JP2694906B2 - 走行車両の動力伝達系における過負荷防止装置 - Google Patents

走行車両の動力伝達系における過負荷防止装置

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    • F16D7/00Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
    • F16D7/04Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type
    • F16D7/042Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type with at least one part moving axially between engagement and disengagement
    • F16D7/044Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the ratchet type with at least one part moving axially between engagement and disengagement the axially moving part being coaxial with the rotation, e.g. a gear with face teeth

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、走行車両の動力伝達系における過負荷防止
装置に関する。
(従来の背景) 例えば、動力伝達系に巻掛け伝動機構を採用する車両
が凹凸の激しい荒地でジャンプ走行するような場合に
は、車輪が瞬間的に停止するために巻掛け伝動機構が過
大な負荷を受けることがあり、このとき駆動チェーン等
に過大な張力が作用して好ましくない事態が生ずる。
そこで、一定以上の負荷が作用したときにこの負荷を
開放するトルクリミッタをエンジンの中間軸に設けるこ
とが行なわれるが、エンジンの中間軸は回転数が比較的
高く、伝達するトルクが比較的小さいためにトルクリミ
ッタが作用するトルク設定値を高精度に管理しなければ
ならないという問題がある。
又、エンジン内にトルクリミッタを設けるためのスペ
ースを余分に確保しなければならず、これによってエン
ジンが大型化し、高重量化するという問題もある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的
とする処は、エンジン及び伝動ケースの内部に設計変更
を加えることなく容易に付設でき、動力達系に過大な負
荷が作用したときにはこの負荷を開放することによって
種々の不具合を解消することができる走行車両の動力伝
達系における過負荷防止装置を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明は、変速機を収納す
る伝動ケースから外方に突出する出力軸上に遊嵌したチ
ェーンスプロケットにエンジン出力を伝達し、前記チェ
ーンスプロケットに巻き掛けた駆動チェーンで後輪を回
転駆動する走行車両の前記出力軸上に設けられる過負荷
防止装置を、前記チェーンスプロケットのスプロケット
部より筒状部を外方に突出させてその先端部に凹凸状の
カム部を一体に形成し、該筒状部の先端側外周にOリン
グを環装し、この筒状部の外周部に有底筒状のカバーを
前記Oリングを通過して嵌着し、該カバーの底部を前記
出力軸の端部に螺着したナットで固定し、前記チェーン
スプロケットのカム部に係合するカムを前記カバー内で
前記出力軸にスプライン嵌合させるとともに、該カムと
前記カバーの底部間の出力軸上に挿入した複数枚の皿バ
ネでカムを前記チェーンスプロケット側に常時付勢し、
カムのスプライン嵌合部を前記チェーンスプロケットの
筒状部の内周内に没入させるとともに、該カムのチェー
ンスプロケットのカム部との係合部をスプライン嵌合部
に周設して構成したことを特徴とする。
(作用) 本発明によれば、伝動ケースから外方に突出する出力
軸に過負荷防止装置を設けたため、エンジン及び伝動ケ
ースの内部に設計変更を加えることなく、これを容易に
