JPH02200533A - 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４輪駆動（４ＷＤ）車などに
用いられるハブクラッチに関する。

（従来の技術） ４ＷＤ走行状態と２輪駆動（２ＷＤ）走行状態との切換
えを行うパートタイム４ＷＤ車において、前後輪の一方
を切離して２ＷＤ走行をする場合は切離した車輪側のプ
ロペラシャフト、デファレンシャル装置、車軸などの駆
動系はその車輪からの回転力により連れ回り状態になる
。これに伴って発生する騒音や振動、燃費の低下、駆動
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
を用いて駆動系からの車輪の切離しが行われる。

特開昭６１−２３８５１６号公報にハブクラッチ（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。この装置は、第３図に示すように、車輪ホイー
ル２０１と一体回転するハブ・ロック要素２０３と、車
軸２０５と一体回転する駆動用リング歯部２０７と、移
動操作を受けてこれらの部材２０３．２０７の連結（ロ
ック状″ｍｌ＞と連結解除（フリー状態）とを行なうク
ラッチ・リング２０９と、圧力源２１１からの圧力供給
により膨張又は収縮してのような変形に伴ってクラッヂ
リング２０９の前記移動操作を行う気密室２１３、車軸
２０５が１１１１通された車体側のスピンドル２１５と
、いずれも回転側であるハブ・ロック要素２０３及び車
軸２０５との間にそれぞれ配置され気′ｆ！室２１３を
密封状態に保つシール２１７．２１９などから構成され
ている。４Ｗ１）走行の際はこの装置をロック状態にし
車軸２０５により車輪を駆動し、２ＷＤ走行の際は装置
をフリー状態にすれば車＠２０５と車輪とを切離し上記
のような弊害が除かれる。

ところで、回転部［２０３，２０５と固定部材との間に
装着されたシール２１７，２１９は良好なシール性を保
つためには摺動面との接触圧を高くする必要があるが回
転抵抗とのバランス上これにも限度がある。これに摺動
面の摩耗による耐久性の低下が加わって、圧力源２１１
と圧力供給系路２２１と気密室２１３とからなる圧力系
のうらではこれらのシール２１７，２１９において最も
リークが起り易い。リークにより５Ａ置が作動不良（又
は不能）になり、ロック不能になれば車両は４Ｗ１〕走
行不能となり、ロック解除不能になれば上記のような２
ＷＤ走行に伴う弊害を防止できない。

（発明が解決しようどづる課題） そこで、この発明は、シール部などからのリークが発生
しても正常な機能を失なわないハブクラッチの提供を目
的とする。

Ｅ発明の効果］ （課題を解決するための手段） この発明のハブクラッチは、車輪側のハウジングと、車
軸側のドライブギヤと、ハウジングとドライブギＡ７と
を連結する連結位置とこの連結を解除する解除位置との
間で移動可能なスライドギＶと、圧力供給により膨張又
は収縮しスライドギヤを前記両位置の一方へ移動させる
圧力室と、スライドギヤを両位置の他方へ移動させる付
勢部材と、圧力室に圧力を供給する圧力源と、これら圧
力系のシールのリークを検知する検知手段と、検知手民
がリークを検知すると圧力源に前記圧力供給を行わせる
スイッチ手段とを備えたことを特徴とする。

（作用） 圧力室に圧力（正圧又は負圧）を供給するとその膨張又
は収縮に伴なってスライドギ）フは連結位置又は解除位
置の一方へ移動し、圧力供給を停止して、圧力室を大気
圧にすると付勢部材の付勢力によりスライドギヤは前記
両位置の他方へ戻る。

スライドギヤが連結位置へ移動すればハブクラッチはロ
ック状態となって車輪側と車軸側とが連結され、スライ
ドギヤが解除位置へ移動すればハブクラッチはフリー状
態となって車輪は車軸側から切離されフリー回転状態と
なる。

