JPH1122638A - ラジアルピストンポンプとこれを備えるカップリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピストン収容孔の加工を容易にし、加工コス
トを低減すると共にピストン長さを長く確保することが
可能なラジアルピストンポンプの提供を課題とする。 【解決手段】 同軸上で回転する駆動軸３とハウジング
５の一方に回転軸心を通って径方向に貫通して放射状に
形成された複数の収容孔２３と、収容孔２３内に摺動出
入り可能に収容されると共にばね３１により径方向外方
に付勢されるピストン２９と、駆動軸３の周囲に配置さ
れるハウジング５の内周に形成されピストン２９に当接
するカム５ａとを備え、収容孔２３を有するポンプボデ
ィ９の大径部９ａは軸心孔２５を備えると共にこれに挿
入されたストッパ２７が貫通した各収容孔２３をそれぞ
れ２つの収容孔に区分することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両などの動力伝
達系に用いられる油圧式カップリングに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のカップリングには、例えば特開
平６−２７２７２２号公報に図６、図７に示すようなも
のが記載されている。

【０００３】このカップリング１０１は、動力伝達系の
２軸１０３，１０５間にラジアルピストンポンプ１１０
を備え、動力伝達時に両軸１０３，１０５間に回転差が
生じた場合にそれを許容しつつ制限する役割を果たす。

【０００４】外側の中空の軸１０３の内周には、外方に
凸状の複数のカム１０３ａが周方向に連続して形成され
ている。一方、内側の軸１０５には外周側から軸心に向
かう放射状の底付きの複数のピストン収容孔１０７が形
成されている。各収容孔１０７内にはピストン１０９が
出入り可能に収容され、ばね１１１により外方に付勢さ
れ、中空軸１０３のカム１０３ａに当接している。

【０００５】軸１０３，１０５間に回転差が生じると、
内側の軸１０５の各ピストン１０９はカム１０３ａに当
接しつつ収容孔１０７内を出入りしてオイルを吸込み、
吐出す。吸込吐出孔１０９ａ部のチェックバルブ１１３
にはオリフィス１１５が設けられているので、オリフィ
ス１１５によるオイルの流動抵抗によって２軸１０３，
１０５間の差動回転が抑制される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、内側の軸１
０５に形成された放射状の各孔１０７は底付きであるの
で、各孔１０７を個別に加工することとなりコスト高で
あると共に、孔底部分まで孔径を精密に研削仕上げする
ことが困難である。そのため、ピストン１０９の長さを
短くするとピストン１０９が孔１０７内で倒れ易くなる
という問題が生じる。

【０００７】そこで、本発明は、ピストン収容孔の加工
を容易にし、加工コストを低減すると共にピストン長さ
を長く確保することが可能なラジアルピストンポンプの
提供を課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、同軸上で回転する２部材
の一方の部材に回転軸心を通って径方向に貫通して放射
状に形成された複数の収容孔と、前記収容孔内に摺動出
入り可能に収容されると共にばねにより径方向外方に付
勢されるピストンと、前記一方の部材の周囲に配置され
る他方の部材の内周に形成され前記ピストンに当接する
波形状のカムとを備え、前記収容孔を有する一方の部材
は軸心部に軸方向孔を備えると共に該孔に挿入されたス
リーブが該貫通した各収容孔をそれぞれ２つの収容孔に
区分することを特徴とする。

【０００９】したがって、部材を径方向に貫通する収容
孔を形成すればよいので収容孔の加工が容易で、かつ精
度よく加工できるので大幅なコスト低減が可能になると
共に、収容孔の底部の形成には軸心部の軸方向の孔にス
リーブを挿入すればよいので収容孔の全深さを利用で
き、ピストン長を短くする必要がないからピストンの倒
れが抑制される。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のラジアルピストンポンプであって、前記スリーブは前
記各収容孔に連通する孔を周壁に放射状に備え該孔が該
スリーブの中空孔と共にオイル通路を形成し、前記ピス
トンを径方向外方に付勢するばねの軸心側端部が前記ス
リーブの外周に当接することを特徴とする。

【００１１】したがって、スリーブがオイル通路になる
と共にピストンを付勢するばねを支持するので、簡単な
構成により請求項１の発明と同等の作用・効果が得られ
る。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のラジアルピストンポンプと、前記ラジアルピ
ストンポンプの吐出油圧により前記２部材間を連結する
油圧クラッチとを備えることを特徴とする。

