JPH0130652B2 - - Google Patents

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JPH0130652B2
JPH0130652B2 JP55148086A JP14808680A JPH0130652B2 JP H0130652 B2 JPH0130652 B2 JP H0130652B2 JP 55148086 A JP55148086 A JP 55148086A JP 14808680 A JP14808680 A JP 14808680A JP H0130652 B2 JPH0130652 B2 JP H0130652B2
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JP
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cam
drive
cam ring
automatic clutch
ring member
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JP55148086A
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JPS5663132A (en
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Ei Petsutoratsuku Harii
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Publication of JPH0130652B2 publication Critical patent/JPH0130652B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/348Arrangement 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
    • B60K17/35Arrangement 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
    • B60K17/3515Arrangement 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D43/00Automatic clutches
    • F16D43/02Automatic clutches actuated entirely mechanically
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D43/00Automatic clutches
    • F16D43/02Automatic clutches actuated entirely mechanically
    • F16D43/20Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure
    • F16D43/202Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type
    • F16D43/204Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type with intermediate balls or rollers
    • F16D43/206Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure of the ratchet type with intermediate balls or rollers moving axially between engagement and disengagement
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T403/00Joints and connections
    • Y10T403/10Selectively engageable hub to shaft connection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • 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)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動クラツチ組立体に関し、特に4輪
