JPS6328809B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は全般的にクラツチに関する。更に詳細
には、本発明は前駆動車軸への動力の付加に応答
して四輪駆動車両の前駆動車軸と前輪との間の鎖
錠係合を行なうのに使用するためのクラツチに関
する。クラツチは、前駆動車軸への動力の付加を
停止したとき、方向転換と共に自動的に離脱す
る。

今まで、種々のクラツチ機構が、四輪駆動車両
において前駆動車軸をその車軸に取り付けられて
いる車輪に接続するために、使用されて来た。こ
のような一つの機構は、通常車輪を前駆動装置か
ら独立して回転させるために離脱されている（す
なわち係合されていない）。これは、前駆動車軸
と車輪とを係合するために運転者が手動で係止す
なわち鎖錠しかつ離脱するために手動で解除する
ことを必要とする。

別のこのような機構は、動力が前駆動車軸に加
えられかつ運転が駆動モードにあるとき自動的に
係合するオーバランニング・クラツチを提供す
る。しかしながら、このようなオーバランニン
グ・クラツチは惰行モードの運転時には自動的に
離脱する。換言すれば、オーバーランニング・ク
ラツチは車軸の速度が車輪の回転速度を超過する
とき係合するが、車輪の回転速度が車軸の回転速
度を超過するときは離脱する。このようなオーバ
ランニング・クラツチはある手段を提供し、その
手段によつて運転者は車軸と車輪との間の鎖錠係
合を確保するために手動でオーバライドする。

更に別のこのような機構は、車軸を関連した車
輪に係合するようにピンを溝孔に動かすための前
駆動車軸へのトルクの付加に応答して動作するク
ラツチを、提供する。この形式の機構は駆動運転
モード又は惰行運転モードのどちらかでも係合す
るが、駆動と惰行の間の移動中ピンが溝孔の外に
外れる可能性があり、その場合クラツチは離脱し
かつ自動的に再係合する。正常な運転速度におい
て、このような離脱および再係合はクラツチ要素
にかつもちろん前駆動ライン全体に衝撃を与え
る。これにより危険な状態およびおそらくは有害
な状態になる。更に、車軸が回転しているが車軸
と車輪との間にトルクが伝達されない浮動状態に
おいて、駆動運転モードと惰行運転モードとの間
の移動に対する不注意な傾向が起る。これはクラ
ツチを離脱させかつそれから再係合し、かつ同じ
危険な状態をつくり出す。

前輪駆動装置の係合に応答して前駆動車軸とそ
れに関連された車輪とを自動的に係合し、駆動と
惰行との間の切り換り中と同様に駆動運転モード
および惰行運転モードにおいて確実に係合を保
ち、前進と逆行との間の切り換り中と同様に前進
および逆行運転においても確実に係合を保ち、か
つ前輪駆動装置の離脱時に自動的に離脱するクラ
ツチに対する必要性が、当技術分野にはまだあ
る。

本発明の目的は、駆動部材の回転に応答して駆
動部材と被駆動部材との間の係合、離脱を自動的
に行ないしかも駆動状態から惰行状態への或はそ
の逆の切り換り中でも離脱することがない自動ク
ラツチを提供することである。

本発明は、第１部材に回転が加えられたときに
駆動されるべき第２部材と第１部材を選択的に鎖
錠係合するために配設された自動クラツチであつ
て、前記第１部材と共に回転しかつ前記第１部材
に関して相対的に移動するように前記第１部材に
取り付けられていて、第１組のクラツチ歯および
カムフオロアを限定している第１の掛け外し装置
と、第２部材と共に回転するように前記第２部材
に固定されていて、第２組のクラツチ歯を限定し
ている第２の掛け外し装置と、前記クラツチ歯を
かみ合い係合から外すように前記第１の掛け外し
装置を前記第２の掛け外し装置から離している弾
性装置とを備えた自動クラツチにおいて、前記ク
ラツチ歯が前記第１部材の回転に応答してかみ合
い係合するまで前記弾性装置に抗して前記第１の
掛け外し装置を偏倚するためのカムが前記第１お
よび第２部材に関しかつ前記クラツチの静止ハウ
ジングに関して所定の距離回転可能に設けられ、
前記カムの回転を遅らせようとする力を生起する
ための装置が前記カムに隣接して設けられ、前記
カムは、前記第１の掛け外し装置の前記クラツチ
歯が駆動モードにおけるかみ合係合と惰行モード
におけるかみ合係合との間で動くとき前記第１の
掛け外し装置が前記第２の掛け外し装置とかみ合
位置にある状態で、前記第１の掛け外し装置と共
に回転可能にして構成されている。

