JP2011131693A - Free wheel hub - Google Patents

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diaphragm
wheel drive
spring retainer
hub
negative pressure
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Koji Sato
光司 佐藤
Takahide Saito
隆英 齋藤
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NTN Corp
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NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance reliability of the maintenance function of a two-wheel driving state, in a free wheel hub for maintaining the two-wheel driving state by magnetic attraction force by a permanent magnet. <P>SOLUTION: A cap-shaped connecting member 14 for connecting a diaphragm 11 and a slide gear 9 is butted against one side surface of the diaphragm 11 for partitioning the inside of a hub housing 6 into a two-wheel driving side negative pressure chamber 40 and a four-wheel driving side negative pressure chamber 41, and a spring retainer 15 butted against its connecting member 14 and the other side surface of the diaphragm 11 is joined by a rivet 16. The permanent magnet 20 is fixed to an inner surface of the diaphragm 11, and the slide gear 9 is maintained in the two-wheel driving state of meshing with and releasing from an outer gear 7 fixed inside the housing 6 by the action of magnetically attracting the spring retainer 15 by its permanent magnet 20. A guide cylinder 31 is formed in a diaphragm cover 13 for holding an outer peripheral part of the diaphragm 11, and a cylindrical head part 16a of the rivet 16 is slidably guided by its guide cylinder 31, and the spring retainer 15 is prevented from inclining by vibration, and the two-wheel driving state is maintained. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、4輪駆動車のフリーホイールハブに関する。   The present invention relates to a freewheel hub for a four-wheel drive vehicle.

FRベースの4輪駆動車においては、エンジンおよびトランスミッションからの動力を前側プロペラシャフトと後側プロペラシャフトに分配するトランスファを有し、そのトランスファによって2輪駆動(2WD)と4輪駆動(4WD)とに切換えるようにしている。   The FR-based four-wheel drive vehicle has a transfer that distributes power from the engine and the transmission to the front propeller shaft and the rear propeller shaft, and by the transfer, two-wheel drive (2WD) and four-wheel drive (4WD) To switch to.

ここで、2輪駆動による走行時に、従動側車輪と従動側車軸とが結合された状態にあると、従動側車輪から従動側車軸が回転されるため、走行抵抗が増大してエネルギが無駄に消費されることになる。   Here, when the driven side wheel and the driven side axle are in a coupled state during traveling by two-wheel drive, the driven side axle is rotated from the driven side wheel, so that the traveling resistance increases and energy is wasted. Will be consumed.

そのような不都合を解消するため、特許文献1に記載された4輪駆動車においては、従動側車輪と従動側車軸との間にフリーホイールハブを設け、トランスファの2輪駆動への切換えにおいて、従動側車輪を従動側車軸から切り離し、従動側車輪をフリー状態として無駄な走行抵抗の低減を図り、一方、トランスファの4輪駆動への切換えにおいては、従動側車輪と従動側車軸とをロック状態にして、エンジンからの動力が従動側車輪に伝達されるようにしている。   In order to eliminate such inconvenience, in the four-wheel drive vehicle described in Patent Document 1, a free wheel hub is provided between the driven wheel and the driven axle, and the transfer is switched to the two-wheel drive. The driven wheel is disconnected from the driven axle and the driven wheel is set free to reduce wasteful running resistance. On the other hand, when the transfer is switched to four-wheel drive, the driven wheel and the driven axle are locked. Thus, the power from the engine is transmitted to the driven wheel.

2輪駆動と4輪駆動の切換えのため、上記特許文献1に記載されたフリーホイールハブにおいては、従動側車軸と同軸上に従動側車輪のホイールハブを回転可能に設け、そのホイールハブのアウタ側端面に連結されたハブハウジングの内部にダイヤフラムを組込んで2輪駆動側負圧室と4輪駆動側負圧室とを形成し、上記2輪駆動側負圧室の減圧によりダイヤフラムを2輪駆動側負圧室に向けて変形させ、そのダイヤフラムに連結されたスライドギヤを従動側車軸上でスライドさせて、そのスライドギヤとハブハウジングの内部に固定されたアウタギヤの噛合を解除し、従動側車軸に対してホイールハブをフリー状態としている。   In order to switch between two-wheel drive and four-wheel drive, in the free wheel hub described in Patent Document 1, the wheel hub of the driven wheel is provided rotatably on the same axis as the driven axle. A two-wheel drive side negative pressure chamber and a four-wheel drive side negative pressure chamber are formed by incorporating a diaphragm into a hub housing connected to the side end face. It is deformed toward the wheel drive side negative pressure chamber, the slide gear connected to the diaphragm is slid on the driven side axle, the meshing of the slide gear and the outer gear fixed inside the hub housing is released, and the driven The wheel hub is free with respect to the side axle.

また、上記4輪駆動側負圧室の減圧によりダイヤフラムを4輪駆動側負圧室に向けて変形させ、アウタギヤ側に向けて移動するスライドギヤとそのアウタギヤの噛合によりホイールハブを従動側車軸に対してロック状態としている。   Further, the diaphragm is deformed toward the four-wheel drive side negative pressure chamber by depressurization of the four-wheel drive side negative pressure chamber, and the wheel hub is moved to the driven side axle by meshing the slide gear and the outer gear moving toward the outer gear side. On the other hand, it is locked.

