JPH04262149A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は汎用の動力伝達装置に
係り、詳しくは、駆動部及び従動部が回転可能に結合さ
れた機構、例えば、前後両輪駆動型車輌の前輪駆動機構
などに装備される動力伝達装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の前後両輪駆動型車輌として、例え
ば、特開昭６０−１５７９２１号公報及び特開昭６１−
１８１７８９号公報に開示された自動三輪バギー車が知
られている。図５はこれらの自動三輪バギー車の前輪駆
動機構を模式的に示す平面図である。従来の前輪駆動機
構においては、エンジン（図示略）の回転が駆動チェー
ン５１、動力伝達装置５２、従動チェーン５３を介して
前輪５４に伝達される。動力伝達装置５２は、車体（図
示略）に連結された入力軸５５と、ハンドル５６に連結
された出力軸５７と、それらを回動可能に結合する等速
ボールジョント５８とを備え、ハンドル５６の回動操作
に伴い入力軸５５と出力軸５７との折れ角が変動した場
合でも、等速ボールジョント５８が動力を前輪５４に伝
達できるように構成されている。なお、同図では等速ボ
ールジョイント５８を横方向に配して示したが、これを
縦方向に配し、傘歯車で伝動方向を変えるようにしても
、同様の機能を奏する。

【０００３】また、従来、二輪駆動（２ＷＤ）型の自動
二輪車も知られているが、前輪への動力伝達系には前記
自動三輪バギー車と同様の等速ボールジョントが使用さ
れている。更に、前輪駆動型の作業車輌としては三輪牽
引車が知られている。従来の三輪牽引車は車体の前部に
エンジンを搭載し、ハンドルによりエンジンを前輪と共
に旋回して操向するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の自動
三輪バギー車及び自動二輪車の動力伝達装置５２は、等
速ボールジョント５８を使用しているので、入力軸５５
及び出力軸５７を同一軸線上に配置する必要があってそ
の幅が広くなり、動力伝達装置５２の設置場所が自ずと
限定されるという問題があった。しかも、ハンドル５６
を回した状態でトルクが増大すると、等速ボールジョン
ト５８は出力軸５７を入力軸５５と同一の軸線に戻そう
とするため、ハンドル５６の復帰力が強くなるという不
都合もあった。更に重要な問題は、等速ボールジョント
５８の作動角度が一定値に制限されている点にあり、こ
のため、駆動部と従動部とが全回転可能に結合された機
構には従来の動力伝達装置５２を適用することができな
かった。また、従来の三輪牽引車によると、エンジンの
振動がハンドルに直接伝わるばかりでなく、重いエンジ
ンを旋回して操向しなければならず、ハンドルの操作性
が悪かった。

【０００５】そこで、この発明の課題は、設置場所の自
由度を拡大でき、トルクの変動に係わらず動力を安定し
た状態で伝達できるとともに、駆動部と従動部とが全回
転可能に結合された機構にも適用できる動力伝達装置を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明の動力伝達装置は、第１ハウジング及び
第２ハウジングを回転可能に結合し、第１ハウジングに
入力軸を回転可能に支持し、その入力軸に第１傘歯車を
装着し、第２ハウジングに出力軸を回転可能に支持し、
この出力軸に第２傘歯車を装着し、第１ハウジング及び
第２ハウジングの回転軸線上に第１伝達軸を回転可能に
設け、その第１伝達軸に第１傘歯車に噛合する第３傘歯
車と、第２傘歯車に噛合する第４傘歯車とを装着し、第
１伝達軸の外側に筒状の第２伝達軸を回転可能に挿通し
、その第２伝達軸に第１傘歯車に噛合する第５傘歯車と
、第２傘歯車に噛合する第６傘歯車とを装着し、第１伝
達軸上及び第２伝達軸上には互いに逆方向に作用するワ
ンウエイクラッチを設けて構成される。

【０００７】この発明の動力伝達装置は駆動部及び従動
部が回転可能に結合された機構、例えば、車輌の前輪駆
動機構、工作機械の多軸駆動機構、ロボットのハンド機
構、船舶の推進機構、その他、扇風機、スノーモービル
などに装備される。好ましくは、自動二輪車、自転車、
四輪自動車、自動三輪バギー車、フォークリフトなどの
前後両輪駆動型車輌、或いは、三輪牽引車などの前輪駆
動型車輌に適用でき、特に、２ＷＤ自動二輪車または２
ＷＤ自転車の前輪駆動機構が好適である。二輪車の場合
、動力伝達装置の第１ハウジングは車体フレームに固定
され、第２ハウジングはハンドル及び前輪フォークに組
付けられる。そして、第１ハウジングの入力軸はチェー
ン、ベルトまたはスプラインシャフトなどの伝達手段を
介してエンジンに連結され、第２ハウジングの出力軸は
同様の伝達手段を介して前輪に連結される。

