JPH0341229A - 制御型回転差感応継手 - 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、四輪駆動車等の多輪駆動車の駆動力配分装置
や前後輪及び左右輪の差動装置や前後輪及び左右輪の差
動制限装置等として用いられる制御型回転差感応継手の
改良に関する。

（従来の技術） 従来の制御型回転差感応継手としては、特開昭６３−１
０１５６７号の公報に記載されているような継手が知ら
れている。

この従来継手には、同軸上に相対回転可能に配置された
第１の回転軸及び第２の回転軸と、該第１、第２の回転
軸の相対回転速度差に応じて吐出される流体量をオリフ
ィスによる流出規制で流体圧に変換し、さらに、この流
体圧を両軸間の伝達トルクに変換する回転差感応継手と
、オリフィス位置に軸方向移動可能に設けられたスプー
ルと、非回転部に設けられ、スプールにスライドストロ
ークを与えるアクチュエータとを備えたオリフィス開口
面積変更手段が示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の制御型回転差感応継手
にあっては、アクチュエータを回転部であるロータに設
けている為、下記に列挙するような問題がある。

■　アクチュエータがロータと共に高速回転される為、
アクチュエータ耐久性が劣る。

■　アクチュエータへの電気印加においてスリップリン
グを用いる必要がある為、スリップリングの摩耗や接触
不良によってアクチュエータが非作動となる恐れがある
。

■　回転軸心部に車軸等の第３の回転軸が貫通状態で存
在する場合には、アクチュエータを回転中心軸部に設け
ることができない。

そこで、オリフィス開口面積変更手段として、非回転部
にアクチュエータを設け、アクチュエタとオリフィスの
開口面積を変更するスプールとの間に、アクチュエータ
の回転動作をスプールのスライド動作に変換する動作変
換機構を設ける案がある。

しかし、動作変換機構として、第７図に示すように、ア
クチュエータの回転軸に固定されたフォークと、該フォ
ークからオリフィスの開口面積を変更させるべく軸方向
変位が与えられると共に第１または第２の回転軸の回転
に伴なって回転する円筒スリーブを有し、前記フォーク
の端部に設けた摺動部材を円筒スリーブの環状係合溝に
連結させる構造とした場合、使用中に摺動部材と環状係
合溝とが相対回転の摺動による大きなすべり抵抗で摩耗
し、アクチュエータの回転変位量に対するオリフィス開
口面積が変化し、継手の伝達トルク特性が使用による摩
耗度合により変動する。

本発明は、上述のような問題に着目してなされたもので
、外部アクチュエータによりオリフィスの開口面積を変
更可能な制御型回転差感応継手において、第１．第２の
回転軸以外に軸心位置に回転軸か貫通状態で存在する場
合に適用できると共に、アクチュエータの耐久性及び作
動確実性の向上と、使用による伝達トルク特性の変動防
止を図ることを課題とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明の制御型回転差感応継
手では、非回転部にアクチュエータを設け、アクチュエ
ータの回転動作をスライド動作に変換する揺動部材と回
転部材の連結部に転がり要素を介装した手段とした。

即ち、同軸上に相対回転可能に配置された第１の回転軸
及び第２の回転軸と、前記第１．第２の回転軸の相対回
転速度差に応じて吐出される流量をオリフィスによる流
出規制で流体圧に変換し、さらに、この流体圧を両軸間
の伝達トルクに変換する回転差感応継手と、非回転部に
設けられたアクチュエータと、該アクチュエータにより
駆動される揺動部材と、オリフィスの開口面積を変更さ
せるべく前記揺動部材により軸方向変位が与えられると
共に前記第１または第２の回転軸の回転に伴なって回転
する回転部材と、前記回転部材と揺動部材との連結部に
介装された転がり要素とを有するオリフィス開口面積変
更手段と、を備えている事を特徴とする。

（作　用） 第１の回転軸と第２の回転軸との間に相対回転速度差が
生じた場合には、相対回転速度差に応じて吐出される流
量がオリフィスによる流出規制で流体圧に変換され、さ
らに、この流体圧が両軸間の伝達トルクに変換される。