付設することができ、しかも、当該過負荷防止装置を後
車軸に設けないためにばね下重量の増大が防がれて走行
車両の乗り心地が悪化することがない。
又、チェーンスプロケットの筒状部の先端側外周にO
リングを環装し、この筒状部の外周面に有底筒状のカバ
ーを前記Oリングを通過して嵌着し、前記チェーンスプ
ロケットのカム部に係合するカムを前記カバー内で出力
軸にスプライン嵌合させたため、カバー内部に少量の潤
滑剤を注入するだけでチェーンスプロケットの出力軸と
の遊嵌部やカム部及びカムのスプライン嵌合部の摩擦を
低下させて過負荷防止装置の円滑な作動を確保するとと
もに、各部の摩擦を確実に防ぐことができる。
更に、チェーンスプロケットの筒状部側にOリングを
環装することと皿バネの使用によるばねの小型化と相俟
ってカバーの外径を小さくでき、しかも、カムのスプラ
イン嵌合部をチェーンスプロケットの筒状部の内周内に
没入させるとともに、該カムのチェーンスプロケットの
カム部との係合部をスプライン嵌合部に周設したため、
全長が短くなり、全体をコンパクト化することができ
る。
又、過負荷防止装置の作動トルクの調節は、カバーを
取り外して皿バネを交換するだけで容易に行われる。
(実施例) 以下に本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
第1図は本発明に係る過負荷防止装置を設けて成る不
整地走行用四輪車両の動力伝達系を示す平断面図、第2
図は第1図A部の拡大詳細図である。
第1図において、1はエンジンであり、該エンジン1
のシリンダ2にはピストン3が摺動自在に嵌装されてい
る。又、エンジン1の下方に伝動ケース4内にはクラン
ク軸5が左右のベアリング6,6にて回転自在に支承され
ている。そして、このクランク軸5中央部のウエブ5aと
前記ピストン3とはコンロッド7に連結されている。
又、クランク軸5の一端にはフライホイールマグネトー
8が結着されており、同クランク軸5の他端にはVベル
ト式無段変速機を構成する駆動プーリ9が取り付けられ
ている。
一方、伝動ケース4内の後部には、被動軸10がベアリ
ング11,12にて回転自在に支承されており、該被動軸10
の外側には中空軸13がベアリング14,15にて回転自在に
支承されている。そして、この中空軸13には前記駆動プ
ーリ9と共にVベルト式無段変速機を構成する被動プー
リ16が結着されており、これらの駆動プーリ9の被動プ
ーリ16との間にはVベルト17が巻き掛けられている。
又、上記被動プーリ16の近傍には遠心クラッチ18が設
けられており、該遠心クラッチ18は前記中空軸13に結着
されたクラッチインナー18aと被動軸10に結着されたク
ラッチアウター18bとで構成されている。
更に、被動軸10のベアリング12外へ臨む端部にギヤ19
が形成されている。
又、伝動ケース4内後部の被動軸10近傍には中間軸20
がベアリング21,22にて回転自在に支承されており、該
中間軸20には異径のギヤ23,24が自由回転自在に支承さ
れており、ギヤ23は被動軸10に形成された前記ギヤ19に
噛合している。そして、この中間軸20のギヤ23,24の中
間にはドグ25が該中間軸20の軸方向に摺動自在にスプラ
イン嵌合しており、該ドグ25には軸26上を軸方向に摺動
するシフター27が係合している。尚、ドグ25はシフター
27によって中間軸20上を図中、左右に移動せしめられる
ことによってギヤ23,24に選択的に係合するものであ
る。
そして、上記中間軸20のギヤ24とベアリング22の間の
部分にはギヤ28が形成されている。
更に、伝動ケース4には末端出力軸29がベアリング3
0,31にて回転自在に支承されており、該出力軸29の伝動
ケース4内に臨む端部にはギヤ32が形成されており、該
ギヤ32は中間軸20に形成された前記ギヤ28に噛合してい
る。又、出力軸29の伝動ケース4(エンジンユニット)
外へ臨む端部には本発明に系る過負荷防止装置を構成す
る過負荷防止手段の一態様であるトルクリミット手段40
が設けられている。
上記トルクリミット手段40の詳細は第2図に示される
が、該トルクリミット手段40は出力軸29に遊嵌されたチ
ェーンスプロケット41を有しており、該チェーンスプロ
ケット41と不図示の車軸に結着されたチェーンスプロケ
