JPH05310057A - ハブクラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 真空ベローズを用いたハブクラッチであっ
て、作業性を損うことなく真空ベローズを所定位置に支
持し、異音、摩耗、機能低下などを防止するハブクラッ
チを提供する。 【構成】 ハブクラッチ１９は、車両ホイール側に連結
された密閉型のハウジング４３と、駆動車軸１５と、ド
ライブギヤ４１と、ハウジング内に配置された移動壁８
７と固定壁８９との間に設けられた真空室９３及び移動
壁を軸方向に付勢するスプリング９５，９７，９９とを
有する真空ベローズ８５と、ハウジング内部を加圧して
移動壁を移動操作する操作手段１２１と、移動壁に連結
されると共にハウジングに軸方向移動自在に係合し前記
移動操作によりドライブギヤと係合するスライドギヤ７
１とを備えていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両の駆動車軸と車
輪との断続を行うハブクラッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６１−２３５１６号公報に図５の
ような装置が記載されている。これは４車輪駆動車で車
軸と車輪との断続を行うハブクラッチであり、袋状のハ
ウジング２０１内のダイヤフラム２０３に圧力を加えて
撓みを与えクラッチ部２０５を断続操作するように構成
されている。ハウジング２０１とダイヤフラム２０３の
間に形成された空気室２０７が密閉されると、その内圧
がハブクラッチの操作抵抗になると共に温度により内圧
が変化してハブクラッチが誤動作する恐れがあるから、
空気室２０７は通気孔２０９により大気開放状態にされ
ている。この通気孔２０９から泥水や埃などの異物が侵
入してハブクラッチの機能が損われ易い。

【０００３】そこで、異物の侵入を防止するためにハウ
ジングを密閉型にし、密閉されたハウジングの内圧の影
響を避けるためにダイヤフラムではなく真空ベローズを
ハウジング内に配置したものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この真空ベロ
ーズは固定しておかないと、撓みを与えられていない状
態では支持を失い、車体の脈動などにより、組付け個所
から移動して周辺部材と衝突し、異音や摩擦が発生す
る。また、移動したことによりセンターリングが狂い易
く所定の位置に戻らないことがあり、機能が損われ易
い。又、接着剤で真空ベローズを固定する方法は支持力
が不充分であると共に、組付け時の作業性が悪い。

【０００５】そこで、この発明は、真空ベローズを用い
たハブクラッチであって、作業性を損うことなく真空ベ
ローズを所定位置に支持し、異音、摩耗、機能低下など
を防止するハブクラッチの提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１発明のハブクラッチ
は、車両ホイール側に連結された密閉型のハウジング
と、エンジンの駆動力により回転駆動される駆動車軸
と、駆動車軸側のドライブギヤと、ハウジング内に配置
され移動壁と固定壁との間に設けられ真空室及び真空室
の負圧に抗して移動壁を軸方向に付勢するスプリングと
を有する真空ベローズと、ハウジング内部を加圧して前
記移動壁を移動操作する操作手段と、ハウジングに軸方
向移動自在に係合し前記移動操作によりドライブギヤと
係脱するスライドギヤとを備え、前記真空ベローズの固
定壁は圧入によりハウジングに固定されていることを特
徴とする。

【０００７】又、第２発明のハブクラッチは、車両ホイ
ール側に連結された密閉型のハウジングと、エンジンの
駆動力により回転駆動される駆動車軸と、駆動車軸側の
ドライブギヤと、ハウジング内に配置され移動壁と固定
壁との間に設けられ真空室及び真空室の負圧に抗して移
動壁を軸方向に付勢するスプリングとを有する真空ベロ
ーズと、ハウジング内部を加圧して前記移動壁を移動操
作する操作手段と、ハウジングに軸方向移動自在に係合
し前記移動操作によりドライブギヤと係脱するスライド
ギヤとを備え、前記ハウジングは本体及び本体に密封状
に装着される装着部材とからなると共に移動壁はこれら
本体と装着部材との間で挟持されていることを特徴とす
る。

【０００８】

【作用】操作手段によりハウジング内部の圧力を加減す
ると真空ベローズが伸縮し、これに伴ってスライドギヤ
が軸方向に移動操作されドライブギヤとの係脱により駆
動車軸と車輪との断続が行われる。

