JP2702494B2

JP2702494B2 - ハブクラッチ

Info

Publication number: JP2702494B2
Application number: JP63044239A
Authority: JP
Inventors: 作雄栗原
Original assignee: 栃木富士産業株式会社
Priority date: 1988-02-29
Filing date: 1988-02-29
Publication date: 1998-01-21
Anticipated expiration: 2013-01-21
Also published as: JPH01218925A

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ヤドライブ（FR）ベースの
パートタイム4WD車において、単に二輪駆動（以下2WDと
いう）にして走行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、車軸などの動力伝達系は前
車輪の回転を受けて回転する。そ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の低下などを軽
減するためにハブ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う。

このハブクラッチの動作（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２図に示すように構成され
ている。

すなわち、201は車軸203に係合するドライブギヤ、20
5は車輪ハブ側のハウジング部、207は軸方向に移動して
ドライブギヤ201とハウジング205とに係合しこれらを連
結するスライドギヤである。209はハウジング205を左右
に区画する可撓性のダイヤフラムであり、211はこのダ
イヤフラム209とともに左右に移動してスライドギヤ207
に上記の係合を行わせる板である。ダイヤフラム209の
第２図中左側に形成された気密室213は通路215を介して
エンジンのインテークマニホールドと連結されており、
通路215の途中に設けられた制御弁217によって真空状態
か大気状態に切換えられる。気密室213が真空状態のと
きはダイヤフラム209は吸引され、板211はコイルばね21
9の力に抗してスライドギヤ207を左方に移動させ、ドラ
イブギヤ201とハウジング205とを連結する。従って、四
輪駆動（以下4WDという）が可能である。次に、気密室2
13を大気状態にすればスライドギヤ207はコイルばね219
の付勢力で右方へ移動しドライブギヤ201とハウジング2
05との連結は解除され、二輪駆動時にプロペラシャフト
等を無駄に連れ回ることがない。

また、ドライブギヤ201とハウジング205とを連結する
に当り、ダイヤフラム209を吸引するとダイヤフラム209
の右側に形成された隔室221に大きな負圧が生じ、この
負圧が気密室213への負圧供給に対するダイヤフラム209
と板211の応答性を低下させる。そこで、ハウジング205
には隔室221を大気に連通するための通気孔223が設けら
れている。この通気孔223には埃や泥水のような異物の
侵入を防ぐフィルタ225が取付けられている。

しかし、この通気孔223とフィルタ225が配置されてい
るハウジング205の突出部は車体の側面にさらされてい
るから、走行中埃や雨水または弾ね上げた泥水などを最
も浴び易く、また小石などが当り易い箇所であり、従っ
て、フィルタ225の目詰りや破損が生じ易い。

フィルタ225が目詰りを起すと、上記のように、隔室2
21に負圧が生じてハブクラッチの応答性を損い、また、
フィルタ225が破損すると泥等異物が侵入して固まり、
ダイヤフラム209が撓まなくなってハブクラッチの機能
を損う恐れがある。

（発明が解決しようとする課題）そこで、この発明は、通気孔に取付けたフィルタの目
詰りと破損とを防止し、正常な機能、特に圧力供給に対
する応答性を長く正常に保つことのできるハブクラッチ
の提供を目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明のクラッチは、車体側のスピンドルを車体幅
方向外側に向って貫通する車軸に設けられたドライブギ
ヤと、このドライブギヤを同心状にて囲むように形成さ
れ、かつ、ホイールを装着するハブ部を有して前記スピ
ンドルに回転自在に支持されたハウジングと、係合位置
への軸方向移動により前記ドライブギヤとハウジングと
を係合するスライドギヤと、前記ハウジング内部に隔部
材を介し隣接して形成された気密室及び開放室と、前記
気密室への圧力給排に基づく隔部材の移動により前記ス
ライドギヤを係合位置と解除位置へ移動させる移動手段
とからなるハブクラッチであって、前記開放室と外気と
を前記ハウジング肉厚部貫通の流路を介してのみ連通す
る通気孔を前記ハウジングのハブ部より車体幅方向内側
に設ける構成とした。

（作用）圧力（正圧または負圧）の供給により気密室は膨脹ま
たは収縮して移動手段により、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。又は切換
えられると、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、開放室の通気孔はハブクラッチハウジングのハ
ブ部より車体幅方向内側、つまり泥水などを浴び難く、
小石などが当り難いホイールの内側に配置したから、通
気孔に装着されるフィルタの目詰り、破損などが起り難
い。

