JPH0262431A - 粘性流体継手用プレート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ハブとして構成された第１のカップリング部
分と、ハウジングとして構成されて少なくとも部分的に
粘性液体を充てんされた第２のカンプリング部分とを備
えているビスカスカップリング用のプレートであって、
第１のプレート組がキーみぞ結合によって第１のカンプ
リング部分と、かつ第２のプレー日■が第２のカップリ
ング部分とそれぞれ相対回動不能に結合されており、何
個のプレートに、半径方向に延びていてかき取りエツジ
を存している多（の開口部が設けられている形式のもの
に関する。

従来の技術 ビスカスカップリングにおいて、プレートに肉厚部の形
のかき取りエツジを設けることが知られている（西独特
許第３６３２２８３号明細書参照）。このような限定さ
れたかき取りエツジは、純然たる液体せん断応力が発生
するノーマルな作業モードから各プレートが互いに摩擦
接触状態に保持される作業モードへのカップリングの移
行の改善をもたらす。この場合かき取りエツジによって
隣接のプレートの平板面の液体膜が一種のワイパーの形
式でかき取られることになる。

この公知例はしかしプレートの一部分しか摩擦接触しな
いという難点を有しており、結果的にカップリングのト
ルク特性が制限されることになる。

発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、このような公知のプレートの作用形式
を改良して、特に対応プレートの平板面からのかき取り
作用を向上させ、２つのプレート相互の接触状態への移
行を迅速化することである。

課題を解決するための手段 このような課題を本発明は次のようにして解決した。す
なわち、一方のプレートｔａの各プレートのそれぞれ２
つの隣接する開口部の間に形成されているセクタが、プ
レートの半径方向の平板面から圧刻された屈折部を有し
ており、これらの屈折部はほぼ開口部の半径方向の延び
に相応して配列されているのである。

このようなプレート構成によればセクタに弾性変形があ
たえられ、その結果開口部に接する縁部が折り曲げられ
て他方のプレート組のプレートの平板面に鋭角的に接触
することができる。本発明のプレート構成によればさら
に、屈折部を有しているプレートが軸線方向で流体力学
的に発生するカモーメントを受け、このカモーメントは
屈折部のくぼみ側への方向で作用する。これによって摩
擦接触への確実な移行が保証され、カップリングのトル
ク特性が改善される。

一実施態様によれば、屈折部か円弧形横断面の成形部か
ら成っている。これによっていわば１つの通路が形成さ
れ、粘性液体として使われるシリコン油がかき取られて
半径方向で外方へ案内される。このようにして摩擦効果
が高められる。開口部はプレート外周縁へ向かって開い
た半径方向のスリットとして形成されている。

屈折部を有しているプレートがビスカスカップリングの
ボスに属するインナープレートとして構成されていると
有利である。

ボス上でインナープレートが２つづつ対をなして並列さ
れて、各プレートの屈折部の突出側が向き合わされてい
ると特に効果的であることが判つた。このようなインナ
ープレート配列によれば、対をなす両方のインナープレ
ートが迅速にアウタープレート側へ向かって互いに離れ
る動きを呈することになる。加えて、１つのアウタープ
レートがそのつぎ２つのインナープレートによって横か
ら負荷を受け、その結果全体として面圧が低い際にもい
わゆるハンプ・モード、要するにプレート相互の面接触
のモードにおける大きなトルク容量が可能になる。

本発明の実施態様によれば、以上のようなプレートを備
えたビスカスカップリングが自動車の動力伝達系に特に
自動ロック式〇差動装置と組み合わせて使われる。この
ような用途の場合、例えば自動車が道路の法面に乗りか
かった両方の駆動輪又は両方の駆動車軸の車輪における
摩擦状態に相違が生した時には、直ちにカップリングの
ロックが生じて、増大したモーメントがたんに一方の駆
動輪又は一方の駆動車軸の車輪にのみ伝達されることに
なる。

実施例 次に、図面に示した実施例に従って本発明を説明する： 第１図は本来の差動装置２とビスカスカップリング１と
から成るロック可能ながさ歯車差動装置を示している。

