JPH0313061Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はフリーホイールハブクラツチにおい
て、軸方向長を増大させることなくアクスルシヤ
フトの位置決めをフリーハブ側で行うことができ
るハブ・クラツチに関する。

〔従来の技術〕

従来の自動フリーホイールハブクラツチ（以
下、ハブ・クラツチという）として、例えば第６
図に示したようなものがある。このハブ・クラツ
チはホイールハブに固定され内周にスプライン２
２を有した筒状のケース２４と、アクスルシヤフ
ト１の先端外周に固定され外周上にスプライン３
ａを有したドライブギヤ２と、ドライブギヤ２外
周に軸方向移動可能にスプライン係合したカム部
材４と、固定系（スピンドル５等）によつて回転
を抑止されるとともに前記カム部材４のカム部４
ａと係合するカム部７ａ及び摩擦７ｂを有したブ
レーキ部材８と、前記ブレーキ部材８の摩擦面７
ｂと係合して制動力を発生させるブレーキ面を有
するとともに前記カム部材４と係合するカム部９
ｅを有したカムリング９と、前記ケース２４内周
のスプライン２２にスライド移動自在に支持され
軸方向外方へ変位したときドライブギヤ２外周の
スプライン３ａとクラツチ結合するクラツチリン
グ２５と、前記カム部材４と前記ドライブギヤ２
との間に張設されて前記カム部材を軸方向内方へ
押圧するリターンスプリング２７と、前記カム部
材４と摺動的に接触するリテーナ２６と、前記リ
テーナ２６と前記クラツチリング２５との間に張
設されて前記リテーナ２６をカム部材４に圧接さ
せるシフトスプリング２８と、前記ケース２４の
内側端面から前記アクスルシヤフト１の軸方向外
側端面へ向けて一体的に突設された筒状のベアリ
ング支持部３３と、前記アクスルシヤフトよりも
軸方向外側へ所定長さ突出したドライブギヤ２の
先端部内周３ｃと前記ベアリング支持部３３の外
周面との間に配設されたボールベアリング２９と
を有し、前記アクスルシヤフトは、車両の横Ｇな
どの外因により、軸方向に移動するが、その移動
を防止するため、軸方向外方への移動は、図示し
ないアクスルシヤフト１のフランジ部と、スピン
ドル５の端面との間にスラストワツシヤを配設し
て行い、また軸方向内方への動きはアクスルシヤ
フト１の外周（スピンドル５の端部）に溝１ａを
刻設し、この溝１ａにスナツプリング１ｂを嵌着
して、スナツプリング１ｂとスピンドル５の端面
との間にスラストワツシヤを配設して行う構造と
なつている。

以上の構成において、4WDにする場合は、ま
ず運転席の操作レバーによつて４輪走行モードを
セツトして、アクスルシヤフト１に駆動力を伝達
させる。アクスルシヤフトが回転を開始してカム
リング９からカム部材４へ駆動トルクが伝達され
ると、リターンスプリング２７によつて軸方向内
方へ押圧されたカム部材４のカム部４ａとカムリ
ングのカム部９ｄとの間に軸方向内方へスラスト
力が発生してカムリングをブレーキ部材８に押し
付け、カムリング９が摩擦制動される。このため
カムリングによつてカム部材４が軸方向外方へ押
圧されるとともに、シフトスプリング２８を介し
てクラツチリング２５も軸方向外方へ移動してド
ライブギヤ２外周のクラツチ用スプライン３ａと
クラツチ結合する。この際、確実なクラツチ結合
を行うためには、ドライブギヤ３とクラツチリン
グ２５とをセンタリングする必要がある。次に、
2WDにする場合はアクスルシヤフトに対する駆
動力の伝達を遮断して、上記と逆の操作を行わせ
ることによつて、ロツクの解除状態にすることが
できる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような構造にあつては、ド
ライブシヤフト１を軸方向位置決めするスナツプ
リング１ｂの溝１ａが、ドライブギヤ２より内方
側に刻設されているため、ドライブシヤフト１の
強度が弱くなり、トルク伝達時にドライブシヤフ
ト１が溝１ａの部分より破断してしまう恐れがあ
つた。そこで、アクスルシヤフトの強度低下を防
止するためには、アクスルシヤフト１の軸長を伸
ばして、位置決め用のスナツプリング１ａをドラ
イブギヤ２の軸方向外側に設けることによつて可
能となるが、ドライブギヤ２とクラツチリング２
５との噛合を確実に行わせるためには、ドライブ
ギヤ２とクラツチリング２５（ケース２４）間に
センタリング部（ベアリング２９）が必要となる
ため、単にアクスルシヤフト１を伸ばして強度低
下を防止すると、センタリング部が必然的に軸方
向外側に移動しなくてはならず、ハブ・クラツチ
全体の軸方向の長さが増大してしまうという問題
があつた。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕

