JPH0266327A - 流体摩擦クラッチ - Google Patents

流体摩擦クラッチ

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JPH0266327A
JPH0266327A JP1121674A JP12167489A JPH0266327A JP H0266327 A JPH0266327 A JP H0266327A JP 1121674 A JP1121674 A JP 1121674A JP 12167489 A JP12167489 A JP 12167489A JP H0266327 A JPH0266327 A JP H0266327A
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    • F16D35/00—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion
    • F16D35/005—Fluid clutches in which the clutching is predominantly obtained by fluid adhesion with multiple lamellae
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
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    • B60K17/351—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed including arrangements for suppressing or influencing the power transfer, e.g. viscous clutches with self-actuated means, e.g. by difference of speed comprising a viscous clutch

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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、粘性流体に対する補償室を持った流体摩擦ク
ラッチに関する。
［従来の技術］ 円筒状クラッチハウジングと中央軸との間に粘性流体を
収容するために全面が閉じられたクラッチ室が同心的に
区画形成され、このクラッチ室の中にクラッチディスク
スタック、これに軸方向に続（押圧リングおよび環状の
調整ピストンが配置され、この調整ピストンがクラッチ
ハウジングに対して半径方向外側の摺動シール装置によ
ってシールされ中央軸に対して半径方向内側の摺動シー
ル装置によってシールされ、クラッチハウジングがクラ
ッチディスクスタックと前記摺動シール装置との間に位
置しクラッチ室に常に連通している補償室を有し、クラ
ッチハウジングおよび中央軸がそれぞれ一方のクラッチ
ディスクを相対回転不能で軸方向に移動可能に保持する
ディスクホルダーを有し、少なくとも一方のディスクホ
ルダーにおいてクラッチディスク間に弾力的なスペーサ
が配置されているような流体摩擦クラッチは既に公知で
ある（ドイツ連邦共和国特許第３５２９２３４号公報参
照）。
この流体摩擦クラッチの場合、クラッチ室、補償室およ
び調整ピストンの直径寸法は同じであるので、クラッチ
室および補償室はクラッチ軸心に対して同じ平均半径上
に位置している。従って摩擦クラッチディスクは、調整
ピストンがクラッチ切離し位置にあるときも、（その場
合せん断隙間（Ｓｃｈｅｒｓｐａｌｔｅ　）が増大され
るにも拘らず）遠心力の作用により流体リングがクラッ
チ室全体の円筒状内周面に形成されるので、流体によっ
て湿らされる。この公知の流体摩擦クラッチの補償室は
調整ピストンの両側端面に位置しており、このために調
整ピストンは軸方向の貫通路を有している。従ってこの
構造は、クラッチ伝達トルクを調整ピストンの排除作用
による流体の圧力変化に対して無関係にさせるために採
用されるに過ぎない。
別の公知の流体摩擦クラッチ（ドイツ連邦共和国特許第
３７０１８８４号公報参照）の場合、切離し状態におい
てクラッチ室が空でもなければ弾性スペーサも設けられ
ていないので、クラッチ切離し状態において常に流体摩
擦トルクが生じており、この流体摩擦トルクはクラッチ
室が大気に開放されているので大気圧に左右される。軸
に設けられクラッチ室に常に開口している排除ピストン
の作動室は大気に接続されており、この排除ピストンは
、クラッチ伝達トルクをクラッチディスクの機械的な摩
擦接続まで増大させるために、その圧縮行程の際にその
大気開口を閉鎖した状態においてクラッチ室内における
