JPH017626Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （技術分野） この考案は、四輪駆動車等の全輪駆動車におけ
る二輪駆動状態と全輪駆動状態との切換えのため
の装置に関し、特にその切換えにダイヤフラム型
アクチユエータが用いられるタイプのものにおけ
る組付性の改良に関するものである。

（従来技術） 全輪駆動車、例えば四輪駆動車の一種に、通常
は前輪または後輪のいずれかによる二輪駆動（以
下、2WDとも称する）で走行するが、雪路、凍
結路等の低摩擦路、あるいは砂地、急坂路、ぬか
るみ等の走行抵抗が大きいところでは前輪および
後輪のすべてによる四輪駆動（以下、4WDとも
称する）に切り替えることのできるパートタイム
式の四輪駆動車が知られている。

このような四輪駆動車では、例えば実開昭58−
75031号公報に開示されているように、トランス
ミツシヨンから前輪またま後輪の一方には常時駆
動力が伝達され、前輪または後輪の他方には、例
えば摺動噛合い式のクラツチを備えた駆動輪切換
装置を介して駆動力が伝達されるのが普通であ
る。そのクラツチを、切換フオークまたはこれと
連結された部材等の駆動輪切換部材により切状態
とすれば二輪駆動に、また接状態とすれば四輪駆
動とすることができる。

そして、このような駆動輪切換装置として、切
換フオーク等の切換部材を二輪駆動位置と全輪駆
動位置とに移動させるために、二つの負圧室に選
択的に負圧が作用させられるダイヤフラム型アク
チユエータを備えて、手動スイツチ等の操作に基
づき、そのアクチユエータを作動させて駆動輪の
切換えを行う自動切換式のものがある。そのダイ
ヤフラム型アクチユエータは、ハウジングと、そ
のハウジング内を二つの負圧室に仕切るダイヤフ
ラムと、一端部がそのダイヤフラムに連結された
出力ロツドとを備え、その出力ロツドの他端部が
直接または他部材を介して間接に前記切換部材に
連結され、上記二つの負圧室に選択的に負圧が作
用させられることにより、出力ロツド等を介して
切換部材を上述の二輪駆動位置と全輪駆動位置と
に移動させるのである。

上述のダイヤフラム型アクチユエータは、その
ハウジングが動力伝達系の固定部材固定され、ま
た出力ロツドが前述の切換部材に連結されるので
あるが、固定部材に対するハウジングの固定、そ
のハウジングに対するダイヤフラムの取付け、お
よびダイヤフラムに対する出力ロツドの連結等に
伴い、ある程度の取付誤差が生じることは避け得
ず、またハウジング、ダイヤフラムおよび出力ロ
ツド等の部品自体の寸法公差も存在するため、そ
れら取付誤差や寸法公差の累積により、出力ロツ
ドの上記切換部材側の端位置に位置ずれが生じ易
い。

（考案が解決しようとする問題点） そのため従来においては、出力ロツドの中間部
に、例えばねじスリーブ等を利用した長さ調節機
構を設け、一応の組付けが終了した後にそのねじ
スリーブ等を回転操作して、出力ロツドを最適な
長さに調節する作業が必要であり、この作業は面
倒で時間のかかるものであつた。また、負圧源ま
たは負圧経路が故障となつたときに、出力ロツド
がその移動ストロークの中間位置に位置すること
により、二輪と全輪とを切り換えるための切換ギ
ヤのかじりが生じる場合があるという欠点もあつ
た。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、前述のようなダイヤフラム型アクチ
ユエータを備えた駆動輪切換装置における組付時
の問題を解消するために為されたものであつて、
(a)前記ダイヤフラムの一方の移動端を規定するス
トツパを前記ハウジングに設けるとともに、(b)前
記二つの負圧室のいずれにも負圧が作用していな
い状態において、前記ダイヤフラムをそのストツ
パに押し付けて位置決めするスプリングを、ハウ
ジングとダイヤフラムとの間に予圧状態で設ける
一方、(c)前記出力ロツドをそのハウジング外の位
置にてダイヤフラム側ロツド部と駆動輪切換部材
側ロツド部とに分割し、かつそのダイヤフラム側
ロツド部と駆動輪切換部材側ロツド部とを、それ
らの相対距離に拘わらず一体的に固定するジヨイ
ントにて連結したことを特徴とするものである。

