(57)【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、内側面にカム面を形成したカムリングと一体で回転するハウジングと；前記他方の軸に連結されるとともに、前記ハウジング内に回転自在に収納され、複数のプランジャー室を軸方向に形成したロータと；前記複数のプランジャー室のそれぞれに、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ともに、前記両軸の相対回転時に前記カム面によって駆動される複数のプランジャーと；前記プランジャーの頭部に設けた吸入用のワンウェイバルブと；を備え、
前記両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において、
前記プランジャーの頭部と前記カムリングを凹球面形状とし、前記凹球面の底部に前記吸入用のワンウェイバルブに通じる連通孔を、前記凹球面に前記連通孔に通じる吸入路を形成し、前記プランジャーと前記カムリングとの間に球体を設け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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の駆動力配分に使用され、特にトルク発生部材の耐久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。
【０００２】
【従来技術】
従来の油圧式動力伝達継手としては、例えば図８に示すようなものがある。
図８において、１０１はカムリングであり、カムリング１０１にはカム面１０３が形成されている。また、カムリング１０１にはハウジング１０５が溶接により固定されている。
【０００３】
１０８は出力軸としてのメインシャフトであり、メインシャフト１０８にはドライブピニオンギア１０９が連結されている。メインシャフト１０８にはロータ１１０がスプライン結合され、ロータ１１０にはハウジング１０５内に回転自在に収納される。
【０００４】
ロータ１１０には複数のプランジャー室１１１が軸方向に形成され、複数のプランジャー室１１１のそれぞれにプランジャー１１２がリターンスプリング１１３の押圧を受けて往復移動自在に収納されるとともに、プランジャー１１２は両軸の相対回転時にカム面１０３によって駆動される。
【０００５】
ロータ１１０はプランジャー室１１１に通じる吐出孔１１４が形成されている。１１５はバルブであり、バルブ１１５は吐出孔１１４に連通可能な高圧室１１６を有し、またプランジャー１１２の駆動による吐出油の流動により流動抵抗を発生する流動抵抗発生手段としてのオリフィス１１７を有する。
【０００６】
プランジャー１１２には吸入路１１８が形成され、吸入路１１８は低圧室１１９に連通している。吸入路１１８とプランジャー室１１１は連通孔１２０により連通し、連通孔１２０はワンウェイバルブ１２１により開閉される。
【０００７】
１２２はベアリングリテーナであり、ベアリングリテーナ１２２は、ハウジング１０５に圧入、固定され、スナップリング１２３に位置決めされている。ベアリングリテーナ１２２とバルブ１１５との間およびベアリングリテーナ１２２とメインシャフト１０８の間にはニードルベアリング１２４、１２５がそれぞれ設けられている。
【０００８】
なお、１２６は継手内部のオイルの熱膨張、収縮を吸収するためのアキュムレータピストンである。
【０００９】
図９はプランジャー１１２を示し、プランジャー１１２およびカムリング１０１は差動によりトルクを発生させる部品を構成している。プランジャー１１２は、頭部がかまぼこ状に形成されており、カムリング１０１との当りが線当りとなるようになっている。１１８はプランジャー１１２に形成された吸入路である。また、１２７はシールリングが挿入される溝である。
【００１０】
【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、プランジャーの頭部がかまぼこ形状になっているため、カムリングとの当りが線当りとなり、面圧応力上不利であり、さらにプランジャー、カムリング、ロータなどの精度が悪いとプランジャーとカムリングとの当りが端当りとなり、ますます面圧応力上不利となっていた。このため、プランジャー、カムリングの耐久性が悪化するという問題があった。
【００１１】
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、カムリングとプランジャーの摺動部を線接触形状から球面接触形状とすることで、カムリングとプランジャーの耐久性を向上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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明は次のように構成する。
【００１３】
