JPH0543298Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は四輪駆動車における前輪駆動軸と後
輪駆動軸との回転数差を吸収したり、またこの回
転数差によつて駆動力を生み出すビスカスカツプ
リングを用いた動力伝達装置に関する。

（従来の技術） エンジンからの駆動力を前輪駆動軸と後輪駆動
軸へ伝達する四輪駆動車にあつては、この四輪駆
動車の車庫入れ等いわゆるタイトコーナ旋回時等
に前輪駆動軸と後輪駆動軸との間に回転数差が生
じ、ハンドル操作力が重くなつたりエンストを起
したりする。このため、タイトコーナ旋回時には
この回転数差を吸収し、又、悪路走行時にはこの
回転数差によつて駆動力を生み出すための動力伝
達装置としてビスカスカツプリングを、四輪駆動
車の動力伝達系路に配設している。

このような従来のビスカスカツプリングとし
て、例えば第４図に示すようなセンターデフアレ
ンシヤル装置として用いられたものがある（特開
昭52−22231号公報参照）。

同図において１は後輪駆動軸（図示せず）と連
結した第１軸であり、また２は前輪駆動軸（図示
せず）と連結した第２軸である。第１軸１は外側
円筒３と係合し、第２軸２は内側円筒４と係合し
ている。外側円筒３と内側円筒４の両端は端板
５，６によつて画成されさらに封止されて密封容
器７が構成され、この密封容器７内には粘性流体
が封入されている。内側円筒４は差動ピストンと
して左右方向へ移動可能で、またこの内側円筒４
には作動板８が固着されている。この作動板８に
よつて密封容器７内は第１室９と第２室１０とに
区画されている。第１室９および第２室１０に
は、外側円筒３とスプライン嵌合した第１回転板
１１および第３回転板１２と、内側円筒４とスプ
ライン嵌合した第２回転板１３および第４回転板
１４とが収納されている。内側円筒４と端板５と
の間に皿ばね１５が介装され、この皿ばね１５の
付勢力によつて内側円筒４は左方へ付勢されてい
る。

車両が舗装道路において直進走行する時には、
エンジンからの駆動力は後輪駆動軸と前輪駆動軸
とに均等に配分して伝達している。しかし、車両
が雨水などの溜つた悪路を走行する時には、例え
ば前輪がスリツプすると前輪駆動軸と後輪駆動軸
との間に回転数差が生じる。このため、第１軸１
と第２軸との間に回転数差が生じ、外側円筒３と
スプライン嵌合する第１回転板１１および第３回
転板１２と、内側円筒４とスプライン嵌合する第
２回転板１３および第４回転板１４によつて粘性
流体を剪断し、このとき発生する粘性流体の剪断
力が駆動力として後輪駆動軸へ伝達されて後輪に
よつて車両走行が可能となる。

ところで、密閉容器７内の粘性流体が剪断され
ると、この剪断によつて粘性流体には熱が発生す
る。この熱によつて、粘性流体は密封容器７に対
して膨張し、この容器７内には大気圧を超える粘
性流体の圧力が生じる。粘性流体の圧力が高くな
ると、差動ピストンとしての内側円筒４は皿ばね
１５の設定荷重を超えると、皿ばね１５はたわめ
ながら、内側円筒４は右方へ移動する。内側円筒
４が右方へ移動すると、作動板８も右方へ押さ
れ、この作動板８によつて第３回転板１２と第４
回転板１４とを押圧してこれをクラツチ接続させ
る。このクラツチ接続によつて、外側円筒３と内
側円筒４は一体回転して、密閉容器７内の粘性流
体の熱は低下し、すなわち粘性流体の圧力は低下
する。このため、粘性流体の圧力が高くなること
によつて発生する密閉容器７を封止するシール部
材の破損、ひいては密閉容器７が損壊する等の不
具合の発生が防止される。

しばらくすると、密閉容器７内の粘性流体の圧
力も低下し、皿ばね１５の付勢力は内側円筒４の
押圧力に打ち勝つて、内側円筒４を右方へ移動さ
せ第３回転板１２と第４回転板１４は摩擦接続が
解除される。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このようなビスカスカツプリン
グにあつては、この装置に用いられている皿ばね
１５は第５図に示すような特性を示す。同図にお
いて皿ばね１５の特性のＡ部分に、この皿ばね１
５がたわみ始める荷重を設定すれば理想的である
が、実際的にはこの特性のＢ部分にたわみ始める
荷重が設定される時がある。

