JPH0257728A - 動力伝達装置 - 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、例えば車両などに用いられる動力伝達装置
に関する。

（従来の技術） 特開昭６２−１０６１３０号公報に粘性クラッチ（動力
伝達装置）が記載されている。この装置は同軸上で相対
回転可能に配置された一対の回転部材に、同軸上で径方
向に交互に配置した径の異なる円筒を各別に固定し、こ
れらの円筒の間に粘性流体を満して構成され、回転部材
間に差動回転が生じると粘性流体のｅＪｊ断抵抗により
一方から他方へトルクが伝達されるビスカスカップリン
グである。

このように構成されているから、差動回転によって生じ
る駆動側と被駆動側の各円筒間の周速の差は外周側程大
きく、従って伝達トルクの大きい外周側円筒の固定部に
大きな力が加わる。又、粘性流体の温度上昇はこの周速
の差により外周側程大きくなる。しかし、円筒が重なり
あったこの装置の構造上の理由により外側の高温の粘性
流体は内側の比較的低温の部分と混り合いにくいから外
側の粘性流体の熱膨張により円筒が内側へ押圧される。

押圧されて円筒が変形するかあるいは互いに接触すれば
トルク伝達特性が急に変化するとともに円筒又はその固
定部が破損する恐れがある。

（発明が解決しようとする課題） そこで、この発明は上記のような構成において各円筒に
加わる力が平均的であり、又、粘性流体の温度上昇が外
側と内側とで均一であり従って特性が安定した動力伝達
装置の提供を目的とする。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） この発明の動力伝達装置は、一対の回転部材を同軸上で
相対回転可能に配置し、これら回転部材の間に形成され
た作動室の内部において同軸上で径方向に交互配置され
た径の異なる複数の円筒を前記各回転部材に各別に固定
するとともにこの作動室内部に粘性流体を封入してなり
、前記円筒の対向壁面間隔を径方向内側に向って順次狭
く形成したことを特徴とする。

（作用） 回転部材の一方にトルクを入ノＪすると粘性流体の剪断
抵抗により他方の回転部材にトルクが伝達される。この
とき、入力側のトルクの大きさと出力側の負荷の大きさ
とのバランスにより入出力間の回転差が大きくなると粘
性流体の剪断抵抗によりその回転差の制限量が増大し伝
達トルクが大きくなり、回転差が小さくなると回転差の
許容量が増大し伝達トルクが小さくなる。

又、各円筒の対向壁面間隔を周速の差が大きい外周側程
広くし周速の差が小さい内周側程狭くしたから、内外周
を通じて各円筒に生じるトルクの大きさが平均化され、
各円筒とその固定部に加わる力及び内外周を通じての粘
性流体の温度上昇がそれぞれ平均化される。従って、従
来例のように外側にある円筒に大きな力が加わることが
なく、熱膨張の差により円筒が変形し、あるいは接触し
特性が不安定になることはない。

（実施例） 第１図ないし第３図により一実施例の説明をする。第３
図はこの実施例を四輪駆動（４ＷＤ）車の動力伝達系に
用いた例を示す。なお、以下の説明において左右の方向
は第１図における左右の方向とし同図の左方は第３図の
車両の前方に相当する。

先ず、第３図によりこの車両の動力伝達を説明する。

エンジン１の駆動力はトランスミッション３で変速され
トランスファ５に伝達される。トランスファ５は伝達さ
れた駆動力をフロントデフ７（前輪側のデファレンシャ
ル装置）に伝達するとともに、この実施例の動力伝達装
置９とプロペラシャフト１１とを介してリヤデフ１３に
伝達する。伝達された駆動力は、フロントデフ７により
前車軸１５．１７を介して左右の前輪１９．２１に分配
され、すＡ７デフ１３により後車軸２３．２５を介して
左右の後輪２７．２９に分配される。

次に、実施例の構成を説明する。

ハウジング３１（回転部材）は入力軸３３を介してトラ
ンスファ５の出力側と連絡され、エンジン１からの駆動
力を入力して回転する。回転部材３５はハウジング３１
の内部に配置された７ランジ３７と、このフランジ３７
に連結されハウジング３１を貫通する出力軸３９とから
なっており、この貫通部においてハウジング３１と出力
軸３９との間にはＸリング４１が配置されハウジング３
１内部に形成された作動室４３を液密状態に保っている
。

