(57)【要約】【課題】油圧式動力伝達継手において、オートロック機構のロック特性を向上させて、ロック時のショックを低減する。【解決手段】出力軸１８に連結され、カムリング１４と一体で回転するハウジング１２と、ハウジング１２内に収納されると共に入力軸２２に連結され、複数のシリンダ２４を有するロータ１６と、シリンダ２４に収納され、入出力軸の相対回転時にカムリング１４によって駆動される複数のピストン２６と、ロータ１６と一体で回転し、シリンダ２４の吐出路に繋がる連通溝４４から低圧室３６へのオイルの吐出量を規制するロックバルブ４２とを備え、ロックバルブ４２は、位置に応じてオイルの流出量を変化させるオリフィス６０を有し、オイルの流出量を増やす方向に付勢されたスプール５０と、ロータ１６の回転による遠心力で変位して、スプール５０をオイルの流出量を減少させる方向に移動させるスプールレバー６６とを備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転可能な入出力軸間に設けられ、前記一方の軸に連結されると共に、内側面にカム溝を形成したカムリングと一体で回転し、オイルが充填された内部が低圧室となるハウジングと、
前記ハウジング内に回転自在に収納され、前記他方の軸に連結されると共に、複数のシリンダが軸方向に形成されたロータと、
前記複数のシリンダの各々に往復移動自在に収納され、ピストンスプリングにより前記低圧室に繋がる吸入路から前記オイルを吸入する方向に付勢されると共に、前記入出力軸の相対回転時に前記カムリングによって駆動されて、吸入した前記オイルを吐出路へ吐出する複数のピストンと、
前記ロータと一体で回転し、前記複数のシリンダの各吐出路に繋がる連通路が形成され、当該連通路から前記低圧室への前記オイルの吐出量を規制するロックバルブと、
を備え、前記入出力軸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継手であって、
前記ハウジングは、前記出力軸に連結され、
前記ロータは、前記入力軸に連結され、
前記ロックバルブは、
一端が開口されて他端が閉鎖され、前記連通路から前記オイルが供給される連通穴を有するスリーブと、
前記スリーブに往復移動自在に収納され、内部に形成された高圧室に前記オイルが流入する流入穴、及び、流入した前記オイルの前記低圧室への流出量を規制すると共に前記スリーブ内の位置に応じて当該流出量を変化させるオリフィスを有し、スプールスプリングにより前記オイルの流出量を増加させる方向に付勢されたスプールと、
前記ロータの回転による遠心力で変位して、前記スプールを前記オイルの流出量を減少させる方向に移動させるスプールレバーと、
を備え、前記スプールレバーに作用する遠心力と前記スプールスプリングの付勢力との釣り合いで前記スプールの位置を制御して、前記入出力軸間に伝達されるトルクを前記ロータの回転速度に応じて変化させることを特徴とする油圧式動力伝達継手。
【請求項２】
請求項１記載の油圧式動力伝達継手に於いて、前記スプールは、前記スリーブの開口から前記低圧室へ露出すると共に前記スプールレバーに係合する一端側に、前記内部の高圧室から前記低圧室側へ繋がるオリフィス穴が、軸方向の複数列毎に１又は複数が放射状に配置され、前記スプールレバーによる移動量に応じてオリフィス面積が段階的に変化することを特徴とする油圧式動力伝達継手。
【請求項３】
請求項２記載の油圧式動力伝達継手に於いて、前記スプールは、前記オリフィス穴が配置された複数列毎に外周溝を備えたことを特徴とする油圧式動力伝達継手。
【請求項４】
請求項１記載の油圧式動力伝達継手に於いて、前記スプールは、前記スリーブの開口から前記低圧室へ露出すると共に前記スプールレバーに係合する一端側に、前記内部の高圧室から前記低圧室側へ繋がるスリット状のオリフィス穴が、軸方向の所定距離に１又は複数が放射状に配置され、前記スプールレバーによる移動量に応じてオリフィス面積が連続的に変化することを特徴とする油圧式動力伝達継手。
【請求項５】
請求項１記載の油圧式動力伝達継手に於いて、前記スプールは、前記スリーブの開口から前記低圧室へ露出すると共に前記スプールレバーに係合する一端側に、前記内部の高圧室から前記低圧室側へ繋がるオリフィス穴が、前記低圧室側へ繋がる外側開口部が前記スプールの外径より小径となるように１又は複数が放射状に配置されると共に、当該外側開口部から前記一端側に向けて大径となるテーパー面を有し、当該テーパー面と前記スリーブの開口との間にオリフィスが形成され、前記スプールレバーによる移動量に応じてオリフィス面積が連続的に変化することを特徴とする油圧式動力伝達継手。
【請求項６】
請求項２乃至５の何れかに記載の油圧式動力伝達継手に於いて、前記スプールは、前記スプールレバーによる前記オイルの流出量を減少させる方向の移動限界位置で、前記オリフィス穴が全閉されていることを特徴とする油圧式動力伝達継手。
【請求項７】
請求項１記載の油圧式動力伝達継手に於いて、前記スプールレバーは、
前記ロックバルブに回動自在に軸支される軸部と、
