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JP4205658B2 - Hydraulic power transmission device - Google Patents
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JP4205658B2 - Hydraulic power transmission device - Google Patents

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JP4205658B2 JP2004337014A JP2004337014A JP4205658B2 JP 4205658 B2 JP4205658 B2 JP 4205658B2 JP 2004337014 A JP2004337014 A JP 2004337014A JP 2004337014 A JP2004337014 A JP 2004337014A JP 4205658 B2 JP4205658 B2 JP 4205658B2
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Description

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し、特に急発進時や急制動時に発生する過大トルクをカットする共に4輪駆動から2輪駆動に切り替える機構を備えた油圧式動力伝達装置に関する。
The present invention relates to a hydraulic power transmission device that distributes torque in accordance with the rotational difference between the front and rear wheels of a four-wheel drive vehicle, and in particular, from the four-wheel drive that cuts off excessive torque generated during sudden start and sudden braking. The present invention relates to a hydraulic power transmission device having a mechanism for switching to two-wheel drive.

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11に示す。図11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。   An FF type four-wheel drive vehicle equipped with a conventional hydraulic power transmission device is shown in FIG. In FIG. 11, the power from the engine 100 is transmitted to the left and right front wheels 102L and 102R by the front propeller shaft 101, and at the same time is transmitted from the hydraulic power transmission device 103 to the left and right rear wheels 105L and 105R by the rear propeller shaft 104.

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。   The conventional hydraulic power transmission device 103 includes a housing connected to the front propeller shaft 101 and a rotor connected to the rear propeller shaft 104, and the housing forms a cam surface having two or more cam ridges on the inner surface. The rotor is rotatably arranged in the housing, and a plurality of piston chambers are formed in the rotor in the axial direction so as to face the cam surface, and a suction and discharge communication path is provided on the opposite side of the cam surface of the piston chamber. Is provided.

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ピストン室ごとにオリフィスを形成している。
特開平5−044742号公報 特許第2952139号
Each of the piston chambers of the rotor receives the pressure of the return spring so that the piston can be reciprocated and is driven by the cam surface when a rotational speed difference occurs between the front propeller shaft 101 and the rear propeller shaft 104. . An orifice is formed for each piston chamber on the open end face side of the communication passage formed in each piston chamber of the rotor.
JP-A-5-047442 Japanese Patent No. 2952139

ところで、このような従来の油圧式動力伝達装置にあっては、車両の急発進時や急制動時に、回転速度差が一時的に大きくなって過大なトルクを発生し、この過大なトルクに見合うように油圧式動力伝達装置はもとより、車両駆動系の強度を高めなければならず、装置の大型化とコストアップを招く問題がある。   By the way, in such a conventional hydraulic power transmission device, when the vehicle is suddenly started or suddenly braked, the rotational speed difference temporarily increases to generate excessive torque, which is commensurate with this excessive torque. As described above, not only the hydraulic power transmission device but also the strength of the vehicle drive system must be increased, and there is a problem of increasing the size and cost of the device.

そこで従来の油圧式動力伝達装置にあっては、ピストン室から低圧側に至る高圧油路の途中に、チェックボールをスプリングで閉鎖状態に支持したトルクリミッタ弁を設け、スプリング荷重を超える所定の高圧を受けた際にチェックボールにより流路を開いてピストン室からドレーンさせ、過大トルクを抑えるようにしている。   Therefore, in the conventional hydraulic power transmission device, a torque limiter valve that supports the check ball in a closed state by a spring is provided in the middle of the high pressure oil passage from the piston chamber to the low pressure side, and a predetermined high pressure exceeding the spring load is provided. When receiving, the flow path is opened by a check ball and drained from the piston chamber to suppress excessive torque.

しかしながら、このような従来の油圧式動力伝達装置に対するトルクリミッタ機構としては、例えばロータに設けた複数のピストン室の各々にトルクリミッタ弁を個別に設ける必要があるため、構造が複雑化し、コストアップになるという問題がある。   However, as a torque limiter mechanism for such a conventional hydraulic power transmission device, for example, a torque limiter valve needs to be individually provided in each of a plurality of piston chambers provided in the rotor. There is a problem of becoming.

また従来の油圧式動力伝達装置のトルク特性は、4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、4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。   The torque characteristics of the conventional hydraulic power transmission device are as follows. When a four-wheel drive vehicle is equipped with an anti-skid brake system (hereinafter referred to as “ABS”), all the wheels of the four-wheel drive vehicle rotate at the same speed during sudden braking. There is a problem that accurate ABS control cannot be performed.

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。   The ABS operates by detecting sudden braking exceeding a certain deceleration acceleration, generates a pseudo vehicle speed from the difference in wheel speed of each wheel, and sets the brake hydraulic pressure so that the wheel speed becomes 90%, for example, with respect to this pseudo vehicle speed. The slip ratio is controlled so as to obtain the maximum friction coefficient.

しかし、油圧式動力伝達装置を使用した4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。   However, in the case of a four-wheel drive vehicle using a hydraulic power transmission device, if there is a difference in rotational speed between the front drive shaft and the rear drive shaft due to power transmission from the wheel side during deceleration by sudden braking, Even if an attempt is made to control the slip ratio by changing the wheel speed so that the maximum friction coefficient can be obtained independently by the ABS control, for example, the front and rear wheels can be controlled by ABS control. The torque transmission by the transmission device causes interference that suppresses changes in wheel speed due to ABS, and accurate ABS control cannot be performed.

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。   In order to avoid interference with the ABS due to such a hydraulic power transmission device, it is desirable to switch from four-wheel drive to two-wheel drive during ABS operation. Switching to wheel drive has been realized.

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。   However, when switching from four-wheel drive to two-wheel drive by electric control means, a mechanism for switching from four-wheel drive to two-wheel drive by an electric actuator is added to the hydraulic power transmission device. Therefore, there is a problem that the structure is complicated and the cost is significantly increased.

本発明は、簡単な構造で急発進時や急制動時の過大トルクを抑制すると共に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。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a hydraulic power transmission device that has a simple structure and suppresses excessive torque at the time of sudden start or sudden braking and that can avoid interference with ABS.

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、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ピストン室に連通する吸入連通路と各吸入連通路を連通する環状の吸入連通溝を設けると共に、流動抵抗発生手段としてのオリフィスを備えたピストン室に連通する吸入吐出連通路と各吸入吐出連通路を連通する環状の吸入吐出連通溝を設けたロータと、
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カム面によって駆動される複数のピストンと、
ロータの吸入連通溝及び吸入吐出連通溝を形成した端面側にハウジングに固定して配置され、吸入吐出連通溝を閉鎖すると共に、吸入連通溝を外部の低圧室に連通する共通吸入口を開口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。
In order to achieve this object, the present invention is configured as follows. The present invention
A housing connected to a first shaft of two shafts for individually driving a front wheel and a rear wheel, and having a cam surface having two or more cam peaks on an inner surface;
The piston chamber is connected to the second shaft and rotatably accommodated in the housing, and a plurality of piston chambers are formed in an axial direction facing the cam surface, and the piston chamber is located on the opposite side of the piston chamber from the cam surface. A suction communication passage that communicates with each other and an annular suction communication groove that communicates each suction communication passage, and a suction discharge communication passage that communicates with a piston chamber having an orifice as a flow resistance generating means and each suction discharge communication passage. A rotor provided with an annular suction / discharge communication groove;
Each of the plurality of piston chambers is reciprocally accommodated by receiving a return spring and is driven by a cam surface during relative rotation between the first shaft and the second shaft;
It is fixed to the housing on the end face side where the suction communication groove and suction / discharge communication groove of the rotor are formed, and closes the suction / discharge communication groove and opens a common suction port that connects the suction communication groove to the external low-pressure chamber. A washer member;
And a hydraulic power transmission device that transmits torque according to the rotational speed difference between the first shaft and the second shaft.

