JP3192031B2 - 駆動力伝達装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、同軸的に支持された２
軸間に配設されてこれら両軸間のトルク伝達を行う駆動
力伝達装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】駆動力伝達装置の一形式として、例えば
特開平２−１７２３３号公報に示されているように、同
軸的かつ相対回転可能に位置する内外両回転部材間に収
容され前記両回転部材の相対回転により作動してこれら
両回転部材をトルク伝達可能に連結する摩擦係合力を発
生させるとともに付与される軸方向の押圧力に応じて前
記摩擦係合力を増減させる摩擦クラッチと、前記両回転
部材の相対回転に応じた軸方向の押圧力を発生し同押圧
力を前記摩擦クラッチに付与する押圧力発生手段を備
え、前記押圧力発生手段を、前記外側回転部材に一体回
転可能かつ軸方向へ摺動可能に組付けられて前記摩擦ク
ラッチに対向するとともに前記両回転部材間に流体室を
成形する作動ピストンと、複数のブレードを有し前記内
側回転部材に一体回転可能に組付けられて前記流体室内
に位置するロータとにより構成してなる駆動力伝達装置
がある。

【０００３】当該駆動力伝達装置においては、両回転部
材の相対回転時（差動回転時）に押圧力発生手段を構成
するロータが外側回転部材に対して相対回転し、流体室
内に収容されている粘性流体がロータのブレードにより
強制的に流動させられ、流体室内に作動ピストンを押動
させる押圧力が発生し、この押圧力により作動ピストン
が摩擦クラッチを押圧して摩擦係合させ、両回転部材間
に差動回転に応じたトルク伝達がなされる。しかして、
当該駆動力伝達装置は、車両の駆動軸と従動軸間に配設
されてこれら両軸を連結して、車両を四輪駆動とする四
輪駆動車用駆動力伝達機構として使用され、またはディ
フアレンシャル内に配設されて左右両輪間の差動を制限
する差動制限機構として使用される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、当該駆動力
伝達装置においては、前記ロータの相対回転時には流体
室内に存在する空気がロータのブレードの後流側に移動
して滞留する。このため、ロータの相対回転方向が変更
された場合には空気の滞留位置がブレードの互いに反対
側となるが、ロータの回転方向の変更直後においては空
気が流体室内で移動過程にあり、この空気の移動に時間
を要する場合には粘性流体の流れの定常状態化に時間を
要することとなり、流体圧の発生が遅れてトルク伝達の
応答が遅れることになる。従って、本発明の目的はかか
る問題に対処することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した形式
の駆動力伝達装置において、前記ロータのブレードを周
方向に等間隔に位置する複数の長尺の第１のブレード
と、これら各第１のブレード間に位置する複数の短尺の
第２のブレードにて構成し、これら第１および第２のブ
レードをこれら各ブレードの周方向の幅の中心を基準と
して非対称の横断面形状に形成したことを特徴とするも
のである。

【０００６】

【発明の作用・効果】このように構成した駆動力伝達装
置においては、ロータの相対回転時、流体室内に封入さ
れている粘性流体および空気は長尺の第１のブレード間
を移動するが、空気は内周側を短尺の第２のブレードに
沿って移動するとともに、粘性流体はその外周側を移動
する。このため、粘性流体は空気の移動に規制されるこ
となく迅速かつ安定した状態で移動することになり、ロ
ータの正逆回転変更時にも迅速かつ安定した状態で移動
し、粘性流体の流れは速やかに定常状態となる。この結
果、流体室内での流体圧の発生の遅れに起因するトルク
伝達特性の低下および応答性の低下を防止することがで
きる。

【０００７】また、当該駆動力伝達装置においては、ロ
ータの第１のブレードの横断面を周方向に非対称の形状
に形成しているため、ロータの正逆回転方向におけるト
ルク伝達特性を相違させることができるとともに、この
ような特性を有するにもかかわらず、不安定な粘性流体
の移動に起因するトルク伝達特性および応答性の低下を
防止することができる。

【０００８】なお、ロータの相対回転初期には第１のブ
レードと第２のブレード間、および互いに隣接する第２
のブレード間でも流体圧が発生するため、相対回転初期
のトルク伝達特性を向上させることができる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
るに、図１には本発明の一実施例に係る駆動力伝達装置
１０が示されている。当該駆動力伝達装置１０は図４に
示すように、リアルタイム式の四輪駆動車における後輪
側の駆動力伝達経路に配設される。当該車両において、
トランスアクスル２１はトランスミッションおよびトラ
ンスファを備えていて、エンジン２２の駆動力をアクス
ルシャフト２３に出力して前輪２４を駆動させるととも
に、第１プロペラシャフト２５に出力する。第１プロペ
ラシャフト２５は本実施例に係る駆動力伝達装置１０を
介して第２プロペラシャフト２６に連結しており、これ
ら両シャフト２５，２６がトルク伝達可能に連結された
場合には、駆動力はリアディフアレンシャル２７に伝達
され、同ディフアレンシャル２７からアクスルシャフト
２８へ出力されて後輪２９を駆動させる。

