(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング（４１，４２）の内部にディファレンシャル（Ｄ）を含む動力伝達手段を収納し、前記ディファレンシャル（Ｄ）の一端を前記ケーシング（４１，４２）に回転自在に支持するとともに、他端を前記ケーシング（４１，４２）に形成した開口（４１1 ）を着脱自在に覆うカバー部材（５５）に回転自在に支持し、かつ前記開口（４１1 ）の外径を前記ディファレンシャル（Ｄ）の外径よりも大きく設定した車両用動力伝達装置において、
前記動力伝達手段は前後進切換機構（Ｃ）と前記ディファレンシャル（Ｄ）とから構成され、前記前後進切換機構（Ｃ）は前記ディファレンシャル（Ｄ）のファイナルドリブンギヤ（５９）に常時噛合する二つのファイナルドライブギヤ（５２，５４）を備えており、前記二つのファイナルドライブギヤ（５２，５４）および前記ファイナルドリブンギヤ（５９）はスパーギヤから成り、前記ディファレンシャル（Ｄ）は前記開口（４１1 ）を通して車軸方向に前記ケーシング（４１，４２）に着脱可能であることを特徴とする車両用動力伝達装置。
【請求項２】
前記ディファレンシャル（Ｄ）の他端を係止手段（６７）で前記カバー部材（５５）に係止したことを特徴とする、請求項１に記載の車両用動力伝達装置。
【請求項３】
前記ファイナルドリブンギヤ（５９）のギヤ歯の反カバー部材（５５）側の端部に面取り（５９1 ）を形成したことを特徴とする、請求項１に記載の車両用動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーシングの内部にディファレンシャルを含む動力伝達手段を収納し、前記ディファレンシャルの一端を前記ケーシングに回転自在に支持するとともに、他端を前記ケーシングに形成した開口を着脱自在に覆うカバー部材に回転自在に支持し、かつ前記開口の外径を前記ディファレンシャルの外径よりも大きく設定した車両用動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な自動車用ディファレンシャルは、外周にファイナルドリブンギヤを一体に備えたディファレンシャルギヤボックスと、このディファレンシャルギヤボックスに支持した左右の出力軸の対向端にそれぞれ設けられた一対のディファレンシャルサイドギヤと、前記ディファレンシャルケースに固定したピニオンシャフトに回転自在に支持されて前記一対のディファレンシャルサイドギヤに噛合する一対のディファレンシャルピニオンとから構成されており、前記ディファレンシャルギヤボックスは、その左右両端においてケーシングに回転自在に支持される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来のものは、そのディファレンシャルをメンテナンスあるいは交換するような場合に、ケーシングを分解して内部のディファレンシャルを取り出す必要があるために作業性が悪いという問題があった。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ケーシング内に収納されたディファレンシャルのメンテナンスや交換を容易に行えるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、ケーシングの内部にディファレンシャルを含む動力伝達手段を収納し、前記ディファレンシャルの一端を前記ケーシングに回転自在に支持するとともに、他端を前記ケーシングに形成した開口を着脱自在に覆うカバー部材に回転自在に支持し、かつ前記開口の外径を前記ディファレンシャルの外径よりも大きく設定した車両用動力伝達装置において、前記動力伝達手段は前後進切換機構と前記ディファレンシャルとから構成され、前記前後進切換機構は前記ディファレンシャルのファイナルドリブンギヤに常時噛合する二つのファイナルドライブギヤを備えており、前記二つのファイナルドライブギヤおよび前記ファイナルドリブンギヤはスパーギヤから成り、前記ディファレンシャルは前記開口を通して車軸方向に前記ケーシングに着脱可能であることを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、ケーシングからカバー部材を取り外すだけで、該ケーシングの開口を通してディファレンシャルを着脱することができるので、ディファレンシャルのメンテナンスを容易に行うことができるだけでなく、特性の異なる他のディファレンシャルとの交換作業も容易に行うことができる。