JP3516704B2 - 車両の駆動系統用クラッチ機構 - Google Patents
車両の駆動系統用クラッチ機構Info
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- Japan
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- clutch ring
- wheel hub
- drive shaft
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
- B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
- B60K17/348—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed
- B60K17/35—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed including arrangements for suppressing or influencing the power transfer, e.g. viscous clutches
- B60K17/3515—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed including arrangements for suppressing or influencing the power transfer, e.g. viscous clutches with a clutch adjacent to traction wheel, e.g. automatic wheel hub
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D11/00—Clutches in which the members have interengaging parts
- F16D11/14—Clutches in which the members have interengaging parts with clutching members movable only axially
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D43/00—Automatic clutches
- F16D43/02—Automatic clutches actuated entirely mechanically
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D11/00—Clutches in which the members have interengaging parts
- F16D2011/008—Clutches in which the members have interengaging parts characterised by the form of the teeth forming the inter-engaging parts; Details of shape or structure of these teeth
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T403/00—Joints and connections
- Y10T403/10—Selectively engageable hub to shaft connection
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Arrangement And Mounting Of Devices That Control Transmission Of Motive Force (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
- Motor Power Transmission Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両駆動系統の駆動要
素間に供給される連動機構に関し、更に詳しくは駆動要
素を連結したり解除したりするための部材間で制御可能
にシフトされ、それにより選択されたホイールを受動す
なわち動力駆動の状態にする機構に係る。
素間に供給される連動機構に関し、更に詳しくは駆動要
素を連結したり解除したりするための部材間で制御可能
にシフトされ、それにより選択されたホイールを受動す
なわち動力駆動の状態にする機構に係る。
【０００２】
【従来の技術】この発明は、必要とされたときだけ駆動
系統により駆動されるように、かみ合わされる前輪及び
後輪を備えた四輪駆動車に特別に適用されるものであ
る。検討目的のため、駆動系統により駆動されて選択的
にかみ合わされる前輪は一組の車輪として言及される。
トランスミッションに連結される伝導箱は、レバーを単
にシフトするだけで所望のようにかみ合わされ、またか
み合いが解除される適宜のギアを有する。伝導箱のギア
のかみ合いは、前輪を駆動する前駆動系統に駆動力を供
給する。前駆動系統が駆動状態にあるときは、前輪が前
駆動系統と連結することができ、前駆動系統がアイドリ
ング状態にあるときは車輪がかみ合っていないことが勿
論望ましい。駆動系統に前輪がつながっていないこと
は、車両が推進されたときに、その結果前輪が駆動され
て駆動系統を強制的に回転させることを防止げる。
系統により駆動されるように、かみ合わされる前輪及び
後輪を備えた四輪駆動車に特別に適用されるものであ
る。検討目的のため、駆動系統により駆動されて選択的
にかみ合わされる前輪は一組の車輪として言及される。
トランスミッションに連結される伝導箱は、レバーを単
にシフトするだけで所望のようにかみ合わされ、またか
み合いが解除される適宜のギアを有する。伝導箱のギア
のかみ合いは、前輪を駆動する前駆動系統に駆動力を供
給する。前駆動系統が駆動状態にあるときは、前輪が前
駆動系統と連結することができ、前駆動系統がアイドリ
ング状態にあるときは車輪がかみ合っていないことが勿
論望ましい。駆動系統に前輪がつながっていないこと
は、車両が推進されたときに、その結果前輪が駆動され
て駆動系統を強制的に回転させることを防止げる。
【０００３】このように例えば接続／非接続機構が要求
されるような駆動系統の二つの部分があることが与えら
れることが評価されるであろう。この発明は、選択的に
設計された構造において存する可能性のある接続／非接
続機構要素の他の位置はもちろん両方の位置に適合でき
るものである。説明の都合上、本発明は以後、前輪軸と
これに対応する前輪ハブとの間の適用について考慮され
る。
されるような駆動系統の二つの部分があることが与えら
れることが評価されるであろう。この発明は、選択的に
設計された構造において存する可能性のある接続／非接
続機構要素の他の位置はもちろん両方の位置に適合でき
るものである。説明の都合上、本発明は以後、前輪軸と
これに対応する前輪ハブとの間の適用について考慮され
る。
【０００４】通常、駆動系統の軸、クラッチリング及び
（ホイールが取り付けられている部分の）ホイールハブ
が、車両に中心を同じくして取り付けられる。軸はクラ
ッチリングの中に受け入れられ、クラッチリングはハブ
の中に順に受け入れられる。スプラインや歯のように
（以下単に「スプラインのように」という）円形でない
形が、軸の周囲、クラッチリングの内側と外側、またハ
ブの内側に設けられる。クラッチリングの両スプライン
は、軸のスプラインかホイールハブのスプラインに常に
かみ合わされている。クラッチリングは、両方の部材と
かみ合い、あるいは一方の部材とかみ合うように中心軸
に沿って軸方向に移動できる。両部材とかみ合いながら
動かされるクラッチリングは、ホイールハブと駆動軸と
を互いに回転できるようにロックしている。
（ホイールが取り付けられている部分の）ホイールハブ
が、車両に中心を同じくして取り付けられる。軸はクラ
ッチリングの中に受け入れられ、クラッチリングはハブ
の中に順に受け入れられる。スプラインや歯のように
（以下単に「スプラインのように」という）円形でない
形が、軸の周囲、クラッチリングの内側と外側、またハ
ブの内側に設けられる。クラッチリングの両スプライン
は、軸のスプラインかホイールハブのスプラインに常に
かみ合わされている。クラッチリングは、両方の部材と