このような油圧式動力伝達装置につき本発明は、回転速度差の急激な増加に伴って発生する過大トルクを所定値に制限するトルクリミッタ機構として、
ワッシャ部材の外側に同軸に配置されて軸方向に移動自在なリリーフワッシャ部材と、
ピストン室毎に設けられ、各ピストン室をリリーフワッシャ部材が押圧されるロータ端面に連通するドレーン連通路と、
リリーフワッシャ部材をロータ端面に押圧してドレーン連通路を閉鎖し、ドレーン連通路を介してリリーフワッシャ部材に油圧により加わる力が所定のスプリング荷重を超えた際に、リリーフワッシャ部材を後退させてドレーン連通路を開くことによりピストン室を低圧室にドレーンさせるリリーフスプリングと、
ハウジングと一体に回転し、ハウジングの回転停止時又は回転開始時の慣性力によりリリーフワッシャ部材を押し下げてドレーン連通路の開放位置にロックするウェイト部材とを備えたことを特徴とする。
The present invention relates to such a hydraulic power transmission device as a torque limiter mechanism that limits an excessive torque generated with a rapid increase in the rotational speed difference to a predetermined value.
A relief washer member arranged coaxially on the outside of the washer member and movable in the axial direction;
A drain communication path provided for each piston chamber and communicating each piston chamber with a rotor end face against which a relief washer member is pressed;
The relief washer member is pressed against the rotor end face to close the drain communication path, and when the force applied by the hydraulic pressure to the relief washer member through the drain communication path exceeds a predetermined spring load, the relief washer member is moved backward to drain. A relief spring that drains the piston chamber into the low pressure chamber by opening the communication passage;
And a weight member that rotates integrally with the housing and locks the relief washer member down to the open position of the drain communication path by inertia force when the housing stops or starts rotating.

ここで、ウェイト部材は、ロータ外側のハウジング内周面に回転自在に配置された円筒部材であり、円筒部材の端面にテーパ溝を形成し、リリーフワッシャ部材に嵌合して一部を突出したボールをテーパ溝に嵌合し、ハウジングの回転停止時又は回転開始時の慣性力によりテーパ溝及びボールを介してリリーフワッシャ部材を押し下げてドレーン連通路を開放する。   Here, the weight member is a cylindrical member that is rotatably disposed on the inner peripheral surface of the housing outside the rotor. A taper groove is formed on the end surface of the cylindrical member, and a part of the weight member is protruded by fitting with the relief washer member. The ball is fitted into the taper groove, and the drain washer is opened by pushing down the relief washer member via the taper groove and the ball by the inertia force when the housing stops or starts rotating.

ウェイト部材のテーパ溝は、急発進時にウェイト部材の慣性力によりボールを介してリリーフワッシャ部材を押圧する押圧力を発生する一方のテーパ面の角度と、急制動時にウェイト部材の慣性力によりボールを介してリリーフワッシャ部材を押圧する押圧力を発生する他方のテーパ面の角度を異なる角度としたことを特徴とする。   The taper groove of the weight member causes the ball to move due to the angle of one taper surface that generates a pressing force that presses the relief washer member through the ball by the inertial force of the weight member when suddenly starting, and the inertial force of the weight member during sudden braking. The angle of the other taper surface that generates the pressing force for pressing the relief washer member is set to a different angle.

リリーフスプリングは、リリーフワッシャ部材の円周方向に配置された複数のコイルスプリングである。またリリーフスプリングとしては、リリーフワッシャ部材と同軸に配置されて円周方向に波打ったウェーブスプリングとしても良い。
The relief springs are a plurality of coil springs arranged in the circumferential direction of the relief washer member. The relief spring may be a wave spring that is arranged coaxially with the relief washer member and undulates in the circumferential direction.

本発明によれば、トルクリミッタ機構は、ロータのピストン室に連通したドレーン連通路を開口した端面に弁部材として機能するリリーフワッシャ部材をスプリングの支持で移動自在に配置するという簡単な構造により、急発進時や急制動時の回転速度差の急激な上昇で必要以上の高圧が加わった際にリリーフワッシャ部材の後退によりドレーン連通路を開いて高圧油をドレーンし、発生トルクを所定トルクに抑え、過大トルクの伝達を防止できる。   According to the present invention, the torque limiter mechanism has a simple structure in which a relief washer member functioning as a valve member is movably disposed by the support of a spring on the end surface of the drain communication passage communicating with the piston chamber of the rotor. When excessive high pressure is applied due to a sudden increase in the rotational speed difference during sudden start or sudden braking, the relief washer member retracts to open the drain communication path and drain the high-pressure oil, keeping the generated torque at the specified torque. In addition, transmission of excessive torque can be prevented.

特に本発明のトルクリミッタ機構は、複数のピストン室に対し共通機構として設けられ、ピストン室毎にチェックボール弁を設けた場合に比べ、構造を簡単にし、コスト低減を図ることができる。   In particular, the torque limiter mechanism of the present invention is provided as a common mechanism for a plurality of piston chambers, and the structure can be simplified and the cost can be reduced as compared with the case where a check ball valve is provided for each piston chamber.

またABSが作動する急制動時の車輪ロックに伴うハウジングの停止で発生するウェイト部材の慣性力でリリーフワッシャ部材をドレーン連通路の開放位置に移動することで、4輪駆動から2輪駆動に切替え、ABSとの干渉を抑えることができる。
Also, the four-wheel drive is switched to the two-wheel drive by moving the relief washer member to the open position of the drain communication path by the inertia force of the weight member generated by the stop of the housing due to the wheel lock during sudden braking when the ABS is operated. Interference with ABS can be suppressed.

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の右側から見た端面図を示している。   FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a hydraulic power transmission device according to the present invention, and FIG. 2 shows an end view seen from the right side of FIG.

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。   In FIG. 1, a hydraulic power transmission device 10 according to the present invention has a cylindrical housing 12 that is open to the left and right, and a cam 14 is fixed to a right side inside the housing 12 by a stopper ring 15.

カム14は左端面となる内面側に、円周方向に沿って山と谷を交互に形成したカム面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が回転自在に組み込まれている。ロータ18は軸穴20及びこれに続くスプライン穴22を有し、更に左側のハウジング12の軸穴にベアリング24を配置している。   The cam 14 is provided with a cam surface 16 in which peaks and valleys are alternately formed along the circumferential direction on the inner surface side which is the left end surface. In this embodiment, the number of peaks formed on the cam surface 16 is four, for example. A rotor 18 is rotatably incorporated on the left side of the cam 14. The rotor 18 has a shaft hole 20 and a spline hole 22 following the shaft hole 20, and a bearing 24 is disposed in the shaft hole of the left housing 12.

ロータ18の軸穴20及びスプライン穴22、更にベアリング24に対しては、例えばフロントドライブシャフト側を連結する。これに対しハウジング12側には、リアドライブシャフトを連結する。   For example, the front drive shaft side is connected to the shaft hole 20 and spline hole 22 of the rotor 18 and the bearing 24. On the other hand, a rear drive shaft is connected to the housing 12 side.

