JPH02199331A - 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一対の回
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一対の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
せる湿式多板摩擦クラッチ、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一方の回
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
に当接する作動ピストンと、前記一方の回転部材に一体
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他方の回転部材に一体的
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一方の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、他方の回転部材
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トルク伝達可能に連結す
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、当該動力伝達機構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、両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は、摩
擦クラッチを構成する摩擦板としてベーパー、ファイバ
ーを主体とする摩擦係数の高い摩擦面部を有する摩擦板
が採用されるが、トルク伝達が連続滑り状態にてなされ
るため高差動回転時のトルク伝達が大きい場合には発生
する摩擦熱が大きく、摩擦板が早期に熱劣化する。

一般に、湿式多板摩擦クラッチにおいては、摩擦板の保
合時摩擦面部が有するスポンジ効果により摩擦面部の表
面にクラッチオイルが浸出し、同クラッチオイルが摩擦
熱を吸収して摩擦板の早期の熱劣化を防止すると考えら
れている。このため、上記したスポンジ効果が大きいほ
ど耐熱性が高く、摩擦面部の厚みが厚いほど耐熱性が高
い摩擦板とされている。しかしながら、トルク伝達が摩
擦板の連続滑り状態にてなされる場合には早期にスポン
ジ′効果が失われるため、摩擦面部の厚みを厚くしても
摩擦板の早期の熱劣化を防止することができない。従っ
て、本発明の目的は上記した課題に対処することにある
。

（課題を解決するための手段） 本発明は湿式多板摩擦クラッチおよびこれに押圧力を付
与する押圧力発生手段を備え形式の動力伝達機構におい
て、前記摩擦クラッチを構成する摩擦板として、ベーパ
ー、ファイバーを主体とする摩擦面部を有しかつ同摩擦
面部の厚みが０．２ｍｍ以下である摩擦板を採用したこ
とを特徴とする。

（発明の作用・効果） かかる構成において、摩擦板の摩擦面部の厚みが通常使
用されている摩擦板の摩擦面部の厚み（０，４ｍｍ以上
）に比較して極めて薄く、摩擦面部に蓄積される庫擦熱
の摩擦板の金属製基板への伝達効率が大きい、このため
、摩擦熱の放熱効果が大きくて摩擦板の摩擦面部の早期
の熱劣化が防止され、かつ摩擦面部の熱劣化に伴い発生
する不安定なトルク伝達状態が防止される。

（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
プロペラシヤフト２５に出力する。第１プロペラシヤフ
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ツ・ト２８に出力され、後輪２
９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の一端に内向
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１２ａ
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１２
ａ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１
２ａの他端側外周に組付けた後述の押圧力発生手段１０
ａ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１２ｄにて第２１０ベラシヤフト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１
１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は本発明の
摩擦板を構成するもので、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１３ｂの深さと略同じ厚みに形成されてい
て、環状凹所１３ｂ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１５ａをアウタケース１１のネジ部１１
ｃ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１３ｂ１およびリテーナ１５の一側面１
５ｂ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、クラッチディスク１７は第３図（ａ）（ｂ）
に示すように、鉄等金属製のコアプレート１７ａの環状
両側面に摩擦面部１７ｂを備えてなり、摩擦面部１７ｂ
はペーパーを主体とする通常使用されるノンメタリック
のもので、フェノール系接着剤を介してコアプレート１
７ａに接着されている。かかる摩擦面部１７ｂにおいて
は、厚みρが略０　、２ｍｍに形成されている。

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
ロへラシャフト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各クラッチプレート１
６とクラッチディスク１７とが連続滑り状態にてトルク
伝達を行っているため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、当該動力伝達機構１０の摩擦クラッチ１０ｂ
においては、クラッチディスク１７の摩擦面部１７ｂの
厚みが通常の串擦板の摩擦面部の厚み０．４ｍｍ以上に
比較して極めて薄く、摩擦面部１７ｂに蓄積される摩擦
熱のコアプレート１７ａおよびクラッチプレート１６へ
の伝達効率が大きい。

これら両プレート１７ａ、１６に伝達された摩擦熱はイ
ンナシャフト１２のフランジ部１２ｂ、アウタケース１
１の筒部１１ａから放熱される。このため、摩擦熱の放
熱効果が大きくてクラッチディスク１７の摩擦面部１７
ｂの早期の熱劣化が防止されるとともに、摩擦面部１７
ｂの熱劣化に伴い発生する不安定なトルク伝達状態が防
止される。

なお、本発明における押圧力発生手段は上記実施例の押
圧力発生手段１０ａに限らず、公知の適宜の押圧力発生
手段を採用することができる。

【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
（ａ）はクラッチディスクの正面図、第３図（ｂ）は同
図（ａ）の矢印■−■線方向の拡大部分断面図、第４図
は同機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、１トアウタケース、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、１
６・・クラッチプレート、１７・・・クラッチディスク
、１７ａ・・・コアプレート、１７ｂ・・・摩擦面部、 ５゜ ・プロペラシャフト。

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一対の回転部材間に
   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
   合力を増減させる湿式多板摩擦クラッチ、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てなる動力伝達
   機構において、前記摩擦クラッチを構成する摩擦板とし
   て、ペーパー、ファイバーを主体とする摩擦面部を有し
   かつ同摩擦面部の厚みが０．２ｍｍ以下である摩擦板を
   採用したことを特徴とする動力伝達機構。