JP4091512B2 - 揺動車両 - Google Patents

Description

本発明は、揺動車両に関するものである。

従来、揺動車両として、終減速装置と車輪とを連結するための駆動軸の一端にスライド式トリポート型継手を用いたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
実開昭６３−４３９０５号公報

特許文献１の第１図を以下の図１５で説明する。なお、符号は振り直した。
図１５は従来の揺動車両用ドライブシャフトの断面図であり、終減速装置４０１と車輪４０２とを連結する駆動軸４０３の車輪４０２側にスライド式トリポート型継手４０４を用いたことを示す。なお、４０５は駆動軸４０３の終減速装置４０１側に設けた固定式バーフィールド型継手である。

スライド式トリポート型継手４０４は、スピンドル４０６に一体成形したスリーブ４０７の内周面に３本の軸線方向溝４０８を形成し、これらの軸線方向溝４０８に駆動軸４０３の端部に３カ所設けた半径方向脚部４１１を軸方向移動可能に係合させた等速継手である。

スライド式トリポート型継手４０４では、軸線方向溝４０８と半径方向脚部４１１との係合部分が内周面の奥まった位置にあるために、スライド式トリポート型継手４０４の屈曲角、即ちスピンドル４０６の軸線と駆動軸４０３の軸線とのなす角度が大きく取れない。車輪４０２の上下ストロークを確保するためには、駆動軸４０３の全長を確保する必要がある。このため、車幅を小さくしたい小型の車両の場合であっても、上下ストロークの確保から、車幅を小さくすることに制限がある。

また、スライド式トリポート型継手４０４の屈曲角の限度によって、車両のサスペンションの仕様、サイズ、配置等の設計自由度に制限が出る。また、例えば、揺動式車両に用いる場合には、屈曲角度は、揺動角を制限する場合もある。
更に、スライド式トリポート型継手４０４では、スリーブ４０７の軸線方向溝４０８の加工、駆動軸４０３の半径方向脚部４１１の形成が難しいために、例えば上記の固定式バーフィールド型継手４０５に比べてコスト高となる。

本発明の課題は、揺動車両において、その等速ジョイントの屈曲角を大きくし、駆動軸の全長を小さくでき、これによる車幅の縮小を可能にするとともに、更に、サスペンション及び揺動角の設計自由度を増すことにある。

請求項１に係る発明は、車輪がドライブシャフトを介して駆動され、サスペンションアームに対して駆動ケースが車体フレームと一緒に左右に揺動する三輪又は四輪の揺動車両において、ドライブシャフトを、駆動ケースから左右に一対延ばし、ドライブシャフトの各々を、一対の等速ジョイントと、これらの等速ジョイントの距離を伸縮可能とするために等速ジョイント間に設けたボールスプライン機構とから構成し、このボールスプライン機構を、外周面に軸方向に延びる複数の軸側スプライン溝を設けたスプライン軸と、このスプライン軸の周りを囲うとともに内周面に軸方向に延びる複数の筒側スプライン溝を設けた外筒と、これらの軸側スプライン溝及び筒側スプライン溝のそれぞれに嵌りながら転動可能な複数のボールとから構成し、左右一対のドライブシャフトの各々のボールスプライン機構を、相互で、前後位置をずらして配置したことを特徴とする。

ボールスプライン機構によって一対の等速ジョイント間の距離が伸縮するため、等速ジョイントにスライド機構が不要となる。
また、駆動ケースが車体フレームと一緒に左右に揺動し、旋回性能を高める。

請求項２に係る発明は、２つのボールスプライン機構を、車輪の車軸を挟むように配置したことを特徴とする。
左右一対のドライブシャフトの各々における駆動ケース側の等速ジョイントを相互に駆動ケースの前後に連結することが可能になる。

請求項３に係る発明は、２つのボールスプライン機構を、車輪の車軸方向に対して同一方向に傾斜させたことを特徴とする。
左右一対のドライブシャフトの各々における駆動ケース側の等速ジョイントを相互に駆動ケースの前後に連結することが可能になる。

請求項４に係る発明は、ドライブシャフトを、車輪として後輪を支持するダブルウイッシュボーン式サスペンションに対して車体フレームが左右に揺動する揺動三輪車に取付けるようにしたことを特徴とする。

ドライブシャフトの屈曲角を大きくすれば、揺動三輪車の後輪の上下ストロークと左右の揺動角を確保しつつ左右の後輪のトレッドが小さくできて揺動三輪車の車幅が小さくなる。

請求項５に係る発明は、揺動三輪車を、エンジンを車体フレームにラバーマウントした車両としたことを特徴とする。
エンジンを車体フレームにラバーマウントすることにより、エンジンから車体フレームへ振動が伝わるのを防止するとともに、エンジンが変位したときにこの変位をドライブシャフトで吸収する。

