JP2008222076A - 自動二輪車 - Google Patents

Abstract

【課題】
リヤアームの必要な強度，剛性を確保しつつ、面振動による騒音の発生を抑制できる自動二輪車を提供する。
【解決手段】左，右のアーム本体２２は、車両側方から見たとき、後輪懸架装置７の連結ボス部２３ｄの高さｈ１を最大として車両前側及び後側にいくほど徐々に高さが小さくなるよう形成されており、かつ横断面で見たとき、車両外側に配置された縦壁面２２ｄを有し、該縦壁面２２ｄは、これの高さｈ２が上記アーム本体２２の後端部２２ｂ′の高さｈ３と同じか又は該後端部２２ｂ′の高さｈ３より小さくなるように形成されている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、車体フレームにより上下揺動可能に支持され、その後端部に後輪が軸支されたリヤアームと、該リヤアームと車体フレームとの間に介在された後輪懸架装置とを備えた自動二輪車に関する。

自動二輪車のリヤアームは、第１，第２アーム本体と、該第１，第２アーム本体同士を接続するクロス部材と、第１，第２アーム本体の前端部に形成されたピボット部とを有しており、該ピボット部が車体フレームにより枢支され、第１，第２アーム本体の後端部間に後輪が軸支され、その中間部に後輪懸架装置が連結されるのが一般的である。

このようなリヤアームでは、上下方向の曲げ強度，剛性を高めるとともに、軽量化を図る観点から、アルミニューム合金の押し出し成形により横断面縦長の長方形角パイプを採用する場合がある（例えば、特許文献１参照）。
実用新案第２５０４２８０号

ところで、上記従来のリヤアームのように、横断面縦長の長方形角パイプとした場合には、必要な強度，剛性は確保できるものの、第１，第２アーム本体の外側面の面積が大きくなることに起因して面振動が生じ易くなり、騒音が発生するという問題がある。

本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、リヤアームの必要な強度，剛性を確保しつつ、面振動による騒音の発生を抑制できる自動二輪車を提供することを課題としている。

本発明は、車体フレームと、該車体フレームにより上下揺動可能に支持されたリヤアームと、該リヤアームと車体フレームとの間に介在された後輪懸架装置とを備えた自動二輪車であって、上記リヤアームは、第１，第２アーム本体と、該第１，第２アーム本体同士を接続するクロス部材と、該第１，第２アーム本体の前端部に形成されたピボット部とを含み、上記第１，第２アーム本体は、車両側方から見たとき、上記後輪懸架装置の連結部の位置する部位の高さを最大として車両前側及び後側にいくほど徐々に高さが小さくなるよう形成されており、かつ横断面で見たとき、車両外側に配置された縦壁面を有し、該縦壁面は、該縦壁面の高さが上記アーム本体の後端部の高さと同じか又は該後端部の高さより小さくなるように形成されていることを特徴としている。

本発明に係る自動二輪車によれば、リヤアームの第１，第２アーム本体を、後輪懸架装置の連結部の高さを最大として車両前側及び後側にいくほど徐々に高さが小さくなるよう形成したので、第１，第２アーム本体の上下方向の曲げモーメントが最大となる連結部のみ横断面積を大きくし、前側，後側の横断面積を小さくすることによって、必要な強度，剛性を確保しつつ、リヤアーム全体の軽量化を図ることができる。

本発明では、第１，第２アーム本体の車幅方向外側の縦壁面を、これの高さが後端部の高さに対して同一又は小さくなるようにしたので、アーム本体の連結部における横断面積を最大としつつ縦壁面の面積を小さくすることができ、面振動による騒音の発生を抑制できる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図８は、本発明の一実施形態による自動二輪車を説明するための図である。なお、本実施形態の説明の中で前後，左右という場合は、シートに着座した状態で見た場合の前後，左右を意味している。

図において、１はオフロードタイプの自動二輪車を示している。該自動二輪車１は、クレードル型の車体フレーム２と、該車体フレーム２のクレードル内に搭載されたエンジン３と、上記車体フレーム２の前端に配置されたヘッドパイプ４により左右操向可能に支持されたフロントフォーク５と、上記車体フレーム２の後下端部により上下揺動可能に支持されたリヤアーム６と、該リヤアーム６と上記車体フレーム２との間に介在された後輪懸架装置７とを備えている。

