(57)【要約】【課題】第１回転部材と第２回転部材との回転速度差が増大するに従って、伝達されるトルクを、外部動力を用いることなく自動的に且つ速やかに増大させることが可能な動力伝達装置を提供する。【解決手段】動力伝達装置１０は、回転軸Ｓの径方向内側に面し、回転軸Ｓを中心とする回転角位置に応じて回転軸Ｓとの径方向距離が変化し、回転軸Ｓの軸方向の一方側（フロント側）に向かうに従って、当該径方向距離と、その変化量が大きくなるよう設定されたカム面７２を有し、第２回転部材２０と共に当該回転軸Ｓを中心に回転するカム部材７０と、第１回転部材３０と共に回転軸Ｓを中心に回転し、ピストン４４が前記カム面７２に従動してシリンダ４１内を回転軸Ｓの径方向に往復運動することにより、吸入通路５２からオイルを当該シリンダ４１内に吸入し、当該オイルを第２回転部材２０の通路切替部５０に設けられた吐出通路５６に吐出するポンプ部材４０とを有する。【選択図】図１
2010060109.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心に相対的に回転可能な第１回転部材及び第２回転部材と、
回転軸の径方向内側に面し、回転軸を中心とする回転角位置に応じて回転軸との径方向距離が変化し、回転軸の軸方向の一方側に向かうに従って、当該径方向距離とその変化量が大きくなるよう設定されたカム面を有し、第２回転部材に対して回転軸の軸方向に変位可能に設けられ、第２回転部材と共に当該回転軸を中心に回転するカム部材と、
第１回転部材と共に回転軸を中心に回転し、ピストンが前記カム面に従動してシリンダ内を回転軸の径方向に往復運動することにより、第２回転部材に設けられた吸入通路からオイルを当該シリンダ内に吸入し、当該オイルを第２回転部材に設けられた吐出通路に吐出して、第２回転部材内においてオイルを循環させることが可能なポンプ部材と、
カム部材を第２回転部材に対して前記一方側に付勢する付勢部材と、
を有することを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
請求項１に記載の動力伝達装置において、
第２回転部材は、
ポンプ部材に対して前記一方側に設けられ、ポンプ部材側の端面において前記吸入通路と前記吐出通路が回転軸の周方向に交互に配列され、当該端面にポンプ部材が当接して当該吸入通路又は当該吐出通路が前記シリンダ内に連通する通路切替部を有する
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の動力伝達装置において、
前記カム部材と共に回転軸の軸方向の他方側に変位するに従って、吐出通路の途中において流路断面積を小さくする吐出側オリフィス部を有する
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の動力伝達装置において、
前記カム部材と共に前記一方側に位置するに従って、吸入通路の途中において流路断面積を小さくする吸入側オリフィス部を有する
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項５】
請求項３に記載の動力伝達装置において、
吐出側オリフィス部のうち、隣り合う吐出通路を連通させる吐出側オリフィス孔の内壁は、前記他方側の内壁が、前記一方側の内壁に比べて面積が大きくなるよう構成されている
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項６】
請求項４に記載の動力伝達装置において、
前記吐出通路に連通し、且つ前記付勢部材を収容して、当該吐出通路における圧力変動を低減可能な容積室が設けられている
ことを特徴とする動力伝達装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の動力伝達装置において、
ポンプ部材は、前記ピストンを回転軸の径方向外側に付勢するピストンスプリングを有し、
第１回転部材と第２回転部材との間に回転速度差がない場合、前記付勢部材がカム部材を前記一方側に付勢する付勢力は、ピストンスプリングの付勢力によりポンプ部材からカム部材に前記他方側に作用するスラスト力に比べて大きく設定されている
ことを特徴とする動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動制限機能付きの動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両が旋回走行しているときに、左右の駆動輪の回転速度差を吸収する装置として、また、四輪駆動車においては、前輪と後輪のうちいずれか一方にスリップが生じたときに、前後輪の回転速度差を吸収する装置として、差動装置（デファレンシャル装置）が用いられることがある。このような差動装置には、左右の駆動輪又は前後輪の間で、一方側にスリップが生じると、他方側に伝達されるトルクが減少して、車両を駆動することができなくなることがある。そこで、差動装置の機能をある程度制限して、一方にスリップが生じても、他方にトルクを伝達させるための装置として差動制限機能付きの動力伝達装置が知られている。
【０００３】
また、下記の特許文献１には、回転軸（軸線Ａ１）の径方向内側に面し、回転軸を中心とする回転角位置に応じて回転軸との径方向距離が変化し、且つ回転軸の軸方向の一方側に向かうに従って当該径方向距離が大きくなるカム面（２２）を有するアウターレース（出力側の部材）と、当該アウターレースに対して回転軸の軸方向に変位可能に設けられ、インプットシャフトと共に回転軸を中心に回転し、ピストンが前記カム面に従動してシリンダ内を往復運動することにより、吸入通路からオイルをシリンダ内に吸入し、当該オイルを吐出通路に吐出することが可能な入力側の部材であるインナーレース（入力側の部材）を有する動力伝達装置について開示されている。
