JPS5984627A - 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。

従来、　オートフリーホイールハブの一型式として、特
開昭５５−１３９５２７号公報にて提案されたものがあ
る。かかるオー１−フリーボイールハブは、第９図に示
すように、車軸管への外端部に図示しないヘアリングを
介して回転自在に組付けた車輪ハブＢの外端Ｂ１に固着
された筒状本体Ｃと、この筒状本体Ｃ内にて車軸管Ａ内
に挿通した車軸り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と係脱可能に噛合する外歯Ｆｌを有するクラ
ッチＦと、インナースリーブＥ上る相対回転可能に組付
けられたカムＧと、カムＧとクラッチ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てカムＧ
のカム面Ｇ１に弾撥的に当接するカムフォロア１１と、
カムフォロアＨとクラッチＦを軸方向に連結するジョイ
ン）Ｊと、車軸管Ａとカム０間に配設され車軸りの回転
駆動時カムＧを制動してカムフォロアＨとの間に相対回
転を生じさせるブレーキ機構Ｋを具備しており、車軸り
の回転駆動時カムＧのカム面Ｇｌの作用にてカムフォロ
アＨを介してクラッチＦを軸方向へ移動させて内外両歯
ＣＬ、Ｆｌを係脱するように構成されている。

ところで、かかるオートフリーホイールハブにおいては
、ブレーキ機構には車軸管Ａに固定されたスリーブに１
と、スリーブＫｌの外周に巻回されてカムＧの一部に係
脱可能に配置されたスプリングに２とにより構成されて
いて、カムＧの回転時スプリングに２を縮小してスリー
ブに１の外周面とスプリングに２間の摩擦係合を強め、
これによりカムＧの制動力を付与するようになっている
。

このため、かかるブレーキ機構Ｋにおいては、スリーブ
Ｋｌとスプリングに２とが直接摺接し、これら両者Ｋｌ
、に２間の摩耗、発熱が著しいという不具合がある。

本発明は、このような実状に着目してなされたもので、
その主たる目的は、この種形式のオートフリーホイール
ハブにおけるブレーキ機構に発生する摩耗、発熱等を著
しく低減させることにある。

しかして、本発明は上記目的を達成すべくこの種形式の
オートフリーホイールハブにおいて、ブレーキ機構を前
記車軸管に固定される筒状部材の内周または外周に沿っ
て配置されたバネ部材と、このバネ部材と前記筒状部材
間に配置され前記バネ部材の作用にて前記筒状部材の周
面に圧接する非金属材料からなる摩擦部材とにより構成
し、前記カムの回転時その一部が前記ハネ部材または摩
擦部材に当接するようにしたことにその特徴がある。従
って、本発明によれば、従来のこの種形式のオートフリ
ーホイールハブのごとくブレーキ機構を構成する筒状部
材とバネ部材とが直接摺接することがなく、メタル接触
に起因する著しい摩耗、発熱等を著しく低減させること
ができる。

以下、本発明を図面に基づいて説明するに、第１図には
本発明に係るオートフリーホイールハブの第１実施例が
示仝れている。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ば本発明に
よるオー１−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０１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、その筒状本体１０ば車輪ハブ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。筒状本体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、筒状本体１ｏ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．インナーカム
１５．アウターカム１６、カムフォロア１７．ジヨイン
ト１８及びコイルスプリング１９．２０が組付けられて
いる。クラッチ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、その外周には筒状本体１
０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。

インナーカム１５は、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２１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、１５ａが形成されている。冬瓜
１５ａは後述するブレーキ機構３０内に延びている。ま
た、インナーカム１５の外端には、アウターカム１６よ
り外方へ突出する一対の突起１５ｂ、１５ｂが形成され
ている。アウターカム１６は、インナーカム１５の外周
に回転可能に組付けられていて、その内端にブレーキ機
構３０内に延びる爪１６ａが形成されている。また、ア
ウターカム１６の外端には谷部１ｅｂｔ、一対の斜面１
６ｂ２，１６ｂ２および一対の平坦面１６ｂ３からなる
カム面１６ｂが形成されている。このカム面の各平坦面
１６ｂ３は、インナーカム１５あ各突起１５ｂより内方
に位置し、各突起１５ｂを所定量外方へ突出させている
。

