JPH07119766A - パルス作動型のクラッチ機構 - Google Patents

パルス作動型のクラッチ機構

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JPH07119766A
JPH07119766A JP6060703A JP6070394A JPH07119766A JP H07119766 A JPH07119766 A JP H07119766A JP 6060703 A JP6060703 A JP 6060703A JP 6070394 A JP6070394 A JP 6070394A JP H07119766 A JPH07119766 A JP H07119766A
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piston
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primary piston
actuated clutch
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ジョン・エイ・ビグレー
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 2輪駆動モード及び4輪駆動モードを切り替
える空圧パルス作動型の自動クラッチ機構を提供する。 【構成】 駆動部材及び被動部材の一方に係合されたカ
ップリング部材を備える。カップリング部材は、駆動部
材及び被動部材の一方に係合する第1の位置、並びに、
駆動部材及び被動部材の両方に係合する第2の位置に運
動可能であり、戻しバネ310によって第1の方向へ偏
倚され、ピストンアセンブリに与えられる第1のパルス
の空気圧によって第2の方向へ移動される。一次ピスト
ン330及び二次ピストン334が協働してピストン第
2の位置に掛止し、第1のパルスの空気圧が解放される
と、カップリング部材を駆動部材及び被動部材の両方に
係合させる。第1のパルスの空気圧よりも大きな第2の
パルスの空気圧により、一次ピストン330はバネ33
2に抗して一次ピストンを第2の方向に更に動かす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は乗物の駆動列要素用のク
ラッチ機構に関し、より詳細には、瞬間的なバイアスパ
ルスによって作動されるクラッチ機構に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明は、2輪駆動を4輪駆動に変換す
る乗物用のロッキングハブ(ハブロック)に特に応用さ
れる。そのような乗物は一般に、乗物のドライブライン
に永続的に接続された2つの車輪(例えば後輪)を備え
ている。ドライブラインはまた、2つの前輪まで伸長す
るが、各々の前輪には、これら各々の前輪をドライブラ
インの前方ドライブアクスルに対して離合及び係合させ
るクラッチ機構が設けられている。クラッチ機構を作動
させるために種々のタイプの制御機構が採用される。各
々の車輪の制御機構は一般に、車輪ハブ及びドライブア
クスルの両方に係合するか、あるいは、車輪ハブ又はド
ライブアクスルの一方の部材にだけ係合するように移動
するクラッチリングを動かす。説明の都合上、以下の説
明においては、クラッチリングは、車輪ハブに永続的に
係合されており、ドライブアクスルに対して係合及び離
合するように運動可能なものであるとする。各々の前輪
のクラッチリングは、車輪ハブ及びドライブアクスルの
両方に係合するように動くと、乗物のドライブアクスル
が4つの車輪を総て駆動する4輪駆動モードを可能とす
る。各々の車輪のクラッチリングは、車輪ハブにだけ係
合する位置へ動くと、車輪ハブをドライブアクスルから
離合させ、2輪駆動モードを可能とする。
【0003】上記制御機構は、手動操作により作動させ
るか、あるいは、自動的に作動させることができる。自
動制御は、機械的に作動させる(一般にはカム作動型)
か、圧力で作動させる(例えば、正又は負の空気圧によ
って)ことができる。
【0004】圧力による作動は多くの利点を有するが、
幾つかの重大な欠点も有する。作動機構は、車輪ハブの
中に収容されている。ピストンの両側の圧力の関係を変
えることにより、ピストンは前後に移動する。一方の側
の空気圧は可変でなければならず、従って、空気圧源に
接続される気密なチャンバを形成する包囲体が必要とな
る。空気圧源は、エンジン駆動型の乗物においては容易
に入手可能である(例えば、負の空気圧をマニホールド
に引き込む)が、空気チャンバはシールを必要とする可
動部品を包囲する。車輪ハブの中に気密なチャンバを形
成するためには、幾つかの異なったシールが必要であ
る。
【0005】ピストンは一般に、バネによって第1の位
置の方向へ動くように偏倚されている。空気圧を供給す
ることにより、ピストンはバネ圧力に抗して第2の位置
へ向かって反対方向に動く。ピストンは、空気圧が上記
バネに打ち勝つレベルに維持されている場合にだけ、上
記第2の位置に保持される。上記幾つかのシールのいず
れかが漏洩を起こしてもクラッチの誤作動が生ずる。シ
ールの漏洩による誤作動の可能性に加えて、例えば、乗
物のエンジンが停止して圧力が失われると、ピストンは
第2の位置に保持されなくなる。エンジンを再起動して
ピストンを上記第2の位置へ動かした後に、上記機構を
再度作動させなければならない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するため
の手段】本発明の好ましい実施例は、乗物の車輪ハブに
装着される自動クラッチ機構である。このクラッチ機構
は、車輪ハブを乗物のドライブアクスルに対して係合及
び離合させる。本発明のクラッチ機構は、乗物の前方車
輪ハブの各々に設けられる。ドライブアクスルに対して
車輪ハブを係合及び離合させることにより、乗物の駆動
モードを選択し、乗物を4輪駆動又は2輪駆動のいずれ
かの駆動モードで駆動することができる。
【0007】車輪ハブの中にはクラッチリングが設けら
れ、該クラッチリングは、車輪ハブをドライブアクスル
に対して係合及び離合させる。クラッチリングは、車輪
ハブと永続的にスプライン結合されるが、ハブのスプラ
インに沿って摺動することができる。クラッチリング
は、ハブにだけスプライン結合する位置と、ハブ及びド
ライブアクスルのスプライン端部の両方にスプライン結
合する位置とに運動可能である。車輪ハブ、クラッチリ
ング及びドライブアクスルは共通の回転軸線を有してい
る。クラッチリングは、戻しバネによって、ドライブア
クスルから離合するように偏倚される。
【0008】クラッチリングに当接するピストンアセン
ブリが設けられており、該ピストンアセンブリは、クラ
ッチリングを動かしてドライブアクスルに係合させる。
ピストンアセンブリの一次ピストンの円筒形の端部は、
周縁部に設けられる螺旋状のカム面を有しており、これ
らカム面には、その間にノッチを形成する第1及び第2
の段部が形成されている。一次ピストンのカム面は、ハ
ブのインデックスリングの螺旋状のカム面に嵌合する。
エラストマ製のダイアフラムが、一次ピストンに緩やか
に取り付けられ、インデックスリングに隣接するハブに
固定される。上記ダイアフラムはハブの端部をシールす
ると共に、ハブの他のシールと協働して気密なチャンバ
を形成する。負の空気圧のパルスをハブの気密なチャン
バに与えることにより、ピストンアセンブリの運動を行
わせる。負の空気圧は、ピストンアセンブリ(従ってク
ラッチリング)を動かして戻しバネを屈服させるに十分
な大きさである。クラッチリングは、ドライブアクスル
とスプライン結合するように動き、これにより、クラッ
チリングは、それ以上の運動に抵抗するリテーナに当接
する。ピストンアセンブリが動くと、一次ピストン及び
インデックスリングの螺旋状のカム面の協働作用によ
り、一次ピストンが強制的に回転される。この強制的な
回転はダイアフラムを若干ねじり、これにより、一次ピ
ストンに偏倚トルクが与えられる。ピストンアセンブリ
が動いてリテーナに当接すると、一次ピストンの第1の
段部がインデックスリングのカムの端部(先端)を回避
する。ダイアフラムにより与えられる偏倚トルクは一次
ピストンを回転させ、これにより、インデックスカムの
端部(先端)が一次ピストンのカムのノッチに着座する
ことになる。この時点で負の空気圧が解放される。一次
ピストンのカムのノッチの中に着座したインデックスリ
ングのカムの端部は、戻しバネがクラッチリングを押圧
してドライブアクスルから離合するのを防止する。クラ
ッチ機構は掛止された位置にある。
【0009】別の負の空気圧のパルスを与えることによ
り、クラッチ機構が解放され、クラッチリングはドライ
ブアクスルから離合する。ピストンアセンブリは、上記
一次ピストンの中で運動可能に設けられた二次ピストン
を有しており、該二次ピストンは、第2のバネによっ
て、一次ピストンに対して相対的に運動するように偏倚
されている。上記二次ピストンは、クラッチリングに当
接する。負の空気圧の第2のパルスは最初の負の空気圧
よりも大きく、一次ピストンを動かして第2のバネを屈
服(圧縮)させるに十分な大きさである。一次ピストン
が動いて第2のバネを屈服させると、該一次ピストン
は、一次ピストン及びインデックスリングのカム面の協
働作用により再度回転され、上記協働作用は再びダイア
フラムをねじって偏倚トルクを与える。一次ピストンが
動いて第2のバネを屈服させると、ピストンのカムの第
2の段部が、インデックスリングのカムの先端を回避
し、ダイアフラムによって与えられる上記偏倚トルクに
より一次ピストンが回転し、一次ピストンの第2の段部
をインデックスリングのカムの先端を越えて動かす。圧
力が解放され、戻しバネがクラッチリングを動かしてド
ライブアクスルから離合させる。クラッチリングが押圧
されてドライブアクスルから離合すると、上記ノッチに
隣接する一次ピストンのカムの縁部が、その先端に隣接
するインデックスリングのカムの縁部と摺動的に係合す
る。一次ピストン及びインデックスリングのカムの縁部
は協働してピストンを回転させ、これにより、螺旋状の
カムの両側部が接触し、従って、ピストンアセンブリの
復帰を許容すると共に、クラッチリングをドライブアク
スルから離合させる。
【0010】クラッチリングを動かすことにより、ハブ
をドライブアクスルに対して係合及び離合させるために
必要な負の空気圧の各パルスのレベル及びその持続時間
を制御するための制御装置が設けられる。
【0011】
【実施例】先ず、乗物10を概略的に示す図面の図1を
参照する。乗物10は、2輪駆動モード又は4輪駆動モ
ードで運転することができる。乗物10は、トランスミ
ッション14に接続されたエンジン12を備えている。
トランスミッション14から伸長する後方の駆動シャフ
ト16は、後方の差動装置18に接続されている。後方
アクスル20が差動装置18から伸長し、後輪22に回
転力を与えている。トランスミッション14は伝達ケー
ス24を備えている。伝達ケース24から伸長する前方
駆動軸26は、前方の差動装置28に接続されている。
前方アクスル30が前方の差動装置から伸長し、前輪3
2に回転力を与えている。伝達ケース24は、4輪駆動
