JPS62106130A - 粘性クラツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は粘性クラッチに関するものである。

従来の技術 例えば自動１ｊの動力伝達系統に設けられるクラッチと
しては従来より、駆動側の円板と被駆動側の円板とを圧
接させ円板同志の摩擦にて駆動側の動力を被駆動側に伝
達される摩擦クラッチが一般に用いられている（例えば
特開昭５８−５６９２０号公報参照）。

また近年駆動軸側に設けた多数の円板と被駆動軸側に設
けた多数の円板とを、粘度の高い液体（細工ばシリコン
オイル等）を封入したハウジング（被駆動軸に結合され
駆動軸とは相対的に回転１ｊｆ能である）内において近
接対向させ、駆動軸と一体となって回転する駆動軸側円
板の該回転が粘度の高い液体を介して被駆動軸側の円板
に伝達されハウジングおよび被駆動軸を回転させるよう
にした粘性クラッチが開発されている。

発明が解決しようとする問題点 上記のように近年開発された粘性クラッチは、第４図に
示すように駆動軸Ａにスプライン嵌合されたスリーブＢ
の外周に多数の駆動軸側円板Ｃをその面が駆動軸Ａの軸
芯線と直行するよう取付け、ト記スリーブＢの外周に駆
動軸側円板Ｃを包み込むようにハウジングＦを軸受Ｈに
てスリーブＢに対し相対的に回転０［能なるようＩＫ装
すると共に該ハウジングＦの周面内側に多数の被駆動軸
側円板りを、各被駆動軸側円板りがＬ記者駆動軸側円板
Ｃとそれぞれ所定のをもって平行に近接対向するよう取
付け、該ハウジングＦとスリーブＢにて形成される密閉
の室内に例えばシリコンオイル等の粘度の高い液体Ｅを
充填し、かつＬ記ハウジングＦに図示しない被駆動軸を
軸継手Ｇを介して連結した構造となっており、駆動軸の
回転に伴ないスリーブＢおよび駆動軸側円板Ｃが一体と
なって回転しその円板Ｃの回転により該円板Ｃとそれに
近接対向する被駆動軸側円板りとの間の流体に円板Ｃの
回転方向と同方向の流速を生じさせ、この流体の流速に
て被駆動軸側円板りが駆動軸側円板Ｃと同方向に回転し
ハウジングＦおよび被駆動軸が回転するものである。

このような粘性クラッチは１Ｍ人された高粘度の液体を
かいして動力が伝達されるものであるから、駆動軸と被
駆動軸との差動が可能であり、例えば４輪駆動自動車に
おいて前輪と後輪の動力伝達系統に粘性クラッチを介装
することにより、自動車の旋回時必然的に生じる前輪と
後輪との回転数差を該粘性クラッチが吸収し、タイトコ
ーナリング現象（前後輪の回転数差により一種のブレー
キがかかったような状７ｇとなる現象）の発生を防１に
することができる等、極めて効果的なりラッチ機能を有
するものであるが、従来の粘性クラッチは駆動軸と被駆
動軸との回転数差に対する伝達トルクの特性は定まって
おり、一定の回転数差における伝達トルクは常に一定で
あり、従っである伝達トルク特性をもつよう設計、製作
された粘性クラッチはそれとは異なる伝達トルク特性を
必要とするすＪ力伝達系統には使用できずその場合は新
たにその必要とする伝達トルク特性に合致する粘性クラ
ッチを設計、製作しなければならないと言う問題を有し
ており、まして使用途中において粘性クラッチの伝達ト
ルク特性を状況に応じて１ｒｆ変的に制御するようなこ
とは全く不＋１（能である。

未発明は回転数差に対する伝達トルク特性を任、・ユに
変えることのできるＩＩｒ変トルク式粘性クラりチを提
供することを目的とするむのである。

問題点を解決するための−Ｌ段 本発明は、−刃軸の外周にスプライン嵌合されたスリー
ブの外周に、他方の軸に結合されたハウジングを相対的
に回転可能なるよう１に装し、［、記スリーブに複数の
径の異なる一方の円筒をハウジング内において所定間隔
をもってスリーブの中心線を中心として同芯状に取付け
。

