JPH03181621A - 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、車輪側と駆動車軸側との断続を行うハブク
ラッチに関する。

（従来の技術） 特開昭５６−２５０２７号公報に「ハブ組立体」　（ハ
ブクラッチ）が記載されている。これは、連結部材を移
動操作して車輪側と駆動車軸側との連結及び切離しを行
う装置であって、連結部材の移動操作は圧力源から圧力
供給を受けて作動する流体駆動装置（アクチュエータ）
によって行われる。ハブクラッチは４輪駆動（４ＷＤ）
車の前後輪の一方に配置され、連結（ロック）すれば車
両は４ＷＤ状態となり切離せば車両は２輪駆動（２ＷＤ
）状態となる。このような操作により操安性や走破性が
向上しく４ＷＤ時）、燃費が向上する（２ＷＤ時）。

（発明が解決しようとする課題） ４ＷＤ走行への切換に当って圧力源からアクチュエータ
へ圧力供給が開始されると、圧力源を構成するポンプや
制御弁装置の作動に伴って運転席にハブクラッチのロッ
ク表示が行われる。ところが圧力系のシール不良などに
より圧力洩れがあると、ロック表示されながら実際には
ロックされていないという状態になる恐れがある。従っ
て、４ＷＤ走行ができず例えば悪路でスタック状態から
脱出できない恐れがある。又、このような４ＷＤ車では
ハブクラッチ側の車軸は切換機構により４ＷＤｉｌ−６
時たけ駆動されるが、ロックできなければ空転するたけ
てあってこの間重信を支承するベアリングやシールなど
が無用に損耗することになる。

そこで、この発明は、圧力洩れが生じるとその旨表示さ
れる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、車輪ホイール側の車輪ホイ
ール側のハウジングと車軸側とを連結する連結位置及び
この連結を解除する解除位置とに移動可能な連結部材と
、圧力供給により連結部材を前記両位置の一方へ移動さ
せるアクチュエータと、この圧力供給を行う圧力源と、
前記連結部材を両位置の他方へ付勢する付勢部材と、ア
クチュエータへの供給圧力を検知する圧力スイッチと、
このスイッチの信号を入力し圧力供給時に圧力供給の時
間間隔が設定範囲を超えると所要装置を作動させるコン
トローラとを備えたことを特徴とする。　　　（作用） アクチュエータと付勢部材とにより連絡部材が移動操作
され、ハウジングと車軸側との連結と連結解除とが行わ
れる。

圧力系に洩れがあると、失った圧力を補償し所定圧力を
保つために圧力源が頻繁に作動するからその作動間隔が
短くなると共に所定圧力に高めるまでの圧力源の作動時
間が長くなる。これらの時間又はアクチュエータ内の圧
力がその設定範囲（前者は下限値以上、後者は上限値以
下）を超えるのを圧力スイッチの０Ｎ−ＯＦＦにより検
知すると、コントローラはランプやブザーなどの警報装
置（所要装置）を作動させる。このようにして、圧力洩
れが通知され是正措置が促される。

（実施例） 第１図と第２図により第１実施例の説明をする。この実
施例は前輪側を切離し側とするパートタイム４ＷＤ車の
前車軸側に設けられている。以下、左右の方向は同図の
左右の方向であり上記車両の車軸方向に相当する。なお
、番号を附していない部材等は図示されていない。

先ず、構成を説明する。

車輌１は車体側の中空のスピンドル３内にベアリング５
により回転自在に支承されている。車軸１の右端部には
ドライブギヤ７がスプライン連結され、止め輪９とスナ
ップリング１１とて脱落防止されており、左端部にはス
テアリングナックル１３が形成されている。２ＷＤ切換
時は切離し操作により車軸１を含む前輪側の駆動系の回
転は停止する。

