JPWO2007083716A1 - ビスカスカップリング - Google Patents

Abstract

相対回転が発生した場合に差動を制限することができるとともに、必要に応じて、差動制限の解除を行うことができるビスカスカップリングを提供することにある。 ビスカスカップリング１にはアウターハウジング２とインナーハウジング３が備えられ、これらの間に連動用ハウジング１２を有し、作動チャンバー１８が形成され、インナープレート１１とアウタープレート１７とが交互に配置されている。連動用ハウジング１２にはクラッチ円板２５が連結されており、クラッチ円板２５の噛み合い歯２８と壁部２９の噛み合い歯３０とが電磁石３１の作用により噛み合うことができる。また、電磁石３１の作用を解除したとき、クラッチ円板２５の噛み合い歯２８と、壁部２９の噛み合い歯３０とに形成された圧力角の接続解除方向への作用と弾性部材３６により噛み合いが解除される。

Description

本発明は、例えば、車両の動力伝達系に用いられ、交互に配置されたプレートと粘性流体により駆動力を伝達するビスカスカップリングに関する。

粘性流体による動力伝達を行うビスカスカップリングは、従来より知られており、一例として、特許文献１を紹介する。図５に示すように、このビスカスカップリング１００は、アウターハウジング１０１にアウタープレート１０２が取り付けられ、インナーハウジング１０３にインナープレート１０４が取り付けられている。アウターハウジング１０１とインナーハウジング１０３とにより作動室１０５が形成されており、この作動室内には高粘性流体としてのシリコンオイルが封入されているとともに、アウタープレート１０２とインナープレート１０４とが交互に配置している。このビスカスカップリング１００は、アウターハウジング１０１とインナーハウジング１０３とが相対回転すると、アウタープレート１０２とインナープレート１０４とが相対回転し、両プレート１０２、１０４の間にシリコンオイルの粘性に起因する粘性抵抗が作用し、アウターハウジング１０１とインナーナウジング１０３との差動回転が制限され、動力が伝達されることとなる。

特開平９−３２９１５８号公報（図１）

上述したビスカスカップリングによれば、アウターハウジングとインナーハウジングとの間で相対回転が発生すると、差動回転が制限されて動力を伝達することができるが、車両の走行条件や安全走行を考慮すると差動回転の制限の解除が必要となる場合がある。一例として、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）や電子制御スタビリティコントロール（ＥＳＣ）等を搭載した車両では、動力伝達系において相対回転が発生しても、差動制限を一時的に解除したほうが望ましい場合がある。また、近年の環境問題による車両の燃料消費の抑制がある。ビスカスカップリングを搭載した車両においては、差動を制限し動力を伝達する必要はあるが、差動が発生したときに常に差動制限が行われると燃料消費量が上昇してしまう。差動が発生しても、差動の制限を行う必要が無い場合には、差動制限を解除することができれば、燃料消費量を抑制することができる。

本発明の目的は、車両の安全走行を確実にすべく、相対回転が発生した場合に差動を制限することができるとともに、必要に応じて、差動制限の解除を行うことができるビスカスカップリングを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係るビスカスカップリングは、第１動力伝達軸と接続している第１ハウジングと、第２動力伝達軸と接続している第２ハウジングとを有し、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとの間に粘性流体が充填された作動チャンバーを備え、この作動チャンバー内には相対回転可能な第１プレートと第２プレートとが交互に配置され、前記第１動力伝達軸と前記第１プレートとの接続／接続解除、或いは、前記第２動力伝達軸と前記第２プレートとの接続／接続解除を行うクラッチ手段を備えていることを特徴としている。

上記構成によれば、第１動力伝達軸と第１プレートとの接続／接続解除をクラッチ機構を介して行うことができ、差動制限を解除するときにはクラッチ機構により接続を解除することができる。また、上記構成によれば、第２動力伝達軸と第２プレートとの接続／接続解除をクラッチ機構を介して行うことができ、差動制限を解除するときにはクラッチ機構により接続を解除することができる。

また、本発明に係るビスカスカップリングは、前記第１ハウジングの内周側に連動用ハウジングを備え、この連動用ハウジングと前記第２ハウジングとにより前記作動チャンバーが形成され、前記連動用ハウジングに第１プレートが取り付けられ、前記第２ハウジングに前記第２プレートが取り付けられており、前記第１ハウジグと前記連動用ハウジングとの接続／接続解除を行うクラッチ手段が設けられていることが望ましい。

