JP3321373B2 - 駆動力伝達装置 - Google Patents

駆動力伝達装置

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JP3321373B2 JP29556796A JP29556796A JP3321373B2 JP 3321373 B2 JP3321373 B2 JP 3321373B2 JP 29556796 A JP29556796 A JP 29556796A JP 29556796 A JP29556796 A JP 29556796A JP 3321373 B2 JP3321373 B2 JP 3321373B2
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博 宅野
剛 村上
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Toyoda Koki KK
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、相対回転可能な2
軸の間に配置され両軸の間で回転トルクを伝達する駆動
力伝達装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】前、後輪間でトルクを伝達する4輪駆動
用の駆動力伝達装置においては、低μ路を旋回中にアク
セルをON、OFFすると、前、後輪間の差動方向が反
転する現象を生ずる。ところで、この種の駆動力伝達装
置の小形、軽量化を目的にして、トルク伝達用の多板ク
ラッチを押圧するピストンの側方に、粘性流体を充填し
た空間部を設け、この空間部にブレードを回転可能に収
納して差動回転に応じた圧力を発生するようにしたもの
が知られている。
【0003】かかる構成の駆動力伝達装置においては、
前後輪間の差動回転により、空間部内でブレードを相対
回転させることにより、接近した2面間で粘性流体を強
制移動させ、粘性流体の粘性摩擦作用により差動回転に
応じた圧力を発生させる。そしてこの圧力をピストンに
作用して多板クラッチを摩擦係合させ、4輪駆動を達成
するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この種の駆動力伝達装
置においては、粘性流体中に混入するエアの挙動によっ
て差動方向が反転した場合の応答性が幾分低下する問題
があり、しかもABS(アンチロック・ブレーキ・シス
テム)作動時のトルク干渉を防止するために、差動方向
に応じてトルク特性に差を持たせることが望まれる。
【0005】従って本発明の目的は、差動方向反転時の
応答性を高めるとともに、差動方向によってトルク特性
に差を付与してABSとの適合性を容易にした駆動力伝
達装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するために、請求項1に記載の発明は、相対回転
可能な2軸の一方に連結されるハウジングと、他方に連
結され前記ハウジングに回転可能に軸承された回転軸
と、前記ハウジングに回転係合された複数のアウタプレ
ートと前記回転軸に回転係合された複数のインナプレー
トからなりこれらアウタプレートおよびインナプレート
の摩擦係合により前記ハウジングと回転軸との間で回転
トルクを伝達する多板クラッチと、前記ハウジングと回
転軸との差動回転に応じた圧力を発生しこの圧力により
ピストンを介して前記多板クラッチを押圧する圧力発生
手段とを備え、前記圧力発生手段は、前記ピストンとハ
ウジングとの間に形成された円筒状空間部に収納され前
記回転軸と一体的に回転する円周上複数の固定ブレード
と、これら固定ブレードによって区画された複数の圧力
室に充填された粘性流体と、前記複数の圧力室に収納さ
れ前記固定ブレード間を円周方向に相対移動可能な可動
ブレードとによって構成するとともに、前記固定ブレー
ドおよび可動ブレードの回転方向両端部に回転方向長さ
の異なるステップ部を形成したもの、および前記固定ブ
レードおよび可動ブレードの回転方向一端部にステップ
部を形成したものである。
【0007】
【実施の形態】以下本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図1は相対回転可能な2軸(前後輪軸)の間に
配置される駆動力伝達装置10を示し、この駆動力伝達
装置10は、フロントハウジング13と、このハウジン
グ13内を縦貫して回転可能に軸承された回転軸14
と、これらハウジング13と回転軸14との相対回転に
応じた圧力を発生する圧力発生手段15と、この圧力発
生手段15で発生した圧力が作用されるピストン16
と、このピストン16の押圧力によって摩擦係合される
多板クラッチ17とによって主に構成されている。
【0008】前記ハウジング13の一端は前記2軸の一
方に一体的に結合されるようになっており、また前記回
転軸14内には前記2軸の他方がスプライン係合される
ようになっている。ハウジング13には、その一端より
有底円筒状の中空穴18が形成され、この中空穴18内
