JP2013147218A - スイングアーム - Google Patents

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    • B62K25/04Axle suspensions for mounting axles resiliently on cycle frame or fork
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Abstract

【課題】外側から汚れなどを見え難くすることができるスイングアームを提供することを課題とする。
【解決手段】左の後アーム部33Lは、外壁部37Lと、上フランジ部38Lと、下フランジ部39Lとからなり、車幅中心40側へ開口するコ字断面形状を呈する。同様に、右の後アーム部33Rは、外壁部37Rと、上フランジ部38Rと、下フランジ部39Rと、からなり、車幅中心40側へ開口するコ字断面形状を呈する。
【効果】堆積物42は、外壁部37L、37Rと上フランジ部38L、38Rで遮蔽されるため、外側からは見えない。
【選択図】図2

Description

本発明は、自動二輪車の後輪などを支持するスイングアームの改良に関する。
自動二輪車では、車体フレームにピボット軸でスイングアームが連結され、このスイングアームに後輪を回転自在に取付ける構造が採用される。スイングアームがピボット軸を中心に上下にスイングするため、後輪の上下動が許容され、乗り心地が良好に維持される。
近年、自動二輪車では、軽量化や商品魅力を向上させるために、アルミニウム合金製やマグネシウム合金製スイングアームが採用されるようになってきた。さらには、ダイカスト鋳造によるアルミニウム合金製スイングアームが知られている(例えば、特許文献1(図2、図4)参照。)。
特許文献1のリヤフォーク(以下、スイングアームと記す。)は、同文献の図2に示される形状を呈する。すなわち、同文献の図4に示されるように、左右のアーム部がコ字断面とされ、且つ車体外側方へ開放している。
コ字断面は、車幅中心側の内壁部と、この内壁部の上端から車体側方へ延びる上フランジ部と、内壁部の下端から車体側方へ延びる下フランジ部からなり、外壁を無くすことにより軽量化を図っている。
一方、スイングアームは、路面から跳ねた土砂に晒される。大半の土砂は重力作用で落下するが、内壁部と下フランジ部との内隅、及び下フランジ部の上面には、土砂が堆積したままとなる。この堆積物が汚れの要因となる。
特許文献1の構造では、コ字断面が車体側方へ開放しているため、汚れが見えやすい。意匠性(外観性)を保つために、頻繁に掃除や洗車を行う必要があり、手間がかかる。その対策が求められる。
特開2008−81107公報
本発明は、軽量化を図りつつ、外側から汚れなどを見え難くすることができるスイングアームを提供することを課題とする。
請求項1に係る発明は、車体フレームにピボット軸で連結されるピボット部と、このピボット部から車両後方へ延びる左右一対の前アーム部と、この左右一対の前アーム部の後部同士を繋ぐクロス部と、このクロス部から後輪を挟むように車両後方へ延びて前記後輪を回転自在に支持する左右の後アーム部とからなるスイングアームであって、
前記左右一対の前アーム部と前記クロス部によって構成されるスイングアーム前部が中空構造とされ、
前記左右の後アーム部は、外壁部と、この外壁部の上端から車幅中心へ延びる上フランジ部と、外壁部の下端から車幅中心へ延びる下フランジ部と、からなり、前記左右の後アーム部は、車幅中心側へ開口するコ字断面形状を呈することを特徴とする。
請求項2に係る発明では、スイングアーム前部と左右の後アーム部とが仕切り壁で仕切られ、この仕切り壁は、車幅中心ほど車両後方に位置するように、傾斜して設けられていることを特徴とする。
請求項3に係る発明では、左右一対の前アーム部の車幅方向外面と、左右の後アーム部の車幅方向外面は、連続した面で形成され、
左右の後アーム部の一方には、キャリパブラケットの回転を抑える回転止め片が、外壁部から車幅中心へ延びるようにして、一体形成されていることを特徴とする。
