JP2016215777A - Free wheel hub mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、4輪駆動車の4輪駆動状態と2輪駆動状態との切り替えに連動して、従動側車輪と従動側車軸の接続と切断との切り替えを行うフリーホイールハブ機構に関する。 The present invention relates to a freewheel hub mechanism that switches between connection and disconnection of a driven wheel and a driven axle in conjunction with switching between a four-wheel drive state and a two-wheel drive state of a four-wheel drive vehicle.
一般的な4輪駆動車は、その駆動源となるエンジンから変速機を介して出力される駆動力を主動側(FRベースでは後側)のプロペラ軸と従動側(FRベースでは前側)のプロペラ軸とに分配するトランスファを備え、そのトランスファによって2輪駆動(2WD)状態と4輪駆動(4WD)状態との切り替えを行うようにしている。 In a typical four-wheel drive vehicle, the driving force output from the engine that is the driving source via the transmission is transmitted to the propeller shaft on the main driving side (rear side on the FR base) and the propeller on the driven side (front side on the FR base). A transfer distributed to the shaft is provided, and switching between the two-wheel drive (2WD) state and the four-wheel drive (4WD) state is performed by the transfer.
すなわち、2輪駆動状態で走行しようとするときは、トランスファが駆動力を主動側プロペラ軸のみに伝達することにより、主動側プロペラ軸に連結される主動側車軸を介して主動側車輪のみを駆動し、4輪駆動状態で走行しようとするときは、トランスファが駆動力を主動側プロペラ軸と従動側プロペラ軸に分配して伝達することにより、主動側車輪を駆動すると同時に、従動側プロペラ軸に連結される従動側車軸を介して従動側車輪も駆動するようになっている。 In other words, when driving in a two-wheel drive state, the transfer transmits driving force only to the main propeller shaft so that only the main wheels are driven via the main axle connected to the main propeller shaft. When driving in a four-wheel drive state, the transfer distributes the driving force to the driving-side propeller shaft and the driven-side propeller shaft to transmit the driving-side wheel, and at the same time to the driven-side propeller shaft. The driven wheel is also driven through the connected driven axle.
ここで、2輪駆動状態で走行しているときに、従動側車輪と従動側車軸とが接続された状態にあると、従動側車輪の回転によって従動側車軸および従動側プロペラ軸が回転することになるため、走行抵抗が増大してエネルギが無駄に消費されることになる。 Here, when the vehicle is traveling in a two-wheel drive state, if the driven wheel and the driven axle are connected, the driven axle and the driven propeller shaft are rotated by the rotation of the driven wheel. Therefore, running resistance increases and energy is wasted.
このため、最近の4輪駆動車には、従動側車輪と従動側車軸との間に、従動側車輪と従動側車軸の接続と切断との切り替えを行うフリーホイールハブ機構を設け、2輪駆動状態で走行しようとするときは、従動側車輪を従動側車軸から切り離してフリー状態とすることにより、従動側車軸および従動側プロペラ軸が回転しないようにして無駄なエネルギ消費をなくし、4輪駆動状態で走行しようとするときには、従動側車輪と従動側車軸とを接続して、駆動力が従動側車輪に伝達されるようにしたものが多い。 For this reason, a recent four-wheel drive vehicle is provided with a free wheel hub mechanism for switching between connection and disconnection of the driven wheel and the driven axle between the driven wheel and the driven axle. When driving in a state, the driven-side wheel is separated from the driven-side axle so as to be in a free state, so that the driven-side axle and the driven-side propeller shaft are prevented from rotating, and wasteful energy consumption is eliminated. When trying to travel in a state, the driven wheel and the driven axle are often connected so that the driving force is transmitted to the driven wheel.