そして、この伝達トルク特性を変更する場合は、非回転
部に設けられたアクチュエータを所定の制御指令により
駆動させると、アクチュエータに連結された揺動部材が
アクチュエータの回転軸の回転角度に応じて揺動し、こ
の揺動動作により回転部材には揺動部材からオリフィス
の開口面積を変更させるべく軸方向変位が与えられる。

このアクチュエータの回転動作をスライド動作に変換す
る時、回転部材は第１または第２の回転軸の回転に伴な
って回転していることで、回転部材と揺動部材との連結
部は相対回転状態となるが、この連結部には転がり要素
が介装されている為、この連結部における抵抗はすベリ
抵抗より大幅に抵抗レベルが小さな転がり抵抗となる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

まず、構成を説明する。

第５図は実施例の制御型回転差感応継手Ａが適用された
四輪駆動車のパワートレーンを示すスケルトン図で、制
御型回転差感応継手Ａは、エンジン横置きで後輪を直接
駆動する四輪駆動車の前輪駆動系への動力伝達経路の途
中にセンターディファレンシャルと前輪への駆動力配分
制御装置とを兼用する継手として設けられている。

第５図において、後輪駆動系として、エンジン１、トラ
ンスミッション（クラッチを含む）２、トランスミッシ
ョン２の最終段ギヤ２１により駆動される第１回転メン
バ２４（第１の回転軸）、トランスファギヤトレーン９
、プロペラシャフトジヨイント１３、プロペラシャフト
１０．＋１゜１２、リヤディファレンシャル１５、リヤ
ドライフシャフト＋６．１７、後輪１９．２０を備えて
おり、前輪駆動系として、トランスアクスルケス２３内
に、第１回転メンバ２４、制御型回転差感応継手Ａ、フ
ロントディファレンシャルケースと一体の第２回転メン
バ２２（第２の回転軸）、フロントディファレンシャル
３、左フロントドライブシャフト４（第３の回転軸）、
右フロントドライブシャフト５、ジヨイント６、前輪７
，８を備えている。

第１図及び第２図は制御型回転差感応継手Ａを示す断面
図である。

この制御型回転差感応継手Ａのうち、第１．第２回転メ
ンバ２４，２２の相対回転速度差（前後輪の回転速度差
ΔＮ）に応じて吐出される流量をオリフィスによる流出
規制で油圧に変換し、さらに、この油圧を両回転メンバ
２２，２４間の伝達トルク（前輪側への伝達トルクΔ丁
）に変換する前後輪駆動力配分機能を示す回転差感応継
手部の構成を説明する。

この回転差感応継手部は、第１回転メンバ２４にスプラ
イン結合され、内面にカム面３１が形成されたドライブ
ハウジング３０と、第２回転メンバ２２にスプライン結
合されるロータ４０と、両回転メンバ２２，２４の相対
回転によりカム面３１に摺接しながら径方向に往復動す
る放射配置のドライビングピストン５０と、該ドライビ
ングピストン５０の往復動に伴なって体積変化するシリ
ンダ室６０と、該シリンダ室６０に連絡通路７０及び環
状オリフィス７１を介して連通されたスプール室７２と
、該スプール室７２から連絡油路７３を介して連通され
たアキュムレータ室１００と、アキュムレータ室１００
からシリンダ室６０に連通されたレギュレータ油路８０
を備えている。

尚、第１図及び第２図において、４２はシリンダー穴、
４３はオイルシール、５１はピストンシールリング、８
１はワンウェイポールバルフ、１０１はピストンシール
リング、１０２はアキュムレタピストン、１０３はスプ
リングリテーナ、１０４はリターンスプリング、１１０
はリリーフ穴である。