【０００４】
特許文献１の動力伝達装置においては、外部から油圧を油圧室（３１）に供給し、当該油圧を制御することにより、アウターレースに対するインナーレースの回転軸の軸方向の変位を制御して、インナーレースに設けられたピストンのストロークを変化させる技術が提案されている。また、インナーレースから吐出通路に吐出されるオイルの流量を、吐出制御弁により制限することで、インナーレースとアウターレースとの回転速度差を制御することが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２３９７５９号公報（第１２頁参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１に記載の動力伝達装置においては、第１回転部材（インナーレース）と、第２回転部材（アウターレース）との回転速度差が増大するに従って、その回転速度差を抑制するよう、第１回転部材と第２回転部材とを、回転軸の周方向に係合させる力、すなわち第１回転部材と第２回転部材との間で伝達されるトルクを増大させて、差動制限機能付きの動力伝達装置として使用するためには、インナーレースの回転軸の軸方向に変位させる油圧を外部から供給する必要や、インナーレースから吐出通路に吐出されるオイルの流量を制限する吐出制御弁を設ける必要がある。差動制限機能付きの動力伝達装置には、第１回転部材と第２回転部材との間に回転速度差が増大するに従って、外部からの油圧供給等の動力や、専用の制御等を必要とすることなく、自動的に且つ速やかに、第１回転部材と第２回転部材との間で伝達されるトルクを増大させることが可能な新規な構造が求められている。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、第１回転部材と第２回転部材との回転速度差が増大するに従って、第１回転部材と第２回転部材との間において伝達されるトルクを、外部動力を用いることなく自動的に且つ速やかに増大させることが可能な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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明に係る動力伝達装置は、回転軸を中心に相対的に回転可能な第１回転部材及び第２回転部材と、回転軸の径方向内側に面し、回転軸を中心とする回転角位置に応じて回転軸との径方向距離が変化し、回転軸の軸方向の一方側に向かうに従って、当該径方向距離とその変化量が大きくなるよう設定されたカム面を有し、第２回転部材に対して回転軸の軸方向に変位可能に設けられ、第２回転部材と共に当該回転軸を中心に回転するカム部材と、第１回転部材と共に回転軸を中心に回転し、ピストンが前記カム面に従動してシリンダ内を回転軸の径方向に往復運動することにより、第２回転部材に設けられた吸入通路からオイルを当該シリンダ内に吸入し、当該オイルを第２回転部材に設けられた吐出通路に吐出して、第２回転部材内においてオイルを循環させることが可能なポンプ部材と、カム部材を第２回転部材に対して前記一方側に付勢する付勢部材と、を有することを特徴とする。
【０００９】
上記の動力伝達装置において、第２回転部材は、ポンプ部材に対して前記一方側に設けられ、ポンプ部材側の端面において前記吸入通路と前記吐出通路が回転軸の周方向に交互に配列され、当該端面にポンプ部材が当接して当該吸入通路又は当該吐出通路が前記シリンダ内に連通する通路切替部を有するものとすることができる。
【００１０】
上記の動力伝達装置において、前記カム部材と共に回転軸の軸方向の他方側に変位するに従って、吐出通路の途中において流路断面積を小さくする吐出側オリフィス部を有するものとすることができる。
【００１１】
上記の動力伝達装置において、前記カム部材と共に前記一方側に位置するに従って、吸入通路の途中において流路断面積を小さくする吸入側オリフィス部を有するものとすることができる。
【００１２】
上記の動力伝達装置において、吐出側オリフィス部のうち、隣り合う吐出通路を連通させる吐出側オリフィス孔の内壁は、前記他方側の内壁が、前記一方側の内壁に比べて面積が大きくなるよう構成されているものとすることができる。
【００１３】
上記の動力伝達装置において、前記吐出通路に連通し、且つ前記付勢部材を収容して、当該吐出通路における圧力変動を低減可能な容積室が設けられているものとすることができる。
【００１４】
上記の動力伝達装置において、ポンプ部材は、前記ピストンを回転軸の径方向外側に付勢するピストンスプリングを有し、第１回転部材と第２回転部材との間に回転速度差がない場合、前記付勢部材がカム部材を前記一方側に付勢する付勢力は、ピストンスプリングの付勢力によりポンプ部材からカム部材に前記他方側に作用するスラスト力に比べて大きく設定されているものとすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、第１回転部材と第２回転部材との回転速度差が増大するに従って、ポンプ部材がカム部材を回転軸の径方向外側に押圧する力が増大し、ポンプ部材とカム部材とを、回転軸の周方向に係合させる係合力を増大させて、第１回転部材と第２回転部材との間において伝達されるトルクを増大させることができる。ポンプ部材がカム部材を径方向外側に押圧する力に応じて生じる力（スラスト力）が、付勢部材がカム部材を前記一方側（フロント側）に付勢するリターン付勢力に抗して、カム部材を他方側（リア側）に変位させることにより、前記ピストンのストロークを増大させて、ポンプ部材が循環させるオイルの流量を増大させることで、オイルを吐出する行程においてピストンが受ける油圧を増大させる。これにより、ポンプ部材とカム部材との間で作用する係合力とスラスト力がさらに増大し、第１回転部材と第２回転部材との間において伝達されるトルクを、外部動力を用いることなく速やかに増大させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態（以下、実施形態と記す）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１７】
