JPH04248026A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粘性流体を介してトル
ク伝達を行うビスカスカップリングに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば四輪駆動車（４ＷＤ車）
の前後両車軸間の動力伝達系に動力伝達装置として、或
いは二輪駆動車の左右車輪間等の動力伝達系に差動制限
装置として使用するビスカスカップリングは、相対回転
自在に配置された第１及び第２の伝達部材と、二組のプ
レート組と、粘性流体（シリコンオイル）が封入された
作動室とを備えており、第１のプレート組が第１の伝達
部材の回転軸線方向に摺動可能であって且つ該第１の伝
達部材と共に回転可能に配置され、第２のプレート組が
第２の伝達部材の回転軸線方向に摺動可能であって且つ
該第２の伝達部材と共に回転可能に配置されており、前
記第１及び第２のプレート組の各プレートは前記作動室
内で交互に配置されていて、少なくとも一方のプレート
組のプレートは互いに間隔を保たれている。

【０００３】そして、前記第１のプレート組と第２のプ
レート組との間の相対回転に伴う回転数差が大きいとビ
スカスカップリングの差動制限力が強くなり大きなトル
クが伝達され、この回転数差が小さいと差動が許容され
伝達トルクは小さくなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ビスカスカップリングにおいては、前記第１及び第２の
プレート組の相対回転に伴う回転数差にほぼ比例して伝
達トルクが変化するが、ある程度以上の相対回転で長時
間ビスカスカップリングを作動させると内部温度及び内
部圧力が高くなり、急激に伝達トルクが上昇する所謂「
ハンプ現象」が生じる。これは、作動室内に封入された
シリコンオイルの攪拌抵抗のために内部温度が上昇して
シリコンオイルが膨張し、シリコンオイルと共に封入さ
れている空気が圧縮されるため、該空気の泡が各プレー
トの両側に生じた圧力差を吸収することができなくなり
、軸線方向に移動可能な一方のプレート組のプレートが
移動して他方のプレート組のプレートと直接に接触し始
めることにより生じる。即ち、この場合のビスカスカッ
プリングは、各プレート組間のシリコンオイルの粘性に
よるトルク伝達から各プレート組間のプレートの摩擦接
触によるトルク伝達に切り替わるので、伝達トルクが急
激に増加する。

【０００５】このようなハンプ現象による伝達トルクの
急激な変化は、上記の如きビスカスカップリングを前輪
駆動車の左右車輪間の動力伝達系に差動制限装置として
使用した場合に、車両の走行安定性に悪影響を及ぼすと
いった問題がある。

【０００６】そこで、本発明の目的は上記課題を解消す
ることにあり、ハンプ現象を生じることなく高効率のト
ルク伝達が可能で、構造が簡単なビスカスカップリング
を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、相
対回転自在に配置された第１及び第２の伝達部材と、粘
性流体が封入された作動室と、第１の伝達部材と非回転
的に係合した第１のプレートと、該第１のプレートと前
記作動室内で交互に配置されると共に第２の伝達部材と
非回転的に係合した第２のプレートとを有するビスカス
カップリングにおいて、前記第１及び第２のプレートは
、それぞれ前記第１及び第２の伝達部材と係合する係合
周縁部と反対側の周縁部に半径方向に延びる複数のスリ
ットを有しており、前記第１のプレートの各スリットが
前記第２のプレートの各スリット間周方向幅より広いス
リット周方向幅を有するように形成されていることを特
徴とするビスカスカップリングにより達成される。

【０００８】

【作用】第１及び第２のプレートは、前記第１のプレー
トの各スリットが前記第２のプレートの各スリット間周
方向幅より広いスリット周方向幅を有するように形成さ
れており、互いの対向面が常に回転軸線方向の開口を有
するように構成されている。そこで、第１の伝達部材と
第２の伝達部材の間に回転数差が生じて粘性流体の膨張
により作動室内の内部圧力が上昇しても、圧力が各プレ
ートの両面側に作用し、各プレートの両面側に圧力差が
生じるのを防ぐことができる。

【０００９】

【実施例】以下、添付の図１乃至図５及び図８に基づい
て本発明の一実施例を詳細に説明する。以下、左右の方
向とは図１での左右の方向であり、その左方はこの車両
の前方（図８の上方）に相当する。

【００１０】まず、図８により本発明の一実施例を用い
た前輪駆動車（ＦＷＤ車）の動力系の構成を説明する。 この動力系は、エンジン１、トランスミッション３、フ
ロントデフ５（前輪側のデファレンシャル装置）、前車
軸８，９、等速継手２，４、左右の前輪１１，１３　、
左右の後輪２１，２３　などから構成されており、エン
ジン１の回転はトランスミッション３で変速され、フロ
ントデフ５により等速継手２，４を介して左右の前輪１
１，１３　を駆動する。フロントデフ５の右のサイドギ
ヤ７に連結された右の前車軸９とデフケース６との間に
は本実施例のビスカスカップリング１９が配置され、フ
ロントデフ５の差動制限を行う。