請求項１の発明は、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、内側面にカム面を形成したカムリングと一体で回転するハウジングと；前記他方の軸に連結されるとともに、前記ハウジング内に回転自在に収納され、複数のプランジャー室を軸方向に形成したロータと；前記複数のプランジャー室のそれぞれに、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ともに、前記両軸の相対回転時に前記カム面によって駆動される複数のプランジャーと；前記プランジャーの頭部に設けた吸入用のワンウェイバルブと；を備え、前記両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において、前記プランジャーの頭部と前記カムリングを凹球面形状とし、前記凹球面の底部に前記吸入用のワンウェイバルブに通じる連通孔を、前記凹球面に前記連通孔に通じる吸入路を形成し、前記プランジャーと前記カムリングとの間に球体を設けたものである。
【００１４】
請求項２の発明は、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、内側面にカム面を形成したカムリングと一体で回転するハウジングと；前記他方の軸に連結されるとともに、前記ハウジング内に回転自在に収納され、複数のプランジャー室を軸方向に形成したロータと；
前記複数のプランジャー室のそれぞれに、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ともに、前記両軸の相対回転時に前記カム面によって駆動される複数のプランジャーと；を備え、
前記両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において、
前記プランジャーをフルアール形状とするとともに、
前記プランジャーと当接する前記カムリングを凹フルアール形状としたものである。
【００１５】
このような構成を備えた本発明によれば、プランジャーとカムリングを凹球面形状とし、プランジャーとカムリングとの間に球体を設けたため、カムリングとプランジャーとの当りが線当りから面当りとなり、面圧応力上有利となり、また、プランジャー、カムリング、ロータなどの精度が悪く、カムリングのアール中心とプランジャーのアール中心が芯ずれを起こしてもそれぞれのアールをチューニングすることで吸収することができ、面圧応力上有利となる。その結果、プランジャー、カムリングの耐久性を向上さえることができる。
【００１６】
また、プランジャーをフルアール形状とするとともに、プランジャーと当接するカムリング凹フルアール形状としたため、同様にカムリングとプランジャーとの当りが線当りから面当りとなり、面圧応力上有利となり、またプランジャー、カムリング、ロータなどの精度が悪く、カムリングのアール中心とプランジャーのアール中心が芯ずれを起こしても、それぞれのアールをチューニングすることで吸収することができ、面圧応力上有利となる。その結果、プランジャー、カムリングの耐久性を向上させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態を示す全体断面図である。
図１において、１はカムリングであり、カムリング１には２つ以上の山を有するカム面９が形成されている。カムリング１はこのカム面９によりカムとしての機能を持つ。
【００１８】
１２はハウジング８内に回転自在に収納されたロータであり、ロータ１２はメインシャフト（他方の軸）１３に係合され、メインシャフト１３と一体で回転する。メインシャフト１３内にはドライブピニオンギア１４が挿入され、固定され、メインシャフト１３はドライブピニオンギア１４と一体で回転する。
【００１９】
ロータ１２には、軸方向に複数個のプランジャー室１５が形成されプランジャー室１５内は複数個のプランジャー１６がリターンスプリング１７を介して摺動自在に収納されている。
【００２０】
プランジャー１６の頭部側には吸入路１８が形成され、吸入路１８は低圧室１９に連通している。吸入路１８とプランジャー室１５には連通孔２０により連通し、連通孔２０はボールよりなる吸入用のワンウェイバルブ２１により開閉される。
【００２１】
プランジャー室１５の内部には弁座が形成され、弁座にはワンウェイバルブ２１が着座する。弁座の段部にはチェックプラグ２３が設けられ、チェックプラグ２３とワンウェイバルブ２１との間にはワンウェイバルブ２１を押圧し、位置決めするためのチェックスプリング（図示しない）が介装されている。
【００２２】
チェックプラグ２３とロータ１２の底部との間には前記のリターンスプリング１７が介装されている。ロータ１２には吐出孔２４が形成され、吐出孔２４はプランジャー室１５に連通している。吐出孔２４にはボールよりなる吐出用のワンウェイバルブ２５が設けられている。すなわち、吐出孔２４には弁座が形成され、弁座にはワンウェイバルブ２５が着座する。
【００２３】
２７はバルブであり、バルブ２７にはロータ１２の吐出孔２４に連通する高圧室２８が形成されている。高圧室２８に規制部材２９が突出してバルブ２７に設けられ、規制部材２９はワンウェイバルブ２５を所定の位置に位置決める。
【００２４】
バルブ２７にはオリフィス３０が設けられたオリフィス部材３１が設けられ、高圧室２８はオリフィス３０に連通している。
【００２５】
