JP2010221885A - 自動二輪車 - Google Patents

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真二 伊藤
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M17/00Transmissions characterised by use of rotary shaft, e.g. cardan shaft

Abstract

【課題】スイングアーム内において複数のドライブシャフトを連結するとともに、滑り継ぎ手を設けたドライブシャフトにおける径方向の不用な相対移動を防止できる自動二輪車を提供する。
【解決手段】ドライブシャフト部40を、出力軸221に第1自在継ぎ手41を介して連結される第1ドライブシャフト42と、この第1ドライブシャフト42に対して同軸配置された第2ドライブシャフト43で構成し、スプライン部22を介して両ドライブシャフト42、43を連結したので、第2ドライブシャフト43は第1ドライブシャフト42に対して軸方向に沿って移動可能となる。このため、ドライブシャフト部40は伸縮可能となる。また、第1ドライブシャフト42と第2ドライブシャフト43の間に軸受部45が介装したので、第1ドライブシャフト42と第2ドライブシャフト43との間の径方向に沿った相対的移動を規制することができ、クルージング走行時の不用な相対移動を吸収できる。
【選択図】図5

Description

本発明は、後輪を支持し、車体フレームに対して揺動自在に設けられるスイングアームに特徴を有する自動二輪車に関するものである。
従来より、幅が広いバルーンタイヤに対応するために、ユニバーサルジョイントのような自在継ぎ手を介して、第1ドライブシャフトおよび第2ドライブシャフトが連結された不整地走行用の車両(自動二輪車)が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の自動二輪車は、第1ドライブシャフトの途中に滑り継ぎ手を設けることにより、スイングアームの揺動に伴う第1ドライブシャフトの軸長変動に対応可能となっている。
特開昭61−200078号公報
ところで、特許文献1に記載の自動二輪車では、スイングアーム内において、分割された第1ドライブシャフトおよび第2ドライブシャフトが滑り継ぎ手を介して連結されているが、換言すれば滑り継ぎ手にのみ連結されているため、滑り継ぎ手の公差分、第1ドライブシャフトおよび第2ドライブシャフトが互いに径方向に相対移動できることになり、それに対する配慮が必要であった。
本発明は、前述した課題を解決するためになされたもので、その目的は、スイングアーム内において複数のドライブシャフトを連結するとともに、滑り継ぎ手を設けたドライブシャフトにおける径方向の不用な相対移動を制限できる自動二輪車を提供することにある。
前記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、車体フレームに搭載されるエンジンと、前記車体フレームおよび前記エンジンのうちの一方に支持されるピボットシャフトと、前記ピボットシャフトに支持されて後端部が揺動自在なスイングアームと、前記スイングアームの後端部側に支持された後輪と、前記後輪の側部に設けられたギヤケースと、前記エンジンの出力軸と前記ギヤケースとの間に設けられ、前記エンジンの出力を前記後輪に伝達するためのドライブシャフト部と、を備える自動二輪車において、前記ドライブシャフト部が、前記出力軸に第1自在継ぎ手を介して連結される第1ドライブシャフトと、前記第1ドライブシャフトに対して同軸配置されているとともにスプライン部を介して嵌合され、前記第1ドライブシャフトに対して軸方向に沿って移動可能な第2ドライブシャフトと、を有し、前記第1ドライブシャフトおよび前記第2ドライブシャフトのうちの一方における内周面と、前記第1ドライブシャフトおよび前記第2ドライブシャフトのうちの他方における外周面との間に、前記第1ドライブシャフトおよび前記第2ドライブシャフトが相対的に径方向に沿った移動を規制する軸受部が介装されていることを特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明の構成に加えて、前記軸受部が、前記スプライン部よりも前記第1ドライブシャフト側に設けられた第1軸受と、前記スプライン部よりも前記第2ドライブシャフト側に設けられた第2軸受と、を有していることを特徴とする。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明の構成に加えて、前記軸受部が前記第1ドライブシャフトおよび前記第2ドライブシャフトのうちの一方に圧入されていることを特徴とする。