（考案の効果） このようにすれば、前記二つの負圧室のいずれ
にも負圧が作用していなくても、ダイヤフラムが
ストツパとスプリングとにより一方の移動端へ位
置決めされ、その状態で出力ロツドの駆動輪切換
部材側ロツド部とダイヤフラム側ロツド部とをジ
ヨイントにおいて一体的に連結することにより、
ダイヤフラム型アクチユエータの各部材に取付誤
差や寸法公差があつても、それが組付時に上記ジ
ヨイントで吸収される。すなわち、そのような取
付誤差や寸法公差は、出力ロツドの両ロツド部に
おける軸端間において解消されるのであり、その
ジヨイントにおいて両ロツド部を一体的に連結す
るだけで出力ロツドは正規の状態に組み付けら
れ、ダイヤフラム型アクチユエータ側の切換部材
側に対する各々の位置関係がそれぞれ確立するの
である。そのため、従来のような煩わしい出力ロ
ツドの長さ調節作業を行う必要がなく、組付作業
が簡単になつて、その時間を短縮することができ
るのである。また、ダイヤフラム型アクチユエー
タ内の二つの負圧室内に共に負圧が作用していな
い状態では、スプリングによりダイヤフラムを一
方の移動端へ位置させることができるので、負圧
源或いは負圧経路に故障が発生しても、切換部材
が移動ストロークの中間で停止することがない。
このため、ダイヤフラムのいずれかの移動端へ位
置させられて切換ギヤが正規の位置のいずれかに
位置させられるので、ギヤのかじりが解消され
る。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

第２図において、２はパートタイム式四輪駆動
車のトランスミツシヨンであり、このトランスミ
ツシヨン２から前輪および後輪のいずれか一方へ
は駆動力が常時伝達されるようになつているが、
前輪および後輪の他方へはエクステンシヨンハウ
ジング４内に設けられたクラツチ、例えば第４図
に示すような噛合い摺動式クラツチを含む切換装
置を介して駆動力が伝達されるようになつてい
る。

このクラツチは、トランスフア軸６にベアリン
グを介して回転自在に取り付けられたギヤ８を備
え、このギヤ８は上記トランスミツシヨン２側の
ギヤ１０に噛み合わされるとともに、その噛合い
の歯の隣りにそれと一体的なスプライン１２を備
えている。このギヤ８に隣接してトランスフア軸
６にはギヤ１４がスプライン結合により固定され
ており、更にギヤ１４の外周に形成されたスプラ
イン１５に移動スリーブ１６がその内周面に形成
されたスプライン１８において嵌め合わされ、ト
ランスフア軸６の軸心周りに回転不能で軸方向に
移動可能とされている。移動スリーブ１６の外周
面には周方向に延びる円環溝２０が形成されてお
り、この円環溝２０に第６図に示すようなＣ字形
の二股部分を有する切換フオーク２２が嵌められ
ている。

この切換フオーク２２が第４図に示す位置にあ
るときには、当該クラツチは切状態にあつて、ギ
ヤ１０が回転してもギヤ８は軸６に対して空転す
るだけでギヤ１０から軸６へ駆動力が伝達されな
いため、前輪または後輪のいずれかによる二輪駆
動（2WD）状態に保たれるが、第５図に示すよ
うに切換フオーク２２がスリーブ１６を軸方向へ
移動させ、そのスプライン１８をギヤ１４のスプ
ライン１５とギヤ８のスプライン１２とにまたが
つて噛み合わせれば、当該クラツチは接状態とな
つてギヤ８の回転を軸６に伝えるため、二輪駆動
から四輪駆動に切り換えられる。この例において
切換フオーク２２は、第４図に示す二輪駆動位置
と第５図に示す四輪駆動位置とに移動させられる
駆動輪切換部材として機能するのである。

切換フオーク２２は軸方向に移動可能なフオー
ク軸２４に固定され、このフオーク軸２４は上記
トランスフア軸６と平行に配置されている。そし
て、第２図から明らかなようにフオーク軸２４を
切換フオーク２２の上記二位置に対応して位置決
めするために、ロツクボール２６をスプリング２
８によつてフオーク軸２４の凹部に押し付ける節
度機構が設けられており、また切換フオーク２２
の4WD側へのオーバストロークを防止するため
に、前記エクステンシヨンハウジング４に図示し
ないストツパが設けられている。

