JPH0523390Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） この考案は、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ツチに
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）にして走行をする
場合は前車輪側のプロペラシヤフト、デフアレン
シヤル装置、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。それに伴つて発生する騒
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ツチを用いて前車輪
とその動力伝達系との切離しを行う。

このハブクラツチの作動（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つて、第３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、２０５は車輪ハブ側のハウジング、２
０７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、２１
１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に上記の係合をさせる板
である。ダイヤフラム２０９の第３図中左側に形
成された気密室２１３は通路２１５を介してエン
ジンの吸気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によつて
真空状態か大気状態に切換られる。気密室２１３
が真空状態のときダイヤフラム２０９は吸引さ
れ、板２１１はコイルばね２１９の力に抗してス
ライドギヤ２０７を左右に移動させ、ドライブギ
ヤ２０１とハウジング２０５とを連結する（ロツ
ク状態）。従つて、四輪駆動（以下、4WDとい
う）が可能である。次に、気密室２１３を大気圧
状態にすればスライドギヤ２０７はコイルばね２
１９の付勢力で右方へ移動しドライブギヤ２０１
とハウジング２０５との連結は解除され（フリー
状態）、2WD時にプロペラシヤフト等を無駄に連
れ回ることがない。

（考案が解決しようとする課題） ところで、隔室２２１が密閉状であると、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
に通気孔２２３を設けて隔室２２１を大気圧状態
にしている。この通気孔２２３には埃や泥のよう
な異物の侵入を防止するフイルタ２２５が取付け
られている。

従つて、フリー状態からロツク状態に切換える
度に通気孔２２３から外気が吸引され、これを繰
返すうち、あるいは走行中にフイルタ２２５が埃
や泥などによつて目詰りを起し易い。このように
フイルタ２２５が目詰りを起こした場合では、フ
リー状態、ロツク状態いずれへの切換えに際して
もダイヤフラム２０９及び板２１１の切換え応答
性が著しく低下する。これに加えて寒気には、通
気孔２２３から侵入した水が隔室２２１内で凍結
しハブクラツチの機能を阻害する。

さらに、ハウジング２０５が車輪ハブ２２７を
一体に有したものでは、分解修理に際してハウジ
ング２０５を車輪ハブ２２７ごと取外さなくては
ならず、作業が著しく煩雑になる。

そこで、この考案は、分解修理を容易にすると
共に、その結果できるデツトスペースを利用して
応答性に優れたハブクラツチの提供を目的とす
る。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） この考案のハブクラツチは、車軸側のドライブ
ギヤと、このドライブギヤと同心状に配置された
車輪ハブ側のハウジングと、前記ドライブギヤと
ハウジングとを連結する連結位置または連結を解
除する解除位置とへ軸方向移動可能なスライドギ
ヤと、前記ハウジング内部を圧力室と密封室とに
区画しこの圧力室への圧力供給により前記スライ
ドギヤを連結位置と、解除位置との少なくともい
ずれか一方へ移動させる移動手段とからなるハブ
クラツチであつて、前記ハウジングを車輪ハブを
有する基部と車輪端部を覆う頂部とに分割し、頂
部を外周部において車軸方向の複数のボルトで基
部に結合し、前記ハウジングの外周部に前記密封
室と連通する拡張室を設けたことを特徴とする。

（作用） 圧力（正圧または負圧）の供給により圧力室は
膨脹または収縮して移動手段がスライドギヤを軸
方向の一方へ移動させる。圧力の供給が停止され
又は切替えられると、付勢手段の付勢力又は、圧
力により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連結位置と解除位置との
間を移動する。スライドギヤが連結位置へ移動す
ればドライブギヤとハウジングとが連結され、ハ
ブクラツチはロツク状態となり、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、ハブクラツチはフリー状態
になる。

