JPH06185543A - 油圧式動力伝達継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両の駆動力配分に使用する油圧式動力伝達
継手に関し、安定した制御性能を確保し、応答性を高
め、コストを低減することを目的とする。 【構成】 油圧ポンプからの吐出油が、アクチュエータ
の一部を構成する可動磁性体を設けた油室の反対側の油
圧ポンプを設けた油室に流れるように、油圧ポンプから
の吐出路に連通する流出路を設けて、油圧ポンプを設け
た油室に開口するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、特願平３−３３８２１５号
において、図７に示すような油圧式動力伝達継手を提案
している。すなわち、この油圧式動力伝達継手は、相対
回転可能な入出力軸間に設けられ、該入出力軸の差動回
転によって駆動される油圧ポンプと、該油圧ポンプの出
口部に設けられ吐出油の流動抵抗を制御する制御弁と、
外部からの信号によって該制御弁を作動させるアクチュ
エータを備え、上記入出力軸の回転速度差および外部か
らの制御信号に応じたトルクを伝達する油圧式動力伝達
継手において、外部の部材に固定され、ソレノイドコイ
ル１０１を取り巻いて継手と非接触状態に保持される磁
気枠１０２と、継手内部に軸方向への移動および傾斜可
能に支持されるとともに、前記コイル１０１への通電に
よって磁気吸引力を発生する可動磁性体１０３と、によ
り前記アクチュエータを構成し、前記可動磁性体１０３
の継手軸中心から離れた対称位置に、前記制御弁として
の第１の制御弁１０４と、第２の制御弁１０５を設ける
とともに、前記第１の制御弁１０４に対しては弱く作用
し、第２の制御弁１０５に対しては強く作用するよう
に、前記可動磁性体１０３を吸引方向とは逆方向に付勢
するリターンスプリングを設け、前記コイル１０１への
電流を非通電状態にすることにより前記第１，第２両方
の制御弁１０４，１０５を作動させない状態と、弱通電
状態にすることにより前記第１の制御弁１０４のみを作
動させる第２の制御状態と、強通電状態にすることによ
り前記第１，第２両方の制御弁１０４，１０５を作動さ
せる第３の制御状態の３段階に制御するようにしたもの
である。

【０００３】ここで、ソレノイドコイル１０１に通電し
ない通常時には、可動磁性体１０３は磁気吸引力を発生
せず、図示の位置に保持される。このため、図８に示す
ように第２の制御弁１０５は高圧室１０６と吸入路１０
７を連通させるバルブ孔１０８を閉止した状態にある。
一方、第１の制御弁１０４はオリフィス１０９を開放し
ているので、吐出油は矢印Ａで示すように第２の制御弁
１０５を作動させる可動磁性体１０３側に流出する。

【０００４】

【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、オリフィス
からの流出油が可動磁性体側に流れてくるため、外部か
らの信号によって可動磁性体をバルブ側に吸引させて、
制御弁を作動させようとすると、流出油から受ける力の
ために、可動磁性体の動作が阻害された。

【０００５】その結果、安定した制御性能を確保するこ
とができず、また、応答性も悪かった。また、ロック用
の制御弁は、複雑な形状になっているため、コストが高
かった。さらに、ロック用制御弁の先端とオリフィス流
出路のテーパ部の形状にはばらつきがあるため、シール
部直径のばらつきが大きく、ロック用制御弁に作用する
荷重に対するリリーフ圧力がばらついていた。

【０００６】その結果、ロックトルクのばらつきが大き
かった。また、繰り返して使用すると、摩耗などによ
り、制御性能が変化する。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って、安定した制御性
能を確保し、応答性を高め、コストを低減することがで
きる油圧式動力伝達継手を提供することを目的とする。

【０００７】

【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、
前記両軸の差動回転によって駆動される油圧ポンプと；
該油圧ポンプの出口部に設けられ吐出油の流動抵抗を制
御する制御弁と；外部からの信号によって、該制御弁を
作動させるアクチュエータを備え；前記両軸の回転速度
差および外部からの制御信号に応じたトルクを伝達する
油圧式動力伝達継手において；前記油圧ポンプからの吐
出油が、前記アクチュエータの一部を構成する可動磁性
体を設けた油室の反対側の前記油圧ポンプを設けた油室
に流れるように、前記油圧ポンプからの吐出路に連通す
る流出路を設けて、前記油圧ポンプを設けた油室に開口
するようにしたものである。

