JPH03109136A - 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、車軸側と車輪側とを断続するハブクラッチ
に関する。

（従来の技術） 実公昭５７−２３２１７号公報にデファレンシャル装置
が記載されている。周知のように、デファレンシャル装
置は車両の例えば駆動車軸に配置されエンジンの駆動力
を左輪と右輪とに分割出力する。

又、特開昭６１−２３８５１６号公報にハブクラッチが
記載されている。この装置は４輪駆動（４ＷＤ）車の車
軸と車輪との間に配置され、これらの間の連結と連結解
除とを行なう。

（発明が解決しようとする課題） 前者の装置には入力系との間の差動を許容する機能がな
いから、４ＷＤ車に用いられた場合はこれをパートタイ
ム構成にするか、又はセンターデファレンシャル装置や
ビスカスカップリングを用いなければならない。又、こ
の装置は駆動力の断続機能を持たないから、パートタイ
ム４ＷＤ車の切離し側の車軸に用いられ切離しが行われ
た際２−４切換装置（切離し側車軸への駆動力断続装置
）から車軸迄の伝達系は車輪の回転による連れ回し状態
となり、駆動騒音や燃費低下などが起こる。

このような従来の単機能デファレンシャル装置に対して
ビスカスカップリングと駆動力の断続装置とを内蔵した
特開昭６３−１３８２３号公報に記載されたデファレン
シャル装置がある。しかし、これを既存の車両に装備さ
れた従来のデファレンシャル装置と交換しようとすれば
車体に大改造を加えなければならず事実上は不可能に近
い。又、このデファレンシャル装置によって切離し状態
での車軸の連れ回りは防止できない。

後者は、これを用いれば車軸などの伝達系の連れ回りは
防止できるが、４ＷＤ走行状態とした場合に、前後輪間
の差動が許容できず、低速旋回走行する際に、その都度
２−４切替装置を操作しなくてはならないため、操作が
煩雑となる。

そこで、この発明は、既存の車両に容易に着脱が可能で
あり４ＷＤ走行状態とした時に前後輪間の差動を許容す
るビスカスカップリングと断続機能を備えたハブクラッ
チの提供を目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明のハブクラッチは、エンジンからの駆動力によ
り回転駆動される車軸と車輪ホイールが固定される車輪
ハブとの一方に一側が連結されたビスカスカップリング
と、車軸と車輪ハブとの他方とビスカスカップリングの
他側とを連結する連結位置及びこの連結を解除する連結
解除位置との間を移動可能な連結部材と、連結部材を前
記両位置に移動操作する操作手段とを備え、前記車輪ホ
イールの車幅方向外側に着脱自在に配置したことを特徴
とする。

（作用） 操作手段による移動操作により連結部材がビスカスカッ
プリングの他側と連結される連結位置に移動すると、エ
ンジンからの駆動力は車軸からビスカスカップリングを
介して車輪側に伝達される。連結部材が連結解除位置に
移動すると車軸と車輪側間の駆動力伝達は遮断され、車
輪はフリー回転状態になる。

ビスカスカップリングと断続機構とを車体の側面外方か
ら着脱可能に配置したから、既存の車体のハブと車軸間
に組付けることが容易である。

（実施例） 第１図と第２図により第１実施例の説明をする。

第２図はこの実施例を用いた車両の動力系を示す。左右
の方向はこれらの図面での左右の方向であり、番号を付
さない部材等は図示されていない。

先ず、第２図によりこの車両の動力系の構成を説明する
。この車両はパートタイム４ＷＤ車であり、その動力系
はエンジン１、トランスミッション３、フロントデフ５
（前輪側のデファレンシャル装置）、前車軸７．９、左
右の車輪１１．１３．２−４切換装置１５（前輪側への
駆動力伝達の断続装置ｆ）を含むトランスファ１９、前
輪用プロペラシャフト２０、後輪用プロペラシャフト２
１、リヤデフ２３（後輪側のデファレンシャル装置）、
後車軸２５，２７、左右の後輪２９．３１、右の前車軸
９と前輪１３との間に配置したこの実施例のハブクラッ
チ３３とを備えている。なお、他の車軸７．２５．２７
と各車輪１１．２９．３１とはそれぞれドライブフラン
ジで連結されている。

