JP2569142Y2 - ハブクラッチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、車両の駆動車軸と車
輪とを断続するハブクラッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６１−２３８５１６号公報に「車
輪とその駆動機構の間の断続を制御する装置」が記載さ
れている。これは、図６に示すように車両の駆動車軸３
０１と車輪ホイール３０３とこれらを断続するクラッチ
３０５とを備えたハブクラッチである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】クラッチ３０５は車輪
ホイール３０３が固定されたハウジング３０７の内部に
配置されており、負圧を与えられたダイヤフラム３０９
の撓みとリターンスプリング３１１とにより開閉操作さ
れる。ハウジング３０７にはダイヤフラム３０９に隣接
した空気室３１３が形成されており、ダイヤフラム３０
９の動きを損わないためにこの空気室３１３は開口３１
５によって大気開放状態にされている。

【０００４】ところが、この開口３１５にはフィルター
３１６が設けられており、このフィルターに泥水や埃の
ような異物が付着、吸収されたり、あるいはハウジング
３０７の内部に侵入し凍結あるいは固化するとクラッチ
３０５やダイヤフラム３０９の動作が阻害され故障が発
生する。又、開口３１５が水や泥で塞がれると空気室３
１３が密閉状態になり、その内圧によりダイヤフラム３
０９の正常な動きが妨げられ、クラッチ３０５断続のレ
スポンス低下や誤動作などが生じ易くなる。

【０００５】そこで、この考案は、空気室の内圧および
異物の侵入による機能低下や故障などが生じないハブク
ラッチの提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の考案のハブクラッ
チは、操舵輪と一体回転する密閉型のハウジングと、ナ
ックルアーム部の継手を介してエンジンに回転駆動され
る駆動車軸と、これらを断続するクラッチと、このクラ
ッチを開閉方向の一方に操作する付勢部材と、圧力を供
給されこの付勢部材に抗してクラッチを開閉方向に操作
するアクチュエータと、前記ハウジング内でアクチュエ
ータに隣接して形成されアクチュエータの作動に伴って
容積変化を生ずる空気室と、この空気室と前記ナックル
アーム部に設けられた空気室とを連通する空気流路とを
備えたことを特徴とする。

【０００７】第２の考案のハブクラッチは、車輪と一体
回転するハウジングと、デファレンシャル装置を介して
エンジンに回転駆動される駆動車軸と、これらを断続す
るクラッチと、このクラッチを開閉方向の一方に操作す
る付勢部材と、圧力を供給されこの付勢部材に抗してク
ラッチを開閉方向の他方に操作するアクチュエータと、
前記ハウジング内でアクチュエータに隣接して形成され
アクチュエータの作動に伴って容積変化を生ずる空気室
と、前記デファレンシャル装置を収納するデフキャリヤ
と前記空気室とを連通する空気流路とを備えたことを特
徴とする。

【０００８】

【作用】ハウジング内の空気室は空気流路を介してナッ
クルアーム部の空気室（第１の考案）あるいはデフキャ
リヤ（第２の考案）に連通されることにより大きな空間
容量を与えられている。従って、アクチュエータの作動
に伴う容積変化及び温度変化による空気室の内圧変化は
極めて小さく抑えられ、内圧の影響によるクラッチの動
作不良やレスポンスの低下などが防止される。又、こう
して内圧の影響から解放されたことによりハウジングを
密閉構造にすることが可能になり、泥水や埃のような異
物の侵入による故障や機能低下などが防止される。

【０００９】

【実施例】図１と図２とにより第１の考案の一実施例を
説明する。図１はこの実施例を示し、図２はこの実施例
を前輪側に配置した四輪駆動（４ＷＤ）車の動力系を示
す。左右の方向はこの車両及び図１での左右の方向であ
り、図１の上方はこの車両の前方（図２の上方）に相当
する。又、符号を与えられていない部材等は図示されて
いない。

【００１０】図２のように、この動力系は、エンジン
１、トランスミッション３、センターデフ５（前後輪間
に配置されたデファレンシャル装置）、センターデフ５
のデフロック装置７、フロントデフ９（前輪側のデファ
レンシャル装置）、前車軸１１，１３、ナックルアーム
部１５，１７、この実施例のハブクラッチ１９，２１、
左右の前輪２３，２５（操舵輪）、後輪側を切離す２−
４切換装置２７、プロペラシャフト２９、リヤデフ３１
（後輪側のデファレンシャル装置）、後車軸３３，３
５、左右の後輪３７，３９などから構成されている。

