JP2004026154A

JP2004026154A - 車両のスイングアーム式懸架装置

Info

Publication number: JP2004026154A
Application number: JP2003209767A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Gogo; 後郷　和彦
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-08-29
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2020-09-05
Also published as: JP4559047B2

Abstract

【解決手段】パワーユニット１６に設けたピボット軸３１にスイングアーム７１の一端をスイング可能に取付け、このスイングアーム７１の他端に後輪を回転可能に取付け、このようなスイングアーム７１にクッションユニット３４の下端を取付け、このクッションユニット３４の上端をスイングアーム７１に連結した第１リンク７３に取付けるとともに、この第１リンク７３をピボット軸３１より下位置にてパワーユニット１６に連結した第２リンク７４に取付けた。
【効果】シートフレーム等の車体フレームにクッションユニットの上端を取付けることがなくなって、車体フレームに、電装品等の備品を集中して配置することができるようになり、車両の生産性を向上させることができる。また、車両の小型化を図ることができ、更に、車体フレームの設計自由度を増すことができる。
【選択図】　　　　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の運動性能を高めるとともに生産性を向上させ、更に車両の小型化を図り、車体フレームの設計自由度を増すのに好適な車両のスイングアーム式懸架装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スイングアーム式懸架装置として、車体フレームの後部に、後輪から車体フレームに衝撃が伝わらないようにするクッションユニットの上部を取付けたものが知られている。なお、原出願において先行技術文献の記載がないため、本出願においても記載しない。
【０００３】
【特許文献１】
【０００４】
図７は従来のスイングアーム式懸架装置を備えた車両の説明図であり、車両１００の車体フレーム１０１の下部にエンジン及び変速機からなるパワーユニット１０２を取付け、これらの車体フレーム１０１及びパワーユニット１０２の後部にスイングアーム式懸架装置１０３を配置した状態を示す。
スイングアーム式懸架装置１０３は、パワーユニット１０２の後部にスイングアーム１０４をスイング可能に取付け、スイングアーム１０４の後端に後輪１０５を取付け、車体フレーム１０１の後部にクッションユニット１０６の一端を取付け、クッションユニット１０６の他端に、スイングアーム１０４に取付けた第１リンク部材１０７を連結し、第１リンク部材１０７に、パワーユニット１０２に取付けた第２リンク部材１０８を連結したものである。なお、１１１は車体フレーム１０１の前端に取付けたヘッドパイプ、１１２はヘッドパイプ１１１に回転可能に取付けたフロントフォーク、１１３は前輪である。
【０００５】
図８は従来の車体フレームの平面図であり、車体フレーム１０１は、ヘッドパイプ１１１が左右一対のメインフレーム１１５，１１５を後方へ延ばし、これらのメインフレーム１１５，１１５の各後端にクロスビーム１１６を渡し、このクロスビーム１１６にクッションユニット１０６（図７参照）の上端を取付ける取付部１１７を設けたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記技術では、クロスビーム１１６の位置は車体中心近くのスペースにあり、バッテリや各種電装品等の備品を配置するには好適な場所であるため、クロスビーム１１６を設けることで、上記備品は他の場所に分散させて配置しなければならず、重量が分散してしまう。また、備品が分散すれば、備品を車両１００へ組付ける際に移動しながら作業を行わなければならず、生産性が低下する。更に、車両１００が大型になったり、車体フレーム１０１の形状が限定されることにもなる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、車体中心部に備品を集中させることで、生産性を向上させ、しかも車両の小型化を図り、車体フレームの設計自由度を増すことができる車両のスイングアーム式懸架装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、車体側に設けたピボット軸にスイングアームの一端をスイング可能に取付け、このスイングアームの他端に車輪を回転可能に取付け、このようなスイングアームにクッションユニットの下端を取付け、このクッションユニットの上端をスイングアームに連結した第１リンク部材に取付けるとともに、この第１リンク部材をピボット軸より下位置にて車体側に連結した第２リンク部材に取付けたことを特徴とする。