モードの場合には前方駆動軸26に回転力を与え、2輪
駆動モードの場合には前方駆動軸に回転力を与えない通
常のシフト機構を備えている。
【0012】エンジン12は、後に説明するパルス作動
型のクラッチ機構を作動させるための負の空気圧源とし
ての吸気マニホールド34を備えている。クラッチ機構
に対する空気の出入りを制御するための制御装置36が
設けられている。リザーバ38が吸気マニホールド34
に接続されている。
【0013】前輪32は、後に説明し且つ図示する端部
ハブ280を有している。以下においては単にハブ28
0と称する端部ハブ280は、本発明のパルス作動型の
クラッチ機構を収容している。パルス作動型のクラッチ
機構は、車輪32を前方ドライブアクスル30に対して
係合及び離合させる。乗物10が2輪駆動モードで運転
されている時には、すなわち、伝達ケース24のシフト
機構が離合した状態にある時には、車輪32は前方ドラ
イブアクスル30から離合されており、従って、前輪
は、前方アクスル30及び駆動シャフト26を駆動しな
い。乗物10が4輪駆動モードで運転されている時に
は、すなわち、伝達ケース24のシフト機構が係合した
状態にある時には、車輪32は前方アクスル30に接続
され、従って、前輪に動力が伝達される。乗物10のス
テアリングを容易にする前方ステアリングナックル42
が設けられている。
【0014】次に、前方ドライブアクスル、車輪ハブ、
本発明のパルス作動型のクラッチ機構、及び、前輪用の
装着機構を備える前方駆動列の一部を断面で示す図3を
参照する。スピンドル44が、ボルト46及びナット4
8によって、ナックル42に固定されている。一体の車
輪ハブ及びブレーキロータ50が、ベアリング52によ
ってスピンドル44に取り付けられている。上記一体の
車輪ハブ及びブレーキロータ50は、保持ナット54に
よってスピンドル上に保持されている。空気ライン60
のブッシング58を収容するための孔56がスピンドル
44に設けられている。ブッシング58は、Oリングシ
ール62によって漏洩しないようにシールされている。
空気ラインはナックル42を貫通し、制御装置36に接
続されている(図1及び図2参照)。アクスル30はス
ピンドル44の中に収容され、上記アクスル30の端部
70はスピンドルの端部を越えて伸長している。アクス
ル30は、スピンドル44の中でベアリング72によっ
て回転可能に支持されている。端部ハブ280が、ボル
ト82によって一体の車輪ハブ及びブレーキロータ50
に取り付けられている。車輪32(図3には車輪は示し
ていない)は、通常の態様でボルト82に取り付けられ
ている。
【0015】本発明は、空気圧を利用してハブ280の
中のクラッチ機構を作動させ、これにより、ドライブア
クスル30を、ハブ280、並びに、車輪32が取り付
けられている一体の車輪ハブ及びロータ50に対して係
合及び離脱させる。このようにするためには気密なチャ
ンバを必要とし、従って、シールが設けられる。シール
90が、アクスル30をスピンドル44に対してシール
し、車輪ハブのシール92が、車輪ハブ50をスピンド
ル44に対してシールし、シール94が、ハブ280を
車輪ハブ50に対してシールし、シール96が、ハブ2
80をスピンドル44に対してシールする。シール96
によってハブ280をスピンドル44に対してシールす
るのを容易にするために、シールフランジ98がハブ2
80に設けられている。ハブ280の端部は、このハブ
280の端部に取り付けられたダイアフラム160によ
ってシールされている。
【0016】上述のように、クラッチ機構はハブ280
の中に収容され、ドライブアクスル30をハブ280に
対して、従って、一体の車輪ハブ及びロータ50に対し
て係合及び離合させる。ここにおいて、本発明のクラッ
チ機構を更に詳細に示す図4及び図5も参照する。図4
は、ハブ280とその要素との間の関係を示す分解図で
あり、図5は、ハブ280の一部を拡大して示す断面図
である。クラッチ機構は、アクスル30の端部70に被
嵌された内側ギア282を有している。図3及び図5に
示すように、アクスル30の端部70はハブ280のハ
ウジングの中へ伸長している。端部70は、内側ギア2
82の内側スピンドル284と一体に嵌合するスピンド
ル74(図4参照)を有している。ブッシング286
は、内側ギア282、従って、アクスル30の端部70
をハブ280の中で回転可能に支持している。ブッシン
グは、スナップリング288の如きリテーナ(固定具)
によって内側ギアの周囲に保持されると共に、スナップ
リング294の如き溝293の中に嵌合する別のリテー
ナ(固定具)によって肩部292に当接した状態でハブ
280の中に保持される外方端290を有している。組
み立てた後に、内側ギア282は実際にアクスル30の
一部となる。
【0017】クラッチリング300の如きカップリング
部材300が内側ギア282を包囲し、ハブ280とス
プライン結合している。クラッチリング300は、ハブ
280の内側スプライン304に摺動的に係合する外側
スプライン302を有している。クラッチリング300
は、ハブ280のスプライン304に沿って、内側ギア
と離合する(図5の下半分に示すように)第1の位置に
向かって第1の方向へ、また、クラッチリング300の
内側スプライン306が内側ギア282の外側スプライ
ン296に嵌合する(図5の上半分に示すように)第2
の位置に向かって第2の方向へ摺動することができる。
図3、図4、及び図5に示すように、クラッチリング3
00は、2列の内側スプライン306を有しており、こ
れら内側スプラインは、内側ギア300の2列の外側ス
プライン296に嵌合する。クラッチリング300は、
波バネの如き屈服可能な偏倚部材によって押圧されて内
側ギア282から離合する。バネ310の両端部は、ク
ラッチリング300及びブッシング286に当接してい
る。クラッチリング300は、下に説明する本発明のパ
ルス作動型のクラッチ機構によって、内側ギア282に
係合するように押圧される。
【0018】図3及び図4と共に図5を更に参照する
と、運動可能なピストンアセンブリすなわち運動可能な
ピストン構造が、バネ310の反対側でクラッチリング
300に当接している。この運動可能なピストンアセン
ブリは、波バネ232を収容する一次ピストン330
と、二次ピストン334とを備えている。二次ピストン
334は、一次ピストン330の中で摺動可能であり、
波バネ332によって一次ピストンの方へ動くように偏
倚されている。二次ピストン334の延長リップ336
(図5参照)が、バネ332によって押圧される二次ピ
ストンのストロークを制限する。一次ピストン300
は、後に説明し且つ図示するインデックスリング350
の螺旋状のカム352(図9に最も良く示されている)
の如き複数の形成部と協働するようにこれら形成部に係
合する螺旋状のカム340(図8に最も良く示されてい
る)の如き複数の形成部を備えている。インデックスリ
ング350は、ハブ280の中への圧入の如き通常の態
様で、ハブ280の肩部151に接した状態で適所に固
定されている。インデックスリング350は、図3、図
4、図5及び図9に示すように別個の部品として設ける
ことができ、また、カム面352は、図30に示す態様
でハブ280と一体に形成することができる。弾性を有
するセラミック材料製のダイアフラム160が、ピスト
ン330に緩やかに取り付けられている。ダイアフラム
160の周縁部162は、ハブ280の端部に取り付け
られた端部キャップ164とハブ280に形成された肩
部166との間で固定されている。上述のように、ダイ
アフラム160はハブ280の端部をシールする。端部
キャップ164は、ハブ280の隆起した戻り止め17
0に係合するキャップに形成されたラッチ168によっ
て、ハブ280の端部に固定されている。端部キャップ
164は、端部キャップ164とダイアフラム160と
の間の空所に対する空気の出入りを許容する穴172を
有している。フィルタ174が上記穴172を覆ってお
り、上記フィルタはリテーナ176によって適所に保持
されている。車輪ハブ及びロータ50、端部ハブ28
0、アクスル30、内側ギア282、クラッチリング3
00、ピストン330及びインデックスリング350は
総て、参照符号31で示す共通の回転軸線を有してい
る。
【0019】次に図4を参照する。内側ギア282は、
アクスル30の端部70の外側スプライン74に嵌合す
ることになる内側スプライン284を有している。内側
ギア282に形成された2列の外側スプライン296
が、クラッチリング300の2列の内側スプライン30
6に嵌合することになる。スナップリング288を収容
するための溝285が内側ギア282に設けられてい
る。クラッチリング300は、ハブ280のスプライン
304に摺動的に係合することになる外側スプライン3
02を有している。
【0020】図8にも示されるピストン330は、共通
の長手方向の軸線331を有し且つ直径が異なる2つの
円筒形の部分を備えた成形された部材である。小さい直
径を有する円筒形の部分は、カップ342と呼ぶ。カッ
プ342は端部344を有し、該端部344には穴34
5が形成されている。大きな直径を有する円筒形の部分
は、カム部分339と呼ぶ。円筒形の端部341と34
3との間の円筒形のカム部分339の周面には、複数の
螺旋状のカム部材340が隔置された関係で形成されて
いる。カム340は、これらカム340の縁部が、長手
方向の軸線331並びにカム部分339の円筒形の端部
341、343に対してある角度をなすように設けられ
ている。カム部材を平坦化して詳細に示す図10に示す
ように、カム部材340は先縁部346と、形成された
ノッチ347と、後縁部348とを有する。図8及び図
10に示すように、先縁部346及び後縁部348は、
軸331並びに円筒形の端部341、343に対してあ
る角度をなして傾斜している。先縁部346及びノッチ
347は協働して第1の段部を形成し、後縁部348及
びノッチ347は協働して第2の段部を形成している。
【0021】図4及び図9に最も良く示されるインデッ
クスリング350は、その内側面349に隆起したカム
部材352を有する成形された円筒形の部材である。カ
ム352を平坦化して詳細に示す図11も参照する。図
示のように、カム352は、先縁部345と、リング3
50の端部358から伸長する後縁部356とを有して
おり、上記先縁部及び後縁部は協働してカム部材352
に端部360を形成している。
【0022】図3及び図5を再度参照する。クラッチリ
ング300は、図3の下半分及び図5に示すように内側
ギア282から離合する第1の位置へ、また、図3の上
半分及び図5に示すように内側ギア282に係合する第
2の位置へ運動可能である。第1の位置(内側ギア28
2から離合している)へ動いたクラッチリング300
は、車輪32及びアクスル30が独立して回転すること
を許容する。第2の位置(内側ギア282に係合してい
る)へ動いたクラッチリング300は、車輪32とアク
スル30との間の相対的な回転を阻止してこれら車輪及
びアクスルが一体に回転するようにする。
【0023】図5を再び参照すると、クラッチリング3
00は、戻しバネ310によって、内側ギアから離合す