ロータ18はカム14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が往復移動自在に組み込まれ、ピストンの背後にはリターンスプリング32が配置され、ピストンの先端にはボール30が配置され、カム面16に当接している。この実施形態にあっては、ロータ18に設けているピストン28の数を7つとしている。   The rotor 18 has a plurality of piston chambers 26 that are open on the cam 14 side in the circumferential direction. A piston 28 is incorporated in the piston chamber 26 so as to be reciprocally movable. A return spring 32 is disposed behind the piston. A ball 30 is disposed at the tip of the piston and is in contact with the cam surface 16. In this embodiment, the number of pistons 28 provided on the rotor 18 is seven.

ピストン室26の後部、即ちカム面16と反対側には、内周側よりオリフィス38、吸入連通路34及びドレーン連通路44を設けている。オリフィス38はロータ18の端面に環状に形成した吸入吐出連通溝40に連通し、7箇所のオリフィス38が吸入吐出連通溝40により連通されている。吸入吐出連通溝40と吸入連通路34の間となるロータ18の端面には、環状の吸入連通溝42が形成されている。   An orifice 38, a suction communication path 34, and a drain communication path 44 are provided from the inner peripheral side at the rear portion of the piston chamber 26, that is, on the side opposite to the cam surface 16. The orifice 38 communicates with a suction / discharge communication groove 40 formed in an annular shape on the end face of the rotor 18, and seven orifices 38 are communicated with the suction / discharge communication groove 40. An annular suction communication groove 42 is formed on the end surface of the rotor 18 between the suction / discharge communication groove 40 and the suction communication path 34.

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、図示しない固定ピンによりハウジング12の端面に固定されており、ロータ18の端面との密着により吸入吐出連通溝40と吸入連通溝42を密閉している。   A washer member 36 is disposed on the left side of the rotor 18. The washer member 36 is fixed to the end surface of the housing 12 by a fixing pin (not shown), and the suction / discharge communication groove 40 and the suction communication groove 42 are sealed by close contact with the end surface of the rotor 18.

ワッシャ部材36の外側には同軸にリリーフワッシャ部材48が配置される。リリーフワッシャ部材48は、ハウジング12内に形成されたリング溝46に、軸方向に移動自在に組み込まれている。リリーフワッシャ部材48の後方(左側)にはスプリング収納穴54が形成され、ここにリリーフスプリング55を組み込み、リリーフワッシャ部材48を所定のスプリング荷重でロータ18の端面に押圧している。   A relief washer member 48 is arranged coaxially on the outside of the washer member 36. The relief washer member 48 is incorporated in a ring groove 46 formed in the housing 12 so as to be movable in the axial direction. A spring accommodating hole 54 is formed at the rear (left side) of the relief washer member 48, and a relief spring 55 is incorporated therein to press the relief washer member 48 against the end face of the rotor 18 with a predetermined spring load.

リリーフワッシャ部材48が当接するロータ18の端面には、ピストン室26からドレーン連通路44が開口している。このためリリーフワッシャ部材48は、リリーフスプリング55のスプリング力によるロータ18の端面への押圧によりドレーン連通路44を閉鎖している。   A drain communication path 44 opens from the piston chamber 26 to the end face of the rotor 18 with which the relief washer member 48 abuts. For this reason, the relief washer member 48 closes the drain communication path 44 by pressing the end face of the rotor 18 by the spring force of the relief spring 55.

リリーフワッシャ部材48の外周側の複数箇所には切欠48aが形成され、ここにボール52を組み込んでいる。ボール52の右側には円筒状のウェイト部材50がハウジング12に対し回転自在に組み込まれている。   Cutouts 48a are formed at a plurality of locations on the outer peripheral side of the relief washer member 48, and balls 52 are incorporated therein. A cylindrical weight member 50 is incorporated on the right side of the ball 52 so as to be rotatable with respect to the housing 12.

ウェイト部材50は、リリーフワッシャ部材48側の端面に形成した後の説明で明らかにするテーパ溝によりボール52を嵌合している。このためウェイト部材50は、ハウジング12に対しリリーフワッシャ部材48、ボール52を介して係合されて一体に回転することになる。   The weight member 50 is fitted with the ball 52 by a tapered groove which will be clarified in the description after being formed on the end face on the relief washer member 48 side. For this reason, the weight member 50 is engaged with the housing 12 via the relief washer member 48 and the ball 52 and rotates integrally.

本発明の油圧式動力伝達装置10におけるトルクリミッタ機構は、ドレーン連通路44、リリーフワッシャ部材48、リリーフスプリング55、ボール52及びウェイト部材50で構成されている。   The torque limiter mechanism in the hydraulic power transmission device 10 of the present invention includes a drain communication path 44, a relief washer member 48, a relief spring 55, a ball 52, and a weight member 50.

このトルクリミッタ機構は、車両の急発進時または急制動時におけるハウジング12とロータ18の間の回転速度差の急激な上昇に伴うピストン28の高速移動で必要以上の高圧が発生した時に、リリーフ動作を行う。即ち、ピストン室26の油圧はドレーン連通路44を介してリリーフワッシャ部材48に加わり、リリーフワッシャ部材48をリリーフスプリング55を圧縮する方向に押している。   This torque limiter mechanism performs a relief operation when an unnecessarily high pressure is generated due to high-speed movement of the piston 28 due to a rapid increase in the rotational speed difference between the housing 12 and the rotor 18 when the vehicle is suddenly started or suddenly braked. I do. That is, the hydraulic pressure in the piston chamber 26 is applied to the relief washer member 48 via the drain communication passage 44, and pushes the relief washer member 48 in the direction in which the relief spring 55 is compressed.

ピストン室26の油圧がリリーフスプリング55のスプリング荷重で決まるドレーン設定圧を超えると、リリーフワッシャ部材48がロータ18の端面から押し下げられ、ドレーン連通路44を開いて低圧室45にピストン室26の高圧油をドレーンする。このピストン室26からの高圧油のドレーンにより、急発進時や急制動時に油圧式動力伝達装置で発生する過大トルクを所定のリミットトルクに制限することができる。   When the hydraulic pressure in the piston chamber 26 exceeds the drain set pressure determined by the spring load of the relief spring 55, the relief washer member 48 is pushed down from the end face of the rotor 18, opens the drain communication path 44, and opens the high pressure in the piston chamber 26 to the low pressure chamber 45. Drain the oil. By the high pressure oil drain from the piston chamber 26, it is possible to limit the excessive torque generated in the hydraulic power transmission device to a predetermined limit torque at the time of sudden start or sudden braking.

ここでピストン室26の油圧をP、ドレーン連通路44の開口断面積をS、リリーフスプリング55のスプリング荷重をFとすると
(S×P)>F
となる油圧が得られた時に、リリーフワッシャ部材48が作動してドレーン連通路44を開くドレーン動作を行う。
Here, the hydraulic pressure of the piston chamber 26 is P, the opening cross-sectional area of the drain communication passage 44 is S, and the spring load of the relief spring 55 is F.
(S × P)> F
When the hydraulic pressure is obtained, the relief washer member 48 is operated to perform a drain operation for opening the drain communication path 44.

なお、ドレーン連通路44の開口断面積Sは7箇所のピストン室26についての合計断面積であり、またリリーフスプリング55にあっても、図2に示すように4箇所に設けていることから、その合計荷重である。   Note that the opening cross-sectional area S of the drain communication passage 44 is the total cross-sectional area of the seven piston chambers 26, and even in the relief spring 55, as shown in FIG. It is the total load.

