JPH0727149A - 遠心流体クラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動力をエンジン補機などの被駆動軸に効率
よく伝達すると共に構成を簡単にしてコストのかからな
いシンプルな遠心流体クラッチを得る。 【構成】 回転軸１に対し回転自在にプーリ２を軸支
し、その内部に粘性流体３を密閉した密閉空間内でイン
ナプレート４を回転軸１に固定し、その外周に係合しか
つインナプレート４相互間に挿入されたアウタプレート
５を有する遠心錘６を４分割して配設し、遠心錘６は噛
合機構９を介して半径方向にスライドできるようにプー
リ２の側壁と係合し、ばね手段で中心方向に押圧されて
いる。遠心力で遠心錘６が外側へ移動すると回転が所定
速度に制限して伝達される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、駆動力を補機などの
被駆動軸に効率よく伝達し得る遠心流体クラッチに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエンジン等の駆動力を従動回転
体に伝達する系において、その周辺には一般にオルター
ネータ、パワステアリングポンプ、あるいはクーラ用コ
ンプレッサなど種々の補機が配置され、これらの補機を
駆動するためエンジンの動力が利用される。かかる補機
への駆動力の伝達は、一般にエンジンの出力軸と補機の
入力軸の両者にプーリを設け、両プーリ間にベルトを掛
け渡して動力が伝達される。

【０００３】このような補機への駆動力の伝達方法は、
特にエンジンが高速回転をする場合には、エンジンと補
機の回転比が一定に設定されているため、補機へ必要以
上の高速回転が伝達されるなど種々の問題があり、これ
らに対処する方法の一例として、例えば特開平４−１０
９０３４号公報により遊星減速機構に一方クラッチと流
体クラッチを組合せた補機駆動装置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したエンジン駆動
力をプーリ、ベルトで補機へ直接伝達する方法では、前
記特許公報でも指摘しているように、回転が必要以上に
高くなり、動力の伝達、遮断の際の衝撃力による破損の
虞れや、耐久力の低下、騒音の増大、効率悪化による動
力損失の増大が生じるなど種々の問題がある。

【０００５】そこで、上記公報による補機駆動装置で
は、流体クラッチを組合せて動力の伝達の円滑化を図
り、衝撃による不快感の防止と耐久性の向上を図ってい
る。

【０００６】しかしながら、このような機構のクラッチ
は装置全体の機構が複雑であり、従って機構全体が大き
く、コストが高くなるという問題があり、スペースや費
用の点から手軽には利用できないことになる。

【０００７】この発明は、上記従来の補機用のクラッチ
機構の問題点に留意して、駆動力をエンジン補機などの
被駆動軸に効率よく伝達すると共に構成をシンプルにし
てコストのかからない安価なクラッチを提供することを
課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
としてこの発明は、回転軸に回転自在に軸支される外輪
を設け、回転軸と外輪の間に形成した密閉空間内に粘性
流体を封入すると共に回転軸の外周に複数枚の円板状イ
ンナプレートを所定の間隔で固定し、インナプレート相
互の隙間に挿入されるアウタプレートを一体に有する周
方向に分割された遠心錘と、遠心錘と外輪との間で半径
方向に遠心錘を摺動案内しかつ遠心錘からのトルクを伝
達するように係合する噛合部と、遠心錘を中心軸方向に
付勢するばね手段とを備えて成る遠心流体クラッチとし
たのである。

【０００９】

【作用】上記の構成としたこの発明のクラッチは、極め
てシンプルな構成でありながら遠心クラッチと流体クラ
ッチの両機能を併有し、エンジン周辺の補機用は勿論、
主回転軸系であっても使用できる。

【００１０】低速回転時には、遠心錘はそのアウタープ
レートがインナプレートと重なり合う面の粘性抵抗によ
り回転し、トルク伝達は回転軸からインナプレート、遠
心錘、噛合部を経て外輪に伝達される。

【００１１】高速回転時には、遠心錘に作用する遠心力
がばね手段の弾性力に打ち勝つ程の高速になると、遠心
錘は噛合部を介して案内され外側へ少しずつスライド
し、インナプレートと向い合う面が小さくなり、トルク
はそのまま外輪へは伝達されなくなる。

【００１２】従って、ばね手段の弾性力を予め所定の値
に設定することによって決まる所定の回転速度以上では
回転軸の回転はそのまま外輪へ伝達されなくなり、上記
弾性力及び粘性流体との関係で決まる所定速度に保持さ
れる。

【００１３】

【実施例】以下この発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は実施例の遠心流体クラッチの主要断
面図、図２は図１の矢視II−IIから見た断面図である。

【００１４】図示のように、遠心流体クラッチ（以下ク
ラッチと略称する）は、エンジン等から回転力が伝達さ
れる入力軸としての回転軸１に回転自在にプーリ２が軸
支され、プーリ２と回転軸１との間には密閉空間が形成
され、この密閉空間には粘性流体３が封入されている。
プーリ２の外周にはベルト掛けのためのベルト案内溝が
設けられている。

【００１５】上記密閉空間内で、回転軸１の外周には複
数枚のインナプレート４が所定の間隔で固定され、この
インナプレート４の相互間の隙間に挿入されインナプレ
ートとその重なり合う面で摺動係合するアウタプレート
５を有する遠心錘６が周方向に複数個（図示の例では４
つ）に分割して設けられている。

【００１６】上記のように複数個に分割された遠心錘６
の各ブロックは、その背面をプーリ２の内周壁に設けた
ばね７により回転軸の軸心方向に押圧されている。ばね
７の弾性力は、所定の回転数以上では回転軸１の回転を
プーリ２に伝達しないように遠心錘６が遠心力で外方向
へ移動し得るようにするのに見合う大きさに設定され
る。