ハウジングに複数の径の異なる他方の円筒を、ト；記−
・方の円筒と交ケに所定の微少間隔をもって同芯状に毛
なり合うよう取付けると共に、−ヒ記ハウジング内に粘
度の高い液体を充填封入して粘性クラッチを構成したこ
とを特徴とするものである。

作　　　用 」二足において例えば一方の軸が回転すると該−・方の
軸にスプライン嵌合されたスリーブおよび該スリーブに
取付けられた複数の一方の円筒が一方の軸と一体となっ
て回転し、該一方の円筒の内外周面部の粘度の高い液体
に回転方向の流れが生じ、その液体の流れにより一方の
円筒と微少間隔で同芯状に重なっている他方の円筒が同
方向に回転しハウジングおよびそれに連結されている他
方の軸が回転するものである。この場合一方の軸との回
転数差に対する伝達トルクは、一方の円筒と他方の円筒
との重なり代によって異なるので、例えばスリーブを一
方の軸およびハウジングに対して軸方向に移動させ一方
の円筒と他方の円筒との重なり代を調整することによっ
て所望の伝達トルク特性に設定することができると共に
、上記スリーブの軸方向移動を制御する制御手段を設け
ることにより、使用中「−動でまたは自動的に伝達トル
ク特性を可変的に制御することができるものである。

実施例 以ド本発明の実施例を附図を参照して説明する０、 第１．２図において、１は駆動（入力）軸、２は該駆動
軸１にスプライン嵌合し軸方向には摺動可能に嵌装され
ているスリーブで、該スリーブ２にはフランジ部２１が
一体または一体的に形成され、該フランジ部２１にはそ
れぞれ径の異なる複数の駆動側円筒３が所定間隔をもっ
てスリーブ２の中心線（即ち駆動軸１の中心線）を中心
として同芯状に取付けられている。

６は駆動軸ｌに軸受８．８にて回転可能で軸方向には移
動できないよう嵌装組付けられたハウジングで、該ハウ
ジング６の＝一方の側壁６２の中心孔フランジ部６２ａ
はスリーブ２の外周面に相対的に回転および軸方向摺動
可能なるよう嵌装され、スリーブ２を軸方向に摺動させ
ることにより該スリーブ２に設けた駆動側円筒３がハウ
ジング６内において軸方向に所定範囲移動できるよう組
付けられている。

ト記ハウジング６の他方の側壁６１にはそれぞれ径の異
なる複数の被駆動側円筒４が同芯状に取付けられ、該複
数の被駆動側円筒４と上記複数の駆動側円筒３とがハウ
ジング６内にて交互に所定の微少間隔をもって同芯状に
重なり合った形状となり、上記のようにスリーブ２を駆
動軸ｌおよびハウジング６に対し軸方向に移動調整する
ことによって、駆動側円筒３と被駆動側円筒４とのラッ
プ代りを変えることができるようになっている。

ハウジング６内には例えばシリコンオイルのような粘度
の高い液体５が封入されている。

７はハウジング６に取付けられた軸継手であり、該軸継
手７をかいしてハウジング６と図示しない被駆動軸とが
連結されている。

なお９は液体５の漏洩流出を防止するシール部材である
。

−に記において、駆動側円筒３と被駆動側円筒４とが第
１図に示すように所定のラップ代りをもった状態にてス
リーブ２を駆動軸ｌに固定し図示しない往人口よりハウ
ジング６内に粘度の高い液体５を充填し、この状態で駆
動軸１が回転駆動すると、スリーブ２およびそれに取付
けられている駆動側円筒３が回転し、該駆動側円筒３と
被駆動側円筒４との微少間隔の間の液体５は該駆動側円
筒３の回転にひきずられて同回転方向に流速を生じる。

