JPH02113129A

JPH02113129A - ビスカスカップリング

Info

Publication number: JPH02113129A
Application number: JP26497288A
Authority: JP
Inventors: Koichi Yamamoto; 浩一山本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-10-20
Filing date: 1988-10-20
Publication date: 1990-04-25

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）この発明は、例えば、シリコンオイル等の作動流体（粘
性流体）の粘性抵抗を利用して差動制限を行う粘性継手
のようなビスカスカップリングに関する。

（従来技術）従来、上述例のビスカスカップリングは、例えば米国特
許第３７６０９２号公報および特開昭６０−２３６８３
９号公報に開示されている。

すなわち、回転可能に同軸支持された入力軸および出力
軸の一方の軸にハウジングを、他方の軸にハブをそれぞ
れ連結し、このハブを上述のハウジング内周面に所定間
隔を隔てて同軸配置すると共に、上述のハウジングの内
周面には多数のアウタプレートを、また上述のハブの外
周面にはアウタプレートに対して交互に位置する多数の
インナプレートをそれぞれ設け、さらにハウジングとハ
ブとの間に形成した作動室にシリコンオイル等の高粘性
で、かつ粘度変化の小さい粘性流体を封入したビスカス
カップリングである。

このビスカスカップリングは、インナプレートとアウタ
プレートとの間に回転数の差があると、両プレートの差
動回転によって作動室の粘性流体が剪断され、粘性（ビ
スカス）トルクが発生し、この結果、回転数の低いプレ
ートに両プレートの回転を合わせるようにトルクが伝達
される。

このようなビスカスカップリングをプロペラシャフトと
直列に配置して４輪駆動装置を構成すると第４図の如く
なる。

つまり、エンジン４１の駆動力はトランスミッション４
２を介してトランスファ４３に伝達され、前輪側におい
てはトランスファ４３内のフロントデフ４４を介してフ
ロントドライブシャフト４５に動力伝達されて前輪４６
を回転する。また後輪側においてはジヨイント４７、プ
ロペラシャフト４８、ジヨイント４９、ビスカスカップ
リング５０およびリヤデフ５１を介してリヤドライブシ
ャフト５２に動力伝達させれて後輪５３を回転する。

上述のビスカスカップリング付き４．　Ｗ　Ｄは、前後
輪の回転数差に関係なく常に四部状態にある一般的なフ
ルタイム４ＷＤとは基本的に異なり、前後輪４６．５３
の回転数に差が生じた時だけビスカスカップリング５０
により後輪５３．５３に駆動力が伝達されるため、次の
ような問題点が発生ずる。

すなわち、摩擦係数μの低い低μ路たとえば雪道でのス
タック時において前輪４６のみが回転（空転）した場合
、前後輪４６．５３の差動によりビスカスカップリング
５０の粘性トルクが発生し、粘性流体の温度が次第に上
昇して、ビスカスモードから両プレートが圧着するハン
プモードになるが、スタックからハング発生まで要する
差動時間か長く、この間に空転輪としての前輪４６が雪
をほり、スタック状態をさらに悪化させる関係上、リジ
ツト４ＷＤと同じ状態になるハング状態での脱出が困難
となる等、良好な車両走行性が得られない問題点を有し
ていた。

（発明の目的）この発明は、ビスカスハンプ時における過大伝達トルク
を積極的に利用することで、雪道でのスタック発生のよ
うな特異時においてハング状態に至るまでの不要な空転
を防いで、脱出を容易にする等、車両の走行性の向上を
図ることができるビスカスカップリングの提供を目的と
する。

（発明の構成）この発明は、回転可能に同軸支持された入力軸および出
力軸の一方の軸に連結されたハウジングと、上記入力軸
および出力軸の他方の軸に連結され、上記ハウジング内
周面に所定間隔を隔てて同軸配置したハブと、上記ハウ
ジングとハブとの間に形成した作動室と、上記ハウジン
グ内周面に設けた多数のアウタプレートと、上記ハブ外
周面に設けられ、かつ上記アウタプレートに対して交互
に配置したインナプレートと、上記作動室に封入した粘
性流体とを備えたビスカスカップリングであって、上記
粘性流体の温度をハング現象発生温度に上昇させる加熱
手段を設けたビスカスカップリングであることを特徴と
する。