【００１１】エンジン１の駆動力はトランスミッション
３からセンターデフ５に伝達され、センターデフ５から
フロントデフ９と、２−４切換装置２７及びプロペラシ
ャフト２９を介してリヤデフ３１とに分配され、フロン
トデフ９からハブクラッチ１９，２１を介して左右の前
輪２３，２５に分配され、リヤデフ３１から左右の後輪
３７，３９に分配される。

【００１２】図１は右前輪２５側のハブクラッチ２１を
示しており、このハブクラッチ２１を例に実施例の説明
をする。

【００１３】右の前車軸１３はナックルアーム部１７に
配置されて等速継手４１を介して駆動車軸４３を回転駆
動する。等速継手４１は密閉構造のベアリング部４５，
４５で揺動自在に連結された左右のケーシング４７，４
９内に収納されており、右のケーシング４９には中空の
スピンドル５１がボルト５３で固定されている。このス
ピンドル５１はベアリング５５を介して駆動車軸４３を
支承している。駆動車軸４３は等速継手４１を中心に、
又、スピンドル５１はベアリング部４５，４５を中心に
揺動自在である。前車軸１３と左のケーシング４７及び
スピンドル５１と駆動車軸４３との間にはそれぞれシー
ル５７，５９が配置されケーシング４７，４９内に密閉
された空気室６１を形成している。

【００１４】スピンドル５１の外周にはベアリング６
３，６５を介して車輪ハブ６７が支承されている。車輪
ハブ６７にはブレーキディスク６９がボルト７１で固定
され、右車輪２５がボルト７３とナット７５とで固定さ
れている。車輪ハブ６７には筒状部材７７とカバー７９
とがボルト８１で固定されハウジング８３を構成してい
る。車輪ハブ６７の左端部とスピンドル５１との間には
シール８５が配置され、筒状部材７７と車輪ハブ６７及
びカバー７９との間にはそれぞれパッキング８７，８９
が配置され、ハウジング８３を密閉構造にしている。

【００１５】駆動車軸４３の右端部にはドライブギヤ９
１がスプライン連結されており、ドライブギヤ９１はベ
アリング９３とセンターリング部材９５とによりハウジ
ング８３に対してセンターリングされている。筒状部材
７７の内周にはスライドギヤ９７が軸方向移動自在にス
プライン連結されている。スライドギヤ９７はドライブ
ギヤ９１と噛合い可能である。図１の上半部に示すよう
にスライドギヤ９７が左方のロック位置へ移動してドラ
イブギヤ９１と噛合うと前輪２５は駆動車軸４３に連結
され、図１の下半部に示すようにスライドギヤ９７が右
方のフリー位置へ移動してドライブギヤ９１との噛合い
が解除されると前輪２５は駆動車軸４３から切離されて
回転フリーの状態になる。こうして、クラッチ９９が構
成されている。

【００１６】スライドギヤ９７には連結部材１０１が固
定されている。この連結部材１０１にはダイヤフラム１
０３の内縁側がリテーナ１０５により気密に挟み込まれ
ており、ダイヤフラム１０３の外縁側は筒状部材７７の
内周に気密に装着されている。リテーナ１０５とカバー
７９との間にはシフトスプリング１０７（付勢部材）が
配置され、連結部材１０１を介してスライドギヤ９７を
ロック位置方向に付勢している。

【００１７】ハウジング８３の内部はダイヤフラム１０
３によって左右に区画され左側には正圧のアクチュエー
タ１０９が形成され、右側には空気室１１１が形成され
ている。アクチュエータ１０９は駆動車軸４３とスピン
ドル５１間の隙間１１３と、スピンドル５１に形成され
たオリフィス１１５と、制御弁１１７とを介してエアポ
ンプ１１９に接続されており、エアポンプ１１９から正
圧を供給されると、シフトスプリング１０７とダイヤフ
ラム１０３とを撓ませてスライドギヤ９７をフリー位置
に移動させクラッチ９９の連結を解除する。又、正圧の
流量を停止するとシフトスプリング１０７によりクラッ
チ９９が連結される。

