JP3025513B2 - ハブクラッチ - Google Patents

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、車両において駆動車軸と車輪間の断続を
行うハブクラッチに関する。

（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、四
輪駆動（4WD）車の前輪側か後輪側に用いられ車軸側と
車輪側の断続を行う装置（ハブクラッチ）である。又、
第３図に他の同様なハブクラッチを示す。このハブクラ
ッチにおいて、車輪ホイール201が取り付けられたハブ2
03（車輪ハブ）及び駆動車軸205はアクチュエータ207で
操作されるスライドクラッチ209により断続される。

（発明が解決しようとする課題） ところで、第３図のハブクラッチにおいてハブ203は
テーパローラベアリング211,213を介して車体側のスピ
ンドル215に支承されている。このように、ハブ203とベ
アリング211,213とが別体であるから部品点数が多く、
それだけコストが高くハブクラッチの組付け作業の工数
が多い。

又、テーパローラベアリング211,213のロックナット2
17によるプレロード調整はハブクラッチの組付けの際に
行わなければならないからそれだけ組付け作業が面倒で
ある。更に、アクチュエータ207の作動に伴ってテーパ
ローラベアリング211,213付近の空気が流動することに
よって発生するグリース切れを防止するためにテーパロ
ーラベアリング213の同図右側にシールを施したいが、
ロックナット217が邪魔でシールを配置しにくい。

そこで、この発明は、部品点数が少なく低コストであ
って、組付け作業が簡単な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） この発明のハブクラッチは、アウターレースとインナ
ーレースとが夫々の溝間の転動部材にて相対回転自在に
組合わされたベアリングであって、前記アウターレース
を車体部材に取付固定し前記インナーレースを車輪に連
結固定してなる車輪支持用ベアリングと、前記インナー
レースの車輪連結のハブ部に該ハブ部内貫通の駆動車軸
の端部を連結又は連結解除の作動を行なうクラッチであ
って前記作動が外部操作により前記車体部材，インナー
レース，駆動車軸間の空間部の空気圧によって行われる
ものであるクラッチと、前記空間部を区画形成するため
のものであって前記インナーレースとアウターレース間
で反車輪側に位置するシール手段、車体部材と駆動車軸
間のシール手段及び駆動車軸とハブ部間のシール手段か
らなる区画手段とを備えたことを特徴とする。

（作用） 車輪支持用ベアリングのインナーレースを車輪ハブに
し、ベアリングと車輪ハブとを一体にしたから部品点数
が低減し小型で低コストになると共にハブクラッチの組
付け作業がそれだけ簡単になる。

車輪支持用ベアリングをスラスト荷重が受けられる型
式のものにすれば、従来例と異なってプレロード調整が
不要になる。プレロード調整が必要なものであっても、
ユニット化したから予め単体で精密なプレロード調整を
行うことが可能であり、組付け作業を面倒にしない。
又、必要な場合はシールが容易な構造にすることもでき
る。

（実施例） 第１図と第２図とにより一実施例の説明をする。

第２図はこの実施例を用いた4WD車の動力系を示す。
以下、左右の方向はこれらの図面での左右の方向であり
第１図の上方はこの車両の前方（第２図の上方）に相当
する。又、番号を付していない部材等は図示されていな
い。

先ず、第２図によりこの動力系の構成を説明する。

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（前後輪にエンジンの駆動力を分配する
デファレンシャル装置）、フロントデフ７（前輪側のデ
ファレンシャル装置）、前車輪9,11、左右の前輪13,1
5、トランスファ17、プロペラシャフト19、リヤデフ21
（後輪側のデファレンシャル装置）、後車軸23,25、実
施例のハブクラッチ27,29、左右の後輪31,33などから構
成されている。

