JPH0257729A - 動力伝達装置 - 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】 （発明の目的） （産業上の利用分野） この発明は、例えば車両などに用いられる動力伝達装置
に関する。

（従来の技術） 特開昭６２−１０６１３０号公報に粘性クラッチが記載
されている。この装置は一対の回転部材を同軸上で相対
回転可能に又軸方向に相対移動可能に配置し、互いに径
が異なり同軸上で交互に配置された複数の円筒を前記回
転部材に各別に固定し、これらの円筒の間に粘性流体を
満たして構成されており、回転部材間に差動回転が生じ
ると粘性流体の剪断抵抗により一方から使方へトルクが
伝達されるとともに、回転部材を相対移動して円筒の重
なり代を増減することにより差動回転の制御Ｉ（制限と
許容）吊とトルク伝達特性とを調節することができるよ
うに構成されたビスカスカップリングである。

この装置において円筒が通常の形状であると相対移動の
ストロークの割合に特性の変化量が少なく、従って充分
な特性の調節幅を得るにはストロークを大きく操作する
必要があり装置を大型にしなりればならず、迅速に特性
を調節することができない。その上、この装置の構造上
の理由から円筒の一端は支持できず自由端にせざるを冑
ない。

従って、円筒を長くすることは支持強度上不利である。

（発明が解決しようとする課題） そこで、この発明は特性を調節する際のストロークが短
（、部材の支持強度が大きく、小型化が可能な動力伝達
装置の提供を目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明の動力伝達装置は、ハウジングとこれを貫通す
る回転部材とを相対回転可能及び軸方向の相対移動可能
に配置し、このハウジングの内部において互いに径が異
なり同軸上で交互に配置された複数の円筒を前記ハウジ
ングと回転部材とに格別に設け、前記ハウジングに粘性
流体を封入してなり、前記円筒の対向壁面に一方又は両
方に欠１ｎ部を設けるとともに、円筒の解放端に向けて
その開口面積が順次増加するように形成したことを特徴
とする。

（作用） ハウジングと回転部材の一方からトルクが入力すると粘
性流体の剪断抵抗により一側の円筒から他側の円筒にト
ルクが伝達され他方からトルクが出力される。このとき
、入力トルクと出力側の駆動抵抗とのバランスにより入
出力間の回転差が大きくなる程この差動回転の制限量が
増えて伝達トルクが増し、回転差が小さくなる稈差動回
転のｆｉｌｌ限昂が減少して伝達トルクが減少する。

ハウジングと回転部材間の軸方向相対移動により円筒の
重なり代を変えて有効作動面積を増減すれば、粘性流体
の剪断抵抗によるトルクの授受面積が変化するから差動
回転の制御１ｍとトルク伝達特性とを変えることができ
る。また、円筒にはその解放端に向かって開口面積が順
次増加する欠損部が設けであるから、わずかなストロー
クで円筒の有効作動面積が大きく変化し特性を幅広く迅
速に調節することができる。従って、円筒を短くできる
からその支持強度上有利であるとともに装置を小型にで
きる。

（実施例） 第１図ないし第５図により一実施例を説明する。第５図
はこの実施例を四輪駆１Ｊ（４ＷＤ）巾の動力伝達系に
用いた例を示す。なお、以下の説明において左右の方向
は第１図と第２図における左右の方向とし、これらの図
の左方は第５図の車両の前方に相当する。

先ず、第５図によりこの車両の動力伝達を説明する。

エンジン１の駆動力はトランスミッション３で変速され
てトランスファ５に伝達される。トランスファ５は伝達
された駆動力をフロントデフ７（前輪側のデファレンシ
ャル装＠）に伝達するとともにこの実施例のＷｅＪ力伝
達装置９とプ［１ペラシヤフト１１とを介してリヤデフ
１３（後輪側のデファレンシャル装置）に伝達する。伝
達された駆動力は、フロントデフ７により前車軸１５．
１７を介して左右の前輪１９．２１に分配され、リヤデ
フ１３により侵車軸２３．２５を介して左右の後輪２７
．２９に分配される。

次に、第１図と第２図により実施例の構成を説明する。

ハウジング３１はトランスファ５の出力側に連結された
入力軸３３の後端に連結され、エンジン１からの駆動力
を入力して回転する。回転部材３５はハウジング３１を
貫通する出力軸３７と、ハウジング３１の内部で出力軸
３７の前端に連結されたフランジ３９とからなっており
、貫通部においてハウジング３１と出力軸３７との間に
はＸリング４１が配置され、ハウジング３１を液密状態
に保っている。このように、ハウジング３１と回転部材
３５とは相対回転可能であるとともに軸方向の相対移動
可能に構成されている。