またディファレンシャルをケーシング内に組み付けるべく、ディファレンシャルのファイナルドリブンギヤを前後進切換機構の二つのファイナルドライブギヤに噛合させるとき、それらのギヤがスパーギヤから成るので、傾斜したギヤ歯を有するヘリカルギヤを採用した場合に比べて噛合作業が容易になる。しかもスパーギヤを採用したことによりスラスト荷重の発生が防止されるので、ディファレンシャルを支持するカバー部材にスラスト荷重が加わることがない。
【０００７】
また請求項２に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、前記ディファレンシャルの他端を係止手段で前記カバー部材に係止したことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、ディファレンシャルとカバー部材とが係止手段で一体に係止されるので、カバー部材をケーシングの開口から取り外す際にディファレンシャルを前記開口から引き出すことが可能になって作業性が向上する。
【０００９】
また請求項３に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、前記ファイナルドリブンギヤのギヤ歯の反カバー部材側の端部に面取りを形成したことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、ファイナルドリブンギヤをファイナルドライブギヤに噛合させるとき、ファイナルドリブンギヤのギヤ歯に形成した面取りにより前記噛合作業を一層容易に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。  図１〜図７は本発明の一実施例を示すもので、図１は競技用車両の全体側面図、図２は図１の２方向矢視図、図３は図１の３方向矢視図、図４は図２の要部拡大断面図、図５は副変速機の縦断面図、図６はファイナルドリブンギヤのギヤ歯の拡大図、図７は図５に対応する作用説明図である。
【００１２】
図１〜図３に示すように、一人乗りの競技用車両Ｖは、ダブルウイッシュボーン式のサスペンション１，１により懸架された従動輪である左右の前輪Ｗｆ，Ｗｆと、ダブルウイッシュボーン式のサスペンション２，２により懸架された駆動輪である左右の後輪Ｗｒ，Ｗｒとを備える。車体前後方向の略中央部には、車体中心線Ｌに対して僅かに左側に偏倚した状態で運転席を構成するシート３が配置されるとともに、車体中心線Ｌの右側にパワーユニットＰが配置される。シート３およびパワーユニットＰは車体左右方向に併置されており、従って側面視でオーバーラップしている（図１参照）。
【００１３】
ボディＢの上面開口部４内に設けられたシート３の前方にはステアリングホイール５およびキャノピー６が配置され、後方にはロールバー７および燃料タンク８が配置される。ボディＢの左右両側面にはエアーインテーク９，９が開口しており、右側のエアーインテーク９から導入された走行風によりパワーユニットＰが冷却されるとともに、左側のエアーインテーク９から導入された走行風によりシート３の左側に配置したラジエータ１０が冷却される。パワーユニットＰの上面はボディＢに装着された透明なキャノピー１１によって覆われる。
【００１４】
図４を併せて参照すると明らかなように、パワーユニットＰはクランク軸２１を車体左右方向に配置したＶ型２気筒エンジンＥと、このエンジンＥの後部に一体に設けられた主変速機Ｔｍとを備えるもので、自動二輪車用のものを僅かに改造して転用したものである。
【００１５】
クランク軸２１の右端（即ち、車体左右方向外端）には、発進用のクラッチ２２が設けられる。主変速機Ｔｍはクランク軸２１と平行に配置された入力軸２４および出力軸２５を備えており、入力軸２４および出力軸２５間に複数の変速段を選択的に確立するためのギヤ列２６が介装される。主変速機Ｔｍの出力軸２５の左端（即ち、車体左右方向内端）に設けた駆動スプロケット２７と、車体後部右側に配置した副変速機Ｔｓの前部右側面に設けた従動スプロケット２８とが、車体前後方向に延びる無端チェーン２９を介して接続される。