本実施形態の動力伝達装置の構成について、図１〜図５を用いて説明する。図１は、動力伝達装置と、これに接続される差動装置の断面図である。図２は、動力伝達装置の拡大断面図である。図３は、図１及び図２のＢ−Ｂ線による断面図である。図４は、図１及び図２のＣ−Ｃ線による断面図である。図５は、吐出通路の途中に設けられた吐出側オリフィス孔周辺を示す断面図である。なお、図１及び図２は、図３のＡ−Ａ線による断面図となっている。
【００１８】
図１に示すように、動力伝達装置１０は、図に一点鎖線Ｓで示す回転軸Ｓを中心に、相対的に回転することが可能な第１回転部材３０と、第２回転部材２０とを有している。動力伝達装置１０は、例えば、原動機を備えた車両において、原動機からの機械的動力を伝達する推進軸３（図に二点鎖線で示す）と、推進軸３からの機械的動力を左右の後輪に分配する差動装置６との間に介装されている。
【００１９】
なお、以下の説明において、回転軸Ｓの軸方向を、単に「軸方向」と記し、回転軸Ｓの径方向を、単に「径方向」と記す。また、回転軸Ｓの軸方向のうち、推進軸３が設けられる側を「フロント側」と記し、差動装置６が設けられる側を「リア側」と記す。
【００２０】
第２回転部材２０は、回転軸Ｓを中心とする略円筒状をなす筒状部２５と、略円板状をなし、筒状部２５の軸方向のリア側の開口を塞ぐリア端部２３と、筒状部２５の軸方向のフロント側の開口を塞ぐフロント端部２７と、後述するポンプ部材４０との間でオイルの授受を行う通路切替部５０を有している。これらリア端部２３と、フロント端部２７は、ボルト等により筒状部２５に一体に結合されており、第２回転部材２０内には、オイルを封入することが可能となっている。リア端部２３には、回転軸Ｓを中心としてリア側に延びるシャフト２２が結合されており、当該シャフト２２には、回転軸Ｓを中心に回転するドライブピニオン２１が結合されている。第２回転部材２０の通路切替部５０については、後述する。
【００２１】
一方、第１回転部材３０は、回転軸Ｓに沿って延びる大径部３２と、大径部３２の一端に結合されたフランジ部３１と、大径部３２の他端から回転軸Ｓに沿って延びる小径部３４とを有している。大径部３２は、フロント端部２７に設けられたベアリング２８により第２回転部材２０に対して回転可能に支持されている。小径部３４は、リア端部２３に設けられたベアリング２４により回転可能に支持されている。なお、フランジ部３１は、推進軸３に結合される。このようにして、第１回転部材３０は、推進軸３と共に回転し、回転軸Ｓを中心に第２回転部材２０に対して相対的に回転可能となっている。
【００２２】
第１回転部材３０のフランジ部３１は、推進軸３に結合されている。一方、第２回転部材２０のドライブピニオン２１は、差動装置６のリングギア９と噛み合っており、当該リングギア９を回転駆動可能に構成されている。差動装置６は、リングギア９で受けた機械的動力を、左右の駆動軸８ａ，８ｃに分配して、駆動軸８ａ，８ｃにそれぞれ結合されている図示しない後輪に伝達する。一方、推進軸３は、図示しない差動装置等を介して前輪に係合している。
【００２３】
図２に示すように、動力伝達装置１０において、第２回転部材２０の筒状部２５内には、第２回転部材２０と共に回転軸Ｓを中心に回転し、当該回転軸Ｓの径方向内側に面するカム面７２が形成されたカム部材７０が設けられている。カム面７２は、軸方向をフロント側に向かうに従って、回転軸Ｓとの径方向の距離（以下、径方向距離と記す）が大きくなるよう構成されている。カム面７２の詳細な構造については、後述する。
【００２４】
カム部材７０の外壁には、「歯すじ」が軸方向に延びるスプライン歯が形成されており、一方、第２回転部材２０の筒状部２５の内壁には、上記スプライン歯と噛み合うスプライン溝２６が形成されている。カム部材７０は、第２回転部材２０の筒状部２５とスプライン結合されており、当該筒状部２５内を軸方向に滑動（変位）可能に、すなわち第２回転部材２０に対して変位可能に構成されている。
【００２５】
また、動力伝達装置１０には、第１回転部材３０と共に回転軸Ｓを中心に回転し、ピストン４４が、カム面７２に沿って従動してシリンダ４１内を往復運動することで、オイルをシリンダ４１内に吸入し、吐出するポンプ部材４０が設けられている。
【００２６】
図２及び図３に示すように、ポンプ部材４０は、中央に貫通穴が設けられた略円板状の部材であり、回転軸Ｓの径方向に軸心を有する円柱状の穴であるシリンダ４１が、回転軸Ｓの周方向に一定の間隔を空けて配列されている。シリンダ４１内には、回転軸Ｓの軸方向にピストン４４が収容されており、当該ピストン４４は、シリンダ４１内を、回転軸Ｓの径方向に往復運動することが可能となっている。ピストン４４の径方向外側には、カム面７２と当接する球状の転動体４５が設けられており、ピストン４４は、転動体４５を保持している。ピストン４４のうち径方向内側には、ピストン４４を径方向外側に付勢する付勢部材としてピストンスプリング４３が設けられており、ピストン４４が保持している転動体４５をカム部材７０のカム面７２に押し付けている。ポンプ部材４０の転動体４５とカム部材７０のカム面７２との間には、ポンプ部材４０がカム部材７０を、軸方向リア側に付勢する力（以下、スラスト力と記す）が作用する。
【００２７】
