(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドライブシャフトの端部に一体に設けられた駆動ベベルギヤと被動側シャフトに一体に設けられた被動ベベルギヤとが噛合して動力の伝達が行われるシャフトドライブ装置において、
前記駆動ベベルギヤと被動ベベルギヤとを収容するギヤケースが、駆動ベベルギヤを回転自在に軸支する駆動側軸受穴部と被動ベベルギヤを回転自在に軸支する被動側軸受穴部とを一体に形成し、
前記駆動側軸受穴部は、前記駆動ベベルギヤが受けるスラスト方向反力を支持するギヤ反力支持部を一体に有し、
前記ギヤケースの前記被動ベベルギヤに対向する側壁に開口を設け、該開口を通して前記駆動側軸受穴部に駆動側軸受および前記駆動ベベルギヤが装着されることを特徴とするシャフトドライブ装置。
【請求項２】
前記被動ベベルギヤの前記駆動ベベルギヤとの噛合部の背後に前記被動ベベルギヤを支持する被動ベベルギヤ支持部材を有することを特徴とする請求項１記載のシャフトドライブ装置。
【請求項３】
前記被動ベベルギヤの側部内面に軸受を配して前記被動ベベルギヤを回転自在に支持することを特徴とする請求項１記載のシャフトドライブ装置。
【請求項４】
前記被動側軸受穴部にブレーキケースを形成し、前記被動側シャフトと前記ブレーキケースとの間にブレーキ装置を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかの項記載のシャフトドライブ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原動機側から被動側シャフトへ延びるドライブシャフトにより動力の伝達が行われるシャフトドライブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常シャフトドライブ装置の場合、内燃機関の動力をドライブシャフトが被動側へ伝達し、ベベルギヤ機構を介して被動側シャフトに伝えられる。
【０００３】
例えば従来の実公昭６３−９８５号公報に記載された例を図５に示す。
本例は作業機等のバーチカルエンジン01の例でクランク軸02の回転をクラッチ03を介してクランク軸02と同心のドライブシャフト04に伝達し、筒状の枠筐05に軸受ベアリング06を介して支持されたドライブシャフト04の後端に駆動ベベルギヤ07が嵌着され、駆動ベベルギヤ07はドライブシャフト04と直交する作業軸09に嵌着される被動ベベルギヤ08に噛合しており、作業軸09はギヤケース010 に軸受ベアリング011 ，012 を介して回転自在に支持されている。
【０００４】
なおギヤケース010 は枠筐05の端部にボルト012 により固着されている。
したがってドライブシャフト04の回転は、駆動ベベルギヤ07と被動ベベルギヤ08との噛合を介してドライブシャフト04と直交する作業軸09に伝達される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように従来のシャフトドライブ装置は、駆動ベベルギヤ07が嵌着されるドライブシャフト04を回転自在に支持する軸受ベアリング06は枠筐05に嵌合されており、他方被動ベベルギヤ08が嵌着される作業軸09を回転自在に支持する軸受ベアリング011 ，012 はギヤケース010 に嵌合されている。
【０００６】
したがって両ベベルギヤ07，08の噛合におけるバックラッシュの調整のためには、各ベベルギヤ07，08の支持に係る枠筐05およびギヤケース010 の寸法管理および両者の組み合わせ管理が必要となる。
また枠筐05とギヤケース010 が互いに別体で両者をボルト012 で固着する等部品点数が多く組付作業が前記組み合わせ管理とともに面倒となる。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、ギヤケースの寸法管理工数を低減し組付性の向上を図ったシャフトドライブ装置を供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用効果】