検知手段がシール等からのリークを検知するとスイッチ
手段によって圧力源からの圧力供給が行われ所要の圧力
が保たれ正常な機能が維持される。

（実施例） 第１図により一実施例の説明をする。この実施例は前輪
側を切離し側とするパートタイム４ＷＤ車の前車輪側に
用いられている。以下の説明において左右の方向は図面
の左右の方向であり上記車両の車幅方向に相当する。

先ず、構成を説明する。

車軸１は車体側のく固定側の）スピンドル３にベアリン
グ５により回転自在に支承されている。

車軸１の右端部にはドライブギヤ７がスプライン連結さ
れ止め輪９とスナップリング１１とが装着されており、
左端部には自在継手１３が形成されている。

ハウジング１５は袋状の頂部１７と、フランジ１９を有
する円筒状の基部２１とからなり、これらの部材１７．
２１はボルト２３で一体に固定されている。頂部１７は
円筒部２５とこの円筒部２５にねじ部２７によって螺着
されたカバー２９からなっている。円筒部２５とカバー
２９との間には外部からの埃や泥の侵入を防ぐフィルタ
３１が装着されている。７ランジ１９には右前輪のホイ
ール３３がボルト３５とナツト３７とで固定され、ブレ
ーキディスク３９がボルト４１とナツト４３とで固定さ
れている。ハウジング１５はスピンドル３とドライブギ
ヤ７との外周側に同軸配置され、ベアリング４５．４７
によってスピンドル３上に回転自在に支承されている。

スピンドル３にはブレーキディスク３つの回転から固定
側を保護する保護カバー４９がボルト５１で固定されて
いる。又、スピンドル３の先端部外周にはベアリング４
７のロックナツト５３が螺有され、ロックナツト５３に
は廻り止め５５がポルｈ　：ｉ　７で固定されている。

スライドギヤ５９はリング状の連結部材であり、ハウジ
ング１５の円筒部２５との間に設けられたスプライン部
６１によりハウジング１５の内周に軸方向移動自在に支
持されている。円筒部２５には止め輪６３が固定され、
スライドギヤ５９の左方への移動範囲を規制している。

ドライブギヤ７の外周とスライドギヤ５９の内周にはス
ライドギヤ５９が右方（連結位置）へ移動すると係合し
、左方（解除位置）へ移動すると（第１図の状態）係合
が解除されるスプライン部６５が設けられている。連結
位置ではスライド）＝ヤ５９を介してドライブギヤ７と
ハウジング１５とが連結され（ロック状態）、解除位置
ではこれらの連結は解除される（フリー状１１！　＞。

ドライブギｔ７７と円筒部２５との間にはセンタープレ
ート６７が配置されている。センタープレー　ｈ　６７
左方のドライブギヤ７上には止め輪６９とスナップリン
グ７１が装着されている。センタープレート６７の内周
はドライブギ）７７と、回転方向店動自在に当接し外周
はハウジング１５に固定されている。ドライブギヤ７と
センタープレート６７の間には右方への当接部７５が設
けられている。従って、センタープレート６７はドライ
ブギヤ７とハウジング１５との間のセンタリングを行っ
てスプライン部６５の円滑な係脱（係合と離脱）を可能
にするとともに、当接部７５によりドライブギＶ７と車
軸１の左方への動きを規制している。又、センタープレ
ート６７には空気通過口である開ロア７が設けられでい
る。

車軸１とハウジング１５のカバー２９との間には複数本
の腕７９を右するプレート８１が軸方向移動自在にＷＱ
　Ｇノられている。このＩｔ！７９はスプライン部６１
に設けられた欠歯部８３を移動自在に挿通するとともに
スライドギ）７５９に固定され−（゛いる。こうして、
スライドギヤ５９とプレートＥ３１とは連動して左右に
移動づ″る。