カムフォロア１７は、インナースリーブ１１のスプライ
ン１１ａに軸方向へ移動１可能かつ動力伝達可能に組付
けられている。このカムフォロア１７は、一端をクリッ
プ２２を介してスプライン１１ａに係止してなるコイル
スプリング１９によりアウターカム１６のカム面１６ｂ
に弾撥的に当接されていて、車軸１の回転駆動初期にお
いて、後述するブレーキ機構３０のアウターカム１６に
対する制動作用によりアウターカム１６に対して相対回
転すると、アウターカム１６のカム面１６ｂによりクラ
ッチ１４側へ軸方向に押動され、カム面１６ｂの平坦面
１６ｂ３に達してインナーカム１５の突起１５ｂに係合
する。また、カムフォロア１７はジヨイント１８により
クラッチ１４に連結されている。ジヨイント１８は、カ
ムフォロア１７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させていて、コイルスプリング２
０を収容している。コイルスプリング２ｏは、コイルス
プリング１９と同心的に組付けられていて、カムフォロ
ア１７とクラッチ１４との軸方向の間隔をジヨイント１
８と協同して弾撥的に保持している。

次に、本発明の主要部たるブレーキ機構３０について説
明すると、このブレーキ機構３０は車軸管２に固着した
ドラム３１と、アウターカム１６の外周に配置されてド
ラム３１内に位置するコイル状のスプリング３２と、ド
ラム３１の内周とス・　プリング３２の外周間に配置さ
れた耐熱性、耐摩耗性のナイロン系樹脂からなるシート
状の摩擦部材３３とによって構成されている。スプリン
グ３２の両端は、内方へ所定両屈曲されて一対の屈曲部
３２ａ’、３２ａとなっていて、両屈曲部３２ａ間にア
ウターカム１６の爪１６ａが位置しかつ各屈曲部３２ａ
におけるアウターカム１６の爪部１６ａとは反対側にイ
ンナーカム１５の冬瓜１５ａ〜が位置している。摩擦部
ヰＡ３３ば、スプリング３２の作用にてドラム３１内に
摩擦係合して回転するように組付けられており、車軸１
の回転駆動によってアウターカム１６の爪１６．ａが屈
曲部３２ａに当接したとき、スプリング３２が拡開して
摩擦部材３３のドラム３１内周面への圧接を強めてアウ
ターカム１６を制動し、アウターカム１６とカムフォロ
ア１７間に相対回転を生じさせる。また、カムフォロア
１７とインナーカム１５の突起１５ｂとの係合時、カム
フォロア１７の回転によってインナーカム１５の爪１５
ａが屈曲部３２ａに当接すると、スプリング３２は縮小
して摩擦部材３３のドラム３１内周面への圧接を弱める
。

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．インナーカム１５．ア
ウターカム１６、カムフォロア１７等は第１図〜第３図
に示す位置にあって、クラッチ１４の外歯１４ａが筒状
本体１ｏの内歯１゜ａから第１図のごとく離脱していて
、車輪ハブ５は車軸１に対して自由に回転できる。

この状態で、車軸ｌが回転駆動されると、その初期にお
いてアウターカム１６の爪１６ａがスプリング３２の屈
曲部３２ａに当接してスプリング３２を拡開し、摩擦部
材３３のトラム３１内周面への圧接を強める。これによ
り、アウターカム１６が制動されて、車軸１と一体的に
回転するカムフォロア１７とアウターカム１６間に相対
回転が生じる。このため、カムフォロア１７はアウター
カム１６のカム面１６ｂにおける斜面１６ｂ２によって
コイルスプリング１９に抗してクラ・フチ１４側に押動
され、第４図に示した位置まで移動し′て平坦面１６ｂ
３上に乗り上げてインナーカム１５の突起１５ｂに係合
する。このカムフォロア１７の移動は、コイルスプリン
グ２０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が筒状本体１０の内歯
１０ａに噛合する。この結果、筒状本体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、この間仮に外歯１４
ａ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２０が撓んでカムフォロア１７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
に押動して両歯１０ａ、１４ａを迅速に賄■合さ−ヒる
ため、両歯１０ａ、１４ａの噛合は円滑になされる。ま
た、インナーカム１５はアウターカム１６のカム面１６
ｂの平坦面１６ｂ３上に乗り上げて回転するカムフォロ
ア１７により回転されるが、この回転初期にインナーカ
ム１５の爪１５ａがスプリング３２の屈曲部３２ａに当
接してスプリング３２を縮小させる。このため、摩擦部
材３３のトラム３１内周面への圧接が弱められてアウタ
ーカム１６に対する制動力が小さくなり、当該制動力に
起因する動力損失、摩擦部ヰＡ３３の摩耗等が低減する
。

