(57)【要約】      （修正有）【課題】フリーホールハブの作動の安定化を図ることである。【解決手段】ハブハウジング６の内部にアウタギヤ７と、軸方向外側にスリーブ８とを組込み、対向面間をシール部材１０の組込みによってシールする。前側車軸１にスライドギヤ１１をスライド自在に嵌合し、スライドギヤの外径面に環状のシール溝１６を設け、シール溝内に組込まれたシール部材１７をスリーブの内周の案内面１５に弾性接触させて、シール部材の軸方向外側に、減圧によってスライドギヤをアウタギヤとの噛合が解除する位置まで移動させる２輪駆動側負圧室１８と、シール部材の軸方向内側に、減圧によってスライドギヤをアウタギヤに噛合する位置まで移動させる４輪駆動側負圧室１９を設ける。スライドギヤと共に移動するシール部材のスライド抵抗の安定化により、２輪駆動側負圧室の減圧または４輪駆動側負圧室の減圧によってスライドギヤを軸方向に移動させる。【選択図】図１
2012051521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
従動側車軸と同軸上に従動側車輪のホイールハブを回転可能に設け、そのホイールハブのアウタ側端面に連結されたハブハウジングの内部に、そのハブハウジングと一体に回転するリング状の内周に歯部を有するアウタギヤと、その軸方向外側にスリーブとを組込み、そのアウタギヤとスリーブの対向面間をシール部材の組込みによってシールし、前記ハブハウジングの内部に位置する従動側車軸の端部に外周に歯部を有するスライドギヤをスライド自在に嵌合し、かつ、回り止めし、そのスライドギヤをアウタギヤとの噛合が解除する位置まで移動させてホイールハブをフリー状態とし、スライドギヤをアウタギヤに噛合する位置まで移動させてホイールハブを従動側車軸に対してロック状態とするフリーホイールハブにおいて、
前記スライドギヤの外径面に環状のシール溝を設け、そのシール溝内に組込まれたシール部材を前記スリーブの内周に弾性接触させて、そのシール部材の軸方向外側に、減圧によってスライドギヤをアウタギヤとの噛合が解除する位置まで移動させる２輪駆動側負圧室と、シール部材の軸方向内側に、減圧によってスライドギヤをアウタギヤに噛合する位置まで移動させる４輪駆動側負圧室を設けたことを特徴とするフリーホイールハブ。
【請求項２】
前記スリーブの内周にスライドギヤの外周をメタル案内する案内面を設けた請求項１に記載のフリーホイールハブ。
【請求項３】
前記スライドギヤのアウタ側端部の外径面にエンドキャップの外周に形成された円筒部を回転自在に嵌合して軸方向に連結し、スライドギヤのアウタ側開口端を閉塞した請求項１又は２に記載のフリーホイールハブ。
【請求項４】
前記エンドキャップとスライドギヤの軸方向の対向面間にシールリングを組込んだ請求項３に記載のフリーホイールハブ。
【請求項５】
前記エンドキャップにおける円筒部の開口端縁に内向きに傾斜する複数の弾性片を設け、その弾性片のそれぞれをスライドギヤの外径面に形成された環状溝に係合してスライドギヤとエンドキャップとを軸方向に連結した請求項３又は４に記載のフリーホイールハブ。
【請求項６】
前記アウタギヤの少なくとも歯部を焼入れ処理して硬度を高めた請求項１乃至５のいずれかの項に記載のフリーホイールハブ。
【請求項７】
前記アウタギヤが浸炭鋼の冷間鍛造品からなり、そのアウタギヤを浸炭焼入れして歯部の硬度を高めた請求項６に記載のフリーホイールハブ。
【請求項８】
前記アウタギヤが高炭素鋼の冷間鍛造品からなり、そのアウタギヤの少なくとも歯部を高周波焼入れして硬度を高めた請求項６に記載のフリーホイールハブ。
【請求項９】
