JPH01238721A - 粘性流体継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粘性流体継手に関する。

〔従来技術〕

粘性流体継手の一形式として、互に液密的かつ相対回転
可能に組付けられて同軸的に位置し内部に粘性流体を収
容する環状の流体室を形成するアウタメンバーおよびイ
ンナメンバーと、前記流体室内に配置され外周側にて前
記アウタメンバーの内周側に一体回転可能に組付けられ
た多数のアウタプレートおよび内周側にて前記インナメ
ンバーの外周側に一体回転可能に組付けられて前記各ア
ウタプレートと交互に位置する多数のインナプレートを
備え、前記両メンバーの相対回転時前記流体室内に生じ
る流体の剪断力の作用にて間両メンバーの一方から他方
へ動力を伝達する粘性流体継手がある。

この種形式の粘性流体継手は動力伝達機構に組込まれて
過負荷の抑制、トルク変動に起因する振動の低減等とし
て機能するとともに、四輪駆動車に組込まれて荒地走行
、厳しいコーナリング走行時に発生する前後両輪間の極
端な回転速度差を抑制して走行安定性等を向上すべく機
能する。特に、上記四輪駆動車に組込まれる粘性流体継
手にあっては、車両の走行状態に応じてトルク伝達特性
を変化させ得るものが望しい。しかしながら、一般のこ
の種形式の粘性流体継手においては、粘性流体の特性と
両プレートの相対向する面積の総和、プレート間の間隔
等によりトルク伝達特性が定まり、走行中にトルク伝達
特性を変化させることは実質的に不可能である。

これに対処すべく、各アウタプレート間および各インナ
プレート間に介在させるスペーサとして、外部操作によ
り軸方向に変形する弾性部材からなるスペーサを採用し
、かつ油圧または押圧部材により流体室の一側壁を押圧
して各プレート間の間隔を変化させてトルク伝達特性を
可変に構成した粘性流体継手が実開昭６２−３２２３３
号公報に示されている。かかる粘性流体継手においては
、外部操作により各スペーサを軸方向に圧縮させるとア
ウタプレートとインナプレート間の間隙が小さくなり、
これに応答して粘性流体の剪断力が大きくなって両メン
バー間の単位回転速度差に対する伝達トルク量を増大さ
せるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記公報に示された粘性流体継手においては
、粘性流体中に含まれる気泡を圧縮するものであること
から側壁に対する押圧力を大きくしなければならず、ま
たこれに起因して流体室の内圧が大きくなり流体継手に
は高耐圧性が要求される。

一方、流体室の内圧の上昇を防止する手段としては特開
昭５１−９９７６９号、特開昭６２−１２７５２１号公
報に示されているように、流体室の内圧を吸収する圧力
逃げ室を設ける手段があるが、かかる手段は流体室に別
室を付加することになるため流体継手が必然的に大きく
なる。

従って、本発明の目的は、トルク伝達特性の可変の粘性
流体継手において、大きな押圧力を要することなく、か
つ継手自体大型化することなくトルク伝達特性を可変に
することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記した形式の粘性流体継手において、前記流
体室内に同流体室の一側壁を液密的かつ軸方向へ摺動可
能に貫通し外部操作により摺動して前記各プレート間の
間隙を変更させる押圧手段を臨ませるとともに、前記側
壁を前記両メンバーに液密的かつ軸方向へ摺動可能に構
成したことを特徴とするものである。

〔発明の作用・効果〕

かかる構成の粘性流体継手においては、押圧手段を軸方
向へ摺動させて各プレート間の間隙を変更することによ
りトルク伝達特性が変化する。この際、押圧手段の流体
室に対する進入、退出による同流体室の容積の減、増量
により側壁が軸方向へ摺動し、容積の減、増量を是正す
る。このため、大きな押圧力を要することなく各プレー
ト間の間隙を変更することができる。また、押圧手段の
受正面積を側壁の受圧面積に比して小さくすることがで
きるため、側壁の軸方向の摺動量を短くし得て継手の大
型化を抑制することができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面に基づいて説明するに、第１
図には本発明の第１実施例を係る粘性流体継手であるビ
スカスカップリング１０が示されている。当該ビスカス
カップリング１０は、第２図に示すように四輪駆動車の
動力伝達装置における方向変換機構内に配設されている
。かかる動力伝達装置においては、エンジン２１からの
動力がトランスミッション２２を経てセンタディファレ
ンシャル２３に伝達され、同ディファレンシャル２３に
てフロントディファレンシャル２４と方向変換機構２５
とに分配される。フロントディファレンシャル２４に分
配された動力は前輪２６側へ伝達され、かつ方向変換機
構２５に分配された動力はりャディファレンシャル２７
を経て後輪２８測へ伝達される。