請求項１に係る発明では、ドライブシャフトの一対の等速ジョイント間にボールスプライン機構を介在させ、左右一対のドライブシャフトの各々のボールスプライン機構を、相互で、前後位置をずらして配置したので、ドライブシャフトの等速ジョイントにスライド機構を設けるのに比べて、等速ジョイントの屈曲角を大きくすることができる。従って、車輪の上下ストロークを確保しつつドライブシャフトの全長を短くすることができて、車輪のトレッドを小さくできるため、車幅を抑えることができ、車両の小型化を図ることができる。又、屈曲角度が揺動角度によって増加する揺動車両に用いるので、スライド機構はより好適である。

また、等速ジョイントの屈曲角が大きいために、サスペンションの仕様、サイズ、配置及び揺動角等の設計自由度を増すことができる。
更に、一対の等速ジョイントを同一のものにするとともに、ボールスプライン機構として市販のものを利用すれば、ドライブシャフトのコストを抑えることができる。
また更に、駆動ケースが車体フレームと一緒に左右に揺動するので、揺動車両の旋回性能を高めることができる。

請求項２に係る発明では、２つのボールスプライン機構を、車輪の車軸を挟むように配置したので、請求項１の効果に加え、左右一対のドライブシャフトの各々における駆動ケース側の等速ジョイントを相互に駆動ケースの前後に連結することが可能になる。

請求項３に係る発明では、２つのボールスプライン機構を、車輪の車軸方向に対して同一方向に傾斜させたので、請求項１の効果に加え、左右一対のドライブシャフトの各々における駆動ケース側の等速ジョイントを相互に駆動ケースの前後に連結することが可能になる。

請求項４に係る発明では、車輪として後輪を支持するダブルウイッシュボーン式サスペンションに対して車体フレームが左右に揺動する揺動三輪車に取付けるようにしたので、ドライブシャフトの屈曲角を大きくできるために、揺動三輪車の後輪の上下ストロークを確保しつつドライブシャフトの全長を短縮することができ、ひいては左右の後輪のトレッドを短くすることができる。従って、小型の揺動三輪車に上記のドライブシャフトを適用することで車幅を小さくすることができ、揺動三輪車の小型化を図ることができる。

また、設計自由度が高いダブルウイッシュボーン式サスペンションと上記のドライブシャフトとの組み合わせによって、車両の乗り心地、走行性をより一層向上させることができる。

請求項５に係る発明では、揺動三輪車を、エンジンを車体フレームにラバーマウントした車両としたので、エンジンから車体フレームへ振動が伝わるのを防止することができ、また、エンジンの変位をドライブシャフトで吸収することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る揺動車両の側面図であり、揺動車両１０は、車体フレーム１１の前部にフロントフォーク１２を介して前輪１３を取付け、車体フレーム１１の後部に左右のサスペンションアーム（後に詳述する。）を介して左右の車輪としての後輪１４，１５（手前側の符号１４のみ示す。）を取付け、例えば、旋回時にサスペンションアームに対して車体フレーム１１を左右に揺動可能とした揺動三輪車である。

車体フレーム１１は、前端に設けたヘッドパイプ１７と、このヘッドパイプ１７からほぼ下方に延ばしたダウンパイプ１８と、このダウンパイプ１８の途中から左右に側面視でほぼＵ字状に延ばしたロアパイプ２１，２２（手前側の符号２１のみ図示）と、ダウンパイプ１８の途中から後方へ延ばしたセンタパイプ２３と、収納ボックス２４、燃料タンク２６を支持するためにロアパイプ２１，２２の後端及びセンタパイプ２３の後端に連結したセンタ支持フレーム２７と、このセンタ支持フレーム２７の後端部に連結した左右のリヤアッパパイプ２８，３１（手前側の符号２８のみ示す。）と、これらのリヤアッパパイプ２８，３１に連結したリヤダウンパイプ３２とを備える。

詳しくは、揺動車両１０は、ヘッドパイプ１７に図示せぬステアリング軸を介してフロントフォーク１２を操舵自在に取付け、このフロントフォーク１２の下端に前輪１３を回転自在に取付け、ステアリング軸の上部にハンドル３４を取付け、ロアパイプ２１，２２とセンタ支持フレーム２７との結合部にそれぞれ補強プレート３５を取付け、これらの補強プレート３５，３５（手前側の符号３５のみ示す。）にラバーマウント装置３６を介してエンジン３７を取付け、センタ支持フレーム２７の前後中間部にラバーマウントロッド３８を介してギヤボックス４１を取付け、車体フレーム１１の後部にダブルウイッシュボーン式サスペンション４２を介して左右の後輪１４，１５を取付けたものである。

ここで、５１はラジエータ、５２はラジエータ用ファン、５３はバッテリ、５４はシート、５６はエンジン３７とギヤボックス４１との間に設けた無段変速機、５７はエンジン３７から後方へ延ばした排気管、５８は排気管５７の後端に接続したマフラ、６１はエンジン３７とギヤボックス４１とを連結するとともにマフラ５８を取付ける補強フレームである。

