CN1211523A - 机动二轮车 - Google Patents

Abstract

一种机动二轮车,在其主架的前部安有能上下摇动的摇臂,在主架和前摇臂间安装阻尼器,前轮安装在摇臂上并可自由转动,从主架的前上部向上伸展有前管支撑管,在该支撑管的前端固定前管,在该前管上安装能自由回转的手把。前轮通过摇臂安装在主架上,并通过另一根转向杆进行转向,前摇臂从侧面看大约呈倒U字形状;前管支撑管偏置于车体中心线的一侧,另一侧配置有与之相邻接的阻尼器。

Description

机动二轮车

本发明涉及机动二轮车的前部悬挂结构及其转向装置。

现有机动二轮车的前部悬挂结构，例如特开平8-175477号专利公报“机动二轮车等的发动机和马达的动力切换装置”之图1所示，一般采用套筒式的悬挂结构。在具有套筒式悬挂结构的机动二轮车上，将悬挂和转向装置集成为一体。

上述套筒型悬挂结构虽然目前已被广泛采用，但其前管承受有前轮来自路面的全部载荷，因此，前管周围的车体主架必须具有高度的刚性。

但是，前管也是决定转向特性的部件，希望能根据不同车种进行任意的调整(对准转向轮和连杆)，由于每种车都在前管周围设有高刚度的车架，就降低了其通用性。

为此，已知的技术是采用使前轮能够上下摆动的摇臂形式，使前管和转向装置分开的悬挂结构。但是，在操纵前轮时，必须使前摇臂不干涉前轮。因此，前摇臂从车体构架向前轮的侧方向有大的迂回。结果导致前摇臂明显地突出于侧面上。特别是，在采用大直径车轮的场合下，该倾向变得更为显著，从而导致了前摇臂的大型化、重量增加以及外观的恶化。

此外，由于前部空间受到的限制较多，对于摇臂的摇动很难配置阻尼器。将阻尼器配置在车休中心也不适宜。

还有，当前轮上下运动而使前摇臂摇动时，在转向装置通过连杆吸收该上下运动的场合下，前轮和前管之间配置有连杆，从而需要有连杆活动的空间，因此带来了对主架和结构的重大影响。

由于原先就受车轮的影响，在前轮和前管之间有空间的限制，特别是，在采用大直径车轮时，上述倾向变得更为显著。

本发明人以车体构架的轻量化为目的，对代替套筒式悬挂的悬挂结构继续进行研究，改进了悬挂结构，通过转向装置和悬挂装置的分离，成功地采用了另一种悬挂结构。

具体而言，本发明是一种有下述特征的机动二轮车，即：该种机动二轮车在主架前部安装有一个能上下摆动的前摇臂，在该前摇臂上再安装能够自由转动的前轮，从前摇臂的侧面看是大约呈倒U字形状的杆件。

侧面呈倒U形的前摇臂和前轮的外周边缘交叉在高于前轮中心线的位置上，当车轮转向时，在该交叉位置处的前轮振幅小于在前轮中心高度处的前轮外周缘的振幅。因此，前摇臂处于前轮振幅较小的位置上，当为避免和前轮相干涉而迂回时，前摇臂向车辆宽度方向的突出量不大。这样就有利于前摇臂的小型化和轻量化，而且涉及簧下重量的减少和振幅方向力矩的减少；还能够提高操纵安定性和美化外观。

还有，本发明人对代替套筒式悬挂的悬挂结构继续进行研究，改进了悬挂结构，通过转向装置和悬挂装置的分离，成功地采用了另一种悬挂结构。

具体而言，本发明为具有下述特征的一种机动二轮车，在其主架前部安装有能上下摇动的前摇臂，在主架和前摇臂之间安装有阻尼器，在该前摇臂上安装能自由转动的前轮，同时，在主架的前部的上部有一根向上延伸的前管支撑管，将前管固定在该前管支撑管的前端上，再在前管上安装可以回转的手把，前管支撑管向车体中心线的一侧偏置，在车体中心线的另一侧配置和前管支撑管邻接的阻尼器。

