(57)【要約】      （修正有）【課題】左右輪間及び前後輪間のトルク配分機能に加え、左右輪間又は前後輪間の回転速度差が所定値を超えた時に自動的にデフロック状態とする機能を持つ油圧式動力伝達装置を提供する。【解決手段】一対のカム面を形成したハウジングと、複数のピストン室１２８を形成した一対のロータと、差動回転時にカム面によって駆動される複数のピストンと、一対のロータの向かい合う端面間に挟まれて回転自在に摺接し複数の吸入ポート及び吐出ポートを両面に形成した１個のロータリーバルブと、ロータリーバルブに形成した高圧室と、高圧室とハウジング内の低圧室との間にオリフィスとを設け回転速度差に応じたトルクを伝達し、高圧室の圧力が所定値を超えた場合にオリフィスを閉止する閉止弁と、更に圧力が上昇し所定値を超えた場合に高圧室を開放するリリーフ弁を設ける。【選択図】図４
2010007750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対回転可能な３軸間に設けられ、第１軸に連結され、両内側面に２つ以上のカム山を有する一対のカム面を形成したハウジングと、
第２軸及び第３軸に連結されると共に、前記ハウジング内に回転自在に且つ対向的に収納され、複数のピストン室を前記カム面に面して軸方向に形成した一対のロータと、
前記複数のピストン室の各々に、リターンスプリングの押圧を受けて往復移動自在に収納されると共に、第１軸と第２軸あるいは第１軸と第３軸の軸間の相対回転時に前記カム面によって駆動される複数のピストンと、
前記一対のロータの向かい合う端面間に挟まれて、回転自在に摺接すると共に、前記ハウジングとの間で所定の角度回転可能に位置決めされ、前記カム山との位置関係によって吸入弁及び吐出弁の作用をする複数の吸入ポート、吐出ポートを両面に形成した１個の弁体と、
前記弁体のすべての吐出ポートを連通して形成した高圧室と、
前記高圧室とハウジング内壁と前記弁体、前記ロータ及びピストンとの間に形成される空間よりなる低圧室との間にオリフィスと、
を設け、第１軸、第２軸及び／又は第３軸の軸間の回転速度差に応じたトルクを伝達する油圧式動力伝達装置に於いて、
前記高圧室の圧力が所定値を超えた場合に、前記オリフィスを閉止する閉止弁を設けたことを特徴とする油圧式動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１記載の油圧式動力伝達装置に於いて、
前記高圧室の圧力が所定値を超えた場合に、前記高圧室を開放するリリーフ弁を設けたことを特徴とする油圧式動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の油圧式動力伝達継手を用い、前後輪及び左右輪の回転速度差に応じてトルク配分を行う油圧式動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のトルク感応型の差動制限機構を持つ差動装置において、機械式のものとしては例えば特開２０００−２０５３７５号公報に示されるような、多板クラッチ方式、ヘリカルギア方式、トルセン方式、カム方式等が知られている。
【０００３】
多板クラッチ方式は、デフケース、ピニオン、一対のサイドギア及びサイドギアとデフケースとの間に配置された多板クラッチで構成され、デフケースに入力された駆動力は、ピニオンを介して差動（デフケースとサイドギアあるいはサイドギア同士の回転速度差）を吸収しながら両サイドギアへ伝達される。また、差動の際に、ピニオンとサイドギアとの噛合い反力で生じるスラスト荷重によってサイドギアが多板クラッチを押圧することで差動制限力を得ている。
【０００４】
ヘリカルギア方式は、デフケース、ヘリカルギアより成るピニオン及び一対のサイドギアで構成され、デフケースに入力された駆動力は、ピニオンを介して差動を吸収しながら両サイドギアへ伝達される。また、差動の際にピニオンとサイドギアとの噛合い反力で生じるスラスト荷重によってピニオン及びサイドギアがデフケースに押し付けられ、その摩擦力によって差動制限力を得ている。
【０００５】
トルセン方式は、デフケース、ウォームギアとスパーギアの組み合わせから成る複数対のエレメントギア及びウォームギアより成る一対のサイドギアで構成され、デフケースに入力された駆動力は、エレメントギアを介して差動を吸収しながら両サイドギアへ伝達される。また、差動の際にエレメントギアとサイドギアとの噛合い反力で生じるスラスト荷重によってサイドギアがデフケースに押し付けられ、その摩擦力によって差動制限力を得ている。