るように(第1の位置へ)押圧される。戻しバネ310
は、クラッチリング300とブッシング286との間に
挟まれ、クラッチリングを離合させるように該クラッチ
リングに偏倚力を与えている。図5の下半分は、内側ギ
ア282から離合したクラッチリング300を示してい
る。上述のように、この離合したクラッチリングは、車
軸32及びアクスル30の独立した回転を許容する。ク
ラッチリング300は、第2の位置に向かうピストンア
センブリの運動により押圧され(第2の位置)に係合す
る。二次ピストン334は、クラッチリング300の戻
しバネ310とは反対側の側部に当接する。選択的に制
御される負の空気圧すなわち部分的な真空のパルスが、
上述のシール部材によって形成される気密なチャンバの
中に生ずる。該チャンバから空気が引抜かれ(排気さ
れ)、これにより、ダイアフラム160に力が与えられ
る。一次ピストン330に取り付けられたダイアフラム
160は、ピストンアセンブリを第2の位置へ向けて動
かす。ピストンアセンブリの二次ピストン334はクラ
ッチリング300に当接し、ピストンアセンブリの運動
により、クラッチリング300が押圧されて内側ギア2
82に係合する。図5の上半分は、ピストンアセンブリ
及びクラッチリング300が第2の位置へ移動し、クラ
ッチリング300の2列のスプライン306が内側ギア
282の2列のスプライン296に係合している状態を
示している。
【0024】一次ピストン330のカム部材340は、
インデックスリング350のカム部材352とかみ合
い、カム部材352が隣接するカム部材340の間に収
容されている。説明及び図示の全体にわたってインデッ
クスリングを参照するが、上述のようにカム部材352
はハブ280と一体に形成することができる。図12、
図13及び図14は、カム部材340、352を平坦化
して詳細に示しており、また、各カム部材の相対的な位
置を示している。
【0025】図5の下半分に示すように、クラッチリン
グ300が内側ギア282から離合する条件を最初に考
える。ダイアフラム160の両側の圧力が均衡し、戻し
バネ310が、クラッチリング300及びピストンアセ
ンブリを第1の位置に保持している。すなわち、クラッ
チリング300及び内側ギア282は離合している。カ
ム部材340、352の位置は図12に示される通りで
ある。
【0026】空気圧の差すなわち差圧を用いて、ピスト
ンアセンブリ及びクラッチリング300を離合した位置
(第1の位置)から係合する位置(第2の位置)へ動か
す。この実施例においては、負の空気圧が用いられる。
ダイアフラム160に力を与えるチャンバから空気が抜
かれる(排気される)。空気が抜かれると、空気圧の差
により、ダイアフラム160が一次ピストン330のカ
ップ部分342を掴む。ダイアフラム160に従って一
次ピストン330に与えられた力が、ピストンアセンブ
リ及びクラッチリング300を第2の位置へ向けて軸方
向に押圧する。ピストンアセンブリ及びクラッチリング
300が第2の位置へ移動するに連れ、圧縮バネ310
が圧縮され、クラッチリング300が、内側ギア282
に係合し且つリテーナ288に当接する。負の空気圧に
よって与えられる力は、一次ピストン330を更に動か
してバネ332を部分的に圧縮させるに十分な大きさを
有する。一次ピストン330が、図12の矢印370で
示す回転軸線31に沿って軸方向に動くと、カップリン
グ部材340の先縁部346が、カップリング部材35
2の先縁部354に摺動的に係合する。一次ピストン3
30が矢印370で示す方向に運動する間に、カップリ
ング部材340、352は協働し、一次ピストンをハブ
28の中で矢印372によって示す回転軸線31の周囲
で回転させることになる。ピストン330の回転によ
り、ピストンのカップを掴んでいるダイアフラム160
がねじれ、これにより、抵抗性の偏倚トルクをピストン
330に与える。ダイアフラム160は、負荷をかける
ことのできる偏倚部材と考えることができる。すなわ
ち、ダイアフラムは、このダイアフラムがねじれるまで
は、回転方向の偏倚力を何等生じない。一次ピストン3
30が、矢印370で示す方向へ移動し続けると、カッ
プリング部材352の端部360がカップリング部材3
40の先縁部346を回避する。ねじれたダイアフラム
160によって与えられる偏倚力により、一次ピストン
330は矢印372で示す方向とは反対方向に回転し、
これにより、カム部材352の端部360は、カム部材
340のノッチ347の中に位置する。確立されたチャ
ンバの中の負の空気圧が解放され、圧縮バネ332が部
分的に圧縮されると、一次ピストンは、第1の位置へ向
かって移動し、図13に示すようにタブ360はノッチ
347の中に完全に着座する。負の空気圧の第1のパル
スは、カム部材352の端部をカム部材340のノッチ
347の中に位置させるに十分な距離だけ一次ピストン
330を移動させるように選定される。ノッチ347の
中に位置した端部360は、バネ310、332がクラ
ッチリング300及びピストンアセンブリからピストン
に係合しない位置(第1の位置)へ移動するのを阻止す
る。従って、クラッチ機構は、端部360がノッチ34
7の中に位置する時には、掛止されない位置にある。図
5の上半分を参照すると、掛止された状態にあるクラッ
チ機構は、内側ギア282に係合されたクラッチリング
300を有する。図5の上半分の状態は、内側ギア28
2及びクラッチリング300のスプラインが整合した時
の状態を示している。
【0027】クラッチリング300及び内側ギア282
のスプラインが整合しないことが多く、従って、クラッ
チリングが係合する位置に押圧されると、クラッチリン
グのスプライン306は内側ギアのスプライン296に
当接する。この状態は、図6の上半分に示されている。
図示のように、一次ピストン330は、負の空気圧を与
えることにより移動して掛止された状態にある。クラッ
チリング300は係合状態になるのを阻止されている。
その理由は、スプライン306が内側ギア282のスプ
ライン296と整合されておらず、従って、クラッチリ
ングに当接している二次ピストン334が動けないから
である。一次ピストン330が移動すると、波バネ33
2が一次ピストン330に当接し、二次ピストン334
が圧縮される。ハブ及びアクスルが互いに回転すると、
クラッチリング300のスプライン306及び内側ギア
282のスプライン296が整合し、圧縮されたバネ3
32によって与えられる力によって、クラッチリングは
係合状態になる。クラッチリング300が内側ギア28
2に係合すると、クラッチリング及びピストンアセンブ
リは、図5に示す位置を取る。
【0028】上記チャンバに第2のパルスの負の空気圧
を与えることにより、クラッチ機構の掛止すなわちラッ
チが解放され、クラッチリング300が第1の位置へ移
動して内側ギア282から離合する。第2のパルスの負
の空気圧は、第1のパルスの負の空気圧よりも大きい。
図7の上半分に示すように、第2のパルスの圧力は、一
次ピストンをクラッチリングに向けて動かし、波バネ3
32を一次ピストン330と二次ピストン334との間
で更に圧縮させる。一次ピストン330が移動するに連
れ、カム部材352の先縁部354がノッチ347の側
部に摺動的に接触し、一次ピストン330を再び回転さ
せてダイアフラム160をねじる。一次ピストン330
は図7に示す位置へ移動し、これにより、カム部材34
0は、カム部材352の端部360を回避する。ダイア
フラム160は、後縁部348に隣接するノッチ347
の先端がカム部材352の端部360を通過するに十分
なだけ一次ピストン330を回転させる。空気圧が解放
され、戻しバネ332、310は、図7の下半分の矢印
380で示すように、第1の位置へ向けて第1のピスト
ンアセンブリ及びクラッチリングを押圧する。この圧力
の解放により、ダイアフラム160が一次ピストン33
0に与えている力を解放し、一次ピストン330が第1
の位置へ移動すると、カム部材340、352が図14
に示すように摺動的に係合する。
【0029】クラッチリング300及び内側ギア282
のスプラインが当接している図6の上半分を再度参照す
る。第1のパルスの負の空気圧は、一次ピストン330
を軸方向に押圧してクラッチ機構を係合した状態に適正
に掛止するような大きさを有するように選定される。す
なわち、一次ピストン330は、内側ギア282に向か
って軸方向に押圧され、カム部材340の先縁部346
がカム部材352の端部360を回避するに十分なだけ
移動する(図12及び図13)。このプロセスの間に、
負の空気圧によって与えられる力に対抗するバネ332
が圧縮される。その理由は、クラッチリング300に当
接する二次ピストン334が動けないからである。バネ
332は、圧縮されるに連れ、負の空気圧によって与え
られる力に対抗し且つ直線的に増大する反対方向の力を
生ずる。バネ332は、該バネ332が所定の距離だけ
圧縮された時に、第1のパルスの負の空気圧によって与
えられる力と釣り合う反対方向の力を生ずるように選定
される。従って、バネ332は、二次ピストンに対する
一次ピストンの相対的な運動を所定の距離に制限する。
例えば、クラッチリング300が内側ギア282のスプ
ラインに当接している状態を考えると、水銀柱で約20
3mm(8インチ)程度の第1のパルスの負の空気圧
が、インデックスリング350に対して相対的に、従っ
て、二次ピストン334に対して相対的に、一次ピスト
ン330を約4.3mm(0.170インチ)程度動か
す。図6の上半分に示す例においては、一次ピストン3
30は、水銀柱で約203mm(8インチ)程度の第1
のパルスの負の空気圧を受けた場合に、約4.3mm
(0.170インチ)移動する。この一次ピストンの約
4.3mm(0.170インチ)の移動により、カム部
材の先縁部346の先端がカム部材352の先端360
を越え、これにより、一次ピストンが回転して端部36
0をノッチ347の中に受け入れることができる。第1
のパルスの負の空気圧を解放すると、圧縮されたバネ3
32が、第1のピストンを第1の位置に向けて押圧し、
端部360をノッチ347の中に完全に位置させる。ア
クスル30及びハブ280が相対的に回転すると、内側
ギア282及びクラッチリング300のスプライン29
6、306が整合し、圧縮されたバネ332がクラッチ
リングを押圧して内側ギア282にスナップ式に係合さ
せる。一次ピストン330は、ノッチ347の中に位置
する端部360によって、第1の位置へ移動することが
阻止される。圧縮されたバネ332は、二次ピストン3
34を第2の位置へ向けて軸方向に動かし、従って、ク
ラッチリング300を第2の位置へ軸方向に動かし、図
5の上半分に示すように、内側ギア282に係合させ
る。
【0030】一次ピストン330は、インデックスリン
グ350に対して相対的に軸方向に動き、二次ピストン
334がそれ以上動くことを阻止されているので、二次
ピストン334に対しても、クラッチ機構の掛止を解放
するに十分な距離だけ、この実施例においては約5.3
mm(0.210インチ)程度相対的に動く。図5の上
半分を参照すると、クラッチリング300は内側ギア2
82に係合しており、また、一次ピストン330は掛止
された位置にある。すなわち、カム部材352の端部3
