JPH0567825U - 駆動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】内外両回転部材のトルク伝達を行う摩擦クラッ
チと同摩擦クラッチを差動回転に応じて押圧する押圧力
を、作動ピストンを介して伝達する押圧力発生手段を備
えた駆動力伝達装置において、高差動が連続して発生し
た場合の摩擦クラッチの焼損およびハンプ現象の発生を
防止する。 【構成】摩擦クラッチ１０ｂと作動ピストン１４間に密
閉室Ｒ2を形成して同密閉室Ｒ2内に低沸点物質を封入し
て、装置が高温に達した場合に密閉室Ｒ2の内圧の上昇
により作動ピストン１４を摩擦クラッチ１０ｂ側へ押圧
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、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。

【０００２】

【従来の技術】

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 てこれら両回転部材の相対回転時これら両回転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、 これら両回転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。

【０００３】 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同押圧力を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と、半径方向へ延びるベーン部を 備え前記流体室にて前記内側回転部材に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。

【０００４】 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内側回転部材に一体回転 可能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。

【０００５】

【考案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、両回転部材が高差動状 態で連続して作動した場合等には摩擦クラッチが摩擦熱により高温となってハン プ現象を発生させるとともに、摩擦クラッチを焼損させることとにもなる。これ に対処すべく、本出願人は実開平２−６５７２２号公報に示す駆動力伝達装置を 提案している。当該駆動力伝達装置においては、摩擦クラッチに対して作動ピス トンを離間させる方向に同作動ピストンを付勢する形状記憶合金等の感温性のバ ネ部材を採用して、摩擦クラッチが高温に達するとバネ部材の変形により作動ピ ストンを摩擦クラッチから離間させ、摩擦クラッチの摩擦係合を解除させること により摩擦クラッチのハンプ現象の発生および焼損の発生を防止している。

【０００６】 本考案の目的は、摩擦クラッチが高温に達すると作動ピストンを摩擦クラッチ から離間させて摩擦クラッチの摩擦係合を解除させる手段として粘性流体に比較 して低沸点物質を採用して、摩擦クラッチのハンプ現象の発生および焼損の発生 を防止するとともに、採用する低沸点物質を適宜選択することにより装置の温度 に対するトルク伝達特性を容易に任意に変更し得るようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記した形式の駆動力伝達装置において、前記作動ピストンと前記摩 擦クラッチとの間に副ピストンを前記内側回転部材に組付けてこれら両ピストン 間に密閉室を形成し、同密閉室に前記粘性流体より低沸点の物質を封入したこと を特徴とするものである。

【０００８】

【考案の作用・効果】

かかる構成の駆動力伝達装置においては、内外両回転部材が高差動状態で連続 して作動した場合等には摩擦クラッチが摩擦熱により高温となるとともに、装置 全体が高温となる。この状態に達すると、密閉室内の低沸点物質においては沸騰 状態となって密閉室の内圧が極めて高くなって作動ピストンを摩擦クラッチとは 反対側へ押圧する。このため、作動ピストンによる摩擦クラッチへの押圧力が減 少され、摩擦クラッチのハンプ現象の発生および焼損の発生を防止する。また、 当該駆動力伝達装置においては、低沸点物質を適宜選択して変更すれば装置の温 度に対するトルク伝達特性を容易に任意に変更し得る。

【０００９】

【実施例】

以下本考案の実施例を図面に基づいて説明するに、図１には本考案にかかる駆 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は図３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 スフアを備え、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プロペラシャフト２５に出力する。第１プロペ ラシャフト２５は駆動力伝達装置１０を介して第２プロペラシャフト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。

【００１０】 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１２と、内側回転部材であるインナシャフト１３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、筒部１１ａの他 端開口部にエンドカバー１２が螺着されている。インナシャフト１３は所定長さ の段付きの筒部１３ａの中間部外周に外向フランジ部１３ｂを備え、フランジ部 １３ｂの外周には軸方向へ延びる外スプライン部１３ｃが形成され、かつ筒部１ ３ａの一端側内周には軸方向へ延びる内スプライン部１３ｄが形成されている。 かかるインナシャフト１３においては、その筒部１３ａの一端がアウタケース１ １の内向フランジ部１１ｂの内孔内に、かつその他端がエンドカバー１２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１３はそ の内スプライン部１３ｄにて第２プロペラシャフト２６の先端部のスプラインに 嵌合して固定され、かつアウタケース１１は第１プロペラシャフト２５の後端に 固定されている。

【００１１】 押圧力発生手段１０ａは作動ピストン１４およびロータ１５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１６ａ およびクラッチディスク１６ｂを備える。各クラッチプレート１６ａ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１６ｂはその内周のスプライン部をインナシャフト１３の外 スプライン部１３ｃに嵌合されて各クラッチプレート１６ａ間に位置し、同シャ フト１３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１６ａおよびクラッチディスク１６ｂの収容室にはクラッチオイ ルと気体とが所定量封入されている。

