JPH0742991B2 - 油圧式動力伝達継手 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［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。

［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62
−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する
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する主通路と、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
案している。

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、チェック弁を用いている。

また、本出願人は、特開平１−9276号において、カムリ
ングのカム面の軸方向の断面を直線状とし、カム面に当
接するプランジャーもその先端が円弧状でかつ直線状と
した油圧式動力伝達継手を提案している。

また、本出願人は特願平１−175049号において、プラン
ジャー先端部の形状を、カムとの摺動方向に対しては円
弧もしくは楕円形状とし、それと直角方向に対しては直
線形状とするとともに、カム面の形状をプランジャーが
カムの回転に伴って所定のストローク運動をした時にプ
ランジャーによって創成される形状とした油圧式動力伝
達継手を提案している。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前２者のようなプランジャーポンプを用
いた従来の油圧式動力伝達継手においては、吐出行程の
終わり付近でカムの曲率が最小となり、カムとプランジ
ャーとの接触面圧が最も高くなるために、その部分のみ
摩耗が進行するという問題点があった。

また、後２者のようなカムおよびプランジャー形状を用
いた場合は、吐出行程の最後となる下死点においてプラ
ンジャーＡがカムＢを乗り越える時、精度的な問題によ
りカムＢとプランジャーＡの接触が第11図（Ａ〜Ｃ）に
示すような片当り状態となる。なお、Ｃはロータであ
る。

しかも、この時点では吐出行程における高圧Ｄがプラン
ジャーＡに作用しているため、プランジャーＡは強くカ
ムＢに押し付けられており、前記片当りとの相乗作用に
よってプランジャーＡは第12図のＥに示すように回転
し、吐出行程が終了後さらに少しカムＢが回転して、は
じめてプランジャーＡはカムＢを乗り越えることがで
き、タイミング遅れＦが生じる。

この間、プランジャー室Ｇの高圧Ｄによってチェック弁
で構成した吸入弁は閉じたままとなっており、プランジ
ャー室Ｇ内の圧油は閉じ込められた状態となる。

次に、行程と開弁のタイミングを第13図に示す。

プランジャーＡがカムＢを乗り越えた瞬間、前記高圧Ｄ
の作用によりプランジャーＡは強く戻されてカムＢに激
しく衝突する。

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ＢおよびプランジャーＡ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Ａ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、構造が複雑となり信
頼性が低下するばかりでなく、コストも高くなるという
問題点があった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであ
り、カムおよびプランジャーの局部的な摩耗を防止する
とともに、回転防止機構がなくてもプランジャーが回転
しない構造とすることによって、安価な耐久性に優れた
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式
ポンプと、 前記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、 プランジャーの吐出行程が終了するより前に強制的に開
弁する吸入弁を設けたものである。

［作用］ 本発明においては、プランジャーの吐出行程が終了する
より前に吸入弁を強制的に開弁するようにしたため、本
来ならば接触面圧が高くなる吐出行程の終わり付近でプ
ランジャーに高圧が作用しなくなるので、接触面圧が低
下し、カムおよびプランジャーの局部的な摩耗が防止で
きる。

また、プランジャーがカムを乗り越える少し前にプラン
ジャーに高圧が作用しなくなるために、たとえカムとプ
ランジャーに片当りがあってもプランジャーに大きな回
転力が発生することがなく、プランジャーは回転しな
い。

よって、プランジャー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。

［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４図は本発明の第１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
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には複数の吸入穴8Aおよび複数の
吐出穴9Aが各プランジャー室５に通じるように形成され
ている。

10は吸入ポート８と吸入溝11および吐出ポート９と吐出
溝12を有するロータリーバルブであり、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
は吐出溝12に連通する連通溝15A及び通路15が形成さ
れ、通路15には高圧室16が連通し、高圧室16内にはスプ
リング17を介してオリフィス18を形成するオリフィスバ
ルブ19が移動可能に収納されている。

