JPS5937336A - オ−トフリ−ホイ−ルハブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、オートフリーホイールハブ、すなわち、四輪
駆動車の四輪駆動時にのみ回転駆動される車軸と車輪ハ
ブ間に介装されて四輪駆動時に同車軸と車輪ハブを自動
的に動力伝達可能に接続するフリーホイールハブに関す
る。

オートフリーホイールハブの１つとして、従来、特開昭
５５−１３９５２７号公報にて提案されたものがある。

このオートフリーホイールハブは、第９図に示したよう
に、車軸管Ａの外端部に図示しないベアリングを介して
回転自在に組付けた車輪ハブＢの外端Ｂ１に固着された
本体Ｃと、この本体Ｃ内にて車軸管Ａ内に挿通した車軸
りの外端（２） 突出部にスプライン結合されたインナースリーブＥと、
このインナースリーブＥ上に摺動可能にスプライン結合
され外周に本体Ｃの内周に設けた内歯Ｃ１と係脱可能に
係合する外歯Ｆ１を有するクラッチＦ゛と、車軸管への
外端に作動的に連結されて車軸りの回転駆動時インナー
スリーブＥに対して相対回転するカムＧと、このカムＧ
とクラ、７チＦ間にてインナースリーブＥ上に軸方向へ
移動可能に組付けられ車軸りの回転駆動時カムＧのカム
面Ｇ１によりクラッチＦ側へ軸方向に押動されるカムフ
ォロアＨと、このカムフォロアＨとクラッチＦを互いに
近接する方向への動きを許容して連結するジヨイントＪ
と、このジヨイントＪの外端と車軸りの外端に固着した
リテーナに間に介装されてジヨイントＪを介してカムフ
ォロアＨをカムＧに向けて付勢するコイルスプリングＬ
と、カムフォロアＨとクラッチＦ間に介装されてクラッ
チＦをカムフォロアＨに対して軸方向に外方へ付勢する
スプリングＭとを具備している。ところで、このオート
フリーホイールハブにおいては、車軸（３） Ｄの回転駆動時にカムＧのカム面Ｇ１によってカムフォ
ロアＨが押動されてスプリングＭを介してクラッチＦを
押動するようになっているため、外歯Ｆ１と内歯Ｃ１の
噛合に際して外歯Ｆ１と内歯Ｃ１の互いに対向する端部
が当接しても、スプリングＭが撓んでカムフォロアＨの
円滑な軸方向移動を保証し、また噛合可能時にスプリン
グＭがクラッチＦを押動して外歯Ｆ１と内歯Ｃ１の迅速
な噛合を保証するといった利点を有している。しかしな
がら、このオートフリーホイールハブにおいては、両ス
プリングＬ、Ｍが直列に配置されているため、当該オー
トフリーホイールハブが軸方向に長い構成となり、車軸
りの外端の限られたスペースに当該オートフリーホイー
ルハブを組付けることが困難な場合がある。

本発明は、かかる問題を上記した利点を阻害することな
く解消しようとするもので、オートフリーホイールハブ
を、車軸管の外端部に回転自在に組付けた車輪ハブの外
端に固着される本体と、この本体内にて前記車軸管内に
挿通した車軸の外端（４） 突出部に動力伝達可能に固着されるインナースリーブと
、このインナースリーブ上に軸方向へ移動可能かつ動力
伝達可能に組付けられ前記本体に設けた第１噛合歯と係
脱可能に噛合する第２噛合歯を有するクラッチと、前記
車軸管の外端に作動的に連結されて前記車軸の回転駆動
時カムインナースリーブに対して相対回転するカムと、
このカムと前記クラッチ間にて前記インナースリーブ上
に軸方向へ移動可能に組付けられ前記車軸の回転駆動時
カムカムのカム面により前記クラッチ側へ軸方向に押動
されるカムフォロアと、このカムフォロアと前記クラッ
チを互いに近接する方向への動きを許容して連結するジ
ヨイントと、前記カムフォロアと前記クラッチ間にて前
記スリーブの外周に組付けられて前記カムフォロアを前
記カムに向けて付勢する第１スプリングと、この第１ス
プリングに並列に配置されて前記カムフォロアと前記ク
ラッチの軸方向の間隔を前記ジヨイントと協働して弾撥
的に保持する第２スプリング等によって構成したことに
特徴がある。かかる構成上の特徴（５） によって、本発明においては、上記した利点を阻害する
ことなく当該オートフリーホイールハブを軸方向に短い
構成とでき、車軸の外端の限られたスペースに容易に実
施することができる。

