JPH0730797B2 - ビスカスカップリング - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、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。

（従来の技術） 特開昭61−65918号公報に「液体摩擦クラッチ」が記載
されている。これは、相対回転自在に配置されたハウジ
ング側とハブ側の各プレート間で粘性流体の剪断抵抗に
よりトルク伝達を行うビスカスカップリングである。各
プレート間には皿バネが配置されており、アクチュエー
タにより押圧されると、この皿バネが撓んでプレートの
間隔が変化し、トルク伝達特性を調節することができ
る。

（発明が解決しようとする課題） ところが、アクチュエータはハウジングと一体又は別体
になっており、その押圧力を受ける止め輪はハブ側に取
付けられている。このため、ハブとハウジングとの接触
部に押圧力が作用し、ハブとハウジングの耐久性を低下
させる。

そこで、この発明はアクチュエータの押圧力による耐久
性の低下がないビスカスカップリングの提供を目的とす
る。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明の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と第２の伝達部材と、前記第１と前記第２
の伝達部材間に設けられて粘性流体が封入された作動室
と、この作動室内で前記第１の伝達部材に連結された第
１のプレートと、この第１のプレートと対向配置された
第２のプレートと、これらの第１、第２のプレート間に
配置されて第２の伝達部材に軸方向移動自在に連結され
た係合部材と、押圧力の伝達系を介してこの係合部材と
第２のプレートとを締結するアクチュエータとを備え、
第２の伝達部材には前記押圧力とその反力を受ける各ス
トッパ部を設けたことを特徴とする。

（作用） アクチュエータの押圧力により第２のプレートが係合部
材を介して第２の伝達部材に連結されると、伝達部材の
一方の回転は粘性流体の剪断抵抗により各側のプレート
間で伝達された他方の伝達部材を回転させる。係合部材
と第２のプレートの締結力を加減すればトルク伝達特性
を調節できる。

アクチュエータの押圧力とその反力は同一伝達部材上に
設けられた各ストッパ部によりキャンセルされるから、
各伝達部材間には作用せず、耐久性が低下しない。

（実施例） 第１図（ａ）、（ｂ）及び第２図とにより本考案に係る
ビスカスカップリングの一実施例の説明をする。

第２図は本考案に係るビスカスカップリングを用いた４
輪駆動車の動力系を示す。なお第２図において紙面上方
が車両前後方向前方側（図示矢印Ａ方向）、紙面左右方
向が車両幅方向（図示矢印Ｂ方向）を示す。

先ず、第２図に示される車両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、セ
ンターデフ５（前後輪間のデファレンシャル装置）、ビ
スカスカップリング７、フロントデフ９（前輪側のデフ
ァレンシャル装置）、前車軸11、13、左右の前輪15、1
7、方向変換歯車群19、プロペラシャフト21、リヤデフ2
3（後輪側のデファレンシャル装置）、後車軸25、27、
左右の後輪29、31などから構成されている。又、この車
両にはアンチロックブレーキシステムが装備されてい
る。

センターデフ５は、トランスミッション３の出力歯車33
を、介して入力したエンジン１からの回転駆動力を左右
のサイドギヤ35、37を介して前車軸11、13へ分割出力す
る。これらのギヤ35、37は内側と外側の中空軸39、41に
それぞれ連結されている。

次に、ビスカスカップリング７の構成を説明する。

第１図（ａ）、（ｂ）及び第２図に示されるようにハウ
ジング43（第１の伝達部材）とハブ45（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43は
スプライン部47により外側の中空軸41に連結され、ハブ
45はスプライン部49により内側の中空軸39に連結されて
いる。ハブ45は中空でありフロントデフ９のデフケース
51に連結され、フロントデフ９の左のサイドギヤ53に連
結された左前車軸11はハブ45と中空軸39とを貫通してい
る。

