JPH06249269A - 駆動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】駆動力伝達装置における作動ピストンの軸方向
への摺動時に作動ピストンと隔壁部材間での間隙の発生
を防止して、この間隙に起因する滞留室間の連通による
押圧力の低下を抑制し、高差動時における伝達トルク値
を向上させる。 【構成】作動ピストン１５の外周に一端側から所定長さ
延びる環状凹所１５ａを設けるとともに、隔壁部材１１
ｂに環状凹所１５ａに臨む環状突起部１１ｃを設け、環
状突起部１１ｃを環状凹所１５ａに嵌合して環状突起部
１１ｃの先端を環状凹所１５ａの段部１５ｂに当接して
流体室を形成し、作動ピストン１５の摺動時常に環状凹
所１５ａと環状突起部１１ｃとを摺接させてこれら両者
１５，１１ｂの離間を防止した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、同軸的に支持された２
軸間に配設されてこれら両軸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】駆動力伝達装置の一形式として、例えば
実開平１−１１９９３４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
配設され前記両回転部材の相対回転により作動してこれ
ら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と、前記両回
転部材の相対回転に応じた軸方向の押圧力を発生し同押
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、前記外側回転部材に組付けられ前記作動ピスト
ンとの間に軸方向に所定間隔を有して粘性流体が封入さ
れる流体室を形成する隔壁部材と、半径方向へ延びるブ
レード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て前記流体室を複数の滞留室に区画
するロータとにより構成してなる駆動力伝達装置があ
る。

【０００３】当該駆動力伝達装置においては、車両の駆
動軸と従動軸間に配設されてこれら両軸を連結して車両
を四輪駆動とする四輪駆動車用駆動力伝達機構として使
用され、またはディフアレンシャル内に配設されて左右
両輪間の差動を制限する差動制限機構として使用され
る。

【０００４】しかして、当該駆動力伝達装置において
は、例えば図６（ａ）に示すように、押圧力発生手段を
構成する作動ピストン１の一端面１ａが平坦面に形成さ
れているとともに、隔壁部材２の作動ピストン１の一端
面１ａに対向する面側に凹所２ａが形成されていて、隔
壁部材２がその先端側の環状突起部２ｂの先端を作動ピ
ストン１の一端面１ａに当接させた状態で外側回転部材
３に固定され、これにより作動ピストン１と隔壁部材２
との間にロータ４を収容する流体室Ｒを形成している。
この流体室Ｒにおいては、軸方向の幅が隔壁部材２の固
定位置にかかわらず一定に保たれる。また、流体室Ｒ内
はロータ４が有する複数のブレート４ａにより複数の滞
留室に区画されている。

【０００５】従って、当該駆動力伝達装置においては内
外両回転部材間に相対回転が発生すると、流体室Ｒにお
ける滞留室内の粘性流体がロータ４の各ブレード４ａに
より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内では流動抵抗に
起因してブレード４ａの下流側端から次のブレード４ａ
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内外両回転部材の相対回
転数（車輪の差動回転数）に比例して増大するもので、
同押圧力は作動ピストン１に対して軸方向（図示矢印方
向）へ付与されて作動ピストン１を介して摩擦クラッチ
に伝達される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、当該駆動力
伝達装置においては、内外両部材間の相対回転が大きい
高差動状態となると、付与される押圧力が大きくなって
作動ピストン１が軸方向へわずかに摺動し、図６（ｂ）
に示すように作動ピストン１が隔壁部材２の環状突起部
２ｂから離間して、流体室の外周縁部に間隙ｒが発生す
る。この結果、ロータ４が有するブレート４ａにて区画
された流体室Ｒ内の各滞留室が間隙ｒを通して互いに連
通し、各滞留室内にて発生した圧力を低減させる。この
ため、内外両回転部材の相対回転が極めて大きい高差動
状態においては、図５の破線で示すグラフ（ｂ）のごと
く伝達トルクの値の上昇が漸次低下する。