作動室４３の内部において、ハウジング３１の左側壁４
５には径の異なる複数の薄肉の円筒４７が同軸上に配置
され固定されており、フランジ３７の右側面には円筒４
７と同軸上で交互に配置された複数の薄肉の円筒４９が
固定されている。これらの各円筒４７．４９の壁面間隔
は外周側から内周側に向けて８１　＞８２　＞８３・・
・Ｓｎのように順次狭く形成されている。各円筒４７．
４９はそれぞれハウジング３１とフランジ３７に設けら
れた溝に一端を係合することによって固定される又は溶
着されて固定されている。

作動室４３には高粘度のシリコンオイル（粘性流体）が
封入されている。又、７ランジ３７には複数個のｎ通孔
５１が設けられている。

このように、ハウジング３１と回転部材３５とは相対回
転可能であるとともに軸方向左右に相対移動可能である
。この相対移動に伴って各円筒４７．４９の重なり代り
は円筒４７．４９の長さにほぼ相当するｌ　ｗａｘから
れずかに重なり合った状態のｌ　ａｋｉｎの間で変化す
る。又、その際貫通孔５１はシリコンオイルの流路とな
りハウジング３１と回転部材３５の相対移動を容易にす
る。

回転部材３５の出力軸３９はすべり継手（図示していな
い）を介してプロペラシャフト１１側に軸方向移動可能
に連結されている。出力軸３９にはリング５３が固定さ
れ、リング５３に設けられた外周溝５５にはシフトフォ
ーク５７が摺動自在に係合している。従って、シフトフ
ォーク５７を操作することにより回転部材３５を軸方向
左右に移動し、重なり代りを調節することができる。こ
のようにして動力伝達装置９が構成されている。

シフトフォーク５７のこのような操作は、運転席から手
動操作可能か、又は操縦条件や路面条件などに応じて自
動操作可能に構成されている。

次に、この実施例の機能を説明する。

エンジン１からの駆動力によりハウジング３１が回転す
るとこの回転はシリコンオイルの剪断抵抗により円筒４
７から円筒４９に伝達され回転部材３５を回転させる。

このとき、駆動力の大きさと後輪２７．２９側の駆動抵
抗とのバランスによりハウジング３１と回転部材３５間
の回転差Ｎが増大するとシリコンオイルの剪断抵抗によ
りこの差動回転の制限ｍが増大し、第２図に示すように
、伝達トルクＴが増大する。又、回転差Ｎが減少すると
差動回転の制限量が減少しく許容量が増大し）、同図の
ように、伝達トルクＴが減少する。

シフトフォーク５７により回転部４１３５を軸方向移動
させ円筒４７．４９の重なり代Ｕを変えることによりト
ルク伝達特性を第２図に示す曲線ａから曲線ｄの間で任
意に変えることができる。同図において曲線ａは重なり
代りがｌ　ｔｌｌａｘのとき、曲線ｄはＬ　ｆｆｉ　（
１ｍｉｎのとき、曲線す、ｃはＬがこれらの中間の値の
ときのそれぞれトルク伝達特性に相当する。すなわち、
ハウジング３１と回転部材３５の回転差を第２図におい
てｎとしこのときＬを愛ｉａｘからｌ　ｍｉｎの間で調
節すればこの差動回転の制限量（許容量）を増減すると
ともに伝達トルクを最大【ａから最小ｔｄの間で任意に
変えることができる。

円筒４７．４９の壁面間隔を上記のように周速の差の大
きい外周側程広く、内周側程狭くしであるから外周側か
ら内周側まですべての円筒４７゜４９に生じるトルクの
大きざ、すなわち各円筒４７．４９とそれらの係合部に
加わる力が平均化されるとともに、内外周を通じてシリ
コンオイルの温度上昇、すなわち熱膨張が平均化される
。従って、従来例のように外側の円筒４７．４９にだけ
大きな力が加わることはなり１．又熱膨張の差による各
円筒４７．４９の変形、接触、トルク伝達特性の急激な
変化などが起らない。