駆動の車輛に用いられる自動クラツチ組立体に関
する。
特に4輪駆動の車輛のためのクラツチ機構など
においては、環境的な条件や操作上の条件に影響
を受けることなく作業者の制御のもとに確実に係
合させたり係合を解除させたりすることができ、
しかもクラツチ機構に用いられているスラストベ
アリングのいずれにも過度な大きい負荷が加えら
れないことが望ましい。
そこで本発明の目的は、操作において高度の信
頼性と依存性とを有し、駆動部材と被駆動部材と
が作業者の完全な制御のもとに確実にカム係合し
たりカム係合を解除せしめられたりすることので
きる自動クラツチ組立体を提供することにある。
本発明のもうひとつの目的は、予め定められた
距離を越えて移動して駆動部材と被駆動部材との
間に確実な係合状態および非係合状態を生ぜしめ
る最小の数の部材を有し、一方ではクラツチ部材
の係合を解除するための戻しスプリングや他の確
実性の低い部材に完全に依存することを避けた自
動クラツチ組立体を提供することにある。
本発明のさらにもうひとつの目的は、駆動車軸
にトルクを加えることによつて4輪駆動状態にシ
フトしたり、トルクを解除して被駆動部材を1回
転よりも少ない距離だけ回転させることにより4
輪駆動状態でない状態にシフトするよう遠隔から
確実に制御でき、車輛の前進時あるいは後進時の
いずれにおいても係合または係合解除が可能な、
4輪駆動車輛のための自動クラツチ組立体を提供
することにある。
本発明においては、駆動部材にトルクが加わつ
ている状態のもとで、ロツキングギヤが駆動部材
を被駆動部材に係合せしめる。トルクが解除され
ると、駆動部材を逆回転させることにより駆動部
材は係合を解除され、ロツキングギヤは、スプリ
ングの力に頼ることなく、駆動部材とカム係合し
て該駆動部材をクラツチ非係合位置へと動かす。
このことはロツキングギヤおよびカム従節によつ
て行なわれる。カム従節は、互いに協働する内側
および外側カム部材(リング状をしている)のス
ロツトを貫通して突出している。内側および外側
カム部材はロツキングギヤを構成する。それぞれ
のスロツトは第1のカム面を有しており、カム従
節は第1のカム面に沿つて軸方向に進められ、駆
動部材を被駆動部材と係合せしめる。それぞれの
スロツトの第2のカム面は、カム従節と係合し
て、カム部材を、固定部材にロツクされている通
常のロツク位置から離すように強制する。第3の
カム面は第2のカム面と同じスロツトにあり、第
2のカム面に沿つて第1のカム面の上方に持ち上
げられ、駆動部材にトルクが加えられていようと
いまいとカム従節を第1のスロツト内の持ち上げ
られた位置に保持する。被駆動部材を逆回転させ
るためには、カム従節が自由に初期位置に戻り駆
動部材が被駆動部材から離れるように滑動する前
に、カム従節を逆回転させて第3のカム面に係合
させて、カム部材を固定部材に再び係合させるこ
とが必要である。本発明を4輪駆動車輛に適用し
た場合において、駆動部材は、駆動車軸とスプラ
イン結合され且つ駆動車軸に加えられるトルクに
応答してホイールハブ上の被駆動部材と係合す
る。回転が続いている限りは、ホイールハブは駆
動部材と係合せしめられており、駆動部材からト
ルクが解除された後は、先に駆動部材から駆動ト
ルクを解除したときと同じ回転方向へと被駆動部
材が駆動部材をオーバライドしている限り、駆動
部材は被駆動部材と係合しつづける。
本発明の他の目的は以下の説明と添付図面とに
よつて明らかとなろう。
以下に本発明の一実施例を4輪駆動車輛に適用
した場合について添付図面を参照しつつ詳細に説
明する。
図には、駆動車軸Aとそれに同心的に外側に間
隔をおかれたホイールハブHとの間のロツクとロ
ツク解除とを制御するための自動クラツチ組立体
が4輪駆動車輛用として示されている。駆動車軸
Aの一端が第1図および第2図に示されている
が、該車軸Aは軸方向を向いたスプライン部10
を外側に有している。スプライン部10と車軸の
外方端12との間において車軸の外側面には環状
の溝11が形成されている。駆動車軸の外側に同
心的に間隔をおかれて中空の円筒スピンドルSが
固定されている。スピンドルSの外側面には外側
スピンドルナツト14を受けるためにねじが切ら
れている。また、内側スピンドルロツクナツト1
5が、キー溝40内にキー止めされたロツクワツ
シヤ16によつてナツト14から間隔をおかれて
設けられている。ナツト15はスペーサワツシヤ
17によつてホイールベアリングBの内レースか
ら間隔をおかれている。ホイールハブHは、ホイ
ールベアリングBによつてスピンドルSおよび車
軸Aに関して回転可能に軸架されている。外側カ
バーフランジCが、円周方向に間隔をおいて設け
