JPH1163022A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビスカストルクの立上りを速くしつつ、タイ
トコーナブレーキング現象の発生を回避すると共に、高
速走行時の駆動力伝達特性の向上を図る。 【解決手段】 動力伝達装置100 は、ハブ10とハウジン
グ20によって画成されてシリコンオイルが封入された作
動室30と、ハブ10と一体に回転する第１及び第２のプレ
ート組70,40 と、ハウジング20と一体に回転する第１及
び第２のクラッチプレート組80,50 と、第１のクラッチ
プレート組80によって挾持されてハウジング20と一体に
回転可能な第３のプレート組75と、第１のクラッチプレ
ート組80を挾持方向へ弾性付勢する皿ばね95と、第２の
クラッチプレート組50によって挾持されてハウジング20
と一体に回転可能な第４のプレート組45と、作動室30内
が所定以上の圧力となると皿ばね65の付勢力に抗して第
２のクラッチプレート組50から離間する方向に変位する
ピストン60とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同一軸線の周りに
相対回転可能に配置された一対の伝達部材間で駆動トル
クを伝達する車両用の動力伝達装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、４輪駆動車の前後輪を駆動するた
めの駆動形式としては種々の駆動形式が開発されている
が、例えば常時駆動される前輪側から後輪側に駆動トル
クを伝達可能なプロペラシャフトの途中にビスカスカッ
プリングを介装し、前後輪間に回転数差が生じた場合に
後輪に駆動トルクを伝達する形式のものがある。この駆
動形式は、前後輪間に回転数差が生じるやいなや常時駆
動される前輪側から後輪側に駆動トルクを伝達できるば
かりでなく、タイトコーナブレーキング現象の発生を防
止でき、さらにはＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・シ
ステム）作動時における前後輪間の回転干渉を防止でき
る等、種々の優れた特徴を有している。

【０００３】ところで、前記ビスカスカップリングは、
相対回転可能に配置された第１および第２の伝達部材に
よって画成された作動室内に粘性流体を封入するととも
に、第１の伝達部材と相対回転不能に係合する第１のプ
レート組と、第２の伝達部材と相対回転不能に係合する
第２のプレート組とを、前記作動室内に交互に配置した
ものである。そして、このビスカスカップリングによっ
て伝達される駆動トルクは、第１及び第２の伝達部材間
の回転速度差の増加に伴って大きくなる。

【０００４】従って、上述した駆動形式を有する４輪駆
動車において、走破性を向上させるべく前後輪間の相対
回転数差の小さな領域においても後輪に大きな駆動トル
クを伝達できるようにするためには、第１及び第２のプ
レート組の枚数を増やしたり、作動室に封入する粘性流
体の粘度を高めることにより、ビスカストルクの立上り
を速くすればよい。しかしながら、上述したビスカスカ
ップリングをプロペラシャフトの途中に装備した車両に
おいては、車両速度が速い領域では伝達可能な駆動力が
大きくなり過ぎ、第１及び第２の伝達部材間の相対回転
数の大きさによって後輪に伝達する駆動力の大きさが決
まってしまう。そこで、前記ビスカスカップリングの伝
達トルク特性を上述のようにビスカストルクの立上りが
速くなるように設定すると、車両速度が速い領域では伝
達可能な駆動力が大きくなり過ぎ、前後輪間の相対回転
数差の大きいＵターン走行時等に、タイトコーナブレー
キング現象が現れてしまう。

【０００５】そこで、前後輪間の相対回転数差の小さな
領域においても前輪側から後輪側に大きな駆動トルクを
伝達できるようにビスカストルクの立上りを速くしつ
つ、タイトコーナブレーキング現象の発生を回避できる
ようにするために、ビスカストルク感応形のトルクリミ
ッタを備えたビスカスカップリングが提案されている。
この様なビスカスカップリングにおいては、第２のプレ
ート組は第２の回転部材に対して直接相対回転不能に係
合せず、第２の回転部材と相対回転不能に係合するクラ
ッチプレート組によって挾装される。そして、前記クラ
ッチプレート組を皿ばね等により弾性付勢して第２のプ
レート組を挾持させることにより、クラッチプレート組
と第２のプレート組との間に生じる摩擦力によって第２
のプレート組は第２の回転部材と一体に回転することが
できる。