このような急発進時または急制動時のピストン28の高速往復移動による必要以上の高圧を所定のリリーフ設定圧に抑えて伝達トルクを制限するトルクリミッタ機能に加え、車両が急発進または急制動した際のウェイト部材50に生ずる慣性力(イナーシャ)によりボール52を介してリリーフワッシャ部材48をドレーン連通路44を開放することにより、4輪駆動から2輪駆動に切り替える機能が設けられている。   In addition to the torque limiter function for limiting the transmission torque by suppressing the high pressure more than necessary due to the high-speed reciprocating movement of the piston 28 at the time of sudden start or sudden braking, the vehicle suddenly started or suddenly braked. The function of switching from the four-wheel drive to the two-wheel drive is provided by opening the drain washer 44 through the ball 52 by the inertia force (inertia) generated in the weight member 50 at that time.

まず急発進時にあっては、ハウジング12が停止状態から短時間に例えば時速数十キロメートルに加速することとなり、このときウェイト部材50は慣性により取り残される状態となり、テーパ溝のテーパ面でボール52を介してリリーフワッシャ部材48を押し下げて開放する。   First, at the time of a sudden start, the housing 12 is accelerated to, for example, several tens of kilometers per hour from a stopped state, and at this time, the weight member 50 is left behind due to inertia, and the ball 52 is held by the tapered surface of the tapered groove. The relief washer member 48 is pushed down to open.

また急制動時にあっては、例えば時速100キロメートルから短時間で0キロメートルになることで、高速回転していたハウジング12が急停止し、このためウェイト部材50は回転による慣性力でハウジング12に対し相対移動し、テーパ溝に嵌合しているボール52を介してリリーフワッシャ部材48をドレーン連通路44を開放する。   Also, during sudden braking, for example, when the speed is reduced from 100 km / h to 0 km in a short time, the housing 12 that has been rotating at a high speed stops suddenly, so that the weight member 50 moves against the housing 12 by the inertial force generated by the rotation. The drain washer 44 is released from the relief washer member 48 via the ball 52 which is relatively moved and fitted in the tapered groove.

ここで図1の油圧式動力伝達装置10におけるハウジング12とロータ18の回転速度差によるトルク発生を説明すると次のようになる。ロータ18に設けたピストン28は、カム面16の山から谷に向かう工程で吸入工程となる。またカム面16の谷から山に向かう工程で吐出工程となる。   Here, torque generation due to a difference in rotational speed between the housing 12 and the rotor 18 in the hydraulic power transmission device 10 of FIG. 1 will be described as follows. The piston 28 provided on the rotor 18 is a suction process in a process from the peak to the valley of the cam surface 16. Further, the discharge process is a process from the valley of the cam surface 16 toward the mountain.

ピストン28の吸入工程にあっては、ロータ18の下側のピストン28に示すように、リターンスプリング32で押されてピストン28は右側に移動し、吸入吐出連通路40からオリフィス38を介して油を吸入し、更にカム面16の谷の前後位置で吸入連通溝42が吸入連通路34に、後の説明で明らかにするワッシャ部材36に形成している吸入開口65(図2参照)を介して連通し、オリフィス38の吸入だけでは不足する油を補給する。   In the suction process of the piston 28, as shown in the piston 28 below the rotor 18, the piston 28 is moved to the right side by being pushed by the return spring 32, and the oil is discharged from the suction / discharge communication path 40 through the orifice 38. Further, the suction communication groove 42 is formed in the suction communication passage 34 at a position before and after the valley of the cam surface 16 via a suction opening 65 (see FIG. 2) formed in the washer member 36 which will be clarified later. In this way, oil that is insufficient only by the suction of the orifice 38 is replenished.

一方、ロータ18の上側のピストン28に示すような吐出工程にあっては、ピストン28の左方向への移動により吸入された油がオリフィス38を通って吸入吐出連通溝40に吐出され、オリフィス38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、この高圧によりハウジング12とロータ18の間でトルク伝達が行われる。   On the other hand, in the discharge process as shown by the piston 28 on the upper side of the rotor 18, the oil sucked by the leftward movement of the piston 28 is discharged through the orifice 38 into the suction / discharge communication groove 40, and the orifice 38. A high pressure is generated in the piston chamber 26 by the flow resistance at the time of flowing through, and torque transmission is performed between the housing 12 and the rotor 18 by this high pressure.

ピストン室26からオリフィス38を介して吐出された油は、吸入吐出連通溝40から同時に吸入工程にある例えば下側のピストン室26に同じくオリフィス38を介して吸入される。   The oil discharged from the piston chamber 26 through the orifice 38 is also sucked from the suction / discharge communication groove 40 into the lower piston chamber 26 in the suction process at the same time through the orifice 38.

ここで、吐出工程にあるピストン室26の油圧を高圧、吸入工程にあるピストン室26の油圧を低圧とすると、吸入吐出連通溝40の油圧は、その中間の値となる中圧にあり、したがって吸入吐出連通溝40は中圧室として機能する。   Here, if the hydraulic pressure of the piston chamber 26 in the discharge process is high, and the hydraulic pressure of the piston chamber 26 in the suction process is low, the hydraulic pressure of the suction / discharge communication groove 40 is an intermediate pressure that is an intermediate value thereof. The suction / discharge communication groove 40 functions as an intermediate pressure chamber.

更に図1の油圧式動力伝達装置10にあっては、ハウジング12の左上隅にアキュームレータ室56を形成し、ここにアキュームレータピストン58を収納している。アキュームレータ室56はロータ18の外周の低圧室45に連通しており、温度変化に伴う油の体積変化を吸収する。アキュームレータピストン58の左側は大気に開放されており、このため低圧室45は大気圧になっている。更にロータ18の軸部の左右にはシール60,62が組み込まれ、内部の油を密閉状態に封止している。   Further, in the hydraulic power transmission device 10 of FIG. 1, an accumulator chamber 56 is formed in the upper left corner of the housing 12, and an accumulator piston 58 is housed therein. The accumulator chamber 56 communicates with the low pressure chamber 45 on the outer periphery of the rotor 18 and absorbs the volume change of the oil accompanying the temperature change. The left side of the accumulator piston 58 is open to the atmosphere, so that the low pressure chamber 45 is at atmospheric pressure. Further, seals 60 and 62 are incorporated on the left and right sides of the shaft portion of the rotor 18 to seal the internal oil in a sealed state.

図2は図1のハウジング12を右から見た端面図であり、内部の端面形状に合わせ、図1におけるワッシャ部材36、リリーフワッシャ部材48、ウェイト部材50、更にピストン28を想像線で示している。   FIG. 2 is an end view of the housing 12 shown in FIG. 1 as viewed from the right. The washer member 36, the relief washer member 48, the weight member 50, and the piston 28 in FIG. Yes.

図2において、ハウジング12の内部端面には、45°間隔で内周から外周に向けて連通溝68が形成され、連通溝68によって外周側の低圧室45と内周側の低圧室を連通している。連通溝68の間の45°離れた位置には、ワッシャ部材36に形成した吸入開口65が位置している。   In FIG. 2, a communication groove 68 is formed on the inner end face of the housing 12 from the inner periphery to the outer periphery at intervals of 45 °, and the communication groove 68 communicates the low pressure chamber 45 on the outer peripheral side with the low pressure chamber on the inner peripheral side. ing. A suction opening 65 formed in the washer member 36 is located at a position 45 ° apart between the communication grooves 68.

