JP6587290B2 - 駆動軸の支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、駆動軸の支持構造に係り、特に、後輪の駆動軸に対してスプロケットやホイールハブ等を締め付け固定するための駆動軸の支持構造に関する。

従来から、自動二輪車等の鞍乗型車両において、車体フレームに対して上下揺動自在に軸支されるスイングアームの後端に、駆動輪としての後輪を回転自在に軸支するようにした構成が知られている。

特許文献１には、後輪の車軸を支持するアーム部分を１本のみとした、いわゆる片持ちスイングアームにおいて、車軸両端部の外周に設けられた雌ねじに螺合する大径ナットを用いて、ドリブンスプロケットや後輪のホイールハブを所定位置に締め付け固定するようにした構成が開示されている。

国際公開２０１５／０９２８３４号公報

特許文献１のようなナットを用いた駆動軸の支持構造では、ドリブンスプロケットや後輪から伝達される駆動力が繰り返し入力されてナットが緩むことを防ぐため、ねじ部分を長くして締結力を高めたり、かしめナットや割ピンを用いた緩み止め対策が施される。しかし、これらの方法では、駆動軸が長くなったり、組み立て工程や部品点数が増加するという課題があった。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、重量増や組み立て工程の増加を防ぎつつ緩み止め効果を高めることができる駆動軸の支持構造を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、車両（１）に設けられる支持部（５３）に回転可能に軸支される駆動軸（７０）に対して、動力源の動力を伝達する動力伝達機構（Ａ）と駆動輪（ＷＲ）とを固定するようにした駆動軸の支持構造において、前記駆動軸（７０）の端部に形成された中空部の内周面に雌ねじ部（７８）が形成されており、前記動力伝達機構（Ａ）が、前記雌ねじ部（７８）に螺合するボルト（６０）を締め付けることによって、前記駆動軸（７０）に固定される点に第１の特徴がある。

また、前記駆動軸（７０）の外周面に形成される小径部（７１）と大径部（７２）との間に段差（７６）が設けられており、前記小径部（７１）側に固定される前記動力伝達機構（Ａ）の軸方向位置が、前記段差（７６）によって規制される点に第２の特徴がある。

また、前記車両（１）が自動二輪車であり、前記自動二輪車（１）のスイングアーム（２０）が、１本のアームで前記駆動軸（７０）を支持する片持ち式とされており、前記支持部（５３）は、前記スイングアーム（２０）の後端部に形成されており、前記支持部（５３）を貫通する駆動軸（７０）の一方側端部に前記ボルト（６０）が螺合されると共に、前記駆動軸（７０）の他方側端部に前記駆動輪（ＷＲ）が固定される点に第３の特徴がある。

また、前記駆動軸（７０）に前記ボルト（６０）を締結して前記動力伝達機構（Ａ）を固定した際に、前記駆動軸（７０）の端部（７０ａ）と前記ボルト（６０）の頭部（６３）との間に隙間（９０）が形成される点に第４の特徴がある。

また、前記動力伝達機構（Ａ）が、前記駆動軸（７０）の端部に配設されるハブダンパケース（２４）を含み、前記ハブダンパケース（２４）が、前記駆動軸（７０）に対して軸受（５０）を介して回転可能に軸支されており、前記ボルト（６０）を前記駆動軸（７０）に螺合した際に、前記ボルト（６０）の雄ねじ部（６２）が、軸方向で前記軸受（５０）に重なる位置まで延出する点に第５の特徴がある。

さらに、前記ボルト（６０）に、軸方向の貫通孔（６１）が形成されている点に第６の特徴がある。

第１の特徴によれば、車両（１）に設けられる支持部（５３）に回転可能に軸支される駆動軸（７０）に対して、動力源の動力を伝達する動力伝達機構（Ａ）と駆動輪（ＷＲ）とを固定するようにした駆動軸の支持構造において、前記駆動軸（７０）の端部に形成された中空部の内周面に雌ねじ部（７８）が形成されており、前記動力伝達機構（Ａ）が、前記雌ねじ部（７８）に螺合するボルト（６０）を締め付けることによって、前記駆動軸（７０）に固定されるので、駆動軸の外周に形成した雌ねじ部にナットを螺合する構成とは異なり、駆動軸の内周面に雌ねじ部が形成されるため、駆動軸の端部の突出量を増やすことなく、雌ねじ部を長くして動力伝達機構の締結力を高めることが可能となる。また、外方に露出するのがボルト頭部となるので、ボルト頭部に所定のデザインを施して外観性を向上させることができる。