上記のように噛合している外ｍ　１４　ａと内歯１０ａ
を第１図のように離脱させるためには、車軸ｌ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が回転させられてアウターカム１６
がブレーキ機構３０によって制動され、アウターカム１
６に対してクラッチ１４．カムフォロア１７等が一体と
なって相対回転し、コイルスプリング１９の伺勢力にて
カムフォロア１７がカム面１６ｂの平坦面１６ｂ３から
斜面１６ｂ２を経て谷部１６ｂ１へ移動し、同時にジヨ
イント１８を介してカムフォロア１７と連結しているク
ラッチ１４が内方へ移動して外歯１４ａが内歯１０ａか
ら離脱し、車輪ハブ５は車軸１に対して回転自在となる
。

ところで、本実施例においては、ブレーキ機構３０をド
ラム３１と、スプリング３２と、これら両者３．１．３
２間に配置された耐熱性のナイロン樹脂からなるシート
状の摩擦部材３３とによって構成し、スプリング３２の
作用により摩擦部材３３をドラム３１の内周面に圧接さ
せてアウターカム１６を制動するようにしている。この
ため、当該ブレーキ機構３０においては、アウターカム
１６に対する制動時メタル接触がなくて、これに起因す
る著しい摩耗、発熱の発生を低減させることができる。

第５図は、本発明に係るオートフリーホイールハブの第
２実施例が示されている。このオートフリーホイールハ
ブ０２においては、第１実Ｍ　例におりるオートフリー
ホイールハフ゛０１の２（固のカム１５．１６に換えて
、１個のカム１１５を採用している点でオートフリーホ
イールハブ０１と相違している。カム１１５は、インナ
ースリーブ１１１上の内端部上に回転可能に組付けられ
かつクリップ１２１により抜止めさ・れていて、その内
端には第５図〜第７図に示すように一対の爪１１５ａ、
１１５ａが形成されている。冬瓜１１５ａは、第１実施
例のブレーキ機構３０と同様に構成されたブレーキ機構
１３０内に延びていて、スプリング１３２の屈曲部１３
２ａに当接可能になっている。また、ブレーキ機構１３
０の摩擦部材１３３はスプリング１３２の作用によりド
ラム１３１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１１５の爪１１
５ａが屈曲部１３２ａに当接したとき、カム１１５が制
動されてインナースリーブ１１１．カムフォロア１１７
等が相対回転するようになっている。

また、カム１１５の外端には谷部１１５ｂｌ、　一対の
斜面１１５ｂ２，１１５ｂ２および一対の平坦面１１５
ｂ３．ＩＬ５ｂ３からなるカム面１１５ｂが形成されて
いるとともに、一対の突起１１５Ｃ１１１５Ｃが形成さ
れている。従って、当該オートフリーホイールハブ０２
においては、カム１１５が第１実施例における両カム１
５．１６と同様に機能してオートフリーホイールハブ０
工は略同様に作動する。但し、当該オートフリーホイー
ルハブ０２においては、カムフォロア１１７がカム１１
５の突起１１５Ｃに当接し、制動力を付与されているカ
ム１１５を伴って回転する。なお、その他においては、
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、類似部材には１００番台の類似符号を付してその説
明は省略する。