ワッシャ部材36の吸入開口65は、カム面16における谷の位置に配置され、この位置で図1に示したロータ18の端面の吸入連通溝42を吸入連通路34に連通して、ピストン室26に低圧室から油を補給するようにしている。またハウジング12の外周側の4箇所にはアキュームレータ室56が形成され、その一部が内側に開口している。   The suction opening 65 of the washer member 36 is disposed at a valley position on the cam surface 16. At this position, the suction communication groove 42 on the end surface of the rotor 18 shown in FIG. The oil is supplied from the low pressure chamber. Further, accumulator chambers 56 are formed at four locations on the outer peripheral side of the housing 12, and a part of the accumulator chambers is opened inward.

このようなハウジング12の内部端面の前方には、図1に示したワッシャ部材36とリリーフワッシャ部材48が同軸に配置され、更にリリーフワッシャ部材48の手前にボール52を介してウェイト部材50が配置されることになる。ボール52はウェイト部材50の端面に形成したテーパ溝に嵌合しており、ボール52は円周方向の4箇所のテーパ溝に嵌合することになる。   A washer member 36 and a relief washer member 48 shown in FIG. 1 are coaxially arranged in front of the inner end face of the housing 12, and a weight member 50 is arranged via a ball 52 in front of the relief washer member 48. Will be. The ball 52 is fitted into tapered grooves formed on the end face of the weight member 50, and the ball 52 is fitted into four tapered grooves in the circumferential direction.

更にロータ18側に設けている7つのピストン28は、ハウジング12に対しロータ18との回転速度差に伴って相対回転することで位置を変え、カム面16の山から谷に向かう回転範囲で吸入工程となり、谷から山に向かう範囲で吐出工程となる。またピストン28の端面には、内周側から、オリフィス38、吸入連通路34、更にドレーン連通路44が開口している。   Further, the seven pistons 28 provided on the rotor 18 side change positions by rotating relative to the housing 12 in accordance with the rotational speed difference with the rotor 18, and are sucked in a rotation range from the peak of the cam surface 16 toward the valley. It becomes a process, and it becomes a discharge process in the range which goes to a mountain from a valley. Further, an orifice 38, a suction communication path 34, and a drain communication path 44 are opened from the inner peripheral side on the end face of the piston 28.

図3は図1のリリーフワッシャ部材48、ウェイト部材50の組立部分を取り出して示した説明図である。リリーフワッシャ部材48はウェイト部材50側の端面外周部に矩形の切欠48aを形成しており、ここにボール52を組み込んでいる。リリーフワッシャ部材48の内側にはワッシャ部材36が配置され、ワッシャ部材36には吸入開口65を形成している。   FIG. 3 is an explanatory view showing the assembled parts of the relief washer member 48 and the weight member 50 of FIG. The relief washer member 48 has a rectangular notch 48a formed in the outer peripheral portion of the end surface on the weight member 50 side, and a ball 52 is incorporated therein. A washer member 36 is disposed inside the relief washer member 48, and a suction opening 65 is formed in the washer member 36.

なおワッシャ部材36は、ピン穴82に対する固定ピンの挿入でハウジング12の内部端面に固定され、またリリーフワッシャ部材48は外周の円弧状の切欠48aに対する固定ピンの配置で、ハウジング12に対し回転方向は規制され、軸方向にのみ移動自在としている。   The washer member 36 is fixed to the inner end surface of the housing 12 by inserting a fixing pin into the pin hole 82, and the relief washer member 48 is arranged in a rotation direction with respect to the housing 12 by the arrangement of the fixing pin with respect to the outer arc-shaped cutout 48a. Is restricted and is movable only in the axial direction.

リリーフワッシャ部材48の右側に配置されるウェイト部材50は、ボール52の吐出部分を嵌合するテーパ溝70を備えている。   The weight member 50 disposed on the right side of the relief washer member 48 includes a tapered groove 70 that fits the discharge portion of the ball 52.

図4は、図3のリリーフワッシャ部材48側のボール52とウェイト部材50側のテーパ溝70を取り出しており、ウェイト部材50がハウジング12と一体回転している場合には、この位置関係にある。   FIG. 4 shows the ball 52 on the relief washer member 48 side and the tapered groove 70 on the weight member 50 side of FIG. 3, and is in this positional relationship when the weight member 50 rotates integrally with the housing 12. .

ウェイト部材50の端面に形成した三角形のテーパ溝70は、ドライブ用テーパ面70aとコースト用テーパ面70bを形成しており、ドライブ用テーパ面70aの角度はθ1と小さく、コースト用テーパ面70bの角度はθ2と大きくなっている。ここで、ドライブ用テーパ面70aの角度θ1は例えば14°であり、またコースト用テーパ面70bの角度θ2は例えば42°としている。   The triangular taper groove 70 formed on the end surface of the weight member 50 forms a drive taper surface 70a and a coast taper surface 70b. The angle of the drive taper surface 70a is as small as θ1, and the coast taper surface 70b The angle is as large as θ2. Here, the angle θ1 of the drive taper surface 70a is, for example, 14 °, and the angle θ2 of the coast taper surface 70b is, for example, 42 °.

図5はドライブ時とコースト時に発生するウェイト部材の慣性力によるリリーフワッシャ部材の作動状態の説明図である。図5(A)は車両を急発進することでエンジンから動力回転を受けて回転速度差が生ずるドライブ時であり、急発進により、リリーフワッシャ部材48はハウジング12と一体に矢印A方向に急速に回転を始めるが、これに対しウェイト部材50は停止状態にあるため、リリーフワッシャ部材48のA方向の急回転に対し回転遅れを生じ、これに伴う慣性力Faを反対方向に生ずる。   FIG. 5 is an explanatory view of the operating state of the relief washer member due to the inertial force of the weight member generated during driving and coasting. FIG. 5 (A) shows a driving time in which a rotational speed difference is generated by receiving a power rotation from the engine by suddenly starting the vehicle, and the relief washer member 48 is rapidly integrated with the housing 12 in the direction of arrow A by the sudden start. However, since the weight member 50 is in a stopped state, a rotation delay occurs with respect to the sudden rotation of the relief washer member 48 in the A direction, and an inertial force Fa associated therewith is generated in the opposite direction.

このため、テーパ溝70のドライブ用テーパ面70aに沿ってボール52が移動し、ボール52の移動に伴い、リリーフワッシャ部材48を矢印C方向に押し下げて、ドレーン連通路44を開放する。   For this reason, the ball 52 moves along the drive taper surface 70a of the tapered groove 70, and with the movement of the ball 52, the relief washer member 48 is pushed down in the direction of arrow C to open the drain communication path 44.

このように、急発進に伴うウェイト部材に加わる慣性力Faによりリリーフワッシャ部材48が開放位置に移動された後は、車両を停止するまで開放状態が維持される。ウェイト部材50の急発進時の慣性力Faによるリリーフワッシャ部材48の開放状態は、ピストン室26の圧力がリリーフスプリング55で決まるドレーン設定圧を超えた際のリミットトルクの値に対し、更に低いトルクに抑えることとなり、結果的に4輪駆動状態から2輪駆動状態に切り替えられることになる。   Thus, after the relief washer member 48 is moved to the open position by the inertial force Fa applied to the weight member due to sudden start, the open state is maintained until the vehicle is stopped. The release state of the relief washer member 48 due to the inertial force Fa at the sudden start of the weight member 50 is lower than the limit torque value when the pressure in the piston chamber 26 exceeds the drain set pressure determined by the relief spring 55. As a result, the four-wheel drive state is switched to the two-wheel drive state.