ビスカスカップリング１０はアウタメンバー１１、イン
ナメンバー１２、多数のアウタプレート１３ａおよびイ
ンナプレート１３ｂを備えている。

アウタメンバー１１は中央の外殻１１ａと左右の第２、
第３外殻１１ｂ、ｌｌｃを固着して一体化してなるハウ
ジング状のもので、内部の中間には外殻１１ａの内周に
対して液密的かつ摺動可能に環状プレー）ｌｉｄが嵌合
されている。かかるアウタメンバー１１は方向変換機構
２５のマウントケース２５ａ内に位置決め固定されてい
る。第２外殻１１ｂには中空シャフト１１ｅが一体的に
設けられており、同シャフトｌｌｅはセンタディファレ
ンシャル２３の右側サイドギヤ２３ａとマウントケース
２５ａとにトルク伝達可能に連結している。

インナメンバー１２はハブ状のもので、アウタメンバー
１１の内周側に同メンバー１１と同軸的、液密的かつ回
転可能に組付けられていて、アウタメンバー１１の外殻
１１ａ、ｌｌｃおよび環状プレート１１ｄと共に環状の
流体室を形成している。

しかして、環状プレートｌｌｄはインナメンバー所定以
上の摺動が規制されている。このインナメンバー１２は
センタディファレンシャル２３の左側サイドギヤ２３ｂ
にトルク伝達可能に連結した中空の連結シャフト２３ｃ
の外周にスプライン嵌合し、同シャフ）２３ｃとトルク
伝達可能に連結している。

両プレート１３ａ、１３ｂは所定厚みの環状のもので、
アウタプレート１３ａはその外周縁の一部をアウタメン
バー１１の第１外殻１１ａの溝部に嵌合されて、同外殻
１１ａの内周側にトルク伝達可能に組付けられている。

また、インナプレート１３ｂはその内周縁の一部をイン
ナメンバー１２の溝部に嵌合されて、同メンバー１２の
外周側にトルク伝達可能に組付けられている。各アウタ
プレー１−１３ａ間には第３図（ａ）に示すバネ部材１
４が同図ｔｂ）に示す状態に圧縮されて介装されており
、この状態で各アウタプレート１３８間の間隙を一定に
保持している。各バネ部材１４は各プレ）１３ａ側から
の押圧により最大限同図（Ｃ）に示す状態、すなわちバ
ネ部材１４０線径にまで圧縮される。なお、バネ部材１
４の線径はインナプレー）１３ｂの厚みよりわずかに大
きく形成されている。

アウタメンバー１１の第３外殻１１Ｃと環状プレート殻
１１ｄ間には、押圧手段を構成するピストン部材１５が
介装されている。ピストン部材１５は第３外殻１１ｃの
内周側に液密的かつ軸方向へ摺動可能に組付けられてお
り、ピストン部材１５の外向フランジ部１５ａと第３外
殻１１ｃの側壁間にシリンダ部Ｃが形成されている。ま
た、ピストン部材１５の外向フランジ１１５ａに軸方向
へ穿設された複数のブツシュロッド部１５ｂは環状プレ
ート１１ｄを液密的かつ軸方向へ摺動可能に貫通してい
る。一方、流体室内の図示右端部には一対の環状の押圧
プレート１６ａ、１６ｂが介装されている。第１押圧プ
レート１６ａはアウタメンバー１１の第１外殻１１ａ側
に一体回転可能かつ軸方向へ摺動可能に組付けられ、か
つ第２押圧プレート１６ｂはインナメンバー１２側に一
体回転可能かつ軸方向へ摺動可能に組付けられていて、
これら両プレート１６ａ、１６ｂは第４図に示すように
ニードルベアリング１６ｃを介して互に係合している。