さらに、請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の発明の構成に加えて、前記ギアケースが、前記後輪の車軸および前記スイングアームに対して回動可能であるとともに、前記車体フレームから延びるトルクロッドに回動規制されていることを特徴とする。
請求項1に記載の自動二輪車によれば、エンジンの出力軸とギヤケースとの間に設けられてエンジンの出力を後輪に伝達するためのドライブシャフト部を、出力軸に連結される第1ドライブシャフトと、この第1ドライブシャフトに対して同軸配置された第2ドライブシャフトで構成し、スプライン部を介して両ドライブシャフトを連結したので、第2ドライブシャフトは第1ドライブシャフトに対して軸方向に沿って移動可能となる。このため、ドライブシャフト部は伸縮可能となる。そして、第1ドライブシャフトと第2ドライブシャフトの間に軸受部を介装したので、第1ドライブシャフトと第2ドライブシャフトとの間の径方向に沿った相対的移動を規制することができ、クルージング走行時の不用な相対移動を吸収できる。
また、請求項2に記載の自動二輪車によれば、軸受部を、スプライン部よりも第1ドライブシャフト側に設けられた第1軸受と、スプライン部よりも第2ドライブシャフト側に設けられた第2軸受とで構成したので、径方向の不用な相対移動を一層確実に防止することができる。
また、請求項3に記載の自動二輪車によれば、軸受部を構成する第1軸受部または第2軸受部が、第1ドライブシャフトまたは第2ドライブシャフトのうちの一方に圧入されているので、径方向の不用な相対移動を一層確実に防止することができる。
さらに、請求項4に記載の自動二輪車によれば、ギアケースが、後輪の車軸およびスイングアームに対して回動可能であるとともに、車体フレームから延びるトルクロッドによって回動規制されているので、トルクロッドの動きに対応してドライブシャフト部の第1ドライブシャフトおよび第2ドライブシャフトが軸方向に相対移動し、径方向の不用な相対移動を一層防止することができ、加速時等におけるジャッキアップ現象を解消することができる。
本発明にかかる自動二輪車の実施形態を示す全体図 ピボットシャフトおよび後輪車軸を通る平面で切断したスイングアームの断面図 (A)は図2中III方向から見た拡大図、(B)は(A)中B−B位置の断面図 図2中IV部分の拡大図 ドライブシャフト部の平面図 ドライブシャフト部の側面図 (A)はエキセントリックアジャスタの上面図、(B)は(A)中B方向から見た側面図 (A)および(B)はドライブシャフト部の具体例を示す平面図 ドライブシャフト部の変形例を示す平面図
以下、本発明に係る自動二輪車の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、図面は符号の向きに見るものとし、以下の説明において、前後、左右、上下は、運転者から見た方向に従い、図面に車両の前方をFr、後方をRr、左側をL、右側をR、上方をU、下方をD、として示す。
図1には、本発明にかかる自動二輪車10の実施形態を示す全体図が示されている。
図1に示すように、本実施形態の自動二輪車10は、車体フレーム11を備える。車体フレーム11は、車両の前端部に設けたヘッドパイプ12と、このヘッドパイプ12の上端部から後方に延設したメインフレーム13と、このメインフレーム13の後端部から後方に延設したシートレール14、14(手前側の符号14のみ示す。)と、ヘッドパイプ12の下部から斜め下方に延設したダウンフレーム15、15(手前側の符号15のみ示す。)と、これらのダウンフレーム15、15の後端とシートレール14、14の後端を連結するリヤフレーム16、16(手前側の符号16のみ示す。)と、を有する。
ヘッドパイプ12には、フロントフォーク17が操舵(回転)自在に取り付けられる。フロントフォーク17には、上部に操舵用ハンドル18が取付けられ、下端部に前輪19が回転自在に取付けられる。従って、操舵用ハンドル18を左右に操作することにより、前輪19の進行方向を変えて操舵することができる。
