JP2020131967A

JP2020131967A - Hub clutch device

Info

Publication number: JP2020131967A
Application number: JP2019028612A
Authority: JP
Inventors: 政義山田; Masayoshi Yamada
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2019-02-20
Filing date: 2019-02-20
Publication date: 2020-08-31
Anticipated expiration: 2039-02-20
Also published as: JP7149201B2

Abstract

To provide a hub clutch device which can reduce a variation of a changeover operation negative pressure, and can stably switch a drive state.SOLUTION: A hub clutch device has: a shaft 11 in which a slide gear 19 is arranged; a hub 12 in which an outer gear 20 engaged with the slide gear 19 is arranged; and a changeover mechanism 13 for switching a state to either of an engagement state that the slide gear 19 and the outer gear 20 are engaged with each other by relatively moving the slide gear 19 in an axial direction with respect to the shaft 11, and a release state that both the gears 19, 20 are separated from each other. The changeover mechanism 13 has an adsorption part 35 arranged at one of the slide gear 19 side and the outer gear 20 side, and imparted with a magnetic force by a magnet 38, and an adsorbed part 36 arranged at the other of the slide gear 19 side and the outer gear 20 side, and adsorbed by the adsorption part 35, and a hole processing part 37 for partially hindering the abutment of the adsorption part 35 is formed at the adsorbed part 36.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、フリーホイール機能を備えたハブクラッチ装置に関する。 The present invention relates to a hub clutch device having a freewheel function.

４輪駆動車においては、例えば、特許文献１に示すように、２輪駆動状態と４輪駆動状態を切り替え可能とし、２輪駆動状態において、従動側車輪を従動側車軸から切断されたフリー状態とし、従動側車輪から受ける走行抵抗を遮断する一方で、４輪駆動状態において、従動側車輪と従動側車軸をロック状態とし、従動側車輪にエンジンからの駆動力を伝達可能とした、フリーホイール機能を備えたハブクラッチ装置が採用されることがある。 In a four-wheel drive vehicle, for example, as shown in Patent Document 1, the two-wheel drive state and the four-wheel drive state can be switched, and in the two-wheel drive state, the driven side wheel is disconnected from the driven side axle. A free wheel that shuts off the running resistance received from the driven wheel, locks the driven wheel and the driven axle in the four-wheel drive state, and can transmit the driving force from the engine to the driven wheel. A functional hub clutch device may be adopted.

このタイプのハブクラッチ装置は、例えば、図２に示す４輪駆動車Ｃに採用される。この４輪駆動車Ｃは、エンジン１と、変速機２と、トランスファレバー３によって切替機構４を作動させて２輪駆動状態と４輪駆動状態を切り替えることが可能なトランスファ５を備えている。２輪駆動状態においては、トランスファ５から後側プロペラシャフト６ｂ、後側ディファレンシャル７ｂ、及び、後側車軸８ｂを介して後輪９ｂに駆動力が伝達される一方で、切替機構４の作用によって、トランスファ５から前側プロペラシャフト６ａへの駆動力の伝達が遮断される。その一方で、４輪駆動状態においては、２輪駆動状態のときと同様に、後輪９ｂに駆動力が伝達されるとともに、トランスファ５から前側プロペラシャフト６ａ、前側ディファレンシャル７ａ、前側車軸８ａ（シャフト１１）、及び、ハブクラッチ装置１００を介して、前輪９ａにも駆動力が伝達される。 This type of hub clutch device is adopted in, for example, the four-wheel drive vehicle C shown in FIG. The four-wheel drive vehicle C includes an engine 1, a transmission 2, and a transfer 5 capable of switching between a two-wheel drive state and a four-wheel drive state by operating a switching mechanism 4 by a transfer lever 3. In the two-wheel drive state, the driving force is transmitted from the transfer 5 to the rear wheels 9b via the rear propeller shaft 6b, the rear differential 7b, and the rear axle 8b, while the switching mechanism 4 acts. The transmission of the driving force from the transfer 5 to the front propeller shaft 6a is cut off. On the other hand, in the four-wheel drive state, the driving force is transmitted to the rear wheels 9b as in the two-wheel drive state, and the front propeller shaft 6a, the front differential 7a, and the front axle 8a (shaft) are transmitted from the transfer 5. The driving force is also transmitted to the front wheels 9a via the 11) and the hub clutch device 100.

このハブクラッチ装置１００は、図７及び図８に示すように、エンジンからの駆動力によって軸周りに回転するシャフト１０１と、車輪９ａ（図２参照）とともに軸周りに回転するハブ１０２と、シャフト１０１とハブ１０２との間の回転伝達を接続又は遮断のいずれかに切り替え可能な切替機構１０３を主要な構成要素としている。シャフト１０１及び切替機構１０３は、ハブ１０２及びこのハブ１０２と一体に設けられたカバー１０４及びスピンドル１０５の内部に収納されている。シャフト１０１には、スライドギア１０６が軸方向に相対移動可能かつ軸周りに一体回転可能に設けられている。また、ハブ１０２には、スライドギア１０６と係合可能なアウタギア１０７が軸周りに一体回転可能に設けられている。 As shown in FIGS. 7 and 8, the hub clutch device 100 includes a shaft 101 that rotates about an axis by a driving force from an engine, a hub 102 that rotates about an axis together with wheels 9a (see FIG. 2), and a shaft. The main component is a switching mechanism 103 capable of switching the rotation transmission between the 101 and the hub 102 to either connection or disconnection. The shaft 101 and the switching mechanism 103 are housed inside the hub 102 and the cover 104 and the spindle 105 provided integrally with the hub 102. A slide gear 106 is provided on the shaft 101 so as to be relatively movable in the axial direction and integrally rotatable around the shaft. Further, the hub 102 is provided with an outer gear 107 that can be engaged with the slide gear 106 so as to be integrally rotatable around an axis.