プランジャー１６が吸入工程にあるときは、プランジャー１６の頭部に設けた吸入用のワンウェイバルブバルブ２１が開き、低圧室１９、吸入路１８、連通孔２０を通じて、プランジャー室１５にオイルを吸入する。このとき、ロータ１２の吐出孔２４に設けた吐出用のワンウェイバルブ２５は閉じて、高圧室２８からのオイルの逆流を阻止する。また、プランジャー１６が吐出工程にあるときは、吐出側のワンウェイバルブ２５が開き、プランジャー室１５のオイルは、吐出孔２４、高圧室２８からオリフィス３０に供給される。このとき、吸入用のワンウェイバルブ２１は閉じて連通孔２０、吸入路１８から低圧室１９にオイルがリークするのを防止する。
【００２６】
３４はベアリングリテーナであり、ベアリングリテーナ３４はハウジング８に圧入、固定され、スナップリング３５により位置決めされている。ベアリングリテーナ３４はハウジング８と一体で回転する。ベアリングリテーナ３４は通孔３６が形成され、通孔３６は低圧室１９に連通している。また、ベアリングリテーナ３４とバルブ２７およびベアリングリテーナ３４とメインシャフト１３との間にはニードルベアリング３７，３８がそれぞれ介装され、また、ベアリングリテーナ３４とメインシャフト１３との間にはオイルシール３９が設けられ、オイルシール３９によりオイルの流出を防止している。
【００２７】
ベアリングリテーナ３４の外側にはオイルの熱膨張、収縮を吸収するためのアキュムレータピストン４０が摺動自在に設けられ、アキュムレータピストン４０によりアキュムレータ室４１が画成されている。アキュムレータ室４１はベアリングリテーナ３４の通孔３６を介して低圧室１９に連通している。
【００２８】
アキュムレータピストン４０とハウジング８との間およびアキュムレータピストン４０とベアリングリテーナ３４との間にはオイルのもれを防止するＯリング４２，４３がそれぞれ介装されている。４４はアキュームリテーナであり、アキュームリテーナ４４の外周端部はハウジング８に固定されている。アキュームリテーナ４４とアキュムレータピストン４０の底部との間にはリターンスプリング４５が介装されている。
【００２９】
図２はカムリング１の正面図、図３はカムリング１の側面図、図４はカムリング１の斜視図である。
図２〜図４において、４６はカムリング１のカム本体、４７はカムリング１の軸部をそれぞれ示す。
【００３０】
カム本体４６の外周には、カム面９が形成され、カム面９には４個のカム凸部４８および４個のカム凹部４９がそれぞれ形成されている。カム凸部４８からカム凹部４９の間は、４個の凹球面５０がそれぞれ形成されている。
このように、カムリング１はカム面９において、凹球面形状に形成されている。
【００３１】
図５（ａ）はプランジャー１６の側面図、図５（ｂ）はプランジャー１６の正面図、図５（ｃ）はプランジャー１６の斜視図である。
図５（ａ）〜（ｃ）において、プランジャー１６の頭部の中心にはプランジャー室に連通する連通孔２０が形成され、連通孔２０から上下左右に向かって４つの吸入路１８がそれぞれ形成されている。吸入路１８は凹球面５１がそれぞれ形成されている。
このようにプランジャー１６の頭部は凹球面状に形成されている。
【００３２】
図１に戻って、カムリング１とプランジャー１６を前記のようにそれぞれ凹球面としてカムリング１とプランジャー１６との間に球体としてのボール５２を挿入するようにしている。
【００３３】
このようにトルク発生部位のカムリング１とプランジャー１６の摺動部を線接触形状から球面接触形状としたため、面圧応力が有利となり、プランジャー１６、カムリング１、ロータ１２などの精度が悪くても、プランジャー１６とカムリング１との当りが端当りとなることはなく、面圧応力上有利となる。
【００３４】
次に、作用を説明する。
カム面９を有するカムリング１とロータ１２との間に回転差が生じないときは、プランジャー１６は作動せず、トルクは伝達されない。なお、このとき、プランジャー１６はリターンスプリング１７によりカム面９に押しつけられている。
【００３５】
次に、ハウジング軸部２とロータ１２との間に回転差が生じると、吐出工程にあるプランジャー１６はカムリング１のカム面５０により軸方向に押し込まれる。
【００３６】
プランジャー室１５内のオイルは、ロータ１２の吐出孔２４の弁座に着座している吐出用のワンウェイバルブ２５を押圧して吐出孔２４を開き、バルブ２７の高圧室２８に入る。このとき、吸入用のワンウェイバルブ２１はプランジャー室１５の弁座に着座したままであり、連通孔２０を閉じている。したがって、プランジャー室１５内のオイルが吸入路１８、低圧室１９にリークするのを防止する。
【００３７】
高圧室２８に押し出されたオイルは、オリフィス３０を通って低圧室１９から吸入路１８に供給される。このとき、オリフィス３０の抵抗により高圧室２８、吐出孔２４、プランジャー室１５の油圧が上昇し、プランジャー１６に反力が発生する。このプランジャー反力に逆らってカムリング１を回転させることによりトルクが発生し、カムリング１とロータ１２との間でトルクが伝達される。
【００３８】
さらに、カムリング１が回転すると、吸入工程となり、吸入用のワンウェイバルブ２１が連通孔２０を開くため、低圧室１９のオイルは、吸入路１８、連通孔２０を介してプランジャー室１５に吸入され、プランジャー１６はカムリング１のカム面５０に沿って戻る。
