JPH0425625A - 駆動力伝達装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、同軸的に支持された両回転部材間に介装され
て、これら両部材間のトルク伝達を行う駆動力伝達装置
に関する。

（従来技術） かかる駆動力伝達装置は、互いに同軸的に支持された両
回転部材間に介装されてこれら両部材の相対回転時これ
ら両部材を互いにトルク伝達可能に連結するもので、従
動側回転部材を駆動させる連結機構として使用されるも
のと、これら両部材間の回転差を制限させる差動制限機
構として使用されるもの等に大別される。前者の連結機
構は主としてリアルタイム式の四輪駆動車における一方
の動力伝達系路に介装され、また後者の差動制限機構は
主として車両における各ディファレンシャルに介装され
る。

しかして、従来の駆動力伝達装置としては特開昭６３−
２４０４２９号公報に示されているように、同軸的かつ
相対回転可能に位置する内外両回転部材間に配設され、
これら両回転部材の相対回転により作動して両回転部材
をトルク伝達可能に連結する摩擦係合力を発生させると
ともに付与される軸方向の押圧力に応じて前記摩擦係合
力を増減させる摩擦クラッチ、および両回転部材の相対
回転に応じた軸方向の押圧力を発生させて前記摩擦クラ
ッチに付与する押圧力発生手段を備え、同押圧力発生手
段を、前記両回転部材間に液密的に軸方向へ摺動可能か
つ外側回転部材に一体回転可能に組付けられて前記摩擦
クラッチの一側に対向する作動ピストンと、前記外側回
転部材と前記作動ピストン間に形成され軸方向に所定間
隔を有して粘性流体が封入される流体室と、半径方向へ
延びる１または複数のベーン部を備え前記流体室にて前
記内側回転部材に一体回転可能に組付けられたロータと
により構成してなる駆動力伝達装置がある。

この種形式の駆動力伝達装置においては、両回転部材間
に相対回転が生じると外側回転部材に一体回転可能に組
付けた作動ピストンとロータとの間に相対回転が生じ、
流体室の前記ロータのベーン部にて流体室内の粘性流体
が強制的に流動させられ、流体室内では流動抵抗等に起
因して圧力が発生する。すなわち、押圧力発生手段に差
動回転数に応じた圧力が発生する。この圧力は作動ピス
トンを軸方向に押圧して摩擦クラッチを押圧させ、同ク
ラッチに両回転部材をトルク伝達可能に連結する摩擦係
合力を発生させる。かかる摩擦係合力は差動回転数に比
例し、両回転部材間では差動回転数に比例したトルクが
一方から他方へ伝達される。従って、当該駆動力伝達装
置は四輪駆動車の一方の動力伝達系路における駆動側回
転部材と従動側回転部材との連結機構として機能すると
ともに、駆動側および従動側回転部材間、面駆動側回転
部材間または両従動側回転部材間の差動制限機構として
も機能する。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記した形式の駆動力伝達装置においては、
両回転部材間での差動回転数に対するトルク伝達特性は
第５図のグラフＡのごとくなる。

すなわち、差動回転数に対する伝達トルクの増加率は差
動回転数の増加に伴い漸次低下する。この主たる原因は
粘性流体の昇温による粘度低下に起因するものであり、
かかるトルク伝達特性においては低差動回転時のタイト
フーナブレーキング現象の回避と、悪路からの脱出性（
高差動回転時）の向上とを両立させることが難しく、そ
のために一般にはトルク伝達特性を低くめに設定してい
る。

また、当該駆動力伝達装置においては相対回転が正逆い
ずれの場合においてもトルク伝達特性がほとんど変わら
ず、アンチブレーキングシステムに対する適合性が問題
となる。

従って、本発明の目的はこの種形式の駆動力伝達装置に
おいて、差動回転数の増加に伴い伝達トルクの増加率を
増大させるとともに、相対回転方向によりトルク伝達特
性を変化させることにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記した形式の駆動力伝達装置において、前記
ロータのベーン部を同べ〜ン部の先端と前記流体室の外
周面間に所定の間隙が確保される長さに形成するととも
に、同ベーン部の先端に同ベーン部の軸方向の幅と路間
−の幅を有し前記ロータの前記外側回転部材に対する相
対回転時に生じる粘性流体圧により一方向への差動回転
時には前記流体室の外周面に近接し、他方向への差動回
転時には前記流体室の外周面より離間する方向に撓むバ
ネ部材を設けたことを特徴とする。

