JPH0672628B2 - 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］ 従来の車両用油圧式動力伝達継手としては、例えば、次
のようなものがある。

すなわち、この油圧式動力伝達継手は、入出力軸の一方
と一体的に形成され内周部にカム面を有する第１回転部
材と、入出力軸の他方と一体的に形成され前記カム面内
に挿入される第２回転部材と、該第２回転部材に支持さ
れると共に前記カム面と摺接し前記両回転部材の相対回
転時に径方向に往復動するカム体と、該カム体の往復動
に伴ない体積変化する複数の流体室と、第２回転部材に
形成され各流体室間をオリフィスを介して連結する流体
路と、を備えている（特開昭62-286838号、参照）。

［発明が解決しようとする課題］ このような従来の油圧式動力伝達継手にあっては、その
伝達トルクＴは第９図に示すような回転速度差ΔＮの２
乗に比例したトルク特性となり、継手固有のオリフィス
によりトルク伝達特性が決ってしまう。そのため、車両
の駆動力配分には必ずしも適さない場合があった。

例えば、第７図に示すように駆動される左右輪51,52間
にこの継手53を用いた場合には、左右輪51,52間の回転
速度差に対して急激なトルク変化を起こすため車両に急
激な挙動変化が発生し、安全性が低下するという問題点
があった。

また、第８図に示すような４輪駆動車の前後輪54,55,5
1,52間の駆動力配分に継手53を使用した場合、滑り易い
路面においては、継手の回転速度差が過大となって継手
の温度が高くなり過ぎたり、駆動輪の過大な滑りにより
走破性が低下する等の問題点があった。

この問題点については伝達トルクが所定の値を越えた場
合にオリフィスを閉止して継手をロック状態にする機構
を本出願人が提案しているが、継手がロックする過程に
おけるトルク特性はオリフィス固有の特性となり、車両
の要求性能に必ずしも合わないという問題点があった。

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、継手の使用場所や車両の性格によって異な
る要求性能を満たすような伝達トルク特性を持った油圧
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、 吐出流体を１ヶ所の部屋に集合させる集合手段を設ける
とともに、前記部屋からの吐出路に吐出圧に応じて移動
する油圧検出機構と、油圧検出機構の移動によりオリフ
ィス断面積が変化する可変オリフィス機構を設けたもの
である。

［作用］ 本発明においては、吐出流体を１ヶ所の部屋（高圧室）
に集合させる集合手段を設けるとともに、前記部屋から
の吐出路に吐出圧（高圧室の圧力）に応じて移動する油
圧検出機構と、油圧検出機構の移動によりオリフィス断
面積が変化する可変オリフィス機構を設けたために次の
ような作用が得られる。

すなわち、伝達トルクは前記吐出圧に比例し、トルク特
性はオリフィス断面積によって決まることから、油圧に
対する検出機構の移動特性と検出機構の移動に対するオ
リフィス断面積の変化特性を適宜に設計することにより
継手の使用場所や車両の性格によって異なる要求性能を
満たすような伝達トルク特性を持った油圧式動力伝達継
手を得ることができる。

［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〜第６図は本発明の第１実施例を示す図である。

まず、構成を説明すると、第１図および第２図におい
て、１は内側面にカム面1Aを形成したカムハウジングで
あり、カムハウジング１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。

２はカムハウジング１内に回転自在に収納されたロータ
であり、ロータ２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、３はカムハ
ウジング１とロータ２との間に介装されたオイルシール
である。

ロータ２には、軸方向に複数個のプランジャー室４が形
成され、プランジャー室４内には複数個のプランジャー
５がリターンスプリング６を介して摺動自在に収納され
ている。

また、ロータ２の中心部には主通路７が形成されてお
り、主通路７とプランジャー室４とは吐出路８を介して
連通している。吐出路８にはリターンスプリング９によ
り吐出弁10が介装され、オイルが一方向に流れるように
している。

これにより、吐出行程にある複数個のプランジャー室４
すべての吐出流体が、主通路７に集合する。

主通路７内には油圧検出機構としてのオリフィスバルブ
14が圧力設定スプリング11を介して移動可能に収納され
るとともに、固定されて移動しないニードルバルブ17が
前記オリフィスバルブ14の穴に挿入されて可変オリフィ
ス機構を構成している。

