(57)【要約】    【課題】  簡単な構造でＡＢＳとの干渉を回避可能とする。    【解決手段】  油圧式動力伝達装置１０は、エンジン側からの動力伝達を受けて第１軸と第２軸の軸間の正方向相対回転による回転速度差に応じたドライブトルクを発生する際に、各ピストン２８の吐出工程とになるカム山の一方の斜面に相対してワッシャ部材３６に形成した複数の第１オリフィス４０の開口断面積を所定値に設定し、車輪側からの動力伝達を受けて第１軸と第２軸の軸間に逆方向相対回転による回転速度差に応じたコーストトルクを発生する際に、各ピストン２８の吐出工程となるカム山の他方の斜面に相対してワッシャ部材３６に形成した複数の第２オリフィス４２の開口断面積を所定値より大きく設定したことを特徴とする。    【選択図】      図１
2006097815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪と後輪を個別に駆動する２軸の内の第１軸に連結され、内側面に２つ以上のカム山を有するカム面を形成したハウジングと、
第２軸に連結されると共に、前記ハウジング内に回転自在にか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、前記ピストン室のカム面の反対側に吸入及び吐出用の連通路を設けたロータと、
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、前記第１軸と第２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、
前記ロータの各ピストン室に形成した前記連通路の開口端面側に前記ハウジングに固定して配置され、前記各カム山の斜面に相対した位置に円弧状に独立した環状溝を分離形成して前記連通路を開口すると共に、各環状溝に外部の低圧室に連通する流動抵抗発生手段としてのオリフィスを形成したワッシャ部材と、
を備え、前記第１軸と第２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、
エンジン側からの動力伝達を受けて前記第１軸と第２軸の軸間の正方向相対回転による回転速度差に応じたドライブトルクを発生する際に、前記各ピストンの吐出工程とになる前記カム山の一方の斜面に相対して前記ワッシャ部材に形成した複数の第１オリフィスの開口断面積を所定値に設定し、
車輪側からの動力伝達を受けて前記第１軸と第２軸の軸間に逆方向相対回転による回転速度差に応じたコーストトルクを発生する際に、前記各ピストンの吐出工程となる前記カム山の他方の斜面に相対して前記ワッシャ部材に形成した複数の第２オリフィスの開口断面積を前記所定値より大きく設定し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、前記第1オリフィスと第２オリフィスは、前記ワッシャ部材の円周方向に分離形成された円弧状溝に交互に形成されたことを特徴とする油圧式動力伝達装置。
【請求項３】
請求項１記載の油圧式動力伝達装置に於いて、前記ドライブトルク発生時に前記第1オリフィスは吐出ポートで且つ前記第２オリフィスは吸入ポートであり、前記コーストトルク発生時には逆に前記第1オリフィスは吸入ポートで且つ前記第２オリフィスは吐出ポートである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、四輪駆動車の前輪と後輪の回転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】
従来の油圧式動力伝達装置を備えたＦＦ方式の４輪駆動車を図６に示す。図６において、エンジン１００からの動力はフロントプロペラシャフト１０１により左右の前輪１０２Ｌ，１０２Ｒに伝達され、同時に油圧式動力伝達装置１０３からリアプロペラシャフト１０４により左右の後輪１０５Ｌ，１０５Ｒに伝達される。
【０００３】
従来の油圧式動力伝達装置１０３にあっては、フロントプロペラシャフト１０１を連結したハウジングとリアプロペラシャフト１０４を連結したロータを備え、ハウジングは内側面に２つ以上のカム山を有するカム面を形成し、ロータはハウジング内に回転自在に配置され、ロータには複数のピストン室がカム面に面して軸方向に形成され、ピストン室のカム面の反対側には吸入及び吐出用の連通路を設けている。
【０００４】
ロータのピストン室の各々には、リターンスプリングの押圧を受けてピストンが往復移動自在に収納され、フロントプロペラシャフト１０１とリアプロペラシャフト１０４の間に回転速度差が生じた時にカム面によって駆動される。ロータの各ピストン室に形成した連通路の開口端面側にはハウジングに固定してワッシャ部材が配置され、ワッシャ部材には各カム山の斜面に相対した位置に円弧状の環状溝を分離形成して連通路を開口すると共に、各環状溝に外部の低圧室に連通するオリフィスを形成している。