ハウジング１５は袋状の頂部１７と、フランジ１つを有
する円筒状の基部２１とからなり、これらの部材１７．
２１はボルト２３で一体に固定されている。頂部１７は
円筒部２５とこの円筒部２５にねじ部２７によって螺着
されたカバー２９とからなっている。円筒部２５とカバ
ー２９との間には外部からの埃や泥の侵入を防ぐフィル
タ３１が装着されている。フランジ１９には右前輪のホ
イール３３がボルト３５とナツト３７とで固定され、ブ
レーキディスク３９がボルト４１とナツト４３とで固定
されている。ハウジング１５はスピンドル３とドライブ
ギヤ７との外周側に同情配置され、ベアリング４５．４
７によってスピンドル３上に回転自在に支承されている
。

スピンドル３にはブレーキディスク３つの回転から固定
側を保護する保護カバー４９がボルト５１で固定されて
いる。又、スピンドル３の先端部外周にはベアリング４
７のロックナツト５３が螺着され、ロックナツト５３に
は廻り止め５５がボルト５７で固定されている。

スライドギヤ５９はリング状の連結部材であり、ハウジ
ング１５の円筒部２５との間に設けられたスプライン部
６１によりハウジング１５の内周に軸方向移動自在に支
持されている。円筒部２５には止め輪６３が固定され、
スライドギヤ５９の左方への移動範囲を規制している。

ドライブギヤ７の外周とスライドギヤ５９の内周には、
スライドギヤ５９が右方（連結位置）へ移動すると係合
し左方（解除位置）へ移動すると（第１図の状態）係合
が解除されるスプライン部６５が設けられている。連結
位置ではスライドギヤ５９を介してドライブギヤ７とハ
ウジング１５とが連結され（ロック状！り、解除位置で
はこれらの連結は解除される（フリー状態）。

ドライブギヤ７と円筒部２５との間にはセンタープレー
ト６７が配置されている。センタープレート６７左方の
ドライブギヤ７上には止め輪６つとスナップリング７１
が装着されている。センタープレート６７の内周はドラ
イブギヤ７と、又外周はハウジング１５に設けた溝７３
に回転方向摺動自在にそれぞれ当接及び係合している。

ドライブギヤ７とセンタープレート６７の間には右方へ
の当接部７５が設けられている。従って、センタープレ
ート６７はドライブギヤ７とハウジング１５との間のセ
ンタリングを行ってスプライン部６５の円滑な係脱（保
合と離脱）を可能にするとともに、溝７３と当接部７５
とによりドライブギヤ７と車軸１の左方への動きを規制
している。又、センタープレート６７には空気通過口で
ある開ロア７が設けられている。

車軸１とハウジング１５のカバー２９との間ニは複数本
の腕７９を有するプレー）８１が軸方向移動自在に設け
られている。この腕７９はスプライン部６１に設けられ
た欠歯部８３を移動自在に挿通するとともにスライドギ
ヤ５９に固定されている。こうして、スライドギャラつ
とプレート８１とは一体的に左右に移動する。

ダイヤフラム８５は外縁部にリング８６を内包した可撓
性の隔膜であり、このリング８６が円筒部２５の内周に
気密に装着され、プレート８１とこれに固定支持された
プレート８７との間に内縁部が気密に挟み込まれている
。プレート８７とカバー２９との間にはスライドギヤ５
９を左方の解除位置に移動させるリターンスプリング８
つ（付勢部材）が配置されている。

ハウジング１５の左端部とスピンドル３との間にはシー
ル９１が、又車軸１とスピンドル３との間にはシール９
３が装着され、こうして、ハウジング１５内でダイヤフ
ラム８５の左側には気密に区画された圧力室９５が形成
されている。正圧が供給されるとこの圧力室９５はリタ
ーンスプリング８つＬニア″ｌ付勢力に抗して膨張し、
ダイヤフラム８５を右方に撓ませてプレート８１を介し
スライドギヤ５９を連結位置に移動させる。圧力供給を
停止するとリターンスプリング８９の付勢力により圧力
室９５は収縮し、スライドギヤ５９は解除位置に戻る。

こうして、アクチュエータ９６が構成されている。

車軸１の外周とスピンドル３の内周との間には右方にお
いて圧力室９５と連通してその一部となり左方において
スピンドル３に設けたオリフィス９７と連通する間隙９
９が設けられている。オリフィス９７には連結バイブ１
０１を介してエアホース１０３が連結されている。