に多板クラッチ17が収納されている。また中空穴18
内には、前記多板クラッチ17を押圧するピストン16
が摺動可能に収納され、開口端はフロントハウジング1
3に螺着されたリヤハウジング19によって閉塞されて
いる。しかしてピストン16はフロントハウジング13
の内周に形成されたスプラインに係合して回り止めされ
ている。
【0009】前記リヤハウジング19に対向するピスト
ン16の一端には、軸方向に制限された円筒状の空間部
20が回転軸14と同心的に凹設されている。空間部2
0にはロータ21が回転可能に収納され、このロータ2
1は中心部を前記回転軸14の外周にスプラインに係合
されている。またロータ21には図2に示すように、前
記空間部20の軸方向寸法より僅かに小さな肉厚の複数
のブレード22が円周上等角度間隔に放射方向に突設さ
れ、これらブレード22によって前記空間部20を円周
上複数の圧力室23に区画している。
【0010】前記複数のブレード22間の各圧力室23
には、独立した複数のブレード26が円周方向に自由に
摺動できるように収納されている。すなわち、前記各圧
力室23には、前記ブレード22と同数でかつ同一肉厚
のブレード26が、内周をロータ21の外周に、また外
周を空間部20の内周に案内されて圧力室23内を自由
に摺動できるように収納されている。しかして圧力室2
3には所定の充填率で粘性流体27が充填されている。
【0011】なお、以下においては、回転軸14に係合
されたロータ21上のブレード22を固定ブレードと称
し、もう一方のブレード26を可動ブレードと称して両
ブレードを区別することにする。ここで、前記固定ブレ
ード22および可動ブレード26の回転方向両端部に
は、図3に示すように肉厚が薄くなったステップ部22
A、22Bおよび26A、26Bが形成され、これらス
テップ部22A、22Bおよび26A、26Bはロータ
21の正転方向に長く、逆転方向に短い非対称形状とな
っている。
【0012】また、前記固定ブレード22の先端と空間
部20の内周との間には少量の隙間(トップクリアラン
ス)28が付与され、この隙間28を介して固定ブレー
ド22の回転方向両側の圧力室23間で粘性流体27が
制限されながら行き来できるようになっている。なお、
隙間28は固定ブレード22の両側面にサイドクリアラ
ンスとして形成してもよい。
【0013】かかる隙間28を介しての隣接する圧力室
23間での粘性流体27の流動作用により、固定ブレー
ド22に対して可動ブレード26が相対移動できるよう
になり、この両ブレード22、26の相対移動によって
両ブレード22、26間の圧力室23の容積が変化され
るようになる。これにより前記2軸の相対回転によりハ
ウジング13と回転軸14とが差動回転すると、複数の
圧力室23に充填された粘性流体27が固定ブレード2
2および可動ブレード26によって対向する2面間を差
動回転速度差に応じた流速で強制移動され、圧力室23
内に差動回転速度差に比例した内圧が発生する。この
際、固定ブレード22の各間に収納された可動ブレード
26と固定ブレード22とに速度差が生ずると、粘性流
体27を充填した圧力室23の容積が変化され、この容
積変化によって圧力室23内が増圧されるようになる。
【0014】しかして上記した空間部20に収納された
両ブレード22、26および粘性流体27により、前記
圧力発生手段15を構成している。前記ハウジング13
の中空穴18内に収納された多板クラッチ17は、軸方
向に交互に配置された複数のアウタプレート(セパレー
トプレート)30と複数のインナプレート(フィリクシ
ョンプレート)31によって構成されている。複数のア
ウタプレート30の各外周は前記ハウジング13の内周
にスプライン係合され、また複数のインナプレート31
の各内周は前記回転軸14の外周にスプライン係合され
ている。
【0015】次に上記した構成における駆動力伝達装置
の動作について説明する。通常可動ブレード26は、回
転軸14の回転方向に固定ブレード22とともに連れ回
りしており、両ブレード22、26は図2および図3に
示す状態で一体回転している。車輪の空転等によって2
軸に相対回転が発生すると、固定ブレード22および回
転軸14がハウジング13に対して図2の矢印方向に差
動回転(正差動)する。従って圧力室23に充填された
粘性流体27が可動ブレード26により対向する2面間
を差動回転速度に応じた流速で強制移動され、粘性流体
27の粘性摩擦作用により圧力室23内に差動回転速度
差に比例した内圧が発生する。すなわち、2面間を流動
する粘性流体27の上流側が高圧、下流側が低圧となる
圧力分布の内圧が発生し、この内圧によってピストン1
6が押圧される。この際、可動ブレード26の長い方の
ステップ部26Aにより粘性流体27が流動されるた
め、ステップ部26Aの作用により差動回転に対する発
生圧力は高くなる。
【0016】これにより複数のアウタプレート30とイ
ンナプレート31がピストン16に作用する圧力に応じ
た押圧力で摩擦係合され、多板クラッチ17を介してハ
ウジング13と回転軸14との間、すなわち前後輪軸間
でトルクが伝達され、4輪駆動状態となる。一方、2軸