切替機構１０３は、スライドギア１０６をシャフト１０１に対して軸方向に相対移動させて、スライドギア１０６とアウタギア１０７を係合させて、シャフト１０１とハブ１０２との間の回転伝達を可能とする一方で、スライドギア１０６とアウタギア１０７の係合を解除して、前記回転伝達を遮断する機能を有している。 The switching mechanism 103 causes the slide gear 106 to move relative to the shaft 101 in the axial direction to engage the slide gear 106 and the outer gear 107 to enable rotational transmission between the shaft 101 and the hub 102. It has a function of disengaging the slide gear 106 and the outer gear 107 to cut off the rotation transmission.

切替機構１０３には、この切替機構１０３の内部空間（負圧室）を２輪駆動負圧室１０８と４輪駆動負圧室１０９に仕切るダイヤフラム１１０が設けられている。２輪駆動負圧室１０８は、２輪駆動負圧経路１１１を介して２輪駆動負圧ポート１１２に、４輪駆動負圧室１０９は、４輪駆動負圧経路１１３を介して４輪駆動負圧ポート１１４にそれぞれ接続されている。ダイヤフラム１１０の２輪駆動負圧室１０８側には磁性材料からなる円板状の外側補強板１１５が、４輪駆動負圧室１０９側には内側補強板１１６がそれぞれ併設されている。ダイヤフラム１１０、外側補強板１１５及び内側補強板１１６は、リベット１１７で一体化されており、ダイヤフラム１１０の軸方向の移動に伴って、外側補強板１１５及び内側補強板１１６は軸方向に移動するようになっている。 The switching mechanism 103 is provided with a diaphragm 110 that partitions the internal space (negative pressure chamber) of the switching mechanism 103 into a two-wheel drive negative pressure chamber 108 and a four-wheel drive negative pressure chamber 109. The two-wheel drive negative pressure chamber 108 is connected to the two-wheel drive negative pressure port 112 via the two-wheel drive negative pressure path 111, and the four-wheel drive negative pressure chamber 109 is four-wheel drive via the four-wheel drive negative pressure path 113. Each is connected to a negative pressure port 114. A disk-shaped outer reinforcing plate 115 made of a magnetic material is provided on the two-wheel drive negative pressure chamber 108 side of the diaphragm 110, and an inner reinforcing plate 116 is provided on the four-wheel drive negative pressure chamber 109 side. The diaphragm 110, the outer reinforcing plate 115 and the inner reinforcing plate 116 are integrated by a rivet 117, so that the outer reinforcing plate 115 and the inner reinforcing plate 116 move in the axial direction as the diaphragm 110 moves in the axial direction. It has become.

カバー１０４の内部には、磁性材料からなるダイヤフラムカバー１１８が固定されており、このダイヤフラムカバー１１８の内周端部に、外側補強板１１５に臨むように起立する円筒状のフランジ部１１８ａが形成されている。ダイヤフラムカバー１１８には磁石１１９が併設されており、この磁石１１９によってダイヤフラムカバー１１８（フランジ部１１８ａ）には磁性が付与されている。ダイヤフラムカバー１１８と外側補強板１１５との間には、コイルばね１２０が介装されている。このコイルばね１２０は、外側補強板１１５（ダイヤフラム１１０、内側補強板１１６）をダイヤフラムカバー１１８と離間させる方向に付勢している。内側補強板１１６の外周縁側には、スライドギア１０６が軸方向に一体移動可能に設けられており、内側補強板１１６の軸方向への移動に伴って、スライドギア１０６も同方向に移動する。 A diaphragm cover 118 made of a magnetic material is fixed to the inside of the cover 104, and a cylindrical flange portion 118a standing upright so as to face the outer reinforcing plate 115 is formed at the inner peripheral end portion of the diaphragm cover 118. ing. A magnet 119 is attached to the diaphragm cover 118, and magnetism is imparted to the diaphragm cover 118 (flange portion 118a) by the magnet 119. A coil spring 120 is interposed between the diaphragm cover 118 and the outer reinforcing plate 115. The coil spring 120 urges the outer reinforcing plate 115 (diaphragm 110, inner reinforcing plate 116) in a direction away from the diaphragm cover 118. A slide gear 106 is provided on the outer peripheral edge side of the inner reinforcing plate 116 so as to be integrally movable in the axial direction, and the slide gear 106 also moves in the same direction as the inner reinforcing plate 116 moves in the axial direction.

２輪駆動状態においては、図７に示すように、２輪駆動負圧室１０８が負圧状態とされて、ダイヤフラム１１０が２輪駆動負圧室１０８側に移動する。この移動に伴って、スライドギア１０６とアウタギア１０７の係合が解除されて、シャフト１０１とハブ１０２との間の回転力の伝達が遮断された２輪駆動状態に切り替えられるとともに、外側補強板１１５が磁性を有するダイヤフラムカバー１１８のフランジ部１１８ａの先端平面に磁力によって吸着される。２輪駆動状態への切り替えが完了すると、２輪駆動負圧室１０８は大気開放され、磁石１１９の吸着力のみによって２輪駆動状態が維持される。 In the two-wheel drive state, as shown in FIG. 7, the two-wheel drive negative pressure chamber 108 is in the negative pressure state, and the diaphragm 110 moves to the two-wheel drive negative pressure chamber 108 side. Along with this movement, the slide gear 106 and the outer gear 107 are disengaged to switch to a two-wheel drive state in which the transmission of the rotational force between the shaft 101 and the hub 102 is cut off, and the outer reinforcing plate 115. Is attracted by magnetic force to the tip plane of the flange portion 118a of the diaphragm cover 118 having magnetism. When the switching to the two-wheel drive state is completed, the two-wheel drive negative pressure chamber 108 is opened to the atmosphere, and the two-wheel drive state is maintained only by the attractive force of the magnet 119.