圧力を上昇させる。
ドイツ連邦共和国特許第３５３９４８４号公報において
別の流体摩擦クラッチが知られている。この流体摩擦ク
ラッチの場合、クラッチハウジングは全面が閉じられて
おらず、押圧リングを介してクラッチディスクスタック
に作用する調整ピストンに互いに逆向きに作用する二つ
の同じ面積の差圧面を形成するために開口を有している
。その−方の差圧面は開口を介して大気圧が供給され、
（圧縮ばねによって支援されて）せん断隙間を広げるよ
うに作用する。他方の差圧面は調整ピストンのクラッチ
ディスクスタックと反対側端面にある、ピストンにある
軸方向通路を介して粘性流体の圧力が供給される。クラ
ッチディスクスタックは粘性流体の増大した運転温度に
おいて機械的に摩擦接触をした状態でブロック（塊）の
形で作用し、従ってクラッチ滑りは零となり、運転温度
は再び許容できる運転温度に低下する。差圧面を形成す
るために、クラッチハウジングのディスクホルダーはブ
ツシュ状のハウジング組物の内周面に位置している。こ
のハウジング組物はクラッチハウジングの内部に同心的
に配置され、その一端面がクラッチハウジングの隣接ハ
ウジング壁面に固定して保持されている。第１の摺動シ
ール装置でハウジング組物の内周面に案内された調整ピ
ストンはハウジング組物の他方の開放端面端を貫通し、
ハウジング組物の外側にあるピストン端部に直径を大き
くしたピストン部分を有している。このピストン部分は
第２の摺動シール装置によってクラッチハウジングの円
筒状内周面に案内されている。摺動シール装置と協働す
る両方の内周面は二つの差圧面を境界づけている。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、クラッチディスクスタックおよびせん
断隙間を変化するための調整ピストンを持った流体摩擦
クラッチを、クラッチ伝達トルクが調整ピストンを利用
して変化でき、調整ピストンが動作してないクラッチ切
離し位置にある場合に完全に零であるように形成するこ
とにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明によればこの目的は、冒頭に述べた形式の流体摩
擦クラッチにおいて、外側摺動シール装置と内側摺動シ
ール装置との間にある調整ピストンの部分が閉じられた
面となっており、調整ピストンおよび補償室の外径が中
央軸に保持されたクラッチディスクの外径より太き（、
補償室の容積が、クラッチ切離し行程のストローク終端
位置においてクラッチディスクの湿化が阻止されてクラ
ッチ伝達トルクが零となるように、せん断隙間の総容積
に合わせられていることによって達成される。
［発明の効果］ 本発明に基づ（流体摩擦クラッチの場合、調整ピストン
が作動する際に粘性流体はその際に膨張した補償室に逃
げ込み、遠心力の作用によりクラッチディスクスタック
の半径方向外側に集まるので、クラッチディスクのせん
断面は確実に湿らされることはなくなり、従ってクラッ
チ伝達トルクは零となる。従ってかかる流体摩擦クラッ
チはブレーキのアンチロック装置に適しており、即ち全
輪駆動装置および自動ブレーキ滑り制御装置を持った自
動車において横微分および縦微分として利用するのに適
している。
特許請求の範囲の実施態様項に本発明の有利な実施態様
が記載されている。
本発明に基づ（クラッチの場合、クラッチディスクの間
隔および充填率が変化される。これは油圧回路を接続す
ることによって行われ、これにより圧油が流体摩擦クラ
ッチの調整ピストンに導入される。圧油を供給すること
によって、調整ピストンはクラッチディスクを圧縮する
働きをする。
同時に油が補償室から押し出されることにより、クラッ
チの充填率が変化される。この補償室はクラッチハウジ
ング内にあるポケットによって形成できる。
追加的な油圧なしにほとんどクラッチディスクがシリコ
ン油で湿らされないようにその特性を著しく変化できる
ような流体摩擦クラッチを設計するとき、本発明に基づ
（流体摩擦クラッチによってフリーホイールが実現でき
る。圧油が形成されるにつれて、シリコン油がクラッチ
ディスク間に押し込まれ、クラッチディスクは（流体摩
擦クラッチの設計に応じて）互いに接近させられ、即ち
充填率の上昇並びに間隔の低減を生ずる。この現象は同
時に生じ、この流体摩擦クラッチにおける伝達可能なト
ルクを増大する。
本発明に基づく流体摩擦クラッチは、全輪駆動装置を持
った自動車の駆動車軸に対する投入クラッチとして利用
できる。更に本発明に基づく流体摩擦クラッチは、伝達
トルクが走行状態に相応するように電子装置を介して制
御されることにより、車軸差動装置に置き替えられる。
本発明に基づく流体摩擦クラッチの切離しは、油圧が止
められたときに、遠心力の作用およびクラッチディスク
間に配置された小さな皿ばねによって行われる。それら
の皿ばねは好適には同種の二つのクラッチディスク間に