第２の特徴によれば、前記駆動軸（７０）の外周面に形成される小径部（７１）と大径部（７２）との間に段差（７６）が設けられており、前記小径部（７１）側に固定される前記動力伝達機構（Ａ）の軸方向位置が、前記段差（７６）によって規制されるので、駆動軸の端部にボルトを締結するのみで、動力伝達機構の位置決めおよび固定が完了することとなり、組立作業性が良好となる。

第３の特徴によれば、前記車両（１）が自動二輪車であり、前記自動二輪車（１）のスイングアーム（２０）が、１本のアームで前記駆動軸（７０）を支持する片持ち式とされており、前記支持部（５３）は、前記スイングアーム（２０）の後端部に形成されており、前記支持部（５３）を貫通する駆動軸（７０）の一方側端部に前記ボルト（６０）が螺合されると共に、前記駆動軸（７０）の他方側端部に前記駆動輪（ＷＲ）が固定されるので、片持ちスイングアームを適用する車両において、動力伝達機構が固定される側の駆動軸の突出量を低減することが可能となる。

第４の特徴によれば、前記駆動軸（７０）に前記ボルト（６０）を締結して前記動力伝達機構（Ａ）を固定した際に、前記駆動軸（７０）の端部（７０ａ）と前記ボルト（６０）の頭部（６３）との間に隙間（９０）が形成されるので、駆動軸の端部とボルトの頭部とが接触していると、駆動軸に対して駆動輪や動力伝達機構から繰り返し入力される外力がボルトを緩める力として作用する可能性があるが、両者の間に所定の隙間を設けることで、駆動軸の端面に外力が伝達されることを防ぐことができる。これにより、ボルトの緩み止め機構を設ける必要がなくなり、部品点数や組み立て工数の低減が可能となる。

第５の特徴によれば、前記動力伝達機構（Ａ）が、前記駆動軸（７０）の端部に配設されるハブダンパケース（２４）を含み、前記ハブダンパケース（２４）が、前記駆動軸（７０）に対して軸受（５０）を介して回転可能に軸支されており、前記ボルト（６０）を前記駆動軸（７０）に螺合した際に、前記ボルト（６０）の雄ねじ部（６２）が、軸方向で前記軸受（５０）に重なる位置まで延出するので、駆動軸の雌ねじ部とボルトの雄ねじ部とが螺合する部分の外周側に軸受が配設されることにより、螺合部の剛性が高められることとなり締結強度を増すことが可能となる。

第６の特徴によれば、前記ボルト（６０）に、軸方向の貫通孔（６１）が形成されているので、ボルトを中空構造として軽量化を図ることができる。また、貫通孔の断面形状を六角レンチ等の締め付け工具が嵌合する所定の形状とすることで、ボルト頭部の外周部を六角ナット形状とする必要がなくなり、ボルト頭部のデザイン自由度を高めることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る駆動軸の支持構造を適用した自動二輪車の左側面図である。 スイングアームの周辺構造を示す図１の一部拡大図である。 スイングアームの周辺構造を示す車体右側面図である。 図２の4−4線断面図である。 図４の一部拡大図である。 図５の一部拡大図である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る駆動軸の支持構造を適用した自動二輪車１の左側面図である。車体フレーム２を構成するメインフレーム３の前端には、不図示のステアリングステムを回転自在に軸支するヘッドパイプ６が固定されている。前輪ＷＦを回転自在に軸支する左右一対のフロントフォーク１１は、ヘッドパイプ６の上下の位置でステアリングステムに固定されるトップブリッジ８およびボトムブリッジ１０によって支持されている。トップブリッジ８の上部には、操向ハンドル７が取り付けられている。

メインフレーム３の後方下部には、ピボット１８を有するピボットプレート１９が連結されている。ピボット１８は、駆動輪としての後輪ＷＲを回転自在に軸支するスイングアーム２０の前端部を揺動自在に軸支している。スイングアーム２０は、ピボット１８の後方の位置でリヤクッション３１を介して車体フレーム２に吊り下げられている。

動力源としてのエンジン１６は、ピボットプレート１９に設けられる複数のエンジンハンガと、ヘッドパイプ６の後方から下方に延出するハンガパイプ１４によって車体フレーム２に支持されている。ハンガパイプ１４の前方には、エンジン冷却水のラジエータ１２が配設されている。エンジン１６の背面には、燃料噴射装置を備えたスロットルボディ５およびエアクリーナボックス２８が配設されている。エンジン１６の前方側の排気ポートに接続される排気管１５は、ピボットプレート１９の下方に配設される膨張室２１に連結されている。エンジン１６の動力は、出力軸２６に固定されるドライブスプロケット１７に巻きかけられるドライブチェーン２２を介して、後輪ＷＲと一体回転するドリブンスプロケット２３に伝達される。ドリブンスプロケット２３はハブダンパケース２４の外周部に固定されており、ハブダンパケース２４はボルト６０によって駆動軸７０に固定されている。スイングアーム２０の後部には、ドライブチェーン２２の上方を覆うチェーンカバー２７が固定されている。