（発明の作用・効果） かかる構成の駆動力伝達装置においては、ロ一夕の相対
回転により生じる粘性流体の流体圧は相対回転数の増加
に伴い増圧されるため、これに伴いロータのベーン部の
先端に設けたバネ部材は一方向への回転時には流体室の
外周面に漸次近接して同外周面との間隙を漸次小さくし
、かつ他方向への回転時には前記間隙を保持するか、ま
たは前記外周面から漸次離間して同外周面との間隙を漸
次広くする。この結果、ロータの一方向への相対回転時
には第５図のグラフＢに示すように差動回転数の増加に
伴い伝達トルクの増加率が増大し、低差動回転時のブレ
ーキングおよび悪路からの脱出性能が向上する。また、
ロータの他方向への相対回転時には、第５図のグラフＣ
に示すように、差動回転数の増加に伴い伝達トルクの増
加率が大きく低下するからアンチブレーキングシステム
に対して好適に対応することができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明するに、第１
図には本発明にかかる駆動力伝達装置の一実施例が示さ
れている。当該駆動力伝達装置１０は第４図に示すよう
に、リアルタイム式の四輪駆動車の後輪側動力伝達系路
に配設される。

当該車両は前輪側が常時駆動するとともに後輪側が必要
時駆動するもので、エンジン２１の一側に組付けたトラ
ンスアクスル２２はトランスミ。

シランおよびトランスファを備え、エンジン２１からの
動力をアクスルシャフト２３に出力して前輪２４を駆動
させるとともに、第１プロペランヤフト２５に出力する
。第１プロペラン中フト２５は駆動力伝達装置１０を介
して第２プロペランヤフト２６に連結していて、これら
両シャフト２５．２６がトルク伝達可能な場合動力がリ
ヤディファレンシャル２７を介してアクスルシャフト２
８に出力され、後輪２９が駆動する。

しかして、駆動力伝達装置１０は外側回転部材であるア
ウタケース１１およびエンドカバー１５と、内側回転部
材であるインナシャフト１２からなる環状の作動室内に
押圧力発生手段１０ａおよび摩擦クラッチ１０ｂを備え
ている。

アウタケース１１は所定長さの筒部１１ａの一端に内向
７ランジ部ｌｌｂを備え、筒部１１ａの他端開口部にエ
ンドカバー１５が螺着されている。

インナシャフト１２は所定長さの段付きの筒部１２ａの
中間部外周に外向フランジ部１２ｂを備え、フランジ部
１２ｂの外周には軸方向へ延びる外スプライン部１２ｃ
が形成され、かつ筒部１２ａの一端側内周には軸方向へ
延びる内スプライン部１２ｄが形成されている。かかる
インナシャフト１２においては、その筒部１２ａの一端
がアウタケース１１の内向フランジ部１１ｂの内孔内に
、かつその他端がエンドカバー１５の内孔内に液密的か
つ回転可能に嵌合されて支持されている。インナシャフ
ト１２はその内スプライン部１２ｄにて第２プロペラシ
ヤフト２６の先端部のスプライン２６ａに嵌合して固定
され、かつアウタケース１１は第１プロペラシヤフト２
５の後端に固定されている。

押圧力発生手段１０ａは作動ピストン１３およびロータ
１４を備え、かつ摩擦クラッチ１０ｂは湿式多板クラッ
チ式のもので、多数のクラッチプレート１６およびクラ
ッチディスク１７を備える。

各クラッチプレート１６はその外周のスプライン部をア
ウタケース１１の内周に設けたスプライン部１１ｃに嵌
合されて、同ケース１１に一体回転可能かつ軸方向へ移
動可能に組付けられている。

各タラノチディスク１７はその内周のスプライン部をイ
ンナシャフト１２の外スプライン部１２ｃに嵌合されて
各クラッチプレート１６間に位置し、同シャフト１２に
一体回転可能かつ軸方向へ移動可能に組付けられている
。これらのクラッチプレート１６およびクラッチディス
ク１７の収容室Ｒ１にはクラッチ用オイルと気体とが所
定量封入されている。

