JP2675316B2 - ハブクラッチ - Google Patents

ハブクラッチ

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JP2675316B2
JP2675316B2 JP62316595A JP31659587A JP2675316B2 JP 2675316 B2 JP2675316 B2 JP 2675316B2 JP 62316595 A JP62316595 A JP 62316595A JP 31659587 A JP31659587 A JP 31659587A JP 2675316 B2 JP2675316 B2 JP 2675316B2
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作雄 栗原
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栃木富士産業株式会社
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  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
  • Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、パートタイム四輪駆動車(パートタイム
4WD車)等に用いられるハブクラッチに関する。 (従来の技術) 例えばフロントエンジン、リアドライブ(FR)ベース
のパートタイム4WD車において、単に二輪駆動走行をす
る場合は前車輪側のプロペラシャフト、デファレンシャ
ル装置、車輪などの動力伝達系は前車輪の回転に伴って
回転する。そして、これに伴って発生する騒音、燃費の
低下、動力伝達系各部の寿命低下などを軽減するため
に、バフクラッチを用いて前車輪とその動力伝達系との
切離しを行なっている。 このハブクラッチの作動(連結−切離し)手段には動
力を用いたものがあり、特開昭61−238516号公報記載の
ものはその一例であって、第4図に示すように構成され
ている。 すなわち、101は車軸103に係合するドライブギヤ、10
5は車軸ハブ106側のハウジング、107は軸方向に移動し
てドライブギヤ101とハウジング105とに係合するスライ
ドギヤである。109はハウジング105を左右に区画する可
撓性のダイヤフラムであり、111はこのダイヤフラムと
ともに左右に移動してスライドギヤ107に係合する板で
ある。ダイヤフラム109の第4図中左側に形成された気
密室113は通路115を介してエンジンのインテークマニホ
ールド側に形成されており、通路115の途中に設けられ
た制御弁117によって負圧状態か大気圧状態に切替えら
れる。気密室113が負圧状態のときダイヤフラム109は吸
引され、板111はコイルばね119の力に抗してスライドギ
ヤ107を左方に移動させ、ドライブギヤ101とハウジング
105とを連結する。従って四輪駆動が可能である。気密
室113を大気圧状態にすればスライドギヤ107はコイルば
ね119の付勢力で第4図中右方へ移動しドライブギヤ101
とハウジング105との連結ひ解除される。ダイヤフラム1
09の右側に形成された隔室121には通気ポート123が設け
られ、隔室121を大気に連通させている。 (発明が解決しようとする問題点) このように、ハウジング105に通気ポート123が設けら
れていると、通気ポート123から隔室121内に侵入したが
水が寒期には凍結し、あるいは侵入した泥が固まってダ
イヤフラム109などの可動部の動きを妨げ、ハブクラッ
チの機能が損われる恐れがある。 そこでこの発明は動力を用いて切換えるものでありな
がら強制的にロック状態に切換可能なハブクラッチの提
供を目的とする。 [発明の効果] (問題点を解決するための手段) 上記問題を解決するためにこの発明は、車軸側のドラ
イブギヤと、このドライブギヤに同軸に配置された車軸
ハブ側のハウジングと、このハウジングと前記ドライブ
ギヤとを係合位置への軸方向移動により連結するリング
状のスライドギヤと、圧力供給時に、可動隔壁の移動に
より前記スライドギヤを軸方向一方に移動させる移動手
段と、この移動手段の可動隔壁に隣接し通気孔により大
気に解放される開放室と、前記圧力の非供給時に、スラ
イドギヤを軸方向他方へ移動させるべく付勢するリター
ンスプリングと、前記ハウジングの開放室側に前記車軸
と同軸に設けられ、外部操作によって前記可動隔壁を軸
方向に移動させる移動機構とを設ける構成とした。 (作用) 圧力供給装置から圧力(正圧または負圧)が供給され
ると移動手段を移動させ、付勢手段の付勢力に抗してス
ライドギヤを軸方向の一方へ移動させる。圧力の供給が
停止されると、付勢手段の付勢力によりスライドギヤは
元の位置へ戻る。このようにしてスライドギヤは係合位
置と解除位置との間を移動する。スライドギヤが係合位
置へ移動すればドライブギヤとハウジングとが連結さ
れ、ハブクラッチはロック状態となり、スライドギヤが
解除位置へ移動すればドライブギヤとハウジングとの連
結は解除され、ハブクラッチはフリー状態になる。 また、ハブクラッチがフリー状態あるいはロック状態
のまま作動不良になっても、移動機構を操作すればスラ
