JP2796410B2 - 駆動力伝達装置 - Google Patents

駆動力伝達装置

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JP2796410B2
JP2796410B2 JP20541990A JP20541990A JP2796410B2 JP 2796410 B2 JP2796410 B2 JP 2796410B2 JP 20541990 A JP20541990 A JP 20541990A JP 20541990 A JP20541990 A JP 20541990A JP 2796410 B2 JP2796410 B2 JP 2796410B2
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恭輔 芳賀
幸広 谷川
敏 芦田
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Toyoda Koki KK
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Toyoda Koki KK
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、4輪駆動車等に好適な駆動力伝達装置に関
するものである。
<従来の技術> 従来の駆動力伝達装置の一例として、本出願人が先に
出願した特開昭63−240429号公報がある。この公報に
は、2部材間の相対回転速度に応じて空間部に圧力を発
生させ、この発生した圧力により摺動するピストンがク
ラッチ手段を押圧することで、2部材間でトルクを伝達
する駆動力伝達装置が開示されている。
前記空間部には、前記2部材の一方に係合した回転部
材が収納されている。この回転部材は2部材間の相対回
転速度(以下、差動回転数という)に応じて、空間部に
封入された高粘度流体を強制移動させることにより、空
間部に圧力を発生させていた。また、前記2部材間で伝
達される伝達トルクと差動回転数との関係は、第7図の
実線に示すようになる。
<発明が解決しようとする課題> 一般的に4輪駆動車では、旋回時に差動回転数が低い
場合に生じやすいタイトコーナーブレーキング現象が問
題となっている。このタイトコーナーブレーキング現象
を回避するためには、差動回転数N0の時、入出力軸間の
伝達トルクを第7図の所定値T0以下に設定すれば良い
が、一方、悪路走行時、ぬかるみから脱出するために
は、所定値T0以上の伝達トルクが必要である。
しかしながら、1つの装置で、所定値T0以下の伝達ト
ルクとT0以上の伝達トルクの両方を同時に満足させるこ
とは、上記した第7図の伝達トルクと差動回転数との関
係上、困難なことであった。
<課題を解決するための手段> 本発明は上記した従来の問題点に鑑みてなされたもの
で、その構成は、相対回転可能な入出力軸のどちらか一
方に連結したハウジングと、このハウジング内に収納さ
れ前記入出力軸の間でトルクを伝達するクラッチ手段
と、このクラッチ手段の伝達トルクを制御する第1ピス
トンと、この第1ピストンの側方に設けられ高粘度流体
を封入した第1空間部と、この第1空間部に収納され前
記入出力軸の差動回転に応じて前記高粘度流体を強制移
動させて前記第1空間部に圧力を発生させる第1回転部
材と、この第1回転部材を収納するべく一側が前記第1
ピストンに対向しかつ前記第1空間部と連通する貫通穴
を複数持つ遮蔽板と、この遮蔽板の他側に対向した摺動
可能な第2ピストンと、この第2ピストンと前記ハウジ
ングとの間に設けられ高粘度流体を封入した第2空間部
と、この第2空間部に収納され前記入出力軸の差動回転
に応じて前記高粘度流体を強制移動させて前記第2空間
部に圧力を発生させる第2回転部材と、前記第2ピスト
ンと前記遮蔽板との間に設けられ高粘度流体が滞留した
副室と、前記第2ピストンと前記遮蔽板との間に介装さ
れた付勢部材とを備えたものである。
<作用> 上記した構成により、相対回転可能な入出力軸の間で
差動が生じた時、そしてこの差動回転数が所定値以下で
ある低差動の場合、差動回転数に応じて第1回転部材及
び第2回転部材はハウジングに対して相対回転する。第
2空間部では、高粘度流体を強制移動により、圧力が発
生する。この発生した圧力により第2ピストンは摺動し