【００１８】スピンドル５１にはチャンバー部材１２１
がボルト５３で固定されており、チャンバー部材１２１
と車輪ハブ６７との間にはシール１２３により空気室１
２５（空気流路）が形成されている。この空気室１２５
は空気流路１２７を介してナックルアーム部１７の空気
室６１と連通すると共に、ハウジング８３に形成された
空気流路１２９，１３１，１３３を介して空気室１１１
と連通している。

【００１９】こうして、ハウジング８３内の空気室１１
１は空気流路１２９，１３１，１３３、空気室１２５、
空気流路１２７、空気室６１と連通することにより実効
の空気容量が非常に大きくなっているから空気室１１１
はアクチュエータ１０９の作動に伴って、圧縮されても
その内圧上昇はわずかである。従って、アクチュエータ
１０９（クラッチ９９）の動作が阻害されず操作レスポ
ンスが速い。同様に、温度変化による内圧変化もわずか
であるから、温度が低下してもロック状態のクラッチ９
９がロック解除されたり、温度が上昇してもロック解除
状態のクラッチ９９がロックされたりする誤動作が生じ
ない。又、このように内圧による影響から解放されたか
らハウジング８３を密閉構造にすることが可能になり泥
水や埃などの異物が侵入することがなくクラッチ９９及
びアクチュエータ１０９の機能は正常に保たれる。

【００２０】こうして、ハブクラッチ２１が構成されて
いる。

【００２１】図２の車両において、ハブクラッチ１９，
２１と２−４切換装置２７とを連結状態にするとエンジ
ン１の駆動力は前輪２３，２５と後輪３７，３９とに送
られて車両は４ＷＤ状態になる。又、ハブクラッチ１
９，２１の連結を解除しデフロック装置７によりセンタ
ーデフ５の差動をロックすると車両は後輪３７，３９だ
けが駆動される二輪駆動（２ＷＤ）状態になる。又、こ
の状態からハブクラッチ１９，２１を連結して２−４切
換装置２７の連結を解除すると、車両は前輪２３，２５
だけが駆動される２ＷＤ状態になる。

【００２２】次に、図３ないし図５により第２の考案の
一実施例を説明する。図３と図４はこの実施例を示し、
図５はこの実施例を後輪側に配置した４ＷＤ車の動力系
を示す。左右の方向はこの車両及び図３、図４での左右
の方向であり、図３、図４の上方はこの車両の前方（図
５の上方）に相当する。又、符号を与えられていない部
材等は図示されていない。

【００２３】図５のように、この動力系はエンジン１３
５、トランスミッション１３７、センターデフ１３９、
センターデフ１３９のデフロック装置１４１、フロント
デフ１４３、前車軸１４５，１４７、左右の前輪１４
９，１５１、後輪側を切離す２−４切換装置１５３、プ
ロペラシャフト１５５、リヤデフ１５７（デファレンシ
ャル装置）、後車軸１５９，１６１（駆動車軸）、この
実施例のハブクラッチ１６３，１６５、左右の後輪１６
７，１６９などから構成される。

【００２４】エンジン１３５の駆動力はトランスミッシ
ョン１３７からセンターデフ１３９に伝達され、センタ
ーデフ１３９からフロントデフ１４３と、２−４切換装
置１５３及びプロペラシャフト１５５を介してリヤデフ
１５７とに分配され、フロントデフ１４３から左右の前
輪１４９，１５１に分配され、リヤデフ１５７からそれ
ぞれハブクラッチ１６３，１６５を介して左右の後輪１
６７，１６９に分配される。

【００２５】図３は右後輪１６９側のハブクラッチ１６
５を示し、図４はリヤデフ１５７を示している。以下、
このハブクラッチ１６５を例に実施例の説明をする。

【００２６】右の後車軸１６１の右端部は貫通した中空
のスピンドル１７１の内周にベアリング１７２を介して
支承されておりこのスピンドル１７１は図示されないボ
ルトにより中継部材１７５に固定されている。この中継
部材１７５は後車軸１６１が貫通した車軸管１７７の右
端に溶接され、車軸管１７７の左端部は、図４に示すよ
うに、リヤデフ１５７のデフキャリヤ１７９にボルト１
８１で固定されている。スピンドル１７１と中継部材１
７５との間にはパッキング１８３が配置され、車軸管１
７７とデフキャリヤ１７９との接合部は気密状態にされ
ている。デフキャリヤ１７９内に形成された空気室１８
５は上部に配置されたエアブリーザ１８７により大気に
開放されている。