【０００６】
カム方式は、デフケース、カムフォロワ及び一対のフェースカムで構成され、デフケースに入力された駆動力は、カムフォロワを介して差動を吸収しながら両フェースカムに伝達される。また、差動の際に発生するカムフォロワとフェースカム間の摩擦力によって差動制限力を得ている。
【０００７】
従来のトルク感応型の差動制限機構を持つ差動装置において、油圧式のものとしては例えば特開平５−４４７４４号公報にツインカップリング方式の動力伝達装置が提案されている。このツインカップリング方式の動力伝達装置は、デフケース及び一対の油圧式カップリングから成り、油圧式カップリングは、デフケース内面に形成されたカムと複数のプランジャーを備えたロータ及び両ロータ間に配置されたオリフィスを有するロータリーバルブで構成される。
【０００８】
デフケースに入力された駆動力は、デフケースに対し差動するロータに回転速度差に応じたトルクを発生させる。例えば、この動力伝達装置が左右前輪間に配置されたＦＲ（フロントエンジン−リアドライブ）ベースの四輪駆動車において、左右後輪が低μ路面でスリップしたとすると、後輪と前輪との間に回転速度差を生じ、デフケースに対し両カップリングが差動し、それぞれ回転速度差に応じたトルクを発生させ左右前輪に伝達する。
【０００９】
また、左右後輪のスリップと同時に左前輪が低μ路面でグリップを失ったとすると、デフケースに対しスリップしていない右前輪側のカップリングのみが差動し、回転速度差に応じたトルクを発生させ右前輪に伝達する。すなわち、この方式の動力伝達装置では前後輪及び左右輪のトルク配分を行うことが可能である。
【特許文献１】特開２０００−２０５３７５号公報
【特許文献２】特開平５−４４７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このような従来の機械式の差動制限機構付差動装置においては、何れの方式においても左右輪間の差動吸収機能（デファレンシャル機能）と差動制限機能（リミテッドスリップデフ機能）しか持たず、前後輪間の駆動力切替えやデフロックを行う場合には、レバーやアクチュエータによる別の切替え機構を付加しなければならない問題があった。
【００１１】
また、このような従来の油圧式の動力伝達装置においては、左右輪間だけではなく前後輪間の差動吸収機能と差動制限機能も持つが、デフロックを行う場合には、機械式と同様にレバーやアクチュエータによる別の切替え機構を付加する必要があった。
【００１２】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、左右輪間及び前後輪間のトルク配分機能に加え、左右輪間又は前後輪間の回転速度差が所定値を超えた時に自動的にデフロック状態とする機能を持つ油圧式動力伝達装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。まず本発明は、互いに相対回転可能な３軸間に設けられ、第１軸に連結され、両内側面に２つ以上のカム山を有する一対のカム面を形成したハウジングと、第２軸及び第３軸に連結されると共に、ハウジング内に回転自在に且つ対向的に収納され、複数のピストン室をカム面に面して軸方向に形成した一対のロータと、複数のピストン室の各々に、リターンスプリングの押圧を受けて往復移動自在に収納されると共に、第１軸と第２軸あるいは第１軸と第３軸の軸間の相対回転時にカム面によって駆動される複数のピストンと、一対のロータの向かい合う端面間に挟まれて、回転自在に摺接すると共に、ハウジングとの間で所定の角度回転可能に位置決めされ、カム山との位置関係によって吸入弁及び吐出弁の作用をする複数の吸入ポート、吐出ポートを両面に形成した１個の弁体と、弁体のすべての吐出ポートを連通して形成した高圧室と、高圧室とハウジング内壁と弁体、ロータ及びピストンとの間に形成される空間よりなる低圧室との間にオリフィスと、を設け、第１軸、第２軸及び／又は第３軸の軸間の回転速度差に応じたトルクを伝達する油圧式動力伝達装置を対象とする。
【００１４】
本発明は、このような油圧式動力伝達装置に於いて、高圧室の圧力が所定値を超えた場合に、オリフィスを閉止する閉止弁を設けたことを特徴とする。
【００１５】