シリンダ４１内のうちピストン４４より径方向内側には、当該ピストン４４がシリンダ４１内を往復運動することで、シリンダ４１内においてピストン４４より径方向内側の油圧室４６の容積が減少・増大する。また、ポンプ部材４０には、油圧室４６と、後述する通路切替部５０の吸入通路５２及び吐出通路５６とを連通させる通路である吸入吐出通路４７が形成されている。すなわち、ポンプ部材４０は、ピストン４４が径方向外側に移動すると、油圧室４６の容積が増大して、吸入吐出通路４７から吸入通路５２のオイルを吸入し、ピストン４４が径方向内側に移動すると、油圧室４６の容積が減少して、吸入吐出通路４７から吐出通路５６に向けてオイルを吐出する。
【００２８】
ポンプ部材４０の貫通穴の内壁には、歯すじが軸方向に延びるスプライン歯が形成されており、一方、第１回転部材３０の大径部３２の外壁には、上記スプライン歯と噛み合うスプライン溝３３が形成されている。ポンプ部材４０は、第１回転部材３０の大径部３２とスプライン結合されており、第１回転部材３０に対して軸方向に滑動（変位）可能に構成されている。
【００２９】
また、図２に示すように、ポンプ部材４０に対して軸方向のフロント側にある第２回転部材２０のフロント端部２７には、ポンプ部材４０との間でオイルの授受を行う通路切替部５０が圧入固定されて設けられている。通路切替部５０は、回転軸Ｓを中心とする円筒状をなす部材で構成されている。通路切替部５０の内部には、ポンプ部材４０が吸入吐出通路４７からオイルを吸入する吸入通路５２と、ポンプ部材４０が吸入吐出通路４７からオイルを吐出する吐出通路５６が、回転軸Ｓの軸方向に延びている。通路切替部５０の軸方向リア側の端面５５には、ポンプ部材４０の軸方向フロント側の端面４８が当接する。
【００３０】
図２及び図４に示すように、通路切替部５０の外壁には、回転軸Ｓの周方向に延びる周方向溝５４が形成されており、当該周方向溝５４は、連通孔５３を介して吸入通路５２と連通している。吸入通路５２は、連通孔５３及び周方向溝５４を介して、第２回転部材２０のフロント端部２７に設けられた吸入通路（９２，９３）からオイルの供給を受ける。加えて、通路切替部５０の外壁には、回転軸Ｓの周方向に延びる周方向溝５８が形成されており、当該周方向溝５８は、連通孔５７を介して吐出通路５６と連通している。吐出通路５６は、連通孔５７及び周方向溝５８を介して、フロント端部２７に設けられた吐出通路（９５，９７）にオイルを流す。
【００３１】
また、通路切替部５０において、吸入通路５２と吐出通路５６は、回転軸Ｓの周方向に交互に配列されている。なお、通路切替部５０の端面５５においても吸入通路５２と吐出通路５６は、回転軸Ｓの周方向に交互に配列されており、当該端面５５において吸入通路５２と吐出通路５６は開口している。本実施形態において、吸入通路５２と吐出通路５６は、６つずつ設けられている。吸入通路５２及び吐出通路５６と回転軸Ｓとの径方向距離は、ポンプ部材４０の吸入吐出通路４７と回転軸Ｓとの径方向距離と一致している。
【００３２】
通路切替部５０のリア側の端面５５に、ポンプ部材４０のフロント側の端面４８が当接することで、吸入通路５２又は吐出通路５６と、ポンプ部材４０の吸入吐出通路４７とを連通させることが可能となる。通路切替部５０とポンプ部材４０が当接している場合、第１回転部材３０と第２回転部材２０が相対的に回転すると、第１回転部材３０と共に回転するポンプ部材４０の吸入吐出通路４７には、第２回転部材２０の通路切替部５０の吸入通路５２と吐出通路５６が交互に間欠的に連通することとなる。
【００３３】
一方、カム部材７０のカム面７２は、図３に示すように、回転軸Ｓと直交する同一の断面において、回転軸Ｓとの径方向距離が最も小さくなる部位７２ａ（以下、頂部と記す）と、回転軸Ｓとの径方向距離が最も大きくなる部位７２ｃ（以下、底部と記す）が、回転軸Ｓの周方向に所定の間隔で交互に配列されており、滑らかに連続している。頂部７２ａと底部７２ｃは、回転軸Ｓと直交する断面において、それぞれ６つずつ配列されている。頂部７２ａは、吐出通路５６に対応して設けられており、底部７２ｃは、吸入通路５２に対応して設けられている。このように、カム面７２は、回転軸Ｓを中心とする回転角位置（回転位相）に応じて当該回転軸Ｓとの径方向距離が周期的に変化するよう構成されている。
【００３４】
加えて、カム面７２において、頂部７２ａ及び底部７２ｃは、軸方向をフロント側の端面４８に向うに従って、回転軸Ｓとの径方向距離が大きくなるよう設定されている。加えて、底部７２ｃと回転軸Ｓがなす角度は、頂部７２ａと回転軸Ｓがなす角度に比べて大きく設定されている。すなわち、カム面７２は、軸方向のフロント側の断面であるほど、頂部７２ａと回転軸Ｓとの径方向距離と、底部７２ｃと回転軸Ｓとの径方向距離との差分が大きくなるよう設定されている。つまり、カム面７２は、軸方向フロント側の断面であるほど、回転軸Ｓを中心とする回転角位置に応じた径方向距離の周期的な変化量が大きくなるよう設定されている。
【００３５】
このようにカム面７２の形状を設定することで、カム部材７０が、ポンプ部材４０すなわち第１回転部材３０に対して軸方向をリア側に相対的に移動するに従って、ポンプ部材４０において、ピストン４４がシリンダ４１内を往復運動するストロークが大きくなる、すなわち転動体４５が底部７２ｃに接している場合のピストン４４の位置から、転動体４５が頂部７２ａに接している場合のピストン４４の位置までの移動量が大きくなる。つまり、カム部材７０が、軸方向をリア側に移動するに従って、通路切替部５０の吸入通路５２からポンプ部材４０の油圧室４６に吸入されるオイル量、すなわち油圧室４６から吐出通路５６に向けて吐出されるオイル量が増大することとなる。
【００３６】