本考案は上記に鑑みてなされたものであり、ア
クスルシヤフトの強度低下を防止し、しかも軸方
向の長さを増大させることなく、位置決め及びセ
ンタリングを行なうために、ホイールハブに固定
され内周にスプラインを有するとともに内側端面
から軸方向内側に突出したボス部を有した筒状の
ケースと、アクスルシヤフトの先端外周に固定さ
れ外周上にスプラインを有したドライブギヤと、
ドライブギヤ外周に軸方向移動可能にスプライン
係合し軸方向内側部に突状のカム部を有するとと
もに軸方向外側内径部に張出部を有したカム部材
と、固定系によつて回転を抑止されるとともに前
記カム部材のカム部と係合する溝状カム部及び摩
擦面を有したアウタブレーキと、前記アウタブレ
ーキの摩擦面と係合して制動力を発生させるブレ
ーキ面を有するとともに前記カム部材の突状カム
部と係合する溝状の第１のカム部と前記溝状の第
１のカム部の両側に連設された第２のカム部を有
したカムリングと、前記ケース内周にスプライン
にスライド移動自在に支持され軸方向外方へ変位
したとき前記ドライブギヤ外周のスプラインとク
ラツチ結合するクラツチリングと、前記カム部材
と前記ドライブギヤ外周の段部との間に張設され
て前記カム部材を軸方向内方へ押圧するリターン
スプリングと、前記カム部材の軸方向外側面と摺
動的に接触するリテーナと、前記リテーナと前記
クラツチリングとの間に張設されて前記リテーナ
をカム部材に圧接させるシフトスプリングと前記
ドライブギヤの先端内周面に位置決め部を設け、
この位置決め部と軸方向内側外周面で係合する一
方、軸方向外側外周面にベアリング支持面が設け
られ、ボルトによりアクスルシヤフトに固定され
た位置決め部材と、 前記ケースに設けられたボス部内周面と前記位
置決め部材のベアリング支持面との間に配設され
たベアリングとよりなるハブ・クラツチを提供す
るものである。

