JPH1016589A - 回転伝動機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動力伝達力を一方の回転方向では大きく、他
方の回転方向では小さくすることのできる回転伝動機構
を提供する。 【解決手段】 ケース１とディスクプレート３との間に
回転差が生ずると、各ボール４はケースカバー２の溝２
ｂに沿って転動しながらディスクプレート３の溝３ｂ内
を往復移動し、各ボール４が粘性流体６に抗して転動す
る際の抵抗によりケース１とディスクプレート３との間
で動力が伝達される。また、各ボール４の移動によって
流動する粘性流体６が各孔３ｃに通ずる流路を流通する
とともに、ケース１とディスクプレート３との回転差が
一方の回転方向に生ずると、前記流路の粘性流体６の流
通が規制され、動力伝達力が一方の回転方向では大き
く、他方の回転方向では小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主に自動車の動力
伝達系に用いられる回転伝動機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の回転伝動機構としては、
外部に連結されるシャフトに固定された多数の円板を、
粘性流体の充填されたケース内でケース側に固定された
多数の円板と交互に対向させ、シャフトとケースが相対
的な回転差を生ずると、各円板の粘性流体との剪断抵抗
によってシャフトとケースとの間で動力を伝達するよう
にしたものが知られている。この回転伝動機構は、例え
ば自動車の前輪と後輪の駆動軸を連結することにより、
主動側の駆動輪が空転した場合、従動側の駆動輪に動力
を伝達することができるので、前輪または後輪の一方が
摩擦係数の低い路面に乗った場合でも容易に脱出させる
ことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、一般の自動
車では前輪側の制動力が後輪側よりも大きくなるように
設定されているので、制動時には前輪が後輪よりも先に
ロックし易くなっている。しかしながら、前輪と後輪と
を前記回転伝動機構を介して連結した場合、制動時に前
輪がロックして後輪との回転速度差が大きくなっても、
回転伝動機構によって前輪と後輪との回転速度差が大き
くならないように各車輪が互いに拘束され、例えば各車
輪の制動力をそれぞれ独立して制御するアンチロック・
ブレーキ・システムとの組合わせにおいて不利になる。
そこで、回転伝動機構による動力伝達力を一方の回転方
向（加速時）では大きく、他方の回転方向（減速時）で
は小さくなるようにできれば、アンチロック・ブレーキ
・システムとの組合わせも良好になる。

【０００４】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、動力伝達力を一方の
回転方向では大きく、他方の回転方向では小さくするこ
とのできる回転伝動機構を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、請求項１では、互いに所定の面を軸方向に
対向させて同軸状に配置された一対の回転体と、各回転
体の対向面間に配置された複数の転動体と、一方の回転
体の対向面に設けられ、各転動体を回転体の径方向に移
動自在に係合する複数の溝と、他方の回転体の対向面に
設けられ、各回転体が互いに回転差を生ずると各転動体
を一方の回転体の溝に沿って往復移動させる連続した溝
と、各回転体の溝内に充填された粘性流体と、各転動体
の溝内の移動によって流動する粘性流体を所定の流路に
流通させる流体流通手段と、各回転体の回転差が一方の
回転方向に生ずると前記流路の粘性流体の流通を規制す
る流通規制手段とを備えた回転伝動機構を構成してい
る。これにより、各回転体の間に回転差が生ずると、各
転動体は一方の回転体の溝に沿って転動しながら他方の
回転体の溝を往復移動し、各転動体が粘性流体に抗して
転動する際の抵抗によって各回転体の間で動力が伝達さ
れる。また、各転動体の溝内の移動によって流動する粘
性流体が所定の流路を流通するとともに、各回転体の回
転差が一方の回転方向に生ずると、前記流路の粘性流体
の流通が規制されることから、動力伝達力が一方の回転
方向では大きく、他方の回転方向では小さくなる。