また、本発明に係るビスカスカップリングは、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングと封止円板により作動チャンバーが形成され、前記第１ハウジングには前記第１プレートが取り付けられ、前記第２ハウジングには前記第２プレートが取り付けられ、前記第２動力伝達軸と前記第２ハウジングとの接続／接続解除を行うクラッチ手段が設けられていることが望ましい。

また、本発明に係るビスカスカップリングは、前記クラッチ手段は、接続解除方向に作用する圧力角を設けたかみ合い歯が形成された噛み合いクラッチであることが望ましい。

また、本発明に係るビスカスカップリングは、前記連動用ハウジングが移動することで、前記第１ハウジグと前記連動用ハウジングとがクラッチ手段により接続／接続解除されることが望ましい。

また、本発明に係るビスカスカップリングは、前記クラッチ手段が前記作動チャンバーに隣接して配置されていることが望ましい。

本発明のビスカスカップリングによれば、第１動力伝達軸と第１プレート、或いは、第２動力伝達軸と第２プレートとがクラッチ機構を介して接続或いは接続解除されるので、差動制限が必要なときは差動を制限でき、差動制限を解除したいときは、クラッチの接続解除により差動制限を解除することができる。

図１は本発明に係るビスカスカップリングの一実施形態を示す説明図である。 図２は本発明に係るビスカスカップリングの他の実施形態を示す説明図である。 図３は本発明に係るビスカスカップリングの別な実施形態を示す説明図である。 図４は本発明に係るビスカスカップリングの更に別な実施形態を示す説明図である。 図５は従来のビスカスカップリングを示す説明図である。

符号の説明

１ ビスカスカップリング
２ アウターハウジング
３ インナーハウジング
６ 第２動力伝達軸
１１ インナープレート
１２ 連動用ハウジング
１７ アウタープレート
１８ 作動チャンバー
２５ クラッチ円板
２８ 噛み合い歯
２９ 壁部
３０ 噛み合い歯
３１ 電磁石

本発明に係るビスカスカップリングの実施形態の一例を図面を参照しながら以下に詳細に説明する。図１は本発明に係るビスカスカップリングの説明図である。ビスカスカップリング１はアウターハウジング２（第１ハウジング）とインナーハウジング３（第２ハウジング）とを備えている。アウターハウジング２は中央内面において、円筒部が形成されているとともに、左端部分には連結部４が形成されており、この連結部４のところで第１動力伝達軸（図示せず）と接続されている。インナーハウジング３は、アウターハウジング２の内部に配置されており、インナーハウジング３の内周面５と第２動力伝達軸６の外周面７とがスプライン嵌合されている。アウターハウジング２とインナーハウジング３との間にはベアリング８が配置され、アウターハウジング２と第２動力伝達軸６との間にもベアリング９が配置されている。これらの２つのベアリング８、９によりアウターハウジング２とインナーハウジング３とが相対回転可能に構成されているとともに、第１動力伝達軸と第２動力伝達軸６とが相対回転可能な構成となっている。

インナーハウジング３の外周面には長手方向に向かい外周歯１０が形成されており、この外周歯１０にインナープレート１１の内周歯部が係合している。インナーハウジング３とアウターハウジング２との間には、アウターハウジング２と連動することができる連動用ハウジング１２が配置されている。連動用ハウジング１２はビスカスカップリング１の略中央のところでアウターハウジング２の内周形状に沿うように、円筒形状となっており本体部１３と円板壁１４と連結円板１５とにより主に構成されている。本体部１３の内周面には長手方向に向かい内周歯１６が形成されており、この内周歯１６にアウタープレート１７の外周歯部が係合している。

連動用ハウジング１２とインナーハウジング３とにより作動チャンバー１８が形成され、この作動チャンバー１８内にはシリコンオイルからなる高粘性流体が充填されており、連動用ハウジング１２の下部に設けられたオイルシールリング１９、２０により液密状態に保たれている。また、連動用ハウジング１２の円板壁１４には外部と連通可能な開口部２１が設けられ、この開口部２１からシリコンオイルを作動チャンバー１８内に充填後、封止用ボール２２により開口部２１を封止してシリコンオイルが外部に漏れるのを防いでいる。

