JPS6132822Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は車両外へ出て操作する必要性をなくし
たハブクラツチに関する。

四輪駆動車の二輪駆動走行状態においては、非
駆動車輪、例えば、前輪が路面との接触によつて
路面から駆動力を受けることになる。この被駆動
状態では、前輪に付属する各種機構にもその駆動
力が伝えられるため、ベアリングの抵抗やオイル
の撹拌によつて走行能率を低下せたり、駆動軸や
歯車等の無駄な回転をさせてそれらに不必要な摩
耗をもたらすことになる。従つて、それらを改善
するためには、路面から受ける駆動力を車輪だけ
にとどめ、それ以降の要素に伝達されるのを防ぐ
装置が必要である。

この種の要求に対して開発されたハブクラツチ
には、例えば次のようなものがある。

第１図は、本出願人によつてすでに出願されて
いるハブクラツチの概略の構成説明図（縦断面
図）である（実願昭52−166772号実開昭54−
91547号公報参照）。このハブクラツチの特徴とす
るところは、ケース１１０をハブ１１１に結合す
るボルト１１２の軸部１１２ａをケース１１０の
内周面に露出して設け、そのボルトの軸部１１２
ａにドライブクラツチ１１５に連結自在なドリブ
ンクラツチ１１３の外周に形成した溝１１４をす
べり自在に係合し、ドリブンクラツチの回転をそ
の溝１１４を通じ直接ボルトに伝え、このボルト
１１２によりハブ１１１に伝えるようにしたこと
にある。従つて、ケース１１０自体にトルクの伝
達機能を持たせる必要がなく、そのためケース１
１０を軽合金のような強度が小さい軽量材料を用
いることが可能となり、これによりハブクラツチ
の軽量化ができる。またケース１１０の内周面に
スプラインを形成する必要がないことから、その
加工が容易になり、かつドリブンクラツチ１１３
の内径が大きくとれるので、他の部品類をその内
部に取り付けることが容易となり、ハブクラツチ
の全長を大巾に短縮することができるなど種々の
効果が得られる。しかしながら、このハブクラツ
チの欠点は、クラツチの断接、すなわち４輪駆動
から２輪駆動または２輪駆動から４輪駆動に切換
える場合に、運転者が車から降りてノブ１２０を
手で回さなければならないことである。

第２図イおよびロは、それぞれ米国特許第
2884101号に開示されているホイールハブクラツ
チ縦断面図と横断面図である。このクラツチはド
ライブシヤフト２１２に固着され断面が正多角形
の筒状カム（またはスリーブ）２２０と、このカ
ムの外側に配置される円筒状ケース２２８（ボル
ト２７６でハブ部２１７に固着されている）と、
カム２２０とケース２２８の間にあつてリテーナ
（またはローラ・ケージ）２２６で等間隔に位置
決めされている複数個のローラ２２４と、スプリ
ング２３４とで構成されている。リテーナ２２６
に時計方向又はその逆方向の外力を与えない限
り、スプリングによつてこの弱い接触状態が保持
され、動力の伝達はされない。セレクトレバーを
二輪から四輪駆動に切換えることにより、ドライ
ブシヤフトすなわちカムが回転し、リテーナーは
付属の摩擦部材が固定系と接触しているため回転
せず、ローラーがカムとケースの間にはさみ込ま
れた形となり、動力が伝達される。セレクトレバ
ーを二輪駆動に切換えると、ドライブシヤフトは
回転しないため、リテーナーはスプリングにより
元の位置に戻り、動力の伝達か断たれる。このよ
うに、このハブクラツチはカムとリテーナの相対
的な位置を変えることによつて、ローラをわずか
に移動してハブクラツチの切換え操作をなすよう
にしているため、ハブクラツチの断接は容易で確
実に行うことができる。

しかしながら、このハブクラツチは、一応オー
トと呼ばれているが、(イ)エンジンブレーキが利か
ない。オフロード走行時にはエンジンブレーキを
利かせるために、運転者が車から降りて手動操作
部（切換えレバー）２７０を回し係合部２２５と
２７１を噛合せドライブシヤフトからの動力をガ
イドロツド２２９を介して直接ハブに伝えロツク
する必要がある（ローラ２２４からは動力伝達し
ない）(ロ)ロツク機構を含む構造が極めて複雑であ
る。(ハ)耐久性に欠ける。(ニ)重量が重い等の欠点が
ある。

