JP2010018259A - Frame structure in vehicle such as two-wheel vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は二輪車等車両におけるフレーム構造及びサスペンション装置に関する。 The present invention relates to a frame structure and a suspension device in a vehicle such as a motorcycle.
前後輪独立式サスペンション装置を備える一般の二輪車等車両におけるサスペンション装置は、メインフレーム前部にテレスコピック式の緩衝装置を備えたフロントフォークが回転可能に設置され、後部にはスイングアームが上下揺動可能に軸支され、メインフレームとスイングアームの間には緩衝装置を介装している。 A suspension device in a vehicle such as a general motorcycle equipped with a front and rear wheel independent suspension device is configured such that a front fork having a telescopic shock absorber is rotatably installed at a front portion of a main frame, and a swing arm can swing up and down at a rear portion. A shock absorber is interposed between the main frame and the swing arm.
上述の懸架装置の構成は一般の前後輪独立式サスペンション装置の構成であるが、前後輪を懸架するサスペンション装置を備えず、シートポスト内若しくはシート下部のみにスプリング若しくは弾性材による緩衝装置を備える車両、前輪のみ若しくは後輪のみにサスペンション装置を備える車両等が存在する。
一般の二輪車等車両における前後輪独立式サスペンション装置には、次に示すような課題があった。 The front and rear wheel independent suspension device in a vehicle such as a general motorcycle has the following problems.
前輪用テレスコピック式サスペンション装置の場合、主にブレーキ時のダイブ現象を抑えるため、スプリングレート及びダンパ減衰力を高くする、低減衰力で作動するダンパのストローク範囲を少なくするなど、すなわちサスペンションを硬くしなければならない。また、ブレーキ中の場合は既にサスペンションが沈み込み、さらに硬くなった状態であるため、衝撃を柔軟に吸収することが困難である。 In the case of the front-wheel telescopic suspension device, mainly to suppress the dive phenomenon during braking, the spring rate and damper damping force are increased, the stroke range of the damper operating with low damping force is reduced, that is, the suspension is hardened. There must be. Further, when the brake is being applied, since the suspension has already sunk and becomes harder, it is difficult to absorb the impact flexibly.
同様に後輪用スイングアーム式サスペンション装置の場合においても、高速走行時の安定性確保や駆動時の後方への荷重移動による沈み込み、すなわちスクワット防止のため、低速走行時における乗り心地を犠牲にした硬さとなっている。 Similarly, in the case of the swing arm type suspension device for the rear wheel, the ride comfort at the time of low-speed driving is sacrificed in order to ensure stability during high-speed driving and to sink due to backward load movement during driving, that is, to prevent squat. It has become hard.
上記事情から市街地走行程度の低速時にはサスペンション装置が装備されていることで期待されるような柔らかい乗り心地を得ることが困難であった。また、前輪用アンチダイブ機構、後輪用アンチスクワット機構など様々な構造のものが存在しているが、構造の複雑さや部品点数の多さから車両価格にも影響を及ぼすものである。 Due to the above circumstances, it is difficult to obtain a soft ride comfort as expected when equipped with a suspension device at low speeds such as traveling in urban areas. In addition, there are various structures such as a front wheel anti-dive mechanism and a rear wheel anti-squat mechanism, but this affects the vehicle price due to the complexity of the structure and the number of parts.
市街地走行に使用される二輪車等車両の中で特に一般の自転車においては、レース用車両のような路面追従性能が必要ではないため、前後輪のサスペンション装置を備えないことが一般的である。したがって乗り心地に大きく係わるのは主にシートとタイヤ空気圧であり、特にタイヤ空気圧を低くした状態とすると良好で柔らかい乗り心地を得ることができる。しかしながら、駆動力のロスや慣性走行時の転がり抵抗が大きい、パンクしやすい、コーナリング時にタイヤがホイールリムから外れやすいなど問題が多い。タイヤ空気圧を高くした場合は安全に乗車でき、前記転がり抵抗を少なくすることが可能であるが、緩衝装置は主にシートのみとなり、手や足、腰に対しての衝撃が強くなり乗り心地が悪化するという問題がある。 In general, bicycles such as motorcycles used for traveling in urban areas do not need road surface following performance as in racing vehicles, and therefore it is common not to include suspension devices for front and rear wheels. Therefore, it is mainly the seat and the tire air pressure that greatly affect the riding comfort. Particularly when the tire air pressure is lowered, a good and soft riding comfort can be obtained. However, there are many problems such as loss of driving force, rolling resistance during inertial running, easy puncture, and tires easily coming off the wheel rim during cornering. If the tire pressure is increased, it is possible to ride safely and reduce the rolling resistance, but the shock absorber is mainly the seat only, and the impact on the hands, feet, and waist becomes stronger and the ride comfort is improved. There is a problem of getting worse.