【００１６】
自動二輪車用のものを転用したパワーユニットＰは、その主変速機Ｔｍの左側面に突出するシフト軸（図示せず）を備える。自動二輪車の場合には前記シフト軸はライダーの左足で操作されるペダルに連動して往復回動するが、この車両Ｖでは、シート３およびパワーユニットＰ間に設けたシーケンシャルシフトレバー３０をリンク機構を介して前記シフト軸に連結に連結することによりシフトチェンジを行うようになっている。
【００１７】
次に、図４および図５に基づいて副変速機Ｔｓの構造を説明する。
【００１８】
副変速機Ｔｓは車体前後方向に延びる割り面において結合された左ケーシング４１および右ケーシング４２を備えており、その内部に前後進切換機構ＣおよびディファレンシャルＤが収納される。
【００１９】
前後進切換機構Ｃは、左ケーシング４１に設けたボールベアリング４３と右ケーシング４２に設けた２個のボールベアリング４４，４４とに支持されて車体左右方向に延びる入力軸４５を備えており、右ケーシング４２から右側に突出する入力軸４５の先端に、前記従動スプロケット２８が位置決めプレート４６およびボルト４７…によって着脱自在に固定さる。また左ケーシング４１に設けたボールベアリング４８と右ケーシング４２に設けたボールベアリング４９とに、車体左右方向に延びる中間軸５０が前記入力軸４５と平行に支持される。
【００２０】
入力軸４５には第１フォワードギヤ５１およびリバースギヤ５２が相対回転自在に支持されるとともに、中間軸５０には第２フォワードギヤ５３および第３フォワードギヤ５４が一体に形成される。左ケーシング４１に形成した円形の開口４１1 にカバー部材５５が着脱自在に固定される。カバー部材５５に中央に設けたボールベアリング５６と、右ケーシング４２に設けたボールベアリング５７とに、ディファレンシャルギヤボックス５８が回転自在に支持される。
【００２１】
第１フォワードギヤ５１は第２フォワードギヤ５３に常時噛合し、ファイナルドライブギヤとしての第３フォワードギヤ５４はディファレンシャルギヤボックス５８の外周に固定したファイナルドリブンギヤ５９に常時噛合する。またファイナルドライブギヤとしてのリバースギヤ５２は前記ファイナルドリブンギヤ５９に常時噛合する。尚、図５は展開図であるため、リバースギヤ５２およびファイナルドリブンギヤ５９は離れた状態で描かれている。ファイナルドリブンギヤ５９の直径は、左ケーシング４１の開口４１1 の直径よりも僅かに小さく設定されており、従って組立時や分解時にファイナルドリブンギヤ５９は前記開口４１1 を通過可能である。
【００２２】
ディファレンシャルＤの本体部を構成するディファレンシャルギヤボックス５８には左出力軸６０および右出力軸６１が回転自在に嵌合しており、それらの対向端にそれぞれディファレンシャルサイドギヤ６２，６２が固定される。ディファレンシャルギヤボックス５８に固定したピニオンシャフト６３に一対のディファレンシャルピニオン６４，６４が回転自在に支持されており、これらディファレンシャルピニオン６４，６４は前記ディファレンシャルサイドギヤ６２，６２に噛合する。左出力軸６０は左車軸６５を介して左後輪Ｗｒに接続され、右出力軸６１は右車軸６６を介して右後輪Ｗｒに接続される。
【００２３】
ディファレンシャルギヤボックス５８をカバー部材５５に支持するボールベアリング５６は、そのインナーレースがディファレンシャルギヤボックス５８に圧入されるとともに、そのアウターレースがサークリップ６７を介してカバー部材５５に係止される。またディファレンシャルギヤボックス５８を右ケーシング４２に支持するボールベアリング５７は、そのインナーレースがディファレンシャルギヤボックス５８に圧入されるとともに、そのアウターレースが右ケーシング４２に摺動自在に支持される。
【００２４】
