JPH0257726A - 油圧式動力伝達継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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］ 車両用駆動力配分装置としては、入力軸と出力軸の回転
速度差に応じて伝達トルクが変化する継手を第９図に示
すように配置したものがある。

第９図において、フロントデファレンシャル１とリャデ
フルンシャル２との間に介装された継手３は、前輪４お
よび後輪５へのトルク伝達の配分をコントロールし、左
前輪４Ａと右前輪４Ｂとの間に介装された継手６は、左
前輪４Ａおよび右前輪４Ｂへのトルク伝達をコントロー
ルし、更に左後輪５Ａと右後輪５Ｂとの間に介装された
継手７は右後輪５Ａおよび右後輪５Ｂへのトルク伝達の
配分をコントロールする。

従来このような用途に用いる継手としては、液体の粘性
を使用したビスカスカップリングがあり、第８図に示す
ように、インナーケース８にスプライン結合したインナ
ープレート８Ａと、アウターケース９にスプライン結合
したアウタープレート９Ａとを有し、回転速度差が生じ
たとき、これらのインナープレート８Ａとアウタープレ
ート９Ａとの間に充填した粘性流体の剪段抵抗により駆
動力を伝達するようにしたものがある。

また、特願昭６１−１２９４２号には、相対回転可能な
入出力軸間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装置が提
案されている。

また、特開昭６２−２５３５３１号、及び実開昭６２−
３３２６号には、車両の前後加速度を質量体の慣性力に
より検出して流動抵抗を変えることにより通常走行時と
加減速時のトルク特性を変更する提案がなされている。

［発明が解決しようとする課題］ ４輪駆動車の前後輪トルク配分に前記継手を使用した場
合（第９図の継手３）について、説明する。

後輪が大きなトルクを伝達する場合、タイヤのすべりに
より前輪と後輪との回転速度差が大きくなる。

このような状態では前輪へのトルク配分を増やすことに
より車両全体の駆動力を増加せしめた方が走破性、加速
性が向上する。

また、低速急旋回時に発生するタイトコーナーブレーキ
ング現象を回避するためには、回転速度差が小さい時の
伝達トルクが小ざい方が良い。

すなわち、このような用途に用いる継手の伝達トルク特
性は、入出力軸間の回転速度差が大きいほど伝達トルク
が大きくなる特性（第１０図の特性ＢまたはＣ）が好ま
しく、通常の走行においては、前記タイトコーナーブレ
ーキング現象を回避するため伝達トルクの小さい特性（
第１０図の特性Ｂ）が好ましい。

他方、車両の急発進、急減速のようなタイヤの限界を越
えたトルクが加わる場合には、継手の結合度を高めて、
前後輪へのトルク配分を均等にした方が加速性能、走破
性能が高く、かつ継手の内部発熱による過大な温度上昇
を抑制することができる。すなわち、急発進、急減速時
のトルク特性は第１０図の特性Ｃが好ましい。

このような必要性能に対し、ビスカスカップリングは第
１０図の特性Ａのような特性を持っているため、車両用
駆動力配分装置に適さないという欠点があった。

また、特願昭６１−１２９４２４号においても基本特性
は第１０図の特性Ｂの如くなるものの、通常走行時と急
発進、急減速時の異なる必要トルク特性を切換えること
ができず、継手の内部発熱による過大な温度上昇も抑制
できないという欠点があった。

また、特開昭６２−２５３５３１号および実開昭６２−
３３２６号いずれの場合も、タイヤがすべり易い砂地や
雪路等ではタイヤのスリップ空転のため車両加速度が小
さく、前記車両加速度検出機構が作動しないため、トル
ク特性が変わら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、回転速度差が大きい程大きいトルクを得る基
本特性（第１０図の特性ＢまたはＣ）を持ち、 かつ、車両の加減速状態を継手の角加速度にて検出する
ことにより、路面状態の影響を受けずに必要なトルク特
性、すなわち、通常走行時は低いトルク特性（第１０図
の特性Ｂ）を、加減速時には高いトルク特性（第１０図
の特性Ｃ）を得ることができる油圧式動力伝達継手を提
供することを目的としている。

また、併せて急加速、急減速時の継手の内部発熱による
過大な温度上昇を抑制して、耐久性に優れた油圧式動力
伝達継手を提供することをも目的としている。

［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、 前記流体の吐出路に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、前記吐出路の開
口部に回転自在に収納されオリフィスと突起部とフライ
ホイールを有し車両の急加速時または急減速時に継手の
角加速度を検知して前記吐出路を閉止するロータリバル
ブと、該ロータリバルブの前記突起部に係合するリター
ンスプリングと、該リターンスプリングをその突出部を
介して位置決めする蓋部材と、を備えたものである。

［作用］ 本発明においては、吐出路に形成したオリフィスの流動
抵抗によりプランジャー室の油圧を発生させ、トルク伝
達を行なうようにしたため、車両用駆動力配分装置に適
した基本トルク特性（第１０図の特性Ｂ）を得ることが
できる。

また、車両の急加速時および急減速時には路面状態に関
わらず継手の角加速度が大きくなり、フライホイールの
慣性トルクによりロータリバルブが吐出路を閉止するた
め、大きなトルク特性（第１０図の特性Ｃ）を得ること
ができ、直結４輪駆動重亜みの駆動力性能が得られる。

また、継手の内部発熱も抑制できるため、急激な温度上
昇がなく、耐久性を向上させることができる。

［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７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。

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がスプリング２８を介
して摺動自在に収納されている。また、ロータ１２の中
心部には大径部１６Ａと小径部１６Ｂを有する主通路１
６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が介装されている。