以上の各実施例においては、ブレーキ機構として第２図
および第６図に示す同一のブレーキ機構３０．１３０を
採用した例について示したが、これらブレーキ機構３０
，１３０に換えて第８図に示すブレーキ機構２３０を採
用することができる。

このブレーキ機構２３０は、車軸管に固着したドラム２
３１と、ドラム２３１内に配置された帯状のスプリング
２３２と、スプリング２３２に固着した３個の摩擦部＋
Ｊ’２３３ａ、２３３ｂ、２３３Ｃとからなるもので、
各摩擦部材２３３ａ〜２３３Ｃはスプリング２３２の作
用によりドラム２３１の内周面に摩擦係合して回転する
ようになっている。また、このブレーキ機構２３０にお
いて、スプリング２３２はその両端部を所定側離間した
状態で配置されていて、その両端部間にアウターカムの
爪２１６ａが延びている。この爪２１６ａの両側は、２
個の摩擦部材２３３ａ、２３３ｂの各端部に対向し、ア
ウタ−カムの回転時に摩擦部材２３３　ａ、　　２３３
　ｂに当接してスプリング２３２を拡開させ、各摩擦部
月２３３ａ〜２３３Ｃのドラム２３１内周面への圧接を
強める。また、このブレーキ機構２３０においては、摩
擦部材２３３ａ、２３３ｃ問および摩擦部材２３３ｂ、
２３３ｃ間にインナーカムの冬瓜２１５ａが延びていて
、カムフォロアによりインナーカムが回転されたとき、
インナーカムの爪２１５ａが摩擦部材２３３ａまたは２
３３ｂの端部に当接してスプリング２３２を縮小させ、
各摩擦部材２３３ａ〜２３３Ｃのドラム２３１内周面へ
の圧接を弱める。従って、このブレーキ機構２３０は第
２図に示すブレーキ機構３０と同様に機能する。

なお、上記各ブレーキ機構においては、車軸管に固着し
たドラムの内周側に摩擦部材とスゲリングを配置した例
について示したが、本発明においては例えば第９図に示
すごとく、車軸管に固着したドラム、スリーブ等筒状部
材の外周側にスプリングを配置しかつこの筒状部材とス
プリング間に摩擦部材を配置するようにしてもよい。ま
た上記各ブレーキ機構においては、摩擦部材を耐熱性の
ナイロン樹脂からなるシート状物にて形成した例につい
て示したが、本発明においては摩擦部材を非金属性の各
種の材料ｉ例えば、フッソ系樹脂。