メインフレーム３の上部には、燃料タンク４が配設されている。メインフレーム３に固定されて後方上方に延びるリヤフレーム２９には、シート３０およびシートカウル３２が支持されている。ヘッドパイプ６の前方にはヘッドライト９が取り付けられており、フロントフォーク１１には、前輪ＷＦの上方を覆うフロントフェンダ１３が固定されている。

図２は、スイングアーム２０の周辺構造を示す図１の一部拡大図である。また、図３はスイングアーム２０の周辺構造を示す車体右側面図である。図３では、膨張室２１に連結されて後輪ＷＲの車幅方向右側に位置する消音器を取り外した状態を示している。

スイングアーム２０は、後輪ＷＲを１本の太いアーム部材で支持する、いわゆる片持ち式とされる。片持ち式のスイングアーム２０によれば、後輪ＷＲを２本のアームで両側から支持する両持ち式に比して、後輪ＷＲの一側面が露出して外観性が向上すると共に、後輪ＷＲの着脱が容易となる。

スイングアーム２０の後端には、駆動軸７０を回転自在に軸支する略円筒状の支持部５３が設けられている。そして、支持部５３から車幅方向左側に突出する駆動軸７０の一方側端部に、ドリブンスプロケット２３およびハブダンパケース２４を含む動力伝達機構Ａが固定される。一方、支持部５３から車幅方向右側に突出する駆動軸７０の他方側端部には、ブレーキディスク３８および後輪ＷＲのホイール３４が固定される。ブレーキディスク３８をブレーキパッドで挟んで後輪ＷＲに制動力を発生させるリヤブレーキキャリパ２５は、支持部５３の下部に支持されている。

図２を参照して、円環状のドリブンスプロケット２３は、６組のボルト４５およびナット４６を用いてハブダンパケース２４の外周側に固定されている。ドリブンスプロケット２３の車体前方側には、スプロケット歯を覆うカバー部材３６が配設されている。ドリブンスプロケット２３およびハブダンパケース２４を含む動力伝達機構Ａは、ボルト６０を締め付けることによって駆動軸７０の一方側端部に固定される。

図３を参照して、後輪ＷＲのホイール３４は、駆動軸７０の他方側端部に形成された大径のフランジ（図４参照）に対して５つの袋ナット４０によって固定される。ブレーキディスク３８は、このフランジの車幅方向内側面に対して不図示の締結部材によって固定される。複数のスポーク３５を有するホイール３４の中央部には、貫通孔３７が設けられている。

図４は、図２のIV−IV線断面図である。駆動軸７０は、スイングアーム２０の後端に設けられる支持部５３に回転自在に軸支されている。中空構造とされる駆動軸７０の外周部には、段差７６を介する小径部７１および大径部７２が形成されており、支持部５３の車幅方向左側の第１ボール軸受５１が小径部７１に嵌合すると共に、車幅方向右側のニードルローラ軸受５２が大径部７２に嵌合する。なお、駆動軸７０は中空構造として軽量化が図られており、その内周部には、小径部７１および大径部７２に合わせた、内側小径部７４および内側大径部７５が形成されている。

駆動軸７０の他方側端部（車幅方向右側端部）には、板状のフランジ部７３が形成されており、このフランジ部７３に設けられる貫通孔を通るマウントボルト４１に袋ナット４０を螺合することで、後輪ＷＲのホイール３４が固定される。ブレーキパッド４３，４４によってブレーキディスク３８を挟み込むブレーキキャリパ２５には、油圧ピストン４２が挿嵌されている。

支持部５３まわりの組み立て時において、支持部５３の車幅方向右側から駆動軸７０を挿入していくと、段差７６が第１ボール軸受５１に当接することで駆動軸７０が所定位置に収まる。この状態で、支持部５３から車幅方向左側に突出する駆動軸７０の一方側端部に、動力伝達機構Ａが取り付けられる。