（発明の効果）この発明によれば、上述の加熱手段を作動させることに
より、相対回転数差ΔＮと粘性トルクＴとのΔＮ−Ｔ特
性に関係なく、粘性流体の温度をバンブ現象発生温度に
上昇させて、アウタプレートとインナプレートとを圧着
させた過大伝達トルクを得ることができる。

この結果、例えば雪道でのスタック発生のような特異時
において、上述の加熱手段を作動させることにより、ス
タックからハング状態に至るまでの不要な空転を防いで
、脱出を容易に行なうことができる等、車両の走行性の
向上を図ることができる効果がある。

（実施例）この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。

図面はビスカスカップリングを示し、第１図において、
このビスカスカップリング１はデフキャリア２内に収容
されている。

上述のデフキャリア２の一端にはベアリング３を介して
入力軸としてのスピンドル４を可回動に軸架する一方、
デフキャリア２の他端には筒状部材５及びベアリング６
．７を介して出力軸としてのドライブピニオンシャフト
８を可回動に軸架している。

上述のスピンドル４およびドライブピニオンシャフト８
は同軸線状に回転可能に支持された入出力軸で、上述の
スピンドル４のスプライン部４ａにはコンパニオンフラ
ンジ９をスプライン結合する一方、上述のドライブピニ
オンシャフト８の後端にはドライブピニオンギヤ１０を
一体形成し、このドライブピニオンギヤ１０をリヤデフ
のリングギヤに噛合させている。

上述のスピンドル４の後端部にはビスカスカップリング
１の作動室端壁を構成するための壁部１１を一体形成し
、この壁部１１には円筒状アウタ部材としてのハウジン
グ１２を連結している。

一方、前述の出力軸としてのドライブピニオンシャフト
８の前端スプライン部８ａにスプライン結合したインナ
部材としてのハブ１３を設け、このハブ１３を上述のハ
ウジング１２の内周面に所定間隔を隔てて同軸配置し、
このハブ１３の外周面と上述のハウジング１２の内周面
との間には、作動室１４を形成し、この作動室１４内に
シリコンオイル等の粘性流体を封入している。

なお、上述の粘性流体は作動室１４内に１００％充填さ
れず、約１０〜２０％の空気が混入される。

また、上述の作動室１４の端部を閉塞するカバー１５を
設け、このカバー１５をハウジング１２側に固定すると
共に、同カバー１５とハブ１３との間にはベアリング１
６を介設している。

さらに、上述のハブ１３外周とスピンドル４における壁
部１１の内周との間、並びにハブ１３外周とカバー１５
の内周との間には、粘性流体のシール性を確保するため
に、シール部材１７．１８をそれぞれ介設している。

ところで、上述のハウジング１２の内周面には軸方向に
延びるスプライン溝１２ａを形成し、このスプライン溝
１２ａに係合し得る歯車状の外周縁をもった円板状のア
ウタプレート１９を多数設け、これら多数のアウタプレ
ート１９・・・を上述のハウジング１２内周面にスプラ
イン嵌合させている。

そして、これら各アウタプレート１９．１９間には弾性
スペーサリング２０・・・を介設し、多数のアウタプレ
ート１９．１９を等間隔に保つと共に、これらアウタプ
レート１９・・・の軸方向への動きを拘束している。

また、上述のハブ１３の外周面には軸方向に延びるスプ
ラインＭ　１３　ａを形成し、このスプライン溝１３ａ
に係合し得る歯車状の内周縁をもった円板状のインナプ
レート２１を多数設け、これら多数のインナグレート２
１・・・を上述のハブ１３外周面に、軸方向に向けて移
動可能にスプライン嵌合させている。

上述のインナプレート２１はアウタプレート１９に対し
て交互に配置した円板状のプレートで、その具体的構成
は第２図、第３図に示す通りである。

すなわち、バックメタル２２の軸芯部に、前述のスプラ
イン溝１３ａに係合する歯部２２ａを形成し、このバッ
クメタル２２の外面に絶縁性のフェーシング材２３を設
けると共に、このフェーシング材２３には放射状の複数
の油清部２４・・・を形成し、これらの各油清部２４・
・・に電熱材２５を設けている。

また、上述の電熱材２５の基部には所定量だけ前後軸方
向に突出する電熱フランジ部２５ａ、２５ａを形成し、
隣設するインナプレー１−２１．２１間の前後の電熱フ
ランジ部２５’ａ、２５ａを互に当接させている。

