JPH03244835A - 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】 ［産業上の利用分野コ 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］ 従来の油圧式動力伝達継手としては、例えば、特開昭６
２−２８６８３８号に、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
カム面と隣接し前記回転部材の相対回転時に径方向に往
復動ずるカム体と、該カム体の往復動作に伴い容積変化
する複数の液体室と、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、を備えたも
のが記載されている。

また、本出願人は、特願平１−７９６７号において、内
側面にカム面を形成したカムハウジングと、該カムハウ
ジング内に回転自在に収納され軸方向に複数個のプラン
ジャー室を形成したロータと、プランジャー室内にリタ
ーンスプリングにより収納され軸方向に往復動する複数
個のプランジャーと、前記プランジャー室と吐出弁を介
装した吐出路を介して連通ずる主通路と、該主通路と前
記プランジャー室とを吸入弁を介装した吸入路とを連通
させるために前記ロータの外径部に設けたオイル循環溝
と、前記主通路内に設けられ所定の吐出圧で移動すると
ともに所定の温度で変形する感温変形部材により押圧さ
れて移動するオリフィスを有するオリフィスバルブと、
該オリフィスバルブが移動したとき前記オリフィスを閉
止するニードルバルブと、を備えた油圧式動力伝達継手
を提案してる。

両者ともカムの１回転に対してプランジャーが複数回往
復動し、吸入弁として、チエツク弁を用いている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の油圧式動力伝達継手に
あっては、吸入弁、吐出弁としてチエツク弁を用いてい
たため、次のような問題点があった。

（１）プランジャーの数と同数の吸入弁、吐出弁が必要
であり、それぞれ弁体、リターンスプリング、スプリン
グリテーナで構成されるため、部品点数が多く組立にも
時間がかかった。

また、各弁体との接触部（弁座）がプランジャー室など
の孔の奥に位置しているため、シール不良のない高い精
度で加工するのが困難で加工に時間がかかるばかりでな
く、歩留まりを悪くしていた。

そのため、部品費、組立費が高くなりコストが高い原因
になっていた。

（２）継手の長さを短くしようとした場合、吐出弁はロ
ータの内径部に配置せざるを得ない。

この結果、ロータ内径部に弁体の大きさに見合ったスペ
ースを確保する必要が生じるため、軸部の太さが太く、
外径の大きな継手となってしまい、設計上の制約が大き
い。

（３）また、プランジャーがカムを乗り越えた瞬間、残
圧の作用によりプランジャーは強く戻されてカムに激し
く衝突し、これにより継手から大きな騒音が発生するば
かりでなく、カムおよびプランジャーの接触部が変形、
異常摩耗するという問題点があった。

また、プランジャーの回転に対しては回転防止機構を付
加することで対策可能であるが、構造か複雑となり信頼
性か低下するばかりでなく、コストも高くなるという問
題点かあった。

（４）また、吸入弁をチエツク弁とした場合、弁に作用
する遠心力により弁か開くことがないようにリターンス
プリングによっておさえる必要がある。すべての弁を継
手の回転中心もしくは近辺に配置すれば問題ないが、プ
ランジャーポンプの場合、プランジャーと同数の弁が必
要となり構成が難しくなり継手自体が大きくなってしま
う。また、弁の作動方向を継手回転軸と並行な平面上と
すれば遠心力により弁が開いてしまうことはないが、側
壁に押しつけられて抵抗となるうえ、制作上加工が難し
くなりコストが高くなる。また、弁の開閉が素早く応答
するためにも弁のリターンスプリングをある程度強くす
る必要がある。クラッキング圧力が高くなることにより
以下のような問題点も生じる。

■充填効率が低い。

プランジャー室への油の吸入不足が生じるため、トルク
の脈動が大きくなる。また、注油時には曲の充填不足に
より、空気が残ってしまう。

■予圧か必要となる。

吸入弁のクラッキング圧力に打ち勝って油をプランジャ
ー室に押し込むために、外室に予圧を加える必要がある
。このため、アキュムレーターのスプリングを強いもの
を設定しなければならない。