かみ合い、あるいは一方の部材とかみ合うように中心軸
に沿って軸方向に移動できる。両部材とかみ合いながら
動かされるクラッチリングは、ホイールハブと駆動軸と
を互いに回転できるようにロックしている。
【０００５】クラッチリングが中心軸に沿って駆動軸と
ハブとの両方にかみ合う位置に、またクラッチリングが
部材の一方とだけかみ合う位置に軸方向に動くようにシ
フト機構が提供される。クラッチリングは、それが永久
的にかみ合わされた部材であるスプラインに沿って動か
される。
ハブとの両方にかみ合う位置に、またクラッチリングが
部材の一方とだけかみ合う位置に軸方向に動くようにシ
フト機構が提供される。クラッチリングは、それが永久
的にかみ合わされた部材であるスプラインに沿って動か
される。
【０００６】この構造で問題になることの一つは、クラ
ッチリングが両方の部材にかみ合わされる位置に動くこ
とである。希にクラッチリングのスプラインと他の部材
のスプラインとが揃い、その結果すぐにかみ合ってしま
うことがある。シフト機構はスプリングのような付勢部
材を組み込んでおり、クラッチリングのスプラインと歯
合可能な部材のスプラインとが揃えられることになると
き、この付勢部材が圧縮したり、クラッチリングの動き
に影響する。またトルクが掛けられたとき、即ち軸とハ
ブとが互いに反対側へ回転されるとき、スプラインは少
しの間揃うようになり、圧縮されたスプリングがクラッ
チリングをかみ合うように付勢する。しかしながら継続
して付与されるトルクと反対方向への回転の付勢は、か
み合っているスプライン間の摩擦力を生じる。そしてこ
の摩擦力は、クラッチリングとこれにかみ合う部材の各
スプラインのかみ合いが少し重なるように制限するスプ
リングの力を越える。
ッチリングが両方の部材にかみ合わされる位置に動くこ
とである。希にクラッチリングのスプラインと他の部材
のスプラインとが揃い、その結果すぐにかみ合ってしま
うことがある。シフト機構はスプリングのような付勢部
材を組み込んでおり、クラッチリングのスプラインと歯
合可能な部材のスプラインとが揃えられることになると
き、この付勢部材が圧縮したり、クラッチリングの動き
に影響する。またトルクが掛けられたとき、即ち軸とハ
ブとが互いに反対側へ回転されるとき、スプラインは少
しの間揃うようになり、圧縮されたスプリングがクラッ
チリングをかみ合うように付勢する。しかしながら継続
して付与されるトルクと反対方向への回転の付勢は、か
み合っているスプライン間の摩擦力を生じる。そしてこ
の摩擦力は、クラッチリングとこれにかみ合う部材の各
スプラインのかみ合いが少し重なるように制限するスプ
リングの力を越える。
【０００７】軸とホイールとの間の駆動トルクは、最小
であるキー溝結合の端部の重なり部分にだけ掛けられ
る。この最小の重なりは、大抵は好結果が得られていた
が、この状況の下でクラッチリングのシフト操作が繰り
返されると、最終的にはスプラインの端部が擦り減り、
カタカタ音を立てたり、歯合部材とクラッチリングとの
かみ合いを妨げることになる。
であるキー溝結合の端部の重なり部分にだけ掛けられ
る。この最小の重なりは、大抵は好結果が得られていた
が、この状況の下でクラッチリングのシフト操作が繰り
返されると、最終的にはスプラインの端部が擦り減り、
カタカタ音を立てたり、歯合部材とクラッチリングとの
かみ合いを妨げることになる。
【０００８】クラッチリングを歯合状態にシフトすると
きの上記問題は、ハブクラッチの連動を手動または自動
で作動させる場合のいづれにも存することであり、また
この問題は駆動要素が回転しトルクが掛かっている間に
連動状態にある駆動系統の幾つかの部分においても存す
ることである。連動の問題は自動ハブロックを作動する
カムのために初めに解決され、他の問題が特別の適用に
関して直面し、解決された。図示された実施例の連動シ
ステムを作動するカムに関して、固定カムは軸かハブの
いづれかに対して回転しないようになっている。軸方向
に動くことができ、クラッチリングの動きに影響を与え
るカム従動部は、回転はしないがスライドするように軸
に取り付けられる。バイアススプリングは、カム従動部
とクラッチリングとの間に配置される。軸が回転してい
るとき、カム従動部は軸方向に軸に沿って動かされ、こ
れによりクラッチリングをカム従動部とクラッチリング
との間に置かれるスプリングにより、かみ合う位置にさ
せられる。前に述べたように、かみ合いはクラッチリン
グのスプラインと歯合部材のスプラインとが揃うときに
生じる。回転トルクがもはや軸に掛からないとき、対置
スプリングはクラッチリングをかみ合いから外すように
なっている。
きの上記問題は、ハブクラッチの連動を手動または自動
で作動させる場合のいづれにも存することであり、また
この問題は駆動要素が回転しトルクが掛かっている間に
連動状態にある駆動系統の幾つかの部分においても存す
ることである。連動の問題は自動ハブロックを作動する
カムのために初めに解決され、他の問題が特別の適用に
関して直面し、解決された。図示された実施例の連動シ
ステムを作動するカムに関して、固定カムは軸かハブの
いづれかに対して回転しないようになっている。軸方向
に動くことができ、クラッチリングの動きに影響を与え
るカム従動部は、回転はしないがスライドするように軸
に取り付けられる。バイアススプリングは、カム従動部
とクラッチリングとの間に配置される。軸が回転してい
るとき、カム従動部は軸方向に軸に沿って動かされ、こ
れによりクラッチリングをカム従動部とクラッチリング
との間に置かれるスプリングにより、かみ合う位置にさ
せられる。前に述べたように、かみ合いはクラッチリン
グのスプラインと歯合部材のスプラインとが揃うときに
生じる。回転トルクがもはや軸に掛からないとき、対置
スプリングはクラッチリングをかみ合いから外すように
なっている。
【０００９】上記のように簡単に、この操作を無事成し
遂げるように要求される幾つかの構成がある。動くカム
部材が、固定カムとカム従動部とに必要に取り付けられ
るようになっている。動くカム部材はカム従動部を更に
移動させ、カム従動部を固定カムから離れたままにす
る。移動カムは回転しなければならないが、摩擦が働く
ように回転抵抗を有しなければならない。これは複雑な
ブレーキ機構によって達成されており、このブレーキ機
構は高価でしかもすぐに擦り減りやすい。
遂げるように要求される幾つかの構成がある。動くカム
部材が、固定カムとカム従動部とに必要に取り付けられ
るようになっている。動くカム部材はカム従動部を更に
移動させ、カム従動部を固定カムから離れたままにす
る。移動カムは回転しなければならないが、摩擦が働く
ように回転抵抗を有しなければならない。これは複雑な
ブレーキ機構によって達成されており、このブレーキ機
構は高価でしかもすぐに擦り減りやすい。
【００１０】クラッチリングがホイールハブに対して永
久的にキー溝結合される自動作動の更に特殊の形態で
は、カム従動部は作動スプリングに対して容易には作動
しない。籠部材が作動スプリングとクラッチリングとを
囲むようになっている。スプリングは籠部材の中で縮む
ように動くことができ、クラッチリングは籠部材の中で
スライド自在である。籠部材は足部を有し、これがクラ
ッチリングのスプラインの歯型沿いに延び、籠部材の反
対端に接続される。
久的にキー溝結合される自動作動の更に特殊の形態で
は、カム従動部は作動スプリングに対して容易には作動
しない。籠部材が作動スプリングとクラッチリングとを
囲むようになっている。スプリングは籠部材の中で縮む
ように動くことができ、クラッチリングは籠部材の中で
スライド自在である。籠部材は足部を有し、これがクラ
ッチリングのスプラインの歯型沿いに延び、籠部材の反
対端に接続される。
【００１１】籠体の反対端は、クラッチリングを歯合状
態から解除させるスプリングに係止する。これによりカ
ム従動部がクラッチリングの歯合をもたらすように動く
と、この動きによって籠部材を移動させ、その抵抗力を
取り除くための対置スプリングを圧縮する。籠部材は、
クラッチリングを歯合状態にさせる歯合スプリングによ
りクラッチリングに対して力を付与する。クラッチリン
グと軸のスプラインが揃っていなければ、スプリングは
勿論圧縮することになる。籠部材の他端（クラッチリン
グの他方の側）は、対置スプリングに係止しており、対
置スプリングを圧縮して対置スプリングの抵抗を取り除
き、スプラインの歯が揃ったときにクラッチリングをよ
り速く移動させる。
態から解除させるスプリングに係止する。これによりカ
ム従動部がクラッチリングの歯合をもたらすように動く
と、この動きによって籠部材を移動させ、その抵抗力を