請求項4に係る発明では、左右の後アーム部の他方には、スプロケットから外れたチェーンを受けるチェーン受け片が、上フランジ部から車幅中心へ延びるようにして、一体形成されていることを特徴とする。
請求項5に係る発明は、クロス部には、その前壁と後壁に、砂中子を用いて実施する鋳造後に砂中子を掻き出す砂出し穴が、設けられていることを特徴とする。
請求項1に係る発明では、外壁部と下フランジ部の内隅及び下フランジ部の上面に、汚れが溜まることは避けられない。しかし、この堆積物や汚れは外壁部や上フランジ部で遮蔽されるため外側からは見えない。また、後アーム部の内壁が無く、左右一対の前アーム部とクロス部が中空状に成形されるので、軽量化が図れる。
本発明によれば、軽量化を図りつつ外側から汚れなどを見え難くすることができるスイングアームが提供される。
請求項2に係る発明では、スイングアーム前部と左右の後アーム部とを仕切る仕切り壁は、車幅中心ほど車両後方に位置するように、傾斜して設けられている。
仕切り壁とスイングアーム前部の外壁との角度(図3、α1参照)が大きくでき、スイングアーム前部の中子の排砂性が高められる。
また、スイングアームを鋳造で製造する場合、左右の後アーム部は車幅中心からスライドさせるスライド型を鋳型に備えることが推奨される。仕切り壁が斜めであれば、スライド型を離型の際にスライド型をスイングアーム前部から徐々に離すことができる。すなわち、スライド型がスイングアーム前部に干渉し難くなるので、離型が容易になり、鋳造の生産性を高めることができる。
請求項3に係る発明では、左右の後アーム部の一方に、キャリパブラケットの回転を抑える回転止め片が、外壁部から車幅中心へ延びるようにして、一体形成されている。
別途準備した回転止め片を左右の後アーム部の一方に設けるよりは、本発明のように一体形成することにより、部品点数の削減が図れると共に製造コストの低減が図れる。
加えて、回転止め片は、外壁部から車幅中心へ延びるため、外壁部と上フランジ部で遮蔽され、外側から見え難くなる。すなわち、回転止め片を設けても意匠性に影響しない。
請求項4に係る発明では、左右の後アーム部の他方に、スプロケットから外れたチェーンを受けるチェーン受け片が、上フランジ部から車幅中心へ延びるようにして、一体形成されている。
別途準備したチェーン受け片を左右の後アーム部の他方に設けるよりは、本発明のように一体形成することにより、部品点数の削減が図れると共に製造コストの低減が図れる。
加えて、チェーンの脱落対策としてのチェーン受け片を、一体形成により容易に設けることができ、チェーンの脱落対策を促すことができる。
請求項5に係る発明では、クロス部の前壁と後壁に、砂中子を用いて実施する鋳造後に砂中子を掻き出す砂出し穴が、設けられている。
スイングアーム前部が中空の場合は、砂中子の使用が推奨される。しかし、砂中子を掻き出す砂出し穴が必須となる。砂出し穴が小径であると掻きだしに時間が掛かる。一方、砂出し穴が大径であると、目立つ。
本発明では、砂出し穴をクロス部の前壁と後壁に設けた。この位置であれば、側方から見え難く、意匠性の向上が図れる。
また、クロス部の前方は、左右の前アーム部の間にできる前方空間(開口部)に臨み、この前方空間へ砂が掻き出せる。同様に、クロス部の後方は、左右の後アーム部の間にできる後方空間に臨み、この後方空間へ砂が掻き出せるため、砂中子を容易に掻き出せる。
本発明に係る自動二輪車の後部の平面図である。 図1の2−2線断面図である。 本発明に係るスイングアームの断面図である。 鋳造用下型の平面図である。 図4の5−5線断面図である。 砂出し穴の作用図である。 スイングアーム鋳造品の平面図である。 図7(b)の8−8線断面図である。 図7(b)の9−9線断面図である。
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、説明中、前後、左右は自動二輪車に乗った乗員を基準とする。また、図面は符号の向きに見るものとする。