【０００７】従って、本発明の目的は、上記した形式の
駆動力伝達装置において、高差動状態においても作動ピ
ストンと隔壁部材間での上記した間隙ｒの発生を防止し
て、高差動状態における伝達トルクの値を向上させるこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、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これら両回転部
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と、前記両回転部材の相
対回転に応じた軸方向の押圧力を発生し同押圧力を前記
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
記外側回転部材に組付けられ前記作動ピストンとの間に
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
を形成する隔壁部材と、半径方向へ延びるブレードを備
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
付けられて前記流体室を複数の滞留室に区画するロータ
とにより構成してなる駆動力伝達装置において、前記作
動ピストンおよび前記隔壁部材のいずれか一方の外周に
一端側から所定長さ延びる環状凹所を設けるとともに、
これら作動ピストンおよび隔壁部材のいずれか他方に前
記環状凹所に臨む環状突起部を設け、同環状突起部を前
記環状凹所に嵌合して同環状突起部の先端を前記環状凹
所の他端側段部に当接して前記流体室を形成したことを
特徴とするものである。

【０００９】

【発明の作用・効果】このように構成した駆動力伝達装
置において作動ピストンが押圧力により軸方向へ摺動す
る場合には、作動ピストンと隔壁部材間においては環状
凹所と環状突起部との両周面が常に接触していて、これ
ら両者が互いに離間することはない。このため、たとえ
押圧力発生手段の流体室に大きな押圧力が発生しても作
動ピストンと隔壁部材間には上記した間隙が発生するこ
とはなく、かかる間隙に起因する滞留室間の連通による
押圧力の低下を防止し得て伝達トルクの飽和状態の到達
を遅延させ、差動回転数に対する伝達トルクの値が一定
に達する値を大きくして、駆動力伝達装置の伝達トルク
特性を向上させることができる。

【００１０】

【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、図１には本発明の一実施例に係る駆動力伝達装置
１０が示されている。当該駆動力伝達装置１０は図４に
示すように、リアルタイム式の四輪駆動車における後輪
側の駆動力伝達経路に配設される。当該車両において、
トランスアクスル２１はトランスミッションおよびトラ
ンスファを備えていて、エンジン２２の駆動力をアクス
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は本実施例に係る駆動力伝達装置１０を
介して第２プロペラシャフト２６に連結しており、これ
ら両シャフト２５，２６がトルク伝達可能に連結された
場合には、駆動力はリアディフアレンシャル２７に伝達
され、同ディフアレンシャル２７からアクスルシャフト
２８へ出力されて後輪２９を駆動させる。

【００１１】駆動力伝達装置１０は図１に示すように、
ハウジング１１およびインナシャフト１２を備えている
とともに、これら両者１１，１２により形成された収容
室内に配設された摩擦クラッチ１０ａおよび押圧力発生
手段１０ｂを備えている。ハウジング１１は有底のアウ
タケース１１ａと、同ケース１１ａの開口部に螺着され
て同開口部を密閉するエンドカバー１１ｂにより構成さ
れている。当該駆動力伝達装置１０においては、ハウジ
ング１１およびインナシャフト１２が本発明の外側回転
部材および内側回転部材に該当し、かつエンドカバー１
１ｂが本発明の隔壁部材に該当する。

【００１２】また、インナシャフト１２はハウジング１
１内に挿入された状態でハウジング１１に液密的かつ回
転可能に支持されていて、ハウジング１１内に軸方向に
所定幅の環状の収容室を形成している。一方、摩擦クラ
ッチ１０ａは多数のセパレートプレート１３およびフリ
クションプレート１４にて構成されており、また押圧力
発生手段１０ｂは作動ピストン１５、ロータ１６および
粘性流体にて構成されている。

