JP4676294B2 - 動力伝達構造 - Google Patents

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Description

本願は、独立懸架装置等における動力伝達構造に係り、特に左右のジョイントを構成する外輪の有利な支持構造に関する。
独立懸架装置における左右のジョイントを構成する外輪の支持構造として、ファイナルケースに圧入したベアリングにて筒部材を軸受けし、この筒部材の両端側から各外輪に設けたジョイント部シャフトを挿入してそれぞれをスプライン結合するおのがある。
特開昭63−90486
外輪上に駆動手段を備えると、駆動力を効率よく外輪に伝えることができるが、ジョイントに大きな力が働くためベアリングによる支持が必要となる。
上記公知構造においてはこのベアリングをファイナルケースへ直接圧入しているが、組付けに手間を要し、メンテナンス時にはファイナルケースを分解しなければならず、そのための工数がかかった。そこで本願は組付並びにメンテナンスを容易にすることを目的にする。
上記課題を解決するため本願の動力伝達構造に係る請求項1の発明は、車体フレームに支持された伝動系のファイナルケースと、車体フレームの左右へサスペンションアームを介して支持された左右の駆動輪とを備え、
前記ファイナルケースは、エンジンの駆動力を左右の車軸へ伝達するための左右のジョイントを備えた動力伝達構造において、
前記左右のジョイントはそれぞれ外輪を備え、一方の外輪は前記ファイナルケースのベアリングで軸受けされるとともに、
他方の外輪は前記ファイナルケースへ着脱自在の別体ホルダに設けられたベアリングにて
軸受けされ
前記左右の外輪のうち、一方に被動スプロケット、他方にブレーキディスクが設けられるとともに、
前記被動スプロケットには、前記外輪へ取付けられた状態で、前記別体ホルダを前記ファイナルケースへ着脱する締結部を露出する作業空間を設けたことを特徴とする。
請求項2の発明は上記請求項1において、前記別体ホルダは、一体に設けられた取付部にて、前記ファイナルケースへボルトで着脱自在に取付けられることを特徴とする。
請求項の発明は、前記被動スプロケットの前記作業空間が花びら状抜き穴であり、この花びら状抜き穴の花弁相当部の数と、前記別体ホルダの前記ファイナルケースに対する締結部の数を一致させ、かつこの締結部を前記花弁部よりも小さくしたことを特徴とする。
請求項1の発明によれば、左右のジョイントにおける外輪の軸受け部を分離し、一方をファイナルケースと一体化するとともに、他方を別体ホルダとしたので、予め左右の外輪を別々に小組してから、別体ホルダをファイナルケースへ取付れば容易に組立でき、量産性に優れたものとなる。また、別体ホルダを取り外せば、左右の外輪が分解されるから、メンテナンス性も向上する。
しかも、左右の外輪のうち、一方に被動スプロケット、他方にブレーキディスクを設け、被動スプロケットには、外輪へ取付けられた状態で、別体ホルダを前記ファイナルケースへ着脱する取付部を露出する作業空間を設けたので、被動スプロケットを取付たままの状態で、作業空間を通して別体ホルダの着脱を容易におこなうことができ、量産性並びにメンテナンス性が向上する。
請求項2の発明によれば、別体ホルダをその取付部において、ファイナルケースへボルトで着脱自在に取付けることができるので、組み付け性がよく、量産性に優れたものになる。
請求項の発明によれば、被動スプロケットに設けた花びら状抜き穴の花弁相当部の数と、別体ホルダの締結部の数を一致させ、かつこの締結部を花弁部よりも小さくしたので、被動スプロケットを外輪へ取付けたままで、別体ホルダを着脱することができる。
以下、この発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ使用状態の車両を基準とする。
図1は実施例に係る4輪バギー車の要部における左側面図である。この4輪バギー車は鞍乗り型の不整地走行用車両であり、車体フレーム1の前後に、比較的大径の低圧バルーンタイヤである左右一対の前輪2及び後輪3を備える。
