JPH11141573A

JPH11141573A - 回転速度差感応型継手

Info

Publication number: JPH11141573A
Application number: JP32042097A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Nakajima; 紳一郎中島
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1997-11-06
Filing date: 1997-11-06
Publication date: 1999-05-25

Abstract

(57)【要約】【課題】ハウジングとロータとの回転軸線上を貫通す
る貫通孔を有する回転速度差感応型継手を得る。【解決手段】作動油収容室６３を継手（ロータ）の回
転軸線から外周側に離し、周方向に隣接する２つのシリ
ンダ孔１４，１４の間に配置する。ロータ５２の中央部
に、回転軸線上を貫通する貫通孔６０を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、相対回転する二
つの部材間に設けられ、二つの部材の回転速度差に応じ
た大きさの抵抗を発生する回転速度差感応型継手に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の継手は、相対回転可能な
ハウジングとロータとを備えている。ロータには、その
回転軸線と平行に延びる複数のシリンダ孔が形成されて
おり、各シリンダ孔の一端部にはプランジャが摺動可能
に挿入されている。一方、ハウジングには、プランジャ
が圧縮ばね（弾性部材）によって押し付けられるカム面
が形成されている。したがって、ハウジングとロータと
が相対回転すると、プランジャが往復移動する。プラン
ジャが往復動すると、それに伴って作動油がシリンダ孔
内から流出し（往動時）、またシリンダ孔内に導入され
る（復動時）。

【０００３】ここで、シリンダ孔内の作動油が流出する
ときには、作動油がオリフィスを通過するようになって
おり、作動油はオリフィスの通過時にハウジングとロー
タとの回転速度差に応じた大きさの抵抗を受ける。そし
て、その抵抗に対応した大きさのトルクが、ハウジング
とロータとのうちの高速回転する一方から低速回転する
他方へ伝達される。換言すれば、そのトルクの大きさの
分だけハウジングとロータとの間の相対回転が制限され
る。

【０００４】ところで、回転速度差感応型継手において
は、全体が大型化することなくハウジングとロータとの
間の回転速度差に対応するトルク（抵抗）を大きくする
ことが要望されている。そのような要望に応えるものと
して、ロータの一端側と他端側とにそれぞれ複数のシリ
ンダ孔を形成したものがある（特開平２−１５９４２３
号公報参照）。このような回転速度差感応型継手によれ
ば、ロータの一端側にのみシリンダ孔を形成したものに
比してシリンダ孔の数を倍増させることができるので、
全体をそれほど大型化することなく、回転速度差に応じ
た抵抗を増大させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の回転型速度差感応型継手においては、シリンダ孔が
ロータの一端側と他端側とにそれぞれ独立して形成され
ているため、各シリンダ孔をそれぞれ個別に加工しなけ
ればならず、加工に手間がかかるという問題があった。
また、一端側のシリンダ孔と他端側のシリンダ孔との間
に隔壁部が存在するため、小型化を図るにも一定の限度
があった。

【０００６】そこで、この出願人は、一層の小型化を図
るため、シリンダ孔を回転軸線と平行で、かつ両端が開
口した貫通孔として形成し、このシリンダ孔の両端にそ
れぞれプランジャを収容する構造の回転速度差感応型継
手を開発した。

【０００７】図４、図５にその例（未公開）を示す。こ
れらの図に示す回転速度差感応型継手（以下、単に「継
手」という）は、回転軸線Ｌを中心として相対回転可能
なハウジング１とロータ２とを備えている。ハウジング
１の中央部には、連結すべき２つの軸（部材）の一方が
回転不能に嵌合されるスプライン孔３が形成され、ロー
タ２の中央部には、他方の軸が回転不能に嵌合されるス
プライン孔４が形成されている。

【０００８】ハウジング１は、一端部（図４において右
端部）にカップ状の収容凹所６を有しており、この収容
凹所６内には、２枚のカム板７Ａ、７Ｂが、間隔をおい
て回転不能に、かつ軸線方向へ移動可能に収容されてい
る。各カム板７Ａ、７Ｂの対向面には、回転軸線Ｌを中
心として環状に延びるカム面８Ａ、８Ｂが形成されてい
る。対向するカム面８Ａ、８Ｂは、位相が互いに逆にな
っている。

【０００９】一方、ロータ２は、カム板７Ａ、７Ｂを貫
通する軸部９と、軸部９の外周面に一体に形成された円
板部１０とを有している。円板部１０は、２枚のカム板
７Ａ、７Ｂの間に挟まれている。軸部９の内側の端面に
は、スプライン孔４と隔壁１１を隔てて仕切られた中心
孔１２が設けられている。この中心孔１２は、ハウジン
グ１とロータ２を組み合わせた際に、ハウジング１側の
スプライン孔３の奥端に嵌めた隔壁板１７でその開口が
閉鎖されることにより、作動油収容室１３を構成してい
る。

