JPH0645064Y2 - ハブ・ロツク - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はスプリング荷重の無駄を無くして作動を効率化
させるとともに、部品点数を減少させて構成を簡潔化し
たハブロックを提供するものである。

〔従来の技術〕

従来の自動フリーホイールハブクラッチ（以下、ハブク
ラッチという）として、米国特許明細書第4,327,821号
に開示されたものがある。このハブクラッチはドライブ
シャフト外周に形成されたクラッチ用のスプライン及び
他のスプラインと、ボデー内周のスプラインに軸方向ス
ライド移動自在に係合するとともに内周に前記クラッチ
用スプラインとクラッチ結合可能なスプラインを有した
クラッチリングと、クラッチキャップ（蓋体）と前記ク
ラッチリングとの間に張設されクラッチリングを軸方向
内方（クラッチオフ方向）へ付勢するリターンスプリン
グと、クラッチリングの軸方向内側に隣接配置され内周
で前記ドライブシャ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
型突起及び該Ｖ型突起の先端外周上に形成され外径方向
へ突出する突起（歯）を有したカムフォロアと、前記カ
ムフォロアの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（ロッ
クナット）に固定されたカムメンバーと、カムメンバー
の外径側に同軸上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該カム面先端にカムストップ
を有した可動カムと、可動カムを固定系との間で制動さ
せるドラッグ・シューとから成る。ドラッグ・シューの
軸方向内側面とロックナットの外側面との摺動部にはス
ラストワッシャが配置され、リターンスプリングからク
ラッチリング、カムフォロア、可動カム、ドラッグシュ
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。

以上の構成において、ドライブシャ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ォロアへトルクが伝
達されると、カムメンバーのＶ型溝状カム面に嵌入して
いたカムフォロアのＶ型突起は該Ｖ型溝状カム面に沿っ
て軸方向外方へ移動し、該Ｖ型溝を乗り越えると今度は
先端の突起が可動カム（ドラッグ・シューによって回転
を抑制されている）のＶ型突状のカム面に係合し、これ
に沿って軸方向外方へ移動する。該突起がＶ型溝を乗り
越えた時点でドライブシャフト外周のクラッチ用スプラ
インとクラッチリングとはすでにクラッチ結合している
が、突起が可動カムの突状カム面に沿って軸方向外方へ
移動するにつれてロックはれらに深くなり、カムストッ
プと係合したときロックは完了する。このクラッチ結合
状態の保持はドラッグ・シューが可動カムを制動してい
ることによって実現されている。

〔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ッチにあっては、クラッチが
係合された時（ロック時）リターンスプリングからの押
圧力をクラッチリング、カムフォロア、可動カム、ドラ
ッグ・シュー等を介してスラストワッシャで受ける構成
であり、この時のスプリング荷重は何ら機能をもたず、
力の無駄となる。また、ドラッグ・シューはクラッチ結
合状態（カムフォロアの突起が可動カムのＶ型突状カム
と係合したあと、カムストップと係合するまでの間の状
態）を保持するために機能しているものであり、クラッ
チオン・オフを開始させる機能自体は固定系であるカム
メンバーが果たしている。つまり、クラッチオン・オフ
開始機能とクラッチオン状態の保持の機能とが別個の部
材によって役割分担されているためブレーキスプリング
等の部材が多くなって構成が複雑となっている。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

本考案は上記に鑑みてなされたものであり、クラッチ結
合時のブレーキ機構の制動力発生をリターンスプリング
力を利用し、結合保持の為に抵抗をうるようにすること
で構成を簡潔化させたハブロックを提供するものであ
る。