動力伝達機構Ａは、ドリブンスプロケット２３と、ドリブンスプロケット２３を支持すると共にハブダンパ４８を収納するハブダンパケース２４と、ハブダンパケース２４に伝達された動力を駆動軸７０に伝達するハブダンパフランジ４７とを含む。動力伝達機構Ａは、駆動軸７０の端部にボルト６０を締め付けることにより、段差７６を起点として車幅方向右側に寄せられるようにして所定位置に固定される。ボルト６０は、駆動軸７０の一方側端部の内周面に形成された雌ねじ部に対して螺合される。

ハブダンパケース２４は、第２ボール軸受５０によって駆動軸７０に回転自在に軸支される。これに対し、ハブダンパフランジ４７は、駆動軸７０の小径部７１にスプライン嵌合することで回転不能に固定されている。ハブダンパケース２４には、板部材で仕切られた複数の部屋が形成されており、この部屋に収納される複数のハブダンパ４８の間に、ハブダンパフランジ４７から軸方向外側に延びる複数の伝達突起が挿入される。これにより、ドリブンスプロケット２３を介してハブダンパケース２４に入力される動力が、ゴム等からなるハブダンパ４８に挟まれる伝達突起を介してハブダンパフランジ４７に伝達されることとなり、加減速に伴うトルクショックが低減される。

図５は、図４の一部拡大図である。支持部５３の車幅方向左側から挿入される第１ボール軸受５１は、支持部５３に形成される段差に当接して停止し、スナップリング８６を円環溝に係合することで位置決めがなされる。第１ボール軸受５１の軸方向左側には、小径部７１に係合する第１円環カラー８４が嵌め込まれ、第１円環カラー８４の外周側にダストシール８５が配設される。

第１円環カラー８４の車幅方向左側端面には、ハブダンパフランジ４７が当接する。ハブダンパフランジ４７は、小径部７１に形成されたスプライン溝７９ａに対してスプライン歯７９ｂを嵌合することで、駆動軸７０に対して回転不能に固定されている。

駆動軸７０のスプライン溝７９ａの車幅方向左側には、小径部７１よりさらに小径の第２小径部７７が形成されている。この第２小径部７７に、ハブダンパフランジ４７の車幅方向左側端面に当接する第２円環カラー８３と、第２円環カラー８３の車幅方向左側端面に当接しつつハブダンパケース２４を回転自在に軸支する第２ボール軸受５０とが嵌合される。

さらに、第２ボール軸受５０の車幅方向左側には第３円環カラー８１が当接し、第３円環カラー８１の外周側に第２ダストシール８２が配設される。第３円環カラー８１の車幅方向左側端面には円環状のワッシャ８０が当接する。第３円環カラー８１の車幅方向左側端部には、ワッシャ８０と同じ外周形状とされるフランジ部が形成されている。

駆動軸７０の車幅方向左側端部の内周面には、ボルト６０の雄ねじ部６２が螺合する雌ねじ部７８が形成されている。頭部６３と軸部６４とを有するボルト６０は、貫通孔６１が設けられた中空構造として軽量化が図られている。本実施形態では、貫通孔６１の車幅方向左側を六角形状として、六角レンチによってボルト６０を着脱できるように構成されている。これにより、頭部６３の外周を六角形状とする等の制約がなくなり、頭部６３のデザイン自由度を高めることを可能としている。本実施形態では、頭部６３の外周端面を、ワッシャ８０および第３円環カラー８１の外周端面と同径の円形として、シンプルな外観と締結強度の向上が図られている。

駆動軸７０に対してボルト６０を締め付けていくと、頭部６３の座面６３ａに係る締め付け力が、ワッシャ８０→第３円環カラー８１→第２ボール軸受５０→第２円環カラー８３→ハブダンパフランジ４７→第１円環カラー８４→第１ボール軸受５１と伝達される。前記したように、この第１ボール軸受５１が駆動軸７０の段差７６に当接していることから、ワッシャ８０〜第１ボール軸受５１の各部品は、座面６３ａと段差７６との間に挟まれて締め付けられることとなる。

本実施形態に係る駆動軸の支持構造では、駆動軸７０の内周部に形成された雌ねじ部７８にボルト６０の雄ねじ部６２を螺合することで、動力伝達機構Ａを駆動軸７０に固定するので、駆動軸７０の一方側端部の突出量を増やすことなく、雌ねじ部７８を長くして動力伝達機構Ａの締結力を高めることが可能となる。

また、ボルト６０を締め付けた際に、軸部６４の先端は第２ボール軸受５０と軸方向で重なる位置まで延出する。これにより、駆動軸７０の雌ねじ部７８とボルト６０の雄ねじ部６２とが螺合する部分の外周側に第２ボール軸受５０が配設されることとなり、螺合部の剛性が高められて締結強度をさらに増すことが可能となる。