て、付勢部材を介しクラッチ手段を押圧する。
第1空間部内の高粘度流体は遮蔽板の貫通穴を通って
副室の方へ流出可能であり、第1空間部の高粘度流体の
充填率は低く、発生する圧力は極めて小さい。
よって、低差動時では第2空間部で発生する圧力に起
因して、前記入出力軸間でトルクが伝達される。
2軸の間の差動回転数が所定値以上である高差動状態
になると、この差動回転数に応じて第2空間部での発生
圧力は高まり、第2ピストンは上記の低差動時における
位置よりもさらにクラッチ手段側へ移動する。これによ
り、第2空間部では軸方向のクリアランスが拡大して、
第2空間部の容積が全体的に大きくなるため、第2空間
部の内圧力は低下していく。一方、副室に滞留する高粘
度流体は、第2ピストンからの押圧力により、遮蔽板の
貫通穴を通過して第1空間部に流入する。この高粘度流
体の流入にともない、第1空間部では高粘度流体の充填
率が高まっていくので、第1空間部で発生する圧力は低
差動時と比べて増大する。この発生する圧力により第1
ピストンは摺動しクラッチ手段を押圧する。
よって、高差動時では第1空間部で発生する圧力に起
因して、前記入出力軸間でトルクが伝達される。
従って、低差動時においては、伝達トルクを低く設定
した第2空間部の発生圧力に起因して、トルクは入出力
軸間で伝達されるので、タイトコーナーブレーキング現
象が回避される。
また、高差動時においては、差動回転にともない第1
空間部で高粘度流体の充填率が高まり、第1空間部の発
生圧力に起因してトルクが伝達され高い伝達トルクが得
られるので、ぬかるみからの脱出が可能となる。
<実施例> 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第3
図において、10はエンジン、11はトランスミッション、
13は前輪側差動装置、14は駆動軸、15は前輪、16は後輪
側差動装置、17は後輪を示しており、本発明の駆動力伝
達装置1は、駆動軸14の入力軸14aと出力軸14bの間に配
置されている。
エンジン10からのトルクは、トランスミッション11を
介して前輪側差動装置13に伝えられ前輪15を駆動すると
ともに、駆動軸14に伝えられ、駆動力伝達装置1、後輪
側差動装置16を介して後輪17に伝達される。
以下、駆動力伝達装置1の具体的構成について説明す
る。
第1図において、20は入力軸14aに連結したハウジン
グを示し、このハウジング20は有底円筒状を成してお
り、ハウジング20の開口端にはエンドキャップ21が装着
され中空室を形成している。エンドキャップ21には回転
軸14cが回転可能に軸承されて、この回転軸14cは前記出
力軸14bに連結している。
前記ハウジング20内にはクラッチ手段22が収納されて
おり、このクラッチ手段22はアウタープレート22aとイ
ンナープレート22bが交互に配置されたものであり、ア
ウタープレート22aは前記ハウジング20の内周にスプラ
イン係合され、インナプレート22bは回転軸14cの外周に
設けたクラッチハブ23にスプライン係合されている。
クラッチ手段22の側方には、第1ピストン24が摺動可
能に嵌装されている。25は、第1ピストン24の端壁24a
を一側に持つ円筒状の第1空間部であり、この第1空間
部25にはその軸方向寸法より僅かに小さな肉厚の第1回
転部材26が摺接可能に収納されている。かかる第1回転
部材26は、その中心部を前記出力軸14bの外周にスプラ
イン係合されている。第1回転部材26は後述するよう
に、入力軸14aと連結したハウジング20と出力軸14bとの
差動回転数に応じた圧力を発生するものである。
前記第1回転部材26は、第2図に示すように直径方向
に延びる2枚の第1ブレード27を有し、この第1ブレー
ド27により第1空間部25は円周上2つの圧力室30に区画
されている。これら各圧力室30にはシリコンオイル等の
高粘度流体31aと数%のエアーが封入されている。前記
出力軸14bとハウジング20が相対回転すると、圧力室30
に充填された高粘度流体31aは第1ブレード27により、
2面間を回転速度差に応じた流速で強制移動される。な
お、この高粘度流体31aの強制移動量に比例して、第1
空間部25の肉圧力は増大する。また、この第1空間部25
の内圧力は、高粘度流体31aの充填率にも比例して大き
くなる。