〔実施例〕

以下方考案のハブクラッチ（以下ハブロックという）に
ついて説明する。

第１図乃至第４図（イ）（ロ）は本考案の一実施例であ
り、このハブロックはアクスルシャフト１の先端外周上
に固定的にスプライン結合され外周上にクラッチ結合用
の第１のスプライン3aと第２のスプライン3bと非スプラ
イン部3cを有したドライブギヤ２と、第２スプライン3b
に軸方向移動自在にスプライン係合されるとともに軸方
向内側端縁にＶ突型のガム部4aが突出形成された第１の
カム４と、固定系（スピンドル５と、ロックナット６等
から成る）によって回転を抑止され第１のカムのカム部
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
向外側端縁に複数固有するとともに内周に円錐型摩擦面
7bを有した第２のカム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及び
ストッパ9cとを有するとともに軸方向内側外周面が第２
のカム８内周の摩擦面7bと摺動して所要の制動力を発生
するブレーキ面となっているカムリング９と、ホイール
ハブ20にボルト21によって固定された内周面にスプライ
ン22を有するとともに端面内側中央に突出部23を有した
ケース24と、外周にケース24のスプラライン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とクラッチオン
オフするスプライン25bを有するクラッチリング25と、
スプライン22によって回転を抑止されリテーナアーム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、ケース24の端面内壁と
クラッチリング25の軸方向外側面間に張設されクラッチ
リング25を軸方向内側（クラッチオフ方向）へ付勢する
リターンスプリング27と、リテーナの屈曲部26bとクラ
ッチリング25の軸方向内側壁面間に張設されクラッチリ
ング25を軸方向外側（クラッチオン方向）へ付勢するシ
フトスプリング28とから成る。第２のカム８内周の摩擦
面7bと摩擦面7bと摺動するカムリング９のブレーキ面と
でブレーキ機構を構成している。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している。
ドライブギヤ２の先端はアクスルシャフト１の先端より
突出しており、ドライブギヤ２の先端内周とケースの突
出部23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23の段部23aとサークリップ30aにより
係止され、外径部をサークリップ30bによってドライブ
ギヤ２に係止されることによって軸方向への抜落ちを防
止されている。符号31はリテーナの軸方向変位を規制す
るサークリップである。なお、第１図中心線から上方、
第２図（イ）はクラッチオフ（二輪走行）状態、第１図
中心線から下方、第２図（ロ）はクラッチオン（四輪走
行）状態をそれぞれ表わしている。第３図（イ）（ロ）
及び第４図（イ）（ロ）はストッパ9cの他の実施例を示
し、第３図（イ）（ロ）は第２図（イ）と同様なフリー
（クラッチオフ）状態。第４図（イ）（ロ）は第２図
（ロ）と同様なロック（クラッチオン）状態におけるド
ライブギヤ外周の突起2aとカムリング９内周の突起9d
（ストッパ）との位置関係を示している。

以上の構成において、第１図の中心線より上方に示され
るクラッチオフ状態（第２図（イ））から中心線より下
方のクラッチオン状態（第２図（ロ））に移行する場合
の操作について説明する。まずアクスルシャルト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と第
１のカム４が一体回転を開始する。クラッチオフ状態に
おいて第１のカムのカム部4aは第２のカム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、アクスルシャフト１の回転によって第
１のカム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ってカム部4aは各カム部7aおよ
び9aの各カム面に沿っ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って軸方向外方
へ変位し、ストッパ9cに突き当って軸方向変位を停止す
る。

尚、この時のカムリング９と第１のカム４の相対回転
は、カムリング９が第１のカム４を介してリターンスプ
リング27の反力を受けて第２のカム８の摩擦面に押圧さ
れて生じる抵抗に起因するものである。第１のカム４の
軸方向移動によってリターンスプリング27がたわめられ
ると、クラッチリング25はシフトスプリング28によって
軸方向外方へ変位し、スプライン25bとスプライン3aと
が完全に噛合する（第１図の下側部分、第２図
（ロ））。こうして完全なクラッチオン状態になると、
第１のカム４のカム部4aはカムリング９のストッパ9c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２輪駆動状態にする場合は、アク
スルシャフト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の拡開力によって第１のカ
ム４のカム部4aがストッパ9cから離間してカム部9bに沿
って軸方向内方へ変位し、最後には第２のカム８のカム
部7a及びカムリング９のカム部9a内に落ち込む。こうし
てクラッチオフ状態が実現される。第１のカム４の軸方
向内方への変位の過程でクラッチリング25のスプライン
25bはスプライン3aと噛合解除されて、非スプライン3c
内に復帰する。非スプライン3cは二輪走行時にクラッチ
リング25の回転の障害とならない程度の軸方向幅を有す
るように設定される。リテーナ26はサークリップ31によ
って軸方向移動を規制されて第１のカム４と非接触状態
となっている。ケースのスプライン22はクラッチリング
25をスライド自在に支持してだけであるので、スチール
等の強度及び重量の大なる材質で構成する必要がない。
従ってアルミ合金等によって軽量化することができる。

第５図は本考案の第２実施例の説明図であり、第１図と
同一部分は同一符号で表し重複した説明は省略するが、
リテーナ26のアーム26aがクラッチリング25を軸方向へ
貫通するとともにその先端が屈曲したストッパ32となっ
ており、さらに軸方向内側に外径方向への屈曲部26bが
形成されている点と、ケース24内壁に形成されたスプラ
イン22の段差とリテーナの屈曲部26b内壁との間にリタ
ーンスプリング27が、クラッチリング25と屈曲部26b内
壁との間でありリターンスプリング27内径側に配置され
たシフトスプリング28が並列に張設されている点におい
て前記第１の実施例と相違している。

第６図は第３の実施例を示し、リテーナと第１のカムが
一体化されてカム・リテーナ部材33となっている点と、
クラッチリング25がドライブギヤ２上にスライド自在に
係合してケースのスプライン22とクラッチオンオフする
ように構成されている点と、リターンスプライン27がド
ライブギヤ２先端とストッパ32（クラッチリング25）間
に、シフトスプリング28がカム・リテーナ部材33の内壁
とクラッチリング25間にそれぞれ直列に張設されている
点において前記各実施例と相違している。この構成だと
リターンスプリング27によってドライブギヤには常に矢
印方向への押圧力が加わるため、軸受29の脱落を防止す
るためのサークリップは一切不要となる。