押圧力発生手段１０ａを構成する作動ピストン１３はア
ウタケース１１の筒部１１ａの他端側内周に液密的に一
体回転可能かつ軸方向へ摺動可能に、またインナシャフ
ト１２に対してはその外周に液密的に回転可能かつ軸方
向へ摺動可能にそれぞれ組付けられていて、その他側面
１３ａにて図示最右端のクラッチプレート１６に当接し
ている。

ロータ１４は第１図および第２図に示すように、環状ボ
ス部１４ａの外周の互に１８０°離れた部位にて半径方
向へ延びる２枚のベーン部１４ｂを備え、環状ボス部１
４ａにてインナシャフト１２の筒部１２ａ外周に嵌合さ
れ、同シャフト１２１こ対して一体回転可能に組付けら
れている。かかるロータ１４は作動ピストン１３の一側
に設けた環状凹所１３ｂの深さと略同じ厚みに形成され
て（１て、環状凹所１３ｂ内に嵌合している。エンドカ
バー１５はインナンヤフト１２の筒部１２ａの他端側外
周に液密的に軸方向へ摺動可能かつ回転可能に嵌合され
、アウタケース１１に対しては進退可能に蝉着され、か
つ液密的となっている。かかるエンドカバー１５におい
ては、軸方向の位置ｇ整がなされてアウタケース１１に
カシメ手段にて固定され、その−側面１５ａにて作動ピ
ストン１３の一側の環状外縁面１３ｃに当接し、その−
側面１５８と作動ピストン１３の環状凹所１３ｂとによ
りロータ１４が位置する流体室を形成して０る。この流
体室内にはシリコンオイル等高粘性流体が封入されてお
り、またロータ１４はそのベーン部１４ｂにて流体室内
を２つの滞留室Ｒ２に区画している。

しかして、本実施例においては第１図〜第３図に示すよ
うに、ロータ１４のベーン部１４ｂはその先端と流体室
の外周面＋３ｄ間に所定の間隙２１が確保される長さに
形成されていて、同ベーン部１４ｂの先端には板バネ１
８が固着されている。

板バネ１８は形状記憶合金にてベーン部１４ｂの軸方向
の幅と略同一幅に形成されていて、ベーン部１４ｂの回
転方向の一端側か他端側へ拡開した状態で延びて通常は
流体室の外周面１３ｄとの間隙を９２としている。

かかる構成の駆動力伝達装置１０においては、第１、第
２両プロペラシャツ）２５．２６間に相対回転が生じる
とトルク伝達がなされる。すなわち、これら両シャフト
２５．２６間に相対回転が生じると、第１プロペラシヤ
フト２５に一体回転可能に組付けられているアウタケー
ス１１、作動ピストン１３およびエンドカバー１５と、
第２プロペラ７ヤフト２６に一体回転可能に組付けられ
ているインナシャフト１２およびロータ１４との間に相
対回転が生じる。従って、押圧力発生手段１０ａの流体
室内においては、滞留室Ｒ２内の粘性流体が相対回転数
に比例した速度にて強制的に流動させられ、周方向に順
次相対移行する滞留室Ｒ２内では流動抵抗に起因してベ
ーン部１４ｔ）の下流側端から次のベーン部１４ｂの上
流側端に向って漸次増圧される圧力分布が発生する。こ
の圧力分布の増圧部分は差動回転数に比例して増大する
もので、作動ピストン１３を軸方向へ押圧する。

この結果、作動ピストン１３は摩擦クラッチ１０ｂを押
圧し、各クラッチプレート１６とクラッチディスク１７
をクラッチ用オイルを介して摩擦係合させる。これによ
り、摩擦クラッチ１０ｂにおいては差動回転数に比例し
たトルクをアウタケース１１からインナンヤフト１２に
伝達し、車両は４輪駆動状態となる。また、この４輪駆
動状態においては前後輪の差動回転を許容し、タイトコ
ーナブレーキング現象の発生も防止される。