前記スリーブとアウタギヤとを一体化した請求項１乃至８のいずれかの項に記載のフリーホイールハブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、４輪駆動車のフリーホイールハブに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＦＲベースの４輪駆動車においては、エンジンおよびトランスミッションからの動力を前側プロペラシャフトと後側プロペラシャフトに分配するトランスファを有し、そのトランスファによって２輪駆動（２ＷＤ）と４輪駆動（４ＷＤ）とに切換えるようにしている。
【０００３】
ここで、２輪駆動による走行時に、従動側車輪と従動側車軸とが一体に回転すると、従動側車輪から従動側車軸が回転されるため、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。
【０００４】
そのような不都合を解消するため、特許文献１に記載された４輪駆動車においては、従動側車輪と従動側車軸との間にフリーホイールハブを設け、トランスファの２輪駆動への切換えにおいて、従動側車輪を従動側車軸から切り離し、従動側車輪をフリー状態として無駄な走行抵抗の低減を図り、一方、トランスファの４輪駆動への切換えにおいては、従動側車輪と従動側車軸とをロック状態にして、エンジンからの動力が従動側車輪に伝達されるようにしている。
【０００５】
ここで、上記特許文献１に記載されたフリーホイールハブにおいては、従動側車軸と同軸上に従動側車輪のホイールハブを回転可能に設け、そのホイールハブのアウタ側端面に連結されたハブハウジングの内部にダイヤフラムを組込んで２輪駆動側負圧室と４輪駆動側負圧室とを形成し、上記２輪駆動側負圧室の減圧によりダイヤフラムを２輪駆動側負圧室に向けて変形させ、そのダイヤフラムに連結されたスライドギヤを従動側車軸上でスライドさせて、そのスライドギヤとハブハウジングの内部に固定されたアウタギヤの噛合を解除し、従動側車軸に対してホイールハブをフリー状態としている。
【０００６】
また、上記４輪駆動側負圧室の減圧によりダイヤフラムを４輪駆動側負圧室に向けて変形させ、スライドギヤをアウタギヤに向けて移動させて、そのスライドギヤとアウタギヤの噛合によりホイールハブを従動側車軸に対してロック状態としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−２７８６２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記特許文献１に記載されたフリーホイールハブにおいては、２輪駆動と４輪駆動の切換え時にダイヤフラムが大きく変形し、その変形荷重がスライドギヤの位置によって一定ではないので、スライドギヤの移動抵抗が変化することになる。このため、スライドギヤの移動にスムーズさを欠き、作動が安定しないという問題があった。
【０００９】
この発明の課題は、フリーホールハブの作動の安定化を図ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、この発明においては、従動側車軸と同軸上に従動側車輪のホイールハブを回転可能に設け、そのホイールハブのアウタ側端面に連結されたハブハウジングの内部に、そのハブハウジングと一体に回転するリング状の内周に歯部を有するアウタギヤと、その軸方向外側にスリーブとを組込み、そのアウタギヤとスリーブの対向面間をシール部材の組込みによってシールし、前記ハブハウジングの内部に位置する従動側車軸の端部に外周に歯部を有するスライドギヤをスライド自在に嵌合し、かつ、回り止めし、そのスライドギヤをアウタギヤとの噛合が解除する位置まで移動させてホイールハブをフリー状態とし、スライドギヤをアウタギヤに噛合する位置まで移動させてホイールハブを従動側車軸に対してロック状態とするフリーホイールハブにおいて、前記スライドギヤの外径面に環状のシール溝を設け、そのシール溝内に組込まれたシール部材を前記スリーブの内周に弾性接触させて、そのシール部材の軸方向外側に、減圧によってスライドギヤをアウタギヤとの噛合が解除する位置まで移動させる２輪駆動側負圧室と、シール部材の軸方向内側に、減圧によってスライドギヤをアウタギヤに噛合する位置まで移動させる４輪駆動側負圧室を設けた構成を採用したのである。
