JPH02199328A - 動力伝達機構 - 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、同軸的かつ相対回転可能に位置する内外両回
転部材間に配設されて、これら両部材間のトルク伝達を
行う動力伝達機構に関する。

（従来技術） かかる動力伝達機構は、駆動側回転部材と従動側回転部
材間に配設されてこれら両部材の相対回転時これら両部
材を互にトルク伝達可能に連結して、従動側回転部材を
駆動させる連結機構として使用されるものと、駆動側お
よび従動側回転部材間、両駆動側回転部材間または両従
動側回転部材間に配設されてこれら両部材の相対回転時
これら両部材を互にトルク伝達可能に連結して、これら
両部材間の回転差を制限させる差動制限機構として使用
されるもの等に大別される。前者の連結機構は主として
リャルタイム式の四輪駆動車における一方の動力伝達系
路に配設され、また後者の差動制限機構は主として車両
における各ディファレンシャルに配設される。

しかして、従来の動力伝達機構としては特開昭６３−２
４０４２９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配設され、こ
れら両回転部材の相対回転により作動して両回転部材を
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、および両回転部材の相対回転に応じ
た押圧力を発生させて前記摩擦クラッチに付与する押圧
力発生手段を備え、同押圧力発生手段を、前記両回転部
材間に液密的に軸方向へ摺動可能かつ外側回転部材に一
体的または一体回転可能に組付けられて前記摩擦クラッ
チに対向する作動ピストンと、前記外側回転部材に一体
回転可能に設けられて前記作動ピストンとの間に軸方向
に所定間隔を有して粘性流体が封入される流体室を形成
するリテーナと、半径方向へ延びる１または複数のベー
ン部を備え前記流体室にて前記内側回転部材に一体的に
組付けられたロータとにより構成してなる動力伝達機構
がある。

この種形式の動力伝達機構においては、両回転部材間に
相対回転が生じると外側回転部材に一体回転可能に組付
けた作動ピストンおよびリテーナと、内側回転部材に一
体的に組付けたロータとの間に相対回転が生じ、流体室
の前記ロータのベーン部にて区画された封入室内の粘性
流体が強制的に流動させられ、封入室内では流動抵抗等
に起因して圧力が発生する。すなわち、押圧力発生手段
に差動回転数に応じた圧力が発生する。この圧力は作動
ピストンを軸方向に押圧して摩擦クラッチを押圧させ、
同クラッチに両回転部材を動力伝達可能に連結する摩擦
係合力を発生させる。かかる摩擦係合力は差動回転数に
比例し、両回転部材間では差動回転数に比例し７たトル
クが一方から他方へ伝達される。従って、当該動力伝達
１１！！ｌｔＩは四輪駆動車の一方の動力伝達系路にお
ける駆動側回転部材と従動側回転部材との連結機構とし
て機能するとともに、駆動側および従動側回転部材間、
再駆動側回転部材間または両従動側回転部材間の差動制
限機構としても機能する。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記した形式の動力伝達機構において作動ピ
ストン、ロータ、リテーナ等がアルミ合金等である場合
互の摺動により摩耗して流体室内に金属微粉が発生し、
かかる微粉は両回転部材の高速回転時に遠心力の作用に
より流体室内の外周側に移行する。かかる微粉はその後
作動ピストンとリテーナとの当接面間の微小間隙を通っ
て外側回転部材の内周と作動ピストンの外周間に徐々に
侵入し、作動ピストンの外側回転部材に対する摺動抵抗
が増大するとともに変動し、トルク伝達特性が低下する
等不安定な状態となるおそれがある。

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。

（課題を解決するための手段） 本発明は」１記した形式の動力伝達機構において、前記
外側回転部材の内周に前記作動ピストンの夕１周との摺
動部に開口する環状溝才たは複数の凹所を設けたことを
特徴とする。

（発明の作用・効果） かかる構成によれば、両回転部材の回転時に生ずる遠心
力の作用にて作動ピストンの外周と外側回転部材の内周
間の微粉が環状溝または凹所内に移動するため、作動ピ
ストンの外側回転部材に対する摺動抵抗の増大がなくま
たは抑制され、トルク伝達特性が低下する等の不安定な
状態が防止される。

特に、環状溝または各凹所の開口を、作動ピストンおよ
び外側回転部材間に配設しなシ、−羽部材の近傍から作
動ピストンおよびリテーナの当接面間の微小間隙の部位
にまで拡開すれば、作動ピストンの外周と外側回転部材
の内周間での微粉の存在を皆無またはこれに近い状態に
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
図には本発明にかかる動力伝達機構の一実施例が示され
ている。当該動力伝達機構１０は第４図に示すように、
リャルタイム式の四輪駆動車の後輪側動力伝達系路に配
設される。

