JP2005001569A - スイングアーム支持用ピボット軸構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ピボット軸70は、車体フレーム14にねじ結合する雄ねじ部71を有する軸部材72と、この軸部材72の雄ねじ部71のうち、車体フレーム14から突出した突出ねじ部73にねじ結合する雌ねじ部81を有するナット部材80と、からなる。調整済みの軸部材72が、回転することがないようにロックナットとしてのナット部材80を取付ける。
【効果】ロックナットを、キャップ若しくは袋ナット形状のナット部材とし、このナット部材に、汎用のねじ工具を掛けることのできる工具掛け部を形成した。汎用の工具でナット部材を廻すことができるので、特殊な工具を準備する必要が無い。加えて、汎用の工具をナット部材の工具掛け部に正確に掛けることができるため、締付けトルクの管理が容易となり、締付けトルクの管理の工数低減を図ることができる。
【選択図】 図4
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は車体フレームにスイングアームを支持させるときに用いるピボット軸の構造の改良技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動二輪車では、後輪を車体フレームに対して上下スイング可能に取付けるために、後輪はスイングアームを介して車体フレームに取付ける。このときスイングアームを車体フレームに結合するために使用する要素がピボット軸である。
【0003】
【従来の技術】
従来、自動二輪車のピボット軸にロックナットを使用することが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特許第2564078号公報(図1)
【0005】
図16は特許文献1の再掲図である。ただし、符号は振り直した。
内筒としてのスリーブ101に、ニードル軸受102、102及び玉軸受103を介して外筒としてのボス104を取付けて一体化し、これらを左右のフレーム105、106間に置き、フレーム105、スリーブ101及びフレーム106を貫通しつつ左のフレーム105にねじ込む要領で、ピボット軸107をセットし、ピボット軸107の図右端にナット108をねじ込み、ピボット軸107の図左端にロックナット110をねじ込む構成のピボット軸構造が提案されている。
【0006】
ロックナット110をピボット軸107にねじ込むことで、フレーム105に対するピボット軸107の空転を防止する作用を発揮する。
ロックナット110は、外周部に4個の切欠き111・・・(・・・は複数個を示す。以下同じ)を有するナットであり、形状は少々特殊であるが、よく採用される部品である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ロックナット110を締付けるには、円筒部112の先に4個の爪113・・・を備えた特殊な工具114を準備し、爪部113・・・を切欠き111・・・に掛け止める必要がある。
すなわち、複数個の爪113・・・を備える特殊な工具114が必須であり、この特殊な工具114の調達費用が嵩む。
【0008】
また、従来のロックナット110には、特殊な工具を使用する必要があるため、トルク管理が難しく、トルク管理に工数がかかっていた。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解消するために請求項1は、車体フレームにスイングアームをスイング可能に係止するときに用いるピボット軸において、このピボット軸は、車体フレームにねじ結合する軸部材と、この軸部材の雄ねじ部のうち、車体フレームから突出した突出ねじ部にねじ結合する雌ねじ部を有すると共に車体フレームに押し当てる押し当て面を有し、且つ汎用のねじ工具を掛けることのできる工具掛け部を有し、全体としてキャップ若しくは袋ナットの形状を呈するナット部材と、からなることを特徴とする。
【0010】
つまり、ロックナットを、キャップ若しくは袋ナット形状のナット部材とし、このナット部材に、汎用のねじ工具を掛けることのできる工具掛け部を形成した。
従って、汎用の工具でナット部材を廻すことができるので、特殊な工具を準備する必要が無い。加えて、汎用の工具をナット部材の工具掛け部に正確に掛けることができるため、締付けトルクの管理が容易となり、締付けトルクの管理の工数低減を図ることができる。
【0011】
