JPH10272954A - ハブクラッチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ４輪駆動車の車軸とハブの間に装着され、２
駆走行と４駆走行の切り換えを圧力流体によって行い、
２駆走行をマグネットで保持するハブクラッチ装置にお
いて、マグネットの吸着力を向上させ、２駆走行の安定
化が図れるようにする。 【解決手段】 カバー５内のダイアフラム１４で遮蔽し
た気密室１５、１６に通路２１、２２を介して圧力流体
を給排することにより内輪を移動させ、外輪１１との結
合と切り離しを行って２駆走行と４駆走行を切り換え、
２駆走行状態をマグネット１９の吸着によって保持し、
４駆走行状態をスプリング１７で保持するハブクラッチ
装置において、マグネット１９を固定ヨーク２０とこれ
に圧入やカシメ固定した押さえヨーク４１とによって固
定し、マグネット１９の端面と吸着面５０間の寸法精度
を向上させ、かつ、吸着面５０を広くすることにより、
吸着力の向上を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、４輪駆動車の前
輪に取り付け、車軸とホイールハブの間で駆動力の伝達
と遮断を切り換えるハブクラッチ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パートタイム式の４輪駆動車は、車軸と
前輪ハブの間にハブクラッチ装置を組み込み、前輪に対
する駆動力の伝達状態を切り換えるようにしている。

【０００３】図３と図４は、駆動力の伝達状態の切り換
えにエア圧力を使用した従来のハブクラッチ装置を示
し、４輪駆動車の前輪車軸１にスピンドル２が外嵌し、
車両のナックルに該スピンドル２が固定支持されている
と共に、スピンドル２が軸受３を介してホイールハブ４
を回動自在に支持している。

【０００４】前記ホイールハブ４の端面にカバー５がボ
ルト６での締結により、ガスケット７を介して固定さ
れ、ホイールハブ４の端部を密閉していると共に、カバ
ー５内において、前輪車軸１の先端部には、ハブクラッ
チ装置の駆動部材である内輪８がセレーション９を介し
て回転が一体で軸方向に移動自在となるよう外嵌挿さ
れ、この内輪８の外周に外歯歯車１０が形成されてい
る。

【０００５】上記カバー５の内部でホイールハブ４寄り
の位置に、ハブクラッチ装置の従動部材となる外輪１１
がセレーション１２を介して該カバー５と一体に回転す
るよう設けられ、この外輪１１の内周面に前記外歯歯車
１０が噛合及び離脱自在となる内歯歯車１３が設けられ
ている。

【０００６】前記カバー５の内部に設けたダイヤフラム
１４は、外周部がヨーク２０とスリーブ２７で挟まれ、
カバー５の内周に気密状となるよう固定され、かつ、中
央部分が内輪８に気密状態で軸方向に一体動するよう結
合され、カバー５の内部はこのダイヤフラム１４によっ
て気密状に遮断された二つの気密室１５と１６になり、
両気密室１５、１６に対するエアの給排を制御すること
により内輪８が軸方向に移動し、内歯歯車１３に対する
外歯歯車１０の噛合及び離脱により、２駆走行と４駆走
行の切り換えが行われる。

【０００７】上記ダイヤフラム１４とカバー５の対向面
間に、内輪８を後退側の位置に常時押圧するスプリング
１７が縮設され、カバー５の内面側中央に、内輪８が前
進位置にあるとき、ダイヤフラム１４の固定用座金１８
を吸着し、外歯歯車１０が内歯歯車１３から離脱した状
態を保持するマグネット１９がヨーク２０を介して固定
されている。

【０００８】内輪８を移動させて２駆走行と４駆走行の
切り換えを制御するため、ハブクラッチ装置には、両気
密室１５と１６に対して個々に連通する独立した２経路
のエア通路２１と２２が設けてある。

【０００９】外側の気密室１５に対する第１のエア通路
２１は、カバー５に該気密室１５と連通するよう設けた
通路２１ａと、スピンドル２とホイールハブ４間の空間
２１ｂと、この空間２１ｂに組込んだ軸受３内の隙間及
び該空間２１ｂと連通するようスピンドル２の後端に設
けた通路２１ｃとによって形成され、通路２１ｃに接続
したエア配管２３がエア源に接続される。