【０００６】また、請求項２では、互いに所定の面を軸
方向に対向させて同軸状に配置された一対の回転体と、
各回転体の対向面間に配置された複数の転動体と、一方
の回転体の対向面に設けられ、各転動体を回転体の径方
向に移動自在に係合する複数の溝と、他方の回転体の対
向面に設けられ、各回転体が互いに回転差を生ずると各
転動体を一方の回転体の溝に沿って往復移動させる連続
した溝と、各回転体の溝内に充填された粘性流体と、各
回転体の回転差が一方の回転方向に生ずると各回転体の
所定部位を軸方向に圧接させる圧接手段とを備えた回転
伝動機構を構成している。これにより、各回転体の間に
回転差が生ずると、各転動体は一方の回転体の溝に沿っ
て転動しながら他方の回転体の溝を往復移動し、各転動
体が粘性流体に抗して転動する際の抵抗によって各回転
体の間で動力が伝達される。また、各回転体の回転差が
一方の回転方向に生ずると、各回転体の所定部位が軸方
向に圧接して摩擦抵抗が発生することから、動力伝達力
が一方の回転方向では大きく、他方の回転方向では小さ
くなる。

【０００７】また、請求項３では、請求項１または２記
載の回転伝動機構において、前記各回転体の対向面間に
一方の回転体の溝と他方の回転体の溝とを仕切る仕切部
材を設けている。これにより、請求項１または２の作用
に加え、各回転体の溝間の粘性流体の移動が仕切り部材
によって規制されることから、粘性流体の抵抗がより増
大する。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１乃至図７は本発明の第１の実
施形態を示すもので、図１は回転伝動機構の側面断面
図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視方向断面図、図３は図１
のＢ−Ｂ線方向から見た図、図４は図１のＣ−Ｃ線方向
から見た図、図５は回転伝動機構の分解斜視図である。

【０００９】この回転伝動機構は、ケース１と、ケース
１の一端を閉塞するケースカバー２と、ケース１と同軸
状に配置されたディスクプレート３と、ケースカバー２
及びディスクプレート３の対向間に配置された多数のボ
ール４と、ディスクプレート３の一端に配置された可動
プレート５とを備え、ケース１内における各ボール４の
移動する空間には粘性流体６が充填されている。即ち、
ケース１及びケースカバー２は一方の回転体を、ディス
クプレート３は他方の回転体を、各ボール４は転動体
を、可動プレート５は流通規制手段をそれぞれ構成して
いる。

【００１０】ケース１は一端を開口した筒形をなし、そ
の他端の中央にはディスクプレート３の一端側を支持す
る軸受け１ａが設けられている。

【００１１】ケースカバー２は円盤状に形成され、その
中央にはディスクプレート３の他端側を支持する軸受け
２ａが設けられている。ケースカバー２はディスクプレ
ート３との対向面に各ボール４を係合する溝２ｂを有
し、溝２ｂは周方向に連続して延び、それぞれ各ボール
４をディスクプレート３の溝３ｂに沿って往復移動させ
るように蛇行状に形成されている。ケースカバー２の外
面側には図示しない一方の駆動系に連結される連結部２
ｃが設けられ、連結部２ｃの外周面にはスプラインが形
成されている。また、ケースカバー２はケース１内に粘
性流体６を充填するための充填孔２ｄを有し、充填孔２
ｄは粘性流体６が充填された後にスクリュープラグ２ｅ
で封鎖されるようになっている。この場合、充填孔２ｅ
は注入用と空気抜き用として計２箇所以上に設けられて
いる。