上記目的を達成するために、本発明は、ドライブシャフトの端部に一体に設けられた駆動ベベルギヤと被動側シャフトに一体に設けられた被動ベベルギヤとが噛合して動力の伝達が行われるシャフトドライブ装置において、前記駆動ベベルギヤと被動ベベルギヤとを収容するギヤケースが、駆動ベベルギヤを回転自在に軸支する駆動側軸受穴部と被動ベベルギヤを回転自在に軸支する被動側軸受穴部とを一体に形成し、前記駆動側軸受穴部は、前記駆動ベベルギヤが受けるスラスト方向反力を支持するギヤ反力支持部を一体に有し、
前記ギヤケースの前記被動ベベルギヤに対向する側壁に開口を設け、該開口を通して前記駆動側軸受穴部に駆動側軸受および前記駆動ベベルギヤが装着されるシャフトドライブ装置とした。
【０００９】
ギヤケースが、駆動ベベルギヤを回転自在に軸支する駆動側軸受穴部と被動ベベルギヤを回転自在に軸支する被動側軸受穴部とを一体に形成しているので、両ベベルギヤの噛合におけるバックラッシュの調整のための寸法管理が削減でき、かつ組み合わせ管理が不要であり、さらに部品点数が少なく組付性に優れている。
【００１０】
またギヤケースの被動ベベルギヤに対向する側壁に開口を設けているので、同開口を用いて軸受や駆動ベベルギヤ，被動ベベルギヤの組付けが容易に行え、組付性の向上が図れる。
【００１１】
請求項４記載のシャフトドライブ装置は、請求項１ないし請求項３のいずれかの項記載のシャフトドライブ装置において、前記被動側軸受穴部にブレーキケースを形成し、前記被動側シャフトと前記ブレーキケースとの間にブレーキ装置を有することを特徴とする。
【００１２】
ギヤケースが、駆動側軸受穴部と被動側軸受穴部とを一体に形成するとともに、被動側軸受穴部にブレーキケースを形成して被動側シャフトとブレーキケースとの間でブレーキ装置を有しているので、両ベベルギヤの噛合におけるバックラッシュ調整のための寸法管理が容易であり、組付性に優れているとともに、シャフトドライブ装置とブレーキ装置がケースを共用して小型軽量化が図れる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る一実施の形態について図１ないし図３に図示し説明する。
本実施の形態は、自動二輪車１に適用した例であり、図１はその自動二輪車１の全体側面図である。
【００１５】
ヘッドパイプ２から後方へ斜め下向きにメインフレーム３が延出している。
ヘッドパイプ２に回動自在に支持されたフロントフォーク４の前端に前輪５が軸支され、フロントフォーク４と一体に上方に延びたステアリングシャフト６の上端が左右に展開してハンドル７を構成している。
【００１６】
メインフレーム３の下部に内燃機関10およびトランスミッション11が懸架されており、メインフレーム３に突設されたブラケット12にピボット13によりスイングアーム14の前端が枢支されている。
【００１７】
前端を枢支されたスイングアーム14は後方に延びて上下に揺動自在に構成され、後端に延設されたギヤケース15と車体後部の上方シート16を支持するシートレールとの間に緩衝器17が介装されている。
スイングアーム14の後端のギヤケース15に回転自在にアクスルシャフト18が軸支され、同アクスルシャフト18に後輪19が嵌着支持されている（図２参照）。
【００１８】
ドライブシャフト装置の断面図を図２および図３に示す。
スイングアーム14は、筒状をなし、前部には分岐アーム14ａが分岐して延びており、アーム本体と分岐アーム14ａとの間に前記車体側のブラケット12が挟まれてピボット13が貫通して枢支している。
【００１９】
スイングアーム14の内部を通るドライブシャフト21は、前端を自在継手22によりトランスミッション11の出力軸に連結されており、後端の有底円筒状をした連結部材23はギヤケース15に一部挿入されている。
【００２０】
ギヤケース15は、ギヤ部分を収納するケース本体部15ａと、同ケース本体部15ａからスイングアーム14側（車体前後方向の前方）に延出する円筒状をした駆動側軸受穴部15ｂと、ケース本体部15ａから車体右方向に延出する偏平円筒状をした被動側軸受穴部15ｃと、ケース本体部15ａの被動側軸受穴部15ｃに対向する左側には偏平円筒状をなす円筒開口部15ｄとが一体に形成されている。
【００２１】
ギヤケース15は、駆動側軸受穴部15ｂが円筒状をしたスイングアーム14の後端に連接されボルト27・ナット28により結合され、円筒開口部15ｄには円板状をしたケースカバー25が当接され、ケースカバー25のフランジをボルト26により円筒開口部15ｄに固着して開口を閉塞する。
【００２２】