次に、ハブクラッチ３３の構成を第１図により説明する
。

車輪ハブ３５はベアリング３７．３７により車体側のス
ピンドル３９に支承されている。車輪ハブ３５のフラン
ジ部４１にはブレーキディスク４３と車輪ホイール４５
がボルト４７とナツト４９により共線めされている。

ビスカスカップリング５１は相対回転自在に配置された
ハウジング５３とハブ部材５５とを有し、これらの間に
はＸリング５７．５７　（断面がＸ字状のシール）によ
り液密状態に保たれ高粘度のシリコンオイルが封入され
た作動室５９が形成されている。ハウジング５３はボル
ト６１により車輪ハブ３５に固定されている。作動室５
９の内部には外側と内側の各プレー）６３．６５が交互
に配置されており、外側のプレート６３はハウジング５
３にスプライン連結され内側のプレート６５はハブ部材
５５にスプライン連結されている。又、各プレート６３
の間にはスペーサ６７が配置されている。

ハウジング５３とハブ部材５５の一方から入力したトル
クはシリコンオイルの剪断抵抗によりプレート６３．６
５間で授受された他方へ伝達される。このとき、これら
の部材５３．５５間の回転差が大きい程、差動制限力と
伝達トルクとが多くなり、回転差が小さい程差動制限力
と伝達トルクとは小さくなる。

車軸９はスピンドル３９に回転自在に嵌装されており、
その先端部にはドライブギヤ６９がスプライン嵌合し止
め輪７１により固定されている。

ドライブギヤ６９とハウジング５３との間にはブツシュ
７２が配置されている。ドライブギヤ６９の外周にはス
ライドギヤ７３（連結部材）が軸方向移動自在にスプラ
イン連結され、ギヤ６９とギヤ７３との間に配置された
リターンスプリング７５により右方に付勢され、止め輪
７７により位置決めされている。

ビスカスカップリング５１のハウジング５３とハブ部材
５５にはスプライン７９．８１が設ケラれており、スラ
イドギヤ７３の外周にはこれらと係脱可能なスプライン
８３が設けられている。

スライドギヤ７３は軸方向移動に伴って第１図（ａ）に
示したフリー位置（連結解除位置）と、同図（ｃ）に示
したビスカスモード位置（連結位置）と、同図（ｄ）に
示したビスカスロック位置く連結部ｉ１りとに移動可能
である。

フリー位置ではスプライン８３はいずれのスプライン７
９．８１とも噛合わず、ビスカスカップリング５１（前
輪１３側）はドライブギヤ７３（エンジン側）から切離
され、前輪１３はフリー回転状態となる。

ビスカスモード位置では、スプライン８３はスプライン
８１と噛合い前輪１３はスライドギヤ７３とハブ部材５
５が連結されるからビスカスカップリング５１を介して
エンジン１に連結される。

ビスカスロック位置では、スプライン８３はスプライン
７９．８１と噛合いスライドギヤ７３とハウジング５３
とが連結されるから、前輪１３はビスカスカップリング
５１をバイパスしてエンジン１にダイレクト駆動される
。

ハウジング５３の右端側にはエンドカバ８５がボルト８
７により固定されている。エンドカバ８５には止め輪８
９と段差部９１との間で回転自在に支持されたカム部材
９３が取付けられている。

エンドカバ８５とカム部材９３との間にはシール９５が
配置されている。カム部材９３にはこれを回転操作する
ためのつまみ部９７が設けられると共に第１図（ｂ）に
示すようなカム面９９が右方に向って設けられている。

このカム面９９は右からポジションＩ、ｎ、ｍの位置決
め部とこれらを結ぶ傾斜面１０１．１０３とからなって
いる。抑圧部材１０５はカムフォロワであってその外縁
部はハウジング５３との間に設けられたスプライン１０
７によりハウジング５３上に軸方向移動自在に配置され
ている。抑圧部材１０５はカム部材９３との間に設けら
れたシフトスプリング１０９により左方に付勢され、抑
圧部材１０５の内縁側に設けられた突起１１１はカム而
９９上に押圧されている。こうして、操作手段１１３が
構成されている。

第１図（ａ）のポジションＩの状態（フリー回転位置）
からカム部材９３を、カム面９９が左方へ歩む方向に回
転させると、シフトスプリング１０９の付勢力により突
起１１１は傾斜面１０１に沿った方へ移動し押圧部材１
０５は同図（ｃ）のポジション■（ビスカスモード位置
）へ移動する。