【０００８】また、本発明は、前記流動抵抗を発生させ
る流動抵抗発生手段としてのオリフィスより大きな直径
を持つとともに、バルブの平面部に垂直に開口するオリ
フィス出口の開口孔と、前記開口孔の軸心に沿って移動
可能に設けられるとともに、前記可動磁性体に押される
ことによって前記開口孔を閉止する前記制御弁としての
ロック用の制御弁と、該制御弁を前記状態にガイドする
とともに、前記オリフィスからの吐出油が前記可動磁性
体側に流れないように遮断するガイド部を備え、前記制
御弁が前記オリフィス出口の開口孔の直径より大きな丸
断面の棒形状であるとともに、前記開口孔に密着して閉
止する接触面と前記平面部とのなす角度が所定角度以下
となるような円錐形もしくは球形をした端面を持つよう
にしたものである。

【０００９】

【作用】このような構成を備えた本発明の油圧式動力伝
達継手によれば、油圧ポンプからの吐出油が可動磁性体
側に流れてこないように、ガイド部で遮断して、流出路
を経て、油圧ポンプを設けた油室に流出するようにした
ため、吐出油が可動磁性体に当ることがなく、可動磁性
体の動作を阻害することがない。このため、小さな電流
で安定した制御性能を確保することができ、応答性も高
めることができる。

【００１０】また、ロック用の制御弁は、単純な棒状に
することができるため、コストを低減することができ
る。さらに、ロック用の制御弁が平面部と接触面との角
度が所定角度以下、例えば４５度以下となるような円錐
形または球形をした端面を持つようにしたため、平面部
に対して小さな接触角で接触するので、ロックトルクの
ばらつきが小さくなり、また、繰り返して使用しても制
御性能の変化が少ない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１〜図６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、図１および図２において、１
はハウジングであり、ハウジング１は図示しない出力軸
に連結され、出力軸と一体的に回転する。

【００１２】ハウジング１は非磁性体でできたハウジン
グ非磁性部１Ａと、溶接した部分２を含めて磁性体でで
きた他の部分が一体となっている。３はカムであり、カ
ム３はハウジング１の内側面にスラストニードルベアリ
ング４を介して所定の角度回転可能に支持される。カム
３は、複数のカム山とカム谷からなるカム面３Ａを有
し、その外周であって、側面にカム山があるところに位
置決め兼トルク伝達用の複数の突起３Ｂを有する。

【００１３】カム３は、その突起３Ｂがハウジング１に
形成した切欠き１Ｂに係合して、ロータ５の回転方向に
ハウジング１と一体で回転し、ロータ５の回転方向が変
わると、カム３はロータ５とともにつれ回りし、カム３
の突起３Ｂがハウジング１の切欠き１Ｂに当るまで回転
した後に、ハウジング１と一体で回転する。ロータ５は
ハウジング１内に回転自在に収納され、入力軸６に結合
され、入力軸６と一体で回転する。

【００１４】ロータ５には、軸方向に複数個のプランジ
ャー室７が形成され、プランジャー室７内は複数個のプ
ランジャー８がリターンスプリング９を介して摺動自在
に収納されている。また、ロータ５には複数の吸入吐出
孔１０が各プランジャー室７に通じるように形成されて
いる。１１は吸入ポート１２および吐出ポート１３が形
成されたバルブであり、バルブ１１は、ハウジング１の
切欠き１Ｂに突起１４を係合させることにより、ハウジ
ング１に位置決め固定されている。

【００１５】また、吐出ポート１３は高圧室１５に連通
し、高圧室１５の出口部に流動抵抗発生手段としてのオ
リフィス１６が形成される。図３に示すように、オリフ
ィス１６の出口部を丸孔としてバルブ１１の平面部１７
に垂直に開口して開口孔１８を形成する。この開口孔１
８の直径は、オリフィス１６の直径より大きく形成して
いる。