由于前管支撑管位于车体中心线一侧的偏置位置处，从而可以尽量靠近车体中心线地配置阻尼器。因此，减小了作用在阻尼器上的弯曲力矩，而能够降低阻尼器的强度要求，可以使阻尼器小型化，对于空间限制较多的前部回转式的转向机构来说，是能够良好适应的机构。

此外，本发明人以克服上述问题为目的，对取代套筒式悬挂的悬挂结构进行继续研究，通过对前轮转向机构所必须的连杆机构的改进，成功地采用了另一种悬挂结构。

具体而言，通过可以上下摇动的前摇臂将前轮组装在主架上，同时，通过前摇臂以外的另一根转向杆操纵前轮的方向，其特征是，通过连杆机构使转向杆连结于前轮用的叉节；与此同时，将该连杆机构配置在前轮的车轮之中。

通过连杆机构只要将转向杆连结到前轮用的叉节上，就可以形成简单的结构，由于转向机构和悬挂结构相分离，对于各种不同的模式，都可以通用前摇臂枢轴部的高刚度主架。

此外，由于将连杆机构设置在前轮的车轮内，能够达到空间的有效利用，并能确保在前管下方和后方的活动空间。

根据本发明的上述结构，可以发挥出下列效果。

根据本发明的第1技术方案，前摇臂从侧面看大约呈倒U形状，因此，前摇臂和前轮的外周缘交叉在比前轮中心高的位置上。当前轮转向时，在该交叉位置上的前轮的振幅小于在前轮中心高度上的前轮外周缘的振幅。为此，前摇臂可以在前轮振幅较小的位置上进行迂回，为避免与前轮相干涉，在车宽方向只需要较小的突出量，从而便于前摇臂的小型化和轻量化，并能减少簧下重量和宽度方向的力矩，从而利于提高操纵稳定性和外观的良好性。

根据本发明的第2技术方案，在前悬挂装置的前摇臂和主架之间安装阻尼器；并使转向装置的前管支撑管向车体中心线的一侧偏置，由于阻尼器设置在车体中心线的另一侧的和前管支撑管相邻接的位置上，从而可以竭力使阻尼器的配置接近于车体的中心线。从而能减小作用在阻尼器上的弯曲力矩；降低对阻尼器的强度要求，能够使阻尼器小型化，对于空间有限的前部回转的摇臂机构，是一种适宜的机构。

此外，只通过连杆机构使转向杆连结在前轮用的叉节上，这是一种简单的结构；并因为将转向装置和悬挂装置相分离，而可以通用前摇臂枢轴部高刚度的主架，将它用于各种模式。

还有，由于将连杆机构配置在前轮的车轮内，因此，能够达到空间的有效利用；能够确保前管下方和后方的空间。

图1是本发明的机动二轮车的侧视图；

图2是本发明的主架周边的侧视图；

图3是本发明的主架、前部和后部悬挂系统以及转向装置的平面图；

图4是本发明的主架、前部悬挂系统和转向系统的侧视图；

图5是本发明的主架、前部悬挂系统和转向系统的平面图；

图6是本发明的主架和前管支撑管的分解侧视图；

图7是本发明的树脂弹簧的安装结构图；

图8是本发明的主架和前管支撑管的正视图；

图9是本发明的主架、前悬挂装置和转向装置的分解透视图；

图10是本发明的装有蓄电池时的主架平面图；

图11是本发明的装有蓄电池时的主架侧面剖视图；

图12是图11的沿12-12线的剖视图；

图13说明了前摇臂和前轮的关系。

以下结合附图对本发明的实施例进行说明。

说明中的“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”都按照驾驶者看的方向，Fr表示前侧，Rr为后侧，L为左侧，R表示右侧。此外，在图面上可见符号的方向。

