(57)【要約】【課題】第１伝達部材と第２伝達部材の摩擦を容易に防止することのできる動力伝達装置を提供する。【解決手段】第１プレート１０６または第２プレート１０７で、最も端部に配置されたプレート２１Ａを第１伝達部材２０と第２伝達部材３０との間に配置するので、第１伝達部材２０と第２伝達部材３０とが直接接触するのを防止することができる。これにより、端部に配置されたビッカース硬さ４００以上のプレート２１Ａを、本来の剪断力伝達部材として使用すると共に、第１伝達部材２０と第２伝達部材３０との接触防止部材として作用させることにより、とくに新たな部材を増やすことなく、容易に両伝達部材２０、３０間の摩耗による削れを防止することができることになる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対回転自在に配置された第１伝達部材および第２伝達部材と、粘性流体が封入された作動室と、前記第１伝達部材に係合された第１プレート群と前記第２伝達部材に係合された第２プレート群と、前記第１及び第２プレート群が前記作動室内で交互に配置された動力伝達装置において、
前記作動室の端部に配置されたプレートが、前記第１伝達部材と第２伝達部材との間に配置され、前記プレートのビッカース硬度（Ｈｖ）が４００以上であることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項２】
作動室の端部に配置されたプレートの一部分が、一方面側では凸形状であると共に、他方面側では凹形状であることを特徴とする請求項１に記載した動力伝達装置。
【請求項３】
作動室の端部に配置されたプレートには、孔が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載した動力伝達装置。
【請求項４】
作動室の端部に配置されたプレートが、ワッシャー機能を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載した動力伝達装置。
【請求項５】
相対回転自在に配置された第１伝達部材及び第２伝達部材と、前記第１伝達部材に係合された第１プレート群と、前記第２伝達部材に係合された第２プレート群と、これらの第１及び第２プレート群は交互に配置されており、前記第１及び第２プレート群とを押圧密着させるピストンとを備えた動力伝達装置において、
前記第１及び第２プレート群のなかで端部に配置されたプレートが前記第１及び第２伝達部材間に配置され、前記プレートのビッカース硬度（Ｈｖ）が４００以上であることを特徴とする動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、動力伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、動力伝達装置としては種々のものが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
例えば、四輪駆動車における前輪と後輪との間を連結しているプロペラシャフトに設けて、通常時には前輪と後輪との回転差が無いために作動しないが、前輪と後輪との間に回転差が生じた場合には前輪および後輪を同一回転数で回転させるような動力伝達装置がある。すなわち、前輪駆動車の前輪がぬかるみや雪等により空転する場合には、後輪との回転差が生じるので後輪を回転させることにより、前述の状況を脱することができる。
【０００３】
図１０に示すように、このような動力伝達装置１００においては、ハウジング１０１とハブ１０２とが相対的に回転自在に配置されており、ハウジング１０１とハブ１０２との間には粘性流体１０３が封入された作動室１０４が設けられている。なお、作動室１０４の前後において、Ｘリング１０５によりシールされている。作動室１０４の内部においては、ハウジング１０１と非回転的に係合した複数枚の第１プレート１０６と、ハブ１０２と非回転的に係合した複数枚の第２プレート１０７とが設けられており、第１プレート１０６と第２プレート１０７とが交互に配置されている。
【０００４】
ハウジング１０１には、作動室１０４に粘性流体１０３を封入するために作動室１０４と外部とを連絡する通路１０８が設けられている。この通路１０８から粘性流体１０３を封入した後には、この通路１０８を密閉するために、通路１０８内部に球体１０９が圧入される。
【０００５】
【特許文献１】
実開平４−６２９２９号公報（第１頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述したような動力伝達装置１００においては、ハブ１０２とハウジング１０１とが軸方向に相対的に移動可能に支持されており、移動することにより両者１０１、１０２の間で接触（衝突）が起こり、この接触により摩耗が生じて削られるおそれがある。