また、動力伝達装置１０は、図２及び図４に示すように、第２回転部材２０のフロント端部２７には、回転軸Ｓの径方向に延びており、隣り合う吸入通路９２，９３と、同じく径方向に延びており、隣り合う吐出通路９５，９７が設けられている。フロント端部２７のうちカム部材７０側（すなわちリア側）を構成する壁体６１には、連通孔６２が形成されており、当該連通孔６２を介して、吸入通路９２は、後述するカムフランジ８０側の容積室（以下、カムフランジ側容積室と記す）９１と連通している。また、フロント端部２７のうちカム部材７０を構成する壁体６７には、連通孔６８が形成されており、当該連通孔６８を介して、吐出通路９７は、カムフランジ側容積室９８と連通している。これらカムフランジ側容積室９１とカムフランジ側容積室９８は、連通している。
【００３７】
また、フロント端部２７において、壁体６１の径方向内側には、壁体６３が設けられ、壁体６７の径方向内側には、壁体６５が設けられている。壁体６５には、連通孔６６が形成されており、当該連通孔６６は、吐出通路９５と壁体６５よりカム部材７０側の容積室（以下、共鳴容積室と記す）９６とを連通させている。共鳴容積室９６は、後述するカムフランジ８０と、通路切替部５０と壁体６５により囲まれて、連通孔６６により吐出通路９５と連通しているため、アキュムレータとして機能して、吐出通路９５におけるオイルの脈動を低減することが可能となっている。
【００３８】
図２及び図４に示すように、上述のカム部材７０のうちフロント端部２７側には、カムフランジ８０が結合されている。カムフランジ８０は、その基部８１がカム部材７０のフロント側の端面７６に結合されている。基部８１は、上述の通路切替部５０の外壁を囲うように構成されている。カムフランジ８０の基部８１からは、回転軸Ｓを中心に円環状をなして、軸方向をフロント側に突出する突出部８２が設けられている。突出部８２は、フロント端部２７のうち、上述の壁体６５と壁体６７との間、および壁体６１と壁体６３との間に差し込まれる。また、カムフランジ８０には、突出部８２から、さらに軸方向をフロント側に向けて突出して、フロント端部２７に軸方向に掘り下げられた円環状の溝２７ｃに差し込まれる先端部８３が設けられている。先端部８３は、溝２７ｃ内を軸方向に滑動（変位）可能となっている。先端部８３は、突出部８２に比べて回転軸Ｓの径方向の幅が小さく設定されている。先端部８３と突出部８２との間には、後述する吸入側オリフィス孔８４と吐出側オリフィス孔８６が形成される。
【００３９】
また、カムフランジ８０よりリア端部２３側の容積室（以下、リア端部側容積室と記す）９９は、カム部材７０に形成された連通孔７８と、カムフランジ８０に形成された連通孔８７を介して、上述のカムフランジ側容積室９１，９８を介して吐出通路（５６，５７，５８，９５，９７）及び吸入通路（９２，９３，５４，５３，５２）に連通している。カムフランジ８０及びカム部材７０が、第２回転部材２０に対して軸方向をリア側に滑動するに従って、リア端部側容積室９９の容積が減少し、カムフランジ側容積室９１，９８、及び共鳴容積室９６の容積が増大する。リア端部側容積室９９にあるオイルは、連通孔７８及び連通孔８７からカムフランジ側容積室９１に流れる。
【００４０】
加えて、リア端部側容積室９９は、図１及び図２に示すように、カムフランジ８０及びカム部材７０を軸方向フロント側に付勢する付勢部材であるリターンスプリング８８が収容されている。リターンスプリング８８は、カム部材７０のリア側の端面７４とリア端部２３のフロント側の端面２３ｃとの間に設けられている。これらカムフランジ８０とカム部材７０は、フロント側に付勢されて、フロント端部２７の溝２７ｃにカムフランジ８０の先端部８３が押し付けられる。
【００４１】
このように構成されたリア端部側容積室９９は、リターンスプリング８８の微小な伸縮により、容易に容積を変化させることが可能となっている。この容積変化により、リア端部側容積室９９は、ポンプ部材４０から間欠的に吐出されたオイルにより、吐出通路（５６，５７，５８，９５，９７）において生じる圧力変動を、容易に吸収することが可能となっている。
【００４２】
なお、リターンスプリング８８が、カム部材７０を軸方向フロント側に付勢する付勢力を、以下の説明において「リターン付勢力」と記す。リターン付勢力は、第１回転部材３０と第２回転部材２０との間に回転速度差がない場合において、ピストンスプリング４３の径方向外側への付勢力により、転動体４５とカム面７２との間に作用するポンプ部材４０がカム部材７０を軸方向リア側に付勢するスラスト力に比べて大きく設定されている。カム部材７０及びカムフランジ８０は、リターン付勢力によりフロント端部２７側に付勢されて、カムフランジ８０及びフロント端部２７の構造上、可能な限り、最もフロント側に位置させることができる。この位置を、以下の説明において「初期位置」と記す。
【００４３】
第１回転部材３０と第２回転部材２０との間に回転速度差が生じて、転動体４５とカム面７２との間で軸方向リア側に作用するスラスト力が増大して、リターンスプリング８８により軸方向フロント側に作用するリターン付勢力に抗して、カム部材７０は、初期位置から軸方向リア側に相対的に変位することとなる。
【００４４】
カムフランジ８０の先端部８３及び突出部８２との間には、隣り合う吸入通路９２と吸入通路９３とを連通させる吸入側オリフィス孔８４と、隣り合う吐出通路９５と吐出通路９７を連通させる吐出側オリフィス孔８６が形成されている。つまり、カムフランジ８０は、吸入通路（９２，９３，５４，５３，５２）の途中、詳細には、隣り合う吸入通路９２と吸入通路９３との間において、流路断面積が小さくなるよう流路を絞ることが可能な吸入側オリフィス部（８２，８３，８４）を有している。同様に、カムフランジ８０は、吐出通路（５６，５７，５８，９５，９７）の途中、詳細には、隣り合う吐出通路９５と吐出通路９７との間において、流路断面積が小さくなるよう流路を絞ることが可能な吐出側オリフィス部（８２，８３，８６）を有している。
【００４５】