図1に示すように、スイングアーム30は、自動二輪車10の車体フレーム11にピボット軸12で連結されるピボット部31と、このピボット部31から車両後方へ延びる平面視コ字形のスイングアーム前部32と、このスイングアーム前部32から後輪13を挟むようにして車両後方へ延びる左の後アーム部33L(Lは左を示す添え字。以下同じ)及び右の後アーム部33R(Rは右を示す添え字。以下同じ)とからなる。左の後アーム部33L及び右の後アーム部33Rは、後輪車軸14を介して後輪13を回転自在に支える。
後輪13の右ハブ15Rにブレーキディスク16が固定されている。後輪車軸14にキャリパブラケット17が支持され、このキャリパブラケット17の一端に摩擦板18、18を備えるブレーキキャリパ19が取付けられる。このブレーキキャリパ19の摩擦板18、18でブレーキディスク16を挟むことにより、後輪13にブレーキを掛けることができる。このときに、反作用でキャリパブラケット17が回転しないように、キャリパブラケット17の他端を、右の後アーム部33Rから延ばした回転止め片34に係止しておく。
また、後輪13の左ハブ15Lにドリブンスプロケット21が取付けられ、このドリブンスプロケット21にドライブチェーン22が巻掛けられ、ドライブチェーン22で動力が伝達され、後輪13が回される。
ドライブチェーン22の遊び(撓み)が過大になると、ドライブチェーン22がドリブンスプロケット21から外れることがある。ドライブチェーン22が車幅中心40側に外れた場合は、ドライブチェーン22は左ハブ15Lに載る。ドライブチェーン22が車体外側(車幅中心40から離れる方向)へ外れた場合は、ドライブチェーン22は、左の後アーム部33Lへ落下する。
本発明では、左の後アーム部33Lから車幅中心40へチェーン受け片35を延ばし、このチェーン受け片35でドライブチェーン22を受けるようにした。これにより、ドライブチェーン22が左の後アーム部33Lと後輪13との間の隙間へ落ちて挟まる心配がなくなる。
図2に示すように、左の後アーム部33Lは、外壁部37Lと、この外壁部37Lの上端から車幅中心40へ延びる上フランジ部38Lと、外壁部37Lの下端から車幅中心40へ延びる下フランジ部39Lと、からなり、車幅中心40側へ開口するコ字断面形状を呈する。同様に、右の後アーム部33Rは、外壁部37Rと、この外壁部37Rの上端から車幅中心40へ延びる上フランジ部38Rと、外壁部37Rの下端から車幅中心40へ延びる下フランジ部39Rと、からなり、車幅中心40側へ開口するコ字断面形状を呈する。
内壁が無いため、左右の後アーム部33L、33Rは軽くなる。
右の後アーム部33Rの外壁部37に回転止め片34が一体形成される。
仮に、別途準備した回転止め片34を右の後アーム部33Rに後付けすると、部品が多くなると共に取付工数が発生する。この点、本例では一体形成することにより、部品点数の削減が図れると共に製造コストの低減が図れる。
加えて、回転止め片34は、外壁部37Rから車幅中心40へ延びるため、外壁部37Rと上フランジ部38Rで遮蔽され、外側から見え難くなる。すなわち、回転止め片34を設けても意匠性に影響しない。
左の後アーム部33Lの上フランジ部38にチェーン受け片35が一体形成される。
仮に、別途準備したチェーン受け片35を左の後アーム部33Lに後付けすると、部品が多くなると共に取付工数が発生する。この点、本例では一体形成することにより、部品点数の削減が図れると共に製造コストの低減が図れる。
加えて、チェーンの脱落対策としてのチェーン受け片35を、一体形成により左の後アーム部33Lに容易に設けることができ、チェーンの脱落対策を促すことができる。
ところで、図1に示す後輪13で路面の土砂が巻き上げられるため、左右の後アーム部33L、33Rに土砂が付きやすい。結果、図2に示すように、外壁部37L、37Rと下フランジ部39L、39Rとの内隅41L、41Rに、土砂による堆積物42、42が堆積しやすい。堆積物42、42は、外壁部37L、37Rと上フランジ部38L、38Rで遮蔽されるため、外側からは見えない。また、外壁部37L、37Rは略鉛直面であるから、土砂が堆積し難い。上フランジ部38L、38Rの上面に土砂が載った場合には、震動により、脱落するため、堆積し難い。
よって、本発明によれば、外側から汚れなどを見え難くすることができるスイングアーム30が提供される。