ここで、プランジャー６が吸入行程にある場合は、ロー
タリーバルブ10の吸入ポート８とロータ４の吸入穴8Aが
通じる位置関係となり、ロータリーバルブ10の吸入溝1
1、吸入ポート８、ロータ４の吸入穴8Aを通じて、プラ
ンジャー室５にオイルを吸入することができる。

この時、ロータ４の吐出穴9Aとロータリーバルブ10の吐
出ポート９とは位置関係がずれており、吐出穴9Aは閉じ
ている。

また、プランジャー６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４の吐出穴9Aはロータリーバ
ルブ10の吐出ポート９、吐出溝12を介して高圧室16に通
じ、吐入穴8Aは閉じた状態となる。そのため、プランジ
ャー室５より吐出された油は高圧室16に流れる。

オリフィスバルブ19は吐出圧が所定値に達したとき、右
方向に移動して、オリフィス18を閉止する。オリフィス
バルブ19の図中右側には低圧室20がロータ４内に形成さ
れ、低圧室20は通路29、ロータ４の外周部に形成された
油溝21、ロータリーバルブ10の吸入溝11を介して吸入ポ
ート８に連通している。

22はカムハウジング３と一体で回転するスラストブロッ
クであり、スラストブロック22とロータリーバルブ10と
の間にはニードルベアリング23が介装され、このニード
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
なるように設定されている。したがって、差動回転の方
向が変わると（第２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の切欠き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
ングで吸入穴8Aおよび吐出穴9Aを強制的に開閉する。こ
こで、プランジャー６の吐出行程が終了するより前に吸
入穴8Aが強制的に開くように、ロータリーバルブ10の吸
入ポート８の大きさを決めている。

24はスラストブロック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…ル、26はストッ
パー、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じないときは、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じると、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
を吐出ポート９、ロータリーバルブ10の吐出溝12から連
通溝15A及び通路15を介して高圧室16に押し出すととも
に、吸入穴8Aはロータリーバルブ10により強制的に閉止
される。（第３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
が形成するオリフィス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との間でトルクが伝達される。

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、通路29、油溝21、ロー
タリーバルブ10の吸入溝11、吸入ポート８、吸入穴8A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。この場合、吸入穴8Aはロータリーバルブ
10によりプランジャー６の吐出行程が終了する前に強制
的に開弁される（第３図および第４図、参照）。

したがって、本来ならば接触面圧が高くなる吐出行程の
終わり付近でプランジャー６に高圧が作用しなくなるた
め、接触面圧が低下し、カム１およびプランジャー６の
局部的な摩耗を防止することができる。

また、プランジャー６がカム１を乗り越える少し前にプ
ランジャー６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６に片当りがあってもプランジャー
６に大きな回転力が発生することがなく、プランジャー
６は回転しない。

よって、プランジャー６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。

第５図〜第７図は本発明の第２実施例を示す図である。

本実施例は、ロータの外周部にロータリーバルブを設け
た例である。

第５図〜第７図において、31はロータ４の外周部に設け
られたロータリーバルブであり、ロータリーバルブ31は
カムハウジング３に形成した切欠き32に係合する位置決
め用の突起33を有し、また、ロータ４に形成した吸入穴
34に連通する吸入ポート35を有している。

吸入ポート35の大きさは、プランジャー６の吐出行程が
終了する前に吐出穴34を強制的に開くタイミングとなる
ように形成される。また、プランジャー室５に連通する
吐出路36がロータ４に形成され、この吐出路36には吐出
弁37がスプリング38により介装されている。

また、ロータ４には油溝21が形成され、オリフィス18を
通過したオイルは、矢印Ａで示すように、油溝21、ロー
タリーバルブ31の吸入ポート35、吸入穴34を経てプラン
ジャー室５に吸入される。ロータ４とロータリーバルブ
31との間のフリクショントルクはカムハウジング３とロ
ータリーバルブ31の間のフリクショントルクより大きく
なるように設定され、差動回転の方向が変わると、ロー
タリーバルブ31はロータ４とともにつれ回りして、突起
33が切欠き32に当たった後は、カムハウジング３と一体
で回転する。