【００１０】駆動力伝達装置１０はハウジング１１およ
びインナシャフト１２を備えているとともに、これら両
者１１，１２により形成された収容室内に配設された摩
擦クラッチ１０ａおよび押圧力発生手段１０ｂを備えて
いる。当該駆動力伝達装置１０においては、ハウジング
１１およびインナシャフト１２が本発明の外側回転部材
および内側回転部材に該当するもので、ハウジング１１
は有底のアウタケース１１ａと、同ケース１１ａの開口
部に螺着されて同開口部を密閉するエンドカバー１１ｂ
により構成されている。また、インナシャフト１２はハ
ウジング１１内に挿入された状態でハウジング１１に液
密的かつ回転可能に支持されていて、ハウジング１１内
に軸方向に所定幅の環状の収容室を形成している。一
方、摩擦クラッチ１０ａは多数のセパレートプレート１
３およびフリクションプレート１４にて構成されてお
り、また押圧力発生手段１０ｂは作動ピストン１５、ロ
ータ１６および粘性流体にて構成されている。

【００１１】摩擦クラッチ１０ａを構成する各セパレー
トプレート１３はハウジング１１の内周に設けた内スプ
ラインに軸方向へ摺動可能に組付けられており、かつ各
フリクションプレート１４はインナシャフト１２の外向
フランジ部１２ａに設けた外スプラインに軸方向へ摺動
可能に組付けられていて、各セパレートプレート１３と
は交互に配置されている。押圧力発生手段１０ｂを構成
する作動ピストン１５はインナシャフト１２上に液密的
かつ摺動可能に組付けられているとともに、その先端部
がハウジング１１の内スプラインに係合していて、ハウ
ジング１１と一体回転可能になっている。ハウジング１
１を構成するエンドカバー１１ｂは作動ピストン１５に
当接していて、作動ピストン１５を摩擦クラッチ１０ａ
に当接させている。エンドカバー１１ｂには環状凹所１
１ｃが形成されていて、作動ピストン１５との間に流体
室を形成している。

【００１２】ロータ１６は図１〜図３に示すように、径
方向へ延びる円周上等角度の間隔の３枚の第１ブレード
１６ａと、これら第１ブレード１６ａの各間に円周上等
角度の間隔に３つづつ配設された計９枚の第２ブレード
１６ｂを備えていて、インナシャフト１２上にこれと一
体回転可能に組付けられて作動ピストン１５とエンドカ
バー１１ｂ間に位置している。ロータ１６はこの状態で
エンドカバー１１ｂの環状凹所１１ｃに嵌合していて、
エンドカバー１１ｂと作動ピストン１５間に形成された
流体室内を複数の滞留室Ｒに形成している。各滞留室Ｒ
にはシリコンオイル等、高粘性の粘性流体が収容されて
いる。

【００１３】しかして、ロータ１６においては、第１ブ
レード１６ａが長尺に形成されているとともに第２ブレ
ード１６ｂが短尺に形成されており、かつ両ブレード１
６ａ，１６ｂ共に横断面が周方向に非対称に形成されて
いる。すなわち、第１ブレード１６ａは図３（ａ），
（ｂ）に示すように、周方向の幅の中間部１６ａ1が厚
い肉厚にかつ両端部１６ａ2，１６ａ3側が薄い肉厚に形
成されている。また、中間部１６ａ1を基準として図示
左側端部１６ａ2は短く、かつ図示右側端部１６ａ3は長
く形成されていて、周方向の中心線Ｌを基準として周方
向に非対称の形状となっている。

【００１４】このように構成した駆動力伝達装置１０に
おいては、ハウジング１１側が第１プロペラシャフト２
５にトルク伝達可能に連結され、かつインナシャフト１
２側が第２プロペラシャフト２６にトルク伝達可能に連
結された状態でこれら両シャフト２５，２６間に配設さ
れ、車両の走行時第１、第２両プロペラシャフト２５，
２６間に相対回転が生じるとトルク伝達がなされる。す
なわち、これら両シャフト２５，２６に相対回転が生じ
ると、第１プロペラシャフト２５に一体回転可能に組付
けられているハウジング１１および作動ピストン１５
と、第２プロペラシャフト２６に一体回転可能に組付け
られているインナシャフト１２およびロータ１６との間
に相対回転が生じる。