ギヤケース15の駆動側軸受穴部15ｂには、後端に小径の駆動ベベルギヤ32が一体に形成されたベベルギヤシャフト31が軸受ベアリング33，34を介して回転自在に嵌装される。
【００２３】
前側の軸受ベアリング33は、駆動側軸受穴部15ｂの前方から所定位置に嵌入され、後側の軸受ベアリング34は、円筒開口部15ｄから内部に入れられ駆動側軸受穴部15ｂの内部開口の所定位置に嵌入され、やはり円筒開口部15ｄから内部に入れられたベベルギヤシャフト31が駆動ベベルギヤ32をケース本体15ａ内に残して軸受ベアリング34および軸受ベアリング33の各インナレースに嵌入し、回転自在に支持される。
【００２４】
ベベルギヤシャフト31の前端が、前記ドライブシャフト21の後端の連結部材23の円筒内に挿入され仲介スリーブ35を介して同軸に一体に連結される。
したがって駆動ベベルギヤ32はドライブシャフト21と同軸一体に回転する。
【００２５】
一方左右水平方向に指向したアクスルシャフト18は、ギヤケース15の被動側軸受穴部15ｃに軸受ベアリング36を介して支持されるとともに、円筒開口部15ｄを塞ぐケースカバー25の内面に突出形成された偏平円筒部25ａに嵌入された軸受ベアリング37のインナレースにアクスルシャフト18の左端部が嵌入されて支持される。
【００２６】
このアクスルシャフト18には左端の軸受ベアリング37に沿って被動ベベルギヤ38が嵌着され、前記駆動ベベルギヤ32と噛合する。
なお被動ベベルギヤ38の駆動ベベルギヤ32との噛合部の背後にはピン部材39がケースカバー25に嵌着されて若干の間隔を存して保持されており、ベベルギヤシャフト31のスラスト力による被動ベベルギヤ38の傾きや撓みを規制している。
【００２７】
またアクスルシャフト18には、軸受ベアリング36より右側部分にスリーブ40を介して後輪19のホイールハブ19ａが嵌合されアクスルナット41で螺合緊締される。
【００２８】
したがって前後方向に指向したドライブシャフト21の回転は、同軸一体のベベルギヤシャフト31を回転し、同ベベルギヤシャフト31の後端の駆動ベベルギヤ32と被動ベベルギヤ38との噛合によるベベルギヤ機構を介して左右方向に指向したアクスルシャフト18を回転し、同アクスルシャフト18と一体に嵌着された後輪19が回転され自動二輪車１は走行することができる。
【００２９】
またホイールハブ19ａの左側において被動側軸受穴部15ｃがブレーキケースを構成してブレーキ装置が設けられている。
すなわちホイールハブ19ａの左側面には突出した円筒部19ｂが形成され、同円筒部19ｂの内周面にブレーキドラム42が一体に鋳込まれており、同ブレーキドラム42の内側に被動側軸受穴部15ｃからアンカーピン43が突設され、同アンカーピン43に一端を枢支されて半円弧状のブレーキシュー44が一対ブレーキドラム42の内周面に沿って配設されている。
【００３０】
一対のブレーキシュー44はシュースプリング45により互いに径を小さくする方向に付勢され、その対向する自由端部間にブレーキカム46が挟まれて位置し、ブレーキカム46のカムシャフト46ａは被動側軸受穴部15ｃを貫通して外部に突出しており、同突出部にブレーキアーム47が固着されている。
【００３１】
したがって通常シュースプリング45により縮径されたブレーキシュー44は、ブレーキ操作によりブレーキアーム47が旋回されると、カムシャフト46ａがブレーキカム46とともに回動し、ブレーキシュー44を拡径してブレーキドラム42に押し付け後輪19に制動を掛けることができる。
【００３２】
本シャフトドライブ装置およびブレーキ装置は、以上のような構造をしており、組付けに際しては、ギヤケース15の円筒開口部15ｄの開口から軸受ベアリング34，ベベルギヤシャフト31，軸受ベアリング36，アクスルシャフト18，被動ベベルギヤ38等が挿入されてギヤケース15の内部からそれぞれ所定箇所に装着がなされる。
【００３３】
駆動側軸受穴部15ｂには軸受ベアリング34と駆動ベベルギヤ32がシム34ｓを介装して装着され、被動側軸受穴部15ｃには軸受ベアリング36とアクスルシャフト18と被動ベベルギヤ38がシム36ｓを介装して装着され、駆動ベベルギヤ32に被動ベベルギヤ38が噛合される。
【００３４】