カム部材９３を更に回転させると突起１１１は傾斜面１
０３に沿って左方へ移動し抑圧部材１０５は同図（ｄ）
のポジション■（ビスカスロック位置）へ移動する。

カム部材９３を反対方向に回転させれば抑圧部材１０５
はポジション■、■へ戻る。ポジションＩにあるときス
ライドギヤ７３と押圧部材１０５との間には回転時の摺
動を防止するための隙間１１５が設けられている。

以上のようにして、ハブクラッチ３３が構成されている
。

ハブクラッチ３３の取付けは、先ずビスカスヵツブリン
グ５１をボルト６１で車輪ハブ３５に取付け、車軸２７
にドライブギヤ６９をスプライン嵌合し、リターンスプ
リング７５を取付けた後ギヤ６９にスライドギヤ７３を
スプライン連結させ、押圧部材１０５をスプライン連結
させながらエンドカバ８５をボルト８７でハウジング５
３に取付ける。

ハブクラッチ３３（ビスカスカップリング５１部）の外
径は車輪ホイール４５の内径より大きいが、車輪ホイー
ル４５より車幅方向外側に配置されるから、上記のよう
に既存の車体に一切の改造を施さずに（ドライブフラン
ジと交換して）取付けることができる。

次に、ハブクラッチ３３の機能を第２図の車両の動力性
能に即して説明する。

エンジン１の駆動力はトランスミッション３で変速され
後輪用プロペ・ラシャフト２１を介してリアデフ２３に
より左右の後輪２９．３１に分割出力される。２−４切
換装置１５を連結状態にすればエンジン１の駆動力はト
ランスファ１９．前輪用プロペラシャフト２０を介して
フロントデフ５に伝達される。

ハブクラッチ３３をビスカスロック位置にすると、エン
ジン１からの駆動力はフロントデフ５により左右の前輪
１１．１３に分割出力される。又、トランスファ１９と
プロペラシャフト２０による前後輪間の差動ロックによ
り車両の直進安定性が向上する。

ハブクラッチ３３をビスカスモード位置にすると、良路
走行中のように前後輪間に回転差が生じない状態では右
の前車軸９と前輪１３の間に回転差が発生せずビスカス
カップリング５１を介して右前輪１３には駆動力がほと
んど伝達されない。

右車軸９が駆動力を伝達しないからフロントデフ５によ
り左の前輪１１に駆動力が伝達されない。

こうして、車両は実質的に後輪駆動の２ＷＤ走行状態と
なり、燃費が向上する。又、悪路走行時の前輪スリップ
などにより前後輪間に差動が生じると前車軸９と前輪１
３間に差動が生じビスカスカップリング５１を介して前
輪１３に駆動力が伝達され、この駆動力に等しい駆動力
がフロントデフ５を介して左の前輪１１に伝達される。

こうして、車両は悪路走破性を維持できる。車庫入れや
Ｕターンの際に前後輪間に生じる比較的小さい回転差は
ビスカスカップリング５１とフロントデフ５により吸収
されるからタイトコーナブレーキング現象は防止される
。

ハブクラッチ３３をフリー回転位置にすると、右前輪１
３が切離されフリー回転状態となり、フロントデフ５の
空転により左前輪１１にも駆動力が伝達されない。こう
して、車両は２ＷＤ走行状態になる。

この状態で２−４切換装置１５を連結解除状態にすると
、２−４切換装置１５からフロントデフ５のデフケース
′迄の回転が停止し回転部の摩耗、振動、騒音などが防
止され、燃費が向上する。

なお、このとき左前輪１１側にもこの発明の又は従来の
ハブクラッチを配置すれば各前車軸７゜９の連れ回りが
防止される。

次に、第３図により第２実施例のハブクラッチ１２１の
説明をする。以下、左右の方向はこの図面での左右の方
向であり、番号を付さない部材等は図示されていない。

又、第１実施例と同等の部材には同じ番号を付して引用
しながら説明する。

車軸９の先端部にはドライブギヤ１２３がスプライン嵌
合し、ギヤ１２３上にスライドギヤ７３が左右に移動自
在にスプライン連結されている。ギヤ７３は第３図（ａ
）のフリー回転位置（連結解除位置）と、同図（ｂ）に
示すようにスプライン８３がビスカスカップリング１２
５のハブ部材１２７のスプライン１２８と連結するビス
カスモード位置（連結位置）と、同図（ｃ）に示すよう
にスプライン１２８に加えハウジング１２９のスプライ
ン１３０と連結するビスカスロック位置（連結位置）と
に移動可能である。

