JP2581206Y2 - ビスカスカップリング - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、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。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば四輪駆動車の前後両車軸
間等の動力伝達系に差動装置として使用するビスカスカ
ップリングは、相対回転自在に配置された第１及び第２
の伝達部材と、二組のプレート組と、粘性流体が封入さ
れた作動室とを備えており、第１のプレート組が第１の
伝達部材の回転軸線方向に摺動可能であって且つ該第１
の伝達部材と共に回転可能に配置され、第２のプレート
組が第２の伝達部材の回転軸線方向に摺動可能であって
且つ該第２の伝達部材と共に回転可能に配置されてお
り、前記第１及び第２のプレート組の各プレートは前記
作動室内で交互に配置されている。

【０００３】このようなビスカスカップリングにおいて
は、一方のプレート組の各プレート間にスペーサーリン
グを配設することにより、第１及び第２のプレート組の
各プレートが互いに間隙を有するように構成されてい
る。そこで、スペーサーリングを配設されていないプレ
ート組の各プレートは、各々回転軸線方向に間隙分だけ
移動可能である。

【０００４】このため、第１及び第２の伝達部材が相対
回転し、第１及び第２のプレート組の間で差動トルクが
生じると、スペーサーリングを配設されていないプレー
ト組の各プレートは各プレート組間に生じる圧力差によ
り回転軸線方向に移動する。特に、ある程度以上の相対
回転で長時間ビスカスカップリングが作動すると、内部
温度が上昇してシリコンオイルが膨張し、シリコンオイ
ルと共に封入されている空気が圧縮されるため、該空気
の泡が各プレートの両側に生じた圧力差を吸収すること
ができなくなり、軸線方向に移動可能な一方のプレート
組のプレートが移動して他方のプレート組のプレートと
直接に接触し始める所謂「ハンプ現象」が生じる。この
時、各プレート組間のシリコンオイルの粘性によるトル
ク伝達から各プレート組間のプレートの摩擦接触による
トルク伝達に切り替わるので、伝達トルクが急激に増加
する。

【０００５】従って、このようなビスカスカップリング
を４ＷＤ車の前後両車軸間の動力伝達系に動力伝達装置
として、或いは後輪駆動車の左右車輪間の動力伝達系に
差動制限装置として使用する際には、上記ハンプ状態を
有効に利用することにより一方の車輪が空転しても駆動
力を他方の車輪へ高効率で伝達することができるので、
車両の悪路走破性を向上させることができる。

【０００６】また、上記の如きビスカスカップリングの
各プレートにスリット又は円形の開口を形成することに
よって、ビスカスカップリングのトルク伝達能力を改善
できることが知られている。そこで、第１及び第２のプ
レート組を構成する各々のアウタープレート及びインナ
ープレートには種々の開口が形成されており、例えば、
図６に示すインナープレート７０は、周方向に等間隔に
配設された複数の円形孔７１と、該円形孔７１から半径
方向外方へ伸びて外周端縁に達する平行なスリット７２
とからなる開口が形成されている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上記の如く
半径方向へ伸びて周端縁に達するスリットを形成された
アウタープレート又はインナープレートには、先端の尖
った角部が形成される。例えば、図６に示した前記イン
ナープレート７０の場合には、スリット７２により形成
された各ブレード部７５の周方向端縁に先端の尖った角
部７３，７４が形成されている。

【０００８】そして、このような半径方向へ伸びて周端
縁に達するスリットがアウタープレート及びインナープ
レートの少なくとも一方に形成されたビスカスカップリ
ングの場合、ハンプ現象等によって一方のプレートが軸
線方向に移動し、隣接するプレート同士が接触すると、
上記の如き先端の尖った角部が相対回転する隣のプレー
トと局部的な点接触をし易く、このようなプレートの局
部的な点接触は摩擦熱による高熱を発し、この熱がシリ
コンオイルを劣化させるという問題がある。特に、プレ
ートに熱的歪みが生じた際には、プレートの局部的な点
接触が顕著である。

【０００９】そこで、本考案の目的は上記課題を解消す
ることにあり、簡単な構造によって各プレート組が互い
に接触する際の局部的な点接触を防止することにより、
差動耐久性が向上する安価なビスカスカップリングを提
供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本考案の上記目的は、相
対回転自在に配置された第１及び第２の伝達部材と、粘
性流体が封入された作動室と、第１の伝達部材に非回転
的に係合された第１のプレート組と、この第１のプレー
ト組と前記作動室内で交互に配置され且つ第２の伝達部
材に非回転的に係合された第２のプレート組とを有する
ビスカスカップリングにおいて、少なくとも一方のプレ
ート組を構成する各プレートは、伝達部材と係合する係
合周縁部と反対側の周縁部に半径方向へ延びる複数のス
リットを有しており、各スリットにより形成されるプレ
ートのブレード部の外周縁が、隣接するプレートと局部
的な点接触を生じる角部を有しないなだらかな曲線で形
成されていることを特徴とするビスカスカップリングに
より達成される。