次に、第１図に示す右後輪33側のハブクラッチ29を例
に実施例のハブクラッチの説明をする。

車輪支持用ベアリング35は車体に固定されたアウター
レース37と車輪に連結されたインナーレース39及びこれ
らの間に配置された転動部材としてのボール41,43とか
ら構成されている。各レース37,39に設けられた深い溝4
7,49によりベアリング35は左右のスラスト荷重を受ける
ことができる。ボール41の左にはシール51が又ボール43
の右にはシール53がそれぞれレース37,39の間に装着さ
れている。

アウターレース37は、防護カバー55を挟んで、ボルト
57,57により車体のアクスルハウジング59側に固定され
ている。

インナーレース39にはフランジ部61とハブ部63（車輪
ハブ）とが一体に形成されている。フランジ部61にはブ
レーキディスク64がボルト65で固定されている。このボ
ルト65には右後輪33のロードホイール67を周方向に位置
決めするガイドピン69が一体に設けられている。ロード
ホイール67はボルト71によりフランジ部61に固定されて
いる。

右の後輪軸25はインナーレース39を貫通している。車
軸25とアクスルハウジング59との間にはシール73が配置
され、車軸25とインナーレース39との間には流体道路の
一部である隙間75が設けられている。車軸25の先端部に
はドライブギヤ77がスプライン連結され、止め輪79によ
り左右に移動しないようにされている。ドライブギヤ77
とインナーレース39との間には互いのセンターリングを
行いドライブギヤ77側の首振りを防止するベアリング81
が配置されている。各レース37,39にはベアリング81用
の止め輪83,85が装着されている。

インナーレース39のハブ部63の内周にはギヤ部66が形
成されており、このギヤ部66にスライドギヤ87が左右移
動自在にスプライン連結されている。スライドギヤ87の
内周にはドライブギヤ77の外周に設けられたギヤ部とし
てのスプライン89と係断可能なスプライン91が設けられ
ている。こうして、スライドクラッチ93（クラッチ）が
構成されている。

スライドギヤ87が第１図上半部の位置（ロック位置）
に移動しスプライン89,91が係合すると、クラッチ93が
連結されてハブクラッチ29はロック状態になり車軸25と
後輪33とが連結される。又、スライドギヤ87が、第１図
下半部の位置（フリー位置）に移動しスプライン89,91
の係合が解除されると、クラッチ93が解放されハブクラ
ッチ29はフリー状態となり、後輪33は車軸25から切離さ
れフリー回転状態となる。

スライドギヤ87はリテイナ95の腕97に連結されてい
る。可動壁としてのダイヤフラム99の外周部はハブ63の
右端部内周に圧入され、内周部はリテイナ95とプレート
101の間に気密に挟み込まれている。ハブ部63の右端部
にはフィルタ103を挟んでカバー105が螺着されている。
カバー105にはフィルタ103を通ってエアが出入りするエ
ア抜き穴107が設けられている。カバー105とプレート10
1との間にはリテイナ95を介してスライドギヤ87をロッ
ク位置に付勢するシフトスプリング109が配置されてい
る。

アクスルハウジング59側には管継手111が取り付けら
れており、管継手111はパイプを介してエアポンプ113に
連結されている。圧力発生手段としてのエアポンプ113
の空気圧はシール51,73の間から隙間75を通ってダイヤ
フラム99を右方へ押圧し、シフトスプリング109の付勢
力に抗しリテイナ95を介してスライドギヤ87をフリー位
置に移動させる。空気圧の供給を停止するとリターンス
プリング109の付勢力によりスライドギヤ87はロック位
置に移動する。隙間75、管継ぎ手111及びパイプで流体
通路を構成している。

エアポンプ113の作動は運転席から手動操作可能か、
又は路面条件や車両の操舵条件に応じて自動操作可能に
構成されている。

以上説明したように、インナーレース39とアウターレ
ース37間でホイール67の反対側に位置するするシール51
と、アクスルハウジング（車体部材）59と車軸25間のシ
ール73と、車軸25とハブ部63間のダイヤフラム99とは、
外部に対してハブクラッチ29を作動する空間部（隙間75
を含む）を仕切り、これを区画形成するものである。そ
こで、これらのシール等の手段は区画手段と呼称されて
いる。