图1是本发明的机动二轮车的侧视图。

机动二轮车1的组成如下，首先配置有主架2，该主架2兼起框架作用，在其中央部下面有蓄电池箱，在主架2的前部，安装有悬挂前轮3的摇臂形式的前部悬挂装置4以及与其分设的转向装置5；此外，在主架2的后部，安装有动力部分6以及悬挂后轮7的后部悬挂装置8。

动力部分6以发动机6a和传动马达6b作为驱动源。特别是，本发明的前轮3和后轮7采用大直径(14～20英寸)的车轮。

如图所示，在后轮7的范围内，机动二轮车1配置有空气滤清器11、排气管12、消毒器13、尾管14，车体从前到后罩盖有前挡泥板15、前盖16、前手把盖17、中罩18、后罩19和后挡泥板21。

此外，还有支架护罩22、喇叭23、前灯24、手柄杆25、手柄把手25a、车座26、头盔箱27、头盔27A、尾灯28、导风通道71、散热器72和风扇73。

图2是本发明的主架周边的侧视图。

关于动力单元部分6和后悬挂装置8说明如下，在主架2的后上部，通过后枢轴31安装的动力部6可以摇动，在该动力部6上安装后轮7；并且在主架2的后上部，安装图1所示的头盔箱27；如图所示，在该头盔箱27上面和后轮7的附近安装有缓冲器33。

车体构架57的组成是下述部件的组合结构，即：配置在机动二轮车1前部下方的主架2、主架2的后上部的头盔箱27和在主架2前上部的前管支撑管51。

图3是本发明的主架、前部和后部悬挂装置以及转向装置的平面图，下述的前悬挂装置4有一根前摇臂42，它从主架2的前部伸向前方；以该前摇臂42在一侧支撑前轮3，同时，从主架2的后部向后方伸出有动力部6，该动力部6在一侧支撑后轮7。

前摇臂42偏置在车体中心线C的一侧(右侧)而动力部6从车体中心线C向另一侧(左侧)偏置，所以，机动二轮车左右的重量有良好的平衡。

图4是本发明的主架、前部悬挂装置和转向装置的侧视图。

前悬挂装置4的组成使前轮3安装在前摇臂42上时能自由转动，该前摇臂42从侧面看大约呈倒U字形状，它通过前枢轴41连结并从主架2的前下部伸出去。具体而言，前轮3组装在前摇臂42的前端处，装在前轮3上的叉节43可以左右转动。

此外，在前悬挂装置4中，缓冲部件44和前阻尼器45是分离的部件，缓冲部件44的作用是缓和前摇臂42和摇动方向上的冲击(来自路面的冲击)；前阻尼器45的作用则是减小前摇臂42在摇动方向上振动的振幅。

详细而言，在主架2和前摇臂42之间设有树脂弹簧44(缓冲材料)，在主架2和前摇臂42之间安装有前阻尼器45，树脂弹簧44在前摇臂42的摇动方向上起缓和冲击的作用。

具体而言，前阻尼器45的安装结构如下，将前阻尼器45的一端通过枢轴46支撑在下述前管支撑管51基部的右侧(图的内侧)；前阻尼器45的另一端则通过枢轴47支撑于前摇臂顶部的左侧。此外，也可以将前阻尼器45的一个端部直接安装在主架2上。

转向装置5的结构如下，前管支撑管51从主架2的前上部倾斜地向上方延伸，在该前管支撑管51的前端处固定联结前管52，手把支管53安装在该前管52中并能自由转动，在该手把支管53的下端又安装有转向杆54，该转向杆54的下端则通过连杆机构55和叉节43相连结。

连杆机构55由第1连杆55a和第2连杆55b所组合而成，第1连杆55a连结于转向杆54的端部；第2连杆55b连结于叉节43上，而且，该机构可配置在较大直径前轮3的范围内。