エアホース１０３はバルブ１０５を介してポンプ１０７
に接続されている。ポンプ１０７を駆動するモータ１０
９（ポンプ１０７とで圧力源を構成する）とバルブ１０
５とはコネクタ１１１を介してバッテリ１１３に並列に
接続されており、このバッテリ回路は運転席に設けられ
たスイッチ１１５により開閉される。バルブ１０５はス
イッチ１１５をＯＦＦにすると圧力系を大気開放状態に
する。モータ回路には圧力スイッチ１１７が直列に接続
されている。この圧力スイッチ１１７の信号はコントロ
ーラ１１９に入力する。コントロ−ラ１１９はモータ１
０９を起動すると共に運転席にロック信号を表示させる
ための信号１２１を出力する。

第２図に示すように、スイッチ１１７は圧力系の圧力が
Ｐ＋　　（供給圧力の下限値）に達っするとＯＮとなり
圧力が更に上昇し、Ｐ２　　（供給圧力の上限値）に達
っするとＯＦＦとなってモータ１０９を停止させる。そ
の後圧力がＰ、まで下降するとスイッチ１１７はＯＮと
なりモータ１０９を回転させ圧力を上昇させる。ここで
、圧力がＰ冒−ｐ２−ｐ、と変化する時間つまりスイッ
チ１１７の作動間隔（ＯＮからＯＮまでの時間）をＴ１
とし、圧力がｐ　＋　′力・らＰ２まで上昇する時間つ
まりスイッチ１１７の作動時間（ＯＮからＯＦＦまでの
時間）をＴ２とすると、圧力系に洩れが生じた場合Ｔ１
は短か＜Ｔ２は長くなる。

コントローラ１１９には正常時のＴ、を下限値とするＴ
、の正常な範囲及び正常時のＴ２を上限値とするＴ２の
正常な範囲がそれぞれ設定されている。圧力系の践れに
よりＴ、、Ｔ２がこれらの範囲を超えると（Ｔ＋が下限
値を超えて短かく、Ｔ２が上限値を超えて長くなると）
コントローラ１１９は運転席に設けられた警報ブザーや
警告ランプのような所要装置を作動させるための信号１
２３を出力し、圧力洩れが生じていることを表示する。

こうして、ハブクラッチ１２５が構成されている。

こうして、圧力洩れが表示され関連部位の点検修理が促
されるから、洩れが重度になるまで看過されることが防
止され、ハブクラッチ１２５がロック不能になることが
防止される。従って、ロック表示が行われながら実際に
はロックされていないことによるステアリング操作上の
違和感も防止される。この実施例は下記の第２実施例が
２個の圧力スイッチを用いるのに対して圧力スイッチは
１個ですみ、それだけ構成を簡単にできる。

なお、スイッチ１１５は上記のように運転席で手動操作
してもよいが、操舵条件や路面条件に応じて自動操作可
能に構成してもよい。

エアホース１０３に近接してブレーキのホイールシリン
ダと油圧アクチュエータ１２７とを接続するブレーキホ
ース１２９が並設されており、ホースバンド１３１で束
ねられている。

次に、ハブクラッチ１２５の機能を説明する。

２ＷＤ走行に際しては、スイッチ１１５を切るとバルブ
１０５が開放され圧力系の空気が大気中に放出され、圧
力室９５が収縮してハブクラッチ１２５がフリー状態に
なる。こうして、車両は２ＷＤ走行状態となると共に前
輪の駆動系の連れ回りが防止され、騒音や振動、燃費の
低下、駆動系の寿命低下などが防止される。

４ＷＤ走行の際は、スイッチ１１５を入れるとバルブ１
０５が閉じると共にモータ１０９がポンプ１０７を駆動
してエアホース１０３を介して圧力室９５に圧力が供給
されハブクラッチ１２５がロック状態になる。こうして
、車両は４ＷＤ走行状態と々っで悪路からの脱出性や直
進安定性などが向上する。又、上記のような洩れ表示に
よりロック機能を正常に保つことができるから、ベアリ
ンク５やシール９３が無用に損耗することが防止される
と共にステアリング操作上の誤りが防止される。

