JPH0654928U - 油圧式動力伝達継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造により正逆回転方向によって異な
るトルク伝達特性を得ることができる油圧式動力伝達継
手を提供する。 【構成】 吸入弁及び吐出弁の作用をする複数の吸入ポ
ート２８及び吐出ポート３０が表面に形成されたロータ
リーバルブ３７をハウジング６に対して所定角度相対回
転可能に配設するための係合手段が、前記ハウジング内
壁に形成された係止突起２６と該係止突起２６に係合す
べく前記ロータリーバルブ３７に形成された係合突起３
７ａとからなる。ハウジング６と入力軸１２の相対回転
方向が正転の際には、前記係止突起２６の一部がオリフ
ィス３４に連通する吐出路３６の出口側開口に対向し、
吐出ポート３０に作用する流動抵抗を増大させるように
構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、駆動軸と従動軸との間で回転差が生じたときにもプランジャーポン プの作用により動力を伝達することができる油圧式動力伝達継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】

油圧式動力伝達継手として、プランジャーポンプの作用で圧力を発生させ、そ の圧力を伝達トルクに変換して動力を伝達する方式のアキシャル・プランジャー ポンプ・カップリングが知られている。該アキシャル・プランジャーポンプ・カ ップリングの特性は、相対回転速度に対してトルクが二次曲線的に増加し、低差 回転時には伝達トルクがほとんどなく、高差回転時には高トルクを伝達するもの である。この継手を四輪駆動車の前輪と後輪との間の動力伝達軸に設けて駆動力 を前後輪に分配可能にすると、前輪又は後輪のいずれかの駆動輪がスリップして 空転しても、他方の車輪に高トルクを伝えて他方の車輪を駆動することができる 。

【０００３】 図６は従来の油圧式動力伝達継手の縦断面図であり、例えば特開平４−７３４ ３０号公報等にその具体的構成が開示されている。 ハウジング６に対して相対回転自在に配置された入力軸１２には、複数のプラ ンジャー室１６と、該プランジャー室１６内に圧縮ばね２０の押圧を受けて往復 移動自在に収納されたプランジャー１８とを有するロータ１４が固定されており 、ハウジング６には、プランジャー１８の先端が接する山型カム面４を有し、出 力軸８に連結されるカム２が固定されている。ハウジング６内には油が充填され ており、入力軸１２とハウジング６との間で差動回転が生じ、山型カム面４によ ってプランジャー１８が駆動されると、油は吐出過程のプランジャー室１６内か らロータ１４の吸入吐出孔２２、吐出ポート３０、オリフィス３４を経て吐出路 ３６に流れ、更に吸入路２９、吸入ポート２８、吸入吐出孔２２を経て他の吸入 過程のプランジャー室１６内に流れるようになっており、所謂プランジャーポン プを構成している。そして、オリフィス３４を通るときの油の流動抵抗により、 吐出過程にあるプランジャー室１６内で高圧を生じ、その結果、プランジャー１ ８が山型カム面４に押し付けられることにより高摩擦力を発生し、入力軸１２と ハウジング６との間で動力を伝達することができる。プランジャー室１６が形成 されているロータ１４は、スプライン１５により入力軸１２に固定されており、 周方向に回転しないのはもちろんであるが、ストップリング１１により一端を係 止され、カムに向かう軸方向（図中右方）に移動しないようになっている。

【０００４】 ロータリーバルブ２４は、所定のプランジャー室１６の吸入吐出孔２２の開閉 タイミングを調整するためのものであり、入力軸１２と相対回転可能で、しかも ハウジング６に対しても所定角度相対回転できるようになっている。そして、ハ ウジング６に対して所定角度回動した後はハウジング６と共に回転するようにな っている。即ち、図７に示すように係合突起２４ａがハウジング６に形成された 係止突起２６に係止されて切欠２７内での位置を固定される。これは、入力軸１ ２の回転方向が変わった場合にも、吸入吐出孔２２が所定のプランジャー室１６ と適正に連通して同じように油を案内し、正逆回転時のトルク伝達を同様に行う ためである。