本発明の自動クラツチは、駆動部材が回転して
いるかぎり部材間の確実な係合を保ち、かつ駆動
部材の回転が逆転されたとき自動的に離脱する。
本発明のクラツチは、運転者が前輪駆動装置を係
合するとき前輪の自動係合を与えることが望まし
い四輪駆動車両に使用するのに適している。クラ
ツチは車両が前進又は逆行で係合されているとき
動作可能であり、かつ運転者が四輪駆動および逆
方向から外すまで確実に係合を保つ。

本発明のクラツチは、駆動部材と関連付けられ
た可動掛け外しスリーブすなわちクラツチ・スリ
ーブと被駆動部材に関連付けられた固定掛け外し
スリーブとを有している。可動掛け外しスリーブ
は駆動部材が回転すると、固定掛け外しスリーブ
と確実にかみ合つて鎖錠係合する。阻止装置は被
駆動部材が駆動部材をオーバラーンする係向があ
る場合にクラツチ・スリーブすなわち掛け外しス
リーブの不意の離脱を阻止する。その結果、確実
な係止すなわち鎖錠関係が、駆動と惰行の間の移
り変り中と同様に駆動運転モードおよび惰行運転
モードにおいて保たれる。更に、装置は、前進駆
動と逆進駆動との間の移り変りと同様に駆動部材
が前進又は逆行で回転しているときに係合が保た
れるように、なつている。

以下図面を参照して本発明の実施例について説
明する。

本発明は種々の異なつた形で実施できるが、こ
こでは好ましい実施例について記されている。し
かしながら、本発明がその実施例に限定されるも
のではない。

図面、特に第１図ないし第３図において、駆動
部材すなわち軸１０が示され、その軸は本発明の
好ましい形において四輪駆動車両の前車軸であ
る。車軸１０は車軸ハウジング１２内に普通の方
法で回転可能に支持されている。車軸すなわち第
１部材１０はハウジング１２のスピンドルを越え
て外側に伸び、かつばね保持器１４がボルト１６
等により車軸の外端に固定されている。カラー１
８が車軸１０と共に回転するようにその車軸に固
定され、かつハウジング１２のスピンドルとばね
保持器１４との間に配設されている。

本発明の好ましい形において四輪駆動車両の前
輪のハブである被駆動部材２０は、ハウジング１
２の回りで回転するように、普通の軸受（図示さ
れていない）によつて支持されている。ロツクナ
ツト２２および２４はこの軸受を普通の方法で固
定している。しかしながら、ロツクナツト２４は
滑らかな環状面２６を形成している。

ハブ延長スリーブ２８は第２部材すなわち車輪
ハブ２０と共に回転するようにその車輪ハブに固
定されている。ハブ延長スリーブすなわちハブ延
長部２８はばね保持器１４およびボルト１６を越
えて外側に伸長し、かつ適当なキヤツプ３０がそ
の外端を囲んでいる。ハブ延長スリーブすなわち
ハブ延長部２８は複数のクラツチ歯３２を限定し
ている。

環状カム３４は、スピンドルおよびカラーに関
して相対的に回転するようにハウジング１２のス
ピンドルおよびカラー１８から隔てられている。
カム３４は外側に集束するカム面３６を限定して
いる。ピン３８がカム３４に固定されかつそのカ
ムから内側に伸びている。ロツクナツト２４の面
２６と摩擦接触している引張りリング４０はピン
３８と係合する。カム３４は複数の外側に伸びて
いるフインガ４２を限定している。

