JPH0717858Y2

JPH0717858Y2 - 動力伝達機構

Info

Publication number: JPH0717858Y2
Application number: JP14620688U
Authority: JP
Inventors: 正樹乾; 敏芦田; 直行酒井
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyoda Koki KK
Priority date: 1988-11-09
Filing date: 1988-11-09
Publication date: 1995-04-26
Anticipated expiration: 2003-11-09
Also published as: JPH0267125U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、同軸的かつ相対回転可能に位置する一対の回
転部材間に配設されて、これら両部材間の動力伝達を行
う動力伝達機構に関する。

（従来技術）かかる動力伝達機構は、駆動側回転部材と従動側回転部
材間に配設されて、これら両部材の相対回転時これら両
部材を互に動力伝達可能に連結して、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、駆動側お
よび従動側回転部材間、両駆動側回転部材間または両従
動側回転部材間に配設されてこれら両部材の相対回転時
これら両部材を互に動力伝達可能に連結して、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
ヤルタイム式の四輪駆動車における一方の動力伝達系路
に配設され、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配設される。

しかして、従来の動力伝達機構としては特開昭63−2404
29号公報に示されているように、同軸的かつ相対回転可
能に位置する一対の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動力伝達
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
れる押圧力に応じて前記摩擦係合力を増減させる摩擦係
合力発生手段、および両回転部材の相対回転に応じた押
圧力を発生させて前記摩擦係合力発生手段に付与する押
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一方の回転部材
に一体回転可能に組付けられて前記摩擦係合力発生手段
に当接する作動ピストンと、前記一方の回転部材に一体
回転可能に設けられて前記作動ピストンとの間に軸方向
に所定間隔を有して粘性流体が封入される流体室を形成
するリテーナと、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他方の回転部材に一体的
に組付けられたロータとにより構成してなる動力伝達機
構がある。

この種形式の動力伝達機構においては、両回転部材間に
相対回転が生じると一方の回転部材に一体回転可能に組
付けた差動ピストンおよびリテーナと、他方の回転部材
に一体的に組付けた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区画された粘性流体封
入室内の粘性流体が強制的に流動させられ、封入室内で
は流動抵抗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
圧力は差動ピストンを軸方向に押圧して摩擦係合力発生
手段を押圧させ、同手段に両回転部材を動力伝達可能に
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
例した動力が一方から他方へ伝達される。従って、当該
動力伝達機構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、両
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。

（考案が解決しようとする課題）ところで、上記した形式の動力伝達機構においては、両
回転部材間の相対回転が正逆いずれの場合においても、
すなわち一方の回転部材が他方の回転部材より回転速度
が速い場合および遅い場合のいずれの場合においてもト
ルク伝達特性が同一である。このため、車両が４輪駆動
走行時タイトコーナブレーキング現象が発生するような
場合には、トルク伝達を低減し得ずタイトコーナブレー
キング現象の発生を十分には防止し得ない場合があり、
また車両の走行性能を任意の性能に設定するのにかなら
ずしも十分でない場合がある。

従って、本考案の目的は、かかる形式の動力伝達機構に
おいて両回転部材間の相対回転が正逆の場合にトルク伝
達特性が変るように構成して、上記した各問題を解決す
ることにある。

（課題を解決するための手段）本考案は上記した形式の動力伝達機構において、前記ベ
ーン部の周方向の両側面を互に異なる形状に形成し、両
側面の粘性流体に対する抗力を互に異ならせたことを特
徴とする。

（考案の作用・効果）かかる構成によれば、前記ロータのベーン部における両
側面の粘性流体に対する抗力が互に異なるため、ロータ
の軸方向の両側面と差動ピストンおよびリテーナの一側
面間の微小間隙を通して一方の封入室から他方の封入室
へ流れる粘性流体の流量が正・逆回転で異なり、ロータ
の相対回転が粘性流体の流量が少ない方向への場合には
封入室に発生する圧力は大きく、かつ粘性流体の流量が
多い方向の場合には発生する圧力は小さい。従って、押
圧発生手段にて発生する押圧力は両回転部材間の相対回
転が正逆の場合で異なり、このためトルク伝達特性も異
なる。

（実施例）以下本考案の実施例を図面に基づいて説明するに、第１
図には本考案にかかる動力伝達機構の一実施例が示され
ている。当該動力伝達機構10は第４図に示すように、リ
ヤ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はトランスミッショ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プロペラシ
ャフト25に出力する。第１プロペラシャフト25は動力伝
達機構10を介して第２プロペラシャフト26に連結してい
て、これら両シャフト25、26が動力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
28に出力され、後輪29が駆動する。

しかして、動力伝達機構10はアウタケース11およびイン
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および摩擦係合力発生手段10bを備えている。