その液体５の回転方向の流れによって被駆動側円筒４が
ひきずられ、該被駆動側円筒４およびハウジング６は−
・体となって回転し、このようにして駆動軸の回転は被
駆動軸に伝達される。

この場合駆動軸と被駆動軸との回転数差Δωに対する伝
達トルクＴの特性は駆動側円筒３と被駆動側円筒４との
ラップ代り即ち重なり面部によって定まり、第１図示の
ようにラップ代りが最大に設定されていると、に記伝達
トルク特性は第３図の実線示ａのように大となる。

スリーブ２を第１図において左側にスライドさせ駆動側
円筒３と被駆動側円筒４とのラップ代りを徐々に少くな
くして行くと、伝達トルク特性は第３図の＠０線示すか
らＣのように徐々に低い方向に変わり、第２図示のよう
にラップ代りを最小に設定すると、第３図のｄのように
回転数差Δωに関係なく伝達トルクＴをゼロまたはほと
んどゼロとすることができる。

従って本発明によれば目的に応じてスリーブ２を軸方向
に移動調整し駆動側と被駆動側の円筒３と４とのラー７
プ代りを変更調整した上でスリーブ２を駆動軸ｌに固定
することにより、目的に合った伝達トルク特性をもつ粘
性クラッチとすることができ、単一種の粘性クラッチに
て例えば第３図のａからｄの極めて広範囲のうちの任意
の伝達トルク特性に設定し得るものである。

また本発明では第１．２図に示すようにスリーブ２のハ
ウジング６外に位置する部分に外周面に環状の溝１０ａ
を形成したシフトカラー１０を固着し、該シフトカラー
１０の溝１０ａに係合する係合部材１１を操作ロッド１
２に取利け、粘性クラッチの使用状態において該操作ロ
ッド１２を軸方向に操作することにより係合部材１１お
よびシフトカラー１０をがいしてスリーブ２を軸方向に
移動させ、これにより駆動側および被駆動側の円筒３と
４とのラップ代りを増減調整し、伝達トルク特性を可変
的に制御することができるようにすることができる。

例えば粘性クラッチを４輪駆動自動車における前輪駆動
系統から後輪駆動系統に至る動力伝達系統間に介在され
るクラッチとして使用する場合、積荷の有無等による前
輪側と後輪側との重碕荷改の割合の変化或は雪路等のす
ベリやすい路面での発進時等、前輪と後輪とのトルク配
分を変えたい場合があり、また旋回時に生じる前後輪の
回転数差を的格に吸収してタイトコーナリング現象を完
全に防止するには粘性クラッチの伝達トルクを低下させ
てやる必要があるが、上記粘性クラッチとして伝達トル
ク特性を可変的に制御できる本発明の粘性クラッチを用
いると、手動操作により或は各種センサ（例えば・Ｆ速
センサや舵角センサ″ｇ）の信号に基づく制御回路の出
力等によってスリーブ２を軸方向に移動させ駆動側と被
駆動側との円筒３と４のラップ代りを制御することによ
り、第３図のａからｄの範囲において伝達トルク特性を
的格に制御し、前輪側と後輪側のトルク配分を理想的な
配分に設定したり、或は必要伝達トルクと旋回中のタイ
トコーナリング現象防止との双方を共に満足させ得る伝
達トルク特性とすることができるものである。

なお第１．２図の実施例において２１ａはスリーブ２の
フランジ部２１のところどころに設けた貫通穴であり、
スリーブ２を軸方向に移動させるとき該貫通穴２１ａよ
り液体５が流通し容易にスリーブ２を移動させることが
できるようにしたものである。

