 Ｕ＝Ｒ・Φ また、ギャップ部の磁気抵抗Ｒは下式に示すように、ギ
ャップの長さｌに比例し、ギャップ部の対向面積Ｓに反
比例する。 よって、円筒外周面のギャップａ及びｂの磁気抵抗Ｒ
ａ，Ｒｂは次式となる。 ここで、ギャップａ部の直径Ｄ１は、ギャップｂ部の直
径Ｄ２に比べて大きいため、両ギャップの磁気抵抗を同
じ程度に設計する場合、次のような利点がある。

【００１８】すなわち、もしギャップ部の幅Ｌ３をＬ２
と同程度とした場合には、次式の展開に示すように、ギ
ャップａの長さｌａはギャップｂの長さｌｂに対して
（Ｄ１／Ｄ２）倍に長くすることができる。 また、もし、ギャップ部の長さｌａをｌｂと同程度とし
た場合には、次式の展開に示すように、ギャップａの幅
Ｌ３は、ギャップｂの幅Ｌ２に対して、（Ｄ２／Ｄ１）
倍に短くすることができる。 ２４はソレノイドコイル２３への通電により磁気吸引力
を発生する可動磁性体であり、可動磁性体２４はハウジ
ング１内にリテーナ１６に相対して移動可能に収納され
る。可動磁性体２４の図中右方向へのストッパとしては
ストッパリング２５がハウジング１の内周に設けられて
いる。

【００１９】２６はロックバルブとしての第１の制御弁
であり、第１の制御弁２６は一端側がバルブ９のバルブ
孔２７内に摺動自在に収納され、また、他端側が可動磁
性体２４に形成した挿入用切欠き部２８に挿入されてい
る。第１の制御弁２６と可動磁性体２４の間にはリリー
フ用のスプリング２９が介装されている。３０はフリー
バルブとしての第２の制御弁であり、第２の制御弁３０
は、一端側がバルブ孔３１内に摺動自在に収納され、他
端側の溝部３２が可動磁性体２４に形成した挿入用切欠
き部３３に挿入されている。

【００２０】可動磁性体２４、ソレノイドコイル２３お
よび第１，第２磁気枠６１，６４が全体としてアクチュ
エータを構成しており、アクチュエータは第１，第２の
制御弁２６，３０の作動を制御する。リテーナ１６と可
動磁性体２４の間には、図４および図５に示すように、
上側の２ケ所において、付勢力が強いスプリング３４
が、また、下側の２ケ所において、付勢力が弱いスプリ
ング３５が、それぞれ介装されている。スプリング３
４，３５は可動磁性体２４の継手軸中心を通る垂直線に
対して、それぞれ対称となる位置に設けられ、スプリン
グ３４間には第２の制御弁３０が、スプリング３５間に
は第１の制御弁２６が、それぞれ設けられている。

【００２１】第１の制御弁２６と第２の制御弁３０は可
動磁性体２４の継手軸中心から離れた対称位置に設けら
れる。３６，３７はリテーナ１６と可動磁性体２４を連
結し、スプリング３４，３５を挿入する抜け止めピンで
ある。図１中、３８はハウジング１と一体で回転するア
キュームレータピストンであり、アキュームレータピス
トン３８は、封入油の熱膨張を吸収するために設けられ
ている。アキュームレータピストン３８とハウジング１
に固定したカバー３９の間にはリターンスプリング４０
が介装されている。

【００２２】なお、４１はスプライン、４２，４３はオ
イルシール、４４はベアリング、４５はニードルベアリ
ング、４６，４７，５２はシールリング、５０は接触防
止部材としてのリング状部材である。次に、動作を説明
する。まず、通常特性について説明する。

【００２３】ソレノイドコイル２３に通電しないとき
は、図６（Ａ）に示すように、可動磁性体２４は磁気吸
引力を発生せず、図示の位置に保持される。したがっ
て、スプリング３４，３５は圧縮されない。このため、
図７に示すように、第２の制御弁３０は高圧室１４と吸
入路１１を連通させるバルブ孔３１を閉止した状態にあ
る。

【００２４】一方、第１の制御弁２６はオリフィス１５
を開放しているので、オイルは矢印で示すように流れ
る。すなわち、吐出ポート１２に押し出されたオイル
は、高圧室１４、オリフィス１５を通って吸入路１１に
供給される。このとき、オリフィス１５の抵抗により高
圧室１４、吐出ポート１２およびプランジャー室５の油
圧が上昇し、プランジャー６に反力が発生する。このプ
ランジャー反力に逆ってカム２を回転させることにより
トルクが発生し、カム２とロータ３との間でトルクが伝
達される。

【００２５】このときのトルク特性は、図８のＡに示さ
れ、差動回転数ΔＮの２乗に比例したトルクＴとなる。
次に、ロックの特性について説明する。ソレノイドコイ
ル２３に弱通電したときは、図６（Ｂ）に示すように、
強いスプリング３４は圧縮しないが、弱いスプリング３
５を圧縮するので、可動磁性体２４の下側は、リテーナ
１６に当接した状態になる。

【００２６】このため、図９に示すように、第２の制御
弁３０は高圧室１４と吸入路１１を連通するバルブ孔３
１を閉止した状態のままであるが、第１の制御弁２６は
リリーフ用のスプリング２９の圧縮力によりオリフィス
１５を閉止する。このときトルク特性は、図８のＢに示
され、ロックの状態になる。なお、図１０に示すよう
に、高圧室１４のオイルの圧力が所定値を越えると、第
１の制御弁２６はスプリング２９に抗して開弁し、リリ
ーフ弁として作動する。