ダイヤフラム８４は外縁部にリング８５を内包した可撓
性の隔膜であり、このリング８５が円筒部２５の内周に
気密に装着され、プレート８１とこれに固定支持された
プレート８７との間に内縁部が気密に挟み込まれている
。プレート８７とカバー２９との間にはスライドギＡ７
５９を左方の解除位置に移動さぜるリターンスプリング
８９（付勢部材）が配置されている。

ハウジング１５の左端部とスピンドル３との間にはシー
ル９１が、又車軸１とスピンドル３との間にはシール９
３が装着され、ハウジング１５のダイヤフラム８４の左
側に気密に区画された圧力室９５が形成されている。正
圧が供給されるとこの圧力室９５はリターンスプリング
８９の付勢力（抗して膨部し、ダイヤフラム８４を右方
に撓まぜてプレート８１を介してスライドギヤ５９をｊ
ル結位めに移動させる。圧力供給を停止して、圧力室９
５を大気圧にするとリターンスプリング８９の付勢力に
より圧力室９５は収縮し、スライドギヤ５９は解除位置
に戻る。

車軸１の外周とスピンドル３の内周との間には右方にお
いて圧力室９５と連通してその一部となり左方において
スピンドル３に段重）だオリフィス９７が開口する間隙
９９が設【ノられている。詞リフイス９７には連結バイ
ブ１０１を介してエアーホース１０３が連結されている
。

エアーボース１０３はバルブ１０５を介してポンプ１０
７に接続されている。ポンプ１０７を駆動するモータ１
０９（ポンプ１０７とで圧力源を構成する）とバルブ１
０５とはコネクタ１１１を介してバッテリ１１３にそれ
でれ並列に接続されており、このバッテリ回路は運転席
に設けられたスイッチ１１５により開閉される。バルブ
１０５はスイッチ１１５をＯＦＦにすると圧力系を大気
開放状態にする。

モータ回路には圧力スイッチ１１７（検知手段及びスイ
ッチ手段）が直列に接続されている。この圧力スイッチ
１１７は圧力系の圧力変化を検知して作動し圧力上昇時
には０　、３０　ｋＯ／ｃｍ２でＯＦＦとなり圧力下降
時には０　、２５　ｋｇ／ｃｍ２でＯＮとなる。又、こ
のモータ回路には圧力スイッチ１１７のＯＮ動作を検知
すると運転席に設けられた警告ランプ１１９と警報ブＩ
Ｊ’−１２１どを一定時間だけ作動さぜるタイマ１２３
が接続されている。こうして、ハブクラッチ１２５が構
成されている。　スイッチ１１５は上記のように運転席
で手動操作してもよいが、操車条件や路面条件に応じて
自動操作可能に構成してもよい。

エアホース１０３に近接してブレーキのホイールシリン
ダ（いずれも図示していない）と油圧アクチユエータ１
２７とを接続するブレーキホース１２９が並設されてい
る。前輪の車＠１附近は狭いスペースにサスペンション
、ブレーキ関連部材、ステアリングナックルなどに加え
てエアホース１０３が複雑に配置されている。そこで、
ホース１０３．１２９と周辺部Ｉとの干渉を避け、これ
らの摩耗や破損を防止するためにこれらのホース１０３
．１２９はホースバンド１３１で束ねられている。

次に、機能を説明する。

２ＷＤ走行に際しては、スイッチ１１５を切るとバルブ
１０５が開放されて圧力系の空気が大気中１．：放出さ
れ、圧力室９５が収縮してハブクラッチ１２５がフリー
状態となる。こうして、前輪の回転力からその駆動系が
切離されるから連れ回り状態にならず、騒音や振動、燃
費の低下、駆動系各部の寿命低下などが防止される。圧
力スイッチ１１７はこの状態ではＯＮ状態になる。又、
２ＷＤ走行の瓜に圧力系の空気が放出（エアブリーザ）
される。

このように圧力系の内圧が大気圧のとき例えば走行中に
水を浴びて冷却されてもバルブ１０５が開放状態である
から圧力系が負圧になることはなく、従ってシール９１
．９３や圧力系の他部位からの水や埃の吸込みは起らな
い。

