JPH0650131B2 - 油圧式動力伝達継手 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［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。

［従来の技術］ 本出願人は、温度上昇により継手をロックするようにし
た油圧式動力伝達継手を特願昭６３−２１８８４１号で
提案している。

この油圧式動力伝達継手は、吐出路の開口部にあって、
回転により吐出路の開口面積が連続的に変化するオリフ
イス孔を備え、温度により変形する感温変形部材の一端
を受けて回転力に変換する突出部を備えたロータリーバ
ルブと、 前記感温変形部材の他の一端を受け突起部を備えたふた
部材と、 前記ロータリーバルブの突出部と、ふた部材の突起部に
作用して位置決めするリターンスプリングと前記感温変
形部材と、 を備えている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の油圧式動力伝達継手に
あっては、温度上昇によりロックするようにしたので、
温度の異常上昇時の保護機能をもつものの、砂地走行時
などの走り始めにおいては、継手温度が低いため、継手
はロックせず、第４図のＡに示すようなトルク特性で作
動するが、この時前輪に対して後輪が大きな差動を発生
するため、後輪だけが砂の中に埋まってしまい、走行不
能となることがあるという問題点があった。

また、一度温度が上昇すると、温度はなかなか低下しな
いため、砂地などを走行中にロックすると、舗装路に戻
ってもしばらくはロックしたままの状態となり、タイト
コーナブレーキング現象が発生してしまうという問題点
もあった。

さらに、砂地などを低μ路の走行中には常に高差動が発
生するため、温度が上昇して耐久性が低下するという問
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、オリフィスバルブとニードルバルブを設け
ることにより、走行不能となることがなく、またタイト
コーナブレーキング現象が生じず、さらに耐久性を向上
させた油圧式動力伝達継手を提供することを目的として
いる。

［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、前記両軸の回転速度差に応じた
量の流体を流動させる流量発生手段と、前記流体の流動
抵抗を発生する手段を備え、前記流体の流動抵抗により
前記入出力軸間の伝達トルクが制御されるトルク伝達継
手において、プランジャーが収納されるプランジャー室
間を吐出路および吸入路を介して連通させる主通路内
に、オリフィスを有し所定の吐出圧に達するとスプリン
グに抗して移動するオリフィスバルブと、該オリフィス
バルブが移動したとき前記オリフィスを閉止するニード
ルバルブを備えたものである。

［作用］ 本発明においては、吐出圧が所定値を超えるときは、オ
リフィスバルブが移動してニードルバルブによりオリフ
ィスが閉止され、ロック状態になり、吐出圧が所定値以
下になると、ロック状態が解除されて通常のトルク特性
に戻る。

したがって、砂地や雪路などの高差動が発生する条件に
おいては、走り始めに継手がロックし、この走行中はロ
ックが維持されるため、走行不能となることがなく、走
破性を高めることができる。また、高差動による内部発
熱を抑制することができるため、温度の上昇を防止する
ことができ、耐久性を向上させることができる。

さらに、舗装路などに戻って、継手に加えられるトルク
が低下すると、瞬時に通常のトルク特性となるため、タ
イトコーナブレーキング現象を回避することができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図および第２図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、第１図において、１１は内周
にカム面１１Ａを形成したカムリングであり、カムリン
グ１１は入力軸または出力軸に連結され、入力軸または
出力軸と一体で回転する。

なお、カム面１１Ａは、後述するオリフィスを通る流量
が回転角の変化に対して常に一定となり、かつ、プラン
ジャー室及び主通路を含むロータ内容積も常に一定とな
るカム形状としている。

１２はカムリング１１内に回転自在に収納されたロータ
であり、ロータ１２は出力軸または入力軸に連結され、
出力軸または入力軸と一体で回転する。なお、１３はカ
ムリング１１とロータ１２との間に介装されたオイルシ
ールである。