その一方で、４輪駆動状態においては、図８に示すように、４輪駆動負圧室１０９が負圧状態とされて、ダイヤフラム１１０が４輪駆動負圧室１０９側に移動する。この移動に伴って、スライドギア１０６とアウタギア１０７が係合して、シャフト１０１からハブ１０２への回転力の伝達が可能な４輪駆動状態に切り替えられる。４輪駆動状態への切り替えが完了すると、４輪駆動負圧室１０９は大気開放され、コイルばね１２０の付勢力のみによって４輪駆動状態が維持される。 On the other hand, in the four-wheel drive state, as shown in FIG. 8, the four-wheel drive negative pressure chamber 109 is set to the negative pressure state, and the diaphragm 110 moves to the four-wheel drive negative pressure chamber 109 side. Along with this movement, the slide gear 106 and the outer gear 107 are engaged with each other to switch to a four-wheel drive state in which the rotational force can be transmitted from the shaft 101 to the hub 102. When the switching to the four-wheel drive state is completed, the four-wheel drive negative pressure chamber 109 is opened to the atmosphere, and the four-wheel drive state is maintained only by the urging force of the coil spring 120.

このように、２輪駆動状態又は４輪駆動状態への切り替えとともに、各負圧室１０８、１０９を大気開放することによって、各負圧室１０８、１０９の気密を確保するシール材１２１、１２２、１２３に常に負荷がかかって、その劣化が進行したり、負圧によって装置内部に泥水が吸い込まれたりするのを防止している。 In this way, the sealing materials 121, 122, which secure the airtightness of the negative pressure chambers 108, 109 by opening the negative pressure chambers 108, 109 to the atmosphere while switching to the two-wheel drive state or the four-wheel drive state, A load is constantly applied to 123 to prevent its deterioration from progressing and muddy water from being sucked into the device due to negative pressure.

特開２０１６−２０３８９５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-203895

特許文献１に係る構成においては、図７に示すように、ダイヤフラムカバー１１８のフランジ部１１８ａの先端と、外側補強板１１５との間が平面接触の状態となっているのが理想である。ところが、フランジ部１１８ａ又は外側補強板１１５の加工精度に起因して、これらの表面にうねりや傾きがあると、両者の間の接触面積が平面接触しているときと比較して大きく減少し、両者の間に部分的に隙間が生じることがある。すると、２輪駆動状態の吸着時における保持姿勢（接触状態）が不安定となり、この外側補強板１１５を磁石１１９の磁力で確実に吸着させるための切り替え作動負圧が、製品ごとに大きくばらつく虞がある。 In the configuration according to Patent Document 1, as shown in FIG. 7, it is ideal that the tip of the flange portion 118a of the diaphragm cover 118 and the outer reinforcing plate 115 are in a plane contact state. However, due to the processing accuracy of the flange portion 118a or the outer reinforcing plate 115, if the surfaces have waviness or inclination, the contact area between them is greatly reduced as compared with the case where they are in flat contact. There may be a partial gap between the two. Then, the holding posture (contact state) at the time of adsorption in the two-wheel drive state becomes unstable, and the switching operation negative pressure for reliably attracting the outer reinforcing plate 115 by the magnetic force of the magnet 119 may vary greatly from product to product. There is.

そこで、この発明は、切り替え作動負圧のばらつきを低減して、安定的に駆動状態の切り替えを行うことを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to reduce the variation in the switching operation negative pressure and to stably switch the drive state.

この課題を解決するために、この発明においては、スライドギアが軸方向に相対移動可能かつ軸周りに一体回転可能に設けられた、駆動源からの駆動力によって軸周りに回転するシャフトと、前記スライドギアと係合可能なアウタギアが軸周りに一体回転可能に設けられた、車輪とともに軸周りに回転するハブと、前記スライドギアを前記シャフトに対して軸方向に相対移動させて、前記スライドギアと前記アウタギアが係合した係合状態と、前記スライドギアと前記アウタギアが離れた解除状態のいずれかの状態に切り替える切替機構と、を有し、前記切替機構が、前記スライドギア側又は前記アウタギア側の一方に設けられ、磁石によって磁力を付与される吸着部と、前記スライドギア側又は前記アウタギア側の前記一方とは反対の他方に設けられ、前記吸着部によって吸着される被吸着部と、を有し、前記被吸着部に、前記吸着部の当接を部分的に阻止する穴加工部が形成されているハブクラッチ装置を構成した。 In order to solve this problem, in the present invention, a shaft that is provided so that the slide gear can move relative to the axial direction and can rotate integrally around the shaft, and the shaft that rotates around the shaft by a driving force from a drive source, An outer gear that can be engaged with the slide gear is provided so as to be integrally rotatable around the shaft, and a hub that rotates around the shaft together with the wheels and the slide gear are moved relative to the shaft in the axial direction to move the slide gear. The switching mechanism has a switching mechanism for switching between an engaged state in which the outer gear is engaged and a release state in which the slide gear and the outer gear are separated from each other, and the switching mechanism is on the slide gear side or the outer gear. A suction portion provided on one side and to which a magnetic force is applied by a magnet, and a suction portion provided on the slide gear side or the other side opposite to the one on the outer gear side and attracted by the suction portion. A hub clutch device is configured in which a hole-machined portion is formed in the suctioned portion to partially prevent the suction portion from coming into contact with the suction portion.

このように、穴加工部を形成することにより、吸着部と被吸着部が全面で接触した場合と比較して、両者間の接触面積を減らすことができるため、吸着部及び被吸着部のうねりや傾き等の表面状態の影響を極力小さくすることができる。これにより、吸着部と被吸着部との接触状態が安定し、所定の作動負圧でスライドギアの切り替えを確実に行うことができる。このため、この切り替え作動負圧の製品ごとのばらつきを低減して、安定した吸着状態を確保することができる。 By forming the hole-machined portion in this way, the contact area between the suction portion and the suctioned portion can be reduced as compared with the case where the suction portion and the suctioned portion are in full contact with each other. The influence of surface conditions such as tilt and inclination can be minimized. As a result, the contact state between the suction portion and the suctioned portion is stabilized, and the slide gear can be reliably switched with a predetermined operating negative pressure. Therefore, it is possible to reduce the variation of the switching operation negative pressure for each product and secure a stable adsorption state.