カム３４は、スリーブ４４に隣接してハブ延長
部２８及びハウジング１２に関して回転自在にか
つスリーブ４４に関して所定の距離回転可能に設
けられている。ここで回転自在とは何回転でも自
由に回転できると言うことで抵抗がなく回転する
と言うことではない。

車軸クラツチスリーブ４４はカラー１８と共に
回転しかつカラーに関して移動するようにそのカ
ラーにスプライン接続されている。スリーブすな
わち掛け外し装置４４はハブ延長部すなわち掛け
外し装置２８の歯３２とかみ合係合するようにな
つている複数のクラツチ歯４６を限定している。
適当なばね４８がばね保持器に当接しかつスリー
ブ４４を歯４６が通常歯３２とかみ合係合しない
ように内側に偏倚する。スリーブ４４は面５０を
有する複数のカムフオロア装置を限定している。
面５０は内側の滑らかな面５２に向つて内側に分
散している。スリーブ４４は複数のカム停止ピン
５４を支持している。

カム３４のカム面（以下単に面と呼ぶ）３６お
よびスリーブ４４のカムフオロア面（以下単に面
と呼ぶ）５０は互いに組を成す。スリーブ４４が
第１図に示される位置にあると、面３６と５０は
第３図に示される位置にある。歯３２と４６はか
み合つておらず、車輪ハブ２０は、車両が二輪駆
動になつて静止車軸１０の回りで自由に回転す
る。

運転者が四輪駆動を確立したいと望むとき動力
を車軸１０に向ける。カラー１８およびスリーブ
４４は車軸１０と共に回転する。ロツクナツト２
４との引張りリング４０の摩擦接触によつて生起
される力は、カム３４の回転が遅らされるのに十
分な大きさである。面５０は面３６の外側に重な
り、かつスリーブ４４はばね４８の偏倚力に抗し
て第３図に示される位置から第４図に示される位
置に外側に動かされる。面５２は、ピン５４がフ
インガ４２と接触するまで面３６の最外点に沿つ
て重なり、そこでカム３４はスリーブ４４と共に
回転される。

歯４６は外側に動かされて歯３２とかみ合い係
合し、かつ車軸１０と車輪ハブ２０との間で確実
な駆動係合が確立される。歯３２および４６は、
それらの間のバツクラツシユが各カムフオロア面
の内端と面５２に沿う隣接するピン５４との間の
距離よりも小さくなるようにつくられている。

例えば運転者が足をアクセルから外したときの
ように、車両が駆動から惰行に切り換えられると
き、ハブ２０は車軸１０をオーバラーンしようと
する。この状態において、歯３２は第４図に示さ
れる位置から第５図に示される位置に切り換わ
る。事実、エンジンブレーキ状態が確立される。
ピン５４はフインガ４２と接触し続け、かつスリ
ーブ４４はカム３４および引張リング４０をロツ
クナツト２４に関して回転し続ける。車両は駆動
と惰行との間で前後に切り換わるが、歯３２およ
び４６はかみ合い係合を保ち、このようにして四
輪駆動運転が保持される。

運転者が車両を逆に動かそうと望むとき、車両
を停止し、変速機を前進から後進に切り換え、か
つそれから四輪駆動を保つて車両を再び始動す
る。歯３２と４６との間のバツクラツシユが面５
０とピン５４との間の距離よりも小さいので歯の
接触は面５０が面３６と接触する前に行なわれ
る。スリーブが第４図に示される位置から例えば
第６図に示される位置に動くときスリーブ４４が
ばね４８の偏倚力に抗して保たれるように、十分
な圧力が歯３２と４６との間で確立される。カム
フオロアの面５０はカム面すなわち面３６を下り
ず、かつ四輪駆動状態が保たれる。逆行にあると
き、四輪駆動運転が確実に保たれて、車両は第６
図に示される駆動モードと第７図に示される惰行
モードとの間で切り換えられ得る。