位置している。
［実施例］ 以下図面に示した実施例を参照して本発明の詳細な説明
する。
自動車の走行車軸を駆動するために利用される車軸駆動
装置１９の伝動装置ハウジング２４の中に、流体摩擦ク
ラッチの円筒状クラッチハウジング１が二つの転がり軸
受２５．２６によってそのクラッチ軸心２７−２７に関
して同心的に回転可能に支持されている。クラッチハウ
ジング１に対して同心的に中央軸２が配置されている。
この中央軸２はクラッチハウジング１を軸方向に外側に
向けて貫通しており、その外側端に走行車輪を駆動する
駆動軸を連結するための接続フランジ２８を有している
。中央軸２はクラッチハウジング１に対して転がり軸受
２９によって回転可能に支持され、内側アキシャルシー
ル装置３０および外側アキシャルシール装置３１によっ
てシールされている。
クラッチハウジング１はその転がり軸受２５側の端面が
中央短軸３２によって外側に向けて貫通されている。こ
の中央短軸３２はその外側端に走行車輪を駆動する駆動
軸を連結するための接続フランジ３３を有している。ク
ラッチハウジング１に対してシール装置３４によってシ
ールされスプライン３５によって相対回転不能に支持さ
れた中央短軸３２は、そのハウジング内側端にトラニオ
ン３６を有している。中央軸２のハウジング内側端はト
ラニオン３６にニードル軸受３７によって支持されてい
る。
環状のかさ歯車８がクラッチハウジング１に対して同心
的に固定して配置されており、これはクラッチハウジン
グ１のラジアル壁面２１に支持されている。かさ歯車１
８は普通の方式で駆動歯車３８にかみ合っている。駆動
歯車３８の歯車軸は車軸伝動装置ハウジング２４内に二
つの転がり軸受４０．４１によって支持されており、そ
のハウジング外側軸端に、動力分割装置から公知のよう
に出ている駆動軸系を接続するために接続フランジ４２
を有している。
円筒状クラッチハウジング１と中央軸２とによって環状
のクラッチ室３が同心的に区画形成されており、このク
ラッチ室３は粘性流体を収容するために全面が密封され
ている。クラッチ室３内にはクラッチディスクスタック
４、それに軸方向に続く押圧リング５および環状の調整
ピストン６が収容されている。クラッチディスクスタッ
ク４はクラッチディスク１０およびクラッチディスク１
１から構成されている。一方のクラッチディスク１０は
その半径方向外側端がディスクホルダー１２に相対回転
不能で軸方向に移動可能にかみ合っている。そのディス
クホルダー１２はクラッチハウジング１の内周面に固定
して形成されている。他方のクラッチディスク１１はク
ラッチディスク１０間に配置され、その半径方向内側端
がディスクホルダー１３に相対回転不能で軸方向に移動
可能にかみ合っている。このディスクホルダー１３は中
央軸２の外周面に固定して形成されている。押圧リング
５と一体に形成された調整ピストン６は、クラッチハウ
ジング１の大径部内周面に対しては半径方向外側の環状
摺動シール装置７を介してシールされ、中央軸２の端部
外周面に対しては半径方向内側の環状摺動シール装置８
によってシールされ、軸方向に移動可能に案内されてい
る。調整ピストン６およびこれを収容するクラッチ室３
の部分は、中央軸２に支持されたクラッチディスク１１
の外径１７よりも非常に大きな外径を有している。調整
ピストン６には軸方向貫通路は全く存在していない。即
ち調整ピストン６の摺動シール装置７．８間を延びるピ
ストン部分１５は密閉されている。これによってクラッ
チ室３は調整ピストン６によって、一方ではピストン端
面４３によって境界づけられクラッチディスクスタック
４を収容する作動室４４およびこれと常に連通している
補償室９と、他方では調整ピストン６の反対側ピストン
端面２２によって境界づけられた補助圧力室２３とに分
割されている。補助圧力室２３は短軸３２にある圧力室
接続孔４５を介して補助圧力が供給される。補償室９お
よびかさ歯車１８は軸方向においてハウジング壁面２１
の両側に直接面しており、その場合補償室９はクラッチ
軸心２７−２７に対して、その外径がかさ歯車１８の小
さい方の直径２０よりも大きいように形成されている。
各クラッチディス２１０間に位置し且つ各クラッチディ
ス２１０間にあるクラッチディスク１１とディスクホル
ダー１２とによって半径方向が境界づけられている各環
状室の中に、皿ばね１４の形をした弾性スペーサが配置
されている。
調整ピストン６の作動ストローク４６は、調整ピストン
６がクラッチハウジング１の転がり軸受２５側のハウジ
ング端面壁４７に接するストローク終端位置と、調整ピ
ストン６がラジアル壁面２１に接するストローク終端位
置４９とによって境界づけられている。この作動ストロ
ーク４６は、皿ばね１４によって、発生されるクラッチ
ディスク１０の総切離し隙間に合わされている。ストロ
ーク終端位置４９においてクラッチハウジング１側のク