ここで、2輪駆動状態(フリー状態)または4輪駆動状態(ロック状態)を維持するために、2輪駆動側負圧室または4輪駆動側負圧室の減圧を長時間にわたって維持する構成であると、負圧室のそれぞれを密封するシール部材や、それぞれの負圧室に連通する負圧経路を密封するシール部材に常に大きな吸引力が負荷されて、そのシール部材の機能を低下させ、耐久性を低下させることになる。   Here, in order to maintain the two-wheel drive state (free state) or the four-wheel drive state (lock state), the pressure reduction of the two-wheel drive side negative pressure chamber or the four-wheel drive side negative pressure chamber is maintained for a long time. In this case, a large suction force is always applied to the seal member that seals each of the negative pressure chambers and the seal member that seals the negative pressure path communicating with each of the negative pressure chambers, thereby reducing the function of the seal member. , Will reduce durability.

そのような不都合を解消するため、上記フリーホイールハブにおいては、ダイヤフラムの外周部を保持するダイヤフラムカバーの内面に永久磁石を取付け、その永久磁石がダイヤフラムの一側面に固定されたスプリングリテナを磁力により吸引する作用によって2輪駆動状態を維持するようにしている。   In order to eliminate such inconvenience, in the above freewheel hub, a permanent magnet is attached to the inner surface of the diaphragm cover that holds the outer periphery of the diaphragm, and a spring retainer that is fixed to one side of the diaphragm is magnetically attached to the permanent magnet. The two-wheel drive state is maintained by the sucking action.

また、ダイヤフラムカバーとスプリングリテナ間にスプリングを組込み、そのスプリングがダイヤフラムを押圧する作用によって4輪駆動状態を維持するようにしている。このとき、永久磁石による磁気吸引力がスプリングの弾性力より小さいと、2輪駆動状態を維持することができないため、永久磁石による磁気吸引力をスプリングの押圧力より高い値に設定している。   Also, a spring is incorporated between the diaphragm cover and the spring retainer, and the four-wheel drive state is maintained by the action of the spring pressing the diaphragm. At this time, if the magnetic attractive force by the permanent magnet is smaller than the elastic force of the spring, the two-wheel drive state cannot be maintained, so the magnetic attractive force by the permanent magnet is set to a value higher than the pressing force of the spring.

特開平10−278621号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-278621

ところで、上記のように、永久磁石による磁気吸引力によって2輪駆動状態を維持し、スプリングの押圧によって4輪駆動状態を維持するフリーホイールハブにおいては、2輪駆動による車両の走行状態で、振動等によりスプリングリテナに傾きが生じると、磁気吸引力が急激に低下し、4輪駆動側負圧室を減圧していないのにも拘わらず、スプリングの弾性力によって4輪駆動状態に切り換わる可能性があり、維持機能の信頼性が低いという問題がある。   By the way, as described above, in the free wheel hub that maintains the two-wheel drive state by the magnetic attraction force by the permanent magnet and maintains the four-wheel drive state by the pressing of the spring, it vibrates in the traveling state of the vehicle by the two-wheel drive. If the spring retainer tilts due to, etc., the magnetic attraction force decreases rapidly, and it is possible to switch to the four-wheel drive state by the elastic force of the spring even though the four-wheel drive side negative pressure chamber is not decompressed. There is a problem that the reliability of the maintenance function is low.

この発明の課題は、永久磁石による磁気吸引力によって2輪駆動状態を維持するようにしたフリーホイールハブにおいて、2輪駆動状態の維持機能の信頼性を高めることである。   An object of the present invention is to improve the reliability of a two-wheel drive state maintaining function in a freewheel hub configured to maintain a two-wheel drive state by a magnetic attractive force by a permanent magnet.