例えば、特許文献1で提案されているフリーホイールハブ機構は、図9に示すように、従動側車軸51の軸端部51aの径方向外側に、従動側車輪52の一部を構成するホイールハブ53を従動側車軸51と相対回転可能に配し、ホイールハブ53の軸方向外側にボルト54で固定したハブハウジング55の内部に、ホイールハブ53およびハブハウジング55と一体に回転するアウタギヤ56と、従動側車軸51の軸端部51aにスライド自在かつ相対回転不能に嵌合し、アウタギヤ56と噛合可能なスライドギヤ57と、スライドギヤ57に連結され、ハブハウジング55の内部を2輪駆動側負圧室58と4輪駆動側負圧室59とに仕切るダイヤフラム60とを設けたものである。
For example, the freewheel hub mechanism proposed in
前記従動側車軸51の軸端部51aの外周には筒状のスピンドル61が相対回転自在に嵌め込まれており、このスピンドル61の一端部が図示省略した車体に固定され、スピンドル61とホイールハブ53との間には軸受62が組み込まれている。これにより、従動側車軸51とホイールハブ53とが互いに独立して回転自在に支持されている。
A
前記車体に固定されたスピンドル61には、各負圧室58、59にそれぞれ連通される負圧ポート63が設けられており、各負圧ポート63はパイプ64で図示省略した負圧ポンプに接続されている。
The
前記アウタギヤ56は、その内周にスライドギヤ57の外周の歯と噛み合う内歯が形成されており、外周部でハブハウジング55の内周にスプライン結合している。また、前記スライドギヤ57は、その内周部で従動側車軸51の軸端部51aのスピンドル61から突出している部分の外周にスプライン結合している。
The
前記ダイヤフラム60は、中央部を外側補強板65と内側補強板66とで挟持され、外周部を筒状の支持部材67とダイヤフラムカバー68とで挟持されている。その外側補強板65と内側補強板66は、鋼板のプレス成形品からなり、ダイヤフラム60の中央を貫通するリベット69の加締めによってダイヤフラム60と一体化されている。また、内側補強板66は、スライドギヤ57の歯よりも軸方向外側の部分にスライド不能かつ相対回転可能に取り付けられている(以下、この取付状態を「軸方向で連結」ともいう。)。そして、ダイヤフラムカバー68はその外周部を支持部材67の外周の軸方向外側部分に固定され、支持部材67はその外周の軸方向内側部分でハブハウジング55の内周にスプライン結合している。
The
前記ダイヤフラムカバー68には、外側補強板65を軸方向に吸引する環状の磁石70が取り付けられ、ダイヤフラムカバー68と外側補強板65との間には、外側補強板65をスライドギヤ57側へ付勢するコイルばね71が組み込まれている。
An
そして、4輪駆動車を2輪駆動状態で走行させるときは、一方の負圧ポート63を介して2輪駆動側負圧室58を減圧してダイヤフラム60を弾性変形させることにより、ダイヤフラム60に軸方向で連結されたスライドギヤ57をアウタギヤ56との噛合が解除される位置まで移動させて、従動側車輪52と従動側車軸51とを切り離し(図9の状態)、4輪駆動状態で走行させるときには、他方の負圧ポート63を介して4輪駆動側負圧室59を減圧してダイヤフラム60を弾性変形させることにより、スライドギヤ57をアウタギヤ56と噛み合う位置まで移動させて、従動側車輪52と従動側車軸51とを接続するようにしている(図10の状態)。
When a four-wheel drive vehicle is driven in a two-wheel drive state, the
ここで、上記2輪駆動状態においては、図9に示すように、ダイヤフラム60の外側補強板65がダイヤフラムカバー68に取り付けられた磁石70に吸引されることにより、ダイヤフラム60に軸方向で連結されたスライドギヤ57がアウタギヤ56と切り離された位置で保持され、上記4輪駆動状態では、図10に示すように、外側補強板65がダイヤフラムカバー68との間に組み込まれたコイルばね71に押されることにより、スライドギヤ57がアウタギヤ56と噛み合う位置で保持されるようになっている。すなわち、2輪駆動状態では磁石70の吸引力の方がコイルばね71の弾性力よりも大きく、4輪駆動状態ではコイルばね71の弾性力の方が磁石70の吸引力よりも大きくなるように設定されている。
Here, in the two-wheel drive state, as shown in FIG. 9, the
上記特許文献1のフリーホイールハブ機構では、トランスファによる4輪駆動状態と2輪駆動状態との切り替えに連動して、自動的に従動側車輪と従動側車軸の接続と切断との切り替えが行われるようにしている。
In the free wheel hub mechanism disclosed in
ところが、このフリーホイールハブ機構の切替動作は負圧を利用したものであるため、その負圧を発生させる(2輪駆動側負圧室または4輪駆動側負圧室を減圧する)負圧ポンプの故障や、負圧ポンプとフリーホイールハブ機構の負圧ポートとを接続するパイプの亀裂等の不具合が発生した場合、従動側車輪と従動側車軸の接続と切断との切り替えができなくなるという問題があった。 However, since the switching operation of the free wheel hub mechanism uses negative pressure, a negative pressure pump that generates the negative pressure (depressurizes the two-wheel drive side negative pressure chamber or the four-wheel drive side negative pressure chamber). Problems such as failure of the pipe or cracks in the pipe connecting the negative pressure pump and the negative pressure port of the freewheel hub mechanism, it becomes impossible to switch between connection and disconnection of the driven wheel and the driven axle was there.
