JPH0428253Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はブレーキ部の耐久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係合
し、クラツチ用のスプライン及び他のスプライン
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
に張設されクラツチリングを軸方向内方（クラツ
チオフ方向）へ付勢す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ツト
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径側で支持する
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、摺動的な状態で
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
アヘ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。

〔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、四輪駆動状態にするには、運転席にてトラン
スフア切替スイツチを4WDにするだけで自動的
に四輪駆動走行が得られるが、車体が前進、後退
を繰り返す場合に、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てフリーポジ
シヨンとなるため、種々の不都合を生じている。
例えば、急な上り坂を4WDで前進している途中
で一旦停止した場合等において、車体が後方へ少
し下ると、フリーポジシヨン状態或はクラツチ用
スプラインとクラツチリングとの噛合不良状態が
出現するため、非ロツク或は不完全ロツク状態で
発進することになる。このような状況下では、他
の駆動輪だけによる2WDの状態で発進せざるを
得ないこととなり、迅速な走行ができなくなる恐
れがあつた。

また、クラツチ用スプラインとクラツチリング
がオンオフを繰り返すと、可動カムを固定系との
間で制動させるドラツグ・シユーに対して強い衝
撃が繰り返し加えられるため、ドラツグ・シユー
の耐久性が著しく低下する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、運
転席にて、トランスフア切替スイツチを4WDに
することによつて四輪駆動走行が可能となり、し
かも車体を前後移動させた場合にクラツチ用スプ
ラインとドライブギヤとが一旦非噛合状態となる
ことが防止でき、駆動トルク伝達の遮断に基づく
二輪駆動発進に伴う種々の不都合を解消するた
め、マニユアル操作用のノブをケース端面に取付
けて前記ノブのボス部の傾斜カム面とリテーナの
爪部とを係合可能にするとともに、ノブをオート
ポジシヨンとマニユアルロツクポジシヨンとの間
で手動切り替えすることによつて前記カム面でリ
テーナの爪部を案内してリテーナをフリー状態或
はロツク状態に移動させ、以つて自動ハブ・クラ
ツチ状態とマニユアルロツク状態とを選択的に実
現することができるようにし、マニユアルロツク
時には、ブレーキ部に回転を与えることなく耐久
性を向上させたハブ・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５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た外周上にク
ラツチ結合用のギヤ部２ａとスプライン部２ｂと
を有したドライブギヤ２と、スプライン部２ｂ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突型のカム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の軸方向外側内周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（ブレー
キ機構）１０と、図示せぬホイールハブにボルト
２０によつて固定された内周面にスプライン（ギ
ヤ部）２２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、ケース２４のスプライ
ン部２２と軸方向移動自在に結合するスプライン
（ギヤ部）２５ａ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２５ｂを有するクラツチリング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２
６と、カム部材４内径部から軸方向外方へ一体的
に突出し外周面でリテーナの屈曲部２６ｂ内周面
を支承する張出部４ｂ（張出部４ｂは屈曲部２６
ｂ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、張出部４ｂの外周
面に形成された溝１１に嵌着されリテーナの屈曲
部２６ｂとカム部材４との軸方向移動を一体化す
るサークリツプ（係止片）１２と、ドライブギヤ
２外周の段部３ｃと張出部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とか成る。カム部材４の張出部４ｂ
とサークリツプ１２とでカム部材４とを軸方向に
係合させる係合手段を構成している。リターンス
プリング２７は、シフトスプリング２８よりも強
い拡開力を有するように構成されている。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の内側にはボス
部３２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、
ドライブギヤ２の先端内周には位置決め部材１ａ
が挿着されている。位置決め部材１ａの小径部１
ｂ外周とノブのボス部３２内周との間には軸受２
９が取り付けられている。軸受２９は内径部を位
置決め部材１ａの段部１ｂより係止され、外径部
をボス部３２の内周面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１３は、カム部材４のカム部４ａ先端面上
の内径側位置に突設された係止爪部であり、カム
リング内側の突起または凹所（被係止部）９ｄと
係合可能な位置関係を有している（第４図、第５
図）。

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
３１はボス部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の底部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
シヨンとしての凹部３２ｂが形成されている。第
３図ａはノブ３０をマニアル操作オート状態にセ
ツトした時におけるロツク状態を、第３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２６ｃ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３図ａのオートロツ
ク状態にあるとき、カム部材の係止爪部１３と、
カムリング９の被係止部９ｄとの位置関係は、第
４図に示すようになつている。