前記軸部の一方に形成され、前記スプールに係合する押込部と、
前記軸部の他方に前記押込部より重く形成され、前記ロータの回転による前記遠心力を発生するウェイト部と、
前記ウェイト部側に形成され、前記押込部側の前記ハウジングへの接触を防止する規制部と、
を備え、前記ハウジングの内周と前記ロックバルブの外周との間で回動可能であることを特徴とする油圧式動力伝達継手。
【請求項８】
請求項１記載の油圧式動力伝達継手に於いて、前記カムリングのカム溝と前記ピストンの頭部との間にボールを備えたことを特徴とする油圧式動力伝達継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の駆動力配分に使用され、特に、四輪駆動車におけるオートロック機構のロック特性を向上させることができる油圧式動力伝達継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の油圧式動力伝達継手には、入出力軸の回転速度数差に応じた流量のオイルを流動させる複数のピストンポンプと、流動するオイルの流動抵抗を発生するオリフィスとによってトルク伝達機構（差動制限機構）を構成しているものがあり、通常は二輪駆動であるが、駆動輪がスリップして駆動輪と従動輪とに回転速度差が生じた場合に、従動輪にも駆動力（トルク）を自動的に配分する、オンデマンド式のフルタイム四輪駆動車等に使用されている。
【０００３】
なお、本出願（特許請求の範囲及び明細書）では、本発明に係る技術分野の慣例に従い、エンジンの「回転速度」を「回転数」と記すが、その他の回転部位については、適宜「回転速度」と「回転数」を使い分けている。また、「回転数」は、正確には単位時間当たりの回転数（ｒｐｍ）のことである。
【０００４】
図１１は、このような従来の油圧式動力伝達継手を使用した車両の一例を示したスケルトン図である。図１１に示すように、後輪駆動ベースの四輪駆動車３００において、エンジン３０２からの駆動力は、変速機３０４で変速されて、プロペラシャフト３０６及び後輪差動装置３１０を介して後輪３１６、３１８に伝達されると共に、油圧式動力伝達継手２１０にも伝達される。
【０００５】
前輪３１２、３１４側が後輪３１６、３１８側と同速度で回転している場合、すなわち、油圧式動力伝達継手２１０の入力側と出力側に回転速度差がない場合は、前輪３１２、３１４側には駆動力は配分されないが、前輪３１２、３１４側と後輪３１６、３１８側に回転速度差が生じた場合、例えば、駆動輪である後輪３１６、３１８がスリップして前輪３１２、３１４より回転速度が増加するような場合には、油圧式動力伝達継手２１０に伝達トルクが発生して、プロペラシャフト３２０及び前輪差動装置３０８を介して前輪３１２、３１４にも伝達される。
【０００６】
油圧式動力伝達継手としては、例えば、特許文献１に示されているような、カムリングに形成されたボールの転動軌道面となるカム溝と、ピストンの頭部に形成された凹球面形状のボール受け部との間にボールを配置したものが知られている。
【０００７】
図１２は、このような従来の油圧式動力伝達継手の一実施形態を示した断面図である。図１２に示すように、油圧式動力伝達継手２１０は、ハウジング２１２に圧入されたカムリング２１４と、ハウジング２１２内に回転自在に収納されたロータ２１６が設けられ、カムリング２１４には、変速機３０４から駆動力が入力されるシャフト２１８（入力軸）と複数の山と谷を有するカム溝２２０が形成されている。また、ロータ２１６は、メインシャフト２２２（出力軸）と一体で回転し、メインシャフト２２２は、プロペラシャフト３２０に接続され、前輪差動装置３０８へ駆動力を出力する。
【０００８】
ロータ２１６には軸方向に複数のシリンダ２２４が形成され、各シリンダ２２４内にはピストン２２６がピストンスプリング２２８を介して摺動自在に収納されている。ピストン２２６は、ピストンスプリング２２８によりオイルを吸入する方向へ付勢されている。また、ピストン２２６の先端には凹球面状のボール受け部２３０が形成され、カム溝２２０との間にボール２３２が挿入されている。
【０００９】
ピストン２２６の頭部のボール受け部２３０側（ボール受け部２３０の底部）には吸入路２３４が形成され、吸入路２３４はハウジング２１２内の低圧室２３６に連通している。吸入路２３４とシリンダ２２４は、弁座、チェックボール及びチェックスプリングで構成された吸入側チェックバルブ２３８により開閉され、ピストン２２６の吸入行程で低圧室２３６からオイルをシリンダ２２４内に吸入する。
【００１０】
また、シリンダ２２４は、ロータ２１６の底部に設けられた、吐出穴、弁座及びチェックボールで構成された吐出側チェックバルブ２４０により開閉され、ピストン２２６の吐出行程でシリンダ２２４内からオイルをロックバルブ２４２側に吐出する。
【００１１】
ピストン２２６が吸入工程にあるときは、吸入側チェックバルブ２３８が開くが、このとき、吐出側チェックバルブ２４０は閉じる。また、ピストン２２６が吐出工程にあるときは、吐出側チェックバルブ２４０が開くが、このとき、吸入側チェックバルブ２３８は閉じ、吸入路２３４から低圧室２３６にオイルがリークするのを防止する。