【００１１】次に、図１乃至図５によりビスカスカップ
リング１９の構成を説明する。ハウジング３３（第１の
伝達部材）とハブ３５（第２の伝達部材）は相対回転自
在に配置されている。ハウジング３３は一体のスプライ
ン３７によりデフケース６に連結され、エンジン１から
の駆動力により回転駆動される。ハブ３５はスプライン
４１により右の前車軸９に連結されている。

【００１２】ハウジング３３とハブ３５の間には作動室
４５が形成され、この作動室４５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。更に、ハウジン
グ３３とハブ３５の間にはＸリング４７，４９　（断面
がＸ字状のシール）とバックアップリング５１，５３　
が配置され作動室４５を液密に保っている。

【００１３】図２に拡大して示したように、作動室４５
の内部ではアウタープレート５５とインナープレート５
７とが交互に配置されている。アウタープレート５５は
ハウジング３３内周との間に設けられたスプライン係合
手段６３により軸方向移動自在にスプライン連結されて
おり、各アウタープレート５５の間にはスペーサリング
６１が配置されている。インナープレート５７はハブ３
５外周との間に設けられたスプライン係合手段６２によ
り軸方向移動自在にスプライン連結されている。

【００１４】図３に示すように、各インナープレート５
７の内周縁部にはハブ３５とスプライン係合するための
スプライン歯列６７が形成されており、その外周縁部に
は半径方向内方に延びる複数のスリット６５が等間隔に
形成されている。又、図４に示すように、各アウタープ
レート５５の外周縁部にはハウジング５５とスプライン
係合するためのスプライン歯列６６が形成されており、
その内周縁部には半径方向外方に延びる複数のスリット
６４が等間隔に形成されている。更に、インナープレー
ト５７に形成されたスリット６５は、アウタープレート
５５に形成された各スリット６４の間の周方向幅Ｌ２　
よりも広いスリット周方向幅Ｌ１　を有しており、スリ
ット６４及びスリット６５は異なる周方向ピッチを有し
ている。

【００１５】即ち、図５に示すように、作動室４５内に
交互に配設されたアウタープレート５５及びインナープ
レート５７は、互いに隣接するプレート対向面がどのよ
うな相対回転位置においても常に回転軸線方向に連通す
る開口６８を構成することができる。そこで、ハウジン
グ５５とハブ３５の間に回転数差が生じ、アウタープレ
ート５５とインナープレート５７により作動室４５内の
シリコンオイルが攪拌されて内部温度が上昇し、該シリ
コンオイルが膨張することにより作動室４５内の内部圧
力が上昇しても、圧力が開口６８を通じて各プレートの
両面側に均一に作用する。

【００１６】従って、各プレートの両面側には圧力差が
生じないので、インナープレート５７が軸線方向に移動
してアウタープレート５５と直接に接触するのを防止す
ることができる。

【００１７】次に、図８の車両の動力性能に即した上記
ビスカスカップリング１３の動作について説明する。先
ず、エンジン１の回転は、トランスミッション３で変速
されフロントデフ５から左右の前輪１１，１３　側に分
割出力されており、ハウジング３３はデフケース６と共
に回転し、ハブ３５は右のサイドギヤ７に連結された右
の前車軸９と共に回転する。そこで、ハウジング５５と
ハブ３５の間に回転数差が生じるとシリコンオイルの剪
断抵抗によりアウタープレート５５とインナープレート
５７との間に差動制限力が生じるので、悪路などで左右
の前輪１１，１３　の一方が空転しても空転側にだけ駆
動力が流れることが防止され、車両の走行力が維持され
る。この時、アウタープレート５５とインナープレート
５７との間の相対回転に伴う回転数差が大きいと差動制
限力が強くなり、この回転数差が小さいと差動制限力が
小さくなり円滑な旋回が行える。

【００１８】従って、この発明におけるインナープレー
ト５７は、軸線方向に移動してアウタープレート５５と
直接に接触するのを防止されているので、ハンプ現象に
よる伝達トルクの急激な変化が生じず、上記の如きビス
カスカップリング１９をＦＷＤ車の左右車輪間の動力伝
達系に差動制限装置として使用した場合にも車両の走行
安定性に悪影響を及ぼすことがない。このように、上記
ビスカスカップリング１９は簡単な構造によって、ハン
プ現象を生じることなく高効率の差動制限が可能となる
。