【０００８】

【作用】この発明の動力伝達装置によれば、入力軸及び
出力軸が互いに異なる軸線上に配設されるとともに、そ
れらの向きは第１及び第２ハウジングを相対回転するこ
とによって３６０度の範囲で任意に変更される。このた
め、動力伝達装置の設置場所の自由度が向上し、これを
二輪車等の前輪駆動機構の構造に合わせてコンパクトな
形態で設置できる。この設置状態において、入力軸が駆
動されると、その動力は６個の傘歯車と２本の伝達軸と
を介して出力軸に伝達される。入力軸に高トルクが作用
したときには、各傘歯車及び伝達軸も高速で回転される
が、４個の傘歯車と２本の伝達軸とは第１及び第２ハウ
ジングの回転軸線と同一の軸線の周りで等速回転される
。従って、各ハウジングに作用する相対回転力が微小値
に抑制され、二輪車の場合には、ハンドルに復帰力が作
用するおそれがなくなり操作性が向上する。また、ハン
ドル操作に伴い第２ハウジングに回転力が作用したとき
には、第１及び第２伝達軸に設けたワンウエイクラッチ
により第２ハウジングの回転が許容されて、前輪が３６
０度の範囲で任意の角度に向けられる。それ故、前輪を
車体フレームに対し全回転可能に結合でき、しかも、ど
の操向角度においても、エンジンの回転をトルクの変動
に係わりなく常に安定した状態で前輪に伝達できる。

【０００９】

【実施例】以下、この発明を具体化した実施例を図面に
基づいて説明する。第１図は本発明の一実施例による動
力伝達装置を示す断面図、第２図はその回転時の作用を
説明する概略図、図３は操向時の作用を説明する概略図
、図４は図１の動力伝達装置の適用例を示す自動二輪車
の正面図である。

【００１０】図１に示すように、この実施例の動力伝達
装置１には第１ハウジング２と第２ハウジング３とが設
けられている。第１ハウジング２の下部には接続筒４が
固定され、この接続筒４の内側に第２ハウジング３の上
部に固定した接続筒５が挿入されている。そして、各接
続筒４，５の間には玉軸受６が介装され、これによって
第１ハウジング２及び第２ハウジング３が動力伝達装置
１の中心を通る軸線の周りで相対回転可能に結合されて
いる。

【００１１】第１ハウジング２の軸受部７には入力軸８
が玉軸受９により前記結合軸線と直交する軸線の周りで
回転可能に支持され、その内端には第１傘歯車１０が装
着されている。また、第２ハウジング３の軸受部１１に
は出力軸１２が玉軸受１３により前記入力軸８と平行な
軸線の周りで回転可能に支持され、その内端には第２傘
歯車１４が装着されている。

【００１２】第１ハウジング２及び第２ハウジング３の
回転軸線上には第１伝達軸１６が設けられている。この
第１伝達軸１６の上端は玉軸受１７を介して第１ハウジ
ング２の頂壁に、下端は玉軸受１８を介して第２ハウジ
ング３の底壁にそれぞれ回転可能に支持され、これによ
り、第１伝達軸１６は第１ハウジング２、第２ハウジン
グ３の双方に対し相対回転できるようになっている。第
１伝達軸１６の上端部には前記第１傘歯車１０に噛合す
る第３傘歯車１９が装着されている。また、第１伝達軸
１６の下端部には前記第２傘歯車１４に噛合する第４傘
歯車２０が玉軸受２１及び第１ワンウエイクラッチ２２
を介して装着されている。そして、第１ワンウエイクラ
ッチ２２は第１伝達軸１６の例えば左方向の回転のみを
第４傘歯車２０に伝える。

【００１３】第１伝達軸１６の中間部外側には筒状の第
２伝達軸２４が挿通されている。この第２伝達軸２４は
玉軸受２５を介して第２ハウジング３の接続筒５に回転
可能に支持されていて、第１ハウジング２、第２ハウジ
ンク３、第１伝達軸１６のいずれに対しても相対回転で
きるようになっている。第２伝達軸２４の上端部には前
記第１傘歯車１０に噛合する第５傘歯車２６が装着され
ている。また、第２伝達軸２１の下端部には前記第２傘
歯車１４に噛合する第６傘歯車２７が玉軸受２８及び第
２ワンウエイクラッチ２９を介して装着されている。そ
して、第２ワンウエイクラッチ２９は前記第１ワンウエ
イクラッチ２２と逆方向に作用し、第２伝達軸１６の例
えば右方向の回転を第６傘歯車２７に伝える。

