JP2000145827A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トルク特性を変更可能な動力伝達装置を提供
すること。 【解決手段】 相対回転自在に配置された第１及び第２
の伝達部材１０，２０によって形成されるとともにその
内部に粘性流体が封入された作動室７０と、第１の伝達
部材１０と相対回転不能に係合して作動室７０内に配置
された第１のプレート組４０と、第２の伝達部材２０と
相対回転不能に係合して作動室７０内に配置された第２
のプレート組５０と、第１の伝達部材１０に固着される
とともに第２の伝達部材２０に回動自在に支持され、円
筒部３０ａと円筒部３０ａの両端に設けられたフランジ
部３０ｂ，３０ｃとからなるピストン３０とを備え、ピ
ストン３０は、一方のフランジ部３０ｂが第２の伝達部
材２０に摩擦係合しており、作動室７０内が所定の圧力
に達すると一方のフランジ部３０ｂが第２の伝達部材２
０から離間する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同一軸線の周りに
相対回転可能に配置された一対の伝達部材間で駆動トル
クを伝達する車両用の動力伝達装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、４輪駆動車の前後輪を駆動するた
めの駆動形式としては種々の駆動形式が開発されている
が、例えば常時駆動される前輪側から後輪側に駆動トル
クを伝達可能なプロペラシャフトの途中にビスカスカッ
プリングを介装し、前後輪間に回転数差が生じた場合に
後輪に駆動トルクを伝達する形式のものがある。この駆
動形式は、前後輪間に回転数差が生じるや否や常時駆動
される前輪側から後輪側に駆動トルクを伝達できるばか
りでなく、タイトコーナブレーキング現象の発生を防止
でき、さらにはＡＢＳ（アンチロック・ブレーキ・シス
テム）作動時における前後輪間の回転干渉を防止できる
等、種々の優れた特徴を有している。

【０００３】前記ビスカスカップリングは、相対回転可
能に配置された第１および第２の伝達部材によって画成
された作動室内に粘性流体を封入するとともに、第１の
伝達部材と相対回転不能に係合する第１のプレート組
と、第２の伝達部材と相対回転不能に係合する第２のプ
レート組とを、前記作動室内に交互に配置したものであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、用途に応じた多
種多様な自動車が開発されており、前記ビスカスカップ
リングにおいて、様々なトルク特性が要求されている。
例えば、低速時において初期トルクを大きくし高速時に
おいて初期トルクを抑制するトルク特性や、高速時にお
いて伝達トルクを大きくするトルク特性である。しかし
ながら、上述したビスカスカップリングは、伝達可能な
駆動トルクが第１及び第２の伝達部材間の回転速度差、
作動室内の粘性流体の粘度等のみによって決定されるの
で、上述した如き個々の車種に応じたトルク特性を設定
することができなかった。

【０００５】本発明はかかる事情に鑑み、従来のビスカ
スカップリングのトルク特性を変更可能な動力伝達装置
を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の動力伝達装置
は、相対回転自在に配置された第１及び第２の伝達部材
によって形成されるとともにその内部に粘性流体が封入
された作動室と、前記第１の伝達部材と相対回転不能に
係合して前記作動室内に配置された第１のプレート組
と、前記第２の伝達部材と相対回転不能に係合して前記
作動室内に配置された第２のプレート組と、前記第１の
伝達部材に固着されるとともに前記第２の伝達部材に回
動自在に支持され、円筒部と当該円筒部の両端に設けら
れたフランジ部とからなるピストンとを備え、当該ピス
トンは、一方の前記フランジ部が前記第２の伝達部材に
摩擦係合しており、前記作動室内が所定の圧力に達する
と当該一方のフランジ部が当該第２の伝達部材から離間
することを特徴とする。

【０００７】本発明の上記構成によれば、第１の伝達部
材に固着されたピストンは、一方のフランジ部が第２の
伝達部材に摩擦係合している。そこで、第１及び第２の
伝達部材によって形成される作動室内が所定の圧力に達
すると、当該一方のフランジ部が当該第２の伝達部材か
ら離間する。したがって、低速時では初期トルクが付与
され、高速時では初期トルクが抑制されたトルク特性を
得ることができる。

