JP3778536B2

JP3778536B2 - リンク式フロントサスペンションの支持構造

Info

Publication number: JP3778536B2
Application number: JP27640897A
Authority: JP
Inventors: 俊之岩井; 真二伊藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1997-09-23
Filing date: 1997-09-23
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2017-09-23
Also published as: JPH1191671A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動２輪車のリンク式フロントサスペンション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
米国特許第４７７５１６３号には、自動２輪車用のフロントリンク式サスペンションが示されている。このフロントリンク式サスペンションは前輪の左右へ延びる一対のフロントフォークと、このフロントフォークへ一端を軸着され他端で前輪車輪を支持するピボットリンクと、このピボットリンクの中間部へ一端を軸着され、他端がダンパー及びダンパースプリングからなる緩衝装置へ連結されるプッシュロッドとを有するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このフロントサスペンション装置では、ダンパーの荷重受け部材がフロントフォークを取付けられるトップブリッジになっており、この公知例では構造が明らかではないが、一般的にこのようなトップブリッジは、車体フレームのヘッドパイプを貫通させたステムパイプの上端部へ連結されるので、フロントフォークと緩衝装置の各上端部に対する車体側への取付を一つのトップブリッジで共用していることになる。
【０００４】
しかし、緩衝装置の荷重をトップブリッジで受けると、緩衝器の大荷重に耐えるため、トップブリッジを高剛性にしなければならず、その結果、大型かつ重量増大を招く。また、緩衝器、フロントフォーク及びステムパイプを一つのトップブリッジで支持するため、交換はトップブリッジ全体でしか交換ができず、メンテナンス性が悪くなる。
【０００５】
また、上記公知例では同様に明らかではないが、一般的にこのようなトップブリッジのフロントフォーク及びステムパイプに対する取付けは、予めトップブリッジの左右にフロントフォーク取付穴を設け、後部中央にステムパイプ取付穴をそれぞれ設けておき、上方から取付けてこれらのフロントフォーク取付穴及びステムパイプ取付穴へフロントフォーク及びステムパイプの各上端部を貫通させ、フロントフォークは割締めにより、ステムパイプはその突出部をナットで締結することによりそれぞれ固定するようになっている。
【０００６】
しかし、ステムパイプとフロントフォークに角度が付いているスラントタイプを採用すると、フロントフォーク中間部におけるステアリングステムの取付等、下から順次組み立てて最後にトップブリッジを取付けて組立完了にすることができず、トップブリッジを取付けるに先だって、ステアリングステム及びトップブリッジを締結しなければならず、組立が複雑になる。
【０００７】
さらに、ダンパーのトップブリッジ側に対する取付部はラバーブッシュ又は環ブッシュにより弾性支持されることが一般的であるが、このようにすると、これらの部材がその円形面を横向きにして用いる円環形状のため、ラバーボリュームが少なくなり、かつ回転方向の動きにしか対応できない。しかも、突き上げ側は伸び側よりも大きなラバーボリュームを必要とするが、このような突き上げ側及び伸び側の各要求に適したラバーボリューム及び硬さにすることができない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願のリンク式フロントサスペンションの支持構造に係る第１の発明は、前輪を挟んで上下方向へ延びる左右一対のフロントフォークと、このフロントフォークへ一端を軸着され他端で前輪車輪を支持するロアリンクと、このロアリンクの中間部へ一端を軸着され、他端が緩衝器の下端部へ連結されるプッシュロッドと、このプッシュロッドとフロントフォークの間に連結されるアッパーリンクとを有するリンク式フロントサスペンションを備えた自動２輪車において、
フロントフォークとステムパイプの各上端部を連結するトップブリッジと、フロントフォークに連結されかつ緩衝器の上端部を固定するアッパーブラケットとを別体に形成したことを特徴とする。
【０００９】
第２の発明は、上記第１の発明において、フロントフォークとステムパイプの各軸線が異なるとともに、トップブリッジをフロントフォーク及びステムパイプの各上方から取付けるとき、トップブリッジに設けたステムパイプ取付穴及びフロントフォーク取付穴の双方へステムパイプ及びフロントフォークの各端部を同時に嵌合するようにトップブリッジのステムパイプ取付穴を大径とし、カラーを介してステムパイプの上端部をトップブリッジへ締結したことを特徴とする。
【００１０】
第３の発明は、上記第１の発明において、緩衝器の上端部に設けられた取付軸を、アッパーブラケットに設けられた取付穴を貫通させるとともに、この取付穴周囲のアッパーブラケット両面を挟んで予め上下に分割されている一対のマウントラバーを介して締結したことを特徴とする。
【００１１】
【発明の効果】
第１の発明によれば、トップブリッジとアッパーブラケットを別体とし、アッパーブラケットによりフロントフォークに連結されかつ緩衝器の上端部を固定することにより、緩衝器の大荷重をアッパーブラケットのみで受け、トップブリッジは操向操作のみに使用するので、小型、軽量化できる。
【００１２】