【００１２】
ハウジング２１２のカムリング２１４の反対側にはオイルの熱膨張と熱収縮を吸収するためのアキュムレータピストン２７２が摺動自在に設けられ、ハウジング２１２とアキュムレータピストン２７２とによりアキュムレータ室２７０が構成されている。アキュムレータ室２７０は、連通穴２７６を介して低圧室２３６に連通し、ハウジング２１２の端部に固定されたアキュムレータリテーナ２７８とアキュムレータピストン２７２の間には複数のアキュムレータスプリング２７４が介装されている。
【００１３】
ロックバルブとしては、例えば、特許文献２に示されているような、ロータと一体で回転し、内部を流動するオイルの流動抵抗を発生するオリフィスを備え、入出力軸間に回転速度差がある（入出力軸が差動回転している）場合に伝達トルクを発生させ、入出力軸間の回転数差が所定値を超えた場合に、入出力軸の差動回転をロックするものが知られている。
【００１４】
図１３は、図１１のロックバルブ２４２の構成及び作動を示した説明図であり、図１３（Ａ）は、ロックされていない状態、図１３（Ｂ）は、ロックされている状態である。図１３に示すように、ロックバルブ２４２は、内部に高圧室２５６及びスリーブ２４８が形成され、高圧室２５６内に収納されたチェックボール２６２、スリーブ２４８内に摺動自在に収納されたニードル２５０、ニードル２５０を押し出す方向に付勢するニードルスプリング２５２、高圧室２５６とスリーブ２４８を繋ぐ連通穴２６６、連通穴２６６とニードル２５０により形成されるオリフィス２５８及びドレーン穴２６０により構成されている。
【００１５】
図１２に示すロータ２１６の吐出側チェックバルブ２４０は、ロックバルブ２４２のロータ２１６との接合面に形成された連通溝２４４（連通路）及び連通穴２４６を介して、シリンダ２２４とロックバルブ２４２の高圧室２５６を連通し、ピストン２２６の吐出行程でシリンダ２２４からオイルを高圧室２５６に供給する。
【００１６】
入出力軸間の回転速度差が小さく、高圧室２５６がニードルスプリング２５２の付勢力よりも低い所定の圧力以下の場合は、図１３（Ａ）に示すように、連通穴２４６を介して連通溝２４４から高圧室２５６に供給されたオイルは、オリフィス２５８を通り、ドレーン穴２６０を介して低圧室２３６に流出する。オイルがオリフィス２５８を通過する際の流動抵抗によりピストン２２６の作動が抑制されることから、入出力軸間に差動回転数（入出力軸間の回転速度差）に応じた所定のトルクが発生する。
【００１７】
入出力軸間の回転速度差が増加し、高圧室２５６がニードルスプリング２５２の付勢力よりも高い所定の圧力以上になった場合には、図１３（Ｂ）に示すように、チェックボール２６２がオリフィス２５８への流路を塞ぎ、シリンダ２２４からのオイルの吐出が遮断されるためピストン２２６の作動が阻止され、入出力軸の差動回転はロックされる（オートロック機構）。
【００１８】
図１４は、このような従来の油圧式動力伝達継手のトルク特性をグラフ化した概念図であり、横軸を差動回転数Ｎ、縦軸を入出力軸間の伝達トルクＴとしてトルク特性をプロットしている。図１４のトルク特性ＣＴに示すように、差動回転数Ｎが増加するのに従って、伝達トルクＴも二次曲線的に増加するが、所定のロックトルクＴＬに達すると（オリフィス２５８が閉止すると）、ロック特性ＣＬに移行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００２−３１０１９６号公報
【特許文献２】特開平０８−１９３６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、このようなオートロック機構を備えた従来の油圧式動力伝達継手では、トルク特性ＣＴからロック特性ＣＬに移行する際には、差動回転数Ｎが瞬時にΔＮ減少するため、車両によっては、ロック時にショック（ロックショック）を受ける場合がある。
【００２１】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、オートロック機構のロック特性を向上させて、ロックショックを低減させ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する。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
［基本構成］
本発明は、相対回転可能な入出力軸間に設けられ、一方の軸に連結されると共に、内側面にカム溝を形成したカムリングと一体で回転し、オイルが充填された内部が低圧室となるハウジングと、
ハウジング内に回転自在に収納され、他方の軸に連結されると共に、複数のシリンダが軸方向に形成されたロータと、
複数のシリンダの各々に往復移動自在に収納され、ピストンスプリングにより低圧室に繋がる吸入路からオイルを吸入する方向に付勢されると共に、入出力軸の相対回転時にカムリングによって駆動されて、吸入したオイルを吐出路へ吐出する複数のピストンと、