また、ハウジング外周部に密封室に連通する拡
張室を設けた。従つて、この密封室の容量が増し
て充分な膨脹性と圧縮性とが得られるから、この
密封室を外気と連通させることなく、ロツク状態
とフリー状態いずれへの切換えに際してもこれら
の切換操作に対しスライドギヤは充分に応答して
移動し迅速に切換えが行われる。

分解に際してはハウジングのボルトを外して頂
部を離脱させ簡単に行なうことができる。

（実施例） 第１図および第２図より一実施例の説明をす
る。

この実施例はFRベースのパートタイム4WD車
において、2WDに切換えたとき非駆動側となる
前車輪側に用いた。また、第１図において、上半
部はハブクラツチのフリー状態を示し、下半部は
ロツク状態を示す。なお、以下の説明中左右の方
向は第１図における方向とする。

まず、構成を説明する。

車軸１の先端部にはドライブギヤ３がスプライ
ン結合されている。ハウジング５は車軸１とドラ
イブギヤ３とを囲むようにして同心状に配置され
ている。

ハウジング５は、ハブ部７を有する基部９と、
円筒部１１およびキヤツプ１３からなる袋状の頂
部１５からなつている。基部９と円筒部１１とは
ボルト１７で一体に固定されており、キヤツプ１
３は円筒部１１にネジ部１９により螺着されてい
る。このネジ部１９にはシール材が施され密封性
が保たれている。また円筒部１１には、第２図に
示したように、ボルト１７用の貫通孔２１の間に
拡張室２３である６個の空洞が設けられている。
この拡張室２３の一端は、第１図に示したよう
に、基部９の端面に当接して気密状態になつてお
り、他端はキヤツプ１３の内部に各々開口してい
る。また、ハブ部７にはホイール２５がボルト２
７とナツト２９により取付けられており、基部９
にはブレーキデイスク３１がボルト３３で固定さ
れている。ハウジング５はベアリング３５，３７
により車体側のスピンドル３９に回動自在に支承
されている。ベアリング３５の左方においてハウ
ジング５の基部９とスピンドル基部４１の間にシ
ール４３が配設されている。

スピンドル３９の先端部にはネジ部４５とスプ
ライン４７とが設けられており、ネジ部４５には
ベアリング３７のロツクナツト４９が螺着され、
このロツクナツト４９にはスプライン４７に爪５
１を係合した廻り止め５３がネジ５５で固定され
ている。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５７がボルト５９で取付けられている。

車軸１はスピンドル基部４１の左方において等
速ジヨイント６１と連結されるとともに、スピン
ドル基部４１との間に装着した軸受け６３により
スピンドル３９に回転自在に支承されている。車
軸１とスピンドル基部４１との間にはシール６５
が配置されている。車軸１上にはスピンドル３９
の先端部に当接するようにストツパリング６７が
取付けられている。

ドライブギヤ３とハウジング５の円筒部１１内
周面との間にはストツパリング６９，７１とによ
り各々外縁部と内縁部とを摺動自在に保持された
センタリング部材７３が配置され、車軸１および
ドライブギヤ３とハウジング５間のセンタリング
を行つている。このセンタリング部材７３にはハ
ブクラツチの作動時に空気の流通孔となる複数個
の開口７５が設けられている。

スライドギヤ７７はリング状の連結部材であつ
て、その外周面に設けられたスプライン７９によ
り、ハウジング５の円筒部１１の内周面に設けら
れたスプライン８１上に摺動自在に係合してい
る。また、スライドギヤ７７の内周面にはドライ
ブギヤ３の外周面に設けられたスプライン８３に
係合するスプライン８５が設けられている。従つ
て、スライドギヤ７７はハウジング５のスプライ
ン８１上をスライドすることにより、ドライブギ
ヤ３と係合して、ドライブギヤ３とハウジング５
とを連結する連結位置（第１図下半部のロツク状
態）とドライブギヤ３との係合から離脱した解除
位置（第１図上半部のフリー状態）との間を往復
移動できる。センタリング部材７３とスライドギ
ヤ７７との間には付勢手段であるリターンスプリ
ング８７が配置され、スライドギヤ７７を右方の
解除位置へ付勢している。