【００１３】摩擦クラッチ１０ａを構成する各セパレー
トプレート１３はハウジング１１の内周に設けた内スプ
ラインに軸方向へ摺動可能に組付けられており、かつ各
フリクションプレート１６はインナシャフト１２の外向
フランジ部１２ａに設けた外スプラインに軸方向へ摺動
可能に組付けられていて、各セパレートプレート１３と
は交互に配置されている。押圧力発生手段１０ｂを構成
する作動ピストン１５はインナシャフト１２上に液密的
かつ摺動可能に組付けられているとともに、その先端部
がハウジング１１の内スプラインに係合していて、ハウ
ジング１１と一体回転可能になっている。ハウジング１
１を構成するエンドカバー１１ｂは作動ピストン１５に
当接していて、作動ピストン１５を摩擦クラッチ１０ａ
に当接させている。エンドカバー１１ｂは後述するごと
く、作動ピストン１５とともに流体室を形成している。

【００１４】ロータ１６は図１および図２に示すよう
に、径方向へ延びる２枚のブレード１６ａ，１６ｂを備
え、インナシャフト１２上にこれと一体回転可能に組付
けられて作動ピストン１５とエンドカバー１１ｂ間に位
置している。ロータ１６は、エンドカバー１１ｂと作動
ピストン１５間に形成された流体室内を各ブレート１６
ａ，１６ｂにより２つの滞留室Ｒに区画している。各滞
留室Ｒにはシリコンオイル等、高粘性の粘性流体が収容
されている。

【００１５】しかして、作動ピストン１５においては図
３に示すように、その一端側の外周に環状凹所１５ａが
形成されており、環状凹所１５ａの他端部が外周側へ突
出する段部１５ｂとなっている。一方、隔壁部材である
エンドカバー１１ｂにおいては、作動ピストン１５に対
向する面側には環状突起部１１ｃが形成されている。環
状突起部１１ｃは作動ピストン１５の環状凹所１５ａの
外周に嵌合できる大きさに形成されている。また、エン
ドカバー１１ｂの環状突起部１１ｃは、その先端が作動
ピストン１５の段部１５ｂに当接した状態で、エンドカ
バー１１ｂと作動ピストン１５との間に軸方向に所定幅
の流体室が形成される長さに形成されている。

【００１６】エンドカバー１１ｂはその環状突起部１１
ｃを作動ピストン１５の環状凹所１５ａの外周にシール
部材を介して嵌合されていて、環状突起部１１ｃの先端
を作動ピストン１５の段部１５ｂに当接した状態でアウ
タケース１１ａの開口端部に螺着されている。これによ
り、エンドカバー１１ｂは作動ピストン１５の一側面に
前記流体室を形成しているとともに、作動ピストン１５
を所定の力で摩擦クラッチ１０ａに当接させている。

【００１７】このように構成した駆動力伝達装置１０に
おいては、ハウジング１１側が第１プロペラシャフト２
５にトルク伝達可能に連結され、かつインナシャフト１
２側が第２プロペラシャフト２６にトルク伝達可能に連
結された状態でこれら両シャフト２５，２６間に配設さ
れ、車両の走行時第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
けられているハウジング１１および作動ピストン１５
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１２およびロータ１６との間
に相対回転が生じる。

【００１８】従って、押圧力発生手段１０ｂの流体室内
においては、滞留室Ｒ内の粘性流体がロータ１６の各ブ
レード１６ａ，１６ｂにより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Ｒ内では流動抵抗に起因してブレード１６ａ、１
６ｂの下流側端から次のブレード１６ｂ，１６ａ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相対回転数（差動回転数）に比例
して増大するもので、作動ピストン１５を軸方向へ押圧
する。この結果、作動ピストン１５は摩擦クラッチ１０
ａを押圧し、各セパレートプレート１３とフリクション
プレート１４を差動回転数に応じた押圧力で摩擦係合さ
せる。これにより、摩擦クラッチ１０ａにおいては差動
回転数に比例したトルクをハウジング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、当該駆動力伝達装置１０はこの４輪駆動状態におい
ては、前後輪の差動回転を許容するとともに、タイトコ
ーナブレーキング現象の発生も防止する。