吐出側オリフィス部（８２，８３，８６）は、カムフランジ８０及びカム部材７０が、上述の初期位置から第２回転部材２０に対して回転軸Ｓの軸方向をリア側に変位するに従って、吐出通路９５と吐出通路９７との間における流路断面積を小さくする（流路を絞る）よう構成されており、吐出側オリフィス孔８６周辺における流路抵抗が増大するように構成されている。一方、吸入側オリフィス部（８２，８３，８４）は、カムフランジ８０及びカム部材７０が、初期位置から第２回転部材２０に対して軸方向をリア側に変位するに従って、吸入通路９２と吸入通路９３との間における流路断面積が大きくなる（流路を開放する）よう構成されており、吸入側オリフィス孔８４周辺における流路抵抗が減少するよう構成されている。
【００４６】
つまり、上述の初期位置においては、吐出通路９５と吐出通路９７との間において流路は最も開放されて吐出側オリフィス孔８６周辺に生じる流路抵抗が最も小さくなっており、ポンプ部材４０において、オイルを吐出する行程において、ピストン４４が受ける油圧は、最も低くなっている、即ち最もオイルを吐出し易くなっている。また、初期位置においては、吸入通路９２と吸入通路９３との間において流路は最も絞られて、吸入側オリフィス孔８４周辺に生じる流路抵抗が最も大きくなっており、ポンプ部材４０は、最もオイルを吸入しにくくなっている。
【００４７】
ここで、吐出通路９５，９７の間に設けられた吐出側オリフィス孔８６近傍の詳細な構造について、図５を用いて説明する。カムフランジ８０において、先端部８３は、突出部８２に比べて径方向の幅が小さく設定されているため、吐出側オリフィス孔８６の形状をなす内壁のうち突出部８２側の内壁は、先端部８３側の内壁８３ｃに対向する内壁８２ｃに加えて、内壁８２ａを有している。つまり、吐出側オリフィス孔８６において、突出部８２側すなわち軸方向リア側の内壁（８２ａ，８２ｃ）は、先端部８３側すなわち軸方向フロント側の内壁８３ｃに比べて面積が大きくなるよう構成されている。このように構成することで、吐出通路９５，９７に油圧が作用している場合、当該吐出側オリフィス孔８６の内壁８２ｃと内壁８３ｃには、図に矢印Ｆｘで示すように、等しい力を作用させ、さらに吐出側オリフィス孔８６の突出部８２側の内壁８２ａに、図に矢印Ｆｙで示す力を作用させることができ、カムフランジ８０を、回転軸Ｓの軸方向のリア側に付勢することができる。
【００４８】
以上のように構成された動力伝達装置１０は、第１回転部材３０と第２回転部材２０との間の回転速度差がない場合、第１回転部材３０と共に回転するポンプ部材４０と、第２回転部材２０と共に回転するカム部材７０は、相対的に回転しない。すなわち、ポンプ部材４０の転動体４５とカム面７２は、回転軸Ｓを中心として相対的に回転変位することがなく、ポンプ部材４０は、通路切替部５０からオイルを吸入、吐出することがない。
【００４９】
この場合、ポンプ部材４０の転動体４５は、カム面７２に対して最も端面７４側に位置しており、転動体４５と回転軸Ｓとの径方向距離が最も小さくなっている。加えて、初期位置において、カム面７２は、その頂部７２ａと回転軸Ｓとの径方向距離と、底部７２ｃと回転軸Ｓとの径方向距離との差分が、最も小さくなるよう構成されている。すなわちピストン４４がシリンダ４１内を往復運動するストロークが最も小さくなるように構成されている。
【００５０】
このような状態から、第１回転部材３０と第２回転部材２０との間に回転速度差が生じて、カム部材７０に対してポンプ部材４０が相対的に回転すると、カム面７２に沿って転動体４５とこれを保持するピストン４４が従動し、ピストン４４がシリンダ４１内を往復運動して、油圧室４６の容積を減少・増大させる。詳細には、転動体４５及びピストン４４が頂部７２ａから底部７２ｃに向けて従動すると、ピストン４４がシリンダ４１内を径方向外側に移動して、油圧室４６の容積が増大し、当該油圧室４６は、通路切替部５０の吸入通路５２からオイルを油圧室４６に吸入する。一方、転動体４５及びピストン４４がカム面７２の底部７２ｃから頂部７２ａに向けて従動すると、ピストン４４がシリンダ４１内を径方向内側に移動して、油圧室４６の容積が減少し、当該油圧室４６は、通路切替部５０の吐出通路５６に向けてオイルを吐出する。このように、第１回転部材３０と共に回転するポンプ部材４０は、ピストン４４がカム部材７２のカム面７２に従動して、シリンダ４１内を往復運動することにより、油圧室４６の容積を増大・減少させて、第２回転部材２０の通路切替部５０の吸入通路５２からのオイルを吐出通路５６に圧送する。
【００５１】
これにより、カムフランジ側容積室９１のオイルは、連通孔６２、吸入通路９２、吸入側オリフィス孔８４、吸入通路９３、周方向溝５４、連通孔５３を経て、吸入通路５２に流れ、ポンプ部材４０により吸入通路５２から吐出通路５６に圧送される。吐出通路５６に圧送されたオイルは、連通孔５７、周方向溝５８、吐出通路９５、吐出側オリフィス孔８６、吐出通路９７、連通孔６８を経て、カムフランジ側容積室９８に流れ、これに連通するカムフランジ側容積室９１に戻る。このように、第１回転部材３０と共に回転するポンプ部材４０と、第２回転部材２０と共に回転するカム部材７０が、相対的に回転すると、第２回転部材２０の通路切替部５０とポンプ部材４０との間でオイルの授受が行われると共にポンプ部材４０がオイルを圧送して、第２回転部材２０内をオイルが循環する。
【００５２】
このように第１回転部材３０と第２回転部材２０との間に回転速度差がある場合、ポンプ部材４０においては、ピストン４４がオイルを吐出通路５６に吐出する行程において油圧を受けて、転動体４５と、カム部材７０のカム面７２との間には、転動体４５がカム面７２を回転軸Ｓの径方向外側に押圧する力が増大する。当該力の増大により、ポンプ部材４０の転動体４５とカム部材７０のカム面７２との間には、ポンプ部材４０とカム部材７０とを回転軸Ｓの周方向に係合させる力（以下、係合力と記す）が生じる。この係合力により、第１回転部材３０と第２回転部材２０との間においては、ポンプ部材４０及びカム部材７０を介してトルクが作用する。