第７図は第４の実施例を示し、カム・リテーナ部材33と
クラッチリング25との係合状態は前記第３の実施例と同
様であるが、リターンスプリング27がドライブギヤ２に
形成されたスプラインの段部とカム・リテーナ部材33の
内壁間に、シフトスプリング28がクラッチリング25とカ
ム・リテーナ部材33間に並列に張設されている点におい
て第３実施例と相違している。この実施例においても軸
受29の脱落を防止するためのサークリップを省略するこ
とができる。

〔考案の効果〕

以上説明したとおり、本考案のハブロックによれば、ホ
イールハブに固定され内周にスプラインを有したケース
と、アクスルシャフトの先端外周に回転方向に係合され
外周上にスプラインを有したドライブギヤと、アクスル
シャフト外周に回転方向に係止され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第１のカムと、固定
系と係合することによって回転を抑止されるとともに第
１のカムのカム部と係合するカム部を有した第２のカム
と、該第２のカムのカム部に第１のカムのカム部が係合
する時略同時に第１のカムのカム部と係合する第１のカ
ム部と該第１のカム部の両側に連設され第２のカムのカ
ム部より大きな高さを有した第２のカム部及びストッパ
とを有したカムリングと、カムリングを制動するブレー
キ機構と、軸方向へ変位したときドライブギヤ外周のス
プラインとケース内周のスプラインをクラッチ結合また
は非結合させるクラッチリングと、クラッチリングを軸
方向クラッチ結合側へ付勢するシフトスプリングと、ク
ラッチリングをクラッチ非結合側へ付勢するリターンス
プリングとから成り、ブレーキ機構は第２のカムとカム
リングとの間に設けられ、クラッチリングがクラッチ結
合方向へ移動する過程で表１のカムのカム部がカムリン
グの第２のカム部と係合した時、第１のカムを介してリ
ターンスプリングのクラッチ非結合側への付勢力により
ブレーキ機構の制動力を増加させカムリングを第２のカ
ムに対して制動させる構成としたため、リターンスプリ
ング力を単なるクラッチ結合解除のためだけに用いる事
なく、リターンスプリングを有効に利用でき、部品点数
が削減する事などにより構成も簡素化し、コストダウン
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本考案の第１実施例であり、第１図
はクラッチオフ及びオン状態の全体構成図、第２図
（イ）及び（ロ）はクラッチオフ時及びオン時における
各カム部の係合状態説明図、第３図（イ）（ロ）及び第
４図（イ）（ロ）ストッパの他の実施例を示し、クラッ
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、第６図及
び第７図は本考案の第2,第３及び第４の実施例の説明
図。 符号の説明 １……アクスルシャフト ２……ドライブギヤ 2a……突起 3a,3b……スプライン 3c……非スプライン ４……第１のカム 4a……カム部 ５……スピンドル ６……ロックナット 7a……カム部 7b……摩擦面 ８……第２のカム ９……カムリング 9a……第１のカム部 9b……第２のカム部 9c……ストッパ 20……ホイールハブ 21……ボルト 22……スプライン 23……突出部 24……ケース 25……クラッチリング 25a,25b……スプライン 26……リテーナ 26a……リテーナアーム 26b……屈曲部 27……リターンスプリング 28……シフトスプリング 29……軸受 30a、30b……サークリップ 31……サークリップ 32……ストッパ 33……カム・リテーナ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ホイールハブに固定された内周にスプライ
   ンを有したケースと、アクスルシャルトの先端外周に回
   転方向に係合され外周上にスプラインを有したドライブ
   ギヤと、前記アクスルシャフト外周に回転方向に係止さ
   れ軸方向移動可能に係合し軸方向内側部にカム部を有し
   た第１のカムと、固定系と係合することによって回転を
   抑止されるとともに前記第１のカムのカム部と係合する
   カム部を有した第２のカムと、該第２のカムのカム部に
   前記第１のカムのカム部が係合する時略同時に前記第１
   のカムのカム部と係合する第１のカム部と該第１のカム
   部の両側に連設され第２のカムのカム部より大きな高さ
   を有した第２のカム部及びストッパとを有したカムリン
   グと、前記カムリングを制動するブレーキ機構と、軸方
   向へ変位したとき前記ドライブギヤ外周のスプラインと
   前記ケース内周のスプラインをクラッチ結合または非結
   合させるクラッチリングと、前記クラッチリングを軸方
   向クラッチ結合側へ付勢するシフトスプリングと、前記
   クラッチリングをクチッチ非結合側へ付勢するリターン
   スプリングとから成るハブロックにおいて、 前記ブレーキ機構は前記第２のカムと前記カムリングと
   の間に設けられ、クラッチリングがクチラッチ結合方向
   へ移動する過程で前記第１のカムのカム部が前記カムリ
   ングの第２のカム部と係合した時、前記第１のカムを介
   して前記リターンスプリングのクラッチ非結合側への付
   勢力により前記ブレーキ機構の制動力を増加させカムリ
   ングを第２のカムに対して制動させることを特徴とする
   ハブロック。