JP2691343B2 - ハブ・クラッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は四輪駆動と二輪駆動の相互の切換えを行うハ
ブ・クラッチに関し、特にマニュアル操作を行う際に作
業者が把持する操作ノブ部の改良に関する。 〔従来の技術〕 従来のハブ・クラッチとして、例えば、特公昭53−21
936号公報に開示されるものがある。このハブ・クラッ
チは、駆動回転自在なアクスルシャフトに外スプライン
を有するドライブギヤが一体に固定され、ホイールと共
に一体回転するハウジングに内スプラインが形成され、
この内スプラインにクラッチリングが軸方向に摺動移動
自在にスプライン嵌合され、クラッチリングに形成され
た内スプラインがドライブギヤの外スプラインに対して
係合離脱自在にされている。そしてクラッチリングには
外側端面に係合爪を有するリテーナが連結され、このリ
テーナは軸方向内側に付勢するリターンスプリングと軸
方向外側に付勢するシフトスプリングによって内外両方
向から支持されている。ハウジングの外側寄りの開口端
にはマニュアル操作用のノブが回転自在に嵌着され、ノ
ブの内側面に形成されたボスの外周上にカム面が形成さ
れて前記リテーナの係合爪が係合されており、カム面の
軸方向内側寄りの開口端には係合爪の離脱防止用の突起
部が形成されている。 以上の構成において、二輪駆動状態から四輪駆動に切
換える場合には、作業者が操作用のノブを所定方向に回
転させ、リターンスプリングの弾発力を利用してボスの
カム面に係合されているリテーナと共にクラッチリング
を軸方向内側に移動させ、クラッチリングの内スプライ
ンとドライブギヤの外スプラインを嵌合し、両者を係合
させる。この状態でアクセルシャフトに駆動力を伝達す
ることによってドライブギヤ、クラッチリングを介して
ハウジング及びホイールに動力が伝達されるようにな
る。そして操作ノブを所定位置まで回転させた際にはリ
テーナの係合爪がカム面の開口端の突起部と当接し、係
合爪とカム面の離脱が抑止される。また四輪駆動から二
輪駆動に切換える場合にはノブを逆方向に回転させ、カ
ム面に係合されているリテーナと共にクラッチリングを
軸方向外側に移動させることによって、クラッチリング
とドライブギヤの係合を解除する。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、従来のハブ・クラッチによれば、寒冷
地等において凍りついたノブを工具を用いて強引に回転
操作するような場合、係合爪とカム面の離脱防止用の突
起部に相当に大きなトルクが付与されて、突起部や係合
爪の破損や変形を招く恐れがあるという問題点があっ
た。また二輪駆動と四輪駆動を切換え操作する場合、係
合爪と係合するカム面が常に同一面であるため、経時使
用に際してのカム面の摩耗が激しいという問題もあっ
た。 〔問題点を解決するための手段及び作用〕 本発明は、従来技術が有していた上記問題点に鑑みて
なされたものであり、リテーナの係合爪と操作用ノブの
ボス部上のカム面との離脱を確実に防止するとともに、
これ等の部位の摩擦、破損、変形等を出来る限り無くし
て部位耐久性を向上させたハブ・クラッチを提供するも
のであって、その構成は、アクスルシャフトに一体的に
結合されるとともにギア部を有するドライブギアと、ホ
イールと一体的に結合され内周面にギア部を有するハウ
ジングと、方向移動により前記ドライブギアのギア部と
前記ハウジングのギア部とを係脱するクラッチリング
と、前記クラッチリングを保持し軸方向外周部に係合爪
を有するリテーナと、前記ハウジングの開口端に回転自
在に嵌着されると共に内側のボス部周上に前記リテーナ
の係合爪が係合されるカム面を有しているマニュアル操
作用ノブとを有するハブ・クラッチにおいて、前記操作
用ノブのカム面が同角度の上り勾配と下り勾配とを有し
て周上に連続的に形成され、且つ該カム面の頂部側平坦
部には、前記リテーナの係合爪を位置決めするための一
対の突部が形成されていることを特徴としている。 このような構成により、本発明のハブ・クラッチは、
大トクルにてノブを回転させた場合であっても、係合爪
がカム面の次の勾配を摺動移動するだけなので部材の破
損や変形等を生じさせず、また操作にあったてはノブを
同方向に順次回転させることによって異なるカム面の勾
配を交代で使用出来るようにしているのである。 〔実施例〕 以下、本発明のハブ・クラッチについて図面に基づい
て詳細に説明する。 符号１はアクスルシャフトであり、その軸方向外側寄
りの端部外周上にはスプライン1aが形成され、このスプ
ライン1aにドライブギヤ２がスプライン嵌合され、スナ
ップリング３により抜け止め防止されて、アクスルシャ
フト１と一体的に固定されている。一方、符号４は図示
しないホイールにボルト５を介して一体固定されたハウ
ジングであり、アクスルシャフト１との係脱にかかわり
