JPH01182631A

JPH01182631A - ビスカスカップリング

Info

Publication number: JPH01182631A
Application number: JP63003147A
Authority: JP
Inventors: Minoru Shimizu; 稔志水
Original assignee: Tochigi Fuji Sangyo KK
Current assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 1988-01-12
Filing date: 1988-01-12
Publication date: 1989-07-20
Anticipated expiration: 2012-10-27
Also published as: JP2667180B2; DE3900518A1; US5007515A

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、車両の動力伝達系等に組込まれるビスカス
カップリングに関する。

（従来の技術）従来の面幅駆動中ベースの四輪駆動車の動力伝達系にあ
っては、前輪がトランスミッションからのトルクによっ
て直接的に駆動され、後輪は粘性流体を利用したビスカ
スカップリングを介して駆動される。このビスカスカッ
プリングは、相対回転可能な第１回転部材および第２回
転部材と、この第１回転部材および第２回転部材によっ
て画成され、粘性流体が封入された作動室と、この作動
室内に収納され、前記第１回転部材および第２回転部材
のそれぞれと交互に係合する複数の第１抵抗板および第
２抵抗板とから構成されている。前記第１回転部材はト
ランスファと、また前記第２回転部材はプロペラシャフ
トと連結されている。

前輪が路面ｒＩｌ擦係数の低い悪路でスリップすると、
前輪と後輪との間には回転数差が生じる。このため、第
１抵抗板と第２抵抗板は相対回転して粘性流体を剪断す
る。このときの粘性流体の剪断力がトルクどして後輪へ
伝達され、この後輪によって車両を押し出してスリップ
状態から脱出している。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来のビスカスカップリング
にあっては、後輪へ伝達されるトルクＴが第１０図に示
すように、前輪と後輪との間に生じる回転数差ΔＮが大
きくなるにつれて最初は太き（なるが途中からはあまり
大きくならないという特性を示している。このため、後
輪には魚速に大きなトルクＴを伝達することができず、
迅速にスリップ状態から脱出することができなかった。

また、トルクＴは回転数差ΔＮに対して曲線状の特性を
示している。ところで、このトルクＴは回転数差ΔＮに
比例して大ぎくなるリニア特性を示すほうが、乗心地感
覚上又制御を行う場合望ましいものである。しかし、こ
の従来のビスカスカップリングにあっては、トルクＴが
回転数差ΔＮに対して直ａｉｌ（リニア）特性を示すの
ではなく、曲線特性を示すので、スリップ状態から脱出
するときに乗心地感覚上においてやや違和感を感するこ
とがあり、又制御を行うのが困難であった。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）このような課題を解決するために、この発明にあっては
、相対回転可能な第１回転部材および第２回転部材と、
この第１回転部材および第２回転部材によって画成され
、粘性流体が封入された作動室と、この作動室内に収納
され、前記第１回転部材および第２回転部材のそれぞれ
と交互に係合する複数の第１抵抗板および第２抵抗板と
を備えたビスカスカップリングにおいて、前記第１回転
部材または第２回転部材の少なくとも一方に羽根を設け
た構成とした。

（作用）第１回転部材または第２回転部材の少なくとも一方に羽
根を設けたので、第１回転部材と第２回転部材との差動
回転数に応じて後輪へ伝達されるトルクは、羽根で粘性
流体を攪拌することになり、高い勾配の直線状の特性を
示す。このため、後輪に急速に大きなトルクを伝達して
、前輪のスリップ状態から迅速に脱出することができる
。また、スリップ状態から脱出するときに乗心地感覚に
おいて違和感を感じることがない。

（実施例）以下、この発明を図面に基づいて説明する。第１図ない
し第５図はこの発明に係るビスカスカップリングの一実
施例を示す図である。

まず、構成を説明する。第１１ｉ２１において、１はエ
ンジンのトルクがトランスミッションから伝達゛される
トランスファのケースであり、このケース１はベアリン
グケース２、一対の円すいころ軸受３（ただし一対のう
ち一方のみを図示）、この−対の円すいころ軸受３間に
介装されたスペーサ４等を介して、トランスファの出力
軸５を回転自在に支持している。