【００１２】ディスクプレート３は軸方向に延びるシャ
フト３ａを有し、シャフト３ａには図示しない他方の駆
動系が連結される。ディスクプレート３のシャフト３ａ
側はベアリング７を介してケース１の軸受け１ａに支持
され、ベアリング７はＣリング７ａによってケース１に
固定されている。ディスクプレート３はケースカバー２
との対向面に各ボール４を係合する多数の溝３ｂを有
し、各溝３ｂは径方向に直線状に延び、それぞれ周方向
に等間隔で設けられている。各溝３ｂ内にはディスクプ
レート３の一端側に貫通する孔３ｃが設けられ、孔３ｃ
は溝３ｂの長手方向に間隔をおいてそれぞれ２つずつ設
けられている。また、ディスクプレート３の一端側には
シャフト３ａの周面に周方向に間隔をおいて配置された
複数の突部３ｄが設けられている。更に、ディスクプレ
ート３とケース１との間、ディスクプレート３とケース
カバー２との間には、それぞれオイルシール３ｅが介装
されている。

【００１３】各ボール４はディスクプレート３の周方向
に配置され、それぞれケースカバー２の溝２ｂとディス
クプレート３の溝３ｂに転動自在に係合している。各ボ
ール４は板状に形成された多数のボールホルダ４ａに保
持され、各ボールホルダ４ａは各ボール４を一つずつ収
容する孔４ｂを有し、ケースカバー２とボールディスク
３との間に摺動自在に介装されている。

【００１４】可動プレート５は円盤状に形成され、ディ
スクプレート３の一端側に回動自在に取付けられてい
る。可動プレート５にはディスクプレート３の各孔３ｃ
を各溝３ｂごとに連通する複数の長孔５ａが周方向に各
溝３ｂと同一の間隔でに設けられ、各長孔５ａは溝３ｂ
内をボール４を間にして連通する流路を形成するように
なっている。また、各可動プレート５にはディスクプレ
ート３の各突部３ｄと係合する複数の切り欠き５ｂが周
方向に間隔をおいて設けられ、各切り欠き５ｂは突部３
ｄを周方向に所定距離だけ移動可能な長さに形成されて
いる。即ち、図６に示すように可動プレート５が一方に
回動すると、可動プレート５の各切り欠き５ｂの一端が
突部３ｄに当接して止まり、可動プレート５の各長孔５
ａが溝３ｂの各孔３ｃに連通し、図７に示すように可動
プレート５が他方に回動すると、可動プレート５の各切
り欠き５ｂの他端が突部３ｄに当接して止まり、可動プ
レート５の各長孔５ａが溝３ｂの各孔３ｃを連通しない
位置まで移動するようになっている。

【００１５】粘性流体６はシリコンオイル等からなり、
ケース１、ケースカバー２及びディスクプレート３によ
って密閉された空間内に充填されている。

【００１６】以上のように構成された回転伝動機構にお
いては、ケース１とディスクプレート３との間に回転差
が生ずると、各ボール４はケースカバー２の溝２ｂに沿
って転動しながらディスクプレート３の溝３ｂ内を往復
移動する。その際、ケース１及びディスクプレート３の
回転速度差が大きくなると、各ボール４が粘性流体６に
抗して転動する際の抵抗が増大し、ケース１とディスク
プレート３との間で動力が伝達される。この場合、粘性
流体６の抵抗は各ボール４の移動速度に伴って大きくな
ることから、伝達される動力は回転速度差に応じて徐々
に大きくなる。その際、各溝２ｂ，３ｂは各ボールホル
ダ４ａによって互いに仕切られるため、粘性流体６の各
溝２ｂ，３ｂ間の移動が規制され、粘性流体６の抵抗が
より増大する。また、ボール４が移動すると粘性流体６
がボール４と各溝２ｂ，３ｂとの間を流通しようとする
ことにより、ディスクプレート３がケース１の端面側に
押し付けられ、その際の滑り摩擦によっても動力が伝達
される。また、ケース１及びディスクプレート３の回転
差が一方の回転方向に生ずると、可動プレート５がケー
ス１と同一の方向に回動し、図６に示すように可動プレ
ート５の各長孔５ａによって各溝３ｂの各孔３ｃが互い
に連通する。これにより、各ボール４が溝３ｂ内を移動
すると、溝３ｂ内の粘性流体６が可動プレート５の長孔
５ａを通って溝３ｂの一端側から他端側に移動する。ま
た、ケース１及びディスクプレート３の回転差が他方の
回転方向に生ずると、可動プレート５がケース１と同一
の方向に回動し、図７に示すように可動プレート５の各
長孔５ａが各溝３ｂの各孔３ｃからずれて各孔３ｃ間の
流通路が遮断される。これにより、各ボール４が溝３ｂ
内を移動する際、溝３ｂ内の粘性流体６は溝３ｂ内を移
動しにくくなり、各ボール４の移動に対する粘性流体６
の抵抗が増大する。

