JPH02176222A - ビスカスカップリング - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、粘性流体を介してトルクを伝達するビスカ
スカップリングに関する。

（従来の技術） 特開昭６２−１０６１３０号公報と実開昭６２−３２２
３２号公報に円筒状のクラッチ筒を用い粘性流体を介し
てトルクを伝達する粘性（流体）クラッチ（ビスカスカ
ップリング）が記載されている。これらはクラッチ筒の
重なり代を調整することによりトルク伝達特性を変える
ことが出来るように構成されている。

クラッチ筒の重なり代の調整に当って、前者は、第４図
に示すように、操作手段２０１でスリーブ２０３を軸方
向に移動操作するように構成され、後者は、第５図に示
すようにアクチュエータ２０５の操作力は支点２０７に
支持されたレバー２０９により駆動腕２１１に伝達され
第２ハウジング２１３が移動操作される。このように、
いずれの場合も操作に当ってはクラッチ筒の一方側だけ
が移動するから操作量が長く従って操作量に対してトル
ク伝達特性が変化するレスポンスが悪い。

（発明が解決しようとする課題） そこで、この発明は、移動操作量が短くトルク伝達特性
変化のレスポンスが良いビスカスカップリングの提供を
目的とする。

「発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明のビスカスカップリングは、相対回転及び軸方
向相対移動自在に配置された第１と第２のハウジング部
材と、第１のハウジング部材とは軸方向相対移動自在に
又第２のハウジング部材とは軸方向相対移動自在且つ相
対回転自在に配置された中間部材と、各ハウジング部材
の間に形成され粘性流体が封入された作動室と、この作
動室内で径方向に交互配置され第２のハウジング部材と
中間部材とに各別に係合された複数のクラッチ筒と、第
２のハウジング部材の軸方向移動操作力を逆転して中間
部材の移動操作力とする伝達機構とを備えたことを特徴
とする。

（作用） 第１又は第２のハウジング部材の一方からトルクが入力
すると、このトルクは粘性流体の剪断抵抗により一側と
他側のクラッチ部間で授受され、他方のハウジング部材
に伝達される。このとき、これらクラッチ部間の回転差
が大きいと、この回転差は大きく制限されて伝達トルク
は大きくなり、回転差が小さいとこの回転差は許容され
伝達トルクは小さくなる。

制御手段により第２のハウジング部材を例えば中間部材
の方へ移動操作するとこの操作力は伝達機構により反転
して伝達され中間部材を′７５２のハウジング部材に近
付ける。同様に第２のハウジング部材を中間部材から遠
ざけるとこの操作力により中間部材は第２のハウジング
部材から遠ざかる方向に移動する。このように、一方の
クラッチ筒を移動させると他方のクラッチ筒も同様に反
対方向に移動するからクラッチ筒の重なり代は急激に変
化する。従って、操作量は少なくてすみ、トルク伝達特
性変化のレスポンスは良い。

（実施例） 第１図と第２図により第１実滴例を説明する。

なお、以下の説明で左右の方向は第１図の左右の方向と
する。

ハウジング１（第１のハウジング部材）は本体３と左の
側壁５からなり、これらの部材はボルト７によりトルク
入力用のリングギヤ９と共線めされている。ハウジング
１の内部にはスライダ１１（中間部材）がこれらの間に
設けられたスプライン部１３によって軸方向移動可能に
係合している。

ハブ部材１５（第２のハウジング部材）はハウジング１
とスライダ１１と同軸にこれらと相対回転及び軸方向相
対移動可能に配置されている。ハウジング１とハブ部材
１５の間にはニードルベアリング１７が配置され止め輪
１９でハウジング１側に位置決めされている。又、ハブ
部材１５の右端部には軸（図示していない）と軸方向移
動自在に連結するためのスプライン２１が設けられてい
る。

ハウジング１とスライダ１１とハブ部材１５の間には作
動室２３が形成されている。ハウジング１とスライダ１
１及びハブ部材１５の間にはＸリング（断面がＸ字状の
シール材＞２５．２７が、又スライダ１１とハブ部材１
５の間にはＸリング２９がそれぞれ配置され作動室２３
を液密状態に保っており、作動室２３には高粘度のシリ
コンオイルが封入されている。この作動室２３の内部で
は径方向に交互配置された複数のクラッチｎ３１゜３３
がスライダ１１の右側面とハブ部材１５のフランジ部３
５の左側面とに各別に係合固定されている。

