JPH01106738A - ハブクラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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４
ＷＤ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、単に二輪駆動走行をす
る場合は前車輪側のプロペラシャフト、デフアレンジ１
！ル装置、車軸などの動力伝達系は前車輪の回転に伴っ
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６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
、１０５は車輪ハブに固定されたハウジング、１０７は
軸方向に移動してドライブギヤ１０１とハウジング１０
５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１
０９の第６図中左側に形成された気密室１１３は通路１
１５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１１５の途中に設けられた制御弁１１
７によって真空状態か大気圧状態に切換えられる。気密
室１１３が真空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。次に、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の付勢力で右方へ移動
しドライブギヤ１０１とハウジング１０５との連結は解
除される。ダイヤフラム１０９の右側に形成された隔室
１２１には通気ボート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、ドライブギヤ１０１とハウジング１０５と
を連結する度に気密室１１３には大きな負圧が掛り、各
シール部から埃や水などの異物が侵入し易い。その上、
ドライブギヤ１０１、ハウジング１０５、スライドギヤ
１０７の各摺動部は気密室１１３の内部に配置されてい
るから気密室が負圧になる度にその摺動面からグリース
が吸引される。従って、侵入した異物およびグリース不
足により、これらの部材の耐久性が低下する。

また、通気ポート１２３から隔室１２１内に侵入した水
が寒明には凍結し、あるいは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る恐れがあるからハブ
クラッチの機能が損われる。

そこでこの発明は、埃や水などの異物が侵入せず、従っ
て耐久性や機能の向上を図ることができ、しかも保守交
換が容易なハブクラッチの提供を目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明のハブクラッチは、車軸側のドライブギヤと、
このドライブギヤを囲んで同心状に配置された車輪ハブ
側のハウジングと、軸方向へ移動自在に配置され係合位
置へ移動してドライブギｊｙとハウジングとを連結する
連結手段と、前記ハウジング内の一部に設けられ、正圧
または負圧を供給されると容積変化して前記連結手段を
係合位置へ移動させる作動室と、前記連結手段を連結解
除位置へ付勢する付勢手段と、前記作動室に正圧または
負圧を供給する切換可能な圧力供給手段とで構成した。

（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
と作動室は膨張または収縮し、付勢手段の付勢力に抗し
て連結手段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連結手段は元の位
置へ戻る。このこようにして連結手段は係合位置と解除
位置との間を移動する。

連結手段が係合位置へ移動すればドライブギＡ７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る
。連結手段が係合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。

（実施例） 第１図と第２図に基づいて第１の実施例の説明をする。

。 なお、第１図はハブクラッチのフリー状態を、第２図は
ロック状態を表わす。

１は車軸であり、３は車軸１にスプライン係合したドラ
イブギヤである。５は押え金具であり、ボルト７で車軸
１の先端に固定されドライブギヤ３を車軸１のスプライ
ン上に保持している。この押え金具５とドライブギヤ３
の間にはＯリング９が装着されている。

１１はハウジングであり、車軸１を囲むように配置され
ている。ハウジング１１は頂部１３と車輪ハブ１４を有
する基部１５とからなり、これらはボルト１７で互いに
固定されている。基部１５の車輪ハブ１４にホイール１
６がボルト１９ナツト２１により取付けられている。

車軸１は車体フレームのスピンドル部２３に回転自在に
支承されている。ハウジング１１は２個のベアリング２
５．２７によりスピンドル部２３に回転自在に支承され
るとともに頂部１３に装着したブツシュ２９を介してド
ライブギヤ３を支承し、ここでセンタリングを行ってい
る。ハウジング１１の基部１５とスピンドル部２３の基
部との間にはシール３１が装着されハウジング１１の内
部は密封状態に保たれている。

連結手段としてのスライドギヤ３３はリング状の連結部
材であって、外周面に設けたスプライン３５がハウジン
グ１１の内周面に設けられたスプライン３７と摺動自在
に係合している。また、スライドギヤ３３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３９と係合
するギヤ部４１が設けられている。スライドギヤ３３は
、第１図に示した、ドライブギヤ３と係合しない解除位
置と、第２図に示した、ドライブギヤ３と係合した係合
位置との間をハウジング１１上をスライドしながら往復
移動できる。