【０００７】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、第１伝達部材と第２伝達部材の摩耗による削れ、キズの発生を容易に防止することのできる動力伝達装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明にかかる動力伝達装置は、請求項１に記載したように、相対回転自在に配置された第１伝達部材および第２伝達部材と、粘性流体が封入された作動室と、前記第１伝達部材に係合された第１プレート群と前記第２伝達部材に係合された第２プレート群と、前記第１及び第２プレート群が前記作動室内で交互に配置された動力伝達装置において、
前記作動室の端部に配置されたプレートが、前記第１伝達部材と第２伝達部材との間に配置され、前記プレートのビッカース硬度（Ｈｖ）が４００以上であることを特徴としている。
【０００９】
このように構成された動力伝達装置においては、第１プレート群または第２プレート群で、最も端部に配置されたプレートを第１伝達部材と第２伝達部材との間に配置するので、第１伝達部材と第２伝達部材とが直接接触するのを防止することができる。また、端部のプレートのビッカース硬度を４００以上とすることで、プレートと第１、第２伝達部材との磨耗が抑制できる。このプレートは、本来の剪断トルクを発生させるための剪断力伝達部材として使用すると共に、第１伝達部材と第２伝達部材との接触防止部材として作用させることにより、特に新たな部材を増やすことなく、容易に両伝達部材間の摩耗による削れを防止することができることになる。
【００１０】
また、本発明にかかる動力伝達装置は、請求項２に記載したように、請求項１に記載した動力伝達装置において、作動室の端部に配置されたプレートの一部分が、一方面側では凸形状であると共に、他方面側では凹形状であることを特徴としている。
【００１１】
このように構成された動力伝達装置においては、作動室の端部に配置されたプレートの一方面側では凸形状であると共に、他方面側では凹形状である部分を、第１伝達部材と第２伝達部材との間に配置することにより、このプレートの伝達部材との係合部が端部まで移動するのを阻止するので、プレートが係合部から外れるのを防止することができる。
【００１２】
また、本発明にかかる動力伝達装置は、請求項３に記載したように、請求項１または２に記載した動力伝達装置において、作動室の端部に配置されたプレートには、孔が形成されていることを特徴としている。
【００１３】
このように構成された動力伝達装置においては、作動室の端部に配置されたプレートに孔を設けたので、動力伝達装置の製造時に、作動室に粘性流体を充填する際に、プレートの孔を通じて容易に充填することができる。
【００１４】
また、本発明にかかる動力伝達装置は、請求項４に記載したように、請求項１〜３のいずれか１項に記載した動力伝達装置において、作動室の端部に配置されたプレートが、ワッシャー機能を備えていることを特徴としている。
【００１５】
このように構成された動力伝達装置においては、作動室の端部に配置されたプレートがワッシャーとして機能するので、スラスト荷重を受けて第１伝達部材と第２伝達部材との相対的軸方向移動を制限し、第１伝達部材と第２伝達部材との摩耗を防止することができる。
【００１６】
また、本発明にかかる動力伝達装置は、請求項５に記載したように、相対回転自在に配置された第１伝達部材及び第２伝達部材と、前記第１伝達部材に係合された第１プレート群と、前記第２伝達部材に係合された第２プレート群と、これらの第１及び第２プレート群は交互に配置されており、前記第１及び第２プレート群とを押圧密着させるピストンとを備えた動力伝達装置において、前記第１及び第２プレート群のなかで端部に配置されたプレートが前記第１及び第２伝達部材間に配置され、前記プレートのビッカース硬度（Ｈｖ）が４００以上であることを特徴としている。
【００１７】
このように構成された動力伝達装置においては、第１伝達部材と第２伝達部材との間の作動室において、交互に設けられている第１プレート群および第２プレート群をピストンにより押圧することにより第１伝達部材と第２伝達部材との間に駆動力を伝達する際に、作動室内で端部に設けられているプレートを第１伝達部材と第２伝達部材との間に配置したので、第１伝達部材と第２伝達部材とが直接接触するのを防止することができる。また、端部のプレートのビッカース硬度を４００以上とすることで、プレートと第１、第２伝達部材との磨耗が抑制できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る動力伝達装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る動力伝達装置の断面図である。