【００１７】このように、本実施形態の回転伝動機構に
よれば、各ボール４が粘性流体６に抗して転動する際の
抵抗によりケース１とディスクプレート３との間で動力
を伝達するとともに、ケース１と共に回動する可動プレ
ート５により、ディスクプレート３の各溝３ｂ間におけ
る粘性流体６の流通をケース１とディスクプレート３の
回転差が一方の回転方向に生じたときのみ規制するよう
にしたので、粘性流体６の抵抗による動力伝達力を一方
の回転方向では大きく、他方の回転方向では小さくする
ことができる。また、各ボールを保持するボールホルダ
４ａによって各溝２ｂ，３ｂの間を仕切り、粘性流体６
の各溝２ｂ，３ｂ間の移動を規制するようにしたので、
粘性流体６の抵抗をより増大させることができる。

【００１８】図８乃至図１４は本発明の第２の実施形態
を示すもので、図８は回転伝動機構の側面断面図、図９
は図８のＡ−Ａ線矢視方向断面図、図１０は図８のＢ−
Ｂ線方向から見た図、図１１は図８のＣ−Ｃ線方向から
見た図、図１２は回転伝動機構の分解斜視図である。

【００１９】この回転伝動機構は、ケース１０と、ケー
ス１０と同軸状に配置されたディスクプレート１１と、
ケース１０の端面及びディスクプレート１１間に配置さ
れたスラストディスク１２と、ケース１０の端面及びス
ラストディスク１２間に配置された複数のボール１３
と、ディスクプレート１１及びスラストディスク１２間
に配置された複数のスラストボール１４とを備え、ケー
ス１０内における各ボール１３の移動する空間には粘性
流体１５が充填されている。即ち、ケース１０は一方の
回転体を、ディスクプレート１１及びスラストディスク
１２は他方の回転体を、各ボール１３は転動体をそれぞ
れ構成している。

【００２０】ケース１０は一端を開口した筒形をなし、
その他端の中央にはディスクプレート１１の一端側を支
持する軸受け１０ａが設けられている。ケース１０はデ
ィスクプレート１１との対向面に各ボール１３を係合す
る溝１０ｂを有し、溝１０ｂは周方向に連続して延び、
それぞれ各ボール１３をディスクプレート１１の溝１１
ｂに沿って往復移動させるように蛇行状に形成されてい
る。ケース１０の他端には図示しない一方の駆動系に連
結されるフランジ１０ｃが設けられている。

【００２１】ディスクプレート１１は軸方向に延びるシ
ャフト１１ａを有し、シャフト１１ａの一端にはケース
１０の一端側に係止するストッパプレート１１ｂがナッ
ト１１ｃによって締結され、これによりディスクプレー
ト１１がケース１０内に回動自在に組付けられている。
ディスクプレート１１の他端面には図示しない他方の駆
動系に連結するためのピン１１ｄが取付けられるととも
に、ケース１０内に粘性流体１５を充填するための充填
孔１１ｅが設けられ、充填孔１１ｅは粘性流体１５が充
填された後にスクリュープラグ１１ｆで封鎖されるよう
になっている。この場合、充填孔１１ｅは注入用と空気
抜き用として計２箇所以上に設けられている。また、デ
ィスクプレート１１にはスラストディスク１２との対向
面に各スラストボール１４を保持する複数の凹部１１ｇ
が周方向に等間隔で設けられ、各凹部１１ｇはスラスト
ボール１４の半面に係合している。更に、ディスクプレ
ート１１とケース１０との間には、オイルシール１１
ｈ，１１ｉ及びＣリング１１ｊが介装されている。