更に前後進切換機構Ｃは、運転席に設けた図示せぬ前後進切換レバーに連動して回転する回転軸７１と、回転軸７１と一体のアーム７２に接続されて左右に摺動するシフト軸７３と、シフト軸７３をニュートラル位置、前進位置および後進位置に位置決めするディテント機構７４と、シフト軸７３に固定したシフトフォーク７５と、入力軸４５に固定したハブ７６に左右摺動自在に支持されて前記シフトフォーク７５により駆動されるスリーブ７７とを備える。スリーブ７７が図示したニュートラル位置にあるとき、第１フォワードギヤ５１およびリバースギヤ５２は入力軸４５から切り離されて動力伝達が遮断される。スリーブ７７を右側の前進位置に駆動すると第１フォワードギヤ５１がスリーブ７７およびハブ７６を介して入力軸４５に結合され、前進変速段が確立する。またスリーブ７７を左側の後進位置に駆動するとリバースギヤ５２がスリーブ７７およびハブ７６を介して入力軸４５に結合され、後進変速段が確立する。
【００２５】
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。
【００２６】
車両Ｖを前進走行させるには、図５において、前後進切換機構Ｃのスリーブ７７を右側の前進位置に駆動し、第１フォワードギヤ５１を入力軸４５に結合して前進変速段を確立する。パワーユニットＰは出力軸２５の回転方向が一定である自動二輪車のものを転用しており、かつ自動二輪車に搭載する場合と同じ姿勢で搭載しているため、このパワーユニットＰに無端チェーン２９で連結された入力軸４５は常時前進回転する。ここでいう前進回転とは車両Ｖの前進走行時に車輪が回転する方向として定義され、また後進回転とは車両Ｖの後進走行時に車輪が回転する方向として定義される。
【００２７】
而して、入力軸４５が前進回転すると、この入力軸４５にハブ７６およびスリーブ７７を介して結合された第１フォワードギヤ５１が前進回転し、この第１フォワードギヤ５１に噛合する第２フォワードギヤ５３と、それと一体の中間軸５０および第３フォワードギヤ５４とが後進回転する。そして後進回転する第３フォワードギヤ５４に噛合するファイナルドリブンギヤ５９が前進回転することにより、左右の後輪Ｗｒ，Ｗｒが前進回転して車両Ｖは前進する。このようにして前進変速段が確立された状態で、シーケンシャルシフトレバー３０を前後に倒して主変速機Ｔｍを任意の変速段にシフトアップおよびシフトダウンすることにより、車両Ｖは前進走行することができる。
【００２８】
また車両Ｖを後進走行させるには、図５において、前後進切換機構Ｃのスリーブ７７を左側の後進位置に駆動し、リバースギヤ５２を入力軸４５に結合して後進変速段を確立する。この状態で入力軸４５が前進回転すると、この入力軸４５にハブ７６およびスリーブ７７を介して結合されたリバースギヤ５２が前進回転し、このリバースギヤ５２に直接噛合するファイナルドリブンギヤ５９が後進回転することにより、左右の後輪Ｗｒ，Ｗｒが後進回転して車両Ｖは後進走行することができる。
【００２９】
以上のように、自動二輪車用のパワーユニットＰを転用し、かつそのパワーユニットＰを自動二輪車に搭載する場合と同じ姿勢で搭載したので、入力軸４５は必然的に前進回転することになる。しかしながら、前進走行時に入力軸４５の回転を中間軸５０を介してファイナルドリブンギヤ５９に伝達することにより、ファイナルドリブンギヤ５９を前進回転させて車両Ｖを前進走行させることができる。そして、後進走行時には入力軸４５の前進回転を直接ファイナルドリブンギヤ５９に伝達することにより、該ファイナルドリブンギヤ５９を後進回転させて車両Ｖを後進走行させることができる。
【００３０】
さて、ディファレンシャルＤをメンテナンスする場合や、ディファレンシャルＤを異なる特性のものと交換する場合には、図７に示すように、先ず左出力軸６０および右出力軸６１をディファレンシャルギヤボックス５８から左右に引き抜いた後に、カバー部材５５を左ケーシング４１から取り外す。このとき、ディファレンシャルギヤボックス５８の左端をカバー部材５５に支持するボールベアリング５６のアウターレースがサークリップ６７でカバー部材５５に係止されるとともに、前記ボールベアリング５６のインナーレースがディファレンシャルギヤボックス５８の左端に圧入されており、更にディファレンシャルギヤボックス５８の右端を右ケーシング４２に支持するボールベアリング５７のインナーレースがディファレンシャルギヤボックス５８の右端に圧入されるとともに、前記ボールベアリング５７のアウターレースが右ケーシング４２に摺動自在に支持されているので、カバー部材５５と一体になってディファレンシャルＤおよび両ボールベアリング５６，５７が左ケーシング４１の開口４１1 から引き出される。
【００３１】
