【手続補正書】
【提出日】平成20年11月7日(2008.11.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
【背景技術】
機械装置の駆動力を断続又は調節するクラッチには、古くは円板を重ねて電磁力又は空圧、油圧力、で円板を圧着してその摩擦で動力を伝達調節する多板式のクラッチに始まり、シリコン油でなる高粘度の流体を容器に密閉してその中で薄い円板を幾枚も重ねて、その粘性抵抗でもって動力を伝達する粘性接手（通称ビスカスカップリング）、更には電気粘性流体を用いたＥＲＦと称する電圧で粘度が変化する流体（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ−Ｆｌｕｉｄ）クラッチ、磁性粒子を電磁力で粒子間の磁力摩擦で動力を伝達する電磁パウダークラッチなどがある。最近では、転動体のヘルツ接触下に高圧で閉じ込められる潤滑油が圧力で通称ガラス転移すると言った、固化現象を利用した、圧力転移固化油膜のせん断抵抗で動力を伝達するＥＨＬ油膜のトラクション成分と、当該油膜の塑性変形による粘性すべり、（レオロジイ）成分の両者を取り出し、適宜配分することで、トルク伝達量を制御する圧力粘性流体クラッチが発明された。その原理は特許２９０３３２５号、に示すところの、円すい面でなる  内輪軌道面と外輪軌道面の間に軸心に対し傾斜した（スキュウした）、ローラーを周上に介装して、トルクを負荷したときに、ローラーが楔状に内外輪の軌道間に食い込みつつ転動することで、その転がり接触下に閉じ込められて生ずる強固な油膜の弾性流体潤滑油膜（ＥＨＬ）の塑性変形、とせん断抵抗でもって強大なトルクを粘性すべり状態から直結までの間を可変に伝達する、流体摩擦伝達力制限装置である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
【背景技術】
前述の弾性流体潤滑理論（ＥＨＬ）とは、１９６２年（英）Ｄ．Ｄｏｗｓｏｎ，Ｇ．Ｈｉｇｇｉｎｓｏｎ  ＆  Ａ．Ｖ．Ｗｈｉｔａｋｅｒ：Ｊ．Ｍｅｃｈ．Ｅｎｇ，．４，２（１９６２）１２１．等に拠る、転がり接触のような高圧接触面下には潤滑油が高圧（約５万気圧）で閉じ込められて、強固な弾性固化膜に転移する、ことの論証以降、最近では、車両の無断変速機ＣＶＴの発達で周知となり、学術的にも進んだ。しかし前述の電気粘性流体（ＥＲＦ）のように、ＥＨＬ油膜から、レオロジ（粘性流体特性）、を取り出してこれを機械要素として機能させる、といった技術思想は、前記発明のみに止まったままである。そもそも。当該発明のＥＨＬ油膜のレオロジ機能の実施目的は、４輪駆動車の前後輪の回転差を検出して動力を滑らかに駆動力を有する車輪に適宜自動配分する差動制限装置への応用であった。その他、各種機械装置の駆動力伝達装置としてその汎用性が広いことから、その後も下記内容の特許が出願されて来た。
すなわち前記の［特許番号］第２９０３３２５号、に対して、同一人によって、
【特許文献１】特開平４−２１９５２８、の図２、のローラーの両端に設けた遊星歯車の公転位相でローラーの傾斜（スキュウ）角を変えて、伝達量を可変にしたり、また同発明の図５、図６のローラーの両端に生ずる転動量の差動、でスキュウ角度を自動的に回転方向に対抗させるもの。
【特許文献２】特許出願番号平３−２３２５８１の図２、図３、前記同様ローラーのスキュウ角を可変にするもの。
【特許文献３】特開平６−１０９０３８  図１のローラーの片端に公転位相させてスキュウ角の変更手段で粘性スベリ速度を可変にするもの。
【特許文献４】特開平６−１３７３４４図２のローラーの両端の摩擦部材の摺接抵抗でスキュウ角を可変にするもの。
【特許文献５】特開平７−７１４８５の図２の周上に細分割したケースにローラーを収容してスキュウ角を変化させて速度を可変にするもの。
【特許文献６】特開２００３−１８４９１０の請求項１図１の軌道からはみ出たローラーの片端を掴んでスキュウ角を変えて速度を調節もの。
【特許文献７】同上特開２００３−１８４９１０の請求項３の図５に示す軌道輪の軸方向相対変位をボールのヘルツ弾性で抑制して、油膜の固化を抑制して滑り速度を速くするもの。
【特許文献８】特開２００４−１８３８８３の図２電磁クラッチの代替で、トルク負荷で自動的に吸い付く特徴を利用した、電磁コイルも電力も不要の断続クラッチ、などがある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