第１押圧ブレーｔ−１６ａは図示右端のアウタプレート
１３ａに当接するとともに環状プレー１−１１ｄの内側
面およびピストン部材１５のブツシュロッド部１５ｂに
当接し、かつ第２押圧プレー）１６ｂは図示右端のイン
ナプレート１３ｂに当接している。ピストン部材１５の
フランジ部１５ａと環状プレー）１１ｄ間には圧縮スプ
リング１７が介装されており、同スプリング１７は環状
プレート１１ｄを流体室側へ付勢して位置決めしている
。

アウタメンバー１１の第３外殻１１Ｃとピストン部材１
５の外向フランジ部１５ａ間に形成されたシリンダ部Ｃ
には流体の流通路２５Ｇが臨んでおり、この流通路２５
Ｃを通してシリンダ部Ｃに対する流体の給排がなされる
。なお、流通路２５Ｃは流体圧源に連通しているととも
に同流通路２５ｃの途中には電磁弁が介装されており、
通常の状態においてはシリンダ部Ｃを大気に開放させて
いるが、前後両輪間に設定以上の回転速度差が発生した
ときには電磁弁が動作してシリンダ部Ｃに所定の油圧を
供給する。

かかる構成のビスカスカップリング１０においては、四
輪駆動車の走行中センタディファレンシャル２３の各サ
イドギヤ２３ａ、２３ｂに連結しているアウタメンバー
１１とインナメンバー１２とが実質的に等速回転してい
るときには、両メンバー１１．１２間でのトルク伝達が
ない。しかしながら、車両走行中に路面状態の変化、操
舵、加速、減速等により両メンバー１１．１２間に回転
速度差が発生して両プレー１−１３ａ、１３ｂ間に相対
回転が発生すると、粘性流体の剪断力の作用にて両メン
バー１１．１２間でトルク伝達が行われ、前後両輪間の
極端な回転速度差が防止される。

特に、急激な加減速操作により前後両輪間に設定された
以上の大きな回転速度差が発生した場合には、流通路２
５ｃを通して油圧が速やかにシリンダ部Ｃに付与される
。この結果、ピストン部材１５が軸方向へ摺動して各ブ
ツシュロッド１５ｂにて両押圧ブレー１−１６３．１６
ｂを図示左方へ押動し、同時にプソシュロソｌ”　１５
　ｂの流体室内の進入による同流体室の容積の減少によ
り、環状プレート１１ｄは容積減少量を補償すべく図示
右方へ摺動する。これにより、押動力は各バネ部材１４
を圧縮させて全てのアウタプレート１３ａに伝達され、
各アウタプレー）１３３間の間隙が減少し同時に各イン
ナプレート１３ｂの自動調心力により各アウタプレート
１３ａに追従し、全てのプレー）１３ａ、１３ｂ間の間
隙が均一に減少する。

従って、ビスカスカップリング１０の伝達トルクは増大
し、前後両輪間の極端な回転速度差を抑制して車両の走
行安定性が図られる。なお、前後両輪間の回転速度差が
設定以下になった場合にはシリンダ部Ｃへの油圧の付与
は停止される。このため、各ハネ部材１４に対する圧縮
力が解消されて各プレート１３ａ、１３ｂ間の間隙が元
の間隙に復帰し、同時にピストン１５が復帰して環状プ
レートｌｉｄが圧縮スプリング１７の作用で復帰する。

このように、当該ビスカスカップリング１０においては
流体室の容積の減、増を環状プレート１１ｄの軸方向へ
の摺動によって行っており、ブツシュロッド１５ｂの受
圧面積が環状プレート１１ｄの受圧面積に比し小さいた
め、ブツシュロッド１５ｂの進退に起因する容積の減増
を補償するための環状プレート１１ｄの摺動量が極めて
小さくてよい。従って、当該ビスカスカップリング１０
によれば大きな押圧力を要することなくトルク伝達特性
の変更が可能で、かつカンブリング１０自体の大型化を
抑制することができる。