が上記と反対方向に相対回転すると、固定ブレード22
および回転軸14がハウジング13に対して図2の反矢
印方向に差動回転(逆差動)し、前述したと同様に圧力
室23内に差動回転速度差に比例した内圧が発生する。
しかしながら、この場合には、可動ブレード26の短い
方のステップ部26Bにより粘性流体27が流動される
ため、ステップ部26Bの影響が殆ど現れず、その結
果、差動回転に対する発生圧力は低くなり、前後輪軸間
で伝達されるトルクが抑制される。
【0017】このように逆差動時の伝達トルクを正差動
時の伝達トルクより小さくすることで、4輪駆動の運動
性能を確保しつつ、ABS(アンチロック・ブレーキ・
システム)作動時のトルク干渉を緩和し、ABSとの適
合性を容易にしてある。ところで、車両が低μ路を旋回
中にアクセルをON、OFFすると、ハウジング13と
回転軸14の差動回転方向が反転される。この反転時に
は、粘性流体27に混入したエアが圧力室23内に発生
する圧力分布に従って圧力室23内を移動する間、粘性
流体27の流動によって発生する圧力室24の内圧が低
下し、このために差動回転の立ち上がりに対するトルク
の立ち上がりが緩慢となる。
【0018】ところが、本実施の形態においては、ハウ
ジング13に対する回転軸14の差動回転方向が反転さ
れた場合には、慣性の作用によって両ブレード22、2
6に速度差を生じ、例えば、逆差動から正差動に反転さ
れた場合には、図4(A)に示すように固定ブレード2
2に対して可動ブレード26が離間し始める。その結
果、固定ブレード22と可動ブレード26との間に形成
される圧力室23Aの容積が縮小され、この容積変化に
伴って圧力室23A内の圧力が増加する。
【0019】この際、隙間28を介して隣接する圧力室
23間を流動する粘性流体27は、図4Aに示すように
固定ブレード22の長い方のステップ部22Aを通って
一方の圧力室23Aより他方の圧力室23Bに流動する
ため、ステップ部22Aの作用によって圧力室23Aの
増圧効果がより高められる。これに対して、正差動から
逆差動への反転時には、隙間28を介して隣接する圧力
室23間を流動する粘性流体27は、図4(B)に示す
ように固定ブレード22の短い方のステップ部22Bを
通って圧力室23Bより圧力室23Aに流動するため、
圧力室23Bの増圧効果が抑制される。
【0020】従って、粘性流体27に混入したエアが圧
力室23内を移動する間、粘性流体27の流動によって
発生する圧力室24の内圧の低下を、固定ブレード22
と可動ブレード26との速度差に伴う圧力室23の容積
の縮小によって補う。これによって差動回転の立ち上が
りに対するトルクの立ち上がりが図5の実線Aから実線
Bに示すように改善され、差動回転方向反転時の応答性
が高められるようになる。なお、図5の実線Cは逆差動
時の伝達特性を示している。
【0021】上記した実施の形態によれば、可動ブレー
ド26の付設により、ハウジング13と回転軸14の差
動回転方向が反転した場合に、固定ブレード22に対す
る可動ブレード26の相対移動による圧力室23の容積
変化により、圧力室23の圧力が増加する。従って、差
動回転方向の反転時には、ハウジング13と回転軸14
との差動回転によって生起される粘性流体27の粘性摩
擦作用による圧力の発生作用のみならず、固定ブレード
22に対する可動ブレード26の相対移動による圧力室
23の容積変化によって圧力の増大作用がもたらされ、
差動回転方向反転時の応答性を向上できるようになる。
【0022】しかも固定ブレード22および可動ブレー
ド26の回転方向両側に形成した回転方向長さの異なる
ステップ部22A、22Bおよび26A、26Bの付設
により、逆転方向の差動時には圧力室23に発生する圧
力を抑制でき、ABSとの適合性を向上できるようにな
る。上記した実施の形態においては、駆動力伝達装置
を、フロントハウジング13、多板クラッチ17、ピス
トン16、空間部20およびリヤハウジング19の順に
配列した例について述べたが、その配列を逆にした形
態、すなわち、フロントハウジング13、空間部20、
ピストン16、多板クラッチ17およびリヤハウジング
19の順に構成してもよいことは勿論である。
【0023】また、上記した実施の形態においては、複
数の可動ブレード26を分離独立的に圧力室23に収納
した例について述べたが、前記空間部20にフリーロー
タを前記ロータ21と同心的に相対回転可能に収納し、
このフリーロータの円周上等角度位置に複数の可動ブレ
ード26を突設するように構成することもできる。さら
に上記した実施の形態においては、固定ブレード22お
よび可動ブレード26の回転方向両端部に、回転方向長
さの異なるステップ部22A、22Bおよび26A、2
6Bを設けた例について述べたが、短い方のステップ部
22Bおよび26Bは省略することもできる。
【0024】ハウジング13に対する回転軸14の差動
回転方向が反転された場合には、粘性流体27に混入し
たエアが圧力室23内に発生する圧力分布に従って圧力
室23内を移動する間、粘性流体27の流動によって発