図２は本発明に係る揺動車両の車体フレーム及び後輪用サスペンションを示す平面図である。図中の矢印（ＦＲＯＮＴ）は車両前方を表す（以下同じ）。
車体フレーム１１は、左右のロアパイプ２１，２２を連結する第１クロスパイプ７１、第２クロスパイプ７２及びアンダクロスパイプ７３と、第２クロスパイプ７２の中央部から後方へ延ばしたアンダフレーム７４（太線で示した部材である。）と、前端をアンダクロスパイプ７３に連結するとともに後部をアンダフレーム７４に沿わせるようにして取付けた左右のアンダサイドパイプ７６，７７と、アンダフレーム７４、アンダサイドパイプ７６，７７間にそれぞれ渡した補強プレート７８と、ループ状としたセンタ支持フレーム２７に幅方向に渡したアッパクロスパイプ８１とを備える。

アンダフレーム７４は、前半部を構成する直線部８３と、後半部を構成する屈曲部８４とからなり、屈曲部８４は、前から後へ順に、前部屈曲部８５、前部直線部８６，後部屈曲部８７、後部直線部８８で構成した部分である。

ダブルウイッシュボーン式サスペンション４２は、車体フレーム１１の下部に前後に渡した支軸（不図示。詳細は後述する。）に取付けた左側サスペンションアーム９１及び右側サスペンションアーム９２と、これらの左側サスペンションアーム９１及び右側サスペンションアーム９２のそれぞれの先端に取付けたナックル９３、９３と、これらのナックル９３，９３にそれぞれ軸受を介して回転自在に取付けたハブ（不図示）とを備え、左右のハブにそれぞれ後輪１４，１５を取付ける。

左側サスペンションアーム９１は、ほぼ直線状とした左アッパアーム９５及びＡ形状とした左ロアアーム９６からなる。また、右側サスペンションアーム９２は、ほぼ直線状とした右アッパアーム９７及びＡ形状とした右ロアアーム９８からなる。

図３は本発明に係る揺動車両の背面図であり、ダブルウイッシュボーン式サスペンション４２は、後輪１４，１５から車体フレーム１１に衝撃が伝わるのを防止する緩衝機構１０１を付設したものである。

緩衝機構１０１は、左ロアアーム９６の上部に設けた左ブラケット１０３，１０４に支軸１０５を介してスイング自在に取付けるとともに上方へ延ばしたほぼ直線状の左リンク１０６と、この左リンク１０６の上端に支軸１０７を介してスイング自在に連結した左ベルクランク１０８と、右ロアアーム９８の上部に設けた右ブラケット１１１，１１２に支軸１１３を介してスイング自在に取付けるとともに上方へ延ばしたほぼ直線状の右リンク１１４と、この右リンク１１４の上端に支軸１１５を介してスイング自在に取付けた右ベルクランク１１６と、これらの左ベルクランク１０８及び右ベルクランク１１６をそれぞれ支軸１１７，１１８を介して連結するために車体フレーム１１の後部に支軸１１９を介してスイング自在に取付けた左右連結部材１２１と、左ベルクランク１０８に設けた支軸１２３、右ベルクランク１１６に設けた支軸１２４間に渡した緩衝器１２５とからなる。

緩衝器１２５は、後輪１４，１５が上下動したときに緩衝作用をなすものであり、弾性力を発生させるコイルスプリング１２６と、減衰力を発生させるダンパ１２７とからなる。

ここで、１３１は左アッパアーム９５とナックル９３とを連結する支軸、１３２は左ロアアーム９６とナックル９３とを連結する支軸、１３３は右アッパアーム９７とナックル９３とを連結する支軸、１３４は右ロアアーム９８とナックル９３とを連結する支軸である。

図中の１３６は左・右ベルクランク１０８，１１６と左右連結部材１２１との連結部に設けたストローク制限機構であり、後輪１４，１５の上下ストロークを規制するものであって、左右連結部材１２１の両側に設けた円弧状長穴１３７と、この円弧状長穴１３７に通すとともに左・右ベルクランク１０８，１１６にそれぞれ取付けたストッパピン１３８とからなる。

図４は本発明に係る揺動車両の車体フレーム、後輪用サスペンション及びドライブシャフトを示す斜視図であり、車体フレーム１１のアンダフレーム７４とリヤアッパパイプ３１とに鉛直パイプ１４１を渡して取付け、ギヤボックス４１（図１参照）とナックル９３に回転自在に取付けたハブ（不図示）とに左ドライブシャフト１４３及び右ドライブシャフト１４４を渡したことを示す。

図５は本発明に係る揺動車両の車体フレーム後部を示す要部側面図である。
アンダフレーム７４は、後部に、後上がりに傾斜する立ち上がり部１５１と、この立ち上がり部１５１の後端からほぼ前後に延出する前後延出部１５２と、この前後延出部１５２の後端から湾曲して下方に延出する下方延出部１５３とを備え、立ち上がり部１５１の下部に前部支持ブラケット１５５を取付け、下方延出部１５３の下端部に後部支持筒部材１５６を取付け、これらの前部支持ブラケット１５５と後部支持筒部材１５６とに下部支軸１５７を取付け、この下部支軸１５７にダブルウイッシュボーン式サスペンション４２の一部を取付ける。