切換フオーク２２はフオーク軸２４を介してダ
イヤフラム型アクチユエータにより前記二位置間
で移動させられる。このアクチユエータのダイヤ
フラムハウジング３２は、ブラケツト３４を介し
てトランスアクスルハウジング３６に固定され、
そのハウジング３２内の後述するダイヤフラムに
出力ロツド３８の一端部が連結され、そのハウジ
ング３２から延びる出力ロツド３８の他端部がレ
バー４０にピン結合されている。レバー４０は軸
４２に関してほぼ対称に延びるレバー４４と一体
化され、その軸４２の軸心周りにレバー４４と共
に回動可能とされており、そのレバー４４がフオ
ーク軸２４に形成された切欠に嵌められている。
すなわち、切換フオーク２２はフオーク軸２４，
レバー４４および４０を介して出力ロツド３８の
他端部に連結されているのである。

ダイヤフラムハウジング３２は、第１図に示す
ように容器状の２個のハウジング部材４６と４８
が互いの開口部で合わされて形成され、ハウジン
グ部材４８の外周部に形成された複数の突起５０
を、ハウジング部材４６に形成された図示しない
複数の切欠がくぐり抜けた後、両者の回転位相が
ずらされることによつて両ハウジング部材４６お
よび４８が一体化されている。そして、これらの
合わせ目に前述のダイヤフラム５２が保持されて
いる。このダイヤフラム５２は、薄肉ゴム製のダ
イヤフラム本体５４と、ダイヤフラム本体５４の
中心側部分を両側から挟み付けて補強する２枚の
補強プレート５６および５８とが一体化されたも
のであり、ダイヤフラム本体５４の外周縁部がハ
ウジング部材４６と４８の合わせ目に挟まれ、そ
の合わせ目の気密を保つシールを兼ねている。こ
のようなダイヤフラム５２によつてハウジング３
２内の空間が二つの負圧室６０と６２に仕切られ
ており、負圧室６０は吸気管６４で、また負圧室
６２は吸気管６６でそれぞれエンジン側の負圧源
に接続されて、これら負圧室６０および６２に選
択的に負圧が作用させられるようになつている。

前記出力ロツド３８の一端部はダイヤフラム５
２の両補強プレート５６および５８の中心部に固
定されており、ハウジング３２と出力ロツド３８
との気密はシール部材６７によつて保たれてい
る。シール部材６６内には筒状金具６８が埋め込
まれ、この筒状金具６８が第一軸受部材７０を一
体的に保持している。更にその内側には、第一軸
受部材７０に円筒面または球面の一部で嵌り合う
第二軸受部材７２がその面に沿つて小角度回動可
能に設けられ、この第二軸受部材７２の内側に出
力ロツド３８が軸方向に摺動可能に通されてい
る。したがつて、出力ロツド３８の前記レバー４
０との連結部における円弧運動が吸収されつつ出
力ロツド３８の突出しが許容される。この出力ロ
ツド３８の軸受部は二重のダストカバー７４，７
６で保護されている。

そして前記二つの負圧室６０，６２のうち、負
圧室６２に手動スイツチからの信号等に基づいて
負圧が作用させられると、図示のようにダイヤフ
ラム５２が移動して出力ロツド３８を突き出さ
せ、前記切換フオーク２２を第４図に示す二輪駆
動位置に位置させる一方、負圧室６０に負圧が作
用させられると、ダイヤフラム５２が反対側に変
形して出力ロツド３８を引つ込ませ、切換フオー
ク２２を第５図に示す４輪駆動位置に移動させる
のである。

ダイヤフラム５２の補強プレート５６，５８の
各外周縁部は、ダイヤフラム本体５４から遠ざか
る側に丸められており、補強プレート５８のこの
外周縁部がダイヤフラムハウジング３２のハウジ
ング部材４８の内面に当接可能とされている。ハ
ウジング部材４８がダイヤフラム５２の一方の移
動端、この例では2WDシフト側の移動端を規定
するストツパとして機能しているのである。

また、反対側の負圧室６０内には、円錐形状の
コイルスプリング７８がハウジング部材４６とダ
イヤフラム５２の補強プレート５６との間で予圧
縮された状態で設けられている。このスプリング
７８は、二つの負圧室６０および６２のいずれに
も負圧が作用していない状態においてダイヤフラ
ム５２の補強プレート５８をハウジング部材４８
の内面に押し付け、ダイヤフラム５２を2WDシ
フト側に位置決めするものであり、円錐形状であ
るため最も圧縮された状態でのばね全長が極く小
さいものとされ、そのばね荷重は負圧室６０への
負圧の作用によるダイヤフラム５２の移動を妨げ
ない大きさとされている。