【０００６】即ち、上記ビスカストルク感応形のトルク
リミッタを備えたビスカスカップリングにおいては、ク
ラッチプレート組と第２のプレート組との間に生じる摩
擦力以上の駆動力を第１及び第２の伝達部材間で伝達す
ることができないので、前後輪間の相対回転数差の小さ
な領域においても前輪側から後輪側に大きな駆動トルク
を伝達できるようにビスカストルクの立上りを速くしつ
つ、タイトコーナブレーキング現象の発生を回避するこ
とができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たビスカストルク感応形のトルクリミッタを備えたビス
カスカップリングは、伝達可能な駆動トルクの上限を制
限してタイトコーナブレーキング現象の発生を回避でき
るものの、４輪駆動車が高速走行する際には前後輪間で
循環する駆動力が大きくなることによって、ＡＢＳ作動
時における前後輪間の回転干渉が生じると共に、駆動抵
抗が増大して高速走行時の燃費が悪化してしまう。

【０００８】従って、本発明の目的は上記課題を解消す
ることに係り、ビスカストルクの立上りを速くしつつ、
タイトコーナブレーキング現象の発生を回避できると共
に、高速走行時の良好な駆動力伝達特性を備えた動力伝
達装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、相
対回転自在に配置された第１及び第２の伝達部材によっ
て画成されるとともにその内部に粘性流体が封入された
作動室と、前記第１の伝達部材と相対回転不能に係合し
て前記作動室内に配置された第１及び第２のプレート組
と、前記第２の伝達部材と相対回転不能に係合して前記
作動室内に配置された第１及び第２のクラッチプレート
組と、前記作動室内で前記第１のプレート組と交互に配
置されると共に、前記第１のクラッチプレート組によっ
て挾持されると前記第２の伝達部材と一体に回転可能な
第３のプレート組と、前記第３のプレート組を挾持する
方向へ前記第１のクラッチプレート組を弾性付勢する第
１の付勢手段と、前記作動室内で前記第２のプレート組
と交互に配置されると共に、前記第２のクラッチプレー
ト組によって挾持されると前記第２の伝達部材と一体に
回転可能な第４のプレート組と、前記第２のクラッチプ
レート組に前記第４のプレート組を挾持させるべく第２
の付勢手段によって弾性付勢されると共に、前記作動室
内が所定以上の圧力となると前記第２の付勢手段による
付勢力に抗して前記第２のクラッチプレート組から離間
する方向に変位するピストンと、を備えたことを特徴と
する動力伝達装置により達成される。

【００１０】上記構成によれば、第１及び第２のクラッ
チプレート組が第３及び第４のプレート組を挾持する摩
擦力よりも、第１及び第２のプレート組と第３及び第４
のプレート組との間に作用する粘性抵抗（ビスカストル
ク）が大きくなると、各クラッチプレート組と第３及び
第４のプレート組との間に滑りが生じる。そこで、第１
及び第２の伝達部材間では、各クラッチプレート組が第
３及び第４のプレート組を挾持する摩擦力以上の駆動力
を伝達することができず、ビスカストルクの大きさに応
じてトルクリミッターが作動する。