【００１０】また、内側の気密室１６に対する第２のエ
ア通路２２は、前輪車軸１とスピンドル２の嵌合面間に
生じた隙間２２ａと、この隙間２２ａと連通するようス
ピンドル２の後端に設けた通路２２ｂとで形成され、こ
の通路２２ｂに接続したエア配管２４がエア源に接続さ
れる。

【００１１】なお、両気密室１５と１６は、スピンドル
２の先端に螺合したナット２５とカバー５の内周の間に
組込んだ密封部材であるオイルシール２６によって気密
状態が保持され、このオイルシール２６は外輪１１の内
側端面にも圧接している。

【００１２】上記ハブクラッチ装置の４輪駆動時は、図
４（Ａ）に示すように、内輪８を後方に移動させ、外歯
歯車１０を内歯歯車１３に噛合させる。

【００１３】これにより、前輪車軸１と外輪１１が直結
された４輪駆動状態になり、エンジンブレーキも前後輪
で同時に効かせることができる。

【００１４】また、上記４輪駆動状態から２輪駆動状態
に切り換えるには、密閉された外側の気密室１５内のエ
アを吸引し、ダイヤフラム１４に作用する圧力差によ
り、スプリング１７に打ち勝って内輪８を外方に移動さ
せ、マグネット１９で吸着することにより、図３の如
く、外歯歯車１０を内歯歯車１３から離脱させればよ
い。

【００１５】上記のように、２輪駆動状態と４輪駆動の
状態の切り換えは、ダイヤフラム１４の両側の気密室１
５又は１６の何れかに負圧又は正圧を作用させればよい
と共に、２輪駆動状態はマグネット１９の吸着によって
保持し、４輪駆動状態はスプリング１７の押圧力によっ
て保持する。

【００１６】ところで、上記したハブクラッチ装置にお
いて、従来のマグネット取り付け構造は、図４（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、カバー５内に固定する固定ヨーク
２０の中央部に固定用座金１８に向けて突出する円筒部
２８を設け、この円筒部２８に外嵌する円板状のリング
に形成されたマグネット１９をヨーク２０に接着剤２９
で固定し、円筒部２８の端面が固定用座金１８の吸着面
３０になっている。

【００１７】上記のマグネット１９による固定用座金１
８の吸着力は、マグネット１９の磁力が一定として、マ
グネット１９の端面と円筒部２８の吸着面３０までの寸
法Ｗによって決定され、所定の吸着力を得るためには、
上記寸法Ｗの管理が極めて重要である。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、接着剤
２９によるマグネット１９の固定は、固定時の作業性が
悪いだけでなく、寸法Ｗの管理が困難であり、寸法Ｗの
バラツキが吸着力のバラツキとなるという問題がある。

【００１９】また、実際の吸着面３０は、ヨーク２０に
設けた円筒部２８の端面であるため、吸着面積を大きく
とることができず、吸着力が弱いという問題もある。

【００２０】そこで、この発明の課題は、マグネットの
端面とヨークの吸着面の寸法管理が精度よく行え、吸着
力のバラツキをなくすことができると同時に、吸着面の
面積が大きくとれ、吸着力を向上させることができるハ
ブクラッチ装置を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記のような課題を解決
するため、請求項１の発明は、車軸に連結する駆動部材
とホイルハブに連結する従動部材との結合と切り離し
を、圧力流体の制御による駆動部材の移動によって行
い、駆動部材の従動部材に対する結合状態又は切り離し
状態の保持をマグネットで保持するようにしたハブクラ
ッチ装置において、駆動部材を吸着保持するマグネット
を、固定ヨークと、この固定ヨークに固定した押さえヨ
ークとの間で固定し、押さえヨークの端面が駆動部材の
吸着面になっている構成を採用したものである。

【００２２】ここで、固定ヨークは、中央部の位置に駆
動部材と反対側に突出する円筒部が設けられ、押さえヨ
ークは円筒部内に嵌挿して圧入やカシメ等により固定さ
れ、円板状のリングに形成されたマグネットは、固定ヨ
ークの端面と押さえヨークの端部に設けたフランジで外
周側が保持され、上記フランジの端面が吸着面になって
いる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
１と図２に基づいて説明する。なお、ハブクラッチ装置
の基本的な構造と作用は、図３と図４を用いて従来の技
術の項で述べたものと同じであるので、同一部分に同一
符号を付すことによって説明に代える。

【００２４】図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、マグネ
ット１９の取り付けは、外周部をカバー５に固定した固
定ヨーク２０と、この固定ヨーク２０に固定した押さえ
ヨーク４１を用いて行われている。