更に、前記出力ロツド３８は、ダイヤフラムハ
ウジング３２外の位置にて、ダイヤフラム５２側
の第一ロツド部８０と前記切換フオーク２２側の
第二ロツド部８２とに分割されている。すなわ
ち、第一ロツド８０がダイヤフラム５２に、また
第二ロツド部８２が前記レバー４０にそれぞれ連
結されているのである。そして、これら第一ロツ
ド部８０と第二ロツド部８２とは、それらの互い
に隣接する軸端部においてジヨイント８４を介し
て同心的に連結され、一体的なロツド３８とされ
ている。

このジヨイント８４は、第３図にも示すように
両ロツド部８０および８２の軸端部がそれぞれ差
し入れられたＣ字形断面の保持部８６を備え、保
持部８６は周方向の一箇所で途切れた不連続な円
筒形態を成している。この保持部８６の互いに隣
接する端部からは平板状の２個のクランプ部８
８，９０が側方に向かつて保持部８６と一体に延
び出し、これらのクランプ部８８，９０が隙間を
隔ててほぼ平行に対向させられ、かつ両クランプ
部８８および９０に跨つて設けられた２個のクラ
ンプボルト９２および９４で締め付けられてい
る。これらのクランプボルト９２および９４は、
クランプ部９０に形成されたねじ穴にそれぞれ螺
合され、それらの締込みにより両クランプ部８８
および９０を接近させることによつて、二つのロ
ツド部８０および８２をジヨイント８４に一体的
に固定する役割を果たす。

なお、それらボルト９２および９４の頭部をワ
ツシヤを介して受けるクランプ部８８は、その中
央部で切欠９６により二分されており、そのため
クランプボルト９４のクランプ力は第一ロツド部
８０に及ばず、クランプボルト９２のクランプ力
は第二ロツド部８２に及ばないようになつてい
て、双方のロツド部８０および８２はクランプボ
ルト９２および９４でそれぞれ独立にクランプさ
れている。このようなクランプ状態において両ロ
ツド部８０および８２の軸端は所定の間隔を以て
互いに対向させられる。

以上のような駆動輪切換装置におけるダイヤフ
ラム型アクチユエータの組付けに際しては、第一
ロツド部８０が連結されたダイヤフラム５２を含
むアクチユエータ本体が、前述のようにトランス
アクスルハウジング３６に固定され、また第二ロ
ツド部８２が前記レバー４０に連結される。その
第二ロツド部８２のレバー４０とは反対側の軸端
部には、クランプボルト９４の締込みにより予め
ジヨイント８４が固定され、他方のクランプボル
ト９２は緩められて非クランプ状態とされる。そ
して、第二ロツド部８０を一旦ダイヤフラムハウ
ジング３２側に押し込むようにして第二ロツド部
８０の軸端部をジヨイント８４内に差し入れる。
このとき、ダイヤフラム５２はスプリング７８に
よつて2WDシフト側の移動端へ位置決めされた
状態にあり、また切換フオーク２２はフオーク軸
２４を介して2WD位置に保たれた状態にある。
そのため、ダイヤフラムハウジング３２のトラン
スアクスルハウジング３６に対する取付誤差、ダ
イヤフラム５２と第一ロツド部８０との取付誤
差、第二ロツド部８２とレバー４０との取付誤
差、並びにダイヤフラム５２、ハウジング３２、
両ロツド部８０，８２およびレバー４０，４４等
の各部材に存在する寸法公差が、第一ロツド部８
０と第二ロツド部８２との軸端間において吸収さ
れ、従つて第一ロツド部８０の軸端部をジヨイン
ト８４に差し入れた後、クランプボルト９２を締
め付けてクランプするだけで組付けが完了する。

すなわち、従来、二つの負圧室６０，６２のい
ずれかに選択的に負圧が作用させられるタイプの
ものでは、一般にスプリングが設けられることは
なく、組付時においてダイヤフラムが中間位置に
あるため、作業者はダイヤフラムをいずれか一方
の移動端に位置決めしつつ組付けを行う必要があ
り、また従来、前述の取付誤差や寸法公差を吸収
するために、第一ロツド部８０，８２の軸端部に
互いに逆方向の雌ねじを形成し、これらの雌ねじ
に跨つてねじスリーブを螺合させた構造の長さ調
節機構を設け、作業者がダイヤフラムを一方の移
動端に位置決めしながらそのねじスリーブを回転
操作して出力ロツドの長さ調節を行う必要があつ
たのに対して、本実施例においてはスプリング７
８でダイヤフラム５２が位置決めされ、ジヨイン
ト８４で上記取付誤差などが吸収されるため、第
一ロツド部８０をジヨイント８４に入れてクラン
プするだけで組付けが完了し、従来のようなダイ
ヤフラムを位置決めしながらの煩雑な長さ調節作
業を行わなくて済むのである。