由于将连杆机构55配置在前轮3的范围内，所以能达到空间的有效利用。而且，能够充分确保前管52的下方和后方的活动空间，因此，提高了机动二轮车1的设计的自由度。此外，在将驾驶员用的踏板83伸出去，将机动二轮车1作为低地板式踏板承载的小型机动二轮车使用时，可以充分保证驾驶员足部周围的活动空间。

还有，标记35是盘形制动器。在叉节43处安装有制动夹钳36。标记37是支承后枢轴31的轴承(参见图2)。

在主架2的后下部安装有主支架81、驾驶员踏板83、侧支架84。

图5是本发明的主架、前悬挂装置和转向装置的平面图，并展示了连杆机构55。

由图示可见，前摇臂42通过前销轴41，从主架2的前右部向右弯曲地伸向前方，并绕过前轮3，在另一方面，手把支管53位于车体中心线C处，转向杆54从手把支管53的下端向右弯曲地伸向前方，并绕过前轮3。

此外，该图还表明，前管支撑管51的中心线向车体中心线C的一侧(左侧)偏离的尺寸仅为L；在车体中心线C的另一侧(右侧)配置有和前管支撑管51相邻接的前阻尼器(减振器)45，该前阻尼器45和车体中心线C相平行地延伸，因此，可以尽量使前阻尼器45的配置靠近车体中心线C，以尽量抑制作用在前阻尼器45上的弯曲力矩。从而能够降低前阻尼器45所要求的强度，使前阻尼器45的构成小型化，对于前面的回转空间有限的摇臂机构，这是很适宜的机构。

树脂弹簧44配置在车体中心线C处。标记36a表示制动垫块，标记36b表示制动夹钳。

图6是本发明的主架和前管支撑管的侧面分解视图。

一般情况下，转向器的倾角随车种不同而有若干变化。为此，对于前管组成一体化的车体主架，必须根据倾角的变化而修改车体的主架。

在本实施例中，采取了将主架2和前管支撑管51相分离的形式。具体而言，为提高主架2的通用性起见，采取了兼作蓄电池箱的框体结构；同时，为提高刚度，使用的是铝合金的铸件。而且是在主架2上用螺栓B1(图中示出了多个，以下相同)安装前管支撑管51的结构组成。

由于采用了这样的构造，即使改变车种，也可以使主架2通用化，而只需要更换前管支撑管51，从而提高了设计的自由度。

此外，如图4所示，由于采用了摇臂形式的前部悬挂结构4，来自前轮3的大荷重将通过前摇臂42和前枢轴41传递给高刚度的主架2，因此，主架2能够确实有效地承受大荷重。这样，在前管支撑管51上就没有大荷重作用了。

此外，即使在将驾驶员用的踏板83从机动二轮车1伸出去，将其作为低地板式踏板承载的小型机动二轮车使用时，来自前轮3的大荷重也能通过前枢轴41由高刚度的主架2所承受。

图7(a)、(b)是本发明的树脂弹簧的安装结构图，图7(a)表示从侧面看的断面构造，图7(b)表示顶视的结构图。

树脂弹簧44是具有类似弹簧作用的弹性的树脂块，还具有二个左右方向(图的内外方向)的贯通孔(安装孔44a和设定弹性力用的孔44b)。该树脂弹簧44位于前枢轴41的上方，按规定距离为H值的位置处，并且安装在支架2的前部。

关于树脂弹簧44安装构造的详细说明如下，在树脂弹簧44的安装孔44a内贯通有安装板48，将该安装板48安装于主架2的前部；另一方面，由前摇臂42的背面和安装在前摇臂42背面上的夹持板49对树脂弹簧44起前后夹紧的作用。