アキュムレーターが大型化すると、カップリングの大型
化、重量増、コスト増となる。また、プランジャーのス
プリングを強いものを設定しなければならない。プラン
ジャー室か大型化すると、カップリングの大型化、重量
増、コスト増となる。

また、オイルシールの耐圧性をあげる必要がある。

この場合には、シールが大型化し、コストアップとなる
。さらに、予圧がスラスト荷重に変換されるような構造
の場合、プランジャーのリターンスプリングおよび予圧
により、ロータに大きなスラスト荷重か発生し、スラス
ト軸受は部の摩擦抵抗により起動トルクが大きくなる。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであり、吸入弁、吐出弁の構造を簡素化して部品数を
減らすとともに、加工の容易化を計ってコストを低減す
ることを目的としている。

また、吸入、吐出弁にチエツク弁を用いた場合の他の問
題点を同時に解決し、小型、軽量、安価で耐久信頼性の
高い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より駆
動されるプランジャーポンプと、該ポンプの吐出路に流
動抵抗を発生する手段を備え、前記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動力伝達継手にお
いて、前記一方の軸に連結され、内面に２つ以上の山を
有するカム面を形成したカムハウジングと；前記他方の
軸に連結されると共に、前記カム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形成したロータ
部材と； 前記複数のプランジャー室のそれぞれに、リタ−ンスプ
リングの押圧を受けて往復移動自在に収納されるととも
に、前記両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；前記ロータ部材に形成され
、前記プランジャー室と通しる吸入孔および吐出孔と： 前記ロータ部材に回転自在に摺接するとともに、前記カ
ムハウジングとの間で所定の角度だけ回転可能に位置決
めされ、前記両軸の相対回転方向が正転、逆転いずれの
場合でも前記吸入孔および吐出孔との位置関係によって
吸入弁および吐出弁の作用をする複数の吸入ポート、吐
出ポートを形成した弁体と、 前記吐出ポートのそれぞれを吐出路と連通路で連通して
形成した高圧室と、 前記吸入ポートと継手内の低圧室を接続する吸入路と、 前記高圧室から前記低圧室への出口部に流動抵抗発生手
段を設けたものである。

［作用］ 本発明においては、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より駆動されるプランジャ
ーポンプと、該ポンプの吐出路に流動抵抗を発生する手
段を備え、前記流動抵抗により前記入出力軸間の伝達ト
ルクが制御される動力伝達継手において、 前記一方の軸に連結され、内面に２つ以上の山を有する
カム面を形成したカムハウジングと；前記他方の軸に連
結されると共に、前記カム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形成したロータ部材と
； 前記複数のプランジャー室のそれぞれに、リターンスプ
リングの押圧を受けて往復移動自在に収納されるととも
に、前記両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；前記ロータ部材に形成され
、前記プランジャー室と通じる吸入孔および吐出孔と； 前記ロータ部材に回転自在に摺接するとともに、前記カ
ムハウシングとの間で所定の角度だけ回転可能に位置決
めされ、前記両軸の相対回転方向が正転、逆転いずれの
場合でも前記吸入孔および吐出孔との位置関係によって
吸入弁および吐出弁の作用をする複数の吸入ポート、吐
出ポートを形成した弁体と、 前記吐出ポートのそれぞれを吐出路と連通路で連通して
形成した高圧室と、 前記吸入ポートと継手内の低圧室を接続する吸入路と、 前記高圧室から前記低圧室への出口部に流動抵抗発生手
段を設けたため、吸入弁、吐出弁の構造が簡素化され部
品数が減るとともに、加工、組立が容易になりコストを
低減することができる。

また、吸入、吐出弁にチエツク弁を用いた場合の他の問
題点を同時に解決し、小型、軽量、安価て耐久信頼性の
高い油圧式動力伝達継手とすることかできる。

また、吸入路、吐出路、連通路を、ロータ部材もしくは
弁体の表面に溝を設けることによって形成したため、加
工が容易になり、更にコストを低減できる。

［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図は本発明の一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２つ以上の山を有するカム面２を形成し
たカムであり、カム１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。また、カム１
はカムハウジング３に固定され、カムハウジング３はカ
ム１と一体で回転する。