前記構成においては、前記吸着部と前記被吸着部とを軸方向に相対移動させて、前記係合状態と前記解除状態を切り替える際に負圧を与える負圧室を、前記係合状態とする際に負圧とする係合負圧室と、前記解除状態とする際に負圧とする解除負圧室に仕切るダイヤフラムをさらに有し、前記吸着部が、前記切替機構を覆うダイヤフラムカバーに形成された、先端が前記被吸着部に臨むフランジ部であり、前記被吸着部が、前記ダイヤフラム側に設けられ、このダイヤフラムとともに軸方向に移動する補強板である構成とすることができる。 In the above configuration, the negative pressure chamber that applies negative pressure when switching between the engaged state and the disengaged state by relatively moving the suction portion and the suctioned portion in the axial direction is defined as the engaging state. It further has a diaphragm that divides the engaging negative pressure chamber into a negative pressure chamber and the release negative pressure chamber into which the negative pressure is applied when the release state is released, and the suction portion is formed on the diaphragm cover covering the switching mechanism. The flange portion whose tip faces the suctioned portion, and the suctioned portion is provided on the diaphragm side and may be a reinforcing plate that moves in the axial direction together with the diaphragm.

この補強板への穴加工部の形成は容易であるため、その加工コストを抑制することが可能となる。 Since it is easy to form a hole-machined portion in the reinforcing plate, it is possible to suppress the processing cost.

前記各構成においては、前記穴加工部が３箇所以上に形成されている構成とすることができる。 In each of the above configurations, the hole processing portion may be formed at three or more locations.

このように、３箇所以上の穴加工部を形成することにより、吸着部と被吸着部の表面状態の影響を一層小さくすることができ、両者間の安定した吸着状態を確保することができる。この穴加工部の数は３箇所以上であれば特に限定されないが、３箇所とすることにより高い安定性を確保できる場合がある。 By forming the hole-machined portions at three or more locations in this way, the influence of the surface states of the suction portion and the suctioned portion can be further reduced, and a stable suction state between the two can be ensured. The number of the holes to be machined is not particularly limited as long as it is three or more, but high stability may be ensured by setting the number to three.

この発明に係るハブクラッチ装置は、上記のように被吸着部に穴加工部を形成して、吸着部と被吸着部との間の接触面積を減らしたので、吸着部及び被吸着部のうねりや傾き等の表面状態の影響を極力小さくすることができる。このため、吸着部と被吸着部との接触状態が安定し、吸着状態と非吸着状態を切り替える際の切り替え作動負圧の製品ごとのばらつきを低減して、安定した吸着状態を確保することができる。 In the hub clutch device according to the present invention, the hole-machined portion is formed in the suctioned portion as described above to reduce the contact area between the suctioned portion and the suctioned portion, so that the suctioned portion and the suctioned portion swell. The influence of surface conditions such as tilt and tilt can be minimized. For this reason, the contact state between the suction part and the suctioned part is stable, and the switching operation when switching between the suction state and the non-suction state can reduce the variation of the negative pressure between products and secure a stable suction state. it can.

この発明に係るハブクラッチ装置の一実施形態を示す縦断面図A vertical sectional view showing an embodiment of a hub clutch device according to the present invention. 図１に示すハブクラッチ装置を採用した４輪駆動車の一例を示す全体構成図Overall configuration diagram showing an example of a four-wheel drive vehicle using the hub clutch device shown in FIG. 吸着部と被吸着部の接触部の要部を示す断面図Cross-sectional view showing the main part of the contact part between the suction part and the suction part 図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図Sectional view taken along line IV-IV in FIG. ハブクラッチ装置の要部を示す縦断面図（２輪駆動状態）Vertical cross-sectional view showing the main parts of the hub clutch device (two-wheel drive state) ハブクラッチ装置の要部を示す縦断面図（４輪駆動状態）Vertical cross-sectional view showing the main parts of the hub clutch device (four-wheel drive state) 従来技術に係るハブクラッチ装置の一例を示す縦断面図（２輪駆動状態）Vertical cross-sectional view showing an example of a hub clutch device according to the prior art (two-wheel drive state) 従来技術に係るハブクラッチ装置の一例を示す縦断面図（４輪駆動状態）Vertical cross-sectional view showing an example of a hub clutch device according to the prior art (four-wheel drive state)

この発明に係るハブクラッチ装置の一実施形態を図１に示す。このハブクラッチ装置は、例えば、図２に示す４輪駆動車Ｃに採用される。この４輪駆動車Ｃは、上記において説明したように、エンジン１と、変速機２と、トランスファレバー３によって切替機構４を作動させて２輪駆動状態と４輪駆動状態を切り替えることが可能なトランスファ５を備えている。 An embodiment of the hub clutch device according to the present invention is shown in FIG. This hub clutch device is adopted in, for example, the four-wheel drive vehicle C shown in FIG. As described above, the four-wheel drive vehicle C can switch between the two-wheel drive state and the four-wheel drive state by operating the switching mechanism 4 by the engine 1, the transmission 2, and the transfer lever 3. It is equipped with a transfer 5.