（実施例）第１図により一実施例を説明する。

この実施例はフロントエンジン・リヤドライブ（FR）
ベースのパートタイム4WD車において、前輪側に用いた
ものを示している。また、第１図の上半部はハブクラッ
チのフリー状態を、下半部はロック状態を各々示す。な
お、以下、車体左右方向は第１図における左右方向とす
る。

１は車軸であり、３は車軸１にスプライン結合したド
ライブギヤである。

５は車軸１とドライブギヤ３を囲むように配置された
ハウジングである。ハウジング５は袋状の頂部７と、ハ
ブ部９を有する基部11とからなり、これらはボルト13で
一体に固定されている。基部11のハブ部９にはホイール
15がボルト17とナット19とで取付けられている。ハウジ
ング５はベアリング21,23により車体側のスピンドル25
に回転自在に支承されている。スピンドル25の先端部に
はベアリング23のロックナット27が螺着され、スピンド
ル25の先端部に設けたスプライン29に爪31を係合した廻
り止め33がロックナット27にねじ35で固定されている。
また、基部11にはディスクブレーキのロータ（ディス
ク）37がボルト39で固定されている。

スピンドル25のスピンドル基部41とハウジング５の基
部11との間にはシール45が装着されている。また、スピ
ンドル基部41には走行中に車輪の内側から飛来する泥水
や小石などを防ぐための防護カバー47がボルト49で固定
されている。

車軸１には等速ジョイント51が介設されるとともにス
ピンドル基部41との間に装着したブッシュベアリング53
によりスピンドル25に回転自在に支承されている。ま
た、車軸１とスピンドル基部41との間にはシール55が配
置されている。スピンドル25端部付近の車軸１上にはス
トッパリング57が配置され車軸１のスピンドル25に対す
る左方への動きを規制している。

ドライブギヤ３とハウジング５の頂部７の内周面との
間にはストッパリング59,61により内縁部と外縁部とを
各々摺動自在に支承されたセンタリング部材63が配置さ
れて、車軸１（ドライブギヤ３）とハウジング５との間
のセンタリングを行っている。このセンタリング部材63
にはハブクラッチの作動時に空気の流通孔となる複数個
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
面に設けられたスプライン69により、ハウジング５の頂
部７の内周面に設けられたスプライン71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３の外周面に設けられたギヤ部73と摺動自在に
係合するギヤ部75が設けられている。このようにして、
スライドギヤ67はハウジング５のスプライン71上をスラ
イドしながら、ハウジング５と係合する係合位置（第１
図下半部に示すロック状態）とハウジング５と係合しな
い解除位置（第１図上半部に示すフリー状態）との間を
往復移動できる。

センタリング部材63とスライドギヤ67との間には付勢
部材であるリターンスプリング77が配置されスライドギ
ヤ67を右方の解除位置へ付勢している。

79は袋状の移動部材であり、その外縁部をスライドギ
ヤ67に設けた溝81に係止することによりスライドギヤ67
と一体になっている。従って、この移動部材79を移動さ
せればスライドギヤ67を上記の係合位置と解除位置へ移
動させることができる。

リターンスプリング77と移動部材79とで移動手段を構
成している。

また、移動部材79には溝83を有する凸部85が設けら
れ、この溝83には押え板87が係止している。89はシール
材として働くダイヤフラムであり、その内縁部は押え板
87と移動部材79との間に気密に挟み込んであり、その外
縁部はハウジング５の頂部７内周面に気密に接着されて
いる。ダイヤフラム89には移動部材79の移動に追従して
撓むことのできる充分な余裕がある。また、頂部７の内
周面のダイヤフラム89の外縁部を接着した箇所の右方に
は開口91が設けられ、基部11のハブ部９の左方（車幅方
向内側）には通気孔93が設けられている。そして、ハウ
ジング５の円筒部（肉厚部）には開口91と通気孔93とを
連通する空気流路95が設けられている。通気孔93には異
物の侵入を防止するためのフィルタ94が取付けられてい
る。

このようにして、ハウジング５の内部に移動部材79と
ダイヤフラム89とを挟んで左側に気密室97が、右側に開
放室99が形成されている。これにより開放室99は開口9
1、空気流路95及び通気孔93を介してのみ外気に連通す
る。

車軸１とスピンドル25との間には間隙101が設けら
れ、この間隙101は右方のスピンドル25先端部において
気密室97に開口し、左方においてスピンドル基部41に設
けられたオリフィス103と連通し、さらにオリフィス103
の出口に設けられたプラグ105、通路107、制御弁109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。こうして、エンジンの吸気マニホールドと気密室97
とを結ぶ圧力（負圧）供給系路が形成されている。

