JPH0343498B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、粘性液体を満たされる回転可能なハ
ウジングと、このハウジング内へ突出する軸と、
互いに係合する多数の薄板とから成り、これら薄
板の一方の組はハウジングに相対回転しないよう
に結合され、他方の組は軸に相対回転しないよう
に結合され、この軸がばね荷重を受ける摺動部材
を備えかつハウジングからの液体を収容する空洞
をもつている、液体摩擦クラツチに関する。

〔従来の技術〕

このような液体摩擦クラツチは公知である（ド
イツ連邦共和国特許出願公開第2607353号明細
書）。しかしここでは摺動部材が軸空洞内に案内
されるピストンとして構成されて、ハウジングか
ら常に開いた軸スリツトを通つて空洞へ流入でき
る粘性液体の圧力を常に片側に受けている。他方
の側を圧縮ばねに支持されているこのピストン
は、運転中薄板の滑りによる温度上昇の際粘性液
体の容積増大を補償して、温度上昇する液体の圧
力増大により伝達可能なトルクが増大するのを防
止している。

液体摩擦クラツチにおいて液だめ室と動作室と
の間に粘性液体を循環させ、温度に関係して制御
される弁を介して動作室への供給を行ない、また
ポンプ装置を介して液だめ室への戻しを行うこと
も既に公知である（欧州特許出願第136580号）。
しかしここでは１つの駆動円板とこれに対し回転
可能に支持されるハウジングをもつ液体摩擦クラ
ツチは、一般に内燃機関の放熱器を通して冷却空
気流を送る送風機の駆動に使用され、大きいトル
クの伝達には不適当である。

液体摩擦クラツチでは一般に、始動の際まだ低
温の液体の好い粘性のため大きい伝達可能トルク
が生ずるが、それから滑りによる液体の温度上昇
のため再び低下するという問題が生ずる。しかし
多くの使用事例では、特にクラツチを自動車の２
つの駆動される軸の間の差動装置として使用し、
冷間始動の際駆動系の歪みを回避する場合、始動
トルクの減少またはクラツチの始動段階における
トルク経過の均一化が望まれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

したがつて本発明の基礎となつている課題は、
最初にあげた液体摩擦クラツチを簡単な手段で改
良して、始動段階における伝達可能なトルクの自
動制御が行なわれるようにすることである。

〔問題点を解決するための手段〕

この課題を解決するため本発明によれば、軸空
洞内にある摺動部材が、ハウジングへ通じる軸ス
リツトを開閉するスプールとして構成されて、熱
変形素子により粘性液体の温度に関係して移動可
能である。

〔発明の作用と効果〕

こうして軸の空洞はハウジングに常に接続され
るのではなく、軸スリツト等と共同作用するスプ
ールのため、特定の時間中のみ、例えばクラツチ
の停止が行なわれた後のみ接続される。そのとき
空洞が粘性液体で満たされ、スリツトが再度閉じ
られた後、全液体の一部がハウジング内の残量か
ら分離される。低温の液体で始動する際、軸スリ
ツトは一時的に閉じられたままなので、ハウジン
グ内または薄板間の少ない液体量は、薄板面のぬ
れを減少し、したがつて始動段階における伝達可
能なトルクも減少する。特定の運転時間後または
特定の温度上昇後、軸スリツトが開かれ、液体は
軸空洞から遠心力の作用でハウジングへ流入する
ので、すべての薄板面がぬらされ、温度上昇にも
かわらず充填度が高まるため、伝達可能なトルク
はわずかしか減少しない。その間に開かれる軸ス
リツト等は、特定の運転状態からスプールにより
再び閉じられ、クラツチが動作しなくなる際また
は停止する際、前述した過程が繰返される。粘性
液体の温度として、最も簡単な場合クラツチ自体
内またはその外部に続く伝動装置部分の温度が用
いられる。

本発明によれば、軸スリツト開閉部材としての
スプールの軸線方向に大きい長さによつて、良好
な案内と密封が行なわれ、それにより粘性液体の
精確な制御が可能となる。またスプールの移動操
作は熱変形素子の熱による変形によつてのみ行な
われるので、スプールの運動は非常に精確にゆつ
くり行なわれ、振動や行き過ぎがない。このこと
は軸線方向に短いスリツト開閉にとつて極めて有
利である。こうして全体として著しく簡単かつ信
頼性のある構造が得られる。しかも粘性液体の温
度に関係して熱変形素子が動作するので、始動段
階において粘性液体の温度の影響を著しく受ける
伝達トルクが自動的に制御されるという大きい利
点がある。

