JPH0130653B2 - - Google Patents

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Ｄの外端突出
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
ツチＦと、車軸管Ａの外端に作動的に連結されて
車軸Ｄ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とクラツチ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Ｄの回転駆動時カムＧのカム面
Ｇ１によりクラツチＦ側へ軸方向に押動されるカ
ムフオロアＨと、このカムフオロアＨとクラツチ
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Ｄの外端に固着したリテーナＫ間に介装され
てジヨイントＪを介してカムフオロア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
オロアＨとクラツチＦ間に介装されてクラツチＦ
をカムフオロア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Ｄ
の回転駆動時にカム面Ｇ１によつてカムフオロア
Ｈが押動されてスプリングＭを介してクラツチＦ
を押動するようになつているため、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
んでカムフオロア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がクラツチＦ
を押動して外歯Ｆ１と内歯Ｃ１の迅速な噛合を保
証するといつた利点、及び上記した両歯Ｆ１，Ｃ
１の当接時の衝撃力をスプリングＭによつて軽減
できてカムＧ及びカムフオロアＨに作用する衝撃
力を小さくでき、カムＧ及びカムフオロアＨの損
傷防止を図ることができるといつた利点を有して
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Ｄ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
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
を有するクラツチと、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
と前記クラツ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ツチ側へ軸
方向に押動されるカムフオロアと、このカムフオ
ロアと前記クラツ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
オロアと前記クラツチ間にて前記インナースリー
ブの外周に組付けられて一端にて前記インナース
リーブに係合しかつ他端にて前記カムフオロアに
係合し前記カムフオ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
列に配置されて一端にて前記クラツチに係合しか
つ他端にて前記カムフオロアに係合し前記カムフ
オロアと前記クラツ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
グ等によつて構成したことに特徴がある。かかる
構成上の特徴によつて、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ア（図示し
ない）に接続されている。一方、車軸管２の外端
部にはロツクナツト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Ｏ１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Ｏ１は、車軸１が回
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
１０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１ａ上
に移動不能にスプライン結合されている。本体１
０は、その外端内周壁に嵌合したメタル軸受１２
によつ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、クラツ
チ１４、カム１５、カムフオロア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。クラツチ１４は、インナースリーブ
１１の外周に形成したスプライン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は、インナースリーブ１
１の内端部上に回転可能に組付けられかつクリツ
プ２０により抜け止めされていて、その内端には
第２図〜第４図にて示したように一対の爪１５
ａ，１５ａが形成されている。各爪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
となつている。ブレーキ２２は、スプリングバン
ド２２Ａと３個のシユー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の回転駆動によつてカム１５の爪
１５ａが折曲部２２ａ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、カムフオロア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１５ｂ
１、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、カムフオロア１６が係合して
いる。カムフオロア１６は、インナースリーブ１
１のスプライン１１ａに軸方向へ移動可能かつ動
力伝達可能に組付けられるとともに一端をクリツ
プ２３を介してスプライン１１ａに係合しかつ他
端を同カムフオロア１６に係合してなるコイルス
プリング１８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１
５ｂによつてクラツチ１４側へ軸方向に押動され
る。また、カムフオロア１６は、ジヨイント１７
によつてクラツチ１４と連結されている。ジヨイ
ント１７はカムフオロア１６とクラツチ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、一端にてクラツチ１４に
係合しかつ他端にてカムフオロア１６に係合して
おり、カムフオロア１６とクラツチ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ツチ１４、カム１
５、カムフオロア１６等は第２図、第３図に示し
た位置にあつて、クラツチ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
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１と一体的に回転す
るカムフオロア１６が相対回転し、カムフオロア
１６がカム１５のカム面１５ｂにおける斜面１５
ｂ２によつてコイルスプリング１８の作用に抗し
てクラツチ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。このカムフオロア１６の移動はコイルス
プリング１９を介してクラツチ１４に伝わり、ク
ラツチ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１０ａ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
撓んでカムフオロア１６の外方への移動を保証し
かつ噛合可能時にクラツチ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
め、噛合は円滑になされる。これにより、本体１
０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
ようにカムフオロア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を伴なつて
回転する。

また、上記した両歯１４ａ，１０ａの当接時に
は、その衝撃力がコイルスプリング１９によつて
軽減されてカム１５及びカムフオロア１６に作用
する衝撃力が小さくされ、カム１５及びカムフオ
ロア１６の損傷が的確に防止される。

上記のように噛合している外歯１４ａと内歯１
０ａ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によつてインナ
ースリーブ１１が回転させられ、カム１５がブレ
ーキ２２により制動トルクを受け、このカム１５
に対してクラツチ１４、カムフオロア１６等が一
体となつた相対回転し、コイルスプリング１８の
作用下にてカムフオロア１６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ツ
チ１４が内方へ移動して、外歯１４ａが内歯１０
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Ｏ２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，１３０ａを有し、
またその外端にカム１１５のカム面１１５ｂにお
ける平坦面１１５ｂ３より外方へ突出してカムフ
オロア１１６と当接可能な一対の突起１３０ｂ，
１３０ｂを有していて、カム１１５の平坦面１１
５ｂ３に乗り上げて回転するカムフオロア１１６
により回転されたとき、爪１３０ａにてブレーキ
１２２のシユー１２２Ｂ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Ｏ
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ユー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
Ｏ１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Ｏ３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２４
０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２
２２ａが外周に向けて延びていて、両端部２２２
ａにてカム２１５及びリング２３０と当接可能と
なつている。コイルスプリング２２２の端部２２
２ａとカム２１５の当接は、上記第２実施例にお
いてカム１１５の爪１１５ａがシユー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、その当接時にはカム２
１５に制動トルクが付与される。一方コイルスプ
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がシユー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Ｏ１，Ｏ２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
によつてカムが制動トルクを受け、カムとカムフ
オロア（インナースリーブ）が相対回転し、その
結果カムフオロアがカムのカム面によりクラツチ
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
転駆動時にカムフオロアがカムのカム面によりク
ラツチ側へ軸方向に押動されるようにしてもよ
い。この場合にはブレーキが不明となる。

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噛合歯をクラツチ１４，１１４，２
１４の外周に形成したが、第１噛合歯を本体１
０，１１０，２１０の内側に内方に向けて形成
し、また第２噛合歯をクラツチ１４，１１４，２
１４の外側に外方に向けて形成して本発明を実施
することも可能である。

更に、上記実施例においては、カムフオロアを
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
ムフオロアとクラツ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と同心的に組付け
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１８，１１８，２１８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
１９，１１９，２１９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、カムフオロ
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、カムフオロ
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、１０……本体、１０ａ……内歯（第
１噛合歯）、１１……インナースリーブ、１４…
…クラツチ、１４ａ……外歯（第２噛合歯）、１
５……カム、１５ｂ……カム面、１６……カムフ
オロア、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）、Ｏ１……オートフ
リーホイールハブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 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ツ
   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ツチ
   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ツチ側に軸方向へ押動され
   るカムフオロアと、このカムフオロアと前記クラ
   ツ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、前記カムフオロアと前記ク
   ラツチ間にて前記インナースリーブの外周に組付
   けられて一端にて前記インナースリーブに係合し
   かつ他端にて前記カムフオロアに係合し前記カム
   フオ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
   一端にて前記クラツチに係合しかつ他端にて前記
   カムフオロアに係合し前記カムフオロアと前記ク
   ラツ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。