メインフレーム13とダウンフレーム15とで囲まれた空間には、パワーユニット21としてのエンジン22が配置される。エンジン22の下部および後部には、オイルパンやミッションケースを兼ねたクランクケース23が設けられている。
クランクケース23の後端部231を貫通して、詳細を後述するピボットシャフト31(リヤフレーム16によって隠れている。)が取付けられている。このピボットシャフト31には、後端部に後輪24を回転自在に支持するスイングアーム32の前端部が回動自在に支持されている。
後輪24は、スイングアーム32に設けられている後輪車軸241により、回転支持されている。スイングアーム32の前部には上方にブラケット321(図6も参照)が突出して設けられており、ブラケット321の上端部とメインフレーム13の後端部131との間には、リヤクッションユニット25が設けられている。
なお、ピボットシャフト31の中心からブラケット321にリヤクッションユニット25を取り付けた位置までを結んだ線と、クッションユニット25の伸縮軸線251との挟み角を略90度とすることによって、車体フレーム11に対するスイングアーム32の揺動に伴ってクッションユニット25が伸縮する際、車体フレーム11に対する取付位置25Aを中心としてクッションユニット25が車体フレーム11に対して揺動するリアクッション揺動角が極小となるため、リアクッション揺動のための必要なスペースが最小で済み、かつ、クッションユニット25を構成するクッションロッド25Bに曲げ応力が掛かりにくくなるので、クッション作動性が良くなる。
後輪24の側部(左側)にはギヤケース26が設けられており、ギヤケース26とエンジン22の出力軸221(図5参照)との間には、エンジン22の出力を後輪24に伝達して回転駆動する、詳細を後述するドライブシャフト部40が、後輪24の左側において前後方向に設けられている。
なお、ヘッドパイプ12の前方には、ヘッドライト57が前方に向かって取付けられている。また、メインフレーム13の上には燃料タンク51が取付けられており、シートレール14の上には運転者シート52および同乗車シート53等が取り付けられている。また、シートレール14の後方には、後輪24を覆うリヤフェンダ54が取付けられており、リヤフェンダ54の後部にはテールライト55およびリヤウインカー56が取付けられている。
図2には、ピボットシャフト31および後輪車軸241を通る平面で切断したスイングアーム32の断面図が示されている。
図2に示すように、クランクケース23の後端部231には、車体フレーム11の幅方向(図2において上下方向)に貫通してピボット孔232が設けられており、ピボットシャフト31が挿通されている。ピボットシャフト31の外周面とピボット孔232の内周面との間には軸受部材であるベアリング33、33が設けられており、ピボットシャフト31はピボット孔232において回転自在に支持される。ピボットシャフト31は、クランクケース23の後端部231に取付けられて、左右に突出部311、312を有する。
なお、軸受部材はベアリング33の他、ブッシュ等、クランクケース23に対してピボットシャフト31が回動可能なものを用いることができる。
スイングアーム32は、本体部322と、本体部322の左右両外側から後方へ伸びる左右のアーム部323、324を有し、全体コ字状を呈している。アーム部323、324の後端部間には、後輪車軸241の両端部がナット243により固定されており、軸受242を介して後輪24が後輪車軸241に対して回転自在に支持される。
スイングアーム32の本体部322の前端には、左右一対のピボット部34、34が前方に突出して設けられている。一対のピボット部34、34は、クランクケース23の後端部231を車体フレーム11の幅方向に沿って挟むように設けられており、ピボットシャフト31が挿通される挿通孔341が形成されている。ピボットシャフト31の突出部311、312が、挿通孔341に取付けられる。
図3(A)は図2中III方向から見た拡大図、図3(B)は(A)中B−B位置の断面図が示されている。
図3に示すように、ピボット部34は、ピボット部34の外側342から挿通孔341の内面まで連続するスリット343により、上ピボット部344と下ピボット部345に分割されている。上下ピボット部344、345には、各々板状の割り締め部346、347が前方へ突出して設けられており、両割り締め部346、347を上下方向に貫通して締結部材であるボルト348およびナット349が設けられている。
