JPH0730996Y2 - 動力伝達機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、同軸的かつ相対回転可能に位置する一対の回
転部材間に配設されて、これら両部材間の動力伝達を行
う動力伝達機構に関する。

〔従来技術〕

かかる動力伝達機構は、駆動側回転部材と従動側回転部
材間に配設されて、これら両部材の相対回転時これら両
部材を互に動力伝達可能に連結して、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、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
動側回転部材間に配設されてこれら両部材の相対回転時
これら両部材を互に動力伝達可能に連結して、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
ヤルタイム式の四輪駆動車における一方の動力伝達系路
に配設され、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配設される。

しかして、従来の動力伝達機構としては特開昭63−2404
29号公報に示されているように同軸的かつ相対回転可能
に位置する一対の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前記両回転部材を動力伝
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
される押圧力にて前記摩擦係合力を増減させる摩擦係合
力発生手段、および両回転部材の相対回転に応じた押圧
力を発生させて前記摩擦力係合力発生手段に付与する押
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一方の回転部材
に一体回転可能に組付けられて前記摩擦係合力発生手段
に当接する作動ピストンと、前記一方の回転部材に液密
的かつ一体回転可能に設けられて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
体室を形成するリテーナと、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にて前記他方の回転部
材に一体的に組付けられて前記ベーン部により前記流体
室を周方向に複数区画するロータとにより構成してなる
動力伝達機構がある。

この種形式の動力伝達機構においては、回転部材間に相
対回転が生じると一方の回転部材に一体回転可能に組付
けた作動ピストンおよびリテーナと、他方の回転部材に
一体的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区画された粘性流体封入
室内の粘性流体が回転速度差に比例した速度にて強制的
に流動させられ、封入室内では流動抵抗に起因して圧力
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
向に押圧して摩擦係合力発生手段を押圧させ、同手段に
両回転部材を動力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、当該動力伝達機構は四輪駆動
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。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、上記した形式の動力伝達機構においては、車
両がスタック状態に陥った場合等大きな動力伝達を長時
間発生させた場合には、摩擦係合力発生手段が発熱して
高温になり焼付き、その他の焼損、油の劣化、シール部
材の劣化等が発生する。従って、本考案の目的はかかる
問題に対処することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は上記した形式の動力伝達機構において、前記作
動ピストンまたはリテーナをバネ部材にて前記ロータ側
へ押圧するとともに、前記バネ部材として所定温度に達
したとき前記押圧力を減少させるバネ部材を採用したこ
とを特徴とするものである。

しかして、本考案に採用されるバネ部材としては、所定
温度に達したとき形状が変形してバネ定数が低くなる形
状記憶合金からなるバネ部材が好適である。

〔考案の作用・効果〕

かかる構成によれば、摩擦係合力発生手段が発熱して所
定の高温に達するとバネ部材の作動ピストンまたはリテ
ーナに対する押圧力が減少し、流体室内の流体圧にて作
動ピストンまたはリテーナがバネ部材に抗して押動され
て流体室が増大し、ロータの少くとも一側面の微小間隙
が拡大する。このため、押圧力発生手段に生ずる押圧力
が著しく減少して摩擦係合力発生手段が押圧力から開放
され、同摩擦係合力発生手段は焼付き、その他の焼損を
生じさせないとともに温度を低下させ、油の劣化、シー
ル部材の劣化を抑制する。

〔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、第１
図には本考案にかかる動力伝達機構の第１実施例が示さ
れている。当該動力伝達機構10は第４図に示すように、
リヤ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
ャフト25に出力する。第１プロペラシャフト25は動力伝
達機構10を介して第２プロペラシャフト26に連結してい
て、これら両シヤフト25、26が動力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ヤフト
28に出力され、後輪29が駆動する。