ここに示された装置の重要な利点は、前進又は
逆行のどちらにおいても駆動又は惰行モードの両
方において確実な駆動状態が保たれることであ
る。この確実な駆動は自動的に確立され、それに
よつて車輪ハブを手動で係止する必要性を取り除
いている。

運転者が二輪駆動を行ないたいと望むとき、運
転者は車両を止め、車軸１０への動力の伝達を止
め、かつ車両を逆方向に十分に動かして面３６と
５０を整合する。ばね４８はスリーブ４４を第１
図および第３図に示される位置に内側に偏倚す
る。運転者はそれから二輪駆動でどちらかの方向
で始動する。

本発明の好ましい形において、直結駆動は、オ
フセツト駆動が前駆動車軸へ確立されて、エンジ
ンから後駆動車軸に確立される。第８図に示され
るように、このような装置の一つの例は、四輪駆
動車両の変速機から動力を受けるようになつてい
る入力部材５６を有する伝達ケースを備えてい
る。後出力部材５８は入力部材５６に直接接続さ
れ、かつ後車軸へ後プロペラ軸を介して接続され
ている。スプロケツト６０が入力部材５６に関し
て相対回転するように支持され、かつ対応するス
プロケツト６２が前プロペラ軸を介して前車軸１
０に接続されている前出力部材６４に固定されて
いる。適当なチエーン６６がスプロケツト６０と
６２とを接続し、それらの間で動力伝達を行な
う。クラツチ６８は適当な作動機構７０を介して
車両の運転者によつて制御され得る。一つの位置
において、クラツチ６８は動力が入力部材５６か
ら出力部材５８に伝達されるが出力部材６４には
伝達されないように、スプロケツト６０を入力部
材５６から離脱する。二輪駆動が確立される。他
の位置において、クラツチ６８は、動力が入力部
材５６から両出力部材５８および６４に伝達され
るように、スプロケツト６０を入力部材と係合す
る。クラツチ６８が係合されかつ動力が出力部材
６４に伝達されると、前車軸１０は回転しかつ四
輪駆動が自動的に確立される。

このように、四輪駆動が係合されるとき、駆動
運転モードおよび惰行運転モードの両方において
確実な駆動が確実に確立される。自動特性は確実
な駆動を行なうために手動によるロツクアツプの
必要性が除去される。自動特性は駆動モード又は
惰行モードのどちらにおいてもかつ駆動と惰行と
の間の移り変り中においても四輪駆動を保つ。同
様に、四輪駆動が前進又は逆行のどちらにおいて
も、かつ前進と逆行との間の切換中においても保
たれる。

本発明による自動クラツチでは次のような効果
を奏することが可能である。すなわち第１の部材
（例えば前車軸）の回転が検知されるとクラツチ
が確実に係合する。この確実な係合は駆動モード
および惰行モードの両方で保持され、また乗物が
前進するとき又は後進するときのいずれでも保持
される。しかもこの確実な係合は自動的に行なわ
れ、したがつて、車輪ハブを第１の部材に手動で
鎖錠する必要性がない。そして第１の部材の回転
を停止すれば上記係合は自動的に解除される。

本発明は、四輪駆動車両において前駆動車軸と
それに関連した車輪とを係合、離脱するすなわち
掛け外しするための新規な装置を提供するが、駆
動部材と被駆動部材との間で自動的に掛け外しす
ることが望まれる用途に使用される。