なお、図3では、スリット343が水平な直線状の場合を示すが、スリット343は、その他の形状であってもよい。
また、ナット349を用いることなく、割り締め部347に直接雌ネジが切ってあってもよい。
従って、スイングアーム32とピボットシャフト31との接合は、ピボットシャフト31の突出部311、312をピボット部34の挿通孔341に挿通させる。そして、上下の割り締め部346、347のボルト348およびナット349を締結させ、スリット343の幅寸法を狭めて上下のピボット部344、345によってピボットシャフト31を挟みつける。このようにして、ピボット部34をピボットシャフト31に固定することにより、スイングアーム32をピボットシャフト31に一体的に固定する。
図4は、図2中IV部分の拡大図である。
図4に示すように、クランクケース23の後端部231とスイングアーム32の一方(図2では左側)のピボット部34との間のピボットシャフト31には、ピボットカラー35が挿通されている。ピボットカラー35は全体L字形状の周壁を有する円筒形状を呈しており、一方の端面がピボット部34の側面に当接し、他方の端面がクランクケース23の後端部231のピボット孔232内においてピボットシャフト31を収容するピボットシャフトカラー31Aの端面に当接している。
ベアリング33は、ピボットシャフト31の外周面に固定されるピボットカラー35と、クランクケース23のピボット孔232の内周面に固定される円筒形状のアウターレース333とが、周方向に沿って複数設けられている転動体332を介して回転自在に支持されている。
すなわち、ピボットシャフト31は、ピボットシャフト31に固定されているピボットカラー35がベアリング33のインナーレースとして機能するため、クランクケース23に対して回動可能であり、ピボット部34に対して回転しないことになる。
図5には、ドライブシャフト部40の平面図が示されている。
図5に示すように、ドライブシャフト部40は、エンジン22の出力軸221にユニバーサルジョイント等の第1自在継ぎ手41を介して連結される第1ドライブシャフト42と、第1ドライブシャフトに対して同軸配置されている第2ドライブシャフト43とを有する。第2ドライブシャフト43はスプライン部44を介して第1ドライブシャフト42に連結され、第1ドライブシャフト42に対して相対的な回転を規制した状態で軸方向(前後方向)に沿って移動可能となっている。
ここでは、ドライブシャフト部40はスイングアーム32の内部に収容されており、スイングアーム32がドライブシャフト部40を保護するカバーの役目を果たしている。
第1ドライブシャフト42および第2ドライブシャフト43のうちの一方における内周面と、第1ドライブシャフト42および第2ドライブシャフト43のうちの他方における外周面との間に、軸受部45が介装されている。軸受部45は、第1ドライブシャフト42および第2ドライブシャフト43の不用な相対的径方向への移動を規制する。
軸受部45は、スプライン部44よりも第1ドライブシャフト42側(すなわち、前側)に設けられた第1軸受451と、スプライン部44よりも第2ドライブシャフト43側(すなわち、後側)に設けられた第2軸受452とを有する。軸受部45は、第1ドライブシャフト42および第2ドライブシャフト43のうちの一方に圧入されている。すなわち、第1軸受部451は第1ドライブシャフト42に圧入されており、第2軸受部452は第2ドライブシャフト43に圧入されている。
図6にはドライブシャフト部40の側面図が示されている。
図6に示すように、ギヤケース26は全体略円盤形状をしており、後輪車軸241を中心として、後輪車軸241およびスイングアーム32に対して回動可能である。ギヤケース26にはトルクロッド取付ブラケット261が外側へ突設されており、トルクロッド取付ブラケット261と車体フレーム11におけるリヤフレーム16との間には、ギヤケース26の回転を規制するトルクロッド27が取付けられている。このトルクロッド27には、後輪24側あるいはギヤケース26側に、トルクロッド27の長さを調整する調整機構を設けてもよい。
なお、トルクロッド27はエキセントリックアジャスタ28(スネイルカムでも可能)を介してギヤケース26に取付けられており、エキセントリックアジャスタ28を回転させることにより、ギヤケース26の角度を容易に調整することができる。
