JPH0415535Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は四輪駆動車に用いられるハブ・クラツ
チに関し、特にブレーキ部品をアツセンブリ化し
て組付けでき作業性を向上させることができるハ
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、米国特許明
細書第4327821号に開示されたものがある。この
ハブ・クラツチはドライブシヤフト外周に軸方向
移動自在に係合したクラツチ用のスプライン及び
他のスプラインとを有したドライブギヤと、ボデ
ー内周のスプラインに軸方向スライド自在に係合
するとともに内周に前記クラツチ用スプラインと
クラツチ結合可能なスプラインを有したクラツチ
リングと、クラツチキヤツプ（蓋体）と前記クラ
ツチリングとの間に張設されたクラツチリングを
軸方向内方（クラツチオフ方向）へ付勢せるリタ
ーンスプリングと、クラツチリングの軸方向内側
に隣接配置され内周で前記ドライブシヤフト外周
の他方のスプラインと軸方向移動自在に係合する
とともに軸方向内側へ突出するＶ型突起及び前記
Ｖ型の先端外周上に形成され外径方向へ突出する
突起（歯）を有したカムフオロアと、前記カムフ
オロアのＶ型突起が整合着座するＶ型溝状カム面
を軸方向外側端部外周上に有するとともに固定系
（ロツクナツト）に固定されたカムメンバーと、
カムメンバー外径側に同軸状に回転可能状態で配
設され軸方向外側に略Ｖ型突状のカム面及び前記
カム面先端にカムストツプを有した可動カムと、
可動カムを固定系との間で制動させるドラツグ・
シユーとから成る。ドラツグ・シユーの軸方向内
側面とロツクナイトの外側面との摺動部にはスラ
ストワツシヤが配設され、リターンスプリングか
らクラツチリング、カムフオロア、可動カム、ド
ラツグシユーをへて伝えられた押圧力を支持する
ように構成されている。前記リターンスプリング
の軸方向内側にはシフトスプリングが同軸状に配
設され、シフトスプリングは、クラツチリングを
内周側で支持するリテーナとカムフオロア間に張
設されている。前記リテーナとカムフオロアと
は、摺動可能な状態で面接触している。

以上の構成において、ドライブシヤフトが回転
を開始して前記他方のスプラインからカムフオロ
アへトルクが伝達されると、カムメンバーのＶ型
溝状カム面に嵌入していたカムフオロアのＶ型突
起は前記Ｖ型溝状カム面に沿つて軸方向外方へ移
動し、前記Ｖ型溝を乗り越えると、今度は先端の
突起が可動カム（ドラツグ・シユーによつて回転
を抑制されている）のＶ型突状のカム面に係合
し、これに沿つて軸方向外方へ移動する。前記突
起がＶ型溝を乗り越えた時点でドライブシヤフト
外周のクラツチ用スプラインとクラツチリングと
はすでにクラツチ結合しているが、突起が可動カ
ムの突状カム面に沿つて軸方向外方へ移動するに
つれてロツクはさらに深くなりカムストツプと係
合したときロツクは完了する。このクラツチ結合
状態の保持はドラツグ・シユーが可動カムを制動
していることによつて実現されている。

また、クラツチ用スプラインとクラツチリング
とが完全に噛合した4WDモードにおいて、車体
が前進、後退の繰り返しを余儀なくされる走行条
件下を走行する場合、前進と後退とを切り替える
際にドライブシヤフトがこれまでの回転方向と逆
方向へ回転しようとするため、一旦トルクの伝達
が中断され、カムフオロアのＶ型突起がカムメン
バーのＶ型溝状カム面の軸方向内側へ引戻される
結果、カムフオロアのＶ型突起と可動カムの突状
カム面との接触面におけるスラストが解消され
て、クラツチ用スプラインとクラツチリングとの
噛合が一旦解除される。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前記ハブ・クラツチにあつて
は、各部品の組付けは、車両の組立て段階で単品
づつ組付けなくてはならず、部品の管理が煩雑と
なり、欠品や誤組付けとなる恐れがあつた。