前記課題を解決するため、本請求項1記載の発明は、フレーム構造を揺動フレームとベースフレームに分割した構造とし、それらフレームの間にサスペンション装置を介装し、揺動フレームはベースフレームに対して上下揺動可能とした構造としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
ベースフレームは前部にフロントフォークを回転可能に支持するヘッド部と後部に後輪取付け部を配置し、揺動フレームは前部にステアリングポストを回転可能に支持するヘッド部、後部上方にシート取付け部、シート取付け部下方に駆動部品取付け部又はサスペンションアーム取付け部又はステップを配置する。 The base frame has a head part that supports the front fork at the front and a rear wheel mounting part at the rear, and the swing frame has a head part that supports the steering post at the front and a seat at the upper part of the rear. The drive component mounting portion or the suspension arm mounting portion or step is disposed below the seat and seat mounting portion.
フレーム構成概念は、路面と接する部分である前後輪を保持するベースフレームと、手、腰及び足など人体が接する揺動フレームをそれぞれ独立したフレームとし、それらフレームの間にアンチダイブ・スクワット効果を持つサスペンション装置を介装するというものである。サスペンション装置の構成は、サスペンションアーム及びスプリング、ダンパなどで構成されるのが一般的であるが、サスペンションアームを省き簡易的に弾性材のみを介装させた構成とすることも可能である。本考案においては揺動フレームの作動範囲が大きい場合、すなわちサスペンションストロークが長い場合に特に有効性が得られるものであるので、以降の説明は請求項2に係るサスペンションアームを備える車両についての説明とする。 The frame structure concept is that the base frame that holds the front and rear wheels, which are in contact with the road surface, and the swing frame that the human body touches, such as the hands, waist, and feet, are independent frames, and the anti-dive squat effect is provided between these frames. A suspension device is installed. The suspension device is generally composed of a suspension arm, a spring, a damper, and the like. However, it is also possible to omit the suspension arm and simply include only an elastic material. Since the present invention is particularly effective when the operating range of the swing frame is large, that is, when the suspension stroke is long, the following description will be made with respect to a vehicle equipped with a suspension arm according to
それぞれのフレームの間に介装するサスペンション装置は、請求項2記載の二輪車等車両のサスペンション装置にあるようにサスペンションアームを車両側面視において上下一対とし、概ね平行となるように配置することでアンチダイブ及びアンチスクワット効果を得られる。 The suspension device interposed between the respective frames is configured by arranging the suspension arms so as to be substantially parallel in a pair of upper and lower suspensions in a side view of the vehicle as in the suspension device for a vehicle such as a motorcycle according to
なお、前輪の操作は、揺動フレームヘッド部に回転可能に取り付けられたステアリングポストからの回転方向の荷重を、ベースフレームに回転可能に取り付けられたフロントフォークへ伝達し、揺動フレームの揺動方向である上下方向へは荷重が掛からない伝達手段を用いるものとする。 When operating the front wheels, the rotational load from the steering post rotatably attached to the swing frame head is transmitted to the front fork rotatably attached to the base frame, and the swing frame swings. A transmission means that does not apply a load in the vertical direction, which is the direction, is used.