【０００５】
このような油圧式動力回転装置にあっては、フロントドライブシャフト１０１とリアドライブシャフト１０４との間の回転速度差に応じたトルクを発生する。即ち、フロントドライブシャフト１０１とリアドライブシャフト１０４との間に回転速度差が生ずると、ハウジングのカム面に対しロータが相対回転してピストンを往復駆動し、ピストンから吐出する圧油が連通路からワッシャ部材に形成したオリフィスを通過する際の流動抵抗によりピストン室に高圧を発生し、これによりトルクを発生させる。
【０００６】
図７は従来の油圧式動力伝達装置の回転速度差ΔＮに対するトルクＴの特性図であり、この特性はオリフィスの開口断面積に応じて決まる。
【０００７】
ここでオリフィスを通過する油の流量をＱ、トルクをＴとすると、両者の間には次の関係式がある。
Ｔ＝ｆ（Ｑ2）
【特許文献１】特開平５−０４４７４２号公報
【特許文献２】特許第２９５２１３９号
【特許文献３】特開２０００−３１０１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような従来の油圧式動力伝達装置のトルク特性は、四輪駆動車がアンチスキッドブレーキシステム（以下「ＡＢＳ」という）を装備していた場合、四輪駆動車は急制動時に全車輪がほぼ同じ回転数となり、正確なＡＢＳ制御ができなくなる問題がある。
【０００９】
ＡＢＳは一定の減速加速度を超える急制動を検知して作動し、各車輪の車輪速の差から擬似車速を発生し、この擬似車速に対し車輪速が例えば９０％となるように制動液圧を制御して最大摩擦率を得るようにスリップ率を制御している。
【００１０】
しかし、油圧式動力伝達装置を使用した四輪駆動車の場合には、急制動による減速中に車輪側から動力伝達を受けてフロントドライブシャフトとリアドライブシャフトに回転速度差が生じた場合、回転の低い方にトルクを伝達するように作動し、この結果、ＡＢＳ制御により例えば前後輪を独立に最大摩擦係数が得られるように車輪速を変化させてスリップ率を制御しようとしても、油圧式動力伝達装置によるトルク伝達でＡＢＳによる車輪速の変化を抑制する干渉を起し、正確なＡＢＳ制御ができない。
【００１１】
このような油圧式動力伝達装置によるＡＢＳとの干渉を避けるためには、ＡＢＳ作動時に４輪駆動から２輪駆動に切り替えることが望ましく、一般的には電気的な制御手段により４輪駆動から２輪駆動への切り替えを実現している。
【００１２】
しかし、電気的な制御手段による４輪駆動から２輪駆動への切り替えとした場合には、油圧式動力伝達装置に電気的なアクチュエータによって４輪駆動から２輪駆動に切り替えるための機構を追加しなければならないため、構造の複雑化を招き、大幅なコストアップを伴うという問題がある。
【００１３】
本発明は、簡単な構造でＡＢＳとの干渉を回避可能とする油圧式動力伝達装置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】
【００１４】
この目的を達成するため本発明は次のように構成する。本発明の油圧式動力伝達装置は、
前輪と後輪を個別に駆動する２軸の内の第１軸に連結され、内側面に２つ以上のカムを有するカム面を形成したハウジングと、
第２軸に連結されると共に、ハウジング内に回転自在にか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、ピストン室のカム面の反対側に吸入及び吐出用の連通路を設けたロータと、
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、
ロータの各ピストン室に形成した連通路の開口端面側に前記ハウジングに固定して配置され、各カム山の斜面に相対した位置に環状溝を分離形成して連通路を開口すると共に、各環状溝に外部の低圧室に連通する流動抵抗発生手段としてのオリフィスを形成したワッシャ部材と、
を備え、第１軸と第２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。
【００１５】
このような油圧式動力伝達装置につき本発明にあっては、
エンジン側からの動力伝達を受けて前記第１軸と第２軸の軸間の正方向相対回転による回転速度差に応じたドライブトルクを発生する際に、各ピストンの吐出工程とになるカム山の一方の斜面に相対してワッシャ部材に形成した複数の第１オリフィスの開口断面積を所定値に設定し、
車輪側からの動力伝達を受けて前記第１軸と第２軸の軸間に逆方向相対回転による回転速度差に応じたコーストトルクを発生する際に、各ピストンの吐出工程となるカム山の他方の斜面に相対してワッシャ部材に形成した複数の第２オリフィスの開口断面積を所定値より大きく設定したことを特徴とする。
【００１６】