【０００９】真空ベローズはその固定壁をハウジングに
圧入され（第１発明）、又はハウジングの本体と装着部
材との間に挟み込まれ（第２発明）て強固に支持されて
いる。従って、周辺部材との衝突による異音や摩耗が生
じないと共に、所定の組付け個所に保持されるから正常
な機能が保たれる。また、組付けに当っては接着剤の塗
布が不要でありそれだけ作業性がよい。

【００１０】

【実施例】図１と図２とにより第１発明の第１実施例の
説明をする。図１はこの実施例を示し、図２はこの実施
例を用いた車両の動力系を示す。左右の方向はこの車両
及び図１での左右の方向である。又、符号を与えていな
い部材等は図示されていない。

【００１１】図２の動力系はエンジン１、トランスミッ
ション３、トランスファ５、トランスファ５内に配置さ
れた前輪の断続装置７、前輪側のプロペラシャフト９、
フロントデフ１１（前輪側のデファレンシャル装置）、
前車軸１３，１５、ハブクラッチ１７，１９、左右の前
輪２１，２３、後輪側のプロペラシャフト２５、リヤデ
フ２７（後輪側のデファレンシャル装置）、後車軸２
９，３１、左右の後輪３３，３５などから構成されてい
る。

【００１２】エンジン１の駆動力はトランスミッション
３からトランスファ５の断続装置７とプロペラシャフト
９とを介してフロントデフ１１に伝達されると共にトラ
ンスファ５とプロペラシャフト２５とを介してリヤデフ
２７に伝達され、フロントデフ１１からそれぞれ前輪軸
１３，１５とハブクラッチ１７，１９をとを介して左右
の前輪２１，２３に分配され、リヤデフ２７から後車軸
２９，３１を介して左右の後輪３３，３５に分配され
る。

【００１３】次に右前輪２３側のハブクラッチ１９を例
に実施例の説明をする。

【００１４】図１のように、前輪軸１５（駆動車軸）は
車体側の中空スピンドル３７内にベアリング３９を介し
て支承されている。前車軸１５の右端部にはドライブギ
ヤ４１がスプライン連結されている。ハウジング４３は
一体型であり、ボルト４５により車輪ハブ４７にシール
４９を介して気密に固定されている。この車輪ハブ４７
はベアリング５１，５３を介してスピンドル３７の外周
に支承されており、スピンドル３７には各ベアリング５
１，５３にプリロードをかけるロックナット５５が螺着
されている。車輪ハブ４７にはボルト５７によりブレー
キディスク５９が固定され、ボルト６１により右前輪２
３のホイールが固定されている。スピンドル３７にはボ
ルト６３によりブレーキディスク５９の防護カバー６５
が固定されている。又、スピンドル３７に対して前車軸
１５と車輪ハブ４７の各左端部の間にはシール６７，６
９が配置されて車輪ハブ４７とハウジング４３とを気密
状態にしている。

【００１５】ハウジング４３の内周にはスライドギヤ７
１が互いの間に設けらたスプライン部７３により軸方向
移動自在に係合している。スライドギヤ７１はドライブ
ギヤ４１と係脱可能であり、図１の下半部のようにドラ
イブギヤ４１と噛合う連結位置まで移動すると前輪２３
は前車軸１５に連結されて駆動状態になり、図１の上半
部のようにドライブギヤ４１との噛合いが解除される連
結解除位置まで移動すると前輪２３は前車軸１５から切
離されてフリー回転状態になる。

【００１６】ドライブギヤ４１とハウジング４３との間
には互いのセンタリングを行いスライドギヤ７１とドラ
イブギヤ４１との係脱を円滑にするセンタリング部材７
５が配置されている。ドライブギヤ４１とハウジング４
３にはそれぞれセンタリング部材７５の止め輪７７，７
９が装着され、センタリング部材７５を介してスライド
ギヤ７１の移動操作力を受けている。センタリング部材
７５にはスライドギヤ７１の移動操作時に空気が流通す
る流通孔８１が設けられている。ハウジング４３とスラ
イドギヤ７１の間にはスライドギヤ７１を右方に付勢す
るシフトスプリング８３が設けられている。