【００２７】図４と図５とに示したように、リヤデフ１
５７のデフケース１８９にはリングギヤ１９１が固定さ
れ左のベアリングと右のベアリング１９３とを介してデ
フキャリヤ１７９内に支承されている。デフケース１８
９はプロペラシャフト１５５側のドライブピニオンギヤ
１９５とリングギヤ１９１との噛合いによってエンジン
１３５からの駆動力により回転駆動される。デフケース
１８９内にはピニオンギヤ１９７を回転自在に支承する
ピニオンシャフト１９９が支持されており、ピニオンギ
ヤ１９７には左右のサイドギヤ２０１，２０３が噛合っ
ている。左の後車軸１５９は左のサイドギヤ２０１に、
又右の後車軸１６１は右のサイドギヤ２０３にそれぞれ
スプライン連結されている。

【００２８】スピンドル１７１の外周にはベアリング２
０５，２０７を介して車輪ハブ２０９が支承されてい
る。車輪ハブ２０９には中空のフランジ部材２１１が固
定され、フランジ部材２１１にはボルト２１３によりカ
バー２１５が固定され、ハウジング２１７を構成してい
る。車輪ハブ２０９とフランジ部材２１１にはボルト２
１８とナットにより右後輪１６９が固定されている。車
輪ハブ２０９の左端部とスピンドル１７１との間にはシ
ール２１９が配置され、フランジ部材２１１と車輪ハブ
２０９及びカバー２１５との間にはそれぞれパッキング
２２１，２２３が配置され、ハウジング２１７を密閉構
造にしている。

【００２９】後車軸１６１の右端部にはドライブギヤ２
２５がスプライン連結されており、ドライブギヤ２２５
はベアリング２２７とセンターリング部材２２９とを介
しハウジング２１７に対してセンターリングされてい
る。フランジ部材２１１の内周にはスライドギヤ２３１
が軸方向移動自在にスプライン連結されている。スライ
ドギヤ２３１はドライブギヤ２２５と噛合い可能であ
る。図３の上半部に示すようにスライドギヤ２３１が左
方のロック位置へ移動してドライブギヤ２２５と噛合う
と後輪１６９は後車軸１６１に連結され、図３の下半部
に示すようにスライドギヤ２３１が右方のフリー位置へ
移動してドライブギヤ２２５との噛合いが解除されると
後輪１６９は後車軸１６１から切離されて回転フリーの
状態になる。こうして、クラッチ２３３が構成されてい
る。

【００３０】スライドギヤ２３１には連結部材２３５が
固定されている。この連結部材２３５にはダイヤフラム
２３７の内縁側がリテーナ２３９により気密に挾み込ま
れており、ダイヤフラム２３７の外縁側はフランジ部材
２１１の内周に気密に装着されている。リテーナ２３９
とカバー２１５との間にはシフトスプリング２４１（付
勢部材）が配置され、連結部材２３５を介してスライド
ギヤ２３１をロック位置方向に付勢している。

【００３１】ハウジング２１７の内部はダイヤフラム２
３７によって左右に区画され、左側には正圧のアクチュ
エータ２４３が形成され、右側には空気室２４５が形成
されている。アクチュエータ２４３は後車軸１６１とス
ピンドル１７１間の隙間２４７と、スピンドル１７１に
形成されたオリフィス２４９と、制御弁２５１とを介し
てエアポンプ２５３に接続されており、エアポンプ２５
３から正圧を供給されると、シフトスプリング２４１と
ダイヤフラム２３７とを撓ませてスライドギヤ２３１を
フリー位置に移動させクラッチ２３３の連結を解除す
る。又、正圧の供給を停止するとシフトスプリング２４
１によりクラッチ２３３が連結される。

【００３２】スピンドル１７１にはチャンバー部材２５
５がパッキング２５７を挾んでボルト１７３で固定され
ており、チャンバー部材２５５と車輪ハブ２０９との間
にはシール２５９により空気室２６１（空気流路）が形
成されている。この空気室２６１は空気流路２６３を介
して中継部材１７５と車軸管１７７の各空気流路２６
５，２６７を介してデフキャリヤ１７９の空気室１８５
に連通し、エアブリーザー１８７から大気に開放されて
いる。又、空気室２６１に連通している。