なお前記空間部は応答性上、小容積にすべきものであ
り、その点において、シール51はベアリング35のボール
41,43配置の容積部を空間部から除くのに役立ってい
る。

こうして、ハブクラッチ29が構成されている。

ハブクラッチ29において、車輪支持用ベアリング35に
よりベアリング部とハブクラッチ部とを一体にした（ユ
ニット化）から、部品点数が低減し小型で低コストにな
ると共に車体と車軸への組付け作業が容易になった。
又、通常のホイールハブとの交換が容易である。車輪支
持用ベアリング35でスラスト荷重を受けられる形式にし
たから従来例のようなプレロード調整が不要であり、シ
ール51,53を予め装着しておくことができる。又、ハブ
部63をインナーレース39側に形成したから径方向に小型
になると共にハブ部63の外径で決まるロードホイール67
の内径を小さくできる。

ハブクラッチ27はハブクラッチ29と同様に構成されて
いる。

次に、これらのハブクラッチ27,29の機能を第２図の
車両の動力性能に即して説明する。

エンジン１の駆動力はトランスミッション３を介して
センターデフ５に伝達される。

トランスファ17内で後輪側への駆動力の断続を行う２
−４切換機構115とハブクラッチ27,29とが連結されてい
ると、エンジン１の駆動力はセンターデフ５からフロン
トデフ７を介して左右の前輪13,15に分配されると共
に、トランスファ17とプロペラシャフト19からリヤデフ
21を介して左右の後輪31,33に分配され、車両は4WD状態
となる。

２−４切換機構115を切離し状態にして後輪側を切離
し、更にセンターデフ５のロック機構117をロック状態
にすると、車両は前輪駆動状態となりフロントエンジ
ン、フロントドライブの二輪駆動車の特性が得られる。

このとき、ハブクラッチ27,29をフリー状態にすると
ハブクラッチ27,29から２−４切換機構115までの動力伝
達系の連れ回りが停止し、燃費が向上すると共にこの動
力伝達系各部の摩耗、振動、騒音などが防止される。

なお、クラッチは実施例のようなスライドクラッチに
限らず、他の型式のクラッチでもよく、その操作手段は
例えばモータでもよい。

［発明の効果］ この発明のハブクラッチは、車輪支持用ベアリングに
よりハブクラッチ部とベアリング部とをユニット化した
から、部品点数とコストが低減し小型になると共に組付
け作業が容易になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の断面図、第２図はこの実施例を用い
た車両の動力系を示すスケルトン機構図、第３図は従来
例の断面図である。 25……後車軸（駆動車軸） 35……車輪支持用ベアリング 37……アウターレース 39……インナーレース 63……ハブ部（車輪ハブ） 93……スライドクラッチ（クラッチ）

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60K 23/08 F16D 11/04 F16D 25/063

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アウターレースとインナーレースとが夫々
   の溝間の転動部材にて相対回転自在に組合わされたベア
   リングであって、前記アウターレースを車体部材に取付
   固定し前記インナーレースを車輪に連結固定してなる車
   輪支持用ベアリングと、前記インナーレースの車輪連結
   のハブ部に該ハブ部内貫通の駆動車軸の端部を連結又は
   連結解除の作動を行なうクラッチであって前記作動が外
   部操作により前記車体部材，インナーレース，駆動車軸
   間の空間部の空気圧によって行われるものであるクラッ
   チと、前記空間部を区画形成するためのものであって前
   記インナーレースとアウターレース間で反車輪側に位置
   するシール手段、車体部材と駆動車軸間のシール手段及
   び駆動車軸とハブ部間のシール手段からなる区画手段と
   を備えたことを特徴とするハブクラッチ。