図5(B)は車両を急制動した際のコースト時における動作を示している。急制動に伴うコースト時にあっては、例えば時速100キロメートルの走行状態によるハウジング12の回転から、急制動によるハウジング12が短時間で停止し、これに伴いリリーフワッシャ部材48も停止する。   FIG. 5B shows the operation during coasting when the vehicle is braked suddenly. At the time of coasting due to sudden braking, for example, the housing 12 due to sudden braking stops in a short time from the rotation of the housing 12 in a traveling state of 100 km / h, and the relief washer member 48 also stops accordingly.

一方、ハウジング12の停止に対しウェイト部材50は、その慣性力Fbにより更に回転しようとし、このためコースト用テーパ面70bによりボール52を押し下げ、リリーフワッシャ部材48をドレーン連通路44を開放する。このため、急制動時にあってもウェイト部材50の慣性力Fbによるドレーン連通路44の開放で4輪駆動状態から2輪駆動状態に切り替えられ、急制動でABSとの干渉を回避することができる。   On the other hand, the weight member 50 tries to further rotate by the inertia force Fb with respect to the stop of the housing 12. For this reason, the ball 52 is pushed down by the coast taper surface 70 b, and the relief washer member 48 opens the drain communication path 44. For this reason, even during sudden braking, the drain communication path 44 is opened by the inertia force Fb of the weight member 50 to switch from the four-wheel driving state to the two-wheel driving state, and interference with the ABS can be avoided by sudden braking. .

図6は本発明の油圧式動力伝達装置10における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対する吐出工程と吸入工程を直線展開して示した説明図である。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing the discharge process and the suction process with respect to the relative rotation of the cam surface when the rotor during driving and coasting is fixed in the hydraulic power transmission device 10 of the present invention.

図6(A)はドライブ時であり、カム面16は右方向に移動しており、カム面16の山76から谷74に向かう右斜面78に当接するピストン28は吸入工程となり、谷74から山76に向かう左斜面80に当接しているピストン28は吐出工程となる。   FIG. 6 (A) shows a driving time, the cam surface 16 is moving in the right direction, and the piston 28 that contacts the right slope 78 from the crest 76 to the trough 74 of the cam surface 16 is in the suction process. The piston 28 in contact with the left slope 80 facing the mountain 76 is a discharge process.

図6(B)は車両の急制動に伴うコースト時の吸入工程と吐出工程であり、コースト時、カム面16の回転方向はドライブ時とは逆の右方向の移動となる。このためコースト時にあっては、カム面16の山76から谷74に向かう左斜面80に当接しているピストン28がドライブ時とは逆に吸入工程となり、同時にカム面16の山76から谷74に向かう右斜面78に当接するピストン28はドライブ時とは逆に吐出工程となる。   FIG. 6B shows a suction process and a discharge process during coasting accompanying sudden braking of the vehicle. During the coasting, the rotation direction of the cam surface 16 is a rightward movement opposite to that during driving. Therefore, during the coasting, the piston 28 that is in contact with the left slope 80 from the crest 76 of the cam surface 16 toward the trough 74 is in a suction process as opposed to during driving, and at the same time, from the crest 76 of the cam surface 16 to the trough 74. The piston 28 that comes into contact with the right inclined surface 78 toward the opposite side is in the discharge process as opposed to during driving.

図7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吐出工程と吸入工程の説明図である。図7(A)は通常走行となるドライブ時の説明図であり、ロータ18の回転方向を、固定状態にあるハウジングに対し矢印で示す左回転としている。   FIG. 7 is an explanatory diagram of a discharge process and a suction process with respect to the rotor rotation when the housing is driven and coasted in the hydraulic power transmission device of the present invention. FIG. 7A is an explanatory diagram at the time of driving in which the vehicle travels normally, and the rotation direction of the rotor 18 is a left rotation indicated by an arrow with respect to the housing in a fixed state.

このドライブ時にあっては、カムの山から谷に向かう45°の範囲でピストン28は吸入工程となり、谷から山に向かう45°の範囲でピストン28は吐出工程となり、吐出工程と吸入工程は45°間隔で交互に生じている。   During this drive, the piston 28 is in the suction process in the range of 45 ° from the peak to the valley of the cam, and the piston 28 is in the discharge process in the range of 45 ° from the valley to the peak. It occurs alternately at intervals of °.

図7(B)は急制動におけるコースト時の吸入工程と吐出工程であり、コースト時にあっては、ハウジング12を固定した場合のロータ18の回転方向はドライブ時とは逆に右回転となる。このコースト時のロータ18の右回転に対し、カム面16の山から谷に向かう45°の範囲でピストン28は吸入工程となり、谷から山に向かう45°の範囲でピストン28は吐出工程となり、吸入工程と吐出工程は45°間隔で交互に生じている。   FIG. 7B shows a suction process and a discharge process during coasting in sudden braking. During the coasting, the rotation direction of the rotor 18 when the housing 12 is fixed is clockwise as opposed to during driving. With respect to the clockwise rotation of the rotor 18 at the time of the coast, the piston 28 becomes a suction process in a range of 45 ° from the peak to the valley of the cam surface 16, and the piston 28 becomes a discharge process in a range of 45 ° from the valley to the peak. The suction process and the discharge process occur alternately at 45 ° intervals.

またドライブ時と比較すると、ドライブ時の吐出工程はコースト時は吸入工程となり、またドライブ時の吸入工程はコースト時は吐出工程と、位置が切り替わっていることが分かる。   Compared with driving, it can be seen that the discharging process during driving is a suction process during coasting, and the suctioning process during driving is switched to the discharging process during coasting.

図8は図1における本発明によるトルクリミッタ機構の作動状態の拡大断面図であり、図5(A)(B)に示したように、急発進あるいは急制動でウェイト部材50の慣性力によりボール52を介してリリーフワッシャ部材48をドレーン連通路44の開放位置に押し下げてロックした作動状態を示している。   FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the operating state of the torque limiter mechanism according to the present invention in FIG. 1. As shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B), the ball is moved by the inertia force of the weight member 50 by sudden start or sudden braking. An operation state in which the relief washer member 48 is pushed down to the open position of the drain communication path 44 via 52 and locked is shown.

このウェイト部材50の慣性力によるリリーフワッシャ部材48の開放状態にあっては、ピストン室26はドレーン連通路44を介して低圧室45に連通され、オリフィス38を通る油の流れは生じないことから、ハウジング12とロータ18との間の回転速度差に応じたトルク伝達は発生せず、実質的に2輪駆動状態となっている。   When the relief washer member 48 is opened by the inertia force of the weight member 50, the piston chamber 26 is communicated with the low pressure chamber 45 via the drain communication passage 44, and no oil flows through the orifice 38. Torque transmission according to the rotational speed difference between the housing 12 and the rotor 18 does not occur, and the two-wheel drive state is substantially achieved.

図9は本発明によるトルクリミッタ特性を示したグラフ図である。図9において、ウェイト部材50が慣性力により作動する前の状態にあっては、ピストン室26の油圧がリリーフスプリング55で決まるドレーン設定圧を超えたときにリリーフワッシャ部材48が後退してドレーン連通路44を開放し、この場合のトルクはリミットトルクT1に制限される。   FIG. 9 is a graph showing torque limiter characteristics according to the present invention. In FIG. 9, in a state before the weight member 50 is actuated by inertial force, when the hydraulic pressure in the piston chamber 26 exceeds the drain set pressure determined by the relief spring 55, the relief washer member 48 is retracted and the drain connection is continued. The passage 44 is opened, and the torque in this case is limited to the limit torque T1.

