JP2011089571A - 四輪駆動車両のヴィスカスカップリング用オイル飛散防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ヴィスカスカップリングの過熱に伴うオイル室の内圧上昇により流出したオイルの飛散を防止するとともに、オイルの流出の発生を容易に確認できるようにする。
【解決手段】 ヴィスカスカップリングＶＣは、シール部材２５，２７により密閉されて内部にオイルが封入されたオイル室２８と、シール部材２５，２７が損傷した場合にオイル室２８のオイルを後方に流出させるオイル流出部３２と、オイル流出部３２の周囲を覆うカバー３０を備えるので、オイル流出部３２から流出したオイルをカバー３０で受け止めることで、車体への付着や路面の汚損を確実に防止することができる。またカバー３０の下部に該カバー３０の内部に流出したオイルの状態を車体後方側から確認する覗き窓３０ａを形成したので、オイルの流出の有無を容易に確認することができるだけでなく、覗き窓３０ａからカバー３０の内部に異物が侵入するのを防止することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、エンジンから前輪に伝達される駆動力の一部をトランスファー、プロペラシャフト、ヴィスカスカップリングおよびリヤディファレンシャルギヤを介して後輪に配分する四輪駆動車両のヴィスカスカップリング用オイル飛散防止構造に関する。

かかる四輪駆動車両のヴィスカスカップリングは、ハウジングの内部でシリコンオイルのような粘性流体を介して入力側クラッチプレートと出力側クラッチプレートとを対峙させているが、両クラッチプレート間に過大な差回転が長時間に亙って発生すると過熱し、ハウジングの内圧が上昇することで、ハウジングのシールが破損してシリコンオイルが外部に流出する可能性がある。更に、前記状態においてはヴィスカスカップリングが回転状態にあるため、流出したオイルが周囲に飛散する可能性がある。このような事態に至ると、流出・飛散したシリコンオイルが路面を汚損するだけでなく、シリコンオイルが高温のエキゾーストパイプに付着して異臭を発したり、発煙や発火の原因となったりする場合がある。これを防止するには、エキゾーストパイプをヴィスカスカップリングから離して配置すれば良いが、そのためにエキゾーストパイプの取り回しに制約が生じる問題がある。

そこで、ヴィスカスカップリングの周囲を覆うケースに空気取入口および空気排出口を形成し、空気取入口から取り入れた走行風をヴィスカスカップリングの表面に沿って流した後に空気排出口から排出することで、ヴィスカスカップリングを冷却してシリコンオイルの流出を防止するものが、下記特許文献１により公知である。

特開２００１−１６５２８５号公報

しかしながら、ヴィスカスカップリングを走行風で冷却するだけでは過熱によるシリコンオイルの流出・飛散を確実に防止することは困難であるため、万一シリコンオイルの流出・飛散が発生した場合の対策を施す必要がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ヴィスカスカップリングの過熱に伴うオイル室の内圧上昇により流出したオイルの飛散を防止するとともに、オイルの流出の発生を容易に確認できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、エンジンから前輪に伝達される駆動力の一部をトランスファー、プロペラシャフト、ヴィスカスカップリングおよびリヤディファレンシャルギヤを介して後輪に配分する四輪駆動車両のヴィスカスカップリング用オイル飛散防止構造において、前記プロペラシャフトの後端のフランジと前記リヤディファレンシャルギヤのデフケースとの間に配置された前記ヴィスカスカップリングは、シール部材により密閉されて内部にオイルが封入されたオイル室と、前記シール部材が損傷した場合に前記オイル室のオイルを後方に流出させるオイル流出部と、前記オイル流出部の周囲を覆うカバーとを備え、前記カバーには該カバーの内部に流出したオイルの状態を車体後方側から確認する覗き窓が形成されることを特徴とする四輪駆動車両のヴィスカスカップリング用オイル飛散防止構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記カバーの下部には該カバーの後端から後方に突出するオイル溜まりが形成され、前記オイル溜まりの前部は連通孔を介して前記カバーの内部に連通するとともに、前記オイル溜まりの後部は上向きに開放して前記覗き窓を構成することを特徴とする四輪駆動車両のヴィスカスカップリング用オイル飛散防止構造が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記カバーの前端は前記ヴィスカスカップリングのクラッチプレートの後端よりも車体後方に位置していることを特徴とする四輪駆動車両のヴィスカスカップリング用オイル飛散防止構造が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記カバーの前部に車体前方に向かって開放する導風口を設けたことを特徴とする四輪駆動車両のヴィスカスカップリング用オイル飛散防止構造が提案される。

尚、実施の形態の入力側クラッチプレート２３および出力側クラッチプレート２４は本発明のクラッチプレートに対応し、実施の形態のＯリング２５およびＸリング２７は本発明のシール部材に対応する。