次に、第３図と第４図とにより第２実施例の説明をする
。以下、同一の部材には同一の番号を附して引用しなが
ら主に第１実施例との相異点を説明する。

モータ回路には圧力スイッチ１１７，１３３が接続され
ている。コントローラ１３５はモータ１０９を起動し、
スイッチ１１７は圧力系の圧力が第４図に示すＰｌまで
下るとＯＮとなってモータ１０９を回転させ圧力がＰ２
まで上るとモータ１０９の回転を止め圧力系の圧力をＰ
ｌとＰ２の範囲内に保持する。圧力系に洩れが生じると
この範囲に圧力を保持できなくなり圧力が低下する。圧
力スイッチ１３３は圧力がＰｌより低いＰＯまで低下す
るとＯＮとなり信号をコントローラ１３５に出力する。

コントローラ１３５はモータ１０９の作動状態から圧力
供給時か否かを判断し、圧力供給時であればスイッチ１
３３からの信号に基きブザーやランプなどを作動させる
信号１２３を出力し、圧力洩れを表示する。

上記第１実施例が圧力スイッチの作動時間の異常によっ
て圧力洩れを検知するのに対して、この実施例は圧力洩
れを圧力の低下により直接検知するから反応が速く圧力
洩れの検知精度が高い。

なお、これらの実施例と反対にハブクラッチを付勢部材
でロックさせアクチュエータでフリーにするように構成
してもよい。又、圧力媒体は空気の他に他の気体又は液
体でもよく、圧力は負圧でもよい。

［発明の効果］ この発明のハブクラッチは、圧力源を操作する圧力スイ
ッチの作動時間の異常又は圧力の低下を検知する圧力ス
イッチにより圧力系の洩れが検知されその旨表示される
から、適切な処置を迅速にとることができる。又、ステ
アリング操作上の危険が防止されると共にベアリングや
シールが無用に損耗することがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例の断面図、第２図は圧力系の圧力変
化を示すグラフ、及び対応して作動する圧力スイッチの
信号波形を示すグラフ、第３図は第２実施例の断面図、
第４図は圧力系の圧力変化を示すグラフである。　　　
１・・・車軸７・・・ドライブギヤ １５・・・ハウジング　　３３・・・車輪ホイール５つ
・・・スライドギヤ ８９・・・リターンスプリング（付勢部材）９５・・・
圧力室　　　　９６・・・アクチュエータ１０７・・・
ポンプ（圧力源） １０９・・・モータ（圧力源） １１７．１３３・・・圧力スイッチ １１９．１３５・・・コントローラ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車輪ホィール側のハウジングと車輪側とを連結す
   る連結位置及びこの連結を解除する解除位置とに移動可
   能な連結部材と、圧力供給により連結部材を前記両位置
   の一方へ移動させるアクチュエータと、この圧力供給を
   行う圧力源と、前記連結部材を両位置の他方へ付勢する
   付勢部材と、アクチュエータへの供給圧力を検知する圧
   力スイッチと、このスイッチの信号を入力し圧力供給時
   に圧力供給の時間間隔が設定範囲を超えると所要装置を
   作動させるコントローラとを備えたことを特徴とするハ
   ブクラッチ。
2. （２）車輪ホィール側のハウジングと車軸側とを連結す
   る連結位置及びこの連結を解除する解除位置とに移動可
   能な連結部材と、圧力供給により連結部材を前記両位置
   の一方へ移動させるアクチュエータと、この圧力供給を
   行う圧力源と、前記連結部材を両位置の他方へ付勢する
   付勢部材と、アクチュエータへの供給圧力を検知する圧
   力スイッチと、このスイッチの信号を入力し圧力供給時
   に供給圧力が設定圧力範囲をはずれると所要装置を作動
   させるコントローラとを備えたことを特徴とするハブク
   ラッチ。