〔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、各
部品をアツセンブリ化して車両組立て時における
部品管理の煩雑さを解消するとともに欠品や誤組
付けを防止するため、ホイールハブに固定され内
周にギヤ部を有するケースと、アクスルシヤフト
の先端外周に固定され外周上にギヤ部を有したド
ライブギヤと、固定系によつて回転を抑止される
とともに摩擦面を有したブレーキアウタと、前記
ブレーキアウタの摩擦面と係合して制動力を発生
するブレーキ面を有したブレーキインナと、ブレ
ーキアウタの摩擦面とブレーキインナの摩擦面と
の係合による制動力に基づき、アクスルシヤフト
の回転に対して相対回転が生じたときに軸方向の
スラスト力を発生するカム機構と、前記ブレーキ
アウタに固定されるとともに前記ブレーキインナ
の軸方向移動を規制する係止突起を有するブレー
キホルダと、前記ケースのギヤ部と結合するギヤ
部とドライブギヤのギヤ部と結合するギヤ部とを
有し、前記カム機構のスラスト力によつて軸方向
移動し、ケースとドライブギヤとを結合するクラ
ツチリングと、ケースとドライブギヤとが結合さ
れる際に圧縮されることによりクラツチリングを
軸方向に移動させるシフトスプリングと、前記ク
ラツチリングをケースとドライブギヤの結合から
解除する方向に働くリターンスプリングとから成
るようにしたハブ・クラツチを提唱するものであ
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５図ａ，ｂ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ギヤ部２ａとスプライン部２
ｂとを有したドライブギヤ２と、スプライン部２
ｂに軸方向移動自在にスプライン結合されるとと
もに軸方向内側端縁にＶ突起型のカム部４ａが突
出形成されたカム部材４と、固定系（スピンドル
５ａと、ロツクナイト５ｂ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ブレーキアウタ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１０を介
してブレーキアウタ８の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（ブレーキイ
ンナー）９と、ブレーキアウタ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上記摩擦板
１０と、ブレーキアウタ８に固定されるとともに
カムリング９の内径部を回転自在且つ軸方向外側
への移動を規制して保持するブレーキホルダ１１
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（ギヤ部）を有
するとともに端面が開口部２３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
（ギヤ部）を有するとともに内周にドライブギヤ
のギヤ部２ａとクラツチオンオフするギヤ部２５
ｂを有するクラツチリング２５と、スプライン２
２によつて回転を抑止されたリテーナアーム２６
ａ及びリテーナアーム２６ａ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内径部へ当接し一体的に配設され外周
面でリテーナの屈曲部２６ｂ内周面を支承且つ係
止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の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２ｃ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２６ｂとクラツチリング２５の軸方
向内側壁面間に張設されクラツチリング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。カム部材４のカム部４ａ、ブレーキアウタ
８のカム部７ａ、ブレーキインナ９のカム部９
ａ，９ｂでカム機構を構成しているケース２４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の内側中央部には突出
部３１が形成されている。ドライブギヤ２の先端
はアクスルシヤフト１の先端より突出しており、
アクスルシヤフト１の先端内周とノブの突出部３
１との間には軸受２９が取り付けられている。軸
受２９は内径部を突出部３１の段部３１ａにより
係止され、外径部をドライブギヤ２の内径側段部
によつて係止されることによつて軸方向への抜け
落ちを防止されている。符号３は、ドライブギヤ
外周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３ａ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、ドライブギヤ２と一
体形成させてもよい。

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、第６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
３０は突出部３１の外径側にボス部３２を有し、
ボス部３２の外周面上にはカム面３２ａが形成さ
れている。このカム面３２ａは、軸方向内側から
外側へ連動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３２ａ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３２ａの軸方
向外側にはロツクポジシヨンとしての凹所３２ｂ
が形成されている。第５図ａはノブ３０をマニユ
アル操作でオート状態にセツトした時におけるロ
ツク状態を、第５図ｂはノブ３０をマニユアル操
作でロツクにセツトした状態を示し、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３２ａに沿つて軸方向内方へ移動して爪部２
６ｃがカム面３２ａと非係合状態となつたときに
はオート状態になり、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３２ｄ
にロツクされたときにマニユアルロツク状態とな
る。

第７図ａ，ｂは、ブレーキホルダ１１の一実施
例の構成説明図であり、ブレーキホルダ１１は断
面が略Ｌ字型の薄板から成る環状体であり、切欠
き部１２を有することによつて弾性を付与されて
いる。このブレーキホルダ１１は、筒状のスリー
ブ１３と、スリーブ１３と一体化されブレーキア
ウタ８の溝１４によつて固定されるフランジ１５
と、スリーブ１３の軸方向外側に突設されカシメ
られることによつてカムリング９の軸方向移動を
規制する爪部（係止突起）１６とを有する。スリ
ーブ１３は、爪部１６を折り曲げることによつて
組付けた後も、カムリング９の回転を制限するこ
とがないようにカムリング内径部と非接触状態を
保つように寸法決定される。この実施例では、ブ
レーキアウタ８内周の溝１４によつてフランジ１
５の外径部を保持するようにう構成しているが、
他の手段によつてブレーキアウタ８とブレーキホ
ルダ１１とを固定してもよいし、予め一体構造に
してもよい。切欠き１２は、組付け時にホルダ１
１を圧縮変形させて組付けを容易化させる一方、
組付け後は原形に復帰してブレーキアウタ８に固
定させるためのものである。爪部１６は、カムリ
ング９の軸方向移動を規制するためのものであ
る。