なくホイールと一体回転するようにされている。ハウジ
ング４はその内周面にギヤ部としての内スプライン4aを
有し、内スプライン4aにはセンタリング用リング６、押
圧リング７、クラッチリング８、及びリテーナ９がスプ
ライン嵌合され、センリング用リング６はハウジング４
の軸方向内側寄りの端部でストッパリング10を介して位
置規制され、押圧リング７、クラッチリング８、及びリ
テーナ９は内スプライン4aに対して軸方向に摺動移動自
在にされている。 またアクスルシャフト１に固定されたドライブギヤ２
はその前方外周にギヤ部として外スプライン2aが形成さ
れ、その後方がセンタリング面2bとされている。センタ
リング用リング６はその内周部が折曲されて円筒部6aが
形成されている。円筒部6aはドライブギヤ２のセンタリ
ング面2bに摺動回転自在に嵌入され、ストッパリング11
を介してドライブギヤ２に対して軸方向の移動規制がな
されている。クラッチリング８はその内周面にギヤ部と
して内スプライン8aを有し、ハウジング４の内スプライ
ン4aに沿った軸方向移動によって内スプライン8aとドラ
イブギヤ２の外スプライン2aとの係脱がなされるように
なっている。リテーナ９は軸方向外側寄り端部に軸中心
方向に折曲された係合爪9aが形成され、軸方向内側寄り
端はクラッチリング８を挿通して他側の押圧リング７に
当接している。 ハウジング４の外側端面にはボルト12を介してキャッ
プ13が固設され、キャップ13にはマニュアル操作用のノ
ブ14が回転自在に嵌着されている。ノブ14はその内側面
にボス部14aが形成され、該ボス部14aには、リテーナ９
の係合爪9aと係合されるカム面14bが形成されている。
カム面14bは第２図の展開図に示すように同角度の上り
勾配と下り勾配が交互にかつ連続的に全周にわたって形
成されており、その頂部と谷部には平坦面14cが形成さ
れ、頂部側には位置決め用の一対の突部14d,14dが形成
されている。 そしてセンタリング用リング６と押圧リング７の間に
はリターンスプリング15、クラッチリング８とリテーナ
９の係合爪9aとの間にはシフトスプリング16が各々圧縮
介装されている。したがってリテーナ９は押圧リング７
を介してリターンスプリング15により圧押されて、係合
爪9aが常時カム面14bに当接するようにされ、リテーナ
９がカム面14bに沿って軸方向外側に移動した際にはリ
ターンスプリング15が押圧リング７を介してクラッチリ
ング８を軸方向外側に押圧移動させ、逆にリテーナ９が
カム面14bに沿って軸方向内側に移動した際には押圧リ
ング７がリターンスプリング15を圧縮しつつシフトスプ
リング16がクラッチリング８を軸方向内側に押圧移動さ
せるようにされている。 以上の構成において、第１図に示すクラッチオフ状態
（二輪駆動状態）からクラッチオン状態（四輪駆動状
態）に切換える場合には、作業者がノブ14を左右いづれ
かの方向に所定角度回転される。回転前においては係合
爪9aは第２図に示すカム面14bの谷部側の平坦部14cに位
置されているが、この状態から回転が続けられると、係
合爪9aが一方の勾配を上って突部14dを乗り越え、両側
の突部14d,14dに位置決めされて頂部側の平坦部14cに位
置されるようになる。この際係合爪9a即ちリテーナ９が
軸方向内側に移動して行くと、リテーナ９の他端に当接
している押圧リング７がリターンスプリング15を圧縮
し、シフトスプリング16がクラッチリング８を軸方向内
側に押圧移動させる。そしてクラッチリング８はその内
スプライン8aがドライブギヤ２の外スプライン2aとスプ
ライン嵌合されるようになる。係合爪9aはカム、頂部側
平坦部14cの両側に位置する突部14d,14dにより位置決め
されて、頂部側平坦部14cに位置した状態が維持され
る。この状態でアクスルシャフト１に駆動力が伝達され
ると、ドライブギヤ２、クラッチリング８を介してハウ
ジング４及びホイール（図示せず）に動力が伝達され
て、四輪駆動状態が達成される。 次に、この状態からクラッチオフの状態（二輪駆動状
態）に切換える場合には、作業者がさらに同方向（逆方
向でも良い）にノブ14を所定角度回転させ、係合爪9aを
カム面14dの下り勾配に沿わせるように移動させる。ノ
ブ14は回転初期にある程度力を入れて回転させることに
よって係合爪9aが突部14dを乗り越えスムースにカム面1
4b上を摺動移動するようになる。この際リテーナ９が軸
方向外側に移動して行くと、押圧リング７に対するリテ
ーナ９の押圧が徐々に解除されて行き、クラッチリング
８は押圧リング７を介したリターンスプリング15の弾発
力によって軸方向外側に移動する。これによってクラッ
チリング８はその内スプライン8aでのドライブギヤ２と
の係合が解除され、係合爪9aがカム面14bの谷側の平坦
面14cに位置されたところで位置決めされる。この位置
決めは平坦面14cをはさんだ両側の勾配によってなされ