また、高圧室の圧力が所定値を超えた場合に、高圧室を開放するリリーフ弁を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、高圧室の圧力が所定値を超えた場合にオリフィスを閉止する閉止弁を設けたことで、左右輪間及び前後輪間の回転速度差が高じた時に自動的にデフロック状態とすることが可能で、従来の差動制限のみの動力伝達装置に比べ悪路走破性が向上する。
【００１７】
また、高圧室の圧力が所定値を超えた場合に、高圧室を開放するリリーフ弁を設けたことで、デフロック状態で異常な高トルクの発生を抑えて負荷を制限することで装置の破損を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明による油圧式動力伝達装置をＦＲベースの四輪駆動車に適用した場合を示す説明図である。図１において本実施形態の油圧式動力伝達装置１０は、四輪駆動車１２に設けられ、左前輪アクスルシャフト３２、右前輪アクスルシャフト３４（第２軸または第３軸）と前輪プロペラシャフト３０（第１軸）の３軸間に配置される。
【００１９】
エンジン１４からの駆動力は変速機１６で変速され、後輪プロペラシャフト１８と前輪プロペラシャフト３０を介して各々後輪差動装置２０、油圧式動力伝達装置１０に伝達される。後輪差動装置２０に伝達された駆動力は左後輪アクスルシャフト２２、右後輪アクスルシャフト２４を介して各々左後輪２６、右後輪２８を駆動し、油圧式動力伝達装置１０に伝達された駆動力は、左前輪アクスルシャフト３２、右前輪アクスルシャフト３４を介して各々左前輪３６、右前輪３８を駆動する。
【００２０】
図２は、本発明による油圧式動力伝達装置をＦＦ（フロントエンジン−フロントドライブ）ベースの四輪駆動車に適用した場合を示す説明図である。図２において油圧式動力伝達装置４０は、四輪駆動車４２に設けられ、左後輪アクスルシャフト６０、右後輪アクスルシャフト６２（第２軸または第３軸）とプロペラシャフト５８（第１軸）の３軸間に配置される。
【００２１】
エンジン４４からの駆動力は変速機４６で変速され、前輪差動装置４８とプロペラシャフト５８を介して油圧式動力伝達装置４０に伝達される。前輪差動装置４８に伝達された駆動力は、左前輪アクスルシャフト５０、右前輪アクスルシャフト５２を介して各々左前輪５４、右前輪５６を駆動し、油圧式動力伝達装置４０に伝達された駆動力は左後輪アクスルシャフト６０、右後輪アクスルシャフト６２を介して各々左後輪６４、右後輪６６を駆動する。
【００２２】
図３は、本発明による油圧式動力伝達装置の一実施形態を示す断面図であり、図１のＦＲベースの四輪駆動車に適用した場合である。図３において、油圧式動力伝達装置１０は、本体ケース１００内にデフケース１０２、リングギア１０４及びドライブピニオン１０６を収納する。
【００２３】
内部にオイルを封入し左右一対の油圧カップリングを組み込んだデフケース１０２は、ボルト１０８によりリングギア１０４と一体に固定され（ハウジング）、ボールベアリング１１０、１１２により本体ケース１００に対し回転自在に支持される。なお、デフケース１０２にリングギア１０４を一体成形してハウジングを構成してもよい。
【００２４】
リングギア１０４に噛合うドライブピニオン１０６は、ボールベアリング１１４、ローラーベアリング１１６により本体ケース１００に対し回転自在に支持され、ドライブピニオン１０６の本体ケース１００の下方外側に開口した連結穴１０６ａは、ユニバーサルジョイントを介して前輪プロペラシャフト３０に連結される。
【００２５】
図４は、図３の油圧式動力伝達装置１０のデフケース１０２とリングギア１０４、及びその内部を拡大して示した断面図である。図４において、デフケース１０２の内側面には、カム面１１８ａを形成したカム１１８が止めネジ１２０により固定され、カム１１８が対向する右側には、リングギア１０４の内側面にカム面１０４ａが形成される。
【００２６】
カム面１１８ａ及びカム面１０４ａは、２つ以上の山と谷が各々向かい合うように配置され、その内側にはデフケース１０２とリングギア１０４に同軸に、且つ回転自在に左ロータ１２２と右ロータ１２４を組み込んでいる。
【００２７】
左ロータ１２２及び右ロータ１２４には外側に開いたピストン室１２６、１２８が形成され、ピストン室１２６、１２８にピストン１３０、１３２を摺動自在に収納し、左ロータ１２２及び右ロータ１２４の中心部には左前輪アクスルシャフト３２、右前輪アクスルシャフト３４を各々スプラインで連結する連結穴１２２ａ、１２４ａを設けている。