【００１１】
上記のように、スライドギヤの外径面に形成したシール溝にシール部材を組み込み、そのシール部材をスリーブの内周に弾性接触させて２輪駆動側負圧室と４輪駆動側負圧室とを形成してダイヤフラムを不要としたことにより、スリーブの内径面に対するシール部材の接触抵抗はスライドギヤの位置に関係なく常に一定しているため、２輪駆動側負圧室の減圧または４輪駆動側負圧室の減圧によってスライドギヤを軸方向にスムーズに移動させることができ、作動の安定化を図ることができる。
【００１２】
ここで、スリーブの内周にスライドギヤの外周をメタル案内する案内面を設けることにより、スライドギヤの傾きを抑制することができ、スライドギヤをよりスムーズに移動させることができる。
【００１３】
また、スライドギヤのアウタ側端部の外径面にエンドキャップの外周に形成された円筒部を回転自在に嵌合して軸方向に連結し、そのエンドキャップによりスライドギヤのアウタ側開口端を閉塞することにより、２輪駆動側負圧室と４輪駆動側負圧室の相互間での圧力漏れを防止することができ、フリーホイールハブを確実に機能させることができる。
【００１４】
この場合、エンドキャップとスライドギヤの軸方向の対向面間にシールリングを組込むことにより、２輪駆動側負圧室と４輪駆動側負圧室の相互間での圧力漏れをより確実に防止することができる。
【００１５】
また、エンドキャップの円筒部の端縁に内向きに傾斜する複数の弾性片を設け、スライドギヤの外径面には、上記弾性片が係合可能な環状溝を形成すると、スライドギヤのアウタ側端部の外周に対する円筒部の嵌合時に、弾性片がスライドギヤのアウタ側端面の外周部に対する当接により径方向外方に向けて弾性変形し、その弾性片が環状溝と対向する位置まで円筒部を嵌合すると、弾性片は自己の復元弾性により傾斜状に復元して環状溝に係合するため、スライドギヤにエンドキャップを簡単に取付けることができる。
【００１６】
この発明に係るフリーホイールハブにおいて、アウタギヤの少なくとも歯部を焼入れすると、硬度を高めることができるため、ギヤ部の摩耗を防止し、耐久性の向上を図ることができる。
【００１７】
この場合、アウタギヤを浸炭鋼の冷間鍛造品とし、そのアウタギヤを浸炭焼入れして歯部の硬度を高めるようにしてもよく、あるいは、アウタギヤを高炭素鋼の冷間鍛造品とし、そのアウタギヤの少なくとも歯部を高周波焼入れして硬度を高めるようにしてもよい。
【００１８】
また、スリーブとアウタギヤとを一体化すると、その対向面間に組込まれたシール部材を不要とすることができるため、部品点数を低減し、組立ての容易化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１９】
上記のように、この発明に係るフリーホイールハブにおいては、スライドギヤの外径面に形成したシール溝にシール部材を組み込み、そのシール部材をスリーブの内周に弾性接触させて２輪駆動側負圧室と４輪駆動側負圧室とを形成したことにより、スライドギヤと共に移動するシール部材のスライド抵抗が一定し、２輪駆動側負圧室の減圧または４輪駆動側負圧室の減圧によってスライドギヤを軸方向にスムーズに移動させることができ、作動の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明に係るフリーホイールハブの第１の実施の形態を示す縦断面図
【図２】エンドキャップの一部切欠斜視図
【図３】ホイールハブのロック状態を示す断面図
【図４】この発明に係るフリーホイールハブの第２の実施の形態を示す縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。図１乃至図３は、この発明に係るフリーホイールハブの第１の実施の形態を示す。図１に示すように、従動側車軸としての前側車軸１とその外側に設けられた前輪（従動側車輪）のホイールハブ２は同軸上の配置とされている。