例えば、図7(A)および(B)に示すように、エキセントリックアジャスタ28は、ギヤケース26を挟む2枚の円板281を有する。円板281には回転中心282から偏心して取付穴283が設けられており、両円板281、281の取付穴283を連結パイプ284が連結している。各円板281の外周縁には、内側へ突出する突起285が複数設けられており、この突起285をギヤケース26の所定位置に設けられている凹部(図示省略)に嵌合させることにより、エキセントリックアジャスタ28の回転位置を決める。
従って、取付穴283(連結パイプ284)にトルクロッド27の後端を仮付けし、円板281を回転させて、トルクロッド27の取付位置とギヤケース26の取付位置との位置関係を調整する。その後、取付穴283にトルクロッド27を本締めすることにより、エキセントリックアジャスタ28をギヤケース26に固定する。これにより、ギヤケース26の後輪車軸241に対する回転角度を調整することができる。
図8(A)および(B)には、ドライブシャフト部40の具体例が示されている。
図8(A)に示すドライブシャフト部40Aでは、第1軸受451および第2軸受452としてブッシュ461、462が用いられている。ブッシュ461の前端部およびブッシュ462の後端部には、シール463が設けられている。
このドライブシャフト部40Aは、第1ドライブシャフト42および第2ドライブシャフト43間に設けられた圧縮スプリング44Aにより、第1ドライブシャフト42および第2ドライブシャフト43が互いに離れる方向に付勢されている。
圧縮スプリング44Aは、ブッシュ461と、ブッシュ462との間におけるスプライン部44を囲む位置に設けられているとともに、第2ドライブシャフト43に覆われている。
また、図8(B)に示すドライブシャフト部40Bでは、第1軸受部451としてメタルブッシュ471が用いられ、第2軸受部はなく、シール472が設けられている。
このドライブシャフト部40Bは、第1ドライブシャフト42および第2ドライブシャフト43間に設けられた圧縮スプリング44Bにより、第1ドライブシャフト42および第2ドライブシャフト43が互いに離れる方向に付勢されている。
圧縮スプリング44Bは、メタルブッシュ471と、小径部43Aとの間におけるスプライン部44を囲む位置に設けられているとともに、第2ドライブシャフト43に覆われている。
以上説明したように、本実施形態の自動二輪車10によれば、エンジン22の出力軸221とギヤケース26との間に設けられてエンジン22の出力を後輪24に伝達するためのドライブシャフト部40を、出力軸221に連結される第1ドライブシャフト42と、この第1ドライブシャフト42に対して同軸配置された第2ドライブシャフト43で構成し、スプライン部44を介して両ドライブシャフト42、43を連結したので、第2ドライブシャフト43は第1ドライブシャフト42に対して軸方向に沿って移動可能となる。このため、ドライブシャフト部40は伸縮可能となる。そして、第1ドライブシャフト42と第2ドライブシャフト43の間に軸受部45を介装したので、第1ドライブシャフト42と第2ドライブシャフト43との間の径方向に沿った相対的移動を規制することができ、クルージング走行時の不用な相対移動を吸収できる。
また、本実施形態の自動二輪車10によれば、軸受部45を、スプライン部44よりも第1ドライブシャフト42側に設けられた第1軸受451と、スプライン部44よりも第2ドライブシャフト43側に設けられた第2軸受452とで構成したので、径方向の不用な相対移動を一層確実に防止することができる。
また、本実施形態の自動二輪車10によれば、軸受部45を構成する第1軸受部451または第2軸受部452が、第1ドライブシャフト42または第2ドライブシャフト43のうちの一方に圧入されている。すなわち、第1軸受部451は第1ドライブシャフト42に圧入されており、第2軸受部452は第2ドライブシャフト43に圧入されているので、径方向の不用な相対移動を一層確実に防止することができる。
さらに、本実施形態の自動二輪車10によれば、ギアケース26が、後輪車軸241およびスイングアーム32に対して回動可能であるとともに、リヤフレーム16から延びるトルクロッド27によって回動規制されているので、トルクロッド27の動きに対応してドライブシャフト部40の第1ドライブシャフト42および第2ドライブシャフト43が軸方向に相対移動し、径方向の不用な相対移動を一層防止することができ、加速時等におけるジャッキアップ現象を解消することができる。