【０００９】
従来は、シートフレーム等の車体フレームに、クッションユニットの上端を取付けていた。これに対して、請求項１ではクッションユニットの上端をスイングアームに取付けるようにした。この結果、車体フレームにクロスパイプを設けたり、クッションユニットの上端を取付けるための取付部材を設ける必要がなく、車体フレームに、電装品等の備品を集中して配置することができるようになり、車両の生産性を向上させることができる。また、備品の集中化によって車両の小型化を図ることができ、更に、車体フレームの設計自由度を増すことができる。
【００１０】
請求項２は、第１リンク部材をスイングアームに上部ブラケットを介して連結し、クッションユニットをスイングアームに下部ブラケットを介して連結したことを特徴とする。
【００１１】
上部ブラケット及び下部ブラケットを設けたことで、クッションユニットの両端部の距離が確保しやすくなり、クッションユニットの全長をより大きくすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るスイングアーム式懸架装置（第１の実施の形態）を備えた車両の側面図であり、自動二輪車１０は、メインフレーム１１と、このメインフレーム１１の前端部に設けたヘッドパイプ１２にフロントフォーク１３及び前輪１４を操舵自在に取付け、フロントフォーク１３の上部にハンドル１５を取付け、メインフレーム１１の下部にエンジン及び変速機からなる車体側としてのパワーユニット１６を取付け、このパワーユニット１６の後部に本発明のスイングアーム式懸架装置３０を取付け、メインフレーム１１の上部に燃料タンク１７を取付け、この燃料タンク１７の後方にシート１８，２１を配置した車両である。なお、２２はカウリング、２３，２４はメインフレーム１１の後部から後方斜め上方に延ばしたシートフレーム及びサブフレーム、２５は後輪車軸である。
【００１３】
スイングアーム式懸架装置３０は、パワーユニット１６の後部にピボット軸３１を設け、このピボット軸３１にスイングアーム３２の前端をスイング可能に取付け、このスイングアーム３２の後端に車輪としての後輪３３を取付け、スイングアーム３２のピボット軸３１近傍に、後輪３３及びスイングアーム３２を介して車体に衝撃が伝わらないように衝撃を吸収するクッションユニット３４の上端を取付け、クッションユニット３４の下端をパワーユニット３２の下部にリンク機構（後で詳述する。）を介して取付けたものである。
【００１４】
図２は本発明に係るスイングアーム式懸架装置（第１の実施の形態）の要部を示す側面図であり、スイングアーム３２は、上部にクッションユニット３４を取付けるための上部ブラケット３６を設け、下部にリンク機構３７を取付けるための下部ブラケット３８を設けたものである。
【００１５】
クッションユニット３４は、シリンダ部４１と、このシリンダ部４１に移動自在に収納した図示せぬピストンに取付けたピストンロッド４２と、このピストンロッド４２の端部に設けた下端取付部４３と、シリンダ部４１及び下端取付部４３のそれぞれの間に介在させた懸架スプリング４４とからなり、シリンダ部４１の端部に設けた上端取付部４６をスイングアーム３２の上部ブラケット３６にスイング可能に取付け、下端取付部４３をリンク機構３７に取付けたものである。なお、４７は上部スイング軸である。
【００１６】
リンク機構３７は、スイングアーム３２の下部ブラケット３８にスイング可能に取付けた側面視三角状の第１リンク５１と、この第１リンク５１に一端をスイング可能に取付けるとともに、パワーユニット３２の下部に設けたリンク取付部５２にスイング可能に取付けた第２リンク５３とからなる。なお、５５はパワーユニット側スイング軸である。
【００１７】
第１リンク５１は、スイングアーム３２の下部ブラケット３８と第１軸５６で連結し、第２リンク５２と第２軸５７で連結し、クッションユニット３４の下端取付部４３と第３軸５８でそれぞれスイング可能に連結したものである。
パワーユニットスイング軸５５は、ピボット軸３１よりも下方に位置する軸である。
【００１８】
以上に述べたスイングアーム式懸架装置３０の作用を次に説明する。
図３は本発明に係るスイングアーム式懸架装置（第１の実施の形態）の作用を説明する第１作用図である。
図１において、例えば、自動二輪車１０が路面の凸部を乗り越え、車体側（メインフレーム１１やパワーユニット１６）に対して後輪３３が上方に移動した場合、図３において、スイングアーム３２は想像線で示す位置から実線で示す位置までピボット軸３１を中心に矢印▲１▼のように上方にスイングし、これに伴って、第１リンク５１が第１軸５６を中心に矢印▲２▼のように時計回りにスイングし、これによって、第３軸５８に取付けた下端取付部４３が矢印▲３▼のように上昇する。
従って、クッションユニット３４は縮みながら減衰力を発生し、衝撃を吸収する。
【００１９】
図４は本発明に係るスイングアーム式懸架装置（第１の実施の形態）の作用を説明する第２作用図であり、スイングアーム３２の後輪車軸２５の上下方向の移動量と、クッションユニット３４のストローク量との関係を説明する図である。なお、図中、大きな◎印は後輪車軸２５、小さな◎印は上部スイング軸４７及び第３軸５８を示す。
