粘性カップリングユニット

粘性カップリングは、粘性流体を媒体としてトルクと回転を伝達する機械装置です。

交互に配置された多孔板を備え、粘性流体で満たされた回転粘性カップリングは、自動車システムでトルクを伝達するために使用されます。^[1]この装置は、密閉されたドラム内に互いに非常に接近して取り付けられたタブまたは穿孔のある多数の円形プレートで構成されています。交互のプレートは、アセンブリの一端で駆動シャフトに、他端で従動シャフトに接続されます。ドラムには、多くの場合シリコンベースのダイラタント流体が約 80 体積% 充填されています。2 組のプレートが同時に回転している場合、流体は冷たいままで液体のままです。プレートが異なる速度で回転し始めると、タブまたは穿孔による流体のせん断効果により、ダイラタント流体の粘度がせん断によって急速に増加するため、流体が加熱されてほぼ固体になります。この状態の流体は、プレートを効果的に接着し、1 組のプレートから他の組のプレートに動力を伝達します。タブまたは穿孔のサイズ、プレートの数、および使用する流体によって、この機械的転送の強度と開始が決まります。

このタイプのデバイスは、トルクを伝達するために媒体の運動量ではなく粘性を使用する点で、トルク コンバータなどの流体カップリングとは本質的に異なります。これにより、非常に小さなスケールでも潜在的に有用となり、冷却の必要性が少なくなります。伝達されるトルクは、入力と出力の速度の差に敏感ですが、それらの共通速度とはほとんど無関係です。

一部の四輪駆動(4WD)車両では、センターデフとして粘性カップリングが使用されています。

永久4WDオフロード対応車両用として初めて量産されたビスカスカップリングは、1980年から1988年モデルまで生産されたAMCイーグルに搭載された。 ^[2] AMCイーグルのシングルスピードモデル119ニュープロセスセンターディファレンシャルは、液体シリコンベースの材料で満たされたビスカスカップリングを使用していた。^[3]これは、濡れた路面でも乾いた路面でも、最大の牽引力で静かでスムーズな車軸への動力伝達のために、フロントとリアのディファレンシャルを連結した。^[4]

ビスカス カップリングは、トヨタ セリカ GT-Fourなどの自動車のセンター デファレンシャルとして、また後車軸のリミテッド スリップ デファレンシャル(LSD) としても使用されています。ビスカス カップリングは、機械式トランスファートルセンデファレンシャルなどの技術よりも安価に四輪駆動を実装する方法を提供します。

ボルボ、スバル、ランドローバー、ボクスホール/オペル、その他多くのメーカーも、さまざまな時期にドライブラインに粘性カップリングを使用してきました。現在では、ほとんどが電子制御デバイスに置き換えられています。

トニー・ロルトは、当時フレディ・ディクソンと共同で、特に四輪駆動の車両トランスミッション システムの自動カップリングに適用されるオリジナルのアイデアと開発を行った人物としてよく知られています。ファーガソン リサーチとFF デベロップメントは、 4WD システムとデバイスに関する初期の研究の多くを商品化するために 1970 年代に設立された会社です。

GKN ドライブラインは現在、残っている全世界の特許を所有しており、他のドライブライン コンポーネントと統合された粘性カップリングのさまざまなバリエーションと組み合わせを提供していると考えられます。

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