請求項１の構成によれば、エンジンから前輪に伝達される駆動力の一部を後輪に配分すべく、プロペラシャフトの後端のフランジとリヤディファレンシャルギヤのデフケースとの間に配置されたヴィスカスカップリングは、シール部材により密閉されて内部にオイルが封入されたオイル室と、シール部材が損傷した場合にオイル室のオイルを後方に流出させるオイル流出部と、オイル流出部の周囲を覆うカバーとを備えるので、オイル流出部から流出するオイルをカバーで受け止めることで、車体への付着や路面の汚損を確実に防止することができる。またカバーに、その内部に流出したオイルの状態を車体後方側から確認する覗き窓を形成したので、オイルの流出の有無を容易に確認することができるだけでなく、覗き窓からカバーの内部に異物が侵入するのを防止することができる。

また請求項２の構成によれば、カバーの下部にカバーの後端から後方に突出するオイル溜まりが形成されており、オイル溜まりの前部は連通孔を介してカバーの内部に連通し、オイル溜まりの後部は上向きに開放して覗き窓を構成するので、覗き窓からオイル溜まりにオイルが溜まっているか否かを容易に確認できるだけでなく、オイル溜まりおよび連通孔でラビリンスを構成して異物がカバー内に入り難くすることができる。

また請求項３の構成によれば、カバーの前端はヴィスカスカップリングのクラッチプレートの後端よりも車体後方に位置しているので、ヴィスカスカップリングのクラッチプレートを冷却する走行風がカバーで遮られないようにして冷却効果を確保することができる。

また請求項４の構成によれば、カバーの前部に車体前方に向かって開放する導風口を設けたので、カバーの内部に走行風を導入してカバー内に漏れたオイルを冷却し、オイルの粘度を高めてカバーから零れ難くすることができる。

四輪駆動車両の動力伝達系を示す図。（第１の実施の形態） ヴィスカスカップリングの縦断面図。（第１の実施の形態） 図２の３ー３線矢視図。（第１の実施の形態） ヴィスカスカップリングの縦断面図。（第２の実施の形態）

以下、図１〜図３に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。

図１は四輪駆動車両の駆動力伝達系を示すもので、エンジンＥの駆動力はトランスミッションＭおよびフロントディファレンシャルギヤＦＤを介して左右の前輪Ｗｆ，Ｗｆに伝達され、前輪Ｗｆ，Ｗｆに伝達される駆動力の一部はトランスファーＴ、プロペラシャフトＰＳ、ヴィスカスカップリングＶＣおよびリヤディファレンシャルギヤＲＤを介して後輪Ｗｒ，Ｗｒに伝達される。

図２に示すように、ヴィスカスカップリングＶＣは前後方向に開放した環状の本体ハウジング１１を備えており、本体ハウジング１１の前部には小径のボス部１１ａが形成され、本体ハウジング１１の後部には大径の円筒部１１ｂが形成される。プロペラシャフトＰＳの後端にはユニバーサルジョイント１２が設けられており、その後端のフランジ１２ａがハウジング１１のボス部１１ａの前面にボルト１３…で結合される。円環状のハウジングカバー１４が本体ハウジング１１の円筒部１１ｂに後方から嵌合し、クリップ１５（もしくは、溶接やネジ加工）で抜け止めされる。

本体ハウジング１１のボス部１１ａの内周面に設けたボールベアリング１６と、ハウジングカバー１４の内周面に設けたニードルベアリング１７とに、インナーハブ１８が回転自在に支持される。リヤディファレンシャルギヤＲＤのデフケース１９にアンギュラボールベアリング２０を介して支持されたピニオンシャフト２１は、デフケース１９から前方に突出してインナーハブ１８の内周面にスプライン結合され、その前端に螺合するナット２２により抜け止めされる。

本体ハウジング１１の円筒部１１ｂの内周面には多数の入力側クラッチプレート２３…の外周部がスプライン嵌合し、入力側クラッチプレート２３…に対して交互に配置された出力側クラッチプレート２４…の内周部がインナーハブ１８の外周面にスプライン嵌合する。入力側クラッチプレート２３…は軸方向に移動可能であるが、出力側クラッチプレート２４…は軸方向に所定間隔で位置決めされている。両クラッチプレート２３…，２４…は相互に接触するものの、その接触が両クラッチプレート２３…，２４…に設けた溝のエッジ部の面取り構造（ラウンドエッジ構造）により制限され、両クラッチプレート２３…，２４…がハンプ（直結）することはない。