２輪駆動状態においては、トランスファ５から後側プロペラシャフト６ｂ、後側ディファレンシャル７ｂ、及び、後側車軸８ｂを介して後輪９ｂに駆動力が伝達される一方で、切替機構４の作用によって、トランスファ５から前側プロペラシャフト６ａへの駆動力の伝達が遮断される。その一方で、４輪駆動状態においては、２輪駆動状態のときと同様に、後輪９ｂに駆動力が伝達されるとともに、トランスファ５から前側プロペラシャフト６ａ、前側ディファレンシャル７ａ、前側車軸８ａ（シャフト１１）、及び、ハブクラッチ装置１０を介して、前輪９ａにも駆動力が伝達される。 In the two-wheel drive state, the driving force is transmitted from the transfer 5 to the rear wheels 9b via the rear propeller shaft 6b, the rear differential 7b, and the rear axle 8b, while the action of the switching mechanism 4 causes the driving force to be transmitted. The transmission of the driving force from the transfer 5 to the front propeller shaft 6a is cut off. On the other hand, in the four-wheel drive state, the driving force is transmitted to the rear wheels 9b as in the two-wheel drive state, and the front propeller shaft 6a, the front differential 7a, and the front axle 8a (shaft) are transmitted from the transfer 5. The driving force is also transmitted to the front wheels 9a via the 11) and the hub clutch device 10.

このハブクラッチ装置１０は、駆動源１としてのエンジン（以下において、駆動源１と同じ符号を付する。）の駆動力によって軸周りに回転するシャフト１１と、車輪９ａ（図２参照）とともに軸周りに回転するハブ１２と、シャフト１１とハブ１２との間の回転伝達の切り替えを行う切替機構１３を主要な構成要素としている。シャフト１１及び切替機構１３は、ハブ１２及びこのハブ１２と一体に設けられたカバー１４及びスピンドル１５の内部に収納されている。ハブ１２とカバー１４は、ボルト１６によって一体に締結されている。 The hub clutch device 10 includes a shaft 11 that rotates around an axis by the driving force of an engine as a drive source 1 (hereinafter, the same reference numerals as those of the drive source 1), and a shaft together with wheels 9a (see FIG. 2). The hub 12 that rotates around and the switching mechanism 13 that switches the rotation transmission between the shaft 11 and the hub 12 are the main components. The shaft 11 and the switching mechanism 13 are housed inside the hub 12 and the cover 14 and the spindle 15 provided integrally with the hub 12. The hub 12 and the cover 14 are integrally fastened by the bolt 16.

ハブ１２とスピンドル１５の間には、軸受１７が介在して設けられており、ハブ１２とスピンドル１５は、軸周りに相対回転可能となっている。また、シャフト１１にはブッシュ１８が設けられており、このシャフト１１がスピンドル１５に対してスムーズに軸周りに回転し得るようになっている。 A bearing 17 is provided between the hub 12 and the spindle 15, and the hub 12 and the spindle 15 can rotate relative to each other around an axis. Further, the shaft 11 is provided with a bush 18, so that the shaft 11 can smoothly rotate about the axis with respect to the spindle 15.

シャフト１１には、リング状のスライドギア１９が設けられている。シャフト１１の外径面及びスライドギア１９の内径面には、セレーション１１ａ、１９ａが形成されている。このセレーション１１ａ、１９ａ同士の嵌合によって、スライドギア１９はシャフト１１に対して軸方向に相対移動可能かつ軸周りに一体回転可能となっている。また、スライドギア１９の外径面には、スプライン歯１９ｂが形成されている。 A ring-shaped slide gear 19 is provided on the shaft 11. Serrations 11a and 19a are formed on the outer diameter surface of the shaft 11 and the inner diameter surface of the slide gear 19. By fitting the serrations 11a and 19a together, the slide gear 19 can move relative to the shaft 11 in the axial direction and can rotate integrally around the shaft 11. Further, spline teeth 19b are formed on the outer diameter surface of the slide gear 19.

カバー１４の内部には、ハブ１２と軸周りに一体回転可能な、リング状のアウタギア２０と、このアウタギア２０と軸方向に隣り合うようにリング状のスリーブ２１が組み込まれている。アウタギア２０とスリーブ２１の間には、シール部材２２が設けられており、気密が図られている。アウタギア２０の内径面には、スプライン歯２０ａが形成されている。このスプライン歯２０ａは、スライドギア１９に形成されたスプライン歯１９ｂと係合可能となっている。 Inside the cover 14, a ring-shaped outer gear 20 that can rotate integrally with the hub 12 around an axis and a ring-shaped sleeve 21 that is adjacent to the outer gear 20 in the axial direction are incorporated. A seal member 22 is provided between the outer gear 20 and the sleeve 21 to ensure airtightness. Spline teeth 20a are formed on the inner diameter surface of the outer gear 20. The spline teeth 20a can be engaged with the spline teeth 19b formed on the slide gear 19.

スライドギア１９に形成されたスプライン歯１９ｂとアウタギア２０に形成されたスプライン歯２０ａが係合した状態でシャフト１１を軸周りに回転すると、その回転力が、スライドギア１９及びアウタギア２０を介して、ハブ１２に伝達される。 When the shaft 11 is rotated about an axis in a state where the spline teeth 19b formed on the slide gear 19 and the spline teeth 20a formed on the outer gear 20 are engaged, the rotational force is applied to the slide gear 19 and the outer gear 20 via the slide gear 19 and the outer gear 20. It is transmitted to the hub 12.

切替機構１３は、スライドギア１９をシャフト１１に対して軸方向に相対移動させて、スライドギア１９とアウタギア２０が係合した係合状態と、スライドギア１９とアウタギア２０が離れた解除状態のいずれかの状態に切り替える機能を有している。 The switching mechanism 13 moves the slide gear 19 relative to the shaft 11 in the axial direction, and either the engaged state in which the slide gear 19 and the outer gear 20 are engaged or the released state in which the slide gear 19 and the outer gear 20 are separated from each other. It has a function to switch to that state.