図１に示すように、本発明に係る動力伝達装置の第１実施形態である動力伝達装置１０Ａは、例えば前輪側である前軸に一体的に接続される第１伝達部材としてのハウジング２０と、後輪側の後軸に一定的に接続される第２伝達部材としてのハブ３０が、相対的に回転自在に設けられている。
【００１９】
ハブ３０は、スプライン３１ｂにより後軸と連結されていて、回転力が伝達されるようになっている。ハウジング２０とハブ３０との間には、前後一対のベアリング４０ａ、４０ｂが設けられており、両ベアリング４０ａ、４０ｂの内側には前後一対のシール４１ａ、４１ｂが設けられている。
【００２０】
ハウジング２０とハブ３０との間には作動室５０が形成されており、前述した前後一対のシール４１ａ、４１ｂにより密封されている。この作動室５０には、高粘度のシリコンオイル当の粘性流体５１が封入されている。なお、作動室５０の外周端に近い位置のハウジング２０には、粘性流体５１を作動室５０内部に供給するための供給路５２が貫通して設けられている。従って、粘性流体５１を供給路５２を介して作動室５０内部に供給した後、供給路５２に球体５３を圧入して供給路５２を密閉し、作動室５０を密封している。
【００２１】
また、作動室５０の内部には、ハウジング２０に係合された第１プレート群であるアウタープレート２１と、ハブ３０に係合された第２プレート群であるインナープレート３２が、僅かな隙間を確保して交互に配置されている。
図２（Ａ）に示すように、アウタープレート２１は外周部に係合凹部２２が多数個設けられており、ハウジング２０の内面に前後方向に並設けられている複数本の係合突起２３（図１参照）と一体的に回転可能且つ前後方向（図１において左右方向）へ移動可能に支持されている。また、中央には、ハブ３０等が貫通する中央孔２４（第２図参照）が設けられている。
【００２２】
一方、図２（Ｂ）に示すように、インナープレート３２は、中央にハブ３０等が貫通する中央孔３３が設けられており、中央孔３３の内周部には係合凹部３４が多数設けられている。この係合凹部３４は、ハブ３０の外周面に設けられているスプライン３１ａに係合して、ハブ３０と一体的に回転可能且つ前後方向に移動可能に支持されている。
【００２３】
図３には、作動室５０の軸方向両端部に配置されるプレートとしてのアウタープレート２１Ａが示されている。このアウタープレート２１Ａは、ワッシャー機能、あるいは、スペーサ機能が備えられており、ワッシャープレートあるいは、スペーサプレートともよぶことがある。このアウタープレート２１Ａは、通常のアウタープレート２１の中央孔２４に突出して、ハウジング２０とハブ３０との間に挟まれる挟持部２５Ａが設けられている。この挟持部２５Ａは、両端部のアウタープレート２１Ａにおいて軸方向外側、すなわち右端部のアウタープレート２１Ａではさらに右側に、左端部のアウタープレート２１Ａではさらに左側に突出するように設けられている。なお、挟持部２５Ａの板厚もその他の一般部２６の板厚と同様であり、一方面側である図３の左側から見ると左側に突出する凸形状となっており、また、他方面側である図３の右側から見ると凹形状となっている。アウタープレート２１Ａのビッカース硬さは４００以上の材料を用いて、磨耗やキズの発生を低減している。
【００２４】
従って、挟持部２５Ａがハウジング２０とハブ３０との間に挟持された状態では、その他の一般部２６は作動室５０の中央寄りに配置されることになる。また、両端部に位置するアウタープレート２１Ａの一般部２６には、多数の孔２７が形成されている。
【００２５】
前述した動力伝達装置１０Ａによれば、端部に配置されるアウタープレート２１Ａの挟持部２５Ａがハウジング２０とハブ３０との間に挟まれるので、ハウジング２０とハブ３０とが直接接触するのを防止することができる。これにより、端部に配置されたアウタープレート２１Ａを、本来の剪断トルクを発生させるための剪断力伝達部材として使用すると共に、ハウジング２０とハブ３０との接触防止部材として作用させることにより、特に新たな部材を増やすことなく、容易にハウジング２０及びハブ３０の摩耗による削れを防止することができることになる。
【００２６】
また、作動室５０の端部に配置されたアウタープレート２１Ａの挟持部２５Ａを、一方面側では凸形状であると共に、他方面側では凹形状であるように形成したので、挟持部２５Ａをハウジング２０とハブ３０との間に挟んで配置することにより、このインナープレート３２のハブ３０との係合凹部３４が端部まで移動するのを阻止して、インナープレート３２が係合突起３１ａから外れるのを防止することができる。
【００２７】
また、作動室５０の端部に配置されたアウタープレート２１Ａに孔２７を設けたので、作動室５０に粘性流体５１を供給する際に、粘性流体５１がスムーズに作動室５０の内部に供給されることになる。
【００２８】