上記の課題を解決するため、この発明においては、従動側車軸と同軸上に従動側車輪のホイールハブを回転可能に設け、そのホイールハブのアウタ側端面に連結されたハブハウジングの内部に、そのハブハウジングと一体に回転するアウタギヤを設け、前記ハブハウジングの内部に位置する従動側車軸の端部にスライドギヤをスライド自在に嵌合し、かつ、回り止めし、前記ハブハウジングの内部を2輪駆動側負圧室と4輪駆動側負圧室とに仕切るダイヤフラムの一側面に、そのダイヤフラムと前記スライドギヤとを連結するキャップ状の連結部材を衝合し、その連結部材とダイヤフラムの他側面に衝合されたスプリングリテナを結合し、前記ダイヤフラムの外周部を支持し、前記ハブハウジングの内径面に外周部が取り付けられたダイヤフラムカバーの内面に前記スプリングリテナを磁気吸引する永久磁石を固定し、かつ、ダイヤフラムとスプリングリテナとの間に前記スライドギヤがアウタギヤと噛合する方向にダイヤフラムを付勢するスプリングを組込み、前記2輪駆動側負圧室の減圧によるダイヤフラムの弾性変形によってスライドギヤをアウタギヤとの噛合が解除する方向に移動させて2輪駆動に切換え、前記永久磁石がスプリングリテナを磁気吸引する作用によって2輪駆動への切換え状態を保持し、4輪駆動側負圧室の減圧によるダイヤフラムの弾性変形によってスライドギヤをアウタギヤに噛合する位置まで移動させて4輪駆動に切換え、前記スプリングがダイヤフラムをアウタギヤに向けて付勢する作用により4輪駆動への切換え状態を保持するようにしたフリーホイールハブにおいて、前記ダイヤフラムカバーとスプリングリテナの相互間に、そのスプリングリテナを軸方向に摺動案内する案内手段を設けた構成を採用したのである。   In order to solve the above problems, in the present invention, a wheel hub of a driven wheel is provided rotatably on the same axis as the driven axle, and the hub hub connected to the outer side end surface of the wheel hub is provided in the hub housing. An outer gear that rotates integrally with the hub housing is provided, a slide gear is slidably fitted to the end of the driven axle located inside the hub housing, and is prevented from rotating. A cap-shaped connecting member that connects the diaphragm and the slide gear is abutted against one side surface of the diaphragm that partitions the driving side negative pressure chamber and the four-wheel driving side negative pressure chamber, and the connecting member and the other side surface of the diaphragm A diaphragm in which a spring retainer abutted on the outer periphery of the hub housing is coupled to support the outer peripheral portion of the diaphragm, and the outer peripheral portion is attached to the inner diameter surface of the hub housing. A permanent magnet that magnetically attracts the spring retainer is fixed to the inner surface of the diaphragm cover, and a spring that urges the diaphragm in the direction in which the slide gear meshes with the outer gear is incorporated between the diaphragm and the spring retainer. Due to the elastic deformation of the diaphragm due to the decompression of the side negative pressure chamber, the slide gear is moved in the direction to release the engagement with the outer gear and switched to the two-wheel drive, and the permanent magnet magnetically attracts the spring retainer to the two-wheel drive. The switching state is maintained, the slide gear is moved to a position where it meshes with the outer gear by the elastic deformation of the diaphragm due to the pressure reduction in the negative pressure chamber on the four-wheel drive side, and switched to the four-wheel drive, and the spring biases the diaphragm toward the outer gear. By this function, the state of switching to four-wheel drive is maintained. In the wheel hub, the mutual of the diaphragm cover and the spring re antenna it is had adopted a configuration in which a guide means for guiding sliding the spring re container in the axial direction.

上記の構成からなるフリーホイールハブにおいて、2輪駆動側負圧室に対する減圧によりダイヤフラムを2輪駆動側負圧室に弾性変形させ、スライドギヤをアウタギヤとの噛合が解除する方向に移動させて2輪駆動に切換えると、永久磁石がスプリングリテナを磁気吸引する。このため、2輪駆動側負圧室の減圧を解除しても、フリーホイールハブは2輪駆動状態に維持される。   In the free wheel hub having the above-described configuration, the diaphragm is elastically deformed into the two-wheel drive side negative pressure chamber by reducing the pressure on the two-wheel drive side negative pressure chamber, and the slide gear is moved in the direction to release the engagement with the outer gear. When switched to wheel drive, the permanent magnet magnetically attracts the spring retainer. For this reason, even if the decompression of the two-wheel drive side negative pressure chamber is released, the freewheel hub is maintained in the two-wheel drive state.

このとき、スプリングリテナはダイヤフラムカバーに設けられた案内手段によって軸方向に摺動案内されるため、振動等によってスプリングリテナが傾くようなことはない。このため、スプリングリテナに対して安定した磁気吸引力を負荷することができ、フリーホイールハブを2輪駆動状態に確実に維持することができる。   At this time, since the spring retainer is slidably guided in the axial direction by the guide means provided on the diaphragm cover, the spring retainer does not tilt due to vibration or the like. For this reason, a stable magnetic attractive force can be applied to the spring retainer, and the freewheel hub can be reliably maintained in the two-wheel drive state.

ここで、スプリングリテナを軸方向に摺動案内する案内手段として、ダイヤフラムカバーの中心部に設けられたガイド筒と、スプリングリテナに設けられて2輪駆動への切り換え時に前記ガイド筒内にスライド自在に嵌合される円形突出部とからなるものを採用することができる。   Here, as a guide means for sliding and guiding the spring retainer in the axial direction, a guide tube provided at the center of the diaphragm cover, and a spring retainer which is slidable within the guide tube when switching to two-wheel drive. What consists of a circular protrusion part fitted by can be employ | adopted.

この場合、ガイド筒の先端面と外径面の交差部と、円形突出部の端面外周部の少なくとも一方に面取りを形成しておくことにより、ダイヤフラムを2輪駆動側負圧室に向けて弾性変形させる2輪駆動への切り換え時に、円形突出部をガイド筒内にスムーズに進入させることができ、2輪駆動状態に確実に切り換えることができる。   In this case, the diaphragm is elastically directed toward the two-wheel drive-side negative pressure chamber by forming a chamfer on at least one of the intersecting portion of the front end surface and the outer diameter surface of the guide tube and the outer peripheral portion of the end surface of the circular protrusion. At the time of switching to the two-wheel drive to be deformed, the circular protrusion can smoothly enter the guide cylinder, and the two-wheel drive state can be reliably switched.