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明の第１実施例を示していて、この図において
車軸１は四輪駆動時にのみ回転駆動されるもので、車軸
管２内に挿通されており、その外端突出部１ａ（車両の
側部外端）にはスプラインが形成されている。またこの
車軸１の内端部は自在継手（図示しない）を介して差動
歯車装置（図示しない）に連結されている。なお、差動
歯車装置は公知のトランスファ（図示しない）に接続さ
れている。一方、車軸管２の外端部にはロックナツト３
により位置決めされたベアリング４を介して車輪ハブ５
が回転自在に組付けられている。またこの車輪ハブ５は
本発明によるオートフリーホイールハブ０１を介して車
軸１に連結されている。

オートフリーホイールハブ０１は、車軸１が回（６） 転駆動されたとき車軸１と車輪ハブ５を自動的に動力伝
達可能に接続するもので、その筒状の本体ＩＯは車輪ハ
ブ５の外端５ａに固着され、またインナースリーブ１１
は車軸１の外端突出部ｌａ上に移動不能にスプライン結
合されている。本体１０は、その外端内周壁に嵌合した
メタル軸受１２によってインナースリーブ１１に回転自
在に軸支されていて、外端にはカバー１３が固着されて
いる。また、本体１０の外端部内周壁には第１噛合歯と
しての内歯１０ａが一体的に形成されている。

一方、インナースリーブ１１上には、クラッチ１４、カ
ム１５．カムフォロア１６．ジヨイント１７及びコイル
スプリング１８．１９が組付けられている。クラッチ１
４は、インナースリーブ１１の外周に形成したスプライ
ンｌｌａに軸方向へ移動可能かつ動力伝達可能に組付け
られていて、その外周には本体１０の内歯１０ａと係脱
可能に噛合する第２噛合歯としての外歯１４ａが形成さ
れている。カム１５ば、インナースリーブ１１の内端部
上に回転可能に組付けられかつクリップ２０（７） により抜は止めされていて、その内端には第２図〜第４
図にて示したように一対の爪１５ａ、１．５ａが形成さ
れている。冬瓜１５ａは車軸管２に固着したドラム２１
に組付けられている環状のブレーキ２２内にまで延びて
いて、ブレーキ２２に形成した折曲部２２ａ、２２ａと
当接可能となっている。ブレーキ２２は、スプリングバ
ンド２２Ａと３個のシュー２２Ｂからなり、ドラム２１
内に摩擦係合して回転するように組付けられていて、車
軸１の回転駆動によってカム１５の爪１５ａが折曲部２
２ａに当接したとき、カム１５に制動トルクを付与して
カム１５をインナースリーブ１１゜カムフォロア１６等
に対して相対回転させる。またカム１５の外端には、谷
部１５ｂｌ、一対の斜面１５ｂ２．１５ｂ２及び一対の
平坦面１５ｂ３゜１５ｂ３からなるカム面１５ｂが形成
されるとともに、一対の突起１５ｃ、１５ｃが形成され
ていて、カムフォロア１６が係合している。カムフォロ
ア１６は、インナースリーブ１１のスプライン１１ａに
軸方向へ移動可能かつ動力伝達可能に組（８） 付けられるとともに一端をクリップ２３を介してスプラ
インｌｌａに係止してなるコイルスプリング１日により
カム１５のカム面１５ｂに押し付けられていて、車軸１
の回転駆動時その初期において制動トルクを受けるカム
１５のカム面１５ｂによってクラッチ１４側へ軸方向に
押動される。また、カムフォロア１６は、ジヨイント１
７によってクラッチ１４と連結されている。ジヨイント
１７はカムフォロア１６とクラッチ１４を互いに近接す
る方向への動きを許容して連結していて、コイルスプリ
ング１９を収容している。コイルスプリング１９はコイ
ルスプリング１８と同心的に組付けられていて、カムフ
ォロア１６とクラッチ１４の軸方向の間隔をジヨイント
１７と協働して弾撥的に保持している。

このように構成した本実施例においては、車軸１が回転
駆動されないときクラッチ１４．カム１５、カムフォロ
ア１６等は第２図、第３図に示した位置にあって、クラ
ッチ１４の外歯１４ａが本体１０の内歯１０ａから第１
図のごとく離脱して（９） おり、車輪ハブ５は車軸１に対して自由に回転できる。