たボルトDによつてホイールハブの端部に取付け
られ、車軸およびカムロツク組立体全体を囲むよ
うにしている。
符号20で示されたカムロツク組立体は、内側
同心のリング部材すなわちカムロツク部材21お
よび外側同心のリング部材すなわちカムロツク部
材22を含んでいる。両部材21および22は、
円周方向に間隔をおかれた位置で整列されたカム
スロツト23および24をそれぞれ有し、互に整
合したスロツト23および24は、駆動ギヤ28
から外方に突出したカム従節部材26を受け入れ
る。駆動ギヤ28は、駆動車軸Aの回転とカムス
ロツト23および24を介するカム従節26の移
動とによつて、後述するように軸方向に進められ
る。駆動ギヤ28が車軸Aの外方端の方へと軸方
向に進められることによつて、駆動ギヤ28は外
側同心リングギヤ30と噛合うように移動され
る。外側同心リングギヤ30はカバーフランジC
と噛合つており、駆動車軸Aの回転は駆動ギヤ2
8およびリングギヤ30を介してカバーフランジ
Cおよびそれに取付けられたホイールハブHに伝
えられ、車輪(図示しない)を回転させる。駆動
車軸Aが回転していないときは、第2図に示した
ように、カムロツク組立体20は駆動ギヤをリン
グギヤとの係合から離すように引込めている。内
側カムロツク部材21は内側端部にて半径方向内
向きに曲がつたタブ伸長部すなわち歯34を有し
ており、外側カムロツク部材22は内側端部にて
半径方向外向きに曲がつたリツプすなわちフラン
ジ35を有し且つスピンドルロツク38およびス
ラストワツシヤベアリング42と協働する。
スピンドルロツク38は、軸方向を向き且つ半
径方向内向きに突出しているタブ伸長部36を有
している。タブ伸長部36は、カムロツク組立体
20が非係合位置にあるとき、カムロツク部材2
1の歯34と係合してカムロツク組立体20を回
転しないようにロツクする。スプリングタブ39
が、スピンドルロツク38の半径方向外方端の方
へ円周方向に間隔をおかれて複数個設けられ、該
スプリングタブ39は、ロツクワツシヤ16の外
方縁面上の浅いくぼみ16′内に突出している。
ロツクワツシヤ16の内方縁面上の、半径方向内
向きに突出しているキー40′はスピンドル5内
のキー溝40と係合している。他の一連の内向き
に突出したタブ41は、スピンドルナツト14の
外側環状面を押付け、ナツト14に関してスピン
ドルロツク38を中央に位置付ける。スラストベ
アリング42は、スピンドルロツク38の外側面
上に位置付けされており、望ましくは、油ととも
に浸炭させたブロンズのベアリングとする。スラ
ストベアリング42は、スピンドルロツク38の
タブ41をパンチングして形成したスロツト4
1′と係合するラグ43を内側面に有している。
このため、ベアリング42がスピンドルロツク3
8上にセンタリングされている間はベアリング4
2は回転しないように固定される。スラストベア
リング42の外側面は、外側カムロツク部材22
のフランジ35のための平らな走行面を形成す
る。組立体カツプ44は、スピンドルロツク3
8、スラストベアリング42およびフランジ35
を囲み、これらの部材をひとつにして組立体とな
し、これらの部材をスピンドルナツト14に関し
て同心位置に保持し、且つ駆動車軸Aに関して外
方に間隔をおかれた同心位置に保持する。組立体
カツプ44は内側端にて複数のタブ44′を備え
ており、タブ44′はスピンドルロツク38の内
側面すなわち底面を押しつけるように内方へと曲
げられている。組立体カツプ44は、各部材を圧
迫することなく、またスラストベアリング42お
よびスピンドルロツク38が静止状態を維持して
いる間に外側カムロツク部材22が自由に回転で
きるように、充分な間隙を他の部材に対して有し
ている。
駆動ギヤ28は中空の円筒形状をしており、比
較的厚い壁を有している。駆動ギヤ28の内壁面
は、符号50で示したように、車軸A上の外側ス
プライン部10と噛合うようなスプラインが形成
されている。駆動ギヤ28の外側面には、符号5
2で示したように、リングギヤ30上の内歯すな
わちスプライン部54と噛合うようなスプライン
が形成されている。駆動ギヤ28の軸方向運動は
カム従節26によつて制御される。カム従節26
のそれぞれは、鋸歯状の先端を備えたピン56と
該ピン56に軸架された外側ローラ57とを有し
ており、ピン56は駆動ギヤ28の本体の開口内
へと半径方向にプレス嵌めされ、外側ローラ57
はカムロツク組立体20の互いに整合したスロツ
ト23および24内に係合するようピン56から
半径方向外方に突出している。
駆動ギヤ28がリングギヤ30と係合するよう
に進められるとき、リングギヤ30は車軸Aの回