２９はピストン、３０は保持部材、３１はピストン２９
と保持部材３０との間に介装されたリターンスプリング
である。

２１は主通路１６の大径部１６Ａ内に回動自在に収納さ
れたロータリバルブであり、ロータリバルブ２１にはオ
リフィス２２が形成されるとともに突出部２３が形成さ
れ、さらに、端部の外周にはフライホイール２４が形成
されている（第３図、参照）。

２５はリターンスプリングであり、リターンスプリング
２５は突起部２３を挟むようにロータリバルブ２ｒ１の
内周に設けられている。

２６は蓋部材であり、蓋部材２６は突起部２７を有し、
突起部２７を介してリターンスプリング２５を位置決め
している。

したがって、車両の急加速時または急減速時には継手自
体の角加速度が大となり、ロータリバルブ２１のフライ
ホイール２４によりロータリバルブ２１がリターンスプ
リング２５に抗して回転し、吐出路１７を閉止するよう
になっている（第４図（Ａ）、第５図（Ａ）、参照）。

なお、通常の作動時にはロータリバルブ２１はリターン
スプリング２５により位置決めされ、吐出路１７はオリ
フィス２２を介して主通路１６に連通している（第４図
（Ｂ）、第５図（Ｂ）、参照）。

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。

なお、カムリング１１とロータ１２の間の空間とプラン
ジャー室１４、主通路１６などは互いに連通路３２によ
り結ばれており、ピストン２９によりわずかな予圧が加
えられているが、プランジャー１５の外側と内側では同
じ圧力であるため、ピストン２９による予圧では戻る力
は発生しない。

したがって、プランジャー１５はリターンスプリング２
８によりカム面１１Ａに押しつけられている。

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のオイルをオリフィ
ス２２を通して主通路１６へ押し出し、吸入弁２０は吸
入路１８を閉じる。

この時、オリフィスの流体抵抗のためプランジャー室に
油圧が発生し、プランジャーに反力が発生する。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は吸入行程となり、吸入弁２
０を介してオイルが吸入路１８に吸入され、プランジャ
ー１５はリターンスプリング２８によりカムリング１１
のカム面１１Ａに沿って戻る。

次に、車輪の急加速時または急減速時には、ロータリバ
ルブ２１のフライホイール２４によりロータリバルブ２
１が回転して吐出路１７を閉止する。このため、急加速
時または急減速時には第１０図のＣで示すように大きな
トルクを得ることができる。なお、Ｂは通常作動時のト
ルク特性を示す。

したがって、この継手３３を第６図に示すように、ＦＲ
４輪駆動車の前輪４と後輪５との間に配置すると、急加
速時、特にリヤタイヤがスリップするほどの大きなトル
クがリヤタイヤに加わった場合に、継手３３がロック状
態となり、リヤ側のトルクをフロント側へ配分し、リヤ
タイヤのスリップを防止するとともに、全体の駆動力を
増加させることができる。また、急加速時の急激な温度
上昇を抑制することもできる為、耐久性を向上させるこ
とができる。

更に、第７図に示すように、本発明では、ＦＦ車などで
継手３３を車両に対して横置する場合でおっても、構造
を変更する必要がない。

しかしながら、前述した従来例のような車両加速度検出
タイプのものでは、縦置にしなければならず、車両搭載
上の制約が大きい。

尚、本実施例では流量発生手段としてプランジャーポン
プを用いた例を示したが、他のポンプ方式でも適用でき
る。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、吐出路に形
成したオリフィスの流動抵抗によりプランジャー室の油
圧を発生させ、トルク伝達を行なうようにしたため、車
両用駆動力配分装置に適した基本トルク特性（第１０図
の特性Ｂ）を得ることができる。

また、車両の急加速時および急減速時には路面状態に関
わらず継手の角加速度が大きくなり、フライホイールの
慣性トルクによりロータリバルブが吐出路を閉止するた
め、大きなトルク特性（第１０図の特性Ｃ）を得ること
ができ、直結４輪駆動車並みの駆動力性能が得られる。

また、継手の内部発熱も抑制できるため、急激な温度上
昇がなく、耐久性を向上させることができる。

【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図はロータリバルブの断面図、 第４図（Ａ）、（Ｂ）はロータリバルブの作動を説明す
る各説明図、 第５図（Ａ＞、（Ｂ）はリターンスプリングの作用を説
明する各説明図、 第６図はＦＲ４輪駆動車への適用例を示す図、第７図は
ＦＦ４輪駆動車への適用例を示す図、第８図は従来のビ
スカスカップリングの断面図、第９図は従来の継手の使
用例を示す図、第１０図は継手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・・・プランジャー至、 １５・・・プランジＶ− １６・・・主通路、 １６Ａ・・・大径部、 １６Ｂ・・・小径部、 １７・・・吐出路、 １８・・・吸入路、 １９・・・スプリング、 ２０・・・吸入弁、 ２１・・・ロータリバルブ、 ２２・・・オリフィス、 ２３・・・突出部、 ２４・・・フライホイール、 ２５・・・リターンスプリング、 ２６・・・蓋部材、 ２７・・・突起部、 ２８・・・スプリング、 ２９・・・ピストン、 ３０・・・保持部材、 ３１・・・リターンスプリング、 ３２・・・連通路、 ３３・・・継手。 特許出願人　株式会社富士鉄工所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、 前記流体の吐出路に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、前記吐出路の開
   口部に回転自在に収納されオリフィスと突起部とフライ
   ホイールを有し車両の急加速時または急減速時に継手の
   角加速度を検知して前記吐出路を閉止するロータリバル
   ブと、該ロータリバルブの前記突起部に係合するリター
   ンスプリングと、該リターンスプリングをその突出部を
   介して位置決めする蓋部材と、を備えたことを特徴とす
   る油圧式動力伝達継手。