JPH0425624A

JPH0425624A - 回転差感応型継手

Info

Publication number: JPH0425624A
Application number: JP2130542A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Yoshiba; 吉葉　浩
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-05-21
Filing date: 1990-05-21
Publication date: 1992-01-29
Anticipated expiration: 2012-07-16
Also published as: JP2630017B2; US5162024A

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、車両のエンジン駆動系に差動制限装置や駆動
力配分装置として適応され、左右軸や前後輪の回転差に
応じて発生する油圧を差動制限トルクや駆動力配分トル
クに変換して駆動力配分比を変更する回転差感応型継手
に関する。

（従来の技術）従来、回転差感応型継手としては、例えば、特開昭６３
−６２６３５号公報に記載されているような装置が知ら
れている。

この従来出典には、内面にカム面を有するハウジング部
材と、相対回転によりカム面に摺接しながら径方向に往
復動する放射状配置のカム体を有するロータ部材と、前
記カム体の往復動に伴ない体積変化するシリンダ室と封
入油の増減を吸収するアキュムレータ室とを連通する吐
出油路と、該吐出油路に設けられ、吐出油の流通抑制に
より油圧に変換するオリフィスとを備えた回転差感応型
継手が示されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来の回転差感応型継手を例
えば差動制限装置として連用した場合、左右駆動輪に回
転速度差が発生した場合、常にオリフィスによる吐出油
の流通抑制作用が生じ、量的に回転速度差に応じて差動
制限トルクが発生する構造となっている為、下記に述べ
るような問題を有する。

■　後左右輪がスプリットμ路（例えば、右側ニアスフ
アルド路、左側：水路）にある状態でブレーキ操作を行
なった場合、低μ路側のタイヤが制動ロック傾向となる
ことで左右輪の回転速度差が発生し、この回転速度差に
応じて差動制限トルクが発生し、制動力が低μ路側のタ
イヤに伝達されてロック傾向を増しながら回転差を抑え
る差動制限作用により左右輪が共にロックする。

よって、スプリットμ路での制動時（ＡＢＳ作動作動金
む）に尻振り現象を示し、車両の走行安定性が著しく低
下する。

■　極低温時には、作動油として用いられているオイル
粘度が異常に高くなる為、オリフィスを通過する際の抵
抗が極めて大きくなり、コーナリング時に内外軸の旋回
半径差による生じる程度の小さな左右輪の回転速度差の
発生時にでも大きな差動制限トルクが発生する。

よって、コーナリング時に左右輪の回転速度差がほとん
どつかなくなり、強アンダーステア特性を示す。

上記問題を解決する案として、オリフィス開口面積を外
部アクチュエータにより制御する可変オリフィスとし、
上記■や■のような場合に、オリフィス開口面積を全開
とし、オリフィス効果を無くす案があるが、この場合、
オリフィス開度を絞っての通常走行時に油圧抵抗の変化
等でオリフィス開口面積が変動し拐く、固定オリフィス
に比べ制御安定性を欠くし、オリフィス部材の油密性確
保やアクチュエータの設置位置の決定等、設計的にも非
常に困雛となる。

本発明は、上記のような問題に着目してなされたもので
、オリフィスを通過する油の抵抗を利用した回転差感応
型継手において、通常走行時には相対回転速度差に応じ
た安定した伝達トルク制御性能を確保しながら、所定の
伝達トルク不要時には相対回転速度差にかかわらず伝達
トルクの発生を抑えることを課題とする。

（課題を解決するための手段）上記ｌＲＢを解決するために本発明の回転差感応型継手
では、オリフィスが設けられた吐出油路と油路開閉制御
弁が設けられたバイパス吐出油路とを並列に配置した。

即ち、同軸上に配置された第１回転軸及び第２回転軸の
うち一方の回転軸の軸端部に設けられ、内面にカム面を
有するハウジング部材と、第１回転軸及び第２回転軸の
うち他方の回転軸の軸端部に設けられ、相対回転により
前記カム面に摺接しながら径方向に往復動する放射状配
置のカム体を有するロータ部材と、前記カム体の往復動
に伴ない体積変化するシリンダ室と封入油の増減を吸収
するアキュムレータ室とを連通ずる吐出油路と、前記吐
出油路に設けられたオリフィスと、前記吐出油路に対し
並列関係で設けられたバイパス吐出油路と、前記バイパ
ス吐出油路に設けられた油路開閉制御弁とを備えている
事を特徴とする。