ロータと一体で回転し、複数のシリンダの各吐出路に繋がる連通路が形成され、当該連通路から低圧室へのオイルの吐出量を規制するロックバルブと、
を備え、入出力軸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継手であって、
ハウジングは、出力軸に連結され、
ロータは、入力軸に連結され、
ロックバルブは、
一端が開口されて他端が閉鎖され、連通路からオイルが供給される連通穴を有するスリーブと、
スリーブに往復移動自在に収納され、内部に形成された高圧室にオイルが流入する流入穴、及び、流入したオイルの低圧室への流出量を規制すると共にスリーブ内の位置に応じて当該流出量を変化させるオリフィスを有し、スプールスプリングによりオイルの流出量を増加させる方向に付勢されたスプールと、
ロータの回転による遠心力で変位して、スプールをオイルの流出量を減少させる方向に移動させるスプールレバーと、
を備え、スプールレバーに作用する遠心力とスプールスプリングの付勢力との釣り合いでスプールの位置を制御して、入出力軸間に伝達されるトルクをロータの回転速度に応じて変化させることを特徴とする。
【００２３】
［複数列のオリフィス穴を備えたスプール］
スプールは、スリーブの開口から低圧室へ露出すると共にスプールレバーに係合する一端側に、内部の高圧室から低圧室側へ繋がるオリフィス穴が、軸方向の複数列毎に１又は複数が放射状に配置され、スプールレバーによる移動量に応じてオリフィス面積が段階的に変化する。
【００２４】
［外周溝を備えたスプール］
スプールは、オリフィス穴が配置された複数列毎に外周溝を備えている。
【００２５】
［スリット状のオリフィス穴を備えたスプール］
スプールは、スリーブの開口から低圧室へ露出すると共にスプールレバーに係合する一端側に、内部の高圧室から低圧室側へ繋がるスリット状のオリフィス穴が、軸方向の所定距離に１又は複数が放射状に配置され、スプールレバーによる移動量に応じてオリフィス面積が連続的に変化する。
【００２６】
［オリフィス穴とテーパー面を備えたスプール］
スプールは、スリーブの開口から低圧室へ露出すると共にスプールレバーに係合する一端側に、内部の高圧室から低圧室側へ繋がるオリフィス穴が、低圧室側へ繋がる外側開口部がスプールの外径より小径となるように１又は複数が放射状に配置されると共に、当該外側開口部から一端側に向けて大径となるテーパー面を有し、当該テーパー面とスリーブの開口との間にオリフィスが形成され、スプールレバーによる移動量に応じてオリフィス面積が連続的に変化する。
【００２７】
［オリフィス穴の全閉］
スプールは、スプールレバーによるオイルの流出量を減少させる方向の移動限界位置で、オリフィス穴が全閉される。
【００２８】
［スプールレバー］
スプールレバーは、
ロックバルブに回動自在に軸支される軸部と、
軸部の一方に形成され、スプールに係合する押込部と、
軸部の他方に押込部より重く形成され、ロータの回転による遠心力を発生するウェイト部と、
ウェイト部側に形成され、押込部側のハウジングへの接触を防止する規制部と、
を備え、ハウジングの内周とロックバルブの外周との間で回動可能である。
【００２９】
［ボール］
カムリングのカム溝とピストンの頭部との間にボールを備えている。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、ロックバルブに、ロータのシリンダから吐出したオイルが供給されるスリーブと、スリーブ内の位置に応じてオイルの流出量を変化させるオリフィスを有し、スプールスプリングにより流出量を増やす方向に付勢されたスプールと、ロータの回転による遠心力で変位して、スプールをオイルの流出量を減少させる方向に移動させるスプールレバーとを備え、スプールレバーに作用する遠心力とスプールスプリングの付勢力との釣り合いでスプールの位置を制御することで、入出力軸の回転速度差に応じて伝達されるトルクをロータの回転速度に応じて変化させることができる。
【００３１】
また、ロータの回転速度に比例して、すなわち、エンジンの回転数に比例して入力軸の回転速度が変化し、入力軸の回転速度に応じたトルク特性とすることで、入出力軸に回転速度差がある状態でエンジンの回転数が上昇した場合でも、入出力軸が瞬時にロックすることを回避でき、ロックショックを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による油圧式動力伝達継手を使用した車両の一例を示したスケルトン図
【図２】本発明による油圧式動力伝達継手の一実施形態を示した説明図
【図３】ロックバルブの構成を入力軸側から示した説明図
【図４】ロータのロックバルブとの接合面を入力軸側から示した説明図
【図５】スプールレバーの作動を示した説明図
【図６】スプールの作動を示した説明図
【図７】スプールのオリフィス穴の形状を示した説明図
【図８】スプールの他の実施形態を示した説明図
【図９】本発明による油圧式動力伝達継手のトルク特性をグラフ化した概念図
