JP2786971B2 - 油圧式動力伝達継手 - Google Patents

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、特願昭６３−２０４０４３
号において、下記の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、前記両軸の回転速度差
に応じた量の流体を流動させる流量発生手段と、前記流
体の吐出路に流動抵抗を発生する手段を備え、前記流体
の流動抵抗により前記入出力軸間の伝達トルクが制御さ
れるトルク伝達継手において、前記吐出路の開口部に回
転自在に収納されオリフィスと突出部とフライホイール
と開放孔を有し車両の急加速時には継手の角加速度を検
知して前記吐出路を閉止し急減速時には吐出路を開放す
るロータリバルブと、該ロータリバルブの前記突出部に
係合するリターンスプリングと、該リターンスプリング
をその突起部を介して位置決めを行う蓋部材と、を備え
たものである。

【０００３】

【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、ＡＢＳ付の
車両で急ブレーキ状態のとき、ロックタイヤに継がる位
置にある油圧継手は、回転方向に大きな減速度が生じ、
慣性を有するロータリバルブはリターンスプリングの力
に打勝って、油圧回路を開き、トルクの伝達特性を下
げ、ブレーキ力の継手に伝達される干渉トルクを低くす
るが、ＡＢＳのシステムはタイヤのロック状態を回避す
るためブレーキをゆるめたり強めたりを繰り返す。

【０００４】このため、ゆるめた時は油圧継手の回転方
向の減速度も減じるため、ロータリバルブはスプリング
の力によりもとの位置にもどされる。このため、油圧継
手の伝達特性も強くなり、継手に伝達される干渉トルク
は上昇する。さらに、回転慣性重量とねじりスプリング
とにより、振動系が構成されるため、バルブのねじれ振
動が生ずる。

【０００５】また、車両のブレーキの減速度で、スプリ
ング力やロータリバルブの慣性による側面に生じるフリ
クション、スプリング力によって生じる各部の偏荷重に
よるフリクションなどに打勝って、高圧のロータリバル
ブを作動させるためには、大きな慣性重量が必要とな
り、蓋部材の中に入れると完成品は全体として非常に大
きな構造となる。

【０００６】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、ＡＢＳとの干渉を確実に防止
し、継手全体としての重量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している。

【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、
両軸の回転速度差に応じた量の流体を流動させ、流体の
流動抵抗により入出力軸間にトルクを伝達する油圧式動
力伝達継手において、前記入出力軸の一方に連結される
第１回転部材と、入出力軸の他方に連結される第２回転
部材と、該第２回転部材にスプリングにより回転方向の
移動が自在に設けられ、慣性と開放溝を有し、トルク伝
達時には継手内部の高圧路を閉止し、急減速時には、回
転方向慣性により高圧路を開放溝に連通する弁体と、該
弁体に設けられ、高圧路を開放方向に動くときは、抵抗
がなく、閉止方向に動くときは、作動を遅延させる機構
とを備えたものである。

【０００８】

【作用】本発明においては、回転慣性を有する弁体をね
じりスプリングで第２回転部材に支持することにより、
ＡＢＳの作動時には、弁体はロックタイヤの回転方向の
減速度を感知し作動するようにした。しかし、ＡＢＳは
スリップしているタイヤにブレーキ力の強弱をかけて、
グリップ力を回復しようとするため、回転慣性方向の検
出では、ブレーキ力を弱くした時は弁体はねじりバネの
効果でもとの位置にもどろうとするため、継手のトルク
伝達特性は強くなってしまうが、本発明では弁体が高圧
路を開く方向に動く時は、抵抗を生じないが、高圧路を
閉じようとするときには油の流動抵抗を生じ、ゆっくり
と回復するような油圧による機構を設けたことにより、
ＡＢＳの作動時のタイムラグもなく、ＡＢＳ作動中の干
渉もなくしたものである。

【０００９】なお、ＡＢＳシステムは未だ高価なシステ
ムであり、ユーザーにより付ける場合と付けない場合が
ある。本継手は弁体を除き、油圧回路の孔加工を中止す
ることにより、従来の普通の継手とすることができるた
め、バリエーション対応が極めて容易であり、生産ライ
ンの構成を単純にすることができる。

【００１０】

【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１２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〜図７において、１
はフロントディファレンシャルまたはトランスファのケ
ースであり、ケース１にはベアリング２を介して入力軸
３の一端が回転自在に支持される。入力軸３には雄のス
プライン部４が形成され、また、ねじ部５が形成されて
いる。