ビスカスカップリング１はカップリングハウジング３と
して延長された構造の差動ケージ１０内に収容されてい
る。差動装置２は差動ケージＩＯの回転軸線Ｘ−Ｘに対
して同軸に配置された２つの被動かさ歯車１１．１２を
備えており、これらの被動かさ歯車１１．１２は、回転
軸線Ｘ−Ｘに対して直角な差動歯車軸１３上に回転可能
に配置された２つの差動かさ歯車１４とかみ合っている
。

差動ケージ１０のカップリングハウジング３内にはセレ
ーション４が形成されていて、このセレーション４にア
ウタープレート８が嵌合している。

カップリングハウジング３は２つのカバー６によって閉
鎖されている。これら両方のカバー６はそれぞれカップ
リングハウジング３と差動ケージ１０とに配置されてい
る。これら両方のカバー６に対して相対的にボス５が回
転可能に配置されている。

このボス５にもセレーション２１が形成されており、こ
のセレーション２１にインナープレート９ａ、９ｂが軸
線方向で移動可能に嵌合している。アウタープレート８
がスペーサリングを介して相互に間隔を保たれていると
有利である。インナーブレーＨａ。

９ｂとアウタープレート８とは交互に配置されている。

ビスカスカップリング１の残るハウジング内室は粘性の
媒体、特にシリコン油で少なくとも部分的に満たされて
いる０両方の被動かさ歯車１２゜１１はそれぞれ駆動シ
ャフトと結合される。被動かさ歯車１１に属する駆動シ
ャフトはビスカスカップリング１のボス５とも結合され
る。差動ケージ１０は回転駆動される。トルクは両方の
被動かさ歯車１１．１２へ分配される。被動°かさ歯車
１１．１２の一方が他方よりも速く回転するような場合
、粘性液体のせん断心力に基いてジスカスカップリング
１内に発生するトルク増大によって低回転側もしくは停
止側の被動かさ歯車の制動および連行が生ずる。

例えば回転速度差が比較的長い時間継続する場合のよう
な特定の運転状態の際にはビスカスカップリングｌの保
護機能、すなわちハンプ現象によって生ぜしめられる保
護機能が働く、ハンプ現象の際例えば軸線方向で移動可
能なインナープレート９ａが隣接のアウタープレート８
の一方に向かって移動する。インナープレート９ａはア
ウタープレート８と摩擦接触し、これによって少なくと
も混成の作用形式のモードを呈し、つまり、若干のイン
ナープレートがたんに粘性液体と接触するにとどまり、
他のインナープレートは隣接のアウタープレート８との
面接触によって摩擦クラッチの形式でトルク伝達を生ず
る。

このような運転状態においてはシリコン油が冷却する可
能性を有し、従って充てん度が低下し、カップリングは
再びシリコン油の純然たるせん断心力のモードへ移行す
ることになる。というのは、インナープレート９ａ、　
９ｂが隣接のアウタープレート８から再び離れる動きを
生ずるからである。

この第１図の実施例によれば、いわゆるハンプ・モード
の際各インナープ°レート８が片側から１つのインナー
プレート９ａによって摩擦接触による負荷を受けること
が判る。

第２図の実施例の場合、各２つのインナープレート９ａ
、９ｂが対をなして配置されていて、その結果各１つの
アウタープレート８が２つのインナープレート９ａ、９
ｂによって側方からの負荷を受ける。

これによって、１皿」と称されるアウタープレートのそ
り返りが避けられる。要するに面接触が長期の耐用期間
にわたって保証される。さらに、摩擦面範囲も大きくな
り、従って、比較的わずかな面圧の時でもハンプ・モー
ドにおけるビスカスカップリング１の大きなトルク容量
があたえられる。

その他の点ではこの第２図のビスカスカップリングｌの
構造は第１図のかさ歯差動歯車装置に使用されているカ
ップリングに相当する。ただこの第２図の例は独立した
構造ユニットとして構成されており、カップリングハウ
ジング３がハウジング外筒部７を有していて、このハウ
ジング外筒部７がやはりカバー６によって閉鎖されてお
り、内側に軸線方向のセレーション４を有している。ボ
ス５は前後両方のカバー６内に回転可能に収容されてい
て、外周部にやはりインナープレート９ａ　、　９ｂを
嵌合させるためのセレーション２１を有している。