後輪車軸２５が◎印で示した位置、即ち運転者が自動二輪車に乗車した状態で、且つ停車して（車体に加減速時の力を作用させずに）直立させたときの位置（「乗車１Ｇ状態位置」とも言う。この位置を、以下「乗車中立位置」と記す。これは、スイングアーム３２、後輪３３（図１参照）の乗車中立位置でもある。）にある場合に、リンク機構３７（図２参照）とクッションユニット３４（図２参照）との連結軸となる第３軸５８は、◎印で示した位置にある。
【００２０】
この時のクッションユニット３４の全長（上部スイング軸４７の軸心４７ａと第３軸５８の軸心５８ａとの距離。以下同様。）をＬａとし、クッションユニット３４を最大に伸ばした時の全長をＬｅとすると、乗車中立位置でのクッションユニット３４のストローク量はＳａとなる。（即ち、Ｓａ＝Ｌｅ−Ｌａ）
【００２１】
まず、スイングアーム３２が乗車中立位置からクッションユニット３４（図２参照）の伸び側にスイング（下方へスイング）した場合には、スイングアーム３２、スイングアーム３２の上部ブラケット３６、クッションユニット３４の下端取付部４３、第３軸５８、後輪車軸２５は、実線で示した位置になり、この時の後輪車軸２５におけるクッションユニット３４の伸び側への移動量（後輪車軸２５の軸心２５ａの移動量）をＤａとする。この時、クッションユニット３４の全長をＬｂ、ストローク量をＳｂとする。（即ち、Ｓｂ＝Ｌｅ−Ｌｂ）
【００２２】
また、スイングアーム３２が乗車中立位置からクッションユニット３４の縮み側へ（上方へスイング）スイングした場合には、スイングアーム３２、スイングアーム３２の上部ブラケット３６、クッションユニット３４の下端取付部４３、第３軸５８、後輪車軸２５は、一点鎖線で示した位置になり、この時の後輪車軸２５のクッションユニット４３の縮み側への移動量を上記した移動量と同じＤａとする。この時、クッションユニット３４の全長をＬｃ、ストローク量をＳｃとする。（即ち、Ｓｃ＝Ｌｅ−Ｌｃ）
【００２３】
本発明のスイングアーム式懸架装置３０（図２参照）では、リンク機構３７（図２参照）を用いることにより、（Ｓｃ−Ｓａ）＞（Ｓａ−Ｓｂ）となる。
即ち、後輪車軸２５がクッションユニット３４の縮み側へストロークするにつれて、クッションユニット３４のストローク量の変化が大きくなる。
これにより、クッションユニット３４のピストンの移動速度が上昇し、クッションユニット３４で発生する減衰力が大きくなる。
【００２４】
図５は本発明に係るスイングアーム式懸架装置（第１の実施の形態）における後輪車軸の変位量とクッションユニットのストローク量との関係を示すグラフであり、縦軸はクッションユニットのストローク量、横軸は後輪車軸の上下方向の変位量を表す。（符号は図２及び図３参照）
後輪車軸２５の上下方向の変位量が、クッションユニット３４の最大伸び位置である点Ａから乗車中立位置である点Ｂまでの範囲では、クッションユニット３４のストローク量は、後輪車軸２５の上下方向の変位量の増加に伴ってほぼ直線的に増加する。
【００２５】
また、後輪車軸２５の上下方向の変位量が、乗車中立位置の点Ｂからクッションユニット３４の最大縮み位置である点Ｃまでの範囲では、後輪車軸２５の上下方向の変位量の増加に対してクッションユニット３４のストローク量の増加の割合が次第に大きくなる。
【００２６】
このように、リンク機構３７により、後輪車軸２５を乗車中立位置からクッションユニット３４の縮み側へ変位させたときに、クッションユニット３４のストローク量を次第に大きくする、即ち、クッションユニット３４のストローク速度を大きくすることで、クッションユニット３４の最大縮み位置近くでは、クッションユニット３４で発生する減衰力を大きくしてクッションユニット３４の底付きを防止し、乗車中立位置付近では、クッションユニット３４で発生する減衰力を小さくして乗り心地を良くすることができる。
【００２７】
図６は本発明に係るスイングアーム式懸架装置（第２の実施の形態）の要部側面図であり、第１・第２の実施の形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
スイングアーム式懸架装置７０は、パワーユニット１６にスイングアーム７１をスイング可能に取付け、このスイングアーム７１の上部に上部ブラケット７２を取付け、このブラケット７２に第１リンク７３をスイング可能に取付け、この第１リンク７３の端部にクッションユニット３４の一端をスイング可能に取付けるとともに、第１リンク７３の中間部に第２リンク７４の一端をスイング可能に取付け、クッションユニット３４の下端をスイングアーム７１の下部に設けた下部ブラケット７５にスイング可能に取付け、第２リンク７４の端部をパワーユニット１６にスイング可能に取付けたものである。なお、７６は第１軸、７７は第２軸、７８は第３軸、７９は第４軸である。
【００２８】