例えば、このＢ部分においてたわみ始める荷重
をf₁Kg／cm²とすると、この荷重に粘性流体の圧力
が達すると、第３回転板１２と第４回転板１４は
クラツチ接続し始める。しかし、この皿ばね１５
がたわんでΔδだけ変位する間に、たわませる荷
重もf₂Kg／cm²になりそれだけ高くなつており、粘
性流体の圧力がその荷重に達しなければ、クラツ
チ接続は継続して行われないことになる。このた
め、粘性流体の圧力が皿ばね１５のたわみ始める
荷重（例えば、先のf₁Kg／cm²）に達しても、すぐ
に第３回転板１２と第４回転板１４が応答して締
結されない。したがつて、粘性流体の圧力が所定
圧力以上になつても外側円筒３と内側円筒４とが
すぐに一体回転せずに、粘性流体の圧力の低下は
遅くなる傾向にある。その結果、粘性流体の圧力
が高くなることによる密閉容器７における従来の
不具合は依然解決されずに残つてしまうという虞
があつた。

（問題点を解決するための手段） このような問題点を解決するために、この考案
にあつては、相対回転可能な第１回転部材および
第２回転部材と、この第１回転部材と第２回転部
材との間に介装されて摩擦クラツチ室とビスカス
クラツチ室とを区画するとともに、ビスカスクラ
ツチ室に封入された粘性流体の圧力が所定圧力以
上に上昇すると摩擦クラツチ室に向けて移動して
この室内に収装されたクラツチ板をクラツチ接続
する作動部材と、この作動部材に放射方向に出没
自在に装着され両端が丸味に形成されたロツクピ
ンと、このロツクピンの一端が嵌入するように前
記作動部材が摺接する前記回転部材のうちの一方
の回転部材の壁面に形成された断面Ｖ字状の溝
と、外周面が前記作動部材のピン収納孔と交差す
る孔部内を摺接して移動できるように、かつ、端
面が前記ビスカスクラツチ室内の粘性流体の圧力
を受けるように装着されたピストンと、このピス
トンの移動時に前記ロツクピンの他端が嵌入する
ように該ピストンの外周面に形成された窪み部と
を備え、ビスカスクラツチ室内の粘性流体の圧力
が所定圧力に上昇するまでこの作動部材の移動を
ロツクし、ビスカスクラツチ室内の粘性流体の圧
力が所定圧力以上に上昇するとこのロツク状態が
解除されビスカスクラツチ室内の粘性流体の圧力
に応答して作動部材が移動し前記クラツチ板をク
ラツチ接続させるようにした構成のものである。

（作用） 第１回転板と第２回転板との間に回転数差が生
じると、ビスカスクラツチ室に封入された粘性流
体は第１回転体と第２回転体とに交互に係合され
た抵抗板によつて剪断されこの粘性流体には熱が
発生する。この熱によつて粘性流体は膨張し、こ
のため粘性流体の圧力が高くなつて所定圧力に達
するロツク機構による作動部材のロツク状態がロ
ツク解除部によつて解除される。その結果、ビス
カスクラツチ室内の粘性流体の圧力が所定圧力以
上に高くなると、この圧力に作動部材を介してす
ぐに応答してクラツチ板をクラツチ接続させるこ
とができる。このため、第１回転部材を第２回転
部材とが一体回転し、粘性流体は抵抗板によつて
剪断されなくなる。したがつて、ビスカスクラツ
チ室内の粘流体の圧力が所定圧力以上に高くなつ
ても、一定圧力でこの圧力を低下させることがで
きる。

（実施例） 以下、この考案を図面に基づいて説明する。第
１図ないし第３図はこの考案に係る動力伝達装置
の一実施例を示す図である。

この動力伝達装置はエンジンの駆動力を前輪駆
動軸および後輪駆動軸へ分配・伝達するトランス
フアへ組み込まれたものである。

まず、構成を説明する。第１図において、２１
は前輪駆動軸（図示せず）と連結した第１回転部
材であり、２２は後輪駆動軸（図示せず）と連結
した第２回転部材であつて、この第１回転部材２
１と第２回転部材２２とにエンジンからの駆動力
が分配・伝達される。