しかして、動力伝達機構10はアウタケース11およびイン
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および摩擦係合力発生手段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を備えてなり、筒部11aの他端が開口してい
る。インナシャフト12は所定長さの段付きの筒部12aの
中間部外周にインナハブ12bを一体的に備えてなり、イ
ンナハブ12bの外周には軸方向へ延びる外スプライン部1
2c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の内向フランジ部11bの内孔内に液密的かつ
回転可能に嵌合されていて、筒部12aの他端側外周に組
付けた後述するリテーナ部材を介してアウタケース11に
回転可能に支持されている。インナシャフト12はその内
スプライン12dにて第２プロペラシャフト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1
1は第１プロペラシャフト25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、ロータ14および
リテーナ15からなり、かつ摩擦係合力発生手段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とからなる。各クラッチプレ
ート16はその外周の凸起部をアウタケース11の内周に設
けた溝部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はその内周の凸起部をインナシャフト12のイ
ンナハブ12bにおける外スプライン部12cに嵌合されて各
クラッチプレート16間に位置し、同シャフト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
らのクラッチプレート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の他端側内周に一体回転可能かつ液
密的に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13aにて最他端のク
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14aの外周の互に1
80°離れた部位にて半径方向へ延びる２枚のベーン部14
bを備えてなり、環状ボス部14aにてインナシャフト12の
筒部12a外周に嵌合させてインナシャフト12に一体的に
組付けられている。かかるロータ14は作動ピストン13の
他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。リテーナ15
はアウタケース11の内向フランジ部11bと一体に形成さ
れていて、インナシャフト12の筒部12aの一端側外周に
液密的かつ相対回転可能に嵌合されている。かかるリテ
ーナ15においては、その一側面15aにて作動ピストン13
の他側の環状外縁面13cに当接し、その一側面15aと作動
ピストン13の環状凹所13b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
ル等高粘性流体が所定量封入されており、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、かつベーン部14bの両側面と環状凹所13bの
他側面13b1およびリテーナ15の一側面15a間に微小間隙
を形成して、流体室内を２つの滞留室R2に区画してい
る。

しかして、リテーナ部材18は環状を呈していて、アウタ
ケース11の筒部11aの開口端部に液密的かつ一体回転可
能に、またインナシャフト12の筒部12aに対しては液密
的かつ回転可能に組付けられている。リテーナ部材18は
スペーサ19a,スナップリング19bを介して抜止めされて
いて、アウタケース11に一体回転可能かつ軸方向へ移動
可能に組付けた押圧プレート19cとの間にはバネ部材19d
が介装されている。バネ部材19dは所定温度に達したと
き形状が変形してバネ定数が低くなる形状記憶合金から
なり、押圧プレート19cに弾撥的に当接して摩擦係合力
発生手段10bおよび同手段10bを介して作動ピストン13に
所定の押圧力を付与している。これにより、ロータ14の
両側面側が所定の微小間隙に設定され、かつ押圧プレー
ト19cとリテーナ部材18間が所定の間隙に設定されてい
る。

かかる構成の動力伝達機構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ていない場
合にはこれら両シヤフト25、26間のトルク伝達はない
が、両シヤフト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、これら両シヤフト25、26間に
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、作動ピスト
ン13およびリテーナ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14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圧する
もので、作動ピストン13を軸方向へ押圧して摩擦係合力
発生手段10bを構成する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、摩擦係合力発生手段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、タイトコーナブレーキング現象の発生も防止され
る。

ところで、当該動力伝達機構10においては、摩擦係合力
発生手段10bが所定の高温に達するとバネ部材19dが変形
して同手段10bおよび作動ピストン13に対する押圧力を
著しく減少して作動ピストン13を開放する。このため、
作動ピストン13は滞留室R2内の圧力分布にて摩擦係合力
発生手段10b,押圧プレート19cとともに図示右方へ摺動
し、滞留室R2の容積を増大させてロータ14の両側面側の
微小間隙を拡大させる。従って、押圧力発生手段10aに
て生ずる押圧力が著しく減少して摩擦係合力発生手段10
bが押圧力から開放され、同手段10bは焼付き、その他の
焼損を生じさせないとともに温度を低下させ、クラッチ
用オイル、潤滑オイル、シール部材等の劣化が抑制され
る。なお、摩擦係合力発生手段10bが低温になるとバネ
部材19dは形状を復帰させ、トルク伝達機能を復帰させ
る。