【００１２】 押圧力発生手段１０ａを構成する作動ピストン１４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１３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、その一側面にて図示最右端のクラッチプレート１６ ａに当接している。ロータ１５は図１および図２に示すように、環状ボス部１５ ａの外周の互に等間隔離れた部位にて半径方向へ延びる２枚のベーン部１５ｂを 備え、環状ボス部１５ａにてインナシャフト１３の筒部１３ａ外周に嵌合され、 同シャフト１３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１５は 作動ピストン１４の一側に設けた環状凹所１４ａの深さと略同じ厚みに形成され ていて、環状凹所１４ａ内に嵌合している。エンドカバー１２はインナシャフト １３の筒部１３ａ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１２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、その一側面にて作動ピストン１４の他側面 に当接し、作動ピストン１４とによりロータ１５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と空気とが所定量封入されて おり、またロータ１５はそのベーン部１５ｂの外周を環状凹所１４ａの内周に液 密的に接触させ、流体室内を２つの滞留室Ｒ1に区画している。

【００１３】 しかして、作動ピストン１４の一端面側には環状の凹所１４ｂが形成されてお り、またインナシャフト１３上には副ピストン１７が組付けられている。副ピス トン１７はインナシャフト１３の段部１３ｅにて摩擦クラッチ１０ｂ側への移動 を規制されていて、同シャフト１３および作動ピストン１４に対しては液密的か つ気密的となっている。これにより、副ピストン１７は作動ピストン１４の凹所 １４ｂに密閉室Ｒ2を形成している。この密閉室Ｒ2には流体室Ｒ1内の粘性流体 に比較して低沸点物質、例えばエタノール、水等が封入される。

【００１４】 かかる構成の駆動力伝達装置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２５，２６に相対回転が生じると、第１プロペラシャフト２５に一体回 転可能に組付けられているアウタケース１１、エンドカバー１２および作動ピス トン１４と、第２プロペラシャフト２６に一体回転可能に組付けられているイン ナシャフト１３およびロータ１５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Ｒ1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Ｒ1内 では流動抵抗に起因してベーン部１５ｂの下流側端から次のベーン部１５ｂ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１４を軸方向へ押圧する。 この結果、作動ピストン１４は摩擦クラッチ１０ｂを押圧し、各クラッチプレー ト１６ａとクラッチディスク１６ｂをクラッチ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１３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、タイトコーナブレ ーキング現象の発生も防止される。

【００１５】 ところで、当該駆動力伝達装置１０においてアウタケース１１とインナシャフ ト１３が高差動状態で連続して作動した場合には、作動ピストン１４からの過大 な押圧力により摩擦クラッチ１０ｂに強く摩擦係合するとともにこの状態が継続 する。この結果、摩擦クラッチ１０ｂが摩擦熱により高温となるとともに、装置 全体が高温となる。この状態に達すると、密閉室Ｒ2内の低沸点物質が沸騰状態 となって密閉室Ｒ2の内圧が極めて高くなって作動ピストン１４を摩擦クラッチ １０ｂとは反対側へ押圧する。このため、作動ピストン１４による摩擦クラッチ １０ｂへの押圧力が減少され、摩擦クラッチ１０ｂのハンプ現象の発生および焼 損の発生を防止する。

【００１６】 また、当該駆動力伝達装置１０においては、低沸点物質を適宜選択して変更す れば装置の温度に対するトルク伝達特性を容易に任意に変更することができる。 図４には装置の温度と密閉室Ｒ2の内圧との関係が示されており、実線グラフは 低沸点物質としてエタノールを選定した場合の関係、破線グラフは低沸点物質と して水を選定した場合の関係である。また、図５には装置の温度と伝達トルクと の関係が示されており、実線グラフは低沸点物質としてエタノールを選定し場合 の関係、破線グラフは低沸点物質として水を選定した場合、２点鎖線グラフは密 閉室Ｒ2を備えていない従来装置の関係である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る駆動力伝達装置の断面
図である。

【図２】同装置を構成するロータの正面図である。

【図３】同装置を採用した車両の概略構成図である。

【図４】同装置における密閉室の内圧と温度との関係を
示すグラフである。

【図５】同装置における伝達トルクと温度との関係を示
すグラフである。

【符号の説明】

１０…駆動力伝達装置、１０ａ…押圧力発生手段、１０
ｂ…摩擦クラッチ、１１…アウタケース、１２…アウタ
カバー、１３…インナシャフト、１４…作動ピストン、
１４ｂ…環状凹所、１５…ロータ、１５ｂ…ベーン部、
１７…副ピストン、２５，２６…プロペラシャフト、Ｒ
1…滞留室（流体室）、Ｒ2…密閉室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項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
   発生させて同押圧力を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と、半径方向へ延びるベーン部を備
   え前記流体室にて前記内側回転部材に一体回転可能に組
   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、前記作動ピストンと前記摩擦クラッチとの間
   に副ピストンを前記内側回転部材に組付けてこれら両ピ
   ストン間に密閉室を形成し、同密閉室に前記粘性流体よ
   り低沸点の物質を封入したことを特徴とする駆動力伝達
   装置。