【００１１】６は入力軸３に連結される継手７のロータ
ーシャフト（第２回転部材）であり、ローターシャフト
６には中空部８が形成されている。この中空部８には段
部９が形成され、段部９の右側の小径部１０には前記入
力軸３のスプライン部４に嵌合する雌のスプライン部１
１が形成されている。ローターシャフト６と入力軸３を
スプライン部１１，４により、スプライン嵌合し、ねじ
部５にワッシャー１２を段部９に当接するまで挿入し、
ナット１３で締結する。

【００１２】ローターシャフト６の外径部１４の円筒面
は精密加工仕上され、外径部１４とケース１の間にはオ
イルシール１５が介装される。１６は図示しない出力軸
に連結されるエンドブロックであり、エンドブロック１
６はカム面１７を有するハウジング１８に溶接で一体に
結合され、エンドブロック１６とハウジング１８が第１
回転部材を構成している。

【００１３】エンドブロック１６には平面部１９、イン
ロー部２０およびボルト孔２１がそれぞれ形成されてい
る。ローターシャフト６には、放射方向に複数個のプラ
ンジャー室２２が形成され、プランジャー室２２内は複
数個のプランジャー２３がリターンスプリング２４を介
して摺動自在に収納されている。

【００１４】プランジャー２３には吸入吐出孔２５が形
成され、プランジャー２３の内部であって吸入吐出孔２
５にはチェックバルブ２６が設けられ、チェックバルブ
２６はスプリング２７を介してリテーナ２８により保持
される。チェックバルブ２６には流動抵抗発生手段とし
てのオリフィス２９が形成されている。また、ローター
シャフト６にはプランジャー室２２に連通する高圧路３
０と高圧路３０に連通する高圧路３１が形成されてい
る。

【００１５】３２は弁体としてのロータリバルブであ
り、ロータリバルブ３２はハウジング１８とローターシ
ャフト６の間に回転方向の移動が自在に設けられる。ロ
ータリバルブ３２は慣性力を有するいわゆる回転方向の
Ｇバルブとして構成されるとともに、高圧路３１に連通
可能な開放溝３３を有している。３４は３本よりなるス
プリングであり、スプリング３４の一方の各端部は、ロ
ータリバルブ３２に、他方の各端部はローターシャフト
６に、それぞれ固定されている。スプリング３４の形状
としては、うず巻き状のものを用いる（図５、参照）。

【００１６】ロータリバルブ３２は、ロックタイヤの回
転方向の減速度を検知して回転慣性によりスプリング３
４の力に抗して回動し、高圧路３１を開放溝３３に連通
させる。図２の１０１はローターシャフト６に設けられ
た油圧によるロータリバルブ３２のリターン方向作動遅
延機構を構成するシリンダーの役目をする精密な孔であ
る。

【００１７】この断面は、図６〜図７（ａ）（ｂ）に示
すように、ボールピストン１０２がスプリング１０３に
より軽く、ロータリバルブ３２に押し付けられている。
通常のロータリバルブ３２の位置はこのスプリング１０
３の力に打勝つうず巻状のスプリング３４によって図３
のように高圧路３１が閉の位置に保たれている。

【００１８】この時、ボールピストン１０２は、図７
（ａ）の斜面の凹の高い位置にあり、図３のＡの位置に
ある。ロータリバルブ３２がＡＢＳの作動により慣性に
より回転すると、図７（ｂ）のように、ボールピストン
１０２はとび出し、斜面凹みの低い位置、すなわち図４
におけるＢの位置になる。

【００１９】ボールピストン１０２が動く時はシリンダ
１０７内は負圧となるため、リテーナ１０４に支えられ
ているチェックスプリング１０５がたわみ、ワンウェイ
バルブ１０６は開いて、油がシリンダ１０７内に吸い込
まれる。ＡＢＳの作動により、ブレーキ力を弱めるとロ
ータリバルブ３２は回転慣性力を失い、うず巻状のスプ
リング３４の力により高圧路３１を閉止すべくもどろう
とするが、シリンダ１０７に吸込まれた油のチェックバ
ルブ１０６の中央部にあるオリフィス１０８を通る流動
抵抗により、早くはもどれず、ゆっくりともどされる。

【００２０】３７はハウジング１８とともに回転するア
キュムレータピストンであり、アキュムレータピストン
３７は内圧に応じて移動し、封入油の熱膨張を吸収す
る。アキュムレータピストン３７とリテーナ３８との間
には、リターンスプリング３９が介装され、アキュムレ
ータピストン３７とローターシャフト６の間にはオイル
シール４０が介装されている。

【００２１】なお、４１はオイルシール、４２はニード
ルベアリング、４３はＯリングである。次に、図８およ
び図９は本継手を搭載したときの位置を示す図である。
図８においては、本継手７はフロントディファレンシャ
ル５１とフロントプロペラシャフト５２の間に設けられ
る。