ハウジング43の内周とハブ45の外周との間には右側から
コントロールスリーブ55（第１図（ａ）参照）が軸方向
移動自在に貫通している。これらの部材43、45、55の間
には作動室57が形成され、高粘度のシリコンオイル（粘
性流体）が封入されている。ハウジング43とハブ45及び
スリーブ55との間にはそれぞれＸリング58、59（断面が
Ｘ字状のシール）が配置され、ハブ45とスリーブ55との
間にはＯリング61が配置されており、作動室57を液密に
保っている。

第１図（ｂ）には、作動室57の周囲が拡大して示されて
いる。この作動室57内では外側と内側のプレート63、65
が軸方向に交互配置されている。外側のプレート63（第
１のプレート）はハウジング43の内周に軸方向移動自在
にスプライン連結されている。内側のプレート65（第２
のプレート）の内縁側にはリング67（係合部材）がプレ
ート65と交互に配置されており、このリング67はハブ45
の外周に軸方向移動自在にスプライン連結されている。

左端のリング67の左側には受圧リング69がハブ45に装着
され下記のように押圧力のストッパ部71を構成してい
る。又、右端のリング67はコントロールスリーブ55の左
端と対向している。プレート65とリング67とはスリーブ
55により受圧リング69との間で押圧されて締結する。こ
うして、プレート65とハブ45とを連結する多板クラッチ
73が構成されている。なお、スリーブ55は連結部75によ
りハブ45と相対回転不能に連結されＯリング61やハブ45
とスリーブ55間の摩耗を防いである。

第１図（ａ）に示されるようにハウジング43の右方には
リング状のシリンダ部材77がハブ45の外側に同軸配置さ
れている。ハブ45の右端部とシリンダ部材77の間にはベ
アリング79が配置されている。ベアリング79は部材77に
対して段差部81と止め輪83とにより位置決めされてい
る。又、ハブ45にはベアリング79の右側に止め輪85が装
着され、後述する押圧力反力のストッパ部87を構成して
いる。

シリンダ部材77にはピストン89が軸方向へ摺動自在に嵌
合している。部材77、89の摺動部はＯリング91、93によ
り液密に保たれている。こうして、油圧アクチュエータ
95（アクチュエータ）が構成されている。ピストン89は
ベアリング97によりコントロールスリーブ55に連結さ
れ、こうして油圧アクチュエータ95の押圧力の伝達系が
構成されている。

アクチュエータ95の油圧ポート99には油圧源から制御弁
耐久性を介して油圧が供給され、ピストン89が上記伝達
系を介して多板クラッチ73を押圧する。このとき、アク
チュエータ95の押圧力はストッパ部71に付与され、シリ
ンダ部材77側のピストン反力（押圧力反力）はストッパ
部87に付与されて受けられ、ハブ45上で相殺される。

従って、従来例と異なりアクチュエータ95の押圧力がハ
ウジング43とハブ45間に付与されることがなく、耐久性
が低下することがない。

アクチュエータ95のこのような操作は運転席から手動操
作可能か又は操舵条件や路面条件に応じて自動操作され
ると共に制動時に作動停止するように構成されている。

こうして、ビスカスカップリング７が構成されている。

次に、ビスカスカップリング７の機能を説明する。

油圧アクチュエータ95により多板クラッチ73を締結する
と、プレート65はこの締結力に応じた強さでハブ45に締
結される。エンジン１からの駆動力によるハウジング43
の回転はシリコンオイルの剪断抵抗によりプレート63か
らプレート65に伝達され、クラッチ73を介してハブ45を
回転させる。このとき、プレート63、65間の回転差が大
きいと差動制限力が大きくなり大きなトルクが伝達さ
れ、この回転差が小さいと差動が許容されて伝達トルク
が小さくなる。

多板クラッチ73の締結力を調整すれば、同一回転差で
の、伝達トルクの大きさを変えることができる。多板ク
ラッチ73をロック状態とすればプレート63、65間の回転
差とハウジング43とハブ45間の回転差とが等しくなり伝
達トルクは最大になる。クラッチ73の滑りを大きくする
と伝達トルクは小さくなり、開放すればビスカスカップ
リング７は実質的にトルク遮断状態になる。このよう
に、トルク伝達特性の調節とトルク遮断が行える。