次に、本発明に係る動力伝達装置の第２実施形態について説明する。図４は動力伝達装置の断面図であり、図５は両端部に配置されるプレートの斜視図である。なお、前述した第１実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明は省略することとする。
【００２９】
この動力伝達装置１０Ｂでは、作動室５０の左右両端に位置するアウタープレート２１Ｂとして、図５に示されるようなプレートを用いている。すなわち、このアウタープレート２１Ｂでは、中央孔２４に突出する挟持部２５Ｂは一般部２６をそのまま平面上で延長したものであり、全体として平面となっている。なお、このアウタープレート２１Ｂにおいても、一般部２６に複数個の孔２７が形成されている。アウタープレート２１Ｂのビッカース硬さは４００以上の材料を用いて、磨耗やキズの発生を低減している。
【００３０】
このように構成された動力伝達装置１０Ｂにおいても、前述した第１実施形態にかかる動力伝達装置１０Ａと同様の作用効果を得ることができる。加えて、アウタープレート２１Ｂの加工が容易になる。
【００３１】
上述した実施形態の中で、図３や図５に示すアウタープレート２１Ａ、２１Ｂに形成された孔２７、２７については、丸孔に限定されない。すなわち、アウタープレート２１Ａ、２１Ｂはハウジング２０の供給路５２と面しており、粘性流体５１を供給路５２から供給（充填）する際に、作動室５０に注入しやすい形状の孔であるならば、いかなる形状も採用することができる。例えば、図６に示されるアウタープレート２１Ｃに形成された切角丸穴２７でも、粘性流体の充填作業を容易に行うことができる。
【００３２】
本発明にかかる端部のプレート（アウタープレート）は、プレートの硬さが、ビッカース硬度（Ｈｖ）が４００以上である。図７には、アウタープレートとビッカース硬さとの関係を示すグラフが示されている。グラフに示されるように、炭素鋼１、圧延鋼１および炭素鋼２のいずれも表面処理されたプレートである。炭素鋼１と圧延鋼１はビッカース硬さが４００を超えており、ハブやハウジングと接触しても磨耗がほとんどみられなかった。炭素鋼２は比較例であり、ビッカース硬さが４００を下回っており、プレートに磨耗がみられ、また、プレートの円周方向へのキズがみられた。炭素鋼１、圧延鋼１および炭素鋼２は、いずれも表面処理したプレートであるが、本発明に適用できるプレートは、ビッカース硬さが４００以上であれば、表面処理を施していない材料を用いてもよい。また、プレートのビッカース硬さを４００以上にするために、表面処理を施す際の処理方法としては、ガス窒化、ナイトロテック処理、高周波焼入れ等をあげることができる。
【００３３】
次に、本発明に係る動力伝達装置の第３実施形態について説明する。図８は動力伝達装置を用いている構成図である。なお、前述した第１実施形態または第２実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明は省略することとする。
【００３４】
図８に示すように、この動力伝達装置６０は、非駆動輪である例えば左右の後輪６１Ｌ、６１Ｒ間に設けられるものである。この動力伝達装置６０は、いわゆるツインビスカスタイプであり、駆動軸６２から駆動力を受けて回転する一体化したハウジング６３の内部を中央で二分割して、左ビスカスカップリング６４Ｌと右ビスカスカップリング６４Ｒが設けられている。
【００３５】
左右のビスカスカップリング６４Ｌ、６４Ｒは、各々前述した第１実施形態の動力伝達装置１０Ａまたは第２実施形態の動力伝達装置１０Ｂと同様の構成をしており、左側のハブ３０Ｌには左後輪６１Ｌが、右側のハブ３０Ｒには右後輪６１Ｒが接続されている。
【００３６】
従って、前輪駆動における通常時の直線走行のように、左右の後輪６１Ｌ、６１Ｒの回転差が無い場合には、左右のビスカスカップリング６４Ｌ、６４Ｒにおいて、アウタープレート２１とインナープレート３２とが同じ回転数で回転するので、駆動力の伝達は無い。
ところが、車両が左右に曲がる場合や、左右の後輪６１Ｌ、６１Ｒの一方がぬかるみにはまって空転するような場合には、左右の後輪６１Ｌ、６１Ｒに回転差が生じる。このような場合には、アウタープレート２１は左右で一体的に回転しているため同じ回転数であるが、車輪側であるインナープレート３２は左右で異なるので、アウタープレート２１とインナープレート３２との回転差を小さくするほうに駆動力が伝達されることになる。
このような動力伝達装置６０においても、左右両端に配置されるアウタープレート２１Ｃを、ハウジング６３とハブ３０Ｌ、３０Ｒとの間に挟むようにする。
【００３７】
このように構成された動力伝達装置６０においても、前述した場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００３８】