【図１０】入出力軸の回転数と差動回転数及び伝達トルクとの関係をグラフ化した概念図
【図１１】従来の油圧式動力伝達継手を使用した車両の一例を示したスケルトン図
【図１２】従来の油圧式動力伝達継手の一実施形態を示した説明図
【図１３】図１１のロックバルブの構成を示した説明図
【図１４】従来の油圧式動力伝達継手のトルク特性をグラフ化した概念図
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は、本発明による油圧式動力伝達継手を使用した車両の一例を示したスケルトン図である。図１に示すように、前輪駆動ベースの四輪駆動車１００において、エンジン１０２からの駆動力は、変速機１０４で変速されて、前輪差動装置１０８を介して前輪１１２、１１４伝達されると共に、プロペラシャフト１０６を介して油圧式動力伝達継手１０にも伝達される。
【００３４】
後輪１１６、１１８側が前輪１１２、１１４側と同速度で回転している場合、すなわち、油圧式動力伝達継手１０の入力側と出力側に回転速度差がない場合は、後輪１１６、１１８側には駆動力は配分されないが、後輪１１６、１１８側と前輪１１２、１１４側に回転速度差が生じた場合、例えば、駆動輪である前輪１１２、１１４がスリップして後輪１１６、１１８より回転速度が増加するような場合には、油圧式動力伝達継手１０に伝達トルクが発生して、後輪差動装置１１０を介して後輪１１６、１１８にも伝達される。
【００３５】
図２は、本発明による油圧式動力伝達継手の一実施形態を示した説明図である。図２に示すように、油圧式動力伝達継手１０は、ハウジング１２に圧入されたカムリング１４と、ハウジング１２内に回転自在に収納されたロータ１６が設けられ、カムリング１４には、後輪差動装置１１０へ駆動力を出力するシャフト１８（出力軸）と複数の山と谷を有するカム溝２０が形成されている。また、ロータ１６は、メインシャフト２２（入力軸）と一体で回転し、メインシャフト２２は、プロペラシャフト１０６に接続され、変速機１０４から駆動力が入力される。
【００３６】
ロータ１６には、軸方向に複数のシリンダ２４が形成され、各シリンダ２４内にはピストン２６がピストンスプリング２８を介して摺動自在に収納されている。ピストン２６は、ピストンスプリング２８によりオイルを吸入する方向へ付勢されている。また、ピストン２６の先端には凹球面状のボール受け部３０が形成され、カム溝２０との間にボール３２が挿入されている。
【００３７】
ピストン２６の頭部のボール受け部３０側（ボール受け部３０の底部）には吸入路３４が形成され、吸入路３４はハウジング１２内の低圧室３６に連通している。吸入路３４とシリンダ２４は、弁座、チェックボール及びチェックスプリングで構成された吸入側チェックバルブ３８により開閉され、ピストン２６の吸入行程で低圧室３６からオイルをシリンダ２４内に吸入する。
【００３８】
また、シリンダ２４は、ロータ１６の底部に設けられた、吐出穴、弁座及びチェックボールで構成された吐出側チェックバルブ４０により開閉され、ピストン２６の吐出行程でシリンダ２４内からオイルをロックバルブ４２側に吐出する。
【００３９】
ピストン２６が吸入工程にあるときは、吸入側チェックバルブ３８が開くが、このとき、吐出側チェックバルブ４０は閉じる。また、ピストン２６が吐出工程にあるときは、吐出側チェックバルブ４０が開くが、このとき、吸入側チェックバルブ３８は閉じ、吸入路３４から低圧室３６にオイルがリークするのを防止する。
【００４０】
なお、図２に示す油圧式動力伝達継手１０は、後述する図４の切断線（ＣＣ矢視）で示す位置に対応した断面であり、切断線上の上側のピストン２６が吐出工程、下側のピストン２６は吸入工程にある。
【００４１】
ハウジング１２のカムリング１４の反対側にはオイルの熱膨張と熱収縮を吸収するためのアキュムレータピストン７２が摺動自在に設けられ、ハウジング１２とアキュムレータピストン７２とによりアキュムレータ室７０が構成されている。アキュムレータ室７０は、連通穴７６を介して低圧室３６に連通し、ハウジング１２の端部に固定されたアキュムレータリテーナ７８とアキュムレータピストン７２の間には複数のアキュムレータスプリング７４が介装されている。
【００４２】
図３は、ロックバルブ４２の構成を入力軸側から示した説明図である。図３に示すように、ロックバルブ４２は、ノックピン６８によりロータ１６と一体で回転し、ロータ１６との接合面に複数のシリンダ２４の各吐出側チェックバルブ４０に繋がる連通溝４４と、一端が開口されて他端が閉鎖され、連通溝４４からオイルが供給される連通穴４６を有するスリーブ４８が形成されている。
【００４３】
スリーブ４８には、スプール５０が往復移動自在に収納され、スプールスプリング（後述）によりスリーブ４８から押し出される方向に付勢されている。更に、ロックバルブ４２には、ロータ１６の回転による遠心力で変位（回動）して、スプール５０をスリーブ４８内に押し込む方向に移動させるスプールレバー６６が設けられている。
【００４４】