【００１４】上記のように構成した動力伝達装置１は、
例えば、図４に示すように、２ＷＤ自動二輪車における
前輪駆動機構に装備される。ここにおいて、動力伝達装
置１の第１ハウジング２は車体フレーム３１に固定され
、第２ハウジング３はハンドル３２及び前輪フォーク４
２に組付けられている。動力伝達装置１の入力軸８は入
力スプロケット３３、駆動チェーン３４、駆動スプロケ
ット３５を介してエンジン３６の駆動軸３７に連結され
ている。出力軸１２は出力スプロケット３８、従動チェ
ーン３９、従動スプロケット４０を介して前輪４１に連
結されている。なお、後輪４３はチェーン４４を介して
エンジン３６に連結されている。

【００１５】次に、この実施例の動力伝達装置１の作用
を図２及び図３に基づいて説明する。図２に示すように
、エンジン３６が駆動されると、入力軸８及び第１傘歯
車１０が例えば右回転され、第３傘歯車１９及び第１伝
達軸１６が左回転されるとともに、第５傘歯車２６及び
第２伝達軸２４が右回転される。第１伝達軸１６は左回
転用の第１ワンウエイクラッチ２２を介して第４傘歯車
２０に接続され、また、第２伝達軸２４は右回転用の第
２ワンウエイクラッチ２９を介して第６傘歯車２７に接
続されている。このため、第４傘歯車２０及び第６傘歯
車２７により第２傘歯車１４及び出力軸１２が右回転さ
れて、前輪４１が前進駆動される。この状態で、エンジ
ン３６の加速により入力軸８に高トルクが作用すると、
それに伴って各傘歯車１０，１４，１９，２０，２６，
２７及び伝達軸１６，２４も高速で回転される。ところ
が、第３〜第６傘歯車１９，２０，２６，２７と第１、
第２伝達軸１６，２４とは第１、第２ハウジング２，３
の回転軸線と同一の軸線の周りで等速回転されるので、
第２ハウジング３に作用する回転力が微小値に抑制され
る。従って、等速ボールジョイントを使用した従来の動
力伝達装置とは異なり、ハンドル３２に復帰力が作用す
るおそれがなくなり、これを軽快に操作することができ
る。

【００１６】一方、図３に示すように、エンジン３６の
停止状態でハンドル３２を回し、第２ハウジング３をそ
の軸線の周りで例えば左方向に回転（以下、ハウジング
の軸線周りの回転を公転と呼ぶ）すると、出力軸１２及
び第２傘歯車１４の公転に伴い第４傘歯車２０及び第６
傘歯車２７に左方への回転力が作用する。このとき、第
６傘歯車２７は右回転用の第２ワンウエイクラッチ２９
により停止されているため、この第６傘歯車２７により
第２傘歯車１４が右回転され、その第２傘歯車１４によ
り第４傘歯車２０が左回転される。第４傘歯車２０の左
回転は左回転用の第１ワンウエイクラッチ２２により許
容されるので、第２傘歯車１４は第４傘歯車２０を回転
しつつ公転される。これにより、第２ハウジング３を左
方向へ公転でき、ハンドル３２の同方向への操作が可能
となる。また、第２ハウジング３が右方向へ公転された
場合は、第４傘歯車２０及び第６傘歯車２７が前記とは
逆に作用してその公転を許容するから、ハンドル３２の
左右両方向への操作が可能となり、前輪４１を３６０度
の範囲で任意の角度に向けることができる。

【００１７】従って、エンジン３６の回転中であっても
第２ハウジング３の両方向への公転を許容して、ハンド
ル３２を支障なく操作でき、しかも、前輪４１のいずれ
の操向角度においてもエンジン３６の回転をトルクの変
動に係わりなく常に安定した状態で前輪４１に伝達する
ことができる。そのうえ、この実施例の動力伝達装置１
によれば、入力軸８及び出力軸１２が離れた位置に設け
られ、全体が細長状に構成されているので、この動力伝
達装置１を車体フレーム３１と前輪フォーク４２との間
にコンパクトな形態で見栄えよく設置できるとともに、
これに前輪４１を支持するフレーム機能をも兼備させる
ことができる。また、入力軸８及び出力軸１２の向きは
第１、第２ハウジング２，３を相対回転することによっ
て３６０度の範囲で任意に変更できるため、動力伝達装
置１の設置場所は、図示例に限定されず、自動二輪車の
前輪駆動機構の構造に合わせて自由に選択することがで
きる。