車体フレーム1の略中央位置には、前傾シリンダ4を備えたエンジン5が搭載される。エンジン5の下部を構成するクランクケース6は変速機ケースを兼ねており、このクランクケース6の後部に設けられた駆動スプロケット7と後輪側の被動スプロケット8との間にチェーン9を巻き掛けて、後輪3をチェーン駆動するようになっている。後輪3はダブルウイッシュボーン形式で車体後部へ懸架されている。
シリンダヘッドの前部には排気管15の基端部が接続され、この排気管15はシリンダ4の側方を通って車体後部に配設されたマフラー16へ接続されている。図中の符号11はエアクリーナ、12はバッテリ、13は燃料タンク、17はシートである。
車体フレーム1は、上下に略平行して前後へ延びるアッパーフレーム20及びロアーフレーム21と、アッパーフレーム20の前部を折り曲げて前方斜め下がりに配置されたフロントダウンフレーム22と、アッパーフレーム20の後部を折り曲げて後方斜め下がりにエンジン5の後方を通して配置されるリヤダウンフレーム23を備え、これらは側面視で閉ループ状に連続させる。
ロアーフレーム21の後部は、リヤダウンフレーム23の下端部近傍にて折り曲げられて斜め上がりに後方へ延びるリヤフレーム24をなし、その後端部は、アッパーフレーム20の後端部とリヤダウンフレーム23の接続部近傍から略水平に後方へ延びるシートレール25の前後方向中間部と連結される。
シートレール25の後部は、リヤフレーム24の上端部が連結する部分からさらに後方へ延びてから斜め下方へ曲がるオーバーハング部26をなし、下アーム支持パイプ27の後端と上下パイプ28を介して連結している。下アーム支持パイプ27はロアーフレーム21の後部とリヤフレーム24との屈曲部近傍から後方へ延出し、さらに後端部が上方へ折れ曲がって上下パイプ28へ接続する。
上下パイプ28とオーバーハング部26の連結部と、リヤフレーム24の上下方向中間部との間に上アーム支持パイプ29が連結され、下アーム支持パイプ27の上方を略平行に配設される。上アーム支持パイプ29と下アーム支持パイプ27は、ダブルウィッシュボーン形式の後輪懸架装置用のアーム部材を支持し、このためのステー27a,27bが下アーム支持パイプ27に、ステー29a,29bが上アーム支持パイプ29にそれぞれ設けられている。
下アーム支持パイプ27と上アーム支持パイプ29の間には伝動系を構成するファイナルケース30が支持されている。ファイナルケース30からは後輪車軸31が左右へ延出し、先端を後輪3へ接続している。32は後輪サスペンションのリヤクッションである。
図2は車体フレーム1の平面図である。前輪2はダブルウィッシュボーン形式の前輪サスペンションを備える。33は前輪サスペンションのアッパーアーム、2aは前輪車軸である。31は後輪車軸、34は後輪サスペンションのアッパーアームである。これらはいずれも模式的に示してある。また、アッパーアーム33及び34は、ダブルウィッシュボーン形式サスペンションに設けられる上下のサスペンションアームのうちの上側のものであり、下側のロアーアームは図示省略してある。前後の前輪2,後輪3は車体の左右にてそれぞれ独立懸架されている。
図1について説明した上記車体フレーム1の側面視における構成は、車体中心Cを挟んで左右一対で設けられ、左右部分は複数のクロス部材で連結され、全体が一体化される。車体フレーム1を構成する部材は鋼管等からなる。36はハンドル、37はステップ、38は左右のオーバーハング部26の下端部間を連結するクロスパイプ、39はキャリーパイプである。
図3は車体フレーム後部の拡大側面図である。ファイナルケース30は、左右の上アーム支持パイプ29及び下アーム支持パイプ27の間に配置される。ファイナルケース30の前側上部には前側取付アーム40が斜め上方へ延出し、その先端ボス41に形成された長穴内へ通された支持軸42により、上アーム支持パイプ29の前端部に設けられたブラケット43へ支持され、支持位置を前後方向へ移動調整が可能になっている。
