JPH03292425A - ビスカスカップリング - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、粘性流体を介してトルクを伝達するビスカ
スカップリングへ関する。

（従来の技術） 特開昭６１−６５９１８号公報に「液体摩擦クラッチ」
が記載されている。これは、一対の伝達部材に各別に係
合したプレート間で粘性流体の剪断抵抗によりトルク伝
達を行うビスカスカップリングである。

（発明が解決しようとする課題） プレートの間には皿バネが配置されており、押圧体によ
りプレートが軸方向に押圧されると皿バネか撓んで全プ
レートが移動しプレート間隔が狭くなり、押圧力を小さ
くすると皿バネの付勢力によりプレート間隔が広がる。

こうして、トルク伝達特性を変えることができる。

ところが、操作側の移動ストロークはプレート間隔のプ
レート枚数倍となり非常に長くなり、又、移動に際して
プレートは粘性流体により大きな抵抗を受ける。従って
、特性調整時のレスポンスが悪い。これは、皿バネによ
りプレート間隔を広くするときに顕著である。又、スト
ロークが大きな分大きな押圧力が必要となるがら押圧手
段が大型になる。

そこで、この発明は、トルク伝達特性調節時のレスポン
スが速く調節に必要な操作力が小さいビスカスカップリ
ング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） この発明のビスカスカップリングは、相対回転自在に配
置された第１と第２の伝達部材と、粘性流体が封入され
た作動室と、この作動室内で第１の伝達部材に係合する
第１のプレートと、この第１のプレートを挾むように配
置され第２、第３の伝達部材に係合する第２、第３のプ
レートと、操作力の伝達を介し第２、第３のプレートを
軸方向へ相対移動させる調節手段とを備えたことを特徴
とする。

（作用） 調節手段からの操作力により伝達系を介して第２と第３
のプレートを相対移動させ、これらと第１のプレートと
の間隔を狭めると伝達トルクが大きくなる。同様にして
この間隔を広げると伝達トルクが小さくなる。こうして
、トルク伝達特性の調節が行える。このときのプレート
の移動ストロークは第１、第２、第３のプレートの組合
わせが多数あっても１組分のすきまとなるかられずかで
あり、特性調節時のレスポンスが極めて速く、移動操作
力も小さくてすむから調節手段を小型にできる。

（実施例） 第１図ないし第５図により一実施例の説明をする。第５
図はこの実施例を用いた４ＷＤ車の動力系を示す。以下
、左右の方向は第１図と第４図での左右の方向であり、
その左方はこの車両の前方（第５図の上方）に相当する
。なお、番号を附さない部材等は図示されていない。

先ず、第５図によりこの車両の動力系の構成を説明する
。この動力系は、エンジン１、トランスミッション３、
フロントデフ５（前輪側のデファレンシャル装置）、左
右の前輪７．９、ｌ−ランスファ１１、実施例のビスカ
スカップリング１３、プロペラシャフト１５、リヤデフ
１７（後輪側のデファレンシャル装置）、左右の後輪１
９．２１などから構成されている。

次に、第１図ないし第４図によりビスカスカップリング
１３の構成を説明する。

ハウジング２３（第１の伝達部材）とハブ２５（第２の
伝達部材）は相対回転自在に配置されている。ハブ２５
は伝達軸２７にスプライン嵌合し、ハウジング２３とこ
の伝達軸２７との間にはベアリング２９が配置されてい
る。ベアリング２９を軸方向に固定するために、伝達軸
２７にはワッシャ３１とロックナツト３３とが装着され
、ハウジング２３には止め輪３５が装着されている。ハ
ウジング２３はボルト穴３７に螺着されるボルトにより
トランスファ１１側にフランジ連結され、伝達軸２７は
プロペラシャフト１５側に連結されている。　ハウジン
グ２３の内周と伝達軸２７の外周との間には押圧部材３
９が軸方向移動自在及び相対回転自在に配置されており
、この部材３９とハウジング２３との間にはベアリング
４１とシール４３とが配置されている。

ハウジング２３とハブ２５と押圧部材３９との間には作
動室４５が形成され、この作動室４５には高粘度のシリ
コンオイル（粘性流体）が封入されている。ハウジング
２３とハブ２５及び部材３９との間にはそれぞれＸリン
グ４７．４９　（断面がＸ字状のシール）が配置され、
ハブ２５と部材３９との間にはＯリング５１が配置され
て作動室４５を液密に保っている。