また上記自動二輪車１は、上記車体フレーム２のエンジン３の上方に搭載された燃料タンク８と、該車体フレーム２の燃料タンク８の後側に搭載されたシート９とを有する。

上記フロントフォーク５の下端部には前輪１０が軸支され、上端部には操向ハンドル１１が固定されている。また上記リヤアーム６の後端部には後輪１２が軸支されている。

上記車体フレーム２は、ヘッドパイプ４から後斜め下方に延びる左，右のメインフレーム２０，２０と、該左，右のメインフレーム２０の下側に位置して上記ヘッドパイプ４から後下方に延びる左，右のダウンチューブ１７，１７とを有する。該左，右のダウンチューブ１７の後端部は、上記左，右のメインフレーム２０の後下端部に結合されている。

また上記車体フレーム２は、上記左，右のメインフレーム２０から後斜め上向きに延びる左，右のシートレール１５，１５と、該左，右のシートレール１５の後端部と上記左，右のメインフレーム２０の後下端部とを連結する左，右のシートステー１６，１６とを有する。

上記エンジン３は、水冷式４サイクル単気筒エンジンであり、該エンジン３の回転力はチェーン駆動装置１９により後輪１２に伝達される。このチェーン駆動装置１９は駆動スプロケット１３ａと従動スプロケット１２ａとをチェーン１４で連結した構造となっている。

上記後輪懸架装置７は、緩衝器７ａと、該緩衝器７ａの外周を囲むように配置されたコイルばね７ｂと、上記緩衝器７ａとリヤアーム６との間に介設されたリンク機構７ｃとを有する。

このリンク機構７ｃは、上記リヤアーム６の後述する左右一対の連結ボス部２３ｄ，２３ｄに連結された側面視で大略三角形状のリンクプレート７ｄと、該リンクプレート７ｄと左，右のメインフレーム２０の後下端部とを連結するリンクアーム７ｅとを有する。

上記緩衝器７ａは、上端部が左，右のメインフレーム２０の後上端部同士を接続するクロス部材（不図示）に連結され、下端部が上記リンクプレート７ｄに連結されている。

上記リヤアーム６は、車両前後方向に延びる左，右のアーム本体（第１，第２アーム本体）２２，２２と、車幅方向に延び、上記左，右のアーム本体２２同士を車幅方向に接続するクロス部材２３と、該左，右のアーム本体２２の前端部に接続されたピボット部材２４，２４と、後端部に接続された車軸支持部材２５，２５とを有する。

上記左，右の車軸支持部材２５により、上記後輪１２の車軸１２ｂが前後方向位置を調整可能に支持されている。

上記左，右のピボット部材２４は、軸線を車幅方向に向けて配置された円筒状のものであり、上記左，右のメインフレーム２０の後下端部間に架け渡して固定されたピボット軸２７により軸受（不図示）を介在させて回動可能に支持されている。

上記クロス部材２３は、車幅方向に開口する中空状の鋳造成形品であり、平面から見て、車幅方向に延びるクロス部２３ａと、該クロス部２３ａの左，右両端部から前方及び後方に拡開して延びる拡開部２３ｂ，２３ｂとを有しており、該左，右の拡開部２３ｂの開口縁部２３ｃ，２３ｃが上記左，右のアーム本体２２の内側壁２２ｃ，２２ｃに溶接により接合されている。

上記クロス部材２３の下壁面には、上述の左，右の連結ボス部２３ｄ，２３ｄが下方に突出形成されており、該左，右の連結ボス部２３ｄにより上記リンクプレート７ｄが回動可能に支持されている。

上記左，右のアーム本体２２は、アルミニューム合金の押し出し成形品であり、横断面縦長の角筒状をなしている。左，右のアーム本体２２は、平面から見て、左，右のピボット部材２４から車幅方向外側に拡開しつつ後方に延びる前アーム部２２ａ，２２ａと、該前アーム部２２ａの後端に続いて後方に直線状に延びる後アーム部２２ｂ，２２ｂとを有しており、該左，右の前アーム部２２ａ間に上記クロス部材２３が配置されている。

上記左のアーム本体２２の後アーム部２２ｂには、それぞれ上，下ブラケット２８，２８，２９，２９が溶接接合され、該上，下ブラケット２８，２９には、上記チェーン１４を外側から覆う上，下チェーンカバー３０，３１が取り付けられている。

上記左，右のアーム本体２２は、車両側方から見たとき、上記連結ボス部２３ｄが位置する部位から車両前側及び後側にいくほど徐々に高さが小さくなるようテーパ状に形成されている。詳細には、左，右のアーム本体２２の上下方向高さは、上記連結ボス部２３ｄが位置する部位の高さｈ１を最大として、ここから前側，後側にいくほど徐々に小さくなっている。また上記横断面の幅は、上記連結ボス部２３ｄが位置する部位の幅を最大として、ここから前側，後側にいくほど徐々に小さくなっている。