【０００８】請求項２の動力伝達装置は、相対回転自在
に配置された第１及び第２の伝達部材によって形成され
るとともにその内部に粘性流体が封入された作動室と、
前記第１の伝達部材と相対回転不能に係合して前記作動
室内に配置された第１のプレート組と、前記第２の伝達
部材と相対回転不能に係合して前記作動室内に配置され
た第２のプレート組と、前記第１の伝達部材に固着され
るとともに前記第２の伝達部材に回動自在に支持され、
円筒部と当該円筒部の両端に設けられたフランジ部とか
らなるピストンとを備え、当該ピストンは、前記作動室
内が所定の圧力に達すると一方の前記フランジ部が前記
第２の伝達部材と摩擦係合することを特徴とする。

【０００９】本発明の上記構成によれば、第１及び第２
の伝達部材によって形成される作動室内が所定の圧力に
達すると、ピストンの一方のフランジ部と第２の伝達部
材が摩擦係合する。したがって、低回転時では伝達トル
クが通常のものと同程度でありながら、高回転時では伝
達トルクが大きいトルク特性を得ることができる。

【００１０】請求項３の動力伝達装置は、相対回転自在
に配置された第１及び第２の伝達部材によって形成され
るとともにその内部に粘性流体が封入された作動室と、
前記第１の伝達部材と相対回転不能に係合して前記作動
室内に配置された第１のプレート組と、前記第２の伝達
部材と相対回転不能に係合して前記作動室内に配置され
た第２のプレート組と、前記第１の伝達部材に固着され
るとともに前記第２の伝達部材に回動自在に支持され、
円筒部と当該円筒部の両端に設けられたフランジ部とか
らなるピストンとを備え、当該ピストンは、一方の前記
フランジ部の前記作動室側の側面が前記第２の伝達部材
に摩擦係合しており、前記圧力室内が所定の圧力に達す
ると当該一方のフランジ部が当該第２の伝達部材から離
間し、その後、当該一方のフランジ部の前記作動室と反
対側の側面と前記第２の伝達部材が摩擦係合することを
特徴とする。

【００１１】本発明の上記構成によれば、ピストンは、
一方の前記フランジ部の作動室側の側面が、第２の伝達
部材に摩擦係合している。そして、圧力室内が所定の圧
力に達すると、当該一方のフランジ部が当該第２の伝達
部材から離間する。すると、当該一方のフランジ部の前
記作動室と反対側の側面と前記第２の伝達部材が摩擦係
合する。すなわち、請求項１と請求項２の動力伝達装置
の特徴を兼ね備えたトルク特性を得ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の一実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の第１実
施形態に係る動力伝達装置の全体半断面図であり、図２
は当該動力伝達装置のピストンが作動した状態の部分拡
大断面図である。

【００１３】図１に示すように、本第１実施形態の動力
伝達装置１は、４輪駆動車の後輪を駆動するプロペラシ
ャフトの途中に介装されるもので、同一軸線Ｃの周りに
相対回転可能な第１の伝達部材であるハブ１０と、第２
の伝達部材であるハウジング２０とを備えている。そし
て、これらハブ１０及びハウジング２０は、それぞれ車
体に対し回転自在に支持されている。

【００１４】前記ハブ１０は略円筒状の部材であり、そ
の内周面に形成された雌スプライン１１にはリヤデフ側
のシャフト（図示せず）が取り付けられている。また、
その外周面には回転軸線Ｃ方向に延びる雄スプライン１
２が形成されている。

【００１５】一方、前記ハウジング２０には、後壁部２
２と、この後壁部２２から前方に延びる円筒部２３と、
この円筒部２３の前方に延設された前壁部２４とから構
成されている。そして、前記円筒部２３の内周面には、
回転軸線Ｃ方向に延びる雌スプライン２５が形成されて
いる。

【００１６】そこで、これらハブ１０及びハウジング２
０により、回転軸線Ｃの周りに環状に延びる作動室７０
が形成されている。そして、この作動室７０内に封入さ
れた粘性流体としてのシリコンオイルと少量の空気と
が、一対のＸリング３１，３２によって密封されてい
る。また、この作動室７０内には、第１のプレート組４
０と、第２のプレート組５０とが交互に配置している。