【０００５】 前記ロータリーバルブ２４には、ロータ１４のプランジャー室１６の吸入吐出 孔２２と連通可能な吸入ポート２８及び吐出ポート３０が形成されており、前記 ハウジング６に対する相対回転方向が正転（矢印Ｘ₁ 方向）の場合には、吸入ポ ート２８と吐出ポート３０とが所定のプランジャー室１６の吸入吐出孔２２と連 通する位置関係になっているので、吐出過程のプランジャー室１６から他の吸入 過程のプランジャー室１６に油が流動することができる。

【０００６】 更に、ロータリーバルブ２４の吸入ポート２８と吐出ポート３０を形成しない 裏面に形成された連通溝３２は、各吐出ポート３０と連通している。吐出ポート ３０には、プランジャー１８の駆動による吐出油の流動抵抗を発生する手段であ るオリフィス３４が形成されており、オリフィス３４は吐出路３６と連通し、該 吐出路３６はロータリーバルブ２４の周囲に開口している。即ち、吐出過程にあ るプランジャー室１６の吸入吐出孔２２から吐出された油は、吐出ポート３０か らオリフィス３４を通ってロータ１４の外方に供給され、ロータリーバルブ２４ の吸入路２９、吸入ポート２８、吸入吐出孔２２を経て他の吸入過程のプランジ ャー室１６内に流れる。

【０００７】 ロータ１４が入力軸１２と一体に回転し、ロータリーバルブ２４が入力軸１２ と相対回転可能であるので、ロータリーバルブ２４と入力軸１２とが相対回転し た際には、ロータ１４とロータリーバルブ２４とは摺接する。ロータリーバルブ ２４は、ハウジング６に固定されて軸方向には移動しないスラストブロック４０ に、ニードルベアリング３８を介して支持されているので、やはりカム２から離 れる軸方向（図中左方）には移動しないようになっている。

【０００８】 また、ロータ１４が固定されている入力軸１２は、カム２の中央部に形成され た凹部３とスラストブロック４０の中央開口部に配設した軸受９とベアリング４ ２によりハウジング６に対して回転可能に支持されており、入力軸１２の一端は カム２の凹部３に収まっている。 アキュームレータ４４はハウジング６に対して摺動可能に、かつシール部材４ ５により液密に設けられ、入力軸１２との間もシール部材４６により液密に保た れている。そして、カム２とアキュームレータ４４との間のハウジング内に油が 充填され、油が高温により膨張したときにはアキュームレータ４４がカム２から 離れる軸方向（図中左方）に移動し、油の熱膨張を許容している。

【０００９】 なお、図６において、中心線より上は油の吸入過程を示し、中心線より下は油 の吐出過程を示している。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記アキシャル・プランジャーポンプ・カップリングは、ロータリ ーバルブ２４がハウジング６に対して所定角度回動できるようになっており、正 転時又は逆転時にも所定のタイミングで吸入吐出孔２２を開閉し、正逆回転時の トルク伝達を同様に行うように構成することによって、車両後退時にも駆動力の 前後配分を可能として車両の脱出性能を確保している。このため、制動時におけ る前後輪間に制動力の干渉が生じ、例えば前輪がロックして後輪が前輪よりも高 速で回転する方向に回転数差が生じた際には、トルク伝達が後輪側から前輪側に 行われて前輪ロックが後輪ロックを誘発する。また、このような前後輪間の制動 力の干渉はアンチスキッドブレーキシステム（ＡＢＳ）の正常な機能を阻害する 恐れがある。勿論、ロータリーバルブ２４をハウジング６に対して回動不能に取 り付ければ、制動時の安定性向上やＡＢＳには都合が良いが、車両後退時には四 輪駆動状態にならず車両の脱出性能が低下してしまう。又、ワンウェイクラッチ 等を同軸上に配して逆回転時のトルク伝達を遮断しようとすると、構造が複雑と なって装置が大型化してしまう。