なお、第1空間部25の発生圧力による伝達トルク−差
動回転数の特性曲線は、第5図の線Aのように設定され
ている。
40は、前記第1空間部25の軸方向の側方に配置された
遮蔽板である。この遮蔽板40は、中心部に穴が開いてい
るドーナツ状のもので、軸方向に移動可能であり、第3
図に示すように軸方向に貫通した貫通穴41が円周上に複
数形成されている。この貫通穴41により、第1空間部25
と、後述の副室42とは連通している。前記副室42は、軸
方向に延びる円筒状の隙間であり、高粘度流体31aが常
時、滞留している。
44は、前記副室42の側方に配置された第2ピストンで
あり、この第2ピストン44はハウジング20内に摺動可能
に嵌装されている。
第2ピストン44には、遮蔽板40側に開口した孔44aが
円周上複数個設けられている。この孔44aの底部には、
バネ定数が高い付勢部材(スプリング)45の一端が密着
しており、付勢部材45の他端は第2ピストン44と対向す
る前記遮蔽板40の一壁40aに取付けられている。また、
付勢部材45は常時、遮蔽板40を一定圧力で押圧してい
る。
前記遮蔽板40は、複数の付勢部材45により支持されて
いる。差動回転が生じていない時、遮蔽板40の外周端
は、ハウジング20の段部20aに当接しており、第1空間
部の軸方向クリアランスを一定に保っている。
前記第2ピストン44と前記エンドカバー21との間に
は、円筒状の第2空間部50が設けられており、第2空間
部50には、その軸方向寸法より僅かに小さな肉厚の第2
回転部材51が回転可能に収納されている。かかる第2回
転部材51は、その中心部を前記出力軸14bの外周にスプ
ライン係合している。
前記第2回転部材51は、直径方向に延びる2枚の第2
ブレード52を有している。また、第2空間部50は第2ブ
レード52により円周上に2つの圧力室53が区画される。
圧力室53にはシリコンオイル等の高粘度流体31bと数%
のエアが封入されている。なお、第2空間部50の内圧力
の発生メカニズムは、上述した第1空間部25と同様であ
り、第2空間部50の伝達トルクと差動回転数の関係は、
第6図の2点鎖線Bのように設定されている。
また、第2ブレード52の軸方向の肉厚は、第1ブレー
ド27の軸方向の肉厚よりも小さく形成されている。よっ
て、第1空間部25と比較して、第2空間部50の容積変化
率は小さく、第2ピストン44が所定量摺動しても、第2
空間部50の発生圧力の変動は少ない。
次に上記した構成における駆動力伝達装置1の動作に
ついて説明する。
入力軸14aと出力軸14bとの間で差動回転が生じ、この
差動回転数が所定値N0以下の低差動の場合、第1回転部
材26及び第2回転部材51はハウジング20に対して相対回
転する。第2空間部50では第2ブレード52による高粘度
流体31bの強制移動に応じて、圧力が発生し、この圧力
により第2ピストン44は摺動する。そして、第2ピスト
ン44の押圧力は、付勢部材45、遮蔽板40を介しクラッチ
手段22に作用する。
第1空間部25では、第1ブレード27により高粘度流体
31aが強制移動する。しかし、高粘度流体31aは遮蔽板40
の貫通穴41を通過して、副室42の方へ流出するので、第
1空間部25での発生する圧力は抑制される。
よって、低差動時では、第2空間部50の発生圧力に起
因したトルクが、差動回転数に応じて入出力軸14a,14b
の間で伝達される。
次に、入出力軸14a,14bの差動回転数が所定値N0以上
の高差動回転状態になると、この差動回転数に応じて第
2空間部50での内圧力がさらに高まり、第2ピストン44
はさらにクラッチ手段22側へ摺動する。この時、第2空
間部50の軸方向のクリアランスが拡大していくので、第
2空間部50で発生した圧力は低下し始める。
一方、第2ピストン44に押圧された高粘度流体31aは
副室42から遮蔽板40の貫通穴41を通って第1空間部25に
流入する。この高粘度流体31aの流入にともない第1空
間部25では充填率が高まっていき、内圧力が増大する。
この内圧力により摺動する第1ピストン24はクラッチ
手段22を押圧する。
よって、高差動時では第1空間部25の発生圧力に起因
したトルクが、入出力軸14a,14bの間で差動回転数に応
じて伝達される。
従って、伝達トルク−差動回転数の特性曲線は第6図
の実線Cのようになる。所定値N0以下の低差動時では、