〔実施態様〕

粘性液自体の温度を制御量としてスプールの移
動に利用する場合、本発明によりスプールを形成
する摺動部材に膨張物質素子または形状記憶合金
等から成る熱変形素子が挿入されて、ばね力に抗
して軸のストツパ面に支持されていると有効であ
る。所要空間が少ないことのほかに、ハウジング
内の液体から軸または空洞の壁を経てスプールへ
の良好な熱伝達が行なわれるので、この配置は有
利である。

熱変形素子としての膨張物質素子が軸内に固定
されて、ばね力に抗してスプールを直接押すよう
になつていると、有利である。

〔実施例〕

図面には本発明の実施例が示されている。

自動車の第２の車軸を駆動する軸系には、両車
軸の間の差動装置として液体摩擦クラツチが組込
まれている。この液体摩擦クラツチは、軸系の一
方の部分をフランジ結合可能で粘性液体を満たさ
れるハウジング１と、軸系の他方の部分に結合さ
れてハウジング内へ突出する軸２とを含んでい
る。ハウジング１と空洞４を形成する管片３に続
く軸２との間には、互いに係合する多数の薄板
５，６が設けられ、その外側と組を形成する薄板
６はハウジング１に相対回転しないように結合さ
れ、内側の組を形成する薄板５は軸２または管片
３に相対回転しないように結合されている。軸ス
リツト７を介してハウジング１の内部に接続され
ている空洞４内には、スプール８として構成され
た摺動部材が設けられて、圧縮ばね９の荷重を受
け、図示した初期位置に保持されている。スプー
ル８はスリツト１０をもつている。スプール８に
は、第１図のように熱変形素子としての膨張物質
素子１１がねじ込まれて、軸２の軸線に対し直角
なストツパ面１２に支持されている。

運転開始の際粘性液体の一部のみがハウジング
１の内部にあり、他の部分は軸空洞４内にある。
運転中滑りによる温度上昇のため、ストツパ面１
２に支持されている膨張物質素子１１は、ばね９
の力に抗してスプール８を左方へ押すので、スリ
ツト１０，７が重なり、液体の一部が空洞４から
遠心力の作用でハウジング１へ移行し、それから
スプール８がさらに左方へ停止位置まで動くの
で、スリツト７が再び閉じられる。クラツチが停
止されると、冷却のため膨張物質素子１１が収縮
し、スプール８が再び右方へ動き、スリツト７，
１０が重なる段階で、圧力差のため液体がハウジ
ング１から空洞４へ戻つて、スプール８の図示し
た終端位置で、ハウジング１内の液体から完全に
分離される。

第３図によれば、膨張物質素子１１はスプール
８内でなく、軸２にねじ込まれているので、直接
スプールを押すことができ、しかもクラツチの近
傍の温度を受ける。膨張物質素子１１の代りに、
形状記憶合金を使用することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は液体摩擦クラツチの軸線に沿う断面
図、第２図はスプールのスリツトの範囲における
断面図、第３図は異なる構成のクラツチの一部の
軸戦に沿う断面図である。 １……ハウジング、２……軸、４……空洞、
５，６……薄板、７……軸スリツト、８……スプ
ール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粘性液体を満たされる回転可能なハウジング
   と、このハウジング内へ突出する軸と、互いに係
   合する多数の薄板とから成り、これら薄板の一方
   の組はハウジングに相対回転しないように結合さ
   れ、他方の組は軸に相対回転しないように結合さ
   れ、この軸がばね荷重を受ける摺動部材を備えか
   つハウジングからの液体を収容する空洞をもつて
   いるものにおいて、軸空洞４内にある摺動部材
   が、ハウジング１へ通じる軸スリツト７を開閉す
   るスプール８として構成されて、熱変形素子によ
   り粘性液体の温度に関係して移動可能であること
   を特徴とする、液体摩擦クラツチ。 ２ 膨張物質素子１１または形状記憶合金から成
   る熱変形素子がスプール８に挿入されて、ばね力
   に抗して軸２のストツパ面１２に支持されている
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載
   の液体摩擦クラツチ。 ３ 熱変形素子としての膨張物質素子１１が軸２
   内に固定されて、ばね力に抗してスプール８を直
   接押すことを特徴とする、特許請求の範囲第１項
   に記載の液体摩擦クラツチ。