〔実施例〕

以下、本考案のハブ・クラツチについて詳細に
説明する。

第１図乃至第４図は本考案の一実施例であり、
このハブ・クラツチはアクスルシヤフト１先端外
周上に固定的にスプライン結合され外周上にクラ
ツチ結合用の第１のスプライン３ａと第２のスプ
ライン部３ｂとを有したドライブギヤ２と、第２
のスプライン部３ｂに軸方向移動自在にスプライ
ン結合されるとともに軸方向内側縁にＶ突型のカ
ム部４ａが突出形成されたカム部材４と、固定系
（スピンドル５と、ロツクナツト等から成る）に
よつて回転を抑止されカム部材４のカム部４ａの
外径側肉厚部分が嵌合するＶ溝型のカム部７ａを
軸方向外側端縁に複数個有したアウタブレーキ８
と、軸方向外側端縁にカム部４ａの内径側肉厚部
分が嵌合するＶ型溝状の第１のカム部９ａと第１
のカム部９ａの両側に位置する第２のカム部９ｂ
とを有するとともに軸方向内側外周面が摩擦板１
０を介してアウタブレーキ８軸方向外側面と摺動
して所要の制動力を発生するカムリング９と、ア
ウタブレーキ８とカムリング９との間に配設され
て制動力を発生する摩擦板１０と、図示せぬホイ
ールハブにボルト２０によつて固定され内周面に
スプライン２２を有するとともに端面が開口部２
３となつているケース２４と、外周にケース２４
のスプライン部２２と軸方向移動自在に係合する
スプライン２５ａを有するとともに内周にドライ
ブギヤの第１のスプライン３ａとクラツチオンオ
フするスプライン２５ｂを有するリングクラツチ
２５と、スプライン２２によつて回転を抑止され
たリテーナアーム２６ａ及びリテーナアーム２６
ａの軸方向内側に内径方向への屈曲部２６ｂを有
したリテーナ２６と、カム部材４内径部に接触し
てリテーナの屈曲部２６ｂ内周面を支承するスプ
リングホルダ４ｂ（スプリングホルダ４ｂは屈曲
部２６ｂの軸方向外側面よりも軸方向外側に突出
してその端面でリターンスプリングに係合するよ
うに寸法設定するのが好ましい）と、ドライブギ
ヤ２外周の段部３ｃとスプリングホルダ４ｂの端
面（リテーナの端面を含む）との間に張設された
リターンスプリング２７と、リテーナの屈曲部２
６ｂとリングクラツチ２５の軸方向内側壁面間に
張設されリングクラツチ２５を軸方向外方へ付勢
するシフトスプリング２８とから成る。ケース２
４の開口部２３には、ノブ３０が手動によつて回
動可能に取り付けられ、ノブ３０の内側には円盤
状のフランジ部３１と、フランジ部３１の外周端
から軸方向内方へ突出した後述するボス部３２が
形成されている。ドライブギヤ２の先端２ｂはア
クスルシヤフト１の先端よりも僅かに突出してい
る。符号４０は、アクスルシヤフト１の端面にボ
ルト４１によつて固定された位置決め部材であ
り、この位置決め部材４０は外周面に段差を有
し、大径の第１の段差４０ａでドライブギヤの先
端２ｂを固定的に支持する一方、小径の第２の段
差部４０ｂの外周面ではボールベアリング２９を
支持している。位置決め部材４０の大径の第１の
段差４０ａによつて、ドライブギヤ２の先端２ｈ
がセンタリングされ、ドライブギヤ２の後からド
ライブギヤ２に組付けられる他の部品の組付け時
のセンタリングが容易かつ正確化する。また、位
置決め部材４０の小径の第２の段差部では、ベア
リング２９を介してノブ３０及びケース２４（ク
ラツチリング２５）をも同時にセンタリングして
いるため、ドライブギヤ２とクラツチリング２５
との間の位置関係が正確なものとなる。特に、ド
ライブギヤ２とクラツチリング２５との噛合が円
滑であることが、ハブ・クラツチの機能上最重要
であることからすれば、ドライブギヤ２側の各部
品と、ケース側の各部品を同時にセンタリングで
きる点において有利である。位置決め部材４０と
アクスルシヤフト１の端面との間にはシム４２を
配置してもよい。ベアリング２９は内径部を位置
決め部材４０の第２の段差部４０ｂによつて支持
される一方、外径部でノブ３０のボス部３２の内
周面を回転自在に軸支している。ボルト４１は、
アクスルシヤフト１の端面の螺子孔１ａに螺着さ
れるとともに、その頭部がセンタリング部材４０
の中央の凹部４０ｃに入り込むことによつて軸方
向外方へ突出してノブ３０と接することがないよ
うに構成されている。このため、ノブ３０（ケー
ス２４等）とアクスルシヤフト１との相対回転に
よつてボルトが緩められたり、必要以上に締め付
けられることが防止される。

符号２ａは、ドライブギヤ外周の上に一体的に
設けられた突起部材であり、カムリング内側の突
起９ｄと係合可能な位置関係を有している。突起
部材２ａは、第１図のようにドライブギヤ２と別
体の物をスプライン係合させてサークリツプで固
定してもよいし、或は一体化させてもよい。

ドライブギヤ２と固定系を構成するスピンドル
５との間には適正なスペースを設ける。即ち、符
号５０はスラスト部材であり、このスラスト部材
５０は、ドライブギヤ２及びアウタブレーキ８と
係合し、スピンドル５とは非係合である。

リテーナ２６のリテーナアーム２６ａの軸方向
外側端部は、第１図に示すように、内径側へ折曲
げられて爪部２６ｃとなつている。ノブ３１は突
出部３１の外径部にボス部３２を有し、ボス部３
２の外周面上にはカム面３２ａが形成されてい
る。このカム面は軸方向内側から外側へ連続的に
傾斜した面であり、リテーナ２６の爪部２６ｃが
係合可能に構成されている。カム面の軸方向内側
は爪部２６ｃの進入離脱が可能となるように開放
され、カム面の軸方向外側にはロツクポジシヨン
としての凹所が形成されている。ノブ３０の回動
操作によつてリテーナ２６の爪部２６ｃがカム面
に沿つて軸方向内方へ移動して爪部２６ｃがカム
面と非係合状態となつたときには第１図に示すよ
うにオート状態になり、爪部２６ｃがカム面に沿
つて軸方向外方へ移動してロツクポジシヨンにロ
ツクされたときにマニユアルロツク状態となるよ
うに構成されている。