そして、第１図に示す如く、前後両端の電熱フランジ部
２５ａ、２５ａに摺接するブラシ２６゜２７を設ける一
方、壁部１１外面およびカバ−１５外面にも環状のブラ
シ２８．２９を設け、対応するブラシ２６．２８問およ
びブラシ２７．２９間を絶縁被覆電線３０．３１で互に
結線している。

また、デフキャリア２外に設けた給電ターミナル３２．
３３に対して電気接続した摺接片３４゜３５を上述のブ
ラシ２８．２９に電気接触させると共に、上述の給電タ
ーミナル３２．３３には０Ｎ−ＯＦＦ切換用のスイッチ
回路３６を介してバッテリ３７を接続し、上述の各要素
２５〜３７で作動室１４内の粘性流体の温度をハング現
象発生温度に上昇させる加熱装置３８を構成している。

なお、上述のビスカスカップリング１の配置は第４図と
同様、プロペラシャフトに対して直列に配置している。

図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下作用
を説明する。

スタックが発生しない通常時においては、ビスカスカッ
プリング１が前後輪回転数差に応じて後輪にトルクを伝
達するので、車両の状態に応じた円滑な走行を得ること
ができる。

ところで、雪道などでのスタック時において前輪のみが
回転（空転）した場合、スイッチ回路３６をＯＮにする
と、バッテリ３７からの電源がブラシ２６．２７等を介
して電熱材２５に印加される。

このため、同電熱材２５が発熱して、シリコンオイル等
の粘性流体を加熱するので、この粘性流体が膨張して、
インナプレート２１・・・を軸方向へ移動させることに
より、同プレート２１・・・をアウタプレート１９に圧
着させるハング状態となり、前後輪を直結したリジット
４ＷＤと同じ状態となって、後輪へ伝達されるビスカス
トルクが最大となる。

この場合、上述の粘性流木は加熱装置３８による強制加
熱でハング現象発生温度に温度上昇するので、スタック
からハング状態に至るまでの時間が短く、この結果、不
要な空転およびスタック悪化を防止して、脱出を容易に
行なうことができる効果がある。

なお、車両の脱出後、上述のスイッチ回路３６をＯＦＦ
にすると、粘性流体は剪断を受けないので徐々に温度が
下がり、両プレート１９．２１は再び分離して差動回転
を始める。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、この発明の入力軸は、実施例のスピンドル４に対応し、以下同様に、出力軸は、ドライブピニオンシャフト８に対応し、加熱手段は、電熱材２５を含む加熱装置３８に対応する
も、この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるもの
ではない。

例えば、上述の加熱装置に代えて、ハウジング１２の外
周に電熱線を巻回してもよく、その他の加熱装置を用い
てもよい。

さらに、ビスカスカップリング１の配置は、プロペラシ
ャフトと直列な実施例の配置のみに限定されるものでは
なく、左右の前輪間または左右の後輪間に配置する構造
であってもよい。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示し、第１図はビスカスカップリングの断面図、第２図はイン
ナプレートの説明図、第３図は第２図のＩ−Ｉ［［線矢視断面図、第４図はビ
スカスカップリング配置の一例を示す４輪駆動装置の動
力伝達系統図である。１・・・ビスカスカップリング４・・・スピンドル８・・・ドライブピニオンシャフト１２・・・ハウジング　　　１３・・・ハ　ブ１４・・
・作動室　　　　　１つ・・・アウタプレート２１・・
・インナプレート　２５・・・電熱材３８・・・加熱装
置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回転可能に同軸支持された入力軸および出力軸の
一方の軸に連結されたハウジングと、上記入力軸および
出力軸の他方の軸に連結され、上記ハウジング内周面に
所定間隔を隔てて同軸配置したハブと、上記ハウジング
とハブとの間に形成した作動室と、上記ハウジング内周
面に設けた多数のアウタプレートと、上記ハブ外周面に
設けられ、かつ上記アウタプレートに対して交互に配置
したインナプレートと、上記作動室に封入した粘性流体
とを備えたビスカスカップリングであって、上記粘性流
体の温度をハンプ現象発生温度に上昇させる加熱手段を
設けたビスカスカップリング。