【００１７】ドライブギヤ４１の右側には真空ベローズ
８５が配置されている。真空ベローズ８５は左側の移動
壁８７と右側の固定壁８９と、これらに気密に固定され
軸方向に伸縮するベローズ９１と、移動壁８７と固定壁
８９とベローズ９１とで形成された真空室９３と、真空
室９３の内部で移動壁８７と固定壁８９との間に配置さ
れこれらを押し広げるように配置されたスプリング９
５，９７，９９とを備えている。移動壁８７はスプライ
ン部７３の欠歯部でスライドギヤ７１に固定された連結
部材１０１に当接されている。又、固定壁８９はハウジ
ング４３に形成された凸部１０３に圧入されハウジング
４３に対してセンタリングされている。又、移動壁８７
は連結部材１０１の凸部１０５にわずかな隙間を介して
係合している。よって連結部材１０１と真空ベローズ８
５の移動壁８７との当接面又、係合部１０９により真空
ベローズの倒れを防止しているこれらの圧入部１０７と
係合部１０９はスプリング９９の位置決め用突部を利用
している。

【００１８】移動壁８７は各スプリング９５，９７，９
９の合計ばね圧から真空室９３の負圧を引いた力でスラ
イドギヤ７１を左方へ付勢している。この力はシフトス
プリング８３の付勢力より大きく、従って、他に力が働
かない状態ではスライドギヤ７１は図１上半部の連結解
除位置に保持される。

【００１９】車輪ハブ４７とハウジング４３の内部はシ
ール６７，６９により圧力室１１１になっており、圧力
室１１１にはスピンドル３７と前車軸１５との間に設け
られた流路１１３とスピンドル３７に設けられたオリフ
ィス１１５とを介しエアポンプ１１７と制御弁装置１１
９などからなる操作手段１２１から空気圧が送られる。
空気圧が供給されると真空ベローズ８５が収縮しスライ
ドギヤ７１は図１下半部の連結位置に移動する。又、制
御弁装置１１９により圧力室１１１を大気開放にすると
真空ベローズ８５の力によりスライドギヤ７１は連結解
除位置に戻る。

【００２０】こうして、ハブクラッチ１９が構成され
る。

【００２１】図２の車両で、断続機構７とハブクラッチ
１７，１９を連結解除すると、車両は後輪駆動状態にな
ると共に、断続機構７とハブクラッチ１７，１９までの
動力伝達系の回転が停止し、それだけ燃費が向上し振動
や騒音が低減する。

【００２２】ハブクラッチ１９は真空ベローズ８５を用
いたことによりハウジング４３内部に操作を妨げるよう
な空気室が形成されない。従って、この空気室の内圧に
よる操作抵抗がないから操作力が小さくてすみ、動作が
速く確実であり、温度変化による誤動作が起らない。
又、圧力室１１１は密閉構造になっているから、異物の
侵入による機能低下や故障などが生じない。

【００２３】又、真空ベローズ８５はハウジング４３に
圧入され強固に支持されているから車体の振動などを受
けても所定の組付け位置から移動しない。従って、ハウ
ジング４３や連結部材１０１などの周辺部材との衝突に
よる異音や摩耗が発生せず真空ベローズ８５（ハブクラ
ッチ１９）の機能が正常に保たれる。更に、真空ベロー
ズ８５は移動壁８７と固定壁８９により両側を支持され
ているから曲げ応力が掛からず耐久性が高い。又、既存
の突部を圧入部１０７に利用しているから圧入のための
特別な加工が不要である。又、圧入はハブクラッチ１９
の組付け前に終了しており、接着剤を塗布する必要がな
いから組付け作業性が極めて良い。ドライブギヤ４１は
上記のようにハウジング４３に対してセンタリングされ
ているからハウジング４３に噛合い係合したスライドギ
ヤ７１と、良好な噛合い状態に保たれ耐久性が向上す
る。又、スライドギヤ７１の振動も抑えられる。

【００２４】次に、図３により第１発明の第２実施例
（バクラッチ１２３）の説明をする。図３において図１
と同機能の部材には同じ符号が与えられている。以下、
第１実施例との相違点を主に説明する。

【００２５】ハウジング１２５はシール４９を介してボ
ルトで車輪ハブ４７に気密に固定されている。ドライブ
ギヤ１２７とハウジング１２５との間にはベアリング１
２８とセンタリング部材１２９とが配置されスライドギ
ヤ７１とドライブギヤ１２７との係脱を円滑にしてい
る。真空ベローズ１３１は移動壁１３３と固定壁１３５
と、これらに気密に固定され軸方向に伸縮するベローズ
１３７と、移動壁１３３と固定壁１３５とベローズ１３
７とで形成された真空室１３９と、真空室１３９の内部
で移動壁１３３と固定壁１３５との間に配置されこれら
を押し広げるように付勢するスプリング１４１，１４
３，１４５とを備えている。移動壁１３３は連結部材１
４７に当接されており、固定壁１３５はハウジング１２
５の円周溝１４９に圧入されている。