ロータ１２には、第２図に示すように、周方向に複数個
のプランジャー室１４が形成され、プランジャー室１４
内には複数個のプランジャー１５が摺動自在に収納され
ている。また、ロータ１２の中心部には主通路１６が形
成されており、主通路１６を介して吐出路１７および吸
入路１８によりプランジャー室１４間が連通している。
吸入路１８にはスプリング１９により吸入弁（逆止弁）
２０が、吐出路１７にはスプリング２１により吐出弁２
２が、それぞれ介装されている。

主通路１６内にはオリフィス２３を有するオリフィスバ
ルブ２４がスプリング２５を介して所定の吐出圧で移動
可能に収納されており、このオリフィスバルブ２４によ
り主通路１６内はＡ室（高圧室）１６ＡとＢ室（低圧
室）１６Ｂに画成されている。２６は主通路１６内に固
定されたニードルバルブであり、ニードルバルブ２６は
オリフィスバルブ２４が図中右方向に移動したとき、そ
のオリフィス２３を閉止するようになっている。

また、低圧室１６Ｂに連通する通路２７内にはスプリン
グ２８を介して逆止弁３０が介装されており、この逆止
弁３０により、プランジャー室１４及び主通路１６を含
むロータ１２内の部屋（内室）とカムリング１１とロー
タ１２との間に形成された部屋（外室）が画成されてい
る。３１はピストン、３２は保持部材、３３は保持部材
３２とピストン３１との間に介装されたスプリングであ
る。また、３４〜３６は入力軸または出力軸の取付孔、
３７はオイルシール、３８は取付ボルト、３９は閉止弁
である。

また、継手内には作動流体が満たされている。

次に作用を説明する。

ロータ１２とカムリング１１の間に回転差が生じないと
きは、プランジャー１５は作動せず、トルクは伝達され
ない。

次に、カムリング１１とロータ１２との間に回転差が生
じると、吐出行程にあるプランジャー１５はカムリング
１１により軸中心方向に押し込まれる。このため、プラ
ンジャー１５はプランジャー室１４のオイルを吐出弁２
２および吐出路１７を介して高圧室１６Ａへ押し出し、
吸入弁２０は吸入路１８を閉じる。この時、オリフィス
バルブ２４のオリフィス２３の抵抗により高圧室１６Ａ
及びプランジャー室１４に油圧が発生するため、プラン
ジャー１５に反力が発生する。このプランジャー反力に
逆ってカムリング１１を回転させることでトルクが発生
する。さらに、カムリング１１が回転すると、プランジ
ャー１５は吸入行程となる。この時、吐出行程となって
いる他のプランジャー室１４から吐出された流体は逆止
弁３０の作用により外室に出ることはできないため、吸
入弁２０を通して、この吸入行程となっているプランジ
ャー１５をカム面１１に沿って戻す。

そして、回転角に対してロータ１２内の容積が常に一定
となるようなカム形状としているため、内室と外室との
流体の出入は発生しない。

こうして、速度差に応じたトルクが伝達されることにな
る。

すなわち、第３図に示すように、速度差ΔＮ１に対応す
る高圧室１６Ａ及び吐出行程にあるプランジャー室１４
の圧力ＰがＰ１を超えないときは、オリフィスバルブ２
４はスプリング２５の作用により高圧室１６Ａ側に押さ
れており、流体抵抗はオリフィス２３のみに発生するた
め、トルク特性Ａとなる。

ここで、前後輪の速度差ΔＮがΔＮ１を超えるときは、
高圧室１６Ａの圧力ＰがＰ１を超えるため、オリフィス
バルブ２４は軸方向低圧室１６Ｂ側に移動し、オリフィ
ス２３はニードルバルブ２６によって閉止される。した
がって、継手はロックされ、トルク特性はＢ点からＣ点
に移動する。

この走行状態において、継手に加えられるトルクＴがＴ
１以上であれば、継手はロック状態を維持する。また、
走行状態が変化して継手に加えられるトルクＴがＴ１以
下となれば、トルク特性は、Ｃ点からＢ点を経て通常の
トルク特性Ａに戻る。