この可変オリフィス機構により主通路７の一方側には高
圧室15と他方側には低圧室16がそれぞれ画成されてい
る。

オリフィスバルブ14に高圧室15の吐出圧Ｐが作用する
と、オリフィスバルブ14の受圧面積Ｓと吐出圧Ｐを掛け
合わせた力Ｆがオリフィスバルブ14に作用する。

Ｆ＝Ｐ×Ｓ この作用力Ｆが圧力設定スプリング11の設定荷重P1を越
えると、オリフィスバルブ14が右方向に移動し、スプリ
ング荷重と作用力Ｆが釣り合う位置まで移動する。

この関係を第３図に示す。

そして、ニードルバルブ17がテーパーとなっているた
め、オリフィスバルブ14の移動につれてオリフィス断面
積が変化する。

第１の実施例においては、吐出圧の増大とともにオリフ
ィス断面積が大きくなるように設定している。

また、ロータ２の外径部のプランジャー室４の中間位置
にはオイル循環溝18が形成され（第２図、参照）、この
オイル循環溝18を介して低圧室16と吸入路19が連通し、
吸入路19は後述する吸入弁20を介してプランジャー室４
に連通している。したがって、オイルはロータ２の外径
側を循環するようになっている。

21はピストン、22は保持部材であり、ピストン21と保持
部材22の間にはリターンスプリング23が介装されてい
る。また、高圧室15と低圧室16とを連通する通路24には
スプリング25により過大トルク防止のためのリリーフバ
ルブ26が介装されている。

27は高圧室15から排油するための排出口に設けられた閉
止弁、28はオイルを注油するための注入口に設けた閉止
弁、29は同じくオイルを排油するための排出口に設けら
れた閉止弁である。なお、30はオイルシール、31はスト
ップリング、32はスラストワッシャ、33,34は入出力軸
の取付孔である。

次に、作用を説明する。

カムハウジング１とロータ２の間に回転差が生じないと
きは、プランジャー５は作動せず、トルクは伝達されな
い。

次に、カムハウジング１とロータ２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５はカムハウジング
１のカム面1Aにより軸方向に押し込まれる。

このため、プランジャー５は、プランジャー室４のオイ
ルを吐出弁10を介して吐出路８から高圧室15へ押し出す
とともに、吸入弁20は吸入路19を閉じる。高圧室15に押
し出されたオイルは可変オリフィス13を通って低圧室16
へ供給される。この時可変オリフィス13の抵抗により高
圧室15及びプランジャー室４の油圧が上昇し、プランジ
ャー５に反力が発生する。このプランジャー反力に逆っ
てカムハウジング１を回転させることによりトルクが発
生し、カムハウジング１とロータ２の間でトルクが伝達
される。

さらに、カムハウジング１が回転すると、プランジャー
５は吸入行程となり、低圧室16のオイルはオイル循環溝
18、吸入路19および吸入弁20を介してプランジャー室４
に吸入され、プランジャー５はカムハウジング１のカム
面1Aに沿って戻る。

ここで、第４図に示すように、吐出圧Ｐが所定値P1以下
のときは、オリフィスバルブ14に作用する力Ｆが圧力設
定スプリング11の設定荷重より小さいため、オリフィス
バルブ14は移動しない。このときのニードルバルブ17に
よるオリフィス断面積は小さく、トルク特性は、第６図
のＡに示すような特性となる。

次に、吐出圧Ｐが所定吐出圧P2に達すると、オリフィス
バルブ14は、第５図に示すように、Δ堯だけ右方向に移
動する。この場合のニードルバルブ17によるオリフィス
断面積は中程度の大きさとなり、トルク特性は、第６図
のＢに示すような特性となる。

次に、吐出圧Ｐが所定吐出圧P3を越えると、オリフィス
バルブ14はさらに右方向に移動し、ニードルバルブ17に
よるオリフィス断面積は大きくなる。この場合のトルク
特性は、第６図のＣに示すような特性となる。

このようにして、急激なトルク変化が車両の挙動に大き
く影響するトルク領域においては、回転速度差ΔＮに対
して伝達トルクＴがゆるやかに変化するように設定でき
るため、車両の安定性を向上させることができる。

次に、第10図〜第12図は本発明の第２実施例を示す。

第10図および第11図において、35は可変オリフィス機構
を構成するニードルバルブであり、このニードルバルブ
35の先端部には異径の段部36が形成され、また、そのス
トッパ部37には連通孔38が形成されている。ニードルバ
ルブ35が挿入されるオリフィスバルブ39にも段部40が形
成され、オリフィスバルブ39とニードルバルブ35との間
には可変オリフィス41が形成される。第10図中、11は圧
力設定スプリングを示す。