【００１３】したがって、請求項１または２の発明と同
等の作用・効果が得られると共に、２部材間に回転差が
生じるとラジアルピストンポンプが作動し、油圧クラッ
チが締結されるので、２部材間の差動が制限される。

【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
のカップリングであって、前記油圧クラッチは、クラッ
チ板を押圧するピストンに常時開口しているオリフィス
を有し、前記クラッチ板を収容するクラッチ室が流路を
介してアキュムレータに連通し、前記ラジアルピストン
ポンプの吐出オイルが前記オリフィス、クラッチ室およ
びアキュムレータを経てラジアルピストンポンプに吸込
まれる経路を循環することを特徴とする。

【００１５】したがって、請求項３の発明と同等の作用
・効果が得られるうえに、循環するオイルにより油圧ク
ラッチの冷却性が向上すると共に、アキュムレータによ
りポンプ吸込側油圧の変動が抑制され、油圧クラッチの
作動つまり差動制限力が安定する。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１〜図５
により説明する。図１は本実施形態のカップリングの断
面図であり、図２は本実施形態のラジアルピストンポン
プの構成図である。図３〜図５は要部の構造を示す説明
図である。

【００１７】図１に示すように、カップリング１は駆動
軸（２部材の一方）３と従動側のハウジング（２部材の
他方）５とからなる。駆動軸３にはラジアルピストンポ
ンプ（以下ピストンポンプという）７のピストン２９を
収容するポンプボディ９がスプライン連結され、止め輪
１１により抜け止めされている。一方、従動側のハウジ
ング５は中空状に形成され、内部にポンプボディ９、油
圧多板クラッチ（油圧クラッチ）１３およびアキュムレ
ータ１５を収容している。そして、ハウジング５の右端
部にはカバー１７がボルト１９により取り付けられ、カ
バー１７との間はシール２１により油密にされている。

【００１８】上記ポンプボディ９の大径部９ａには、図
２に示すように、軸心を通って放射状に収容孔２３（本
実施形態では３本）が径方向に貫通して形成されてい
る。そして、図１のように、収容孔２３の軸心部には軸
方向に軸心孔（軸方向孔）２５が設けられ、さらにこの
軸心孔２５にスリーブ状のストッパ（スリーブ）２７が
圧入されている。

【００１９】こうして、貫通して形成された３本の収容
孔２３はストッパ２７により６個の収容孔２３に区分さ
れ、各収容孔２３にはピストン２９がその頭部２９ａを
外向きにして収容されている。各ピストン２９はその中
空部に配置されたばね３１により外方に付勢され、ばね
３１の軸心側端部はストッパ２７の外周に当接してい
る。また図２、図３に示すように軸心孔２５と各収容孔
２３とを連通する流路２７ａが周壁に放射状に形成され
ている。

【００２０】図３は、圧入するストッパ２７および軸心
孔２５部の他の設計例を示す。これは圧入部の軸心孔２
５の奥に小径の穴２５ａを設け、この穴２５ａに後述す
るピストンポンプ７の吸込側のボールチェックバルブ３
３を配置した構成である。

【００２１】なお、この部の構成は図１、図３に示す構
成に限定されるものではなく、例えば、図４に示すよう
に、ストッパ２７´と軸心孔２５´にねじ部２６を設
け、ストッパ２７´をねじ込む構造にしてもよい。ま
た、図５に示すように、ストッパ２７”を軸心孔２５”
に挿入し、止め輪２８にて抜け止めしてもよい。このと
き放射状の流路２７ａと収容孔２３との間に若干の位置
ずれが生じても、オイルはポンプボディ９とストッパ２
７との間のすきまを経て流れるため問題とはならない。

【００２２】一方、図２に示すように、従動側ハウジン
グ５の内周の上記ピストン２９の軸方向位置に対応する
部位にはカム５ａが周方向に波形状に形成され、ばね３
１により外方に付勢されたピストン２９の頭部２９ａは
カム５ａの形状に倣って収容孔２３内でガタなく出入り
可能である。ピストン２９が外方へ移動するときはピス
トンポンプ７の吸込行程であり、逆に軸心側へ移動する
ときは吐出行程である。

【００２３】このとき、上記ストッパ２７の周壁に設け
られた流路２７ａが交互に吸込口と吐出口とになる。軸
心孔２５の奥側（左方）の上記吸込側ボールチェックバ
ルブ３３は吐出オイルの吸込側への逆流を防止し、手前
側（右方）の吐出流路５９側のボールチェックバルブ３
５は吐出圧を保持すると共に吸込行程における油圧多板
クラッチ１３（後述）側からのオイルの逆流を防止す
る。なお、吸込流路３７はシール３９により外気と遮断
されている。