ファイナルケース30の左側面には、後述する左側ジョイントの外輪を軸受けするベアリング65を保持する別体ホルダ63が取付ボス64にてボルト46により着脱自在に取付けられている。取付ボス64は別体ホルダ63の外周部へ突出され、かつ本実施例では正5角形の各頂点をなすように、周方向へ等間隔で設けられている。ファイナルケース30にも取付ボス64と重なるように取付ボスが設けられている。
ファイナルケース30の中央部には、別体ホルダ63よりも小径のベアリングホルダ44が同軸で設けられ、別体ホルダ63の内周側に見えている。ベアリングホルダ44に支持されたベアリング83は右ジョイントのジョイント部シャフト82を軸受けする。ジョイント部シャフト82は筒状をなしその内側には、左側ジョイントの棒状をなすジョイント部シャフト75が嵌合している。
ファイナルケース30の後部にはベアリングホルダ44から外方へ突出する後側取付アーム47が形成され、その先端は支持軸48にてカム式アジャスター49に連結されている。カム式アジャスター49はステー49aを介して上下パイプ28に回動自在に支持されており、回動することにより支持軸48の位置を前後方向へ移動調節し、チェーン9の張りを変えるチェーンアジャスターとして機能する。
符号50は被動スプロケット8とほぼ同径をなして重なり、ファイナルケース30の右側へ同軸支持されるブレーキディスクであり、ブレーキキャリパ51にて制動される。被動スプロケット8とブレーキディスク50は、サスペンションアームの支持部の一部であるステー27b及び29bが側面視で外側からオーバーラップして、これらの被動スプロケット8及びブレーキディスク50を部分的に覆っている。
符号53はリヤフレーム24に設けられたブラケットであり、ここでスタビライザー52の前端を支持している。54はキャリヤの支持ブラケット、55はリヤクッション32の上端を支持するブラケットであり、シートレール25とオーバーハング部26の境界部に設けられている。
図4は、被動スプロケット8とファイナルケース30の関係を示す図である。被動スプロケット8は略ドーナツ状をなすが、その内周部は周方向へ等間隔で径方向外方へ湾曲する略半円弧状の切り欠き60が形成され、内周側の空間は、全体として略花びら状の外観をなす。
切り欠き60の個数は取付ボス64と同数であり、かつ同じ間隔で形成される。本実施例では正5角形の各頂点部に相当する位置に形成される。また、切り欠き60の大きさは取付ボス64より大きく、側面視で取付ボス64全体が切り欠き60の内側へ収まり、切り欠き60の底部と取付ボス64の頂部との間に間隙dを形成するように設定され、切り欠き60を通してボルト46の着脱が可能になっている。
隣り合う切り欠き60間は中心側へ張り出す取付部61をなし、被動スプロケット8はここで後述する左側ジョイントに設けられた取付フランジへ、ボルト62等にて着脱自在に取付けられる。
切り欠き60及び取付部61が、図示の例では各5個づつ周方向へ交互に連続して形成され、全体として略花びら状をなす開口部が被動スプロケット8の内周部分に形成される。この切り欠き60及び取付部61によって構成される開口部を花びら状抜き穴と称することとする。この場合は、切り欠き60が花弁部に相当し、5個の切り欠き60により5弁の略花びら状をなす。
各取付部61の内周部は被動スプロケット8の同心円上にあり、この同心円は花びら状抜き穴の最小径部をなし、図示の側面視でこの同心円の内側に別体ホルダ63の全体が入り込んでいる。花弁部(切り欠き60)の数と、別体ホルダ63の締結部をなす取付ボス64の数が各5個と一致し、かつ取付ボス64は切り欠き60より小さく形成され、切り欠き60の内側へ収容されている。
図5は主として左側の後輪サスペンション構造を車体後方から一部破断して示す図である。ファイナルケース30は左側に別体ホルダ63を介して左側ジョイント70を回転自在に支持する。左側ジョイント70の外周部に形成された取付フランジ72には被動スプロケット8がボルト62及びナット73にて取付けられている。