る。なお、この実施例においてはノブ14の回転位置の位
置決めを頂部側の突部14d,14dと谷部側の平坦面14cをは
さむ勾配によって行うようにしたが、これに限らず突部
14d,14d等を設けることなくギャップ13とノブ14に位置
決め用のチェック機構（例えばボールとスプリングとか
ら成る）を設けるようにしても良い。 これらのハブ・クラッチの場合、カム面14bが周上に
連続的に形成されているため冷寒時等で工具で強引にノ
ブ14を回すようなことがあっても係合爪9aが次のカム面
14bの勾配に移るだけであって何ら機能上の支障をきた
すことはなく、またカム面14bも１ケ所だけが使用され
るのと異なって摩耗が少なくなる。 また、以上においてはマニュアル操作専用のハブ・ク
ラッチについて説明したが、第２の実施例として第３図
に示すようなオート・マニュアル両用のハブ・クラッチ
も可能である。このハブ・クラッチはマニュアル操作用
のカム部114をノブのボス部に有した、オート・マニュ
アル両様のハブ・クラッチであり、オートマチック作動
時には、カム部材17がアウタブレーキ18、インナブレー
キ19とカム係合して軸方向外側に移動し、リテーナ109
がこれらの作動にともなって同方向に移動してこのリテ
ーナ109にスプリング保持されたクラッチリング108がド
ライブギヤ102とスプライン係合するようにされてい
る。そしてノブに設けられたカム部114のカム面114bは
第４図に示す様に同角度の上り勾配と下り勾配を有した
山形が複数形成されてなり、各山形の間には組立時にリ
テーナ109の係合爪109aが干渉しないように間隙114eが
形成されている。マニュアル操作時には上記第１実施例
の場合と同様にノブの一方向の回転によってカム面114b
の上り勾配と下り勾配を係合爪109aが移動してリテーナ
109を介したクラッチリング108とドライブギヤ102の係
合と離脱を行うことができる。又、第４図には位置決め
用チェック機構をカム部以外に設けた実施例を示した
が、第２図の様に、カムの平坦面114cの両側に突部を設
けて係合爪109aの位置決めを行ってもよい。 〔発明の効果〕 以上説明した通り、本発明のハブ・クラッチは操作用
のノブのカム面が同角度の上り勾配と下り勾配を有して
周上に連続的に形成されるようにしたことにより、ノブ
を工具通を用いて強引に回転させるようなことがあって
も係合爪は次の勾配にすべり移るだけで各構成部材に破
損や変形通の機能上の障害を招く心配がなくなり、また
カム面が周上にわたって平均して使用されるようになる
ため摩耗の度合を平均化して減少することができる。ま
た、操作用ノブのカム面の頂部側平坦部には、前記リテ
ーナの係合爪を位置決めするための一対の突部を形成し
たことにより、操作用ノブの位置決め用チェック機構を
別途に設ける必要がなくなり、これにより装置の構造の
簡略化を可能とし、以て装置の小型化及びコストの低減
化を実現したのである。

【図面の簡単な説明】 図面は本発明の実施例を示し、第１図は第１の実施例の
断面図、第２図は同カム面の展開図、第３図は第２の実
施例の断面図、第４図は同カム面の展開図である。 符号の説明 １……アクスルシャフト、1a……スプライン 2,102……ドライブギヤ、2a……外スプライン 2b……センタリング面、３……スナップリング ４……ハウジング、4a……内スプライン ５……ボルト、６……センタリング用リング 6a……円筒部、７……押圧リング 8,108……クラッチリング、8a……内スプライン 9,109……リテーナ、9a,109a……係合爪 10,11……ストッパリング、12……ボルト 13……キャップ、14……ノブ、114……カム部 14a……ボス部、14b,114b……カム面 14c,114c……平担面、14d……突部 15……リターンスプリング、16……シフトスプリング 17……カム部材、18……アウタブレーキ 19……インナブレーキ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．アクスルシャフトに一体的に結合されるとともにギ
   ア部を有するドライブギアと、ホイールと一体的に結合
   され内周面にギア部を有するハウジングと、 軸方向移動により前記ドライブギアのギア部と前記ハウ
   ジングのギア部とを係脱するクラッチリングと、 前記クラッチリングを保持し軸方向外周部に係合爪を有
   するリテーナと、前記ハウジングの開口端に回転自在に
   嵌着されると共に内側のボス部周上に前記リテーナの係
   合爪が係合されるカム面を有しているマニュアル操作用
   ノブとを有するハブ・クラッチにおいて、 前記操作用ノブのカム面が同角度の上り勾配と下り勾配
   とを有して周上に連続的に形成され、且つ該カム面の頂
   部側平坦部には、前記リテーナの係合爪を位置決めする
   ための一対の突部が形成されていることを特徴とするハ
   ブ・クラッチ。