JPH01156141A

JPH01156141A - ハブ・クラッチ

Info

Publication number: JPH01156141A
Application number: JP31687487A
Authority: JP
Inventors: Naoyoshi Watanabe; 直良渡辺; Taizo Nakamura; 泰三中村
Original assignee: Tochigi Fuji Sangyo KK
Current assignee: GKN Driveline Japan Ltd
Priority date: 1987-12-15
Filing date: 1987-12-15
Publication date: 1989-06-19
Anticipated expiration: 2012-12-17
Also published as: JP2691343B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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５３−２
１９３６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。ノ１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。この状態でアクス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〕本発明は上記
に鑑みてなされたものであり、リテーナの係合爪と操作
ノブのボス部上のカム面との離脱を確実に防止出来るよ
うにするとともに、これ等の部位の摩耗、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るために、
アクスルシャフトに一体化されギヤ部を有するドライブ
ギヤと、ホイールと一体化され内周面にギヤ部を有する
ハウジングと、このノ＼ウジングのギヤ部に軸方向摺動
自在に嵌合され、かつ内周面にギヤ部を有して前記ドラ
イブシャフトのギヤ部と係脱自在にされているクラッチ
リングと、該クラッチリングを保持し軸方向外側端部に
係合爪を有するリテーナと、前記ノ１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
ュアル操作用のノブとを有しているハブ・クラッチにお
いて、前記操作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て、大
トルクで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で部材の破損や変形等
を生じず、また操作にあたっ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替で使用
出来るようにしたハブ・クラッチを提供するものである
。

〔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により抜は止め防止されて、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４
ａ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６
ａ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、１
４ｄ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せる。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１４
．０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１４ｂ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１４ｂ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９
ａ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、これに限られず突部１４
ｄ、１４ｄ等を設けることなくキャップ１３とノブ１４
に位置決め用のチエツク機構（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１４　ｂ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
このりテーナ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１１
４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、冬山
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１１４　ｂ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
用チエツ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、カムの平担面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
工具等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
や変形等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。

【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、１０９
ａ・・・係合爪１０、　１１・・・ストッパリング　１
２・・・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
ンナブレーキ特許出願人　　栃木富土産業株式会社代理人　弁理士　　松　　原　　伸　　２同　　　　同
　　　　村　　木　　清　　　用向　　　　同　　　　
上　　島　　　淳　　　−第１図　　　　　　第２図ら第３図第４図

Claims

【特許請求の範囲】　アクスルシャフトに一体的に結合されるとともにギヤ
部を有するドライブギヤと、ホイールと一体的に結合さ
れ内周面にギヤ部を有するハウジングと、前記ハウジングのギヤ部に軸方向摺動自在に嵌合され、
かつ内周面にギヤ部を有して前記ドライブシャフトのギ
ヤ部と係脱自在にされてい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側端部に係合爪を
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ていることを特徴とするハブ・
クラッチ。