上記左，右のアーム本体２２は、横断面で見たとき、車幅方向外側に位置する縦壁面２２ｄ，内側に位置する内壁面２２ｃ，及び上，下に位置する上壁面２２ｇ，下壁面２２ｈを有する。上記縦壁面２２ｄの高さｈ２は全長に渡って略一定であり、かつアーム本体２２の後端部２２ｂ′の高さｈ３より小さくなるように形成されている。

上記左，右のアーム本体２２には、横断面で見たとき、車幅方向外側の上，下角部を面取りすることにより上面取部２２ｅ及び下面取部２２ｆが形成され、これにより左，右のアーム本体２２は六角形をなしている。この上面取部２２ｅと下面取部２２ｆとの間の部分が上記縦壁面２２ｄとなっている。

上記上面取部２２ｅ及び下面取部２２ｆの高さは、上記連結ボス部２３ｄが位置する部位の高さを最大のｈ４，ｈ５とし、ここから車両前側及び後側にいくほど高さが徐々に小さくなっている。

また上記上面取部２２ｅ及び下面取部２２ｆは、上記連結ボス部２３ｄと、アーム本体２２の前端及び後端との間の中途部まで形成されており、前部及び後部には形成されていない。その結果、アーム本体２２の前端部及び後端部は、横断面縦長の長方形となっている（図８参照）。

本実施形態によれば、左，右のアーム本体２２を、車両側方から見たとき、連結ボス部２３ｄが位置する部位の高さｈ１を最大とし、ここから車両前側及び後側にいくほど徐々に高さが小さくなるよう形成したので、左，右のアーム本体２２の上下方向に作用する曲げモーメントが最大となる連結ボス部２３ｄ部分の横断面積を大きくし、ここから前側及び後側の横断面積を徐々に小さくすることによって、必要な強度，剛性を確保しつつ、リヤアーム６全体の軽量化を図ることができる。特に、オフロードタイプの自動二輪車１では、その用途からして凹凸の大きい路面を高速で走行したり、ジャンプしたりする場合があり、凹凸路面の走行時，ジャンプ着地時にリヤアーム６の後輪懸架装置７の連結部分に大きな荷重が作用する。このため左，右のアーム本体２２の連結部分の横断面の高さ及び幅を最大とすることにより、縦方向の曲げ強度，曲げ剛性を確保できる。

本実施形態では、左，右のアーム本体２２の車幅方向外側の縦壁面２２ｄを、連結ボス部２３ｄが位置する部位の高さｈ２が後端部２２ｂ′の高さｈ３より小さくなるようにしたので、アーム本体２２の連結ボス部２３ｄにおける横断面積を最大としつつ、縦壁面２２ｄの面積を小さくすることができ、面振動による騒音の発生を抑制できる。

本実施形態では、左，右のアーム本体２２の車幅方向外側の上角部，下角部に上面取部２２ｅ，下面取部２２ｆをそれぞれ形成し、該上，下面取部２２ｅ，２２ｆの間の部分を縦壁面２２ｄで構成したので、アーム本体２２の剛性上必要な断面積を確保しつつ、縦壁面２２ｄの面積を小さくすることができ、リヤアーム６に必要な強度，剛性を確保しつつ、面振動による騒音の発生をより確実に抑制できる。

また左，右のアーム本体２２の車外側に上，下面取部２２ｅ，２２ｆを形成したので、アーム本体２２は、横断面で見ると、六角形をなすこととなり、従来の縦長方形状のものと比べて意匠上の効果を高めることができる。

本実施形態では、上面取部２２ｅ及び下面取部２２ｆを、上記連結ボス部２３ｄが位置する部位において最大幅寸法ｈ４，ｈ５とし、ここから車両前側及び後側にいくほど徐々に小さくしたので、リヤアーム６の軽量化を図りつつ、必要な強度，剛性を確保できる。

また上記上面取部２２ｅ及び下面取部２２ｆを、連結ボス部２３ｄとアーム本体２２の前端及び後端との間の中途部まで形成したので、アーム本体２２の前端部，後端部における横断面積を大きくすることができ、ひいては必要な断面係数を確保できる。

図９は、本実施形態のリヤアームの効果を確認するために行った実験結果を示す図である。

本実験では、本実施形態のリヤアーム（NO.1) の面振動の固有値（Ｈｚ），横剛性（ｋｇｆ／ｍｍ），捩じり剛性（ｋｇｆ・ｍ／ｄｅｇ）及び重量（ｇ）を測定した。また比較するために、横断面縦長の長方形でかつテーパー状のリヤアーム（NO.2）、横断面縦長の長方形でかつストレート状のリヤアーム（NO.3) についても同様の測定を行った。なお、板厚は何れも3.5 ｍｍである。