スプールレバー６６は、ロックバルブ４２に回動自在に軸支される軸部６６ａ、軸部６６ａの一方に形成され、スプール５０に係合する押込部６６ｂ、軸部６６ａの他方に押込部６６ｂ側より重く形成され、ロータ１６の回転による遠心力を発生するウェイト部６６ｃ、ウェイト部側に形成され、押込部６６ｂ側のハウジングへの接触を防止する規制部６６ｄを備えている。
【００４５】
図４は、ロータ１６のロックバルブ４２との接合面を入力軸側から示した説明図であり、ロックバルブ４２及びロックバルブ４２側の接合面に形成された連通溝４４を想像線で示している。
【００４６】
図４に示すように、ロータ１６は複数のシリンダ２４を、本実施形態では七本（奇数）備えている。この場合、図２に示すカム溝２０は、山と谷を偶数対、例えば四対形成されたものが使用される。
【００４７】
シリンダ２４の各々には、吐出側チェックバルブ４０が備わり、ピストン２６の吐出行程で、オイルをシリンダ２４内から連通溝４４及び連通穴４６を介してロックバルブ４２側に吐出する。
【００４８】
図５は、スプールレバー６６の作動を、ハウジング１２及びロックバルブ４２の断面と共に示した説明図であり、図５（Ａ）は、スプールレバー６６に遠心力が作用していない状態、図５（Ｂ）は、遠心力が作用している状態である。
【００４９】
図５（Ａ）の状態は、ロータ１６（入力軸）が回転していないか、回転していても低回転であり、車両が停止状態又は停止状態からスタートしたような場合である。スプール５０は、スリーブ４８から押し出される方向に付勢されているが、スプールレバー６６の反時計回りの回動が規制部６６ｄにより阻止されているため、前進限（スリーブ４８から押し出される方向の移動限界位置）に保持されている。
【００５０】
その後、エンジンの回転数と共にロータ１６の回転速度が上昇し、スプールレバー６６のウェイト部６６ｃに遠心力が作用すると、スプールレバー６６は、図５（Ｂ）に示すように、軸部６６ａにＲ方向のモーメントが発生して時計回りに回動する。
【００５１】
図５（Ｂ）では、時計回りに回動したスプールレバー６６により、スプール５０がＳ方向に押し込まれて、後退限（スリーブ４８に押し込まれる方向の移動限界位置）に保持され、スプールレバー６６も、押込部６６ｂの移動がスプール５０により阻止されているため、ウェイト部６６ｃの外側がハウジング１２の内周面に接触する手前で保持される。
【００５２】
図６は、スプール５０の作動を示した説明図であり、図６（Ａ）は、ロックバルブ４２がロックされていない状態、図６（Ｂ）は、ロックバルブ４２がロックされている状態である。図６に示すように、スプール５０は、スリーブ４８に往復移動自在に収納され、内部に形成された高圧室５６に、連通溝４４及び連通穴４６を介してスリーブ４８に供給されたオイルが流入する流入穴５８を備え、スプールスプリング５４によりスリーブ４８から押し出される方向に付勢されている。
【００５３】
ここで、連通穴４６は、常にスプール５０の小径部に位置するように配置されており、スプール５０が前進限から後退限のどのような位置にあっても、スプール５０の大径部が連通穴４６を閉止しないようになっている。
【００５４】
また、スプール５０は、スリーブ４８の開口から低圧室３６へ露出すると共にスプールレバー６６に係合する一端側に、高圧室５６から低圧室３６側へ繋がるオリフィス穴６０が、軸方向の複数列毎に、本実施形態では三列毎に複数が放射状に配置されている。
【００５５】
スプールレバー６６の先端部５０ａの押し込みによる軸方向Ｓの移動量に応じて、スリーブ４８の開口から低圧室３６へ露出するオリフィス穴６０の面積の合計となるオリフィス面積が、段階的に、本実施形態では三段階で変化する。
【００５６】
このオリフィス面積の変化は、図６（Ａ）に示す全開状態から、最初の一列が閉止された状態への移行（一段目の変化）、二列が閉止された状態への移行（二段目の変化）、図６（Ｂ）に示す三列が閉止された全閉状態への移行（三段目の変化）となる。
【００５７】
図７は、スプールのオリフィス穴の形状を示した説明図である。図７（Ａ）は、オリフィス穴が軸方向の三列毎に配置された形態で、左図に右図のＡＡ断面を示し、図７（Ｂ）は、スリット状のオリフィス穴が軸方向の所定距離に配置された形態で、左図に右図のＢＢ断面を示している。
【００５８】
図７（Ａ）に示すように、スプール５０は、スプールレバー６６に係合する先端部５０ａ側に、高圧室５６から低圧室３６側へ繋がるオリフィス穴６０が、軸方向の三列毎に配置されている。本実施形態では、オリフィス穴６０は、列毎に二本が放射状に配置されているが、これは、流入口５８から高圧室５６に流入したオイルが、オリフィス穴６０から低圧室３６側に流出する際に、一方向の開放だと流体力（オイルの流出によって作用する力）でスプール５０がオリフィス穴６０と逆方向のスリーブ４８内面に押し付けられ、スプール５０の動きが妨げられることを防止するためである。
【００５９】