【００１６】また、図４に示すように、開口孔１８に連
通する溝１９がバルブ１１の外周に周方向に形成され、
溝１９に連通する溝２０が水平方向に形成され、これら
の溝１９，２０がオリフィス１６からの流出油を流出さ
せる流出路２１を構成している。矢印Ｂは、オリフィス
１６からの流出油の流れを示している。なお、矢印Ｃは
後述するフリーバルブからの流出油の流れを示す。

【００１７】この流出路２１により、流出油を後述する
可動磁性体を設けた油室２２に流出させずに、油圧ポン
プを設けた油室２３側に流出させるようにしている。プ
ランジャー８が吸入行程にある場合は、バルブ１１の吸
入ポート１２とロータ５の吸入吐出孔１０が通じる位置
関係となり、オリフィス１６、開口孔１８、流出路２
１、吸入ポート１２、ロータ５の吸入吐出孔１０を通じ
て、プランジャー室７にオイルを吸入することができ
る。

【００１８】また、プランジャー８が吐出行程にある場
合は、吸入行程と逆の関係となり、ロータ５の吸入吐出
孔１０はバルブ１１の吐出ポート１３、高圧室１５に通
じる。バルブ１１はベアリング２４で支持され、バルブ
１１はハウジング１の内周に固定され、ハウジング１と
一体で回転する。

【００１９】２５は磁気枠であり、磁気枠２５は外部の
部材に固定され、継手と非接触状態に保持される。磁気
枠２５は継手軸に対して同心状に配置され、磁気枠２５
内にはソレノイドコイル２６が収納される。２７はソレ
ノイドコイル２６への通電により磁気吸引力を発生する
可動磁性体であり、可動磁性体２７はハウジング１内に
移動可能に収納される。可動磁性体２７の図中右方向へ
のストッパとしてはビス２８がバルブ１１に設けられて
いる。また、ビス２８は可動磁性体２７のまわり止めと
しての機能を持つ。

【００２０】２９はフリーバルブとしてのポペットタイ
プの第１の制御弁であり、第１の制御弁２９は一端側が
バルブ１１のバルブ孔３０を閉止し、また、他端側が可
動磁性体２７に形成した挿入用切欠き部３１に挿入され
ている。第１の制御弁２９は、バルブ孔３０を閉止する
ポペット弁部３２と、高圧室１５に連通する空間部３３
と、バルブ孔３０のほぼ同径のピストン部３４と、可動
磁性体２７に係合する周溝３５を有する。可動磁性体２
７により、第１の制御弁２９が図１中左方向に移動する
と、バルブ孔３０が開放され、高圧室１５は、吸入ポー
ト１２に連通し、フリーの状態になる。この第１の制御
弁２９は、良好なシール性を有し、少ない移動量でバル
ブ孔３０を開放する。

【００２１】３６はロックバルブとしての第２の制御弁
であり、第２の制御弁３６は、バルブ１１の平面部１７
と垂直で、かつ開口孔１８と同心になる軸芯にそって移
動することができるように、バルブ１１に形成したガイ
ド部３７に摺動自在に挿入されるとともに、その一端部
は可動磁性体２７に挿入される。なお、ガイド部３７は
オリフィス１６からの流出油が可動磁性体２７に当らな
いようにガードする機能も有する。

【００２２】前記の図３に示すように、第２の制御弁３
６は、オリフィス１６の出口部の開口孔１８の直径より
大きな丸断面の棒形状に形成され、開口孔１８に密着し
て閉止する接触面３６Ａと平面部１７との角度Ｄは、所
定角、例えば４５度以下となるようにした。すなわち、
第２の制御弁３６の他端部は、球形または円錐形になっ
ている。

【００２３】可動磁性体２７により、第２の制御弁３６
が図１中左方向に移動して、開口孔１８を閉止すると、
オリフィス１６が閉止され、ロックの状態になる。可動
磁性体２７、ソレノイドコイル２６および磁気枠２５が
全体としてアクチュエータを構成しており、アクチュエ
ータは第１，第２の制御弁２９，３６の作動を制御す
る。