上記制御型回転差感応継手Ａのうち環状オリフィスＹ１
の開口面積を変更するオリフィス開口面積変更手段の構
成を説明する。

このオリフィス開口面積変更手段は、トランスアクスル
ケース２３（非回転部）に設けられたモタアクチュエー
タ９１と、モータアクチュエータ９１のモータ軸９１ａ
に減速機９２及びフォーク軸９３を介して連結されたフ
ォーク９４（揺動部材）と、前記左フロントドライブシ
ャフト４の外周に配置され、フォーク９４から環状オリ
フィス７１の開口面積を変更させるべく軸方向変位が与
えられると共に前記ロータ４０の回転に伴なって回転す
る円筒スリーブ９５（回転部材）と、前記フォーク９４
にピン結合された静止リング９６と、該静止リング９６
の両側に配置されたニードルローラ９７（転がり要素）
と、前記円筒スリーブ９５の端部に形成されたテーバ面
９５ａに接すると共に回転軸直交方向に配置されたスプ
ール９８と、該スプール９８の円錐状端部９８ａに対応
する円錐状穴９９ａを有するオリフィスパーツ９９とを
備えている。

前記フォーク９４は、第４ａ図〜第４ｃ図に示すよう１
こ、キー９４ａ１こよってフォーク重重９３１こ固定さ
れ、その両端部にはビン９４ｂが圧入固定されている。

前記円筒スリーブ９５は、第１図に示すように、ロータ
４０に内接し、キー９５ｂによりロータ４０に対してス
ライドを許し、且つ、ロータ４０と一体回転するように
設けられている。

前記静止リング９６は、第４ａ図〜第４Ｃ図に示すよう
に、前記ピン９４ｂと係合するビン保合溝９６ａが形成
され、円筒スリーブ９５の端面とスリーフ端部に圧入さ
れているフランジ部９５ｃとの間の溝部に配置される。

前記ニードルローラ９アは、静止リング９６の両側に配
置されていて、フランジ部９５ｃの圧入端部に設けられ
るシム９５ｄによりニードルローラ９７にかかる予圧が
調整される。

前記スプール９８は、第３ａ図に示すように、円筒スリ
ーブ９５のテーパ面９５ａに接する面が球面９８ｂに形
成され、スプール室Ｙ２の内壁との油密状態を保つべく
外周にシールリング９８ｃが設けられている。

前記オリフィスパーツ９９は、その下面位置に第３ａ図
の上方向に付勢するディッシュスプ静止リング９９ｂが
設けられ、スプール室７２の内壁との油密状態を保つべ
く外周にシールリング９９ｂか設けられている。

尚、第３ａ図及び第３ｂ図に示すように、円錐状端部９
８ａと円錐状穴９９ａとによってスプールストローク方
向に環状オリフィス７１が形成され、スプール９６のス
トローク位置によって開口面積が決定される。

次に、作用を説明する。

両路や氷雪路等の低摩擦係数路走行時等で、エンジン直
結駆動輪である後輪がスリップする前後輪回転速度差発
生時には、後輪駆動系の第１回転メンバ２４と前輪駆動
系の第２回転メンバ２２との間に相対回転が発生し、こ
の相対回転の発生に伴なって回転差感応継手部のドライ
ブハウジング３０とロータ４０とか相対回転する。

そして、この相対回転によりカム面３１に摺接するドラ
イビングピストン５０が径方向に往復動するが、この往
復動のうち回転軸中心に向かうビストンストローク時に
は、シリンダ室６０の容積を縮小させることによる吐出
流量が環状環状オリフィス７１による流出規制で油圧に
変換され、シリンダ室６０内の圧力が高まり、この発生
油圧とピストン５０の受圧面積とを掛は合せた油圧力が
ドライビングピストン５０をカム面３１に押し付ける力
となり、この押し付は力が前輪側への伝達トルクΔ丁と
して作用する。