第５図には本考案の第２実施例に係る粘性流体継手であ
るビスカスカップリング３０が示されている。当該ビス
カスカップリング３０は実開昭６２−３２２３３号公報
に示された形式のビスカスカップリングに本考案を実施
したもので、アウタメンバー３１、インナメンバー３２
、アウタプレート３３ａ、インナプレート３３ｂ、バネ
部材３４および押圧手段３５からなり、アウタメンバー
３１を構成する環状プレー）３１ａは流体室の一側壁を
構成し、かつ同プレー）３１ａは外殻３１ｂおよびイン
ナメンバー３２に対して液密的で軸方向へ摺動可能に組
付けられている。また、環状プレート３１ａはインナメ
ンバー３２に対して相対回転可能であり、圧縮スプリン
グ３６により付勢されて位置決めされている。押圧手段
３５は環状プレー１−３１２を液密的かつ軸方向へ摺動
可能に貫通して流体室内に臨むブツシュロッド部３５ａ
を備え、同ブツシュロッド部３５ａは油圧シリンダにて
作動する駆動アーム３５ｂにて進退し、各プレー）３３
ａ、３３ｂの間隙を変更させる。

なお、アウタメンバー３１は四輪駆動車の前輪駆動用出
力軸４１に連結され、かつインナメンバー３２は後輪駆
動用出力軸４２に連結されている。

以上の構成により、当該ビスカスカップリング３０は第
１実施例に係るビスカスカップリング１０と略同様に作
動し、かつ同様の作用効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る粘性流体継手である
ビスカスカップリングの断面図、第２図は同ビスカスカ
ップリングを搭載した車両の動力系統を示すスケルトン
図、第３図ｔａ）、ｔｂ）、［Ｃ）はバネ部材の介装前
、介装後および圧縮時の状態を示す側面図、第４図は同
ビスカスカップリングの部分断面図、第５図は第２実施
例に係るビスカスカップリングの断面図である。 符号の説明 １０．３０・・・ビスカスカップリング、１１゜３１・
・・アウタメンバー、ｌｉｄ、３１ａ・・・環状プレー
ト、１２．３２・・・インナメンバー、１３ａ、１３ｂ
、３３ａ、３３ｂ−・・プレート、１４．３４・・・バ
ネ部材、１５・・・ピストン部材、３５・・・押圧手段
、１６ａ、１６ｂ・・・押圧プレート、２３・・・セン
タディファレンシャル、２３ｃ・・・連結シャフト、２
５・・・方向変換機構。 第２ １０　　　ビスカスカップリング １１　　　　アウタメンバー １２　・　インナメンバー １３ａ、１３ｂ・・　プレート ２３・　・センタディファレンンヤル ２３ｃ・　・連結ソヤフト ２５・・・方向変換機構 第３図 第４図 Ｃ） １３ａ、１３ｂ−−・プレート １４・　　バネ部材 １６ａ、１６ｂ−押圧プレート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　互に液密的かつ相対回転可能に組付けられて同軸的に
   位置し内部に粘性流体を収容する環状の流体室を形成す
   るアウタメンバーおよびインナメンバーと、前記流体室
   内に配置され外周側にて前記アウタメンバーの内周側に
   一体回転可能に組付けられた多数のアウタプレートおよ
   び内周側にて前記インナメンバーの外周側に一体回転可
   能に組付けられて前記各アウタプレートと交互に位置す
   る多数のインナプレートを備え、前記両メンバーの相対
   回転時前記流体室内に生じる流体の剪断力の作用にて間
   両メンバーの一方から他方へ動力を伝達する粘性流体継
   手において、前記流体室内に同流体室の一側壁を液密的
   かつ軸方向へ摺動可能に貫通し外部操作により摺動して
   前記各プレート間の間隙を変更させる押圧手段を臨ませ
   るとともに、前記側壁を前記両メンバーに液密的かつ軸
   方向へ摺動可能に構成したことを特徴とする粘性流体継
   手。