【００１０】ロータ２の円板部１０には、これを貫通す
る複数（図示の例では３個）のシリンダ孔１４が形成さ
れている。各シリンダ孔１４は、回転軸線Ｌと平行に、
かつ周方向に等間隔をもって配置されている。各シリン
ダ孔１４の両端部には、プランジャ１５がそれぞれ摺動
自在に嵌合されている。プランジャ１５，１５は、コイ
ルばね（弾性部材）１６によってカム面８Ａ、８Ｂにそ
れぞれ押し付けられている。したがって、プランジャ１
５は、ハウジング１とロータ２とが相対回転すると、カ
ム面８Ａ、８Ｂにより互いに接近離間するように往復動
せられる。

【００１１】上記の構成において、プランジャ１５，１
５が接近移動すると、それらの間のシリンダ孔１４内に
充填された作動油がシリンダ孔１４から押し出される。
反対に、プランジャ１５，１５が離間移動すると、外部
からシリンダ孔１４内に作動油が流入する。そのため
に、シリンダ孔１４の両端間の中間部には、作動油収容
室１３に収容した作動油をシリンダ孔１４内へ導入する
導入路と、シリンダ孔１４内の作動油を作動油収容室１
３へ導出する導出路とが連通されている。

【００１２】この場合、ハウジング１の収容凹所６の内
周に環状溝１８が形成され、この環状溝１８が作動油収
容室１３と連通しているので、導入路と導出路とは環状
溝１８に連通するように設けられている。図５に示すよ
うに、導入路としては逆止弁装着孔（横孔）２０が設け
られ、導出路としてはオリフィス（流通抵抗発生手段）
２１が設けられている。オリフィス２１は、シリンダ孔
１４から流出する作動油に流通抵抗を与えるもので、シ
リンダ孔１４の内周面と、ロータ２の円板部１０の外周
面との間の距離の一番小さい位置に、ロータ２の外周面
側からロータ２の半径方向に沿ってそれぞれ穿設されて
いる。

【００１３】また、逆止弁装着孔２０は、その内部に逆
止弁２３を組み込む関係上、比較的長さが取れるよう、
シリンダ孔１４に対してオリフィス２１と９０度の関係
を持つ位置に、シリンダ孔１４に対する横孔としてロー
タ２の軸方向と直交する方向に向けて穿設されている。
そして、各逆止弁装着孔２０には、作動油収容室１３側
からシリンダ孔１４側への作動油の流れを許容し、且
つ、シリンダ孔１４側から作動油収容室１３側への作動
油の流れを阻止する逆止弁２３が組み込まれている。な
お、図５においては一組の逆止弁装着孔２０、逆止弁２
３のみを示しているが、これらはシリンダ孔１４ごとに
設けられている。

【００１４】また、継手の回転軸線Ｌ上に配置された作
動油収容室１３には、１つの膨縮体３０が収容されてい
る。この膨縮体３０は、伸縮可能な蛇腹状をなす金属製
または樹脂製のベローズ部３０ａと、このベローズ部３
０ａの両端開口部を閉じる金属製または樹脂製の底部３
０ｂとからなるものであり、内部には所定の圧力を有す
る空気等の気体が封入されている。

【００１５】したがって、膨縮体３０は膨張収縮可能で
あり、作動油が温度変化に応じて膨張した場合には収縮
して作動油収容室１３内が高圧になるのを防止し、作動
油が収縮した場合には膨張して作動油収容室１３内が負
圧になるのを防止する。これにより、作動油収容室１３
内がほぼ一定の圧力に維持されている。

【００１６】また、ハウジング１の収容凹所６の奥に収
容したカム板７Ａとハウジング１の側板部１ａとの間、
および、収容凹所６の開口側に収容したカム板７Ｂとこ
れより収容凹所６のさらに開口側に収容した歯車３１と
の間には、それぞれ多板摩擦機構３２が設けられてい
る。それ以外に、必要な箇所にはＯリング等のシールが
設けられている。

【００１７】上記構成の継手において、ハウジング１と
ロータ２とが相対回転すると、プランジャ１５が接近、
離間移動する。プランジャ１５の接近移動時には、シリ
ンダ孔１４内の作動油が導出路を通って作動油収容室１
３側に流出する。このとき、作動油がオリフィス２１に
よって流通抵抗を受ける。そして、その流通抵抗によっ
てハウジング１とロータ２との相対回転が制限されると
ともに、ハウジング１とロータ２とのうちの高速回転す
る一方から低速回転する他方へ向かって回転トルクが伝
達される。一方、プランジャ１５の離間移動時には、逆
止弁２３が開き、作動油収容室１３の作動油がシリンダ
孔１４内に流れ込む。