（作　用）通常走行時には、バイパス吐出油路に設けられた油路開
閉制御弁が全閉とされる。

従って、第１回転軸及び第２回転軸の相対回転発生時に
は、この相対回転によりカム面に摺接するカム体は径方
向に往復動し、この往復動のうち回転軸中心に向かうこ
とでシリンダ室の容積を縮小させる時に吐出油路に設け
られたオリフィスによる流動抵抗でシリンダ室内の圧力
が高まり、この発生油圧とカム体の受圧面積とを掛は合
せた油圧力がカム体をカム面に押し付ける力となり、こ
の押し付は力が伝達トルクとなる。即ち、相対回転速度
差の増大に応じて高まる伝達トルク特性により伝達トル
ク制御が行なわれる。

伝達トルク不要時、例えば、ＡＢＳ　（アンチスキッド
・ブレーキ・システム）の作動時や極低温時等には、バ
イパス吐出油路に設けられた油路開閉制御弁が全開とさ
れる。

従って、第１回転軸及び第２回転軸に相対回転発生し、
この相対回転によりカム面に摺接するカム体は径方向に
往復動し、この往復動のうち回転軸中心に向かうことで
シリンダ室の容積が縮小する時には、シリンダ室からの
油は流動抵抗の小さなバイパス吐出油路を経過してアキ
ュムレータ室にそのまま流出し、シリンダ室での圧力の
高まりが見られず、伝達トルクは小さく抑えられる。

（実施例）以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

まず、実施例の構成を説明する。

実施例は本発明の回転差感応型継手を差動制限装置とし
て適用した例であり、第１図に示すように、差動機能を
発揮する差動装置１内に差動制限機能を発揮する回転差
感応型差動制限装置２が内蔵状態で組み合わされている
。

前記差動装置１としては、ドライブビオニオン３及びリ
ングギヤ４を介して駆動力が入力されるディファレンシ
ャルケース１０と、ピニオンシャフト１１を介して回転
自在に支持されたピニオン１２と、該ビニオン１２に噛
合する一対のサイドギヤ１３，１４と、該サイドギヤ１
３，１４に連結される２つの出力軸１５．１６（第１回
転軸及び第２回転軸）とを備えている。

そして、前記比力軸１５．１６には、相対回転の発生が
無い時には等配分に駆動力が伝達され、相対回転の発生
時には回転差感応型差動制限装置２による差動制限トル
ク分だけ駆動力や制動力が高回転側から低回転側へ伝達
される。

前記回転差感応型差動制限装置２は、第１図及び第２図
に示すように、出力軸１５．１６のうち一方の出力軸１
５にスプライン結合され、内面にカム面２１が形成され
たカムハウジング２０（ハウジング部材）と、他方の出
力軸１６にスプライン結合され、出力軸１５．１６の相
対回転によりカム面２１に摺接しながら径方向に往復動
するドライビングピストン４０（カム体）が放射配置さ
れたロータ３０（ロータ部材）と、前記ドライビングピ
ストン４０の往復動に伴なって体積変化するシリンダ室
５０と、該シリンダ室５０に連通する吐出油路６０と、
アキュムレータ室７０と各シリンダ室５０とをそれぞれ
ワンウェイバルブ８１を介して連通するレギュレータ油
路８ｏと、前記アキュムレータ室７０に向かう吐出油路
６ｏに設けられたオリフィス９０と、吐出油路６ｏに対
し並列関係で設けられたバイパス吐出油路１ｏ。

と、前記バイパス吐出油路１００に設けられたスプール
バルブ１１０（油路開閉制御弁）とを備えている。

前記カムハウジング２０は、出力軸１５に対しスプライ
ン結合されるカムハウジングカバー２２を介して設けら
れていて、側面にはサイドギヤ１４が形成されている。

前記ロータ３０は、カムハウジング２ｏのカム面２１内
に挿入状態で配置されていて、前記カム面２１に対向す
る位置で放射半径方向に等間隔で６個所にシリンダ穴３
１が形成されている。

前記ドライビングピストン４ｏは、前記シリンダ穴３１
に対しシールリング４１により油密状態で６個設けられ
たカム部材で、カム面２１との摺接面は滑らかな接触移
動と高いヘルツの接触応力を確保する為に球面に形成さ
れている。

前記シリンダ室５０は、前記シリンダ穴３１と前記ドラ
イビングピストン４０との間に、該ピストン４０のスト
ローク位置によって室容積が変化するように形成されて
いる。

前記吐出油路６０は、ドライビングピストン４０が設け
られる各シリンダ穴３１に対しそれぞれ設けられている
。

前記アキュムレータ室７０は、作動油の一時的貯留及び
放出により油量の増減吸収を行なう室で、ロータ３０に
往復動可能に油密状態で設けられたアキュムレータピス
トン７１と、該ピストン了１とスプリングリテーナ７２
との間に介装されたスプリング７３とを有する。