图8是本发明的主架和前管支撑管的正视图。图中表示了以枢轴46把前阻尼器45的一端支撑在前管支撑管51基部的右侧部的构造。

2a和2a是支承前枢轴41的轴承，2b和2b为树脂弹簧用安装板48的安装部。

图9是本发明的主架、前悬挂装置和转向装置的分解透视图。

在该图中进一步详细说明了上述前悬挂装置4和转向装置5的构成，图中表明，在主架2上有左右轴承2a和2a，通过前枢轴41将前摇臂42的支持管42a安装在2a和2a上，在前摇臂42的平板部42b处形成连结部42C，用上下方的二个螺栓B2和B2将挟持板49连结在连结部42C上，利用平板部42b的背面和挟持板49将树脂弹簧44夹紧，在该树脂弹簧44的安装孔44a处插入和通过安装板48，用螺栓B3和B3将该安装板48的左右两端安装在主架2的安装部2b和2b上，此外，在主架2的前上部处用螺栓B1安装前管支撑管51，前阻尼器45的一端部通过枢轴46支撑在前管支撑管51的基部；并在前摇臂42的顶部处通过枢轴47支承前阻尼器45的另一侧，另一方面，在前管支撑管51的前端设有前管52，手把支管53安装在该前管52中并能自由转动，在该手把支管53的下端安装有转向杆54，该转向杆54的前端连结在连杆机构55上。

为了使前摇臂42前端处叉节43的轴杆43a(参见图4)能左右回转，在前摇臂42的前端部设有轴杆套42d。

图10是本发明在装有蓄电池的状态时的主架顶视图，可见在主架2内有多个蓄电池Ba。也就是在车架57的前部的下方容纳有多个蓄电池Ba。

详而言之，主架在车体两侧的前后方向上有左右侧架2C和2C，左右侧的侧架2C和2C的前端部和前部的横架2d相接合，此外，左右侧架2C的后端部也和后部的横架2e相接合，该后部横架2e从背面看呈门状。

为此，主架2除了前部以外，中央的底部呈中空形状，在该主架2上安装有兼作底板用的金属机箱61，该底板承受5个蓄电池Ba的大部分重量。

多个蓄电池Ba用于向图1所示的马达6b提供电力，并在左右侧架2c和2c中间分为三列和在前后方向分为二列地进行安放，从而，主架2在横向较宽。

图11是本发明在装有蓄电池状态下的主架侧向剖视图，表明了后部横架2e跨在多个蓄电池上方所形成的门状。

图12是图11的沿12-12线的剖视图，表明了上述机箱61塞在中空形状的主架2中。

为容纳驱动马达6b(参见图1)和控制马达的电路等所组成的单元(图中未示出)，金属机箱61是轻合金制成的箱子，由箱体62和盖在该箱体62上部的箱罩63所组成。将该机箱61从下方插入主架2的开口处，再用螺栓B4通过凸缘62a安装在主架2的下面。

由机箱61和在该机箱61中放置的上述单元的组合结构，在以下被称之为“控制单元”。

如上所述，主架2从前管52向下方延伸，此后和地面大致上相平行地具有一对左右并列的侧架2C和2C，而成为车体架57的一部分。

本发明的特征之一是，有左右侧架2C和2C，在侧架2C和2C之间的下部，并通过该侧架2C和2C固定安装有控制单元，同时，在该控制单元的上部承载有多个蓄电池Ba。

此外，在机箱61的上面，从主架2的上方加装有树脂制的隔离板64，以将多个蓄电池隔开，并用螺栓B5将隔离板64安装在主架2上。这种隔离板64的有无是任意的。

另一方面，在多个蓄电池Ba上覆盖有蓄电池罩65，用螺栓B5将蓄电池罩65的凸缘面65a安装在主架2上。

如上所述，由于兼作主架2底板的机箱61承载了蓄电池Ba的大部分重量，因此不需要承载蓄电池的托盘等部件，可以达到减少部件数的目的。

此外，由于将机箱61塞在主架2的底部，而提高了主架2的刚度。

再则，因为箱体61在主架2的下方另成一体，可以提高单元的散热性。而且，在箱体61的下面形成有散热片62b，更进一步提高了其散热性。因此机箱61是热传导性良好的轻合金制箱子，也使蓄电池Ba的发热容易得到散发。