取り除くための対置スプリングを圧縮する。籠部材は、
クラッチリングを歯合状態にさせる歯合スプリングによ
りクラッチリングに対して力を付与する。クラッチリン
グと軸のスプラインが揃っていなければ、スプリングは
勿論圧縮することになる。籠部材の他端（クラッチリン
グの他方の側）は、対置スプリングに係止しており、対
置スプリングを圧縮して対置スプリングの抵抗を取り除
き、スプラインの歯が揃ったときにクラッチリングをよ
り速く移動させる。
【００１２】籠部材は歯合しまたは歯合していない間、
クラッチリングとともに回転し、カム従動部と籠部材の
端部との間の相対的に回転する動きがあり、この動きが
カム従動部と接合する籠部材端部と、他端側へ延びる籠
部材の足部との間の接続地点においてトルクを付与す
る。従来籠部材は、籠部材端部に足部のスナップ式接続
が要求される構造が採られており、このスナップ式接続
は回転トルクを生じやすく頻繁に故障していた。
クラッチリングとともに回転し、カム従動部と籠部材の
端部との間の相対的に回転する動きがあり、この動きが
カム従動部と接合する籠部材端部と、他端側へ延びる籠
部材の足部との間の接続地点においてトルクを付与す
る。従来籠部材は、籠部材端部に足部のスナップ式接続
が要求される構造が採られており、このスナップ式接続
は回転トルクを生じやすく頻繁に故障していた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこれに関連し
て三つの問題点を提起する。それは軸とクラッチリング
との間或いはハブとクラッチリングとの間の歯合に寄与
するスプライン端部は、高い負荷が掛けられやすく壊れ
てしまう点、動くカムアッセンブリは構成が複雑になる
点、及び足部への籠部材端部の接続は、回転トルクの負
荷が掛かると壊れてしまう点である。本発明は以上の問
題点を解消することを目的とするものである。
て三つの問題点を提起する。それは軸とクラッチリング
との間或いはハブとクラッチリングとの間の歯合に寄与
するスプライン端部は、高い負荷が掛けられやすく壊れ
てしまう点、動くカムアッセンブリは構成が複雑になる
点、及び足部への籠部材端部の接続は、回転トルクの負
荷が掛かると壊れてしまう点である。本発明は以上の問
題点を解消することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の一実施例ではホイールハブが駆動軸に対し
て回転できるように選択的にロックするようにハブロッ
クがなっている。駆動軸、クラッチリング及びホイール
ハブは、クラッチリングの中に受け入れられる駆動軸に
対して同軸的に取り付けられ、更にクラッチリングがホ
イールハブの中に受け入れられる。クラッチリングはホ
イールハブと永久的にかみ合っており、クラッチリング
はその周囲に形成するスプラインを有し、これがホイー
ルハブの内側に形成されるスプラインと歯合するように
なっている。クラッチリングはホイールハブの中で軸方
向に動くことができ、クラッチリングとホイールハブと
の両スプラインがその移動限界に亙りかみ合わされてい
る。シフト機構が、クラッチリングを軸と噛み合わせ或
いはこれを解除するような動きをさせ、例えばハブと軸
との接続或いはその解除をさせる。
め、本発明の一実施例ではホイールハブが駆動軸に対し
て回転できるように選択的にロックするようにハブロッ
クがなっている。駆動軸、クラッチリング及びホイール
ハブは、クラッチリングの中に受け入れられる駆動軸に
対して同軸的に取り付けられ、更にクラッチリングがホ
イールハブの中に受け入れられる。クラッチリングはホ
イールハブと永久的にかみ合っており、クラッチリング
はその周囲に形成するスプラインを有し、これがホイー
ルハブの内側に形成されるスプラインと歯合するように
なっている。クラッチリングはホイールハブの中で軸方
向に動くことができ、クラッチリングとホイールハブと
の両スプラインがその移動限界に亙りかみ合わされてい
る。シフト機構が、クラッチリングを軸と噛み合わせ或
いはこれを解除するような動きをさせ、例えばハブと軸
との接続或いはその解除をさせる。
【００１５】改良タイプでは、スプラインのタンデム構
造（少なくとも二つの連続した間隔を有するスプライン
の列）をその内側に形成したクラッチリングを備え、ク
ラッチリングが軸とのかみ合い位置に動かされるとき、
軸に設けられるスプラインのタンデム列に歯合されるよ
うになっている。クラッチリングのスプラインの二重列
が駆動軸のスプラインの二重列と歯合は、軸のスプライ
ンとクラッチリングのスプラインとの接触面が単一列の
同士の歯合と比較して二倍となる。５０％まで衝撃の吸
収を減じることは、スプライン端部の擦り減り具合に大
きな影響があり、機構の寿命を十倍長持ちさせる。本発
明はタンデム構造での二列に限らず、三乃至それ以上の
列の場合も含む。
造（少なくとも二つの連続した間隔を有するスプライン
の列）をその内側に形成したクラッチリングを備え、ク
ラッチリングが軸とのかみ合い位置に動かされるとき、
軸に設けられるスプラインのタンデム列に歯合されるよ
うになっている。クラッチリングのスプラインの二重列
が駆動軸のスプラインの二重列と歯合は、軸のスプライ
ンとクラッチリングのスプラインとの接触面が単一列の
同士の歯合と比較して二倍となる。５０％まで衝撃の吸
収を減じることは、スプライン端部の擦り減り具合に大
きな影響があり、機構の寿命を十倍長持ちさせる。本発
明はタンデム構造での二列に限らず、三乃至それ以上の
列の場合も含む。
【００１６】スプラインのタンデム列は、クラッチリン
グが駆動軸に永久的にかみ合わされ、同時にホイールハ
ブともかみ合うように動くことができるように同様に適
用されてもよい。スプラインのタンデム列は、クラッチ
リングの外側とハブの内側に設けられる。これらの選択
的な構造は、車両の駆動機構における駆動軸の接続／非
接続の機構の全ての場合に適用される。
グが駆動軸に永久的にかみ合わされ、同時にホイールハ
ブともかみ合うように動くことができるように同様に適
用されてもよい。スプラインのタンデム列は、クラッチ
リングの外側とハブの内側に設けられる。これらの選択
的な構造は、車両の駆動機構における駆動軸の接続／非
接続の機構の全ての場合に適用される。
【００１７】図示されたように自動ハブロックを作動す
るカムは、駆動軸とハブとに結合された機構を有し、回
転トルクが駆動軸に掛かったときに、この機構によりク
ラッチリングを駆動軸とホイールハブとに同時に歯合さ
せるように自動的にシフトする。一実施例では、クラッ
チリングは固定カム、移動カム及びバイアススプリング
と協同するカム従動部により周知の方法で動かされる。
一方のスプリングはクラッチリングをかみ合わせるよう
に設けられ、他方のスプリングはクラッチリングを噛み
合わせから外すために設けられる。移動カムは回転しな
ければならないが、一方において回転に抵抗を与えなけ
ればならないという機能を有する。以前は複雑なブレー
キ機構が回転に抵抗を付与するのに採用されていた。本
発明はベアリング保持器のような固定部材と接続する可
動カムに連結される分割した円筒形部材を採用してい
る。部材の分割構造は、それが取り付けられるベアリン
グ保持器に摩擦でかみ合うような範囲に部材の径寸法を
小さくさせる。円筒形の部材の周囲に巻かれた無端スプ
リングは、ベアリング保持器に部材を収縮させるような
力を付与し、必要な抵抗を回転に与える。分割円筒形部
材は先行技術装置の複数のブレーキシューに取って替わ
り、またこれにより複雑さを大きく解消している。
るカムは、駆動軸とハブとに結合された機構を有し、回
転トルクが駆動軸に掛かったときに、この機構によりク
ラッチリングを駆動軸とホイールハブとに同時に歯合さ
せるように自動的にシフトする。一実施例では、クラッ
チリングは固定カム、移動カム及びバイアススプリング
と協同するカム従動部により周知の方法で動かされる。
一方のスプリングはクラッチリングをかみ合わせるよう
に設けられ、他方のスプリングはクラッチリングを噛み
合わせから外すために設けられる。移動カムは回転しな
ければならないが、一方において回転に抵抗を与えなけ
ればならないという機能を有する。以前は複雑なブレー
キ機構が回転に抵抗を付与するのに採用されていた。本
発明はベアリング保持器のような固定部材と接続する可
動カムに連結される分割した円筒形部材を採用してい
る。部材の分割構造は、それが取り付けられるベアリン
グ保持器に摩擦でかみ合うような範囲に部材の径寸法を
小さくさせる。円筒形の部材の周囲に巻かれた無端スプ
