JP2756414B2

JP2756414B2 - 軸の両端固定機構

Info

Publication number: JP2756414B2
Application number: JP6249052A
Authority: JP
Inventors: 幸隆河村
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1994-10-14
Filing date: 1994-10-14
Publication date: 1998-05-25
Anticipated expiration: 2013-05-25
Also published as: JPH08108878A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は軸の両端固定機構（以
下、単に軸端固定機構という）に関する。さらに詳しく
は、自動二輪車のスイングアームを揺動自在に支持する
ためのピボットシャフト、リアアクスルまたはフロント
アクスル等の軸の、その軸受け部に対する半径方向の変
位、すなわち、軸受け部との間のがたを解消した軸端固
定機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の軸端固定機構としては、たとえば
図７に示す自動二輪車のスイングアーム５１を揺動自在
にフレーム５２に支持するためのピボットシャフト５
３、またはフロントアクスル５４やリアアクスル５５等
の固定機構が知られている。

【０００３】この軸端固定機構のうち、図５にはピボッ
トシャフト５３の固定機構が例示されている。車体フレ
ームＦにその両端を支持されるこのピボットシャフト５
３は段付きパイプから形成されており、その両端部には
雄ねじが刻設されている。ピボットシャフト５３の小径
部にはスリーブ５６が外嵌挿され、さらにその外周側に
はピボットパイプ５７が嵌挿されている。ピボットパイ
プ５７にはスイングアーム（図示されていない）が固定
され、ピボットパイプ５７の一端におけるピボットシャ
フト５３との間にボールベアリング５８が介装され、ピ
ボットパイプ５７の両端近傍におけるスリーブ５６との
あいだにはニードルベアリング５９が介装されることに
より、ピボットパイプ５７に固定されたスイングアーム
がピボットシャフト５３を中心軸として揺動しうるとい
うものである。６０はシール部材、６１ａは雌ねじを有
するカラーであり、６１ｂはスペーサーである。

【０００４】ピボットシャフト５３は、車体フレームＦ
の支持孔に挿入（図５では紙面左から右向きに挿入）さ
れたうえでその両端に螺着されるナット６２ａ、６２ｂ
を締結することによって車体フレームＦに固定される。

【０００５】ところで上述のごとく、組み立て時にピボ
ットシャフト５３を車体フレームＦの支持孔に容易に挿
入することができるように、車体フレームＦの支持孔径
はピボットシャフト５３の外径より大きくされており、
ピボットシャフト５３と支持孔との間にはピボットシャ
フト５３の半径方向の間隙があり、したがってがたが生
じる。

【０００６】かかるがたを解消するために、特開平６−
８７４８１号公報に開示されているような固定カラーお
よび調整カラーなどの隙間調整機構を備える必要があ
る。また、上記ピボットシャフト５３両端のナット６２
ａ、６２ｂを締め込むことによって車体フレームＦを変
形させ、すなわち、図示の車体フレームＦの両部分Ｆ
ａ、Ｆｂを互いに接近する方向に変形させることを行っ
ている。つまり、前記両部分Ｆａ、Ｆｂにより、カラー
６１ａおよびスペーサ６１ｂを介してスリーブ５６とピ
ボットシャフト５３とを挟圧し、そのときの車体フレー
ムＦａ、Ｆｂとカラー６１ａおよびスペーサ６１ｂとの
間の摩擦力によってピボットシャフト５３と支持孔との
間のがたつきを防止している。

【０００７】図６に示されるのは、実開平５−３５５７
９号に開示されているピボットシャフト支持機構であ
る。これは、車体フレームＦとピボットシャフト５３と
の間にカラー６３を介装したものであり、そのピボット
シャフト用軸受け孔６３ａがカラー外径に対して偏心し
たカラー６３をも用意しておくことにより、スイングア
ームの揺動中心を容易に変更しようというものである。
この支持機構においてもピボットシャフト５３と車体フ
レームＦの支持孔との間のがたは、ピボットシャフト５
３両端のナット６２ａ、６２ｂの締め込みに伴う前記摩
擦力によって解消しようとしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車体フ
レームＦとの摩擦力によって車体フレームＦとの相対変
位を防止するものであるから、ナット６２ａ、６２ｂの
わずかな緩み、または長期間の使用によるカラーやスリ
ーブのわずかな変形、磨耗によっても上記摩擦力は低下
し、がた防止機能が減少する。その結果、自動二輪車の
通常運転時には影響しないものの、レースなどの過酷な
使用条件下ではスイングアームの支持部の剛性が低下す
る可能性があり、しかも、乗り心地にも影響を及ぼすこ
ととなる。