作動チャンバー１８内では、アウタープレート１７とインナープレート１１とが交互に配置しており、この図では、インナープレート１１とアウタープレート１７の両側部分のみを示し、中央部分を省略しているが、実際には、インナープレート１１とアウタープレート１７は交互に連続して多くの枚数が配置されている。

連動用ハウジング１２の連結円板１５の外側には肩部２３が設けられ、この肩部２３の外周面上に外周歯２４が形成されており、この外周歯２４はクラッチ円板２５の内周面内に形成された内周歯２６と噛み合っている。クラッチ円板２５は肩部２３の外周歯２４と噛み合いながら軸方向（図でみて左右方向）に移動可能であり、クラッチ円板２５の上部に設けられた突起３５がアウターハウジング２のストッパー２７に当接することでその移動が規制されている。クラッチ円板２５の外周側の円周面上には接続解除方向に作用する圧力角を設けた噛み合い歯２８が形成されており、アウターハウジング２の壁部２９の内側の円周面上に形成された接続解除方向に作用する圧力角を設けた噛み合い歯３０と噛み合うことでアウターハウジング２と連動用ハウジング１２とが一体回転可能な構成となっている。２つの噛み合い歯２８、３０を含むクラッチ手段は作動チャンバー１８に隣接して配置されている。

アウターハウジング２の壁部２９の外側には電磁石３１が設けられ、この電磁石３１には電力線３２を通して電力が供給可能となっている。電磁石３１に電力が供給されると、アウターハウジング２の円筒部に形成された非磁性部３７と壁部２９に形成された非磁性部３８を配置することでクラッチ円板２５と壁部２９と電磁石３１と後部３３に磁路３９が発生し、クラッチ円板２５が電磁石３１に接近するような磁石作用がおこる。その結果、クラッチ円板２５の噛み合い歯２８と壁部２９の噛み合い歯３０とが噛み合うことができる。尚、アウターハウジング２の後部３３と電磁石３１との間にはベアリング３４が配置されており、アウターハウジング２は回転可能に構成されているが、電磁石３１は回転せず固定された状態となっている。また、電磁石３１への電力供給を行わないことにより、磁石作用を解除したとき、クラッチ円板２５の噛み合い歯２８と壁部２９のかみ合い歯３０とを噛み合い解除方向に付勢する弾性部材３６をクラッチ円板２５と壁部２９との間に配置している。

上述したビスカスカップリング１において、第１動力伝達軸と第２動力伝達軸６との間に差動（回転差）が発生した場合の差動制限の方法について説明する。第１動力伝達軸の回転数が第２動力伝達軸の回転数よりも大きい場合を例にして以下に述べる。第１動力伝達軸の回転は、この第１動力伝達軸と連結しているアウターハウジング２に伝達される。この時、電磁石３１には電力が供給されており、クラッチ円板２５は電磁石３１側に引き寄せられているので、クラッチ円板２５とアウターハウジング２の壁部２９とが連結された状態となっている。従って、アウターハウジング２の回転が連動用ハウジング１２に伝達されて、アウタープレート１７が回転させられる。この時、粘性流体を介してアウタープレート１７の回転がインナープレート１１に伝達されていく。インナープレート１１が回転させられると、インナーハウジング３が回転させられ、最終的には第２動力伝達軸６が回転させられることとなる。動力伝達の経路をこの図の矢印Ａで示している。

次に、差動の制限を解除する方法について説明する。差動制限を解除するには、電磁石３１への電力供給を行わないことにより、電磁石作用を解除する。すると、クラッチ円板２５は、噛み合い歯２８、３０に形成された圧力角による接続解除方向への作用と弾性部材３６により、図でみて左方向に移動させられ、クラッチ円板２５の突起３５がストッパー２７に当接し、クラッチ円板２５の噛み合い歯２８と壁部２９の噛み合い歯３０との噛み合いが解除される。そのため、アウターハウジング２の回転が連動用ハウジング１２に伝達されることが無いので、結果として、インナーハウジング３及び第２動力伝達軸６への動力伝達が行われない。差動制限を解除されると、第１動力伝達軸と第２動力伝達軸６はそれぞれ相対回転が可能となる。