切替機構１３には、この切替機構１３の内部空間（負圧室）を、スライドギア１９とアウタギア２０の係合を解除する際に負圧となる解除負圧室２３としての２輪駆動負圧室（以下において、解除負圧室２３と同じ符号を付する。）と、スライドギア１９とアウタギア２０を係合させる際に負圧となる係合負圧室２４としての４輪駆動負圧室（以下において、係合負圧室２４と同じ符号を付する。）に仕切るダイヤフラム２５が設けられている。 In the switching mechanism 13, the internal space (negative pressure chamber) of the switching mechanism 13 is driven by two wheels as a negative pressure chamber 23 that becomes a negative pressure when the slide gear 19 and the outer gear 20 are disengaged. A four-wheel drive negative pressure chamber as an engaging negative pressure chamber 24 that becomes a negative pressure when the chamber (hereinafter, the same reference numeral as the release negative pressure chamber 23 is assigned) and the slide gear 19 and the outer gear 20 are engaged. (Hereinafter, the same reference numerals as those of the engaging negative pressure chamber 24 are given.) A diaphragm 25 for partitioning is provided.

２輪駆動負圧室２３は、２輪駆動負圧経路２６を介して２輪駆動負圧ポート２７に、４輪駆動負圧室２４は、４輪駆動負圧経路２８を介して４輪駆動負圧ポート２９にそれぞれ接続されている。２輪駆動負圧経路２６及び４輪駆動負圧経路２８には、タイマ制御される遮断弁（図示せず）が設けられている。この遮断弁は、２輪駆動負圧経路２６又は４輪駆動負圧経路２８の負圧が、予めタイマ設定した所定時間を経過したときに作動して、負圧状態の２輪駆動負圧室２３又は４輪駆動負圧室２４を大気開放するようになっている。 The two-wheel drive negative pressure chamber 23 is connected to the two-wheel drive negative pressure port 27 via the two-wheel drive negative pressure path 26, and the four-wheel drive negative pressure chamber 24 is four-wheel drive via the four-wheel drive negative pressure path 28. It is connected to each of the negative pressure ports 29. A timer-controlled shutoff valve (not shown) is provided in the two-wheel drive negative pressure path 26 and the four-wheel drive negative pressure path 28. This shutoff valve operates when the negative pressure of the two-wheel drive negative pressure path 26 or the four-wheel drive negative pressure path 28 elapses for a predetermined time set in advance by a timer, and the two-wheel drive negative pressure chamber in the negative pressure state. The 23 or four-wheel drive negative pressure chamber 24 is opened to the atmosphere.

ダイヤフラム２５の２輪駆動負圧室２３側には補強板３０としての外側補強板（以下において、補強板３０と同じ符号を付する。）が、４輪駆動負圧室２４側には内側補強板３１がそれぞれ併設されている。ダイヤフラム２５、外側補強板３０、及び、内側補強板３１は、リベット３２で一体化されている。そして、ダイヤフラム２５の軸方向の移動に伴って、外側補強板３０及び内側補強板３１は、軸方向に一体に移動する。 An outer reinforcing plate as a reinforcing plate 30 (hereinafter, the same reference numerals as those of the reinforcing plate 30) is provided on the two-wheel drive negative pressure chamber 23 side of the diaphragm 25, and an inner reinforcement is provided on the four-wheel drive negative pressure chamber 24 side. Boards 31 are attached to each. The diaphragm 25, the outer reinforcing plate 30, and the inner reinforcing plate 31 are integrated by a rivet 32. Then, as the diaphragm 25 moves in the axial direction, the outer reinforcing plate 30 and the inner reinforcing plate 31 move integrally in the axial direction.

図４に示すように、後述するダイヤフラムカバー３３のフランジ部３４（吸着部３５）によって吸着される、外側補強板３０の被吸着部３６には、吸着部３５との当接を部分的に阻止する穴加工部３７が形成されている。この穴加工部３７は、周方向に所定間隔を空けて形成された、被吸着部３６の表裏面に貫通する３個の貫通孔（以下、穴加工部３７と同じ符号を付する。）である。各貫通孔３７は、円環状の吸着部３５に沿ってカーブを描く長孔である。 As shown in FIG. 4, the suctioned portion 36 of the outer reinforcing plate 30 sucked by the flange portion 34 (sucking portion 35) of the diaphragm cover 33 described later partially prevents the contact with the suction portion 35. A hole processing portion 37 is formed. The hole processing portion 37 is formed by three through holes (hereinafter, the same reference numerals as those of the hole processing portion 37) penetrating the front and back surfaces of the suctioned portion 36, which are formed at predetermined intervals in the circumferential direction. is there. Each through hole 37 is an elongated hole that draws a curve along the annular suction portion 35.

フランジ部３４や外側補強板３０は、機械加工によって形成されるため、その加工精度に起因して、その表面にうねりや傾きが生じる場合がある。この場合、両者の間に部分的な隙間が生じ、吸着時の保持姿勢（接触状態）が不安定となり、切り替え作動負圧の製品ごとのばらつきが生じることがある。このように、貫通孔３７を形成すると、この貫通孔３７を形成しない場合と比較して、吸着部３５（フランジ部３４）と被吸着部３６（外側補強板３０）との間の接触面積を減らすことができ、吸着部３５及び被吸着部３６のうねりや傾き等の表面状態の影響を極力小さくすることができる。このため、吸着部３５と被吸着部３６との接触状態が安定し、吸着状態と非吸着状態を切り替える際の切り替え作動負圧の製品ごとのばらつきを低減して、安定した吸着状態を確保することができる。 Since the flange portion 34 and the outer reinforcing plate 30 are formed by machining, the surface of the flange portion 34 and the outer reinforcing plate 30 may be wavy or inclined due to the machining accuracy. In this case, a partial gap is generated between the two, the holding posture (contact state) at the time of suction becomes unstable, and the switching operation negative pressure may vary from product to product. When the through hole 37 is formed in this way, the contact area between the suction portion 35 (flange portion 34) and the suctioned portion 36 (outer reinforcing plate 30) is increased as compared with the case where the through hole 37 is not formed. It can be reduced, and the influence of the surface condition such as the waviness and inclination of the suction portion 35 and the suctioned portion 36 can be minimized. Therefore, the contact state between the suction portion 35 and the suctioned portion 36 is stable, and the variation of the switching operation negative pressure when switching between the suction state and the non-adsorption state is reduced for each product to ensure a stable suction state. be able to.