フリーホイールハブ機構が切替動作を行えなくなると、トランスファが2輪駆動状態としても、従動側車輪と従動側車軸とが接続されたまま、エネルギを無駄に消費しながら走行することになったり、トランスファが4輪駆動状態としても、従動側車輪と従動側車軸とを接続できず、2輪駆動のまま走行せざるをえなくなったりする。 If the freewheel hub mechanism cannot perform the switching operation, even if the transfer is in a two-wheel drive state, the driven wheel and the driven axle are connected and the vehicle is traveling while consuming energy wastefully. However, even in the four-wheel drive state, the driven-side wheel and the driven-side axle cannot be connected, and it is forced to travel with two-wheel drive.
そこで、本発明は、4輪駆動車のフリーホイールハブ機構が従動側車輪と従動側車軸の接続と切断との切り替えを自動的に行えなくなっても、その切替動作を手動で行えるようにすることを課題とする。 Therefore, the present invention enables manual switching operation even when the freewheel hub mechanism of a four-wheel drive vehicle cannot automatically switch between connection and disconnection of a driven wheel and a driven axle. Is an issue.
上記の課題を解決するため、本発明は、4輪駆動車の従動側車軸の軸端部の径方向外側に、従動側車輪の一部を構成するホイールハブを従動側車軸と相対回転可能に配し、前記ホイールハブに固定されたハブハウジングの内部に、前記ホイールハブおよびハブハウジングと一体に回転するアウタギヤと、前記従動側車軸の軸端部にスライド自在かつ相対回転不能に嵌合し、前記アウタギヤと噛合可能なスライドギヤと、前記スライドギヤにスライド不能かつ相対回転可能に連結され、前記ハブハウジングの内部を2輪駆動側負圧室と4輪駆動側負圧室とに仕切るダイヤフラムとを設け、前記4輪駆動車を2輪駆動状態で走行させるときは、前記2輪駆動側負圧室を減圧してダイヤフラムを弾性変形させることにより、前記スライドギヤをアウタギヤとの噛合が解除される位置まで移動させて、前記従動側車輪と従動側車軸とを切り離し、前記4輪駆動車を4輪駆動状態で走行させるときは、前記4輪駆動側負圧室を減圧してダイヤフラムを弾性変形させることにより、前記スライドギヤをアウタギヤと噛み合う位置まで移動させて、前記従動側車輪と従動側車軸とを接続するようにしたフリーホイールハブ機構において、前記スライドギヤを前記アウタギヤとの噛合位置とその噛合が解除される位置との間で手動で移動させる手段を設けた。 In order to solve the above-described problems, the present invention enables a wheel hub constituting a part of a driven wheel to be rotated relative to a driven axle on the radially outer side of a shaft end portion of a driven axle of a four-wheel drive vehicle. An outer gear that rotates integrally with the wheel hub and the hub housing, and a shaft end portion of the driven-side axle that is slidable and relatively non-rotatably fitted inside the hub housing fixed to the wheel hub, A slide gear that can mesh with the outer gear, and a diaphragm that is connected to the slide gear so as to be non-slidable and relatively rotatable, and partitions the interior of the hub housing into a two-wheel drive-side negative pressure chamber and a four-wheel drive-side negative pressure chamber; When the four-wheel drive vehicle is driven in a two-wheel drive state, the slide gear is moved out by depressurizing the two-wheel drive side negative pressure chamber and elastically deforming the diaphragm. When the four-wheel drive vehicle is driven in a four-wheel drive state by moving to a position where the meshing with the gear is released to separate the driven wheel and the driven axle, the four-wheel drive negative pressure chamber In the free wheel hub mechanism in which the driven gear and the driven axle are connected by moving the slide gear to a position where it engages with the outer gear by elastically deforming the diaphragm by reducing the pressure of the slide gear, Means for manually moving between an engagement position with the outer gear and a position at which the engagement is released is provided.
すなわち、従動側車軸に取り付けたスライドギヤを、従動側車輪に取り付けたアウタギヤとの噛合位置とその噛合が解除される位置との間で手動で移動させる手段を設けることにより、スライドギヤを自動で移動させることができない場合でも、従動側車輪と従動側車軸の接続と切断とを切り替えられるようにしたのである。 That is, by providing means for manually moving the slide gear attached to the driven-side axle between the meshing position of the outer gear attached to the driven-side wheel and the position where the meshing is released, the slide gear is automatically moved. Even when it cannot be moved, the connection and disconnection of the driven wheel and the driven axle can be switched.