したがって、第３図および第４図に示すように、吸入穴
34はロータリーバルブ31によりプランジャー６の吐出行
程が終了する前に強制的に開かれる。したがって、本実
施例においても前記実施例と同様な効果が得られ、さら
に、継手の長さを短縮することができるという効果も得
られる。なお、39はプランジャー室５の底部に設けられ
たメクラプラグである。

次に、第８図〜第10図は本発明の第３実施例を示す図で
ある。

本実施例は吸入弁を開くためのロードとカムを設けた例
である。

第８図および第９図において、41はカムハウジング３に
形成した切欠き42に係合する位置決め用の突起43を有す
るカムであり、カム41にはロッド44を押圧するカム面45
が所定の間隔をおいて複数個形成されている。ロータ４
には吸入路46が設けられ、吸入路46にはロッド44と吸入
弁47が設けられ、ロッド44は所定のタイミングで吸入弁
47を押圧して、強制的に開弁させる。

すなわち、カム41は第10図に示すように、正転時および
逆転時にカムハウジング３と一体で回転し、カム面45で
ロッド44を押圧する。ロータ４とカム１との間のフリク
ショントルクは、ニードルベアリング23側のフリクショ
ントルクより大きく設定され、差動回転の方向が変わる
と、カム１はロータ４とともにつれ回りし、カム１の突
起43が切欠き42に当るまで回転する。

吸入弁47は第３図および第４図に示すように、ロッド44
とカム41によりプランジャー６の吐出行程が終了する前
に強制的に開かれる。したがって、本実施例においても
前記実施例と同様な効果が得られ、さらに、吸入弁47の
リークが少ないという効果も得られる。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、本発明によれば、 プランジャーの吐出行程が終了するより前に吸入弁を強
制的に開弁するようにしたため、本来ならば接触面圧が
高くなる吐出行程の終わり付近でプランジャーに高圧が
作用しなくなるため、接触面圧が低下しカムおよびプラ
ンジャーの局部的な摩耗を防止することができる。

また、プランジャーがカムを乗り越える少し前にプラン
ジャーに高圧が作用しなくなるために、たとえカムとプ
ランジャーに片当りがあってもプランジャーに大きな回
転力が発生することがなく、プランジャーは回転しな
い。

よって、プランジャー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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す断面図、 第２図（Ａ），（Ｂ）は吸入行程および吐出行程の各説
明図、 第３図は吸入弁の開閉タイミングを示す図、 第４図は吸入弁および吐出弁の開閉タイミングを示す
図、 第５図は本発明の第２実施例を示す断面図、 第６図はその断面図、 第７図はその要部説明図、 第８図は本発明の第３実施例を示す断面図、 第９図はその要部説明図、 第10図は作用説明図、 第11図（Ａ〜Ｃ）〜第13図は従来例の問題点の各説明図
である。 図中、 １……カム、２……カム面、３……カムハウジング、４
……ロータ、５……プランジャー室、６……プランジャ
ー、７……リターンスプリング、８……吸入ポート、8A
……吸入穴、９……吐出ポート、9A……吐出穴、10……
ロータリーバルブ、11……吸入溝、12……吐出溝、13…
…切欠き、14……突起、15……通路、15A……連通溝、1
6……高圧室、17……スプリング、18……オリフィス、1
9……オリフィスバルブ、20……低圧室、21……油溝、2
2……スラストブロック、23……ニードルベアリング、2
4……アキュムレータピストン25……オイルシール、26
……ストッパー、27……ストップリング、28……取付
孔、29……通路、31……ロータリーバルブ、32……切欠
き、33……突起、34……吸入穴、35……吸入ポート、26
……吐出路、37……吐出弁、38……スプリング、39……
メクラプラグ、41……カム、42……切欠き、43……突
起、44……ロッド、45……カム面、46……吸入路、47…
…吸入弁。

Claims (1)

【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、 前記両軸の回転速度差により駆動されるプランジャー式
   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、 プランジャーの吐出行程が終了するより前に強制的に開
   弁する吸入弁を設けたことを特徴とする油圧式動力伝達
   継手。