【００２４】バルブ１１と可動磁性体２７の間には、図
５に示すように、下側の２ケ所において、リターンスプ
リング３８，３９が、それぞれ介装されている。リター
ンスプリング３８，３９は可動磁性体２７の継手軸中心
を通る垂直線に対して、それぞれ対称となる位置に設け
られ、リターンスプリング３８，３９間には第１の制御
弁２９が、それぞれ設けられている。すなわち、リター
ンスプリング３８，３９はバルブ１１に形成された収納
孔４０，４１にそれぞれ収納される。

【００２５】図１中、４２はハウジング１と一体で回転
するアキュームレータピストンであり、アキュームレー
タピストン４２は、封入油の熱膨張を吸収するために設
けられている。アキュームレータピストン４２とハウジ
ング１に固定したカバー４３の間にはリターンスプリン
グ４４が介装されている。なお、４５はスプライン、４
６，４７は注油孔、４８，４９はオイルシール、５０は
ニードルベアリング、５１はシールリング、５２〜５４
はストッパリングである。

【００２６】次に、動作を説明する。まず、通常特性に
ついて説明する。ソレノイドコイル２６に通電しないと
きは、可動磁性体２７は磁気吸引力を発生せず、図１の
位置に保持される。したがって、リターンスプリング３
８，３９は圧縮されない。

【００２７】このため、第１の制御弁２９は高圧室１５
と吸入ポート１２を連通させるバルブ孔３０を閉止した
状態にある。一方、第２の制御弁３６はオリフィス１６
を開放しているので、オイルは図１の矢印Ｅで示すよう
に流れる。すなわち、吐出ポート１３に押し出されたオ
イルは、高圧室１５、オリフィス１６、開口孔１８を通
り、ガイド部３７により遮断されて、流出路２１を経
て、吸入ポート１２に供給される。

【００２８】こうして、オイルは、可動磁性体２７が設
けられている油室２２側には流出しないので、油圧ポン
プが設けられている油室２３側に流れる。そして、オリ
フィス１６の抵抗により高圧室１５、吐出ポート１３お
よびプランジャー室７の油圧が上昇し、プランジャー８
に反力が発生する。このプランジャー反力に逆ってカム
３を回転させることによりトルクが発生し、カム３とロ
ータ５との間でトルクが伝達される。

【００２９】このときのトルク特性は、図６のＦに示さ
れ、差動回転数ΔＮの２乗に比例したトルクＴとなる。
次に、ロックの特性について説明する。ソレノイドコイ
ル２６に弱通電したときは、リターンスプリング３８，
３９が設けられていない可動磁性体２７の上側は、バル
ブ１１に当接した状態になる。

【００３０】このため、第１の制御弁２９は高圧室１５
と吸入ポート１２を連通するバルブ孔３０を閉止した状
態のままであるが、第２の制御弁３６はオリフィス１６
を閉止する。すなわち、前記の図３に示すように、第２
の制御弁３６は、その球面で開口孔３８に密着してオリ
フィス１６を閉止する。接触面３６Ａと平面部１７の角
度は４５度以下であり、平面部１７に対して小さな接触
角で接触する。

【００３１】このときトルク特性は、図６のＧに示さ
れ、ロックの状態になる。次に、フリーの特性について
説明する。ソレノイドコイル２６に強通電したときは、
可動磁性体２７はリターンスプリング３８，３９を圧縮
して、移動し、全体がバルブ１１に当接した状態にな
る。このため、第２の制御弁３６はオリフィス１６を閉
止した状態を保持し、第１の制御弁２９は、高圧室１５
と吸入ポート１２を連通するバルブ孔３０を開放する。
このため、高圧室１５のオイルは、オリフィス１６を通
らないで、そのまま吸入ポート１２に流れる。

【００３２】このときのトルク特性は、図６のＨに示さ
れ、フリーの状態になる。このように、オリフィス１６
からの流出油は、ガイド部３７で遮断され、流出路２１
を通って吸入ポート１２に流れるため、可動磁性体２７
に当たることがないので、可動磁性体２７の動作を限定
することがなく、小さな電流で安定した制御性能を確保
することができ、応答性も高めることができる。