【００２６】このように、真空ベローズ１３１はハウジ
ング１２５に強固に支持されているから車体の振動など
を受けても所定の組付け位置から移動しない。従って、
ハウジング１２５や連結部材１４７などの周辺部材との
衝突による異音や摩耗が発生せず真空ベローズ１３１
（ハブクラッチ１２３）の機能が正常に保たれる。又、
真空ベローズ１３１の固定壁１３５はハウジング１２５
に圧入支持される一方、移動壁１３３は連結部材１４７
と当接している。よって、ハウジングからスプライン部
７３，スライドギヤ７１を介して入力する捩れ応力が真
空ベローズ１３１に掛からないので真空ベローズ１３１
の耐久性が高い。真空ベローズ１３１の圧入はハブクラ
ッチ１２３の組付け前に終了しており、接着剤を塗布す
る必要がないから組付け作業性が良い。又、ドライブギ
ヤ１２７は上記のようにハウジング１２５に対しセンタ
リングされているからハウジング１２５に噛合い係合し
たスライドギヤ７１と良好な噛合い状態に保たれ耐久性
が向上する。又、スライドギヤ７１の振動も抑えられ
る。

【００２７】次に図４により第２発明の一実施例（ハブ
クラッチ１５１）の説明をする。左右の方向は図４での
左右の方向であり、符号を与えられていない部材等は図
示されていない。

【００２８】駆動車軸は車体に固定された中空のスピン
ドルを貫通し、その端部にはドライブギヤ１５３がスプ
ライン連結されている。ハウジング１５５は本体１５７
とこの本体１５７にシールを気密に螺着されるカバー１
５９（装着部材）とを備えており、本体１５７は車輪ハ
ブにシールを介して気密に固定されている。この車輪ハ
ブはベアリングを介して前記のスピンドル外周に支承さ
れており、車輪ハブには車輪ホイールが固定されいる。

【００２９】ハウジング１５５の本体１５７の内周には
スライドギヤ１６１が軸方向自在にスプライン連結して
いる。スライドギヤ１６１はドライブギヤ１５３と係脱
可能であり、図４の下半部のようにドライブギヤ１５３
と噛合う連結位置まで移動すると車輪は駆動車軸に連結
されてエンジンにより駆動可能な状態になる。又、図４
の上半部のようにドライブギヤ１５３との噛合いが解除
される噛合い解除位置まで移動すると車輪は駆動車軸か
ら切離されて、フリー回転状態になる。

【００３０】ドライブギヤ１５３と本体１５７との間に
は互いの間のセンタリングを行うセンタリング部材１６
３が配置されている。センタリング部材１６３の外周は
本体１５７と車輪ハブとの間に挟み込まれており、内周
はブッシュ１６５によりドライブギヤ１５３に対して相
対回転可能である。センタリング部材１６３とブッシュ
１６５の左にはこれらの止め輪１６７がドライブギヤ１
５３に装着され、センタリング部材１６３とブュシュ１
６５及びドライブギヤ１５３の間にはワッシャ１６９が
配置されている。センタリング部材１６３とスライドギ
ヤ１６１との間にはスライドギヤ１６１を右方へ付勢す
るシフトスプリング１７１が配置されている。

【００３１】ドライブギヤ１５３の右方には真空ベロー
ズ１７３が配置されている。真空ベローズ１７３は移動
壁１７５と固定壁１７７と、これら気密に固定され軸方
向に伸縮するベローズ１７９と、移動壁１７５と固定壁
１７７とベローズ１７９とで形成された真空室１８１
と、真空室１８１の内部で移動壁１７５と固定壁１７７
との間に配置されこれらを押し広げるように配置された
スプリング１８３，１８５，１８７とを備えている。移
動壁１７５は連結部材１８９と当接し、固定壁１７７は
外周をハウジング１５５の本体１５７とカバー１５９と
の間に挟み込まれて支持されている。

【００３２】車輪ハブとハウジング１５５の内部は圧力
室１９１になっており、エアポンプと制御弁装置などか
ら構成される操作手段からスピンドルと駆動車軸との間
の流路を介してこの圧力室１９１に空気が送られると、
真空ベローズ１７３が収縮してスライドギヤ１６１は図
４下半部の連結位置に移動し、制御弁装置により圧力室
１９１を大気開放にするとスプリング１８３，１８５，
１８７により、真空室１８１の負圧とシフトスプリング
１７１の付勢力に抗して、スライドギヤ１６１は図４上
半部の連結解除位置に戻る。