【００１１】又、第１及び第２の伝達部材が高速回転す
ることにより作動室内に封入された粘性流体の温度が高
まり、作動室内の圧力が所定以上に高くなると、ピスト
ンが第２の付勢手段による付勢力に抗して前記第２のク
ラッチプレート組から離間する方向に変位する。そこ
で、第４のプレート組は第２のクラッチプレート組によ
って挾持されなくなり、第２の伝達部材と一体に回転す
ることができなくなるので、第１及び第２の伝達部材間
では、第１のプレート組と第３のプレート組との間に作
用する粘性抵抗のみが作用し、伝達可能な駆動トルクが
減少する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
に係る動力伝達装置の一実施形態を詳細に説明する。図
１は本発明の一実施形態に係る動力伝達装置の全体半断
面図、図２は図１の要部拡大断面図である。図１に示し
た本実施形態の動力伝達装置１００は、４輪駆動車の後
輪を駆動するプロペラシャフトの途中に介装されるもの
で、同一軸線の周りに相対回転可能な第１の伝達部材で
あるハブ１０と、第２の伝達部材であるハウジング２０
とを備えている。そして、これらハブ１０及びハウジン
グ２０は、それぞれ車体１，２に対して軸受３，４を介
して回転自在に支持されている。

【００１３】前記ハブ１０は略円筒状の部材であり、そ
の内周面に形成された雌スプライン１１には図示されな
いリヤデフ側のシャフトが取り付けられる。また、その
外周面には回転軸線Ｃ方向に延びる雄スプライン１２が
形成されている。前記ハウジング２０は、変速機から出
力される駆動力によって回転駆動される後輪側のプロペ
ラシャフトに接続されるスタブシャフト２１と、このス
タブシャフト２１から延設された後壁２２と、この後壁
２２から前方に延びる円筒部分２３と、この円筒部分２
３の前方に延設された前壁部分２４とから構成されてい
る。そして、前記円筒部分２３の内周面には回転軸線Ｃ
方向に延びる雌スプライン２５が形成されている。

【００１４】そして、これらハブ１０及びハウジング２
０により、回転軸線Ｃの周りに環状に延びる作動室３０
が画成されている。そして、この作動室３０内に封入さ
れた粘性流体としてのシリコンオイルと少量の空気と
が、一対のＸリング３１，３２によって密封されてい
る。また、この作動室３０内には、後述する第１乃至第
４のプレート組７０，４０，７５，４５、第１及び第２
のクラッチプレート組８０，５０、ピストン６０、第１
及び第２の付勢手段としての皿ばね９５，６５がそれぞ
れ収納されている。

【００１５】図２中右側に配置される前記第１及び第２
のプレート組７０，４０は、それぞれ薄い鋼板を幅の広
い円環状に打ち抜いた複数枚のインナプレート７１，４
１から構成されている。そして、すべてのインナプレー
ト７１，４１は、その内周縁が前記ハブ１０の雄スプラ
イン１２と相対回転不能に係合し、ハブ１０と一体に回
転するようになっている。又、図２中左側に配置される
前記第３及び第４のプレート組７５，４５は、それぞれ
薄い鋼板を幅の広い円環状に打ち抜いた複数枚のアウタ
プレート７６，４６から構成されている。そして、各ア
ウタプレート７６，４６は、それぞれ前記インナプレー
ト７１，４１と交互に配置されるが、ハブ１０及びハウ
ジング２０のいずれとも係合しない状態で作動室３０内
に遊嵌されている。

【００１６】前記第１及び第２のクラッチプレート組８
０，５０は、それぞれ厚手の鋼板を幅の狭い円環状に打
ち抜いた複数枚のクラッチプレート８１，５１から構成
されている。そして、すべてのクラッチプレート８１，
５１は、その外周縁がハウジング２０の前記雌スプライ
ン２５と相対回転不能に係合し、ハウジング２０と一体
に回転するようになっている。また、各クラッチプレー
ト８１は、各アウタプレート７６の外周部分を両側から
挟み込めるように、各アウタプレート７６に対して交互
に配置されており、各クラッチプレート５１は、各アウ
タプレート４６の外周部分を両側から挟み込めるよう
に、各アウタプレート４６に対して交互に配置されてい
る。