揺動フレームとベースフレームの間に介装する上下一対のサスペンションアームの配置を車両側面視において概ね平行とし、ブレーキ時、駆動時など前後方向への荷重移動における各サスペンションアームへかかる荷重を、概ねサスペンションアームの伸張、圧縮方向となる角度及び位置とすることで、前記荷重移動による揺動フレームの上下揺動運動が起こりにくくなるためアンチダイブ・スクワット効果を得られる。この効果が得られることで、スプリング及びダンパの設定を柔らかくすることができ、良好な乗り心地が得られると共に、例えばブレーキ中であってもダイブ現象によるサスペンションの沈み込みが発生しにくくなるため、サスペンションが柔らかくストロークし衝撃を吸収可能とするものである。 The arrangement of a pair of upper and lower suspension arms interposed between the swing frame and the base frame is substantially parallel in the side view of the vehicle, and the load applied to each suspension arm during forward and backward load movement during braking and driving is approximately By setting the angle and position of the suspension arm to extend and compress, the anti-dive squat effect can be obtained because the swing frame hardly swings due to the load movement. By obtaining this effect, it is possible to soften the setting of the spring and the damper, and it is possible to obtain a good ride comfort, and for example, it is difficult for the suspension to sink due to the dive phenomenon even during braking, for example. The suspension has a soft stroke and can absorb impact.
一般的な硬さの前後輪独立式サスペンション装置と本考案とにおける快適性に係わる比較方法の一例として、同一の高さの路面段差を同一の速さで乗り越える際のハンドル部、シート部など乗員が接する部分における上下動の大きさの比較があり、乗員に対する影響を大小にて確認できる。
本考案はサスペンションアームの長さ及び角度設定、緩衝装置の圧縮長の最適化などを行うことで、前後輪独立式サスペンション装置と比較し乗員が接する各部の上下動を少なくすることができる、すなわち良好な乗り心地が得られるものである。As an example of a comparison method related to comfort between the front and rear wheel independent suspension system of the general hardness and the present invention, the occupant, such as the handle part and the seat part, when climbing the road step of the same height at the same speed There is a comparison of the magnitude of the vertical movement at the part where it touches.
The present invention can reduce the vertical movement of each part in contact with the occupant compared to the front and rear wheel independent suspension device by setting the length and angle of the suspension arm and optimizing the compression length of the shock absorber. Good ride comfort can be obtained.
車両側面視において上下一対のサスペンションアームを概ね平行とし、下のサスペンションアームの後端を後輪軸に設置することで、駆動部品取付け部に取り付けられた駆動部品の駆動軸の上下揺動を、後輪軸を中心とした回転運動とすることができる。すなわちチェーン軸間距離が変動せず、駆動時に路面からの入力によりサスペンションが作動しても不快なキックバックが出にくくなり、また、駆動時に発生する駆動トルクがスクワット運動となり、駆動力が失われることを防ぐことができる。 The pair of upper and lower suspension arms are generally parallel when viewed from the side of the vehicle, and the rear end of the lower suspension arm is installed on the rear wheel shaft, so that the drive component mounted on the drive component mounting portion can be swung up and down. It can be a rotational movement around the wheel axis. In other words, the distance between the chain shafts does not change, and it becomes difficult for an uncomfortable kickback to occur even if the suspension is activated by input from the road surface during driving, and the driving torque generated during driving becomes squat motion and the driving force is lost. Can be prevented.
ベースフレームは車体上面視にて梯子状のラダーフレーム、もしくは車体上面視にてセンターからオフセットされたバックボーン形状に類似した方持ち式とし、揺動フレームは車体側面視においてステアリングヘッド部、駆動部品取付け部またはサスペンションアーム取付け部またはステップ、シート取付け部で構成された概ね三角形の一般的な量産車両と類似した形状とすることで簡易な製造が可能である。 The base frame is a ladder-like ladder frame when viewed from the top of the vehicle body, or a cantilever type similar to the backbone shape offset from the center when viewed from the top of the vehicle body, and the swing frame is attached to the steering head and drive parts when viewed from the side of the vehicle body Simple manufacture is possible by making the shape similar to a generally triangular general mass-produced vehicle composed of a part, a suspension arm attachment part or step, and a seat attachment part.