生する圧力室24の内圧が幾分低下し、このために、差
動回転の立ち上がり(図5の破線参照)に対するトルク
の立ち上がりが図5の実線Aに示すように緩慢となる。
【0025】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ハウ
ジングに対する回転軸の差動回転方向が反転された場合
の、粘性流体に混入したエアの挙動の影響による圧力室
の内圧の低下を、固定ブレードと可動ブレードとの相対
運動による圧力室の容積の縮小による増圧効果によって
補い、差動回転方向反転時の応答性を向上できる効果が
ある。
【0026】しかも本発明によれば、固定ブレードと可
動ブレードに形成したステップ部の作用により、正転方
向と逆転方向とで圧力室に発生する圧力を異ならせるよ
うにしたので、ABSとの適合性を向上できる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す駆動力伝達装置の断
面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】図2のB−B線断面図である。
【図4】図2の作動状態を示す図である。
【図5】トルク伝達特性を示す図である。
【符号の説明】
13、19 ハウジング 14 回転軸 15 圧力発生手段 16 ピストン 17 多板クラッチ 21 ロータ 22、26 ブレード 22A、22B、22A、22B ステップ部 27 粘性流体 30 アウタプレート 31 インナプレート
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−203026(JP,A) 特開 平4−25625(JP,A) 特開 平3−288026(JP,A) 特開 平7−35171(JP,A) 特開 平2−66329(JP,A) 特開 平5−106656(JP,A) 特開 平10−141395(JP,A) 実開 平4−13829(JP,U) 実開 平2−67125(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16D 43/00 - 47/06

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 相対回転可能な2軸の一方に連結される
    ハウジングと、他方に連結され前記ハウジングに回転可
    能に軸承された回転軸と、前記ハウジングに回転係合さ
    れた複数のアウタプレートと前記回転軸に回転係合され
    た複数のインナプレートからなりこれらアウタプレート
    およびインナプレートの摩擦係合により前記ハウジング
    と回転軸との間で回転トルクを伝達する多板クラッチ
    と、前記ハウジングと回転軸との差動回転に応じた圧力
    を発生しこの圧力によりピストンを介して前記多板クラ
    ッチを押圧する圧力発生手段とを備え、前記圧力発生手
    段は、前記ピストンとハウジングとの間に形成された円
    筒状空間部に収納され前記回転軸と一体的に回転する円
    周上複数の固定ブレードと、これら固定ブレードによっ
    て区画された複数の圧力室に充填された粘性流体と、前
    記複数の圧力室に収納され前記固定ブレード間を円周方
    向に相対移動可能な複数の可動ブレードとによって構成
    するとともに、前記固定ブレードおよび可動ブレードの
    回転方向両端部に回転方向長さの異なるステップ部を形
    成したことを特徴とする駆動力伝達装置。
  2. 【請求項2】 前記固定ブレードおよび可動ブレードに
    形成された長い方のステップ部を同一回転方向に形成し
    てなる請求項1に記載の駆動力伝達装置。
  3. 【請求項3】 相対回転可能な2軸の一方に連結される
    ハウジングと、他方に連結され前記ハウジングに回転可
    能に軸承された回転軸と、前記ハウジングに回転係合さ
    れた複数のアウタプレートと前記回転軸に回転係合され
    た複数のインナプレートからなりこれらアウタプレート
    およびインナプレートの摩擦係合により前記ハウジング
    と回転軸との間で回転トルクを伝達する多板クラッチ
    と、前記ハウジングと回転軸との差動回転に応じた圧力
    を発生しこの圧力によりピストンを介して前記多板クラ
    ッチを押圧する圧力発生手段とを備え、前記圧力発生手
    段は、前記ピストンとハウジングとの間に形成された円
    筒状空間部に収納され前記回転軸と一体的に回転する円
    周上複数の固定ブレードと、これら固定ブレードによっ
    て区画された複数の圧力室に充填された粘性流体と、前
    記複数の圧力室に収納され前記固定ブレード間を円周方
    向に相対移動可能な複数の可動ブレードとによって構成
    するとともに、前記固定ブレードおよび可動ブレードの
    回転方向一端部にステップ部を形成したことを特徴とす
    る駆動力伝達装置。
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