【００１７】更に、前記作動室３０の軸線Ｃ方向の中央
部には、スナップリング９０が該作動室３０の内壁面に
凹設された凹溝内に嵌着され、軸線Ｃ方向に変位不能に
固定されている。そして、第１の付勢手段である皿ばね
９５は、前記スナップリング９０と前記第１のクラッチ
プレート組８０との間に介装され、第１のクラッチプレ
ート組８０を前記ハウジング２０の後壁２２側（図２
中、右側）に押圧付勢する。これにより、第１のクラッ
チプレート組８０が第３のプレート組７５を挾持するの
で、アウタプレート７６はクラッチプレート８１と共に
ハウジング２０と一体に回転することができる。

【００１８】前記ピストン６０は環状の部材であり、前
記ハウジング２０の前壁２４の内壁面に凹設された回転
軸線Ｃと同軸な環状凹部２６内に、回転軸線Ｃ方向にス
ライド自在に嵌装されている。また、このピストン６０
の外周面及び内周面にそれぞれ凹設された凹溝内には、
それぞれオーリング６１，６２が取り付けられている。
これにより、ピストン６０が回転軸線Ｃ方向にスライド
しても、作動室３０内に封入されたシリコンオイル及び
少量の空気が前記環状凹部２６内に漏れ出ることはな
い。

【００１９】また、前記環状凹部２６内には、ピストン
６０を第２のクラッチプレート組５０側（図２中、右
側）に付勢する第２の付勢手段である皿ばね６５が取り
付けられている。そこで、前記皿ばね６５によって付勢
されるピストン６０が、第２のクラッチプレート組５０
を前記スナップリング９０側に押圧付勢するので、第４
のプレート組４５は第２のクラッチプレート組５０によ
って挾持され、クラッチプレート４はクラッチプレート
５１と共にハウジング２０と一体に回転することができ
る。

【００２０】次に、上述のように構成された本実施形態
の動力伝達装置１００の作動について説明する。本実施
形態の動力伝達装置１００がプロペラシャフトの途中に
介装された４輪駆動車が雪道や悪路等の低ミュー路を走
行すると、前輪が空転した際の前後輪間の相対回転数差
によって、ハブ１０とハウジング２０との間に回転速度
差が生じる。

【００２１】すると、ハブ１０と一体に回転する第１及
び第２のプレート組７０，４０と、ハウジング２０と一
体に回転する第３及び第４のプレート組７５，４５との
間には、それぞれ回転速度差が生じるので、インナプレ
ート７１とアウタープレート７６との間、及びインナプ
レート４１とアウタープレート４６との間には、それぞ
れ作動室３０内に封入されたシリコンオイルの粘性に起
因する粘性抵抗が生じる。これにより、ハブ１０とハウ
ジング２０との間では、第１及び第３のプレート組７
０，７５と第２及び第４のプレート組７５，４５との間
に生じる粘性抵抗の総和に等しいビスカストルクが生じ
るので、前後輪間の相対回転数差の小さな領域において
も前輪側から後輪側に立上り良く駆動トルクが伝達さ
れ、速やかに後輪が回転駆動される。

【００２２】また、前記４輪駆動車が極めて小さい半径
で旋回走行する際には、内外輪差によって前後輪間に大
きな相対回転数差が生じる。これに伴い、ハブ１０とハ
ウジング２０との間には大きな回転速度差が生じるの
で、第１及び第２のプレート組７０，４０と、第３及び
第４のプレート組７５，４５との間には、大きな粘性抵
抗が生じる。

【００２３】そして、第３のプレート組７５に作用する
粘性抵抗が高まり、第１のクラッチプレート組８０が第
３のプレート組７５を挾持する摩擦力を上回ると、クラ
ッチプレート８１とアウタープレート７６との間には滑
りが生じる。同様に、第４のプレート組４５に作用する
粘性抵抗が高まり、第２のクラッチプレート組５０が第
４のプレート組４５を挾持する摩擦力を上回ると、クラ
ッチプレート５１とアウタープレート４６との間には滑
りが生じる。