本考案は、上記の点に鑑み、ハブクラツチの断
接時に運転者が車から降りての切換え操作が不要
で、エンジンブレーキ等いかなる方向のトルクも
伝達でき、構成が簡単で軽量、そして耐久性およ
び信頼性の点で優れたハブクラツチを提供するも
のである。

また特開昭54−42728号に開示されたフリーホ
イールハブ装置は、ドライブシヤフト外周上に固
定されたインナーと、インナー外周に軸方向移動
可能にスプライン係合された外周に外スプライン
（歯部）を有したクラツチリングと、該インナー
外周で該クラツチリングの軸方向内側位置に軸方
向移動可能にスプライン係合するとともに軸方向
内側面上に突状のカム面を有したカムリングと、
該カムリングと該クラツチリングとの間に介在し
該クラツチリングを軸方向外側（クラツチオン方
向）へ付勢する皿バネ（シフトスプリング）と、
インナーの軸方向外側端部外周に固定されたスペ
ーサと該クラツチリングとの間に位置し該クラツ
チリングを軸方向内側（クラツチオフ方向）へ付
勢するスプリング（リターンスプリング）と、固
定系に摺動接触するとともに軸方向外側面上に前
記カムリングの突状カム面と係合する凹状カム面
を有しした摩擦シユーと、これら各部材の外径方
向に位置してこれら各部を包囲するとともに内周
面上に示すクラツチリングの外スプラインと噛合
する内スプラインを有したボデーとを有する。こ
の装置においてドライブシヤフトが回転を開始す
ると摩擦シユーは固定系によつて制動されている
ため、シユーのカム面とカムリングのカム面との
間に軸方向へのスラスト力が発生し、カムリング
は軸方向外方（クラツチオン方向）へ移動する。
カムリングの移動によりたわめられた皿バネを介
してクラツチリングはクラツチオン方向へ押圧さ
れるため、リターンスプリングを圧縮しながら外
スプリングとボデーの内スプラインとがクラツチ
オン状態となる。

この装置にあつては、カム部（カムリング１３
とシユー１４の各カム面より成る）が皿バネ１２
（シフトスプリング）をたわめることにより、皿
バネ１２がクラツチリング１０を押圧し、クラツ
チ作動させるものである。したがつて、カム部自
体は皿バネ１２をたわめるためのものであり、本
考案のカム部と基本的に機能を異にするものであ
る。また、この装置にあつては、クラツチリング
の両端にシフトスプリング（皿バネ）とリターン
スプリングを直列に配列しているため、装置全体
の軸方向長さを小さくするためには、クラツチリ
ング自体の軸方向長さを短くせざるを得ないが、
この場合クラツチリング自体が倒れを生じ易くな
るためボデーの内スプライン部との噛合が円滑に
行われない恐れがある。とくにスプリングは高精
度化が困難であるため、スプリングよつて付勢さ
れる部材は不均一加圧を前提とした構造にする必
要があるにもかかわらずこのような狭幅のクラツ
チリングでは、スプリングの不均一加圧に対する
安定性を確保することが困難であり、クラツチリ
ングの倒れにもとづくクラツチ結合及び解除の非
円滑化を避けることができない。またこの装置に
あつては、シヤフトとボデーのセンタリング（芯
合せ）はシヤフト先端外周の前記スペーサによつ
て行われているが、このような位置にスペーサを
設けることにより、装置全体の軸方向長さがさら
に増大する恐れがある。とくにこの構成だと少な
くとも前記スペーサの外径側位置またボデーを突
出させる必要があるため、ボデーが大型、重量化
するという問題もある。