請求項2は、車体フレームにスイングアームをスイング可能に係止するときに用いるピボット軸において、このピボット軸は、車体フレームにねじ結合する軸部材と、全体としてキャップの形状を呈し、車体フレームに押し当てる押し当て面を有する押さえ部材と、この押さえ部材を前記軸部材に結合すると共に、押し当て面を車体フレームに押し当てる作用をなすボルトと、からなることを特徴とする。
【0012】
つまり、ロックナットを、キャップ形状の押さえ部材とボルトとに置き換えた。従って、押さえ部材とボルトとにより軸部材に軸方向の引き力を付加し、車体フレームに対するピボット軸の結合力を向上することができる。
汎用の工具でボルトを廻すことができるので、特殊な工具を準備する必要が無い。加えて、汎用の工具をボルトの頭に正確に掛けることができるため、締付けトルクの管理が容易となり、締付けトルクの管理の工数低減を図ることができる。
【0013】
請求項3では、ボルトは押さえ部材に一体形成したことを特徴とする。
ボルトを押さえ部材に一体形成することで、部品点数を削減することができ、部品の紛失等を避けることができるとともに、部品の管理が容易になる。
【0014】
【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構造を採用した自動二輪車の側面図であり、自動二輪車10は、車体前部にハンドル11とこのハンドル11で操舵するフロントフォーク12及び前輪13とを配置し、車体前部から車体中央部に亘って車体フレーム14を配置し、この車体フレーム14にエンジン(不図示)を取付け、車体フレーム14の下部にスイング可能にスイングアーム15を取付け、このスイングアーム15の後端に後輪16を取付けた車両である。
【0015】
ここで、21はウインドスクリーン、22はヘッドランプ、23はフロントフェンダ、24はカウリング、25は燃料タンク、26はシート、27はラゲッジボックス、28はスタンド、29はグラブレール、31はエキゾーストパイプ、32はマフラ、33はリヤフェンダ、34はテールランプである。
【0016】
図2は本発明に係るスイングアーム構造を説明する側面図であり、スイングアーム15は、車体側に設けたスイング軸(後述する。)を挿入するための軸受用穴15a,15a(奥側の軸受用穴15aは不図示)と、車体フレーム14(図1参照)側に一端を取付けたリヤクッションユニット41の他端を取付けるクッション取付け部15bと、リヤディスクブレーキのキャリパ42を取付けるキャリパ取付け部15cとを備えるアルミニウム合金製の鋳造品である。なお、43は後輪16の車軸である。
【0017】
図3は本発明に係るピボット軸を含むスイングアームを説明する断面図であり、スイングアーム本体44は、アーム半体15eとシャフト収納部15fとを隔てる隔壁15pを設け、シャフト収納部15f内に、エンジンの出力軸48に取付けた自在継手51及びこの自在継手51に連結したドライブシャフト52を収納し、車体フレーム14に取付けた右のピボット軸53及び左のピボット軸70に軸受用穴15a,15aを嵌めた部材である。
【0018】
図では、ドライブシャフト52の後端にジョイント部材55を介して駆動側ベベルギヤ56を連結し、この駆動側ベベルギヤ56に被動側ベベルギヤ57を噛み合わせ、この被動側ベベルギヤ57に中間ギヤ58を噛み合わせ、この中間ギヤ58にホイール61に設けたホイール側ギヤ62を噛み合わせることで、エンジンの出力軸48からエンジン出力を後輪16に伝える構造にしたことを示す。なお、65は車軸43を車軸取付け部46と共に支持するとともに前述の駆動側ベベルギヤ56、被動側ベベルギヤ57等をも支持するためにシャフト収納部15fの後端に取付けたシャフト後部支持部、66はディスクブレーキ用のディスク、67はキャリパ42を支持するキャリパ支持部である。
【0019】
図4は本発明に係るピボット軸構造の拡大断面図であり、左のピボット軸70は、車体フレーム14にねじ結合する雄ねじ部71を有する軸部材72と、この軸部材72の雄ねじ部71のうち、車体フレーム14から突出(露出)した突出ねじ部73にねじ結合する雌ねじ部81を有するナット部材80と、からなる。
【0020】
軸部材72は、円錐ころ軸受74を介してスイングアーム15を支える。円錐ころ軸受74は、外輪74aと、ころ74b・・・と、内輪74cとからなり、外輪74aに対して内輪74cを図右へ移動すると嵌め合いが固くなり、図左へ移動すると嵌め合いが緩くなる。
【0021】