【００２４】すなわち、ハブ１０とハウジング２０との
間で伝達可能な駆動力の上限は、第１のクラッチプレー
ト組８０が第３のプレート組７５を挾持する摩擦力の大
きさ、及び第２のクラッチプレート組５０が第４のプレ
ート組４５を挾持する摩擦力の大きさによって決定され
る。従って、皿ばね９５が第１のクラッチプレート組８
０を挾持方向に弾性付勢する付勢力と、皿ばね６５がピ
ストン６０を介して第２のクラッチプレート組５０を挾
持方向に弾性付勢する付勢力とを適宜設定することによ
り、ハブ１０とハウジング２０との間で伝達可能な駆動
力の上限を設定し、前記４輪駆動車が旋回走行する際に
タイトコーナブレーキング現象が生じないようにするこ
とができる。

【００２５】一方、前記４輪駆動車が高速走行する際に
は、ハブ１０とハウジング２０との間に生じる回転速度
差が走行速度の増加に比例して高まるので、第１及び第
２のプレート組７０，４０と、第３及び第４のプレート
組７５，４５との間に作用する粘性抵抗によって作動室
３０内に封入されたシリコンオイルの温度が次第に高ま
り、作動室３０内の圧力が徐々に高くなる。

【００２６】そして、前記ピストン６０を前記ハウジン
グ２０の前壁２４側に押圧する作動室３０内の圧力が、
該ピストン６０をスナップリング９０側に弾性付勢する
皿ばね６５の付勢力を上回ると、ピストン６０は皿ばね
６５による付勢力に抗して変位し、第２のクラッチプレ
ート組５０から離間する。すると、アウタープレート４
６は、クラッチプレート５１によって挾持されなくな
り、ハウジング２０と一体に回転することができなくな
る。そこで、前記動力伝達装置１００のハブ１０とハウ
ジング２０との間では、インナプレート４１とアウター
プレート４６とを介して駆動力を伝達することができな
くなる。

【００２７】したがって、本実施形態の動力伝達装置１
００を備えた前記４輪駆動車が高速走行する際には、前
後輪のスリップ率の差すなわち前後輪間の相対回転数差
によって、ハブ１０とハウジング２０との間には回転速
度差が生じるが、これらハブ１０とハウジング２０との
間で伝達される駆動トルクは、第１のプレート組７０と
第３のプレート組７５との間に作用するビスカストルク
のみとなるので、高速走行しない際に比較して大幅に減
少する。

【００２８】これにより、前記４輪駆動車が高速走行す
る際には前後輪間で循環する駆動力が低下するので、駆
動抵抗が減少して高速走行時の燃費を改善することがで
きると共に、ＡＢＳ作動時における前後輪間の回転干渉
を防止できる。なお、ピストン６０の受圧面積を適宜設
定することにより、ピストン６０が第２のクラッチプレ
ート組５０から離間する方向へ変位し始める作動室３０
内の所定圧力を設定することができる。

【００２９】更に、上記動力伝達装置１００を備えた前
記４輪駆動車においては、高速走行の直後等で前記作動
室３０内が所定以上の圧力より高い場合でも、第１及び
第３のプレート組７０，７５間に作用する粘性抵抗によ
りハブ１０とハウジング２０との間で駆動トルクを伝達
することができるから、４輪駆動車としての走行性能を
維持することができる。