４はカムハウジング３内に回転自在に収納されたロータ
（ロータ部材）であり、ロータ４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。

ロータ４には、軸方向に複数個のプランジャー室５が形
成され、プランジャー室５内は複数個のプランジャー６
がリターンスプリング７を介して摺動自在に収納されて
いる。また、ロータ４には複数の吸入吐出兼用ポート８
が形成されている。

１０は吸入吐出兼用ポート８に連通ずる吸入ポート１１
Ａと吸入路１１Ｂおよび吐出ポート１２Ａと吐出路１２
Ｂを有するロータリーバルブ（弁体）であり、ロータリ
ーバルブ１０はカムハウジング３の内周に形成した切欠
き１３に係合する位置決め用の突起１４を有する。また
、ロータ４には吐出路１２Ｂに連通ずる連通路１５が形
成され、連通路１５には通路１５Ａを介して高圧室１６
が連通している。ロータ４に形成した収納室４Ａ内には
スプリング１７を介してオリフィス１８を有するオリフ
ィスバルブ１９が移動可能に収納されている。オリフィ
スバルブ１９は高圧室１６の吐出圧が所定値に達したと
き、右方向に移動し、この移動によりニードルバルブ２
１がオリフィス１８を閉止する。２０はロータ４に形成
した低圧室であり、低圧室２０はプランジャー室５に連
通し、プランジャー室５はロータ４の外径部に形成され
た図示しない油溝に連通し、油溝はロータリーバルブ１
０の吸入路１１Ｂに連通している。

２２はカムハウジング３と一体で回転する支持部材であ
り、支持部材２２とロータリーバルブ１０との間には皿
ばね２９を介して軸方向移動可能にボールベアリング２
３が介装されている。

ここで、皿ばね２９のバネ荷重はロータ４に作用するプ
ランジャーリターンスプリング７のバネ荷重の合計より
も大きく設定しているため、継手の差動回転数が低く、
プランジャー室５内の圧力が低い場合には、ロータ４に
作用するスラスト荷重は前記器ばね荷重より弱くなり、
ロータリーバルブ１０は軸方向、径方向ともボールベア
リング２３により支持される。

また、継手の差動回転数が高くなると、ロータ４に作用
するスラスト荷重は強大になるが、前記器ばね荷重より
大きくなるため、ベアリング２３は図中左方向に押され
、ロータリーバルブ１０は支持部材２２によって軸方向
に直接支持される。

このため、ボールベアリング２３には皿ばね荷重以上の
スラスト荷重が加わることはなく、小型で安価なボール
ベアリングを使用することができる。

このような支持構造としたことで、いったん差動回転数
が零となる差動回転方向の切替わり時には、ホールベア
リング２３側のフリクショントルクはロータ４とロータ
リーバルブ１０の間のフリクショントルクより小さくな
る。

したがって、差動回転の方向が変わると（第３図、第４
図、参照）、ロータリーバルブ１０はロータ４とともに
つれ回りし、ロータリーバルブ１０の位置決め用の突起
１４がカムハウジング３と切欠き１３に当たるまで回転
した後、カムハウジング３と一体で回転する。これによ
り、正転時または逆転時にも所定のタイミングで吸入吐
出兼用ポート８を強制的に開閉する。ここで、ロータ４
とロータリーバルブ１０およびロータ４とカム１との間
でラジアル軸受３０．３１を形成している。

ロータリーバルブ１０の支持方法としては、第７図に示
すように、ニードルベアリング３２，３３で固定的に支
持する方法もあるが、外力Ａによる突き上げがあると、
ロータ４が右方向に移動して、ロータリーバルブ１０と
のあいだにスキマができ、トルクを発生しなくなるとい
う問題がある。

また、ロータリーバルブ１０の内径部のシール長さＢが
短くなり、高圧室１６からの油洩れが多くなり、継手の
温度が変化すると油の粘性変化によリトルクの変化が大
きくなるという別の問題もある。

２４は支持部材２２と一体で回転するアキュムレータピ
ストンであり、アキュムレータピストン２４は内圧に応
じて移動する。なお、２５はオイルシール、２６．２７
はストップリング、２８は入出力軸の取付孔である。