ットとの間には駆動チェーン42が巻き掛けられている。
ところで、上記チェーンスプロケット41にはスプロケ
ット部41Aよりも外方に筒状部41Bが一体に形成されてお
り、この筒状部41Bの先端部には凹凸状のカム部41aが一
体に形成されている。そして、チェーンスプロケット41
の筒状部41Bの先端部外周にはOリング47が環装されて
おり、筒状部41Bの外周面には有底筒状のカバー43の一
端が前記Oリング47を通過して嵌着され、該カバー43の
他端には出力軸29の端部に螺着されたナット44によって
固定されている。
更に、出力軸29のチェーンスプロケット41外へ延出
し、且つ、前記カバー43によって被われる部分には、チ
ェーンスプロケット41のカム部41aに係合するカム45が
該出力軸29の軸方向に移動可能にスプライン嵌合されて
いる。ここで、カム45のスプライン嵌合部45aはチェー
ンスプロケット41の内周内に没入せしめられており、該
スプライン嵌合部45にはチェーンスプロケット41のカム
部41aに係合する係合部45bが周設されている。
そして、上記カム45はカバー43内に縮装された複数枚
の皿バネ46…によってチェーンスプロケット41側に常時
付勢されており、通常は係合部45bが図示のようにチェ
ーンスプロケット41のカム部41aに係合している。
而して、エンジン1が駆動され、クランク軸5が回転
駆動されると、その回転動力は駆動プーリ9、Vベルト
17及び被動プーリ16を経て中空軸13に伝達され、該中空
軸13が回転駆動される。そして、クランク軸5の回転速
度が上がると、Vベルト17の駆動プーリ9での巻き掛け
径が大きくなり、被動プーリ16での巻き掛け径が逆に小
さくなるため、中空軸13の回転が増速され、該中空軸13
の回転速度が一定値以上に達すると、これに結着された
クラッチインナー18aが遠心力を受けてクラッチアウタ
ー18bに密着して両者が一体に回転し、即ち、遠心クラ
ッチ18がON状態になって被動軸10に回転動力が伝達され
て該被動軸10が回転せしめられる。
上記被動軸10の回転はギヤ19を経てギヤ23に伝達さ
れ、該ギヤ23が自由回転するが、このときシフター27に
よってドグ25が第1図に鎖線にて示すようにギヤ23に係
合せしめられていると、ギヤ23の回転はドグ25を経て中
間軸20に伝達され、更にギヤ28,32を経て出力軸29に伝
達され、該出力軸29が回転駆動せしめられる。そして、
通常の場合、即ち、トルクリミット手段40のカム45の係
合部45bがチェーンスプロケット41のカム部41aに係合し
ている場合には、出力軸29の回転はカム45、チェーンス
プロケット41、駆動チェーン42及び不図示のチェーンス
プロケットを経て車軸に伝達され、該車軸の両端に取り
付けられた後車輪が回転駆動されて、不整地走行用の四
輪車両が前進走行せしめられる。
然るに、車両が凹凸の激しい荒地でジャンプして着地
した瞬間等において車輪が一時的に停止した場合には、
この負荷はトルクリミット手段40によって開放される。
即ち、このとき、トルクリミット手段40においてはカ
ム45がチェーンスプロケット41を回転させようとする
が、チェーンスプロケット41側の負荷が大きいためにチ
ェーンスプロケット41のカム部41aとカム45の係合部45b
との係合が不完全となり、カム45は皿ばね46…の弾発力
に抗してカム部41aから逃げ、チェーンスプロケット41
は静止し、カム45が出力軸29と共に回転し、出力軸29の
回転動力がカム45を介してチェーンスプロケット41に伝
達されない。この結果、駆動チェーン42には過大な張力
が作用せず、過大な負荷に伴う種々の不具合が解消され
る。
而して、本実施例においては、トルクリミット手段40
が動力伝達系の末端軸である出力軸29に設けられ、この
出力軸29の回転は減速されてその伝達トルクは逆に増幅
されているため、各エンジン毎に発生トルクのバラツキ
があっても、トルクリミット手段40が作用するトルク設
定値(トルクリミット値)の精度を余り高く保つ必要が
なく好都合である。尚、本実地例においては、トルク設
定値はチェーンスプロケット41のカム部41a及びカム45
の寸法、形状、皿ばね46…の各ばね定数及び枚数等によ
って決定される。
又、本実施例においては、伝動ケース4から外方に突