【００３３】こうして、ハウジング２１７内の空気室２
４５は空気流路２６９，２７１，２７３、空気室２６
１、空気流路２６３，２６５，２６７、空気室１８５に
連通することにより実効の空気容量が著しく増加してい
る上に、エアブリーザ１８７で大気に開放されている。
従って、アクチュエータ２４３の作動に伴って空気室２
４５が圧縮されてもその内圧上昇は軽微であり、アクチ
ュエータ２４３（クラッチ２３３）の動作が阻害され
ず、操作レスポンスが速い。同様に、温度変化による内
圧変化も極めて小さいから、クラッチ２３３がロック状
態のとき温度が低下してもロックが解除されたり、温度
が上昇してもロック解除状態のクラッチ２３３がロック
されたりする誤動作が生じない。又、このような内圧の
影響から解放されたからハウジング２１７を密閉構造に
することが可能になり、泥水や埃などの異物の侵入が防
止され、クラッチ２３３及びアクチュエータ２４３の機
能は正常に保たれる。

【００３４】こうして、ハブクラッチ１６５が構成され
ている。

【００３５】図５の車両において、センターデフ１３９
のデフロック装置１４１をロックすると共に、２−４切
換機構１５３と各ハブクラッチ１６３，１６５とを連結
解除すると、車両は前輪１４９，１５１だけが駆動され
る２ＷＤ状態になり、その上２−４切換機構１５３から
ハブクラッチ１６３，１６５までの回転系の連れ回り回
転が停止し、振動、騒音などが低減され、燃費が改善さ
れる。

【００３６】

【考案の効果】この考案のハブクラッチは、駆動車軸と
車輪とを断続するクラッチを操作するアクチュエータに
隣接してハウジング内に形成される空気室をナックルア
ーム部（第１の考案）やデフキャリヤ（第２の考案）の
空気室と連通させることにより内圧変化を小さく抑えた
から、内圧の影響から解放されてアクチュエータやクラ
ッチの機能が正常に保たれると共に、ハウジングを密閉
構造にすることが可能になって異物の侵入による故障な
どが防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の考案の一実施例を示す断面図である。

【図２】図１の実施例を用いた車両の動力系を示すスケ
ルトン機構図である。

【図３】第２の考案の一実施例を示す断面図である。

【図４】図３の実施例の一部を構成するデファレンシャ
ル装置部を示す断面図である。

【図５】図３と図４の実施例を用いた車両の動力系を示
すスケルトン機構図である。

【図６】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１，１３５ エンジン １７ ナックルアーム部 ２１，１６５ ハブクラッチ ２５ 前輪（操舵輪） ４１ 等速継手（継手） ４３ 駆動車軸 ６１ 空気室（ナックルアーム部） ８３，２１７ ハウジング ９９，２３３ クラッチ １０７，２４１ シフトスプリング（付勢部材） １０９，２４３ アクチュエータ １１１，２４５ 空気室（ハウジング内） １２５，２６１ 空気室（空気流路） １２７，１２９，１３１，１３３，２６３，２６５，２
６７，２６９，２７１，２７３ 空気流路 １５７ リヤデフ（デファレンシャル装置） １６１ 後車軸（駆動車軸） １６９ 車輪 １７９ デフキャリヤ １８５ 空気室（デフキャリヤ部）

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵輪と一体回転する密閉型のハウジン
   グと、ナックルアーム部の継手を介してエンジンに回転
   駆動される駆動車軸と、これらを断続するクラッチと、
   このクラッチを開閉方向の一方に操作する付勢部材と、
   圧力を供給されこの付勢部材に抗してクラッチを開閉方
   向に操作するアクチュエータと、前記ハウジング内でア
   クチュエータに隣接して形成されアクチュエータの作動
   に伴って容積変化を生ずる空気室と、この空気室と前記
   ナックルアーム部に設けられた空気室とを連通する空気
   流路とを備えたことを特徴とするハブクラッチ。
2. 【請求項２】 車輪と一体回転するハウジングと、デフ
   ァレンシャル装置を介してエンジンに回転駆動される駆
   動車軸と、これらを断続するクラッチと、このクラッチ
   を開閉方向の一方に操作する付勢部材と、圧力を供給さ
   れこの付勢部材に抗してクラッチを開閉方向の他方に操
   作するアクチュエータと、前記ハウジング内でアクチュ
   エータに隣接して形成されアクチュエータの作動に伴っ
   て容積変化を生ずる空気室と、前記デファレンシャル装
   置を収納するデフキャリヤと前記空気室とを連通する空
   気流路とを備えたことを特徴とするハブクラッチ。