【００２７】次に、フリーの特性について説明する。ソ
レノイドコイル２３に強通電したときは、図６（Ｃ）に
示すように、可動磁性体２４は弱いスプリング３５だけ
でなく、強いスプリング３４を圧縮して、移動し、全体
がリテーナ１６に当接した状態になる。このため、図１
１に示すように、第１の制御弁２６はオリフィス１５を
閉止した状態を保持し、第２の制御弁３０は、高圧室１
４と吸入路１１を連通するバルブ孔３１を開放する。こ
のため、高圧室１４のオイルは、オリフィス１５を通ら
ないで、そのまま吸入路１１に流れる。

【００２８】このときのトルク特性は、図８のＣに示さ
れ、フリーの状態になる。ここで、本実施例において
は、第１の磁気枠６１および第２の磁気枠６４をそれぞ
れ設け、第１の磁気枠６１の側面部に複数個の貫通孔６
２を形成するとともに、この貫通孔６２に羽根６３を形
成し、羽根６３には、継手が正転方向（車両前進方向）
に回転したときに、内部から外部に空気を吸い出すよう
な傾斜を持たせたため、図１２の矢印に示すように冷却
空気の流れが生じる。

【００２９】この空気の流れにより、継手６５およびソ
レノイドコイル２３が冷却される。また、第１の磁気枠
６１自身も放熱フィンの機能を有するため、温度上昇が
低くなる。その結果、アクチュエータの安定した動作を
確保することができる。また、ギャップａはギャップｂ
に比べて寸法Ｌ３が大きいため、磁気枠の幅を同じとし
てもギャップを広くすることができる。その結果、継手
と磁気枠の接触を防止することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、第１の磁気枠に形成した羽根により、内部から外部
に空気を吸い出すような空気の流れを形成し、継手およ
びソレノイドコイルを冷却するようにしたため、温度上
昇を抑制することができ、その結果、アクチュエータの
安定した動作を確保することができる。

【００３１】また、ギャップを広くすることができるた
め、継手と磁気枠の接触を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図

【図２】第１の磁気枠の正面図

【図３】第１の磁気枠の断面図

【図４】リテーナと可動磁性体の断面図

【図５】可動磁性体の正面図

【図６】可動磁性体の動作説明図

【図７】通常特性の動作説明図

【図８】トルク特性を示すグラフ

【図９】ロック特性の動作説明図

【図１０】ロック時のリリーフ弁の作動説明図

【図１１】フリー特性の動作説明図

【図１２】空気の流れを示す図

【図１３】従来例を示す図

【図１４】従来例の要部説明図

【符号の説明】

１：ハウジング １Ａ：切欠き １Ｂ：ハウジング非磁性部 ２：カム ２Ａ：カム面 ２Ｂ：突起 ３：ロータ ４：入力軸 ５：プランジャー室 ６：プランジャー ７：リターンスプリング ８：吸入吐出孔 ９：バルブ １０：吸入ポート １１：吸入路 １２：吐出ポート １３：突起 １４：高圧室 １５：オリフィス １６：リテーナ（吸引対象部材） １７，１８：挿入孔 １９，２０：突出部 ２１：スナップリング ２３：ソレノイドコイル ２４：可動磁性体 ２５：ストッパリング ２６：第１の制御弁 ２７：バルブ孔 ２８：挿入用切欠き部 ２９：リリーフ用のスプリング ３０：第２の制御弁 ３１：バルブ孔 ３２：溝部 ３３：挿入用切欠き部 ３４：強いスプリング ３５：弱いスプリング ３６，３７：抜け止めピン ３８：アキュームレータピストン ３９：カバー ４０：リターンスプリング ４１：スプライン ４２，４３：オイルシール ４４：ベアリング ４５：ニードルベアリング ４６，４７：シールリング ５０：リング状部材 ５２：シールリング ５４：ベアリング ６１：第１の磁気枠 ６２：貫通孔 ６３：羽根 ６４：第２の磁気枠 ６５：継手

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相対回転可能な入出力軸間に設けられ、前
   記両軸の差動回転によって駆動される油圧ポンプと；該
   油圧ポンプの出口部に設けられ吐出油の流動抵抗を制御
   する制御弁と；外部からの信号によって、該制御弁を作
   動させるアクチュエータを備え；前記両軸の回転速度差
   および外部からの制御信号に応じたトルクを伝達する油
   圧式動力伝達継手であって、 前記アクチュエータが外部の部材に固定され、継手と非
   接触状態に保持されるソレノイドコイルと、 継手内部にあって前記ソレノイドコイルへの通電によっ
   て継手構成部材との間で磁気吸引力を発生する可動磁性
   体とで構成される油圧式動力伝達継手において；継手外
   周部に一体的に固定された第１の磁気枠と；前記第１の
   磁気枠とともに前記ソレノイドコイルを取り巻いて、ソ
   レノイドコイルと一体的に外部の部材に固定されるとと
   もに、継手の外周部および前記第１の磁気枠の外周部と
   の間に所定のギャップを介して非接触状態に保持される
   第２の磁気枠とを備え；前記第１の磁気枠の側面部に貫
   通孔を設けるとともに、該貫通孔に羽根を設けたことを
   特徴とする油圧式動力伝達継手。