次に、スイングアーム30の内部構造を、図3に基づいて説明する。
図3はスイングアームの平面断面図であり、スイングアーム30は、ピボット部31とスイングアーム前部32と左右の後アーム部33L、33Rとからなる。
特に、スイングアーム前部32は、ピボット部31から延びる左の前アーム部43L及び右の前アーム部43Rと、左の前アーム部43Lの後部と右の前アーム部43Rの後部に車幅方向に渡したクロス部44と、からなり、このようなスイングアーム前部32が中空構造とされる。左右一対の前アーム部43L、43Rの車幅方向外面と、左右の後アーム部33L、33Rの車幅方向外面は、連続した面で形成される。
スイングアーム前部32の底45に支持ピン(図4、符号63)が抜かれた跡としての鋳抜き穴46(この例では4個)が残る。
クロス部44の前壁47に砂出し穴48が設けられ、後壁51に砂出し穴52が設けられている。
さらに、スイングアーム前部32と左右の後アーム部33L、33Rとが仕切り壁53L、53Rで仕切られ、これらの仕切り壁53L、53Rは、車幅中心40に近いほど車両後方に位置するように、傾斜して設けられている。すなわち、仕切り壁33L、33Rとスイングアーム前部32の外壁との角度α1は鈍角(90°を超える角度)であり、この角度α1が大きくでき、スイングアーム前部32からの排砂性が高められる。
図1に示すように、ピボット部31と左の前アーム部43Lと右の前アーム部43Rとクロス部44とで囲われた大きな開口部55が形成される。この開口部55により、スイングアーム30の軽量化が図れる。
このような構造のスイングアーム30は鋳造で製造される。そのための鋳造金型を次に説明する。
図4に示すように、鋳造金型60の下型61に、左右スライドロッド62L、62Rが移動自在に差し込まれ、下から複数(この例では4本)の支持ピン63が上下(図面表裏方向へ)移動自在に差し込まれ、左右スライド型64L、64Rがセットされ、これらの左右スライド型64L、64Rを駆動するリンク65L、65R及びドライバー66がセットされる。
仕切り壁53L、53Rが傾斜しているため、ドライバー66を車両後方へ引くだけで、左右スライド型64L、64Rを中央へ寄せることができる。
なお、左右スライド型64L、64Rは、砂型(砂中子)であってもよい。すなわち、砂型は少量多種生産向きであり、スライド型は大量生産向きであり、生産量などを考慮して何れかを選択することができる。
別途、平面視でH形を呈する砂中子67が造形される。この砂中子67から前後に巾木68、69が延ばされる。これらの巾木68、69を支える受け凹部71、72が下型61の島部73、74に設けられている。受け凹部71、72に巾木68、69を載せつつ、支持ピン63に載せる要領で、下型61に砂中子67が取付けられる。
図5に示すように、下型61に上型76が被せられ、上型76から延びる押さえピン77、77で砂中子67の上昇が抑えられる。図4に示す砂中子67は、中空のスイングアーム前部(図3、符号32)を製造する役割を果たすため、平面積が大きい。そこで、本例では、前後の巾木68、69で水平方向の移動を防止し、図5に示す支持ピン63、63及び押さえピン77、77で上下方向の移動を防止するようにした。
この状態で、キャビティ78へ溶湯が充填されるが、砂中子67が溶湯でずれる心配はない。
好ましくは、上型76に、締結具用ピン84と凹部用ピン85を、キャビティ78の途中まで延びるように設ける。
溶湯が凝固したら、押さえピン77、77を上方へ移動し、支持ピン63、63を下方に移動して、鋳造品から外す。また、図4に示すスライドロッド62L、62Rを水平に移動して鋳造品から外し、左右スライド型64L、64Rを想像線で示す仕切り壁53L、53Rに沿って移動して鋳造品から外す。図5の上型76を下型61から外すことにより、鋳造品を下型61から取り外す。
得られた鋳造品(以下、スイングアーム鋳造品と記す。)には、砂中子67が残っている。
そこで、図6に示すように、砂出し穴48、52から砂中子67を掻き出す。なお、前壁47は、ピボット部31と左右の前アーム部43L、43Rとの間にできる前方空間(図3、開口部55)に臨み、この前方空間へ砂が掻き出せる。