【００１９】尚、前記インナープレート５７及びアウタ
ープレート５５は、上記実施例の形状に限定されるもの
ではなく、種々の形状を採りうることは勿論である。例
えば、前記インナープレート５７の代わりに、図６に示
す様なインナープレート７０を用いることができる。各
インナープレート７０の内周縁部にはハブ３５とスプラ
イン係合するためのスプライン歯列６７が形成されてお
り、その外周縁部には半径方向内方に延びると共に、ア
ウタープレート５５に形成された各スリット６４の間の
周方向幅Ｌ２　よりも広いスリット周方向幅Ｌ３　を有
する幅広部が形成された複数のスリット７１が等間隔に
形成されている。即ち、作動室４５内に交互に配設され
たアウタープレート５５及びインナープレート７０は、
上記実施例と同様に、互いに隣接するプレート対向面が
どのような相対回転位置においても常に回転軸線方向に
連通する開口を構成することができる。

【００２０】又、前記アウタープレート５５の代わりに
は、図７に示す様なアウタープレート７２を用いること
ができる。各アウタープレート７２の外周縁部にはハウ
ジング５５とスプライン係合するためのスプライン歯列
６６が形成されており、その内周縁部には半径方向外方
に延びると共に、インナープレート５７に形成された各
スリット６５のスリット周方向幅Ｌ１　よりも各スリッ
ト間の周方向幅Ｌ４　を狭くする幅広部を有する複数の
スリット７３が等間隔に形成されている。即ち、作動室
４５内に交互に配設されたアウタープレート７２及びイ
ンナープレート５７は、上記実施例と同様に、互いに隣
接するプレート対向面がどのような相対回転位置におい
ても常に回転軸線方向に連通する開口を構成することが
できる。

【００２１】更に、上記ハウジング及びハブの形状も、
動力伝達装置の形式に伴って種々の形状を採りうる。

【００２２】

【発明の効果】本発明のビスカスカップリングによれば
、第１の伝達部材と第２の伝達部材の間に回転数差が生
じて粘性流体の膨張により作動室内の内部圧力が上昇し
ても、圧力が各プレートの両面側に作用し、各プレート
の両面側に圧力差が生じるのを防ぐことができるので、
軸線方向に移動可能な一方のプレートが該プレートの両
面側に生じた圧力差によって回転軸線方向に移動して他
方のプレートと直接に接触するハンプ現象を防止するこ
とができる。　　従って、ハンプ現象を生じることなく
高効率のトルク伝達が可能で、構造が簡単なビスカスカ
ップリングを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に基づくビスカスカップリン
グの縦断面図である。

【図２】図１に示したビスカスカップリングの部分拡大
図である。

【図３】図１に示したインナープレートの正面図である
。

【図４】図１に示したアウタープレートの正面図である
。

【図５】図１に示したビスカスカップリングの横断面図
である。

【図６】本発明の他の実施例に基づくインナープレート
の正面図である。

【図７】本発明の他の実施例に基づくアウタープレート
の正面図である。

【図８】図１に示したビスカスカップリングを用いた車
両の動力系を示すスケルトン機構図である。

【符号の説明】

１　　エンジン ２　　等速継手 ３　　トランスミッション ４　　等速継手 ５　　フロントデフ ６　　デフケース ７　　サイドギヤ ８　　前車軸 ９　　前車軸 １１　　前輪 １３　　前輪 １９　　ビスカスカップリング ２１　　後輪 ２３　　後輪 ３３　　ハウジング（第１の伝達部材）３５　　ハブ（
第２の伝達部材） ３７　　スプライン ４１　　スプライン ４５　　作動室 ４７　　Ｘリング ４９　　Ｘリング ５１　　バックアップリング ５３　　バックアップリング ５５　　アウタープレート（第１のプレート）５７　　
インナープレート（第２のプレート）６１　　スペーサ
リング ６２　　スプライン係合手段 ６３　　スプライン係合手段 ６４　　スリット ６５　　スリット ６６　　スプライン歯列 ６７　　スプライン歯列 ６８　　開口 ７０　　インナープレート ７１　　スリット ７２　　アウタープレート ７３　　スリット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　相対回転自在に配置された第１及び第
   ２の伝達部材と、粘性流体が封入された作動室と、第１
   の伝達部材と非回転的に係合した第１のプレートと、該
   第１のプレートと前記作動室内で交互に配置されると共
   に第２の伝達部材と非回転的に係合した第２のプレート
   とを有するビスカスカップリングにおいて、前記第１及
   び第２のプレートは、それぞれ前記第１及び第２の伝達
   部材と係合する係合周縁部と反対側の周縁部に半径方向
   に延びる複数のスリットを有しており、前記第１のプレ
   ートの各スリットが前記第２のプレートの各スリット間
   周方向幅より広いスリット周方向幅を有するように形成
   されていることを特徴とするビスカスカップリング。