【図面の簡単な説明】

第１図は改良された自動鎖錠クラツチの詳細を
示す断面図、第２図はクラツチの別の詳細を示す
第１図の線２−２に沿つた断面図、第３図は離脱
位置にあるクラツチを示す第１図の線３−３に沿
つた展開図、第４図は前進駆動位置にあるクラツ
チを示す第３図と同様の展開図、第５図は前進惰
行位置にあるクラツチを示している第３図と同様
の展開図、第６図は逆行駆動位置にあるクラツチ
を示している第３図と同様の展開図、第７図は逆
行惰行位置にあるクラツチを示している第３図と
同様の展開図、第８図はクラツチと連結して使用
するための伝達ケースを示す概略図である。 １０：車軸（第１部材）、１２：ハウジング、
１４：ばね保持器、２０：車輪ハブ（第２部材）、
２８：ハブ延長部（掛け外し装置）、３２：歯、
３４：カム、３６：カム面、４０：引張リング、
４２：フインガ、４４：スリーブ（掛け外し装
置）、４６：歯、４８：ばね、５０：面、５２：
面、５４：ピン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１部材に回転が加えられたときに駆動され
   るべき第２部材２０と第１部材１０を選択的に鎖
   錠係合するために配設された自動クラツチであつ
   て、前記第１部材と共に回転しかつ前記第１部材
   に関して相対的に移動するように前記第１部材に
   取り付けられていて、第１組のクラツチ歯４６を
   限定している第１の掛け外し装置４４と、第２部
   材と共に回転するように前記第２部材に固定され
   ていて、第２組のクラツチ歯３２を限定している
   第２の掛け外し装置２８と、前記クラツチ歯をか
   み合い係合から外すように前記第１の掛け外し装
   置を前記第２の掛け外し装置から離している弾性
   装置４８とを備えた自動クラツチにおいて、 前記二組のクラツチ歯が前記第１部材１０の回
   転に応答してかみ合い係合するまで前記弾性装置
   ４８に抗して前記第１の掛け外し装置４４を偏倚
   するためのカム３４が、前記第１の掛け外し装置
   ４４に隣接して前記第２の掛け外し装置２８及び
   前記クラツチの静止ハウジング１２に関して回転
   自在にかつ前記第１の掛け外し装置に関して所定
   の距離回転可能に設けられ、 前記カムの回転を遅らせようとする力を生起す
   るための装置４０が前記カムに隣接して設けら
   れ、 前記カムは、前記第１のクラツチ歯が前記第２
   のクラツチ歯とかみ合う位置にある状態で前記第
   １の掛け外し装置と共に回転可能であり、 前記第１組及び第２組のクラツチ歯は所定のバ
   ツクラツシユを有し、前記バツクラツシユが、前
   記二組のクラツチ歯が外れた状態で前記カムが前
   記第１の掛け外し装置と共に回転する位置と前記
   二組のクラツチ歯が噛み合つた状態で前記カムが
   前記第１の掛け外し装置と共に回転する位置との
   間の円周方向の距離よりも小さい、 ことを特徴とする自動クラツチ。 ２ 前記第１の掛け外し装置が前記第１部材の回
   転方向の逆転に応答して所定の距離前記カムに関
   して相対的に回転可能であり、前記カムがその後
   逆進方向において前記掛け外し装置と回転可能で
   あることを特徴とした特許請求の範囲１に記載の
   自動クラツチ。 ３ 前記クラツチ歯はかみ合い係合していると
   き、前記弾性装置の力に打ち勝ちかつ前記第１の
   掛け外し装置が前記第２の掛け外し装置から離れ
   るのを阻止するように十分な力を生起することを
   特徴とした特許請求の範囲２に記載の自動クラツ
   チ。 ４ 前記カムがフインガ４２を限定し、前記第１
   の掛け外し装置がカムフオロアを限定しかつ一対
   の停止ピン５４を支持し、前記各停止ピンが前記
   バツクラツシユよりも大きい距離で前記カムフオ
   ロアから隔てられ、前記停止ピンの一方は前記第
   １部材が一方向に回転したとき前記第１の掛け外
   し装置と共に前記カムを回転するように前記フイ
   ンガと接触し、前記停止ピンの他方が前記第１部
   材が他の方向に回転されたとき前記カムを前記第
   １の掛け外し装置と共に回転させるために前記フ
   インガと接触することを特徴とした特許請求の範
   囲１に記載の自動クラツチ。 ５ 前記クラツチ歯は、かみ合い係合していると
   き前記弾性装置の力に打ち勝ちかつ前記第１の掛
   け外し装置が前記第２の掛け外し装置から離れる
   のを阻止するために十分な力を生起することを特
   徴とした特許請求の範囲４に記載の自動クラツ
   チ。