この出力軸５とプロペラシャフト（図示せず）との間に
はビスカスカップリング６が介設されている。すなわち
、出力軸５とスプライン結合するインナーハブ７ａと、
このインナーハブ７ａに固着された内側円筒７ｂとから
なる第１回転部材８が、出力軸５と一体回転するように
取り付けられている。第１回転部材８の外側には、内側
円筒７ｂと同一軸線となるように配された外側円筒９と
、この外側円筒９の両側端に固着された左側端壁部材１
０と右側端壁部材１１とからなる第２回転部材１２が配
設されている。左側端壁部材１０はプロペラシャフトと
連結されており、このため第２回転部材１２に伝達され
たトルクはプロペラシャフト、差動装置、後輪駆動軸等
を介して後輪へ伝達される。左側端壁部材１ｏと右側端
壁部材１１とはそれぞれ出力軸５にころがり軸受１３と
ニードル軸受１４とを介して支持されている。

第１回転部材８と第２回転部材１２とによって密閉状の
作動室１５が画成されており、作動室１５内には粘性流
体としてのシリコンオイルが封入されている。また作動
室１５を画成する第１回転部材８の内側円筒７ａの外周
壁と、第２回転部材１２の外側円筒９の内周壁とには、
それぞれ複数の第１抵抗板１６と複数の第２抵抗板１７
とが交互に係合しており、円周方向に一体回転する。第
１抵抗板１６の内作動室１５の中央部に配設された抵抗
板１６ａの両面の一側面には、第２図にも示すように断
面略矩形の細長い一組の羽根１８が渦巻状に設けられ、
他側面にも羽根１９が同様に対称的に設けられている。

なお、羽根１８．１９が設けられた第１抵抗板１６ａの
両側には一対のストッパリング２０ａ、２０ｂが内側円
筒７の外周壁と係合しており、このストッパリング２０
ａ。

２０ｂは、第１抵抗板１６ａが移動することにより羽根
１８．１９が第１抵抗板１６に隣接して配設された第２
抵抗板１７と、接触するのを防止し、抵抗板１６ａは第
１回転体と一体的に構成されている。また、第１抵抗板
１６に隣接して外側円筒９の内周壁に係合された複数の
第２抵抗板１７の間にはそれぞれスペーサリング２１が
介装され、とくに羽根１８．１９と隣接する第２抵抗板
１７の間には径が大ぎいスペーサリング２２が介装され
ており、このスペーサリング２２によっても羽根１８．
１９が第２抵抗板１７と接触するのを防止している。な
お、左側端壁部材１０および右側端壁部材１１と第１回
転部材８との間にはそれぞれシール部材２３が介装され
ている。

次に作用を説明する。車両が舗装道路において直進走行
するとき、エンジンのトルクはトランスミッションから
前輪駆動軸へ伝達され前輪駆動で走行づる。このとき、
トランスファとプロペラ軸との間に介設されたビスカス
カップリング６の第１回転部材８と第２回転部材１２と
は同時に回転し、後輪は前輪駆動に対して連れ回る形と
なる。

次に、車両が路面Ｉｇ擦係数の小さな悪路を走行すると
きに前輪がスリップすると、前輪駆動軸と連結する第１
回転部材８は、エンジンから直接駆動されるが前輪の抵
抗が少くなっているために、この竹輪に伝達されたトル
クは小さくしか発揮されない。ここで、後輪がエンジン
側回転数（前輪駆動軸）より少く回転しているので、後
輪駆動軸と連結する第２回転部材１２は第１回転部材８
より少く回転する。このため、前輪駆動軸と後輪駆動軸
との間すなわち第１回転部材８と第２回転部材１２との
間には回転数差が生じ、第１抵抗板１６と第２抵抗板１
７とは相対回転してシリコンオイルを剪断する。このと
き発生するシリコンオイルの剪断力がトルクとして後輪
駆動軸へ伝達され、後輪が車両を押し出して前輪をスリ
ップしている状態から脱出させる。

ところで、ビスカスカップリング６の作動室１５に収納
された複数の第１抵抗板１６全部に羽根１８．１９を設
けた場合においては、差動回転数ΔＮとトルクＴは第４
図に示すような曲線（二点鎖線で示すＡ）の特性を示す
。一方、作動室１５に収納された第１．第２抵抗板１８
．１９に羽根を設けない場合は曲線（−点鎖線で示すＢ
）の特性を示す。ここで、本発明にあっては一部の第１
抵抗板１８に、すなわちこの実施例にあっては中央に配
設された第１抵抗板１６に、−組の羽根１８．１９を設
けたので、同図に示すように、第１抵抗板１６に羽根１
８．１９を設けた特性Ａと羽根を設けない特性Ｂとが加
算された高い勾配の直線状（リニア）の特性（実線で示
ｔ　Ｇ　）を示すことになる。