【００５３】
加えて、ポンプ部材４０の転動体４５がカム部材７０のカム面７２を、軸方向リア側に付勢する力であるスラスト力が生じる。このようにポンプ部材４０とカム部材７０との間に作用するスラスト力が、リターンスプリング８８によるリターン付勢力に抗して、カム部材７０を、初期位置から軸方向リア側に相対的に変位させる。カム部材７０が、軸方向リア側に相対的に変位することにより、カム面７２と転動体４５との接点と、回転軸Ｓとの径方向距離が増大してピストン４４のストロークが増大する。これにより、ポンプ部材４０が、カム部材７０に対して相対的に１回転するあたりに、油圧室４６から吐出通路５６に吐出するオイル量と、吸入通路５２から油圧室４６に吸入されるオイル量が増大する。つまり、第２回転部材２０内を循環するオイルの流量が増大する。
【００５４】
加えて、カム部材７０に結合されたカムフランジ８０が、軸方向リア側に変位することで、吸入側オリフィス孔８４と吐出側オリフィス孔８６が軸方向リア側に移動するため、吸入通路９２と吸入通路９３との間における流路が開放されて、吸入通路９２，９３における流路抵抗が減少すると共に、吐出通路９５と吐出通路９７との間における流路が絞られて、吐出通路９５，９７における流路抵抗が増大する。
【００５５】
これにより、ポンプ部材４０は、吸入通路５２から油圧室４６に比較的良好にオイルを吸入できるものの、吐出通路９５，９７における流路抵抗が増大することで、吐出通路５６における油圧が高くなり、ピストン４４は、油圧室４６からオイルを吐出しにくくなる。すなわち、ピストン４４がオイルを吐出する行程において、ピストン４４が受ける油圧が増大することとなる。
【００５６】
このように、ポンプ部材４０において、オイルを吐出する行程においてピストン４４が受ける油圧が増大することにより、ピストン４４に保持された転動体４５とカム面７２との間においては、回転軸Ｓの径方向外側に作用する力がさらに増大し、カム部材７０を軸方向リア側に変位させるスラスト力と、回転軸Ｓの周方向に作用する係合力が、さらに増大する。このようにして、第１回転部材３０と第２回転部材２０との間に回転速度差が増大するに従って、第１回転部材３０と第２回転部材２０とを、回転軸Ｓの周方向に係合させる係合力を増大させることで、第１回転部材３０と第２回転部材２０との間で伝達されるトルクを、外部動力を用いることなく速やかに増大させることができる。
【００５７】
以上に説明したように本実施形態に係る動力伝達装置１０は、回転軸Ｓを中心に相対的に回転可能な第１回転部材３０（３１，３２，３４）及び第２回転部材２０（２１，２２，２３，２５，２７）と、回転軸Ｓの径方向内側に面し、回転軸Ｓを中心とする回転角位置に応じて回転軸Ｓとの径方向距離が変化し、回転軸Ｓの軸方向の一方側（フロント側）に向かうに従って、当該径方向距離と、その変化量が大きくなるよう設定されたカム面７２を有し、第２回転部材２０に対して回転軸の軸方向に変位可能に設けられ、第２回転部材２０と共に当該回転軸Ｓを中心に回転するカム部材７０と、第１回転部材３０と共に回転軸Ｓを中心に回転し、ピストン４４が前記カム面７２に従動してシリンダ４１内を回転軸Ｓの径方向に往復運動することにより、第２回転部材２０の通路切替部５０に設けられた吸入通路５２からオイルを当該シリンダ４１内に吸入し、当該オイルを第２回転部材２０の通路切替部５０に設けられた吐出通路５６に吐出して、第２回転部材２０内においてオイルを循環させることが可能なポンプ部材４０と、カム部材７０を第２回転部材２０に対して前記一方側（フロント側）に付勢する付勢部材としてのリターンスプリング８８とを有するものとした。
【００５８】
第１回転部材３０と第２回転部材２０との回転速度差が増大するに従って、ポンプ部材４０がカム部材７０を回転軸Ｓの径方向外側に押圧する力が増大し、ポンプ部材４０とカム部材７０とを、回転軸Ｓの周方向に係合させる係合力を増大させて、第１回転部材３０と第２回転部材２０との間において伝達されるトルクを増大させることができる。ポンプ部材４０がカム部材７０を径方向外側に押圧する力に応じて生じるスラスト力が、付勢部材としてのリターンスプリング８８がカム部材７０を前記一方側（フロント側）に付勢するリターン付勢力に抗して、カム部材７０を他方側（リア側）に変位させることにより、前記ピストン４４のストロークを増大させて、ポンプ部材４０が循環させるオイルの流量を増大させることで、オイルを吐出する行程においてピストン４４が受ける油圧を増大させる。これにより、ポンプ部材４０とカム部材７０との間で作用する係合力とスラスト力がさらに増大し、第１回転部材３０と第２回転部材２０との間において伝達されるトルクを、外部動力を用いることなく速やかに増大させることができる。
【００５９】
また、本実施形態に係る動力伝達装置１０において、第２回転部材２０は、ポンプ部材４０に対して前記一方側（フロント側）に設けられ、ポンプ部材４０側の端面５５において前記吸入通路５２と前記吐出通路５６が回転軸Ｓの周方向に交互に配列され、当該端面５５にポンプ部材４０が当接して当該吸入通路５２又は当該吐出通路５６が前記シリンダ４１内に連通する通路切替部５０を有するものとした。第１回転部材３０と共に回転するポンプ部材４０は、上述の付勢部材（リターンスプリング８８）の付勢力を、カム部材７０を介して受けて、一方側（フロント側）に付勢されて、ポンプ部材４０の一方側（フロント側）に設けられた油路切替部５０の端面５５に押し付けられる。このため、ポンプ部材４０は、油路切替部５０に設けられた吸入通路５２及び吐出通路５６との間においてオイルが漏れることを抑制して、第２回転部材２０との間で当該オイルの授受を行うことができ、シリンダ４１内の油圧が低下することを抑制することができる。