【００１７】前記第１のプレート組４０は、それぞれ薄
い鋼板を幅の広い円環状に打ち抜いた複数枚のインナー
プレートから構成されている。そして、すべてのインナ
ープレートは、その内周縁が前記ハブ１０の雄スプライ
ン１２と相対回転不能に係合し、ハブ１０と一体回転す
るようになっている。

【００１８】前記第２のプレート組５０は、それぞれ薄
い鋼板を幅の広い円環状に打ち抜いた複数枚のアウター
プレートから構成されている。そして、すべてのアウタ
ープレートは、スペーサリング５２によって所定間隔に
配設されており、その外周縁が前記ハウジング２０の雌
スプライン２５と相対回転不能に係合し、ハウジング２
０と一体に回転するようになっている。なお、第１のプ
レート組４０及び第２のプレート組５０は、図１におい
て、その一部のみを示しており、実際には、作動室７０
の左側及び右側の間にも存在しているが、簡略化のため
省略している。

【００１９】さらに、本発明の特徴的構成として、作動
室７０の左側で、ハウジング２０の円筒部２３の内壁部
２３ａと、同じくハウジング２０の前壁２４の内壁部２
４ａと、ハブ１０の外周部１０ａとの間には、ピストン
３０が設けられている。当該ピストン３０は、中央に円
筒部３０ａと、その両側にフランジ部３０ｂ，３０ｃを
備えた部材である。そして、ピストン３０の円筒部３０
ａは、前記ハウジング２０の円筒部２３の内壁部２３ａ
に摺動自在に支持され、一方のフランジ部３０ｃの内周
部が溶接によって前記ハブ１０の外周部１０ａに固着さ
れ、他方のフランジ部３０ｂの内周部が、前記前壁２４
の内壁部２４ａに摺動自在に支持されている。

【００２０】また、前記他方のフランジ部３０ｂの右側
面には、摩擦部材３５が設けられており、当該摩擦部材
３５は、前記ハウジング２０の円筒部２３に設けられた
摩擦部材２３ｂと対向して配置している。さらに、当該
他方のフランジ部３０ｂは、前記前壁部２４の内壁面２
４ａに支持された付勢手段としての皿ばね３７によって
図中右方向に付勢されている。そこで、図１に示す状態
では、この皿ばね３７によって、前記摩擦部材３５と前
記摩擦部材２３ｂが接触状態となっている。したがっ
て、前記ハブ１０に固着された前記ピストン３０と前記
ハウジング２０は、摩擦部材３５，２３ｂによって摩擦
係合した状態となっているので、初期トルクが存在する
ようになっている。

【００２１】次に、本第1実施形態の動力伝達装置の作
用について説明する。４輪駆動車が高速走行する際に
は、ハブ１０とハウジング２０との間に生じる回転速度
差が走行速度の増加に比例して高まるので、第１のプレ
ート組４０と、第２のプレート組５０との間に作用する
粘性抵抗によって作動室７０内に封入されたシリコンオ
イルの温度が次第に高まり、作動室７０内の圧力が徐々
に高くなる。

【００２２】そして、前記ピストン３０を押圧しようと
する作動室７０内の圧力が、皿ばね３５の付勢力を上回
ると、ピストン３０は、皿ばね３５の付勢力に抗して図
中左側に変位する。すると、図２に示すように、前記摩
擦部材３５が前記摩擦部材２３ｂから離間する。したが
って、摩擦部材３５と摩擦部材２３ｂによって生じてい
た摩擦力がなくなるので、初期トルクが低下する。故
に、本第1実施形態の動力伝達装置１を備えた前記４輪
駆動車が高速走行する際には、前後輪間で循環する駆動
力が低下するので、駆動抵抗が減少して高速走行時の燃
費を改善することができるとともに、ＡＢＳ作動時にお
ける前後輪間の回転干渉を防止することができる。その
結果、本第1実施形態によって、低速時では初期トルク
が付与され、高速時では初期トルクを抑制することがで
きるトルク特性を得ることができる。なお、ピストン３
０の受圧面積及び皿ばね３７の付勢力を適宜設定するこ
とにより、ピストン３０が作動する所定圧力を適宜設定
することができるようになっている。