ファイナルケース30の右側には右側ジョイント80が回転自在に支持され、その外周に後述する外輪81と一体回転するフランジ部材56のフランジ57にブレーキディスク50が取付けられている。右側ジョイント80及びブレーキディスク50は、左側ジョイント70及び被動スプロケット8と同軸に配置される。
左側ジョイント70の外輪71には後輪車軸31の一端に形成された内輪31aが嵌合し、左側ジョイント70と一体回転するとともに、左側ジョイント70に対して揺動自在になっている。後輪車軸31は左側ジョイント70から斜め下がりに外側方へ延び、その先端は内輪31bをなして、後輪側ジョイント90へ連結している。
後輪側ジョイント90は内輪31bを収容するカップ状の外輪91の中心から外方へ突出するハブシャフト92がハブ93の中心を貫通してスプライン結合するとともに、突出端がナット94でハブ93と一体回転するように固定される。ハブ93の外周部は後輪3のリム部3aとボルト95により一体化されている。
ハブ93の中心部に形成されたボス部93aには内側にハブシャフト92が貫通するとともに、外周部はベアリング96を介してナックル97が支持されている。ナックル97の上下には車体内方へ延出する上ナックルアーム98及び下ナックルアーム99が一体に設けられている。
後輪車軸31の上下には、それぞれ略V字状をなすアッパーアーム34及びロアーアーム35が略平行に設けられている。アッパーアーム34は車体内方側の一端部34aを上アーム支持パイプ29のステー29a,29b(図3)へ揺動自在に支持され、車体外方側の他端部34bは上ナックルアーム98へ軸着される。
ロアーアーム35は車体内方側の一端部35aを下アーム支持パイプ27のステー27a,27b(図3)へ揺動自在に支持され、中間部には取付部35bが設けられ、ここで、リヤクッション32の下端部を軸着するとともに、車体外方側の他端部35cは下ナックルアーム99と軸着される。
これにより、後輪3は後輪車軸31により駆動されるとともに、一端部34a及び35aの軸支点を中心に、自由に上下動可能になっている。このとき、ナックル97並びにアッパーアーム34及びロアーアーム35は平行四辺形リンク機構をなすため後輪3は平行に上下動する。
車体右側における後輪車軸31及び後輪3との関係並びにアッパーアーム34及びロアーアーム35の構造は車体左側と同様であるため、詳細な図示及び説明を省略する。これにより、左右の後輪3は車体フレームの左右へ独立懸架されることになる。
図6は、ファイナルケース30における左側ジョイント70及び右側ジョイント80の後輪車軸31に沿った断面構造を示す。ファイナルケース30のベアリングホルダ44には、外周部に等間隔でボス45が設けられ、ここに別体ホルダ63のボス部64が重なり、ボルト46で側方より取付けられている。
別体ホルダ63は左側ジョイント70のベアリング65を支持するための部材であり、別体ホルダ63の内周側にベアリング65を介して左側ジョイント70の軸受部74が嵌合軸受けされる。ベアリング65は軸受部74上に位置してクリップ65a及び65bにてスラスト方向を位置決めされる。軸受部74から連続して外側方へ突出する外輪71の内周面にはセレーション溝71aが形成され、ここに内輪31aのボール31cが嵌合する。ボール31cはゲージ31dで整列される。このジョイント構造は公知の等速ジョイントをなす。
外輪71の外周部に径方向外方へ突出形成された取付フランジ72には、被動スプロケット8が車体内側より重ねられて、ボルト62及びナット73で締結一体化されている。被動スプロケット8はチェーン9と噛み合うため、外輪71は、ファイナルケース30に取付けられた別体ホルダ63に対してベアリング65を介してチェーン9駆動により回転自在となる。
外輪71の軸心部には中実丸棒状をなし外表面にスプラインを形成したジョイント部シャフト75が車体内方へ一体に突出し、外輪81から一体に延び内周面にスプライン溝が形成された筒状のジョイント部シャフト82の軸穴内へ嵌合し、スプライン結合により一体回転可能に結合する。ジョイント部シャフト75は中実丸棒状であるから雄形であり、ジョイント部シャフト82は筒状であるから雌形をなし、両ジョイント部シャフト75及び82は、雌雄結合により直接結合する。82aはジョイント部シャフト82の軸穴端部へ嵌合されるキャップである。