前記スライドギヤを手動で移動させる手段としては、前記従動側車軸の軸端部と軸方向で対向する円筒状の操作片の一端部を、前記ハブハウジングに設けた取付孔に回動自在に嵌め込み、前記操作片の他端側の外周に摺動自在に嵌め込まれるスリーブを操作片に対してスライド自在かつ相対回転不能に支持し、前記スリーブに軸方向に対して斜めに延びる係合溝を設けるとともに、前記操作片にスリーブの係合溝に挿入されるピンを設け、前記操作片を回動させると、前記操作片のピンとスリーブの係合溝との係合によって、前記スリーブがスライドギヤと一体に軸方向に移動するようにしたものを採用することができる。 As means for manually moving the slide gear, one end of a cylindrical operation piece facing the shaft end of the driven-side axle in the axial direction is rotatably fitted in a mounting hole provided in the hub housing. The sleeve that is slidably fitted to the outer periphery of the other end of the operation piece is supported so as to be slidable and non-rotatable relative to the operation piece, and the sleeve is provided with an engagement groove extending obliquely with respect to the axial direction. In addition, when the operation piece is provided with a pin to be inserted into the engagement groove of the sleeve and the operation piece is rotated, the sleeve and the slide gear are engaged by the engagement between the pin of the operation piece and the engagement groove of the sleeve. It is possible to adopt one that moves in the axial direction integrally.
上記の構成においては、前記操作片の一端側にフランジ部を設けるとともに、前記ハブハウジングの取付孔に前記操作片のフランジ部と軸方向で対向する段差面を設けて、その段差面と操作片のフランジ部との間に弾性シール部材を配し、前記ハブハウジングの内周に固定したウェーブスプリングか、あるいは前記操作片のフランジ部とハブハウジングの内周に固定した止め輪との間に配した皿ばねにより、前記操作片のフランジ部を軸方向に押圧して、前記弾性シール部材を圧縮するようにするとよい。このようにすれば、ハブハウジングに取付孔を設けることによる気密性の低下を確実に防止でき、ダイヤフラムの弾性変形による従動側車輪と従動側車軸の接続と切断との切り替えを安定して行うことができる。 In the above configuration, a flange portion is provided on one end side of the operation piece, and a step surface facing the flange portion of the operation piece in the axial direction is provided in the mounting hole of the hub housing. An elastic seal member is arranged between the flange portion of the hub housing and a wave spring fixed to the inner periphery of the hub housing or between a flange portion of the operation piece and a retaining ring fixed to the inner periphery of the hub housing. The elastic seal member may be compressed by pressing the flange portion of the operation piece in the axial direction with the disc spring. In this way, it is possible to reliably prevent a decrease in airtightness due to the mounting holes in the hub housing, and to stably switch between connection and disconnection of the driven wheel and the driven axle due to elastic deformation of the diaphragm. Can do.
また、前記操作片のピンと前記スリーブの係合溝の少なくとも一方に、摩擦抵抗を低減する表面処理を施せば、従動側車輪と従動側車軸の接続と切断との切り替えがよりスムーズに行えるようになる。 In addition, if at least one of the pin of the operation piece and the engagement groove of the sleeve is subjected to a surface treatment that reduces frictional resistance, the connection and disconnection of the driven wheel and the driven axle can be switched more smoothly. Become.
本発明のフリーホイールハブ機構は、上述したように、4輪駆動車の従動側車軸に取り付けたスライドギヤを手動で移動させて、従動側車輪に取り付けたアウタギヤと噛み合わせたり、その噛合を解除したりできるようにしたものであるから、スライドギヤを自動で移動させることができない場合でも、従動側車輪と従動側車軸の接続と切断とを切り替えることができる。 As described above, the freewheel hub mechanism of the present invention manually moves the slide gear attached to the driven axle of the four-wheel drive vehicle so as to mesh with or release the outer gear attached to the driven wheel. Therefore, even when the slide gear cannot be moved automatically, connection and disconnection of the driven wheel and the driven axle can be switched.