動駆動力をハブに伝える。リングギヤ30は、該
ギヤ30の外側面に沿つて軸方向に延び且つカバ
ーフランジCの内壁上の内側スプライン部61と
噛合う外側スプライン部60を有している。駆動
ギヤ28と係合したりしなかつたりする内側スプ
ライン部54は、リングギヤ30の内側すなわち
下方端にて、内方に段のついた内壁62に沿つて
延びている。内側スプライン部54の外側端にて
ステツプ部64はコイルスプリング66の一端の
ための座面を形成している。スプリング66はカ
バーフランジCの外方端壁とステツプ部64の面
との間に配置されてリングギヤ30を内側位置へ
と付勢している。この内側位置では、外側スプラ
イン部60が、カバーフランジCのスプライン部
61の端部にて肩部68に押しつけられている。
内方に同心的に配置された圧縮スプリング70
は、駆動ギヤ28を押しつける一端を有し、スプ
リング70の他端はスプリング保持部材73の外
方端部上の屈曲フランジ72内に座している。保
持部材73は車軸Aのスプラインを設けた端部の
軸方向外方伸長部を形成する。図示したように、
スプリング保持部材73の内方端部は、車軸の外
方端部における環状溝11内に挿入される半径方
向内方に屈曲したフランジすなわちタブ75を有
する。スプリング部材66および70は、リング
ギヤと駆動ギヤとの間に適当な間隔を維持し、車
輛が動いている間は各部材のガタつきを最小限に
おさえる働きをする。したがつて、この目的のた
めには、磁石のような他の整列作用手段を用いる
ことができる。ここで述べたスプリング部材はク
ラツチとカム部材とを係合させたり係合を解除さ
せたりする作用をすることを要求されてはいない
からである。
第3図について説明すると、内側カムロツク部
材21は、中空円筒の薄壁スリーブすなわちリン
グ部材であり、内側カムロツク部材21の本体の
中間壁部において120゜の等間隔をおかれて略V字
型の翼状カムスロツト23が3つ設けられてい
る。下方に向いた開口スロツト81が翼状カムス
ロツト23間に設けられており、半径方向外方に
屈曲したタブ82が、カムロツク部材21の翼状
カムスロツト23間の上方すなわち外側縁部に隣
接して壁面から浮くように形成されている。内側
を向いた歯34はカムロツク部材21の内側縁部
から半径方向に延び、スピンドルロツク38の上
方に屈曲したタブ伸長部36と係合する。外側に
同心的に配置されたカムロツク部材22は中空円
筒の薄壁スリーブ部材であり、カムロツク部材2
2の本体の中間壁部において120゜の等間隔をおい
て略V字型の翼状カムスロツト24が3つ設けら
れている。カムスロツト24間にはフランジ35
の外側面に隣接して開口86が形成されており、
また、カムスロツト間には上方を向いて開口した
スロツト87も形成されている。内側カムロツク
部材21が外側カムロツク部材22内に位置づけ
されているとき、タブ82はスロツト87内に整
合され内側カムロツク部材21を外側カムロツク
部材22に関して回転しないように固定し、下方
の開口スロツト81は開口86と整合して、整合
している開口86およびスロツト81のそれぞれ
を貫通する結合ピン88を受けいれ、内側カムロ
ツク部材21を外側カムロツク部材22に関して
回転しないようにするのに助力を与える。しかし
ながら内側カムロツク部材21は制限された運動
は許されている。いつたんカムロツク部材21お
よび22が整列されると、内側のカムスロツト2
3は外側のそれぞれのカムスロツト24と対向し
て整合し、そのためカム従節26が挿入可能とな
る。
内側および外側のカムスロツト23および24
の形状について詳細に説明する。内側カムスロツ
ト23は底部の、すなわち内方の水平支持面90
と、該水平支持面90から約45゜の角度で広がつ
ている傾斜支持面91と、該傾斜支持面91と点
93において交差している下方傾斜支持面92と
を有しており、該下方傾斜支持面92は点93か
ら水平方向に対して約20゜の角度で傾斜している。
水平支持面90に対向して上側すなわち外側水平
支持面94が設けられているが、該支持面94は
支持面90よりもかなり短かい。支持面94から
広がつている上方傾斜支持面95は点97におい
て下方傾斜支持面96と交差している。下方傾斜
支持面96は支持面92の上方に間隔をおかれて
設けられている。垂直面98が、下方傾斜支持面
92および96の外方横縁部間に延びており、カ
ムスロツトの両側の横縁部を閉じるようにしてい
る。カムスロツト24上の支持面でカムスロツト
23上の支持面に対応するものには同じ符号にプ
ライム(′)を付して示してある。上側および下
側の支持面94′および90′は傾斜支持面95′
および91′と共に内側カムロツク部材21の支