【００１１】 従って、本考案の目的は上記課題を解消することにあり、簡単な構造により正 逆回転方向によって異なるトルク伝達特性を得ることができる油圧式動力伝達継 手を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る上記目的は、内側面にカム面を形成したハウジングと、該ハウジ ングに相対回転可能な軸に連結されると共に前記ハウジング内に回転自在に収納 され、複数のプランジャー室を軸方向に形成したロータと、前記複数のプランジ ャー室のそれぞれに往復移動自在に収納されると共に前記ハウジングと前記軸の 相対回転時に前記カム面によって駆動される複数のプランジャーと、前記ロータ に形成され、前記プランジャー室と通じる吸入吐出孔と、前記ハウジングとの間 に設けられた係合手段によってハウジングに対して所定角度相対回転可能に配設 されると共に前記ロータの端面に回転自在に摺接し、前記吸入吐出孔との位置関 係によって吸入弁及び吐出弁の作用をする複数の吸入ポート及び吐出ポートを表 面に形成したロータリーバルブと、前記吐出ポートに連通して前記プランジャー の駆動による吐出油の流動により流動抵抗を発生するオリフィスとを備え、前記 ハウジングと前記軸の回転速度差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、前記係合手段が、前記ハウジング内壁に形成された係止突起と該係止 突起に係合すべく前記ロータリーバルブに形成された係合突起とからなり、前記 ハウジングと前記軸の相対回転方向が正転の際には前記係止突起の一部が前記オ リフィスの吐出側開口に対向して該オリフィスの流動抵抗を増大させるように構 成されていることを特徴とする油圧式動力伝達継手により達成される。

【００１３】

【作用】

上記の如き構成によれば、ハウジングと軸の相対回転方向が正転の際には、オ リフィス自体の流動抵抗に、前記係止突起の一部に覆われたオリフィスの吐出側 開口における流動抵抗を加えた分の流動抵抗が吐出ポートに作用し、前記相対回 転方向が逆転の際には、前記係止突起の一部が前記オリフィスの吐出側開口に対 向せず、前記オリフィスの吐出側開口における流動抵抗は吐出ポートに作用しな い。

【００１４】 そこで、ハウジングと軸の相対回転方向によって吐出ポートに作用する流動抵 抗が変わり、伝達トルクを変えることができる。

【００１５】

【実施態様】

以下、本考案の一実施態様を詳細に説明する。 図１乃至図３は本考案の一実施態様である油圧式動力伝達継手の縦断面図及び 図１におけるＡ−Ａ断面矢視図である。図１及び図２は入力軸１２とハウジング ６の相対回転方向が正転の場合を示し、図３は前記相対回転方向が逆転の場合を 示している。又、図１において、回転中心軸より上側は油の吸入過程を示し、下 側は油の吐出過程を示している。

【００１６】 この動力伝達継手は、ビスカスカップリングと同様に例えばパートタイム四輪 駆動車の前後輪を連結するドライブシャフト上に組み込まれて用いられる。 カム２は内側に複数の山型カム面４が形成されており、このカム２はハウジン グ６及び出力軸８に固定され、両者と共に回転するようになっている。また、カ ム２の中央部に形成された凹部３には入力軸１２の一端を保持する軸受９が配設 され、スラストブロック４０の中央開口部に配設したベアリング４２と共に入力 軸１２をハウジング６に対して回転可能に支持している。

【００１７】 ロータ１４は、周方向に等間隔に配設された複数のプランジャー室１６と、該 プランジャー室１６内に往復移動自在に収納され、先端が前記山型カム面４に接 するプランジャー１８とを有する。該プランジャー１８の内部には、圧縮ばね２ ０が装填されており、該圧縮ばね２０によりプランジャー１８は常にカム２と当 接するように付勢されている。また、プランジャー室１６には内部に充填される 油の吸入吐出孔２２が形成されている。

【００１８】 ロータ１４は、スプライン１５により入力軸１２に固定されており、周方向に 回転しないのはもちろんであるが、ストップリング１１により一端を係止され、 カムに向かう軸方向（図中右方）に移動しないようになっている。 入力軸１２にはロータ１４に隣接してロータリーバルブ３７が回転自在に嵌ま っている。ロータリーバルブ３７は入力軸１２に対しては回転自在であり、ハウ ジング６に対しては所定角度だけ相対回転するようになっており、所定角度回動 した後はハウジング６と共に回転するようになっている。また、該ロータリーバ ルブ３７には、ロータ１４のプランジャー室１６の吸入吐出孔２２と連通可能な 吸入ポート２８及び吐出ポート３０が形成されている。

