JPH0730798B2 - ビスカスカップリング - Google Patents

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、粘性流体を介してトルク伝達を行うビスカ
スカップリングに関する。

（従来の技術） 実開平１−109626号公報に「粘性流体クラッチ」が記載
されている。これは、プレートと回転軸とを圧電素子の
体積膨脹で連結するビスカスカップリングであり、圧電
素子の作動数を変えることによりトルク伝達に参加する
プレートの枚数を変えて、トルク伝達特性の調節を行う
ことができる。

（発明が解決しようとする課題） 各圧電素子には電源から切換スイッチ装置、スリップリ
ング、コード、電極を介して電圧が印加される。又、各
圧電素子を囲んで絶縁材が配置される。このように、圧
電素子を用いるのでコストが高く、その上構造が複雑で
組付性が悪い。

そこで、この発明は、トルク伝達特性の調整が可能であ
り、低コストで組付性が良好な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、この作動室内で交互配置された第１、第２
のプレートと、少なくとも一方のプレート群と交互配置
されると共に該プレート群と伝達部材とを断続する伝達
プレートと、この伝達プレート間に配置された複数のバ
ネと、このバネを撓めて前記伝達プレートを移動操作し
前記プレート群と伝達部材とを断続させる操作手段とを
備え、前記各バネのバネ定数は２以上に異なっているこ
とを特徴とする。

（作用） 操作手段により伝達プレートを移動操作するとバネが押
圧されて撓みプレート群が伝達プレートと締結され、伝
達部材に連結される。このとき、押圧力を変えるとバネ
定数の相異によって、プレート群の連結枚数が変わるか
ら、押圧力を変えることによりトルク伝達特性の調整が
行える。

（実施例） 第１図ないし第３図により一実施例の説明をする。第３
図はこの実施例を用いた車両の動力系を示す。以下、車
両左右の方向は第１図の上下の方向であり、同左方は車
両の前方（第３図の上方）に相当する。

先ず、第３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）、前車
軸7,9、左右の前輪11,13、トランスファ15、この実施例
のビスカスカップリング17、プロペラシャフト19、リヤ
デフ21（後輪側のデファレンシャル装置）、後車軸23,2
5、左右の後輪27,29などから構成されている。

第１図のようにビスカスカップリング17においてハウジ
ング31（第１の伝達部材）とハブ33（第２の伝達部材）
は相対回転自在に同軸配置されている。ハウジング31は
ボルト穴35によりトランスファ15の出力軸37側に連結さ
れエンジン１からの駆動力により回転駆動される。ハブ
33はプロペラシャフト19側の伝達軸39にスプライン連結
されている。ハウジング31の左のボス41と伝達軸39の間
にはベアリング43が配置されている。ベアリング43はロ
ックナット45とワッシャ47及び止め輪49により軸39とハ
ウジング31に保持されている。

ハウジング31の右のボス51と軸39の間にはコントロール
スリーブ53が軸方向移動自在に配置されている。ボス51
とこのスリーブ53との間にはベアリング55とシール57と
が配置されている。

ハウジング31とハブ33とスリーブ53との間には作動室59
が形成され、この作動室59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。作動室59はハウジング
31とハブ33及びスリーブ53との間に配置されたＸリング
61,61（断面がＸ字状のシール）と、ハブ33とスリーブ5
3との間に配置されたＯリング63とにより液密に保たれ
ている。

第１図（ｂ）に拡大して示すように、作動室59の内部で
は第１のプレート群65がハウジング31の内周に軸方向移
動自在にスプライン連結されている。更に、このプレー
ト群65と交互に第２のプレート群67が配置され、このプ
レート群67と交互に伝達プレート69が配置されている。
伝達プレート69はハブ33の外周に軸方向移動自在にスプ
ライン連結されている。又、各伝達プレート69の間には
バネ常数がそれぞれk₁,k₂,k₃,k₄のバネとしてウエーブ
リング71,73,75,77が配置されている。ウエーブリング7
1,73,75,77は板材で構成され、周方向へ波状に構成され
ている。ウエーブリング71〜77の各バネ定数の関係はk₄
＞k₃＞k₂＞k₁である。

ハブ33には、左端の伝達プレート69の左に、受圧リング
79が装着されており、スリーブ53にはこのリング79との
間で伝達プレート69とプレート群67とを押圧し締結させ
る押圧部81が設けられている。

伝達プレート69が押圧部81（スリーブ53）に押圧されて
左方へ移動するとバネ定数が最も小さいウエーブリング
77が最初に撓みこの箇所のプレート群67が伝達プレート
69に締結されてハブ33に連結される（第１図（ｂ）の状
態）。更に、スリーブ53を押し込むと他のウエーブリン
グが75→73→71の順で撓みハブ33に連結されるプレート
群67の枚数が増加する。