先ず１つのアウタープレート８の次に２つのインナープ
レート９ａ、９ｂが続き、再び１つのアウタープレート
８の次に２つのインナープレート９ａ、９ｂが続いてい
る。

アウタープレート８の平板面３３からシリコン油をかき
取る作用を改善するだめの種種の実施例が第３図から第
８図までに示されている。

第３図には、半径方向の平板面１６に屈折部１８が形成
されているインナーブレー）９ａ、９ｂが平面図で示さ
れている。第４図から第８図までには特に屈折部１８の
形状が示されている。

インナープレート　９ａ、　９ｂはセレーション付きの
穴２０を有しており、この穴２０によってインナープレ
ートはボス５のセレーション２１と相対回動不能に結合
されている。これらのインナープレート９ａ。

９ｂは全周にわたって分配されて半径方向スリットとし
て形成された多数の開口部１７を有している。

これらの開口部１７は外周縁１９に向かって開かれてい
る。各２つの隣接する開口部１７の間にはセクタ１５が
形成され、このセクタ１５の中央範囲に屈折部１日が形
成されている。屈折部１８は半径方向にほぼ開口部１７
の半径方向の延び範囲に達している。第４図および第５
図には屈折部１８の形状の異なる例が横断面図で示され
ている。第４図の実施例において屈折部８が程度の差は
あれ鋭角的な形状によって屋根状の範囲をなしているの
に対して、第５図の実施例の場合円弧形の横断面をなす
成形部が設けられている。屈折部１８の開口部１７に接
する端縁にはかき取りエツジ３２が形成され、このかき
取りエツジ３２はプレート間の相対回動の際ワイパー効
果を生ずる。

第６図および第７図にはインナープレート９ａ。

９ｂとアウタープレート８との対応位置が示されている
。第６図にはノーマルな作業モードにおける対応位置が
示されている。２つのアウタープレート８の間に対をな
す２つのインナープレート９ａ９ｂが配置されており、
インナープレーＨａ、９ｂの半径方向の平板面１６、す
なわち屈折部１８のくぼみ側であってかき取りエツジ３
２を形成する平板面１６は互いに反対側に向いている。

要するに屈折部１日の突出側が向き合っている。アウタ
ープレート８とインナープレート９ａ、　９ｂとの間の
相対回転が長く続くと、両方のインナープレート９ａ、
９ｂが互いに離れる動きを生じ、結果的にそれぞれかき
取りエツジ３２が隣接のアクタ−ブレー′ト８の平板面
３３と接触するに至る。この状態が第７図に示されてい
る。かき取りエツジ３２は相対回転に伴って平板面３３
に沿って滑動し、この平板面３３からシリコン油をかき
取る。屈折部１８に基く屋根形もしくは円弧形によって
形成される通路がシリコン油を半径方向で外方へ迅速に
導出する働きをし、これによってアウタープレート８と
インナープレート９ａ＋９ｂとの摩擦接触が強まる。第
６図および第７図の実施例の場合インナーブレー）９ａ
、９ｂが対をなして配置されているので、１つのアウタ
ープレート８が２つのインナープレート９ａ、　９ｂに
よる負荷を受ける。このような配置は原理的には第２図
のビスカスカップリングにおいても同様である。

第１図のビスカスカップリングの構造によるインナープ
レートとアウタープレートとの対応位置が第８図に示さ
れている。それぞれ２つのアウタープレート８の間にた
んに１つのインナープレート９ａが配置されており、か
き取りエツジ３２はたんに一方のアウタープレート８の
平板面３３に接触する。