上記案内手段における円形突出部は、連結部材とスプリングリテナの中心部に挿通されて、その両部材を結合一体化するリベットの頭部であってもよく、あるいは、スプリングリテナの軸心を中心とする同一円上に配置された複数の切起こし片からなるものであってもよい。   The circular protrusion in the guide means may be the head of a rivet that is inserted through the central part of the connecting member and the spring retainer to combine and integrate the two members, or centered on the axis of the spring retainer. It may be composed of a plurality of cut and raised pieces arranged on the same circle.

リベットの頭部を円形突出部とする場合において、そのリベットをアルミやステンレス等の非磁性体で形成しておくと、磁束の漏洩を防止し、永久磁石とスプリングリテナの相互間における磁気吸引力を高めることができる。   When the rivet head is a circular protrusion, if the rivet is made of a non-magnetic material such as aluminum or stainless steel, magnetic flux leakage is prevented, and the magnetic attractive force between the permanent magnet and the spring retainer Can be increased.

上記のように、この発明に係るフリーホイールハブにおいては、ダイヤフラムカバーとスプリングリテナの相互間に、スプリングリテナを軸方向に摺動案内する案内手段を設けたことにより、2輪駆動への切り換え状態で永久磁石により磁気吸引されるスプリングリテナが振動等で傾くのを防止することができ、フリーホイールハブを2輪駆動状態に確実に維持することができる。   As described above, in the freewheel hub according to the present invention, the guide means for slidingly guiding the spring retainer in the axial direction is provided between the diaphragm cover and the spring retainer. Therefore, it is possible to prevent the spring retainer magnetically attracted by the permanent magnet from being tilted due to vibration or the like, and the free wheel hub can be reliably maintained in the two-wheel drive state.

この発明に係るフリーホイールハブの実施の形態を示す縦断正面図Vertical front view showing an embodiment of a freewheel hub according to the present invention 図1に示すダイヤフラムの中央部を拡大して示す断面図Sectional drawing which expands and shows the center part of the diaphragm shown in FIG. ホイールハブのロック状態を示す断面図Sectional view showing the locked state of the wheel hub (I)は、案内手段の他の例を示す断面図、(II)は、(I)の一部切欠側面図(I) is a sectional view showing another example of the guiding means, (II) is a partially cutaway side view of (I)

以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図1に示すように、従動側車軸としての前側車軸1とその外側に設けられた前輪(従動側車輪)のホイールハブ2は同軸上の配置とされている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a front axle 1 as a driven axle and a wheel hub 2 of a front wheel (driven wheel) provided on the outside thereof are arranged coaxially.

前側車軸1とホイールハブ2との間には筒状のスピンドル3が組み込まれ、そのスピンドル3とホイールハブ2は軸受4によって相対的に回転自在に支持されている。   A cylindrical spindle 3 is incorporated between the front axle 1 and the wheel hub 2, and the spindle 3 and the wheel hub 2 are relatively rotatably supported by a bearing 4.

ホイールハブ2のアウタ側端面にはボルト5の締め付けによってハブハウジング6が連結されている。ハブハウジング6の内部に組込まれたアウタギヤ7は、環状をなし、その内径面にはスプライン歯8が形成されている。アウタギヤ7はハブハウジング6の内径面に固定されて、そのハブハウジング6と一体に回転するようになっている。   A hub housing 6 is coupled to the outer end surface of the wheel hub 2 by tightening bolts 5. The outer gear 7 incorporated in the hub housing 6 has an annular shape, and spline teeth 8 are formed on the inner surface thereof. The outer gear 7 is fixed to the inner diameter surface of the hub housing 6 and rotates integrally with the hub housing 6.

前側車軸1のハブハウジング6の内部に位置する端部にはスライドギヤ9が嵌合されている。スライドギヤ9はスプラインあるいはセレーションの嵌合によって前側車軸1に回り止めされ、かつ、軸方向に移動自在とされ、その外径面には上記アウタギヤ7のスプライン歯8と噛合可能なスプライン歯10が設けられている。   A slide gear 9 is fitted to an end portion of the front axle 1 located inside the hub housing 6. The slide gear 9 is prevented from rotating around the front axle 1 by fitting of a spline or serration, and is movable in the axial direction. A spline tooth 10 that can mesh with the spline teeth 8 of the outer gear 7 is formed on the outer diameter surface thereof. Is provided.

ハブハウジング6の内部にはダイヤフラム11が組込まれている。ダイヤフラム11の外周部は、固定リング12と、その固定リング12の小径筒部12aに嵌合される円筒部13aを外周に有するダイヤフラムカバー13によって両側から挟持され、上記固定リング12がハブハウジング6の内径面に嵌合されて、そのハブハウジング6に固定されている。   A diaphragm 11 is incorporated in the hub housing 6. The outer peripheral portion of the diaphragm 11 is sandwiched from both sides by a diaphragm cover 13 having a fixing ring 12 and a cylindrical portion 13a fitted to the small diameter cylindrical portion 12a of the fixing ring 12 on the outer periphery, and the fixing ring 12 is held in the hub housing 6. Are fixed to the hub housing 6.