60はカム部材340のノッチ347の中に位置してい
る。第2のパルスの負の空気圧が与えられる。この実施
例においては、第2のパルスの最小値は、水銀柱で約2
54mm(10インチ)程度である。第2のパルスを与
えると、一次ピストン330は内側ギア282に向かっ
て軸方向に動き、従って、インデックスリング350及
び二次ピストン334に対して相対的に移動する。二次
ピストン334は、リテーナ288に当接しているクラ
ッチリング300によって、それ以上動くことを阻止さ
れている。第2のパルスの負の空気圧は、カム部材35
2の端部360がカム部材340の後縁部348に隣接
するノッチ347の先端を回避するに十分なだけ、一次
ピストン330を動かす(図12、図13、図14)。
ねじれたダイアフラム160は一次ピストン330を回
転させ、また、第2のパルスの負の空気圧が解放される
と、圧縮されたバネ332、310が協働して一次ピス
トン330を第1の位置に向けて押圧してクラッチリン
グ300及びピストンアセンブリを第1の位置へ動か
し、従って、クラッチリング300を内側ギア282か
ら離合させる。
【0031】クラッチリング300及び内側ギア282
のスプラインが整合している状態においては、第1のパ
ルスの負の空気圧を与えると、最初にピストンアセンブ
リ(すなわち、一次ピストン330、バネ332及び二
次ピストン334)、並びに、クラッチリング300が
第2の位置に向かって軸方向に移動し、クラッチリング
300が内側ギア282に係合する。この実施例におい
ては、内側ギア282をリテーナ288に係合させて当
接させるクラッチリング300の最初の運動は、約3.
2mm(0.125インチ)程度である。この最初の運
動は、端部36が先縁部346に隣接するノッチ347
を回避するには十分ではない。第1のパルスの負の空気
圧は一次ピストン330を引き続き移動させ、上記最初
の運動を越えて約4.3mm(0.170インチ)動か
してバネ332を圧縮する。一次ピストン330の上記
約4.3mm(0.170インチ)の追加の運動によ
り、先縁部346に隣接するノッチ347の端部が端部
360を回避し、一次ピストンが回転して端部360が
ノッチ347の中に収容される。係合のための最初の運
動(約3.2mm(0.125インチ))及び追加の運
動(約4.3mm(0.170インチ))の合計は、端
部360が後縁部348に隣接するノッチ347の端部
を回避するに十分な程には一次ピストンを動かさず、従
って、ピストンが回転する際に、端部360はまだノッ
チ347の中に収容されている。第1のパルスの負の空
気圧が解放され、端部360はノッチ347の中に完全
に位置してクラッチ機構を掛止する。
【0032】次に、ハブ280に対する第1及び第2の
パルスの負の空気圧の出入りを制御するための制御装置
36を図解的に示す図2を参照する。制御モジュール3
90が、3方向2位置型のバネ復帰される2つのソレノ
イド作動型の空圧弁を制御するために設けられている。
弁392のポート396は、空気ライン398を介して
リザーバ38に接続されている。弁392のポート40
0は大気に通気されている。弁392のポート402
は、空気ライン406を介して弁394のポート404
に接続されている。弁394のポート408は、空気ラ
イン410を介してレギュレータ412に接続されてい
る。レギュレータ412は、逆止弁414を介してハブ
280の空気ライン60に接続されている。弁394の
ポート416は、空気ライン418を介して空気ライン
60に接続されている。制御モジュール390は、弁3
92、394の回路を付勢及び消勢することにより、こ
れら弁の作動を制御する。回路が付勢される時間の長さ
を制御するために、制御モジュール390にはタイマ4
20が設けられている。制御モジュール390を作動さ
せるための作動スイッチ422が設けられている。図2
は、回路が付勢されておらず、弁392、394がその
通常位置にある状態を示している。クラッチリング30
0を内側ギア282に係合させるためには、スイッチ4
22をトグル運動させ、ライン424を介して回路を制
御モジュール390に接続する。これにより、タイマ4
20が設定され、ライン426、428を介して弁39
2、394が付勢される。弁392は、ポート396を
ポート402に接続し、弁394は、ポート404をポ
ート408に接続する。従って、空気がハブ280のチ
ャンバから引抜かれる。レギュレータ412は、水銀柱
で約203mm(8インチ)の部分的な真空がハブ28
0の上記チャンバの中に形成されるように設定されてい
る。上記部分的な真空により、クラッチ機構が上述のよ
うに掛止される。タイマのサイクルの後に、弁392、
394が消勢されてそれぞれの通常状態へ戻り、ハブ2
80の上記チャンバは、ライン60、418並びに弁3
92、394を介して大気に通気される。クラッチリン
グ300を内側ギア282から離合させるためには、ス
イッチ422をトグル運動させ、ライン430を介して
回路を制御モジュール390に接続する。これにより、
離合させるに適正な間隔になるようにタイマ420が設
定され、ライン426を介して弁392が付勢される。
弁394は付勢されずにその通常位置に保持されてい
る。ポート396が、弁392のポート402に再度接
続され、ライン418、60を介してハブ280の上記
チャンバから空気が引抜かれる。タイマのサイクルの後
に、弁392が消勢され、上記チャンバは再度大気に通
気される。制御モジュール390及び弁392、394
は、乗物のバッテリ224によって作動される。ハブが
係合していることを示す表示灯432が設けられてい
る。
【0033】パルス作動型のクラッチ機構の代替実施例
を以下に説明する。
【0034】前輪32は、後に説明し且つ図示する端部
ハブ80を備えている。以下の説明においては単にハブ
80と称する端部ハブ80は、本発明のパルス作動型の
クラッチ機構を備えている。パルス作動型のクラッチ機
構は、車輪32を前方ドライブアクスル30に対して係
合及び離合させる。乗物10が2輪駆動モードで運転さ
れている時には、すなわち、伝達ケース24のシフト機
構が離合した状態にある時には、車輪32は前方ドライ
ブアクスル30から離合されており、従って、前輪は、
前方アクスル30及び駆動シャフト26を駆動しない。
乗物10が4輪駆動モードで運転されている時には、す
なわち、伝達ケース24のシフト機構が係合した状態に
ある時には、車輪32は前方アクスル30に接続され、
従って、前輪に動力が伝達される。乗物10のステアリ
ングを容易にする前方ステアリングナックル42が設け
られている。
【0035】次に、前方ドライブアクスル、車輪ハブ、
本発明のパルス作動型のクラッチ機構、及び、前輪用の
装着機構を備える前方駆動列の一部を断面で示す図15
を参照する。スピンドル44が、ボルト46及びナット
48によって、ナックル42に固定されている。一体の
車輪ハブ及びブレーキロータ50が、ベアリング52に
よってスピンドル44に取り付けられている。上記一体
の車輪ハブ及びブレーキロータ50は、保持ナット54
によってスピンドル上に保持されている。空気ライン6
0のブッシング58を収容するための孔56がスピンド
ル44に設けられている。ブッシング58は、Oリング
シール62によって漏洩しないようにシールされてい
る。空気ラインはナックル42を貫通し、制御装置36
に接続されている(図1参照)。アクスル30はスピン
ドル44の中に収容され、上記アクスル30の端部70
はスピンドルの端部を越えて伸長している。アクスル3
0は、スピンドル44の中でベアリング72によって回
転可能に支持されている。端部ハブ280が、ボルト8
2によって一体の車輪ハブ及びブレーキロータ50に取
り付けられている。車輪32(図15には車輪は示して
いない)は、通常の態様でボルト82に取り付けられて
いる。
【0036】本発明は、空気圧を利用してハブ80の中
のクラッチ機構を作動させ、これにより、ドライブアク
スル30を、ハブ80、並びに、車輪32が取り付けら
れている一体の車輪ハブ及びロータ50に対して係合及
び離脱させる。このようにするためには気密なチャンバ
を必要とし、従って、シールが設けられる。シール90
が、アクスル30をスピンドル44に対してシールし、
車輪ハブのシール92が、車輪ハブ50をスピンドル4
4に対してシールし、シール94が、ハブ80を車輪ハ
ブ50に対してシールし、シール96が、ハブ80をス
ピンドル44に対してシールする。シール96によって
ハブ80をスピンドル44に対してシールするのを容易
にするために、シールフランジ98がハブ80に設けら
れている。ハブ80の端部は、このハブ80の端部に取
り付けられたダイアフラム160によってシールされて
いる。
【0037】上述のように、クラッチ機構はハブ80の
中に収容され、ドライブアクスル30をハブ80に対し
て、従って、一体の車輪ハブ及びロータ50に対して係
合及び離合させる。ここにおいて、本発明のクラッチ機
構を更に詳細に示す図16及び図17も参照する。図1
6は、ハブ80とその要素との間の関係を示す分解図で
あり、図17は、ハブ80の一部を拡大して示す断面図
である。クラッチ機構は、アクスル30の端部70に被
嵌された内側ギア100を有している。図15及び図1
7に示すように、アクスル30の端部70はハブ80の
ハウジングの中へ伸長している。端部70は、内側ギア
100の内側スピンドル102に嵌合するスピンドル7
4を有している。ブッシング106は、内側ギア10
0、従って、アクスル30の端部70をハブ80の中で
回転可能に支持している。ブッシングは、スナップリン
グ108の如き固定具によって内側ギアの周囲に保持さ
れると共に、スナップリング107の如き別の固定具に
よってハブ80の中に保持されている。従って、ギア1
00は、組み立てた後に、アクスル30に永続的に取り
付けられる。
【0038】クラッチリング110の如きカップリング
部材が内側ギア100を包囲し、ハブ80とスプライン
結合している。クラッチリング110は、ハブ80の内
側スプライン84に摺動的に係合する外側スプライン1
12を有している。クラッチリング110は、ハブ80
のスプライン84に沿って、内側ギアと離合する(図1
7の下半分に示すように)第1の位置に向かって第1の
方向へ、また、クラッチリング110の内側スプライン
114が内側ギア100の外側スプライン104に嵌合
する(図17の上半分に示すように)第2の位置に向か
って第2の方向へ摺動することができる。クラッチリン
グ110は、波バネ120の如き屈服可能な偏倚部材に
よって押圧されて内側ギア100から離合する。バネ1
20の両端部は、クラッチリング110及びブッシング
106に当接している。ハブ80の溝124の中に嵌合
する波バネ122が、追加の(第2の)屈服可能な偏倚
部材として設けられており、これを設ける目的は後に説
明する。クラッチリング110は、下に説明する本発明
のパルス作動型のクラッチ機構によって、内側ギア10
0に係合するように押圧される。
【0039】図17を図15及び図16と組み合わせて
参照すると、運動可能なピストン130が、バネ120
の反対側でクラッチリング110に当接している。この