【００１８】上記構成の継手においては、作動油収容室
１３を継手の回転軸線Ｌ上に配置しているため、継手
を、その中心部に貫通孔を有する中空軸型として構成す
ることができないという問題があった。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、請求項１に係る発明は、相対回転可能なハウジン
グとロータとを備え、上記ロータには回転軸線を中心と
して周方向に離れた複数のシリンダ孔が形成され、各シ
リンダ孔にプランジャが摺動可能に挿入され、上記ハウ
ジングにはハウジングとロータとの相対回転時にプラン
ジャを往復動させるカム面が設けられ、上記シリンダ孔
と作動油を収容する作動油収容室との間にはそれらを互
いに連通させる導入路及び導出路が設けられ、上記導入
路には、作動油収容室側からシリンダ孔側への作動油の
流れを許容し、かつシリンダ孔側から作動油収容室側へ
の作動油の流れを阻止する逆止弁が設けられ、上記導出
路には、作動油の流れに流通抵抗を与える流通抵抗発生
手段が設けられた回転速度差感応型継手において、上記
作動油収容室を、継手の回転軸線から外周側に離し、か
つ周方向に隣接するシリンダ孔の間に配置したことを特
徴としている。

【００２０】この場合、上記ロータの中央部に、上記回
転軸線に沿ってロータを貫通し、連結すべき２つの部材
のうちの一方の部材を挿通可能な貫通孔を設けるのが望
ましく、上記貫通孔の内周面には、上記一方の部材が回
転不能に連結される連結孔部を設けるのがさらに望まし
い。また、上記作動油収容室を、周方向に隣接する２つ
のシリンダ孔の各間にそれぞれ設けるのが望ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて図１〜図３を参照して説明する。なお、図１は一
実施の形態たる継手のロータを示す断面図であり、図２
はロータの一部を破断して示す正面図であり、図３は継
手の全体構成を示す断面図である。

【００２２】この継手は、図３に全体構成を示すよう
に、回転軸線Ｌを中心として相対回転可能なハウジング
５１とロータ５２とを備えている。ハウジング５１は、
円筒体５１ａの両端に側板５１ｂ、５１ｃを溶接等によ
り一体に結合して構成されている。側板５１ｂ，５１ｃ
の中央部には、回転軸線Ｌ上を貫通する支持孔５３ｂ，
５３ｃがそれぞれ形成されている。また、ハウジング５
１の一方の側板５１ｃの外側の端面にはねじ孔６５が設
けられている。このねじ孔６５に螺合されたボルト（図
示略）により、継手で連結すべき図示しない２つの軸
（部材）のうちの一方がハウジング５１に連結固定され
るようになっている。

【００２３】一方、ロータ５２は、軸部５９と、その外
周面に形成した円板部１０とから構成されており、軸部
５９にはその一端面から他端面まで貫通する貫通孔６０
が設けられている。この貫通孔６０の内周面には、継手
によって連結される２つの軸のうちの他方の軸が回転不
能に嵌合されるスプライン孔部（連結孔部）６１が設け
られている。そして、ロータ５２は、軸部５９の両端部
がハウジング５１の支持孔５３ｂ、５３ｃにシール材５
４を介して回転自在に嵌合されることにより、ハウジン
グ５１に回転軸線Ｌを中心として相対回転可能に組み合
わされている。勿論、ロータ５２の円板部１０は、ハウ
ジング５１の側板５１ｂ，５１ｃ間に配置されている。

【００２４】ロータ５２の円板部１０には、図３、図４
に示す継手と同様に、周方向に離れた複数のシリンダ孔
１４が軸方向に貫通して設けられており、各シリンダ孔
１４の両端部にはプランジャ１５，１５が摺動自在に収
容されている。各プランジャ１５，１５は、ハウジング
５１の側板５１ｂ、５１ｃの内側の端面に形成されたカ
ム面８Ａ、８Ｂにコイルばね１６によって押し付けられ
ている。また、ロータ５２の円板部１０には、複数の孔
６２が形成されている。各孔６２は、周方向に隣接する
２つのシリンダ孔１４，１４の各間に配置されている。
各孔６２の内部空間が作動油収容室６３になっている。
各作動油収容室６３には膨縮体３０がそれぞれ収納され
ている。なお、オリフィス２１や逆止弁２３の構成は、
図３、図４のものと全く同様であるので、説明を省略す
る。