【００１１】

【作用】本考案の上記構成によれば、スリットにより形
成されるプレートのブレード部の外周縁が、隣接するプ
レートと局部的な点接触を生じる角部を有しないなだら
かな曲線で構成され、隣接するプレート同士が接触した
際にも局部的な点接触を回避することができる。

【００１２】

【実施例】以下、添付の図１乃至図５及び図７に基づい
て本考案の一実施例を詳細に説明する。まず、図７によ
り本考案の一実施例を用いた４ＷＤ車の動力系の構成を
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、トランスファ１１、本実施例
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１９、２１などから構成されている。

【００１３】次に、図１によりビスカスカップリング１
３の構成を説明する。ハウジング３３（第１の伝達部
材）とハブ３５（第２の伝達部材）は相対回転自在に配
置されている。ハブ３５は一体のスプライン３７により
トランスファ１１の出力軸に連結され、エンジン１から
の駆動力により回転駆動される。ハウジング３３はボル
ト穴３９に螺着されるボルトによりプロペラシャフト１
５側の連結軸２７にフランジ連結され、該ハウジング３
３と前記トランスファ１１の出力軸とのとの間にはベア
リング２９が配置される。

【００１４】ハウジング３３とハブ３５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。更に、これら
ハウジング３３とハブ３５との間にはベアリング４１が
配置されると共に、Ｘリング４７，４９（断面がＸ字状
のシール）とバックアップリング５１，５３が配置され
作動室４５を液密に保っている。

【００１５】図２に拡大して示したように、この作動室
４５内ではアウタープレート５５とインナープレート５
７とが交互に配置されている。前記アウタープレート５
５（第１のプレート）はハウジング３３の内周に形成さ
れたスプライン６３に軸方向移動自在にスプライン連結
されており、各アウタープレート５５の間にはスペーサ
リング６１が配置されている。前記インナープレート５
７はハブ３５の外周に形成されたスプライン６２に軸方
向移動自在にスプライン連結されている。

【００１６】図３に示すように、各インナープレート５
７の内周縁部にはハブ３５とスプライン係合するための
スプライン歯列６７が形成されており、その外周縁部に
は半径方向内方に延びる複数の切り欠き部であるスリッ
ト６５が等間隔に形成されている。そこで、該インナー
プレート５７の外周縁部には、半径方向外方に延びるブ
レード部５８が形成されるが、前記スリット６５はなだ
らかな曲線で構成されており、該スリット６５により形
成される前記ブレード部５８の外周縁は、隣接するプレ
ートと局部的な点接触を生じる角部を有していない。

【００１７】又、図４に示すように、各アウタープレー
ト５５の外周縁部にはハウジング３３とスプライン係合
するためのスプライン歯列６６が形成されており、その
内周縁部には半径方向外方に延びる複数の切り欠き部で
あるスリット６４が等間隔に形成されている。そこで、
該アウタープレート５５の内周縁部には、半径方向内方
に延びるブレード部５９が形成されるが、前記スリット
６４はなだらかな曲線で構成されており、該スリット６
４により形成される前記ブレード部５９の外周縁は、隣
接するプレートと局部的な点接触を生じる角部を有して
いない。

【００１８】そこで、図５に示すように、作動室４５内
でアウタープレート５５と交互に配設されたインナープ
レート５７がハンプ現象等によって軸線方向に移動し、
隣接するアウタープレート５５と接触する際にも、その
ブレード部５８は角部を有しておらず、アウタープレー
ト５５のプレート面と局部的に強く点接触することがな
い。また、アウタープレート５５のブレード部５９も角
部を有しておらず、インナープレート５７のプレート面
と局部的に強く点接触することがない。

【００１９】従って、各プレート同士の局部的な点接触
を回避し、摩擦熱によるシリコンオイルの劣化を防止す
ることができる。そこで、ビスカスカップリングの差動
耐久性が向上する。次に、ビスカスカップリング１３の
機能を図７の車両の動力性能に即して説明する。

【００２０】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。又、トランスファ１１を介してビスカスカ
ップリング１３に伝達された回転は伝達軸２７、プロペ
ラシャフト１５を介してリヤデフ１７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
に前後両車軸間の相対運動に伴う回転数差が小さい状態
では、ビスカスカップリング１３に回転数差が吸収され
後輪１９，２１側へはほとんど駆動力が伝達されない。
従って、車両は前輪駆動の２ＷＤ状態となっており、燃
費が向上すると共に車庫入れやＵターン等のような低速
急旋回に際してもタイトコーナーブレーキング現象が発
生することはない。