イドギヤを強制的に係合位置又は解除位置へ移動できる
から確実にロック状態、フリー状態に切換えられる。 (実施例) 第1図ないし第3図によって一実施例の説明をする。
第1図は、例えば、フロントエンジン、リヤドライブ
(FR)ベースの四輪駆動車の前輪側を示すもので、その
上半分はハブクラッチを移動機構でロックした状態を、
下半分はフリー状態を示す全体断面図を、第2図は負圧
を供給したロック状態を、第3図はマニュアルロックの
プリセット状態を各々示す部分断面図である。 1は車輪3を囲むように、かつ、同軸に配置されたハ
ウジングである。ハウジング1はカバー5をボルト7で
取付けて袋状にした長頂部9と車輪ハブ10を有する底部
11とからなり、これらはボルト13によって互いに固定さ
れている。車輪ハブ10にはホイール15がボルト17とナッ
ト19により取付けられている。 ハウジング1の略円盤状のカバー5に通気孔21と中央
部(車軸3と同軸である。)を貫通するねじ穴23が設け
られ、このねじ穴23には、例えば六角レンチ用の六角穴
を有するねじ25が螺着されている。ねじ25周囲にはシー
ル材が塗布され密封性が保たれている。これらのねじ穴
23とねじ25とで移動機構が構成されている。 カバー5と頂部9との間には0リング27が装着される
とともに、可撓性のダイヤフラム29の外縁部がはさみ込
まれている。 ハウジング1(頂部9)の内周面にはスプライン31が
設けてあり、プレート33はこのスプライン31に移動自在
に係合し、ダイヤフラム29と共に可動隔壁として構成さ
れている。前記移動機構のねじ25を操作すればプレート
33を左方へ移動させることができる。ダイヤフラム29の
内周部はこのプレート33に接着され、接着箇所は気密に
なっている。このようにしてダイヤフラム29とプレート
33とで移動手段を構成しハウジング1の内部を区画し左
右の隔室が形成されている。 車軸3には等速ジョイント35が介設され、スピンドル
39にブッシュ41を介して回転自在に支承されており、ハ
ウジング1はベアリング43,45によりスピンドル39に回
転自在に支承されている。スピンドル39の先端にはベア
リング45のロックナット47が螺着され、ロックワッシャ
49が装着されている。 ハウジング1の底部11とスピンドル39の基部との間に
はシール50が、アクスルケース51と車軸3との間にはシ
ール52がそれぞれ装着されている。従って、ダイヤフラ
ム29を挾んで、第1図左側の隔室は気密室53となり、同
右側の隔室は通気孔21を介した開放室54となっている。 ドライブギヤ55は車軸3の先端にスプライン結合さ
れ、ストッパリング57で位置決めされている。ドライブ
ギヤ55には円筒部と略円錐部からなるセンタリング部材
59とそのストッパリング61とが装着されている。 センタリング部材59の円錐部外縁はハウジング1の頂
部9と底部11の合わせ目に設けられた溝63に係合し、車
軸3とハウジング1とのセンタリングを行っている。 センタリング部材59にはハブクラッチ作動時に空気の
通気孔となる複数個の開口65が設けられている。 スライドギヤ67はリング状の連結部材であって、外周
囲に設けられたスプランイ69によりハウジング1のスプ
ライン31上に摺動可能に係合している。また、スライド
ギヤ67の内周面にはドライブギヤ55の外周面に設けられ
たスプライン71と係合するスプライン73が設けられてい
る。スライドギヤ67はドライブギヤ55と係合しない右方
の解除位置(第1図下半分に示すフリー状態)およびド
ライブギヤ55と係合する左方の係合位置(第1図上半分
と第2図に示すロック状態)との間をハウジング1のス
プライン31上をスライドしながら往復移動できるように
構成されている。 ハウジング1に装着したリング状のストッパリング75
とスライドギヤ67との間にはリターンスプリング77が配
置されスライドギヤ67を第1図中右方へ付勢している。 スライドギヤ67とプレート33との間にはシフトスプリ
ング79が配置されスライドギヤ67を左方へ付勢ている。
なお、スライドギヤ67とドライブギヤ55との係合に際し
て両者のスプライン73,71の位相が合わないとき、シフ
トスプリング79は待ち機構として働く。 車軸3とスピンドル39との間には間隙81が設けられ、
この間隙81はスピンドル39の先端部で気密室53に開口し
ている。等速ジョイント35の周囲は気密状態に保たれて
おり、間隙81にスピンドル39の基部側に設けたオリフィ
ス83で連通している。等速ジョイント35の周囲空間はス
ピンドル39に設けたプラグ85と管路87とを介してエンジ
ンの吸気マニホールド側に接続されている。このように
して、吸気マニホールドから気密室53に至る圧力(負
圧)供給経路89が形成されている。 以上のように構成されたハブクラッチの機能を説明す
る。 二輪駆動−四輪駆動切換スイッチ、あるいはレバー操
作して四輪駆動に切換えると、これに連動して吸気マニ
ホールドから圧力供給経路89を通して負圧が供給され
る。このため開口65を通して気密室53内は負圧状態とな
り、気密室53と開放室54との圧力バランスがくずれ、こ
れに伴ってダイヤフラム29とプレート33とが左方へ吸引
されるように撓む。プレート33はシフトスプリング79を
介してスライドギヤ67を左方へ押す。押されたスライド
ギヤ67はリターンスプリング77の付勢力に抗して左方の