このように、この発明に係るビスカスカップリングは、
高い勾配の直線状の特性Ｃを示すので、前輪が悪路でス
リップすると、後輪に伝達されるトルクＴは回転数差Δ
Ｎに比例して急激に高くなる。このため、後輪に急速に
大きなトルクＴを伝達することができ、したがって車両
はスリップ状態から迅速に脱出することができる。

また、このビスカスカップリングにあってはトルクＴは
回転数差ΔＮに比例したリニア特性（直線Ｃ）を示１の
で、スリップ状態から脱出するときに乗心地感覚におい
て違和感を感じることがなく、ｉ、ｌＪ　ＩＩＩが容易
であり、電子制御装置等と組合せることにより大幅な車
両の走行性能の向上が可能となる。

以下に、この発明に係るビスカスカップリングの他の実
施例を第５図ないし第９図に示す。

第５図に示すビスカスカップリング６は作動室１５に収
納された複数の第１抵抗板１６のうち左右両側の二個の
抵抗板１６ａ、１６ｂの相対向する側面（１対の側面）
のそれぞれに、−組の羽根１８．１９を設けたものであ
る。この実施例にあっても、第１抵抗板１６の羽根１８
．１９が隣接する第２抵抗板１７と接触しないように第
１実施例と同じように、ストッパーリング２０ａ、２０
ｂと径の大きなスペーサリング２２が配設されている。

第６図および第７図に示すビスカスカップリング６はス
トッパーリングの代りに一径の大きなスペーサリング２
４を配設したものである。

第８図に示すビスカスカップリングは第１抵抗板１６の
両側面に設ける羽根１８．１９を両側面に対称的に設け
るのではなく、交互に（千鳥状に）設けたものである。

第９図に示すビスカスカップリングは第１抵抗板１６に
複数の切り込み２５を渦巻状に形成し、この切り込まれ
た部分を折り曲げることによって羽根１８．１９を交互
に設けたものである。

これらの実施例にあっても前記実施例と同様に作用する
。

又、以上の実施例においては四輪駆動車の匍後輪駆動軸
のどちらか一方の駆動軸上に設けたものについて説明し
たが、前輪車軸又は後輪車軸間等に設けられる差動装置
に用いてもよい。

［発明の効果］以上説明したようにこの発明によれば、ビスカスカップ
リングの作動室内に収納された第１回転部材または第２
回転部材の少なくとも一方に羽根を設けたので、伝達さ
れるトルクは回転数差に比例して急激に高くなる。この
ため、後輪に大きなトルクを伝達することができ、した
がって車両は迅速にスリップ状態から脱出することがで
きる。

また、後輪に伝達されるトルクは回転数差に比例したリ
ニア特性を示すので、スリップ状態から脱出するときに
乗心地感覚において違和感を感することがなく、ｔ、Ｉ
Ｊ　Ｉｎが容易であり、電子制御装置等と組合せること
により、車両走行性能の大幅な向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明に係るビスカスカップリ
ングの一実施例を示す図であり、第１図はこのビスカス
カップリングの断面図、第２図は羽根が設けられた抵抗
板の正面図、第３図は第２図における■−■線断面図、
第４図はこのビスカスカップリングにおける回転数差に
対する１−ルクの特性を示すグラブである。第５図ない
し第９図は、この発明に係るビスカスカップリングの他
の実施例を示す図であり、第５図ないし第７図はそのビ
スカスカップリングの断面図、第８図は羽根が設けられ
た第１抵抗板の正面図、第９図ａも羽根が設けられた第
１抵抗板の正面図、第９図すおよび第９図Ｃはそれぞれ
第９図ａにおけるＡ矢視図およびＢ矢視図である。第１
０図は従来のビスカスカップリングにおけるトルクの回
転数差に対する特性を示すグラフである。８・・・第１回転部材　　　　１２・・・第２回転部材
１５・・・作動室　　　　　　　１６・・・第１抵抗板
１７・・・第２抵抗板　　１８．１９・・・羽根代理人
　　弁理士　　三　好　　保　男耳８区第９図（ａ） ΔＮ済１ｏ図

Claims

【特許請求の範囲】

相対回転可能な第１回転部材および第２回転部材と、こ
の第１回転部材および第２回転部材によって画成され、
粘性流体が封入された作動室と、この作動室内に収納さ
れ、前記第１回転部材および第２回転部材のそれぞれと
交互に係合する複数の第１抵抗板および第２抵抗板とを
備えたビスカスカップリングにおいて、前記第１回転部
材または第２回転部材の少なくとも一方に羽根を設けた
ことを特徴とするビスカスカップリング。