【００３０】以上、本発明に係る動力伝達装置の一実施
形態ついて詳しく説明したが、本発明は上述した実施形
態によって限定されるものではなく、種々の変更が可能
であることは言うまでもない。例えば、上述した実施形
態においては、４輪駆動車の前後輪間で駆動力を伝達す
るプロペラシャフトの途中に本発明の動力伝達装置を介
装した場合を例に取って説明しているが、例えば差動歯
車装置に本発明の動力伝達装置を適用し、左右一対の出
力軸間の差動を制限する差動制限装置として適用するこ
ともできる。又、上記実施形態においては、第１の伝達
部材としてハブ１０、第２の伝達部材としてハウジング
２０を用いたが、ハウジングを第１の伝達部材、ハブを
第２の伝達部材とすることもできる。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の動力伝達装置によれば、第１及び第２のクラッチプレ
ート組が第３及び第４のプレート組を挾持する摩擦力よ
りも、第１及び第２のプレート組と第３及び第４のプレ
ート組との間に作用する粘性抵抗（ビスカストルク）が
大きくなると、各クラッチプレート組と第３及び第４の
プレート組との間に滑りが生じる。そこで、第１及び第
２の伝達部材間では、各クラッチプレート組が第３及び
第４のプレート組を挾持する摩擦力以上の駆動力を伝達
することができず、ビスカストルクの大きさに応じてト
ルクリミッターが作動する。従って、４輪駆動車の前後
輪間で駆動力を伝達するプロペラシャフトの途中にこの
動力伝達装置を介装すれば、ビスカストルクの立上りを
速くしつつ、タイトコーナブレーキング現象の発生を回
避できる。

【００３２】又、第１及び第２の伝達部材が高速回転す
ることにより作動室内に封入された粘性流体の温度が高
まり、作動室内の圧力が所定以上に高くなると、ピスト
ンが第２の付勢手段による付勢力に抗して前記第２のク
ラッチプレート組から離間する方向に変位する。そこ
で、第４のプレート組は第２のクラッチプレート組によ
って挾持されなくなり、第２の伝達部材と一体に回転す
ることができなくなるので、第１及び第２の伝達部材間
では、第１のプレート組と第３のプレート組との間に作
用する粘性抵抗のみが作用し、伝達可能な駆動トルクが
減少する。従って、４輪駆動車の前後輪間で駆動力を伝
達するプロペラシャフトの途中にこの動力伝達装置を介
装すれば、該４輪駆動車が高速走行する際には前後輪間
で循環する駆動力が低下するので、駆動抵抗が減少して
高速走行時の燃費を改善することができると共に、ＡＢ
Ｓ作動時における前後輪間の回転干渉を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る動力伝達装置の全体
半断面図である。

【図２】図１の要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１，２ 車体 ３，４ 軸受 １０ ハブ（第１の伝達部材） ２０ ハウジング（第２の伝達部材） ３０ 作動室 ４０ 第２のプレート組 ４５ 第４のプレート組 ５０ 第２のクラッチプレート組 ６０ ピストン ６５ 皿ばね（第２の付勢手段） ７０ 第１のプレート組 ７５ 第３のプレート組 ８０ 第１のクラッチプレート組 ９０ スナップリング ９５ 皿ばね（第１の付勢手段） １００ 動力伝達装置 Ｃ 回転軸線

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及び第２
   の伝達部材によって画成されるとともにその内部に粘性
   流体が封入された作動室と、 前記第１の伝達部材と相対回転不能に係合して前記作動
   室内に配置された第１及び第２のプレート組と、 前記第２の伝達部材と相対回転不能に係合して前記作動
   室内に配置された第１及び第２のクラッチプレート組
   と、 前記作動室内で前記第１のプレート組と交互に配置され
   ると共に、前記第１のクラッチプレート組によって挾持
   されると前記第２の伝達部材と一体に回転可能な第３の
   プレート組と、 前記第３のプレート組を挾持する方向へ前記第１のクラ
   ッチプレート組を弾性付勢する第１の付勢手段と、 前記作動室内で前記第２のプレート組と交互に配置され
   ると共に、前記第２のクラッチプレート組によって挾持
   されると前記第２の伝達部材と一体に回転可能な第４の
   プレート組と、 前記第２のクラッチプレート組に前記第４のプレート組
   を挾持させるべく第２の付勢手段によって弾性付勢され
   ると共に、前記作動室内が所定以上の圧力となると前記
   第２の付勢手段による付勢力に抗して前記第２のクラッ
   チプレート組から離間する方向に変位するピストンと、
   を備えたことを特徴とする動力伝達装置。