ファイナルケース30のベアリングホルダ44は、内周側にベアリング83が嵌合され、このベアリング83によりジョイント部シャフト82の外周面を軸受けする。このため外輪71と81はベアリング65及び83により軸受けされてチェーン9により回転駆動される。ベアリング83はベアリングホルダ44に設けられた位置決め部で位置決めされ、サークリップ83aによって抜け止めされている。
ジョイント部シャフト82の外周にはスプラインが設けられ、ここにフランジ部材56の基部がスプライン結合され、外輪81の段部とベアリング83の間に外嵌され、ベアリング83で外輪81が位置決めされる。ジョイント部シャフト82の外周には雄ネジが切ってあり、ここにナット59が締結され、このナット59を締め上げることにより、外輪81とベアリング83の位置決め及び固定を行う。
フランジ部材56の径方向外周へ延出するフランジ部57の先端にはボス57aが設けられ、ここにブレーキディスク50の内周部がボルト58にて車体内側より着脱自在に固定される。ブレーキディスク50はファイナルケース30を挟んで被動スプロケット8と左右に分離して同軸配置される。また被動スプロケット8は左側ジョイント70に支持され、ブレーキディスク50は右側ジョイント80に支持されるので、それぞれ別部材に支持されることになる。
被動スプロケット8及びブレーキディスク50は、アッパーアームの一端34a及びロアーアームの一端35aの各内側に位置する。これらの一端34a及び35aはそれぞれアッパーアーム及びロアーアームの各車体フレーム側軸支点であるから、車体フレームの車幅方向位置を示すものでもあり、被動スプロケット8及びブレーキディスク50は車体フレームの内側に配置されることになる。このため、被動スプロケット8及びブレーキディスク50に対して車体フレームはガード部材として機能する。
後輪車軸31のジョイント角度θは、水平線L1と輪車軸の軸線L2とのなす角であり、左右の後輪3、3間の距離であるホイールトレッドが一定であれば、線L1とL2の交点をジョイント中心Pとしたとき、左右のジョイント中心P、P間の距離が小さいほどジョイント角度θが小さくなる。
次に、本実施例の作用を説明する。エンジン5の駆動スプロケット7によりチェーン9を介して被動スプロケット8を回転駆動すると、被動スプロケット8はファイナルケース30へ取付けられている別体ホルダ63に対してベアリング65を介して外輪71を回転駆動し、外輪71の内側へ一体回転可能に噛み合う左側の後輪車軸31を回転駆動する。
同時に、左側ジョイント70の雄形をなすジョイント部シャフト75が、右側ジョイント80の雌形をなすジョイント部シャフト82へ嵌合してスプライン結合し、かつジョイント部シャフト82はファイナルケース30に設けられたベアリングホルダ44のベアリング83により回転自在に支持されているため、左右の外輪71と81は一体に回転駆動され、左右の後輪車軸31をそれぞれ等速回転させる。
このように、外輪71及び81同士を、ジョイント部シャフト75及び82で直接取り付けることにより、従来のような筒部材の介在を不要にするので、部品点数も削減できる。また、ジョイント中心P、P間の左右幅を小さくすることができる。そのうえジョイント中心Pを車体フレームよりも内側に配置したので、ジョイント中心P−P間の左右幅をさらに小さくすることができる。
このため、ホイールトレッドが一定であれば、ジョイント中心P、P間の左右幅を小さくできる分だけ、ジョイント角度θを小さくでき、十分なホイールストロークを確保できる。
また、このサスペンション装置を組立てるのは、予め左側ジョイント70及び右側ジョイント80側を別々に組み立てる。すなわち左側ジョイント70は軸受け部74を別体ホルダ63におけるベアリング65の内側へ嵌合して小組する。同様に右側ジョイント80は、予めフランジ部材56を外嵌したジョイント部シャフト82をベアリングホルダ44におけるベアリング83内側へ挿入して、先端を固定部材59で固定することにより小組する。