また、ダイヤフラム11の内周部は、キャップ状の連結部材14と、その連結部材14に結合一体化された皿状の磁性金属からなるスプリングリテナ15によって両側から挟持されている。連結部材14とスプリングリテナ15は、図2に示すように、中心部に挿通されたリベット16の端部の加締めによって結合一体化されている。   Further, the inner peripheral portion of the diaphragm 11 is sandwiched from both sides by a cap-shaped connecting member 14 and a spring retainer 15 made of a plate-shaped magnetic metal coupled and integrated with the connecting member 14. As shown in FIG. 2, the connecting member 14 and the spring retainer 15 are coupled and integrated by crimping the end of the rivet 16 inserted through the center.

連結部材14の外周に形成された円筒部17の開口端は内方に折り曲げられてその円筒部17の内径面に重なり合う内筒部17aが形成され、その内筒部17aがスライドギヤ9の円筒状外径面9aに嵌合されて、スライドギヤ9と軸方向に連結されている。   The open end of the cylindrical portion 17 formed on the outer periphery of the connecting member 14 is bent inward to form an inner cylindrical portion 17 a that overlaps the inner diameter surface of the cylindrical portion 17, and the inner cylindrical portion 17 a is a cylinder of the slide gear 9. The outer peripheral surface 9a is engaged with the slide gear 9 in the axial direction.

連結部材14とスライドギヤ9の軸方向の連結に際し、ここでは、スライドギヤ9の円筒状外径面9aの端部にリング溝18を形成し、そのリング溝18に止め輪19を取付け、その止め輪19に内筒部17aの端部を係合させるようにしている。   When connecting the connecting member 14 and the slide gear 9 in the axial direction, here, a ring groove 18 is formed at the end of the cylindrical outer diameter surface 9a of the slide gear 9, and a retaining ring 19 is attached to the ring groove 18, The retaining ring 19 is engaged with the end portion of the inner cylindrical portion 17a.

図2に示すように、ダイヤフラムカバー13の内面における内周部には永久磁石20が取り付けられている。永久磁石20は、環状のものであってもよく、あるいは、複数の永久磁石片を環状に配置したものであってもよい。この永久磁石20はスライドギヤ9がアウタギヤ7に対する噛合が解除する状態でスプリングリテナ15を磁気吸引して、上記スライドギヤ9を噛合解除状態に保持するようになっている。   As shown in FIG. 2, a permanent magnet 20 is attached to the inner periphery of the inner surface of the diaphragm cover 13. The permanent magnet 20 may be annular, or may be a plurality of permanent magnet pieces arranged annularly. The permanent magnet 20 magnetically attracts the spring retainer 15 with the slide gear 9 disengaged from the outer gear 7 to hold the slide gear 9 in the disengaged state.

ここで、リベット16の材質は任意であるが、そのリベット16が磁性体で形成されていると、永久磁石20の磁束がそのリベット16に漏洩して、磁気吸引力が弱くなるため、上記リベット16をアルミやステンレス等の非磁性体で形成しておくのが好ましい。   Here, the material of the rivet 16 is arbitrary, but if the rivet 16 is formed of a magnetic material, the magnetic flux of the permanent magnet 20 leaks to the rivet 16 and the magnetic attractive force becomes weak. 16 is preferably formed of a nonmagnetic material such as aluminum or stainless steel.

ダイヤフラムカバー13とスプリングリテナ15の対向面間にはスプリング21が組込まれている。スプリング21は、スライドギヤ9がアウタギヤ7と噛合する方向にダイヤフラム11を付勢しており、そのスプリング21の弾性力は永久磁石20の磁気吸引力より小さい値に設定されている。   A spring 21 is incorporated between the facing surfaces of the diaphragm cover 13 and the spring retainer 15. The spring 21 urges the diaphragm 11 in the direction in which the slide gear 9 meshes with the outer gear 7, and the elastic force of the spring 21 is set to a value smaller than the magnetic attractive force of the permanent magnet 20.

ダイヤフラムカバー13とスプリングリテナ15の相互間には、永久磁石20がスプリングリテナ15を磁気吸引する状態で、そのスプリングリテナ15を軸方向に摺動案内する案内手段30が設けられている。   Between the diaphragm cover 13 and the spring retainer 15, there is provided guide means 30 that slides and guides the spring retainer 15 in the axial direction while the permanent magnet 20 magnetically attracts the spring retainer 15.

案内手段30として、ここでは、図2に示すように、リベット16の頭部16aを円形とし、ダイヤフラムカバー13には、中心部にガイド筒31を設け、そのガイド筒31によって上記円形頭部16aをスライド自在に案内するようにしている。   As the guide means 30, here, as shown in FIG. 2, the head portion 16 a of the rivet 16 is circular, and the diaphragm cover 13 is provided with a guide cylinder 31 at the center, and the guide cylinder 31 allows the circular head 16 a to be formed. Is slidably guided.