リングは、ベアリング保持器に部材を収縮させるような
力を付与し、必要な抵抗を回転に与える。分割円筒形部
材は先行技術装置の複数のブレーキシューに取って替わ
り、またこれにより複雑さを大きく解消している。
【００１８】籠体端部の破損の問題は、足部と他の籠体
端部との間のスナップ式接続を提供することで非常に減
少された。籠体端部は溶接により足部に確実に繋げら
れ、また該端部は与えられたトルクに耐えることができ
る。該端部においてスナップ式の接続を故障させるよう
な、足部と前記他の端部との間に掛けられるトルクはな
い。他の変更例では、他方の籠体端部を除去して、対置
スプリングを保持するように形成される足部端部を持つ
ものである（対置スプリングは籠体とともに回転し、こ
れにより両者間の相対的な回転はない）。
端部との間のスナップ式接続を提供することで非常に減
少された。籠体端部は溶接により足部に確実に繋げら
れ、また該端部は与えられたトルクに耐えることができ
る。該端部においてスナップ式の接続を故障させるよう
な、足部と前記他の端部との間に掛けられるトルクはな
い。他の変更例では、他方の籠体端部を除去して、対置
スプリングを保持するように形成される足部端部を持つ
ものである（対置スプリングは籠体とともに回転し、こ
れにより両者間の相対的な回転はない）。
【００１９】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１と図２は、車両駆動軸１２とホイールハブ内
に受け入れられるクラッチ機構とを有するホイールハブ
１０の一部を示す。ハブ１０はその内側に形成される内
側スプライン１４を有し、これがハブの長さの一部に沿
って軸方向に延びている。スプライン１６が周知の方法
で軸１２の端部周囲に設けられ、このものはインナギア
１８を受け入れるのに十分な長さがある。インナギア１
８は図３と図５とに最もよく示されるように、内側の軸
スプライン２０と外側の軸スプライン２２，２４，２６
とを有する円筒形の部材である。スプライン２２はギア
１８の一端に設けられ、スプライン２６は他端に設けら
れる。またスプライン２４はギア１８の中央付近に位置
し、スプライン２２と２４の間には間隔２８が設けられ
るとともに、スプライン２４と２６の間には間隔３０が
設けられる。スプライン２２，２４及び２６は軸方向に
整合している。インナギア１８は、軸１２のスプライン
１６とかみ合うギア１８の内側スプライン２０において
軸１２の端部に取り付けられる。インナギア１８は軸１
２に取り付けられ、実際には軸の一部になっており、軸
１２上とその上のインナギア１８のアッセンブリを軸と
して呼ぶこともできる。クラッチリング４０（図３と図
５とに最もよく示される）は、軸方向に延びる外向きの
スプライン４２を有し、また反対側で一列に並べられた
内向きのスプライン４４，４６を有する円筒形の部材で
ある。スプライン４４はクラッチリング４０の一端側
に、またスプライン４６はその他端側に設けられ、更に
スプライン４４と４６との間には間隔４８が設けられ
る。今一度図１と図２に関して、クラッチリング４０
は、その外側スプライン４２がハブ１０の内側スプライ
ン１４とかみ合った状態でハブ１０内に受け入れられ
る。クラッチリング４０はインナギア１８の回りを囲ん
でいる。ハブ１０、クラッチリング４０、インナギア１
８及び軸１２は、このように同軸的に取り付けられ、共
通の回転軸線１１を有する。
する。図１と図２は、車両駆動軸１２とホイールハブ内
に受け入れられるクラッチ機構とを有するホイールハブ
１０の一部を示す。ハブ１０はその内側に形成される内
側スプライン１４を有し、これがハブの長さの一部に沿
って軸方向に延びている。スプライン１６が周知の方法
で軸１２の端部周囲に設けられ、このものはインナギア
１８を受け入れるのに十分な長さがある。インナギア１
８は図３と図５とに最もよく示されるように、内側の軸
スプライン２０と外側の軸スプライン２２，２４，２６
とを有する円筒形の部材である。スプライン２２はギア
１８の一端に設けられ、スプライン２６は他端に設けら
れる。またスプライン２４はギア１８の中央付近に位置
し、スプライン２２と２４の間には間隔２８が設けられ
るとともに、スプライン２４と２６の間には間隔３０が
設けられる。スプライン２２，２４及び２６は軸方向に
整合している。インナギア１８は、軸１２のスプライン
１６とかみ合うギア１８の内側スプライン２０において
軸１２の端部に取り付けられる。インナギア１８は軸１
２に取り付けられ、実際には軸の一部になっており、軸
１２上とその上のインナギア１８のアッセンブリを軸と
して呼ぶこともできる。クラッチリング４０（図３と図
５とに最もよく示される）は、軸方向に延びる外向きの
スプライン４２を有し、また反対側で一列に並べられた
内向きのスプライン４４，４６を有する円筒形の部材で
ある。スプライン４４はクラッチリング４０の一端側
に、またスプライン４６はその他端側に設けられ、更に
スプライン４４と４６との間には間隔４８が設けられ
る。今一度図１と図２に関して、クラッチリング４０
は、その外側スプライン４２がハブ１０の内側スプライ
ン１４とかみ合った状態でハブ１０内に受け入れられ
る。クラッチリング４０はインナギア１８の回りを囲ん
でいる。ハブ１０、クラッチリング４０、インナギア１
８及び軸１２は、このように同軸的に取り付けられ、共
通の回転軸線１１を有する。
【００２０】クラッチリング４０は軸線１１に沿って摺
動でき、クラッチリング４０のスプライン４２は、ハブ
１０のスプライン１４と歯合し続ける。クラッチリング
４０が一軸方向に動くと、一体回転するように軸１２に
ハブ１０が連結、即ちロックする。またクラッチリング
４０が反対の軸方向へ動くと、軸１２からハブ１０の連
結が解除される。
動でき、クラッチリング４０のスプライン４２は、ハブ
１０のスプライン１４と歯合し続ける。クラッチリング
４０が一軸方向に動くと、一体回転するように軸１２に
ハブ１０が連結、即ちロックする。またクラッチリング
４０が反対の軸方向へ動くと、軸１２からハブ１０の連
結が解除される。
【００２１】大きく６０として示されるシフト機構は、
クラッチリング４０を軸方向へ動かすために設けられ
る。シフト機構はクラッチリング４０を動かすものとし
て知られており、マニュアルタイプ、半自動タイプある
いは自動タイプのいずれでもよい。一般にマニュアルシ
フト機構は、ダイアルを取り付けたハブを有し、このハ
ブは一方向へ回すと一軸方向にクラッチリング４０を動
かし、また反対方向へ回すと反対の軸方向にクラッチリ
ング４０を動かすようになっている。半自動のシフト機
構はハブから離れて操作できるもので、例えば駆動調節
用つまみに隣接するキャブの中に、動きに影響を与える
エアーのような流体を供給あるいは引き抜くための制御
装置を含むこともできる。自動的にシフトする装置は、
一般にはハブと駆動軸との間の相対的な回転によって作
動する。軸が駆動されているときは、クラッチリングは
かみ合うように一方向へ動かされる。そして駆動軸がア
イドル状態のときは、ハブは回転され、クラッチリング
は反対方向に動かされる。
クラッチリング４０を軸方向へ動かすために設けられ
る。シフト機構はクラッチリング４０を動かすものとし
て知られており、マニュアルタイプ、半自動タイプある
いは自動タイプのいずれでもよい。一般にマニュアルシ
フト機構は、ダイアルを取り付けたハブを有し、このハ
ブは一方向へ回すと一軸方向にクラッチリング４０を動
かし、また反対方向へ回すと反対の軸方向にクラッチリ
ング４０を動かすようになっている。半自動のシフト機
構はハブから離れて操作できるもので、例えば駆動調節
用つまみに隣接するキャブの中に、動きに影響を与える
エアーのような流体を供給あるいは引き抜くための制御
装置を含むこともできる。自動的にシフトする装置は、
一般にはハブと駆動軸との間の相対的な回転によって作
動する。軸が駆動されているときは、クラッチリングは
かみ合うように一方向へ動かされる。そして駆動軸がア
イドル状態のときは、ハブは回転され、クラッチリング
は反対方向に動かされる。
【００２２】図１は、ハブ１０が自由状態で、軸１２が
独立して回転するようになっている状態を示す。これは
クラッチリング４０がハブ１０とだけかみ合い、クラッ
チリング４０のスプライン４２がハブ１０のスプライン
１４にかみ合う状態である。クラッチリング４０の内側
スプライン４４，４６は、インナギア１８の間隔２８，
３０に受け入れられており、またギア１８のスプライン
２４は、クラッチリング４０の間隔４８に受け入れられ
ている。ハブ１０とクラッチリング４０とは、このよう