次に、作用を説明する。

カム１とロータ４との間に回転差が生しないときは、プ
ランジャー６は作動せず、トルクは伝達されない。なお
、このとき、プランジャー６はリターンスプリング７に
よりカム面２に押しつけられている。

次に、カム１とロータ４との間に回転差が生しると、吐
出行程にあるプランジャー６はカム１のカム面２により
軸方向に押し込まれる。

このため、プランジャー６はプランジャー室５のオイル
を吐出孔９、ロータリーバルブ１０の吐出ポート１２Ａ
１吐出路１２Ｂ１連通路１５および通路１５Ａを介して
高圧室１６に押し出すとともに、吸入吐出兼用ポート８
はロータリーバルブ１０により強制的に閉止される（第
５図、第６図、参照）。

高圧室１６に押し出されたオイルは、オリフィスバルブ
１９のオリフィス１８を通って低圧室２０に供給される
。この時、オリフィス１８の抵抗により高圧室１６およ
びプランジャー室５の油圧が上昇し、プランジャー６に
反力が発生する。このプランジャー反力に逆ってカム１
を回転させることによりトルクが発生し、カム１とロー
タ４との間でトルクか伝達される。

さらに、カム１が回転すると、プランジャー６は吸入行
程となり、低圧室２０のオイルは、プランジャー室５、
油溝、ロータリーバルブ１０の吸入路１１Ｂ、吸入ポー
ト１１Ａ１吸入吐出兼用ポート８を介してプランジャー
室５に吸入され、カム１のカム面２に沿って戻る（第５
図、第６図、参照）。

本実施例においては、吸入ポートＩＩＡと吸入路１１Ｂ
および吐出ポート１２Ａと吐出路１２Ｂをそれぞれ形成
したロータリーバルブ１０を用いるので、吸入弁、吐出
弁の構造が簡素化され、部品数が減るとともに、加工、
組立が容易になり、コストを低減することができる。

また、プランジャー５がカム１を乗り越える少し前にプ
ランジャー５．に高圧が作用しなくなるために、たとえ
カム１とプランジャー５・に片当りがあってもプランジ
ャー５に大きな回転力が発生することかなく、プランジ
ャー５は回転しない。

よって、プランジャー５の回転防止機構は必要なく、そ
れによる信頼性の低下およびコストアップを防止するこ
とができる。

また、吸入弁をロータリーバルブ１０による強制開閉弁
としたので、チエツク弁と比較して、充填効率を高める
ことができ、予圧も不必要となる。

その結果、継手の小型化、軽量化、低コスト化を図るこ
とができる。

また、差動回転方向により、正転と逆転でカム１に対す
る弁の開閉タイミングを切り換えることができる。した
がって、４輪駆動車用駆動力配分継手に適用することが
できる。

次に、第８図および第９図は本発明の第２実施例を示す
図である。

第８図および第９図において、ロータ４の中心部の収納
室３４内にはアキュームレータピストン３５を摺動自在
に設けている。したかって、ロータ４の外側に設けた場
合に比較して、継手を小型化することができる。

３６はロータリーバルブ１０に形成されたオリフィスで
あり、オリフィス３６は吐出ポート１２Ａに開口し、吸
入路１１Ｂに連通している。

したがって、オイルはオリフィス３６から吸入路１１Ｂ
１吸入ポート１１Ａ１吸入吐出兼用ポート８を経てプラ
ンジャー室５に戻る。その結果、内部構造も簡単となり
、コストを低減することができる。

尚、本実施例では吸入穴と吐出穴を兼ねた孔８を設けて
いるが、別々の孔としてもさしつかえない。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、吸入弁、吐
出弁の構造が簡素化され部品数が減るとともに、加工、
組立が容易になりコストを低減することかできる。