したがって、このフリーホイールハブ機構を組み込んだ4輪駆動車では、従動側車輪と従動側車軸の接続と切断との切替動作が自動的に行えなくなったような非常時でも、その切替動作を運転状況に応じて手動で行うことにより、通常時と同様に運転することができる。 Therefore, in a four-wheel drive vehicle incorporating this freewheel hub mechanism, the switching operation can be performed even in an emergency where switching between connection and disconnection of the driven wheel and driven axle cannot be performed automatically. By performing manually according to the above, it is possible to operate as usual.
以下、図1乃至図8に基づき本発明の実施形態を説明する。図1は、実施形態のフリーホイールハブ機構を組み込んだ4輪駆動車の構成の概略を示す。この4輪駆動車は、FRベースの車両であり、駆動源となるエンジン1と、エンジン1の回転を変換して出力する変速機2と、変速機2の出力側に接続されるトランスファ3とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 schematically shows the configuration of a four-wheel drive vehicle incorporating the freewheel hub mechanism of the embodiment. The four-wheel drive vehicle is an FR-based vehicle, and includes an
トランスファ3は、2輪駆動(2WD)状態と4輪駆動(4WD)状態とを切り替える切替機構4と、その切替機構4を作動させるためのトランスファレバー5を有している。トランスファ3には後側プロペラ軸6と前側プロペラ軸7がそれぞれ連結されており、後側プロペラ軸6には後側差動機8が設けられ、前側プロペラ軸7には前側差動機9が設けられている。
The
そして、後側差動機8には後側車軸(主動側車軸)10が、前側差動機9には前側車軸(従動側車軸)11がそれぞれ連結されており、後側車軸10の左右両端に後輪(主動側車輪)12が取り付けられ、前側車軸11の左右両端に前輪(従動側車輪)13がフリーホイールハブ機構14を介して取り付けられている。
A rear axle (main driving axle) 10 is connected to the
この4輪駆動車は、上記の構成であり、トランスファ3のトランスファレバー5を操作して2輪駆動状態を選択したときは、切替機構4がエンジン1から変速機2を介して出力される駆動力を後側プロペラ軸6のみに伝達することにより、後側差動機8および後側車軸10を介して左右の後輪12のみを駆動する。
This four-wheel drive vehicle has the above-described configuration. When the two-wheel drive state is selected by operating the
一方、トランスファレバー5で4輪駆動状態を選択したときには、切替機構4が駆動力を後側プロペラ軸6と前側プロペラ軸7に分配して伝達することにより、左右の後輪12を駆動すると同時に、前側差動機9、前側車軸11およびフリーホイールハブ機構14を介して左右の前輪13も駆動するようになっている。
On the other hand, when the four-wheel drive state is selected by the
そして、トランスファ3による4輪駆動状態と2輪駆動状態との切り替えに連動して、自動的にフリーホイールハブ機構14で前輪13と前側車軸11の接続と切断との切り替えが行われるようにしている。
The
上記の4輪駆動車に組み込まれている実施形態のフリーホイールハブ機構14の基本的な構成は、前述の図9および図10に示した従来のものと同じである。
The basic configuration of the
すなわち、このフリーホイールハブ機構14は、図2および図3に示すように、前側車軸11の軸端部11aの径方向外側に、前輪13の一部を構成するホイールハブ15を前側車軸11と相対回転可能に配し、ホイールハブ15の軸方向外側にボルト16で固定したハブハウジング17の内部に、ホイールハブ15およびハブハウジング17と一体に回転するアウタギヤ18と、前側車軸11の軸端部11aにスライド自在かつ相対回転不能に嵌合し、アウタギヤ18と噛合可能なスライドギヤ19と、スライドギヤ19に連結され、ハブハウジング17の内部を2輪駆動側負圧室20と4輪駆動側負圧室21とに仕切るダイヤフラム22とを設けたものである。
That is, as shown in FIGS. 2 and 3, the free
前記前側車軸11の軸端部11aの外周には筒状のスピンドル23が相対回転自在に嵌め込まれており、このスピンドル23の一端部が図示省略した車体に固定され、スピンドル23とホイールハブ15との間には軸受24が組み込まれている。これにより、前側車軸11とホイールハブ15とが互いに独立して回転自在に支持されている。
A