第８図ａ，ｂはブレーキホルダ１１の他の実施
例であり、爪部１６を設ける代りに、スリーブ１
３の軸方向外側周縁部に外径方向へ突出するゴム
等の弾性体から成る弾性係止部（係止突起）１６
を全周に亙つて一体形成した構成において、第７
図ａ，ｂのものと相違している。係止部１６は、
爪部１６と同様にカムリング９の軸方向移動を規
制する。

以上の構造において、リテーナ２６の爪部２６
ｃがカム面３２ａと非係合状態となつたオート状
態について、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に操作について説明す
る。まず、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がブレーキアウタ８との間で摩擦板１０
を圧着させて、カムリング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
ブレーキアウタ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材４ａは各
カム部７ａ及び９ａの各カム面に沿つて軸方向外
側へ変位する。カム部４ａは溝状カム部７ａ，９
ａ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、クラツチリ
ング２５はシフトスプリング２８によつて軸方向
外方へ変位し、ギヤ部２５ｂとギヤ部２ａ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
周の突起部材の突起３ａはカムリング９内周の突
起９ｄと係合してカムリング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
はブレーキアウタ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
への変位の過程でクラツチリング２５のギヤ部２
５ｂはギヤ部２ａと噛合解除される。

次に、ノブ３０の回動操作によつて爪部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３２ｄにロツクされたときに第５図ｂの
マニユアルロツク状態となる。第７図ａ，ｂ第８
図ａ，ｂいずれのブレーキホルダにおいても、車
体への組付け前に、ブレーキアウタ８、摩擦板１
０、カムリング９を一つのブレーキアツセンブリ
として結合保持しておくことができるため、車体
に組付けする際には、このブレーキアツセンブリ
を全体としてスピンドルに嵌入すれば、作業性を
大幅に向上させることが可能である。また、フレ
ーキアツセンブリ以外の他の部品（ハウジング２
４、リテーナ２６、クラツチリング２５、カム
４、ドライブギヤ２等）も単一のアツセンブリと
してホイールハブとアクスルシヤフト１に組付け
することができる。このため、個々の部品を一つ
ずつ組付ける場合のように、誤組付けや欠品が生
じる恐れがない。またマニユアルロツク手段を設
けた構成としてあるため、マニユアルロツク状態
においては、ドライブギヤ２とクラツチリング２
５とは完全な常時結合状態となるため車体の前進
後退の繰り返しが行われても、ギヤ部２ａと２５
ｂとが外れることがない。また、各ギヤ部２ａと
２５ｂとが噛合う時にラチエツテイングを起し
て、スプライン部の摩耗を招来することもない。
従つて、急坂等における発進においても、完全な
四輪駆動状態を維持し続けることができる。つま
り、道路条件に応じて、オートの四輪駆動で走行
することと、マニユアルの完全四輪駆動走行とを
選択することができるのである。また、例えば急
坂発進の他にも、深い泥に車輪が落込んだ際に、
前後に車体を動かしながら脱出を図る場合におい
ては、オートの四輪駆動では先進後退のたびにギ
ヤ部２ａ，２５ｂは非噛合状態となつて、駆動力
がホイールに伝達されない状態が発生し迅速な脱
出が困難となるが、ノブをロツク状態にセツトし
ておけば、このような問題は生じない。

また、第５図ｂに示すように、マニユアルロツ
ク時にはリテーナの屈曲部２６ｂがカム部材の張
出部４ｂを介してカム部材４を軸方向外方へ移動
させて、カムリング９やブレーキアウタ８とに対
して衝撃が加わることがない。従つて、ブレーキ
の耐久性を向上させることができる。万が一、ブ
レーキが耐久寿命を過ぎたり、壊れたりしても、
マニユアル操作によつて2WDと4WDを切り替え
ることができる。