この嵌め合いは、車種ごと定められているため、組立工程で、軸部材72の図左端に設けてある六角穴75に工具を嵌合し、工具にて軸部材72を回転することで所定の嵌め合いに調整する。
【0022】
調整済みの軸部材72が、回転することがないようにロックナットとしてのナット部材80を取付ける。ナット部材80の好適構造を次図で詳しく説明する。
【0023】
図5は本発明に係るナット部材の斜視図であり、ナット部材80は、全体として袋ナット若しくはキャップの形状を呈し、軸部材72の雄ねじ部71(図4参照)にねじ込むことのできる雌ねじ部81を有すると共に、前面にリング状の押し当て面82を有し、後部に汎用の工具を掛けることのできる六角穴83(図4参照)及び六角頭部84を有する部品である。85はセンタの突起である。
【0024】
図4に戻って、車体フレーム14に、座ぐり部14aを設ける。この座ぐり部14aを設けたことにより、軸部材72の雄ねじ部71の一部を突出(露出)させることができる。そこで、この突出ねじ部73にナット部材80をねじ込み、汎用の工具でナット部材80を締め上げ、締め込み完了時に押し当て面82を座ぐり部14aの底面14bに所定の力で押し当てる。すると、車体フレーム14に対して軸部材72が図左に引かれ、ねじ結合における摩擦力が増大する。この結果、軸部材72の廻り止めを図ることができる。
【0025】
以上に述べたとおり、ロックナットを、キャップ若しくは袋ナット形状のナット部材80とし、このナット部材80に、汎用のねじ工具を掛けることのできる工具掛け部(六角穴83や六角頭部84)を形成した。
汎用の工具でナット部材80を廻すことができるので、特殊な工具を準備する必要が無い。加えて、汎用の工具をナット部材80の工具掛け部83、84に正確に掛けることができるため、締付けトルクの管理が容易となり、締付けトルクの管理の工数低減を図ることができる。
【0026】
図6は本発明に係るナット部材の別実施例図であり、(b)は(a)のb線断面図である。
ナット部材80Bは、全体として袋ナット若しくはキャップの形状を呈し、軸部材72の雄ねじ部71(図4参照)にねじ込むことのできる雌ねじ部81を有すると共に、前面にリング状の押し当て面82を有し、後部に汎用の工具(六角レンチなど)を掛けることのできる六角穴83を有する。85はセンタの突起である。
【0027】
図7は本発明に係るナット部材の更なる別実施例図であり、(b)は(a)のb線断面図である。
ナット部材80Cは、全体として袋ナット若しくはキャップの形状を呈し、雌ねじ部81を有すると共に、前面にリング状の押し当て面82を有し、後部に汎用の工具(ボックスレンチなど)を掛けることのできる六角頭部84を有する。
【0028】
図6、図7に示すとおりナット部材80B、80Cは、後部に汎用の工具を掛けることのできる六角穴83と六角頭部84との少なくとも一方を備えればよい。また、図6に示すセンタの突起85は、図7に示すとおりに省略することが可能である。
【0029】
図8は図4の変更実施例図であり、ピボット軸70Bは、車体フレーム14にねじ結合する雄ねじ部71を有する軸部材72と、全体としてキャップの形状を呈し、車体フレーム14に押し当てる押し当て面91を有する押さえ部材90と、この押さえ部材90を軸部材72に結合すると共に、押し当て面91を車体フレーム14に押し当てる作用をなすボルト87と、からなる。各構成要素の形状を次図で詳しく説明する。
【0030】
図9は図8に示すピボット軸の分解斜視図であり、軸部材72は、円柱体の外周に雄ねじ部71を有し、一端に円錐ころ軸受に嵌合させる小径部76を有し、他端側に第1六角穴77を有する。
【0031】
押さえ部材90は、キャップ状の本体部92の一端に第1六角頭部93を有し、他端に第2六角頭部94を有する。第1六角頭部93は、軸部材72側の第1六角穴77に係合して、軸部材72が単独で回転することを防止する働きがある。
【0032】
更に図8に示すとおり、押さえ部材90は、本体部92から延ばしたスカート部95に、ねじ部を設けない。そのため、スカート部95は軸部材72の雄ねじ部71に噛み合うことはない。加えて、押さえ部材90は、ボルト孔96とボルトの頭を収める凹部97とを有する。
ボルト87は、六角穴付きボルトが採用できる。
【0033】
図8に戻って、車体フレーム14に軸部材72をねじ込み、この軸部材72の調整が終了した後に、第1六角穴77に第1六角頭部93を嵌め、座くり部14aにスカート部95を差し込む要領で、押さえ部材90をセットする。そして、ボルト87を軸部材の雌ねじ部72aにねじ込む。このときに、第2六角頭部94にスパナーT3を掛けながら、ボルト87を六角レンチT4にて締めると、押さえ部材90の回転だけでなく、第1六角頭部93が第1六角穴77に係合するため、軸部材72の回転をも防止することができ、好ましい。