【０００９】これは、フロントアクスルやリアアクスル
に対してもいえることである。

【００１０】本発明は、かかる課題を解決するためにな
されたものであり、とくに軸の軸方向に強い挟圧力を加
えることによって支持部材（たとえば上記車体フレー
ム）を変形させる必要なく、軸を効率よく且つ強固に支
持部材に固定しうる軸端固定機構を提供することを目的
としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の第一態様に係
る軸端固定機構は、支持部材に穿設された一対の支持孔
にその両端がそれぞれ貫入される軸を固定する軸の両端
固定機構であって、前記支持孔に嵌合する固定用カラー
を備えており、該固定用カラーに軸が貫入する軸受け孔
を備えており、さらに該固定用カラーが、軸方向に少な
くとも一本の、少なくとも固定用カラーの一端から全長
の途中までのスリットを備えており、前記軸の両端部近
傍が先細りのテーパ状にされており、さらにそのテーパ
より先端側に雄ねじが刻設されており、該雄ねじに螺合
する止めねじ部材が備えられており、前記固定用カラー
の内径側が、前記テーパに対応するようにその先端側が
小径となるテーパ状にされてなることを特徴としてい
る。

【００１２】本発明の第二態様に係る軸端固定機構
は、支持部材に穿設された一対の支持孔にその両端がそ
れぞれ貫入される軸を固定する軸の両端固定機構であっ
て、前記軸の両端部にそれぞれ雄ねじが刻設されてお
り、該雄ねじに螺合する止めねじ部材が備えられてお
り、前記支持孔に嵌合する固定用カラーを備えており、
該固定用カラーに軸が貫入する軸受け孔を備えており、
さらに該固定用カラーが、軸方向に少なくとも一本の、
少なくとも固定用カラーの一端から全長の途中までのス
リットを備えており、前記固定用カラーの外径側がその
先端が小径となるテーパ状にされており、前記支持部材
の支持孔が前記テーパに対応するテーパ状にされてなる
ことを特徴としている。

【００１３】また、上記第一態様に係る軸端固定機構に
おいて、固定用カラーの外径側をその先端が小径となる
テーパ状にし、前記支持部材の支持孔を前記テーパに対
応するテーパ状にすることもできる。

【００１４】そして、上記第一態様または第二態様に係
る軸端固定機構において、固定用カラーの後端部にフラ
ンジ部を形成し、該フランジ部にねじ孔を穿設しておく
のが、そこにボルトを螺入することによってボルト先端
が支持部材の面を押し、その反作用で固定用カラーを容
易に抜き取ることができるので好ましい。

【００１５】なお、特許請求の範囲における固定用カラ
ーの「先端」および「後端」については、軸と支持部材
の支持孔との間に固定用カラーを介装したときに、軸の
端部側に位置する端部を後端と呼び、その反対側端部を
先端と呼んでいる。

【００１６】

【作用】本発明の第一態様に係る軸端固定機構によれ
ば、支持部材の支持孔に固定用カラーをその先端から装
着し、該固定用カラーの軸受け孔に軸の端部を挿入し、
該軸の端部の雄ねじに止めねじ部材を締め込めば、固定
用カラーの軸受け孔内に軸がさらに入り込もうとし、軸
端部のテーパ部によって固定用カラーがそのスリットを
起点として拡径する。その結果、軸と支持部材の支持孔
の内径側とで固定用カラーが挟圧されることになる。す
なわち軸が挟持されることになる。この挟持は軸の両端
それぞれにおいて個別になされる。したがって、軸は効
果的かつ強固に支持部材に固定されることになる。ま
た、両テーパ部間にはくさび効果が生じるので軸の固定
が緩むことはない。