また、吸入、吐出弁にチエツク弁を用いた場合の他の問
題点を同時に解決し、小型、軽量、安価で耐久信頼性の
高い油圧式動力伝達継手とすることができる。

また、吸入路、吐出路、連通路を、ロータもしくは弁体
の表面に溝を設けることによって形成したため、加工が
容易になり、更にコストを低減することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す図、第２図はその断
面図、 第３図は正転時の説明図、 第４図は逆転時の説明図、 第５図および第６図は油の流れの各説明図、第７図は突
き上げがあったときの問題点の説明図、 第８図は本発明の第２実施例を示す図、第９図はその断
面図である。 図中、 １・・・カム、 ２・・・カム面、 ３・・・カムハウジング、 ４・・・ロータ、 ４Ａ・・・収納室、 ・・・プランジャー室、 ・・プランジャー ・・・リターンスプリング、 ・・吸入吐出兼用ポート、 ０・・・ロータリーバルブ、 １Ａ・・・吸入ポート、 ＩＢ・・・吸入路、 ２Ａ・・・吐出ポート、 ２Ｂ・・・吐出路、 ３・・・切欠き、 ４・・・突起、 ５・・連通路、 ５Ａ、通路、 ６・・・高圧室、 ７・・・スプリング、 ８・・オリフィス、 ９・・・オリフィスバルブ、 ０・・低圧室、 １・・・ニードルバルブ、 ２・・・支持部材、 ３・・・ボールベアリング、 ４・・・アキュムレータピストン、 ５・・・オイルシール、 ６．２７・・・ストップリング、 ８・・・取付孔、 ９・・・皿ばね、 ０．３１・・・ラジアル軸受、 ２．３３・・・ニードルベアリング、 ４・・・収納室、 ５・・・アキュムレータピストン、 ６・・・オリフィス。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）相対回転可能な入出力軸間に設けられ、前記両軸
   の回転速度差により駆動されるプランジャーポンプと、
   該ポンプの吐出路に流動抵抗を発生する手段を備え、前
   記流動抵抗により前記入出力軸間の伝達トルクが制御さ
   れる動力伝達継手において、 前記一方の軸に連結され、内面に２つ以上の山を有する
   カム面を形成したカムハウジングと；前記他方の軸に連
   結されると共に、前記カム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形成したロータ部材と
   ； 前記複数のプランジャー室のそれぞれに、リターンスプ
   リングの押圧を受けて往復移動自在に収納されるととも
   に、前記両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；前記ロータ部材に形成され
   、前記プランジャー室と通じる吸入孔および吐出孔と； 前記ロータ部材に回転自在に摺接するとともに、前記カ
   ムハウジングとの間で所定の角度だけ回転可能に位置決
   めされ、前記両軸の相対回転方向が正転、逆転いずれの
   場合でも前記吸入孔および吐出孔との位置関係によって
   吸入弁および吐出弁の作用をする複数の吸入ポート、吐
   出ポートを形成した弁体と、 前記吐出ポートのそれぞれを吐出路と連通路で連通して
   形成した高圧室と、 前記吸入ポートと継手内の低圧室を接続する吸入路と、 前記高圧室から前記低圧室への出口部に流動抵抗発生手
   段を設けたことを特徴とする油圧式動力伝達継手。
2. （２）前記吐出路および連通路を、前記弁体もしくは前
   記ロータ部材の弁体との摺接面に溝を設けることによっ
   て形成したことを特徴とする前記請求項１に記載の油圧
   式動力伝達継手。
3. （３）前記弁体と前記ロータ部材との間でラジアル軸受
   を形成するとともに、該ラジアル軸受に隣接して前記連
   通路を形成したことを特徴とする前記請求項１に記載の
   油圧式動力伝達継手。
4. （４）少なくとも、前記両軸の相対回転方向が切り替わ
   る時に、前記弁体と前記ロータ部材とのフリクショント
   ルクが、該弁体とカムハウジングに支持される支持部材
   とのフリクショントルクより大きくなるようにしたこと
   を特徴とする前記請求項１に記載の油圧式動力伝達継手
   。
5. （５）前記ロータ部材の中心部にアキュームレータピス
   トンを設けたことを特徴とする前記請求項１に記載の油
   圧式動力伝達継手。
6. （６）前記弁体の前記吐出ポートに開口するオリフィス
   を前記弁体に設けたことを特徴とする前記請求項１に記
   載の油圧式動力伝達継手。