以上の構成において、ノブ３０をオートの位置
にセツトしているときを、第２図ａ及び第３図に
示すクラツチオフ状態から第２図ｂ及び第４図に
示すクラツチオン状態に移行する場合の操作につ
いて説明する。この時はノブ３０の回動操作によ
つてリテーナ２６の爪部２６ｃがカム面に沿つて
軸方向内方へ移動して爪部２６ｃがカム面と非係
合状態となつており、アクスルシヤフト１にエン
ジンからの駆動力が伝達されるとドライブギヤ２
とカム部材４が一体回転を開始する。このときカ
ム部材４はカムリング９を軸方向内方へ押圧する
ため、カムリング９がアウタブレーキ８との間で
摩擦板１０を圧着させ、クラツチリング９を制動
させる。クラツチオフ状態においてカム部材４の
カム部４ａはアウタブレーキ８の溝状カム部７ａ
及びカムリング９の第１のカム部９ａ内に同時に
嵌入係合しているが、アクスルシヤフト１の回転
によつてカム部材４が回転を開始すると各カム面
に生ずる軸方向外方へのスラスト力によつてカム
部４ａは各カム部７ａ及び９ａの各カム面にそつ
て軸方向外側へ変位する。カム部４ａは溝状カム
部７ａ，９ａを乗り越えると次に、カムリングの
第２のカム部９ｂに乗り上げてこれに沿つて軸方
向外方へ変位する。カム部材４の軸方向移動によ
つてリターンスプリング２７がたわめられると、
リングクラツチ２５はシフトスプリング２８によ
つて軸方向外方へ変位し、スプライン２５ａとス
プライン３ａとが完全に噛合する（第２図ｂ、第
４図）こうして完全なクラツチオン状態になる
と、ドライブギヤ外周の突起部材２ａはカムリン
グ９内周の突起９ｄと係合してカム部材の軸方向
変位を停止するとともにカムリング９を直接に回
すことにより回転トルクを伝達する。

次に四輪駆動状態から二輪駆動状態にする場合
は、アクスルシヤフト１への駆動力の伝達を遮断
してから車体をを今までの進行方向と逆方向にわ
ずかに移動させることにより、リターンスプリン
グ２７の拡開力によつてカム部材４のカム部４ａ
がカム部９ｂに沿つて軸方向内方へ変位し、最後
にはアウタブレーキ８のカム部７ａ及びカムリン
グ９のカム部９ａ内に落込む。こうして、クラツ
チオフ状態が実現される。カム部材４の軸方向内
方へ変位の過程でクラツチリング２５のスプライ
ン２５ｂはスプライン３ａと噛合解除される。

次に、爪部２６ｃがカム面に沿つて軸方向外方
へ移動してロツクポジシヨンにロツクされたとき
にはマニユアルロツク状態となる。

また、この位置決め部材４０によれば、従来の
ようにアクスルシヤフトの強度低下防止のため
に、その軸方向長を延ばす等の手当てを行つた場
合に生じる不都合、例えばドライブギヤ２とクラ
ツチリング２５との間の位置決めのためのセンタ
リング部（第１図では位置決め部材４０の大径の
段差部４０ａとドライブギヤ２５の内径との摺動
部）が軸方向外側へ移動して、ハブ・クラツチ全
体の軸方向長の増大をもたらす、という問題の発
生を防ぐことができる。

位置決め部材４０は、アクスルシヤフト１の位
置決めと、ドライブギヤ２とリングクラツチ２５
とのセンタリング部材を兼ねており、位置決め部
材４０外周と、操作ノブ３０のボス部内周とによ
つてボールベアリング２９を支持しているため、
このベアリング支持のための機構が軸方向長さを
増大させることはない。

また、アクスルシヤフトが横Ｇによつて軸方向
内側へ移動したときに生ずる同方向への押圧力
は、第１図に矢印で示すルートを通つて解消され
るため、位置決め部、即ちセンタリング部（スラ
スト部材５０）での摺動がなくなり耐久性の向上
を図れる。

次に、第５図は本考案の第２の実施例であり、
第１図と同一の部分は同一の符号で表わし重複し
た説明は省略するが、このハブ・クラツチは第１
図のハブ・クラツチのようにマニユアルとオート
とを混合させたタイプではなく、完全なオートで
ある。このため、操作ノブは設けられておらず、
ケース２４のボス部２４ａの内周面とセンタリン
グ部材４０の外周面との間でベアリング２９を支
持している構成において相違している。また、ス
ラスト部材も設けられていない。