この第１回転部材２１は略円筒状の軸２３と、
この軸２３の端部とスプライン嵌合する左側壁部
材２４と、この左側壁部材２４の周縁部に固着さ
れた中間円筒部材２５と、この中間円筒部材２５
に固着されエンジンからの駆動力が伝達される駆
動円筒部材２６と、この駆動円筒部材２６に固着
された右側壁部材２７とからなつている。したが
つて、エンジンからの駆動力はまずリングギヤ１
８により駆動円筒部材２６に伝達され、中間円筒
部材２５、左側壁部材２４を介して第１軸２３
へ、さらに前輪駆動軸へと伝達される。第１軸２
３の外周には、第２回転部材２２としての略円筒
状の軸が同軸となるようにかつ相対回転可能に嵌
合されている。

第１回転部材２１と第２回転部材２２との間に
は室が画成され、この室は第２回転部材２２の突
端部と中間円筒部材２５との間に介装される略円
筒状の作動部材２８によつて摩擦クラツチ室２９
とビスカスクラツチ室３０とに区画される。摩擦
クラツチ室２９には中間円筒部材２５の内壁面と
スプライン嵌合する第１クラツチ板３１と、第２
回転部材２２の突端部の外周側面とスプライン嵌
合する第２クラツチ板３２とが収装されている。
ビスカスクラツチ室３０には駆動円筒部材２６の
内壁にスプライン嵌合された第１回転板３３と第
２回転部材２２の外周壁にスプライン嵌合された
第２回転板３４が収装されている。作動部材２８
と中間円筒部材２５との間、および作動部材２８
と第２回転部材２２との間にはそれぞれシール部
材３５，３６がそれぞれ介装され、右側壁部材２
７と第２回転部材２２との間にもシール部材３７
が介装されている。ビスカスクラツチ室３０には
粘性流体としての極めて粘度の高いシリコンオイ
ルが封入されている。

作動部材２８には、第２図にも示すように軸線
方向にピストン収納孔３８が穿設され、このピス
トン収納孔３８が大径孔部３８ａと小径孔部３８
ｂとを有している。ピストン収納孔３８にはピス
トン３９が摺動自在に収納され、このピストン３
９は大径部３９ａと小径部３９ｂとを有し、大径
部３９ａは大径孔部３８ａに小径部３９ｂは小径
孔部３８ｂにそれぞれ収納されている。小径孔部
３８ｂの大径孔部の反対側には段部３８ｃが形成
され、段部３８ｃとピストン３９との間には圧縮
スプリング４６が介装されている。また大径部３
９ａと大径孔部３８ａとの間にはシール部材４０
が介装されている。作動部材２８の小径孔部３８
ｂからこの外周壁面に向けて放射方向にピン収納
孔４１が穿設され、このピン収納孔４１には略円
筒状のロツクピン４２が収納され、このロツクピ
ン４２の両端は丸味を持たせて形成されている。

一方、中間部材２５の内周壁面にはロツクピン
４２の上端部が嵌入するようにロツク窪み部４３
が形成され、このロツク窪み部４３は断面略Ｖ字
溝であつて、その中心部が最も深く、周辺になる
に従つて浅くなつており、この中心部から周辺に
かけて斜面４３ａが形成されている。また、ピス
トン３９の小径部３９ｂの周側壁にはロツクピン
４２の下端部が嵌入するようにロツク解除部とし
て解除窪み部４４が形成されている。

ロツク窪み部４３とロツクピン４２とピストン
３８とは全体としてロツク機構４５を構成し、ロ
ツク窪み部４３の中心部にロツクピン４２が嵌入
し、この嵌入状態をピストン３９の周側壁によつ
て保持すると、作動部材２８の移動はロツクされ
る。

次に作用を説明する。

車両が舗装道路において直進走行する時には、
エンジンからの駆動力は、一方の前輪駆動軸へ左
側壁部材２４よりスプラインを介して第１軸２３
へ直接入力され、後輪駆動軸へはビスカスクラツ
チ室を介して駆動力は伝達されるため、前後輪間
での動力伝達比は、たとえば５：１乃至９：１と
いう割合で分配・伝達され、前輪側で走行する形
を取つている。