第３図ｂに示すマニユアルロツク状態において
は、リテーナ２６（屈曲部２６ｃ）がカム部材４
を軸方向外方へ索引してカム部材４（係止爪部１
３）とカムリング９（被係止部材９ｄ）とを非係
合状態にするように構成する。なお、サークリツ
プ１２等の係止片によつてリテーナ２６を係止す
る代りに張出部４ｂに形成した突起等によつて直
接屈曲２６ｂを係止するようにしてもよい。

以上の構成において、第１図及び第２図ａに示
すクラツチオフ状態から第２図ｂ及び第３図ａに
示すオートの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。まず、アクスルシヤフト
１にエンジンからの駆動力が伝導されるとドライ
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４ａは各カム部７ａ及び
９ａの各カム面に沿つて軸方向内側へ変位する。
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。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、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２ａとが完全に噛合する
（第２図ｂ、第３図ａ、第４図）。こうして完全な
クラツチオン状態になると、カム部材４の係止爪
部１３はカムリング９の被係止部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
を伝達しロツク状態を保持する。

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
２５ｂ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リテーナ２
６の爪部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３図ｂのマニユアルロツク状態となる。こ
の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２５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２５ｂ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が非噛
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３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上のサークリツプ１２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と非係合状態にするため、カム部
材４からカムリング９に対してトルクが伝達され
ることがない。このため、マニユアルロツク時に
はカムリング９は回転することがない。従つて、
ブレーキ部（カムリング９、ブレーキアウタ８）
の耐久性を向上させることができる。万一、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。

第７図ａ，ｂ，ｃは本考案の他の実施例であ
り、前記実施例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、カム部材４に係
止爪部１３を形成する代りに、カムリング９側に
係止爪部１３を形成した構成において相違してい
る。オートのロツク時にはカム部材４とカムリン
グ９を係合させる一方、マニユアルロツク時には
非係合状態にしてブレーキ部の耐久性を向上させ
る点においては、上記第１の実施例と変るところ
がない。

〔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、マニユアル操作用のノブをケース端面に取付
けて前記ノブのボス部の傾斜カム面とリテーナの
爪部とを係合可能にするとともに、ノブをオート
ポジシヨンとマニユアルロツクポジシヨンとの間
で手動切り替えすることによつて前記カム面でリ
テーナの爪部を案内してリテーナをフリー状態或
はロツク状態に移動させ、以つて自動ハブ・クラ
ツチ状態とマニユアルロツク状態とを選択的に実
現することができるようにし、カム部材又はカム
リングの少なくともどちらか一方にカム部材の係
止爪部を設けたため、オートの四輪駆動時に車体
を前後移動させた場合にギヤ部が一旦非噛合状態
となることを防止して、駆動トルク伝達の遮断に
基づく二輪駆動発進に伴う種々の不都合を解消す
ることができる。また、マニユアルロツク時には
アクスルシヤフト側の回転部材とブレーキ機構と
の係合が解除されるのでブレーキ部の耐久性を向
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は各カム部の係合状態の説明
図、第３図ａ，ｂオートロツク時とマニユアルロ
ツク時における各部品の位置関係の説明図、第４
図はオートロツク時における係止爪部と被係止部
との係合状態の説明図、第５図は係止爪部の具体
的構成を示す斜視図、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，ｃは本考案
の他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、４……カム部材、４ａ……カム部、５ａ
……スピンドル、７ａ……カム部、８……ブレー
キアウタ、９……カムリング、９ａ，９ｂ……カ
ム部、９ｄ……被係止部、１０……摩擦板、１１
……溝、１２……サークリツプ（係止片）、１３
……係止爪部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、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、３
１……突出部、３２……ボス部、３２ａ……カム
面、３２ｂ……ロツクポジシヨン。

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ギヤ部を有する
   とともに外側端面に開口部を有したケースと、前
   記ケースの開口部に回転自在に装着されるととも
   にケース内部側にカム面を有するマニユアル操作
   用のノブと、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、ド
   ライブギヤ外周に軸方向移動可能に係合し軸方向
   内側部にカム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と係合
   するカム部を有したブレーキアウタと、前記カム
   部材のカム部と係合する第１のカム部と前記第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、前記ブレーキアウタとカムリン
   グとの間に設けられ制動力を発生するブレーキ機
   構と、前記ケース内周のギヤ部およびドライブギ
   ヤ外周上のギヤ部と結合可能なギヤ部を有するク
   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と
   ともに前記ノブのカム面と係合可能な爪部を有し
   たリテーナと、カム部材とリテーナとを軸方向に
   係合する係合手段と、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
   部材に圧接されるシフトスプリングから成り、 前記カム部材又は前記カムリングの少なくとも
   どちらか一方に、係止爪部を設けたことを特徴と
   するハブ・クラツチ。