【００３３】また、ロック用の第２の制御弁３６は、単
純な棒状にすることができるため、コストも低減するこ
とができる。さらに、バルブ１１の平面部１７に対し
て、第２の制御弁３６の接触面３６Ａは小さな接触角で
接触するため、ロックトルクのばらつきが少なくなり、
また、繰り返して使用しても形状変化が少なく、安定し
た制御性能を得ることができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、オリフィスからの流出油が可動磁性体に当らないよ
うにしたため、可動磁性体の動作を阻害することがな
く、安定した制御性能を確保することができ、応答性も
高めることができる。また、ロック用の制御弁を単純な
棒形状にすることができるため、コストを低減すること
ができる。

【００３５】さらに、ロック用の制御弁がバルブの平面
部に対して小さな接触角で接触するため、ロックトルク
のばらつきがなくなり、繰り返して使用しても制御性能
の変化が小さい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す断面図

【図２】側面図

【図３】要部断面図

【図４】バルブの斜視図

【図５】バルブと可動磁性体を示す図

【図６】トルク特性を示すグラフ

【図７】従来例を示す断面図

【図８】問題点の説明図

【符号の説明】

１：ハウジング １Ａ：非磁性部 １Ｂ：切欠き ２：溶接した部分 ３：カム ３Ａ：カム面 ３Ｂ：突起 ４：スラストニードルベアリング ５：ロータ ６：入力軸 ７：プランジャー室 ８：プランジャー ９：リターンスプリング １０：吸入吐出孔 １１：バルブ １２：吸入ポート １３：吐出ポート １４：突起 １５：高圧室 １６：オリフィス（流動抵抗発生手段） １７：平面部 １８：開口孔 １９，２０：溝 ２１：流出路 ２２，２３：油室 ２４：ベアリング ２５：磁気枠 ２６：ソレノイドコイル ２７：可動磁性体 ２８：ビス ２９：第１の制御弁 ３０：バルブ孔 ３１：挿入用切欠き部 ３２：ポペット弁部 ３３：空間部 ３４：ピストン部 ３５：周溝 ３６：第２の制御弁 ３６Ａ：接触面 ３７：ガイド部 ３８，３９：リターンスプリング ４０，４１：収納孔 ４２：アキュームレータピストン ４３：カバー ４４：リターンスプリング ４５：スプライン ４６，４７：注油孔 ４８，４９：オイルシール ５０：ニードルベアリング ５１：シールリング ５２〜５４：ストッパリング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相対回転可能な入出力軸間に設けられ、前
   記両軸の差動回転によって駆動される油圧ポンプと；該
   油圧ポンプの出口部に設けられ吐出油の流動抵抗を制御
   する制御弁と；外部からの信号によって、該制御弁を作
   動させるアクチュエータを備え；前記両軸の回転速度差
   および外部からの制御信号に応じたトルクを伝達する油
   圧式動力伝達継手において；前記油圧ポンプからの吐出
   油が、前記アクチュエータの一部を構成する可動磁性体
   を設けた油室の反対側の前記油圧ポンプを設けた油室に
   流れるように、前記油圧ポンプからの吐出路に連通する
   流出路を設けて、前記油圧ポンプを設けた油室に開口す
   るようにしたことを特徴とする油圧式動力伝達継手。
2. 【請求項２】前記流動抵抗を発生させる流動抵抗発生手
   段としてのオリフィスより大きな直径を持つとともに、
   バルブの平面部に垂直に開口するオリフィス出口の開口
   孔と、 前記開口孔の軸心に沿って移動可能に設けられるととも
   に、前記可動磁性体に押されることによって前記開口孔
   を閉止する前記制御弁としてのロック用の制御弁と、 該制御弁を前記状態にガイドするとともに、前記オリフ
   ィスからの吐出油が前記可動磁性体側に流れないように
   遮断するガイド部を備え、 前記制御弁が前記オリフィス出口の開口孔の直径より大
   きな丸断面の棒形状であるとともに、前記開口孔に密着
   して閉止する接触面と前記平面部とのなす角度が所定角
   度以下となるような円錐形もしくは球形をした端面を持
   つようにしたことを特徴とする請求項１の油圧式動力伝
   達継手。