次に、本発明に係る動力伝達装置の第４実施形態について説明する。図９は動力伝達装置の上側半分を示す断面図である。なお、前述した第１実施形態から第３実施形態と共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明は省略することとする。
【００３９】
図９に示すように、この動力伝達装置７０は、駆動輪である前輪と非駆動輪である後輪間に設けられる。この動力伝達装置７０では、ハウジング２０とハブ３０により形成される作動室５０に、アウタープレート２１とインナープレート３２とが交互に配置されている。アウタープレート２１及びインナープレート３２は、軸方向に移動可能であり、両プレート２１，３２を押圧して接触させることにより駆動力を伝達するための押圧手段であるピストン７１が設けられている。このピストン７１は、前輪と後輪とに回転差が生じた場合に作動してアウタープレート２１とインナープレート３２を接触させ、後輪に駆動力を伝達するようになっている。
このような動力伝達装置７０においても、左右両端に配置されるアウタープレート２１Ｄを、ハウジング２０とハブ３０との間に挟むようにする。
【００４０】
このように構成された動力伝達装置７０においても、前述した場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明にかかる動力伝達装置によれば、第１プレート群または第２プレート群で、最も端部に配置されたプレートを第１伝達部材と第２伝達部材との間に配置するので、第１伝達部材と第２伝達部材とが直接接触するのを防止することができる。また、プレートのビッカース硬さが４００以上であるため、磨耗による削れやキズの発生が抑制できる。これにより、端部に配置されたプレートを、本来の剪断トルクを発生させるための剪断力伝達部材として使用すると共に、第１伝達部材と第２伝達部材との接触防止部材として作用させることにより、特に新たな部材を増やすことなく、容易に両伝達部材間の摩耗による削れを防止することができることになる。
【００４２】
また、本発明にかかる動力伝達装置よれば、第１伝達部材と第２伝達部材との間の作動室において、交互に設けられている第１プレート群および第２プレート群をピストンにより押圧することにより第１伝達部材と第２伝達部材との間に駆動力を伝達する際に、作動室内で端部に設けられているプレートを第１伝達部材と第２伝達部材との間に配置したので、第１伝達部材と第２伝達部材とが直接接触するのを防止することができる。また、プレートのビッカース硬さが４００以上であるため、磨耗による削れやキズの発生が抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る動力伝達装置の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】（Ａ）は一般的なアウタープレートの正面図、（Ｂ）は一般的なインナープレートの正面図である。
【図３】作動室の軸方向両端部に配置されるアウタープレートの斜視図である。
【図４】本発明に係る動力伝達装置の第２実施形態を示す断面図である。
【図５】作動室の軸方向両端部に配置されるアウタープレートの斜視図である。
【図６】本発明にかかるアウタープレートの別な実施形態を示す平面図である。
【図７】種々のアウタープレートとビッカース硬さとの関係を示すグラフである。
【図８】本発明に係る動力伝達装置の第３実施形態図である動力伝達装置を用いている構成図である。
【図９】本発明に係る動力伝達装置の第４実施形態を示す上側半分の断面図である。
【図１０】従来の動力伝達装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０Ａ、１０Ｂ、６０，７０  動力伝達装置
２０  カバー（第１伝達部材）
２１  アウタープレート（第１プレート群）
２１Ａ  アウタープレート（プレート）
２７  孔
３０  ハブ（第２伝達部材）
３２  インナープレート（第２プレート群）
５０  作動室
５１  粘性流体
７１  ピストン
【図１】
2004263764.tif 000003
【図２】
2004263764.tif 000004
【図３】
2004263764.tif 000005
【図４】
2004263764.tif 000006
【図５】
2004263764.tif 000007
【図６】
2004263764.tif 000008
【図７】
2004263764.tif 000009
【図８】
2004263764.tif 000010
【図９】
2004263764.tif 000011
【図１０】
2004263764.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成15年3月7日(2003.3.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004263764.tif 000013