作動室４５内において、ハウジング２３の内周には第１
のプレート５５が軸方向移動自在にスプライン連結され
ている。端部のプレート５５と止め輪５６との間にはウ
ェーブワッシャ５７が配置されている。各プレート５５
間にはスペーサリング５８が設けられ互いの間隔が一定
に保たれるように付勢している。各プレート５５の左側
には第２のプレート５９が配置され、右側には第３のプ
レート６１が配置されている。

第２図に示すように、これらのプレート５９゜６１の内
縁側には交互に配置された凸部６３と凹部６５とが設け
られ外縁側にはスリット６６が設けられている。第３図
に示すように、ハブ２５の外周には凸部６３が係合可能
な軸方向溝６７が設けられており、各プレート５９．６
１にはそれぞれの凸部６３をこの溝６７に係合している
。第４図（ａ）　（ｂ）に示すように、プレート５９．
６１共にそれぞれの凸部６３が対向し、一方のプレート
の凸部６３が他方のプレートの凹部６５に対向するよう
に係合されている。更に、同図に示すように、各プレー
）５９．６１の凸部６３の間には溝６７に係合する円柱
状の駒６９．７１が互いに他側の凹部６５を貫通して配
置されている。なお、第４図は説明のために各駒６９．
７１の断面を展開して示したもので、駒６９．７１は実
際には同一周上に配置されている。又、ウェーブワッシ
ャ５７゜７５スペーサリング５８が省略されている。

最左側には第２のプレート５９が配置されその左側に受
圧リング７３がハブ２５に装着されている。又、最古側
には第３のプレート６１が配置されており、その右側に
も駒７１が配置されこの駒７１は押圧部材３９に当接し
ている。又、プレート５５で隔てられた各プレート５９
．６１組の間には駒６９．７１の径方向外側にウェーブ
ワッシャ７５が配置されている。以上のように、第２の
プレート５９は受圧リング７３により左方への移動を規
制されており、第３のプレート６１は左右に移動可能で
ある。

ハウジング２３の右方には車体側に固定されたリング状
のシリンダ部材７７が伝達軸２７と同軸に配置されてい
る。部材７７と伝達軸２７との間にはベアリング７９が
配置されている。シリンダ部材７７にはピストン８１が
軸方向移動自在に嵌合している。シリンダ部材７７、ピ
ストン８１の摺動部はＯリング８３．８５により液密に
保たれている。こうして、油圧アクチュエータ８７（調
節手段）が構成されている。アクチュエータ８７には油
圧源から制御弁装置と油圧ボート８９とを介して油圧が
供給される。ピストン８１はベアリング９１を介して押
圧部材３９に連結されている。

油圧を供給されるとアクチュエータ８７はこのような操
作力の伝達系を介して第３のプレート６１を左方に押圧
する。アクチュエータ８７の操作は運転席から手動操作
可能か、又は操舵条件や路面条件に応じであるいは制動
時に作動停止するように自動操作可能に構成されている
。

こうして、ビスカスカップリング１３が構成されている
。

次にビスカスカップリング１３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２３が回転す
ると、この回転はシリコンオイルの剪断抵抗によりプレ
ート５５からプレート５９．６１に伝達され、ハブ２５
を回転させる。このとき、ハウジング２３とハブ２５間
の回転差が大きいと差動制限力が強くなり大きなトルク
が伝達され、この回転差が小さいと差動が許容され伝達
トルクは小さくなる。

アクチュエータ８７からの押圧力を加えない状態では、
ウェーブワッシャ７５．５７の付勢力により第２と第３
のプレート５９．６１及び第１のプレート５５は第１図
（ｂ）と第４図（ａ）の位置にある。この位置では、プ
レート５５の間のプレー）５９，６１が接触しこれらと
プレート５５との距離が最大となる。従って、伝達トル
クは最小となる。

アクチュエータ８７により第３のプレート６１を左方へ
押圧すると、プレート６１はそれぞれの左側にあるプレ
ート５５を押圧して移動させ第１図（Ｃ）及び第４図（
ｂ）のようにその左側のプレート５つに接触させる。こ
のように、この状態ではプレート５９．６１はプレート
５５に左右から接触する。従って、伝達トルクは最大と
なる。