【００２８】
ピストン１３０、１３２とカム面１１８ａ、１０４ａとの間には、ボール１３４、１３６が介在され、カム面１１８ａ、１０４ａに対し左ロータ１２２及び右ロータ１２４が滑らかに相対回転できるようにしている。また、ピストン室１２６、１２８にはリターンスプリング１３８、１４０が組み込まれており、ピストン１３０、１３２をボール１３４、１３６を介してカム面１１８ａ、１０４ａに押圧している。
【００２９】
ここで、カム面１１８ａ、１０４ａに４つのカム山を形成したとすると、山と谷の合計は８つになるため、駆動対象となるピストン１３０、１３２をロータ１２２、１２４内に各々７個とか９個とかの奇数個設置することでトルク伝達の脈動を減少させることが可能であるが、カム山の数及びピストンの数は必要に応じて適宜に定めることができる。
【００３０】
なお、図４は説明の便宜上、上部はカム面１１８ａ、１０４ａが山の状態でピストン１３０、１３２が吐出行程、下部はカム面１１８ａ、１０４ａが谷の状態でピストン１３０、１３２が吸入行程となっており、デフケース１０２とリングギア１０４の内部を単一平面で切断して示した状態ではない。
【００３１】
左ロータ１２２及び右ロータ１２４には複数の吸入吐出孔１４２、１４４が各ピストン室１２６、１２８に通じるように形成され、左ロータ１２２及び右ロータ１２４の向かい合う端面間には、回転自在に摺接する１個のロータリーバルブ１４６（弁体）が設けられている。
【００３２】
図５は、ロータリーバルブ１４６を示す説明図であり、図５（Ａ）は断面を、図５（Ｂ）は端面を、図４に示すデフケース１０２の軸方向の、例えば右方向から見た状態である。
【００３３】
図４及び図５（Ａ）において、ロータリーバルブ１４６には、左ロータ１２２及び右ロータ１２４の吸入吐出孔１４２、１４４に、各々連通可能な共通の吸入ポート１４８と共通の吐出ポート１５０がロータリーバルブ１４６の両端面間を貫通して複数ずつ形成される。本実施形態は、カム面１１８ａ、１０４ａのカム山を４つとした場合であり、吸入ポート１４８及び吐出ポート１５０は各々４個形成されている。
【００３４】
ロータリーバルブ１４６の内部には、各吸入ポート１４８から外周面に吸入路１５２、内周面に連通路１５４が形成され、吸入路１５２は、デフケース１０２の内壁とロータリーバルブ１４６、左右ロータ１２２、１２４、ピストン１３０、１３２及びボール１３４、１３６との間に形成される空間からなる低圧室１５６と吸入ポート１４８を連通する。
【００３５】
また、連通路１５４は、ロータリーバルブ１４６の中心部に設けられたアキュムレータ室１５８と吸入ポート１４８を連通する。アキュムレータ１５８室は、アキュムレータピストン１６０とスプリング１６２により形成され、封入されたオイルの温度変化に伴う体積変化に応じてアキュムレータピストン１６０が移動しアキュムレータ室１５８の容積を変化させ、低圧側（低圧室１５６及びアキュムレータ室１５８）の圧力を常時スプリング調整圧に保持できるようにしている。
【００３６】
図４及び図５（Ｂ）において、ロータリーバルブ１４６の両端面には、各吸入ポート１４８の圧力（低圧側）と各吐出ポート１５０の圧力（高圧側）を各々一定に保つために、各吸入ポート１４８を連通する連通溝１６４及び各吐出ポート１５０を連通する連通溝１６６を形成している。また、連通溝１６４からロータリーバルブ１４６の外周面に吸入溝１６８が通じ、吸入ポート１４８と低圧室１５６とを連通している。
【００３７】
図５（Ａ）において、ロータリーバルブ１４６に設けられた吐出ポート１５０の一箇所（下側）に連通孔１７０を介して、低圧室１５６と連通するオリフィス（流動抵抗発生手段）と、高圧室の圧力が所定値を超えた場合にオリフィスを閉止してデフロック状態にする閉止弁を含むオートロック機構１７４を備える。
【００３８】
また、吐出ポート１５０の他の一箇所（上側）には連通孔１７２を介して、高圧室の圧力が更に上昇して所定値を超えた場合に、高圧室と低圧室とを連通して異常な高トルクの発生を抑える、リリーフ弁からなるトルクリミッター機構１７６を備える。
【００３９】
図４及び図５において、ロータリーバルブ１４６は、吸入吐出孔１４２、１４４の開閉タイミングを決定するタイミング部材を構成し、ピストン１３０、１３２が吸入行程にある場合は、ロータリーバルブ１４６の吸入ポート１４８と左ロータ１２２及び右ロータ１２４の吸入吐出孔１４２、１４４が通じる位置関係となり、低圧室１５６から吸入路１５２、吸入溝１６８、吸入ポート１４８、吸入吐出孔１４２、１４４を通じてピストン室１２６、１２８にオイルを吸入することができる。