なお、スプリング７８は、組付時においてダイ
ヤフラム５２を一方の移動端に位置決めするため
のものであるが、負圧源あるいは負圧経路に故障
が生じた場合には、このスプリング７８がダイヤ
フラム５２を一方の移動端、この例では2WDシ
フト側へ移動させて位置決めした状態に保つた
め、上記故障に拘わらず2WDでの走行が可能と
なる。つまり、スプリング７８がない場合には、
二つの負圧室６０および６２のいずれにも負圧が
供給されなければダイヤフラム５２が中間位置に
あり、従つて第４図に示す移動スリーブ１６のス
プライン１８とギヤ８のスプライン１２とにかじ
り等が生じ易いのに対して、スプリング７８が存
在すれば、負圧源等の故障時にも前記切換フオー
ク２２は正規の二輪駆動位置に保持されるのであ
る。また、このスプリング７８のセツト荷重を変
えることによつて、2WD側および4WD側への作
動荷重、つまり負圧の程度を自由に変更すること
ができる利点もある。

以上説明した実施例では、ハウジング部材４８
の内面がダイヤフラム５２の移動端を規定するス
トツパとされていたが、このハウジング部材４８
に、例えばダイヤフラム５２側に突き出た円環状
あるいは一円周状に等角度間隔に位置する突起を
設けて、これをストツパとすることもでき、その
突起をボルトにすればストツパの位置調節も可能
となる。

また、双方のロツド部８０，８２をつなぐジヨ
イント８４として、例えばロツド部８２の軸端部
に大径部を一体的に形成し、この大径部に第一ロ
ツド部８０の軸端部を嵌合させる嵌合穴を形成
し、かつその大径部にロツド部８０を固定するね
じ等の止め部材を設けたジヨイントとすることも
可能である。

更に、以上の説明では切換フオーク２２を駆動
輪切換部材の一例に挙げたが、移動スリーブ１６
あるいはフオーク軸２４等を切換部材と見ること
もでき、また切換用のクラツチは公知の各種のも
のに置き換えることも可能であり、従つて駆動輪
切換部材もそれに応じて変更される。

その他、一々説明はしないが、本考案の精神を
逸脱することなく当業者の知識に基づいて種々の
変更、改良等を施した態様で本考案を実施するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例である駆動輪切換
装置の要部を示す部分断面図であり、第２図はそ
の切換装置のほぼ全体を示す正面図、第３図は第
１図におけるジヨイント部分の平面図である。第
４図は上記切換装置のクラツチ部分の一例を示す
断面図であり、第５図は第４図とは異なる作動状
態を示す断面図である。第６図は第４図等におけ
る切換フオークを取り出して示す側面図である。 ２２：切換フオーク（駆動輪切換部材）、２
４：フオーク軸、３２：ダイヤフラムハウジン
グ、３８：出力ロツド、４８：ハウジング部材
（ストツパ）、５２：ダイヤフラム、５４：ダイヤ
フラム本体、５６，５８：補強プレート、６０，
６２：負圧室、７８：スプリング、８０：第一ロ
ツド部（ダイヤフラム側ロツド部）、８２：第二
ロツド部（駆動輪切換部材側ロツド部）、８４：
ジヨイント、８６：保持部、８８，９０：クラン
プ部、９２，９４：クランプボルト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ハウジングと、該ハウジング内を二つの負圧室
   に仕切るダイヤフラムと、一端部が該ダイヤフラ
   ムに連結され前記二つの負圧室に選択的に負圧が
   作用させられることにより駆動される出力ロツド
   とを有するダイヤフラム型アクチユエータが、そ
   の出力ロツドの他端部に連結された駆動輪切換部
   材を、その二輪駆動位置と全輪駆動位置とに移動
   させる形式の車両用駆動輪切換装置において、 前記ダイヤフラムの一方の移動端を規定するス
   トツパを前記ハウジングに設けるとともに、前記
   二つの負圧室のいずれにも負圧が作用していない
   状態において前記ダイヤフラムをそのストツパに
   押しつけて位置決めするスプリングを、前記ハウ
   ジングと該ダイヤフラムとの間に予圧状態で設け
   る一方、前記出力ロツドをそのハウジング外の位
   置にてダイヤフラム側ロツド部と駆動輪切換部材
   側ロツド部とに分割し、かつ該ダイヤフラム側ロ
   ツド部と駆動輪切換部材側ロツド部とを、それら
   の相対距離に拘わらず一体的に固定するジヨイン
   トにて連結したことを特徴とする車両用駆動輪切
   換装置。