【００１７】８はベアリングシールであり、これにより
プーリ内部が密閉空間としてシールされている。９は遠
心錘６の側壁とプーリ２の側壁との間で遠心錘６が半径
方向にスライドするのを案内しかつ回転トルクをプーリ
２へ伝達する噛合機構である。なお、図示省略している
が、この噛合機構９の端には遠心錘６が図２に示すイン
ナプレート４との間に設けられた最小隙間以下にインナ
プレート４の外周へ接近しないようにストッパがそれぞ
れ設けられている。

【００１８】以上の構成とした実施例のクラッチは次の
ように作用する。回転軸１に駆動力が低速で入力される
（回転方向は左右いずれの方向でもよい）と、インナプ
レート４は回転軸１に固定されているからこれが回転軸
１と共に回転する。低速回転では遠心力はばね７の弾性
力より小さいため、ばね７に押されて遠心錘６はそのア
ウタプレート５がインナプレート４の間に十分挿入され
た状態である。従って、回転トルクはアウタプレート５
とインナプレート４が向い合う面に作用する粘性流体の
せん断力により十分遠心錘６へ伝達される。遠心錘６が
回転すると、遠心錘６は噛合機構９によりプーリ２に係
合しているからプーリ２が回転し、トルクが伝達される
のである。

【００１９】エンジンが高速回転になると、それにつれ
て遠心錘６に作用する遠心力も増大し、遂にはばね７で
設定されている所定の弾性力よりも大きくなると、遠心
錘６は噛合機構９で半径方向に案内されながら外方へス
ライドして移動する。このため、アウタプレート５とイ
ンナプレート４の向い合う摺動面が小さくなり、従って
伝達されるトルクも減少する。従って、低速回転から所
定回転数まではプーリ２は入力軸の回転に比例して上昇
するが、ばねの弾性力よりも遠心力の方が大きい高速回
転なるとプーリ２への粘性抵抗による回転の伝達が減少
し、所定以上には回転速度が伝達されなくなる。かかる
回転の伝達の状態を図３に示している。

【００２０】なお、上記実施例では主としてインナプレ
ート４とアウタプレート５の非接触の粘性抵抗による駆
動力伝達として説明したが、インナプレートと遠心錘を
低速時には接触（押圧）構造とすることもでき、伝達力
をさらに向上できる。

【００２１】図４は他の実施例を示しており、図５の４
輪駆動車の動力伝達経路に配設した例である。この場
合、図５に示すエンジン１０からの駆動力を伝達する主
駆動軸１１を、図４の回転軸１に締結し、外輪２’を車
輪側の従動軸に締結してある。

【００２２】クラッチ１２の内部構造は、原則として図
１のものと同じであるが、取付スペースの制約を考慮し
て補機駆動用に比べると外径を小さく、軸方向に長い形
状とし、その分インナプレート４とアウタプレート５の
数を増設してある。同じ機能部材については同じ符号を
付して説明は省略する。

【００２３】上記のように構成したこの実施例のクラッ
チは、４輪駆動車に利用すると次のような作用が得られ
る。

【００２４】４輪駆動を必要とする悪路走行や発進時は
低速走行であり、スプリング力でアウタプレート６がイ
ンナプレート４に十分嵌合し、いわゆるビスカスカップ
リングの如く駆動トルクを伝達して４輪駆動を発揮す
る。特に４輪駆動を必要としない高速走行では、遠心力
によりアウタプレート６が外径側に広がってトルク伝達
力がなくなり、実質的に２輪駆動となる。すなわち、走
行速度に応じて自動的に４輪駆動と２輪駆動の切替えを
行なうものである。

【００２５】

【効果】以上詳細に説明したように、この発明は回転軸
に固定したインナプレートに係合するアウタプレートを
有する遠心錘を外輪との間の粘性流体を密封した空間内
に設けて遠心錘の回転を噛合部を介して外輪に伝達し、
高速回転時にはばね手段を遠心力で押し戻して遠心錘の
回転を所定速度に保持するようにしたから、低速運転時
には十分な伝達トルクが得られ、補機が効率良く駆動さ
れ、かつ高速運転時には補機の過回転が防止でき、従っ
て補機の小型化、信頼性向上、騒音の低減等の効果が得
られる。また、補機を効率の良い回転数で駆動でき、燃
費の改善ができる。

【００２６】さらに、無段変速であるから、変速ショッ
クがなく、なめらかな変速が可能であり、構造が非常に
簡単なため低コストでの製造が可能となるなど種々の利
点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の遠心流体クラッチの主要断面図

【図２】図１の矢視II−IIから見た断面図

【図３】作用の説明図

【図４】他の実施例の遠心流体クラッチの主要断面図

【図５】応用例の説明図

【符号の説明】

１ 回転軸 ２ プーリ ３ 粘性流体 ４ インナプレート ５ アウタプレート ６ 遠心錘 ７ ばね ８ ベアリングシール ９ 噛合機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転軸に回転自在に軸支される外輪を設
   け、回転軸と外輪の間に形成した密閉空間内に粘性流体
   を封入すると共に回転軸の外周に複数枚の円板状インナ
   プレートを所定の間隔で固定し、インナプレート相互の
   隙間に挿入されるアウタプレートを一体に有する周方向
   に分割された遠心錘と、遠心錘と外輪との間で半径方向
   に遠心錘を摺動案内しかつ遠心錘からのトルクを伝達す
   るように係合する噛合部と、遠心錘を中心軸方向に付勢
   するばね手段とを備えて成る遠心流体クラッチ。