図２は本発明に係るビスカスカップリングの別な実施形態を示している。このビスカスカップリング５０は、アウターハウジング５１とインナーハウジング５２とを備えており、アウターハウジング５１の端部５３では第１動力伝達軸が連結されているとともに、インナーハウジング５２は第２動力伝達軸５４に連結されている。また、アウターハウジング５１とインナーハウジング５２との間にはベアリング５５が配置され、アウターハウジング５１と第２動力伝達軸５４との間にもベアリング５６が配置されている。これらのベアリング５５、５６によりアウターハウジング５１／第１動力伝達軸とインナーハウジング５２／第２動力伝達軸が相対回転可能となっている。

アウターハウジング５１とインナーハウジング５２間には封止円板５７が配置され、これら５１、５２、５７により作動チャンバー５８がオイルシールリング５９、６０により液密に形成されている。作動チャンバー５８内には、粘性流体が充填されているとともに、アウタープレート６１及びインナープレート６２が交互に配置され、アウタープレート６１はアウターハウジングに５１取り付けられているとともに、インナープレート６２はインナーハウジング５２に取り付けられている。

封止円板５７の外側には、クラッチ円板６３が配置されており、このクラッチ円板６３の内周面に形成された内周歯７５と、インナーハウジング５２の外周面に形成された外周歯７６が噛み合いながら軸方向に移動可能となっているとともに、円周方向上に接続解除方向に作用する圧力角をもった噛み合い歯６４が形成されている。インナーハウジング５２と第２動力伝達軸５４との間には、インナーメンバー６５が配置されており、このインナーメンバー６５は第２動力伝達軸５４とスプライン嵌合されている。インナーメンバー６５のフランジ部には接続解除方向に作用する圧力角をもった噛み合い歯６６が形成されており、この噛み合い歯６６はクラッチ円板６３の噛み合い歯６４と噛み合うことができる構成となっている。２つの噛み合い歯６４、６６を含むクラッチ手段は作動チャンバー５８に隣接して配置されている。

アウターハウジング５１には壁部材６７が設けられており、この壁部材６７はアウターハウジング５１とねじ機構６８を介して又は溶接等により連結されている。壁部材６７の肩部６９には電磁石７０がベアリング７１を介して配置している。電磁石７０は電力線７７により電力供給可能であり、電磁石７０に電力が供給されると、壁部材６７に形成された非磁性部７３を配置することで、クラッチ円板６３と壁部材６７と肩部６９と電磁石７０に磁路７４が発生し、磁石作用が発生して電磁石７０の方向にクラッチ円板６３を引き付けることができる。電磁石７０への電力供給を行わないことにより、磁石作用を解除したとき、クラッチ円板６３の噛み合い歯６４とインナーメンバー６５の噛み合い歯６６とを噛み合い解除方向に付勢する弾性部材７２をクラッチ円板６３とインナーメンバー６５との間に配置している。

このような構成のビスカスカップリング５０で差動制限させる方法について説明する。一例として第１動力伝達軸の回転数が第２動力伝達軸の回転数よりも大きい場合の差動制限について以下に述べる。この場合、アウターハウジング５１が回転させられることにより作動チャンバー５８内でアウタープレート６１が回転する。この回転力が粘性流体を介してインナープレート６２に伝達され、インナーハウジング５２が回転する。ここで、差動制限を行うときには、電磁石７０に電力を供給してクラッチ円板６３を引き付けでおくので、クラッチ円板６３の噛み合い歯６４とインナーメンバー６５の噛み合い歯６６とが噛み合って動力が伝達される。その結果、第２動力伝達軸が回転させられて、差動制限を行うことができる。動力伝達の経路をこの図の矢印Ａで示している。

次に、差動制限を解除する方法について説明する。差動制限を解除するには、電磁石７０への電力供給を遮断して、磁石作用を解除する。すると、クラッチ円板６３は噛み合い歯６４、６６に形成された圧力角による接続解除方向への作用と弾性部材７２により、図で見て左方向に移動させられ、クラッチ円板６３の噛み合い歯６４とインナーメンバー６５の噛み合い歯６６との噛み合いが解除されるため、第２動力伝達軸にへ動力が伝達されず、差動制限が解除される。