前記車体に固定されたスピンドル23には、各負圧室20、21にそれぞれ連通される負圧ポート25が設けられており、各負圧ポート25はパイプ26で図示省略した負圧ポンプに接続されている。なお、各負圧室20、21と負圧ポート25とを連通する負圧経路の気密性を確保するために、2輪駆動側負圧室20への負圧経路と4輪駆動側負圧室21への負圧経路との間をシールする第1シール部材27と、2輪駆動側負圧室20への負圧経路と外部との間をシールする第2シール部材28と、4輪駆動側負圧室21への負圧経路と外部との間をシールする第3シール部材29が設けられている。
The
前記アウタギヤ18は、その内周にスライドギヤ19の外周の歯と噛み合う内歯が形成されており、外周部でハブハウジング17の内周にスプライン結合している。また、前記スライドギヤ19は、その内周部で前側車軸11の軸端部11aのスピンドル23から突出している部分の外周にスプライン結合している。
The
前記ダイヤフラム22は、中央部を外側補強板30と内側補強板31とで挟持され、外周部を筒状の支持部材32とダイヤフラムカバー33とで挟持されている。その外側補強板30と内側補強板31は、鋼板のプレス成形品からなり、ダイヤフラム22の中央を貫通するリベット34の加締めによってダイヤフラム22と一体化されている。また、内側補強板31は、スライドギヤ19の歯よりも軸方向外側の部分にスライド不能かつ相対回転可能に取り付けられている。そして、ダイヤフラムカバー33はその外周部を支持部材32の外周の軸方向外側部分に固定され、支持部材32はその外周の軸方向内側部分でハブハウジング17の内周にスプライン結合している。
The
前記支持部材32とアウタギヤ18との間には、2輪駆動側負圧室20への負圧経路と4輪駆動側負圧室21への負圧経路との間をシールする第4シール部材35が設けられている。また、前記ダイヤフラムカバー33と外側補強板30との間には、外側補強板30をスライドギヤ19側へ付勢するコイルばね36が組み込まれている。
A fourth seal member that seals between the negative pressure path to the two-wheel drive side
前記ハブハウジング17には、その軸方向外側の端部を貫通する取付孔37が設けられており、その取付孔37に円筒状の操作片38の一端部が回動自在に嵌め込まれている。その操作片38の一端側にはフランジ部38aが設けられ、ハブハウジング17の取付孔37には操作片38のフランジ部38aの外側面と軸方向で対向する段差面37aが設けられている。そして、操作片38のフランジ部38aの外側面に設けた環状溝に、Oリング(弾性シール部材)39が軸方向の一端側を突出させる状態で配されている。
The
そして、ハブハウジング17の内周に設けた環状溝に略環状のウェーブスプリング40(図4参照)の外周部を嵌め込んで固定し、このウェーブスプリング40で操作片38のフランジ部38aを軸方向外側に押圧して、前記Oリング39を圧縮している。これにより、ハブハウジング17は、取付孔37が設けられていても十分な気密性が確保できるようになっている。また、Oリング39は、操作片38に適度な回動抵抗を与えて、走行中の振動等による操作片38の回動を防止する役割も果たしている。
Then, the outer peripheral portion of a substantially annular wave spring 40 (see FIG. 4) is fitted and fixed in an annular groove provided in the inner periphery of the
前記操作片38の一端面には一対の略半円形の凹部38bが設けられ、両凹部38bの間に径方向に延びる操作部38cが形成されている(図4参照)。また、操作片38の他端部は、前側車軸11の軸端部11aとリベット34等を挟んで軸方向で対向しており、その外周に二段円筒状のスリーブ41の大径部が摺動自在に嵌め込まれている。
A pair of substantially
前記スリーブ41は、ダイヤフラム22の外側補強板30と対向する段差面に環状の磁石42が取り付けられている。また、図4および図5にも示すように、スリーブ41の大径部の外周面には軸方向に延びる突条41aが2本設けられ、これらの各突条41aがダイヤフラムカバー33の内筒部33aの内周面に設けられた軸方向溝33bに摺動自在に嵌まり込むことにより、スリーブ41が操作片38に対してスライド自在かつ相対回転不能に支持されている。そして、スリーブ41の大径部には軸方向に対して斜めに延びる係合溝41bが2つ設けられ、操作片38の他端部の外周面には、スリーブ41の各係合溝41bに挿入されるピン43が設けられている。これにより、操作片38を回動させると、操作片38のピン43とスリーブ41の係合溝41bとの係合によって、スリーブ41がダイヤフラムカバー33に案内されて軸方向に移動するようになっている。
The
ここで、スリーブ41の軸方向移動がスムーズに行われるようにするために、スリーブ41の各係合溝41bには摩擦抵抗を低減する表面処理が施されている。なお、摩擦抵抗を低減する表面処理は、スリーブ41の係合溝41bと操作片38のピン43の両方に施してもよいし、操作片38のピン43の方だけに施すようにしてもよい。
Here, in order to smoothly move the
次に、このフリーホイールハブ機構14の動作について説明する。通常、4輪駆動車を2輪駆動状態で走行させるときは、自動的に一方の負圧ポート25を介して2輪駆動側負圧室20を減圧してダイヤフラム22を弾性変形させることにより、ダイヤフラム22に軸方向で連結されたスライドギヤ19をアウタギヤ18との噛合が解除される位置まで移動させて、前輪13と前側車軸11とを切り離す(図3の状態)。また、4輪駆動状態で走行させるときは、自動的に他方の負圧ポート25を介して4輪駆動側負圧室21を減圧してダイヤフラム22を弾性変形させることにより、スライドギヤ19をアウタギヤ18と噛み合う位置まで移動させて、前輪13と前側車軸11とを接続する(図6の状態)。