【００２２】
前側車軸１とホイールハブ２との間には筒状のスピンドル３が組み込まれ、そのスピンドル３とホイールハブ２は軸受４によって相対的に回転自在に支持されている。
【００２３】
ホイールハブ２のアウタ側端面にはボルト５の締め付けによってハブハウジング６が連結されている。ハブハウジング６の内部にはアウタギヤ７と、その軸方向外側にスリーブ８とが組込まれている。
【００２４】
アウタギヤ７はリング状をなし、その内周には歯部としてのスプライン歯９が形成されている。アウタギヤ７およびスリーブ８のそれぞれは、スプラインによる嵌合等によりハブハウジング６の内径面に固定されてハブハウジング６と一体に回転するようになっており、そのアウタギヤ７とスリーブ８の軸方向の対向面間はシール部材１０の組込みによってシールされている。
【００２５】
前側車軸１のスリーブ８の内部に位置する軸端部にはスライドギヤ１１が嵌合されている。スライドギヤ１１はスプラインあるいはセレーションの嵌合によって前側車軸１に回り止めされ、かつ、軸方向に移動自在とされている。
【００２６】
スライドギヤ１１の外周には、インナ側端部から順に、アウタギヤ７のスプライン歯９と噛合可能な歯部としてのスプライン歯１２と、大径円筒面１３と、小径円筒面１４とが設けられている。
【００２７】
大径円筒面１３はスリーブ８の内周に形成された円筒状案内面１５によってメタル案内されるようになっており、その大径円筒面１３に環状のシール溝１６が形成され、そのシール溝１６にシール部材１７が組込まれている。
【００２８】
シール部材１７は、スリーブ８の円筒状案内面１５に弾性接触し、そのシール部材１７の組込みによってハブハウジング６の内部には、そのシール部材１７の軸方向外側に２輪駆動側負圧室１８と、軸方向内側に４輪駆動側負圧室１９とが形成され、上記２輪駆動側負圧室１８を減圧することにより、スライドギヤ１１がアウタギヤ７から離反する方向に移動して、スライドギヤ１１のスプライン歯１２とアウタギヤ７のスプライン歯９の噛合が解除し、一方、４輪駆動側負圧室１９を減圧することにより、スライドギヤ１１がアウタギヤ７に向けて移動して、スライドギヤ１１のスプライン歯１２がアウタギヤ７のスプライン歯９に噛合するようになっている。
【００２９】
スライドギヤ１１のアウタ側の開口は、小径円筒面１４に対するエンドキャップ２０の取付けにより閉塞されている。エンドキャップ２０の取付けに際し、ここでは、図１および図２に示すように、エンドキャップ２０の外周に形成された円筒部２１の開口端縁に、その円筒部２１内への折返しによって内向きに傾斜する複数の弾性片２２を周方向に間隔をおいて設け、上記円筒部２１を小径円筒面１４に嵌合し、複数の弾性片２２のそれぞれを小径円筒面１４に形成された環状溝２３に係合させるようにしており、そのエンドキャップ２０とスライドギヤ１１とは回転自在の連結とされている。
【００３０】
図１に示すように、スライドギヤ１１のアウタ側端面にはリング溝２４が形成され、そのリング溝２４内に組込まれたシールリング２５はエンドキャップ２０の内面に弾性接触して、スライドギヤ１１ととエンドキャップ２０の対向面間をシールしている。
【００３１】
スリーブ８のアウタ側端部の外径面にはキャップ状スプリングリテナ２６の外周に形成された円筒部２７が圧入嵌合され、そのスプリングリテナ２６とエンドキャップ２０のアウタ側面に連結一体化されたスプリングリテナ２７間にコイルスプリングからなる弾性部材２８が組込まれて、スライドギヤ１１が４輪駆動側負圧室１９に向けて付勢されている。
【００３２】
なお、図１に示す２９は、２輪駆動側負圧室１８に連通する吸引路３０と４輪駆動側負圧室１９に連通する吸引路３４間をシールするシール部材を示す。
【００３３】