アウタケース11は所定長さの筒部11aの一端に内向フラ
ンジ部11bを備えてなり、筒部11aの他端が開口していて
他端側内周にネジ部11cが形成されている。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を備えてなり、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の内孔内に液密的かつ回転可能に嵌合され
ていて、筒部12aの他端側外周に組付けた後述の押圧力
発生手段10aの構成部材を介してアウタケース11に回転
可能に支持されている。インナシャフト12はその内スプ
ライン12dにて第２プロペラシャフト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プロペラシャフト25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、ロータ14および
リテーナ15からなり、かつ摩擦係合力発生手段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からなる。各クラッチプレー
ト16はその外周の凸起部をアウタケース11の内周に設け
た溝部11d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。各クラッチデ
ィスク17はその内周の凸起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の他端側内周に一体回転可能かつ液
密的に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、その一側面13aにて最他端のク
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1
80゜離れた部位にて半径方向へ延びる２枚のベーン部14
bを備えてなり、環状ボス部14aにてインナシャフト12の
筒部12a外周に嵌合させてインナシャフト12に一体的に
組付けられている。かかるロータ14においては、その環
状ボス部14aが差動ピストン13の他側に設けた環状凹所1
3bの深さと略同じ厚みに、かつベーン部14bの横断面が
第３図（ａ）に示すよう一端側に突出する流線形に形成
されていて、環状凹所13b内に嵌合している。ベーン部1
4bの他端側は周方向に直交する端面14b₁に形成されてい
て、同端面14b₁と一端側の流線形面14b₂とは粘性流体に
対する抗力が互に異なっている。リテーナ15はその他端
側外周にネジ部15aを備え、インナシャフト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に対してはそのネジ部15a
をアウタケース11のネジ部11cに進退可能に螺着され、
かつ液密的となっている。かかるリテーナ15において
は、軸方向の位置調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、その一側面15bにて作動ピストン1
3の他側の環状外縁面13cに当接し、その一側面15bと差
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いる。この流体室内にはシリコンオ
イル等高粘性流体が所定量封入されており、またロータ
14はそのベーン部14bの外周を環状凹所13bの内周に液密
的に接触させ、かつベーン部14bの端面14b₁側の両側と
環状凹所13bの多端面13b1およびリテーナ14の一側面15b
間に微小間隙を形成して、流体室内を高粘性流体を封入
する２つの滞留室R2に区画している。

かかる構成の動力伝達機構10においては、第１、第２両
プロペラシャフト25、26間に相対回転が生じていない場
合にはこれら両シャフト25、26間のトルク伝達はない
が、両シャフト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プロペラシャフト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およびリテーナ15と、第２プロペラシャフト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14b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を軸方向へ押圧して摩擦
係合力発生手段10bを構成する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、摩擦係合力発生手段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
インナシャフト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、当該動力伝達機構10においては、ロータ14の
ベーン部14bにおける周方向の他側面が端面14b₁にかつ
一側面が流線形面14b₂に形成されていて、粘性流体に対
する抗力が互に異なっているため、ロータ14の軸方向の
両側面と作動ピストン13の他側面13b₁およびリテーナ15
の一側面15b間の微小間隙を通して滞留室R₂の一方から
他方へ流れる粘性流体の流量がロータ14の回転方向によ
り異なる。ロータ14はアウタケース11がインナシャフト
12に比較して回転速度が速い場合第３図（ａ）の矢印Ａ
方向に相対回転し、回転速度が遅い場合矢印Ｂ方向に相
対回転する。しかして、矢印Ａ方向への回転時には粘性
流体の流量が少なくて滞留室R₂での発生圧力が大きく、
かつ矢印Ｂ方向への回転時には粘性流体の流量が多くて
滞留室R₂での発生圧力が小さい。従って、アウタケース
11からインナシャフト12へのトルク伝達は大きく、かつ
インナシャフト12からアウタケース11へのトルク伝達は
小さい。

なお、第３図（ｂ）にはロータ14のベーン部の変形例が
示されており、かかるベーン部14cにおいては横断面が
テーパ状の梯形に形成されている。これにより、端面14
c₁とテーパ状面14c₂とは粘性流体に対する抗力を互に異
にしている。なお、ベーン部の横断面は上記抗力を互に
異にする適宜の形状とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る動力伝達機構の断面
図、第２図は第１図の矢印II−II線方向の断面図、第３
図（ａ）はロータのベーン部の拡大横断面図、同図
（ｂ）はベーン部の変形例を示す拡大横断面図、第４図
は同機構を採用した車両の概略図である。符号の説明 10……動力伝達機構、10a……押圧力発生手段、10b……
摩擦係合力発生手段、11……アウタケース、12……イン
ナシャフト、13……作動ピストン、14……ロータ、14
b、14c……ベーン部、15……リテーナ、16……クラッチ
プレート、17……クラッチディスク、25,26……プロペ
ラシャフト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者酒井直行愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内 (56)参考文献特開平２−209628（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−87928（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−240429（ＪＰ，Ａ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】同軸的かつ相対回転可能に位置する一対の
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動力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押圧力に応じて
前記摩擦係合力を増減させる摩擦係合力発生手段、およ
び両回転部材の相対回転に応じた押圧力を発生させて前
記摩擦係合力発生手段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一方の回転部材に一体回転可能に
組付けられて前記摩擦係合力発生手段に当接する作動ピ
ストンと、前記一方の回転部材に一体回転可能に設けら
れて前記作動ピストンとの間に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を形成するリテーナと、
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
体室にて前記他方の回転部材に一体的に組付けられたロ
ータとにより構成してなる動力伝達機構において、前記
ベーン部の周方向の両側面を互に異なる形状に形成し、
両側面の粘性流体に対する抗力を互に異ならせたことを
特徴とする動力伝達機構。