JPH0552227A - オリフイスカツプリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 回転数が高い程伝達トルクが大きくなり、回
転数が低い程伝達トルクが小さくなるような特性が得ら
れるオリフィスカップリングの提供を目的とする。 【構成】 この発明のオリフィスカップリングは、一対
の回転部材５９，６１の間に設けられこれら回転部材５
９，６１の回転差に応じた量の流体を流動させる流量発
生手段７７を備え、この流体が流動するオリフィス７３
の流動抵抗により各回転部材間の伝達トルクが制御され
るオリフィスカップリングであって、往復移動可能に配
置される前記オリフィス７３の流動抵抗を調節するノズ
ル８７と、オリフィス７３の流動抵抗が減少する方向に
ノズル８７を付勢する付勢部材９１と、前記回転部材の
一方と連動回転しこの付勢部材９１に抗してオリフィス
７３の流動抵抗が増加する方向にノズル８７を移動させ
る遠心カム９９とを備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、オリフィスカップリ
ングに関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６２−２８６８３８号公報に「ト
ルク伝達装置」が記載されている。これは、流量発生手
段により入出力間の回転差に応じた量の流体をオリフィ
スに流動させ、このオリフィスの流動抵抗によって入出
力軸間の伝達トルクを制約するオリフィスカップリング
であり、図４のグラフ２０１のように入出力軸の回転差
が大きい程大きな伝達トルクが得られる。このような特
性から、この装置は例えば車両の差動装置の差動制限装
置などに用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】差動制限装置の差動制
限力は、例えば悪路脱出性を高めるためには回転数が上
昇する程差動制限力が大きくなるような特性が望まし
い。そのためには、図４の破線のグラフ２０３のように
トルクの立上がりを大きくしたい。又、車庫入れのよう
に低速時の旋回性を高めるには低速回転時は差動制限力
が小さくなるような特性が望ましい。そのためには、破
線のグラフ２０５のようにトルクの立上がりを緩やかに
したい。

【０００４】ところが、上記従来例の伝達トルク（差動
制限力）は回転差だけで一義的に決まるものであり、グ
ラフ２０１のような単一の特性になる。この特性は上記
公報第４図に破線で示されているように、流量発生手段
を構成するカム体の遠心力により実線のグラフをほぼ平
行に移動したような特性になるが、トルクカーブの勾配
を変えることはできない。

【０００５】従って、前記のような高速回転域と低速回
転域との要求を同時に満たすことができない。

【０００６】そこで、この発明は、伝達トルクが高速回
転程大きく低速回転程小さくなるように回転速度に応じ
てトルクカーブの勾配を変えることができるオリフィス
カップリングの提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明のオリフィスカ
ップリングは、相対回転可能な一対の回転部材の間に設
けられこれら回転部材の回転差に応じた量の流体を流動
させる流量発生手段を備え、この流体が流動するオリフ
ィスの流動抵抗により各回転部材間の伝達トルクが制御
されるオリフィスカップリングであって、往復移動可能
に配置される前記オリフィスの流動抵抗を調節するノズ
ルと、オリフィスの流動抵抗が減少する方向にノズルを
付勢する付勢部材と、前記回転部材の一方と連動回転し
この付勢部材に抗してオリフィスの流動抵抗が増加する
方向にノズルを移動させる遠心カムとを備えたことを特
徴とする。

【０００８】

【作用】遠心カムは流量発生手段と連動回転し、そのカ
ム力により、付勢部材に抗して、オリフィスの流動抵抗
が増加する方向にノズルを移動させ、伝達トルクを強め
る。

【０００９】こうして、オリフィスカップリングの伝達
トルクは、回転数が上がる程大きくなり、回転数が下が
る程小さくなる。

【００１０】従って、このオリフィスカップリングを差
動機構の差動制限装置に用いると、回転数に応じて立上
がり勾配の異なった差動回転数−差動制限力の特性が得
られる。

【００１１】

【実施例】図１ないし図３により一実施例の説明をす
る。図１に示すように、この実施例はデファレンシャル
装置の差動制限装置に用いられている。図２はこのデフ
ァレンシャル装置を用いた四輪駆動（４ＷＤ）車の動力
系を示している。以下、左右の方向はこの車両及び図１
での左右の方向である。又、符号を付していない部材等
は図示されていない。

【００１２】先ず、図２によりこの動力系の構成を説明
する。

【００１３】この動力系は、横置きのエンジン１と、ト
ランスミッション３、センターデフ５（前後輪間に配置
された図１のデファレンシャル装置）、フロントデフ７
（前輪側のデファレンシャル装置）、前輪軸９，１１、
左右の前輪１３，１５、方向変換歯車組１７、プロペラ
シャフト１９、リヤデフ２１（後輪側のデファレンシャ
ル装置）、後車軸２３，２５、左右の後輪２７，２９な
どから構成されている。