第３図には本考案にかかる動力伝達機構の第２実施例が
示されている。当該動力動力伝達機構10Aにおいては、
押圧力発生手段10aがアウタケース11Aの開口端側に配設
されている。押圧力発生手段10aは作動ピストン13A,ロ
ータ14Aおよびリテーナ15Aにて構成されており、作動ピ
ストン13Aおよびロータ14Aは第１実施例の作動ピストン
13およびロータ14と略同一機能を備えている。

しかして、当該動力伝達機構10Aにおいては、リテーナ1
5Aが第１リテーナ15aおよび第２リテーナ15bにて構成さ
れている。第１リテーナ15aはインナシャフト12Aの筒部
12aの外周に液密的に回転可能かつ軸方向へ移動可能に
組付けられ、またアウタケース11Aに対しては液密的か
つ進退可能に螺着されていて、作動ピストン13Aおよび
ロータ14Aに当接している。第２リテーナ15bは第１リテ
ーナ15aの環状凹所15a1内に液密的かつ摺動可能に組付
けられていて、スナップリング19eにて図示左方への摺
動を規制されているとともに、凹所15a1の底部に介装し
たバネ部材19fにより図示左方へ押圧されている。これ
により、ロータ14Aの両側面と作動ピストン13A,第２リ
テーナ15bの各内面間は所定の微小間隙に設定されてい
る。また、バネ部材19fは第１実施例のバネ部材19dと同
じ特性を有するものである。

ところで、当該動力伝達機構10Aにおいては摩擦係合力
発生手段10bが所定の高温に達すると、バネ部材19fの第
２リテーナ15bに対する押圧力が著しく減少して第２リ
テーナ15bを開放する。このため、第２リテーナ15bは押
圧力発生手段10Aの滞留室R2内の圧力にて図示右方へ摺
動し、滞留室R2の容積を増大させ、ロータ14Aと第２リ
テーナ15b間の微小間隙を拡大させる。従って、押圧力
発生手段10aにて生ずる押圧力が著しく減少して摩擦係
合力発生手段10bが押圧力から開放され、第１実施例の
動力伝達機構10と同様の効果を奏する。

しかして、本実施例の動力伝達機構10Aにおいては、リ
テーナ15Aを第１リテーナ15aおよび第２リテーナ15bに
て構成しかつ第２リテーナ15bをロータ14Aに対して進退
可能に構成しているので、押圧力発生手段10aの滞留室R
2に高粘性流体を満配にすることができる。従って、高
粘性流体の充填率を高めて、混在する気体に起因するト
ルク伝達特性の変動を解消することができ、これにより
トルク伝達特性の一層の安定化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例に係る動力伝達機構の断面
図、第２図は第１図の矢印II−II線方向の断面図、第３
図は第２実施例に係る動力伝達機構の断面図、第４図は
同機構を採用した車両の概略図である。 符号の説明 10,10A……動力伝達機構、10a……作動力発生手段、10b
……摩擦係合力発生手段、11,11A……アウタケース、1
2,12A……インナシャフト、13,13A……作動ピストン、1
4,14A……ロータ、14b……ベーン部、15,15A……リテー
ナ、15a……第１リテーナ、15b……第２リテーナ、16…
…クラッチプレート、17……クラッチディスク、19d,19
f……バネ部材、25,26……プロペラシャフト。

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一対の
   回転部材間に配設され、これら両回転部材の相対回転に
   より作動して前記両回転部材を動力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押圧力にて
   前記摩擦係合力を増減させる摩擦係合力発生手段、およ
   び両回転部材の相対回転に応じた押圧力を発生させて前
   記摩擦力係合力発生手段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一方の回転部材に一体回転可能に
   組付けられて前記摩擦係合力発生手段に当接する作動ピ
   ストンと、前記一方の回転部材に液密的かつ一体回転可
   能に設けられて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リ
   テーナと、半径方向へ延びる１または複数のベーン部を
   備え前記流体室にて前記他方の回転部材に一体的に組付
   けられて前記ベーン部により前記流体室を周方向に複数
   区画するロータとにより構成してなる動力伝達機構にお
   いて、前記作動ピストンまたはリテーナをバネ部材にて
   前記ロータ側へ押圧するとともに、前記バネ部材として
   所定温度に達したとき前記押圧力を減少させるバネ部材
   を採用したことを特徴とする動力伝達機構。