【００２３】次に、本発明の第２実施形態に係る動力伝
達装置について説明する。図３は、本発明の第２実施形
態に係る動力伝達装置の全体半断面図である。なお、第
1実施形態と同一の構成については、同一符号を付すと
とも、その説明を簡略化或いは省略する。

【００２４】図３に示すように、本第2実施形態の動力
伝達装置６０も、作動室７０の左側で、ハウジング２０
の円筒部２３の内壁部２３ａと、同じくハウジング２０
の前壁２４の内壁部２４ａと、ハブ１０の外周部１０ａ
との間には、ピストン３０が設けられている。そして、
ピストン３０の円筒部３０ａは、前記円筒部２３の内壁
部２３ａに摺動自在に支持され、一方のフランジ部３０
ｃの内周部が溶接によって前記ハブ１０の外周部１０ａ
に固着され、他方のフランジ部３０ｂの内周部が、前記
前壁２４の内壁部２４ａに摺動自在に支持されている。

【００２５】また、前記他方のフランジ部３０ｂの左側
面には、摩擦部材６５が設けられており、当該摩擦部材
６５は、前記ハウジング２０の前壁部２４の内壁部２４
ａに設けられた摩擦部材６３と対向して配置している。
さらに、前記他方のフランジ部３０ｂは、前記前壁部２
４の内壁面２４ａに支持された付勢手段としての皿ばね
３７によって図中右方向に付勢されている。そこで、図
１に示す状態では、この皿ばね３７によって、前記摩擦
部材３５と前記摩擦部材２３ｂが離間状態となってい
る。なお、前記他方のフランジ部３０ｂの右側面には、
スペーサ６７が配置されている。

【００２６】次に、本第２実施形態の動力伝達装置の作
用について説明する。４輪駆動車が滑りやすい路面を走
行する際には、高回転が発生し、作動室７０内に封入さ
れたシリコンオイルの温度が次第に高まり、作動室７０
内の圧力が徐々に高くなる。

【００２７】そして、前記ピストン３０を押圧しようと
する作動室７０内の圧力が、皿ばね６５の付勢力を上回
ると、ピストン３０は皿ばね６５の付勢力に抗して図中
左側に変位する。すると、前記摩擦部材６５と前記摩擦
部材６３が接触状態、すなわち、摩擦係合状態となる。
したがって、摩擦部材６５と摩擦部材６７によって摩擦
力が生じるので伝達トルクが向上する。したがって、本
第２実施形態によって、低回転時では伝達トルクが通常
の動力伝達装置と同程度でありながら、高回転時では伝
達トルクが大きいトルク特性を得ることができる。

【００２８】次に、本発明の第３実施形態に係る動力伝
達装置について説明する。図４は、本発明の第３実施形
態に係る動力伝達装置の全体半断面図である。なお、第
1実施形態及び第２実施形態と同一の構成については、
同一符号を付すととも、その説明を簡略化或いは省略す
る。

【００２９】図３に示すように、本第３実施形態の動力
伝達装置８０は、第1実施形態と同じく、他方のフラン
ジ部３０ｂの右側面には、摩擦部材３５が設けられてお
り、当該摩擦部材３５は、前記円筒部２３に設けられた
摩擦部材２３ｂと対向して配置している。そして、当該
他方のフランジ部３０ｂは、前記前壁部２４の内壁面２
４ａに支持された付勢手段としての皿ばね３７によって
図中右方向に付勢されている。また、前記他方のフラン
ジ部３０ｂの左側面には、第２実施形態と同じく、摩擦
部材６５が設けられており、当該摩擦部材６５は、前記
前壁部２４の内壁部２４ａに設けられた摩擦部材６３と
対向して配置している。

【００３０】すなわち、本第３実施形態の動力伝達装置
８０は、第1及び第2実施形態の動力伝達装置の特徴を兼
ね備えたものである。したがって、低速時においては、
摩擦部材３５，２３ｂによって摩擦係合した状態となっ
ているので初期トルクが存在し、ピストン３０を押圧し
ようとする作動室７０内の圧力が、皿ばね６５の付勢力
を上回ると、ピストン３０は皿ばね６５の付勢力に抗し
て図中左側に変位して、摩擦部材３５，２３ｂが離間す
る。それに対して、前記摩擦部材６５と前記摩擦部材６
３が接触状態、すなわち、摩擦係合状態となる。したが
って、摩擦部材６５と摩擦部材６７によって摩擦力が生
じるので伝達トルクが向上する。