ところで、車軸１が回転駆動されると、その初期におい
て、カム１５の爪１５ａがブレーキ２２の折曲部２２ａ
に当接してカム１５が制動トルクを受け、このカム１５
と車軸ｌと一体的に回転するカムフォロア１６が相対回
転し、カムフォロア１６がカム１５のカム面１５ｂにお
ける斜面１５ｂ２によってコイルスプリング１８の作用
に抗してクラッチ１４（外方）に向けて押動され第４図
に示した位置まで移動し平坦面１５ｂ３上に乗り上げる
。このカムフォロア１６の移動はコイルスプリング１９
を介してクラッチ１４に伝わり、クラッチ１４が外方へ
押動されてその外歯１４ａが本体１０の内歯１０ａに噛
合する。この噛合時において仮に外歯１４ａと内歯１０
ａの互いに対向する端部が当接しても、コイルスプリン
グ１９が撓んでカムフォロア１６の外方への移動を保証
しかつ噛合可能時にクラッチ１４を弾撥的に押動して外
歯１４ａと内歯１０ａを迅速に噛合させるた（１０） め、噛合は同情になされる。これにより、本体１０とイ
ンナースリーブ１１が動力伝達可能に接続され、車軸１
と車輪ハブ５が一体的に回転する。

なお、かかる状態においては、第４図にて示したように
カムフォロア１６がカム１５の突起１５ｃと当接し制動
トルクを受けるカム１５を伴なって回転する。

上記のように噛合している外歯１４ａと内歯１０ａを第
１図のように離脱させるためには、車軸１を回転駆動さ
せない状態にて当該車両を逆に移動すればよい。すなわ
ち、車軸１を回転駆動して当該車両を四輪駆動にて前進
（又は後退）させたのちにおいては、車軸１を回転駆動
させないで当該車両を二輪駆動にてわずかに後退（又は
前進）させれば、その間に、車輪ハブ５によってインナ
ースリーブ１１が回転させられ、カム１５がブレーキ２
２により制動トルクを受け、このカム１５に対してクラ
ッチ１４．カムフォロア１６等が一体となって相対回転
し、コイルスプリング１８の作用下にてカムフォロア１
６がカム面１５ｂの平坦面１５ｂ３から谷部１５ｂ１に
移動すると同時にジヨイント１７を介して連結されてい
るクラッチ１４が内方へ移動して、外歯１４ａが内歯１
゜ａから離脱する。

第５図は本発明の第２実施例を示していて、このオート
フリーホイールハブ０２においては、カム１１５の外周
にリング１３０が回転可能に組付けられている。リング
１３０は、第５図〜第７図にて示したように、その内端
にブレーキ１２２内まで延びる一対の爪１３０ａ、１３
０ａを有し、またその外端にカム１１５のカム面１１５
ｂにおける平坦面１１５ｂ３より外方へ突出してカムフ
ォロア１１６と当接可能な一対の突起１３０　ｂ。

１３０ｂを有していて、カム１１５の平坦面１１５ｂ３
に乗り上げて回転するカムフォロア１１６により回転さ
れたとき、爪１３０ａにてブレーキ１２２のシュー１２
２Ｂに当接してスプリングバンド１２２Ａの径を小さく
しブレーキ１２２にて得られる制動トルクを小さくする
機能を有している。　このため、当該オートフリーホイ
ールハブ○２においては、ブレーキ１２２の制動トルク
に起因する動力損失やシュー１２２Ｂの摩耗を上記第１
実施例に比して少なくすることができる。その他は上記
第１実施例のオートフリーホイールハブ０１と実質的に
同じであるため、類似部材に類似符号を付してその説明
は省略する。

第８図は本発明の第３実施例を示していて、このオート
フリーホイールハブ０３においては、ブレーキとして、
車軸管に固定されるスリーブ２４０の外周に摩擦係合し
て回転するように弾撥的に巻き付けられたコイルスプリ
ング２２２が採用されている。コイルスプリング２２２
は、両端部２２２ａが外周に向けて延びていて、両端部
２２２ａにてカム２１５及びリング２３０と当接可能と
なっている。コイルスプリング２２２の端部２２２ａと
カム２１５の当接は、上記第２実施例においてカム１１
５の爪１１５ａがシュー　１２２　Ｂと当接するタイミ
ングと同じタイミングにて得られるように構成されてい
て、その当接時にはカム２１５に制動トルクが付与され
る。一方コイルスプ（１３） リング２２２の端部２２２ａとリング２３０の当接は、
上記第２実施例においてリング１３０の爪１３０ａがシ
ュー１２２Ｂと当接するタイミングと同じタイミングに
て得られるように構成されていて、その当接時にはコイ
ルスプリング２２２の一部の径が大きくされてコイルス
プリング２２２にて得られる制動トルクが小さくなる。