【００４０】
ピストン１３０、１３２が吐出行程にある場合は、吸入行程と逆の関係となり、左ロータ１２２及び右ロータ１２４の吸入吐出孔１４２、１４４はロータリーバルブ１４６の吐出ポート１５０を介して連通溝１６６に通じる。
【００４１】
図６は、ロータリーバルブ１４６とデフケース１０２の位置関係を示す説明図であり、デフケース１０２の断面とロータリーバルブ１４６の端面を、デフケース１０２の軸方向の、例えば右方向から見た状態である。
【００４２】
図６において、ロータリーバルブ１４６の外周部に形成した突起部１４６ａ、１４６ｂが、デフケース１０２の内周に形成した位置決め突起１０２ａと係合することで、デフケース１０２とロータリーバルブ１４６位相関係を規制する位置決め機構を構成している。
【００４３】
左ロータ１２２及び右ロータ１２４のデフケース１０２に対する差動回転によりロータリーバルブ１４６が、図６（Ａ）に示すようにＲ方向に回動する場合と、図６（Ｂ）に示すようにＬ方向に回動する場合とにおいて、カム面１１８ａ、１０４ａの山と谷及び吸入ポート１４８と吐出ポート１５０との位置関係は最大で半位相ずれることになる。
【００４４】
例えば、左ロータ１２２及び右ロータ１２４がＲ方向に差動回転し、図６（Ａ）に示す位置にロータリーバルブ１４６が規制された場合、吐出ポート１５０の位置は、ピストン１３０、１３２の吐出行程となる、カム面１１８ａ、１０４ａの谷底から山頂までの登り坂の部分と一致する。
【００４５】
カム面１１８ａ、１０４ａの位置がこの状態で、左ロータ１２２及び右ロータ１２４がＬ方向に差動回転した場合は、ピストン１３０、１３２はカム面１１８ａ、１０４ａの山頂から谷底への下り坂を移動し吸入行程となるが、図６（Ｂ）に示すようにロータリーバルブ１４６もＬ方向に半位相分回転して規制されるため、図６（Ａ）において吐出ポート１５０があった位置には吸入ポート１４８が来ており、吸入ポート１４８からオイルを吸入することが可能となる。
【００４６】
図７は、図５（Ａ）のオートロック機構１７４の詳細及び動作を示す断面図であり、図７（Ａ）はアンロック状態であり、図７（Ｂ）はロック状態で図７（Ａ）のＡ−Ａ矢視図である。
【００４７】
図７（Ａ）において、ロータリーバルブ１４６に設けられた吐出ポート１５０の一箇所に、連通孔１７０を介して連通する収納穴１７８を形成し、収納穴１７８内には、ロータリーバルブ１４６より硬い材質のカラー部材１８０を収納する。カラー部材１８０は、プラグ１８２によりネジ止め固定されている。
【００４８】
カラー部材１８０には、ボール１８４を移動自在に収納する高圧室１８６が形成され、高圧室１８６は、上側の開口部１８０ａを介して連通孔１７０に連通し、また、右側の開口部１８０ｂを介して連通孔１８８に連通している。連通孔１８８は、収納穴１９０に連通し、収納穴１９０内にはニードル部材１９２が摺動自在に収納される。
【００４９】
ニードル部材１９２は、小径のニードル部１９２ａ、大径のガイド部１９２ｂ及びストッパー部１９２ｃを有し、ボール１８４は、ニードル部材１９２によりその位置が制御される。大径のガイド部１９２ｂと、収納穴１９０の連通孔１８８とは反対側をネジ止めするプラグ１９４の間にスプリング１９６を介挿し、ニードル部１９２ａと開口部１８０ｂとの間の間隙は、流動抵抗発生手段としてのオリフィス１９８になっている。
【００５０】
ボール１８４がニードル部材１９２により保持されているときは、オリフィス１９８は開放されているが、ボール１８４の保持が解除され自由になると、ボール１８４はカラー部材１８０の開口部１８０ｂに形成された弁座１８０ｃに着座してオリフィス１９８を閉止することが可能となる。
【００５１】
収納穴１９０内に収納されたニードル部材１９２はスプリング１９６により付勢されボール１８４を収納穴１７８の左壁面に保持し、この状態で吐出ポート１５０から連通孔１７０を介して高圧室１８６に流入したオイルは、オリフィス１９８で流動抵抗を発生し、減圧されドレーン孔２００から低圧室１５６に排出される。
【００５２】
左ロータ１２２及び右ロータ１２４のデフケース１０２に対する差動回転（伝達トルク）が大きくなり、ボール１８４を収納する高圧室１８６内の油圧が所定値以上に上昇すると、図７（Ｂ）に示すように、ニードル部材１９２はスプリング１９６の付勢に抗して右方向に移動し、ボール１８４の保持を解除する。