而して、左ケーシング４１および右ケーシング４２を分解することなく、ディファレンシャルＤを取り外してメンテナンスや交換を行うことが可能となり、作業性が大幅に向上する。
【００３２】
ファイナルドリブンギヤ５９と、それに噛合するファイナルドライブギヤであるリバースギヤ５２および第３フォワードギヤ５４はスパーギヤから構成されており、また図６から明らかなように、ファイナルドリブンギヤ５９のギヤ歯の反カバー部材５５側の端面に面取り５９1 が施されている。従って、ディファレンシャルＤを組み付けるべくファイナルドリブンギヤ５９をリバースギヤ５２および第３フォワードギヤ５４に噛合させるとき、それらを傾斜したギヤ歯を有するヘリカルギヤで構成した場合に比べて、噛合作業を容易に行うことができるだけでなく、ファイナルドリブンギヤ５９のギヤ歯に形成した面取り５９1 により、ギヤ歯の位相合わせを行うことなく前記噛合作業を一層容易に行うことができる。更に前記各ギヤ５２，５４，５９がスパーギヤであるためにスラスト荷重が発生することがなく、これによりディファレンシャルＤを支持するカバー部材５５にスラスト荷重が加わることがない。
【００３３】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３４】
例えば、実施例では副変速機Ｔｓの左ケーシング４１および右ケーシング４２の内部にディファレンシャルＤおよび前後進切換機構Ｃが収納されているが、前後進切換機構Ｃ以外に減速機等の他の動力伝達手段を収納したり、ディファレンシャルＤだけを収納したりすることもできる。また実施例では競技用車両Ｖを例示したが、本発明は競技用車両Ｖ以外の車両に対しても適用することができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、ケーシングからカバー部材を取り外すだけで、該ケーシングの開口を通してディファレンシャルを着脱することができるので、ディファレンシャルのメンテナンスを容易に行うことができるだけでなく、特性の異なる他のディファレンシャルとの交換作業も容易に行うことができる。またディファレンシャルをケーシング内に組み付けるべく、ディファレンシャルのファイナルドリブンギヤを前後進切換機構の二つのファイナルドライブギヤに噛合させるとき、それらのギヤがスパーギヤから成るので、傾斜したギヤ歯を有するヘリカルギヤを採用した場合に比べて噛合作業が容易になる。しかもスパーギヤを採用したことによりスラスト荷重の発生が防止されるので、ディファレンシャルを支持するカバー部材にスラスト荷重が加わることがない。
【００３６】
また請求項２に記載された発明によれば、ディファレンシャルとカバー部材とが係止手段で一体に係止されるので、カバー部材をケーシングの開口から取り外す際にディファレンシャルを前記開口から引き出すことが可能になって作業性が向上する。
【００３７】
また請求項３に記載された発明によればファイナルドリブンギヤをファイナルドライブギヤに噛合させるとき、ファイナルドリブンギヤのギヤ歯に形成した面取りにより前記噛合作業を一層容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  競技用車両の全体側面図
【図２】  図１の２方向矢視図
【図３】  図１の３方向矢視図
【図４】  図２の要部拡大断面図
【図５】  副変速機の縦断面図
【図６】  ファイナルドリブンギヤのギヤ歯の拡大図
【図７】  図５に対応する作用説明図
【符号の説明】
４１        左ケーシング（ケーシング）
４１1       開口
４２        右ケーシング（ケーシング）
５２        リバースギヤ（ファイナルドライブギヤ）
５４        第３フォワードギヤ（ファイナルドライブギヤ）
５５        カバー部材
５９        ファイナルドリブンギヤ
５９1       面取り
６７        サークリップ（係止手段）
Ｃ 前後進切換機構
Ｄ          ディファレンシャル
【図１】
0003811267.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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