即ち、下部支軸１５７に左ロアアーム９６及び右ロアアーム９８を上下スイング自在に取付ける。詳しくは、下部支軸１５７に、左ロアアーム９６の前部取付部９６ａ及び後部取付部９６ｂ、右ロアアーム９８の前部取付部９８ａ及び後部取付部９８ｂを回転自在に取付ける。
下部支軸１５７は、後部支持筒部材１５６に挿入した後、順に後部取付部９８ｂ、後部取付部９６ｂ、前部取付部９８ａ及び前部取付部９６ａに挿入し、前部支持ブラケット１５５に一体的に取付けたナット１５８にねじ込むことで組み付ける。

また、ダブルウイッシュボーン式サスペンション４２の左アッパアーム９５及び右アッパアーム９７を上下スイング自在に取付ける上部支軸１６１は、リヤダウンパイプ３２の前部に取付けた上側後部支持ブラケット１６２と、鉛直パイプ１４１の側部に取付けた上側前部支持ブラケット１６３とに取付けたボルトであり、上側前部支持ブラケット１６３に設けた取付穴に通すとともに上側後部支持ブラケット１６２に一体的に取付けたナット１６４にねじ込んだものである。９５ａは上部支軸１６１に回転自在に取付けるために左アッパアーム９５に設けた左取付部、９７ａは上部支軸１６１に回転自在に取付けるために右アッパアーム９７に設けた右取付部である。

左右連結部材１２１を支持する支軸１１９は、リヤダウンパイプ３２及びアンダフレーム７４に取付けたリヤ第１ブラケット１６５と、アンダフレーム７４の前後延出部１５２及び下方延出部１５３のそれぞれの連結部に取付けたリヤ第２ブラケット１６６とに渡して取付けたボルトであり、リヤ第２ブラケット１６６に設けた取付穴に通した後にリヤ第１ブラケット１６５に一体的に取付けたナット１６７にねじ込むことで固定する。

１７１は左右連結部材１２１に対してアンダフレーム７４が左右に揺動したときに（即ち、左右連結部材１２１に図３に示したように連結した左ロアアーム９６及び右ロアアーム９８に対して車体フレーム１１が左右に揺動したときに）、その揺動を元に戻そうとする弾性力を発生させるナイトハルトダンパであり、リヤ第１ブラケット１６５とアンダフレーム７４とに取付けた二つ割りのケース１７２と、左右連結部材１２１に一体的に取付けるとともに支軸１１９に回転自在に嵌合させたカラー部材１７３から半径方向に突出させた突出部材（不図示。ケース１７２内に設けたものである。）と、これらの突出部材間の凹部とケース１７２との間に介在させた複数の円柱状ゴムとから構成したものである。

上記した突出部材に対して車体フレーム１１と共にケース１７２が傾斜すれば、突出部材とケース１７２とで挟まれた円柱状ゴムは圧縮され、車体フレーム１１を直立にさせようとする弾性力が発生する。

図６は本発明に係る後輪用サスペンションを示す平面図であり、ダブルウイッシュボーン式サスペンション４２は、前部支持ブラケット１５５及び後部支持筒部材１５６に下部支軸１５７を取付け、この下部支軸１５７に左ロアアーム９６及び右ロアアーム９８を取付け、上側後部支持ブラケット１６２及び上側前部支持ブラケット１６３に上部支軸１６１を取付け、この上部支軸１６１に左アッパアーム９５及び右アッパアーム９７を取付け、左アッパアーム９５及び左ロアアーム９６のそれぞれの先端にナックル９３を取付け、右アッパアーム９７及び右ロアアーム９８のそれぞれの先端にナックル９３を取付けたものである。

左ロアアーム９６は、平面視をほぼコ字状としたアーム本体１７６と、このアーム本体１７６を下部支軸１５７に取付けるために各端部に設けた前部取付部９６ａ及び後部取付部９６ｂと、アーム本体１７６に前後に設けた前後バー１７７と、ナックル９３を取付けるためにアーム本体１７６から車体側方に延ばした側方延出プレート１７８，１８１と、前述の左ブラケット１０３，１０４とからなる

右ロアアーム９８は、平面視をほぼコ字状としたアーム本体１８３と、このアーム本体１８３を下部支軸１５７に取付けるために各端部に設けた前部取付部９８ａ及び後部取付部９８ｂと、アーム本体１８３に前後に設けた前後バー１８４と、ナックル９３を取付けるためにアーム本体１８３から車体側方に延ばした側方延出プレート１８６，１８７と、前述の右ブラケット１１１，１１２とからなる

図７は本発明に係る揺動車両用ドライブシャフトを示す平面図であり、ギヤボックス４１の後部から左方へ且つわずかに前方へ傾斜させて左ドライブシャフト１４３を延ばすとともに後輪１４側のハブに結合し、ギヤボックス４１の前部から右方へ且つわずかに後方へ傾斜させて右ドライブシャフト１４４を延ばすとともに後輪１５側のハブに結合したことを示す。