【００５３】
ボール１８４は、ニードル部材１９２の保持から自由になると、開口部１８０ａから開口部１８０ｂへのオイルの流動で弁座１８０ｃに着座し、開口部１８０ｂ（オリフィス１９８）を閉止する。ストッパー部１９２ｃがプラグ１９４に当接することでニードル部材１９２の所定距離以上の移動を阻止している。
【００５４】
ロック解除時の油圧（伝達トルク）は、弁座１８０ｃとボール１８４の接触面積及び内圧との積に対するスプリング１９６の付勢力で決まるため、弁座１８０ｃの接触面の傾斜角等で接触面積を変更することで自由に設定でき、ハンチング防止のためにロック時の油圧より若干低下してから解除することも可能である。
【００５５】
図８は、図５のトルクリミッター機構１７６の詳細及び動作を示す断面図であり、図８（Ａ）は非作動状態であり、図８（Ｂ）は作動状態で図８（Ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。
【００５６】
図８（Ａ）において、ロータリーバルブ１４６に設けられた吐出ポート１５０の一箇所に、連通孔１７２を介して連通する収納穴２０２を形成し、収納穴２０２内にはロータリーバルブ１４６より硬い材質のカラー部材２０４を収納する。カラー部材２０４は、プラグ２０６によりネジ止め固定されている。
【００５７】
カラー部材２０４には、高圧室２０８が形成され、高圧室２０８は下方の開口部２０４ａを介して連通孔１７２に連通し、また、左方の開口部２０４ｂを介して連通孔２１０に連通している。連通孔２１０は、収納穴２１２に連通し、収納穴２１２内にはリテーナ２１４が摺動自在に収納される。
【００５８】
リテーナ２１４は、先端に凹部２１４ａを形成した大径のガイド部２１４ｂ及び小径のストッパー部２１４ｃを有し、ボール２１６がリテーナ２１４の凹部２１４ａにより収納穴２１２の連通孔２１０側の端面に形成された弁座２１２ａに着座して保持される。大径のガイド部２１４ｂと、収納穴２１２の連通孔２１０とは反対側をネジ止めするプラグ２２０の間にスプリング２１８を介挿してある。
【００５９】
ボール２１６がリテーナ２１４により弁座２１２ａに保持されているときは、連通孔２１０は閉止されているが、ボール２１６の保持が解除されると、ボール２１６はリテーナ２１４の凹部２１４ａと収納穴２１２の弁座２１２ａとの間で移動自在となる。
【００６０】
通常時、収納穴２１２内に収納されたリテーナ２１４は、スプリング２１８により付勢されボール２１６を弁座２１２ａに保持し、この状態で吐出ポート１５０から連通孔１７２を介して高圧室２０８に流入したオイルは、ボール２１６により連通孔２１０が閉止されているためドレーン孔２２２から低圧室１５６に排出されることはない。
【００６１】
四輪駆動車１２の走行状態によっては、オートロック機構１７４が作動して、左ロータ１２２及び右ロータ１２４とデフケース１０２の差動がロックされた後に、更に高トルクが生じる場合がある。
【００６２】
そのような場合に、高圧室２０８内の油圧が所定値以上に上昇しスプリング２１８の付勢力を上回ると、図８（Ｂ）に示すように、ボール２１６とリテーナ２１４はスプリング２１８に抗して左方向に移動し、ボール２１６の保持を解除する。
【００６３】
ボール２１６は、弁座２１２ａへの拘束からは自由になるが、連通孔２１０からのオイルの流動で凹部２１４ａに押し付けられて保持され、連通孔２１０からのオイルはドレーン孔２２２から低圧室１５６に排出され、高圧室２０８の油圧の上昇を抑える。ストッパー部２１４ｃがプラグ２２０に当接することでリテーナ２１４の所定距離以上の移動を阻止している。
【００６４】
高圧室２０８の油圧が所定値に抑えられることで過大なトルクの発生を抑え、左ロータ２１２及び右ロータ２１４や、各々連結する左前輪アクスルシャフト３２及び右前輪アクスルシャフト３４に掛かる負荷を制限することが可能であり、更に、本装置の破壊を防止できる。
【００６５】
なお、本実施形態においては、オートロック機構１７４とトルクリミッター機構１７６の各々の収納穴１７８、１９０、２０２、２１２やプラグ１８２、１９４、２０６、２２０を共通化しており、そのためにトルクリミッター機構１７６側にもカラー部材２０４を設けているが、このカラー部材２０４は省略する構成でも構わない。
【００６６】