【００２５】上記固定ヨーク２０は、金属板を用い、環
状底部４２の外周に内方へ向けて外広がりとなるテーパ
壁４３を連成し、環状底部４２の内周に内方へ突出する
円筒状の突部４４を設け、この突部４４の内周に外方へ
突出する円筒部４５を設けた断面形状を有し、テーパ壁
４３の外周部がカバー５の内周に固定されている。

【００２６】押さえヨーク４１は、円筒部４５内に嵌挿
する円筒体４６の端部外周にフランジ４７を周設して形
成され、円筒体４６を円筒部４５に圧入するか、嵌合部
分をカシメることにより固定ヨーク２０に対して固定化
される。

【００２７】マグネット１９は、押さえヨーク４１のフ
ランジ４７の外周に周設した凹段部４８内に内径が嵌合
する円板状のリングに形成され、固定ヨーク２０に設け
た突部４４の端面に重なる状態で、この端面とフランジ
４７の外周突部４９とで内周側が挟み込まれている。

【００２８】押さえヨーク４１に設けたフランジ４７の
端面が固定用座金１８の吸着面５０となり、フランジ４
７の端面によって吸着面５０の面積を広く確保すること
ができると共に、マグネット１９の固定が押さえヨーク
４１のフランジ４７による押さえ込みによって行われて
いるため、マグネット１９の端面から吸着面５０までの
寸法Ｗの管理が精度よく行える。

【００２９】図２（Ａ）は、マグネットを用いた吸着に
おいて、吸着力と吸着面の面積の関係を示し、両者は正
比例することから、この発明のように、フランジ４７の
端面を吸着面５０として面積を広く確保することによ
り、吸着力が向上することがわかる。なお、図２でエア
ギャップとは、マグネット１９の端面から吸着面５０ま
での寸法Ｗである。

【００３０】図２（Ｂ）は、エアギャップと吸着力の関
係であり、エアギャップの変化により吸着力も変化する
ことを示し、吸着面積を２倍にした場合に、エアギャッ
プの変化に対し、吸着力の変化が小さいことがわかる。
従って、この発明のように、寸法Ｗの精度を向上させる
ことにより、一定の吸着力を得ることができ、吸着面積
を大きくすることで取付け寸法誤差による影響を小さく
できることがわかる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、この発明によると、２駆
走行と４駆走行の切り換えを圧力流体の給排によって行
い、２駆走行状態をマグネットの吸着力で保持するハブ
クラッチ装置において、マグネットを固定ヨークと押さ
えヨークで保持して固定するようにしたので、マグネッ
トの端面と吸着面間の寸法管理が精度よく行え、吸着力
のバラツキの発生がなくなると共に、押さえヨークによ
って吸着面の面積を広くとれ、吸着力の向上が図れ、２
駆走行状態の保持が安定化する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）はハブクラッチ装置の４駆走行状態を示
す縦断面図、（Ｂ）は同上におけるマグネット取り付け
構造の拡大断面図

【図２】（Ａ）はマグネットの吸着力と吸着面積の関係
を示すグラフ、（Ｂ）は吸着力とエアギャップの関係を
示すグラフ

【図３】従来のハブクラッチ装置における２駆走行状態
の縦断面図

【図４】（Ａ）は同上要部を拡大した４駆走行状態の縦
断面図、（Ｂ）は同上におけるマグネットの取り付け構
造を示す拡大断面図

【符号の説明】

１ 前輪車軸 ２ スピンドル ５ カバー ８ 内輪 １０ 外歯歯車 １１ 外輪 １３ 内歯歯車 １４ ダイアフラム １５、１６ 気密室 １７ スプリング １８ 固定用座金 １９ マグネット ２０ ヨーク ２１、２２ 通路 ４１ 押さえヨーク ４７ フランジ ５０ 吸着面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車軸に連結する駆動部材とホイルハブに
   連結する従動部材との結合と切り離しを、圧力流体の制
   御による駆動部材の移動によって行い、駆動部材の従動
   部材に対する結合状態又は切り離し状態の保持をマグネ
   ットで保持するようにしたハブクラッチ装置において、
   駆動部材を吸着保持するマグネットを、固定ヨークと、
   この固定ヨークに固定した押さえヨークとの間で固定
   し、押さえヨークの端面が駆動部材の吸着面になってい
   ることを特徴とするハブクラッチ装置。