次に、車両が悪路を走行する時には、例えば前
輪が雨水の溜まつた所などの路面摩擦係数の小さ
な路面や溝地などに落ち込んでスリツプすると、
前輪駆動軸と後輪駆動軸との間に回転数差が生じ
る。すなわち、前輪駆動軸と連結する第１回転部
材２１は、エンジンから直接回転されるが、車輪
側の抵抗が少なくなつているために、駆動力は小
さくしか発揮されない。又、後輪駆動軸と連結す
る第２回転部材２２は、後車輪がエンジン側回転
数（前輪駆動軸）より少なく回転するため、第１
回転部材２１と第２回転部材２２との間に生じる
回転数差によつて、第１回転部材２１と同時に回
転する第１回転板３３と、第２回転部材２２と同
時に回転する第２回転板３４とは、シリコンオイ
ルの粘性抵抗に抗してこのシリコンオイルを剪断
し相対回転し始める。このとき発生するシリコン
オイルの剪断力が駆動力として後輪駆動軸へ伝達
されて後輪が車両を押し出し、前輪をスリツプし
ている状態から脱出させる。一方、このようにし
てビスカスクラツチ室３０内のシリコンオイルが
剪断されると、この剪断によつてビスカスクラツ
チ室３０内のシリコンオイルには熱が発生する。
この熱によつて、シリコンオイルは膨張し、ビス
カスクラツチ室３０内にはシリコンオイルの圧力
が生じる。このとき、シリコンオイルの圧力が所
定圧力に達するまで、ロツクピン４２はピストン
３９の小径部３９ｂの外周壁によつて中間円筒部
材２５のロツク窪み部４３への嵌入状態が保持さ
れている。すなわち、ロツク機構４５が作動し
て、作動部材２８は摩擦クラツチ室２９側へ移動
するのが規制されている。シリコンオイルの圧力
が高くなると、この圧力によつてピストン３９は
圧縮スプリング４６の付勢力に抗して摩擦クラツ
チ室２９側へ向けて押圧されて移動する。シリコ
ンオイルの圧力が所定圧力に達すると、ピストン
３９は摩擦クラツチ室２９側へ移動して、この解
除窪み部４４はロツクピン４２の下端部に位置
し、ロツクピン４２が解除窪み部４４へ嵌入可能
となる。ロツクピン４２が解除窪み部４４に嵌入
すると、作動部材２８のロツク状態が解除され
る。このため、作動部材２８はシリコンオイルの
所定圧力を超えた圧力によつて、摩擦クラツチ室
２９側へ押圧されて移動する。

したがつて、作動部材２８はシリコンオイルの
圧力が所定圧力を超えると、従来のように皿ばね
等の反力を受けることなくこの圧力にすぐに応答
して、摩擦クラツチ室２９の第１クラツチ板３１
と第２クラツチ板３２とを押圧してクラツチ接続
し、第１クラツチ板３１と第２クラツチ板３２と
が締結される。

第１クラツチ板３１と第２クラツチ板３２とが
締結されると第１回転部材２１と第２回転部材２
２とは一体回転する。第１回転部材２１と第２回
転部材２２とが一体回転することにより、ビスカ
スクラツチ室３０内に収装された第１回転板３３
と第２回転板３４も一体回転し、この第１回転板
３３と第２回転板３４とによるシリコンオイルの
剪断はなくなる。このため、ビスカスクラツチ室
３０内に発生していた熱は急速に低下し、すなわ
ち、シリコンオイルの圧力が急速に低下する。

このように、ビスカスクラツチ室３０のシリコ
ンオイルの圧力が所定圧力以上に高くなると、す
ぐにこの圧力に応答して第１クラツチ板３１と第
２クラツチ板３２とが締結して、第１回転部材２
１と第２回転部材２２とが一体回転するので、シ
リコンオイルの圧力は急速に低下する。したがつ
て、シリコンオイルの圧力が所定圧力以上に高く
なつても、すぐにこの圧力を低下させることがで
きるので、ビスカスクラツチ室３０を封止するシ
ール部材３５，３６，３７の破損、ひいてはビス
カスクラツチ室３０を画成する第１回転部材２１
および第２回転部材２２の損壊等の不具合の発生
が防止される。