にインナギア１８と軸１２とを独立して回転させること
ができる。
独立して回転するようになっている状態を示す。これは
クラッチリング４０がハブ１０とだけかみ合い、クラッ
チリング４０のスプライン４２がハブ１０のスプライン
１４にかみ合う状態である。クラッチリング４０の内側
スプライン４４，４６は、インナギア１８の間隔２８，
３０に受け入れられており、またギア１８のスプライン
２４は、クラッチリング４０の間隔４８に受け入れられ
ている。ハブ１０とクラッチリング４０とは、このよう
にインナギア１８と軸１２とを独立して回転させること
ができる。
【００２３】図２は、クラッチリング４０がハブ１０と
インナギア１８との両方とかみ合う位置へ、シフト機構
６０により軸方向へ動かされた状態を示す。前に述べた
ように、クラッチリング４０のスプライン４２は、ハブ
１０のスプライン１４とかみ合い続けている。クラッチ
リング４０は、クラッチリングのスプライン４４がイン
ナギアのスプライン２２とかみ合い、またクラッチリン
グ４０のスプライン４６がインナギア１８のスプライン
２４とかみ合う位置に軸方向へ動かされる。インナギア
のスプラインとクラッチリングのスプラインとの間には
タンデム結合がある。これはかみ合い状態が、かみ合っ
ているスプラインにおいて限られた重なりしかないとき
に特に重要である。タンデム構造は、かみ合っているス
プライン間で、一方のスプラインが他方と単一にかみ合
っているこれまでのものに比較し、同様な重なり程度に
もかかわらず接触面積を倍にする。
インナギア１８との両方とかみ合う位置へ、シフト機構
６０により軸方向へ動かされた状態を示す。前に述べた
ように、クラッチリング４０のスプライン４２は、ハブ
１０のスプライン１４とかみ合い続けている。クラッチ
リング４０は、クラッチリングのスプライン４４がイン
ナギアのスプライン２２とかみ合い、またクラッチリン
グ４０のスプライン４６がインナギア１８のスプライン
２４とかみ合う位置に軸方向へ動かされる。インナギア
のスプラインとクラッチリングのスプラインとの間には
タンデム結合がある。これはかみ合い状態が、かみ合っ
ているスプラインにおいて限られた重なりしかないとき
に特に重要である。タンデム構造は、かみ合っているス
プライン間で、一方のスプラインが他方と単一にかみ合
っているこれまでのものに比較し、同様な重なり程度に
もかかわらず接触面積を倍にする。
【００２４】図４はハブとクラッチリングとインナギア
との他の配置を示す。インナギア１８’は、ギア１８と
同じようにその内側に設けられるスプライン２０を有
し、またインナギア１８’は、その外側に形成されてい
て軸方向に整合しており実質的にその長さに沿って延び
るスプライン２１を有する。ギア１８’はギア１８と同
様にして軸１２の端部に取り付けられる。クラッチリン
グ４０’は、ギア１８’のスプライン２１にかみ合うこ
とができる内側スプライン４１を有する。スプライン４
３，４５はクラッチリング４０’の外側に設けられ、ス
プライン４３は一端側にスプライン４５は反対端側に設
けられる。スプライン４３，４５は軸方向に並べられ、
互いに間隔をおいて離れた関係にあり、その間には間隔
４７がある。ハブ１０’は内側スプライン１５，１７を
有し、これらが１対１の関係で軸方向に並べられてい
る。スプライン１５と１７とは間隔をあけた関係にあ
り、スプライン１５，１７は間隔１９により分離されて
いる。クラッチリング４０’は、図２と図３におけるク
ラッチリング４０と同じように軸方向に動くことができ
る。しかしクラッチリング４０’はインナギア１８’と
常にかみ合っており、ハブ１０’とかみ合うか、ハブ１
０’とのかみ合いを解除するかのいづれかになるように
軸方向に動かされる。シフト機構がクラッチリング４
０’が軸方向に動くように設けられる。クラッチリング
４０’とハブ１０’とはスプラインのタンデム列を有
し、これが軸１２にハブ１０’の回転を固定するように
噛み合わされている。
との他の配置を示す。インナギア１８’は、ギア１８と
同じようにその内側に設けられるスプライン２０を有
し、またインナギア１８’は、その外側に形成されてい
て軸方向に整合しており実質的にその長さに沿って延び
るスプライン２１を有する。ギア１８’はギア１８と同
様にして軸１２の端部に取り付けられる。クラッチリン
グ４０’は、ギア１８’のスプライン２１にかみ合うこ
とができる内側スプライン４１を有する。スプライン４
３，４５はクラッチリング４０’の外側に設けられ、ス
プライン４３は一端側にスプライン４５は反対端側に設
けられる。スプライン４３，４５は軸方向に並べられ、
互いに間隔をおいて離れた関係にあり、その間には間隔
４７がある。ハブ１０’は内側スプライン１５，１７を
有し、これらが１対１の関係で軸方向に並べられてい
る。スプライン１５と１７とは間隔をあけた関係にあ
り、スプライン１５，１７は間隔１９により分離されて
いる。クラッチリング４０’は、図２と図３におけるク
ラッチリング４０と同じように軸方向に動くことができ
る。しかしクラッチリング４０’はインナギア１８’と
常にかみ合っており、ハブ１０’とかみ合うか、ハブ１
０’とのかみ合いを解除するかのいづれかになるように
軸方向に動かされる。シフト機構がクラッチリング４
０’が軸方向に動くように設けられる。クラッチリング
４０’とハブ１０’とはスプラインのタンデム列を有
し、これが軸１２にハブ１０’の回転を固定するように
噛み合わされている。
【００２５】スプラインと噛み合うタンデム構造は、駆
動軸の回転がクラッチリングの動きに影響するような自
動ハブロックに特に適している。図５はクラッチリング
の動きに影響するように、固定カム、移動カム及びカム
従動部を用いた自動ハブロックを示すものである。自動
ロッククラッチは図６，７では組合わされたものが示さ
れる。カム配置の作動機能は、テルフォード（Ｔｅｌｆ
ｏｒｄ）の１９８２年５月４日付けのアメリカ特許４，
３２７，８２１号に開示されているとおりである。ここ
でこれから説明する自動ハブクラッチは、同特許の改良
型である。基本的に固定カム７０は、駆動軸すなわちホ
イールハブに対して回転しないように車両に設けられ
る。移動カム８０は固定カム７０の回りにあり、環状の
摩擦シュー９０に連結され回転できるようになってい
る。移動カム８０と摩擦シュー９０はホイールベアリン
グ保持器９８に対して回転できるように取り付けられ
る。カム従動部１００は、固定カム７０にかみ合い、ま
たインナギア１８とスプライン係合しており、カム従動
部１００はインナギア１８のスプライン２６と歯合でき
る内側スプライン１０２を有する。カム従動部１００
は、インナギア１８上で軸方向に動くことができる。カ
ム従動部１００は、バイアススプリング１１８とクラッ
チリング４０とを囲む籠体１１０と接している。クラッ
チリング４０は、ハブ１０のスプライン１４とスプライ
ン係合している。籠体１１０の足部１１２は、クラッチ
リング４０のスプライン４２とスプライン係合してい
る。これにより籠体１１０は、クラッチリング４０とと
もに回転する。籠体１１０の縁体１１４は、リターンス
プリング１２０の一端に接合し、このリターンスプリン
グ１２０の反対端にはハブ１０の内端が接触している。
インナギア１８は前述したようにスプライン係合により
軸１２に取り付けられ、インナギア１８はクラッチリン
グ４０に受け入れられる。
動軸の回転がクラッチリングの動きに影響するような自
動ハブロックに特に適している。図５はクラッチリング
の動きに影響するように、固定カム、移動カム及びカム
従動部を用いた自動ハブロックを示すものである。自動
ロッククラッチは図６，７では組合わされたものが示さ
れる。カム配置の作動機能は、テルフォード（Ｔｅｌｆ
ｏｒｄ）の１９８２年５月４日付けのアメリカ特許４，
３２７，８２１号に開示されているとおりである。ここ
でこれから説明する自動ハブクラッチは、同特許の改良
型である。基本的に固定カム７０は、駆動軸すなわちホ
イールハブに対して回転しないように車両に設けられ
る。移動カム８０は固定カム７０の回りにあり、環状の
摩擦シュー９０に連結され回転できるようになってい
る。移動カム８０と摩擦シュー９０はホイールベアリン
グ保持器９８に対して回転できるように取り付けられ
る。カム従動部１００は、固定カム７０にかみ合い、ま
たインナギア１８とスプライン係合しており、カム従動
部１００はインナギア１８のスプライン２６と歯合でき
る内側スプライン１０２を有する。カム従動部１００
は、インナギア１８上で軸方向に動くことができる。カ
ム従動部１００は、バイアススプリング１１８とクラッ