Next, the operation of the
ここで、上記2輪駆動状態においては、図3に示すように、ダイヤフラム22の外側補強板30がスリーブ41に取り付けられた磁石42に吸引されることにより、ダイヤフラム22に軸方向で連結されたスライドギヤ19がアウタギヤ18と切り離された位置で保持され、上記4輪駆動状態では、図6に示すように、外側補強板30がダイヤフラムカバー33との間に組み込まれたコイルばね36に押されることにより、スライドギヤ19がアウタギヤ18と噛み合う位置で保持されるようになっている。すなわち、2輪駆動状態では磁石42の吸引力の方がコイルばね36の弾性力よりも大きく、4輪駆動状態ではコイルばね36の弾性力の方が磁石42の吸引力よりも大きくなるように設定されている。
Here, in the two-wheel drive state, as shown in FIG. 3, the outer reinforcing
一方、このフリーホイールハブ機構14では、上記の前輪13と前側車軸11との接続と切断との切り替えが自動的に行えなくなった場合、例えば2輪駆動側負圧室20や4輪駆動側負圧室21を減圧する負圧ポンプの故障や、負圧ポンプと各負圧ポート25とを接続するパイプ26の亀裂等の不具合が発生した場合は、その切替動作を以下のようにして手動で行うことができる。
On the other hand, in the
すなわち、まず、図3に示したように前輪13と前側車軸11とが切断された状態(2輪駆動状態)で、負圧を利用した自動的な切替動作ができなくなった場合は、操作片38の操作部38cを手でもって所定方向に回動させることにより、操作片38と係合するスリーブ41を軸方向移動(前進)させてスリーブ41でダイヤフラム22を押し動かし、ダイヤフラム22に軸方向で連結されたスライドギヤ19をアウタギヤ18と噛み合う位置まで移動させて(図7の状態)、前輪13と前側車軸11とを接続することができる。
That is, first, as shown in FIG. 3, in the state where the
また、図6に示したように前輪13と前側車軸11とが接続された状態(4輪駆動状態)で自動的な切替動作ができなくなった場合には、一旦、操作片38を所定方向に回動させることにより、スリーブ41をダイヤフラム22の外側補強板30に当接するまで前進させて、スリーブ41に取り付けた磁石42が外側補強板30を吸着する状態(図7の状態)とした後、操作片38cを逆方向に回動させることにより、スリーブ41をダイヤフラム22およびスライドギヤ19とともに後退させ、スライドギヤ19をアウタギヤ18との噛合が解除される位置まで移動させて(図3の状態)、前輪13と前側車軸11とを切断することができる。
In addition, as shown in FIG. 6, when the automatic switching operation cannot be performed when the
このフリーホイールハブ機構14は、上述したように、操作片38を手動で回動させることにより、4輪駆動車の前側車軸11に取り付けたスライドギヤ19を移動させて、前輪13に取り付けたアウタギヤ18と噛み合わせたり、その噛合を解除したりできるようにしたので、スライドギヤ19を自動で移動させることができない場合でも、前輪13と前側車軸11の接続と切断とを切り替えることができる。
As described above, the
したがって、このフリーホイールハブ機構14を組み込んだ4輪駆動車では、前輪13と前側車軸11の接続と切断との切替動作が自動的に行えなくなったような非常時でも、その切替動作を運転状況に応じて手動で行うことにより、手動切替時に若干手間がかかる以外は通常時と同様に運転することができる。
Therefore, in a four-wheel drive vehicle incorporating the
上述した実施形態では、ハブハウジング17と操作片38との間に配したOリング39を圧縮して気密性を確保するために、操作片38のフランジ部38aを軸方向外側に押圧するウェーブスプリング40を設けたが、図8に示すように、ハブハウジング17の内周の環状溝に止め輪44を嵌め込んで固定し、この止め輪44と操作片38のフランジ部38aとの間に配した皿ばね45により、操作片38のフランジ部38aを軸方向外側に押圧するようにしてもよい。
In the embodiment described above, the wave spring that presses the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
例えば、実施形態では、操作片を手動で回動させることによりスライドギヤが移動するようにしたが、スライドギヤをアウタギヤとの噛合位置とその噛合が解除される位置との間で移動させることができれば、どのような手段を採用してもよい。 For example, in the embodiment, the slide gear is moved by manually rotating the operation piece. However, the slide gear may be moved between the meshing position with the outer gear and the position where the meshing is released. Any means may be adopted if possible.