以下基于图13，对前摇臂42侧面采用倒U形的理由进行说明。

图13(a)～(c)是表明前摇臂和前轮的关系的说明图。

在图13(a)中，以实线所表示的部件就是本发明的实施例所采用的前摇臂42；双点划线表示作为比较例示的前摇臂Fa。由于前摇臂42的侧面大约呈倒U形，前摇臂42和前轮3的外周边缘相交叉在接近前轮中心O的P₁位置处。与此相比，作为比较例示的前摇臂Fa是在前轮3的中心线高度上水平延伸的摇臂，该前摇臂Fa和前轮3的外周缘相交叉在离前轮中心最远的P₂点位置处。

图13(C)是一个平面图，表示前摇臂Fa和前轮3的关系，在前轮3的转向角为θ的情况下，从车体中心C到前轮3外缘的倾斜距离为S₂。该比较例的前摇臂Fa，为避免和前轮3相干涉起见，有必要迂回较大的倾斜距离S2。因此，前摇臂Fa在车体横向的突出量也比较大。

图13(b)也是一平面图，表示了在本发明的实施例中采用的前摇臂42和前轮3的关系。由于前摇臂42和前轮3的外周缘交叉于位置点P₁处，在前轮3的转向角为θ的情况下，从车体中心C到前轮外缘的倾斜距离为S₁,S₁小于上述比较例的倾斜距离S₂。因此，为避免和前轮3相干涉起见，前摇臂只需要迂回较小的倾斜距离S₁即可，在车辆宽度方向的突出量较小。由于前摇臂42的突出量小，使机动二轮车小型化。

也就是说，从侧面看大约呈倒U形的前摇臂42和前轮3的外周缘交叉在高于前轮中心O的位置处(点P₁的位置)。在该交叉位置上，前轮3转向时的振幅小于在前轮中心O高度上的前轮3外周缘的振幅。因此，前摇臂42能够在前轮3振幅较小的位置上迂回过去，而避免和前轮3的相互干涉。

以下，根据图4和图7说明前悬挂装置4的作用。

图4的前阻尼器45的作用是减轻前摇臂42在摇动方向上的振幅。

此外，由图7可见，作用在前摇臂42上摇方向上的冲击力，从摇臂42的背面传向树脂弹簧44；在前摇臂42下摇方向的冲击力则通过挟持板49传向树脂弹簧44。这时候，树脂弹簧44产生弹性变形的弹簧作用，从而缓和冲击力。

如上所述，前悬挂装置4利用树脂弹簧44缓和冲击力，并依靠前阻尼器45减小振动的振幅。

如上所述，树脂弹簧44通过只有弹性变形的小行程起弹簧作用，而能适应于从小荷重到大荷重的范围广泛的荷重。而且与螺旋弹簧相比较，树脂弹簧是非常小型的。

因此，与螺旋弹簧和阻尼器组成一体的通常的悬挂装置相比较，本发明的悬挂装置能在广泛的荷重范围内保持小行程，是小型的悬挂装置，而便于在狭窄的空间内加以配置。

Claims (2)

1．一种机动二轮车，在主架的前部安装有能上下摇动的前摇臂，在该前摇臂上安装能自由转动的前轮，其特征在于，上述前摇臂的侧面略呈倒U字形状。

2．如权利要求1所述的机动二轮车，其特征在于，在上述主架和上述前摇臂之间安装有阻尼器；从主架前端的上部向上伸展有前管支撑管；同时，使该前管支撑管偏置于车体中心线，上述阻尼器设置在车体中心线的另一侧，与前管支撑管相邻接。

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