以上かき取りエツジ並びに屈折部と関連して述べた作用
を存するビスカスカップリングの有利な適用例として自
動車の動力伝達系をあげることができる。四輪駆動車に
適用した駆動パターンが第９図に示されている。図中符
号２２で自動車を、符号２３で横置きタイプの機関およ
び伝動装置から成るパワーユニットを示している。前輪
２４はセンター差動装置２８、フロント差動装置２６お
よびフロント駆動シャフト２７を介して駆動される。セ
ンター差動装置２８からプロペラシャフト２９、リア差
動装置３０およびリア駆動シャフト３１を介して後輪２
５の駆動系が分岐している。差動装置２６．２８．３０
のすべて又は一部は第１図に示す自動ロック式の差動装
置同様に構成することができ、又は例えばセンター差動
装置２８の代りに第２図に示すジスカスカップリングを
用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図ロック可能な差動装置に組み込まれたビスカスカ
ップリングの縦断面図、第２図は第１図の例と異なるビ
スカスカップリングの略示縦断面図、第３図はインナー
プレートの平板面側の平面図、第４図はインナープレー
トのセクターの横断面図、第５図は第４図の例とは異な
るセクターの横断面図、第６図は対をなすインナープレ
ートの横断面図、第７図は第６図のインナープレートを
ハンプ・モードにおける対応位置で示した横断面図、第
８図は、第６図の例とは異なる配置のインナープレート
を示す横断面図、第９図は四輪駆動車の駆動パターンを
示す図である。 ■・−・ビスカスカップリング。 ２・・・差動装置。 ３・−カップリングハウジング。 ４−・セレーション、　　　５・・・ボス。 ６−・カバー、　　　　　　７−ハウジング外筒部８・
・・アウタープレート ９ａ、９ｂ−−インナープレート。 １０−・差動ケージ。 １１．１２・−・−被動かさ歯車。 １３・−・差動歯車軸、１４・・・差動かさ歯車。 １５・・・セクター １６・・・・半径方向の平板面。 １７・・・・開口部、　　　　　　１８−屈折部。 １９−・・外周縁。 ２０−・−セレーション付きの穴。 ２Ｉ・−ボスのセレーション。 ２２・・・自動車、　　　　　　２３−パワーユニット
２４・−・前輪、２５−・後輪。 ２６・・・フロント差動装置。 ２７・・−フロント駆動シャフト。 ２８・−センター差動装置。 ２９・−・プロペラシャフト。 ３０−　リア差動装置。 ３１−　リア駆動シャフト ３２−　かき取りエツジ。 ３３−　アウタープレートの平板面。 Ｘ　−Ｘ−一一回転軸線 第　　２ 図 （ほか３名） 第 図 第 図 第 図 Ｒ 第 図 第 図 鵠 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ハブとして構成された第１のカップリング部分と、
   ハウジングとして構成されて少なくとも部分的に粘性液
   体を充てんされた第２のカップリング部分とを備えてい
   るビスカスカップリング用のプレートであって、第１の
   プレート組がキーみぞ結合によって第１のカップリング
   部分と、かつ第２のプレート組が第２のカップリング部
   分とそれぞれ相対回動不能に結合されており、個個のプ
   レートに、半径方向に延びていてかき取りエッジを有し
   ている多くの開口部が設けられている形式のものにおい
   て、 一方のプレート組の各プレート（９ａ、９ｂ）のそれぞ
   れ２つの隣接する開口部（１７）の間に形成されている
   セクタ（１５）が、プレート（９ａ、９ｂ）の半径方向
   の平板面（１６）から圧刻された屈折部（１８）を有し
   ており、これらの屈折部（１８）はほぼ開口部（１７）
   の半径方向の延びに相応して配列されていることを特徴
   とする、ビスカスカップリング用のプレート。 ２、屈折部（１８）が円弧形横断面の成形部から成って
   いる、請求項第１項に記載のプレート。 ３、開口部（１７）がプレート外周縁（１９）に面して
   開いたラジアルスリットとして形成されている、請求項
   第１項に記載のプレート。 ４、プレート（９ａ、９ｂ）がハブ（５）に属するイン
   ナープレートである、請求項第１項から第３項までのい
   ずれか１項に記載のプレート。 ５、インナープレート（９ａ、９ｂ）が屈折部（１８）
   の突出側を向き合わせて２つづつ対をなしてボス（５）
   上に配置されている、請求項第４項に記載のプレート。 ６、自動ロック式の差動装置を組み合わせて動力伝達系
   に組み込まれている、請求項第１項から第５項までのい
   ずれか１項に記載のプレート。