【００２４】また、ピストンポンプ７の右方に隣接し
て、ポンプボディ９外周と従動側のハウジング５内周と
の間に上記油圧多板クラッチ１３が設けられている。こ
の部のポンプボディ９の外周の軸方向溝９ｂには複数枚
のクラッチディスク（クラッチ板）４１が係合し、ハウ
ジング５内周の軸方向溝５ｂには複数枚のクラッチプレ
ート（クラッチ板）４３が係合し、両者４１，４３が軸
方向に交互に配置され、軸方向には共に移動可能にされ
ている。

【００２５】クラッチディスク４１とクラッチプレート
４３とからなるクラッチ室４５を挟んでエンドプレート
４７とクラッチピストン４９が配置されている。クラッ
チピストン４９はピン１７ａによりハウジング５と一体
に回転する。また、クラッチピストン４９にはオリフィ
ス５１が形成され、オリフィス５１はクラッチピストン
４９の背面側のシリンダ５３とクラッチ室４５とを常時
連通している。シリンダ５３はクラッチピストン４９の
内外周のシール５５，５７と前述のシール２１および吐
出流路５９に設けられたボールチェックバルブ３５とに
より油密に形成されている。さらに、シリンダ５３の油
圧による押圧力に抗するリターンスプリング６０が配置
されている。

【００２６】アキュムレータ１５がハウジング５の左端
部に設けられ、アキュムレータ１５は連通路（流路）６
１を介してクラッチ室４５に連通している。内外周のシ
ール６３，６５により油密にされたアキュムレータピス
トン６７がばね６９により押圧されて所定の油圧を保持
している。オイルは吸込流路３７、吸込側ボールチェッ
クバルブ３３を経てピストンポンプ７に吸込まれる。

【００２７】つぎに、このカップリング１の作用を説明
する。

【００２８】駆動軸３と従動側のハウジング５とが同一
回転速度であるときはピストンポンプ７のピストン２９
は出入りしないので油圧が発生せずに、クラッチピスト
ン４９はリターンスプリング６０により右方へ押し戻さ
れる。すなわち、ピストンポンプ７は作動せずに、油圧
多板クラッチ１３は締結されない。こうして、駆動軸３
と従動側のハウジング５との間にトルクは伝達されな
い。

【００２９】駆動軸３とハウジング５間に相対回転が生
じると、ピストンポンプ７のばね３１に付勢されたピス
トン２９がハウジング５のカム５ａの形状に倣って収容
孔２３内を出入りする。このとき、６個のピストン２９
は同一タイミングで出入りする。ピストン２９が収容孔
２３内で外方に移動するとき、アキュムレータ１５内の
オイルは吸込流路３７、吸込側ボールチェックバルブ３
３を経て吸込まれ、ピストン２９の軸心側への移動に伴
い吐出され、吐出側ボールチェックバルブ３５および吐
出流路５９を経てシリンダ５３内を昇圧する。シリンダ
５３内の油圧は吐出側ボールチェックバルブ３５とクラ
ッチピストン４９に設けられたオリフィス５１により所
定の油圧に制御される。

【００３０】シリンダ５３内の油圧によりクラッチピス
トン４９はクラッチプレート４３、クラッチディスク４
１を押圧し油圧多板クラッチ１３を締結し、駆動軸３と
ハウジング５間に駆動トルクが伝達される。シリンダ５
３内の油圧、つまり油圧多板クラッチ１３の締結力が両
者３，５間の回転差に比例するので、伝達される駆動ト
ルクは回転差に比例して増減する。

【００３１】なお、シリンダ５３内のオイルはクラッチ
ピストン４９に設けられたオリフィス５１から油圧多板
クラッチ１３のすきまおよび連通路６１を経てアキュム
レータ１５に入る。アキュムレータ１５ではアキュムレ
ータピストン６７の移動により油圧が所定の圧力に調整
される。そして、調圧されたオイルがピストンポンプ７
に吸込まれる。こうして、カップリング１の内部でオイ
ルは矢印Ａが示す経路を通り、循環している。

【００３２】こうして、本実施形態によれば、ピストン
ポンプ７のピストン２９の収容孔２３が、前記従来例の
底付き孔と異なり、孔加工時には径方向に貫通する構造
であるので収容孔２３の加工が大幅に容易化され、かつ
孔径を精度良く加工できる。これにより大幅なコスト低
減が可能になる。