ここで、ガイド筒31に対するリベット16の頭部16aの進入をスムーズに行なわせるため、ガイド筒31の先端面と外径面の交差部に面取り31cを形成し、一方、リベット16の頭部16aの端面外周部にも面取り16cを設けているが、ガイド筒31と頭部16aの一方にのみ面取りを形成するようにしてもよい。   Here, in order to allow the head 16a of the rivet 16 to smoothly enter the guide tube 31, a chamfer 31c is formed at the intersection of the distal end surface and the outer diameter surface of the guide tube 31, while the head 16a of the rivet 16 is formed. Although the chamfer 16c is provided also on the outer peripheral portion of the end face, the chamfer may be formed only on one of the guide tube 31 and the head 16a.

図1に示すように、ハブハウジング6の内部に対するダイヤフラム11の組込みによって、そのハブハウジング6の内部に2輪駆動側負圧室40と4輪駆動側負圧室41とが形成され、上記2輪駆動側負圧室40を減圧することにより、ダイヤフラム11が2輪駆動側負圧室40に向けて変形し、スライドギヤ9がアウタギヤ7から離反する方向に移動して、アウタギヤ7に対しての噛合が解除するようになっている。   As shown in FIG. 1, by incorporating the diaphragm 11 into the inside of the hub housing 6, a two-wheel drive side negative pressure chamber 40 and a four-wheel drive side negative pressure chamber 41 are formed inside the hub housing 6. By depressurizing the wheel drive side negative pressure chamber 40, the diaphragm 11 is deformed toward the two wheel drive side negative pressure chamber 40, and the slide gear 9 moves in a direction away from the outer gear 7. The meshing is released.

また、4輪駆動側負圧室41を減圧することにより、ダイヤフラム11が4輪駆動側負圧室41に向けて変形し、スライドギヤ9がアウタギヤ7に向けて移動して、アウタギヤ7に噛合するようになっている。   Further, by depressurizing the four-wheel drive side negative pressure chamber 41, the diaphragm 11 is deformed toward the four-wheel drive side negative pressure chamber 41, and the slide gear 9 moves toward the outer gear 7 and meshes with the outer gear 7. It is supposed to be.

なお、42は、2輪駆動側負圧室40に連通する吸引路を示し、43は4輪駆動側負圧室41に連通する吸引路を示す。さらに、44は、2輪駆動側負圧室40に連通する吸引路42と4輪駆動側負圧室41に連通する吸引路43間をシールするシール部材を示す。   Reference numeral 42 denotes a suction path that communicates with the two-wheel drive-side negative pressure chamber 40, and reference numeral 43 denotes a suction path that communicates with the four-wheel drive-side negative pressure chamber 41. Further, reference numeral 44 denotes a seal member that seals between the suction path 42 communicating with the two-wheel drive side negative pressure chamber 40 and the suction path 43 communicating with the four-wheel drive side negative pressure chamber 41.

実施の形態で示すフリーホイールハブは上記の構造からなり、4輪駆動による走行に際しては、4輪駆動側負圧室41を減圧する。その減圧によりダイヤフラム11が4輪駆動側負圧室41に向けて変形し、スライドギヤ9がアウタギヤ7に向けて移動して、図3に示すように、アウタギヤ7に噛合し、ホイールハブ2は前側車軸1に対して結合されたロック状態となり、上記前側車軸1からホイールハブ2に回転が伝達される状態となる。   The freewheel hub shown in the embodiment has the above-described structure, and the four-wheel drive side negative pressure chamber 41 is decompressed when traveling by four-wheel drive. Due to the pressure reduction, the diaphragm 11 is deformed toward the four-wheel drive-side negative pressure chamber 41, the slide gear 9 moves toward the outer gear 7, and meshes with the outer gear 7, as shown in FIG. The locked state is coupled to the front axle 1, and the rotation is transmitted from the front axle 1 to the wheel hub 2.

このとき、スプリング21はスライドギヤ9がアウタギヤ7に噛合する方向に向けてダイヤフラム11を付勢しているため、4輪駆動側負圧室41に対する減圧を解除しても、フリーホイールハブは4輪駆動状態に保持される。   At this time, since the spring 21 urges the diaphragm 11 in the direction in which the slide gear 9 meshes with the outer gear 7, the freewheel hub is 4 even if the decompression to the four-wheel drive side negative pressure chamber 41 is released. The wheel drive state is maintained.

一方、2輪駆動による走行に際しては、2輪駆動側負圧室40を減圧する。その減圧によりダイヤフラム11が2輪駆動側負圧室40に向けて変形し、そのダイヤフラム11に連結されたスライドギヤ9がアウタギヤ7から離反する方向に移動して、図1に示すように、アウタギヤ7との噛合が解除され、ホイールハブ2は前側車軸1に対し切り離されてフリー状態となり、ホイールハブ2から前側車軸1への回転伝達が遮断される状態になる。   On the other hand, when traveling by two-wheel drive, the two-wheel drive side negative pressure chamber 40 is decompressed. Due to the pressure reduction, the diaphragm 11 is deformed toward the two-wheel drive-side negative pressure chamber 40, and the slide gear 9 connected to the diaphragm 11 moves in a direction away from the outer gear 7, and as shown in FIG. 7 is released, the wheel hub 2 is disconnected from the front axle 1 and becomes free, and the rotation transmission from the wheel hub 2 to the front axle 1 is cut off.