【００３３】こうして、ハブクラッチ１５１が構成され
ている。

【００３４】ハブクラッチ１５１は真空ベローズ１７３
を用いたことにより、温度変化による誤動作が起らず、
操作力が小さくてすみ、動作が速く確実である。又、異
物の侵入による機能低下や故障などが生じない。

【００３５】真空ベローズ１７３はハウジング１５５に
支持されているから車体の振動などを受けても所定の組
付け位置から移動しない。従って、ハウジング１５５や
連結部材１８９などとの衝突による異音や摩耗が発生せ
ず真空ベローズ１７３（ハブクラッチ１５１）の機能が
正常に保たれる。また、真空ベローズ１７３は一側（固
定壁１７７）をハウジング１５５に挟持し、他側（移動
壁１７５）を連結部材１８９に当接させているので捩れ
応力が掛らず耐久性が高い。真空ベローズ１７３の組付
けは本体１５７にカバー１５９を螺着するだけで行える
から容易であり、接着剤を塗布する必要がないから組付
け作業性が良い。又、ドライブギヤ１５３は上記のよう
に本体１５７に対しセンタリングされているから本体１
５７に噛合い係合したスライドギヤ１６１と良好な噛合
い状態に保たれ耐久性が向上する。又、スライドギヤ１
６１の振動も抑えられる。

【００３６】なお、第２発明においてハウジングの本体
と装着部材との組付けは螺着に限定されず、例えば圧入
でもよい。又、この発明のハブクラッチは上記各実施例
と逆に加圧したときに連結解除するように構成してもよ
い。

【００３７】

【発明の効果】この発明のハブクラッチは、ハウジング
内に配置した真空ベローズをハウジングに圧入（第１発
明）するか、又はハウジングの本体と装着部材との間で
挟持（第２発明）し、所定位置からの脱落と周辺部材と
の衝突を防止した。従って、異音や摩耗及び真空ベロー
ズが所定位置から脱落することによる機能低下が防止さ
れると共に、組付け作業性が向上し、噛合い部の耐久性
が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の第１実施例を示す断面図である。

【図２】図１の実施例を用いた車両の動力系を示すスケ
ルトン機構図である。

【図３】第１発明の第２実施例を示す断面図である。

【図４】第２発明の一実施例を示す断面図である。

【図５】従来の断面図である。

【符号の説明】

１５ 前車軸（駆動車軸）１９，１２３，１５１ ハブ
クラッチ ４１，１２７，１５３ ドライブギヤ ４３，１２５，１５５ ハウジング ８５，１３１，１７３ 真空ベローズ ８７，１３３，１７５ 移動壁 ８９，１３５，１７７ 固定壁 ９３，１３９，１８１ 真空壁 ９５，９７，９９，１４１，１４３，１４５，１８３，
１８５，１８７ スプリング １２１ 操作手段 １５７ 本体 １５９ カバー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両ホイール側に連結された密閉型のハ
   ウジングと、エンジンの駆動力により回転駆動される駆
   動車軸と、駆動車軸側のドライブギヤと、ハウジング内
   に配置され移動壁と固定壁との間に設けられ真空室及び
   真空室の負圧に抗して移動壁を軸方向に付勢するスプリ
   ングとを有する真空ベローズと、ハウジング内部を加圧
   して前記移動壁を移動操作する操作手段と、ハウジング
   に軸方向移動自在に係合し前記移動操作によりドライブ
   ギヤと係脱するスライドギヤとを備え、前記真空ベロー
   ズの固定壁は圧入によりハウジングに固定されているこ
   とを特徴とするハブクラッチ。
2. 【請求項２】 車両ホイール側に連結された密閉型のハ
   ウジングと、エンジンの駆動力により回転駆動される駆
   動車軸と、駆動車軸側のドライブギヤと、ハウジング内
   に配置され移動壁と固定壁との間に設けられ真空室及び
   真空室の負圧に抗して移動壁を軸方向に付勢するスプリ
   ングとを有する真空ベローズと、ハウジング内部を加圧
   して前記移動壁を移動操作する操作手段と、ハウジング
   に軸方向移動自在に係合し前記移動操作によりドライブ
   ギヤと係脱するスライドギヤとを備え、前記ハウジング
   は本体及び本体に密封状に装着される装着部材とからな
   ると共に移動壁はこれら本体と装着部材との間で挟持さ
   れていることを特徴とするハブクラッチ。