ビスカスカップリング１２５のエンドカバ１３１にはダ
イヤフラム１３３の外縁部が気密に固定されており、ダ
イヤフラム１３３の内縁部は支持部材１３５と押圧部材
１３７との間で気密に固定されている。こうしてダイヤ
フラム１３３の左側に圧力室１３９が形成され操作手段
の一部をなすアクチュエータ１４１が構成されている。

ドライブギヤ１２３とスライドギヤ７３との間にはギヤ
７３を右方へ付勢するシフトスプリング１４３が配置さ
れ、支持部材１３５とエンドカバ１３１の間には支持部
材１３５を左方へ付勢する第１のリターンスプリング１
４５が配置されている。押圧部材１３７の左端はスライ
ドギヤ７３に当接している。リターンスプリング１４５
の付勢力はシフトスプリング１４３の付勢力より強くし
である。又、エンドカバ１３１に固定されたりテーカ１
４７とエンドカバ１３１との間には第２のリターンスプ
リング１４９が装着されている。

アクチュエータ１４１の圧力室１３９には車軸９とスピ
ンドル１３９との間に設けられた通路１５１が開口して
いる。アクチュエータ１４１には圧力源１５３から制御
弁装置１５５とこの通路１５１を介して正圧が供給され
る。

第３図（ａ）のフリー回転位置からアクチュエータ１４
１に圧力を供給するとダイヤフラム１３１が撓み、押圧
部材１３７はリターンスプリング１４５の付勢力に抗し
てリターンスプリング１４９と接触する迄右方へ移動し
、スライドギヤ７３はシフトスプリング１４３の付勢力
により同図（ｂ）のビスカスモード位置に移動してハブ
部材１２７と連結される。更に圧力を加え押圧部材１３
７をリターンスプリング１４５，１４９に抗して右方に
押し込むと、スライドギヤ７３は同図（Ｃ）のビスカス
ロック位置に移動しハブ部材１２７に加えてハウジング
１２９と連結される。

アクチュエータ１４１への供給圧を下げるとリターンス
プリング１４５，１４９によりスライドギヤ７３はビス
カスモード位置に戻り、更にリターンスプリング１４５
によりフリー回転位置に戻る。

前記制御弁装置を介して行われるアクチュエータ１４１
のような操作は操舵条件や路面条件に応じて手動又は自
動制御可能に構成されている。

その他の構成及び機能は第１実施例と同等である。

［発明の効果］ 以上のように、この発明のノ＼ブクラッチは既存の車体
に取付は可能である。又、ビスカスカップリングを内蔵
しているからデファレンシャル装置を特殊なものと交換
するような大改造を行わずに同等の機能を付加できる。

車軸を含む駆動力伝達系の連れ回りがその断続機能によ
って防止され、回転部の摩擦、燃費の低下、振動と騒音
などから解放される。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例に係り（ａ）、（Ｃ）、（ｄ）は異
なった状態を示す断面図、（ｂ）はカムの展開図、第２
図は各実施例を用いた車両の動力系を示すスケルトン機
構図、第３図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第２実施例に係
り、それぞれ異なった状態を示す断面図である。 ９・・・車軸　　　　　　３５・−・車輪ノ１ブ５１．
１２５・・・ビスカスカップリング５３．１２９・・・
／Ｘスプリング−側）５５．１２７・・・／Ｘブ部材（
他側）７３・−・スライドギヤ（連結部材） １１３・・・操作手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンからの駆動力により回転駆動される車軸と車輪
   ホイールが固定される車輪ハブとの一方に一側が連結さ
   れたビスカスカップリングと、車軸と車輪ハブとの他方
   とビスカスカップリングの他側とを連結する連結位置及
   びこの連結を解除する連結解除位置との間を移動可能な
   連結部材と、連結部材を前記両位置に移動操作する操作
   手段とを備え、前記車輪ホイールの車幅方向外側に着脱
   自在に配置したことを特徴とするハブクラッチ。