【００２１】そして、悪路などで前輪７，９が空転し前
後両車軸間に回転数差が生じ、ハウジング３３の回転と
ハブ３５の回転との間の回転数差が大きい状態では、上
記ビスカスカップリング１３のトルク伝達特性により、
駆動力はトランスファ１１、ビスカスカップリング１
３、プロペラシャフト１５からリヤデフ１７を介して左
右の後輪１９，２１に分割出力され、車両は４ＷＤ状態
になるので、高い走破性が得られる。

【００２２】更に、前輪７，９が泥などに嵌まり込んで
車両がスタックした場合には、前後両車軸間の回転数差
が上昇すると共に長時間にわたって連続的に相対回転を
生じるので、ビスカスカップリング１３がハンプ状態を
生じる。このため、ビスカスカップリング１３による伝
達トルクが急激に増加して後輪１９，２１側への駆動力
の伝達効率が高まるので、後輪１９，２１には高い駆動
力が生じ、スタックからの脱出が可能となる。この際、
本考案によれば各プレート同士の局部的な点接触を回避
し、摩擦熱によるシリコンオイルの劣化が防止されてい
るので、ハンプ状態が連続してもビスカスカップリング
１３の差動耐久性が低下することはない。

【００２３】尚、本考案におけるスリットの形状は上記
実施例の形状に限定されるものではなく、ブレード部が
先端の尖った角部を有しなければ、種々の形状を採りう
る。例えば、スリットと円形孔を周方向に交互に配した
プレートでも良い。また、上記実施例においては、本考
案のビスカスカップリングを４ＷＤ車のプロペラシャフ
ト上に配置した例について述べたが、これに限定するも
のではなく、後輪駆動車の差動制限装置等の他の動力伝
達装置に用いることもでき、これに伴ってハウジング及
びハブの形状は種々の形状を採りうる。

【００２４】

【考案の効果】本考案のビスカスカップリングによれ
ば、スリットにより形成されるプレートのブレード部の
外周縁が、隣接するプレートと局部的な点接触を生じる
角部を有しないなだらかな曲線で構成され、隣接するプ
レート同士が接触した際にも局部的な点接触を回避する
ことができる。そこで、各プレート組は互いに点接触せ
ず、各プレートが摩擦熱を発熱し難くなるので、熱によ
るシリコンオイルの劣化が防止され、ビスカスカップリ
ングの差動耐久性が向上する。

【００２５】従って、簡単な構造によって差動耐久性が
向上する安価なビスカスカップリングを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に基づくビスカスカップリン
グの縦断面図である。

【図２】図１に示したビスカスカップリングの部分拡大
図である。

【図３】図１に示したインナープレートの正面図であ
る。

【図４】図１に示したアウタープレートの正面図であ
る。

【図５】図１に示したビスカスカップリングの横断面図
である。

【図６】従来のインナープレートの正面図である。

【図７】図１に示したビスカスカップリングを用いた車
両の動力系を示すスケルトン機構図である。

【符号の説明】

１ エンジン ３ トランスミッション ５ フロントデフ ７ 前輪 ９ 前輪 １１ トランスファ １３ ビスカスカップリング １５ プロペラシャフト １７ リヤデフ １９ 後輪 ２１ 後輪 ２９ ベアリング ３３ ハウジング（第１の伝達部材） ３５ ハブ（第２の伝達部材） ３７ スプライン ３９ ボルト穴 ４１ ベアリング ４５ 作動室 ４７ Ｘリング ４９ Ｘリング ５１ バックアップリング ５３ バックアップリング ５５ アウタープレート（第１のプレート） ５７ インナープレート（第２のプレート） ５８ ブレード部 ５９ ブレード部 ６１ スペーサーリング ６２ スプライン ６３ スプライン ６４ スリット ６５ スリット ６６ スプライン歯 ６７ スプライン歯 ７０ インナープレート ７１ 円形孔 ７２ スリット ７３ 角部 ７４ 角部 ７５ ブレード部

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対回転自在に配置された第１及び第２
   の伝達部材と、粘性流体が封入された作動室と、第１の
   伝達部材に非回転的に係合された第１のプレート組と、
   この第１のプレート組と前記作動室内で交互に配置され
   且つ第２の伝達部材に非回転的に係合された第２のプレ
   ート組とを有するビスカスカップリングにおいて、少な
   くとも一方のプレート組を構成する各プレートは、伝達
   部材と係合する係合周縁部と反対側の周縁部に半径方向
   へ延びる複数のスリットを有しており、各スリットによ
   り形成されるプレートのブレード部の外周縁が、隣接す
   るプレートと局部的な点接触を生じる角部を有しないな
   だらかな曲線で形成されていることを特徴とするビスカ
   スカップリング。