ここで、第1オリフィスと第２オリフィスは、ワッシャ部材の円周方向に分離形成された円弧状溝に交互に形成されたことを特徴とする。
【００１７】
また本発明の油圧式動力伝達装置は、ドライブトルク発生時に第1オリフィスは吐出ポートで且つ第２オリフィスは吸入ポートであり、コーストトルク発生時には逆に第1オリフィスは吸入ポートで且つ第２オリフィスは吐出ポートであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、油圧式動力伝達装置が通常走行ではエンジン側から動力を伝達することで回転速度差に応じたドライブトルクを発生し、一方、ＡＢＳが作動する急制動時には車輪側から動力を受けることで回転速度差に応じたコーストトルクを発生し、ドライブトルクとコーストトルクではカム面に対するロータの回転方向が逆転することを利用して、
コーストトルク発生時に使用するオリフィス（第２オリフィス）の開口断面積をドライブトルク発生時に使用するオリフィス（第１オリフィス）より大きく設定して発生トルクを低く抑え、ＡＢＳとの干渉を極力抑える。
【００１９】
このための構造は、コーストトルク発生時に使用するオリフィスの開口断面積を大きくするというシンプルな構造で済み、低コストで小型軽量化を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は本発明による油圧式動力伝達装置の実施形態を示した断面図であり、図２に図１のＡ―Ａ断面を示している。尚、図１は図２のＢ−Ｂ断面となる。
【００２１】
図１において、本発明の油圧式動力伝達装置１０は左右に開口した円筒状のハウジング１２を有し、ハウジング１２の内部右側にカム１４をストッパリング１５により固定している。
【００２２】
カム１４は左端面となる内面側に円周方向にカム山を形成したカム面１６を備えている。この実施形態においてカム面１６に形成されるカム山の数は、例えば４つとしている。カム１４の左側にはロータ１８が回転自在に組込まれている。ロータ１８は軸穴２０及びこれに連通するスプライン穴２２を有し、さらに左側にベアリング２４を配置している。
【００２３】
ロータ１８の軸穴２０及びスプライン穴２２さらにベアリング２４に対しては、例えばリアドライブシャフトを連結固定する。これに対しハウジング１２側にはフロントドライブシャフト側を連結する。
【００２４】
ロータ１８はカム面１６側に開口したピストン室２６を円周方向に複数形成しており、ピストン室２６にはピストン２８が往復自在に組み込まれ、ピストン２８の背後にはリターンスプリング３２が配置され、ピストン２８の先端にはボール３０が配置され、カム面１６に当接している。
【００２５】
ピストン室２６の後部すなわちカム面１６と反対側には連通穴３４が設けられ、連通穴３４はピストン室２６に対する吸入路及び吐出路として使用される。
【００２６】
ロータ１８の左側にはワッシャ部材３６が配置される。ワッシャ部材３６はロックピン４４によりハウジング１２に位置決め固定されている。ワッシャ部材３６のロータ１８側の端面にはカム斜面に対応した４５°毎の分割範囲に分けて円周方向の８ヶ所に開口溝３８を分離形成している。
【００２７】
ワッシャ部材３６に設けた開口溝３８のそれぞれにはピストン２８の吐出工程によりピストン室２６から吐出された油を左側の低圧室に流すオリフィスが形成されている。本発明にあってはワッシャ部材３６の円周方向の８ヶ所に分かれて形成された開口溝３８につき、１つおきに開口断面積の小さな第１オリフィス４０と開口断面積の大きな第２オリフィスを形成している。図１の断面図にあっては、上側のピストン室２６からの連通穴３４に相対した開口溝３８に設けた開口断面積の小さな第１オリフィス４０を示している。
【００２８】
尚、ハウジング１２の上部左側にアキュームレーター室４６が形成され、ここにアキュームレータピストン４８が組み込まれている。またハウジング１２の左側下部には温度スイッチ５０が組み込まれており、内部の油温度が所定温度に達すると温度スイッチ５０が動作し、ピストン室２６に対する低圧室からの吸入路を閉鎖し、ピストン２８の往復運動に対し油の吸入を停止させることで４輪駆動から２輪駆動に切り替えるようにしている。
【００２９】
ワッシャ部材３６の開口溝３８の配置及び開口溝３８に設けた第１オリフィス及び第２オリフィスの状態は図２にその詳細が示されている。図２において、ワッシャ部材３６の内周側には８つの開口溝３８が分離形成されている。開口溝３８には１つおきに４ヶ所に分かれて第１オリフィス４０と第２オリフィス４２が交互に形成されている。
【００３０】
第1オリフィス４０は通常運転時にエンジンから動力を受けた際のピストン２８の吐出工程で吐出ポートとなるオリフィスであり、第１オリフィス４０はいわゆるドライブトルクを発生させるためのオリフィスである。
【００３１】