スライダ１１には互に軸方向反対向きに配置され通路３
７により連通したシリンダ室３９．４１が形成されてお
り、シリンダ室３９にはハウジング１の側壁５に設けら
れたピストン部４３がＯリング４５．４７を介して摺動
自在に係合し、シリンダ室４１にはハブ部材１５のピス
トン部４９が摺動自在に係合している。シリンダ室４１
の左側においてスライダ１１とハブ部材１５との間にＸ
リング５１が配置されており、前記Ｘリング２９ととも
にシリンダ室４１を液密状態に保っている。

これらのシリンダ！３９．４１と通路３７にはボート５
３から作動油が充填され、ボート５３はプラグ５５で塞
がれている。このようにして伝達機構５７が構成されて
いる。

ハブ部材１５の左端部には周溝５９が設けられ、この周
溝５９には操作系のフォークが活動自在に係合しアクチ
ュエータくいずれも図示していない）は操作系を介して
ハブ部材１５を左右に移動操作する。アクチュエータと
操作系とで制御手段が構成される。このようにして、ビ
スカスカップリング６１が構成されている。

次に、この実施例の機能を説明する。

リングギヤ９からハウジング１にトルクが入力すると、
このトルクはスプライン部１３を介してスライダ１１に
伝達されクラッチ筒３１を回転させる。この回転はシリ
コンオイルの剪断抵抗によりクラッチ筒３３に伝えられ
、そのトルクはハブ部材１５から出力される。このとき
、クラッチ筒３１．３３間の回転差が大きいとこの回転
差は大きく制限されて伝達トルクは大きくなり回転差が
小さいとこの回転差は許容されて伝達トルクは小さくな
る。

制御手段によりハブ部材１５を左方に移動させると、ク
ラッチ筒３３が左方へ移動するとともに作動油が通路３
７を通ってシリンダ室４１からシリンダ室３９に押し出
されシリンダ室３９を押し拡げてスライダ１１とクラッ
チ筒３１とを右方へ移動させる。又、ハブ部材１５を右
方へ移動させると作動油はシリンダ室３９からシリンダ
室４１に流入しシリンダ室３９の容積が減少してスライ
ダ１１は左方へ移動する。クラッチ筒３１．３３の重な
り代が変わるとシリコンオイルの剪断抵抗が変わりトル
ク伝達特性が変化する。又、上記のように、クラッチ筒
３３は常にクラッチ筒３１と反対方向に移動するから重
なり代りは操作量に較べて大きく変化する。従って、操
作口は少くトルク伝達特性変化のレスポンスは良い。又
、操作量が少ないことから操作系をコンパクトにするこ
とができる。

第２図は、エンジン６３、トランスミッション６５、ト
ランス７７６７、前輪６９，７１、後輪７３．７５など
を有するフロントエンジン・フロントドライブ（ＦＦ）
ベースの四輪駆動（４ＷＤ）車を示し、この実施例のビ
スカスカップリング６１は後輪側の駆動系に配置されて
いる。なお、制御手段は運転席から手動操作可能か又は
操舵条件や路面条件により自動操作可能に構成されてい
る。

良路走行中は前後輪間の回転差は小さく、従ってビスカ
スカップリング６１を介して後輪７３゜７５へ送られる
駆動力は小さいから車両は実質的にＦＦの二輪駆動（２
ＷＤ）車相当の駆動力配分状態となり、燃費が向上する
他にこのような車両の特性が得られる。制御手段により
クラッチ筒の重なり代りを小さくすれば更に後輪７３．
７５側への伝達トルクを小さく、燃費を向上することが
できる。

悪路などにおいて、前輪６９．７１側がスリップすると
前後輪間の回転差が増大し後輪７３，７５側へ大きな駆
動力が伝達されるから、車両はスタック状態に陥らず円
滑な走行を維持できる。このようにして悪路脱出性（走
破性）が向上する。

