JPH048926A - 駆動力伝達装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、同軸的に支持された両回転部材間に介装され
て、これら両部材間のトルク伝達を行う駆動力伝達装置
に関する。

（従来技術） かかる駆動力伝達装置は、互いに同軸的に支持された両
回転部材間に介装されてこれら両部材の相対回転時これ
ら両部材を互いにトルク伝達可能に連結するもので、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、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
構は主としてリアルタイム式の四輪駆動車における一方
の動力伝達系路に介装され、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介装され
る。

しかして、従来の駆動力伝達装置としては特開昭６３−
２４０４２９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
ともに付与される軸方向の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
回転に応じた軸方向の押圧力を発生させて前記摩擦クラ
・ｙ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
擦クラッチの一側に対向する作動ピストンと、前記外側
回転部材と前記作動ピストン間に形成されて軸方向に所
定間隔を有し所定量の粘性流体と気体とが封入される流
体室と、半径方向へ延びる１または複数のベーン部を備
え前記流体室で前記内側回転部材に環状ボス部にて一体
回転可能に組付けられたロータとにより構成してなる駆
動力伝達装置がある。

この種形式の駆動力伝達装置においては、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と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流体室内の粘性流体
が強制的に流動させられ、流体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、当該駆動力伝達装
置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、上記した形式の駆動力伝達装置においては、
流体室内の粘性流体の充填率が９０％前後で、残りが空
気となっているため、通常は遠心力の作用にて粘性流体
が流体室の外周側に、気体が同流体室の内周側に保持さ
れているが、両回転部材間で相対回転が生ずると、流体
室内に回転方向の一端において高圧となり、他端におい
て低圧となる圧力分布の圧力が発生する。これに伴って
気体は低圧側に移行する。

しかしながら、両回転部材間の相対回転の正逆関係が変
化した場合には、流体室内における圧力分布が回転方向
に反転する現象が生じ、これによって気体は流体室の一
端から他端に移行し、その後に安定した圧力分布を形成
する。このため、両回転部材間の相対回転の発生に対す
る流体室での安定した押圧力の発生が若干遅れる現象を
生ずる。

これを解消するためには、粘性流体の流体室への充填率
を略１００％にして流体室内の気体を皆無にすればよい
。しかしながら、駆動力伝達装置においては作動により
温度が上昇し高温になると、粘性流体が熱膨張し流体室
の内圧を過剰に上昇させて作動ピストンを介して摩擦ク
ラッチを押圧するとともに、摩擦クラッチ等が熱膨張し
て同クラッチが密着結合状態となって焼損するおそれか
ある。

従って、本発明の目的は粘性流体の充填率を１００％に
することな（トルク伝達の応答性を向上させることにあ
る。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記した形式の駆動力伝達装置において、流体
室の周壁における径内方部にロータの環状ボス部より大
径で流体室に開口する環状の凹所を形成したことを特徴
とする。

（発明の作用・効果） かかる構成の駆動力伝達装置においては、粘性流体の流
体室への充填率は通常８５〜９５％でありかつ気体、例
えば空気が残り１５〜５％であり、両回転部材間に相対
回転が生じると遠心力の作用により粘性流体は外周側に
移行し、かつ気体は内周側に移行して流体室の周壁の凹
所に溜る。また、かかる凹所に一旦溜った気体は外周側
に移行した粘性流体に包囲されて同凹所に封じ込められ
、かつその後の状態が長時間維持される。このため、こ
の間両回転部材間の相対回転の関係が変化し、または相
対回転が一旦零となった後相対回転が再度生じても、こ
れらの変化直後のトルク伝達の応答性が低下することは
ない。また、粘性流体の熱膨張による流体室の内圧の過
剰な上昇に対しては、凹所に封じ込められた気体が圧縮
されることにより抑制される。

（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駆動力伝達装置の一実施例が示さ
れている。当該駆動力伝達装置１０は第３図に示すよう
に、リア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は駆動力伝達装Ｗ１０を介して第２プロペ’７ン
＋フト２６に連結していて、これら両シャフト２５．２
６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２７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、駆動力伝達装置１０は外側回転部材であるア
ウタケース１１およびエンドカバー１５と、内側回転部
材であるインナシャフト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１チ１０１）を備
えている。

アウタケース１１は所定長さの筒部１１ａの一端ニ内向
フランジ部ｔｉｂを備え、筒部１１ａの他端開口部にエ
ンドカバー１５が螺着されている。

インナンヤフ）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、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１２ａの一端
がアウタケース１１の内向７ランジ部１１ｂの内孔内に
、かつその他端がエンドカバー１５の内孔内に液密的か
つ回転可能に嵌合されて支持されている。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２
５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およびロータ
１４を備え、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を備える。