上記のような2輪駆動への切り換え状態では、永久磁石20はスプリングリテナ15を磁気吸引するため、2輪駆動側負圧室40に対する減圧を解除しても、フリーホイールハブは2輪駆動状態に維持される。   In the switching state to the two-wheel drive as described above, since the permanent magnet 20 magnetically attracts the spring retainer 15, the freewheel hub is in the two-wheel drive state even if the decompression to the two-wheel drive side negative pressure chamber 40 is released. Maintained.

また、フリーホイールハブの2輪駆動状態では、リベット16の頭部16aがダイヤフラムカバー13に形成されたガイド筒31内に摺動案内される。その摺動案内により、スプリングリテナ15が振動等で傾くのが防止されることになり、永久磁石20からスプリングリテナ15に付与される磁気吸引力は安定したものとなり、フリーホイールハブは2輪駆動状態に確実に維持されることになる。   Further, in the two-wheel drive state of the freewheel hub, the head portion 16 a of the rivet 16 is slidably guided into the guide tube 31 formed on the diaphragm cover 13. The sliding guide prevents the spring retainer 15 from tilting due to vibration or the like, the magnetic attraction force applied from the permanent magnet 20 to the spring retainer 15 becomes stable, and the freewheel hub is driven by two wheels. It will be reliably maintained in a state.

図1に示す実施の形態では、案内手段30として、リベット16の頭部16aを円形突出部とし、その円形突出部をダイヤフラムカバー13に形成されたガイド筒31で摺動案内するようにしたが、円形突出部はリベット16の頭部16aに限定されるものではない。   In the embodiment shown in FIG. 1, as the guide means 30, the head 16 a of the rivet 16 is a circular projecting portion, and the circular projecting portion is slidably guided by a guide tube 31 formed on the diaphragm cover 13. The circular protrusion is not limited to the head 16a of the rivet 16.

例えば、図4(I)、(II)に示すように、スプリングリテナ15に複数の切り起こし片32を、そのスプリングリテナ15の軸心を中心とする同一円上に設け、その複数の切り起こし片32を円形突出部として、上記のガイド筒31で摺動案内してもよい。   For example, as shown in FIGS. 4 (I) and (II), a plurality of cut and raised pieces 32 are provided on the spring retainer 15 on the same circle centered on the axis of the spring retainer 15, and the plurality of cut and raised pieces are provided. The piece 32 may be slid and guided by the guide cylinder 31 as a circular protrusion.

この場合、複数の切り起こし片32のそれぞれの先端面の外周部に面取り32cを形成して、ガイド筒31内にスムーズに進入するようにしておくのが好ましい。   In this case, it is preferable that a chamfer 32 c is formed on the outer peripheral portion of each tip end surface of the plurality of cut and raised pieces 32 so as to smoothly enter the guide tube 31.

1 前側車軸(従動側車軸)
2 ホイールハブ
6 ハブハウジング
7 アウタギヤ
9 スライドギヤ
11 ダイヤフラム
12 固定リング
13 ダイヤフラムカバー
14 連結部材
15 スプリングリテナ
16 リベット
16a 円形頭部(円形突出部)
16c 面取り
20 永久磁石
21 スプリング
30 案内手段
31 ガイド筒
31c 面取り
32 切り起こし片(円形突出部)
32c 面取り
40 2輪駆動側負圧室
41 4輪駆動側負圧室
1 Front axle (driven axle)
2 Wheel hub 6 Hub housing 7 Outer gear 9 Slide gear 11 Diaphragm 12 Fixing ring 13 Diaphragm cover 14 Connecting member 15 Spring retainer 16 Rivet 16a Circular head (circular protrusion)
16c Chamfer 20 Permanent magnet 21 Spring 30 Guide means 31 Guide cylinder 31c Chamfer 32 Cut and raised piece (circular protrusion)
32c Chamfer 40 Two-wheel drive side negative pressure chamber 41 Four-wheel drive side negative pressure chamber

Claims (8)