そして軸受ベアリング37を偏平円筒部25ａに嵌入したケースカバー25を円筒開口部15ｄに当てがい、アクスルシャフト18の左端を軸受ベアリング37のインナレースにシム37ｓを介装して嵌入支持して開口を塞ぎ、ボルト26によりケースカバー25をギヤケース15に固着する。
【００３５】
ギヤケース15の被動側軸受穴部15ｃにはアンカーピン43，ブレーキシュー44，ブレーキカム46等が装着され、アクスルシャフト18の右側部にホイールハブ19ａを合わせスリーブ40を嵌め込みアクスルナット41で緊締して後輪19を装着する。
【００３６】
本シャフトドライブ装置は、ギヤケース15が駆動側軸受穴部15ｂと被動側軸受穴部15ｃとを一体に形成しているので、駆動ベベルギヤ32と被動ベベルギヤ38との噛合におけるバックラッシュの調整のための寸法管理が容易である。
【００３７】
すなわち駆動ベベルギア32は駆動側軸受穴部15ｂに嵌入された軸受ベアリング34に軸支され、その位置調整はシム34ｓにより行っており、同シム34ｓの厚さは、被動側軸受穴部15ｃの中心線から軸受ベアリング34を受ける駆動側軸受穴部15ｂの端面までの距離ｄ1 , 軸受ベアリング34の幅長ｂ1 および駆動ベベルギア32の歯面の精度により決定される（図３参照）。
【００３８】
同様に被動側軸受穴部15ｃに軸支される被動ベベルギア38の位置調整は、シム36ｓおよびシム37ｓにより行っており、シム36ｓの厚さは、駆動側軸受穴部15ｂの中心線から軸受ベアリング36を受ける被動側軸受穴部15ｃの端面までの距離ｄ2 とベアリング36の幅長ｂ2 により決定され、シム37ｓの厚さは、駆動側軸受穴部15ｂの中心線からケースカバー25との合わせ面までの距離ｄ3 ，ケースカバー25との合わせ面から軸受ベアリング37を受けるケースカバー25の端面までの距離ｄ4 ，軸受ベアリング37の幅長ｂ3 および被動ベベルギア38の歯面の精度により決定される（図３参照）。
【００３９】
駆動側軸受穴部15ｂと被動側軸受穴部15ｃが一体に形成されているので、距離ｄ1 ，ｄ2 ，ｄ3 は一義的に決まり、以上の条件だけでシム34ｓ，36ｓ，37ｓの調整ができ，駆動ベベルギア32と被動ベベルギア38の位置決めが高精度になされてバックラッシュの調整のための寸法管理が容易にできる。
【００４０】
また駆動側軸受穴部15ｂと被動側軸受穴部15ｃとが別体でないので、両者の組み合わせのための管理は不要であり、部品点数も削減でき、組付け工数も少なくて済む。
【００４１】
さらに組付けに際してギヤケース15に設けられた円筒開口部15ｄの開口から軸受ベアリング34，36，ベベルギヤ32，38およびアクスルシャフト18等が挿入されて同開口を利用してギヤケース15の内側から組付けがなされるので、作業がし易く組付性に優れている。
【００４２】
またさらにギヤケース15の被動側軸受穴部15ｃがブレーキ装置のケースとしても利用されており、ケースをシャフトドライブ装置と共用することでシャフトドライブ装置とブレーキ装置をコンパクトに組み合わせ小型軽量化を図ることができる。
【００４３】
次に別の実施の形態について図４に示し説明する。
本実施の形態にかかるシャフトドライブ装置は、ギヤケース50が前記実施の形態のギヤケース15と略同じであり、ケース本体50ａ，駆動側軸受穴部50ｂ，被動側軸受穴部50ｃ，円筒開口部50ｄからなり、円筒開口部50ｄの内周面には雌ねじが刻設されている。
【００４４】
スイングアーム14内を通るドライブシャフト21の後端の連結部材23，仲介スリーブ35および駆動側軸受穴部50ｂに支持されるベベルギヤシャフト31，ベベルギヤ32，軸受ベアリング33，34，シム34ｓは、前記実施の形態のそれと同じであり、同じ符号を用いて示す。
【００４５】
一方被動側軸受穴部50ｃに軸受ベアリング51によりシム51ｓを介装して支持されるアクスルシャフト52は、左端に被動ベベルギヤ53が嵌着され、同被動ベベルギヤ53は駆動ベベルギヤ32と噛合する。
被動ベベルギヤ53の背面（左側面）には、その環状をした円錐ギヤの小径に略等しい直径の偏平円筒部53ａが形成されている。
【００４６】
またギヤケース50の円筒開口部50ｄを塞ぐケースカバー55は、概ね円板形状をしており、外側面中央に六角形状に突出した六角突起55ａが形成され、内側面には同心状に２つの偏平円筒部55ｂ、55ｃが突出形成されており、大径の偏平円筒部55ｂは外周面に雄ねじが刻設されて円筒開口部50ｄの内周面に刻設された雌ねじと螺合するようになっている。