押圧を停止すれば上記のようにウェーブワッシャ５７．
７５により各プレートは伝達トルク最小の状態に戻る。

押圧力を加減すれば伝達トルクを最大と最小の間で任意
に調節できる。又、プレートのストロークがわずかであ
り押圧力が小さくてすむから、従来例と異ってトルク伝
達特性を調節するに当ってのレスポンスが極めて速く調
節手段を小型にできる。又、ウェーブワッシャ５７，７
５は従来例に用いられている皿バネに較べればストロー
クが長く、バネ常数を小さくすることができる。この理
由からも押圧力を小さくし調節手段を小型にできる。プ
レートのストロークが極めて小さいからレスポンスに影
響を与えずにこのような利点を持つウェーブワッシャを
利用することができる。

次に、第５図の車両の動力性能に即したビスカスカップ
リング１３の機能を説明する。

エンジン１の回転はトランスミッション３で変速されフ
ロントデフ５から左右の前輪７．９に分割出力されると
共にトランスファ１１からビスカスカップリング１３、
プロペラシャフト１５、リヤデフエアに伝達され左右の
後輪１９．２１に分割出力される。

良路走行時のように前後輪間の回転差が小さい状態では
ビスカスカップリング１３の特性により後輪１９．２１
側にはほとんど駆動力が伝達されない。従って、車両は
実質的な前輪駆動の２輪駆動状態となり、燃費が向上す
る。

悪路などで前輪７．９が空転し前後輪間に回転差が生じ
るとビスカスカップリング１３を介して後輪１９．２１
側に駆動力が伝達され、高い走破性が得られる。又、旋
回に際して前後輪間に生じる小さな回転差はビスカスカ
ップリング１３で吸収されるから円滑な旋回が行える。

車庫入れやＵターンなどのような低速急旋回の際も前後
輪間の回転差がビスカスカップリング１３で吸収され、
タイトコーナーブレーキング現象が防止される。

ビスカスカップリング１３の伝達トルクを大きくすると
前輪空転時に後輪側に送られる駆動力が大きくなり走破
性は更に向上する。又、制動時にビスカスカップリング
１３の伝達トルクを小さくし前後輪間の連絡を遮断状態
にすれば各側聞の制動力の干渉が防止され、例えば−側
のロックが他側に波及することがなくＡＢＳの機能が阻
害されない。前述のように、特性調節のレスポンスが速
いから急制動にも迅速に対応しＡＢＳの機能を保護する
ことができる。

なお、この発明では調節手段に移動手段を一対設けてそ
の一方で第２プレートを移動操作し、他方で第３プレー
トを移動操作してこれらと第１プレートとの間隔を調節
するように構成してもよい。

又、ハウジング側をダブルプレート構成にしてもよい。

［発明の効果コ この発明のビスカスカップリングは、一方の伝達部材側
のプレートをダブルプレート構成にし、わずかなストロ
ークの移動操作によりこれらのプレートを相対移動させ
他方の伝達部材側のプレートとの間隔を調節できるよう
に構成したから、迅速な特性調節が行えると共に調節手
段を小型にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は一実施例の断面図、（ｂ）　（ｃ）はそ
れぞれこの実施例の伝達トルク最小時と最大時の（ａ）
の要部拡大図、第２図はプレートの平面図、第３図はハ
ブの断面図、第４図（ａ）　（ｂ）はいずれも駒の断面
を示すために展開されそれぞれ伝達トルク最小時と最大
時を示す要部拡大断面図、第５図はこの実施例を用いた
車両の動力系を示すスケルトン機構図である。 ２３・・・ハウジング（第１の伝達部材）２５・・・ハ
ブ（第２の伝達部材） ４５・・・作動室 ５５・・・第１のプレート ５９・・・第２のプレート ６１・・・第３のプレート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 相対回転自在に配置された第１と第２の伝達部材と、粘
   性流体が封入された作動室と、この作動室内で第１の伝
   達部材に係合する第１のプレートと、この第１のプレー
   トを挾むように配置され第２の伝達部材に係合する第２
   、第３のプレートと、操作力の伝達を介し第２、第３の
   プレートを軸方向へ相対移動させる調節手段とを備えた
   ことを特徴とするビスカスカップリング。