【００１７】本発明の第二態様に係る軸端固定機構によ
れば、支持部材の支持孔に固定用カラーをその先端から
装着し、該固定用カラーの軸受け孔に軸の端部を挿入
し、該軸の端部の雄ねじに止めねじ部材を締め込めば止
めねじ部材が固定用カラーを押すので、支持部材の支持
孔に固定用カラーがさらに入り込もうとし、前記支持孔
内径側のテーパ部によって固定用カラーがそのスリット
を起点として縮径する。その結果、軸と支持部材の支持
孔の内径側とで固定用カラーが挟圧されることになる。
すなわち、カラーによって軸が挟持されることになる。
この挟持は軸の両端それぞれにおいて個別になされる。
したがって、上記第二態様に係る軸端固定機構における
と同じ作用、効果が奏される。

【００１８】

【実施例】つぎに、図面を参照しつつ本発明の軸端固定
機構の実施例を説明する。

【００１９】図１は本発明の第一態様に係る軸端固定機
構の一実施例を示す断面図、図２は図１の軸端固定機構
における固定用カラーを示す斜視図、図３は本発明の第
二態様に係る軸端固定機構の一実施例を示す断面図、図
４は図２の軸端固定機構における固定用カラーを示す斜
視図である。

【００２０】図１において、１は自動二輪車のスイング
アームを揺動自在に支持するための中空のピボットシャ
フトであり、左右に分かれた車体フレームの部分Ｆａ、
Ｆｂに固定されている。２はピボットシャフト１両端に
おいて、車体フレームＦａ、Ｆｂの支持孔３に嵌挿され
た固定用カラーである。４、５はそれぞれピボットシャ
フト１の両端に形成された雄ねじ６に螺着されたナット
である。ピボットシャフト１の外周面には段部７が形成
されており、且つ小径部にはスリーブ８が外嵌挿されて
いる。さらにスリーブ８の外周には、スイングアーム
（図示されていない）が固定されるピボットパイプ９が
嵌挿されている。ピボットパイプ９の一端側には、ピボ
ットシャフト１との間にボールベアリング１０が装着さ
れ、両端にはスリーブ８との間にニードルベアリング１
１が装着されている。それにより、ピボットパイプ９に
固定されたスイングアームがピボットシャフト１を中心
軸として揺動しうるのである。１２は、これらベアリン
グ１０、１１に供給された潤滑油を保持する役目および
外部からの塵埃や水分の進入を防止する役目も担うシー
ル部材であり、１３はスペーサである。

【００２１】前記ピボットシャフト１の両端近傍には、
前記雄ねじ６より中央側に近接して端部に向けて縮径す
るテーパ部１ａ、１ｂが形成されている。外径側は同径
の円柱状である。また、前記固定用カラー２の内径側、
つまりピボットシャフト１の端部が挿入される軸受け孔
１４は上記ピボットシャフト１のテーパ部１ａ、１ｂに
対応するテーパ状にされている。

【００２２】そして、図２も併せて参照すれば明らかな
ように、固定用カラー２の後端部、つまり前記テーパに
よってその軸受け孔１４が小径になっている側の端部に
は、半径方向外向きに四角形のフランジ部１５が形成さ
れている。フランジ部１５の四隅にはそれぞれねじ孔１
６が穿孔されている。

【００２３】また、固定用カラー２の前端から前記フラ
ンジ部１５近くにかけて軸方向に一本のスリット１７が
形成されている。

【００２４】したがって、固定用カラー２の軸受け孔１
４内に、その大径側からピボットシャフト１のテーパ状
先端部を挿入すれば固定用カラー２はそのスリット１７
が存在するために拡径される。これを利用してピボット
シャフト１を、その各端部それぞれ別個に車体フレーム
の支持孔３に固定するのである。

【００２５】すなわち、図１をもって説明すれば、 (1) まず、右側の車体フレームＦｂの支持孔３に固定用
カラー２を装着する。

【００２６】(2) ついで、ピボットシャフト１にスリー
ブ８を外嵌挿したものを左側の支持孔３から挿入する。
そのときに各ベアリング１０、１１、シール部材１２、
スペーサ１３およびピボットパイプ９を両車体フレーム
Ｆａ、Ｆｂ間に配置しておき、ピボットシャフト１の挿
入とともにその外周に嵌挿する。