ハブ45とハウジング43はそれぞれセンターデフ５の左右
のサイドギヤ35、37に連結されているから、このような
ビスカスカップリング７の機能によりセンターデフ５の
差動制限と差動制限の解除及び差動制限力の調節が行わ
れる。

次に、第２図の車両の動力特性に即したビスカスカップ
リング７の機能を説明する。

エンジン１の回転はトランスミッション３で変速されセ
ンターデフ５を介して前後輪に分割出力される。前輪側
では、与えられた駆動力はフロントデフ９を介して左右
の前輪15、17に分割出力される。後輪側では、与えられ
た駆動力は方向変換歯車組19とプロペラシャフト21から
リヤデフ23を介して左右の後輪29、31側に分割出力され
る。

多板クラッチ73を締結状態にするとビスカスカップリン
グ７によるセンターデフ５の差動制限力が働く。従っ
て、悪路などで前後輪の一方が空転するとビスカスカッ
プリング７を介して他方に駆動力が送られるから車両は
スタック状態に陥らず、走破性が向上する。旋回時に前
後輪に生じる小さな回転差はビスカスカップリング７で
吸収されるから、旋回は円滑に行える。又、Ｕターンや
車庫入れのような低速急旋回時の小さな回転差は同じく
ビスカスカップリング７で許容されるからタイトコーナ
ーブレーキング現象は発生しない。

又、クラッチ73の締結力を調節することにより最適な直
進安定性と旋回性とが得られる。

クラッチ73を開放すると（あるいは締結力を充分に小さ
くすると）センターデフ５の差動回転にフリーになる。
制動時にはこの開放が自動的に行われ前後輪間の回転拘
束力が解消して制動力の干渉が防止され、アンチロック
ブレーキシステムの正常な機能が保護される。

なお、ハウジング側にアクチュエータと多板クラッチと
各ストッパ部とを設け、押圧力とその反力のキャンセル
をハウジング側で行ってもよい。又、アクチュエータは
実施例のような圧力アクチュエータに限らず、例えば電
磁石などでもよい。

なお、本実施例では、リング67を第２のプレート65とハ
ブ45との間に設けたがこれにかぎらず、ハウジング43と
第１のプレート63の間に設けても良い。

また、本実施例では、複数枚の第１のプレート63と第２
のプレート65を設けた例を示したが、これにかぎらず第
１のプレート63と第２のプレート65がそれぞれ少なくと
も一対設けてあれば良い。

また本実施例では、係合部材としてリング67を例にとっ
て説明したがこれにかぎらず、他の係合部材例えば摩擦
手段以外の伝達手段でも良い。

［発明の効果］ この発明のビスカスカップリングは、アクチュエータの
押圧力とその反力を受ける各ストッパ部を一方の伝達部
材上に設け、これらの力が相殺されるように構成したか
ら、押圧力による伝達部材間の摩耗がなく耐久性が低下
することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は一実施例の断面図、同図（ｂ）は（ａ）
の要部拡大図、第２図は本考案が適用された車両の動力
系を示すスケルトン機構図である。 43……ハウジング（第１の伝達部材） 45……ハブ（第２の伝達部材） 47……作動室、63……第１のプレート 65……第２のプレート、67……リング（係合部材） 71、87……ストッパ部 95……油圧アクチュエータ（アクチュエータ）

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と第２の伝
   達部材と、前記第１と前記第２の伝達部材間に設けられ
   て粘性流体が封入された作動室と、この作動室内で前記
   第１の伝達部材に連結された第１のプレートと、この第
   １のプレートと対向配置された第２のプレートと、これ
   らの第１、第２のプレート間に配置されて第２の伝達部
   材に軸方向移動自在に連結された係合部材と、押圧力の
   伝達系を介してこの係合部材と第２のプレートとを締結
   するアクチュエータとを備え、第２の伝達部材村には前
   記押圧力とその反力を受ける各ストッパ部を設けたこと
   を特徴とするビスカスカップリング。