上記目的を達成するため、本考案のハブクラツ
チは、ドライブシヤフトの外周によつて軸心を固
定的に支持されたドライブクラツチと、該ドライ
ブクラツチの外周上に軸方向移動自在にスプライ
ン係合し外周上に歯形部を有するとともに外周上
にピンが突設されたスライドクツチと、該スライ
ドクツチの外径側に配設されるとともにハブと一
体化され、該スライドクツチの軸方向移動によつ
て該スライドクツチの歯形部と断接される歯形部
を有した中空筒状のドリブンクラツチと、前記ド
ライブクラツチ外周面によつて摺動的に内周面を
支持されるとともに外周面で前記ドリブンクラツ
チ内周と摺動的に接触し、しかもブレーキシユー
を介して固定系軸によつて回転を制動され、さら
に前記スライドクラツチのピンがスライド移動自
在に係合する弓形ガイド辺を軸方向外方へ突出し
た張出部先端縁に切欠形成したリテーナと、前記
スライドクラツチのピンを前記弓形ガイド辺に常
時押圧するスプリングとを有するようにしたもの
である。

以下図面を参照して本考案について詳しく説明
する。

第３図イは、本考案の一実施によるハブクラツ
チの構成説明図であつて、ハブクラツチ切りの状
態を示す。

カバ２の内側にあつてドライブシヤフト５に固
定されたドライブクラツチ１３は、スライドクラ
ツチ３とスプラインを介して係合している。スラ
イドクラツチ３は外周面に歯形３ａを有してい
る。ドリブンクラツチ１は、このスライドクラツ
チ３の歯形部３ａと結合する歯形部１ａをその内
周面に有し、その外周部はボルト１４によつてハ
ブ１２へ固定されている。スライドクラツチ３に
は、その外周に従動体であるピン３ｂが打ち込ま
れている。ドライブシヤフト５の外側に配設され
た円筒状固定系軸１５上には、またはリテーナ４
の回転を抑制するためのブレーキ８がナツト１１
を介して回転方向にすべり自在に装着されてい
る。７はブレーキ用ガータースプリングである。

第３図イにおいて、リテーナ４と一体構造でそ
の右側に形成されたカム部は、スライドクラツチ
３を軸方向にスライド運動させるように構成され
ている。このリテーナ４には、第４図イ，ロで示
すような形状のカム面（弓形ガイド辺）が設けて
ある。この弓形ガイド辺の中央部は軸方向外方
（クラツチオフ方向）へ突出した突辺をなして周
方向へ所定の長さを有し、該中央部突辺の周方向
両端には軸方向内方（クラツチオン方向）へ引込
んだ凹辺が形成されている。該凹辺は傾斜面（ス
トツパー４ａ、４ｂと対向し合う辺）を有し、中
央突辺に位置している従動体（またはピン）３ｂ
が傾斜面に沿つてスライド移動して、その底部で
停止するように構成されている。また、この弓形
ガイド辺はリテーナ４から軸方向外方へ突出形成
された張出部４ｃの先端縁を切欠くことによつて
形成されている。スライドクラツチ３に固定され
ているピン３ｂはこのカム面を移する構成になつ
ている。カム面のストツパー４ａ，４ｂはその中
央部より軸方向に平行にｈだけ高くなつていいて
ピン３ｂのカム作用が停止するようになつてい
る。

第３図ロに示すハブクラツチ入りの状態では、
ピン３ｂは第４図に示すＢまたはB′の位置にあ
る。この状態でスライドクラツチ３は、その軸方
向移動路の最先端に位置し、従つてドリブンクラ
ツチ１と係合している。これが四輪駆動状態であ
る。

前述のようにスライドクラツチ３は、ドライブ
シヤフト５およびドライブクラツチ１３の回転と
共に回転し、また、ピン３ｂがＢ，B′の位置にお
いてクラツチ結合を行い（第３図ロ）、Ａの位置
においてクラツチ結合が解かれる（第３図イ）。
１０および１６はスナツプリングである。

第３図ロに示すように、前記弓形カム面を移動
したピン３ｂによつて左方向へ（クラツチオン
側）へガイドされようとするスライドクラツチ３
は、その右側に配設したコイル・スプリング６に
より左方向へ押されてドリブンクラツチ１の歯形
部１ａと係合する。