図８（ａ），（ｂ）は本発明に係る揺動車両の左ドライブシャフトの断面図である。なお、右ドライブシャフトについては、左ドライブシャフトと同一構造であり、説明は省略する。
（ａ）において、左ドライブシャフト１４３は、ギヤボックス４１（図７参照）側に連結した内側等速ジョイント１９１と、後輪１４（図７参照）側に連結した外側等速ジョイント１９２と、これらの内側等速ジョイント１９１及び外側等速ジョイント１９２のそれぞれの間に介在させたボールスプライン機構１９３とからなる。

内側等速ジョイント１９１は、ボールスプライン機構１９３の一部を構成する内側シャフト１９５と、この内側シャフト１９５の先端に取付けた内輪１９６と、この内輪１９６の外周面に複数設けた溝であって溝底が軸方向に円弧状に湾曲した外面円弧状溝１９７に嵌めたボール１９８と、これらのボール１９８の位置決めを行うとともに内輪１９６に滑り自在に嵌合させたケージ２０１と、このケージ２０１の外側に嵌合させるとともにボール１９８が嵌る複数の溝であって溝底が軸方向に円弧状に湾曲した内面円弧状溝２０２ａを形成した外輪２０２と、この外輪２０２に一体成形するとともにギヤボックス４１内のギヤにスプライン結合する雄スプライン２０３ａを形成した軸部２０３と、内側シャフト１９５に設けた環状溝部１９５ａに一端をバンド２０４で固定するとともに他端を外輪２０２の外周面に設けた環状溝部２０２ｂにバンド２０６で固定したラバーブーツ２０７とからなる。

外側等速ジョイント１９２は、基本構造は内側等速ジョイント１９１と同一であるが、内輪１９６はボールスプライン機構１９３の一部を構成する外側シャフト２１１の端部に取付け、軸部２０３は後輪の車軸を兼用し、雄スプライン２０３ａをハブとスプライン結合させたものである。

ボールスプライン機構１９３は、内側シャフト１９５の一端部に一体成形した外筒としての筒状部２１３と、この筒状部２１３内にボール２１４・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ。）を介して軸方向移動可能に挿入するとともに外側シャフト２１１の一端部に一体成形したスライド軸２１６と、筒状部２１３、スライド軸２１６間をシールするために筒状部２１３の開口部に設けたシール部材２１７とからなる。

（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図であり、ボールスプライン機構１９３は、筒状部２１３の内面にボール２１４・・・を移動させるために軸方向に軸方向溝２２１・・・を形成し、スライド軸２１６の外面にボール２１４・・・を移動させるために軸方向に軸方向溝２２２・・・を形成したものである。
従って、（ａ），（ｂ）において、ボールスプライン機構１９３によって、内側シャフト１９５に対して、外側シャフト２１１は相対回転せずに軸方向にスライドする。

以上に述べた揺動車両１０の作用を次に説明する。
図９は本発明に係る揺動車両の作用を示す第１背面図である。
例えば、左側の後輪１４が地面２２５に対して移動量Ｍだけ上昇した場合、車体フレーム１１、詳しくはアンダフレーム７４に対して左アッパアーム９５及び左ロアアーム９６が共に上方にスイングする。このとき、左ロアアーム９６に連結した左リンク１０６が上昇し、これに伴って、左ベルクランク１０８が支軸１１７を中心にして矢印Ａで示すように時計回りに回転する。

後輪１５側の右ベルクランク１１６は静止した状態にあるから、左ベルクランク１０８の支軸１２３と右ベルクランク１１６の支軸１２４との間隔が小さくなるため、緩衝器１２５は押し縮めらながら衝撃を緩和する。

図１０は本発明に係る揺動車両の作用を示す第２背面図である。
例えば、車体フレーム１１、詳しくはアンダフレーム７４が右方に角度θだけ揺動した場合、左アッパアーム９５と左ロアアーム９６とは平行に移動し、右アッパアーム９７と右ロアアーム９８とは平行に移動する。従って、後輪１４，１５は共に右方へ角度θだけ傾く、即ち、後輪１４，１５のキャンバ角はθとなる。従って、揺動車両１０を旋回中に旋回側に揺動させることにより、二輪車の場合と同様に、後輪１４，１５に旋回方向内側への力、即ちキャンバスラストが発生し、揺動車両１０の旋回をスムーズに行うことができる。

このように、左側サスペンションアーム９１及び右側サスペンションアーム９２に対して車体フレーム１１が揺動しても、左リンク１０６及び及び右リンク１１４は平行に傾くから、左ベルクランク１０８の支軸１２３と右ベルクランク１１６の支軸１２４との間隔は変化せず、緩衝器１２５による緩衝作用は発生しない。但し、左右連結部材１２１に対してアンダフレーム７４が傾くから、図３及び図５で説明したように、ナイトハルトダンパ１７１に、揺動した車体フレーム１１を直立に戻す弾性力が発生する。

図１１（ａ），（ｂ）は本発明に係る揺動車両のドライブシャフトの作用を示す作用図である。
（ａ）は内側等速ジョイント１９１と外側等速ジョイント１９２とが直線上に位置する状態を示す。