尚、前記アキュムレータピストン７１には、ピストンシ
ール７４が設けられ、このピストンシール７４が設けら
れる位置のロータ３０には、径方向にリリーフ穴７５が
開穴され、アキュムレータ室７０が設定圧を越え、アキ
ュムレータピストン７１が図面右方向に移動した時にリ
リーフ穴７５がアキュムレータ室７０と連通して作動油
を逃すリリーフバルブ機能を発揮するようにしている。

前記レギュレータ油路８０は、シリンダ室５０の油圧調
整のために設けられた油路で、アキュムレータ室７０と
各シリンダ室５０とをそれぞれワンウェイバルブ８１を
介して連通させることで、ドライビングピストン４０が
外径方向にストロークし、シリンダ室圧がアキュムレー
タ室圧より低圧となってワンウェイバルブ８１が開く時
に、アキュムレータ室７０から各シリンダ室５０に加圧
作動油を供給するようにしている。

前記オリフィス９０は、吐出油路６０の出力ポート部に
設けられたオリフィス部材に対し形成されている。

前記バイパス吐出油路１００は、ドライビングピストン
４０が設けられる各シリンダ穴３１に対しそれぞれ設け
られている。

前記スプールバルブ１１０は、バイパス吐出油路１００
の出力ポート部のロータ３０の軸心位置に軸方向移動可
能に設けられていて、制御圧油路１２０から加圧作動油
の供給が無い時には、アキュムレータ室圧により第１図
に示すように図面左側位置に固定されてバイパス吐出油
路１００が閉鎖され、制御圧油路１２０から加圧作動油
の供給時には、制御圧により第３図に示すように図面右
側位置に固定されてバイパス吐出油路１００が開放され
る。

次に、作用を説明する。

（イ）通常走行時通常走行時には、制御圧油路１２０から加圧作動油の供
給が無く、スプールバルブ１１０はアキュムレータ室圧
により第１図に示すように図面左側位置に固定されてバ
イパス吐出油路１００が閉鎖される。

従って、左右輪の回転速度に差が生じ、両出力軸１５．
１６に相対回転が発生した時には、この相対回転により
カム面２１に摺接するドライビングピストン４０は径方
向に往復動し、この往復動のうち回転軸中心に向かうこ
とでシリンダ室５０の容積を縮小させる時には、吐出油
路６０に設けられたオリフィス９０による流動抵抗でシ
リンダ室５０内の圧力が高まり、この発生油圧とドライ
ビングピストン４０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４０をカム面２１に押し付ける力
となり、この押し付は力が差動制限トルクとなる。

即ち、第４図に示すように、左右輪回転速度差ΔＮＲＬ
の増大に応じ差動制限トルクＴＬＳ（ｌが二次関数的に
高まる特性により差動制限トルク制御が行なわれる。

この結果、高い左右輪回転速度差ΔＮＦＩＬの発生があ
る悪路走行時やスタック脱出時等においては、差動制限
作用により悪路走行性やスタック脱出性が向上する。

尚、第４図の点線特性に示すように、高速走行時等で車
速Ｖが大きい場合には、ドライビングピストン４０に遠
心力が作用し、この遠心力がドライビングピストン４０
をカム面２１に押し付ける力となり、車速Ｖに応じてい
くらかかの差動制限トルクが生じ、高速道路等での高速
直進走行安定性が高められる。

（ロ）差動制限トルク不要時差動制限トルクが不要の時、例えば、ＡＢＳ（アンチス
キッド・ブレーキ・システム）の作動時や極低温時等に
は、制御圧油路１２０から加圧作動油が供給され、スプ
ールバルブ１１０は制御圧により第３図に示すように図
面右側位置に固定されてバイパス吐出油路１００が開放
される。

尚、制御圧油路１２０からの油圧は、例えば、ＡＢＳの
作動時に発生する油圧をそのまま導いてきても良いし、
ＡＢＳのコントローラからの出力信号や油温センサ等か
らセンサ信号を入力し、出力信号がＡＢＳ作動時を示す
信号の時やセンサ信号が極低温を示す信号の時に所定の
油圧源からの加圧油を制御圧油路１２０に供給するよう
にしても良い。

従って、左右輪の回転速度に差が生じ、両出力軸１５．
１６に相対回転が発生した時には、この相対回転により
カム面２１に摺接するドライビングピストン４０は径方
向に往復動し、この往復動のうち回転軸中心に向かうこ
とでシリンダ室５０の容積を縮小する時には、シリンダ
室５０からの作動油は流動抵抗の小さなバイパス吐土油
路１００を経過してアキュムレータ室７０にそのまま流
出し、シリンダ室５０での圧力の高まりが見られず、差
動制限トルクは小さ（抑えられる。