４ＷＤ走行を行う際はスイッチ１１５を入れるとバルブ
１０５が閉止するとともにモータ１０９がポンプ１０７
を駆動しエアホース１０３を介して圧力室９５に圧力が
供給されハブクラッチ１２５が「１ツク状態になる。こ
うして、車両は４ＷＤ走行状態となり、悪路からの脱出
性や直進安定性などが向−卜する。

圧力系の圧力が０．３０　ｋａ／　ｃａｉ２迄上病する
と圧力スイッチ１１７がＯＦＦとなりモータ１０９の回
転が停止し、圧力系の圧力はこの値に保持される。又、
圧力基金部位、例えばシール９１，９３、からのリーク
により圧力が０　、２５　ｋｇ／ｃ＋＋２迄下降すると
圧力スイッチ１１７がＯＮとなり上と同様に０　、３０
　ｋｇ／　ｃｍ２迄圧力が補充される。

従って、リークの有無に拘らず常に正常な機能が保たれ
る。従来はこのような圧力補充機能がなかったので、リ
ークを考慮して圧力供給時の設定圧ツノは比較的高目に
セットされることが多かったが、この発明では設定圧力
を必要な範囲で最も低くセットできる。従って、それぞ
れ運転時間の短縮と圧力ｎ荷の減少によりモータ１０９
とポンプ１０７及びシール９１．９３のか命が延びる。

なお、圧力室９５の彫版と収縮及びハブクラッチ１２５
のロック状態とフリー状態との関係は自由に選ｌυでよ
い。例えば、スプライン８１１６５をスライドギヤ５９
が左方移動したときに係合し右方移動したときに解除す
るように形成すれば、実施例と反対に、圧力室９５が彫
版するとフリー状態となり収縮するとロック状態になる
。

この発明では、例えば下記のような態様が可能である。

検知手段とスイッチ手段は圧力スイッチ１１７に限らな
い。第２図によって説明すると、内圧が下降するとリッ
プ１３３の押付圧力が減少しスピンドル３との接触範囲
１が狭まるとともに、矢印１３５のようにその先端がス
ピンドル３の方向に移動するからシール９１のこのよう
な形状変化を検知するセンサを検知手段とし、このセン
サからの信号によってモータ１０９を起動するスイッチ
機能をコントローラに設けてスイッチ手段とじてｂよい
。

圧力媒体は空気の他に、他の気体又は液体でもよい。圧
力は正圧でなく負圧でしよい。

［発明の効果１ このように、この発明のハブクラッチは圧力系にリーク
が発生しても正゛常な機能が維持され、シールの寿命が
延びる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の断面図、第２図はシールの拡大断面
図、第３図は従来例の断面図である。 １・・・車軸　　　　　　　　７・・・ドライブギ）ア
１５・・・ハウジング　　　　３３・・・車輪ホイール
５９・・・スライドギＡノ ８９・・・リターンスプリング（付勢部材）９１　、９
３・・・シール　　　９５・・・圧力室１０７・・・ポ
ンプ（圧力源） １０９・・・モータ（圧力源） １′１７・・・圧力スイッチ（検知手段、スイッチ手段
）代理人　弁理士　　三　好　秀　和 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　車輪側のハウジングと、車軸側のドライブギヤと、ハ
   ウジングとドライブギヤとを連結する連結位置とこの連
   結を解除する解除位置との間で移動可能なスライドギヤ
   と、圧力供給により膨脹又は収縮しスライドギヤを前記
   両位置の一方へ移動させる圧力室と、スライドギヤを両
   位置の他方へ移動させる付勢部材と、圧力室に圧力を供
   給する圧力源と、これら圧力系のシールのリークを検知
   する検知手段と、検知手段がリークを検知すると圧力源
   に前記圧力供給を行わせるスイッチ手段とを備えたこと
   を特徴とするハブクラッチ。