ところで、当該駆動力伝達装置ｌＯにおいては、ロータ
１４のベーン部１４ｂの先端に設けた板１＜ネ１８がア
ウタケース１１に対する同ロータ１４の矢印り方向への
相対回転時（正差動回転時）には粘性流体の流体圧によ
り流体室の外周面１３ｄに近接する方向へ撓み、間隙９
２を差動回転数に応じて漸次小さくする。このため、作
動ピストン１３に対する押圧力は差動回転数の増加に伴
い漸次増大し、差動回転数に対する伝達トルクは第５図
のグラフＢの状態となる。また、板バネ１８はアウタケ
ース１１に対するロータ１４の矢印Ｅ方向への相対回転
時（逆差動回転時）には粘性流体の流体圧により流体室
の外周面１３ｄから離間する方向へ撓み、間隙２２を大
きくする。このため、作動ピストン１３に対する押圧力
はきわめて小さくかつ略一定となり、差動回転数に対す
る伝達トルクは第５図のグラフＣの状態となる。一方、
当該駆動力伝達装置１０において高差動回転が連続して
生じた場合には、流体室内の粘性流体が高温になって形
状記憶合金からなる板バネ１８が第３図の１点鎖線で示
すように変形し、流体室の外周面１３ｄとの間隙が２３
と大きくなる。この結果、作動ピストン１３に対する押
圧力がほとんどなくなって伝達トルクは略零となり、摩
擦クラッチ１０ｂの焼損が防止される。

なお、上記実施例においてはロータ１４を作動ピストン
１３とエンドカバー１５との間に配設した例について示
したが、ロータ１４をアウタケース１１の底壁と作動ピ
ストン１３との間に配設し、同作動ピストン１３とエン
ドカバー１５との間に摩擦クラッチ１０ｂを配設しても
よい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる駆動力伝達装置の断
面図、第２図は第１図の矢印ｎ−ｎ線方向の断面図、第
３図は第２図の矢印ｍ部分の拡大図、第４図は同装置を
採用した車両の概略図、第５図はトルク伝達特性を示す
グラフである。 符　　号　　の　　説　　明 １０・・・駆動力伝達装置、ＩＯａ・・・押圧力発生手
段、　１０ｂ・　・　・摩擦クラッチ、　１１・・アウ
タケース、１２・・・インナンヤフト、１３・・・作動
ピストン、１３ｄ・・・流体室の外周面、　１４・・・
ロータ、１４ｂ・・・ベーン部、１５・・・エンドカバ
ー　１６・・・クラッチプレート、　１７・・・クラッ
チディスク、　１８゛・板バネ、　２５．２６・・・プ
ロペラ／ヤフト、Ｒ２・・・滞留室（流体室）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 同軸的かつ相対回転可能に位置する内外両回転部材間に
   配設され、これら両回転部材の相対回転により作動して
   両回転部材をトルク伝達可能に連結する摩擦係合力を発
   生させるとともに付与される軸方向の押圧力に応じて前
   記摩擦係合力を増減させる摩擦クラッチ、および両回転
   部材の相対回転に応じた軸方向の押圧力を発生させて前
   記摩擦クラッチに付与する押圧力発生手段を備え、同押
   圧力発生手段を、前記両回転部材間に液密的に軸方向へ
   摺動可能かつ外側回転部材に一体回転可能に組付けられ
   て前記摩擦クラッチの一側に対向する作動ピストンと、
   前記外側回転部材と前記作動ピストン間に形成され軸方
   向に所定間隔を有して粘性流体が封入される流体室と、
   半径方向へ延びる１または複数のベーン部を備え前記流
   体室にて前記内側回転部材に一体回転可能に組付けられ
   たロータとにより構成してなる駆動力伝達装置において
   、前記ロータのベーン部を同ベーン部の先端と前記流体
   室の外周面間に所定の間隙が確保される長さに形成する
   とともに、同ベーン部の先端に同ベーン部の軸方向の幅
   と略同一の幅を有し前記ロータの前記外側回転部材に対
   する相対回転時に生じる粘性流体圧により一方向への差
   動回転時には前記流体室の外周面に近接し、他方向への
   差動回転時には前記流体室の外周面より離間する方向に
   撓むバネ部材を設けたことを特徴とする駆動力伝達装置
   。