その他は上記第１及び第２実施例のオートフリーホイー
ルハブ０１，０２と実質的に同じであるため、類似部材
に類似符号を付してその説明は省略する。

なお、上記各実施例においては、カムをインナースリー
ブ又は本体に回転可能に組付けて、車軸１の回転駆動時
に車軸管２側に組付けたブレーキによってカムが制動ト
ルクを受け、カムとカムフォロア（インナースリーブ）
が相対回転し、その結果カムフォロアがカムのカム面に
よりクラッチ側へ軸方向へ押動されるようにしたが、カ
ムを車軸管２の外端に回転不能に組付けて、車軸１の回
転駆動時にカムフォロアがカムのカム面によりクラッチ
側へ軸方向に押動されるようにしてもよい。

（１４） この場合にはブレーキが不用となる。

また、上記各実施例においては、第１噛合歯を本体１０
，１１０，２１０等の内周に形成するとともに、第２噛
合歯をクラッチ１４，１１４，２１４の外周に形成した
が、第１噛合歯を本体１０゜１１０．２１０の内側に内
方に向けて形成し、また第２噛合歯をクラッチ１４，１
１４，２１４の外側に外方に向けて形成し゛ζ本発明を
実施することも可能である。

更に、」二記実施例においては、カムフォロアをカムに
向けて付勢するスプリングとしてコイルスプリング１８
，１１８，２１８を採用し、またカムフォロアとクラッ
チの軸方向の間隔をジヨイントと協働して弾撥的に保持
するスプリングとしてコイルスプリング１９，１１９，
２１９を採用したが、これら各スプリングの少なくとも
いずれか一方を竹の子ばねとして本発明を実施すること
も可能である。

また、上記実施例においては、単一のコイルスプリング
１９，１１９，２１９を単一のコイルスプリング１８，
１１８，２１８と同心的に組付１）ることにより両スプ
リングを並列に配置したが、コイルスプリング１８，１
１８，２１８と同じ機能を有する例えば４個のコイルス
プリングをインナースリーブ１１，１１１，２１１の外
周に周方向において等間隔に配置し、かつこれら等間隔
に配置したコイルスプリング間に、コイルスプリング１
９，１１９，２１９と同じ機能を有する４個のコイルス
プリングを配置して、これらのスプリングが並列に配置
されるようにしても本発明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す縦断正面図、第２図
は第１図のブレーキにおける部分の縦断側面図、第３図
は第１図のカム、カムフォロア、ジヨイント及びブレー
キの非作動時における関係を示す展開図、第４図は作動
時における同展開図、第５図は本発明の第２実施例を示
す縦断正面図、第６図は第５図のブレーキにおける部分
の縦断側面図、第７図は第５図のカム、カムフォロア、
ジヨイント及びリングの非作動時における関係を示す展
開図、第８図は本発明の第３実施例を示す縦断正面図、
第９図は従来例を示す縦断正面図である。 符号の説明 １・・・車軸、２・・・車軸管、５・・・車輪ハブ、１
０・・・本体、１０ａ・・・内歯（第１噛合歯）、１１
・・・インナースリーブ、１４・・・クラッチ、１４ａ
・・・外歯（第２噛合歯）、１５・・・カム、１５ｂ・
・・カム面、１６・・・カムフォロア、１７・・・ジヨ
イント、１８・・・コイルスプリング（第１スプリング
）、１９・・・コイルスプリング（第２スプリング）、
０１・・・オートフリーホイールハブ。 出願人　　アイシン精機株式会社 代理人　　弁理士　長　谷　照　− （１７） 第１図 第２図 ２ 第３図　　　　第４１！１ 第８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車軸管の外端部に回転自在に組付けた車輪ハブの外端に
   固着される本体と、この本体内にて前記車軸管内に挿通
   した車軸の外端突出部に動力伝達可能に固着されるイン
   ナースリーブと、このインナースリーブ上に軸方向へ移
   動可能かつ動力伝達可能に組イ」けられ前記本体に設け
   た第１噛合歯と係脱可能に噛合する第２噛合歯を有する
   クラッチと、前記車軸管の外端に作動的に連結されて前
   記車軸の回転駆動時前記インナースリーブに対して相対
   回転するカムと、このカムと前記クラッチ間にて前記イ
   ンナースリーブ上に軸方向へ移動可能に組付けられ前記
   車軸の回転駆動時前記カムのカム面により前記クラッチ
   側へ軸方向に押動されるカムフォロアと、このカムフォ
   ロアと前記クラッチを互いに近接する方向への動きを許
   容して連結するジヨイントと、前記カムフォロアと前記
   クラ（１） フチ間にて前記スリーブの外周に組付けられて前記カム
   フォロアを前記カムに向けて付勢する第１スプリングと
   、この第１スプリングに並列に配置されて前記カムフォ
   ロアと前記クラッチの軸方向の間隔を前記ジヨイントと
   協働して弾撥的に保持する第２スプリングを具備してな
   るオートフリーホイールハブ。