【００１４】次に、図１によりセンターデフ５の説明を
する。

【００１５】センターデフ５のデフケース３１はトラン
スミッションケース３３にベアリング３５，３５を介し
て支承されている。デフケース３１に固定されたリング
ギヤ３７はトランスミッション３の出力ギヤ３９と噛合
っている。こうしてデフケース３１はトランスミッショ
ン３を介してエンジン１の駆動力により回転駆動され
る。

【００１６】デフケース３１にはピニオンギヤ４１がピ
ニオンシャフト４３を介して回転自在に支承されてい
る。このピニオンギヤ４１には中空のサイドギヤ４５，
４７が左右から噛合っている。こうして、差動機構４９
が構成されている。

【００１７】左のサイドギヤ４５は中空軸５１にスプラ
イン連結されている。図２のように、中空軸５１の左端
側に固定されたギヤ５３はフロントデフ７側のリングギ
ヤ５４と噛合っている。又、右のサイドギヤ４７は中空
軸５１を貫通した軸５５にスプライン連結されている。
軸５５の回転は方向変換歯車組１７によって方向を変換
され、プロペラシャフト１９を介してリヤデフ２１を回
転させる。

【００１８】フロントデフ７の回転はそれぞれ前輪軸
９，１１を介して左右の前輪１３，１５に分割出力さ
れ、リヤデフ２１の回転はそれぞれ後車軸２３，２５を
介して左右の後輪２７，２９に分割出力される。

【００１９】デフケース３１に入力するエンジン１の駆
動力はピニオンシャフト４３とピニオンギヤ４１とから
左右のサイドギヤ４５，４７を介して前輪１３，１５側
と後輪２７，２９側とに分割出力され、前後輪間に駆動
抵抗差が生じると、ピニオンギヤ４１の自転と公転とに
より、前後各側に差動分配される。

【００２０】次に、差動機構４９の差動制限装置５７で
あるこの実施例のオリフィスカップリングの説明をす
る。

【００２１】差動制限装置５７は差動機構４９の右側に
配置されている。外側の回転部材５９はデフケース３１
にスプライン連結され、内側の回転部材６１は右のサイ
ドギヤ４７側にスプライン連結されている。各回転部材
５９，６１の間にはシール６３，６３が配置され、軸５
５には両回転部材５９，６１の脱落を防止する止め輪６
５が装着されている。

【００２２】内側の回転部材６１の外周部には周方向等
距離に複数個の流体室６７が設けられ、これらの流体室
６７にはカム６９がシール７１を介して径方向移動自在
に係合している。各流体室６７はオリフィス７３で連通
されており、流体室６７とオリフィス７３にはオイルが
充填されている。一部のカム６９を径方向内側に押し込
むとその流体室６７に生じた油圧がオリフィス７３を介
して他の流体室６７に伝えられ、その流体室６７のカム
６９は径方向外側に押し出される。

【００２３】外側の回転部材５９の内周には回転部材５
９，６１の相対回転に伴ってカム６９を径方向内側に押
し込むカム面７５が設けられている。回転部材５９（デ
フケース３１）と回転部材６１（右のサイドギヤ４７）
とが差動回転すると、カム面７５の凸部に対向するカム
６９は径方向内側に押し込まれ、カム面７５の凹部に対
向するカム６９は上記のように油圧によって径方向外側
へ押し戻される。このようなカム６９の往復運動に伴っ
てオリフィス７３にはオイルが流動する。カム６９はオ
リフィス７３に生じる流動抵抗によりカム面７５に押し
付けられ、この押し付け力によってデフケース３１側と
サイドギヤ４７側の差動回転が制限され、差動機構４９
の差動制限が行われる。この差動制限力はオリフィス７
３の流動抵抗が大きい程強くなる。流体室６７、カム６
９、カム面７５とで流量発生手段７７が構成される。

【００２４】軸５５の右端部には一方のカム部材７９の
軸部８１が止め輪８２で抜け止めが施されている。この
軸部８１上には他方のカム部材８３が軸方向移動自在に
スプライン連結されている。カム部材７９の外周部には
カム部材８３との間にＯリング８５が装着されている。

【００２５】カム部材８３にはノズル８７が一体に形成
され、このノズル８７はＯリング８９を介して回転部材
６１に挿し込まれ、その先端はオリフィス７３に貫入し
ている。ノズル８７が左へ移動するとオリフィス７３の
断面積が減少してオイルの流動抵抗が増加し、ノズル８
７が右へ移動するとオリフィス７３の断面積が増加して
オイルの流動抵抗が減少する。