以上のように、砂地や雪路などの走行時において高差動
が発生するような条件において、走り始めに継手がロッ
クし、走行中はそのロック状態が維持されるため、走行
不能となることがなく、走破性を高めることができる。
これは急発進でも同様である。

また、高差動による内部発熱を抑制することができ、温
度の上昇を防止することができ、耐久性を向上させるこ
とができる。

さらに、舗装路などに戻ったとき、継手に加えられるト
ルクが低下すると、瞬時に通常のトルク特性Ａとなるた
め、タイトコーナブレーキング現象を回避することがで
きる。なお、図中Ｄはタイトコーナブレーキング発生領
域を示す。

ここで、逆止弁３０の作用を補足説明する。

通常の作動状態では前述の如く、吐出行程にあるプラン
ジャー室１４からの吐出流体が外室に出ることなく、吸
入行程にあるプランジャー１５をカム面１１Ａに沿って
戻す作用をする。

しかしながら、プランジャーシール３７よりわずかにリ
ークがあるため、内室内の流体が徐々に減少する。

また、温度上昇による流体の膨張により内室の圧力が上
昇した際には、図示しないリリーフバルブを通して流体
が外室に流出する。こうして内室内の流体が減少する
と、吸入行程でもプランジャー１５が戻りきれない状態
となる。

しかしながら、継手自体がある回転以上になると、プラ
ンジャー１５に遠心力が作用するため、プランジャー１
５自体がカム面１１ａに密着しようとする。

この時、内室は負圧となり、逆止弁３０を通して外室か
ら内室に流体が流入し、初期状態に戻る。

なお、ピストン３１は継手の温度上昇による流体の膨張
を吸収するためのものである。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、吐出圧が所
定値を超えた時、継手をロックし、所定値以下になった
とき、ロックを解除するようにしたため、砂地や雪路な
どの走り始めにおいて走行不能となることがなく走破性
を高めることができる。また、高差動による内部発熱が
抑制されるため、温度の上昇を防止することができ、耐
久性を向上させることができる。さらに、トルクが所定
値以下になると通常のトルク特性に戻るため、タイトコ
ーナブレーキング現象を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、 第２図は第１図のＡ−Ａ矢視図、 第３図は本発明のトルク特性を示すグラフ、 第４図は従来のトルク特性を示すグラフである。 図中、 １１……カムリング、 １１Ａ……カム面、 １２……ロータ、 １３……オイルシール、 １４……プランジャー室、 １５……プランジャー、 １６……主通路、 １６Ａ……Ａ室（高圧室）、 １６Ｂ……Ｂ室（低圧室）、 １７……吐出路、 １８……吸入路、 １９……スプリング、 ２０……吸入弁、 ２１……スプリング、 ２２……吐出弁、 ２３……オリフィス、 ２４……オリフィスバルブ、 ２５……スプリング、 ２６……ニードルバルブ、 ２７……通路、 ２８……スプリング、 ３０……逆止弁、 ３１……ピストン、 ３２……保持部材、 ３３……スプリング、 ３４〜３６……取付孔、 ３７……オイルシール、 ３８……取付ボルト、 ３９……閉止弁。

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
   記両軸の回転速度差に応じた量の流体を流動させる流量
   発生手段と、 前記流体の流動抵抗を発生する手段を備え、 前記流体の流動抵抗により前記入出力軸間の伝達トルク
   が制御されるトルク伝達継手において、 流体の吐出路および吸入路を連通させる主通路内に、オ
   リフィスを有し吐出路側が所定の吐出圧に達するとスプ
   リングに抗して移動するオリフィスバルブと、該オリフ
   ィスバルブが移動したとき前記オリフィスを閉止するニ
   ードルバルブを備えたことを特徴とする油圧式動力伝達
   継手。