図３は本発明に係るビスカスカップリングの別な実施形態の説明図である。ビスカスカップリング２０１はアウターハウジング２０２とインナーハウジング２０３とを備えている。アウターハウジング２０２は中央内面において、円筒部が形成されているとともに、左端部分には連結部２０４が形成されており、この連結部２０４のところで第１動力伝達軸（図示せず）と接続されている。インナーハウジング２０３は、アウターハウジング２０２の内部に配置されており、インナーハウジング２０３の内周面２０５と第２動力伝達軸２０６の外周面２０７とがスプライン嵌合されている。アウターハウジング２０２とインナーハウジング２０３との間にはベアリング２０８が配置され、アウターハウジング２０２と第２動力伝達軸２０６との間にもベアリング２０９が配置されている。これらの２つのベアリング２０８、２０９によりアウターハウジング２０２とインナーハウジング２０３とが相対回転可能に構成されているとともに、第１動力伝達軸と第２動力伝達軸２０６とが相対回転可能な構成となっている。

インナーハウジング２０３の外周面には長手方向に向かい外周歯２１０が形成されており、この外周歯２１０にインナープレート２１１の内周歯部が係合している。インナーハウジング２０３とアウターハウジング２０２との間には、アウターハウジング２０２と連動することができる連動用ハウジング２１２が配置されている。連動用ハウジング２１２はビスカスカップリング２０１の略中央のところでアウターハウジング２０２の内周形状に沿うように、円筒形状となっており本体部２１３と円板壁２１４と連結円板２１５とにより主に構成されている。本体部２１３の内周面には長手方向に向かい内周歯２１６が形成されており、この内周歯２１６にアウタープレート２１７の外周歯部が係合している。

連動用ハウジング２１２とインナーハウジング２０３とにより作動チャンバー２１８が形成され、この作動チャンバー２１８内にはシリコンオイルからなる高粘性流体が充填されており、連動用ハウジング２１２の下部に設けられたオイルシールリング２１９、２２０により液密状態に保たれている。また、連動用ハウジング２１２の円板壁２１４には外部と連通可能な開口部２２１が設けられ、この開口部２２１からシリコンオイルを作動チャンバー２１８内に充填後、封止用ボール２２２により開口部２２１を封止してシリコンオイルが外部に漏れるのを防いでいる。

作動チャンバー２１８内では、アウタープレート２１７とインナープレート２１１とが交互に配置しており、この図では、インナープレート２１１とアウタープレート２１７の両側部分のみを示し、中央部分を省略しているが、実際には、インナープレート２１１とアウタープレート２１７は交互に連続して多くの枚数が配置されている。

連動用ハウジング２１２の連結円板２１５の外側には肩部２２３が設けられ、この肩部２２３の内周面上に内周歯２２４が形成されており、この内周歯２２４はクラッチ円板２２５の外周面内に形成された外周歯２２６と噛み合っている。クラッチ円板２２５は肩部２２３の内周歯２２４と噛み合いながら軸方向（図でみて左右方向）に移動可能であり、クラッチ円板２２５の下部が連結円板２１５の肩部２５０に当接することでその移動が規制されている。クラッチ円板２２５の外周側の円周面上には接続解除方向に作用する圧力角を設けた噛み合い歯２２８が形成されており、アウターハウジング２０２の壁部２２９の内側の円周面上に形成された接続解除方向に作用する圧力角を設けた噛み合い歯２３０と噛み合うことでアウターハウジング２０２と連動用ハウジング２１２とが一体回転可能な構成となっている。２つの噛み合い歯２２８、２３０を含むクラッチ手段は作動チャンバー２１８に隣接して配置されている。