同様に、後壁51は、左右の後アーム部33L、33Rの間にできる後方空間に臨み、この後方空間へ砂が掻き出せるため、砂中子67を容易に掻き出せる。
結果、スイングアーム前部32を容易に中空にすることができる。
砂出し穴48、52がクロス部44の前壁47と後壁51に設けられている。この位置であれば、側方から見え難く、意匠性の向上が図れる。
出来上がったスイングアーム鋳造品79を図7(a)に示す。このスイングアーム鋳造品79の上面には、左側に押さえピン(図5、符号77、77)の跡である鋳抜き穴81が2個残り、右側に鋳抜き穴82が2個残っている。
複数の鋳抜き穴81は、車両後方へ延びる線86に沿って配置され、複数の鋳抜き穴82は、車両後方へ延びる線87に沿って配置されている。
加えて、右側の鋳抜き穴82の周囲等に、締結用ピン(図5、符号84)による締結部取付部88と、凹部用ピン(図5、符号85)による突起収納凹部89とが一体形成される。
図7(b)に示すように、左側の鋳抜き穴81に、後工程で、チェーンスライダ23を被せる。詳しくは、チェーンスライダ23の下面から突起23aが図面奥へ伸びており、この突起23aを鋳抜き穴81へ嵌める。また、チェーンスライダ23に締付け穴95が設けられており、この締付け穴95にビスやボルトのような締結具96を通して締結する。突起23aが位置決めと回り止めの役割を果たすため、チェーンスライダ23を少数の締結具96で固定することができる。
チェーンスライダ23はドライブチェーン22のローラをガイドする部材である。また、右側の鋳抜き穴82に、後工程で、ホースガイド24を被せる。
したがって、スイングアーム鋳造品79に鋳抜き穴81、82が残っていることは差し支えない。
チェーンスライダ23やホースガイド24は車両(自動二輪車)に常設される機能部材の一つである。機能部材としては、各種カバーが挙げれるので、チェーンスライダ23やホースガイド24に限定するものではない。
鋳抜き穴81、82が機能部材としてのチェーンスライダ23やホースガイド24で覆われているため、外部から鋳抜き穴81、82が視認でき難くなり、外観性を高めることができる。
加えて、鋳抜き穴81、82が機能部材で覆われているため、雨等が中空部へ侵入し難くなる。また、機能部材は、自動二輪車に常設される部材であるため、部品点数は増加しない。
さらに加えて、鋳抜き穴81、82が機能部材で覆われているため、スイングアーム内(スイングアーム前部の中空部)で共鳴した音が、漏れにくくなり、共鳴音を実質的に低減することができる。
ホースガイド24やチェーンスライダ23は車両後方へ延びる線86、87に沿って配置される。鋳抜き穴をホースガイド24又はチェーンスライダ23で覆っても不自然さはない。ホースガイド24又はチェーンスライダ23は自動二輪車に常設される部材であるから、部品点数の増加を招かない。
図8に示すように、ホースガイド24は、ブレーキホース91を保持するクランパであり、ねじ、ビス、ボルトなどの回転式締結具92を、締結部取付部88にねじ込むことで、スイングアーム前部32に固定される。なお、回転前に、ホースガイド24から折り曲げ形成した突起93を、突起収納凹部89に差し込む。
突起収納凹部89に突起93を挿入することにより、ホースガイド24の回り止めが図れる。すると、ホースガイド24は1個又は1本の回転式締結具92で固定可能となる。複数個の回転式締結具で固定するよりも、締結具の個数を減らすことができ、加えて、ホースガイド24には回転式締結具82を通す通孔94を、1個だけ設ければよく、ホースガイド24の簡単化、軽量化が図れる。
締結部取付部88には、鋳造後に予めねじ加工が施される。突起収納凹部89は鋳造で一体形成され、締結部取付部88の下穴が鋳造で形成されるため、鋳造後に施す機械加工を少なくすることができる。しかし、図5の締結用ピン84及び凹部用ピン85を省いて、図8の締結部取付部88及び突起収納凹部89を、鋳造後に機械加工により設けることは差し支えない。