係合位置まで移動し、第2図に示すように、ドライブギ
ヤ55と係合してハブクラッチをロック状態として、車軸
3と車輪とを連結する。この状態で車両は4WD走行が可
能になる。スライドギヤ67とドライブギヤ55が係合する
際、両者のスプライン73,71の位相が合わなければシフ
トスプリング79の待ち機構が働いて、第3図に示すよう
な(但しねじ25は第1図下側の状態となっている)プリ
セット状態となり、両者が回転して位相が合ったところ
で係合が行われる。 二輪駆動−四輪駆動切換えスイッチあるいはレバーを
操作して二輪駆動に切換えると負圧の供給が停止され、
気密室53内の圧力は大気中に戻り、気密室53と開放室54
との圧力はバランスする。それに伴ってスライドギヤ67
はリターンスプリング77の付勢力によりシフトスプリン
グ79の力に抗し右方の解除位置まで移動し、係合状態か
ら離脱してハブクラッチをフリー状態とし、車軸3との
連結を解除する。この状態で車両は2WD走行が可能とな
る。 また、ねじ25をレンチを用いて回転し第1図左方へ移
動させ、第1図の上半分、第3図に示すように、プレー
ト33を左方へ移動させれば、上記の場合と同様に、ハブ
クラッチを強制的にロック状態にすることができる。 このように4WD走行のときは車軸とその動力伝達系を
連結し、2WD走行のときは非駆動車輪とその動力伝達系
とを切離し、燃費および耐久性の向上、騒音の低下など
を図ることができる。 走行中通気孔21から侵入した埃や泥の固化、または水
の凍結などによって可動部材(ダイヤフラム29、プレー
ト33)が作動不良になった場合や、圧力供給経路89に詰
りや漏れなどの故障が起きた場合でも、移動機構のねじ
25を操作すればハブクラッチを強制的にロック状態にす
ることができる。従って、4WD走行が可能となり、悪路
から脱出することができる。 移動機構はねじを用いたものに限らない。例えばカム
機構を用い、カバー5等によって与えられた回転を軸方
向の直線運動に変換するように構成してもよい。 また、気密室53に供給する圧力は負圧に限らず、ポン
プ等による正圧を用いることもできる。これを上記の実
施例に用いるとすれば、カバー5の通気孔21を廃止して
ダイヤフラム29の第1図中右に形成された隔室を気密室
とし、ここに正圧を導けばよい。 スライドギヤ67の係合位置と解除位置とはそれぞれ第
1図スライド位置の左右いずれに選んでもよい。例え
ば、この実施例とは反対にプレート33が第1図左側へ移
動したときにフリー状態となり、戻ったときにロック状
態となるようにすることもできる。従って、圧力供給経
路89からの圧力供給がなくなったときは自動的にロック
状態となる。このときはねじ25等の移動機構によってプ
レート33を移動させれば、フリー状態となる。 [発明の効果] このように、この発明のハブクラッチを用いれば、パ
ートタイム4WD車において2WD走行時の燃費、耐久性を向
上させ、騒音を低下させることができる。 また、圧力供給でロツク状態になるものでは、作動不
良でロック状態にできないようなときでも移動機構によ
ってロック状態にでき、悪路等からの脱出が容易とな
る。圧力供給でフリー状態になるものでは、作動不良で
フリー状態にできないようなときでも、同様の操作でフ
リー状態にでき、2WD走行時の燃費向上等を所期の通り
維持できる。
【図面の簡単な説明】 第1図はこの発明の一実施例を示し、上半分は移動機構
で行ったロック状態を示し、下半分はフリー状態を示す
全体断面図、第2図は同実施例のロック状態を示す部分
断面図、第3図は同実施例のプリセット状態を示す部分
断面図、第4図は従来のハブクラッチの全体断面図であ
る。 1……ハウジング、3……車軸 10……車輪ハブ、25……ねじ 29……ダイヤフラム(移動手段)、33……プレート(移
動手段) 55……ドライブギヤ、67……スライドギヤ

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.車軸側のドライブギヤと、このドライブギヤに同軸
    に配置された車軸ハブ側のハウジングと、このハウジン
    グと前記ドライブギヤとを係合位置への軸方向移動によ
    り連結するリング状のスライドギヤと、圧力供給時に、
    可動隔壁の移動により前記スライドギヤを軸方向一方に
    移動させる移動手段と、この移動手段の可動隔壁に隣接
    し通気孔により大気に解放される開放室と、前記圧力の
    非供給時に、スライドギヤを軸方向他方へ移動させるべ
    く付勢するリターンスプリングと、前記ハウジングの開
    放室側に前記車軸と同軸に設けられ、外部操作によって
    前記可動隔壁を軸方向に移動させる移動機構とを設けた
    ハブクラッチ。
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4293061A (en) * 1979-07-11 1981-10-06 The Bendix Corporation Remote controlled hub clutch
JPH0545865Y2 (ja) * 1986-03-04 1993-11-29

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