図1〜図5は本発明の自転車における実施の形態であり、図1はサスペンション装置作動前、図2はサスペンション装置作動後、図3、図4は図1及び図2をショックアブソーバなどを視認可能なように、ベースフレーム1の一部及び部品を削除したものである。図5は平面図である。 1 to 5 show an embodiment of the bicycle according to the present invention. FIG. 1 shows a state before the suspension device is operated, FIG. 2 shows a state after the suspension device is operated, and FIGS. A part of the
図3はショックアブソーバ19等を視認可能なようにベースフレーム部材25の一部と駆動部品24等を削除した右側面図である。
ベースフレーム1は左右一対のベースフレーム部材25と、ベースフレームヘッド部8と、左右一対の後輪取付け部9と、左右一対の軸支持プレート10とサスペンションブラケット取付け部17、クロス部材27等から構成されている。
ベースフレーム部材25は、前端がベースフレームヘッド部8に結合し、後端が後輪取付け部9に結合している。ベースフレーム部材25の中間付近よりやや後方の内側に軸支持プレート10、その下方にショックアブソーバブラケット取付け部17がそれぞれ結合している。
平面図である図5において左右のベースフレーム部材25は、上方から見て前後長の1/10程度の位置でX1まで広がり、X1以後は2/3程度の位置X2まで車幅中心C1と平行となり、X2以後は車幅中心C1に対して傾斜角度a4で後方に行くにしたがって広がっている。
また、左右のベースフレーム部材25はクロス部材27によって結合されている。FIG. 3 is a right side view in which a part of the
The
The
In FIG. 5, which is a plan view, the left and right
Further, the left and right
図3の右側面図において揺動フレーム2は揺動フレームヘッド部5と、上部揺動フレーム部材31と、下部揺動フレーム部材32、33と、上部がシート取付け部6であるシートパイプ34と、左右一対のサスペンションアーム軸支持プレート26と、サスペンションアーム軸受け部7等によって構成されている。
上部揺動フレーム部材31の前端は、揺動フレームヘッド部5と下部揺動フレーム部材32と結合し、後端は下部揺動フレーム部材33とシートパイプ34に結合する。下部揺動フレーム部材33の下端は下部揺動フレーム部材32と結合し、下部揺動フレーム部材32の下端はサスペンションアーム軸受け部7と結合する。サスペンションアーム軸支持プレート26はサスペンションアーム3を内側に挟むように左右一対をなし、下部揺動フレーム部材33の中間付近に結合する。In the right side view of FIG. 3, the
The front end of the upper
図3の右側面図においてサスペンション装置は、サスペンションアーム3,4と、ショックアブソーバ19とショックアブソーバブラケット18等によって構成されている。
サスペンションアーム3、4は概ね平行に配置され水平線に対して傾斜角度a1で前上がり状に傾斜し、サスペンションアーム3の後端軸はベースフレーム1の軸支持プレート10に回転可能に軸支され、前端軸は揺動フレーム2のサスペンションアーム軸支持プレート26に回転可能に軸支され、サスペンションアーム4の後端軸はベースフレーム1の後輪取付け部9に回転可能に軸支され、前端軸のサスペンションアーム軸部15は揺動フレーム2のサスペンションアーム軸受け部7に回転可能に軸支される。サスペンションアーム4の上部に配置されるサスペンションアーム3はサスペンションアーム4よりも若干短い長さとしている。
サスペンションアーム3の中間付近にはショックアブソーバ19を圧縮する圧縮部16が配置され、サスペンションアーム4前端部のサスペンションアーム軸部15の下部にハンガーパイプ14が結合される。In the right side view of FIG. 3, the suspension device includes
The
A
ショックアブソーバ19は上端がサスペンションアーム3の圧縮部16と接し、下端はベースフレーム1のサスペンションブラケット取付け部17に結合されたショックアブソーバブラケット18と接する。 The
揺動フレームヘッド部5にはステアリングポスト12が回転可能に軸支され、ベースフレームヘッド部8にはフロントフォーク11が回転可能に軸支される。ジョイント22はそれぞれの回転軸のステアリング操作方向である回転方向への荷重の伝達は行うが、揺動フレーム2の揺動方向である上下方向の荷重の伝達は行わない。 A steering
(作用)
図3はサスペンション装置作動前、図4はサスペンション装置作動後の状態を示す。
揺動フレーム2の上下揺動はサスペンションアーム3,4によってa6の角度を概ね保ちつつ、ハンガーパイプ14に取り付けられた駆動部品24の駆動軸の中心が、後輪軸を概ね中心とした回転運動となっている。
ダイブ及びスクワット運動における乗員の荷重移動方向は、概ね前後方向であり各サスペンションアームの揺動方向である上下方向とは異なっている。前後の荷重移動によって発生する荷重は、概ね各サスペンションアームの伸張及び圧縮方向の荷重であり、各サスペンションアームを回転させる荷重では概ねないためアンチダイブ及びアンチスクワット効果を得られる。これら効果を得られることでスプリング及びダンパの設定を柔らかくすることができるため良好な乗り心地を得られ、例えばブレーキ中であってもサスペンションが柔らかくストロークすることが可能なものである。(Function)
FIG. 3 shows a state before the suspension device is operated, and FIG. 4 shows a state after the suspension device is operated.