【００２２】また、図９においては、本継手７はトラン
スファ５３とリヤープロペラシャフト５４の間に設けら
れる。この位置は車両のコンセプトにより決定されるも
ので、どちらに搭載されても本継手７のＡＢＳとのマッ
チングには変化はない。次に、作用を説明する。

【００２３】まず、通常動作時について説明する。ハウ
ジング１８とローターシャフト６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２３はハウジング１
８のカム面１７により放射方向に押し込まれる。プラン
ジャー室２２のオイルは、オリフィス２９を通って吸入
吐出孔２５から低圧室に供給される。この時、オリフィ
ス２９の抵抗によりプランジャー室２２、高圧路３０、
高圧路３１の油圧が上昇し、プランジャー２３に反力が
発生する。このプランジャー反力に逆ってハウジング１
８を回転させることによりトルクが発生し、ハウジング
１８とローターシャフト６の間でトルクが伝達される。

【００２４】すなわち、図１０のＡで示すように、ロー
ターシャフト６とハウジング１８の相対回転の２乗に比
例したトルクが伝達される。この場合、図３に示すよう
に、ロータリバルブ３２は回転方向の慣性が作用しない
ため、作動しないので、高圧路３１はロータリバルブ３
２により閉止され、開放溝３３とは連通しない。

【００２５】次に、急減速時について説明する。車両に
ＡＢＳがはたらくような急ブレーキがかけられると、ロ
ータリバルブ３２が回転慣性力でまわるため、高圧路３
１と開放溝３３が連通する。このときのトルク特性は、
図１０のＢに示すようなものとなり、前後のブレーキ力
の干渉を避けることができる。

【００２６】ＡＢＳの作動時には抵抗なくロータリバル
ブ３２が慣性で廻るが、もどる時には油圧の抵抗により
ゆっくりとさせるように、すなわちＡＢＳの作動は１秒
間にオン、オフを数回作動させるが、これよりも長い間
隔でもどるように、オリフィス１０８を設定する。この
ようにすることにより、バルブの振動も合せて防止する
ことができる。車が走り初めて、４ＷＤとして継手が動
力を伝達する必要がある時までは少くとも数秒の間隔が
あるため、充分ロータリバルブ３２を高圧路３１の閉回
路設定位置にもどすことができる。

【００２７】次に、図１１はＡＢＳ作動時の状況を示し
た図である。図１１において、Ｃは車両速度、Ｄは擬似
速度、Ｅは前輪車速、Ｆは後輪車速を、それぞれ示す。
ＡＢＳ作動時のようにタイヤがスリップしている時には
車両速度Ｃの検出がむずかしいため、一般には擬似車速
Ｄを設定し、これを越えた時にはタイヤがスリップして
いると判断しブレーキ力を減じている。

【００２８】図１１はこのようにして制御されている前
輪及び後輪の状況を示したが、継手のロータリバルブ３
２の付いている前輪車速Ｅが回転方向の減速度を有して
いるときは、ロータリバルブ３２はスプリング３４の力
に抗して開いているため、干渉が生じないが、減速度が
なくなると、スプリング３４の力により回転方向はもど
される。ロータリバルブ３２のもどり遅延機構がないと
図１１に示すようにこの条件の時間Ｇだけは干渉が出
る。

【００２９】しかしながら、ロータリバルブ３２の回転
方向の慣性によりバルブを開き、バルブの迅速作動、遅
延もどり機構を付加したため、ＡＢＳとの干渉を確実に
防止することができる。また、ロータリバルブ３２を非
常に低い抵抗で動かすことができるので、軽量化を図る
ことができ、重量を軽減することができる。

【００３０】なお、本実施例においては、チェックバル
ブ２６にオリフィス２９を設けたが、代りにロータリバ
ルブ３２にオリフィス２９Ａを設けることもできる（図
１２、参照）。次に、図１３〜図１８は、他の実施例を
示し、軸方向のシリンダーを有する継手のロータリーバ
ルブ方式の油圧式継手の例である。

【００３１】図１３において、６１はロータリＧバルブ
６２の慣性重量部分であり、円筒形になっている。ロー
タリＧバルブ６２は、ロータリバルブ６３の突起６４が
回動自在に挿入される切欠き６５を有する（図１８、参
照）。普通使用条件においては開放路６６がロータリＧ
バルブ６２のランド６７で閉止状態にある（図１４、参
照）。