図9に示すように、チェーンスライダ23の下面から位置決め用の突起23aが延びている。この突起23aを鋳抜き穴81に嵌めることで、チェーンスライダ23の位置決めと回り止めとが図れる。
尚、実施例では、左の後アーム部に回転止め片を設け、右の後アーム部にチェーン受け片を設けたが、チェーンが車幅中心より右側に配置される場合は、右の後アーム部に回転止め片を設け、左の後アーム部にチェーン受け片を設ければよい。
また、本発明のスイングアームは、自動二輪車に好適であるが、車体フレームからスイングアームを延ばし、このスイングアームに車輪を回転自在に取付ける形態の三輪車や四輪車にも適用可能である。
本発明のスイングアームは、外観性や意匠性が重要視される自動二輪車に好適である
11…車体フレーム、12…ピボット軸、13…後輪、17…キャリパブラケット、21…スプロケット(ドリブンスプロケット)、22…チェーン(ドライブチェーン)、30…スイングアーム、31…ピボット部、32…スイングアーム前部、33L、33R…左右の後アーム部、34…回転止め片、35…チェーン受け片、37L、37R…外壁部、38L、38R…上フランジ部、39L、39R…下フランジ部、40…車幅中心、43L、43R…左右の前アーム部、44…クロス部、47…スイングアーム前部の前壁、48、52…砂出し穴、51…スイングアーム前部の後壁、53L、53R…仕切り壁、67…砂中子。

Claims (5)

  1. 車体フレーム(11)にピボット軸(12)で連結されるピボット部(31)と、このピボット部(31)から車両後方へ延びる左右一対の前アーム部(43L、43R)と、この左右一対の前アーム部(43L、43R)の後部同士を繋ぐクロス部(44)と、このクロス部(44)から後輪(13)を挟むように車両後方へ延びて前記後輪(13)を回転自在に支持する左右の後アーム部(33L、33R)とからなるスイングアーム(30)であって、
    前記左右一対の前アーム部(43L、43R)と前記クロス部(44)によって構成されるスイングアーム前部(32)が中空構造とされ、
    前記左右の後アーム部(33L、33R)は、外壁部(37L、37R)と、この外壁部(37L、37R)の上端から車幅中心(40)へ延びる上フランジ部(38L、38R)と、外壁部(37L、37R)の下端から車幅中心(40)へ延びる下フランジ部(39L、39R)と、からなり、前記左右の後アーム部(33L、33R)は、車幅中心(40)側へ開口するコ字断面形状を呈することを特徴とするスイングアーム。
  2. 前記スイングアーム前部(32)と前記左右の後アーム部(33L、33R)とが仕切り壁(53L、53R)で仕切られ、この仕切り壁(53L、53R)は、車幅中心(40)ほど車両後方に位置するように、傾斜して設けられていることを特徴とする請求項1記載のスイングアーム。
  3. 前記左右一対の前アーム部(43L、43R)の車幅方向外面と、前記左右の後アーム部(33L、33R)の車幅方向外面は、連続した面で形成され、
    前記左右の後アーム部(33L、33R)の一方には、キャリパブラケット(17)の回転を抑える回転止め片(34)が、前記外壁部(37L、37R)から車幅中心(40)へ延びるようにして、一体形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のスイングアーム。
  4. 前記左右の後アーム部(33L、33R)の他方には、スプロケット(21)から外れたチェーン(22)を受けるチェーン受け片(35)が、前記上フランジ部(38L、38R)から車幅中心(40)へ延びるようにして、一体形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のスイングアーム。
  5. 前記クロス部(44)には、その前壁(47)と後壁(51)に、砂中子(67)を用いて実施する鋳造後に前記砂中子(67)を掻き出す砂出し穴(48、52)が、設けられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載のスイングアーム。
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