そして、本実施形態に係る駆動軸の支持構造では、ボルト６０を締め付けた際に、頭部６３と駆動軸７０の端面７０ａとの間に隙間９０が形成されて、ボルト６０の頭部６３が駆動軸７０の端面７０ａに当接しないように構成されている。

図６は図５の一部拡大図である。車両の加減速により後輪ＷＲから駆動軸７０に入力される外力は、第１ボール軸受５１〜ワッシャ８０に至る各部品を通して、ボルト６０の頭部６３に入力される。また、ドリブンスプロケット２３からハブダンパフランジ４７を介して伝達される外力も頭部６３に入力される。しかし、本実施形態では、頭部６３の外周側に形成される座面６３ａのみがワッシャ８０に当接するようにし、駆動軸７０の端面７０ａと頭部６３の裏面６３ｂとの間に隙間９０が設けられるように構成している。これにより、ボルト６０の頭部６３に入力された外力を軸部６４のねじれによっていなすことが可能となり、駆動軸７０に外力の影響が及ばないようにすることができる。このように、本実施形態に係る駆動軸の支持構造では、隙間９０を設けることで緩み止め効果を高められるため、緩み止めのためにねじ部分を長くして締結力を高めたり、割ピン等の緩み止めを設ける必要がなくなり、部品点数や組み立て工数を低減することが可能となる。

なお、自動二輪車の形態、スイングアームおよび支持部の形状や構造、ホイールの形状や構造、動力伝達機構の部品構成、駆動軸やボルトの形状や構造、軸受やカラーの形状や配置等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。本発明に係る駆動軸の支持構造は、自動二輪車に限られず、片持ちスイングアームを備える三輪車等に適用することが可能である。

１…自動二輪車（車両）、２０…スイングアーム、２４…ハブダンパケース、５０…第２ボール軸受（軸受）、５３…支持部、６２…雄ねじ部、６３…頭部、６４…軸部、７０…駆動軸、７０ａ…駆動軸の端部、７１…小径部、７２…大径部、７６…段差、７８…雌ねじ部、９０…隙間、Ａ…動力伝達機構、ＷＲ…後輪（駆動輪）、

Claims (4)

1. 車両（１）に設けられる支持部（５３）に回転可能に軸支される駆動軸（７０）に対して、動力源の動力を伝達する動力伝達機構（Ａ）と駆動輪（ＷＲ）とを固定するようにした駆動軸の支持構造において、
   前記駆動軸（７０）の端部に形成された中空部の内周面に雌ねじ部（７８）が形成されており、
   前記動力伝達機構（Ａ）が、前記雌ねじ部（７８）に螺合するボルト（６０）を締め付けることによって、前記駆動軸（７０）に固定されており、
   前記動力伝達機構（Ａ）が、前記駆動軸（７０）の端部に配設されるハブダンパケース（２４）を含み、
   前記ハブダンパケース（２４）が、前記駆動軸（７０）に対して軸受（５０）を介して回転可能に軸支されており、
   前記ボルト（６０）を前記駆動軸（７０）に螺合した際に、前記ボルト（６０）の雄ねじ部（６２）が、軸方向で前記軸受（５０）に重なる位置まで延出しており、
   前記ボルト（６０）に、軸方向の貫通孔（６１）が形成されており、
   前記貫通孔（６１）の一部が六角形状とされていることを特徴とする駆動軸の支持構造。
2. 前記駆動軸（７０）の外周面に形成される小径部（７１）と大径部（７２）との間に段差（７６）が設けられており、
   前記小径部（７１）側に固定される前記動力伝達機構（Ａ）の軸方向位置が、前記段差（７６）によって規制されることを特徴とする請求項１に記載の駆動軸の支持構造。
3. 前記車両（１）が自動二輪車であり、
   前記自動二輪車（１）のスイングアーム（２０）が、１本のアームで前記駆動軸（７０）を支持する片持ち式とされており、
   前記支持部（５３）は、前記スイングアーム（２０）の後端部に形成されており、
   前記支持部（５３）を貫通する駆動軸（７０）の一方側端部に前記ボルト（６０）が螺合されると共に、前記駆動軸（７０）の他方側端部に前記駆動輪（ＷＲ）が固定されることを特徴とする請求項１または２に記載の駆動軸の支持構造。
4. 前記駆動軸（７０）に前記ボルト（６０）を締結して前記動力伝達機構（Ａ）を固定した際に、前記駆動軸（７０）の端部（７０ａ）と前記ボルト（６０）の頭部（６３）との間に隙間（９０）が形成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の駆動軸の支持構造。

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