【００６０】
また、本実施形態に係る動力伝達装置１０において、前記カム部材７０と共に前記他方側（リア側）に変位するに従って、吐出通路（５６，５７，５８，９５，９７）の途中において流路断面積を小さくする吐出側オリフィス部（８２，８３，８６）を有するものとした。第１回転部材３０と第２回転部材２０との回転速度差が増大するに従って、吐出通路（５６，５７，５８，９５，９７）における流路抵抗を増大させて、オイルを吐出する行程においてピストン４４が受ける油圧を増大させることができ、ポンプ部材４０がカム部材７０を回転軸Ｓの径方向外側に押圧する力を増大させることができる。これにより、ポンプ部材４０とカム部材７０との間で回転軸Ｓの周方向に作用する係合力、すなわち第１回転部材３０と第２回転部材２０との間において伝達されるトルクを増大させることができる。
【００６１】
また、本実施形態に係る動力伝達装置１０において、前記カム部材７０と共に前記一方側（フロント側）に位置するに従って、吸入通路（９２，９３，５４，５３，５２）の途中において流路断面積を小さくする吸入側オリフィス部（８２，８３，８４）を有するものとした。第１回転部材３０と第２回転部材２０との回転速度差が小さく、カム部材７０が前記一方側（フロント側）に位置している場合には、ポンプ部材４０がオイルを吸入しにくく、ポンプ部材４０とカム部材７０との間に回転軸Ｓの周方向に作用する係合力を低いものにすることができる。
【００６２】
また、本実施形態に係る動力伝達装置１０において、吐出側オリフィス部（８２，８３，８６）のうち、隣り合う吐出通路（９５，９７）を連通させる吐出側オリフィス孔８６の内壁（８２ａ，８２ｃ，８３ｃ）は、前記他方側の内壁（８２ａ，８２ｃ）が、前記一方側の内壁８３ｃに比べて面積が大きくなるよう構成されているものとした。吐出通路（９５，９７）に油圧が作用している場合、当該吐出側オリフィス孔８６の前記他方側（リア側）の内壁（８２ａ，８２ｃ）には、前記一方側の内壁８３ｃに比べて大きい力を作用させることができ、カム部材７０を回転軸Ｓの軸方向の他方側（リア側）に付勢（押圧）することができる。
【００６３】
また、本実施形態に係る動力伝達装置１０において、前記吐出通路（５６，５７，５８，９５，９７）に連通し、且つ付勢部材としてのリターンスプリング８８を収容して、当該吐出通路（５６，５７，５８，９５，９７）における圧力脈動を低減可能なリア端部側容積室９９が設けられているものとした。当該リア端部側容積室９９は、付勢部材（リターンスプリング８８）の微小な伸縮により、容易に容積を変化させることが可能となっており、ポンプ部材４０から間欠的に吐出されたオイルにより吐出通路（５６，５７，５８，９５，９７）において生じる圧力変動を容易に吸収することができる。
【００６４】
また、本実施形態に係る動力伝達装置１０において、ポンプ部材４０は、前記ピストン４４を回転軸Ｓの径方向外側に付勢するピストンスプリング４３を有し、第１回転部材３０と第２回転部材２０との間に回転速度差がない場合、前記付勢部材としてのリターンスプリング８８がカム部材７０を前記一方側（フロント側）に付勢するリターン付勢力は、ピストンスプリング４３の付勢力によりポンプ部材４０からカム部材７０に前記他方側（リア側）に作用するスラスト力に比べて大きく設定されているものとした。第１回転部材３０と第２回転部材２０との間に回転速度差がない場合に、カム部材７０を、第２回転部材２０に対して、構造上可能な限り最も一方側（フロント側）に位置させることができ、当該位置において、ピストン４４のストロークを最も小さくすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上のように、本発明は、差動制限機能付きの動力伝達装置に適しており、特に、回転軸を中心に相対的に回転可能な第１回転部材及び第２回転部材を有し、第１回転部材と第２回転部材との回転速度差が増大するに従って、第１回転部材と第２回転部材との間において伝達されるトルクを増大させる動力伝達装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本実施形態に係る動力伝達装置と、これに接続される差動装置の断面図である。
【図２】本実施形態に係る動力伝達装置の拡大断面図であり、図３のＡ−Ａ線による断面図である。
【図３】図１及び図２のＢ−Ｂ線による断面図である。
【図４】図１及び図２のＣ−Ｃ線による断面図である。
【図５】吐出通路の途中に設けられた吐出側オリフィス孔の周辺を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
３  推進軸
６  差動装置
８ａ，８ｃ  駆動軸
９  リングギア
１０  動力伝達装置
２０  第２回転部材
２１  ドライブピニオン
２３  リア端部（第２回転部材）
２５  筒状部（第２回転部材）
２７  フロント端部（第２回転部材）
３０  第１回転部材
３１  フランジ部（第１回転部材）
３２  大径部（第１回転部材）
３４  小径部（第１回転部材）
４０  ポンプ部材
４１  ポンプ部材のシリンダ
４４  ポンプ部材のピストン
４５  ポンプ部材の転動体
５０  通路切替部（第２回転部材）
７０  カム部材
７２  カム面
８０  カムフランジ
８８  リターンスプリング
【図１】
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【図２】
2010060109.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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