一方、ウェイト部材50の慣性力によりボール52を介してリリーフワッシャ部材48をドレーン連通路44を開放した場合には、リミットトルクT1より低い、実質的には2輪駆動と見なせる程度のリミットトルクT2に制限される。   On the other hand, when the drain washer 44 is released from the relief washer member 48 via the ball 52 by the inertial force of the weight member 50, the limit torque T2 is lower than the limit torque T1 and can be regarded as substantially two-wheel drive. Limited to

このような図9のトルク特性から例えば急制動時のトルク特性の時間変化を見ると、例えば図10のようになる。図10は時刻t1で急制動を掛けた場合であり、急制動に伴うハウジングとロータの回転速度差の上昇に伴い、図9のトルク特性に従って時刻t2でリミットトルクT1に達した後、ウェイト部材50の慣性力によるリリーフワッシャ部材48の開放で、トルクT2に時刻t3で低下し、それ以降、2輪駆動状態を維持することになる。   From the torque characteristics shown in FIG. 9, for example, the time change of the torque characteristics during sudden braking is as shown in FIG. FIG. 10 shows a case where sudden braking is applied at time t1, and the weight member is reached after reaching the limit torque T1 at time t2 according to the torque characteristics of FIG. 9 as the rotational speed difference between the housing and the rotor increases with sudden braking. When the relief washer member 48 is opened by the inertia force of 50, the torque T2 is decreased at time t3, and thereafter, the two-wheel drive state is maintained.

この図10の急制動時のトルク特性の時間変化は、急発進時についても基本的に同じとなる。   The time change of the torque characteristic at the time of sudden braking in FIG. 10 is basically the same at the time of sudden start.

ここで図4に示したように、急発進の際の2輪駆動への切替えを行うドライブ用テーパ面の角度θ1が小さく、急制動時の2輪駆動への切替えを行うコースト用テーパ面70bの角度θ2を大きくしている理由を説明すると、次のようになる。まず急発進時にあっては、例えばかなりの急発進であっても0キロメートルから時速数十キロメートルまでの速度変化であるのに対し、急制動時にあっては時速100キロメートルから0キロメートルといった急激な速度変化を生ずる。   Here, as shown in FIG. 4, the angle θ1 of the drive taper surface for switching to the two-wheel drive at the time of sudden start is small, and the coast taper surface 70b for switching to the two-wheel drive at the time of sudden braking. The reason why the angle θ2 is increased will be described as follows. First of all, at the time of sudden start, for example, even if it is quite a sudden start, the speed changes from 0 km to several tens of kilometers per hour, while at the time of sudden braking, the speed is suddenly from 100 kilometers to 0 kilometers per hour. Make a change.

このため急発進時及び急制動時につき、図10に示すような同じトルク特性の時間変化を得るためには、慣性力の小さな急発進時のドライブ用テーパ面70aの角度θ1を小さくして、小さい慣性力でリリーフワッシャ部材48を開放位置に押し下げられるようにし、大きな慣性力を生ずる急制動に対応したコースト用テーパ面70bについては角度θ2を大きくすることで、大きな慣性力で急発進時と同等なトルク特性でリリーフワッシャ部材48を開放位置に移動させるようにしている。   Therefore, in order to obtain the same time change in torque characteristics as shown in FIG. 10 at the time of sudden start and sudden braking, the angle θ1 of the drive taper surface 70a at the time of sudden start with a small inertia force is reduced. The relief washer member 48 can be pushed down to the open position with a small inertial force, and the coast taper surface 70b corresponding to the sudden braking that generates a large inertial force is increased by increasing the angle θ2 so that the sudden start with a large inertial force. The relief washer member 48 is moved to the open position with an equivalent torque characteristic.

もちろん、テーパ溝70におけるそれぞれの角度θ1,θ2は、車両の走行条件や車両性能に応じて必要に応じて適宜に定めることになる。   Of course, the respective angles θ1 and θ2 in the tapered groove 70 are appropriately determined as necessary in accordance with the traveling condition and vehicle performance of the vehicle.

なお上記の実施形態にあっては、リリーフワッシャ部材48のリリーフスプリング55としてコイルバネを複数箇所に設けた場合を例にとっているが、リリーフスプリングとしては、コイルバネの代わりに円周方向でバネ板材を波打ち形成したウェーブスプリングを使用することもできる。   In the above embodiment, a case where a coil spring is provided at a plurality of locations as the relief spring 55 of the relief washer member 48 is taken as an example. However, as a relief spring, a spring plate material is waved in the circumferential direction instead of the coil spring. A formed wave spring can also be used.

ウェーブスプリングは1枚の波打ったリング状の板バネであることから、複数本のコイルバネに比べコストが安く、また図1のリング溝46の厚さをウェーブワッシャの振幅幅に合わせて深く形成するだけでよく、スプリング収納穴54を形成する必要がない分だけ、加工及び組立ても簡単にできる。   Since the wave spring is a single wavy ring-shaped leaf spring, the cost is lower than that of a plurality of coil springs, and the thickness of the ring groove 46 in FIG. 1 is deeply formed to match the amplitude width of the wave washer. It is only necessary to do this, and the processing and assembly can be simplified as much as it is not necessary to form the spring accommodating hole 54.

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。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, includes appropriate modifications that do not impair the objects and advantages thereof, and is not limited by the numerical values shown in the above-described embodiments.

本発明の一実施形態を示した断面図Sectional drawing which showed one Embodiment of this invention 図1のハウジングを右から見た端面図End view of the housing of FIG. 1 viewed from the right 図1のリリーフワッシャ部材及びウェイト部材の組立部分を取り出して示した説明図Explanatory drawing which extracted and showed the assembly part of the relief washer member and weight member of FIG. 図3のリリーフワッシャ部材側のボールとウェイト部材のテーパ溝の説明図Explanatory drawing of the taper groove | channel of the ball | bowl on the relief washer member side of FIG. 3, and a weight member ドライブ時とコースト時に発生するウェイト部材の慣性力によるリリーフワッシャ部材の作動状態の説明図Explanatory drawing of the operating state of the relief washer member due to the inertial force of the weight member generated during driving and coasting 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対する吸入吐出工程を直線展開して示した説明図Explanatory drawing showing a straight line development of the suction and discharge process with respect to the relative rotation of the cam surface when the rotor is fixed during driving and coasting 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吸入吐出工程を示した説明図Explanatory drawing which showed the suction and discharge process with respect to rotor rotation which looked at fixing the housing at the time of drive and coast 図1における本発明によるトルクリミッタ機構の作動状態の拡大断面図1 is an enlarged cross-sectional view of the operating state of the torque limiter mechanism according to the present invention in FIG. 本発明によるトルクリミッタ特性を示したグラフ図The graph which showed the torque limiter characteristic by this invention 急制動時のトルク特性の時間変化を示した説明図Explanatory drawing showing the time change of torque characteristics during sudden braking 従来の油圧式動力伝達装置を備えた四輪駆動車の説明図Explanatory drawing of a four-wheel drive vehicle equipped with a conventional hydraulic power transmission device