【００１９】 そして、前記入力軸１２がハウジング６に対して矢印Ｘ₁ 方向に相対回転した 際には、ロータリーバルブ３７は、図２及び図４に示すように係合突起３７ａが ハウジング６に形成された係止突起２６に係止されて切欠２７内での位置を固定 され、該ロータリーバルブ３７の吸入ポート２８と吐出ポート３０とが所定のプ ランジャー室１６の吸入吐出孔２２と連通する位置関係になっている。

【００２０】 ロータリーバルブ３７の吸入ポート２８と吐出ポート３０を形成しない裏面に 形成された連通溝３２は、各吐出ポート３０と連通している。吐出ポート３０に は、プランジャー１８の駆動による吐出油の流動抵抗を発生するオリフィス３４ が形成されており、オリフィス３４は吐出路３６と連通し、該吐出路３６はロー タリーバルブ３７の周囲に開口している。即ち、吐出過程にあるプランジャー室 １６の吸入吐出孔２２から吐出された油は、吐出ポート３０からオリフィス３４ を通ってロータ１４の外方に供給され、ロータリーバルブ３７の吸入路２９、吸 入ポート２８、吸入吐出孔２２を経て他の吸入過程のプランジャー室１６内に流 れる。

【００２１】 この際、前記オリフィス３４の吐出側開口である吐出路３６の出口側開口には 前記係止突起２６が対向し、流動抵抗を生じるように構成されているので、前記 オリフィス３４自体の流動抵抗に加えて該吐出路３６の出口側開口における流動 抵抗も吐出ポート３０に作用する。 ロータ１４及びロータリーバルブ３７は、ニードルベアリング３８を介してス ラストブロック４０に支持されて軸方向の移動を規制され、ロータ１４はニード ルベアリング３８のベアリングレースにより連通溝３２を封止されている。スラ ストブロック４０は、ハウジング６に固定されてハウジング６と一体に回転し、 入力軸１２との間にはベアリング４２が装着されているので入力軸１２と相対回 転できるようになっている。また、スラストブロック４０はストップリング３１ により、ハウジング６に対して軸方向のカム２から離れる方向（図中左方）への 移動を阻止されている。

【００２２】 スラストブロック４０に接してアキュームレータ４４がシール部材４６と共に 設けられている。アキュームレータ４４はリテーナ４８に装着された圧縮ばね５ ０に支持され、高圧油の膨張を許容している。 そこで、カム２とロータ１４とが相対回転してプランジャー１８がカム面４に より往復駆動されると、プランジャー１８はポンプ作用（吸入／吐出）を行うが 、このときにオリフィス３４及び吐出路３６の出口側開口で流動抵抗が生じ、吐 出過程にあるプランジャー室１６内は高圧となるので、吐出過程にあるプランジ ャー１８はカム２の山で圧縮行程となり、油を吐出しつつその圧力でカム山を同 回転方向に回転させる力（伝達トルク）を発生する。

【００２３】 また、前記入力軸１２の前記ハウジング６に対する相対回転方向が逆転（矢印 Ｘ₁ 方向と反対方向）した場合には、プランジャー１８の吐出行程と吸入行程が 逆となり、これによりロータリーバルブ３７のポートも吐出と吸入が逆となる。 しかしながら、図３及び図５に示すようにロータ１４の逆転に同期してロータリ ーバルブ３７の係合突起３７ａがハウジング６の切欠２７内を矢印Ｘ₂ 方向に移 動するので、吸入ポート２８及び吐出ポート３０に連通する吸入吐出孔２２も逆 となって油の流路は常に一定方向に流れる。