また、例えばカムリング（ブレーキインナー）
９に軸方向移動を規制する手段が設けられていな
い場合には、第４図、第５図ｂに示すように、マ
ニユアル操作によつてロツク状態を実現した場
合、カムリング９はフリー状態になり、車体が旋
回したときにおける横方向Ｇや、振動によつて軸
方向外方（ブレーキアウタ８と離間する方向）へ
移動してブレーキアウター８から離脱する恐れが
ある。カムリング９がブレーキアウタ８から外れ
ると、摩擦板１０が抜け落ちたり、誤動作が発生
する等、種々の不都合が生じる恐れがある。ブレ
ーキホルダ１１は、このような不都合の発生を未
然に防ぐためにカムリング９の軸方向外方への可
動範囲を規制している。また、ブレーキアウタ８
と、カムリング９との摺動面には適量の潤滑油
（グリース）が常時保持されていることが必要で
あるが、このブレーキホルダ１１が存しない場合
には、内径方向への潤滑油の流出離散が無制限に
行われる恐れがある。ブレーキホルダ１１は、ス
リーブ１３の外周面によつて潤滑油を保持してブ
レーキの耐久性を向上させることができる。

また、爪部１６（係止部１６を含む）を用い
て、所定の弾性力でカムリング９を軸方向内方へ
押圧してブレーキアウタ８に対する予圧を与える
ことによつて、オートによる4WD状態への移行
時におけるブレーキ力の立ち上がりを向上させて
応答性を向上させることができる。

第８図ａ，ｂのブレーキホルダの弾性係止部１
６は、カムリング９の組付け時には弾性変形して
組付けを許容する一方で、組付け後は抜け落ちを
防止することができる。またマニユアルロツク状
態での走行中における振動を吸収してカムリング
９の脱落を防止することができる。

さらに、本実施例においては、マニユアル付き
のハブ・クラツチについて説明したが、マニユア
ルロツク機構の付いていないハブ・クラツチに用
いることもできる。

〔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、カムリングの軸方向移動を規制するブレーキ
ホルダを設けたことによつて、カムリングの抜け
落ちや、ブレーキ部の潤滑油の流出離散を防止す
ることができる。また、組付け時にブレーキ関係
部品を一つのアツセンブリとして車体に組付ける
ことができるので、組付け作業性を大幅に向上さ
せることができる。

【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各カム部の結合状態の説明図、
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ａ及びｂはオートで
ロツクした状態及びマニユアルでロツクした状態
を示す説明図、第６図はリテーナ及びノブの構成
を示す斜視図、第７図ａ，ｂ、第８図ａ，ｂはそ
れぞれブレーキホルダの実施例の構成説明図。 符号の説明、１……アクスルシヤフト、２……
ドライブギヤ、２ａ……ギヤ部、２ｂ……スプラ
イン部、２ｃ……段差部、３……突起部材、３ａ
……突起、４……カム部材、４ａ……カム部、５
ａ……スピンドル、５ｂ……ロツクナツト、７ａ
……カム部、８……ブレーキアウター、９……カ
ムリング、９ａ，９ｂ……カム部、９ｄ……突
起、１０……摩擦板、１１……ブレーキホルダ、
１２……切欠き、１３……スリーブ、１４……
溝、１５……フランジ、１６……係止突起、２０
……ボルト、２２……スプライン、２３……開口
部、２４……ケース、２５……クラツチリング、
２５ａ……スプライン、２５ｂ……ギヤ部、２６
……リテーナ、２６ａ……リテーナアーム、２６
ｂ……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……突出部、３２
……ボス部、３２ａ……カム面、３２ｂ……ロツ
クポジシヨン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ホイールハブに固定され内周にギヤ部を有する
   ケースと、アクスルシヤフトの先端外周に固定さ
   れ外周上にギヤ部を有したドライブギヤと、固定
   系によつて回転を抑止されるとともに摩擦面を有
   したブレーキアウタと、前記ブレーキアウタの摩
   擦面と係合して制動力を発生するブレーキ面を有
   したブレーキインナと、ブレーキアウタの摩擦面
   とブレーキインナの摩擦面との係合による制動力
   に基づき、アクスルシヤフトの回転に対して相対
   回転が生じたときに軸方向のスラスト力を発生す
   るカム機構と、前記ブレーキアウタに固定される
   とともに前記ブレーキインナの軸方向移動を規制
   する係止突起を有するブレーキホルダと、前記ケ
   ースのギヤ部と結合するギヤ部とドライブギヤの
   ギヤ部と結合するギヤ部とを有し、前記カム機構
   のスラスト力によつて軸方向移動し、ケースとド
   ライブギヤとを結合するクラツチリングと、ケー
   スとドライブギヤとが結合される際に圧縮される
   ことによりクラツチリングを軸方向に移動させる
   シフトスプリングと、前記クラツチリングをケー
   スとドライブギヤの結合から解除する方向に働く
   リターンスプリングとから成ることを特徴とする
   ハブ・クラツチ。