【００２５】ロータ５２の円板部１０は、ハウジング５
１の円筒体５１ａの内径よりも若干小径になっており、
円板部１０の外周面と円筒体５１ａの内周面との間に
は、外周間隙７１が確保されている。この外周間隙７１
は、オリフィス２１を介してシリンダ孔１４に連通する
とともに、逆止弁装着孔２０を介してシリンダ孔１４に
に連通している。また、円板部１０の回転軸線方向の長
さは、ハウジング５１の側板５１ｂ、５１ｃ間の距離と
ほぼ同等になっており、円板部１０の少なくとも一方の
端面には、孔６２から外周面まで延びる溝６４が形成さ
れている。したがって、作動油収容室６３は、溝６４を
介して外周間隙７１と連通し、ひいてはシリンダ孔１４
と連通している。

【００２６】上記構成の継手においては、先行技術にお
いて回転軸線上に配置していた作動油収容室６３を、回
転軸線Ｌから外周側に離して配置したので、ロータ５２
の中央部に貫通孔６０を設けることができ、この貫通孔
６０に連結すべき２つの軸の一方を挿通することができ
る。また、シリンダ孔１４，１４間に作動油収容室６３
を形成しているので、作動油収容室６３を複数設けるこ
とができる。これにより、ロータ５２の重量を減らすこ
とができ、ひいては継手全体を軽量化することができ
る。しかも、作動油収容室６３を構成する孔６２をシリ
ンダ孔１４と同径の貫通孔としているので、加工が容易
であり、コスト低減を達成することができる。

【００２７】なお、上記の実施の形態では、シリンダ孔
１４が貫通孔で構成されている継手の場合を示したが、
この発明は必ずしもそれに限定されるものではない。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、中空軸型のコンパクトな構造の継手を得る
ことができる。また、請求項２に係る発明によれば、相
互に連結すべき二つの軸の一方を挿通することができる
ので、継手を４輪駆動タイプの車両に用いるときに、車
軸の配置を単純な配置にすることができる。請求項３に
係る発明によれば、部材をロータに連結するための連結
孔部を貫通孔内に形成したので、継手を大型化すること
なく連結部を長くして軸との結合代を十分に大きくとる
ことができる。請求項４に係る発明によれば、継手を軽
量化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態におけるロータの断面
図である。

【図２】同ロータの一部を破断して示す図１のＸ矢視図
である。

【図３】この発明の一実施の形態の全体構成を示す断面
図である。

【図４】この発明の先行技術として示す回転速度差感応
型継手の全体構成を示す断面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

Ｌ回転軸線８Ａカム面８Ｂカム面１４シリンダ孔１５プランジャ１６コイルばね（弾性部材）２０逆止弁装着孔（導入路）２１オリフィス（流通抵抗発生手段）５１ハウジング５２ロータ６０貫通孔６１スプライン孔部（連結孔部）６３作動油収容室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】相対回転可能なハウジングとロータとを
備え、上記ロータには回転軸線を中心として周方向に離
れた複数のシリンダ孔が形成され、各シリンダ孔にプラ
ンジャが摺動可能に挿入され、上記ハウジングにはハウ
ジングとロータとの相対回転時にプランジャを往復動さ
せるカム面が設けられ、上記シリンダ孔と作動油を収容
する作動油収容室との間にはそれらを互いに連通させる
導入路および導出路が設けられ、上記導入路には、作動
油収容室側からシリンダ孔側への作動油の流れを許容
し、かつシリンダ孔側から作動油収容室側への作動油の
流れを阻止する逆止弁が設けられ、上記導出路には、作
動油の流れに流通抵抗を与える流通抵抗発生手段が設け
られた回転速度差感応型継手において、上記作動油収容
室を、継手の回転軸線から外周側に離し、かつ周方向に
隣接するシリンダ孔の間に配置したことを特徴とする回
転速度差感応型継手。
【請求項２】上記ロータの中央部に、上記回転軸線に
沿ってロータを貫通し、連結すべき２つの部材のうちの
一方の部材を挿通可能な貫通孔を設けたことを特徴とす
る請求項１に記載の回転速度差感応型継手。
【請求項３】上記貫通孔の内周面に、上記一方の部材
が回転不能に連結される連結孔部を設けたことを特徴と
する請求項２に記載の回転速度差感応型継手。
【請求項４】上記作動油収容室を、周方向に隣接する
２つのシリンダ孔の各間にそれぞれ設けたことを特徴と
する請求項１〜３のいずれかに記載の回転速度差感応型
継手。