（ｂ）において、ギヤボックスに対して後輪が上下動すると、内側等速ジョイント１９１に対して外側等速ジョイント１９２が矢印で示すように軸直角方向へ移動するため、ボールスプライン機構１９３のボール２１４・・・が転動しながら筒状部２１３内からスライド軸２１６が距離Ｄだけ退出する。

以上の図１、図３、図７及び図８で説明したように、本発明は第１に、車輪をドライブシャフトを介して駆動する三輪又は四輪の車両において、左ドライブシャフト１４３及び右ドライブシャフト１４４を、一対の内側等速ジョイント１９１及び外側等速ジョイント１９２と、これらの内側等速ジョイント１９１及び外側等速ジョイント１９２のぞれぞれの距離を伸縮可能とするために内側等速ジョイント１９１、外側等速ジョイント１９２間に設けたボールスプライン機構１９３とから構成し、このボールスプライン機構１９３を、外周面に軸方向に延びる複数の軸側スプライン溝としての軸方向溝２２２を設けたスプライン軸２１６と、このスプライン軸２１６の周りを囲うとともに内周面に軸方向に延びる複数の筒側スプライン溝としての軸方向溝２２１を設けた筒状部２１３と、これらの軸方向溝２２２及び軸方向溝２２１のそれぞれに嵌りながら転動可能な複数のボール２１４とから構成したことを特徴とする。

左・右ドライブシャフト１４３，１４４の一対の内側等速ジョイント１９１、外側等速ジョイント１９２間にボールスプライン機構１９３を介在させたので、ドライブシャフトの等速ジョイントにスライド機構を設けるのに比べて、内側等速ジョイント１９１及び外側等速ジョイント１９２の屈曲角を大きくすることができる。従って、後輪１４，１５の上下ストロークを確保しつつ左・右ドライブシャフト１４３，１４４の全長を短くすることができて、後輪１４，１５のトレッドを小さくできるため、車幅を抑えることができ、揺動車両１０の小型化を図ることができる。

また、内側等速ジョイント１９１及び外側等速ジョイント１９２の屈曲角が大きいために、ダブルウイッシュボーン式サスペンション４２の設計自由度を増すことができる。
更に、一対の内側等速ジョイント１９１及び外側等速ジョイント１９２を同一のものにするとともに、ボールスプライン機構１９３として市販のものを利用すれば、左・右ドライブシャフト１４３，１４４のコストを抑えることができる。

本発明は第２に、左・右ドライブシャフト１４３，１４４を、車輪として後輪１４，１５を支持するダブルウイッシュボーン式サスペンション４２に対して車体フレーム１１が左右に揺動する揺動三輪車に取付けるようにしたことを特徴とする。

車輪として後輪１４，１５を支持するダブルウイッシュボーン式サスペンション４２に対して車体フレーム１１が左右に揺動する揺動車両１０としての揺動三輪車に取付けるようにしたので、左・右ドライブシャフト１４３，１４４の屈曲角を大きくできるために、揺動三輪車の後輪１４，１５の上下ストロークを確保しつつ左・右ドライブシャフト１４３，１４４の全長を短縮することができ、ひいては左右の後輪１４，１５のトレッドを短くすることができる。 従って、小型の揺動三輪車に上記の左・右ドライブシャフト１４３，１４４を適用することにより、車幅を小さくすることができ、揺動三輪車の小型化を図ることができる。

また、設計自由度が高いダブルウイッシュボーン式サスペンション４２と上記の左・右ドライブシャフト１４３，１４４との組み合わせによって、揺動三輪車の乗り心地、走行性をより一層向上させることができる。

本発明は第３に、揺動車両１０としての揺動三輪車を、エンジン３７を車体フレーム１１にラバーマウントした車両としたことを特徴とする。
揺動三輪車を、エンジン３７を車体フレーム１１にラバーマウントした車両としたので、エンジン３７から車体フレーム１１へ振動が伝わるのを防止することができ、また、エンジン３７の変位を左・右ドライブシャフト１４３，１４４で吸収することができる。

図１２（ａ），（ｂ）は本発明に係る揺動車両のドライブシャフトの別実施形態を示す断面図（一部側面図）であり、図８に示した実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
（ａ）において、左ドライブシャフト２３０は、ギヤボックス４１（図７参照）側に連結した内側等速ジョイント２３２と、後輪１４（図７参照）側に連結した外側等速ジョイント２３７と、これらの内側等速ジョイント２３１及び外側等速ジョイント２３７のそれぞれの間に介在させたボールスプライン機構２３１とからなる。

ボールスプライン機構２３１は、内側等速ジョイント２３２を構成する内側シャフト２３３の一端部に一体成形した外筒としての筒状部２３４と、この筒状部２３４内にボール２３６・・・を介して軸方向移動可能に挿入するとともに外側等速ジョイント２３７を構成する外側シャフト２３８の一端部に一体成形したスプライン軸２４１と、筒状部２３４、スプライン軸２４１間をシールするために筒状部２３４の開口部に設けたシール部材２１７とからなる。