【００２４】 そして、カム２とロータ１４とが相対回転してプランジャー１８がカム面４に より往復駆動されると、プランジャー１８はポンプ作用（吸入／吐出）を行う。 即ち、吐出過程にあるプランジャー室１６の吸入吐出孔２２から吐出された油は 、吐出ポート３０からオリフィス３４を通ってロータ１４の外方に供給され、ロ ータリーバルブ３７の吸入路２９、吸入ポート２８、吸入吐出孔２２を経て他の 吸入過程のプランジャー室１６内に流れる。

【００２５】 この際、前記係止突起２６は前記吐出路３６の出口側開口に対向せず、流動抵 抗を生じない位置に位置しており、吐出ポート３０に作用する流動抵抗はオリフ ィス３４自体の流動抵抗のみとなる。 そこで、前記入力軸１２が前記ハウジング６に対して逆転の相対回転方向（矢 印Ｘ₂ 方向）に回転した際には、正転時に比べて吐出ポート３０に作用する流動 抵抗が減少し、プランジャー１８がカム山を同回転方向に回転させる力も小さく なる。更に、上記実施態様においては、逆転時には前記吸入路２９の入口側開口 に前記係止突起２６が対向し、吸入ポート２８に流入する油に流動抵抗が作用す るように構成されているので、正逆回転時の伝達トルクの差（伝達トルク比）が 大きくなる。勿論、逆転時にも前記係止突起２６が、前記吸入路２９の入口側開 口に対向しないように構成することもできる。

【００２６】 従って、上記構成の動力伝達継手は、前記入力軸１２の前記ハウジング６に対 する相対回転方向が逆転（矢印Ｘ₂ 方向）した場合、伝達トルクを小さく自動的 に調節できる。尚、前記オリフィス３４の径に加えて、前記吐出路３６の出口側 開口とこれに対向する前記係止突起２６との隙間を適宜設定することにより、該 動力伝達継手の正逆転時のトルク伝達特性を任意に設定することができる。

【００２７】 次に、上記動力伝達継手の機能を四輪駆動車の前輪と後輪との間の動力伝達軸 に設けて駆動力を前後輪に分配可能とした際の車両の動力性能に即して説明する 。 良路走行中のように前後輪間の回転差が小さく、入力軸１２の回転とハウジン グ６の回転との間の回転数差が小さい状態では、上記動力伝達継手の低回転数差 領域におけるトルク伝達特性により従動輪側へはほとんど駆動力が伝達されない 。従って、車両は前輪又は後輪の駆動輪のみが駆動される２ＷＤ状態となってお り、車庫入れやＵターン等のような低速急旋回に際してもタイトコーナーブレー キング現象が発生することはない。

【００２８】 そして、悪路などで駆動輪が空転し前後輪間に回転差が生じ、入力軸１２の回 転とハウジング６の回転との間の回転数差が大きい状態では、上記動力伝達継手 の高回転数差領域におけるトルク伝達特性により、駆動力は従動輪に分割出力さ れ、車両は４ＷＤ状態になるので、高い走破性が得られる。 また、走行時に車両が制動され、例えば前輪がロックして後輪が前輪よりも高 速で回転する方向に回転数差が生じた際には、前記入力軸１２の前記ハウジング ６に対する相対回転方向が逆転（矢印Ｘ₂ 方向）し、伝達トルクが小さくなるの で、後輪がロックして車両の安定性を著しく損なうことがなく、制動時における 前後輪間の制動力の干渉が防止され、アンチスキッドブレーキシステム（ＡＢＳ ）の正常な機能が保護される。

【００２９】 更に、前記動力伝達継手は、前記入力軸１２の前記ハウジング６に対する相対 回転方向が逆転した際にも、吐出ポート３０に対してはオリフィス３４の流動抵 抗を作用させ、逆転時の高回転数差領域における伝達トルクを維持することがで きるので、制動力の干渉を防ぎながら車両後退時の４ＷＤ状態をも可能として走 破性の低下を防ぐことができる。

【００３０】 尚、上記実施態様におけるハウジング、ロータ、プランジャー、ロータリーバ ルブ及びオリフィス等の構成はこれに限定されるものではなく、種々の形態を採 りうることは勿論である。