【００２２】スラストディスク１２はディスクプレート
１１のシャフト１１ａを挿入する孔１２ａを有し、シャ
フト１１ａに回動自在に支持されている。スラストディ
スク１２はケースとの対向面に各ボール１３を係合する
多数の溝１２ｂを有し、各溝１２ｂは径方向に直線状に
延び、それぞれ周方向に等間隔で設けられている。各溝
１２ｂ内にはスラストディスク１２の一端側に貫通する
流体充填用の孔１２ｃが設けられ、孔１２ｃはディスク
プレート１１の充填孔１１ｅに連通するようになってい
る。また、スラストディスク１２にはディスクプレート
１１との対向面に各スラストボール１４を保持する複数
の凹部１２ｄが周方向に等間隔で設けられ、各凹部１２
ｄはスラストボール１４の半面に係合している。この場
合、各凹部１２ｄは一部が周方向の一方に徐々に傾斜を
なして延びるように形成されている。

【００２３】各ボール１３はスラストディスク１２の周
方向に配置され、それぞれケース１０の溝１０ｂとスラ
ストディスク１２の溝１２ｂに転動自在に係合してい
る。

【００２４】各スラストボール１４はディスクプレート
１１の周方向に配置され、それぞれディスクプレート１
１の凹部１１ｇとスラストディスク１２の凹部１２ｄに
係合し、ディスクプレート１１及びスラストディスク１
２が互いに一体に回転するように連結されている。

【００２５】粘性流体３５はシリコンオイル等からな
り、ケース１０及びディスクプレート１１によって密閉
された空間内に充填されている。

【００２６】以上のように構成された回転伝動機構にお
いては、ケース１０とディスクプレート１１との間に回
転差が生ずると、各ボール１３はケース１０の溝１０ｂ
に沿って転動しながらスラストディスク１２の溝１２ｂ
内を往復移動する。その際、ケース１０及びディスクプ
レート１１の回転速度差が大きくなると、各ボール１３
が粘性流体１５に抗して転動する際の抵抗が増大し、ケ
ース１０とディスクプレート１１との間で動力が伝達さ
れる。この場合、粘性流体１５の抵抗は各ボール１３の
移動速度に伴って大きくなることから、伝達される動力
は回転速度差に応じて徐々に大きくなる。その際、ケー
ス１０及びディスクプレート１１の回転差が一方の回転
方向に生ずると、図１３に示すようにディスクプレート
１１の凹部１１ｇとスラストディスク１２の凹部１２ｄ
にはスラストボール１４の球面に沿って形成された面に
それぞれスラストボール１４からの力が加わる。また、
ケース１０及びディスクプレート１１の回転差が他方の
回転方向に生ずると、図１４に示すようにディスクプレ
ート１１の凹部１１ｇにはスラストボール１４の球面に
沿って形成された面にスラストボール１４からの力が加
わり、スラストディスク１２の凹部１２ｄには周方向に
延びる傾斜面にスラストボール１４からの力が加わる。
これにより、スラストディスク１２側ではスラストボー
ル１４が凹部１２ｄの傾斜面に移動しようとするため、
その反力が軸方向に作用してスラストディスク１２がケ
ース１０の端面に圧接し、その滑り摩擦により動力の伝
達力が増大する。