The vertical swing of the
The load movement direction of the occupant in the dive and squat motion is generally the front-rear direction and is different from the up-down direction, which is the swinging direction of each suspension arm. The load generated by the forward / backward load movement is generally a load in the extension and compression directions of each suspension arm, and is not a load that rotates each suspension arm, so that an anti-dive and anti-squat effect can be obtained. By obtaining these effects, the setting of the spring and the damper can be made soft, so that a good riding comfort can be obtained. For example, the suspension can make a soft stroke even during braking.
ショックアブソーバ19の圧縮行程は、図3において、走行中、タイヤ20又はタイヤ21が揺動フレーム2に対して相対的に上下に揺動した場合、上昇時の荷重はベースフレーム1のサスペンションブラケット取付け部17に結合されたショックアブソーバブラケット18を介してショックアブソーバ19に伝達される。ショックアブソーバ19の上方への移動は、サスペンションアーム3に設置される圧縮部16によって規制されるためショックアブソーバ19が圧縮される。 The compression stroke of the
図3におけるサスペンションアーム角度a1は、乗員未乗車時のサスペンションアームの角度であり、乗員乗車時にサスペンションが沈み込むことで図4のa1’のように角度が水平に近くなる。揺動フレーム2が沈み込んでいる状態でのブレーキングにおいて、サスペンションアーム角度が水平に近い角度であれば、サスペンションアームが前方へ揺動しようとする運動によるダイブ現象を抑えられるためである。各サスペンションアームの車体後部側をベースフレーム1に軸支し、車体前部側を揺動フレーム2に軸支するのも、この現象を利用するためのものである。 The suspension arm angle a1 in FIG. 3 is the angle of the suspension arm when the occupant is not in the vehicle. The suspension sinks when the occupant is in the vehicle, and the angle becomes almost horizontal as indicated by a1 'in FIG. This is because, in braking with the
本発明は、二輪車等車両に適用することが可能である。 The present invention can be applied to vehicles such as motorcycles.
1 ベースフレーム
2 揺動フレーム
3 サスペンションアーム
4 サスペンションアーム
5 揺動フレームヘッド部
6 シート取付け部
7 サスペンションアーム軸受け部
8 ベースフレームヘッド部
9 後輪取付け部
10 軸支持プレート
11 フロントフォーク
12 ステアリングポスト
14 ハンガーパイプ
15 サスペンションアーム軸部
18 ショックアブソーバブラケット
19 ショックアブソーバ
22 ジョイント
24 駆動部品DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008201227A JP2010018259A (en) | 2008-07-08 | 2008-07-08 | Frame structure in vehicle such as two-wheel vehicle |
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Publications (1)
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ID=41703580
Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010018259A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102303679A (en) * | 2011-08-31 | 2012-01-04 | 济南轻骑摩托车股份有限公司 | Eccentric sleeve for rear damping rocker arm of motorcycle |
CN102582753A (en) * | 2012-03-16 | 2012-07-18 | 宁波市龙嘉摩托车有限公司 | Steering mechanism for front wheel of motorcycle |
-
2008
- 2008-07-08 JP JP2008201227A patent/JP2010018259A/en active Pending
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