この圧力供給系路における負圧の供給は、例えば、運
転席インストルメントの切換スイッチにより操作可能
か、あるいは2WD−4WD切換スイッチ（またはレバー、以
下２−４切換スイッチという）により連動操作可能であ
る。つまり２−４切換スイッチと制御弁109とは連動
し、4WDに切換えると吸気マニホールドから圧力供給系
路を介して気密室97に負圧が供給され、2WDに切換える
と負圧の供給が停止される。

次に、このように構成されたハブクラッチの機能を説
明する。

２−４切換スイッチにより4WDに切換えて、上記のよ
うに、気密室97に負圧を供給すると、センタリング部材
63の開口65を通って空気が流出して気密室97内は真空状
態となり、気密室97と開放室99との圧力バランスがくず
れ、気密室97は収縮する。これに伴って移動部材79はダ
イヤフラム89とともに吸引され、リターンスプリング77
の付勢力に抗してスライドギヤ67を左方の係合位置まで
スライドさせる。スライドギヤ67は、第１図下半部に示
したように、ドライブギヤ３と係合してハブクラッチを
ロック状態とし、車軸１とホイール15とを連結する。こ
の状態で4WD走行が可能になる。

２−４切換スイッチにより2WDに切換えると、負圧の
供給が停止されて気密室97内の圧力は大気圧に戻って気
密室97と開放室99との圧力は等しくなり、気密室97は膨
脹する。これに伴って、スライドギヤ67はリターンスプ
リング77の付勢力によりハウジング５との係合状態から
離脱して右方の解除位置まで戻り、第１図上半部に示し
たように、ハブクラッチをフリー状態とし、車軸１とホ
イール15との連結を解除する。この状態で2WD走行状態
となる。

このように、2WD走行のときには非駆動側車輪とその
動力伝達系とを切離して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、4WD走行のときはその車
輪と動力伝達系とを連結することができる。

開放室99を外気に連通するための通気孔93は、上記の
ように、両側を防護カバー47とホイール15とで囲まれて
いるから、走行中の泥水、埃などの侵入や、小石などの
衝突が起り難い。また、例えば泥水が侵入してもハウジ
ング５の回転による遠心力で排出され易い。従って、フ
ィルタ94の目詰りや破損が発生せず、ハブクラッチの正
常な機能、特に圧力供給に対する応答性が長く正常な状
態に保たれる。

気密室97に供給する圧力は負圧に限らない。圧力源を
別途設けて正圧を供給してもよい。この場合リターンス
プリング77は、例えばハウジング５の頂部７と押え板87
との間に配置し、スライドギヤ67を左方へ付勢するよう
に構成する。なお、圧力媒体には上記の実施例のような
気体でなく液体を用いてもよい。

ダイヤフラム89に代えて、通常のシール材を移動部材
79とハウジング５頂部７の円筒部内周面との間に配置し
てもよい。

気密室97の膨脹および収縮とハブクラッチのロック状
態とフリー状態との関係は自由に選んでよい。例えば、
上記の実施例において移動部材79の内径寸法をドライブ
ギヤ３のギヤ部73と干渉しないように大きくし、このギ
ヤ部73をドライブギヤ３の右端部に設ければ、この実施
例とは反対に気密室97が膨脹したときにロック状態とな
り、収縮したときにフリー状態となる。またリターンス
プリング77を用いずに気密室97内への圧力供給を負圧と
正圧とに切換える構造としてもよい。

［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。その上、通
気孔に取付けたフィルタが目詰りや破損を起しにくいか
らハブクラッチは正常な機能を長く保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るハブクラッチを示し、
上半部はフリー状態を示し下半部はロック状態を示す断
面図、第２図は従来のハブクラッチの断面図である。１……車軸、３……ドライブギヤ５……ハウジング、９……ハブ部 15……ホイール、25……スピンドル 67……スライドギヤ 77……リターンスプリング（付勢部材） 79……移動部材、93……通気孔 94……フィルタ、97……気密室 99……開放室

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車体側のスピンドルを車体幅方向外側に向
って貫通する車軸に設けられたドライブギヤと、このド
ライブギヤを同心状にて囲むように形成され、かつ、ホ
イールを装着するハブ部を有して前記スピンドルに回転
自在に支持されたハウジングと、係合位置への軸方向移
動により前記ドライブギヤとハウジングとを係合するス
ライドギヤと、前記ハウジング内部に隔部材を介し隣接
して形成された気密室及び開放室と、前記気密室への圧
力給排に基づく隔部材の移動により前記スライドギヤを
係合位置と解除位置へ移動させる移動手段とからなるハ
ブクラッチであって、前記開放室と外気とを前記ハウジ
ング肉厚部貫通の流路を介してのみ連通する通気孔を前
記ハウジングのハブ部より車体幅方向内側に設けたこと
を特徴とするハブクラッチ。