持面94,90,95および91に対応した構成
および関連した形状をしている。しかしながら上
側および下側の支持面96′および92′は傾斜支
持面91′および95′から水平方向に延びてお
り、内側カムロツク部材21の下方傾斜支持面9
2および96と対比をなしている。第5A図に示
すように、車輛が2輪駆動で、駆動車軸が全くト
ルクを受けていないときには、カム従節26は通
常は対になつた支持面90,90′と94,9
4′との間においてカムスロツト23および24
の底部に存在する。しかしながら、駆動車軸にト
ルクが与えられると、駆動ギヤ28は駆動車軸A
と共に回転し、それによつてカム従節26は外側
のカムロツク部材22のひとつの傾斜支持面9
1′に沿つて上方に進められ、さらに外側カムロ
ツク部材22の水平支持面92′に沿つて進み、
同時に内側カムロツク部材21の上方傾斜支持面
96に係合し、これによつて内側カムロツク部材
21はスピンドルロツク38から離れるように持
上げられる。これらのことは第5B図および第5
C図に示されている。カム従節26が傾斜支持面
91および91′に沿つて外方に移動することに
より、駆動ギヤ28はリングギヤ30と係合する
ように進められる。第5C図は、カム従節26が
カムスロツト23,24の一端にまで駆動せしめ
られたときのカム従節26とカムスロツト23,
24との間の相互関係を示しており、この時点で
内側カムロツク部材21は完全にスピンドルロツ
ク38との係合を解除されている。駆動車軸Aに
トルクが加えられている限り、カム従節26はこ
の位置を維持する。また、駆動車軸にトルクが加
えられようと加えられまいと、駆動車軸が逆方向
に回転されない限り、カム従節26は第5C図に
示した位置を維持する。したがつて駆動ギヤ28
をリングギヤ30との係合から解除するために
は、車輛を完全に止めるか、または駆動車軸を逆
回転させることが必要である。
第5D図は、駆動ギヤ28がリングギヤ30か
ら引込んで内側カムロツク部材21がスピンドル
ロツク38との係合状態に戻る際のカム従節26
の戻りはじめの動きを示す。第5E図は、支持面
95および96が当初の位置に戻つたときのカム
スロツト23,24とカム従節26との相互関係
位置を示しており、このとき支持面96および9
2は外側カムロツク部材22の支持面96′およ
び92′の下方にややオフセツトしたところに位
置している。クラツチを解除する際、すなわち2
輪駆動状態に戻す際、内側カムロツク部材21は
スピンドルロツク38の伸長タブ36に再び係合
し、駆動ギヤ28はリングギヤ30から離れるよ
うに引込められ、第2図に示す初期位置へと戻さ
れる。カム従節26が外側カムロツク部材22の
支持面95′に沿つて動きながら駆動ギヤ28を
リングギヤ30から引込めているとき、カムロツ
ク組立体20の全体は、組立体カツプ44の面4
5がカバーフランジCの面46に当接することに
より、外方への移動を阻止される。車輛を2輪駆
動状態に戻す際には、駆動ギヤ28がリングギヤ
30との係合を解除されるのに必要な非常に制限
された間隔だけ駆動車軸を逆に回転させるだけで
よい。スプリング60および70は、カム従節2
6を支持面90′と94′との間の最下位置へと移
動させるのにわずかな助力を与えよう。またスプ
リング66および70は、それぞれのカム従節2
6を上側の支持面95′から離して下側の支持面
91′に押しつけるように付勢し、それによつて
カム部材は、カム従節26が再び下方の支持面9
0′上に座すまで右方に強制される。
カムロツク部材21の歯34の歯幅とスピンド
ルロツク38のタブ36間の間隔との間の差は、
リングギヤ30と駆動ギヤ28とが分離して車軸
Aが逆方向に駆動されなくなつた後にカムロツク
部材21および22を逆方向に回転させてカム従
節26が支持面90′に当接するように導くのに
必要とされるよりも大きなバツクラツシを与える
よう、意識的に設けられる。
第5D図について更に詳しく説明する。カム従
節26が傾斜支持面95′に当たると、タブ36
に係合していた歯34は第5D図でみて左方に力
を加える。リングギヤ30と駆動ギヤ28とが分
離するとき、カム従節26は支持面95′の内方
端に近づいている。係合が解除される瞬間には、
スプリング70は駆動ギヤ28およびカム従節2
6を内方に付勢しており、それによつてカム従節
26は傾斜支持面95′から落ちて傾斜面91′の
底部に近づく。前述した歯34とタブ36との間
のバツクラツシのせいで、カムロツク部材21お
よび22は第5D図でみて右に回転可能となるの
で、カム従節26は、駆動ギヤ28および車軸A
が回転することなしに、支持面90′へと落ちる
ことができる。
車輛が2輪駆動のときは、カム従節26は通常