そして、本実施例では、環状オリフィス７１の開口面積
を変化させることにより前輪側への伝達トルクΔ丁の特
性を任意に変更することができる。

即ち、トランスアクスルケース２３に設けられたモータ
アクチュエータ９１を所定の制御指令により駆動させ、
フォーク９４を第４ａ図の矢印Ｃ方向に回動させた場合
には、円筒スリーブ９５が第１図右方向にストロークし
、この円筒スリーブ９５のストロークｉ５１に対し、第
３ａ図に示すように、スプール９８はテーパ面９５ａの
傾斜角度で決まるストローク量Ｓ２だけテーパ面９５ａ
により押えられながら図面下方にストロークする。

また、フォーク９４を第４ａ図の矢印り方向に回動させ
た場合には、円筒スリーブ９５が第１図左方向にストロ
ークし、この円筒スリーブ９５のストロークに対し、ス
プール童子２の油圧力によってテーパ面９５ａとの接触
を保ちながらスプール９８は第３ａ図の上方にストロー
クする。

このスプールストローク動作により、環状オリフィス７
１の開口面積を、第３ａ図の左半分に示す最大開口面積
状態までから第３ａ図の右半分に示す全閉状態までの適
宜の面積に制御することかできる。

この結果、第６図に示すように、環状オリフィス７１の
開口面積の変更により前輪側への伝達トルクΔ丁の特性
を変更することができ、伝達トルク特性変更制御を様々
な車両条件に対応して行なうことで、下記に列挙するよ
うな優れた性能等が併せて発揮される。

ａ）乾燥路での小半径旋回走行時に環状オリフィス７１
の開口面積を大きく設定し、前後輪回転速度差ΔＮに対
し前輪への駆動力配分が小さい特性することでタイトコ
ーナブレーキが防止される。

ｂ）低摩擦係数路での走行時に環状オリフィス７１の開
口面積を小さく設定し、前後輪回転速度差ΔＮに対し前
輪への駆動力配分が大きい特性することで、低摩擦係数
路で高い走破性が得られる。

Ｃ）発進時や中間加速時に環状オリフィス７１の開口面
積を小さく設定し、前後輪回転速度差ΔＮこ対し前輪へ
の駆動力配分が大きい特性することで、高い発進性能や
加速性能が得られる。

ｄ）高速走行時に環状オリフィス７１の開口面積を小さ
く設定し、前後輪回転速度差ΔＮに対し前輪への駆動力
配分が大きい特性することで、高速走行安定性が得られ
ると共に高い旋回限界性能が得られる。

ｅ）スタック時に環状オリフィス７１を全閉とし、リジ
ッド４ＷＤに近い駆動力配分特性することで、スタック
脱出性が向上する。

ｆ）砂地や泥ねい地での長時間走行時等で、大きな前後
輪の回転速度差ΔＮが継続するような場合に、環状オリ
フィス７１を全閉とすることで油の発熱を抑制し、熱に
弱い部品の保護、製品寿命低下の防止を実現することが
できる。

また、モータアクチュエータ９１の回転動作を円筒スリ
ーブ９５のスライド動作に変換する時、円筒スリーブ９
５はロータ４０の回転に伴なって回転していることで、
フォーク９４と円筒スリーブ９５との連結部は相対回転
状態となるが、この連結部にはニードルローラ９Ｙが介
装されている為、フォーク９４とビン結合されている静
止リング９６は回転することなく、ニードルローラ９７
が回転し、ローラ回転による転がり抵抗で相対回転の摩
擦を吸収することができる。

以上説明したように、実施例の制御型回転差感応継手Ａ
にあっては、下記に列挙する特徴を併せて有する。

■　モータアクチュエータ９１をトランスアクスルケー
ス２３に設け、円筒スリーブ９５を左フロントドライブ
シャフト４の外周のオフセット位置に配置した為、第１
．第２回転メンバ２２．２４以外に軸心位置に第３の回
転軸である左フロントドライブシャフト４が貫通状態で
存在するにもがかわらず、オリフィス開口面積変更手段
を適用することができる。