11 前側車軸(従動側車軸)
11a 軸端部
13 前輪(従動側車輪)
14 フリーホイールハブ機構
15 ホイールハブ
17 ハブハウジング
18 アウタギヤ
19 スライドギヤ
20 2輪駆動側負圧室
21 4輪駆動側負圧室
22 ダイヤフラム
36 コイルばね
37 取付孔
37a 段差面
38 操作片
38a フランジ部
39 Oリング(弾性シール部材)
40 ウェーブスプリング
41 スリーブ
41b 係合溝
42 磁石
43 ピン
44 止め輪
45 皿ばね
11 Front axle (driven axle)
11a
14 Free
40
Claims (5)
前記4輪駆動車を2輪駆動状態で走行させるときは、前記2輪駆動側負圧室を減圧してダイヤフラムを弾性変形させることにより、前記スライドギヤをアウタギヤとの噛合が解除される位置まで移動させて、前記従動側車輪と従動側車軸とを切り離し、
前記4輪駆動車を4輪駆動状態で走行させるときは、前記4輪駆動側負圧室を減圧してダイヤフラムを弾性変形させることにより、前記スライドギヤをアウタギヤと噛み合う位置まで移動させて、前記従動側車輪と従動側車軸とを接続するようにしたフリーホイールハブ機構において、
前記スライドギヤを前記アウタギヤとの噛合位置とその噛合が解除される位置との間で手動で移動させる手段を設けたことを特徴とするフリーホイールハブ機構。 A hub housing, which is disposed on a radially outer side of a shaft end portion of a driven-side axle of a four-wheel drive vehicle so as to be rotatable relative to the driven-side axle, and is fixed to the wheel hub. An outer gear that rotates integrally with the wheel hub and the hub housing, a slide gear that is slidably and relatively non-rotatably fitted to the shaft end of the driven-side axle, and that can mesh with the outer gear, and the slide A non-slidable and relatively rotatable connection to the gear, and a diaphragm that partitions the interior of the hub housing into a two-wheel drive side negative pressure chamber and a four-wheel drive side negative pressure chamber;
When the four-wheel drive vehicle is driven in a two-wheel drive state, the two-wheel drive side negative pressure chamber is decompressed to elastically deform the diaphragm, so that the slide gear is disengaged from the outer gear. To move, to separate the driven wheel and the driven axle,
When driving the four-wheel drive vehicle in a four-wheel drive state, the four-wheel drive side negative pressure chamber is depressurized and the diaphragm is elastically deformed to move the slide gear to a position where it meshes with the outer gear. In the freewheel hub mechanism that connects the driven wheel and the driven axle,
A freewheel hub mechanism comprising means for manually moving the slide gear between a meshing position with the outer gear and a position where the meshing is released.
前記操作片を回動させると、前記操作片のピンとスリーブの係合溝との係合によって、前記スリーブがスライドギヤと一体に軸方向に移動するようにしたものであることを特徴とする請求項1に記載のフリーホイールハブ機構。 The means for manually moving the slide gear is configured such that one end portion of a cylindrical operation piece facing the shaft end portion of the driven-side axle in the axial direction is rotatably fitted in a mounting hole provided in the hub housing, A sleeve that is slidably fitted to the outer periphery of the other end of the operation piece is supported so as to be slidable relative to the operation piece and not rotatable relative to the operation piece, and an engagement groove extending obliquely with respect to the axial direction is provided on the sleeve. The operation piece is provided with a pin to be inserted into the engagement groove of the sleeve,
When the operation piece is rotated, the sleeve is moved integrally with the slide gear in the axial direction by the engagement between the pin of the operation piece and the engagement groove of the sleeve. Item 4. The freewheel hub mechanism according to item 1.
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