本体ハウジング１１の円筒部１１ｂの内周面に当接するハウジングカバー１４の外周面にゴム製のＯリング２５が装着され、インナーハブ１８の外周面に当接する本体ハウジング１１の内周面にゴム製のＸリング２６が装着され、かつインナーハブ１８の外周面に当接するハウジングカバー１４の内周面にゴム製のＸリング２７が装着される。これらのＯリング２５、Ｘリング２６およびＸリング２７により、本体ハウジング１１、ハウジングカバー１４およびインナーハブ１８間に入力側クラッチプレート２３…および出力側クラッチプレート２４…を収納するオイル室２８が区画され、オイル室２８にはシリコオイルが充填される。またハウジングカバー１４の後面は防錆機能および保護機能を有する保護プレート２９により覆われる。

図２および図３から明らかなように、円環状のカバー３０の前端の開口部が本体ハウジング１１の円筒部１１ｂの後部外周面に隙間を有して嵌合することで導風口３０ｅが形成される一方、後端の開口部がデフケース１９の前部外周面に嵌合して固定される。この状態で、カバー３０の前端はヴィスカスカップリングＶＣの入力側クラッチプレート２３…および出力側クラッチプレート２４…の後端よりも車体後方に位置している。

インナーハブ１８の後部外周面とデフケース１９の前部内周面との間がメカニカルシール３１でシールされる。カバー３０の後面下部における車体左側にずれた位置に円形の覗き窓３０ａが形成されており、この覗き窓３０ａによりカバー３０の内部空間が外部に連通する。そしてハウジングカバー１４に設けられたＯリング２５やＸリング２７が破損すると、オイル室２８がカバー３０の内部空間に連通する。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

車両の走行時にエンジンＥの駆動力はトランスミッションＭおよびフロントディファレンシャルギヤＦＤを介して主駆動輪である前輪Ｗｆ，Ｗｆに伝達され、副駆動輪である後輪Ｗｒ，Ｗｒは路面との間の摩擦力で回転する。前輪Ｗｆ，Ｗｆおよび後輪Ｗｒ，Ｗｒがスリップせずに同一回転数で回転するとき、前輪Ｗｆ，ＷｆにトランスファーＴ、プロペラシャフトＰＳ、ユニバーサルジョイント１２のフランジ１２ａおよびヴィスカスカップリングＶＣの本体ハウジング１１を介して接続された入力側クラッチプレート２３…と、後輪Ｗｒ，ＷｒにリヤディファレンシャルギヤＲＤ、ピニオンシャフト２１およびインナーハブ１８を介して接続された出力側クラッチプレート２４…との差回転がなくなり、車両はヴィスカスカップリングＶＣがトルクを伝達しない前輪駆動状態となる。

車両の発進時や急加速時に主駆動輪である前輪Ｗｆ，Ｗｆがスリップし、前輪Ｗｆ，Ｗｆの回転数が後輪Ｗｒ，Ｗｒの回転数を上回ると、前輪Ｗｆ，Ｗｆに接続された入力側クラッチプレート２３…と後輪Ｗｒ，Ｗｒに接続された出力側クラッチプレート２４…との間に差回転が発生する。その結果、両クラッチプレート２３…，２４…の間にシリコンオイルの粘性が作用することでヴィスカスカップリングＶＣがトルクを伝達し、前輪Ｗｆ，Ｗｆの駆動力がトランスファーＴ、プロペラシャフトＰＳ、ヴィスカスカップリングＶＣおよびリヤディファレンシャルギヤＲＤを介して後輪Ｗｒ，Ｗｒに伝達され、車両は四輪駆動状態となって前輪Ｗｆ，Ｗｆのスリップが解消される。

ところで、ヴィスカスカップリングＶＣへの入出力の差回転が大きい状態が長時間継続すると過熱によりオイル室２８の内圧が増加するため、オイル室をシールするＯリング２５．Ｘリング２６およびＸリング２７が損傷してシール機能を失う場合がある。このような場合、前側のＸリング２６を通過したシリコンオイルはユニバーサルジョイント１２のフランジ１２ａにより流出を阻止されるが、Ｏリング２５を通過して保護プレート２９の隙間から漏れたシリコンオイルと、後側のＸリング２７およびニードルベアリング１７を通過したシリコンオイルとは、ハウジングカバー１４の後端のオイル流出部３２からカバー３０内に流出し、重力でカバー３０の底部に滞留する。

このように損傷したＯリング２５やＸリング２７を通過してオイル流出部３２から流出したシリコンオイルをカバー３０で受け止めることで、シリコンオイルが路面を汚損したり、高温のエキゾーストパイプに付着して異臭、発煙、発火等の原因となったりするのを確実に防止することができる。カバー３０の底部に溜まったシリコンオイルは覗き窓３０ａから目視で確認することができるので、ヴィスカスカップリングＶＣに異常が発生したことを容易かつ確実に認識することができる。また覗き窓３０ａは車体後方を向いて開口しているので、飛び石等が覗き窓３０ａからカバー３０内に侵入することがない。