出する出力軸29にトルクリミット手段40を設けたため、
エンジン1及び伝動ケース4の内部に設計変更を加える
ことなく、これを容易に付設することができ、しかも、
当該トルクリミット手段40を後車軸に設けないためにば
ね下重量の増大が防がれて四輪車両の乗り心地が悪化す
ることがない。
更に、チェーンスプロケット41の筒状部41Bの先端側
外周にOリング47を環装し、この筒状部41Bの外周面に
有底筒状のカバー43をOリング47を通過して嵌着し、チ
ェーンスプロケット41のカム部41aに係合するカム45を
カバー43内で出力軸29にスプライン嵌合させたため、カ
バー43の内部に少量の潤滑剤を注入するだけでチェーン
スプロケット41の出力軸29との遊嵌部やカム部41a及び
カム45のスプライン嵌合部45aの摩擦を低下させてトル
クリミット手段40の円滑な作動を確保するとともに、各
部の摩耗を確実に防ぐことができる。
又、チェーンスプロケット41の筒状部41B側にOリン
グ47を環装することと皿ばね46…の使用によるばねの小
型化と相俟ってカバー43の外径を小さくでき、しかも、
カム45のスプライン嵌合部45aをチェーンスプロケット4
1の筒状部41Bの内周内に没入させるとともに、該カム45
のチェーンスプロケット41のカム部41aとの係合部45bを
スプライン嵌合部45aに周設したため、トルクリミット
手段40の全長が短くなり、全体をコンパクト化すること
ができる。
その他、カバー43を取り外して皿バネ46…を交換する
だけでトルクリミット手段40の作動トルクの調節を容易
に行うことができる。
尚、トルクリミット手段としては、以上の実施例にて
示したものに限定されず、一定以上の負荷が作用したと
きに該負荷を有効に開放することができるダンパー等、
他の任意のものを採用し得る。
(発明の効果) 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、エン
ジン及び伝動ケースの内部に設計変更を加えることなく
容易に付設でき、動力達系に過大な負荷が作用したとき
にはこの負荷を開放することによって種々の不具合を解
消することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る過負荷防止装置を設けて成る車両
の動力伝達系を示す平断面図、第2図は第1図A部の拡
大詳細図である。 1……エンジン、4……伝動ケース、29……出力軸、40
……トルクリミット手段(過負荷防止装置)、41……チ
ェーンスプロケット、41A……スプロケット部、41B……
筒状部、41a……カム部、43……カバー、44……ナッ
ト、45……カム、45a……スプライン嵌合部、45b……係
合部、46……皿ばね、47……Oリング。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】変速機を収納する伝動ケースから外方に突
    出する出力軸上に遊嵌したチェーンスプロケットにエン
    ジン出力を伝達し、前記チェーンスプロケットに巻き掛
    けた駆動チェーンで後輪を回転駆動する走行車両の前記
    出力軸上に設けられる過負荷防止装置であって、 前記チェーンスプロケットのスプロケット部より筒状部
    を外方に突出させてその先端部に凹凸状のカム部を一体
    に形成し、該筒状部の先端側外周にOリングを環装し、
    この筒状部の外周面に有底筒状のカバーを前記Oリング
    を通過して嵌着し、該カバーの底部を前記出力軸の端部
    に螺着したナットで固定し、前記チェーンスプロケット
    のカム部に係合するカムを前記カバー内で前記出力軸に
    スプライン嵌合させるとともに、該カムと前記カバーの
    底部間の出力軸上に挿入した複数枚の皿バネでカムを前
    記チェーンスプロケット側に常時付勢し、カムのスプラ
    イン嵌合部を前記チェーンスプロケットの筒状部の内周
    内に没入させるとともに、該カムのチェーンスプロケッ
    トのカム部との係合部をスプライン嵌合部に周設して構
    成されることを特徴とする走行車両の動力伝達系におけ
    る過負荷防止装置。
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