当該車両は前輪側が常時駆動するとともに後輪側が必要
時駆動するもので、エンジン２１の一側に組付けたトラ
ンスアクスル２２はトランスミッションおよびトランス
ファを備え、エンジン２１からの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
１０ベラシヤフト２５に出力する。第１１０ベラシヤフ
ト２５は動力伝達機構１０を介して第２プロペラシヤフ
ト２６に連結していて、これら両シャフト２５．２６が
トルク伝達可能な場合動力がリヤディファレンシャル２
７を介してアクスルシャフト２８に出力され、後輪２９
が駆動する。

しかして、動力伝達機構１０はアウタケース１１および
インナシャフト１２からなる環状の作動室内に押圧力発
生手段１０ａおよび摩擦クラッチ１０ｂを備えている。

アウタケース１１は所定長さの筒部１１ａ、の−端に内
向フランジ部１１ｂを備えてなり、筒部１１ａの他端が
開口していて他端側内周にネジ部１１ｃが形成されてい
る。インナシャフト１２は所定長さの段付きの筒部１２
ａの中間部外周に外向フランジ部１２ｂを備えてなり、
フランジ部１２ｂの外周には軸方向へ延びる外スプライ
ン部１２Ｃが形成され、かつ筒部１２ａの一端側内周に
は軸方向へ延びる内スプライン部１２ｄが形成されてい
る。かかるインナシャフト１２においては、その筒部１
２ａの一端がアウタケース１１の内向フランジ部１１ｂ
の内孔内に液密的かつ回転可能に嵌合されていて、筒部
１２ａの他端側外周に組付けた後述の押圧力発生手段１
０ａの構成部材を介してアウタケース１１に回転可能に
支持されている。インナシャフト１２はその内スプライ
ン部１、２　ｄにて第２プロペラシヤフト２６の先端部
のスプライン２６ａに嵌合して固定され、かつアウタケ
ース１１は第１プロペラシヤフト２５の後端に固定され
ている。

押圧力発生手段１０ａは作動ピストン１３、ロータ１４
およびリテーナ１５からなり、かつ摩擦クラッチ１０ｂ
は湿式多板クラッチ式のもので、多数のクラッチプレー
ト１６およびクラッチディスク１７からなる。各クラッ
チプレート１６はその外周のスプライン部をアウタケー
ス１１の内周に設けたスプライン部ｌｉｄに嵌合されて
、同ケース１１に一体回転可能かつ軸方向へ移動可能に
組付けられている。各クラッチディスク１７はその内周
のスプライン部をインナシャフト１２の外スプライン部
１２ｃに嵌合されて各クラッチプレート１６間に位置し
、同シャフト１２に一体回転可能かつ軸方向へ移動可能
に組付けられている。

これらのクラッチプレート１６およびクラッチディスク
１７の収容室Ｒ１にはクラッチ用オイルと気体とが所定
量封入されている。

押圧力発生手段１０ａを構成する作動ピストン１３はア
ウタケース１１の筒部１１ａの他端側内周に一体回転可
能かつ液密的に軸方向へ摺動可能に、またインナシャフ
ト１２に対してはその外周に回転可能かつ軸方向へ摺動
可能にそれぞれ組付けられていて、その−側面１３ａに
て図示最右端のクラッチプレート１６に当接している。

ロータ１４は第１図および第２図に示すように、環状ボ
ス部１４ａの外周の互に１８０′離れた部位にて半径方
向へ延びる２枚のベーン部１４ｂを備えてなり、環状ボ
ス部１４ａにてインナシャフト１２の筒部１２ａ外周に
嵌合させ、両二面幅部１２ｅ、１４ｃの作用にてインナ
シャフト１２に一体的に組付けられている。かかるロー
タ１４は作動ピストン１３の他側に設けた環状凹所１３
ｂの深さと略同じ厚みに形成されていて、環状凹所１３
ｂ内に嵌合している。リテーナ１５はその他端側外周に
ネジ部１５ａを備え、インナシャフト１２の筒部１２ａ
の他端側外周に液密的に軸方向へ摺動可能かつ回転可能
に嵌合され、アウタケース１１に対してはそのネジ部１
５ａをアウタケース１１のネジ部１１ｃに進退可能に螺
着され、かつ液密的となっている。かかるリテーナ１５
においては、軸方向の位置調整がなされてアウタケース
１１にカシメ手段にて固定され、その−側面１５ｂにて
作動ピストン１３の他側の環状外縁面１３ｃに当接し、
その−側面１５ｂと作動ピストン１３の環状凹所１３ｂ
とによりロータ１４が位置する流体室を形成している。

この流体室内にはシリコンオイル等高粘性流体が所定量
封入されており、またロータ１４はそのベーン部１４ｂ
の外周を環状凹所１３ｂの内周に液密的に接触させ、か
つベーン部１４ｂの両側面と環状凹所１３ｂの他側面１
３ｂ１およびリテーナ１５の一側面１５ｂ間に微小間隙
を形成して、流体室内を２つの滞留室Ｒ２に区画してい
る。