第５図は、本考案によるハブクラツチのもう１
つの実施態様を示すものであつて、第４図に示す
弓形カム面の向きを逆にした場合、すなわちカム
面中央部が両端部より軸方向右側へ変位している
場合のハブクラツチの構成説明図である。この場
合、ハブクラツチはカムの発生する力によりドリ
ブンクラツチ１とスライドクラツチ３が結合され
ドリブンクラツチを今までと逆方向に回転させる
ことにより解放される構造を有する。

上記構成をなすハブクラツチにおける動作につ
いて以下に説明する。

(1) 四輪駆動に切換えた場合 運転席の適当な場所に配設した切換えレバー
（図示せず）を操作することによつて四輪駆動に
切換えた場合、ドライブシヤフト５に回転を伝え
るとドライブクラツチ１３、スライドクラツチ３
がドライブシヤフト５と共に回転する。一方、リ
テーナ４はブレー８の抵抗によつて回転できな
い。このためスライドクラツチ３のピン３ｂ（従
動体）とカム（リテーナ４と一体構造）はピン３
ｂがストツパー４ｂに当るまで相対回転する。す
なわち第４図イ，ロに示すＡの位置からＢまたは
B′の位置へ移動する。スライドクラツチ３はスプ
リング６に押されて左側へ移動しドリブンクラツ
チの歯形部と噛み合う。従つて、トルクはドライ
ブシヤフト５からドリブンクラツチ１に伝達され
四輪駆動が得られる。

(2) 二輪駆動に切換えた場合 前記切換えレバーの操作によつて、四輪駆動か
ら二輪駆動へ切換えた場合、先ずドライブシヤフ
ト５への動力を断ち、ドリブンクラツチを今まで
と逆方向に回転させる（これは、駆動輪により今
までの車の進行方向とは逆方向に少し車を動かす
ことによつて達せられる）。リテーナ（カム）４
はブレー８の抵抗により回転しないので、ピン３
ｂ（従動体）は第４図に示すようにカム４ａの斜
面上をＢまたはB′の位置からＡの方向へ移動す
る。このため、スライドクラツチ３は第３図ロの
右方向へスプリング６を圧縮しながら移動し、ド
リブンクラツチ１との噛合が外れる。噛合が外れ
るとドライブシヤフト５の回転抵抗により、ドラ
イブシヤフト５、ドライブクラツチ１３、スライ
ドクラツチ３の回転が停止し、ドリブンクラツチ
１のみが空転し二輪駆動が得られる。

また、第５図に示すようなカムの形状の場合に
は、カム面中央部がその両端より軸方向内側へ変
位しているので、前述とは逆になり、カムの発生
する力によりドリブンクラツチ１とスライドクラ
ツチ３が結合されて四輪駆動が得られ、ドリブン
クラツチを今までと逆方向に回転させることによ
りその結合が解除されて二輪駆動が得られる構成
になつている。

以上のように本考案で、ドライブシヤフトとド
リブンクラツチの間にあつて、ブレーキと連動す
るカム及びスプリングにより軸方向に移動するス
ライドクラツチを設け、このスライドクラツチの
移動によりドリブンクラツチとの断接を行なうよ
うにしたので、四輪駆動と二輪駆動の切換え時、
すなわちハブクラツチの断接時に、運転者が車を
降りての切換え操作が不要であり、エンジンブレ
ーキ等いかなる方向のトルクも伝達でき、構成を
簡単なものにできる。また、操作の信頼性および
耐久性の点においても優れている。また、本考案
のハブクラツチは、前記特開昭54−42728号公報
記載のフリーホイールハブ装置と比較した場合、
次の各点において優れている。

(a) 前記公報記載の装置のカム部（カムリングと
摩擦シユーのカム面から成る）は、皿バネ（シ
フトスプリング）をたわめてクラツチリングを
クラツチオンさせるために役立つているのに対
して、本考案のハブクラツチはスプリング６に
よりスライドクラツチ３と一体のピン３ｂをカ
ム部（弓形ガイド辺）に常時圧接させて、該カ
ム部によりスライドクラツチ３を直接的に軸方
向移動させてクラツチオン・オフさせるように
構成されている。したがつて、引例の如くリン
グクラツチの両側にシフトおよびリターンスプ
リングを配する必要はなく、１つのスプリング
を省略可能とした点に大きな利点を有する。ま
た、スプリングを省略したことにより、スライ
ドクラツチ３の軸長を十分に確保することによ
りスライドクラツチ３の倒れを防止しクラツチ
作動を良好にできる。