ピストンは、インデックスリング150の螺旋状のカム
152の如き複数の形成部と協働するようにこれら形成
部に係合する螺旋状のカム132の如き複数の形成部を
備えている。インデックスリング150は、接着剤等に
よって、ハブ80の肩部151に接した状態で適所に固
定されている。インデックスリング150は、図15、
図16及び図17に示すように別個の部品として設ける
ことができ、また、図30に示すようにハブ80と一体
に形成することができる。弾性を有するセラミック材料
製のダイアフラム160が、ピストン130に緩やかに
取り付けられている。ダイアフラム160の周縁部16
2は、ハブ80の端部に取り付けられた端部キャップ1
64とハブ80に形成された肩部166との間で固定さ
れている。上述のように、ダイアフラム160はハブ8
0の端部をシールする。端部キャップ164は、ハブ8
0の隆起した戻り止め170に係合するキャップに形成
されたラッチ168によって、ハブ280の端部に固定
されている。端部キャップ164は、端部キャップ16
4とダイアフラム160との間の空所に対する空気の出
入りを許容する穴172を有している。フィルタ174
が上記穴172を覆っており、上記フィルタはリテーナ
176によって適所に保持されている。車輪ハブ及びロ
ータ50、端部ハブ80、アクスル30、内側ギア10
0、クラッチリング110、ピストン130及びインデ
ックスリング150は総て、参照符号31で示す共通の
回転軸線を有している。
【0040】次に図16を参照する。内側ギア100
は、アクスル30の端部70の外側スプライン74に嵌
合することになる内側スプライン102を有している。
クラッチリング110の内側スプライン113に嵌合す
る外側スプライン104が、内側ギアに設けられてい
る。スナップリング108を収容するための溝105が
内側ギア100に設けられている。クラッチリング11
0は、ハブ80のスプライン84に摺動的に係合するこ
とになる外側スプライン112を有している。クラッチ
リング110の内側スプライン114は、内側ギア10
0の外側スプライン104に嵌合することになる。
【0041】図18にも示されるピストン130は、共
通の長手方向の軸線131を有し且つ直径が異なる2つ
の円筒形の部分を備えた成形された部材である。小さい
直径を有する円筒形の部分は、カップ134と呼ぶ。カ
ップ134は端部136(図30参照)を有し、該端部
136には穴138が形成されている。大きな直径を有
する円筒形の部分は、カム部分140と呼ぶ。円筒形の
端部141と143との間の円筒形のカム部分140の
周面には、複数の螺旋状のカム132が隔置された関係
で形成されている。カム132は、これらカム132の
縁部が、長手方向の軸線131並びにカム部分140の
円筒形の端部141、143に対してある角度をなすよ
うに設けられている。カムを平坦化した状態で詳細に示
す図19に示すように、カム132は、軸線131に対
して角度A(角度Aは約22°である)をなす先縁部1
42を有している。先縁部142は、端部141からカ
ム部分140の端部143付近の位置まで伸長し、この
位置において上記先縁部は縁部145に接続されて第1
の段部を形成している。縁部145はノッチ144の一
方の縁部である。縁部145は、カム部分140の端部
143に対して角度B(角度Bは約19°である)をな
しており、その反対側の端部は、ノッチ144の他方の
縁部146の端部に接続されている。一方、縁部146
は、カム部分140の端部143でランディングエッジ
(landing edge)すなわち接続縁部147
に接続されて第2の段部を形成しており、上記縁部14
6は、軸線131に対して角度C(角度Cは約30°で
ある)をなしている。従って、縁部145、146を有
するノッチ144は、先縁部142と後縁部147との
間の形成されている。接続縁部147は、端部143に
対して角度D(角度Dは約30°である)をなし、カム
部分140の端部143から後縁部148まで伸長して
いる。後縁部148は、接続縁部147からカム部分1
40の端部141まで伸長し、軸線131に対して角度
E(角度Eは約30°である)をなしている。
【0042】インデックスリング150は、図16に示
すように、その内側面149に隆起したカム152を有
するリング形状の円筒形部材である。図20及び図21
(図21はカムを平坦化して詳細に示している)も同時
に参照する。図示のように、カム152は、リング15
0の長手方向の軸線131に対して角度F(角度Fは約
35°である)をなして端部151から伸長する先縁部
154を有している。先縁部154は、カム152の底
縁部157まで伸長している。底縁部157は、リング
150の下端部153に対して概ね平行で、先縁部15
4から後縁部155まで伸長している。端部151で先
縁部154に接続された接続縁部156が、縁部151
に対して角度G(角度Gは約15°である)をなして伸
長し、後縁部155に接続されている。後縁部155
は、角度F(角度Fは約30°である)をなして接続縁
部156から底縁部157まで伸長している。
【0043】図15及び図17を再度参照する。クラッ
チリング110は、図17の下半分に示すように、内側
ギア100から離合する第1の位置と、図17の上半分
に示すように、内側ギア100に係合する第2の位置と
に運動することができる。第1の位置へ移動したクラッ
チリング110は、車輪及び30が互いに独立して回転
するのを許容する。第2の位置へ移動したクラッチリン
グ110は、車輪32をアクスル30に固定し、これら
車輪及びアクスルを一体に回転させる。
【0044】クラッチリング110は、戻しバネ120
によって、第1の位置へ押圧される。クラッチリング1
10とブッシング106との間で拘束されたバネ120
は、クラッチリング110に力を与え、クラッチリング
を第1の位置へ動かす。クラッチリング110は、選択
的に制御される負の空気圧のパルス、すなわち、上述の
シール部材によって形成される気密なチャンバの中に生
ずる部分的な真空によって、第2の位置へ押圧される。
空気がチャンバから引抜かれ、これにより、ダイアフラ
ム160に力が作用する。ピストン130に取り付けら
れたダイアフラム160はピストンを動かす。ピストン
130は、クラッチリング110に当接し、ピストン1
30の運動により、クラッチリング110は内側ギア1
10に係合するように移動し、クラッチリングは図17
の上半分に示すように波バネ122に当接する。負の空
気圧は、戻しバネ120の偏倚力に打ち勝つには十分で
あるが、波バネ122を圧縮させないように制御され
る。この実施例においては、クラッチリングを波バネ1
22に当接させるために必要とされる負の空気圧は、水
銀柱で約203mm(8インチ)程度である。上記チャ
ンバから空気が引抜かれると、ダイアフラム160は、
このダイアフラムに作用する差圧によって、ピストン1
30のカップ134を掴む。
【0045】ピストン130は、インデックスリング1
50のカム152とかみ合うカム132を有している。
ピストンが移動すると、カム132、152が協働し、
インデックスリング従ってハブ80に対して相対的にピ
ストンを回転させる。最初に、クラッチリング110が
内側ギア100から離合している状態を考える。ピスト
ン130のカム132、並びに、インデックスリングの
カム152の相対的な位置が図22に示されている。説
明の都合上、カム132、152は、平坦化された状態
で詳細に示されている。上記チャンバから負の空気圧が
引抜かれると、ピストン130が軸方向に移動してクラ
ッチリングを内側ギアに係合する方向に押圧する。図2
2の矢印で示すようにピストンが軸方向に動くと、ピス
トン130のカム132の先縁部142が、インデック
スリング150のカム152の先縁部154と摺動的に
係合する。これにより、矢印182で示すように、ピス
トン130は回転軸線31の周囲で回転する。ピストン
130の回転により、該ピストンのカップ134を掴ん
でいるダイアフラム160がねじれ、ピストン130に
抵抗性の偏倚トルクを与える。ダイアフラム160は、
負荷をかけることのできる偏倚部材と考えることができ
る。すなわち、ダイアフラムは、該ダイアフラムがねじ
れるまでは回転方向の偏倚力を何等生じない。ピストン
130が図23に示すように更に移動すると、カム13
2の先縁部142が、カム152の先縁部154を回避
する。先縁部142、154が互いに回避した時には、
ピストンはクラッチリング110を波バネ122に係合
するように、また、図17の上半分に示すように内側ギ
ア100に係合するように動いている。ピストンの回転
により回転方向においてねじれたダイアフラム160
は、ピストンを矢印184で示す方向に回転させる。ピ
ストンが矢印184で示す方向に回転すると、ノッチ1
44の縁部146は、図24に示すように、カム152
の先縁部154に接触する。上記チャンバを大気に通気
することにより、負の空気圧が解放される。戻しバネ1
20がカム152の先端(この先端は、先縁部154及
び接続縁部156の接合部によって形成される)を押圧
し、図25に示すように、カム132のノッチ144の
中に完全に位置させる。従って、クラッチ機構は、車輪
32及びアクスル30を一体に接続する掛止位置に位置
する。ダイアフラム160の両側に作用する圧力が均衡
すると、ダイアフラムは、掴んでいたピストン130の
カップ134を解放する。負の空気圧は、クラッチ機構
を掛止する短い時間だけ付与される。
【0046】第2の選択的に制御されたパルスの負の空
気圧を上記チャンバに与えることにより、車輪32はア
クスル30から離合される。すなわち、クラッチリング
110が内側ギア100から離合される。上記離合を行
わせるために必要な負の空気圧の大きさは、係合を行わ
せるために使用される負の空気圧の大きさよりも大き
い。車輪をアクスルから離合させるために必要な負の空
気圧は、水銀柱で約356mm(14インチ)程度であ
り、この負の空気圧を以下において第2の圧力を称す
る。この第2の圧力を与えると、ダイアフラム160が
ピストン130のカップ134を再び掴む。第2の圧力
は、クラッチリング110を動かして波バネ122を圧
縮するに十分な大きさである。与えられた第2の圧力
は、図26の矢印で示す方向にピストン130を押圧す
る。ピストン130が動くと、ノッチ144の縁部14
6が、カム152の先縁部154に摺動的に接触する。
先縁部154に沿って摺動する縁部146は、図26に
矢印で示すようにピストンを回転させる。これにより、
ダイアフラム160がねじれ、抵抗性の偏倚トルクを発
生する。ピストンは矢印180で示す方向に更に移動し
続け、カム132の縁部146がカム152の縁部15
4を回避するまで、バネ120、122を更に圧縮す
る。縁部146及び縁部156が互いに回避すると、ダ
イアフラム160の偏倚トルクにより、図27に示すよ
うにピストンが回転する。ピストン130は十分に回転
し、図27に示すように、ノッチ144の先端をカム1
52の先端を越えるように動かす。第2の圧力が解放さ
れ、ダイアフラム160の両側に作用する圧力が均衡す
る。ダイアフラム160は、掴んでいたカップ134を