【００２７】(3) つぎに、左側の支持孔３に、その軸受
け孔１４にピボットシャフト１の左端を挿入しつつカラ
ー２を装着する。

【００２８】(4) 最終的に、ピボットシャフト１の図中
における右側のナット５を締め込んでピボットシャフト
１の左右の位置決めを行い、ついで左側のナット４を締
め込む。両端にナット４、５を締め込む。

【００２９】(5) そうすると、前述のごとくピボットシ
ャフト１のテーパ部１ａ、１ｂによって固定用カラー２
が拡径されるため、ピボットシャフト１のテーパ部１
ａ、１ｂと車体フレームの支持孔３とで固定用カラー２
を挟圧することになり、ピボットシャフト１の各端部が
車体フレームＦａ、Ｆｂに固定されることになる。

【００３０】この固定はくさび効果を利用しているた
め、テーパ部同士の圧接による摩擦力は維持される。

【００３１】また、上述のごとく固定用カラー２を採用
しているため、前記従来技術（実開平５−３５５７９号
公報）と同様に、偏心した軸受け孔を形成することによ
ってスイングアームの揺動中心を変更することも可能と
なる。

【００３２】叙上のごとく、ピボットシャフト１はその
各端部それぞれ別個に車体フレームの支持孔３に固定さ
れるため、ピボットシャフト１にはその全長にわたる軸
力がほとんど加わらない。したがってピボットシャフト
１の変形も少ない。また、図１（左側部分）からも明ら
かなように、車体フレームＦａとピボットパイプ９との
間に隙間があっても不都合はない。さらに、フレームＦ
ａ、Ｆｂとの左右方向のがたを無くすための従来の雌ね
じ付きカラー（図５の符号６１ａ）が不要となる。

【００３３】つぎに、ピボットシャフト１を抜き取るた
めに軸端固定機構を分解するときには、まず上述のごと
く強固に固定されている固定用カラー２を抜き取る必要
がある。その場合、固定用カラー２のフランジ部１５に
形成されたねじ孔１６にボルトを螺入すれば、該ボルト
の先端が車体フレームの前記フランジ部に対応する面を
強力に押すことになるので、固定用カラー２は容易に外
れる。また、前記四個のねじ孔１６のうち、たとえば一
個または二個に対応する車体フレームの外面上の位置
に、やはりねじ穴を形成しておけば、前記ボルトの収納
部として活用することができる。

【００３４】図３に示される軸端固定機構は、やはり上
記くさび効果を利用してピボットシャフト２１の両端を
車体フレームＦａ、Ｆｂに固定するものであるが、前記
実施例（図１、２）と異なる点は、テーパ部がピボット
シャフト２１および固定用カラー２２の内径側には形成
されておらず、代わりに固定用カラー２２の外周面がそ
の先端側を小径とするテーパ状にされており、また車体
フレームＦａ、Ｆｂの支持孔２３が固定用カラー２２の
上記テーパに対応するテーパ状にされていることである
（図４も併せて参照）。その他の構成は図１、２に示す
ものと同じである。かかる構成の軸端固定機構において
も前記実施例（図１、２）と同じ効果が奏される。

【００３５】すなわち、図３に示すように車体フレーム
Ｆａ、Ｆｂに全ての部品を装着してピボットシャフト２
１の両端にナット４、５を締め込めば、固定用カラー２
２が支持孔２３内へ押し込まれる。そのとき、固定用カ
ラー２２は支持孔２３のテーパによって、そのスリット
２４を起点として縮径される。それにより、固定用カラ
ー２２がピボットシャフト２１の端部を強固に把持する
ことになる。

【００３６】さらに、ピボットシャフトの一端側の軸端
固定機構として図１、２の構成または図３、４の構成ま
たは上記それらの組み合わせを採用し、他端側の軸端固
定機構として前記一端側のものとは異なる図１、２また
は図３、４またはそれらの組み合わせを採用してもよ
い。たとえば、一端側を図１、２の構成とし、他端側を
図３、４の構成としたもの等である。