チリング４０とを囲む籠体１１０と接している。クラッ
チリング４０は、ハブ１０のスプライン１４とスプライ
ン係合している。籠体１１０の足部１１２は、クラッチ
リング４０のスプライン４２とスプライン係合してい
る。これにより籠体１１０は、クラッチリング４０とと
もに回転する。籠体１１０の縁体１１４は、リターンス
プリング１２０の一端に接合し、このリターンスプリン
グ１２０の反対端にはハブ１０の内端が接触している。
インナギア１８は前述したようにスプライン係合により
軸１２に取り付けられ、インナギア１８はクラッチリン
グ４０に受け入れられる。
【００２６】軸１２の回転は、カム従動部１００を回転
させ、カム従動部を固定カムの突出部に沿わせて、この
カムの突出部が、カム従動部を固定カムから軸方向に離
れて動くようにすることで籠体１１０を軸方向に動か
す。籠体１１０が軸方向に移動すると、これによりクラ
ッチリング４０がバネ１１８により軸方向に動く。籠体
１１０が軸方向に動くとき、籠体の縁体１１４はリター
ンバネ１２０を圧縮し、その抵抗力を取り除く。このよ
うにしてクラッチリング４０は、図７に示すようにイン
ナギア１８とのスプライン係合がなされる。カム従動部
１００が回転し続ける時、カム従動部から延びる突起１
０４が可動カム８０のカム作用部８２に係合し、これに
より更にカム従動部１００の軸方向運動を与え、カム従
動部を固定カム７０から分離する。カム従動部１００か
ら延びる突起１０４は、可動カム上のカムストッパ８４
に係止し、これにより移動カムをカム従動部とともに回
転させる。
させ、カム従動部を固定カムの突出部に沿わせて、この
カムの突出部が、カム従動部を固定カムから軸方向に離
れて動くようにすることで籠体１１０を軸方向に動か
す。籠体１１０が軸方向に移動すると、これによりクラ
ッチリング４０がバネ１１８により軸方向に動く。籠体
１１０が軸方向に動くとき、籠体の縁体１１４はリター
ンバネ１２０を圧縮し、その抵抗力を取り除く。このよ
うにしてクラッチリング４０は、図７に示すようにイン
ナギア１８とのスプライン係合がなされる。カム従動部
１００が回転し続ける時、カム従動部から延びる突起１
０４が可動カム８０のカム作用部８２に係合し、これに
より更にカム従動部１００の軸方向運動を与え、カム従
動部を固定カム７０から分離する。カム従動部１００か
ら延びる突起１０４は、可動カム上のカムストッパ８４
に係止し、これにより移動カムをカム従動部とともに回
転させる。
【００２７】適切に作動するように可動カム８０は回転
できなければならず、その一方で回転抵抗を有しなけれ
ばならない。回転抵抗は、カムストッパ８４が係止され
るまで、カム従動部１００が可動カム８０のカム作用面
８２をカム作動で持ち上げるのに十分な力にならなけれ
ばならない。図８に示されるように、改良された摩擦シ
ュー９０は、必要なブレーキや回転抵抗を付与するよう
になっている。シュー９０は、ホイールベアリング保持
器９８の円周面９９（図５参照）に緊密に合うような大
きさに形成された円筒形の部材である。溝９２は、その
幅を閉じることでシュー９０の径寸法を小さくさせるた
めのもので、シュー９０に形成される。放射状の溝９４
がシュー９０に形成され、これが可動カム８０から突き
出しているバネ保持部８６を受け入れるようになってい
る。シュー９０の周りに半径方向外側へ延びるタブ９５
とボス９６とは、これらが一緒になってシュー９０の周
囲にエンドレスコイルバネ７９を受け入れるための溝９
７を形成する。可動カム８０は、バネ保持部８６が放射
状の溝９４に受け入れられた状態で摩擦シュー９０に取
り付けられる。コイルバネ７９は溝９７に入れられ、バ
ネ７９がバネ保持部８６に係止して移動カム８０とシュ
ー９０とを一緒に保持する。溝９４に当接する可動カム
８０の保持部８６は、カム８０とシュー９０とを一緒に
回転させる。シュー９０と可動カム８０とのアッセンブ
リは、ベアリング保持器９８に取り付けられる。バネ７
９はシューの径寸法を小さくさせるように働き、それに
より必要とされる回転抵抗を付与するように保持器たる
ナット９８にシュー９０をクランプさせる。ブレーキ装
置はこのように一体の構造からなるもので、容易に提供
される。
できなければならず、その一方で回転抵抗を有しなけれ
ばならない。回転抵抗は、カムストッパ８４が係止され
るまで、カム従動部１００が可動カム８０のカム作用面
８２をカム作動で持ち上げるのに十分な力にならなけれ
ばならない。図８に示されるように、改良された摩擦シ
ュー９０は、必要なブレーキや回転抵抗を付与するよう
になっている。シュー９０は、ホイールベアリング保持
器９８の円周面９９（図５参照）に緊密に合うような大
きさに形成された円筒形の部材である。溝９２は、その
幅を閉じることでシュー９０の径寸法を小さくさせるた
めのもので、シュー９０に形成される。放射状の溝９４
がシュー９０に形成され、これが可動カム８０から突き
出しているバネ保持部８６を受け入れるようになってい
る。シュー９０の周りに半径方向外側へ延びるタブ９５
とボス９６とは、これらが一緒になってシュー９０の周
囲にエンドレスコイルバネ７９を受け入れるための溝９
７を形成する。可動カム８０は、バネ保持部８６が放射
状の溝９４に受け入れられた状態で摩擦シュー９０に取
り付けられる。コイルバネ７９は溝９７に入れられ、バ
ネ７９がバネ保持部８６に係止して移動カム８０とシュ
ー９０とを一緒に保持する。溝９４に当接する可動カム
８０の保持部８６は、カム８０とシュー９０とを一緒に
回転させる。シュー９０と可動カム８０とのアッセンブ
リは、ベアリング保持器９８に取り付けられる。バネ７
９はシューの径寸法を小さくさせるように働き、それに
より必要とされる回転抵抗を付与するように保持器たる
ナット９８にシュー９０をクランプさせる。ブレーキ装
置はこのように一体の構造からなるもので、容易に提供
される。
【００２８】カム従動部１００と籠体１１０との相対的
な回転は、ハブ１０が軸１２に対して回転するときに生
じる。このようにしてトルクが、カム従動部１００と籠
体１１０との間に付与される。カム従動部１００が固定
カムに着座され、クラッチリングがインナギアとかみ合
っていないときは、小さな回転トルクしか生じない。籠
体１１０は、リターンスプリング１２０によりカム従動
部１００の方へ軸方向へ付勢されているが、ハブ１０の
中に嵌入した保持リング１３０（図５，６，７参照）
が、籠体の軸方向の動きを制限する。籠体と従動部との
間に生じる最大の回転トルクは、クラッチリングが係合
され及び係合が解除されている間、カム従動部１００と
籠体１１０とが軸方向に動くときに生じる。係合の間
は、軸がハブに対して相対的に回転し、それによって従
動部が籠体に対して相対的に回転する。従動部は、それ
が係合するように軸方向へ動くときは、リターンスプリ
ング１２０とバネ１１８とを圧縮するように籠体に十分
な力を与えなければならない。カム従動部は籠体と相対
的に回転するから、与えられた力は回転トルクとなる。
この回転トルクは籠体１１０の縁部（基部）１１６、特
に縁部１１６と足部１１２との間の接続部分に与えられ
る。籠体１１０（図５参照）は、掛けられる回転トルク
に耐えられる構造を提供するため、足部１１２と一体構
造の縁部１１６を有する。縁体１１４は足部１１２の端
部に離脱できるように取り付けられる。足部１１２の端
部に形成されるタブ１１３は、縁体１１４に形成される
ラッチ１１５に適合する。縁体１１４から延びる突起部
１１７が、バネ１２０の端部を受け入れるように形成さ
れる。
な回転は、ハブ１０が軸１２に対して回転するときに生
じる。このようにしてトルクが、カム従動部１００と籠
体１１０との間に付与される。カム従動部１００が固定
カムに着座され、クラッチリングがインナギアとかみ合
っていないときは、小さな回転トルクしか生じない。籠
体１１０は、リターンスプリング１２０によりカム従動
部１００の方へ軸方向へ付勢されているが、ハブ１０の
中に嵌入した保持リング１３０（図５，６，７参照）
が、籠体の軸方向の動きを制限する。籠体と従動部との
間に生じる最大の回転トルクは、クラッチリングが係合
され及び係合が解除されている間、カム従動部１００と
籠体１１０とが軸方向に動くときに生じる。係合の間
は、軸がハブに対して相対的に回転し、それによって従
動部が籠体に対して相対的に回転する。従動部は、それ
が係合するように軸方向へ動くときは、リターンスプリ
ング１２０とバネ１１８とを圧縮するように籠体に十分
な力を与えなければならない。カム従動部は籠体と相対
的に回転するから、与えられた力は回転トルクとなる。