解放する。戻しバネ120、122は、図28に示すよ
うに、カム132の接続縁部147をカム152の接続
縁部156に圧接させる。バネ120、122の偏倚力
により、ピストンは矢印186で示すように軸方向に移
動し、また、縁部147、156の矢印184のカム作
用すなわち傾斜作用により、矢印186で示すように回
転方向に移動する。実際に、ピストン130は、インデ
ックスリング150に関して回転方向に割り出しされ
る。バネ122は、該バネがハブ80の溝124の中で
完全に膨張するまでは、偏倚力を発生しないことは理解
されよう。バネ120は、クラッチリング110が内側
ギア100から離合し、ダイアフラム160がリテーナ
176に接触するまで、クラッチリング及びピストン1
30を軸方向に押圧し続ける。ピストン130は、図2
9の矢印186で示すように軸方向に移動すると、カム
132、152の作用により、矢印184で示す方向に
も回転する。クラッチリングを内側ギアから離合させる
ためには、第2の圧力のパルスを短い時間だけ作用させ
る。
【0047】次に図31を参照する。気密なチャンバに
対する空気の出入りを制御するための制御装置36が設
けられている。この実施例においては、エンジン12の
吸気マニホールドが真空源として利用される。リザーバ
38は、適正な負の空気圧源を形成するために吸気マニ
ホールド34に接続されている。リザーバ38は、3方
向の制御弁200及び空気ライン60を介して、各々の
前輪のハブに接続されている。この実施例においては、
弁200は通常閉止され、中央のポートは(従って空気
ラインも)大気に通気される。ソレノイド弁200は、
制御装置202によって作動される。この制御装置は、
トグルスイッチ204によって操作される。スイッチ2
04が、図31に示すように押し下げられると、すなわ
ちトグル運動されてライン206を介して回路が接続さ
れると、制御装置のタイマ208が作動し、ソレノイド
弁200がライン210を介して付勢される。ライン2
10を介して付勢されたソレノイド弁200は、空気ラ
イン212をリザーバ38に接続するポートを開き、中
央のポートを閉じる。従って、空気ライン212は、弁
200を介してリザーバ38(吸気マニホールド34)
に接続される。ライン60、従って、ハブ80の中の空
所(チャンバ)に確立された負の空気圧の大きさを制限
するために、真空レギュレータ218が空気ライン21
2に設けられている。タイマ208が、空気ライン21
2に接続されたポートを設定された時間にわたって開い
た状態に保持する。上記設定された時間は、パルス作動
型のクラッチ機構を作動させてクラッチリング110を
内側ギア100に係合させ、ピストン130をインデッ
クスリング150の適所に掛止するに十分な時間とされ
る。上記時間が経過した後に、ソレノイド弁200が消
勢されて空気ライン212をリザーバ38に接続するポ
ートが閉止され、中央のポートが再度解放されてハブの
上記チャンバを、空気ライン212、214を介して、
大気に通気する。ハブがロックされた状態にあることを
表示するために、ランプ216が係合回路に接続されて
いる。
【0048】スイッチ204を押し下げてライン220
を介して制御装置202の回路を完成させることによ
り、ハブのロックは解除される。これにより、タイマ2
08は新しい別の時間に設定され、ソレノイド弁200
がライン222を介して付勢される。弁200の中央の
ポートが閉じ、空気ライン214をリザーバ38に接続
するポートが開く。乗物10によって与えられる十分な
負圧(真空)がハブ80から引抜かれると、上述のよう
にピストンとインデックスリングとの間の掛止を解除す
ることにより、車輪ハブはアクスルから離合される。上
記時間が経過すると、ソレノイド弁200が消勢され、
ライン214をリザーバ38に接続するポートが閉じ、
中央のポートが開いてハブの上記空所すなわちチャンバ
を大気に通気する。上記タイマの時間間隔の最後にラン
プ216が消灯し、ハブが最早係合されていないことを
表示する。制御装置及びソレノイド弁を作動させる電力
は、乗物のバッテリ224によって供給される。
【0049】本発明の真の原理及び範囲から逸脱するこ
となく、種々の変更及び変形を行うことができることは
当業者には理解されよう。従って、本発明は上に説明し
且つ図示した実施例に限定されるものではなく、特許請
求の範囲によって判定されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のパルス作動型のクラッチを備える4輪
駆動乗物の概略図である。
【図2】本発明のパルス作動型のクラッチの作動を制御
するための制御装置の概略図である。
【図3】本発明のパルス作動型のクラッチの一実施例を
図1の線2−2に沿って示す断面図である。
【図4】車輪ハブ及び図3のパルス作動型のクラッチの
分解図である。
【図5】図3の車輪ハブの端部を拡大して示す部分断面
図である。
【図6】図3の車輪ハブの端部を拡大して示す部分断面
図である。
【図7】図3の車輪ハブの端部を拡大して示す部分断面
図である。
【図8】本発明のパルス作動型のクラッチの一次ピスト
ンの斜視図である。
【図9】本発明のパルス作動型のクラッチのインデック
スリングの斜視図である。
【図10】図8の一次ピストンのカム部材を平坦化した
図である。
【図11】図9のインデックスリングのカムを平坦化し
た図である。
【図12】一次ピストン及びインデックスリングのカム
部材の間の関係を示す平坦化した図である。
【図13】一次ピストン及びインデックスリングのカム
部材の間の関係を示す平坦化した図である。
【図14】一次ピストン及びインデックスリングのカム
部材の間の関係を示す平坦化した図である。
【図15】本発明のパルス作動型のクラッチの別の実施
例を図1の線2−2に沿って示す断面図である。
【図16】図15の車輪ハブ及びパルス作動型のクラッ
チを示す分解図である。
【図17】図15の車輪ハブの端部を拡大して示す断面
図である。
【図18】図15のパルス作動型のクラッチの代替的な
ピストンの側面図である。
【図19】図18のピストンのカムを平坦化して示す図
である。
【図20】図15のパルス作動型のクラッチの代替的な
インデックスリングの側面図である。
【図21】図20のインデックスリングのカムを平坦化
して示す図である。
【図22】ピストンのカムと図15の車輪ハブのインデ
ックスリングのカムとの間の位置的な関係を示す図であ
る。
【図23】ピストンのカムと図15の車輪ハブのインデ
ックスリングのカムとの間の位置的な関係を示す図であ
る。
【図24】ピストンのカムと図15の車輪ハブのインデ
ックスリングのカムとの間の位置的な関係を示す図であ
る。
【図25】ピストンのカムと図15の車輪ハブのインデ
ックスリングのカムとの間の位置的な関係を示す図であ
る。
【図26】ピストンのカムと図15の車輪ハブのインデ
ックスリングのカムとの間の位置的な関係を示す図であ
る。
【図27】ピストンのカムと図15の車輪ハブのインデ
ックスリングのカムとの間の位置的な関係を示す図であ
る。
【図28】ピストンのカムと図15の車輪ハブのインデ
ックスリングのカムとの間の位置的な関係を示す図であ
る。
【図29】ピストンのカムと図15の車輪ハブのインデ
ックスリングのカムとの間の位置的な関係を示す図であ
る。
【図30】一体に形成されたカム部材を有する代替的な
ハブ、並びに、パルス作動型のクラッチのピストンを切
断して示す分解図である。
【図31】本発明のパルス作動型のクラッチの作動を制
御するための代替的な制御装置の概略図である。
【符号の説明】
10 乗物 12 エンジン 14 トランスミッション 16 後方駆動シ
ャフト 18 後方差動装置 20 後方アクス
ル 22 後輪 24 伝達ケース 26 前方駆動軸 28 前方差動装
置 30 前方アクスル 32 前輪 34 吸気マニホールド 42 ナックル 44 スピンドル 50 車輪ハブ及
びブレーキロータ 80、280 ハブ 160 ダイアフ
ラム 300 クラッチリング 310 圧縮バネ 330 一次ピストン 332 波バネ 334 二次ピストン 350 インデッ
クスリング
フロントページの続き (72)発明者 イヴァン・アール・ベーカー アメリカ合衆国ワシントン州98682,ヴァ ンクーヴァー,ノース・イースト・ワンハ ンドレッドフィフティフォース・アヴェニ ュー 3111

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 乗物の駆動列に使用され、駆動部材及び
    被動部材を選択的に係合及び離合させるためのパルス作
    動型のクラッチ機構において、 駆動部材及び被動部材と、 前記駆動部材及び被動部材の一方に対して永続的に且つ
    運動可能に接続され、前記駆動部材及び被動部材の一方
    に係合する第1の位置へ運動可能であると共に、前記駆
    動部材及び被動部材の両方に係合する第2の位置へ運動
    可能なカップリング部材と、 前記カップリング部材を前記第1及び第2の位置の一方
    へ押圧する偏倚部材と、 前記カップリング部材を前記第1及び第2の位置の他方
    へ押圧する運動可能なピストン構造と、 前記運動可能なピストン構造を掛止して前記カップリン
    グ部材を前記第1及び第2の位置の前記他方に保持する
    と共に、前記運動可能なピストン構造を解放して前記偏
    倚部材により前記カップリング部材を前記第1及び第2
    の位置の他方へ押圧するようになされたラッチ機構と、 前記運動可能なピストン構造をパルス運動させて前記カ
    ップリング部材を前記第1及び第2の位置の前記他方へ
    押圧するパルスアクチュエータとを備え、前記ラッチ機
    構が、前記運動可能なピストン構造のパルス運動に応じ
    て該運動可能なピストン構造を掛止及び解放することを
    特徴とするパルス作動型のクラッチ機構。
  2. 【請求項2】 請求項1のパルス作動型のクラッチ機構
    において、 前記運動可能なピストン構造は、一次ピストン及び二次
    ピストンを有し、 前記二次ピストンは、前記一次ピストンの中で運動可能
    に設けられて前記カップリング部材と係合し、 前記一次ピストンと二次ピストンとの間には、前記二次
    ピストンを前記一次ピストンの中で動かすための第2の
    偏倚部材が設けられ、 前記パルスアクチュエータは前記一次ピストンを動かし
    て前記第2の偏倚部材を前記二次ピストンに向けて押圧
    し、前記パルスアクチュエータは、交互に変化するレベ
    ルのパルス力を有し、前記パルス力の第1のレベルは、
    前記第1の偏倚部材に抗して前記第2の偏倚部材を前記
    一次ピストンを掛止する第1の寸法まで圧縮し、また、
    前記パルス力の第1のレベルよりも高い第2のレベル
    は、前記第1の偏倚部材に抗して前記第2の偏倚部材を
    前記一次ピストンを解放する第2の寸法まで圧縮するこ
    とを特徴とするパルス作動型のクラッチ機構。
  3. 【請求項3】 請求項2のパルス作動型のクラッチ機構
    において、 前記ラッチ機構は、前記一次ピストンに形成された第1
    の形成部と、前記駆動部材及び被動部材の前記一方に形