【００４７】
ケースカバー55の内面に突出された小径の偏平円筒部55ｃは、ケースカバー55が円筒開口部50ｄに螺着されたときに、被動ベベルギヤ53の背面の偏平円筒部53ａ内に中心を同じくして所定の間隔を存して挿入され、両者間に軸受ベアリング56がシム56ｓを介装して嵌合される。
【００４８】
すなわち軸受ベアリング56は、インナレース56ａがケースカバー55の偏平円筒部55ｃの外周に嵌着され、アウタレース56ｂが被動ベベルギヤ53の背面の偏平円筒部53ａの内周に嵌着され、ギヤケース50と一体に螺着されるケースカバー55に軸受ベアリング56を介して被動ベベルギヤ53がアクスルシャフト52とともに回転自在に支持されることになる。
【００４９】
ケースカバー55を取り付ける際には、被動ベベルギヤ53の背面の偏平円筒部53ａに軸受ベアリング56を嵌入し、同軸受ベアリング56のインナレース56ａに偏平円筒部55ｃを嵌入し回転させながらケースカバー55を六角突起55ａを利用してギヤケース50の円筒開口部50ｄに螺合して固着する。
ケースカバー55の取り付けにボルトナットの類は不要である。
【００５０】
本実施の形態では、ベベルギヤシャフト32のスラスト力が駆動ベベルギヤ32に噛合する大径の被動ベベルギヤ53に噛合部を介して作用するが、被動ベベルギヤ53の背後は軸受ベアリング56により支えられているので、被動ベベルギヤ53が傾いたり撓んだりすることがなく、駆動ベベルギヤ32と被動ベベルギヤ53との噛合を常に適切に維持して円滑な動力伝達をすることができる。
【００５１】
そして駆動側軸受穴部15ｂと被動側軸受穴部15ｃが一体に形成されて前記実施の形態と同様にシム34ｓ，51ｓ，56ｓの調整が簡単にできるので、駆動ベベルギヤ32と被動ベベルギヤ53とのバックラッシュの調整のための寸法管理も容易にできる。
【００５２】
また被動ベベルギヤ53は背後から軸受ベアリング56が支えているので、図４に示すように被動ベベルギヤ53自体を肉薄に形成することができ、軽量化を図ることができる。
なお被動ベベルギヤ53を背後から支えるのに前記実施の形態のようにピン部材39が接触する構造ではないので、摩擦熱や磨耗の問題はない。
【００５３】
さらにアクスルシャフト52は、その左端部が被動ベベルギヤ53を介して軸受ベアリング56により回転自在に支持されるので、ギヤケース50を小型化しても第２の軸受ベアリング51を図４に示すように必要な距離離間させて配設することが可能で、小型ギヤケース50内にアクスルシャフト52を回転自在に確固として支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るシャフトドライブ装置を適用した自動二輪車の全体側面図である。
【図２】同シャフトドライブ装置の断面図である。
【図３】同要部断面図である。
【図４】別の実施の形態のシャフトドライブ装置の要部断面図である。
【図５】従来のシャフトドライブ装置の断面図である。
【符号の説明】
１…自動二輪車、２…ヘッドパイプ、３…メインフレーム、４…フロントフォーク、５…前輪、６…ステアリングシャフト、７…ハンドル、
10…内燃機関、11…トランスミッション、12…ブラケット、13…ピボット、14…スイングアーム、15…ギヤケース、16…シート、17…緩衝器、18…アクスルシャフト、19…後輪、
21…ドライブシャフト、22…自在継手、23…連結部材、25…ケースカバー、27…ボルト、28…ナット、
31…ベベルギヤシャフト、32…駆動ベベルギヤ、33．34…軸受ベアリング、35…仲介スリーブ、36，37…軸受ベアリング、38…被動ベベルギヤ、39…ピン部材、
40…スリーブ、41…アクスルナット、42…ブレーキドラム、43…アンカーピン、44…ブレーキシュー、45…シュースプリング、46…ブレーキカム、47…ブレーキアーム、
50…ギヤケース、51…軸受ベアリング、52…アクスルシャフト、53…被動ベベルギヤ、55…ケースカバー、56…軸受ベアリング。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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