アウターハウジング２０２の壁部２２９の外側には電磁石２３１が設けられ、この電磁石２３１には電力線２３２を通して電力が供給可能となっている。電磁石２３１に電力が供給されると、アウターハウジング２０２の円筒部に形成された非磁性部２３７と壁部２２９に形成された非磁性部２３８を配置することでクラッチ円板２２５と壁部２２９と電磁石２３１と後部２３３に磁路２３９が発生し、クラッチ円板２２５が電磁石２３１に接近するような磁石作用がおこる。その結果、クラッチ円板２２５の噛み合い歯２２８と壁部２２９の噛み合い歯２３０とが噛み合うことができる。尚、アウターハウジング２０２の後部２３３と電磁石２３１との間にはベアリング２３４が配置されており、アウターハウジング２０２は回転可能に構成されているが、電磁石２３１は回転しない構成となっている。また、電磁石２３１への電力供給を行わないことにより、磁石作用を解除したとき、クラッチ円板２２５の噛み合い歯２２８と壁部２２９のかみ合い歯２３０とを噛み合い解除方向に付勢する弾性部材２３６をクラッチ円板２２５と壁部２２９との間に配置している。

上述したビスカスカップリング２０１において、第１動力伝達軸と第２動力伝達軸２０６との間に差動（回転差）が発生した場合の差動制限の方法について説明する。第１動力伝達軸の回転数が第２動力伝達軸の回転数よりも大きい場合を例にして以下に述べる。第１動力伝達軸の回転は、この第１動力伝達軸と連結しているアウターハウジング２０２に伝達される。この時、電磁石２３１には電力が供給されており、クラッチ円板２２５は電磁石２３１側に引き寄せられているので、クラッチ円板２２５とアウターハウジング２０２の壁部２２９とが連結された状態となっている。従って、アウターハウジング２０２の回転が連動用ハウジング２１２に伝達されて、アウタープレート２１７が回転させられる。この時、粘性流体を介してアウタープレート２１７の回転がインナープレート２１１に伝達されていく。インナープレート２１１が回転させられると、インナーハウジング２０３が回転させられ、最終的には第２動力伝達軸２０６が回転させられることとなる。動力伝達の経路をこの図の矢印Ａで示している。

次に、差動の制限を解除する方法について説明する。差動制限を解除するには、電磁石２３１への電力供給を行わないことにより、電磁石作用を解除する。すると、クラッチ円板２２５は、噛み合い歯２２８、２３０に形成された圧力角による接続解除方向への作用と弾性部材２３６により、図でみて左方向に移動させられ、クラッチ円板２２５の下部が連結円板２１５の肩部２５０に当接し、クラッチ円板２２５の噛み合い歯２２８と壁部２２９の噛み合い歯２３０との噛み合いが解除される。そのため、アウターハウジング２０２の回転が連動用ハウジング２１２に伝達されることが無いので、結果として、インナーハウジング２０３及び第２動力伝達軸２０６への動力伝達が行われない。差動制限を解除されると、第１動力伝達軸と第２動力伝達軸２０６はそれぞれ相対回転が可能となる。この実施形態では、連結円板２１５の肩部２２３に設けた内周歯２２４とクラッチ円板２２５の外周歯２２６とを外径側（外周側）に設けているので、歯数を多くすることができ、従って、内径側に設けた場合と比べると、内周歯２２４と外周歯２２６に入力される力を分散することができるので、より大きなトルクを伝達することができる。また、クラッチ円板２２５の移動を容易にすることができる。

図４は本発明に係るビスカスカップリングの更に別な実施形態の説明図である。ビスカスカップリング３０１はアウターハウジング３０２とインナーハウジング３０３とを備えている。アウターハウジング３０２は中央内面において、円筒部が形成されているとともに、左端部分には連結部３０４が形成されており、この連結部３０４のところで第１動力伝達軸（図示せず）と接続されている。インナーハウジング３０３は、アウターハウジング３０２の内部に配置されており、インナーハウジング３０３の内周面３０５と第２動力伝達軸３０６の外周面３０７とがスプライン嵌合されている。アウターハウジング３０２と第２動力伝達軸３０６の先端部に連結された端部３５１との間にはベアリング３０８が配置され、更に、アウターハウジング３０２と第２動力伝達軸３０６との間にもベアリング３０９が配置されている。これらの２つのベアリング３０８、３０９によりアウターハウジング３０２と第２動力伝達軸３０６（スプライン嵌合しているインナーハウジング３０３も同様）とが相対回転可能に構成されているとともに、第１動力伝達軸と第２動力伝達軸２０６とが相対回転可能な構成となっている。