    成された第2の形成部とを有し、これら第1及び第2の
    形成部の一方は第1の段部を有し、前記第1及び第2の
    形成部の他方は、前記カップリング部材が前記パルスア
    クチュエータの前記第1のレベルに応答して前記一次ピ
    ストンによって前記第1及び第2の位置の前記他方へ押
    圧された時に、前記第1の段部に係合し、前記第1及び
    第2の形成部は、前記パルス力が取り除かれると、前記
    第1の段部に係合した状態を保持して前記カップリング
    部材を前記第1及び第2の位置の前記他方へ動かすこと
    を特徴とするパルス作動型のクラッチ機構。
  4. 【請求項4】 請求項3のパルス作動型のクラッチ機構
    において、前記第1及び第2の形成部の前記一方が第2
    の段部を有し、前記第1の段部は及び前記第2の段部
    は、前記より高い第1のレベルに応答して前記形成部の
    他方とそれぞれ離合及び係合し、前記カップリング部材
    は、前記第2のパルス作動力が取り除かれると、前記一
    次ピストンによる押圧から解放されることを特徴とする
    パルス作動型のクラッチ機構。
  5. 【請求項5】 請求項3のパルス作動型のクラッチ機構
    において、 前記一次ピストンは、前記駆動部材及び被動部材の前記
    一方に対して相対的に回転可能であり、 前記一次ピストンには、該一次ピストンを逆回転させる
    ための負荷をかけることのできる偏倚部材が装着され、 前記一次ピストンの前記第1の形成部、並びに、前記駆
    動部材及び被動部材の前記一方の形成部は互いに協働す
    るように係合し、前記一次ピストンが前記脈動力によっ
    て動くと、前記一次ピストンを回転させて前記カップリ
    ング部材を前記第1及び第2の位置の前記他方へ押圧
    し、 前記負荷をかけることのできる偏倚部材は、前記一次ピ
    ストンの回転により負荷を受け、前記脈動力の第1及び
    第2のレベルにそれぞれ応答して、前記一次ピストンを
    逆回転させると共に、前記前記形成部を前記第1及び第
    2の段部で係合させることを特徴とするパルス作動型の
    クラッチ機構。
  6. 【請求項6】 請求項5のパルス作動型のクラッチ機構
    において、前記パルスアクチュエータは空気圧アクチュ
    エータであり、前記一次ピストンの一方の側には圧力チ
    ャンバが設けられ、前記パルスアクチュエータを前記圧
    力チャンバに連通させる空気圧ラインが設けられ、更
    に、前記パルスアクチュエータの作動を制御する制御装
    置を備えることを特徴とするパルス作動型のクラッチ機
    構。
  7. 【請求項7】 請求項6のパルス作動型のクラッチ機構
    において、前記駆動部材はドライブアクスルであり、前
    記被動部材は車輪ハブであることを特徴とするパルス作
    動型のクラッチ機構。
  8. 【請求項8】 請求項7のパルス作動型のクラッチ機構
    において、前記乗物は、真空圧を発生する吸気マニホー
    ルドを備え、前記空気圧アクチュエータは乗物の前記マ
    ニホールドであることを特徴とするパルス作動型のクラ
    ッチ機構。
  9. 【請求項9】 請求項8のパルス作動型のクラッチ機構
    において、 前記負荷をかけることのできる偏倚部材は、前記一次ピ
    ストンに取り付けられたダイアフラムであり、該ダイア
    フラムは前記空気チャンバの壁部を形成することを特徴
    とするパルス作動型のクラッチ機構。
  10. 【請求項10】 請求項1のパルス作動型のクラッチ機
    構において、前記パルスアクチュエータの作動を制御す
    る制御装置を備えることを特徴とするパルス作動型のク
    ラッチ機構。
  11. 【請求項11】 請求項1のパルス作動型のクラッチ機
    構において、 前記駆動部材はドライブアクスルであり、前記被動部材
    は車輪ハブであり、前記アクチュエータは空気圧源であ
    り、更に、前記一次ピストンの一側部に設けられる空気
    圧チャンバと、前記空気圧源を前記空気圧チャンバに連
    通する空気圧ラインと、前記空気圧源から前記空気圧チ
    ャンバへの空気圧を制御するための制御装置とを備える
    ことを特徴とするパルス作動型のクラッチ機構。
  12. 【請求項12】 請求項11のパルス作動型のクラッチ
    機構において、 前記制御装置は、前記空気圧ラインに設けられる3位置
    弁を備え、該3位置弁の第1の位置は、前記空気チャン
    バを大気に連通させ、第2の位置は、空気圧を第1の空
    気圧レベルに制限する空気圧リミッタに前記空気チャン
    バを連通させた後に前記空気圧源に連通させ、第3の位
    置は、前記空気チャンバを前記空気圧リミッタに連通さ
    せずに前記空気圧源に連通させ、これにより、前記空気
    チャンバに第2のレベルの空気圧を供給することを特徴
    とするパルス作動型のクラッチ機構。
  13. 【請求項13】 請求項12のパルス作動型のクラッチ
    機構において、前記制御装置は、前記第1の位置又は第
    2の位置のいずれかに位置した後の割り当てられた時間
    後に前記弁を第1の位置に戻し、従って、前記空気チャ
    ンバを大気圧に戻すためのタイマ及び弁戻しを備えるこ
    とを特徴とするパルス作動型のクラッチ機構。
  14. 【請求項14】 請求項1のパルス作動型のクラッチ機
    構において、前記カップリング部材が前記第1及び第2
    の位置の前記他方へ動いた時に、前記カップリング部材
    に当接すると共に、前記カップリング部材のそれ以上の
    運動に抵抗するように前記第1の偏倚部材と協働する第
    2の偏倚部材を備え、前記パルスアクチュエータは、交
    互に変化するレベルのパルス力を有し、第1のレベルの
    パルス力は、前記第1の偏倚部材に抗して前記ピストン
    を掛止し、前記第1のレベルのパルス力よりも大きい第
    2のレベルのパルス力は、前記組合わされた第1及び第
    2の偏倚部材に抗して前記ピストンを解放することを特
    徴とするパルス作動型のクラッチ機構。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09226408A (ja) * 1995-10-31 1997-09-02 Ntn Corp ハブクラッチ装置
JPH10211827A (ja) * 1996-12-17 1998-08-11 Warn Ind Inc 自動−手動ハブ係止システム
JPH10217802A (ja) * 1997-02-05 1998-08-18 Ntn Corp ハブクラッチ装置
CN104029562A (zh) * 2013-03-07 2014-09-10 沃恩工业有限公司 紧凑型脉冲真空回转轴轮毂锁
JP2014198555A (ja) * 2013-03-07 2014-10-23 ワーン・インダストリーズ,インコーポレイテッド コンパクトなパルス真空ライブスピンドルハブロック
JP2015212579A (ja) * 2014-05-02 2015-11-26 ジーケーエヌ・ドライブライン・ノースアメリカ・インコーポレーテッド ドライブライン切断デバイス

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6234289B1 (en) * 1996-05-22 2001-05-22 Warn Industries, Inc. Pneumatic annular actuator
FR2749887B1 (fr) * 1996-06-13 1998-09-04 Eurocopter France Dispositif de blocage deverrouillable d'un arbre
US5984422A (en) * 1997-07-31 1999-11-16 Bosch Braking Systems Inboard mounted wheel end disconnect unit
US6024417A (en) * 1998-09-30 2000-02-15 The Boler Company. Axle filter for internally vented wheel assembly
US6444900B1 (en) 1999-05-19 2002-09-03 Fci Americas Technology, Inc. Electromagnetic interference shielding gasket
US6422369B1 (en) * 2000-09-28 2002-07-23 Warn Industries, Inc. Vehicle wheel end clutch
US6517462B2 (en) 2001-05-11 2003-02-11 Spicer Technology, Inc. Dual disconnect drive assembly
US20030047402A1 (en) 2001-09-13 2003-03-13 Borgen Wayne Lee Dual disconnect drive assembly
US6598722B2 (en) 2001-11-16 2003-07-29 Warn Industries, Inc. Vented integrated wheel end actuator
US7086300B1 (en) * 2003-04-11 2006-08-08 Lockheed Martin Corporation Large stroke linear motion flexural apparatus
US6905009B2 (en) * 2003-05-30 2005-06-14 Borgwarner, Inc. Bi-directional clutch having a momentary latching actuator
US7000750B2 (en) * 2003-12-22 2006-02-21 Warn Industries, Inc. Vacuum locking hub cartridge for four wheel drive vehicle
US7055667B2 (en) 2004-05-07 2006-06-06 Warn Industries, Inc. Vacuum actuated wheel hub
US7036644B2 (en) * 2004-05-21 2006-05-02 General Motors Corporation Torque-transmitting mechanism with latching apparatus
US7143883B2 (en) * 2004-12-15 2006-12-05 Warn Industries, Inc. Hub assembly having a clutch ring travel limiter