実施の形態で示すフリーホイールハブは上記の構造からなり、２輪駆動による走行に際しては、２輪駆動側負圧室１８を減圧する。その減圧によりスライドギヤ１１がアウタギヤ７から離反する方向に移動して、図１に示すように、スライドギヤ１１のスプライン歯１２とアウタギヤ７のスプライン歯９との噛合が解除され、ホイールハブ２は前側車軸１に対し切り離されてフリー状態となり、ホイールハブ２から前側車軸１への回転伝達が遮断される状態になる。
【００３４】
一方、４輪駆動による走行に際しては、４輪駆動側負圧室１９を減圧する。その減圧によりスライドギヤ１１がアウタギヤ７に向けて移動して、図３に示すように、スライドギヤ１１のスプライン歯１２がアウタギヤ７のスプライン歯９に噛合し、ホイールハブ２は前側車軸１に対して結合されたロック状態となり、上記前側車軸１からホイールハブ２に回転が伝達される状態となる。
【００３５】
ここで、スライドギヤ１１が軸方向に移動する時、そのスライドギヤ１１のシール溝１６に組込まれたシール部材１７はスリーブ８の案内面１５に弾性接触する状態でスライドすることになり、そのシール部材１７のスライド抵抗はスライドギヤ１１の位置に関係なく一定であるため、２輪駆動側負圧室１８の減圧または４輪駆動側負圧室１９の減圧によってスライドギヤ１１は軸方向にスムーズに移動する。このため、常に安定した作動状態を得ることができる。
【００３６】
第１の実施の形態で示すように、スライドギヤ１１のアウタ側の開口をエンドキャップ２０で閉塞し、そのエンドキャップ２０とスライドギヤ１１の対向面間をシールリング２５の組込みによりシールすることにより、２輪駆動側負圧室１８と４輪駆動側負圧室１９の相互間での圧力漏れを防止することができ、フリーホイールハブを確実に機能させることができる。
【００３７】
ここで、第１の実施の形態で示すフリーホイールハブにおいては、アウタギヤ７の少なくともスプライン歯９を焼入れしている。その焼入れによってスプライン歯９の硬度が高められるため、スプライン歯９の摩耗を防止し、耐久性の向上を図ることができる。
【００３８】
上記焼入れには、アウタギヤ７をクロムモリブデン(ＳＣＭ)等の浸炭鋼の冷間鍛造品とし、そのアウタギヤ７を浸炭焼入れする方法やアウタギヤ７をＳ４５Ｃ以上の高炭素鋼の冷間鍛造品とし、そのアウタギヤ７の少なくともスプライン歯９を高周波焼入れする方法を採用することができる。
【００３９】
図４は、この発明に係るフリーホイールハブの第２の実施の形態を示す。この実施の形態では、図１に示すフリーホイールハブのアウタギヤ７とスリーブ８を一体化している点で第１の実施の形態で示すフリーホイールハブと相違する。このため、第１の実施の形態と同一の部品には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４０】
第２の実施の形態で示すように、アウタギヤ７とスリーブ８を一体化することにより、図１に示すシール部材１０を不要とすることができる。このため、図１に示すフリーホイールハブに比較して部品点数が少なくなり、組立ての容易化とコストの低減を図ることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１    前側車軸（従動側車軸）
２    ホイールハブ
６    ハブハウジング
７    アウタギヤ
８    スリーブ
９    スプライン歯（歯部）
１０  シール部材
１１  スライドギヤ
１２  スプライン歯（歯部）
１５  案内面
１６  シール溝
１７  シール部材
１８  ２輪駆動側負圧室
１９  ４輪駆動側負圧室
２０  エンドキャップ
２１  円筒部
２２  弾性片
２３  環状溝
２５  シールリング
【図１】
2012051521.tif 000003
【図２】
2012051521.tif 000004
【図３】
2012051521.tif 000005
【図４】
2012051521.tif 000006