【００３１】

【考案の効果】

本考案の油圧式動力伝達継手は、ロータリーバルブをハウジングに対して所定 角度相対回転可能に配設するための係合手段が、前記ハウジング内壁に形成され た係止突起と該係止突起に係合すべく前記ロータリーバルブに形成された係合突 起とからなり、ハウジングと軸の相対回転方向が正転の際には前記係止突起の一 部がオリフィスの吐出側開口に対向して該オリフィスの流動抵抗を増大させるよ うに構成されている。

【００３２】 そこで、ハウジングと軸の相対回転方向が正転の際には、オリフィス自体の流 動抵抗に、前記係止突起の一部に覆われたオリフィスの吐出側開口における流動 抵抗を加えた分の流動抵抗が吐出ポートに作用し、前記相対回転方向が逆転の際 には、前記係止突起の一部が前記オリフィスの吐出側開口に対向せず、前記オリ フィスの吐出側開口における流動抵抗は吐出ポートに作用しないので、ハウジン グと軸の相対回転方向によって吐出ポートに作用する流動抵抗が変わり、伝達ト ルクを変えることができる。即ち、前記相対回転方向が逆転の際には、吐出ポー トに作用する流動抵抗が減少し、伝達トルクが減少する。

【００３３】 従って、簡単な構造により正逆回転方向によって異なるトルク伝達特性を得る ことができる油圧式動力伝達継手を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施態様に基づく油圧式動力伝達継
手の縦断面図である。

【図２】図１に示した油圧式動力伝達継手の正転状態を
示すＡ−Ａ断面矢視図である。

【図３】図１に示した油圧式動力伝達継手の逆転状態を
示すＡ−Ａ断面矢視図である。

【図４】図１に示した油圧式動力伝達継手の正転状態に
おける油の流れを示す説明図である。

【図５】図１に示した油圧式動力伝達継手の逆転状態に
おける油の流れを示す説明図である。

【図６】従来の油圧式動力伝達継手の縦断面図である。

【図７】図６に示した油圧式動力伝達継手の正転状態を
示すＢ−Ｂ断面矢視図である。

【符号の説明】

２ カム ３ 凹部 ４ カム面 ６ ハウジング １２ 入力軸 １４ ロータ １６ プランジャー室 １８ プランジャー ２０ 圧縮ばね ２２ 吸入吐出孔 ２６ 係止突起 ２８ 吸入ポート ２９ 吸入路 ３０ 吐出ポート ３１ ストップリング ３２ 連通溝 ３７ ロータリーバルブ ３７ａ 係合突起 ４０ スラストブロック ４４ アキュームレータ ４５ シール部材 ４８ リテーナ ５０ 圧縮ばね

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内側面にカム面を形成したハウジング
   と、該ハウジングに相対回転可能な軸に連結されると共
   に前記ハウジング内に回転自在に収納され、複数のプラ
   ンジャー室を軸方向に形成したロータと、前記複数のプ
   ランジャー室のそれぞれに往復移動自在に収納されると
   共に前記ハウジングと前記軸の相対回転時に前記カム面
   によって駆動される複数のプランジャーと、前記ロータ
   に形成され、前記プランジャー室と通じる吸入吐出孔
   と、前記ハウジングとの間に設けられた係合手段によっ
   てハウジングに対して所定角度相対回転可能に配設され
   ると共に前記ロータの端面に回転自在に摺接し、前記吸
   入吐出孔との位置関係によって吸入弁及び吐出弁の作用
   をする複数の吸入ポート及び吐出ポートを表面に形成し
   たロータリーバルブと、前記吐出ポートに連通して前記
   プランジャーの駆動による吐出油の流動により流動抵抗
   を発生するオリフィスとを備え、前記ハウジングと前記
   軸の回転速度差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、前記係合手段が、前記ハウジング内壁
   に形成された係止突起と該係止突起に係合すべく前記ロ
   ータリーバルブに形成された係合突起とからなり、前記
   ハウジングと前記軸の相対回転方向が正転の際には前記
   係止突起の一部が前記オリフィスの吐出側開口に対向し
   て該オリフィスの流動抵抗を増大させるように構成され
   ていることを特徴とする油圧式動力伝達継手。