ハウジング３１の内部において、ハウジング３１の左側
壁４３には互いに径の異なる複数の薄肉の円筒４５が同
軸上に配回され固定されている。

又、フランジ３９の左側面にはこの円筒４５と同軸上で
交互に配置され互いに径の異なる複数の薄肉の円筒４７
が固定されている。これらの円筒４５．４７はそれぞれ
ハウジング３１と７ランジ３９とに設けられた同芯の円
形溝に一端を係合して固定又は溶接等で固定されている
。

ハウジング３１側の円筒４５の右端側には、第２図に示
すように、円周等配位置に多数のスリット４９（欠損部
）が設けられており、これらのスリット４９は開口部が
広く頂部が狭い横形をしている。フランジ３９には多数
の貫通孔５１が設けられており、ハウジング３１には高
粘度のシリコンオイルが封入されている。

回転部材３５の出力軸３７はすべり継手（図示していな
い）を介してプロペラシャフト１１側に軸方向移動可能
に連結されている。出力軸３７にはリング５３が固定さ
れ、リング５３に設けられた外周ｌｌ［Ｉ５５にはシフ
トフォーク５７が摺動自在に係合している。従って、シ
フトフォーク５７を軸方向左右に移動操作すれば回転部
材３５は左右に移動する。

この移動により円筒４５．４７の重なり代りが変化する
。Ｌは円筒４５．４７のうち短い方の長さよりわづかに
短かいＬ　Ｌｌ＋ａｘから円筒４５．４７が多少型なっ
た状態の１　ｓｉｎまで変化し、Ω−Ｌｗａｘ　−Ｌ　
ｍｉｎが重なり代しめ調節に伴う回転部材３５のストＯ
−りとなる。その際、貫通孔５１はシリコンオイルの流
路となり回転部材３５の移動を容易にする。

シフトフォーク５７の上記のような操作は、運転席から
手動操作可能か、又は走行条件や路面条件などに応じて
自動操作可能に構成されている。

次に、この実施例の機能を説明する。

エンジン１からの駆動力によりハウジング３１が回転す
るとシリコンオイルの剪断抵抗によりこの回転は円筒４
５から円筒４７に伝達され回転部材３５から出力される
。このとき、ハウジング３１と回転部材３５の間の回転
差が大きくなるとこの差動回転の制限量と伝達トルクと
が増大し、回転差が小さくなると差動回転の制限…と伝
達トルクが減少する。

シフトフォーク５７の操作により回転部材３５を移動し
、円筒４５．４７の重ね代りを変えると、第３図に示す
ように、曲ｔａａから曲１ｂの間でトルク伝達特性を変
えることができる。すなわち、例えば回転差Ｎがｎのと
きこのような操作を行えば伝達トルクを最大ｔｎａから
最小ｔｎｂまで調節することができる。また、差動回転
の制限量は曲線ａ上で最大であり曲線す上で最小である
。また、曲線ａは重ね代１　ｍａｘのとき、曲線すはＬ
　ｓｉｎのときにそれぞれ得られる特性である。

上記のように、ハウジング３１側の円筒４５に設けられ
た楔形のスリット４９により円筒４７との重なり代りが
増すに従って有効作動面積は急激に増大する。従って、
第４図に示すように、回転差Ｎが一定のとき所要の伝達
トルクｔｎＩｔｎ２を得るための操作ストロークは従来
例のΩに比べて９２と短い。（このことは、ストローク
を同じにすれば実施例は従来例より特性の調整範囲を広
くすることができることを意味する。）このような理由
により、円筒４５．４７を短くすることができるから、
装置９の小型化が可能になり、操作ストロークが短かく
て済むので迅速なトルク調節ができる。また、解放側を
自由端にしなければならない円筒４５．４７にとって全
長が短く、又解放側が軽量となり、支持側の欠損部が少
なくなれば支持強度が上がるから有利である。

次に、第５図の車両の性能に即した機能を説明する。

この車両において、前輪１９．２１側はエンジン１から
の駆動力により直結駆動され、後輪２７゜２９側は装置
９を介して駆動されるから、前後輪間の回転差は装＠９
の入出力間の回転差となる。

従って、この回転差に応じた駆動力が後輪２７゜２９側
に伝達され、前後輪の駆動力配分割合が決まり、差動回
転の制ａｍが決まる。その上、これらのトルク伝達特性
と差動回転の制ｉｎとを変えることができるから、車両
の操縦性、走行安定性、経済性などが著しく向上する。

以下、いくつかの例を挙吠ると、 路面の摩擦抵抗が大きく又、その変化が少ない良路にお
いては、回転差が小さいから後輪２７゜２９側に配分さ
れるトルクはわずかである。従って、車両は二輪駆動（
２ＷＤ）状態に近い駆動力配分状態となり燃費が向上す
る。このとぎ、シフトフォーク５７を操作して装置９の
重なり代りを増ピば、このように小さな回転差状態でも
後輪２７．２９側への駆動力配分が増して車両は４Ｖｌ
状態となる。従って、エンジン１の駆動力は四輪全部に
分散し各車輪においてグリップ力の余裕が増大してスリ
ップしにくくなり走行安定性が向上する。