したがって、第12図に示すように、回転速度差ΔＮに応
じてＡの特性とＣを経てのＢの特性と、さらにリリーフ
機構の代用としてのＤの特性が得られる。

次に、第13図は本発明の第３実施例を示す図である。

第13図において、42は油圧検出機構としての機能をもつ
ニードルバルブであり、ニードルバルブ42はロータ２の
連通孔43との間に可変オリフィス44を形成する。11は圧
力設定スプリングである。

高圧室15の吐出圧Ｐがニードルバルブ42に作用すると、
ニードルバルブ42は移動し、ニードルバルブ42の移動に
つれて、オリフィス断面積が変化し、吐出圧Ｐが所定値
を越えると、可変オリフィス44は閉止され、ロック状態
となる。

この実施例においては、ニードルバルブ42が油圧検出機
構の機能も有しているので、装置全体を小形化すること
ができる。

次に、第14図および第15図は本発明の第４実施例を示す
図である。

第14図および第15図において、45はニードルバルブであ
り、このニードルバルブ45はロータ２に挿入、固定され
ている。46はロータ２に形成された連通孔である（第15
図、参照）。

47は油圧検出機構としての機能をもつダイヤフラムであ
り、このダイヤフラム47に形成した孔48とニードルバル
ブ45との間に可変オリフィス49が形成される。

高圧室15の吐出圧Ｐがダイヤフラム47に作用すると、ダ
イヤフラム47が変形し、オリフィス断面積が変化する。
吐出圧Ｐが所定値を越えると、可変オリフィス49が閉止
されて、ロック状態となる。

第１〜第３実施例にあっては、オリフィスバルブとロー
タ２との摺動部のスキマに異物が詰まると、オリフィス
バルブの動きが悪化するため、トルク特性が安定しなか
ったが、本実施例においては、このような不具合を解消
することができる。

なお、本発明は、アキシャルプランジャー型ポンプに限
らず、ラジアルプランジャー型ポンプにも適用すること
ができる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、吐出流体を
１ヶ所の部屋（高圧室）に集合させる集合手段を設ける
とともに、前記部屋からの吐出路に吐出圧（高圧室の圧
力）に応じて移動する油圧検出機構と、油圧検出機構の
移動によりオリフィス断面積が変化する可変オリフィス
機構を設けたために次のような効果が得られる。

すなわち、伝達トルクは前記吐出圧に比例しトルク特性
はオリフィス断面積によって決まることから、油圧に対
する検出機構の移動特性と検出機構の移動に対するオリ
フィス断面積の変化特性を適宜に設計することにより、
伝達トルクによって種々に変化するトルク特性を得るこ
とができる。

これにより継手の使用場所や車両の性格によって異なる
要求性能を持たすような伝達トルク特性を持った油圧式
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】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、 第２図は他の断面図、 第３図はばね特性を示すグラフ、 第４図および第５図は各要部説明図、 第６図はトルク特性を示すグラフ、 第７図は従来の適用例を示す図、 第８図は従来の他の適用例を示す図、 第９図は従来のトルク特性を示すグラフ、 第10図は本発明の第２実施例を示す要部断面図、 第11図はストッパー部を示す図、 第12図はトルク特性を示すグラフ、 第13図は本発明の第３実施例を示す要部断面図、 第14図は本発明の第４実施例を示す要部断面図、 第15図はロータの連通孔を示す図である。 図中、 １……カムハウジング、 1A……カム面、 ２……ロータ、 ３……オイルシール、 ４……プランジャー室、 ５……プランジャー、 ６……リターンスプリング、 ７……主通路、 ８……吐出路、 ９……リターンスプリング、 10……吐出弁、 11……圧力設定スプリング、 13,41,44,49……可変オリフィス、 14,39……オリフィスバルブ、 15……高圧室、 16……低圧室、 17,35,42,45……ニードルバルブ、 18……オイル循環溝、 19……吸入路、 20……吸入弁、 21……ピストン、 22……保持部材、 23……リターンスプリング、 24……通路、 25……スプリング、 26……リリーフバルブ、 27,28,29……閉止弁、 30……オイルシール、 31……ストップリング、 32……スラストワッシャ、 33,34……取付孔、 36,40……段部、 37……ストッパー部、 38,43,46……連通孔、 47……ダイヤフラム、 48……孔。

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、 吐出流体を１ケ所の部屋に集合させる集合手段を設ける
   とともに、前記部屋からの吐出路に吐出圧に応じて移動
   する油圧検出機構と、油圧検出機構の移動によりオリフ
   ィス断面積が変化する可変オリフィス機構を設けたこと
   を特徴とする油圧式動力伝達継手。