は前述したように下側の支持面上に位置する。4
輪駆動車輛は、運転手がエンジンのパワーおよび
トルクを車輛の前部ドライブ機構へ加えたり前部
ドライブ機構からのパワーを解除するように切換
えるシフトレバーを典型的には有している。した
がつて車輛が2輪駆動状態にあるときには、カム
ロツク部材21および22は前述したように互い
にキー止めされ、内側カムロツク部材21は外側
カムロツク部材22に関して軸方向に制限された
滑動を行なうことができるが、両カムロツク部材
は互いに独立して回転することはできない。もち
ろん、内側カムロツク部材21がスピンドルロツ
ク38にロツクされている限りは、そのロツクが
解除されるまで両カムロツク部材のいずれも回転
することはできない。車輛が4輪駆動にシフトさ
れると(例えばレバー操作によつてトルクおよび
パワーを駆動車軸Aに加えるようにするなどし
て)、駆動ギヤは駆動車軸とともに回転する。駆
動ギヤの回転により、該駆動ギヤが軸方向に動か
されてリングギヤ30と完全に係合する位置にく
るまで、カム従節26は互いに協働するカムスロ
ツト23,24の傾斜支持面に沿つて強制的に動
かされる。もし駆動ギヤ28の歯がリングギヤ3
0の内側のスプライン部の歯と直ちに係合するの
でなければ、リングギヤ30はスプリング66に
抗して外方に滑動することになるが、いつたん歯
が正しく整列されればリングギヤ30はすばやく
戻つて駆動ギヤ28と係合する。回転が続くと、
内側カムロツク部材21はスピンドルロツク38
との係合から外方に離され、その結果、内側およ
び外側カムロツク部材21および22は駆動ギヤ
とともに自由に回転できるようになり、駆動ギヤ
は駆動車軸の回転をリングギヤおよびカバーフラ
ンジを介してホイールハブおよび車輪へと伝え
る。駆動ギヤとリングギヤとが係合している状態
では、スプリング70はスプリング保持部材73
の端部に押しつけられるように圧縮され、駆動ギ
ヤ上に力を作用しつづけている。スプリング70
が圧縮されているとき、該スプリング70の内側
コイル部分はスプリング保持部材73の内側部分
を取巻いており、スプリング保持部材73の直径
が拡張するのを制限している。このことにより、
スプリング保持部材73の内側面にスラスト負荷
が加わつたときでも、フランジ75は車軸Aの溝
11内への係合を維持される。駆動ギヤ28が軸
方向外方位置へと移動されると、駆動ギヤ28の
外側端面51はフランジ75および車軸Aの溝1
1から間隔をおかれ、駆動ギヤ28は、4輪駆動
中に車輪がいずれかの方向に向けられたときに駆
動車軸が内方に引張られるのを防ぐためのストツ
パとなる。
クラツチ組立体のクラツチを解除するために
は、運転手は第1に駆動車軸Aからパワー連結を
解除するために2輪駆動状態にシフトさせる。そ
して次に、ハブHがカバーフランジCおよびリン
グギヤ30を反対方向に駆動するよう車輛を後進
させる。これによつてリングギヤ30は駆動ギヤ
28およびカム従節26を逆転させる。クラツチ
解除プロセスにおいて、リングギヤ30の内側ス
プライン部は駆動ギヤ28の外側面にスプライン
された歯の限定された部分にのみ係合する。カム
従節26が駆動ギヤをリングギヤとの係合から解
除してゆく際、駆動ギヤがリングギヤとの係合状
態から滑動して離れてゆくにつれて、駆動ギヤと
リングギヤとのスプライン部間における摩擦接着
力は減小してゆく。クラツチ解除の際、駆動ギヤ
28を押すスプリング70の圧縮力は、カム従節
26をカムスロツト23および24のそれぞれの
下方支持面90および90′に押しつけるように
移動させ、一方では駆動ギヤ28をリングギヤ3
0から完全に離すように付勢する。
第6A図および第6B図に示したのはカムスロ
ツトの他の形状である。傾斜カム面91″および
95″間の垂直距離は外方(端部方向)よりも内
方における方が長くなつている。これは、駆動ギ
ヤ28がリングギヤ30との係合を解除されると
きに駆動ギヤ28が更に逆方向に回転されること
なく、カム従節26がカム面95″から直接にカ
ム面90″へと直線的な軸方向移動かできるよう
にするためである。いいかえれば、カム面95″
はカム面91″から離れて広がつてゆくようにカ
ム面91″よりも緩やかな傾斜を有しており、カ
ム従節26はカム面95″から離れてカム面9
1′の底部の90″の位置に移動するということで
ある。
本発明の本質を離れることなく種々の変更例が
当業者によつて容易に考えられよう。
【図面の簡単な説明】
第1図は4輪駆動の車輛のための自動クラツチ
組立体の望ましい一実施例を示す横断面図であ
り、クラツチが係合しており、すなわち4輪駆動
状態にあるところを示している。第2図は第1図