各クラッチプレート五６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１１ｃ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
各クラッチブレート１６間に位置し、同／ヤフト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・ツチプレート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の他端側内周に液密的に一
体回転可能かつ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液密的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、その他側面
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１４１１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、環状ボス部
１４ａにてインナシ中フト１２の筒部１２ａ外周に嵌合
され、同ンヤフト１２に対して一体回転可能に組付けら
れている。かかるロータ１４は作動ピストン１３の一側
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。エンドカバ
ー１５はインナシャフト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に対しては進退可能に螺着され、かつ
液密的となっている。かかるエンドカバー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
ンメ手段にて固定され、その−側面１５ａにて作動ピス
トン１３の一例の環状外縁面１３ｃに当接し、その−側
面１５ａと作動ピストン１３の一側面１３ｄ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、流体室内
を２つの滞留室Ｒ２に区画している。本実施例において
、粘性流体の充填率は略９ｏ％となっていて、他に空気
ｌＯ％が封入されている。

しかして、本実施例においては作動ピストン１３におけ
る流体室の周壁を構成する一側面１３ｄの径内方に環状
の第１凹所１３ｅが形成され、かつエンドカバー１５に
おける流体室の周壁を構成する一側面１５ｍの径内方に
環状の第２凹所１５ｂが形成されている。これら各環状
の凹所１３ｅ、１５ｂの外径はロータ１４の環状ボス部
１４ａの外径より大きく、ボス部１４ａより大径の部位
にて流体室の各滞留室Ｒ２に開口している。

かかる構成の駆動力伝達装置１０においては、ＭＬ　　
第２両プロペランヤフト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２５．２６間に相対回転が生じると、第１プロペラ／
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およびエンドカバー１５と
、第２ブロベランヤフト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およびロー月４との間に相
対回転が生じる。従って、押圧力発生手段１０８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１゜ｂを押
圧し、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、タイトフ
ーナブレーキング現象の発生も防止される。

ところで、当該駆動力伝達装置１ｏにおいては、その作
動時速心力の作用により流体室内の粘性流体は外周側に
移行し、かつ空気は内周側に移行して各環状の凹所１３
ｅ、１５ｂに溜る。各凹所１３ｅＳ　１５ｂに一旦溜っ
た空気は外周側に移行した粘性流体に包囲されて同凹所
１３ｅ、１５ｂに封じ込められるため、インナシャフト
１２とロータ１４との間に相対回転が生じてもこの封じ
込め状態が維持される。このため、アウタケース１１と
インナシャフト１２間の相対回転方向が反転して流体室
内の圧力分布が変化しても、従来のように流体室内の空
気が高圧側より低圧側に、すなわち一方のベーン部１４
ｂより他方のベーン部１４ｂへ移行することがなく、当
該駆動力伝達装置ｌＯはこれらの移行に起因してトルク
伝達の応答性が低下するようなことがない。すなわち、
当該駆動力伝達装置１０は従来装置に比較してトルク伝
達の応答性が向上する。また、粘性流体の熱膨張による
流体室の内圧の過剰な上昇に対しては、凹所１３ｅ、１
５ｂに封じ込められた空気が圧縮されることにより抑制
される。

なお、上記実施例においてはロータ１４を作動ピストン
１３とエンドカバー１５との開に配設した例について示
したが、ロータ１４をアウタケース１１の底壁と作動ピ
ストン１３との間に配設し、同作動ピストン１３とエン
ドカバー１５との間に摩擦クラッチ１０ｂを配設しても
よい。また、前者の場合作動ピストン１３とエンドカバ
ー１５とに環状の凹所１３ｅ、１５ｂを形成しているが
、凹所１３ｅ、１５ｂはいずれか一方でよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる駆動力伝達装置の断
面図、第２図は第１図の矢印ｎ−ｎ線方向の断面図、第
３図は同装置を採用した車両の概略図である。 ６・・・クラッチプレート、１７・・・クラッチディス
ク、２５．２６・・・プロペラシャフト、Ｒ２・・・滞
留室（流体室）。

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軸方向の押圧力に応じて前
   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軸方向の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の一側に対向する作動ピストンと、
   前記外側回転部材と前記作動ピストン間に形成されて軸
   方向に所定間隔を有し所定量の粘性流体と気体とが封入
   される流体室と、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で前記内側回転部材に環状ボス部
   にて一体回転可能に組付けられたロータとにより構成し
   てなる駆動力伝達装置において、前記流体室の周壁にお
   ける径内方部に前記ロータの環状ボス部より大径で前記
   流体室に開口する環状の凹所を形成したことを特徴とす
   る駆動力伝達装置。