【００３７】また、図２、４に示す固定用カラー２、２
２は、いずれもそのスリット１７、２４が一か所だけし
か形成されていないが、本発明ではとくにそのように限
定されることはなく、二箇所またはそれ以上形成しても
よい。

【００３８】また、図２、４では固定用カラー先端部か
らフランジ部１５、２５近傍までしかスリット１７、２
４が形成されていないが、本発明ではとくにそのように
限定されることはなく、たとえば固定用カラーの全長に
わたって形成してもよい。この場合は一本しか形成しえ
ないのは明らかである。

【００３９】叙上の軸端固定機構は、とくに自動二輪車
におけるピボットシャフトに限定されず、フロントアク
スルやリアアクスル、またはエンジンマウント関係等に
も適用しうることは明らかであろう。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、とくに軸の軸方向に強
い挟圧力を加えることによって支持部材を変形させる必
要なく、軸を効率よく且つ強固に支持部材に固定しうる
ので、軸と支持部材とのあいだに間隙に起因するがたを
生じず、また間隙の調整機構のような複雑な構成も必要
としない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一態様に係る軸端固定機構の一実施
例を示す断面図である。

【図２】図１の軸端固定機構における固定用カラーを示
す斜視図である。

【図３】本発明の第二態様に係る軸端固定機構の一実施
例を示す断面図である。

【図４】図３の軸端固定機構における固定用カラーを示
す斜視図である。

【図５】従来の軸端固定機構の一例を示す断面図であ
る。

【図６】従来の軸端固定機構の他の例を示す断面図であ
る。

【図７】自動二輪車における軸端固定機構が適用された
部位を示す説明図である。

【符号の説明】

１、２１・・・ピボットシャフト１ａ、１ｂ・・・テーパ部２、２２・・・固定用カラー３、２３・・・支持孔４、５・・・ナット６・・・雄ねじ１４・・・軸受け孔１５、２５・・・フランジ部１６・・・ねじ孔１７、２４・・・スリットＦａ、Ｆｂ・・・車体フレーム

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】支持部材に穿設された一対の支持孔にそ
の両端がそれぞれ貫入される軸を固定する軸の両端固定
機構であって、前記支持孔に嵌合する固定用カラーを備
えており、該固定用カラーに軸が貫入する軸受け孔を備
えており、さらに該固定用カラーが、軸方向に少なくと
も一本の、少なくとも固定用カラーの一端から全長の途
中までのスリットを備えており、前記軸の両端部近傍が
先細りのテーパ状にされており、さらにそのテーパより
先端側に雄ねじが刻設されており、該雄ねじに螺合する
止めねじ部材が備えられており、前記固定用カラーの内
径側が、前記テーパに対応するようにその先端側が小径
となるテーパ状にされてなる軸の両端固定機構。
【請求項２】支持部材に穿設された一対の支持孔にそ
の両端がそれぞれ貫入される軸を固定する軸の両端固定
機構であって、前記軸の両端部にそれぞれ雄ねじが刻設
されており、該雄ねじに螺合する止めねじ部材が備えら
れており、前記支持孔に嵌合する固定用カラーを備えて
おり、該固定用カラーに軸が貫入する軸受け孔を備えて
おり、さらに該固定用カラーが、軸方向に少なくとも一
本の、少なくとも固定用カラーの一端から全長の途中ま
でのスリットを備えており、前記固定用カラーの外径側
がその先端が小径となるテーパ状にされており、前記支
持部材の支持孔が前記テーパに対応するテーパ状にされ
てなる軸の両端固定機構。
【請求項３】前記固定用カラーの外径側がその先端が
小径となるテーパ状にされており、前記支持部材の支持
孔が前記テーパに対応するテーパ状にされてなる請求項
１記載の軸の両端固定機構。
【請求項４】前記固定用カラーが、その後端部にフラ
ンジ部を有しており、該フランジ部にねじ孔が穿設され
てなる請求項１または２記載の軸の両端固定機構。