カバー１４の内部には、切替機構１３を覆うリング状のダイヤフラムカバー３３が固定されている。ダイヤフラムカバー３３は、磁性材料から構成されている。ダイヤフラムカバー３３の内周縁には、先端が外側補強板３０に臨み、この外側補強板３０を吸着する円環状のフランジ部３４が形成されている。フランジ部３４の近傍には、磁石３８が設けられている。フランジ部３４は、この磁石３８によって磁化されており、外側補強板３０の被吸着部３６を磁力で吸着する吸着部３５として機能する。 Inside the cover 14, a ring-shaped diaphragm cover 33 that covers the switching mechanism 13 is fixed. The diaphragm cover 33 is made of a magnetic material. An annular flange portion 34 having a tip facing the outer reinforcing plate 30 and adsorbing the outer reinforcing plate 30 is formed on the inner peripheral edge of the diaphragm cover 33. A magnet 38 is provided in the vicinity of the flange portion 34. The flange portion 34 is magnetized by the magnet 38, and functions as a suction portion 35 that magnetically attracts the suctioned portion 36 of the outer reinforcing plate 30.

ダイヤフラムカバー３４と外側補強板３０との間には、コイルばね３９が介装されている。このコイルばね３９は、外側補強板３０、ダイヤフラム２５、及び、内側補強板３１をダイヤフラムカバー３４と離間させる方向に付勢している。内側補強板３１の外周縁側には、スライドギア１９が軸方向に一体移動可能に設けられており、内側補強板３１の軸方向の移動に伴って、スライドギア１９も同方向に移動する。 A coil spring 39 is interposed between the diaphragm cover 34 and the outer reinforcing plate 30. The coil spring 39 urges the outer reinforcing plate 30, the diaphragm 25, and the inner reinforcing plate 31 in a direction to separate them from the diaphragm cover 34. A slide gear 19 is provided on the outer peripheral edge side of the inner reinforcing plate 31 so as to be integrally movable in the axial direction, and the slide gear 19 also moves in the same direction as the inner reinforcing plate 31 moves in the axial direction.

２輪駆動負圧室２３を負圧状態とすると、図５に示すように、ダイヤフラム２５が２輪駆動負圧室２３側に移動する。この移動に伴って、スライドギア１９とアウタギア２０の係合が解除されて、シャフト１１とハブ１２との間の回転力の伝達が遮断された２輪駆動状態に切り替えられる。この切り替え後に所定時間が経過すると、２輪駆動負圧経路２６に設けられたタイマ（図示せず）が作動し、２輪駆動負圧室２３は大気開放される。そして、外側補強板３０の被吸着部３６が、フランジ部３４の吸着部３５の磁力によって吸着され、この吸着力のみによって２輪駆動状態が維持される。 When the two-wheel drive negative pressure chamber 23 is in the negative pressure state, the diaphragm 25 moves to the two-wheel drive negative pressure chamber 23 side as shown in FIG. Along with this movement, the engagement between the slide gear 19 and the outer gear 20 is released, and the two-wheel drive state is switched in which the transmission of the rotational force between the shaft 11 and the hub 12 is cut off. When a predetermined time elapses after this switching, a timer (not shown) provided in the two-wheel drive negative pressure path 26 operates, and the two-wheel drive negative pressure chamber 23 is opened to the atmosphere. Then, the suctioned portion 36 of the outer reinforcing plate 30 is attracted by the magnetic force of the suction portion 35 of the flange portion 34, and the two-wheel drive state is maintained only by this suction force.

２輪駆動状態において、４輪駆動負圧室２４を負圧状態とすると、図６に示すように、ダイヤフラム２５が４輪駆動負圧室２４側に移動する。この移動に伴って、スライドギア１９とアウタギア２０が係合して、シャフト１１からハブ１２への回転力の伝達が可能な４輪駆動状態に切り替えられる。この切り替え後に所定時間が経過すると、４輪駆動負圧経路２８に設けられた前記タイマが作動し、４輪駆動負圧室２４は大気開放される。そして、コイルばね３９の付勢力のみによって４輪駆動状態が維持される。 When the four-wheel drive negative pressure chamber 24 is in the negative pressure state in the two-wheel drive state, the diaphragm 25 moves to the four-wheel drive negative pressure chamber 24 side as shown in FIG. Along with this movement, the slide gear 19 and the outer gear 20 are engaged with each other to switch to a four-wheel drive state in which the rotational force can be transmitted from the shaft 11 to the hub 12. When a predetermined time elapses after this switching, the timer provided in the four-wheel drive negative pressure path 28 operates, and the four-wheel drive negative pressure chamber 24 is opened to the atmosphere. Then, the four-wheel drive state is maintained only by the urging force of the coil spring 39.

このように、２輪駆動状態又は４輪駆動状態への切り替えとともに、２輪駆動負圧室２３及び４輪駆動負圧室２４を大気開放することによって、各負圧室２３、２４の気密を確保するシール材４０、４１、４２に常に負荷がかかって、その劣化が進行したり、負圧によって装置内部に泥水が吸い込まれたりするのを極力防止することができる。 In this way, by switching to the two-wheel drive state or the four-wheel drive state and opening the two-wheel drive negative pressure chamber 23 and the four-wheel drive negative pressure chamber 24 to the atmosphere, the airtightness of the negative pressure chambers 23 and 24 is improved. It is possible to prevent the sealing materials 40, 41, and 42 to be secured from being constantly loaded and deteriorated, or to prevent muddy water from being sucked into the device due to negative pressure as much as possible.