ドライブギヤ３の左端部には第１のリテーナ４３が圧入
されており、リテーナ４３とドライブギヤ３との間には
第２のリテーナ４５が摺動自在に配置されている。リテ
ーナ４５とリテーナ４３およびリテーナ４５とドライブ
ギヤ３の各摺動面にはそれぞれＯリング４７．４９が装
着されている。

このように、リテーナ４３．４５とドライブギヤ３とで
バキューム室（作動室）５１が形成されている。

バキューム室５１の内部にはリターンスプリング５３が
装着されており、リテーナ４５とこれに当接しているス
ライドギヤ３３とを右方に付勢している。スラドギャ３
３が解除位置にあるときリテーナ４５はドライブギヤ３
のギヤ部３９の基部側に突当って停止している。

スライドギヤ３３とハウジング１１との間にはシフトス
プリング５５が配置され、このシフトスプリング５５は
スライドギヤ３３を左方゛へ付勢してスライドギヤ３３
とドライブギヤ３とが係合する際、両者のギヤ部３９．
４１の位相が合わない場合の待ち機構として働く。

ドライブギヤ３の左側端部の内周面にはわずかな大径部
があり、この大径部と車軸１の外周面との間に間隙５７
が形成されている。ドライブギヤ３にはバキューム室５
１とこの間隙５７とを連通ずる複数個の通路５９が設け
られている。ドライブギヤ３とスピンドル部２３の突合
わせ端部にはＯリング６１が装着されている。

スピンドル部２３の車軸１との間には通路６３が設けら
れている。この通路６３の一方は上記の間隙５７に開口
しており、他方は通路６５を介して例えばエンジン吸気
マニホールド側に接続されている。このエンジン吸気マ
ニホールド側からの圧力（負圧）供給はインストルメン
トの切換スイッチ、あるいは２−４切換スイツチ等によ
り切換えられるようになっており、切換可能な圧力供給
装置を構成する。

スピンドル部２３の基部と車軸１の間にはシール６７と
ブツシュ６９が配置され、ブツシュ６９と巾軸１との間
にはＯリング７１が装着されている。

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切換スイツチあるいはレバーを操作して四輪駆動
に切換えると、これに連動して吸気マニホールドから通
路６５．６３、間隙５７、通路５９を介して、バキュー
ム室５１内に負圧が供給される。すると、リテーナ４５
がリターンスプリング５３の付勢力に抗して左方へ移動
する。それに伴いスライドギヤ３３はシフトスプリング
５５の付勢力で左方の係合位置まで移動して、第２図に
示すようにドライブギヤ３と係合しハブクラッチをロッ
ク状態とし車軸１と車輪ハブ１４側のハウジング１１と
を連結する。その際両者のスプラインの位相が合わなけ
ればシフトスプリング５５の待ち機構が働いてプリセッ
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。

２−４切換スイツ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、バキューム室５１
内は大気圧に戻り、リターンスブリング５３はシフトス
プリング５５の力に抗してリテーナ４５とスライドギヤ
３３とを右方の解除位置まで移動して、スライドギヤ３
３とドライブギヤ３との係合を解除し、ハブクラッチを
フリー状態にして車軸１と車輪ハブ１４との連結を解除
する。

また、 ハウジング内部の容積　：ｖ。

気密室の容積　　　　　；ｖｌ 膨張または収縮したときの 気密室の容積変化　　　；ΔＶ１ ハウジング内部の圧力　：Ｐ。

気密室が容積変化したときの ハウジング内部の圧力　：Ｐｏ　′ とすると、Ｐｏ　′＝Ｖｏ÷（Ｖｏ＋ΔＶ＋　）ＸＰｏ
となる。

気密室の容積変化Δ■１はハウジングの容積■０よりは
るかに小さいからＶｏｗ＞ΔＶ＋であり、上式は、 Ｐａ−ヨＰａとなる。

このように、ハブクラッチ作動時におけるハウジング１
１内部の圧力変化は微小である。

従って、各シール部から埃や水などの異物の侵入がない
から各摺動部の機能や耐久性が低下しないばかりでなく
、ハウジングに通気ボートを設る必要がないため通気ポ
ートからの水、泥の侵入がないから、これが凍結し、あ
るいは固化してハブクラッチの機能を損うこともない。