【００１５】従って、押圧力発生手段１０ｂの流体室内
においては、滞留室Ｒ内の粘性流体がロータ１６の各ブ
レード１６ａにより相対回転数に比例した速度にて強制
的に流動させられ、周方向に順次相対移行する滞留室Ｒ
内では流動抵抗に起因してブレード１６ａの下流側端か
ら次のブレード１６ａの上流側端に向って漸次増圧され
る圧力分布が発生する。この圧力分布の増圧部分は相対
回転数（差動回転数）に応じて増大するもので、作動ピ
ストン１５を軸方向へ押圧する。この結果、作動ピスト
ン１５は摩擦クラッチ１０ａを押圧し、各セパレートプ
レート１３と各フリクションプレート１４を差動回転数
に応じた押圧力で摩擦係合させる。これにより、摩擦ク
ラッチ１０ａにおいては差動回転数に応じたトルクをハ
ウジング１１からインナシャフト１２に伝達し、車両は
４輪駆動状態となる。また、当該駆動力伝達装置１０は
この４輪駆動状態においては、前後輪の差動回転を許容
するとともに、タイトコーナブレーキング現象の発生も
防止する。

【００１６】ところで、 当該駆動力伝達装置１０にお
いては、ロータ１６の相対回転時、滞留室Ｒ内に封入さ
れている粘性流体は、長尺の第１ブレード１６ａ間を矢
印Ａ1または矢印Ｂ1で示すように移動するとともに、空
気はその内周側を短尺の第２ブレード１６ｂに沿って矢
印Ａ2またはこれとは反対の方向へ移動する。このた
め、粘性流体は空気の移動に規制されることなく迅速か
つ安定な状態で移動することになり、ロータ１６の正逆
回転変更時にも迅速かつ安定した状態で移動し、粘性流
体の流れは速やかに定常状態となる。この結果、流体室
内での流体圧の発生の遅れに起因するトルク伝達特性の
低下および応答性の低下を防止することができる。ま
た、ロータ１６の相対回転初期には第１ブレード１６ａ
と第２ブレード１６ｂ間、および互いに隣接する第２ブ
レード１６ｂ間でも流体圧が発生するため、回転初期の
トルク伝達特性を向上させることができる。なお、同図
において１点鎖線のハッチングは空気の滞留位置を模式
的に示すものである。

【００１７】また、当該駆動力伝達装置１０において
は、ロータ１６の第１ブレード１６ａの横断面を周方向
に非対称の形状に形成しているため、ロータ１６の正逆
回転方向におけるトルク伝達特性を相違させることがで
きるとともに、このような特性を有するにもかかわらず
不安定な粘性流体の移動を解消することができ、これに
起因するトルク伝達特性および応答性の低下を防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る駆動力伝達装置の断面
図である。

【図２】同駆動力伝達装置を構成するロータの正面図で
ある。

【図３】同ロータの拡大部分正面図（ａ）、および矢印
３−３線方向の横断平面図である。

【図４】同駆動力伝達装置を採用した四輪駆動車の概略
的構成図である。

【符号の説明】

１０…駆動力伝達装置、１０ａ…摩擦クラッチ、１０ｂ
…押圧力発生手段、１１…ハウジング、１２…インナシ
ャフト、１３…セパレートプレート、１４…フリクショ
ンプレート、１５…作動ピストン、１６…ロータ、１６
ａ…第１ブレード、１６ｂ…第２ブレード、２５，２６
…プロペラシャフト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 芳生 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41 番地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (56)参考文献 特開 平２−66329（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−67125（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16D 43/284

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同軸的かつ相対回転可能に位置する内外両
   回転部材間に収容され前記両回転部材の相対回転により
   作動してこれら両回転部材をトルク伝達可能に連結する
   摩擦係合力を発生させるとともに付与される軸方向の押
   圧力に応じて前記摩擦係合力を増減させる摩擦クラッチ
   と、前記両回転部材の相対回転に応じた軸方向の押圧力
   を発生し同押圧力を前記摩擦クラッチに付与する押圧力
   発生手段を備え、前記押圧力発生手段を、前記外側回転
   部材に一体回転可能かつ軸方向へ摺動可能に組付けられ
   て前記摩擦クラッチに対向するとともに前記両回転部材
   間に流体室を成形する作動ピストンと、複数のブレード
   を有し前記内側回転部材に一体回転可能に組付けられて
   前記流体室内に位置するロータとにより構成してなる駆
   動力伝達装置において、前記ロータのブレードを周方向
   に等間隔に位置する複数の長尺の第１のブレードと、こ
   れら各第１のブレード間に位置する複数の短尺の第２の
   ブレードにて構成し、これら第１および第２のブレード
   をこれら各ブレードの周方向の幅の中心を基準として非
   対称の横断面形状に形成したことを特徴とする駆動力伝
   達装置。