以上の図１及び図６で説明したように、本発明は第１に、パワーユニット１６に設けたピボット軸３１にスイングアーム７１の一端をスイング可能に取付け、このスイングアーム７１の他端に後輪３３を回転可能に取付け、このようなスイングアーム７１にクッションユニット３４の下端を取付け、このクッションユニット３４の上端をスイングアーム７１に連結した第１リンク７３に取付けるとともに、この第１リンク７３をピボット軸３１より下位置にてパワーユニット１６に連結した第２リンク７４に取付けたことを特徴とする。
【００２９】
従来は、シートフレーム等の車体フレームに、クッションユニットの上端を取付けていた。これに対して、請求項１ではクッションユニット３４の上端をスイングアーム７１に連結した第１リンク７３に取付けるとともに、この第１リンク７３をピボット軸３１より下位置にてパワーユニット１６に連結した第２リンク７４に取付けるようにした。この結果、車体フレームにクロスパイプを設けたり、クッションユニットの上端を取付けるための取付部材を設ける必要がなく、メインフレーム１１、シートフレーム２３、サブフレーム２４の内側に、電装品（バッテリやコントロールユニット）、ツールボックス等の備品を集中して配置することができるようになり、オフロード仕様やレース仕様の車両の運動性能を高めることができるとともに自動二輪車１０の生産性を向上させることができる。また、備品の集中化によって自動二輪車１０の小型化を図ることができ、更に、メインフレーム１１、シートフレーム２３、サブフレーム２４等の車体フレームの設計自由度を増すことができる。
【００３０】
本発明は第２に、第１リンク７３はスイングアーム７１に上部ブラケット７２を介して連結し、クッションユニット３４はスイングアーム７１に下部ブラケット７５を介して連結したことを特徴とする。
【００３１】
上部ブラケット７２及び下部ブラケット７５を設けたことで、クッションユニット３４の両端部の距離が確保しやすくなり、クッションユニット３４の全長をより大きくすることができる。
【００３２】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１のスイングアーム式懸架装置は、車体側に設けたピボット軸にスイングアームの一端をスイング可能に取付け、このスイングアームの他端に車輪を回転可能に取付け、このようなスイングアームにクッションユニットの下端を取付け、このクッションユニットの上端をスイングアームに連結した第１リンク部材に取付けるとともに、この第１リンク部材をピボット軸より下位置にて車体側に連結した第２リンク部材に取付けたので、車体フレームにクロスパイプを設けたり、クッションユニットの上端を取付けるための取付部材を設けたりする必要がなく、車体フレームに、電装品等の備品を集中して配置することができるようになり、車両の生産性を向上させることができる。また、備品の集中化によって車両の小型化を図ることができ、更に、車体フレームの設計自由度を増すことができる。
【００３３】
請求項２のスイングアーム式懸架装置は、第１リンク部材をスイングアームに上部ブラケットを介して連結し、クッションユニットをスイングアームに下部ブラケットを介して連結したので、上部ブラケット及び下部ブラケットを設けたことで、クッションユニットの両端部の距離が確保しやすくなり、クッションユニットの全長をより大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスイングアーム式懸架装置（第１の実施の形態）を備えた車両の側面図
【図２】本発明に係るスイングアーム式懸架装置（第１の実施の形態）の要部を示す側面図
【図３】本発明に係るスイングアーム式懸架装置（第１の実施の形態）の作用を説明する第１作用図
【図４】本発明に係るスイングアーム式懸架装置（第１の実施の形態）の作用を説明する第２作用図
【図５】本発明に係るスイングアーム式懸架装置（第１の実施の形態）における後輪車軸の変位量とクッションユニットのストローク量との関係を示すグラフ
【図６】本発明に係るスイングアーム式懸架装置（第２の実施の形態）の要部側面図
【図７】従来のスイングアーム式懸架装置を備えた車両の説明図
【図８】従来の車体フレームの平面図
【符号の説明】
１０…車両（自動二輪車）、１６…車体側（パワーユニット）、３１…ピボット軸、３３…車輪（後輪）、３４…クッションユニット、７０…スイングアーム式懸架装置、７１…スイングアーム、７３…第１リンク部材（第１リンク）、７４…第２リンク部材（第２リンク）、７２…上部ブラケット、７５…下部ブラケット。

Claims

車体側に設けたピボット軸にスイングアームの一端をスイング可能に取付け、このスイングアームの他端に車輪を回転可能に取付け、このようなスイングアームにクッションユニットの下端を取付け、このクッションユニットの上端をスイングアームに連結した第１リンク部材に取付けるとともに、この第１リンク部材を前記ピボット軸より下位置にて車体側に連結した第２リンク部材に取付けたことを特徴とする車両のスイングアーム式懸架装置。
前記第１リンク部材は前記スイングアームに上部ブラケットを介して連結し、前記クッションユニットはスイングアームに下部ブラケットを介して連結したことを特徴とする請求項１記載の車両のスイングアーム式懸架装置。