【００３３】また、収容孔２３の全深さを利用できるの
でピストン２９の長さも十分に確保でき、倒れが抑制さ
れる。こうして、ピストンポンプ７の小型化が可能とな
り、したがってカップリング１の小型化も可能となる。

【００３４】なお、駆動軸３と従動側のハウジング５の
駆動と従動の関係は逆になってももちろん差支えない。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、部材を径方向に貫通する収容
孔を形成すればよいので収容孔の加工が容易で、かつ精
度よく加工できるので大幅なコスト低減が可能になると
共に、収容孔の底部の形成には軸心部の軸方向の孔にス
リーブを挿入すればよいので収容孔の全深さを利用で
き、ピストン長を短くする必要がないからピストンの倒
れが抑制される。

【００３６】請求項２に記載の発明によれば、スリーブ
がオイル通路になると共にピストンを付勢するばねを支
持するので、簡単な構成により請求項１の発明と同等の
効果が得られる。

【００３７】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
または２の発明と同等の効果が得られると共に、２部材
間に回転差が生じるとラジアルピストンポンプが作動
し、油圧クラッチが締結されるので、２部材間の差動が
制限される。

【００３８】請求項４に記載の発明によれば、請求項３
の発明と同等の効果が得られるうえに、循環するオイル
により油圧クラッチの冷却性が向上すると共に、アキュ
ムレータによりポンプ吸込側油圧の変動が抑制され、油
圧クラッチの作動つまり差動制限力が安定する。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態のカップリングの断面図である。

【図２】一実施形態のピストンポンプの構成図である。

【図３】一実施形態の要部の他の構造を示す説明図であ
る。

【図４】一実施形態の要部の他の構造を示す説明図であ
る。

【図５】一実施形態の要部の他の構造を示す説明図であ
る。

【図６】従来例のカップリングの断面図である。

【図７】従来例のピストンポンプの構成図である。

【符号の説明】

３ 駆動軸（２部材の一方） ５ ハウジング（２部材の他方） ５ａ カム ７ ラジアルピストンポンプ ９ ポンプボディ ９ａ ポンプボディの大径部 １３ 油圧多板クラッチ（油圧クラッチ） １５ アキュムレータ ２３ 収容孔 ２５ 軸心孔（軸方向孔） ２７ ストッパ（スリーブ） ２７ａ 流路 ２９ ピストン ２９ａ ピストンの頭部 ３１ ばね ３３，３５ ボールチェックバルブ ３７ 吸込流路 ４１ クラッチディスク（クラッチ板） ４３ クラッチプレート（クラッチ板） ４５ クラッチ室 ４９ クラッチピストン ５１ オリフィス ５３ シリンダ ５９ 吐出流路 ６１ 連通路（流路） ６７ アキュムレータピストン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同軸上で回転する２部材の一方の部材に
   回転軸心を通って径方向に貫通して放射状に形成された
   複数の収容孔と、 前記収容孔内に摺動出入り可能に収容されると共にばね
   により径方向外方に付勢されるピストンと、 前記一方の部材の周囲に配置される他方の部材の内周に
   形成され前記ピストンに当接する波形状のカムとを備
   え、 前記収容孔を有する一方の部材は軸心部に軸方向孔を備
   えると共に該孔に挿入されたスリーブが該貫通した各収
   容孔をそれぞれ２つの収容孔に区分することを特徴とす
   るラジアルピストンポンプ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のラジアルピストンポン
   プであって、 前記スリーブは前記各収容孔に連通する孔を周壁に放射
   状に備え該孔が該スリーブの中空孔と共にオイル通路を
   形成し、 前記ピストンを径方向外方に付勢するばねの軸心側端部
   が前記スリーブの外周に当接することを特徴とするラジ
   アルピストンポンプ。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のラジアルピス
   トンポンプと、 前記ラジアルピストンポンプの吐出油圧により前記２部
   材間を連結する油圧クラッチとを備えることを特徴とす
   るカップリング。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のカップリングであっ
   て、 前記油圧クラッチは、クラッチ板を押圧するピストンに
   常時開口しているオリフィスを有し、 前記クラッチ板を収容するクラッチ室が流路を介してア
   キュムレータに連通し、 前記ラジアルピストンポンプの吐出オイルが前記オリフ
   ィス、クラッチ室およびアキュムレータを経てラジアル
   ピストンポンプに吸込まれる経路を循環することを特徴
   とするカップリング。