ポリアセクール系樹脂、ポリエステル系樹脂、各種含油
タイプの樹脂、及び又は強化繊維タイプの樹脂）にて形
成してもよい。さらにまた、本発明は上記各実施例に示
した形式のオートフリーホイールハブに限らず、例えば
クラッチを筒状本体に軸方向へ移動可能かつ動力伝達可
能に組伺けて、クラッチに設けた噛合歯をインナースリ
ーブに設けた噛合歯に係脱可能に１自合させるようにし
たオートフリーホイールハブ等各種形式のオートフリー
ホイールハブに実施し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す紺断正面図、第２図
は第１図のブレーキ機構の縦断側面図、第３図は第１図
のカム、カムフォロア、ジヨイントおよびブレーキ機構
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図のブレーキ機構の縦断側面
図、第７図は第５図のカム、カムフォロア、ジヨイント
およびブレーキ機構の非作動時における関係を示す展開
図、第８図はブレーキ機構の変形例を示す縦断側面図、
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１１１嶽合歯）、
１１・・・インナースリーブ、１４・・・クラッチ、１
４ａ・・・外歯（第２噛合歯）、１５・・・インナーカ
ム、１５ａ・・・爪、１５ｂ・・・突起、１６・・・ア
ウターカム、１６ｂ・・・カム面、１７・・・カムツメ
ロア、３０゜１３０、．２３０・・・ブレーキ機構、３
１・・・ドラム、３２・・・スプリング、３３・・・摩
擦部材。 出願人　　アイシン精機株式会社 代理人　　弁理士　長　谷　照　− 第１図 第２図 第９図 手続ネ市正書輸鋤 ＋１？Ｊ＋［］　５８年　９月２９日 １．１１牛の耘 １１酎５７年　特許願第１９３６６５号Ｂ訃口　　　年
　　　　　　　　　　第　　　　　　　　　　号２・発
明の名称 オートフリーホイールハブ ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所 氏　名（名称）　　（００１）アイシン精機株式会社６
、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」、「発明の詳細な説明」及
び「図面の簡単な説明」の各欄。 ７、補正の内容 （１）本願の「特許請求の範囲」を別紙のとおり補正す
る。 （２）本願の明細書中東３頁第１０行にて「上る相対回
転可能・・・」 とあるを 「上に相対回転可能・・・」 と補正する。 （３）同第４頁第９行にて 「よりカムＧの制動力・・・」 とあるを ［よりカムＧに制動力・・・］ と補正する。 （４）同第４頁第２０行にて 「・・・される筒状部材の」 とあるを 「・・・される筒状部材と、この筒状部材の」と補正す
る。 （５）同第９頁第１４行にて 「・・・所定量屈曲・・・」 とあるを 「・・・所定量屈曲・・・」 と補正する。 （６）同第１６頁第１２行にて 「・・・所定量離間・・・」 とあるを ［・・・所定量離間・・・」 と補正する。 （７）同第１９頁第６行にて 「１０・・・本体」 とあるを 「１０・・・筒状本体］ と補正する。 ８、添付書類の目録 （１）特許請求の範囲を記載した書面　　・・・１通２
、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
端に固着された筒状本体と、この筒状本体内にて前記車
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
着されたインナースリーブと、このインナースリーブま
たは前記筒状本体に軸方向へ移動可能かつ動力伝達可能
に組付けられ前記筒状本体またはインナースリーブに設
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、前記インナースリーブ上に回転可能にす
るカムフォロアと、このカムフォロアと前記クラッチを
軸方向に連結するジヨイントと、前記車軸管とカム間に
配置され前記車軸の回転駆動時前記カムを制動して前記
カムフォロアとの間に相対回転を生じさせるブレーキ機
構を具備し、前記車軸の回転駆動時前記カムのカム面の
作用にて前記カムフォロアを介して前記クラッチを軸方
向へ移動させて前記両噛合歯を係脱するようにしたオー
トフリーホイールハブにおいて、前記ブレーキ機構を前
記車軸管に固定された筒状部材と、この筒状部材の内周
または外周に沿って配置されたバネ部材と、このバネ部
材と前記筒状部材間に配置され前記バネ部材の作用にて
前記筒状部材の周面に圧接する非金属材料からなる摩擦
部材とにより構成し、前記カムの回転時その一部が前記
ハネ部材または摩擦部材に当接するようにしたことを特
徴とするオートフリーホイールハブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   固着された筒状本体と、この筒状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
   れたインナースリーブと、このインナースリーブまたは
   前記筒状本体に軸方向へ移動可能かつ動力伝達可能に組
   付りられ前記筒状本体またはインナースリーブに設けた
   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、前記インナースリーブ上に回転可能に組（＝
   Ｉけられて前記カムのカム面に弾撥的に当接するカムフ
   ォロアと、このカムフォロアと前記クラッチを軸方向に
   連結するジヨイントと、前記車軸管とカム間に配設され
   前記車軸の回転駆動時前記カムを制動して前記カムフォ
   ロアとの間に相対回転を生じさせるブレーキ機構を具備
   し、前記車軸の回転駆動時前記カムのカム面の作用にて
   前記カムフォロアを介して前記クラッチを軸方向へ移動
   させて前記両噛合歯を係脱するようにしたオートフリー
   ホイールハブにおいて、前記ブレーキ機構を前記車軸管
   に固定された筒状部材と、この筒状部材の内周または外
   周に沿って配置されたバネ部材と、このハネ部材と前記
   筒状部材間に配置され前記バネ部材の作用にて前記筒状
   部材の周面に圧接する非金属材料からなる摩擦部祠とに
   より構成し、前記カムの回転時その一部が前記バネ部材
   または摩擦部材に当接するようにしたことを特徴とする
   オートフリーホイールハブ。