次に、左側ジョイント70のジョイント部シャフト75を、ジョイント部シャフト82の軸穴へ嵌合してスプライン結合し、さらにファイナルケース30の取付ボス45と別体ホルダ63の取付ボス64を重ね、ボルト46で締結すれば、ファイナルケース30部分を組立できる。このとき左右のジョイント部シャフト75及び82を雌雄に形成し、これらの嵌合により左右の外輪71及び81を結合したので、組み付けが簡単になり、かつ左右の外輪71及び81を確実に結合することができる。したがって、量産性に優れたものとなる。また、別体ホルダ63を取り外せば、左右の外輪が分解されるから、メンテナンス性も向上する。しかも、別体ホルダ63をファイナルケース30へボルト46で着脱自在に取付けることができるので、組み付け性がよく、量産性に優れたものになる。
また、被動スプロケット8に切り欠き60を花びら状に設け、切り欠き60の数を取付ボス64と同数とし、かつ取付ボス64より大きく形成したので、外輪71に被動スプロケット8を取付けた状態のままで、ボルト46により別体ホルダ63の取付ボス64をファイナルケース30の取付ボス45へ着脱できるので、別体ホルダ63の着脱作業が容易になり、量産性並びにメンテナンス性が向上する。
なお、本願発明は上記実施例に限定されず種々に変更可能であり、例えば、切り欠き60は必ずしも花びら状のものではなく、種々な形状の切り欠き、凹部、穴等、要は締結工具を用いて着脱作業をスムーズにできる程度の作業空間を形成できればよい。
実施例に係るバギー車の要部側面図 同上平面図 車体後部の拡大側面図 別体ホルダと被動スプロケットの関係を示す図 後輪サスペンション構造を車体後方から示す図 ファイナルケース及びジョイントの横断面図
符号の説明
1:車体フレーム、3:後輪、8:被動スプロケット、9:チェーン、30:ファイナルケース、31:後輪車軸、44:ベアリングホルダ、45:取付ボス、46:ボルト、50:ブレーキディスク、60:切り欠き(作業空間)、63:別体ホルダ、64:取付ボス、65:ベアリング、70:左側ジョイント、71:外輪、75:雄形のジョイント部シャフト、80:右側ジョイント、81:外輪、82:雌形のジョイント部シャフト、83:ベアリング

Claims (3)

  1. 車体フレーム(1)に支持された伝動系のファイナルケース(30)と、車体フレームの左右へサスペンションアームを介して支持された左右の駆動輪(3)とを備え、
    前記ファイナルケース(30)は、エンジン(5)の駆動力を左右の車軸(31)へ伝達するための左右のジョイント(70,80)を備えた動力伝達構造において、
    前記左右のジョイント(70,80)はそれぞれ外輪(71,81)を備え、一方の外輪(81)は前記ファイナルケース(30)のベアリング(83)で軸受けされるとともに、
    他方の外輪(71)は前記ファイナルケースへ着脱自在の別体ホルダ(63)に設けられたベアリング(65)にて軸受けされ
    前記左右の外輪のうち、一方(71)に被動スプロケット(8)、他方(81)にブレーキディスク(50)が設けられるとともに、
    前記被動スプロケット(8)には、前記外輪(71)へ取付けられた状態で、前記別体ホルダ(63)を前記ファイナルケース(30)へ着脱する締結部(64)を露出する作業空間(60)を設けたことを特徴とする動力伝達構造。
  2. 前記別体ホルダ(63)は、一体に設けられた取付部(64)において、前記ファイナルケース(30)へボルト(46)で着脱自在に取付けられることを特徴とする請求項1に記載した動力伝達構造。
  3. 前記被動スプロケット(8)の前記作業空間(60)が花びら状抜き穴であり、この花びら状抜き穴の花弁相当部の数と、前記別体ホルダ(63)の前記ファイナルケース(30)に対する締結部(64)の数を一致させ、かつこの締結部(64)を前記花弁部よりも小さくしたことを特徴とする請求項に記載した動力伝達構造。
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