この回転トルクは籠体１１０の縁部（基部）１１６、特
に縁部１１６と足部１１２との間の接続部分に与えられ
る。籠体１１０（図５参照）は、掛けられる回転トルク
に耐えられる構造を提供するため、足部１１２と一体構
造の縁部１１６を有する。縁体１１４は足部１１２の端
部に離脱できるように取り付けられる。足部１１２の端
部に形成されるタブ１１３は、縁体１１４に形成される
ラッチ１１５に適合する。縁体１１４から延びる突起部
１１７が、バネ１２０の端部を受け入れるように形成さ
れる。
【００２９】籠体の他の態様が図９に示される。籠体１
１０’は、足部１１２’を一つに束ねるように各足の全
体に亙り形成される縁部１１６’を有する。足部１１２
が縁部１１６’から延び、またその延びた端部にはスプ
リング受け入れ構造１１１を有する。リターンスプリン
グ１２０がこの受け入れ構造１１１に受け入れられる。
１０’は、足部１１２’を一つに束ねるように各足の全
体に亙り形成される縁部１１６’を有する。足部１１２
が縁部１１６’から延び、またその延びた端部にはスプ
リング受け入れ構造１１１を有する。リターンスプリン
グ１２０がこの受け入れ構造１１１に受け入れられる。
【００３０】当業者は、本発明の真の精神や範囲から外
れることなく種々の変更やバリエーションがなされると
いうことを認識するであろう。本発明は図面と明細書に
記載された実施例に限定されるものではない。
れることなく種々の変更やバリエーションがなされると
いうことを認識するであろう。本発明は図面と明細書に
記載された実施例に限定されるものではない。
【図１】分かり易くするために一部の部材を取り除いて
非ロック状態における本発明のハブロックを示す断面図
である。
非ロック状態における本発明のハブロックを示す断面図
である。
【図２】ロック状態における本発明のハブロックを示す
図１同様の断面図である。
図１同様の断面図である。
【図３】図１及び図２のハブロックにおけるクラッチリ
ングとインナギアとの斜視図である。
ングとインナギアとの斜視図である。
【図４】ハブ、クラッチリング及びインナギアの他の実
施例を示す分解斜視図である。
施例を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の自動ハブロックの分解斜視図である。
【図６】図５の自動ハブロックが非ロック状態にあると
きの組立断面図である。
きの組立断面図である。
【図７】図５の自動ハブロックがロック状態にあるとき
の組立断面図である。
の組立断面図である。
【図８】図５の自動ハブロックの摩擦シューの斜視図で
ある。
ある。
【図９】図５の自動ハブロックに用いられる籠体の他の
実施例を示す正面図である。
実施例を示す正面図である。
１０ ホイールハブ
１２ 軸
１８ インナギア
４０ クラッチリング
７０ 固定カム
７９ コイルバネ
８０ 可動カム
９０ シュー
９８ ベアリング保持器
１００ カム従動部
１１０ 籠体
１１４ 縁体
１１８ バイアススプリング
１２０ リターンスプリング
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−15322（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−43831（ＪＰ，Ａ)
米国特許3348645（ＵＳ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F16D 11/04
B60K 23/08
F16D 43/02
Claims (14)
- 【請求項１】 車両の駆動系統用の接続と接続解除を行
う機構であって、 駆動構成部と被駆動構成部とが車両の駆動系統の一部に
形成され、前記駆動構成部と前記被駆動構成部とが共通
の軸の周りで回転でき、前記駆動構成部と前記被駆動構
成部とにスプラインが設けられる駆動構成部及び被駆動
構成部と、 前記駆動構成部と被駆動構成部との一方におけるスプラ
インに対して永久的に歯合され、該構成部の一方におけ
るスプラインに対して相対的に軸方向にスライド運動す
るクラッチ部材の第一スプライン、及び前記構成部の他
方におけるスプラインに対して歯合でき、該構成部の他
方におけるスプラインに対して相対的に軸方向に限られ
たスライド運動をするクラッチ部材における第二スプラ
インを有する前記駆動構成部と被駆動構成部との間のク
ラッチ部材を有し、 前記クラッチ部材は第一と第二の位置の間で軸方向にス
ライドでき、またシフト部材が該クラッチ部材を該第一
と第二の位置の間で選択的にシフトし、 前記クラッチ部材における前記第二スプラインは、タン
デム状の少なくとも二つのスプライン部と、該スプライ
ン部に隣接していてスプラインがない間隔とを有し、前
記構成部の他方のスプラインは、タンデム状の少なくと
も二つのスプライン部及びスプラインのない前記スプラ
イン部に隣接する間隔とを含み、前記クラッチ部材の該
第二スプラインと前記構成部の前記他方における前記ス
プラインとが、前記クラッチ部材の第一の位置において
前記構成部の前記他方の二つのスプライン部とクラッチ
部材の二つのスプライン部が相互にかみ合うように協同
して配置され、それによって前記クラッチ部材の両方の
スプライン列と前記構成部の他方の両方のスプライン列
とのタンデム係合のために前記第一と第二の構成部を接
続し、スプラインの前記列が前記クラッチリングの第二
の位置において隣接する間隔内に非歯合状態で位置付け
られる、車両の駆動系統用クラッチ機構。 - 【請求項２】 回転を同調させるため車両のホイールハ
ブと駆動軸とを選択的にロックし、また独立回転させる
ため前記ホイールハブと前記駆動軸とを非ロック状態と
するクラッチ機構において、前記クラッチ機構は ホイールハブと、 前記ホイールハブに受け入れられる駆動軸と、 前記ホイールハブと前記駆動軸とに対して軸方向に相対
的に移動でき、回転の同調を得るように前記ホイールハ
ブと前記駆動軸との一方に永久的に結合され、また回転
の同調を得るように前記ホイールハブと前記駆動軸との
他方に選択的に結合され、前記クラッチリングの軸方向
に動くことで独立の回転を得るように前記ホイールハブ
と前記駆動軸との他方から結合を解除されるクラッチリ
ングと、 前記クラッチリングに形成される軸方向に離れて配置さ
れる第一のタンデム構造と、 前記ホイールハブと前記駆動軸との他方に形成され、前
記第一のタンデム構造にかみ合うことができる、軸方向
に離れて配置される第二のタンデム構造とを有し、 前記クラッチリングが軸方向に動かされて、前記クラッ
チリングが、前記クラッチリングの全ての前記タンデム
構造と、前記ホイールハブと前記駆動軸の他方の全ての
前記タンデム構造のために、前記ホイールハブと前記駆
動軸との前記他方と係合するときに、前記第一のタンデ
ム構造が前記第二のタンデム構造に嵌まるようにかみ合
うことを特徴とする車両の駆動系統用クラッチ機構。 - 【請求項３】 前記ホイールハブと前記駆動軸との前記
他方に形成される前記タンデム構造は前記駆動軸に形成
されることを特徴とする請求項２記載の車両の駆動系統
用クラッチ機構。 - 【請求項４】 前記ホイールハブと前記駆動軸との前記
他方に形成される前記タンデム構造は前記ハブに形成さ
れることを特徴とする請求項２記載の車両の駆動系統用
クラッチ機構。 - 【請求項５】 回転を同調させるため車両のホイールハ
ブと駆動軸とを選択的にロックし、また独立回転させる
ため前記ホイールハブと前記駆動軸とを非ロック状態と
するクラッチ機構において、前記クラッチ機構は、ホイ
ールハブと、 前記ホイールハブに受け入れられる駆動軸と、 前記ホイールハブと前記駆動軸とに対して軸方向に相対
的に移動でき、回転の同調を得るように前記ホイールハ
ブと前記駆動軸との一方に永久的に結合され、また回転
の同調を得るように前記ホイールハブと前記駆動軸との
他方に選択的に結合され、前記クラッチリングの軸方向
に動くことで独立の回転を得るように前記ホイールハブ
と前記駆動軸との前記他方から結合が解除されるクラッ
チリングと、 前記クラッチリングに形成され、軸方向にタンデムに配
置される第一のタンデム構造と、 前記ホイールハブと前記駆動軸との他方に形成され、前
記第一のタンデム構造にかみ合うことができ、軸方向に
タンデムに配置される第二のタンデム構造と、 前記クラッチリングを軸方向に動かすために前記クラッ
チリングに接続されるシフト機構とを有し、 前記クラッチリングが軸方向に動かされて、前記クラッ
チリングが、前記クラッチリングの全ての前記タンデム
構造と、前記ホイールハブと前記駆動軸の他方の全ての