【0034】
押さえ部材90の押し当て面91が車体フレーム14に当たっているため、ボルト87を締め上げると、軸部材72が図左へ引かれる。この結果、軸部材72と車体フレーム14との間の摩擦力が増加し、車体フレーム14に対する軸部材72の結合力を向上することができる。
【0035】
さらに、軸部材72を引く際に、ボルト87自身も延びる。弾性領域でボルト87は元に戻ろうとする。すなわち、スプリングの作用を発揮する。この結果、車両走行に伴って押さえ部材90などが振動を受けても、押さえ部材90が回転する心配はない。
【0036】
図8の例では、ロックナットを、キャップ形状の押さえ部材90とボルト87とに置き換えた。すなわち、押さえ部材90とボルト87とにより軸部材72に軸方向の引き力を付加し、車体フレーム14に対するピボット軸(軸部材72)の結合力を向上させる。
汎用の工具でボルト87を廻すことができるので、特殊な工具を準備する必要が無い。加えて、汎用の工具をボルト87の頭に正確に掛けることができるため、締付けトルクの管理が容易となり、締付けトルクの管理の工数低減を図ることができる。
【0037】
図8の構造を採用することで、次に説明する格別の作用を発揮させることができる。
図10(a)、(b)は本発明のピボット軸構造に係る作用説明図である。
軸部材72を廻すことで、円錐ころ軸受74の嵌め合いを調整することができる。この調整に、(a)では、第1六角穴77に回転工具T1を嵌合し、この回転工具T1で軸部材72を直接廻すことで、実施することができる。
【0038】
(b)では、押さえ部材90の第2六角頭部94に回転工具T2を嵌合し、この回転工具T2で押さえ部材90を介して軸部材72を廻すことで、実施することができる。これは、第1六角穴77に第1六角頭部93が嵌合しているため、可能となる。
(a)、(b)の何れでも円錐ころ軸受74の嵌め合い調整が可能となるため、調整作業や組立作業の自由度が増す。
【0039】
図11は図8の別実施例図(その1)であり、図8と共通する要素は符号を流用し、詳細な説明は省略する。
すなわち、押さえ部材90にボルト87を一体形成したことを特徴とする。六角頭部94を廻すことで、ボルト87を軸部材72にねじ込むことができる。
ボルト87を押さえ部材90に一体形成することで、部品点数を削減することができ、部品の紛失等を避けることができるとともに、部品の管理が容易になる。
【0040】
図12は図8の別実施例図(その2)であり、図8と共通する要素は符号を流用し、詳細な説明は省略する。
すなわち、丸棒の両端にねじを切った植込みボルト(スタットボルト)98を採用し、この植込みボルト98の一端を軸部材72にねじ込み、他端にナット99をねじ込む。ナット99を締め込むことで、軸部材72を引くことができる。植込みボルト98及びナット99は極めて容易に入手することができる。
【0041】
図13は図8の別実施例図(その3)であり、図8と共通する要素は符号を流用し、詳細な説明は省略する。
すなわち、押さえ部材90Bは、第1六角頭部(図8の符号93参照)を省いてなるキャップ状部材である。第1六角頭部を省いたので、押さえ部材90Bは軽量になり、部品代をコストダウンが図れる。
【0042】
図14は図8の別実施例図(その4)であり、図8と共通する要素は符号を流用し、詳細な説明は省略する。
押さえ部材90Cは、本体部92に複数個の工具掛け凹部92a・・・を備えたことを特徴とする。
【0043】
図15は図14の15矢視図であり、押さえ部材90Cは、90°ピッチで4個の工具掛け凹部92a・・・を有することを示す。工具掛け凹部92aは、2個以上であれば、数は任意である。
【0044】
図14に戻って、調整済み軸部材72の第1六角穴77に、第1六角頭部93を嵌合しつつ、押さえ部材90Cをセットし、押さえ部材90Cの工具掛け凹部92a・・・に、廻り止め工具(図示せず。)をセットし、ボルト87を軸部材の雌ねじ部72aにねじ込む。工具掛け凹部92a・・・に廻り止め工具を掛けておけば、押さえ部材90Cの回転だけでなく、第1六角頭部93が第1六角穴77に係合するため、軸部材72の回転をも防止することができる。
【0045】