伝達トルクはT0以下となるため、タイトコーナーブレー
キング現象は起こらず、所定値N0以上の高差動時では、
伝達トルクはT0以上となるため、スタック時におけるぬ
かるみからの脱出が可能となる。
また、本実施例では、遮蔽板40は軸方向に移動可能と
したが、この遮蔽板を固定とし、第1空間部25内の高粘
度流体31aの充填率を増減させるだけで、入出力軸14a,1
4b間の伝達トルクに変化を持たせることもできる。
なお、第1回転部材26、第2回転部材51、及び第1ブ
レード27、第2ブレード52の形状は本実施例のものには
限定しなくて良い。
<発明の効果> 以上述べたように本発明によれば、1つの装置で伝達
トルクと差動回転数の関係に変化を持たせることが可能
となる。
例えば、低差動時では、第1空間部内の高粘度流体は
遮蔽板の貫通孔を通って副室に流出するため、第1空間
部で発生する圧力は抑制される。よって、入出力軸間で
伝達されるトルクは、第2空間部で発生する圧力により
制御される。このため、入出力軸部では第2空間部の伝
達トルクと差動回転数との関係に基づいたトルクが伝達
されるので、タイトコーナーブレーキング現象は回避さ
れる。
高差動時では、第2ピストンの摺動にともない、第2
空間部では軸方向のクリアランスが拡大するため、第2
空間部の発生圧力は抑制される。よって、入出力軸間で
伝達されるトルクは、第1空間部で発生する圧力により
制御される。このため、入出力軸間では第1空間部の伝
達トルクと差動回転数の関係に基づいたトルクが伝達さ
れるので、スタック時におけるぬかるみからの脱出が可
能となる。
【図面の簡単な説明】
図面は本実施例を示すもので、第1図は本発明の駆動力
伝達装置を示す図、第2図は第1図のII−II断面図、第
3図は第1図のIII−III断面図、第4図は第1図のIV−
IV断面図、第5図は車の全体図、第6図は本発明の伝達
トルクと差動回転数との関係を示した図、第7図は従来
の伝達トルクと差動回転数との関係を示した図である。 1……駆動力伝達装置、14……駆動軸、14……駆動軸、
14a……入力軸、14b……出力軸、20……ハウジング、22
……クラッチ手段、24……第1ピストン、25……第1空
間部、26……第1回転部材、27……第1ブレード、31a
……高粘度流体、31b……高粘度流体、40……遮蔽板、4
1……貫通穴、42……副室、44……第2ピストン、45…
…付勢部材、50……第2空間部、51……第2回転部材、
52……第2ブレード。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−234623(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16D 43/284

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】相対回転可能な入出力軸のどちらか一方に
    連結したハウジングと、このハウジング内に収納され前
    記入出力軸の間でトルクを伝達するクラッチ手段と、こ
    のクラッチ手段の伝達トルクを制御する第1ピストン
    と、この第1ピストンの側方に設けられ高粘度流体を封
    入した第1空間部と、この第1空間部に収納され前記入
    出力軸の差動回転に応じて前記高粘度流体を強制移動さ
    せて前記第1空間部に圧力を発生させる第1回転部材
    と、この第1回転部材を収納するべく一側が前記第1ピ
    ストンに対向しかつ前記第1空間部と連通する貫通穴を
    複数持つ遮蔽板と、この遮蔽板の他側に対向した摺動可
    能な第2ピストンと、この第2ピストンと前記ハウジン
    グとの間に設けられ高粘度流体を封入した第2空間部
    と、この第2空間部に収納され前記入出力軸の差動回転
    に応じて前記高粘度流体を強制移動させて前記第2空間
    部に圧力を発生させる第2回転部材と、前記第2ピスト
    ンと前記遮蔽板との間に第1空間部に連通して設けられ
    高粘度流体が滞留した副室と、前記第2ピストンと前記
    遮蔽板との間に介装された付勢部材とを備えた駆動力伝
    達装置。
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