インナーハウジング３０３の外周面には長手方向に向かい外周歯３１０が形成されており、この外周歯３１０にインナープレート３１１の内周歯部が係合している。インナーハウジング３０３とアウターハウジング３０２との間には、アウターハウジング３０２と連動することができる連動用ハウジング３１２が配置されている。連動用ハウジング３１２はビスカスカップリング３０１の略中央のところでアウターハウジング３０２の内周形状に沿うように、円筒形状となっており本体部３１３と円板壁３１４と連結円板３１５とにより主に構成されている。本体部３１３の内周面には長手方向に向かい内周歯３１６が形成されており、この内周歯３１６にアウタープレート３１７の外周歯部が係合している。連動用ハウジング３１２は長手方向（図でみて左右方向）に移動可能な構成となっている。

また、連動用ハウジング３１２とインナーハウジング３０３とにより作動チャンバー３１８が形成され、この作動チャンバー３１８内にはシリコンオイルからなる高粘性流体が充填されており、連動用ハウジング３１２の下部に設けられたオイルシールリング３１９、３２０により液密状態に保たれている。また、連動用ハウジング３１２の円板壁３１４には外部と連通可能な開口部３２１が設けられ、この開口部３２１からシリコンオイルを作動チャンバー３１８内に充填後、封止用ボール３２２により開口部３２１を封止してシリコンオイルが外部に漏れるのを防いでいる。

作動チャンバー３１８内では、アウタープレート３１７とインナープレート３１１とが交互に配置しており、この図では、インナープレート３１１とアウタープレート３１７の両側部分のみを示し、中央部分を省略しているが、実際には、インナープレート３１１とアウタープレート３１７は交互に連続して多くの枚数が配置されている。

連動用ハウジング３１２の連結円板３１５の外側の外周側の円周面上には接続解除方向に作用する圧力角を設けた噛み合い歯３２８が形成されており、アウターハウジング３０２の壁部３２９の内側の円周面上に形成された接続解除方向に作用する圧力角を設けた噛み合い歯３３０と噛み合うことでアウターハウジング３０２と連動用ハウジング３１２とが一体回転可能な構成となっている。２つの噛み合い歯３２８、３３０を含むクラッチ手段は作動チャンバー３１８に隣接して配置されている。

アウターハウジング３０２の壁部３２９の外側には電磁石３３１が設けられ、この電磁石３３１には電力線３３２を通して電力が供給可能となっている。電磁石３３１に電力が供給されると、アウターハウジング３０２の円筒部に形成された非磁性部３３７と壁部３２９に形成された非磁性部３３８を配置することで連結円盤３１５と壁部３２９と電磁石３３１と後部３３３に磁路３３９が発生し、連結円板３１５（連動用ハウジング３１２）が電磁石３３１に接近するような磁石作用がおこる。その結果、連動用ハウジング３１２が移動され、連結円板３１５の噛み合い歯３２８と壁部３２９の噛み合い歯３３０とが噛み合うことができる。尚、アウターハウジング３０２の後部３３３と電磁石３３１との間にはベアリング３３４が配置されており、アウターハウジング３０２は回転可能に構成されているが、電磁石３３１は回転しない構成となっている。また、電磁石３３１への電力供給を行わないことにより、磁石作用を解除したとき、連結円板３２５の噛み合い歯３２８と壁部３２９のかみ合い歯３３０とを噛み合い解除方向に付勢する弾性部材３３６を連結円板３１５と壁部３２９との間に配置している。

上述したビスカスカップリング３０１において、第１動力伝達軸と第２動力伝達軸３０６との間に差動（回転差）が発生した場合の差動制限の方法について説明する。第１動力伝達軸の回転数が第２動力伝達軸の回転数よりも大きい場合を例にして以下に述べる。第１動力伝達軸の回転は、この第１動力伝達軸と連結しているアウターハウジング３０２に伝達される。この時、電磁石３３１には電力が供給されており、連動用ハウジング３１２が移動させられている。連結円板３１５は電磁石３３１側に引き寄せられているので、連結円板３１５とアウターハウジング３０２の壁部３２９とが連結された状態となっている。従って、アウターハウジング３０２の回転が連動用ハウジング３１２に伝達されて、アウタープレート３１７が回転させられる。この時、粘性流体を介してアウタープレート３１７の回転がインナープレート３１１に伝達されていく。インナープレート３１１が回転させられると、インナーハウジング３０３が回転させられ、最終的には第２動力伝達軸３０６が回転させられることとなる。動力伝達の経路をこの図の矢印Ａで示している。