さらに、押さえ部材90Cを採用すれば、車体フレーム14の外側面から押さえ部材90Cの出代(でしろ)Lを小さくすることができる。工具掛け凹部92aを浅くすることができるからである。すなわち、工具掛け凹部92aは、押さえ部材90Cの回転を止めるだけであるから、大きなトルクは作用せず、浅くすることができる。
【0046】
そして、工具(六角レンチ)による締付けトルクは、ボルト87に付与する。従って、汎用の工具(六角レンチ)をボルトに正確に掛けることができるため、締付けトルクの管理が容易となり、締付けトルクの管理の工数低減を図ることができる。
【0047】
尚、工具掛け部は、実施例での説明した六角穴や六角頭部の他、四角穴や四角頭部、八角穴や八角頭部でもよく、その形状は任意である。
【0048】
【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では、ロックナットを、キャップ若しくは袋ナット形状のナット部材とし、このナット部材に、汎用のねじ工具を掛けることのできる工具掛け部を形成した。
汎用の工具でナット部材を廻すことができるので、特殊な工具を準備する必要が無い。加えて、汎用の工具をナット部材の工具掛け部に正確に掛けることができるため、締付けトルクの管理が容易となり、締付けトルクの管理の工数低減を図ることができる。
【0049】
請求項2では、ロックナットを、キャップ形状の押さえ部材とボルトとに置き換えた。すなわち、押さえ部材とボルトとにより軸部材に軸方向の引き力を付加し、車体フレームに対するピボット軸の結合力を向上することができる。
汎用の工具でボルトを廻すことができるので、特殊な工具を準備する必要が無い。加えて、汎用の工具をボルトの頭に正確に掛けることができるため、締付けトルクの管理が容易となり、締付けトルクの管理の工数低減を図ることができる。
【0050】
請求項3では、ボルトは押さえ部材に一体形成したことを特徴とする。
ボルトを押さえ部材に一体形成することで、部品点数を削減することができ、部品の紛失等を避けることができるとともに、部品の管理が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るスイングアーム構造を採用した自動二輪車の側面図
【図2】本発明に係るスイングアーム構造を説明する側面図
【図3】本発明に係るピボット軸を含むスイングアームを説明する断面図
【図4】本発明に係るピボット軸構造の拡大断面図
【図5】本発明に係るナット部材の斜視図
【図6】本発明に係るナット部材の別実施例図
【図7】本発明に係るナット部材の更なる別実施例図
【図8】図4の変更実施例図
【図9】図8に示すピボット軸の分解斜視図
【図10】本発明のピボット軸構造に係る作用説明図
【図11】図8の別実施例図(その1)
【図12】図8の別実施例図(その2)
【図13】図8の別実施例図(その3)
【図14】図8の別実施例図(その4)
【図15】図14の15矢視図
【図16】特許文献1の再掲図
【符号の説明】
14…車体フレーム、15…スイングアーム、70、70B…ピボット軸、71…雄ねじ部、72…軸部材、73…突出ねじ部、80、80B、80C…ナット部材、81…雌ねじ部、82、91…押し当て面、83…工具掛け部としての六角穴、84…工具掛け部としての六角頭部、87…ボルト、90、90B、90C…押さえ部材、98…植込みボルト。
Claims (3)
- 車体フレームにスイングアームをスイング可能に係止するときに用いるピボット軸において、
このピボット軸は、車体フレームにねじ結合する軸部材と、
この軸部材の雄ねじ部のうち、車体フレームから突出した突出ねじ部にねじ結合する雌ねじ部を有すると共に車体フレームに押し当てる押し当て面を有し、且つ汎用のねじ工具を掛けることのできる工具掛け部を有し、全体としてキャップ若しくは袋ナットの形状を呈するナット部材と、
からなることを特徴とするスイングアーム支持用ピボット軸構造。 - 車体フレームにスイングアームをスイング可能に係止するときに用いるピボット軸において、
このピボット軸は、車体フレームにねじ結合する軸部材と、
全体としてキャップの形状を呈し、車体フレームに押し当てる押し当て面を有する押さえ部材と、
この押さえ部材を前記軸部材に結合すると共に、前記押し当て面を車体フレームに押し当てる作用をなすボルトと、
からなることを特徴とするスイングアーム支持用ピボット軸構造。 - 前記ボルトは押さえ部材に一体形成したことを特徴とする請求項2記載のスイングアーム支持用ピボット軸構造。
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