移動部材８９は袋状を呈しその外縁部をスライ
ドギヤ７７に当接している。この移動部材８９の
右側面には溝９３を有する凸部９５が設けられ、
この溝９３には押え板９７が係止されている。

ダイヤフラム９９は可撓性の隔膜であり、その
内縁部は移動部材８９と押え板９７との間に気密
に挟み込んであり、その外縁部に設けられた肉厚
部はハウジング５の円筒部１１の内周面に気密に
接着されている。ダイヤフラム９９には移動部材
８９の移動に追従するための余裕分として折り畳
み部１０１が設けてある。

このようにして、移動部材８９及びダイヤフラ
ム９９は移動手段を構成し、ハウジング５の内部
には移動手段によりその左側に圧力室１０３が、
右側に密封室１０５が形成される。密封室１０５
の空間１０７には円筒部１１の６個の拡張室２３
が連通している。

車軸１とスピンドル３９との間には間隙１０９
が形成されており、この間隙１０９は右方のスピ
ンドル３９の先端部において圧力室１０３に開口
し、左方においてスピンドル基部４１に設けたオ
リフイス１１１と連通し、さらに通路、制御弁
（いずれも図示していない）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。このよう
にして、エンジンの吸気マニホールドと気密室１
０３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ツチによ
り単独操作可能か、あるいは2WD−4WD切換操
作手段（スイツチまたはレバー、以下２−４切換
スイツチという）により連動操作可能である。つ
まり２−４切換スイツチと前記制御弁とは連動
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圧力室１０３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、作用を説明する。

２−４切換スイツチにより4WDに切換えて上
記のように圧力室１０３に負圧を供給すると、セ
ンタリング部材７３の開口７５を通り、さらに圧
力供給系路を通つて空気が流出し圧力室１０３内
は真空状態となり圧力室１０３と密封室１０５の
圧力バランスがくずれて、圧力室１０３は収縮し
密封室１０５は膨脹する。それに伴い、移動部材
８９はダイヤフラム９９とともに左方へ吸引さ
れ、リターンスプリング８７の付勢力に抗してス
ライドギヤ７７をドライブギヤ３と係合する左方
の連結位置までスライドさせ、第１図の下半部に
示したように、ハブクラツチをロツク状態とし、
車軸１とホイール２５とを連結する。この状態で
4WD走行が可能になる。

２−４切換スイツチにより2WDに切換ると、
負圧の供給が停止されて圧力室１０３内の圧力は
大気圧状態となり密封室１０５との圧力バランス
が回復する。従つて、密封室１０５の圧力がバラ
ンス点まで戻る力とリターンスプリング８７の付
勢力とにより圧力室１０３は膨脹し密封室１０５
は収縮する。それに伴つて、移動部材８９はダイ
ヤフラム９９とともに右方へ移動し、スライドギ
ヤ７７はドライブギヤ３との係合状態から離脱し
て右方の解除位置までスライドし、第１図の上半
部に示したように、ハブクラツチをフリー状態と
し車軸１とホイール２５との連結を解除する。こ
の状態でFRベースの2WD走行可能となる。

このように、2WD走行をしたいときには非駆
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走行をしたいときは非駆動側車輪と動
力伝達系とを連結することができる。

また、上記のように、密封室１０５は、拡張室
２３を設けたことにより大きな空気容量を与えら
れているから膨脹および収縮に対する抵抗が小さ
い。従つて、ハブクラツチの切換操作に対し充分
に速い応答性を示す。これに加えて、第３図に示
した従来例のように外気と連通する通気孔２２３
がないから、埃、泥、水などの異物がハウジング
５内部に侵入してハブクラツチの機能を害するこ
とがなく、また、水没状態であつても通常の走行
状態と変りなく正常に機能する。