又第１．２図とは逆に、第１．２図の駆動軸ｌを被駆動
軸としハウジング６を駆動軸に連結し、ハウジング６に
取Ｈけた円筒４から円筒３、スリーブ２・＼と動力が伝
達される構成としても良く、ハウジング６の具体的構造
、ハウジング６と［図示しない被駆動軸または駆動軸と
の連結構造１円筒３および４の具体的取付構造等は図示
実施例に限らず本発明の目的の範囲内において任意の構
成を採用でき、更にまた円筒３および４に例えば軸方向
のスリットや穴等を設けることによって動力伝達効率の
向上をはかることもでき、一方の円筒３の軸方向移動制
御構造も図示実施例に限らず任意の構造を採用し得る。

発明の効果 以」−のように本発明によれば、ハウジング内において
粘度の高い液体をかいして動力の授受を行なう部材とし
て、従来の円板に代え、ハウジング内においてハウジン
グおよびそれを回転ＩＩ）能に支持する軸の回転中心を
中心として同芯状に微少間隔をもって毛なり合う複数の
円筒を用いているので、動力の授受は微少間隔をもって
同芯状に重なり合った円筒同志にて的確に行おこなわれ
ると共に、ハウジングおよび軸の回転中心と上記円筒の
中心線が一致しているので駆動側または被駆動側のいず
れか一方の円筒を他方の円筒に対しハウジング内におい
て軸方向に移動させるだけで簡単に一方の円筒と他方の
円筒との重なり代を変え伝達トルク特性を変えることが
できるもので、従来の粘性クラッチに比しはるかに用途
範囲の広い粘性クラッチを得ることができ、また使用途
中にて手動でまたは自動的に任意に伝達トルク特性を可
変制御することができるもので、実用上多大の効果をも
たらし得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す一半縦断側面図、第２
図は第１図のものにおいて伝達トルク特性を変えた状態
を示す要部−半縦断側面図、第３図は伝達トルク特性図
、第４図は従来の粘性クラッチ構造を示す一半縦断側面
図である。 ｌ・・・陽動軸、２・・・スリーブ、３・・・駆動側円
筒、４・・・被Ｔ！ｓＡ！ＩＪＩ側円筒、５・・・粘度
の高い液体、６・・・ハウジング、７・・・軸継手、８
・・・軸受、１０・・・シフトカラー、１１・・・係合
部材、１２・・・操作ロッド。 以　　　上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方の軸の外周にスプライン嵌合されたスリーブ
   の外周に、他方の軸に結合されたハウジングを相対的に
   回転可能なるよう嵌装し、上記スリーブに複数の径の異
   なる一方の円筒をハウジング内において所定間隔をもっ
   て スリーブの中心線を中心として同芯状に取付け、ハウジ
   ングに複数の径の異なる他方の円筒を、上記一方の円筒
   と交互に所定の微少間隔をもって同芯状に重なり合うよ
   う取付けると共に、上記ハウジング内に粘度の高い液体
   を充填封入したことを特徴とする粘性クラッチ。
2. （２）スリーブは、一方の軸およびハウジングに対して
   軸方向に移動調整可能に構成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の粘性クラッチ。
3. （３）一方の軸の外周にスプライン嵌合されたスリーブ
   の外周に、他方の軸に結合されたハウジングを、上記一
   方の軸に対しては回転可能で軸方向移動は拘止されスリ
   ーブに対しては回転可能で且つ軸方向移動可能なるよう
   嵌装し、上記スリーブに複数の径の異なる一方の円筒を
   ハウジング内において所定間隔をもってスリーブの中心
   線を中心として同芯状に取付け、ハウジングに複数の径
   の異なる他方の円筒を、上記一方の円筒と交互に所定の
   微少間隔をもって同芯状に重なり合うよう取付けると共
   に、上記ハウジング内に粘度の高い液体を充填封入し、
   かつスリーブを一方の軸に対し軸方向に移動させて該ス
   リーブに取付けられた一方の円筒とハウジングに取付け
   られた他方の円筒との重なり代を可変的に制御する制御
   手段を設けたことを特徴とする粘性クラッチ。