この結果、後左右輪がスプリットμ路（例えば、右側ニ
アスフアルド路、左側；水路）にある状態でブレーキ操
作を行なったりＡＢＳが作動した場合、低μ路側のタイ
ヤが制動ロック傾向となることで左右輪の回転速度差が
発生しても差動制限トルクの発生が小さく抑えられ、左
右輪の回転速度差が多くつけられることで、車両の走行
安定性がが確保される。

また、作動油の極低温時には、オイル粘度が異常に高く
なるものの作動油は流動抵抗の小さなバイパス吐出油路
１００を経過してアキュムレータ室７０にそのまま流出
する為、差動制限トルクの発生が小さく抑えられ、コー
ナリング時にステア特性が強アンダーステア特性を示す
ことが防止されるし、低μ路等でのコーナリング時にお
いても車両スピンに至ることが防止される。

以上説明してきたように、実施例の回転差感応型差動制
限装置２にあっては、下記に列挙する効果が得られる。

■　オリフィス９０が設けられた吐出油路６０とスプー
ルバルブ１１０が設けられたバイパス吐出油路１００と
を並列に配置した為、通常走行時には左右輪の回転速度
差に応じた固定の開口面積を持つオリフィス９０により
安定した差動制限トルク制御性能を確保しながら、ＡＢ
Ｓ作動時や極低温時等の所定の廻動制限トルク不要時に
は左右輪の回転速度差にかかわらず差動制限トルクの発
生を抑えることが出来る。

■　油路開閉制御弁として油圧により開閉の切換作動を
するスプールバルブ１１０を設けた為、ロータ２０の軸
心位置にコンパクトにスプールバルブ１１０を収めるこ
とが出来る。

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、実施例では回転差感応型継手を回転差感応型差
動制限装置として用いる適用例を示したが、前後輪の回
転速度差ΔＮＦＲに応じて差動制限トルクを与えるセン
ターディファレンシャルの差動制限装置としても適用出
来るし、また、前後輪の回転速度差ΔＮＦｆ＋に応じて
前後輪駆動力配分を変更する駆動力配分装置としても適
用することが出来る。

（発明の効果）以上説明してきたように、本発明にあっては、オリフィ
スを通過する油の抵抗を利用した回転差感応型継手にお
いて、オリフィスが設けられた吐出油路と油路開閉制御
弁が設けられたバイパス吐出油路とを並列に配置した為
、通常走行時には相対回転速度差に応じた安定したトル
ク伝達制御性能を確保しながら、所定のトルク伝達不要
時には相対回転速度差にかかわらず伝達トルクの発生を
抑え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】

箇１図は本発明実施例の回転差感応型差動制限装置を示
す縦断平面図、第２図は第１図Ｉ−Ｉ線線による回転差
感応型差動制限装置を示す縦断正面図、第３図は回転差
感応型差動制限装置の要部を示す作用説明図、第４図は
差動制限トルク特性図である。１・・・差動装置２・・・回転差感応型差動制限装置（回転差感応型継手）０・・・ディファレンシャルケースト・・ピニオンシャフト２・・−ピニオン３．１４・・・サイドギヤ５．１６・・・出力軸（第１回転軸、第２回転軸）２０・・・カムハウジング（ハウジング部材）２１・・
・カム面３０・・・ロータ（ロータ部材）４０・・・ドライビングピストン（カム体）５０・・・
シリンダ室６０・・・吐出油路７０・・・アキュムレータ室８０・・・レギュレータ油路９０・・・オリフィス１００・・・バイパス吐出油路

Claims

【特許請求の範囲】１）同軸上に配置された第１回転軸及び第２回転軸のう
ち一方の回転軸の軸端部に設けられ、内面にカム面を有
するハウジング部材と、第１回転軸及び第２回転軸のうち他方の回転軸の軸端部
に設けられ、相対回転により前記カム面に摺接しながら
径方向に往復動する放射状配置のカム体を有するロータ
部材と、前記カム体の往復動に伴ない体積変化するシリンダ室と
封入油の増減を吸収するアキュムレータ室とを連通する
吐出油路と、前記吐出油路に設けられたオリフィスと、前記吐出油路に対し並列関係で設けられたバイパス吐出
油路と、前記バイパス吐出油路に設けられた油路開閉制御弁とを
備えている事を特徴とする回転差感応型継手。