悪路において、前輪１９．２１側がスリップすると回転
差が大きくなるから装置９を介して後輪２７．２９側に
大ぎな駆動力が配分され、この駆動力により走破性、悪
路脱出性が向上する。このとき、装置９の重なり代りを
大きくすれば後輪２７．２９側への駆動力配分割合が増
大し走破性、１１（２出性がさらに向上する。

急加速に際して、前輪１９．２１側にスリップが発生し
加速性が低下すると、この前輪スリップによって生じる
回転差により後輪２７．２９側に駆動力が配分される。

加速によって荷重が移動する後輪２７．２９側にこのよ
うに駆動力が配分されるから、低下分が補われるだけで
なく加速性は向上する。このとき、装置９の伝達トルク
を増大すれば加速性はざらに向上する。

コーナリングに際しては、装置９の回転差許容機能によ
って前後輪間の回転差が吸収されるから円滑なコーナリ
ングが行われる。装置９の重なり代り、を減らして回転
差の許容機能を高めれば旋回半径の小ざなコーナリング
に際しても旋回性が向上し円滑なコーナリングを行うこ
とができる。また、車庫入れのような低速急旋回時にも
装＠９によりプロペラシャフト１１のねじれが吸収され
るからタイトコーナーブレーキング現象は発生しない。

なお、スリット４９の形は上記のような樹形に限らない
。開口部で広く頂部に向って順次狭くなっていればスリ
ットの辺の形は直線以外のものでもよい。第６図にいく
つかの例を示す。同図（ａ）のスリット５９は辺を曲線
にしである。この場合、曲線は外に凸でも内に凸でもよ
い、同図（ｂ）のスリット６１は辺を階段状にしである
。また、以上の例ではスリットは円筒の母線に関して左
右対称に形成されているが同図（Ｃ）のスリット６３の
ように母線６５に関して傾斜させてもよい。この傾斜の
方向は母線６５に関して左右いずれでもよい。

また、欠損部としては、このようなスリットの他に貫通
孔を設けてもよい。第７図に例を示す。

同図（ａ）は貫通孔６７に大小様々な開口面積を与え、
円筒の解放側に面積最大のものを配置し固定側に向けて
順次面積の小さいものを配置した例である。また、同図
（ｂ）は開口面積の等しい貫通孔６９の配置密度を円筒
の解放側から固定側に向けて密から順次疎にした例であ
る。なお、貫通孔６７．６９の形状は円に限らない。

欠損部は上記実施例のようにハウジング側の円筒と回転
部材側の円筒のいずれか一方に設りてもよいし、両方に
設けてもよい。また、一方又は両方の円筒の全部に設け
てもよいし、一部、例えば−枚置き、に設けてもよい。

また、各円筒の欠損部の形状としては上記のようなスリ
ットや貫通孔の各態様又はそれらの組み合わせを自由に
選択してよい。また、同一の円筒上で組み合わせてもよ
い。第７図（Ｃ）はスリット４９と貫通孔６９とを組み
合わせた例である。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の動力伝達装置は差動回転を制
御しながら小ルク伝達を行うことができる上、これらの
特性を任意にかつ迅速に変えることができる。又、小型
化が可能であるとともに円筒の支持強度が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の構成を示す概略断面図、第２図はこ
の実施例の円筒の断面図、第３図はこの実施例の特性を
示すグラフ、第４図はこの実ｔＭ例と従来例の特性を比
較するグラフ、第５図はこの実施例を用いた車両の動力
伝達を示す概略図、第６図及び第７図は円筒の欠損部の
様々な態様を示すそれぞれの外形図である。 ３１・・・ハウジング　　３５・・・回転部材４５．４
７・・・円筒 ４９．５９．６１．６３・・・スリット（欠損部）６７
．６９・・・貝通口（欠損部） ３１・・・ハウジング ３５・・回転部材 ４５゜ ４７・・・円筒 ４９．５９．６１．６３・・・スリット（欠損１！ＩＩ
）６７．６９・・・貫通口（欠損部） 第３図 第４図 第１図 １４’＋ 第２図 第５図 ｂソ 第７図（ａ） 第７図（ｂ） 第７図（Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ハウジングとこれを貫通する回転部材とを相対回転可
   能及び軸方向相対移動可能に配置し、このハウジングの
   内部において同軸上で径方向に交互配置された径の異な
   る複数の円筒を前記ハウジングと回転部材とに各別に設
   け、前記ハウジングに粘性流体を封入してなり、前記円
   筒の対向壁面の一方又は両方に欠損部を設け、円筒の解
   放端に向けてその開口面積が順次増加するように形成し
   たことを特徴とする動力伝達装置。