図９は、差動回転方向による作用を示す説明図であり、図９（Ａ）は、左ロータ１２２と右ロータ１２４の差動方向が同じ場合で、図９（Ｂ）は、左ロータ１２２と右ロータ１２４の差動方向が異なる場合である。
【００６７】
デフケース１０２と左ロータ１２２及び右ロータ１２４との間に回転数差が生じないときは、ピストン１３０、１３２は作動せずトルクは伝達されないが、図９（Ａ）に示すように、デフケース１０２と左ロータ１２２及び右ロータ１２４との間に同じ回転方向Ｃの回転速度差が生じると、吐出行程にあるピストン１３０−１、１３２−１はカム面１１８ａ、１０４ａにより矢印方向に押し込まれる。
【００６８】
このとき、吸入吐出孔１４２−１、１４４−１は、ロータリーバルブ１４６の吐出ポート１５０と通じているため、ピストン１３０−１、１３２−１はピストン室１２６−１、１２８−１のオイルを吸入吐出孔１４２−１、１４４−１から吐出ポート１５０に押し出す。吐出ポート１５０に押し出されたオイルは、連通溝１６６、連通孔１７０、オリフィス１９８を通り、低圧室１５６を経由して吸入路１５２から吸入ポート１４８に供給される。
【００６９】
このとき、オリフィス１９８によるオイルの流動抵抗により、高圧室１８６、連通孔１７０、連通溝１６６、吐出ポート１５０及びピストン室１２６−１、１２８−１の油圧が上昇し、ピストン１３０−１、１３２−１に反力が発生する。
【００７０】
この反力に逆らい、カム面１１８ａ、１０４ａを介してデフケース１０２を回転させることによりトルクが発生し、デフケース１０２と左ロータ１２２及び右ロータ１２４との間でトルクが伝達される。なお、各吐出ポート１５０は連通溝１６６で連通されているため、吐出行程にあるすべてのピストン室１２６、１２８の油圧は等しくなる。
【００７１】
更にデフケース１０２に対し左ロータ１２２及び右ロータ１２４が回転すると吸入行程となり、吸入吐出孔１４２−２、１４４−２は、吸入ポート１４８と通じ、ピストン１３０−２、１３２−２はリターンスプリング１３８、１４０に押されカム面１１８ａ、１０４ａに沿って戻るため、吸入路１５２のオイルは、吸入ポート１４８、吸入吐出孔１４２−２、１４４−２を介してピストン室１２６−２、１２８−２に吸入される。
【００７２】
この一連の動作によりオリフィス１９８を通過するオイルの流量は、左ロータ１２２及び右ロータ１２４の各ピストン１３０、１３２の吐出量を合計したものとなり、また、連通溝１６６に繋がるすべての吐出ポート１５０の圧力が等しくなるため、デフケース１０２に対する左右前輪３６、３８の差動方向が同じ場合には、左右前輪３６、３８には差動回転数に応じ等しいトルクが伝達される。
【００７３】
従って、低差動である通常走行時には、伝達するトルクが小さいため駆動損失が少なく、また、タイトコーナーブレーキング現象の発生も抑制される。高差動時には伝達トルクが大きいため、悪路などにおける走破性を高めることができる。
【００７４】
左ロータ１２２と右ロータ１２４の差動回転方向が逆の場合には、例えば、図９（Ｂ）に示すように、右ロータ１２４の回転方向が方向Ｄで示すようになり、右ロータ１２４は、吸入と吐出のタイミングが左ロータ１２２と逆になってしまい、ピストン室１２８−２のオイルは吸入ポート１４８へ吐出されるためトルクをほとんど出さなくなる。
【００７５】
また、左ロータ１２２もピストン室１２６−１から吐出したオイルが吐出ポート１５０を経由して右ロータ１２４のピストン室１２８−１に吸入されてしまうため、オリフィス１９８を通過するオイルの流量が減ってしまい、伝達トルクは小さくなる。
【００７６】
従って、デフケース１０２に対する内輪と外輪の差動方向が異なる舗装路のコーナリング中には、左ロータ１２２及び右ロータ１２４のトルク伝達作用は弱くなり、タイトコーナーブレーキング現象はほとんど発生しなくなる。
【００７７】
図１０は、差動回転数に対する伝達トルクの特性を示すグラフであり、縦軸を伝達トルクＴ、横軸を差動回転数ΔＮで表している。図１０において、通常時のトルク特性はＥで示され、Ｔ２はオートロック機構１７４が作動するロックトルク、Ｎ２はそのときの差動回転数である。また、ロック時のトルク特性はＧで示され、Ｔ３はトルクリミッター機構１７６が作動するリミットトルクである。
【００７８】