しかして、アウタケース１１の筒部１１ａの内周には第
１図および第３図に示すように環状溝１１ｅが形成され
ており、環状溝ｌｉｅは作動ピストン１３の外周１３ｄ
との摺動部に開口している。

かかる環状溝１１ｅは断面梯形状を呈して拡開していて
、その−側面１１ｅ１がアウタケース１１と作動ピスト
ン１３間のシール部材１８の近傍にまで傾斜して延び、
かつその他側面１１ｅ２がリテーナ１５の一側面１５ｂ
にまで垂直状に延びている。

かかる構成の動力伝達機構１０においては、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２
５．２６間に相対回転が生じると、第１プロペラシヤフ
ト２５に一体回転可能に組付けられているアウタケース
１１、作動ピストン１３およびリテーナ１５と、第２プ
ロペラシヤフト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１４との間に相対回転
が生じる。従って、押圧力発生手段１０ａの流体室内に
おいては、滞留室Ｒ２内の粘性流体が相対回転数に比例
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Ｒ２内では流動抵抗に起因してベーン部
１４ｂの下流側端から次のベーン部１４ｂ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
布の増圧部分は差動回転数に比例して増大するもので、
作動ピストン１３を軸方向へ押圧する。この結果、作動
ピストン１３は摩擦クラッチ１０ｂを押圧して摩擦クラ
ッチ１０ｂを構成する各クラッチプレート１６とクラッ
チディスク１７をクラッチ用オイルを介して摩擦係合さ
せる。これにより、摩擦クラッチ１０ｂにおいては差動
回転数に比例したトルクをアウタケース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、この４輪駆動状態においては前後輪の差動回転を許
容し、タイトコーナブレーキング現象の発生も防止され
る。

ところで、作動ピストン１３およびリテーナ１５とロー
タ１４間の相対回転時における摩耗により流体室内に微
粉が発生すると、かかる微粉は遠心力の作用により作動
ピストン１３の環状外縁面１３ｃとリテーナ１５の一側
面１５ｂ間の微小間隙を通って作動ピストン１３の外周
１３ｄとアウタケース１１の内周面に侵入するが、その
俊速やかに環状溝ｌｉｅ内の底部に移動して滞積する。

このため、かかる微粉により作動ピストン１３の摺動抵
抗が増大することがないとともに変動することがなく、
作動ピストン１３の摩擦クラッチ１０ｂに対する押圧力
には何等の影響も及ぼさない。

従って、かかる微粉に起因してアウタケース１１とイン
ナシャフト１２間すなわち両シャフト２５．２６間での
トルク伝達が低下する等の不安定な状態が生じることは
ない。

なお、本実施例においてはアウタケース１１の内周に環
状溝ｌｉｅを形成した例について示したが、本発明にお
いてはこの環状溝ｌｉｅに換えてこれと同一または類似
断面の複数の凹所を形成してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る動力伝達機構の断面図
、第２図は第１図の矢印■−■線方向の断面図、第３図
は同機構の要部拡大断面図、第４図は同ｉ構を採用した
車両の概略図である。 符号の説明 １０・・・動力伝達機構、１０ａ・・・押圧力発生手段
、１０ｂ・・・摩擦クラッチ、１１・アウタケース、ｌ
ｉｅ・・・環状溝、１２・インナシャフト、１３・・・
作動ピストン、１４・ロータ、１４ｂ・・・ベーン部、
１５・・リテーナ、１６・・・クラッチプレート、１７
・クラッチディスク、２５．２６・・・プロペラシャツ
ｌ−０ 出願人　　トヨタ自動車株式会社 豊田工機株式会社 代理人　　弁理士　長谷照−（外１名）第 図 １４ｂ　　・・ベーン部 １５−　　リテーナ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   に配設され、これら両回転部材の相対回転により作動し
   て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、および両回転部材の
   相対回転に応じた押圧力を発生させて前記摩擦クラッチ
   に付与する押圧力発生手段を備え、同押圧力発生手段を
   、前記両回転部材間に液密的に軸方向へ摺動可能かつ外
   側回転部材に一体回転可能に組付けられて前記摩擦クラ
   ッチに対向する作動ピストンと、前記外側回転部材に一
   体的または一体回転可能に設けられて前記作動ピストン
   との間に軸方向に所定間隔を有して粘性流体が封入され
   る流体室を形成するリテーナと、半径方向へ延びる１ま
   たは複数のベーン部を備え前記流体室にて前記内側回転
   部材に一体回転可能に組付けられたロータとにより構成
   してなる動力伝達機構において、前記外側回転部材の内
   周に前記作動ピストンの外周との摺動部に開口する環状
   溝または複数の凹所を設けたことを特徴とする動力伝達
   機構。