またカバー３０の前端はヴィスカスカップリングＶＣの入力側クラッチプレート２３…および出力側クラッチプレート２４…の後端よりも車体後方に位置しているので、ヴィスカスカップリングＶＣの入力側クラッチプレート２３…および出力側クラッチプレート２４…を冷却する走行風がカバー３０で遮られないようにして冷却効果を確保することができる。

しかもカバー３０の前部に車体前方に向かって開放する導風口３０ｅを設けたので、カバー３０の内部に走行風を導入して漏れたシリコンオイルを冷却し、シリコンオイルの粘度を高めてオイル溜まり３０ｃから零れ難くすることができる。

次に、図４に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。

第２の実施の形態は、カバー３０の形状が第１の実施の形態と異なっており、その他の構造および作用は第１の実施の形態と同じである。第２の実施の形態のカバー３０は、その下部に水平な隔壁３０ｂを介してパン状のオイル溜まり３０ｃを備える。カバー３０の内部空間は隔壁３０ｂの連通孔３０ｄを介してオイル溜まり３０ｃに連通し、オイル溜まり３０ｃの後部はカバー３０の後面から後方に張り出して覗き窓３０ａを構成する。

このように、カバー３０の下部に設けたオイル溜まり３０ｃの前部は連通孔３０ｄを介してカバー３０の内部空間に連通し、オイル溜まり３０ｃの後部は上向きに開放して覗き窓３０ａを構成するので、覗き窓３０ａからオイル溜まり３０ｃにシリコンオイルが溜まっているか否かを容易に確認できるだけでなく、オイル溜まり３０ｃおよび連通孔３０ｄでラビリンスを構成して異物がカバー３０内に入り難くすることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、ヴィスカスカップリングＶＣの構造やカバー３０の形状は実施の形態に限定されるものではない。

Ｅ エンジン
ＰＳ プロペラシャフト
ＲＤ リヤディファレンシャルギヤ
ＶＣ ヴィスカスカップリング
Ｗｆ 前輪
Ｗｒ 後輪
１２ａ フランジ
１９ デフケース
２３ 入力側クラッチプレート（クラッチプレート）
２４ 出力側クラッチプレート（クラッチプレート）
２５ Ｏリング（シール部材）
２７ Ｘリング（シール部材）
２８ オイル室
３０ カバー
３０ａ 覗き窓
３０ｃ オイル溜まり
３０ｄ 連通孔
３０ｅ 導風口
３２ オイル流出部

Claims (4)

1. エンジン（Ｅ）から前輪（Ｗｆ）に伝達される駆動力の一部をトランスファー（Ｔ）、プロペラシャフト（ＰＳ）、ヴィスカスカップリング（ＶＣ）およびリヤディファレンシャルギヤ（ＲＤ）を介して後輪（Ｗｒ）に配分する四輪駆動車両のヴィスカスカップリング用オイル飛散防止構造において、
   前記プロペラシャフト（ＰＳ）の後端のフランジ（１２ａ）と前記リヤディファレンシャルギヤ（ＲＤ）のデフケース（１９）との間に配置された前記ヴィスカスカップリング（ＶＣ）は、シール部材（２５，２７）により密閉されて内部にオイルが封入されたオイル室（２８）と、前記シール部材（２５，２７）が損傷した場合に前記オイル室（２８）のオイルを後方に流出させるオイル流出部（３２）と、前記オイル流出部（３２）の周囲を覆うカバー（３０）とを備え、前記カバー（３０）には該カバー（３０）の内部に流出したオイルの状態を車体後方側から確認する覗き窓（３０ａ）が形成されることを特徴とする四輪駆動車両のヴィスカスカップリング用オイル飛散防止構造。
2. 前記カバー（３０）の下部には該カバー（３０）の後端から後方に突出するオイル溜まり（３０ｃ）が形成され、前記オイル溜まり（３０ｃ）の前部は連通孔（３０ｄ）を介して前記カバー（３０）の内部に連通するとともに、前記オイル溜まり（３０ｃ）の後部は上向きに開放して前記覗き窓（３０ａ）を構成することを特徴とする、請求項１に記載の四輪駆動車両のヴィスカスカップリング用オイル飛散防止構造。
3. 前記カバー（３０）の前端は前記ヴィスカスカップリング（ＶＣ）のクラッチプレート（２３，２４）の後端よりも車体後方に位置していることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の四輪駆動車両のヴィスカスカップリング用オイル飛散防止構造。
4. 前記カバー（３０）の前部に車体前方に向かって開放する導風口（３０ｅ）を設けたことを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の四輪駆動車両のヴィスカスカップリング用オイル飛散防止構造。

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