列毎のオリフィス穴６０の配置は、二本に限らず複数本を放射状に配置するようにしてもよく、また、オリフィス穴６０が配置された列毎に外周溝６４を設け、流出するオイルによる流体力が更に分散されるようにすれば、流体力による影響を更に低下させることができる。
【００６０】
図７（Ｂ）に示すように、スプール５１は、スプールレバー６６に係合する先端部５１ａ側に、高圧室５６から低圧室３６側へ繋がるスリット状のオリフィス穴６１が、軸方向の所定距離に配置されている。このようにすることで、オリフィス面積を連続的に変化させることが可能である。
【００６１】
図８は、スプールの他の実施形態を示した説明図であり、図７（Ｂ）に示す実施形態と同様に、オリフィス面積が連続的に変化する形態である。図８（Ａ）は、オリフィスの全開状態、図８（Ｂ）は、オリフィスの半開状態、図８（Ｃ）は、オリフィスの全閉状態である。
【００６２】
図８（Ａ）に示すように、スプール５２は、高圧室５６から低圧室３６側へ繋がるオリフィス穴６２が、前進限でスリーブ４８の開口部の外側直近に放射状に複数本、本実施形態では四本が配置され、この全開状態では、四本のオリフィス穴６２の開口面積の合計がオリフィス面積となる。
【００６３】
また、オリフィス穴６２の外側開口部からスプールレバー６６に係合する半球面状の先端部５２ａへ向けて大径となる円錐台状のテーパー面５２ｂが形成されている。先端部５２ａの外径は摺動可能な程度にスリーブ４８の内径に略一致している。
【００６４】
図８（Ｂ）に示すように、ロータ１６の回転速度の上昇に伴うスプールレバー６６の押圧によりスプール５２が後退すると、オリフィス穴６２もスリーブ４８内に移動するが、オリフィス穴６２の外側開口部が位置する部分の外径がスプール５２の外径（スリーブ４８の内径）よりも小径に形成されているため、流入口５８から高圧室５６に流入したオイルは低圧室３６側に流出し続ける。
【００６５】
しかし、スリーブ４８の開口部の内径とスプール５２のテーパー面５２ｂとで形成される環状隙間６３が第二のオリフィスとして機能し、スプール５２の後退に伴ってオリフィス面積を連続的に減少させることになる。
【００６６】
図８（Ｃ）に示すように、スプール５２の後退限では、スリーブ４８の開口部の内径とスプール５２の先端部５２ａとの隙間がなく、オリフィス穴６２が低圧室３６側に対して全閉状態となり、高圧室５６内のオイルは低圧室３６側に流出しないため、ロックバルブ４２はロックされる。
【００６７】
図９は、本発明による油圧式動力伝達継手のトルク特性をグラフ化した概念図であり、図６及び図７（Ａ）に示すスプール５０を使用した形態について、横軸を差動回転数Ｎ、縦軸を入出力軸間の伝達トルクＴとしてトルク特性をプロットしている。
【００６８】
図６及び図７（Ａ）に示すスプール５０では、オリフィス穴６０が三列に配置されているため、図９では、オリフィス穴６０が全開状態のトルク特性ＣＴ１、オリフィス穴６０の一列が閉止された状態の特性ＣＴ２、オリフィス穴６０の二列が閉止された状態の特性ＣＴ３、オリフィス穴６０の三列が閉止された全閉状態のロック特性ＣＬを示している。
【００６９】
エンジンの回転数が比較的低いときに入出力軸間に回転速度差が発生した場合、スプール５０のオリフィス穴６０が全開状態では、トルク特性ＣＴ１に示すように、差動回転数Ｎが増加するのに従って、伝達トルクも二次曲線的に増加する。
【００７０】
この状態から、エンジンの回転数の上昇に伴いロータ１６及びロックバルブ４２の回転速度が増加していくと、スプールレバー６６に作用する遠心力と共に時計回りのモーメントも増加し、押込部６６ｂがスプールレバーの先端部５０ａを押す力がスプールスプリング５４の付勢力を超えると、スプールレバー６６がスプール５０を押し込む方向に回動し始める。
【００７１】
エンジンの回転数が上昇し、スプール５０が押し込まれてオリフィス穴６０の一列が閉止されるとトルク特性ＣＴ２に移行し、オリフィス穴６０の二列が閉止されるとトルク特性ＣＴ３に移行する。更にエンジン回転数が上昇して、オリフィス穴６０の三列が閉止された全閉状態となるとロック特性ＣＬに移行する。
【００７２】
本実施形態の油圧式動力伝達継手では、トルク特性ＣＴ１からロック特性ＣＬに移行する際には、トルク特性ＣＴ１からトルク特性ＣＴ２、トルク特性ＣＴ３、ロック特性ＣＬに移行する毎に、差動回転数ＮがΔＮ１、ΔＮ２、ΔＮ３と三段階で減少する。
【００７３】
トルク特性ＣＴ１からトルク特性ＣＴ２、トルク特性ＣＴ３、ロック特性ＣＬへの移行タイミングは、差動回転数Ｎではなく入力軸の回転速度に依存するため、図８のグラフ上に表すことはできないが、減少幅ΔＮ１、ΔＮ２、ΔＮ３の何れであっても、図１３に示す従来例の減少幅ΔＮに比べれば遥かに小さいため（図９のトルク特性ＣＴ１が、図１４のトルク特性ＣＴと同等であると仮定した場合）、ロック時に受けるロックショック（ΔＮ３）は、図１３に示す従来例から大幅に低減される。
【００７４】
また、図７（Ｂ）に示すスプール５１や図８に示すスプール５２の場合は、オリフィス面積の減少開始から減少終了（オリフィス穴の全閉）までの距離が、図７（Ａ）に示すスプール５０と同じであるとすると、差動回転数Ｎは、トルク特性ＣＴ１からロック特性ＣＬへ連続的に減少する。