第1オリフィス４０の間には第２オリフィス４２が形成されている。第２オリフィス４２は、その開口断面積が第１オリフィス４０より大きく設定されており、回転速度差に対し発生するトルクを低めに抑えている。
【００３２】
第２オリフィス４２はＡＢＳが作動するような急制動により、車輪側からトルクを受けた際にコーストトルクを発生するものであり、本発明にあっては急制動時に作動するＡＢＳとの干渉を避けるため、第２オリフィス４２の開口断面積を大きくし、発生するコーストトルクを低めに抑えている。
【００３３】
尚、４５°間隔で配置している開口溝３８に対し９０°間隔でその間に配置している吸入スリット５６は、ピストン室２６における油の低圧室からの吸入が第１オリフィス４０または第２オリフィス４２のみから行なわれるが、これらのオリフィスからの吸入だけでは吸入量が不足することから、これを補うためにカム山のピークに対応した初期位置で補助的に油を吸入するために吸入スリット５６を設けている。
【００３４】
図３は本発明の油圧式動力伝達装置におけるドライブ時とコースト時のハウジングを固定して見たロータ回転に対する開口溝の吐出、吸入工程と第１及び第２オリフィスの位置関係の説明図である。
【００３５】
図３（Ａ）は通常走行において油圧式動力伝達装置１０がエンジン側から動力伝達を受けて相対回転した際のカム面１６の動きに対するピストン２８の往復運動を示している。図３（Ａ）のエンジン側から動力伝達を受けるドライブ時にあっては、ロータ１８側を固定した場合の相対回転面としてカム面１６が矢印に示すように左方向に相対移動している。
【００３６】
このようなドライブ時のカム面１６の回転に対し、ロータ１８側のピストン２８はカム山５８の右側の斜面６０と左側の斜面６２では異なった動きをする。まず右側の斜面６０に当接しているピストン２８は、カム面１６のドライブ時の左方向への移動（実際には回転）によってカム山５８の斜面６０を下ることとなり、ピストン室２６は吸入工程となる。
【００３７】
このカム山５８の斜面６０に相対して設けている開口溝３８には開口断面積の大きな第２オリフィス４２を形成しているため、第２オリフィス４２を通って低圧側から油がピストン室２６に吸入される。尚、図３（Ａ）の第２オリフィス４２にあっては矢印の線の太さで開口断面積の大きさを表している。
【００３８】
一方、カム山５８の左側の斜面６２に当接しているピストン２８は、カム面１６のドライブ時の移動（回転）により押し上げられ、ピストン２８は吐出工程となっている。このためピストン２８の押し上げによりピストン室２６からの油は開口断面積の小さな第１オリフィス４０を通って低圧室に吐出される。
【００３９】
図４（Ａ）は、図３（Ａ）と同様、ドライブ時のハウジングとロータの相対回転につき、ハウジングを固定してロータ側を回転させ、ロータ回転方向を左回りとして示した時の開口溝３８における吐出工程と吸入工程を示している。
【００４０】
ここで吸入スリット５６の位置は図３（Ａ）のカム谷５９の位置に対応しており、その間の４５°回転した位置がカム山５８の位置となり、カム山からカム谷に向かう工程が吸入工程、カム谷からカム山に向かう工程が吐出工程となっている。
【００４１】
図４（Ａ）において、ドライブ時には、斜線で示す１つおきの開口溝３８に対応した位置のピストン２８が吐出工程にあり、その間の空白で示す開口溝３８に対応した位置のピストン２８が吸入工程にあり、開口断面積の大きな第２オリフィス４２が吸入工程となり、開口断面積の小さな第１オリフィス４０が吐出工程となっている。
【００４２】
このためドライブ時の本発明による油圧式動力伝達装置１０にあっては、ピストン２８の吐出工程により吐出された油が開口断面積の小さな第１オリフィス４０を流れる際の流動抵抗によりピストン室２６に高圧を発生し、これによってドライブトルクを発生している。
【００４３】
図３（Ｂ）は急制動により車輪側から動力伝達を受けるコースト時のカム面１６とロータの相対回転によるピストンの動きを示しており、ロータ側を固定し、カム面１６側が回転する状態で表している。
【００４４】
このＡＢＳが作動する急制動時にあっては、図３（Ａ）のドライブ時に対してカム面１６の回転方向がコースト時として示す矢印のように逆方向になっている。このためカム山５８の右側の斜面６０によりピストン２８が押し上げられて吐出工程となり、一方、カム山５８の左側の斜面６２に当接するピストン２８は戻ることで吸入工程となっている。
【００４５】
このためコースト時にあっては、カム山５８の斜面６０により吐出工程となるピストン２８のピストン室２６からの吐出油は、開口断面積を大きくした第２オリフィス４２を通って低圧室に流れ、第２オリフィス４２の開口断面積は第１オリフィス４０より大きいことから、このとき発生するコーストトルクは図３（Ａ）のドライブ時に比べ小さくなる。