従動側車軸と同軸上に従動側車輪のホイールハブを回転可能に設け、そのホイールハブのアウタ側端面に連結されたハブハウジングの内部に、そのハブハウジングと一体に回転するアウタギヤを設け、前記ハブハウジングの内部に位置する従動側車軸の端部にスライドギヤをスライド自在に嵌合し、かつ、回り止めし、前記ハブハウジングの内部を2輪駆動側負圧室と4輪駆動側負圧室とに仕切るダイヤフラムの一側面に、そのダイヤフラムと前記スライドギヤとを連結するキャップ状の連結部材を衝合し、その連結部材とダイヤフラムの他側面に衝合されたスプリングリテナを結合し、前記ダイヤフラムの外周部を支持し、前記ハブハウジングの内径面に外周部が取り付けられたダイヤフラムカバーの内面に前記スプリングリテナを磁気吸引する永久磁石を固定し、かつ、ダイヤフラムとスプリングリテナとの間に前記スライドギヤがアウタギヤと噛合する方向にダイヤフラムを付勢するスプリングを組込み、前記2輪駆動側負圧室の減圧によるダイヤフラムの弾性変形によってスライドギヤをアウタギヤとの噛合が解除する方向に移動させて2輪駆動に切換え、前記永久磁石がスプリングリテナを磁気吸引する作用によって2輪駆動への切換え状態を保持し、4輪駆動側負圧室の減圧によるダイヤフラムの弾性変形によってスライドギヤをアウタギヤに噛合する位置まで移動させて4輪駆動に切換え、前記スプリングがダイヤフラムをアウタギヤに向けて付勢する作用により4輪駆動への切換え状態を保持するようにしたフリーホイールハブにおいて、
前記ダイヤフラムカバーとスプリングリテナの相互間に、そのスプリングリテナを軸方向に摺動案内する案内手段を設けたことを特徴とするフリーホイールハブ。
A wheel hub of a driven wheel is coaxially provided with the driven axle, and an outer gear that rotates integrally with the hub housing is provided in a hub housing connected to an outer side end surface of the wheel hub. A slide gear is slidably fitted to an end of a driven axle located inside the housing and is prevented from rotating, and the inside of the hub housing has a two-wheel drive side negative pressure chamber and a four-wheel drive side negative pressure chamber. The diaphragm is partitioned into a cap-shaped connecting member that connects the diaphragm and the slide gear, and a spring retainer that is engaged with the other side of the diaphragm is connected to the diaphragm. The spring retainer is magnetically absorbed by the inner surface of the diaphragm cover that supports the outer peripheral portion of the hub housing and has the outer peripheral portion attached to the inner peripheral surface of the hub housing. And a spring that urges the diaphragm in the direction in which the slide gear meshes with the outer gear is installed between the diaphragm and the spring retainer, and the elasticity of the diaphragm by reducing the pressure in the two-wheel drive side negative pressure chamber Due to the deformation, the slide gear is moved in the direction in which the engagement with the outer gear is released to switch to the two-wheel drive, and the permanent magnet keeps the switching state to the two-wheel drive by the action of magnetically attracting the spring retainer. The sliding gear is moved to a position where it is meshed with the outer gear by elastic deformation of the diaphragm due to the decompression of the negative pressure chamber, and the four-wheel drive is switched by the action of the spring biasing the diaphragm toward the outer gear. In a freewheel hub that is designed to hold
A freewheel hub characterized in that a guide means for sliding and guiding the spring retainer in the axial direction is provided between the diaphragm cover and the spring retainer.
前記案内手段が、前記ダイヤフラムカバーの中心部に設けられたガイド筒と、スプリングリテナに設けられて2輪駆動への切り換え時に前記ガイド筒内にスライド自在に嵌合される円形突出部とからなる請求項1に記載のフリーホイールハブ。   The guide means includes a guide cylinder provided at the center of the diaphragm cover, and a circular protrusion provided on a spring retainer and slidably fitted into the guide cylinder when switching to two-wheel drive. The freewheel hub according to claim 1. 前記ガイド筒の先端面と外径面の交差部に面取りを形成した請求項2に記載のフリーホイールハブ。   The freewheel hub according to claim 2, wherein a chamfer is formed at a crossing portion between a front end surface and an outer diameter surface of the guide tube. 前記円形突出部の端面外周部に面取りを形成した請求項2に記載のフリーホイールハブ。   The freewheel hub according to claim 2, wherein a chamfer is formed on an outer peripheral portion of an end surface of the circular protrusion. 前記円形突出部が、前記連結部材とスプリングリテナの中心部に挿通されて、その両部材を結合一体化するリベットの頭部である請求項2乃至4のいずれかの項に記載のフリーホイールハブ。   The freewheel hub according to any one of claims 2 to 4, wherein the circular protrusion is a head portion of a rivet that is inserted through a central portion of the connecting member and a spring retainer and integrally couples the two members. . 前記リベットが、非磁性体からなる請求項5に記載のフリーホイールハブ。   The freewheel hub according to claim 5, wherein the rivet is made of a non-magnetic material. 非磁性体が、アルミ、ステンレスの一種からなる請求項6に記載のフリーホイールハブ。   The freewheel hub according to claim 6, wherein the non-magnetic material is made of one of aluminum and stainless steel. 前記円形突出部が、前記スプリングリテナの軸心を中心とする同一円上に配置された複数の切起こし片からなる請求項2乃至4のいずれかの項に記載のフリーホイールハブ。   The freewheel hub according to any one of claims 2 to 4, wherein the circular projecting portion includes a plurality of cut and raised pieces arranged on the same circle centered on the axis of the spring retainer.
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WO2019065862A1 (en) * 2017-09-28 2019-04-04 Ntn株式会社 Hub clutch device

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