【００３９】
ここで、カムリング１とプランジャー１６をそれぞれ凹球面状に形成し、カムリング１とプランジャー１６との間にボール５２を設置したため、カムリング１とプランジャー１６との当りが線当りから面当りとなり、面圧応力上有利となる。
【００４０】
また、プランジャー１６、カムリング１、ロータ１２などの精度が悪く、カムリング１のアール中心とプランジャー１６のアール中心が芯ずれを起こしてもそれぞれのアールをチューニングすることで吸収することができ、面圧応力上有利となる。その結果、プランジャー１６、カムリング１の耐久性を向上させることができる。
【００４１】
図６は本発明の他の実施形態を示す図である。
図６において、プランジャー１６は頭部がフルアール状に形成されている。５３はプランジャー１６のフルアール面を示す。また、カムリング１はカム面９側がプランジャー１６のフルアール面５３に対応して凹フルアール状に形成されている。５４はカムリング１の凹フルアール面を示す。
【００４２】
図７（ａ）はプランジャーの側面図、図７（ｂ）はプランジャーの正面図、図７（ｃ）はプランジャーの斜視図である。
図７（ａ）〜（ｃ）において、５５はプランジャー１６の頭部側に形成された吸入路、５６はシールリングが挿入される溝をそれぞれ示す。プランジャー１６は頭部がフルアール状に形成されている。５３はプランジャー１６のフルアール面を示しており、５７はフルアール面５３の頂部を示している。頂部５７から下側に向かってフルアールに形成されている。なお、カムリング１の詳細は、図２〜図４と同様であり、説明を省略する。
【００４３】
図６に戻って、トルク発生部位のカムリング１とプランジャー１６の摺動部を線接触形状から面接触形状としたため、面圧応力が有利となり、プランジャー１６、カムリング１、ロータ１２などの精度が悪くても、プランジャー１６とカムリング１との当りが端当りとなることはなく、面圧応力上有利となる。
【００４４】
このようにカムリング１とプランジャー１６をそれぞれフルアール状に形成したため、カムリング１とプランジャー１６との当りが線当りから面当りとなり、面圧応力上有利となる。
【００４５】
また、プランジャー１６、カムリング１、ロータ１２などの精度が悪く、カムリング１のアール中心とプランジャー１６のアール中心が芯ずれを起こしてもそれぞれのアールをチューニングすることで吸収することができ、面圧応力上有利となる。その結果、プランジャー１６、カムリング１の耐久性を向上させることができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、プランジャーとカムリングを凹球面形状とし、プランジャーとカムリングとの間に球体を設けたため、カムリングとプランジャーとの当りが線当りから面当りとなり、面圧応力上有利となり、また、プランジャー、カムリング、ロータなどの精度が悪く、カムリングのアール中心とプランジャーのアール中心が芯ずれを起こしてもそれぞれのアールをチューニングすることで吸収することができ、面圧応力上有利となる。その結果、プランジャー、カムリングの耐久性を向上させることができる。
プランジャーをフルアール形状とするとともに、プランジャーと当接するカムリングを凹フルアール形状としたため、同様な結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す断面図
【図２】カムリングの正面図
【図３】カムリングの側面図
【図４】カムリングの斜視図
【図５】プランジャーを示す図
【図６】本発明の他の実施形態を示す部分断面図
【図７】図６のプランジャーを示す図
【図８】従来例を示す図
【図９】従来のプランジャーを示す図
【符号の説明】
１：カムリング
７：溶接部
８：ハウジング
９：カム面
１２：ロータ
１３：メインシャフト（他方の軸）
１４：ドライブピニオンギア
１５：プランジャー室
１６：プランジャー
１７：リターンスプリング
１８：吸入路
１９：低圧室
２０：連通孔
２１：吸入用のワンウェイバルブ
２３：チェックプラグ
２４：吐出孔
２５：吐出用のワンウェイバルブ
２７：バルブ
２８：高圧室
２９：規制部材
３０：オリフィス
３１：オリフィス部材
３４：ベアリングリテーナ
３５：スナップリング
３６：通孔
３７，３８：ニードルベアリング
３９：オイルシール
４０：アキュムレータピストン
４１：アキュムレータ室
４２，４３：Ｏリング
４４：アキュームリテーナ
４５：リターンスプリング
４６：カム本体
４７：軸部
４８：カム凸部
４９：カム凹部
５０，５１：凹球面
５２：ボール（球体）
５３：フルアール面
５４：凹フルアール面
５５：吸入路
５６：溝
５７：頂部
【図１】
0003889573.tif 000002
【図２】
0003889573.tif 000003
【図３】
0003889573.tif 000004
【図４】
0003889573.tif 000005
【図５】
0003889573.tif 000006
【図６】
0003889573.tif 000007
【図７】
0003889573.tif 000008
【図８】
0003889573.tif 000009
【図９】
0003889573.tif 000010