このとき、重なり代りを大きくすれば後輪７３゜７５側
への駆動力が大きくなり走破性が更に向上する。

ｍ属人れのような低速急旋回の際の前後輪間の回転差は
ビスカスカップリング６１によって吸収されるからタイ
トコーナーブレーキング現象は生じない。

ビスカスカップリング６１のトルク伝達特性変化のレス
ポンスが良いから必要なタイミングで必要な大きさの伝
達トルクが得られる。

第３図により第２実施例を説明する。左右の方向はこの
図面の左右の方向である。

ハウジング６３（第１のハウジング部材）は本体６５と
左の側壁６７とからなり、ボルト６９によってリングギ
ヤ７１と共線めされている。ハウジング６３の内部には
スライダ７３（中間部材）がスプライン部７５を介して
軸方向に移動自在に配置されている。ハブ部材７７（第
２のハウジング部材）はハウジング６３及びスライダ７
３と同軸−二これらの部材と相対回転及び軸方向相対移
動自在に配置されている。ハブ部材７７の右端部には軸
（図示していない）と軸方向移動可能に連結するスプラ
イン７９が設けられている。

ハウジング６３とスライダ７３とハブ部材７７との間に
は作動室８１が設けられ、高粘度のシリコンオイルが封
入されている。ハウジング６３とスライダ７３及びハブ
部材７７の間にはＸリング８３．８５が、又スライダ７
３とハブ部材７７との間にはＸリング８７がそれぞれ配
置され作動室８１を液密状態に保っている。作動室８１
の内部では径方向に交互配置された複数のクラッチ筒８
９．９１がスライダ７３側とハブ部材７７側とに各別に
固定されている。

ハウジング６３の内部においてその側壁６７には支持部
材９３が設けられている。複数の連結部材９５は放射状
に配置され、支持部材９３に設けられた支点９７上に回
動自在に支持されている。

これら連結部材９５の径方向外側の各端部９９はスライ
ダ７３上に揺動及び移動自在に係合しており、他の端部
１０１と側壁６７との間にはコイルばね１０３が装着さ
れており、端部１０１を常に右方に付勢している。端部
１０１はハブ部材７７に当接している。このようにして
、伝達機構１０５が構成されている。

側壁６７とハブ部材７７との間にはシール材１０７が配
置されており、その左側においてハブ部７７上には操作
系の部材が係合し、この操作系を介してアクチュエータ
（いずれも図示していない）はハブ部材７７を左右に移
動操作する。これら操作系とアクチュエータとで制御手
段が構成される。

制御手段によりハブ部材７７を左方へ移動させるとこの
操作力は連結部材９５によって方向が反転しスライダ７
３を右方へ移動させ、第３図（ｂ）に示すように、クラ
ッチ筒８９．９１の重なり代りが増加する。又、この操
作力を停止すればコイルばね１０３の付勢力によりハブ
部＠７７は右方へ移動するとともにスライダ７３は左方
へ移動し重なり代りは減少する。このようにして、クラ
ッチ筒８９．９１が同時に反対方向に移動するから、操
作ωは少なく、操作入力に対するトルク伝達特性変化の
レスポンスは速い。他の礪能は上記第１実施例と同じで
ある。

［発明の効果］ 以上のように、この発明のビスカスカップリングは回転
差を制御Ｉ（制限と許容）しながらトルク伝達が行える
上、トルク伝達特性を変えることができる。トルク伝達
特性を変えるための操作量は短く、特性変化のレスポン
スは良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の断面図、第２図はこの実施例を用
いた車両のスケルトン機構図、第３図は第２実施例の概
略断面図、第４図と第５図はそれぞれ従来例の断面図で
ある。 １．６３・・・ハウジング（第１のハウジング部材）１
５．７７・・・ハブ部材（第２のハウジング部材）１１
．７３・・・スライダ（中間部材）２３．８１・・・作
動室 ３１．３３，８９，９１・・・クラッチ筒５７．１０５
・・・伝達機構 第４図 代理人　弁理士　　三　好　保　男 １．６３・・・ハウジング（第１のハウジング部材）１
５．７７・・・ハブ部材（第２のハウジング部材）１１
．７３・・・スライダ（中間部材）２３．８１・・・作
りＩｌ室 ３１．３３．８９．９１・・・クラッチ筒５７．１０５
・・・伝達Ｉｌ構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 相対回転及び軸方向相対移動自在に配置された第１と第
   ２のハウジング部材と、第１のハウジング部材とは軸方
   向相対移動自在に又第２のハウジング部材とは軸方向相
   対移動自在且つ相対回転自在に配置された中間部材と、
   各ハウジング部材の間に形成され粘性流体が封入された
   作動室と、この作動室内で径方向に交互配置され第２の
   ハウジング部材と中間部材とに各別に係合された複数の
   クラッチ筒と、第２のハウジング部材の軸方向移動操作
   力を逆転して中間部材の移動操作力とする伝達機構とを
   備えたことを特徴とするビスカスカップリング。