筒状部２３４は、ループ状で且つスプライン軸２４１側を開口させた軌道穴２４３・・・を備え、各軌道穴２４３にボール２３６・・・を連続的に並べたものであり、軌道穴２４３の開口側のボール２３６・・・がスプライン軸２４１と接しながら転がることで、ボール２３６・・・は軌道穴２４３内を循環するとともに筒状部２３４に対してスプライン軸２４１が軸方向移動する。

（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図であり、ボールスプライン機構２３１は、スプライン軸２４１の外面にボール２３６・・・を移動させるために軸方向に軸側スプライン溝としての軸方向溝２４５・・・を形成したものであり、スプライン軸２４１に接するボール２３６・・・は、軌道穴２４３と軸方向溝２４５との両方に嵌る。

従って、（ａ），（ｂ）において、ボールスプライン機構２３１によって、内側シャフト２３３に対して、外側シャフト２３８は相対回転せずに軸方向にスライドする。

図１３は本発明に係る揺動車両の別実施形態を示す背面図であり、図３に示した実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
揺動車両２５０は、車体フレーム１１にダブルウイッシュボーン式サスペンション２５１を介して電動式の駆動輪２５３，２５４を取付けたものである。

ダブルウイッシュボーン式サスペンション２５１は、車体フレーム１１に設けた上部支軸２５６に左アッパアーム２５７及び右アッパアーム２５８をスイング自在に取付け、同じく車体フレーム１１に設けた下部支軸２６１に左ロアアーム２６２及び右ロアアーム２６３をスイング自在に取付け、これらの左アッパアーム２５７及び左ロアアーム２６２のそれぞれの先端に支軸２６５，２６６を介して左ホイール基部２６７を取付け、右アッパアーム２５８及び右ロアアーム２６３のそれぞれの先端に支軸２７１，２７２を介して右ホイール基部２７３を取付けたものである。

また、ダブルウイッシュボーン式サスペンション２５１は、駆動輪２５３，２５４から車体フレーム１１に衝撃が伝わるのを防止する緩衝機構２７５を付設したものである。

緩衝機構２７５は、左ロアアーム２６２の上部に設けた左ブラケット１０３，１０４に支軸１０５を介してスイング自在に取付けるとともに上方へ延ばしたほぼ直線状の左リンク２７６と、この左リンク２７６の上端に支軸１０７を介してスイング自在に連結した左ベルクランク１０８と、右ロアアーム２６３の上部に設けた右ブラケット１１１，２７７に支軸１１３を介してスイング自在に取付けるとともに上方へ延ばしたほぼ直線状の右リンク２７８と、この右リンク２７８の上端に支軸１１５を介してスイング自在に取付けた右ベルクランク１１６と、これらの左ベルクランク１０８及び右ベルクランク１１６をそれぞれ支軸１１７，１１８を介して連結するために車体フレーム１１の後部に支軸１１９を介してスイング自在に取付けた左右連結部材１２１と、左ベルクランク１０８に設けた支軸１２３、右ベルクランク１１６に設けた支軸１２４間に渡した緩衝器１２５とからなる。

図１４は本発明に係る揺動車両の別実施形態の駆動輪取付部を示す断面図であり、左ホイール基部２６７に駆動輪２５３を取付けたことを示す。なお、右ホイール基部２７３及び駆動輪２５４については、左ホイール基部２６７及び駆動輪２５３と同一構造であり、詳細説明は省略する。
左ホイール基部２６７は、電動モータ２８１を構成するステータ２８２と、ドラムブレーキ装置２８４を構成するブレーキシュー支持ピン２８５及びブレーキシュー駆動軸２８６と、スタッドボルトからなる駆動輪２５３の車軸２８８とを取付けた部材である。なお、２９１，２９１は左アッパアーム２５７（図１３参照）及び左ロアアーム２６２（図１３参照）を取付ける取付穴、２９２は周方向に連続して形成した泥よけである。

ステータ２８２は、左ホイール基部２６７に複数のボルト２９３で取付けた部品であり、磁心２８２ａ・・・と、これらの磁心２８２ａ・・・に巻いたコイル２８２ｂ・・・とからなる。
ブレーキシュー支持ピン２８５は、図示せぬ２個の円弧状としたブレーキシューのスイング軸となる部品である。

ブレーキシュー駆動軸２８６は、一端にカム２９４を備え、他端にレバー部材２９５を取付けた部品であり、例えば、ブレーキレバー、あるいはブレーキペダルを作動させることによりワイヤを介してレバー部材２９５の端部２９６に回転力を与え、ブレーキシュー駆動軸２８６を介してカム２９４を回転させ、このカム２９４によって前述のブレーキシューを径外方に移動させて、後述するブレーキドラムに押し当て、駆動輪２５３を制動させる。なお、２９７は制動させるためにブレーキシュー駆動軸２８６を回転させる方向に対して反対側の方向に弾性力を発生させて回転したブレーキシュー駆動軸２８６を元の回転位置に戻すリターンスプリングである。

駆動輪２５３は、車軸２８８にベアリング３０１，３０１を介して回転自在に取付けたホイール３０２と、このホイール３０２に装着したタイヤ３０３とからなり、ホイール３０２のリム部３０５の径方向内側に電動モータ２８１を構成するロータ３０６を取付け、ホイール３０２のハブ部３０７の径外方にドラムブレーキ装置２８４を構成するブレーキドラム３０８を一体成形したものである。なお、３０９はホイール３０２にロータ３０６を固定するための止め輪である。