円筒４７．４９を係合するためにハウジング３１とフラ
ンジ３７には、上記のように、円形溝を同芯上に多数説
けなければならない。従って切削加工において高い精度
が要求される。この精度は一般に円形溝の径が小さい程
高くすることが容易であり、実施例では精度の劣る外周
側程円筒４７゜４９の壁ｒｆＪ間隔を広（した為、各円
筒４７．４９が接触する虞れはなく、確実な性能が得ら
れる。

次に、第３図の車両の性能に即した機能を説明する。

この車両においてエンジン１からの駆動力は前輪１９．
２１側を直結駆動し、後輪２７．２９側は装置９を介し
て駆動する。従って、前後輪間の回転差が装置９の回転
差となりこの回転差に応じて駆動力が後輪２７．２９側
に伝達され前後輪に対する駆動力の配分割合が決まると
ともに、前後輪間の差動回転の制ｍ＜制限と許容）量が
決まる。

さらに、上記のように、装置９はトルク伝達特性と差動
回転の制御ｌ昂とを変えることができる。これらの理由
により車両の操縦性、走行安定性、経済性などが著しく
向上する。以下、いくつかの例を挙げる。

路面の摩擦係数が大きくその変化が少ない良路において
は、前後輪の回転差が小さいから後輪２７．２９側には
わずかなトルクしか伝達されず、従って車両は二輪駆動
（２ＷＤ）状態に近い駆動力配分状態で走行し、燃費が
向上する。このとき、シフトフォーク５７を操作し装置
９の重なり代りを増してトルク伝達特性を第２図の曲線
ａの方へ変えれば、小さな回転差の状態でも後輪２７．
２９側に配分される駆動力が増して車両は実質的な４Ｗ
Ｄ状態となり、エンジン１の駆動力は四輪全部に分散す
る。従って、各車輪においてグリップ力に対する余裕が
拡がってスリップしにくくなり、車両の走行安定性が向
上する。

悪路において、前輪１９．２１側がスリップすると回転
差が大きくなるから装置９を介して後輪２７．２９側に
大きな駆動力が配分され、この駆動力により走破性が向
上する。このとき、装置９において重なり代りをＩＬｒ
ａａｘｋ：ずれば、後輪２７゜２９側への駆動力配分割
合が最大となり走破性はさらに向上する。

急加速に際して前輪１９．２１側にスリップが生じ加速
性が低下すると、それによって生じる回転差に応じた駆
動力が後輪２７．２９に配分される。加速によって荷重
が移動する後輪２７．２９側にこのように駆動力が配分
されるから低下分を補うばかりでなく加速性は向上する
。このとき、装置９の伝達トルクを最大にすれば加速性
はさらに向上する。

装置９により前後輪間の回転差が許容され吸収されるか
ら円滑なコーナリングが行われる。旋回半径の小さなコ
ーナリングを円滑に行うには装置９の重なり代りをＩＬ
ｉｔｎ方向に減少して回転差の許容量を増せばよい。車
庫入れのような低速急旋回時にはプロペラシャフト１１
のねじりが装置９により吸収されるからタイトコーナー
ブレーキング現象が発生しない。

［発明の効果］ 以上説明のように、この発明の動力伝達装置は差動回転
を制御しながらトルク伝達を行うことができる。又、各
円筒に加わる力と作動室各部における粘性流体の温度上
昇は平均化されており、従って円筒の変形や破損が発生
せず特性が安定している。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の構成を示す概略図、第２図はこの実
施例の特性を示すグラフ、第３図はこの実施例を用いた
車両のトルク伝達を示す概略図である。 ３１・・・ハウジング（回転部材） ３５・・・回転部材　４３・・・作動室４７．４９・・
・円筒 代理人　弁理士　三　好　　保　男 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　一対の回転部材を同軸上で相対回転可能に配置し、こ
   れら回転部材の間に形成された作動室の内部において同
   軸上で径方向に交互配置された径の異なる複数の円筒を
   前記各回転部材に各別に固定するとともにこの作動室内
   部に粘性流体を封入してなり、前記円筒の対向壁面間隔
   を径方向内側に向けて順次狭く形成したことを特徴とす
   る動力伝達装置。