前記タンデム構造との間におけるタンデム係合のため
に、前記ホイールハブと前記駆動軸の前記他方とが係合
するときに、前記クラッチリングの前記タンデム構造
が、前記ホイールハブと前記駆動軸との他方における前
記タンデム構造に嵌まるようにかみ合うことを特徴とす
る車両の駆動系統用クラッチ機構。 - 【請求項６】 前記シフト機構はクラッチリングを歯合
状態にさせるように位置決めされる第一スプリングと、
該第一スプリングを選択的に圧縮し且つ前記第一と第二
のタンデム構造が揃っているときにこれらタンデム構造
を歯合状態にさせるように付与する力を生じさせる作動
部材とを含むことを特徴とする請求項５記載の車両の駆
動系統用クラッチ機構。 - 【請求項７】 前記シフト機構は、前記クラッチリング
の歯合を解除させるように位置決めされる第二スプリン
グを含み、前記作動部材と第一スプリングとは前記第二
スプリングの付勢より強く、また前記第二スプリングは
前記第一スプリングを圧縮する前記作動部材がない場合
には、前記第一スプリングの付勢よりも強いことを特徴
とする請求項６記載の車両の駆動系統用クラッチ機構。 - 【請求項８】 車両の固定されているスピンドルが回転
できるハブと回転できる軸とを支持し、前記スピンドル
は固定された円筒形外表面を有するクラッチ機構であっ
て、更にこのクラッチ機構が、 軸方向にスライドでき前記軸に対して回転しないように
固定されるカム従動部を含む前記作動部材としてのカム
機構と、 軸が回転されているときに前記軸沿いにカム従動部を軸
方向に動かす、前記スピンドルに取り付けられる固定さ
れたカム作動装置と、抵抗力を生じながら回転できるカム作動装置であって、
前記スピンドルの円筒形外表面に摩擦係合するリング部
分を有する、抵抗力を生じながら回転できるカム作動装
置の一部として円筒形リング部分が設けられ、該円筒形
リング部分が前記円筒形外表面の周りにおいて前記リン
グ部分の閉じ具合を増すように切れ目を有する、前記回
転できるカム作動装置と、 固定された円筒形外表面にリング部分を摩擦係合させる
ための前記リング部分を閉鎖させる手段とを備え、 前記回転できるカム作動装置が、前記円筒形外表面の周
りで抵抗を生じながら回転する間、前記固定されるカム
作動装置に対して前記カム従動部を間隔をあけた状態で
その間隔を維持しながら軸方向に移動させることができ
る ことを特徴とする請求項７記載の車両の駆動系統用ク
ラッチ機構。 - 【請求項９】 車輌に取り付けられる回転できる軸と、 前記軸の周りにある回転できるハブと、 軸とハブに対して第一位置と第二位置との間にあって、
前記第一の位置では前記軸とハブとに係合し、前記第二
の位置では前記軸とハブとの係合が解除されるように動
くことができるクラッチリングと、 第一位置と第二位置との間で前記クラッチリングを選択
的に位置決めするための作動機構であって、前記車輌に
固定して取り付けられる固定カム作動装置と、抵抗を生
じながら回転できるカム作動装置と、カム従動部とを含
み、前記カム従動部が前記回転できる軸に回転しないよ
うに固定され、これにより軸が回転するとそれによって
カム従動部の回転がカム従動部を軸方向に軸方向にスラ
イドさせ、更にこのスライドの結果クラッチリングを第
一位置へ移動させ、また前記回転できるカム作動装置が
前記カム従動部と係合して付勢し、前記カム従動部と前
記固定カム作動装置との間に間隔を維持する作動機構
と、前記車輌に固定して取り付けられ、円筒形外表面を有す
るホイールベアリング保持器であり、前記抵抗を生じな
がら回転できるカム作動装置が、前記円筒形外表面をほ
ぼ囲み、且つ円筒形外表面に対して閉鎖する一体の摩擦
シューを有する、ホイールベアリング保持器と、 前記円筒形外表面との摩擦係合を閉鎖し、及び回転に抵
抗を付与するように前記円筒形外表面と摩擦係合する、
前記摩擦シューを付勢するバイアス手段であり、 それに
より回転を許容している間であって前記カム従動部によ
り係合されてカム従動部と固定カムとの間の前記間隔を
維持しているときに、カム従動部と固定カム作動装置と
を分離させるように構成される、バイアス手段とを備え
ていることを特徴とする四輪駆動車両用クラッチ機構。 - 【請求項１０】 抵抗を生じながら回転できるカム作動
装置がローブ状部分を含み、前記一体摩擦シューと前記
ロブ状部分とが共通の円形溝を規定する重複する突起部
を含み、また前記バイアス手段がコイルスプリングを前
記溝中に収納させ、前記摩擦シューが前記ローブ状部分
から離れることを防止することを特徴とする請求項９記
載の四輪駆動車両用クラッチ機構。 - 【請求項１１】 前記シフト機構は手動機構であり、前
記手動機構は手動的に前記クラッチリングを軸方向に移
動させるように作動されることを特徴とする請求項５記
載の車両の駆動系統用クラッチ機構。 - 【請求項１２】 前記シフト機構は自動機構であり、前
記自動機構は自動的に前記クラッチリングを軸方向に移
動させるように作動されることを特徴とする請求項５記
載の車両の駆動系統用クラッチ機構。 - 【請求項１３】 前記第一のタンデム構造と第二のタン
デム構造は、各々軸線方向にタンデムに配列された少な
くとも２列のスプラインであり、これにより第一のタン
デム構造の前記少なくとも２列のスプラインが、前記第
一位置での第二のタンデム構造の前記少なくとも２列の
スプラインと相互に噛み合うことを特徴とする請求項２
記載の車両の駆動系統用クラッチ機構。 - 【請求項１４】 回転を同調させるため車両のホイール
ハブと駆動軸とを選択的にロックし、また独立回転させ
るため前記ホイールハブと前記駆動軸とを非ロック状態
とするクラッチ機構において、前記クラッチ機構は ホイールハブと、 前記ホイールハブに受け入れられる駆動軸と、 前記ホイールハブと前記駆動軸とに対して軸方向に相対
的に移動でき、回転の同調を得るように前記ホイールハ
ブと前記駆動軸との一方に永久的に結合され、また回転
の同調を得るように前記ホイールハブと前記駆動軸との
他方に選択的に結合され、前記クラッチリングが軸方向
に動くことで独立の回転を得るように前記ホイールハブ
と前記駆動軸との他方から結合を解除するクラッチリン
グと、 前記クラッチリングが軸線方向に移動するように、前記
クラッチリングに接続されるシフト機構であって、基部
及び、一端が該基部に取り付けられ、該基部から延び反
対側の賦形された端部で終端となっている足部を有し、
前記クラッチリングを取り囲む籠体と、前記籠体内で前
記基部とクラッチリングとの間に設けられ、前記クラッ
チリングを前記基部から前記賦形された足部の端部の方
へ付勢する第１スプリングと、前記籠部の外側に設け ら
れ、賦形された足部の端部に作用する第２スプリングと
を備え、前記賦形された足部の端部が、前記籠体及びク
ラッチリングの第１方向への動きを付勢する前記第２ス
プリングを受けるようになっており、作動装置が前記籠
体及びクラッチリングを反対方向へ前記基部に対して作
動する、前記シフト機構と、 を備えることを特徴とするクラッチ機構。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US017235 | 1993-02-12 | ||
| US08/017,235 US5394967A (en) | 1993-02-12 | 1993-02-12 | Connect/disconnect mechanism for a vehicle drive train |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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| JP (1) | JP3516704B2 (ja) |
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-
1993
- 1993-02-12 US US08/017,235 patent/US5394967A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-06 JP JP22137793A patent/JP3516704B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5394967A (en) | 1995-03-07 |
| JPH06241249A (ja) | 1994-08-30 |
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