と同様の図であり、クラツチの係合が解除されて
いる状態を示している。第3図は第1図および第
2図に示した自動クラツチ組立体の分解図であ
る。第4図は第1図の4―4断面図である。第5
A図ないし第5E図はカム要素の運動を説明する
拡大図である。第6A図および第6B図はカムス
ロツトの別の形状を示す第5A図ないし第5E図
と同様の拡大図である。 S……車軸ハウジング(円筒スピンドル)、H
……外側ハブ、A……駆動車軸、10……スプラ
イン端部、21……内側カムリング(カムロツク
部材)、22……外側カムリング(カムロツク部
材)、23,24……スロツト、26……駆動ラ
グ(カム従節部材)、28……駆動ギヤ、30…
…被駆動ギヤ(リングギヤ)、34,36……係
止要素、35……フランジ部材、38,42,4
4……ロツク組立体、42……ベアリング面、5
2……駆動ギヤの歯(スプライン)、91′……第
1の支持面、95′……第3の支持面、96……
第2の支持面。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 4輪駆動車輛における外側ハブおよび車輪
    と、静止した車軸ハウジング内に回転可能に装架
    され且つ一端からスプライン端部が外方に突出し
    ている内側の同心の駆動車軸とを、選択的且つ自
    動的に係合および係合解除するための自動クラツ
    チ組立体であつて: 軸方向に延び且つ円周方向に互いに間隔をおか
    れた一連の歯を外周面に有しまた半径方向外方に
    突出する少なくともひとつの駆動ラグを有して前
    記スプライン端部上にキー止めされて回転可能と
    なされている環状の駆動ギヤを含み、前記駆動車
    軸の前記スプライン端部と前記外側ハブとの間に
    設けられている作動機構と; 前記駆動ギヤの外周面に設けられた一連の前記
    歯と噛合うために円周方向に互いに間隔をおいて
    内側に突出している一連の歯を有し、前記外側ハ
    ブに結合されて回転可能な被駆動ギヤと; 前記駆動ギヤの外側に該駆動ギヤと同心関係に
    設けられ、互いにも同心関係にある内側および外
    側カムリング部材;とを含み: 前記カムリング部材は、前記駆動ラグと係合可
    能な第1、第2および第3の支持面を備えてお
    り; 前記内側および外側カムリング部材の一方は回
    転しないように前記車軸ハウジングに対して解放
    可能に係止されており、また他方のカムリング部
    材は軸方向移動しないように固定されており; 前記第1の支持面は、前記駆動ラグと係合し、
    前記駆動車軸の積極的な回転に応答して前記駆動
    ギヤを前記被駆動ギヤに噛合せるよう軸方向に進
    めるごとくなされたカム支持面を形成しており; 前記第2のカム支持面は、前記駆動ギヤが前記
    被駆動ギヤと噛合うときに前記駆動ラグと係合し
    て前記一方のカムリング部材を前記車軸ハウジン
    グとの係合から離すように軸方向に進めるごとく
    なされたカム支持面を形成しており; 前記第3のカム支持面は、前記駆動車軸が積極
    的に回転されず前記外側ハブの回転が前記駆動車
    軸に関して逆方向となるときに、前記駆動ギヤを
    前記被駆動ギヤとの噛合から離すように軸方向に
    後退させ且つ前記一方のカムリング部材を前記車
    軸ハウジングと係合する通常係止位置へと後退さ
    せるために前記駆動ラグと係合可能であるカム支
    持面を形成している: 自動クラツチ組立体。 2 前記第1のカム支持面は、前記他方のカムリ
    ング部材に設けられ、且つ該他方のカムリング部
    材の回転方向に対して鋭角的に傾斜しており;前
    記第2のカム支持面は、前記一方のカムリング部
    材に設けられ、且つ前記第1のカム支持面とは略
    反対方向に向いており;前記第3のカム支持面
    は、前記他方のカムリング部材に設けられ、且つ
    前記第1のカム支持面と実質的に平行になるよう
    に傾斜し該第1のカム支持面と反対方向に向いて
    いる:ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に
    記載の自動クラツチ組立体。 3 前記駆動ラグが、互いに円周方向に間隔をお
    かれて複数個設けられており、前記駆動ギヤを前
    記被駆動ギヤに係合させたりその係合を解除した
    りする際に同じく複数個設けられた前記第1、第
    2および第3のカム支持面と係合可能であること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の自動