このハブ・クラツチによる位置決め手順は、ア
クスルシヤフト→ボルト４１→位置決め部材４０
→ドライブギヤ２→リターンスプリング２７→カ
ム部材４→アウタブレーキ８→スピンドル５の順
である。そして、アクスルシヤフトが軸方向内方
へ移動した場合に生じる同方向への押圧力は、矢
印で示すルートを経て解消されているため、位置
決め部（位置決め部材４０外周とドライブギヤ２
との係合部）における摺動がなくなり、耐久性を
向上させることができる。

なお、実用新案登録請求の範囲においてケース
とは操作ノブを含む概念であり、従つて、同じく
実用新案登録請求の範囲においてボス部とはケー
スから直接突設されたボス部の他にも、操作ノブ
から突設されたボス部も含むものである。

〔考案の効果〕

以上のように本考案のハブ・クラツチによれ
ば、ドライブギヤの先端内周面に位置決め部を設
け、この位置決め部と軸方向内側外周面で係合
し、軸方向外側外周面とベアリング支持面が設け
られ、ボルトによつてアクスルシヤフトに固定さ
れた位置決め部材を設けるとともに、ボス部内周
面とベアリング支持面との間にベアリングを配設
したことによつて、アクスルシヤフトの強度の低
下防止のためにアクスルシヤフトの軸方向長さを
増大させる必要を無くなることができ、その結
果、装置のコンパクト化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の全体の構成説明
図、第２図ａ，ｂは各カム部の係合状態の説明
図、第３図及び第４図はクラツチオフ時及びオン
時におけるドライブギヤの突起とカムリングの突
起との係合状態の説明図、第５図は本考案の第２
の実施例の構成説明図、第６図は従来のハブ・ク
ラツチの構成説明図。 符号の説明、１……アクスルシヤフト、２……
ドライブギヤ、３ａ，３ｂ……スプライン部、４
……カム部材、４ａ……カム部、７ａ……カム
部、８……アウタブレーキ、９……カムリング、
９ａ，９ｂ……カム部、１０……摩擦板、２０…
…ボルト、２２……スプライン、２３……開口
部、２４……ケース、２４ａ……ボス部、２５…
…リングクラツチ、２５ａ，２５ｂ……スプライ
ン、２６……リテーナ、２６ａ……リテーナアー
ム、２６ｂ……屈曲部、２６ｃ……爪部、２７…
…リターンスプリング、２８……シフトスプリン
グ、２９……軸受、３０……ノブ、３１……フラ
ンジ部、３２……ボス部、４０……センタリング
部材、４１……ボルト、４２……シム。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ホイールハブに固定され内周にスプラインを有
   するとともに内側端面から軸方向内側に突出した
   ボス部を有したケースと、アクスルシヤフトの先
   端外周に固定され外周上にスプラインを有したド
   ライブギヤと、ドライブギヤ外周に軸方向移動可
   能にスプライン係合し軸方向内側部に突状のカム
   部を有するとともに軸方向外側内径部に張出部を
   有したカム部材と、固定系によつて回転を抑止さ
   れるとともに前記カム部材のカム部と係合する溝
   状カム部及び摩擦面を有したアウタブレーキと、
   前記アウタブレーキの摩擦面と係合して制動力を
   発生させるブレーキ面を有するとともに前記カム
   部材の突状カム部と係合する溝状の第１のカム部
   と前記溝状の第１のカム部の両側に連設された第
   ２のカム部を有したカムリングと、前記ケース内
   周のスプラインにスライド移動自在に支持され軸
   方向外方へ変位したとき前記ドライブギヤ外周の
   スプラインとクラツチ結合するクラツチリング
   と、前記カム部材と前記ドライブギヤ外周の段部
   との間に張設されて前記カム部材を軸方向内方へ
   押圧するリターンスプリングと、前記カム部材の
   軸方向外側面と摺動的に接触するリテーナと、前
   記リテーナと前記クラツチリングとの間に張設さ
   れて前記リテーナをカム部材に圧接させるシフト
   スプリングと、 前記ドライブギヤの先端内周面に位置決め部を
   設け、この位置決め部と軸方向内側外周面で係合
   する一方、軸方向外側外周面にベアリング支持面
   が設けられ、ボルトによりアクスルシヤフトに固
   定された位置決め部材と、 前記ケースに設けられたボス部内周面と前記位
   置決め部材のベアリング支持面との間に配設され
   たベアリングとよりなることを特徴とするハブ・
   クラツチ。