【００３１】以上、本発明に係る動力伝達装置の一実施
形態について詳細に説明したが、本発明は上述した実施
形態に限定されるものでなく、適宜の変更、改良等が可
能である。例えば、上述した実施形態おいては、４輪駆
動車の前後輪間で駆動力を伝達するプロペラシャフトの
途中に本発明の動力伝達装置を介装した場合を例に取っ
て説明しているが、例えば差動歯車装置に本発明の動力
伝達装置を適用し、左右一対の出力軸間の差動を制限す
る差動制限装置として適用することもできる。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の動力伝達装置によれば、第１の伝達部材に固着される
とともに第２の伝達部材に回動自在に支持され、円筒部
と当該円筒部の両端に設けられたフランジ部とからなる
ピストンを利用することで、様々な車種に応じてトルク
特性を変更できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第1実施形態に係る動力伝達装置の全
体半断面図である。

【図２】図１の動力伝達装置においてピストンが作動し
た状態を示す部分拡大断面図である。

【図３】本発明の第2実施形態に係る動力伝達装置の全
体半断面図である。

【図４】本発明の第3実施形態に係る動力伝達装置の全
体半断面図である。

【符号の説明】

１０ ハブ ２０ ハウジング ３０ ピストン ３０ａ 円筒部 ３０ｂ，３０ｃ フランジ部 ４０ 第１のプレート組 ５０ 第２のプレート組 ７０ 作動室

Claims (3)

【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及び第２
   の伝達部材によって形成されるとともにその内部に粘性
   流体が封入された作動室と、 前記第１の伝達部材と相対回転不能に係合して前記作動
   室内に配置された第１のプレート組と、 前記第２の伝達部材と相対回転不能に係合して前記作動
   室内に配置された第２のプレート組と、 前記第１の伝達部材に固着されるとともに前記第２の伝
   達部材に回動自在に支持され、円筒部と当該円筒部の両
   端に設けられたフランジ部とからなるピストンとを備
   え、 当該ピストンは、一方の前記フランジ部が前記第２の伝
   達部材に摩擦係合しており、前記作動室内が所定の圧力
   に達すると当該一方のフランジ部が当該第２の伝達部材
   から離間することを特徴とする動力伝達装置。
2. 【請求項２】 相対回転自在に配置された第１及び第２
   の伝達部材によって形成されるとともにその内部に粘性
   流体が封入された作動室と、 前記第１の伝達部材と相対回転不能に係合して前記作動
   室内に配置された第１のプレート組と、 前記第２の伝達部材と相対回転不能に係合して前記作動
   室内に配置された第２のプレート組と、 前記第１の伝達部材に固着されるとともに前記第２の伝
   達部材に回動自在に支持され、円筒部と当該円筒部の両
   端に設けられたフランジ部とからなるピストンとを備
   え、 当該ピストンは、前記作動室内が所定の圧力に達すると
   一方の前記フランジ部が前記第２の伝達部材と摩擦係合
   することを特徴とする動力伝達装置。
3. 【請求項３】 相対回転自在に配置された第１及び第２
   の伝達部材によって形成されるとともにその内部に粘性
   流体が封入された作動室と、 前記第１の伝達部材と相対回転不能に係合して前記作動
   室内に配置された第１のプレート組と、 前記第２の伝達部材と相対回転不能に係合して前記作動
   室内に配置された第２のプレート組と、 前記第１の伝達部材に固着されるとともに前記第２の伝
   達部材に回動自在に支持され、円筒部と当該円筒部の両
   端に設けられたフランジ部とからなるピストンとを備
   え、 当該ピストンは、一方の前記フランジ部の前記作動室側
   の側面が前記第２の伝達部材に摩擦係合しており、前記
   圧力室内が所定の圧力に達すると当該一方のフランジ部
   が当該第２の伝達部材から離間し、その後、当該一方の
   フランジ部の前記作動室と反対側の側面と前記第２の伝
   達部材が摩擦係合することを特徴とする動力伝達装置。