【００２７】このように、本実施形態の回転伝動機構に
よれば、各ボール１３が粘性流体１５に抗して転動する
際の抵抗によりケース１０とディスクプレート１１との
間で動力を伝達するとともに、ディスクプレート１１と
スラストディスク１２とをディスクプレート１１及びス
ラストディスク１２の凹部１１ｇ，１２ｄに係合する複
数のスラストボール１４によって連結し、ケース１０と
ディスクプレート１１の回転差が一方の回転方向に生じ
たときのみ各スラストボール１４の反力を軸方向に生じ
させてスラストディスク１２とケース１０との間に滑り
摩擦による抵抗を発生させるようにしたので、第１の実
施形態と同様、動力伝達力を一方の回転方向では大き
く、他方の回転方向では小さくすることができる。尚、
本実施形態においても、第１の実施形態と同様、各溝１
０ｂ，１２ｂの間を各ボール１３を保持する仕切部材で
仕切ることにより、粘性流体１５の抵抗をより増大させ
ることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１及び２の
回転伝動機構によれば、動力伝達力を一方の回転方向で
は大きく、他方の回転方向では小さくすることができる
ので、例えば自動車におけるアンチロック・ブレーキ・
システムとの組合わせなど、条件に応じて動力伝達力の
大きさを変えたい場合に有利である。

【００２９】また、請求項３の回転伝動機構によれば、
請求項１及び２の効果に加え、粘性流体の抵抗を増大さ
せることができるので、動力の伝達をより確実に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す回転伝動機構の
側面断面図

【図２】図１のＡ−Ａ線矢視方向断面図

【図３】図１のＢ−Ｂ線方向から見た図

【図４】図１のＣ−Ｃ線方向から見た図

【図５】回転伝動機構の分解斜視図

【図６】回転伝動機構の動作説明図

【図７】回転伝動機構の動作説明図

【図８】本発明の第２の実施形態を示す回転伝動機構の
側面断面図

【図９】図８のＡ−Ａ線矢視方向断面図

【図１０】図８のＢ−Ｂ線方向から見た図

【図１１】図８のＣ−Ｃ線方向から見た図

【図１２】回転伝動機構の分解斜視図

【図１３】回転伝動機構の動作説明図

【図１４】回転伝動機構の動作説明図

【符号の説明】

１…ケース、２…ケースカバー、２ｂ…溝、３…ディス
クプレート、３ｂ…溝、３ｃ…孔、４…ボール、５…可
動プレート、５ａ…長孔、６…粘性流体、１０…ケー
ス、１０ｂ…溝、１１…ディスクプレート、１２…スラ
ストディスク、１２ｂ…溝、１３…ボール、１４…スラ
ストボール、１５…粘性流体。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに所定の面を軸方向に対向させて同
   軸状に配置された一対の回転体と、 各回転体の対向面間に配置された複数の転動体と、 一方の回転体の対向面に設けられ、各転動体を回転体の
   径方向に移動自在に係合する複数の溝と、 他方の回転体の対向面に設けられ、各回転体が互いに回
   転差を生ずると各転動体を一方の回転体の溝に沿って往
   復移動させる連続した溝と、 各回転体の溝内に充填された粘性流体と、 各転動体の溝内の移動によって流動する粘性流体を所定
   の流路に流通させる流体流通手段と、 各回転体の回転差が一方の回転方向に生ずると前記流路
   の粘性流体の流通を規制する流通規制手段とを備えたこ
   とを特徴とする回転伝動機構。
2. 【請求項２】 互いに所定の面を軸方向に対向させて同
   軸状に配置された一対の回転体と、 各回転体の対向面間に配置された複数の転動体と、 一方の回転体の対向面に設けられ、各転動体を回転体の
   径方向に移動自在に係合する複数の溝と、 他方の回転体の対向面に設けられ、各回転体が互いに回
   転差を生ずると各転動体を一方の回転体の溝に沿って往
   復移動させる連続した溝と、 各回転体の溝内に充填された粘性流体と、 各回転体の回転差が一方の回転方向に生ずると各回転体
   の所定部位を軸方向に圧接させる圧接手段とを備えたこ
   とを特徴とする回転伝動機構。
3. 【請求項３】 前記各回転体の対向面間に一方の回転体
   の溝と他方の回転体の溝とを仕切る仕切部材を設けたこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の回転伝動機構