【００７５】
この場合のトルク特性ＣＴ１からロック特性ＣＬへの移行時間は、エンジンの回転数の上昇率によって異なるが、図１４に示す従来例の瞬時に比べれば遥かに長いため、ロック時に受けるロックショックは、図１４に示す従来例から大幅に低減される。
【００７６】
図１０は、本発明による油圧式動力伝達継手の入出力軸の回転速度と差動回転数及び伝達トルクとの関係を、図９に示すトルク特性に対応させてグラフ化した概念図であり、横軸を時間（ｓ）、縦軸を回転数（ｒｐｍ）及びトルク（Ｎｍ）として、上から入力回転数ＩＮ（入力軸の回転速度）と出力回転数ＯＵＴ（出力軸の回転速度）、差動回転数Ｎ及び伝達トルクＴをプロットしている。
【００７７】
ここで、時間Ｓ１から時間Ｓ２の間は、車両のスタート時に駆動輪が回転を開始してもスリップして前進しないような期間であり、入力回転数ＩＮは上昇するが従動輪は停止したままで出力回転数ＯＵＴが上昇しないため、差動回転数Ｎ（ＩＮ−ＯＵＴ）が上昇し、それに伴って伝達トルクＴも上昇する。
【００７８】
時間Ｓ２で、上昇した伝達トルクＴが負荷トルクＴＤ（従動輪が回転を始めるための負荷）を超えると従動輪が回転を始め車両はスタートする。従動輪が回転すると出力回転数ＯＵＴも上昇を開始し、オリフィス穴６０の一列が閉止される時間Ｓ３まで差動回転数Ｎは略一定値を保つ。時間Ｓ１から時間Ｓ３までが、図９のトルク特性ＣＴ１に対応する。
【００７９】
入力回転数ＩＮが上昇して時間Ｓ３でオリフィス穴６０の一列が閉止すると、図９のトルク特性ＣＴ２に移行し、その際に差動回転数ＮがΔＮ１減少する。時間Ｓ４でオリフィス穴６０の二列が閉止すると、図９のトルク特性ＣＴ３に移行し、その際に差動回転数ＮがΔＮ２減少する。
【００８０】
更に入力回転数ＩＮが上昇して時間Ｓ５でオリフィス穴６０の三列が閉止して全閉状態となると、図９のトルク特性ＣＬに移行し、その際に差動回転数ＮがΔＮ３減少する。差動回転数Ｎが三段階で減少するためショックも小さなものとなる。
【００８１】
［本発明の変形例］
本実施形態は、前輪駆動ベースの四輪駆動車を例に説明しているが、本発明は、図１１に示すような後輪駆動ベースの四輪駆動車にも適用可能である。
【００８２】
また、図６及び図７（Ａ）に示す実施形態のスプールは、オリフィス穴を三列に配置しているが、オリフィス穴の配置についいては三列に限定されず二列でも良く、四列以上でも構わない。
【００８３】
また本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【符号の説明】
【００８４】
１０、２１０：油圧式動力伝達継手
１２、２１２：ハウジング
１４、２１４：カムリング
１６、２１６：ロータ
１８、２１８：シャフト
２０、２２０：カム溝
２２、２２２：メインシャフト
２４、２２４：シリンダ
２６、２２６：ピストン
２８、２２８：リターンスプリング
３０、２３０：ボール受け部
３２、２３２：ボール
３４、２３４：吸入路
３６、２３６：低圧室
３８、２３８：吸入側チェックバルブ
４０、２４０：吐出側チェックバルブ
４２、２４２：ロックバルブ
４４、２４４：連通溝（連通路）
４６、７６、２４６、２６６、２７６：連通穴
４８、２４８：スリーブ
５０、５１、５２：スプール
５４：スプールスプリング
５６、２５６：高圧室
５８：流入口
６０、６１、６２：オリフィス穴
６３：環状隙間
６４：外周溝
６６：スプールレバー
６８：ノックピン
７０、２７０：アキュムレータ室
７２、２７２：アキュムレータピストン
７４、２７４：アキュムレータスプリング
７８、２７８：アキュムレータリテーナ
１００、３００：四輪駆動車
１０２、３０２：エンジン
１０４、３０４：変速機
１０６、３０６、３２０：プロペラシャフト
１０８、３０８：前輪差動装置
１１０、３１０：後輪差動装置
１１２、１１４、３１２、３１４：前輪
１１６、１１８、３１６、３１８：後輪
２５０：ニ−ドル
２５２：ニードルスプリング
２５８：オリフィス
２６０：ドレーン穴
２６２：チェックボール
【図１】
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【図２】
2019190482.tif 000004
【図３】
2019190482.tif 000005
【図４】
2019190482.tif 000006
【図５】
2019190482.tif 000007
【図６】
2019190482.tif 000008
【図７】
2019190482.tif 000009
【図８】
2019190482.tif 000010
【図９】
2019190482.tif 000011
【図１０】
2019190482.tif 000012
【図１１】
2019190482.tif 000013
【図１２】
2019190482.tif 000014
【図１３】
2019190482.tif 000015
【図１４】
2019190482.tif 000016