一方、ロツクピン４２の上端部は窪み部４３の
最深部から斜面４３ａに乗り上げており、この斜
面４３ａの反力によつてロツクピン４２を介して
作動部材２８はビスカスクラツチ３０側へ常時付
勢（リターン）されている。したがつて、斜面４
３ａとロツクピン４２とは作動部材２８をリター
ンさせるリターン機構を構成している。低下した
シリコンオイルの圧力に対して、このリターン機
構の作用と圧縮スプリング４６の付勢力とによつ
て、作動部材２８は第３図に示すようにビスカス
クラツチ室３０へと押圧されて移動する。作動部
材２８がビスカスクラツチ室３０側へ移動する
と、ロツクピン４２も同時にビスカスクラツチ室
３０へ移動し、このロツクピン４２の上端部はロ
ツク窪み部４３の最深部に嵌入する。ロツクピン
４２の上端部がロツク窪み部４３の最深部に嵌入
すると、ロツクピン４２の下端部は解除窪み部４
４の嵌入状態から脱し、圧縮スプリング４６の付
勢力によつて押されるピストン３９の外周壁によ
つてロツクピン４２のロツク窪み部４３への嵌入
状態が保持される。したがつて、作動部材２８は
再びビスカスクラツチ室３０内のシリコンオイル
の圧力が所定圧力に達するまでロツク機構４５に
よつてロツクされる。

本考案においては４輪駆動車のセンタデフ機能
を持つたビスカスカツプリングについて説明した
が、フロントアクスルシヤフト間又はリアアクス
ルシヤフト間に用いる作動装置に用いてもよい。

（考案の効果） 以上説明したようにこの考案によれば、ビスカ
スクラツチ室内の粘性流体の圧力が所定圧力に上
昇するまで作動部材の移動をロツクするロツク機
構と、ビスカスクラツチ室内の粘性流体の圧力が
所定圧力以上に上昇するとこのロツク機構による
ロツク状態を解除するロツク解除部とを設け、こ
のロツク状態が解除されるとビスカスクラツチ室
内の粘性流体の圧力に作動部材を介してすぐに応
答して摩擦クラツチ室に収装されたクラツチ板を
クラツチ接続させるようにしたので、粘性流体の
圧力が所定圧力以上に高くなつても、すぐにビス
カスクラツチ室の圧力を低下させることができ
る。したがつて、ビスカスクラツチ室を封止する
シール部材の破損、ひいてはこのビスカスクラツ
チ室を画成する第１回転部材および第２回転部材
の損壊等の不具合の発生を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの考案に係るビスカス
カツプリング装置の一実施例を示す図であり、第
１図はこの装置の全体を示した断面図で、第２図
は第１図の部拡大断面図で、第３図は第２図に
おけるこの装置のロツク機構が解除された状態を
示す拡大断面図である。第４図および第５図は従
来のビスカスカツプリング装置を示す図であり、
第４図はこの装置の全体を示した断面図で、第５
図はこの装置に用いられた皿ばねの特性を示すグ
ラフである。 ２１……第１回転部材、２２……第２回転部
材、２８……作動部材、２９……摩擦クラツチ
室、３０……ビスカスクラツチ室、４４……ロツ
ク解除部、４５……ロツク機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 相対回転可能な第１回転部材および第２回転部
   材と、この第１回転部材と第２回転部材との間に
   介装されて摩擦クラツチ室とビスカスクラツチ室
   とを区画するとともに、ビスカスクラツチ室に封
   入された粘性流体の圧力が所定圧力以上に上昇す
   ると摩擦クラツチ室に向けて移動してこの室内に
   収装されたクラツチ板をクラツチ接続する作動部
   材と、この作動部材に放射方向に出没自在に装着
   され両端が丸味に形成されたロツクピンと、この
   ロツクピンの一端が嵌入するように前記作動部材
   が摺接する前記回転部材のうちの一方の回転部材
   の壁面に形成された断面Ｖ字状の溝と、外周面が
   前記作動部材のピン収納孔と交差する孔部内を摺
   接して移動できるように、かつ、端面が前記ビス
   カスクラツチ室内の粘性流体の圧力を受けるよう
   に装着されたピストンと、このピストンの移動時
   に前記ロツクピンの他端が嵌入するように該ピス
   トンの外周面に形成された窪み部とを備え、ビス
   カスクラツチ室内の粘性流体の圧力が所定圧力に
   上昇するまでこの作動部材の移動をロツクし、ビ
   スカスクラツチ室内の粘性流体の圧力が所定圧力
   以上に上昇するとこのロツク状態が解除されビス
   カスクラツチ室内の粘性流体の圧力に応答して作
   動部材が移動し前記クラツチ板をクラツチ接続さ
   せるようにしたことを特徴とする動力伝達装置。