【００４６】
ここで本発明の油圧式動力伝達装置１０で発生するトルクはオリフィスを流れる流量の２乗に比例する関係にあり、このため第１オリフィス４０の流量に対し第２オリフィス４２の流量が半分になるように開口断面積を設定すれば、ドライブトルクに対しコーストトルクを４分の１に下げることができる。
【００４７】
図４（Ｂ）はコースト時におけるハウジングとロータの相対回転をハウジングを固定してロータ回転方向で示した状態で、吐出工程となる第２オリフィス４２の開口溝３８を斜線で表している。
【００４８】
図４（Ｂ）のコースト時の相対回転による右回りのロータ回転方向に対し、図３（Ｂ）に示したようにカム谷５９からカム山５８へ向かうピストン２８の工程が吐出工程となり、ここに位置する開口断面積の大きな第２オリフィス４２にピストン２８から吐出された油が流れる際の流動抵抗によりピストン室２６に高圧を発生し、この時の流量の２乗に比例したトルクを発生する。
【００４９】
図５は本発明の油圧式動力伝達装置においてドライブ時とコースト時における回転速度差ΔＮに対するトルクＴの関係を示したグラフ図である。図５において、特性曲線６４が開口断面積の小さな第１オリフィスを使用したドライブにおけるドライブトルクの特性であり、回転速度差ΔＮの増加に対し十分大きなトルクＴを発生している。
【００５０】
これに対し特性曲線６６はＡＢＳが作動する急制動時に使用される開口断面積の大きな第２オリフィス４２を流れる流量により発生するコーストトルクの特性であり、回転速度差ΔＮに対し発生するトルクＴの値を第１オリフィス４０の場合の特性曲線６４に対し十分小さな発生トルクとなるように抑え込んでいる。
【００５１】
このためＡＢＳが作動する急制動時にあっては、開口断面積の大きな第２オリフィス４２を流れる流量により図５の特性曲線６６で決まるコーストトルクを発生することとなり、発生するコーストトルクは小さいため、ＡＢＳにより車輪速に基づいて発生した擬似車速に対し、理想スリップ率、例えば９０パーセントを維持するように制動液圧を調整して車輪速を制御する際に、本発明の油圧式動力伝達装置によるコーストトルクの発生でＡＢＳにより制御される車輪速を同一車輪速としてＡＢＳに対し干渉してしまうことを極力さけることができる。
【００５２】
また本発明でＡＢＳが作動する急制動時に発生するトルクを抑える構造はロータのピストン室から低圧側に吐出した油を流すワッシャ部材３６に設けているオリフィスの開口断面積を大きくするという簡単な構成だけでよく、従来の電気的な制御により急制動時に４輪駆動から２輪駆動に切り替えるようにした場合に比べ、構造がきわめて簡単であり、この結果、ＡＢＳとの干渉を回避する機構を設けても装置の構成はシンプルで且つ小型且つ軽量化ができ、コスト的にも安価に実現できる。
【００５３】
尚、本発明はその目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、さらに上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施形態を示した断面図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】ドライブ時とコースト時のロータを固定して見たカム面の相対回転による移動に対する吐出、吸入工程と第１及び第２オリフィスの位置関係の説明図
【図４】ドライブ時とコースト時のハウジングを固定して見たロータ回転に対する開口溝の吐出、吸入工程と第１及び第２オリフィスの位置関係の説明図
【図５】本発明による回転速度差に対するトルク特性を示したグラフ図
【図６】油圧式動力伝達装置を備えた四輪駆動車の説明図
【図７】従来装置による回転速度差に対するトルク特性を示したグラフ図
【符号の説明】
【００５５】
１０：油圧式動力伝達装置
１２：ハウジング
１４：カム
１５：ストッパリング
１６：カム面
１８：ロータ
２０：軸穴
２２：スプライン穴
２４：ベアリング
２６：ピストン室
２８：ピストン
３０：ボール
３２：リターンスプリング
３４：連通穴（吸入・吐出路）
３６：ワッシャ部材
３８：開口溝
４０：第１オリフィス
４２：第２オリフィス
４４：ロックピン
４６：アキュームレータ室
４８：アキュームレータピストン
５０：温度スイッチ
５２，５４：シール
５６：吸入スリット
５８：カム山
５９：カム谷
６０，６２：斜面
【図１】
2006097815.tif 000003
【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】
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【図７】
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