次に、差動の制限を解除する方法について説明する。差動制限を解除するには、電磁石３３１への電力供給を行わないことにより、電磁石作用を解除する。すると、噛み合い歯３２８、３３０に形成された圧力角による接続解除方向への作用と弾性部材３３６により、連動用ハウジング３１２が図でみて左方向に移動させられ、２つの噛み合い歯３２８、３３０との噛み合いが解除される。そのため、アウターハウジング３０２の回転が連動用ハウジング３１２に伝達されることが無いので、結果として、インナーハウジング３０３及び第２動力伝達軸３０６への動力伝達が行われない。差動制限を解除されると、第１動力伝達軸と第２動力伝達軸３０６はそれぞれ相対回転が可能となる。

上述したように、本実施形態のビスカスカップリングは電磁石を作用させることで、差動を制限させることができるとともに、電磁石を作用させないことで差動制限を解除することができる。電磁石のオン／オフ制御は他の制御機構と連動させてもよく、また、手動等による強制的な切り換えであってもよい。一例として、ＡＢＳによるアンチロッキングブレーキ制御が行われているときに連動させて電磁石への電力供給を遮断させることができる。また、ＥＳＣと連動させて、独立型自動ブレーキの制御時に電磁石への電力供給を遮断させることができる。更に、トラクションコントロール時に電磁石への電力供給を遮断してもよい。その他、高速走行時等に電磁石への電力供給を遮断することで車両の燃料消費量を抑制することができたり、車両牽引時に電力供給を遮断することでビスカスカップリングの故障を回避することができる。

本発明に係るビスカスカップリングは上述した実施形態において、第１動力伝達軸から第２動力伝達軸に動力を伝達して差動制限を行っている例を示したが、逆の伝達方式でも可能である。すなわち、第２動力伝達軸から第１動力伝達軸に動力を伝達して差動制限を行うことができる。また、上述の実施形態では、電磁石を使用してクラッチ手段を締結／締結解除を行っているが、電磁石以外のものを用いても可能である。一例として、油圧システム、空気圧システム、モータ駆動を利用してクラッチ手段の締結或いは締結解除を行うことができる。

Claims (6)

1. 第１動力伝達軸と接続している第１ハウジングと、第２動力伝達軸と接続している第２ハウジングとを有し、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとの間に粘性流体が充填された作動チャンバーを備え、この作動チャンバー内には相対回転可能な第１プレートと第２プレートとが交互に配置され、前記第１動力伝達軸と前記第１プレートとの接続／接続解除、或いは、前記第２動力伝達軸と前記第２プレートとの接続／接続解除を行うクラッチ手段を備えていることを特徴とするビスカスカップリング。
2. 前記第１ハウジングの内周側に連動用ハウジングを備え、この連動用ハウジングと前記第２ハウジングとにより前記作動チャンバーが形成され、前記連動用ハウジングに前記第１プレートが取り付けられ、前記第２ハウジングに前記第２プレートが取り付けられており、前記第１ハウジグと前記連動用ハウジングとの接続／接続解除を行うクラッチ手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のビスカスカップリング。
3. 前記第１ハウジングと前記第２ハウジングと封止円板により作動チャンバーが形成され、前記第１ハウジングには前記第１プレートが取り付けられ、前記第２ハウジングには前記第２プレートが取り付けられ、前記第２動力伝達軸と前記第２ハウジングとの接続／接続解除を行うクラッチ手段が設けられていることを特徴とする請求項１記載のビスカスカップリング。
4. 前記クラッチ手段は、噛み合い歯が形成された噛み合いクラッチであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のビスカスカップリング。
5. 前記連動用ハウジングが移動することで、前記第１ハウジグと前記連動用ハウジングとがクラッチ手段により接続／接続解除されることを特徴とする請求項２に記載のビスカスカップリング。
6. 前記クラッチ手段は、前記作動チャンバーに隣接して配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のビスカスカップリング。

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