ラッチディスク１０と中央軸２側のクラッチディスク１
１との間に形成されている粘性流体に対するせん断隙間
（Ｓｃｈｅｒｓｐａｌｔｅ）は最小となるが、クラッチ
ディスク１０とクラッチディスク１１との直接接触によ
る機械的な摩擦接続は確実に避けられている。
更にクラッチハウジング１と中央軸２とによって区画形
成された環状の補償室９の容積は、ストローク終端位置
４８において粘性流体がクラッチ切離し過程の際に生ず
る吸込み作用および遠心力の作用によって作動室４４か
ら出て半径方向外側に補償室９に全部集まっているよう
に、押圧リング５のデッド容積を考慮に入れた状態で作
動室４４におけるせん断隙間の総容積に合わされている
。これによってストローク終端位置４８におけるクラッ
チディスク１０．１１の湿化は確実に避けられ、これに
よってクラッチ伝達トルクは零になる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に基づく流体摩擦クラッチの断面図である
。 １　　クラッチハウジング ２　　中央軸 ３　　クラッチ室 ４　　クラッチディスクスタック ５　　押圧リング ６　　調整ピストン ７　　摺動シール装置 ８　　摺動シール装置 ９　　補償室 １０　クラッチディスク １１　クラッチディスク １２　ディスクホルダー ディスクホルダー かさ歯車 車軸駆動装置 かさ歯車の小さい方の直径 ラジアル壁面 ピストン端面 調整ピストンのストローク ストローク終端位置

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）円筒状クラッチハウジングと中央軸との間に粘性
    流体を収容するために全面が閉じられたクラッチ室が同
    心的に区画形成され、このクラッチ室の中にクラッチデ
    ィスクスタック、これに軸方向に続く押圧リングおよび
    環状の調整ピストンが配置され、この調整ピストンがク
    ラッチハウジングに対して半径方向外側の摺動シール装
    置によってシールされ中央軸に対して半径方向内側の摺
    動シール装置によってシールされ、クラッチハウジング
    がクラッチディスクスタックと前記摺動シール装置との
    間に位置しクラッチ室に常に連通している補償室を有し
    、クラッチハウジングおよび中央軸がそれぞれ一方のク
    ラッチディスクを相対回転不能で軸方向に移動可能に保
    持するディスクホルダーを有し、少なくとも一方のディ
    スクホルダーにおいてクラッチディスク間に弾力的なス
    ペーサが配置されているような流体摩擦クラッチにおい
    て、 外側摺動シール装置（７）と内側摺動シール装置（８）
    との間にある調整ピストン（６）の部分が密閉された面
    となっており、調整ピストン（６）および補償室（９）
    の外径が中央軸（２）に保持されたクラッチディスク（
    １１）の外径（１７）より大きく、補償室（９）の容積
    が、クラッチ切離し過程のストローク終端位置（４８）
    においてクラッチディスク（１０、１１）の湿化が阻止
    されてクラッチ伝達トルクが零となるように、せん断隙
    間の総容積に合わせられていることを特徴とする流体摩
    擦クラッチ。
  2. （２）押圧リング（５）が調整ピストン（６）に固定し
    て配置され、補償室（９）の押圧リング（５）に対して
    半径方向外側に位置する部分が大きな容積を有している
    ことを特徴とする請求項１記載の流体摩擦クラッチ。
  3. （３）車軸駆動装置（１９）のかさ歯車（１８）がクラ
    ッチハウジング（１）に同心的に外側に固定して配置さ
    れ、補償室（９）の外径（１６）がかさ歯車（１８）の
    小さい方の直径（２０）より大きいことを特徴とする請
    求項１又は２記載の流体摩擦クラッチ。
  4. （４）補償室（９）およびかさ歯車（１８）がクラッチ
    ハウジング（１）のラジアル壁面（２１）の両側に配置
    されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれ
    か１つに記載の流体摩擦クラッチ。
  5. （５）補償室（９）に対して内側摺動シール装置（８）
    および外側摺動シール装置（７）によってシールされ且
    つクラッチディスクスタック（４）と反対側に位置し前
    記摺動シール装置（７、８）によって半径方向に境界づ
    けられた調整ピストン（６）のピストン端面（２２）に
    よって区画形成されたクラッチ室（３）の室部分（２３
    ）が補助圧をかけられることを特徴とする請求項１ない
    し４のいずれか１つに記載の流体摩擦クラッチ。
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