さらに、このハブクラツチは、ハウジング５の
キヤツプ１３を外し、ボルト１７を外せば、円筒
部１１とこれに組付けられた移動部材８９および
ダイヤフラム９９、スライドギヤ７７、ドライブ
ギヤ３、リターンスプリング８７、センタリング
部材７３を取外すことができる。従つて、第３図
のようにホイールとハウジング２０５とが共締め
されている従来例に比べて、上記の部材の組付
け、修理、交換およびハウジング内部の清掃、注
油などの作業が極めて容易である。

このように分解修理等を簡単にする構造をとつ
たため第２図のようにボルト１７の貫通孔２１間
がデツトスペースになり、これを利用して拡張室
２３を設けたからコンパクトである。

なお、この考案は次のような態様が可能であ
る。

拡張室２３は円筒部１１のみでなく、基部９に
も設けることが出来、この場合は密封室１０５の
膨脹、収縮に対する抵抗がさらに小さくなり、ハ
ブクラツチの切換応答性が向上すると共に、圧力
室１０３に与える負圧が低く抑えられるので、ハ
ブクラツチ内部に異物が侵入する可能性はさらに
低くなる。

また、圧力室１０３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８７は、例え
ば、ハウジング５のキヤツプ１３と押え板９７と
の間に配置して、スライドギヤ７７を左側へ付勢
するように構成する。正圧を圧力室へ供給してハ
ブクラツチを切換える場合は、供給系路にフイル
ターを設けておけば、ハウジング内部に外部から
異物が侵入することはない。

さらに圧力を、正圧と負圧とを切換える構造と
すればリターンスプリングが省略できる。また、
圧力媒体には液体を用いてもよく、潤滑性の液体
を用いれば、ベアリングや摺動部の円滑な作動が
維持される。

ダイヤフラム９９に代えてシール４３，６５の
ような通常のシールを移動部材８９とハウジング
５の円筒部１１内周面との間に配置してもよい。

圧力室１０３の膨脹および収縮とハブクラツチ
のロツク状態および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８９の内径寸法をドライブギヤ３のスプライ
ン８３と干渉しないように大きくし、スプライン
８３をドライブギヤ３の右端部に設ければ、この
実施例とは反対に圧力室１０３が膨脹したときに
ロツク状態となり、収縮したときにフリー状態と
なる。

［考案の効果］ このような、この考案のハブクラツチを用いれ
ば、パートタイム4WDにおいて、2WD走行時の
燃費、耐久性を向上し、騒音を低下させることが
できる。また、切換操作に対する応答性は迅速で
あるとともに、内部に異物が侵入する恐れがない
から正確な機能が長く保たれる。同時に分解修理
が容易でコンパクトである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は一実施例に関し、第１図
は全体断面図、第２図は円筒部の径方向断面図、
第３図は従来例の全体断面図である。 １……車軸、３……ドライブギヤ、５……ハウ
ジング、１１……円筒部、２３……拡張室、２５
……ホイール、３９……スピンドル、７７……ス
ライドギヤ、８７……リターンスプリング（付勢
手段）、｛８９……移動部材、９９……ダイヤフラ
ム｝移動手段、１０３……圧力室、１０５……密
封室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車軸側のドライブギヤと、このドライブギヤと
   同心状に配置された車輪ハブ側のハウジングと、
   前記ドライブギヤとハウジングとを連結する連結
   位置または連結を解除する解除位置とへ軸方向移
   動可能なスライドギヤと、前記ハウジングの内部
   を圧力室と密封室とに区画し、この圧力室への圧
   力供給により前記スライドギヤを連結位置と解除
   位置との少なくともいずれか一方へ移動させる移
   動手段とからなるハブクラツチであつて、前記ハ
   ウジングを車輪ハブを有する基部と車軸端部を覆
   う頂部とに分割し、頂部を外周部において車軸方
   向の複数のボルトで基部に結合し、前記ハウジン
   グの外周部に前記密封室と連通する拡張室を設け
   たことを特徴とするハブクラツチ。