悪路走行時等において油圧式動力伝達装置１０は、前輪プロペラシャフト３０に駆動されるデフケース１０２と、左アクスルシャフト３２及び右アクスルシャフト３４を連結する左ロータ１２２及び右ロータ１２４の差動回転数が増加する場合はトルク特性Ｅを示し、差動回転数がＮ２に達すると高圧室１８６の圧力が所定値を超えオートロック機構１７４が作動し、トルク特性Ｆで示すように差動回転数はＮ１まで一気に減少する。
【００７９】
それ以降も伝達トルクは増加するが、オートロック機構１７４等の圧力リークにより差動回転数が増加する方向に若干傾斜したトルク特性Ｇで推移する。伝達トルクが減少した際のロック解除はトルクＴ２より若干低いトルクＴ１で行われ、トルク特性Ｉにより通常時のトルク特性Ｅに復帰する。
【００８０】
トルク特性ＧがリミットトルクＴ３に達すると、高圧室２０８の圧力が所定値を超えトルクリミッター機構１７６が作動することで圧力の上昇を抑え装置の破壊を防止する。トルクリミッター機構１７６作動時には、左ロータ１２２及び右ロータ１２４は一時的に空回り状態となり、トルク特性Ｈで示すように差動回転数は一気に増加する。
【００８１】
なお、上記の実施形態は、図１に示すようなＦＲベースの四輪駆動車を対象に前輪側に本発明の油圧式動力伝達装置を設ける場合を例にとっているが、図２に示すようなＦＦベースの四輪駆動車については後輪側に本発明の油圧式動力伝達装置を設けることで全く同様に適用することができる。
【００８２】
また、本発明は上記の実施形態に限定されず、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含む。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の油圧式動力伝達装置をＦＲベースの四輪駆動車に適用した場合を示す説明図
【図２】本発明の油圧式動力伝達装置をＦＦベースの四輪駆動車に適用した場合を示す説明図
【図３】本発明による油圧式動力伝達装置の一実施形態を示す断面図
【図４】図３のデフケースとリングギア及びその内部を拡大した断面図
【図５】ロータリーバルブを示す説明図
【図６】ロータリーバルブとデフケースの位置関係を示す説明図
【図７】図５のオートロック機構の詳細及び動作を示す断面図
【図８】図５のトルクリミッター機構の詳細及び動作を示す断面図
【図９】差動回転方向による作用を示す説明図
【図１０】差動回転数に対する伝達トルクの特性を示すグラフ
【符号の説明】
【００８４】
１０、４０：油圧式動力伝達装置
１２、４２：四輪駆動車
１４、４４：エンジン
１６、４６：変速機
１８：後輪プロペラシャフト
２０：後輪差動装置
２２、６０：左後輪アクスルシャフト
２４、６２：右後輪アクスルシャフト
２６、６４：左後輪
２８、６６：右後輪
３０：前輪プロペラシャフト
３２、５０：左前輪アクスルシャフト
３４、５２：右前輪アクスルシャフト
３６、５４：左前輪
３８、５６：右前輪
４８：前輪差動装置
５８：プロペラシャフト
１００：本体ケース
１０２：デフケース
１０４：リングギア
１０６：ドライブピニオン
１０８：ボルト
１１０、１１２、１１４：ボールベアリング
１１６：ローラーベアリング
１１８：カム
１２０：止めネジ
１２２：左ロータ
１２４：右ロータ
１２６、１２８：ピストン室
１３０、１３２：ピストン
１３４、１３６：ボール
１３８、１４０：リターンスプリング
１４２、１４４：吸入吐出孔
１４６：ロータリーバルブ
１４８：吸入ポート
１５０：吐出ポート
１５２：吸入路
１５４：連通路
１５６：低圧室
１５８：アキュムレータ室
１６０：アキュムレータピストン
１６２：スプリング
１６４、１６６：連通溝
１６８：吸入溝
１７０、１７２、１８８、２１０：連通孔
１７４：オートロック機構
１７６：トルクリミッター機構
１７８、１９０、２０２、２１２：収納穴
１８０、２０４：カラー部材
１８２、１９４、２０６、２２０：プラグ
１８４、２１６：ボール
１８６、２０８：高圧室
１９２：ニードル部材
１９６、２１８：スプリング
１９８：オリフィス
２００、２２２：ドレーン孔
２１４：リテーナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010007750.tif 000008
【図７】
2010007750.tif 000009
【図８】
2010007750.tif 000010
【図９】
2010007750.tif 000011
【図１０】
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