また、ピボットシャフト31で締め上げてスイングアーム32の車幅方向の位置決めをしてから、ボルト348およびナット249を締め付けてピボット部34をスイングアーム32に固定するので、スイングアームにおける軸受部をコンパクト化できる。また、ピボットシャフト31やスイングアーム32の寸法誤差や組付誤差を吸収できるとともに、良好な組付性が得られ、かつ、ピボットシャフト31とスイングアーム32とを強固に一体的に固定することができる。
また、ピボットシャフト31とクランクケース23締結の軸方向が同じため、スイングアーム32締結の軸力を、クランクケース23締結の軸力に利用できる。
なお、本発明の自動二輪車10は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形,改良等が可能である。
例えば、前述した実施形態では、第1ドライブシャフトおよび第2ドライブシャフト間に第1軸受および第2軸受としてブッシュやメタルブッシュが用いられているとともに、シールが設けられたドライブシャフト部が例示されていたが、図9に示すドライブシャフト部40Cも本発明に含まれるものである。
すなわち、図9に示すドライブシャフト部40Cは、前述したブッシュ、メタルブッシュ、シールが省略されていて、第1ドライブシャフト42および第2ドライブシャフト43の間において露出するスプライン部44を囲む位置に圧縮スプリング44Aが設けられている。圧縮スプリング44Aは、第1ドライブシャフト42および第2ドライブシャフト43間に掛け渡された蛇腹状のブーツにより覆われている。
このようなドライブシャフト部40Cは、ドライブシャフト部40A、40Bにおいてブッシュ、メタルブッシュ、シールを配置していた箇所をスプライン部44として用いることができるため、前述した実施形態において例示したドライブシャフト部40A、40Bに比較して、スプライン部44の噛み合い寸法を長く確保でき、これにより第1ドライブシャフト42および第2ドライブシャフト43が相対的に離反しても、噛み合い強度を維持できる。
10 自動二輪車
11 車体フレーム
22 エンジン
221 出力軸
24 後輪
26 ギヤケース
27 トルクロッド
31 ピボットシャフト
32 スイングアーム
40 ドライブシャフト部
41 第1自在継ぎ手
42 第1ドライブシャフト
43 第2ドライブシャフト
44 スプライン部
45 軸受部
451 第1軸受
452 第2軸受

Claims (4)

  1. 車体フレームに搭載されるエンジンと、
    前記車体フレームおよび前記エンジンのうちの一方に支持されるピボットシャフトと、
    前記ピボットシャフトに支持されて後端部が揺動自在なスイングアームと、
    前記スイングアームの後端部側に支持された後輪と、
    前記後輪の側部に設けられたギヤケースと、
    前記エンジンの出力軸と前記ギヤケースとの間に設けられ、前記エンジンの出力を前記後輪に伝達するためのドライブシャフト部と、を備える自動二輪車において、
    前記ドライブシャフト部が、
    前記出力軸に第1自在継ぎ手を介して連結される第1ドライブシャフトと、
    前記第1ドライブシャフトに対して同軸配置されているとともにスプライン部を介して嵌合され、前記第1ドライブシャフトに対して軸方向に沿って移動可能な第2ドライブシャフトと、を有し、
    前記第1ドライブシャフトおよび前記第2ドライブシャフトのうちの一方における内周面と、前記第1ドライブシャフトおよび前記第2ドライブシャフトのうちの他方における外周面との間に、前記第1ドライブシャフトおよび前記第2ドライブシャフトが相対的に径方向に沿った移動を規制する軸受部が介装されていることを特徴とする自動二輪車。
  2. 前記軸受部が、
    前記スプライン部よりも前記第1ドライブシャフト側に設けられた第1軸受と、
    前記スプライン部よりも前記第2ドライブシャフト側に設けられた第2軸受と、を有していることを特徴とする請求項1に記載の自動二輪車。
  3. 前記軸受部が、前記第1ドライブシャフトおよび前記第2ドライブシャフトのうちの一方に圧入されていることを特徴とする請求項1または2に記載の自動二輪車。
  4. 前記ギアケースが、前記後輪の車軸および前記スイングアームに対して回動可能であるとともに、前記車体フレームから延びるトルクロッドに回動規制されていることを特徴とする請求項1に記載の自動二輪車。
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