プレート群67がハブ33に連結されると（連結状態）、ハ
ウジング31の回転はシリコンオイルの剪断抵抗によりプ
レート群65からプレート群67に伝達されハブ33を回転さ
せる。このとき、部材31,33間の回転差が大きいとこの
差動は大きく制限されて大きなトルクが伝達され、回転
差が小さいと差動は許容されて伝達トルクは小さくな
り、第２図のグラフ83（ウエーブリング77の箇所のプレ
ート群67が締結された場合）に示すようなトルク伝達特
性になる。ハブ33に連結されるプレート群67の枚数は上
記のようにウエーブリング75,73,71の撓みにより段階的
に増加して同一回転差△Ｎでの伝達トルクＴが増加し、
第２図のグラフ85,87,89のようなトルク伝達特性にな
る。これらのグラフ85,87,89はそれぞれウエーブリング
77,75、ウエーブリング77〜73、ウエーブリング77〜71
が撓んだときのトルク伝達特性である。このように、ス
リーブ53の押圧力を変えることにより異ったトルク伝達
特性が得られる。

ハウジング31の右方にはリング状のシリンダ部材91が同
軸配置され車体側に固定されている。このシリンダ部材
91と伝達軸39との間にはベアリング93が配置されてい
る。シリンダ部材91にはピストンが摺動自在に係合して
おり、部材91,95の間にはシール99,101が配置されてい
る。こうして、油圧アクチュエータ103（操作手段）が
構成されている。ピストン95はベアリング105を介して
スリーブ53に連結され、押圧力の伝達系を構成してい
る。アクチュエータ103には制御弁装置からシリンダ部
材91の油圧ポート107を介して油圧源から油圧が供給さ
れ、伝達系を介してスリーブ53を上記のように左方へ移
動操作する。

制御弁装置を開放し油圧を逃がせばウエーブリング71,7
3,75,77の付勢力によりスリーブ53は右方へ戻り、トル
ク伝達はプレート群67と伝達プレート69との間で遮断さ
れる（トルク遮断状態）。アクチュエータ103によるこ
のような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て自動操作可能に構成されている。
なお、109はエア抜き用のポートである。

こうして、ビスカスカップリング17が構成されている。
このように、ビスカスカップリング17の特性を調節する
機構は、従来例と異って、圧電素子を用いず、スリップ
リング、配線コード、電極、絶縁材などが不要であるか
ら低コストであり構造が簡単で組付け性が良い。

次に、ビスカスカップリング17の機能を第３図の車両の
動力特性に即して説明する。

ビスカスカップリング17をトルク遮断状態にすると、車
両は前輪駆動状態になり燃費が向上する。

ビスカスカップリング17を連結状態にすると前後輪間の
回転差に応じて後輪27,29側にエンジン１の駆動力が分
配され、ビスカスカップリング17のトルク伝達特性を調
節することにより前後輪間の駆動力配分割合いを変える
ことができる。

例えば、良路走行時のように前後輪間の回転差が小さい
状態では後輪27,29側への伝達トルクが小さく、車両は
実質的に前輪駆動状態になる。又、車庫入れのような低
速急旋回時に前後輪間に発生する小さい回転差はビスカ
スカップリング17に吸収されるから、タイトコーナーブ
レーキング現象が防止される。

悪路などで前輪11,13が空転してビスカスカップリング1
7に回転差が生じると、後輪27,29側に駆動力が送られ走
破性が保たれる。この走破性はビスカスカップリング17
の伝達トルクを大きくする程向上する。

なお、この発明において、ウエーブリングのバネ定数の
組合わせは２種類以上任意である。従って、全てのウエ
ーブリングのバネ定数を変えることもできる。特性の調
節は第１の伝達部材側で行ってもよい。操作手段は油圧
アクチュエータの他に例えば電磁石でもよい。又、バネ
は皿バネ等でもよい。

［発明の効果］ この発明のビスカスカップリングは、異ったバネ定数を
もったバネの撓み量の差によってトルク伝達に参加する
プレート枚数を変えるように構成したから、低コストで
あり構造が簡単で組付性が良い。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は一実施例の断面図、第１図（ｂ）は第１
図（ａ）の要部拡大図、第２図はこの実施例の特性を示
すグラフ、第３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。 31……ハウジング（第１の伝達部材） 33……ハブ（第２の伝達部材） 59……作動室、65……第１のプレート群 67……第２のプレート群 69……伝達プレート 71,73,75,77……ウエーブリング（バネ） 103……油圧アクチュエータ（操作手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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
   内で交互配置された第１、第２のプレート群と、少なく
   とも一方のプレート群と交互配置されると共に該プレー
   ト群と伝達部材とを断続する伝達プレートと、この伝達
   プレート間に配置された複数のバネと、このバネを撓め
   て前記伝達プレートを移動操作し前記プレート群と伝達
   部材とを断続させる操作手段とを備え、前記各バネのバ
   ネ定数は２以上に異なっていることを特徴とするビスカ
   スカップリング。