【００１８】ところで、上記実施例の動力伝達装置１に
おいては、第１ワンウエイクラッチ２２が第１伝達軸１
６と第４傘歯車２０との間に介装されているが、第１ワ
ンウエイクラッチ２２を第１伝達軸１６と第３傘歯車１
９との間、或いは、第１伝達軸１６の途中に設けてもよ
く、これらの場合でも上記実施例と同様の作用が得られ
る。これと同様、第２ワンウエイクラッチ２９も第２伝
達軸２４上であればその位置は特に限定されない。

【００１９】また、上記実施例の動力伝達装置１は、ワ
ンウエイクラッチ２２，２９が伝達軸１６，２４上に設
けられているので、図２から明らかなように、出力軸１
２側の動力は入力軸８に伝達されず、エンジンブレーキ
が掛からないように構成されている。こうすることによ
り、前輪４１のエンジンブレーキによるスピンを防止し
て自動二輪車をより安全に走行できる。しかしながら、
四輪車など、むしろエンジンブレーキを必要とする車輌
もあり、この場合には、第２傘歯車１４、第４傘歯車２
０、第６傘歯車２７に別の傘歯車をそれぞれ重ねて装着
し、各傘歯車の重合部にワンウエイクラッチを介装すれ
ば、上記実施例の動力伝達装置１にエンジンブレーキ機
能を新たに付加することができる。

【００２０】なお、この発明の動力伝達装置の用途は、
上記実施例の自動二輪車のみに限定されるものではなく
、自転車、四輪自動車、自動三輪バギー車、フォークリ
フトなどの前後両輪駆動型車輌、或いは、三輪牽引車な
どの前輪駆動型車輌にも適用でき、車輌以外にも、工作
機械の多軸駆動機構、ロボットのハンド機構、船舶の推
進機構、或いは、扇風機、スノーモービルなどの各種機
器へ応用することができる。その他、この発明は上記実
施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲で各部の形状並びに構成を適宜に変更して具体
化することも可能である。

【００２１】

【発明の効果】以上に詳述したように、この発明によれ
ば、入力軸及び出力軸の向きを任意に変更して設置場所
の自由度を拡大でき、また、ハウジングに作用する回転
力を抑制してハンドル等の操作性を向上できるとともに
、ハウジングの回転を許容して駆動部と従動部とを全回
転可能に結合でき、しかも、どの操向角度においても動
力を安定した状態で確実に伝達できるという優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による動力伝達装置を示す断
面図である。

【図２】図１の動力伝達装置の回転時の作用を説明する
概略図である。

【図３】図１の動力伝達装置の操向時の作用を説明する
概略図である。

【図４】図１の動力伝達装置の一適用例を示す自動二輪
車の正面図である。

【図５】従来の動力伝達装置を装備した前輪駆動機構を
示す平面図である。

【符号の説明】

１　　動力伝達装置　　　　　　　　　　　　　　　　
　　２　　第１ハウジング ３　　第２ハウジング　　　　　　　　　　　　　　　
　８　　入力軸１０　　第１傘歯車　　　　　　　　　
　　　　　　　　　１２　　出力軸１４　　第２傘歯車
　　　　　　　　　　　　　　　　　　１６　　第１伝
達軸１９　　第３傘歯車　　　　　　　　　　　　　　
　　　　２０　　第４傘歯車２２　　第１ワンウエイク
ラッチ　　　　　　２４　　第２伝達軸２６　　第５傘
歯車　　　　　　　　　　　　　　　　　　２７　　第
６傘歯車２９　　第２ワンウエイクラッチ　　　　　　
３１　　車体フレーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　第１ハウジング及び第２ハウジングを
   回転可能に結合し、前記第１ハウジングに入力軸を回転
   可能に支持し、前記入力軸に第１傘歯車を装着し、前記
   第２ハウジングに出力軸を回転可能に支持し、前記出力
   軸に第２傘歯車を装着し、第１ハウジング及び第２ハウ
   ジングの回転軸線上に第１伝達軸を回転可能に設け、前
   記第１伝達軸に第１傘歯車に噛合する第３傘歯車と、第
   ２傘歯車に噛合する第４傘歯車とを装着し、第１伝達軸
   の外側に筒状の第２伝達軸を回転可能に挿通し、前記第
   ２伝達軸に第１傘歯車に噛合する第５傘歯車と、第２傘
   歯車に噛合する第６傘歯車とを装着するとともに、前記
   第１伝達軸上及び第２伝達軸上には互いに逆方向に作用
   するワンウエイクラッチを設けたことを特徴とする動力
   伝達装置。