符号の説明Explanation of symbols

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
25:O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:吸入連通路
36:ワッシャ部材
38:オリフィス
40:吸入吐出連通溝
42:吸込連通溝
44:ドレーン連通路
45:低圧室
46:リング溝
48:リリーフワッシャ部材
48a:切欠
50:ウェイト部材
52:ボール
54:スプリング収納穴
55:リリーフスプリング
56:アキュームレータ室
58:アキュームレータピストン
60,62:シール
65:吸入開口
68:連通溝
70:テーパ溝
70a:ドライブ用テーパ面
70b:コースト用テーパ面
74:谷
76:山
78:右斜面
80:左斜面
82:ピン穴
10: Hydraulic power transmission device 12: Housing 14: Cam 15: Stopper ring 16: Cam surface 18: Rotor 20: Shaft hole 22: Spline hole 24: Bearing 25: O-ring 26: Piston chamber 28: Piston 30: Ball 32 : Return spring 34: Suction communication path 36: Washer member 38: Orifice 40: Suction / discharge communication groove 42: Suction communication path 44: Drain communication path 45: Low pressure chamber 46: Ring groove 48: Relief washer member 48 a: Notch 50: Weight Member 52: Ball 54: Spring storage hole 55: Relief spring 56: Accumulator chamber 58: Accumulator piston 60, 62: Seal 65: Suction opening 68: Communication groove 70: Tapered groove 70a: Tapered surface for drive 70b: Tapered surface for coast 74: Valley 76: Mountain 78: Right slope 80: Left slope 82: pin hole

Claims (5)

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前記ピストン室に連通する吸入連通路と各吸入連通路を連通する環状の吸入連通溝を設けると共に、流動抵抗発生手段としてのオリフィスを備えた前記ピストン室に連通する吸入吐出連通路と各吸入吐出連通路を連通する環状の吸入吐出連通溝を設けたロータと、
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、
前記ロータの前記吸入連通溝及び前記吸入吐出連通溝を形成した端面側に前記ハウジングに固定して配置され、前記吸入吐出連通溝を閉鎖すると共に、前記吸入連通溝を外部の低圧室に連通する共通吸入口を開口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、
前記回転速度差の急激な増加に伴って発生する過大トルクを所定値に制限するトルクリミッタ機構として、
前記ワッシャ部材の外側に同軸に配置されて軸方向に移動自在なリリーフワッシャ部材と、
前記ピストン室毎に設けられ、各ピストン室を前記リリーフワッシャ部材が押圧される前記ロータ端面に連通するドレーン連通路と、
前記リリーフワッシャ部材を前記ロータ端面に押圧して前記ドレーン連通路を閉鎖し、前記ドレーン連通路を介して前記リリーフワッシャ部材に油圧により加わる力が所定のスプリング荷重を超えた際に、前記リリーフワッシャ部材を後退させて前記ドレーン連通路を開くことにより前記ピストン室を低圧室にドレーンさせるリリーフスプリングと、
前記ハウジングと一体に回転し、前記ハウジングの回転停止時又は回転開始時の慣性力により前記リリーフワッシャ部材を押し下げて前記ドレーン連通路の開放位置にロックするウェイト部材と、
を備えたことを特徴とする油圧式動力伝達装置。
A housing connected to a first shaft of two shafts for individually driving a front wheel and a rear wheel, and having a cam surface having two or more cam peaks on an inner surface;
The piston chamber is connected to the second shaft and rotatably accommodated in the housing, and a plurality of piston chambers are formed in an axial direction facing the cam surface, and are opposite to the cam surface of the piston chamber. A suction communication passage that communicates with the piston chamber, an annular suction communication groove that communicates each suction communication passage, and an intake / discharge communication passage that communicates with the piston chamber having an orifice as a flow resistance generating means. A rotor provided with an annular suction / discharge communication groove communicating with the discharge communication path;
In each of the plurality of piston chambers, a plurality of pistons that are received by a return spring and reciprocally moved and driven by the cam surface during relative rotation between the first shaft and the second shaft,
The rotor is fixed to the housing on the end surface side where the suction communication groove and the suction / discharge communication groove are formed, and closes the suction / discharge communication groove and communicates the suction communication groove with an external low-pressure chamber. A washer member having a common inlet opening;
A hydraulic power transmission device that transmits torque according to a rotational speed difference between the first shaft and the second shaft;
As a torque limiter mechanism that limits an excessive torque generated with a rapid increase in the rotational speed difference to a predetermined value,
A relief washer member arranged coaxially on the outside of the washer member and movable in the axial direction;
A drain communication path that is provided for each piston chamber and communicates each piston chamber with the rotor end surface against which the relief washer member is pressed;
When the relief washer member is pressed against the rotor end surface to close the drain communication passage, and the force applied by hydraulic pressure to the relief washer member through the drain communication passage exceeds a predetermined spring load, the relief washer A relief spring that drains the piston chamber into the low pressure chamber by retreating a member to open the drain communication path;
A weight member that rotates integrally with the housing and locks the relief washer member down to an open position of the drain communication path by inertia force at the time of stopping or starting rotation of the housing;
A hydraulic power transmission device comprising:
請求項1記載の油圧式動力伝達装置に於いて、前記ウェイト部材は、前記ロータ外側のハウジング内周面に回転自在に配置された円筒部材であり、前記円筒部材の端面にテーパ溝を形成し、前記リリーフワッシャ部材に嵌合して一部を突出したボールを前記テーパ溝に嵌合し、前記ハウジングの回転停止時又は回転開始時の慣性力により前記テーパ溝及びボールを介して前記リリーフワッシャ部材を押し下げて前記ドレーン連通路を開放することを特徴とする油圧式動力伝達装置。
2. The hydraulic power transmission device according to claim 1, wherein the weight member is a cylindrical member rotatably disposed on an inner peripheral surface of the housing outside the rotor, and a tapered groove is formed on an end surface of the cylindrical member. The relief washer member is fitted into the taper groove with a partially protruding ball fitted into the relief washer member, and the relief washer is inserted through the taper groove and the ball by an inertial force when the housing stops or starts rotating. A hydraulic power transmission device, wherein a member is pushed down to open the drain communication path.
請求項1記載の油圧式動力伝達装置に於いて、前記ウェイト部材のテーパ溝は、急発進時に前記ウェイト部材の慣性力により前記ボールを介して前記リリーフワッシャ部材を押圧する押圧力を発生する一方のテーパ面の角度と、急制動時に前記ウェイト部材の慣性力により前記ボールを介して前記リリーフワッシャ部材を押圧する押圧力を発生する他方のテーパ面の角度を異なる角度としたことを特徴とすることを特徴とする油圧式動力伝達装置。
2. The hydraulic power transmission device according to claim 1, wherein the tapered groove of the weight member generates a pressing force that presses the relief washer member via the ball by an inertial force of the weight member when suddenly starting. And the angle of the other tapered surface that generates a pressing force that presses the relief washer member through the ball by the inertia force of the weight member during sudden braking is set to a different angle. A hydraulic power transmission device characterized by that.
請求項1記載の油圧式動力伝達装置に於いて、前記リリーフスプリングは、前記リリーフワッシャ部材の円周方向に配置された複数のコイルスプリングであることを特徴とする油圧式動力伝達装置。
2. The hydraulic power transmission device according to claim 1, wherein the relief spring is a plurality of coil springs arranged in a circumferential direction of the relief washer member.
請求項1記載の油圧式動力伝達装置に於いて、前記リリーフスプリングは、前記リリーフワッシャ部材と同軸に配置されて円周方向に波打ったウェーブスプリングであることを特徴とする油圧式動力伝達装置。   2. The hydraulic power transmission device according to claim 1, wherein the relief spring is a wave spring that is arranged coaxially with the relief washer member and undulates in a circumferential direction. .
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