【００２６】回転部材６１とカム部材８３との間にはカ
ム部材８３（ノズル８７）を右方へ付勢するスプリング
９１（付勢部材）が配置されている。各カム部材７９，
８３にはカム面９３，９５が設けられ、各カム面９３，
９５間には鋼球９７が配置され、遠心カム９９が構成さ
れている。

【００２７】回転部材６１が回転すると鋼球９７はカム
部材８３に設けられた壁に押されて軸１０１の回りを回
転し、遠心力によってカム面９３，９５に押し付けられ
左方向のカム力１０３が生じる。回転数が上昇しカム力
１０３がスプリング９１の付勢力より大きくなるとノズ
ル８７（カム部材８３）が左へ移動してオリフィス７３
の流動抵抗を増加させる。カム部材８３にはカム部材７
９に突き当ってノズル８７の左方向のストッパとなる止
め輪１０５が装着されている。回転数が下がるとスプリ
ング９１によりノズル８７は右方へ戻り、オリフィス７
３の流動抵抗は減少する。

【００２８】このように回転数が高い程オリフィス７３
の流動抵抗が増加するから、回転部材５９，６１間の差
動回転数ΔＮに対する伝達トルクＴ（差動機構４９の差
動制限力）は図３のグラフ１０７のように立上がりが急
な特性になる。又、回転数が低くなるとオリフィス７３
の流動抵抗が低減するから、差動機構４９の差動制限力
は図３のグラフ１０９のように立上がりが緩やかな特性
になる。

【００２９】こうして、差動制限装置５７が構成されて
いる。差動機構４９と差動制限装置５７とでセンターデ
フ５が構成されている。

【００３０】図２の車両において、高速走行時にはセン
ターデフ５によって前輪１３，１５と後輪２７，２９と
の差動がグラフ１０７のように大きく制限されて直進安
定性が増す。又、車庫入れのような低速走行時にはセン
ターデフ５の差動制限力はグラフ１０９のように非常に
小さくなるから、タイトコーナーブレーキング現象が防
止され車両の旋回性か高まる。

【００３１】又、悪路走行中に前後輪の一方が空転する
とセンターデフ５の差動制限特性は直ちにグラフ１０９
に移行し、大きな駆動力がセンターデフ５を介して他方
の車輪に伝達され、悪路脱出性が大幅に向上する。

【００３２】なお、流量発生手段は実施例のようにカム
６９と流体室６７（ピストンとシリンダ）のものに限ら
ない。又、遠心カムは実施例のような鋼球９７をフライ
ウェートとするものの他に、例えば遠心圧力室内の流体
をフライウェートとしたものを用い、遠心力によるこの
流体の移動力でノズル８７を移動操作するように構成し
てもよい。

【００３３】この発明のオリフィスカップリングはフロ
ントデフやリヤデフの差動制限装置にしてもよい。又、
例えばセンターデフを装備しない４ＷＤ車のプロペラシ
ャフト上に動力伝達装置として配置してもよい。

【００３４】又、遠心カムによるノズルの移動方向を実
施例と反対にすれば回転数が下がる程大トルクが伝達で
きるような動力伝達装置を構成できる。

【００３５】

【発明の効果】この発明のオリフィスカップリングはオ
リフィスの流動抵抗を調節するノズルを遠心カムによっ
て移動操作し、高回転程伝達トルクが大きくなり低回転
程伝達トルクが小さくなる特性が得られるように構成し
た。この特性は車両の動力伝達装置や差動制限装置とし
て非常に有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例を用いたデファレンシャル装置を示す
断面図である。

【図２】図１の装置を用いた車両の動力系を示すスケル
トン機構図である。

【図３】この実施例の特性を示すグラフである。

【図４】従来例の特性を示すグラフである。

【符号の説明】

５９，６１ 回転部材 ７３ オリフィス ７７ 流量発生手段 ８７ ノズル ９１ スプリング（付勢手段） ９９ 遠心カム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の回転部材の間に設けられこれら回
   転部材の回転差に応じた量の流体を流動させる流量発生
   手段を備え、この流体が流動するオリフィスの流動抵抗
   により各回転部材間の伝達トルクが制御されるオリフィ
   スカップリングであって、往復移動可能に配置され前記
   オリフィスの流動抵抗を調節するノズルと、オリフィス
   の流動抵抗が減少する方向にノズルを付勢する付勢部材
   と、前記回転部材の一方と連動回転しこの付勢部材に抗
   してオリフィスの流動抵抗が増加する方向にノズルを移
   動させる遠心カムとを備えたことを特徴とするオリフィ
   スカップリング。