上記の実施形態に係るハブクラッチ装置１０はあくまでも例示であって、切り替え作動負圧のばらつきを低減して、安定的に駆動状態の切り替えを行う、というこの発明の課題を解決し得る限りにおいて、各構成部材の形状、配置などを適宜変更することができる。 The hub clutch device 10 according to the above embodiment is merely an example, and as long as the problem of the present invention of reducing the variation in the switching operation negative pressure and stably switching the driving state can be solved, The shape, arrangement, etc. of each component can be changed as appropriate.

例えば、上記の実施形態においては、穴加工部３７として貫通孔３７を例示したが、フランジ部３４と外側補強板３０との間で非接触の部分が形成されていればよく、例えば、有底の凹部とすることもできる。また、穴加工部３７の個数、形状、大きさ等も適宜変更することができる。 For example, in the above embodiment, the through hole 37 is illustrated as the hole processing portion 37, but a non-contact portion may be formed between the flange portion 34 and the outer reinforcing plate 30, for example, a bottomed portion. It can also be a recess of. Further, the number, shape, size and the like of the hole processing portions 37 can be changed as appropriate.

１駆動源（エンジン）
９ａ車輪（前輪）
１１シャフト
１２ハブ
１３切替機構
１９スライドギア
２０アウタギア
２１スリーブ
２３解除負圧室（２輪駆動負圧室）
２４係合負圧室（４輪駆動負圧室）
２５ダイヤフラム
３０補強板（外側補強板）
３３ダイヤフラムカバー
３４フランジ部
３５吸着部
３６被吸着部
３７穴加工部（貫通孔）
３８磁石 1 Drive source (engine)
9a wheels (front wheels)
11 Shaft 12 Hub 13 Switching mechanism 19 Slide gear 20 Outer gear 21 Sleeve 23 Release negative pressure chamber (two-wheel drive negative pressure chamber)
24 Engagement negative pressure chamber (four-wheel drive negative pressure chamber)
25 Diaphragm 30 Reinforcing plate (outer reinforcing plate)
33 Diaphragm cover 34 Flange part 35 Suction part 36 Suction part 37 Hole processing part (through hole)
38 magnet

Claims

スライドギア（１９）が軸方向に相対移動可能かつ軸周りに一体回転可能に設けられた、駆動源（１）からの駆動力によって軸周りに回転するシャフト（１１）と、
前記スライドギア（１９）と係合可能なアウタギア（２０）が軸周りに一体回転可能に設けられた、車輪（９ａ）とともに軸周りに回転するハブ（１２）と、
前記スライドギア（１９）を前記シャフト（１１）に対して軸方向に相対移動させて、前記スライドギア（１９）と前記アウタギア（２０）が係合した係合状態と、前記スライドギア（１９）と前記アウタギア（２０）が離れた解除状態のいずれかの状態に切り替える切替機構（１３）と、
を有し、前記切替機構（１３）が、
前記スライドギア（１９）側又は前記アウタギア（２０）側の一方に設けられ、磁石（３８）によって磁力を付与される吸着部（３５）と、
前記スライドギア（１９）側又は前記アウタギア（２０）側の前記一方とは反対の他方に設けられ、前記吸着部（３５）によって吸着される被吸着部（３６）と、
を有し、前記被吸着部（３６）に、前記吸着部（３５）の当接を部分的に阻止する穴加工部（３７）が形成されているハブクラッチ装置。 A shaft (11) that is provided so that the slide gear (19) can move relative to the axial direction and can rotate integrally around the shaft, and that rotates around the shaft by a driving force from the drive source (1).
An outer gear (20) that can be engaged with the slide gear (19) is provided so as to be integrally rotatable around the shaft, and a hub (12) that rotates around the shaft together with the wheel (9a).
The slide gear (19) is moved relative to the shaft (11) in the axial direction to engage the slide gear (19) and the outer gear (20) in an engaged state, and the slide gear (19). And the switching mechanism (13) that switches the outer gear (20) to any of the separated states.
The switching mechanism (13) has
A suction portion (35) provided on either the slide gear (19) side or the outer gear (20) side and to which a magnetic force is applied by a magnet (38).
A suctioned portion (36) provided on the slide gear (19) side or the other side opposite to the one on the outer gear (20) side and sucked by the suction portion (35).
A hub clutch device having a hole-machined portion (37) formed in the suctioned portion (36) to partially prevent the suction portion (35) from abutting.

前記吸着部（３５）と前記被吸着部（３６）とを軸方向に相対移動させて、前記係合状態と前記解除状態を切り替える際に負圧を与える負圧室を、前記係合状態とする際に負圧とする係合負圧室（２４）と、前記解除状態とする際に負圧とする解除負圧室（２３）に仕切るダイヤフラム（２５）をさらに有し、
前記吸着部（３５）が、前記切替機構（１３）を覆うダイヤフラムカバー（３３）に形成された、先端が前記被吸着部（３６）に臨むフランジ部（３４）であり、前記被吸着部（３６）が、前記ダイヤフラム（２５）に設けられ、このダイヤフラム（２５）とともに軸方向に移動する補強板（３０）である請求項１に記載のハブクラッチ装置。 A negative pressure chamber that applies a negative pressure when switching between the engaged state and the disengaged state by relatively moving the suction portion (35) and the suctioned portion (36) in the axial direction is referred to as the engaged state. Further, it has a diaphragm (25) for partitioning into an engaging negative pressure chamber (24) that creates a negative pressure when the pressure is applied and a release negative pressure chamber (23) that creates a negative pressure when the release state is established.
The suction portion (35) is a flange portion (34) formed on a diaphragm cover (33) covering the switching mechanism (13) and having a tip facing the suctioned portion (36). 36) The hub clutch device according to claim 1, wherein the hub clutch device is provided on the diaphragm (25) and is a reinforcing plate (30) that moves in the axial direction together with the diaphragm (25).

前記穴加工部（３７）が３箇所以上に形成されている請求項１又は２に記載のハブクラッチ装置。 The hub clutch device according to claim 1 or 2, wherein the hole processing portion (37) is formed at three or more locations.