(b) 前記公報記載の装置はクラツチリングの軸方
向両端にシフトスプリングとリターンスプリン
グが配設されているため、軸方向長さを小さく
するためにはクラツチリングの軸方向長さを小
とせねばならないので、クラツチリング自体が
倒れを生じ易い性格を有すると同時に、スプリ
ングが一般的に有する欠点である不均一加圧に
よつてクラツチリングの軸方向移動時に倒れが
生じ易くなる。クラツチリングの倒れは、噛合
部における噛合と噛合解除に対する支障とな
る。これに対して本考案のハブクラツチでは、
スライドクラツチ３の軸方向移動（クラツチオ
ンオフ）は専ら弓形ガイド辺によつてピン３ｂ
を案内することによつて実現されるため、リタ
ーンスプリング（第５図のものにあつてはシフ
トスプリング）が一切不要となり、その分だけ
スライドクラツチ３の軸方向長さを大きくでき
る。このため、スライドクラツチの倒れが防止
され、クラツチオンオフ時に噛合不良、離脱不
良を生じることもない。

(c) 上記公報記載のものにあつては各部材のセン
タリング（芯合せ）をドライブシヤフト先端の
スペーサを用いて行つているので、スペーサ分
だけ部品数が多くなる一方、スペーサの外径側
にまでボデーを延在させることが必要となるの
で、その分だけボデー及びボルトが大型・重量
化して軸方向突出量も大となる恐れがある。こ
れに対して、本考案にあつては、各部品のセン
タリングはリテーナ４（軸方向へは動かない）
を介して行われていると同時に、リテーナ４は
前記公報のスペーサとカムリングを兼ねている
ため、ドリブンクラツチ１及びボルト１４の小
型・軽量化及び軸方向長さの短縮化と、部品点
数の低減による低コスト化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本出願人による従来のハブクラツチ
の構成説明図、第２図イは、従来の別実施による
ハブクラツチの縦断面図、第２図ロは第２図イに
示すＡ−Ａ矢印についての横断面図、第３図イは
本考案の一実施例によるハブクラツチ切りの状態
をす縦断面略図、第３図ロは、第３図イに示すス
ナツプリング入りの状態を示す縦断面略図、賃４
図イ，ロは、第３図に示すカムの説明図、第５図
は本考案による別実施例によるカムの斜視図であ
る。 １……ドリブンクラツチ、２……カバー、３…
…スライドクラツチ、４……リテーナー（カ
ム）、５……ドライブシヤフト、６……スプリン
グ（コイル）、７……ガータースプリング、８…
…ブレーキ、９……スプリングリテーナ、１０…
…スナツプリング、１１……ナツト、１２……ハ
ブ、１３……ドライブクラツチ、１４……ボル
ト、１５……固定系軸。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ドライブシヤフトの外周によつて軸心を固定的
   に支持されたドライブクラツチと、 該ドライブクラツチの外周上に軸方向移動自在
   にスプライン係合し外周上に歯形部を有するとと
   もに外周上にピンが突設されたスライドクツチ
   と、 該スライドクツチの外径側に配設されるととも
   にハブと一体化され、該スライドクツチの軸方向
   移動によつて該スライドクツチの歯形部と断接さ
   れる歯形部を有した中空筒状のドリブンクラツチ
   と、 前記ドライブクラツチ外周面によつて摺動的に
   内周面を支持されるとともに外周面で前記ドリブ
   ンクラツチ内周と摺動的に接触し、しかもブレー
   キシユーを介して固定系軸によつて回転を制動さ
   れ、さらに前記スライドクラツチのピンがスライ
   ド移動自在に係合する弓形ガイド辺を軸方向外方
   へ突出した張出部先端縁に切欠形成したリテーナ
   と、 前記スライドクラツチのピンを前記弓形ガイド
   辺に常時押圧するスプリングとを有することを特
   徴とするハブクラツチ。