この結果、上記ａ）〜ｆ）に記載したような優れた性能
を有する駆動力配分制御装置を提供できる。

■　モータアクチュエータ９１を非回転部であるトラン
スアクスルケース２３に設けた為、アクチュエータか高
速回転状態となることも、スリップ静止リングを用いて
アクチュエータへ電気印加することもなく、モータアク
チュエータ９１の耐久性及び作動確実性の向上を図るこ
とができる。

■　フォーク９４と円筒スリーブ９５との連結部に、静
止リング９６及びニードルローラ９Ｙを介装した為、使
用中に相対回転の摩擦が小さな転がり抵抗により吸収さ
れる。

この結果、モータアクチュエータ９１の回転変位量に対
するオリフィス開口面積が変化する摺動摩耗の発生が防
止され、使用による伝達トルク特性の変動防止を図るこ
とができる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。

例えば、実施例では、本発明の制御型回転差感応継手を
四輪駆動車の駆動力配分装置として適用した例を示した
が、左右輪及び前後輪の差動制限装置や左右輪及び前後
輪の差動装置等として適用してもよい。

また、実施例では、第１と第２の回転軸の中心部に第３
の回転軸が貫通する例を示したが、第３の回転軸が存在
しない場合にも適用できるのは言うまでもない。

また、実施例では、スプールストロークにより環状オリ
フィスの開口面積を変更する例を示したが、スリーブや
スプールのストロークにより円形やスリット状のオリフ
ィスを位置方向から開閉するような例としても良い。

（発明の効果） 以上説明してきたように、本発明にあっては、外部アク
チュエータによりオリフィスの開口面積を変更可能な制
御型回転差感応継手において、非回転部にアクチュエー
タを設け、アクチュエータの回転動作をスライド動作に
変換する揺動部材と回転部材の連結部に転がり要素を介
装した手段とした為、第１．第２の回転軸以外に軸心位
置に回転軸が貫通状態で存在する場合に適用できると共
に、アクチュエータの耐久性及び作動確実性の向上と、
使用による伝達トルク特性の変動防止を図ることが出来
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の制御型回転差感応継手を示す縦
断側面図（第２図Ｉ−Ｉ線断面図）、第２図は第１図■
−■線による縦断正面図、第３ａ図は環状オリフィス部
を示す拡大断面図、第３ｂ図は環状オリフィスを示す図
、第４ａ図及び第４ｂ図は実施例継手のオリフィス開口
面積変更手段のうち動作変換機構部を示す拡大断面図、
第４Ｃ図は第４ａ図の■−曲線による部分断面図、第５
図は実施例継手を適用した四輪駆動車のエンジン駆動系
を示すスケルトン図、第６図は実施例継手による前後輪
の回転速度差に対する前輪側へのトルク伝達特性図、第
７図は制御型回転差感応継手での動作変換機構の一例を
示す斜視図である。 Ａ・・・制御型回転差感応継手 ２２・・・第２回転メンバ （第２の回転軸） ２３・・・トランスアクスルケース （非回転部材） ２４・・・第１回転メンバ （第１の回転軸） ４０・・・ロータ ９１・・・モータアクチュエータ （アクチュエータ） ９２・・・減速機 ９３・・・フォーク軸 ９４・・・フォーク （揺動部材） ５・・・円筒スリーブ （回転部材） ６・・・静止リング ７・・・ニードルローラ （転がり要素）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）同軸上に相対回転可能に配置された第１の回転軸及
   び第２の回転軸と、 前記第１、第２の回転軸の相対回転速度差に応じて吐出
   される流量をオリフィスによる流出規制で流体圧に変換
   し、さらに、この流体圧を両軸間の伝達トルクに変換す
   る回転差感応継手と、非回転部に設けられたアクチュエ
   ータと、該アクチュエータにより駆動される揺動部材と
   、オリフィスの開口面積を変更させるべく前記揺動部材
   により軸方向変位が与えられると共に前記第１または第
   ２の回転軸の回転に伴なって回転する回転部材と、前記
   回転部材と揺動部材との連結部に介装された転がり要素
   とを有するオリフィス開口面積変更手段と、 を備えている事を特徴とする制御型回転差感応継手。