【００３２】この時は図１６に示すように、ロータリバ
ルブ６３の中にあるショックアブソーバピストン６８は
ひっこんだ状態となっている。６９はロータリＧバルブ
６２に切られた、ドレーン回路用の溝で図１３の６９に
示すようにそれほど深いものではない。７０は高圧の逃
がし溝である。７１は４ケ所に形成された吐出ポートで
あり、背面で連通溝７２でつながっている。

【００３３】図１７はＡＢＳが作動した時の状態で開放
路６６は逃がし溝７０に連通し、ショックアブソーバピ
ストン６８がとびだして、油はチェックバルブ７３が開
いて吸込み口７９より油を吸入している（図１５、参
照）。７４はリテーナーであり、星形をしており、まわ
りのスキマから油が流れるようになっており、外形部が
シリンダー内径に圧入されている。

【００３４】吸入された油はリターンスプリング７５の
力より、ショックアブソーバスプリング７６に打勝って
おしもどされる。この際、油はオリフィス７７より外部
に流出する。７８は普通状態に使われているオリフィス
である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、急減速時に回転方向の慣性を利用して、トルクを伝
達しないようにし、バルブの迅速作動・遅延もどり機構
を設けたため、ＡＢＳとの干渉を確実に防止することが
できる。また、低い抵抗で弁体を動かせるため、全重量
を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図

【図２】図１のＡ−Ａ断面矢視図

【図３】図１のＢ−Ｂ断面矢視図

【図４】図３のロータリバルブの作動時を示す図

【図５】図１のＣ−Ｃ断面矢視図

【図６】図２のＤ−Ｄ断面矢視図

【図７】図２の円Ｅの円周方向への展開図

【図８】継手の配置位置を示す図

【図９】継手の他の配置位置を示す図

【図１０】トルク特性を示すグラフ

【図１１】ＡＢＳ作動時の状況を示す図

【図１２】オリフィスをロータリバルブに設けた図

【図１３】本発明の他の実施例を示す図

【図１４】図１３のＡ−Ａ断面矢視図

【図１５】図１４のＡＢＳ作動時を示す図

【図１６】図１４の拡大断面図

【図１７】図１５の拡大断面図

【図１８】ロータリＧバルブの斜視図

【符号の説明】

１：ケース ２：ベアリング ３：入力軸 ４：スプライン部 ５：ねじ部 ６：ローターシャフト ７：継手 ８：中空部 ９：段部 １０：小径部 １１：スプライン部 １２：ワッシャー １３：ナット １４：外径部 １５：オイルシール １６：エンドブロック １７：カム面 １８：ハウジング １９：平面部 ２０：インロー部 ２１：ボルト孔 ２２：プランジャー室 ２３：プランジャー ２４：リターンスプリング ２５：吸入吐出孔 ２６：チェックバルブ ２７：スプリング ２８：リテーナ ２９，２９Ａ：オリフィス ３０：高圧路 ３１：高圧路 ３２：ロータリバルブ（弁体） ３３：開放溝 ３４：スプリング ３７：アキュムレータピストン ３８：リテーナ ３９：リターンスプリング ４０：オイルシール ４１：オイルシール ４２：ニードルベアリング ４３：Ｏリング ５１：フロントディファレンシャル ５２：フロントプロペラシャフト ５３：トランスファ ５４：リヤープロペラシャフト ６１：慣性重量部分 ６２：ロータリＧバルブ ６３：ロータリバルブ ６４：突起 ６５：切欠き ６６：開放路 ６７：ランド ６８：ショックアブソーバーピストン ６９：ドレーン回路用の溝 ７０：逃がし溝 ７１：吐出ポート ７２：連通溝 ７３：チェックバルブ ７４：リテーナ ７５：リターンスプリング ７６：ショックアブソーバスプリング ７７，７８：オリフィス ７９：吸込み口 １０１：孔 １０２：ボールピストン １０３：スプリング １０４：リテーナ １０５：チェックスプリング １０６：ワンウェイバルブ １０７：シリンダ １０８：オリフィス

Claims (1)

(57)【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、両
   軸の回転速度差に応じた量の流体を流動させ、流体の流
   動抵抗により入出力軸間にトルクを伝達する油圧式動力
   伝達継手において、 前記入出力軸の一方に連結される第１回転部材と、入出
   力軸の他方に連結される第２回転部材と、該第２の回転
   部材にスプリングにより回転方向が自在に設けられ、慣
   性と開放溝を有し、トルク伝達時には継手内部の高圧路
   を閉止し、急減速時には、回転方向慣性により高圧路を
   開放溝に連通する弁体と、該弁体に設けられ高圧路を開
   放方向に動くときは、抵抗がなく、閉止方向に動くとき
   は、作動を遅延させる機構とを備えたことを特徴とする
   油圧式動力伝達継手。