    クラツチ組立体。 4 前記第1、第2および第3のカム支持面が、
    互いに同心関係にある前記内側および外側カムリ
    ング部材において互いに実質的に整合したスロツ
    トの壁面を形成していることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項に記載の自動クラツチ組立体。 5 前記スロツトの一方が前記第1および第3の
    カム支持面を備えており、前記スロツトの他方が
    前記第2のカム支持面を備えていることを特徴と
    する特許請求の範囲第4項に記載の自動クラツチ
    組立体。 6 前記第1のカム支持面は2つの支持面により
    対をなしており、該2つの支持面は該2つの支持
    面間の共通面部に対して互いに等角度に傾斜して
    いるが該共通面部から互いに逆方向に延びてお
    り;前記第3のカム支持面も2つの支持面により
    対をなしており、該2つの支持面も該2つの支持
    面間の共通面部に対して互いに等角度に傾斜して
    いるが該共通面部から互いに逆方向に延びてい
    る:ことを特徴とする特許請求の範囲第5項に記
    載の自動クラツチ組立体。 7 前記対になつた第1および第3のカム支持面
    が略V字形のスロツトの壁部を画成し、該V字形
    のスロツトは両外側端において互いに反対方向に
    延びる側方延長部を有していることを特徴とする
    特許請求の範囲第6項に記載の自動クラツチ組立
    体。 8 前記第2のカム支持面は2つの支持面により
    対をなしており、該2つの支持面は前記第1およ
    び第3のカム支持面とは反対側に傾斜しており、
    また該2つの支持面は前記V字形のスロツトの前
    記側方延長部に対して円周方向に整合しているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第7項に記載の自
    動クラツチ組立体。 9 前記車軸ハウジングは前記駆動車軸と前記車
    輪ハブとの間に同心関係に配置されており、該車
    軸ハウジングの一端には前記内側および外側カム
    リング部材に隣接してロツク組立体が設けられて
    おり、前記一方のカムリング部材は、前記ロツク
    組立体と係合して前記車軸ハウジングに対する該
    一方のカムリング部材の軸方向移動を妨げるため
    の円周方向に延びたフランジ部材を備えているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の自
    動クラツチ組立体。 10 前記ロツク組立体は、前記一方のカムリン
    グ部材の前記フランジ部材が前記車軸ハウジング
    に対して回転できるよう該フランジ部材と当接し
    ている円周方向に延びたベアリング面を有してい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第9項に記載
    の自動クラツチ組立体。 11 前記ロツク組立体と前記他方のカムリング
    部材とは、前記ロツク組立体に対する前記他方の
    カムリング部材の軸方向移動は許容するが回転は
    阻止するために相互作用する係止要素を有してい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第9項に記載
    の自動クラツチ組立体。 12 前記内側および外側カムリング部材は共に
    回転するように係止されているが、前記他方のカ
    ムリング部材は前記一方のカムリング部材に対し
    て軸方向に移動可能であることを特徴とする特許
    請求の範囲第11項に記載の自動クラツチ組立
    体。
JP14808680A 1979-10-22 1980-10-22 Automatic clutch assembly Granted JPS5663132A (en)

Applications Claiming Priority (1)

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JPS5663132A JPS5663132A (en) 1981-05-29
JPH0130652B2 true JPH0130652B2 (ja) 1989-06-21

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DE (1) DE3039867C2 (ja)
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