また、スライドギヤ３３等の摺動部の周辺の空気が吸引
されることはないから従来のハブクラッチのようにグリ
ースが空気とともに吸引されることに起因する耐久性の
低下も起らない。

第３図と第４図に第２の実施例を示す。

この実施例ではスライドギヤ７３のギヤ部７４が同図中
左方に設けられているから、第１の実施例とは反対にリ
テーナ４５が右方（係合位置）へ移動したときにスライ
ドギヤ７３とドライブギヤ３との係合が行われ、第３図
に示すようにロック状態となる。リテーナ４５が左方（
解除位置）へ移動したときこれらの係合が解除され、第
４図に示すように、フリー状態となる。なお、このフリ
ー状態のときにリテーナ４５とスライドギヤ７３とが開
動しないようにスライドギヤ７３の左方への移動を規制
するストッパ７５が設けられている。

この実施例のように構成すれば、圧力を供給する経路に
例えば詰りゃ漏れなどの故障が起きても、ハブクラッチ
はロック状態のままになるので４ＷＤ走行が可能となる
。

第５図に第３の実施例を示す。

この実施例は第２の実施例に対して圧力供給経路に特徴
がある。すなわち、通路６５はブツシュ６９の外面側に
設けた通路７７に開口する。通路７７はブツシュ６９の
内面側に設けた円周溝７８と連通している。車軸１には
中心部に通路７９と、この通路７９から車軸１の表面に
開口する通路８１．８３が設けられている。通路８１は
ブツシュ６９の円周溝７８と連通している。通路８３は
ドライブギヤ３の内周面に設けられた円周溝８４とこの
円周溝８４と連通した通路８６を介してバキューム室５
１と連通している。このように、バキューム室５１への
圧力の供給は通路６５、通路７７、円周溝７８、通路８
１．７９．８３、円周溝グ８５．８７が、また車軸１の
ドライブギヤ３の間には円周溝８４の両側にＯリング８
９．９１が装着されている。従って通路スペースをとり
易く、車軸１の軽量化を図ることができる。しかも専用
通路となるため他部への影響が少なくなる。

なお、作動室に供給する圧力は負圧に限らない。

別途圧力供給装置等で正圧を気密室に導いてもよい。こ
の場合は油圧等の圧力流体とすることもできる。またリ
ターンスプリング５３を不要とし、作動室の膨張力とシ
フトスプリング５５の付勢力とでスライドギヤ３３を左
右に移動するように構成される。スライドギヤ３３の係
合位置および解除位置をそれぞれ左方にするか右方にす
るかは上記の実施例に倣えばよい。さらに、連結手段と
して摩擦式の多板クラッチとしてもよい。

〔発明の効果〕

この発明のハブクラッチでは、作動室に例えば負圧を作
用させる場合、大きな負圧が発生するのはハウジング内
で部分的に区画された作動室の内部だけであり、ハウジ
ングの他の部分に生じる負圧は微小である。また外部と
の通気孔が不要であるから、各シール部からの水、埃、
泥などの異物の侵入が抑制される。従って、摺動部の耐
久性が向上し正常な機能が保たれる。また、摺動部から
一グリースが吸引されることによる耐久性の低下も生じ
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の実施例のフリー状態を示す断面図、第２
図は第１の実施例のロック状態を示す断面図、第３図は
第２の実施例のロック状態を示す断面図、第４図は第２
の実施例のフリー状態を示す断面図、第５図は第３の実
施例の部分的な断面図、第６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１１・
・・ハウジング ３３・・・スライドギ＼７（連結手段）５１・・・バキ
ューム室（作動室）

Claims (1)

【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心状に
   配置された車輪ハブ側のハウジングと、軸方向へ移動自
   在に配置され、係合位置へ移動してドライブギヤとハウ
   ジングとを連結する連結手段と、前記ハウジング内の一
   部に設けられ、正圧または負圧を供給すると容積変化し
   て前記連結手段を係合位置へ移動させる作動室と、前記
   連結手段を連結解除位置へ付勢する付勢手段と、前記作
   動室に正圧または負圧を供給する切換可能な圧力供給手
   段とからなることを特徴とするハブクラッチ。