【００１９】ところで、当該駆動力伝達装置１０におい
ては、作動ピストン１５は図３（ａ）に示すように、常
にエンドカバー１１ｂの環状突起部１１ｃの内周面に摺
接した状態で軸方向へ摺動可能である。従って、作動ピ
ストン１５が押圧力により軸方向へ摺動する場合には、
作動ピストン１５は常にエンドカバー１１ｂの環状突起
部１１ｃの内周面に接触していてエンドカバー１１ｂか
ら離間することはない。このため、たとえ押圧力発生手
段１０ｂの流体室に大きな押圧力が発生しても、同図
（ｂ）に示すように、作動ピストン１５とエンドカバー
１１ｂ間に間隙が発生することはなく、かかる間隙に起
因する滞留室Ｒ間の連通による押圧力の低下を防止し得
て一定に達する伝達トルク値を大きくし得て、高差動状
態における伝達トルク値を向上させることができる。

【００２０】なお、当該駆動力伝達装置１０において
は、作動ピストン１５の摺動により流体室の軸方向の幅
が広がるが、ロータ１６は常に流体室の中央に位置させ
られるため、ロータ１６の側面から圧力がリークする影
響は少ないものである。

【００２１】図５のグラフは差動回転数ΔＮ（ハウジン
グとインナシャフトの相対回転数）と伝達トルクＴとの
関係を示すもので、実線のグラフ（ａ）が本実施例のも
ので破線のグラフ（ｂ）が図６に示す従来例のものであ
る。これらのグラフ（ａ），（ｂ）から本実施例に係る
駆動力伝達装置１０においては、伝達トルク値が大きく
向上していることが認められる。

【００２２】なお、本実施例においては、本発明に係る
駆動力伝達装置を四輪駆動車用の駆動力伝達機構１０と
して採用した例について示したが、当該駆動力伝達装置
はディフアレンシャル内に配置して左右両輪間の差動を
制限する差動制限機構として採用し得ることは勿論であ
る。また、本実施例に係る駆動力伝達装置１０において
は、作動ピストン１５側に環状凹所を設けるとともにエ
ンドカバー１１ｂ側の環状突起部を設けた例について示
したが、本発明においてはこれとは逆に作動ピストン１
５側に環状突起部を設けるとともにエンドカバー１１ｂ
側に環状凹所を設けるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る駆動力伝達装置の断面
図である。

【図２】同駆動力伝達装置における図１の矢印２−２線
方向の断面図である。

【図３】同駆動力伝達装置における作動ピストンとエン
ドカバーの組付け状態を示す拡大部分断面図である。

【図４】同駆動力伝達装置を採用した四輪駆動車の概略
的構成図である。

【図５】同駆動力伝達装置と従来の駆動力伝達装置にお
ける差動回転数と伝達トルクの関係を示すグラフであ
る。

【図６】従来の駆動力伝達装置における作動ピストンと
エンドカバーの組付け状態を示す拡大部分断面図であ
る。

【符号の説明】

１０…駆動力伝達装置、１０ａ…摩擦クラッチ、１０ｂ
…押圧力発生手段、１１…ハウジング、１１ｂ…エンド
カバー、１１ｃ…環状突起部、１２…インナシャフト、
１３…セパレートプレート、１４…プレッシャプレー
ト、１５…作動ピストン、１５ａ…環状凹所、１５ｂ…
段部、１６…ロータ、２５，２６…プロペラシャフト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   り作動してこれら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
   チと、前記両回転部材の相対回転に応じた軸方向の押圧
   力を発生し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、前記外側回転部材に組付けられ
   前記作動ピストンとの間に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を形成する隔壁部材と、半径
   方向へ延びるブレード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て前記流体室を複数
   の滞留室に区画するロータとにより構成してなる駆動力
   伝達装置において、前記作動ピストンおよび前記隔壁部
   材のいずれか一方の外周に一端側から所定長さ延びる環
   状凹所を設けるとともに、これら作動ピストンおよび隔
   壁部材のいずれか他方に前記環状凹所に臨む環状突起部
   を設け、同環状突起部を前記環状凹所に嵌合して同環状
   突起部の先端を前記環状凹所の他端側段部に当接して前
   記流体室を形成したことを特徴とする駆動力伝達装置。