第一の課題。前述の差動制限装置は、４ＷＤ車両の駆動軸上に配置されるものが多く、高速回転で且つ高トルクで使用されるため、機構が堅牢且つ軽量で簡素であることが求められる。機能は、駆動輪が摩擦の低い路面でスリップした場合、瞬時にスリップを検出して駆動力を有する車輪に動力を集中配分させるもので、終減速装置（デファレンシャル）前のプロペラシャフト上に搭載の場合、前進（正転）と後退（逆転）時では車速（軸の回転速度）が極端に異なるのでトルクを発生させる時の感応速度（車速）は、前進時（正回転）は毎分１００回転〜５００回転程度の差回転に感応して、後退時（逆転）は極端に低速の１００回転以下での感応が望ましい、しかし現在実用中のオンデマンド形の粘性接手（ビスカスカップリング）は前進時も後退時も同じ速度でしか感応しない不都合があった。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
第二の課題。前記特許２９０３３２５号の更なる課題は、当装置は、弾性流体潤滑油膜の塑性変形のクリープ速度に依存する。その塑性変形の機序が、トルク負荷に比例して面圧が上昇し、それに伴って油膜は圧力変態点を越えると、固化転移し、粘性流動から塑性変形に変わる。そのため速度は急激に遅くなる。所望の速度を得るには、増速ギヤなどの併用を要し、複雑化するといった課題があった。当課題に対して、過去１５年間の開発の技術思想は、スキュウ角がゼロの時は、通常の転がり軸受であり、内外輪間のトルク伝達は完全にゼロである。スキュウ角度を大きくするに従い、ローラと軌道間にくさび効果が表れ、油膜の固化に伴ってローラの転動に粘性抵抗が現れて、最終的には内輪から外輪にトルクが１００％、伝達に至る、思想の、スキュウ角度を変化させる手段に集中してきた。その代表が、ローラの（スキュウ）傾斜角度を０〜１０°の範囲で可変にする、前記特許文献２の特開平６−１０９０３８、特許文献３の特開平６−１３７３４４、特許文献４の特開平７−７１４８５特許文献５の特開２００３−１８４９１０である。しかし実験の結果、スキュウ角度が４°までは固化が現れず単に空転するのみで、６°付近から急激に固化転移が始まり、その固化膜の変形速度のみが顕在化して、その変形速度は遅く、スキュウ角度の変化だけでは、速度の変化率は１０〜２０％程度である。またスキュウ角度の可変操作は、構造が複雑化するといった課題が残された。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
第三の課題。当該２９０３３２５号の発明の装置に１０Ｈｚ以上の激しい高速揺動トルクを負荷すると、入出力軸が軸方向に１０Ｈｚの速さで激しく相対変位する、この変位を吸収しつつトルクを伝達するので、高品質のスプラインが不可欠であった。しかしこの部位が、１０Ｈｚもの激しい摺接を繰り返すと、磨耗し、摺接面の摩擦抵抗が増大する。  当装置の、トルクが繋がるときの機序は、内外輪を接触させると、スキュウしたローラが軌道面上を転がる作用が始まり、そのトラクションの軸方向成分で外輪軌道に内輪が吸い込まれて、強固に連結されてトルク伝達を開始する、といった仕組みであるので、相対変位のスプライン部の摩擦抵抗が、極めて小さくないと成立しない。その対策に、スプラインの摺接部にボールを介在した、ボールスプライン、の併用が考案されたが、伝達媒体のボールでは点接触に依存するため強度が不足し、複雑化、の問題で成立せず、スプラインに変わる相対変位の吸収手段が未解決であった。
第四の課題に、変動の激しいトルクを伝達する場合、例えばディーゼルエンジンのようなトルク変動の大きな回転力を、オルターネータに伝達する際の、変動吸収にオルタネータのプーリに前記特許２９０３３２５号を内蔵して用いる場合、トルク負荷時の弾性変位角度が小さい（トルク剛性が高すぎる）ため、トルク変動を十分に吸収仕切れない、といった課題、の以上の４項目があった。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【発明の効果】
本発明は背景技術に対して以下の進歩性と効果がある。
即ち前述の特許２９０３３２５号の課題４項目を全て解決する、堅牢で、簡素で、高トルク、任意の所望の速さの粘性すべり伴って伝達できる装置を提供する。またその相乗効果で、例えばギヤ変速機のギヤの内径に本発明を装設すれば、ギヤの回転差を油膜の作用で瞬時に吸収して動力を結続させることができるので、従来のシンクロナイザリングが不要になり、変速機が著しく簡素化する。
又、トルクを入力すると、ローラに推力成分が発生して、自動的に相手側に吸い付いてトルクを伝達するので、従来の電磁クラッチと置き換えた場合、電磁力、空圧力などの押し付けて保持する、エネルギーが不要になるので、省エネで大幅に軽量化、簡素化する。
また当発明に、激しい振動トルクを入力しても、油膜に浮上したローラの転がりと、そのヘルツ接触面の豊富な弾性変位で、全て吸収するので、耐久性に富み、従来の出力側にもたらして居た振動を遮断し、それによる磨耗劣化も無い。また、相対変位を従来のスプラインの伸縮に代わって、前記のローラの転動で代行するので、構造が簡素化する。
更に当発明の応用実施例に示す、オンデマンド形４ＷＤ車の差動制限装置では、従来は、前進と後退とでは（正逆回転で）車速が大幅に異なるにも関わらず、同じ装置で差動制限をしていた。これを正逆別の、粘性速度の異なった装置で差動制限するので、走行安全性を高める。