DE202005003541U1 (de) * 2005-03-05 2006-07-20 Krauss-Maffei Wegmann Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Öffnen und Schließen eines Lukendeckels, insbesondere einer Schiebeluke an einem Kampffahrzeug
US7731300B2 (en) * 2005-09-02 2010-06-08 Hendrickson Usa, L.L.C. Hubcap for heavy-duty vehicles
BRPI0615434A2 (pt) * 2005-09-02 2011-05-17 Hendrickson Int Corp calota para veìculos de serviço pesado
GB0521036D0 (en) * 2005-10-17 2005-11-23 Ricardo Uk Ltd A novel automatic transmission with latching multi-plate clutches
US7524260B2 (en) * 2006-06-14 2009-04-28 Arvinmeritor Technology, Llc Drive axle with internal air shift mechanism
DE102008001197A1 (de) * 2008-04-16 2009-10-22 Zf Friedrichshafen Ag Hydraulisch oder pneumatisch betätigbares formschlüssiges Schaltelement
DE102011010361A1 (de) * 2011-02-04 2012-08-09 Engineering Center Steyr Gmbh & Co. Kg Kupplungseinrichtung
US8905215B2 (en) * 2011-09-06 2014-12-09 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Clutch arrangement, motor vehicle drive train and clutch activation method
WO2014076519A1 (fr) * 2012-10-29 2014-05-22 Debiotech S.A. Dispositif de traitement extra corporel du sang
DE102013004939B4 (de) 2013-03-22 2024-04-25 Renk Gmbh Zahnkupplung
US10926632B2 (en) 2016-12-14 2021-02-23 Cnh Industrial America Llc Freewheeling system for tandem axles
WO2018237160A1 (en) 2017-06-23 2018-12-27 Warn Automotive, Llc LOCKING ELECTRIC HUB WITH AUXILIARY MANUAL CONTROL
KR102586327B1 (ko) * 2018-10-10 2023-10-06 현대자동차 주식회사 자동변속기용 동력전달장치
DE102021109199A1 (de) * 2021-04-13 2022-10-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug mit einem Koppelgetriebe und Koppelgetriebe für ein Kraftfahrzeug

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3125363A (en) * 1964-03-17 Vehicle locking hub
US2671354A (en) * 1950-06-28 1954-03-09 Birome Sa Locking device
US2928374A (en) * 1956-06-28 1960-03-15 Bergonzo Charles Writing instrument
NL129579C (ja) * 1963-11-26
DE1561863B2 (de) * 1967-02-24 1975-05-22 Karl Vetter Kg, 6101 Brensbach Schreibgerät, insbesondere Kugelschreiber
DE1561801A1 (de) * 1967-07-22 1971-01-28 Ritter Kg J Kugelschreibgeraet od.dgl.
BE717484A (ja) * 1967-07-25 1968-12-16
FR2041614A5 (ja) * 1969-05-02 1971-01-29 Ferodo Sa
US3656598A (en) * 1970-08-28 1972-04-18 Autometrics Co Automatic clutch with locking means
US3679317A (en) * 1970-09-14 1972-07-25 Ivar G Larson Ball-point pen safety lock
CH544895A (de) * 1970-11-25 1973-11-30 Maag Zahnraeder & Maschinen Ag Zahnkupplung
US4453852A (en) * 1981-05-04 1984-06-12 Gilcrest James M Hub disengaging apparatus for combines or the like
BR8305573A (pt) * 1983-10-10 1985-05-14 Avm Auto Equip Aperfeicoamento em dispositivo de liberacao das rodas da tracao opcional de veiculos
US4627512A (en) * 1985-04-12 1986-12-09 Warn Industries, Inc. Air actuated clutch for four wheel drive vehicles
US4630719A (en) * 1985-08-13 1986-12-23 Brunswick Corporation Torque aided pulsed impact shift mechanism
US4694943A (en) * 1986-01-21 1987-09-22 Boulder 12 Investments Ground clutch assembly with dynamic engagement and disengagement
US4793457A (en) * 1987-04-10 1988-12-27 Tecumseh Products Company Snap-on dust shield for automotive compessor clutch
US4960192A (en) * 1988-01-11 1990-10-02 Tochigifujisangyo Kabushiki Kaisha Hub clutch
US5123513A (en) * 1990-03-12 1992-06-23 Boulder 12 Investments Remote-activated, power shift clutch assembly with positive locking
US5085304A (en) * 1990-04-30 1992-02-04 Avm Auto-Equipamentos, Ltda. Automatic free-wheeling hub assembly
AU632694B2 (en) * 1990-05-30 1993-01-07 Tochigi-Fuji Sangyo Kabushiki Kaisha Hub clutch device
US5148901A (en) * 1991-03-27 1992-09-22 Tochigifujisangyo Kabushiki Kaisha Hub clutch for automotive vehicle
US5413201A (en) * 1992-05-14 1995-05-09 Avm Auto Equipamentos Ltda. Device for engaging and releasing of wheels, by fluid means
US5353890A (en) * 1992-11-05 1994-10-11 Warn Industries Locking hub clutch system
US5380103A (en) * 1993-10-25 1995-01-10 General Motors Corporation Self tightening venting end cap for vehicle wheel bearing

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09226408A (ja) * 1995-10-31 1997-09-02 Ntn Corp ハブクラッチ装置
JPH10211827A (ja) * 1996-12-17 1998-08-11 Warn Ind Inc 自動−手動ハブ係止システム
JPH10217802A (ja) * 1997-02-05 1998-08-18 Ntn Corp ハブクラッチ装置
CN104029562A (zh) * 2013-03-07 2014-09-10 沃恩工业有限公司 紧凑型脉冲真空回转轴轮毂锁
JP2014198555A (ja) * 2013-03-07 2014-10-23 ワーン・インダストリーズ,インコーポレイテッド コンパクトなパルス真空ライブスピンドルハブロック
US9091307B2 (en) 2013-03-07 2015-07-28 Warn Industries, Inc. Compact pulse vacuum live spindle hub lock
CN104029562B (zh) * 2013-03-07 2017-01-04 沃恩工业有限公司 紧凑型脉冲真空回转轴轮毂锁
JP2015212579A (ja) * 2014-05-02 2015-11-26 ジーケーエヌ・ドライブライン・ノースアメリカ・インコーポレーテッド ドライブライン切断デバイス

Also Published As

Publication number Publication date
US5586632A (en) 1996-12-24
KR950011192A (ko) 1995-05-15
US5535869A (en) 1996-07-16
DE4410749A1 (de) 1995-04-27
KR100325258B1 (ko) 2002-07-27
JP3495408B2 (ja) 2004-02-09
GB2283295A (en) 1995-05-03

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