ロータ３０６は、永久磁石３１１・・・と、これらの永久磁石３１１・・・を保持する磁石保持部３１２とからなる。
上記したステータ２８２のコイル２８２ｂに図示せぬ電源から電力を供給すれば、ロータ３０６が回転し、駆動輪２５３が回転する。

ここで、３１５はベアリング３０１，３０１間を一定距離に保つために車軸２８８に嵌めた第１カラー、３１６は一方のベアリング３０１に当てるために車軸２８８に嵌めた第２カラー、３１７はハブ部３０７の端部と第２カラー３１６との間に設けたシール部材、３１８は車軸２８８に駆動輪２５３を取付けるために車軸２８８の先端にねじ込んだホイールナットである。

尚、本発明の実施形態では、図８に示したように、ボールスプライン機構１９３にシール部材２１７を使用したが、これに限らず、筒状部２１３の外面と外側シャフト２１１とにラバーブーツの各端部を固定して、ボールスプライン機構１９３のシールを行ってもよい。
また、揺動車両としては、左右の前輪及び左右の後輪のそれぞれを例えばダブルウイッシュボーン式サスペンションで支持した揺動四輪車でもよい。

本発明は、揺動車両に好適である。

本発明に係る揺動車両の側面図である。 本発明に係る揺動車両の車体フレーム及び後輪用サスペンションを示す平面図である。 本発明に係る揺動車両の背面図である。 本発明に係る揺動車両の車体フレーム、後輪用サスペンション及びドライブシャフトを示す斜視図である。 本発明に係る揺動車両の車体フレーム後部を示す要部側面図である。 本発明に係る後輪用サスペンションを示す平面図である。 本発明に係る揺動車両のドライブシャフトを示す平面図である。 本発明に係る揺動車両の左ドライブシャフトの断面図である。 本発明に係る揺動車両の作用を示す第１背面図である。 本発明に係る揺動車両の作用を示す第２背面図である。 本発明に係る揺動車両のドライブシャフトの作用を示す作用図である。 本発明に係る揺動車両のドライブシャフトの別実施形態を示す断面図である。 本発明に係る揺動車両の別実施形態を示す背面図である。 本発明に係る揺動車両の別実施形態の駆動輪取付部を示す断面図である。 従来の揺動車両用ドライブシャフトの断面図である。

符号の説明

１０…揺動車両、１１…車体フレーム、１４，１５…車輪（後輪）、３７…エンジン、４１…駆動ケース（ギヤボックス）、４２…ダブルウイッシュボーン式サスペンション、９１，９２…サスペンションアーム（左側サスペンションアーム、右側サスペンションアーム）、１４３，１４４，２３０…ドライブシャフト（左ドライブシャフト、右ドライブシャフト、左ドライブシャフト）、１９１，２３２…内側等速ジョイント、１９２，２３７…外側等速ジョイント、１９３，２３１…ボールスプライン機構、２０３…車軸（軸部）、２１３，２３４…外筒（筒状部）、２１４，２３６…ボール、２１６，２４１…スプライン軸（スライド軸）、２２１…筒側スプライン軸（軸方向溝）、２２２，２４５…軸側スプライン溝（軸方向溝）。

Claims (5)

1. 車輪がドライブシャフトを介して駆動され、サスペンションアームに対して駆動ケースが車体フレームと一緒に左右に揺動する三輪又は四輪の揺動車両において、
   前記ドライブシャフトは、前記駆動ケースから左右に一対延ばされ、
   前記ドライブシャフトの各々は、
   一対の等速ジョイントと、
   これらの等速ジョイントの距離を伸縮可能とするために等速ジョイント間に設けたボールスプライン機構とからなり、
   このボールスプライン機構は、
   外周面に軸方向に延びる複数の軸側スプライン溝を設けたスプライン軸と、
   このスプライン軸の周りを囲うとともに内周面に軸方向に延びる複数の筒側スプライン溝を設けた外筒と、
   これらの軸側スプライン溝及び筒側スプライン溝のそれぞれに嵌りながら転動可能な複数のボールとから構成され、
   前記左右一対のドライブシャフトの各々の前記ボールスプライン機構は、相互で、前後位置をずらして配置されることを特徴とする揺動車両。
2. 前記２つのボールスプライン機構は、前記車輪の車軸を挟むように配置されていることを特徴とする請求項１記載の揺動車両。
3. 前記２つのボールスプライン機構は、前記車輪の車軸方向に対して同一方向に傾斜していることを特徴とする請求項１記載の揺動車両。
4. 前記ドライブシャフトは、前記車輪として後輪を支持するダブルウイッシュボーン式サスペンションに対して車体フレームが左右に揺動する揺動三輪車に取付けるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の揺動車両。
5. 前記揺動三輪車は、エンジンを前記車体フレームにラバーマウントした車両であることを特徴とする請求項４記載の揺動車両。

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