まず、本実施形態リヤアーム（NO.1) の面振動の固有値は、2958Ｈｚであり、ストレート状リヤアーム（NO.3) とともに目標値をクリアしている。

また横剛性及び捩じり剛性では、本実施形態リヤアーム（NO.1) は、それぞれ128.3 ｋｇｆ／ｍｍ，56.1ｋｇｆ・ｍ／ｄｅｇであり、テーパー状リヤアーム（NO.2）に比べ低いものの、ストレート状リヤアーム（NO.3) より高くなっており、必要な剛性が確保されている。

一方、重量の点では、本実施形態リヤアーム（NO.1) は、3477ｇであり、テーパー状リヤアーム（NO.2）及びストレート状リヤアーム（NO.3) より軽くなっている。

このように、本実施形態のリヤアーム（NO.1) は、軽量でありながら必要な横剛性及び捩じり剛性を有し、かつ面振動が抑制されていることが分かる。

なお、上記実施形態では、リヤアームが上面取部２２ｅ及び下面取部２２ｆを有する場合を説明したが、本発明におけるリヤアームは、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば図１０に示す各種の変形例が採用できる。なお、図中、図５と同一符号は同一又は相当部分を示す。

図１０（ａ）は、上面取部２２ｅのみを有する例、同図（ｂ）は車幅方向内側にも上面取部２２ｅ′を有する例、同図（ｃ）は、車幅方向内側にも上面取部２２ｅ′及び下面取部２２ｆ′を備えた例をそれぞれ示している。

また上記実施形態では、縦壁面２２ｄが単一平面で構成されている場合を示したが、本発明における縦壁面は、例えば図１０（ｄ）に示すように、縦壁面が２２ｄ′と、これより車幅方向内側に凹んだ縦壁面２２ｄ′′で構成されている場合も含む。

本発明の一実施形態による自動二輪車の側面図である。 上記自動二輪車のリヤアームの側面図である。 上記リヤアームの平面図である。 上記リヤアームの側面図である。 上記リヤアームの断面図（図４のV-V 線断面図) である。 上記リヤアームの断面図（図４のVI-VI 線断面図) である。 上記リヤアームの断面図（図４のVII-VII 線断面図) である。 上記リヤアームの断面図（図４のVIII-VIII 線断面図) である。 上記リヤアームの効果を確認するために行った実験結果を示す図である。 上記実施形態の変形例を示す図である。

符号の説明

１ 自動二輪車
２ 車体フレーム
６ リヤアーム
７ 後輪懸架装置
２２ アーム本体
２２ｂ′ 後端部
２２ｄ 縦壁面
２２ｅ 上面取部
２２ｆ 下面取部
２３ クロス部材
２３ｄ 連結ボス部（連結部）
２４ ピボット部材
ｈ１ 連結部の高さ
ｈ２ 縦壁面の高さ
ｈ３ 後端部の高さ
ｈ４，ｈ５ 面取部の最大幅寸法

Claims (4)

1. 車体フレームと、該車体フレームにより上下揺動可能に支持されたリヤアームと、該リヤアームと車体フレームとの間に介在された後輪懸架装置とを備えた自動二輪車であって、
   上記リヤアームは、第１，第２アーム本体と、該第１，第２アーム本体同士を接続するクロス部材と、該第１，第２アーム本体の前端部に形成されたピボット部とを含み、
   上記第１，第２アーム本体は、車両側方から見たとき、上記後輪懸架装置の連結部の位置する部位の高さを最大として車両前側及び後側にいくほど徐々に高さが小さくなるよう形成されており、かつ横断面で見たとき、車両外側に配置された縦壁面を有し、該縦壁面は、該縦壁面の高さが上記アーム本体の後端部の高さと同じか又は該後端部の高さより小さくなるように形成されていることを特徴とする自動二輪車。
2. 請求項１において、上記第１，第２アーム本体は、横断面で見たとき、長方形の車幅方向外側の上角部及び下角部を面取りすることにより上面取部及び下面取部が形成された六角形をなしており、上記縦壁面は、上面取部と下面取部との間の部分で構成されていることを特徴とする自動二輪車。
3. 請求項２において、上記上面取部及び下面取部は、上記連結部において最大車幅方向寸法を有し、ここから車両前側及び後側にいくほど徐々に小さくなっていることを特徴とする自動二輪車。
4. 請求項３において、上記上面取部及び下面取部は、上記連結部と前端との間の中途部及び上記連結部と後端との間の中途部まで形成されていることを特徴とする自動二輪車。

Images