また、最後の組立段階までトップブリッジ無しでフロントサスペンションを組み立てることができるので、下から順次組み立てて最後にトップブリッジを取付けて組立完了にすることができ、組立が容易になる。しかもフロントサスペンション側及び操向系で別々に分割交換ができるのでメンテナンス性が向上し、しかも各ユニットともに寸法を小さくできる。
【００１３】
第２の発明によれば、フロントフォークをステムパイプに角度が付いた状態で上方からトップブリッジを取付けると、ステムパイプ取付穴がステムパイプよりも大径になっているので、フロントフォーク及びステムパイプがそれぞれ同時にステムパイプ取付穴及びフロントフォーク取付穴へ嵌合できる。
【００１４】
その後、ステムパイプ取付穴へカラーを挿入すれば、ガタが無くなるので、ステムパイプの上部を締結することによりステムパイプをトップブリッジへ取付できる。したがって、スラントタイプを採用しても、ステアリングステムによりフロントフォークとステムパイプを固定した状態でトップブリッジを上方から取付けることができ、組立作業が容易になる。
【００１５】
第３の発明によれば、アッパーブラケットの上下に、一対のマウントラバーを設けたので、伸び側ラバーと突き上げ側ラバーのラバーボリューム、材質、硬さ等を異ならせることができ、それぞれに要求される性能に最適に構成できる。そのうえ回転方向以外の荷重方向にも対応でき、かつ少ないスペースで大きなラバーボリュームが得られ、しかも、トップブリッジ付近の構造をシンプルにできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１乃至図１０に基づいて本願発明の実施例を説明する。図１は本願発明の適用された自動２輪車の全体側面図、図２はそのリンク式フロントサスペンション部分拡大側面図、図３はフロントフォークの正面図、図４はフロントサスペンションの上部構造における一部を切り欠いた側面図、図５はトップブリッジ及びアッパーブラケットの上面視図、図６はステアリングステムの上面視（図４のＡ矢示方向）図、図７は図５の７−７線断面図、図８は同８−８線断面図、図９はトップブリッジの取付け方法を説明する概略断面図、図１０は図６の構造を一部変形した別実施例の図である。
【００１７】
まず、図１において、前輪１を支持するリンク式フロントサスペンション２はトップブリッジ３を介してステムパイプ４によりヘッドパイプ５へ回動自在に連結され、ハンドル６により操向自在になっている。
【００１８】
ヘッドパイプ５はＶ型４サイクル式エンジン７の上方を前後方向へ配設されたメインパイプ８と、エンジン７の前方へ斜めに下がるフロントダウンパイプ９の各前端に取付けられている。
【００１９】
メインパイプ８の後部は左右一対で上下方向へ長く延びるピボットプレート１０へ連結され、このピボットプレート１０のピボット部１１へ前端を支持されたリヤスイングアーム１２が後方へ延出し、その後端に後輪１３が支持されている。リヤスイングアーム１２はピボット部１１を中心に上下へ揺動自在であり、リヤサスペンションをなしている。
【００２０】
メインパイプ８の後部からはさらに後方へシートレール１４が延出し、この上にリヤカウル１５及びシート１６が支持されている。シート１６前方のメインパイプ８上には燃料タンク１７が支持されている。
【００２１】
フロントダウンパイプ９及びピボットプレート１０の各下端部はエンジン７の下方を前後方向へ通る下部フレーム１８によって連結され、フロントダウンパイプ９にはラジエタ１９が支持されている。
【００２２】
図２及び図３に示すようにリンク式フロントサスペンション２は、フォークパイプ２０、これと平行のプッシュロッド２１及び緩衝器２２、これらの上下方向中間部を連結するアッパーリンク２３及びこれらの各下端部を連結するピボットリンク２４をそれぞれ左右一対で備えている。
【００２３】
また、車体右側のフォークパイプ２０には、アッパーリンク２３及びピボットリンク２４の各連結部間の上下方向中間部に一端を連結し他端をフロントフェンダ（後述）に連結したフェンダリンク２５を備えている。
【００２４】
左右のフォークパイプ２０は上端部をトップブリッジ３で連結され、中間部をステアリングステム２６に連結されている。これらトップブリッジ３及びステアリングステム２６は各中央部でステムパイプ４へ連結され、このステムパイプ４はヘッドパイプ５内で回動自在に支持されている。
【００２５】
フォークパイプ２０はステアリングステム２６との連結部より上方が上へ向かって先細り状に変化し、下方が下へ向かって同様に先細り状に変化するテーパー状のパイプ部材であり、ストレートに押し出されたパイプ部材をテーパー状にスエージング加工する等の公知方法により製造できる。フォークパイプ２０の下端部はピボットリンク２４の一端部と軸２７により軸着されている。
【００２６】
緩衝器２２はダンパースプリングが内蔵された公知の流体式ダンパで構成され、上端部はアッパーブラケット２８の前部へ支持され、下端部は軸２９によりプッシュロッド２１の上端部と軸着されている。
【００２７】
プッシュロッド２１はフォークパイプ２０と略平行に下方へ延びるパイプ部材であり、その下端部はピボットリンク２４の中間部へ軸３０で軸着されている。ピボットリンク２４の他端部は、前輪１の車軸３１へ軸着されている。
【００２８】
アッパーリンク２３は、左右のフォークパイプ２０及びプッシュロッド２１間に配置されているフロントフェンダ３２の近傍部に配設され、一端部が軸３３でフォークパイプ２０へ軸着され、中間部が軸３４でプッシュロッド２１へ軸着されている。軸３３と３４間のアッパーリンク２３の長さと、軸２７、３０間のピボットリンク２４の長さはほぼ等長になっている。
以上
【００２９】
したがって、フォークパイプ２０、プッシュロッド２１、アッパーリンク２３及びピボットリンク２４により略平行四辺形リンク機構が構成され、前輪１の上下動に対してプッシュロッド２１がフォークパイプ２０と略平行に移動するようになっている。
【００３０】
左右のアッパーリンク２３の各前端部は、プッシュロッド２１よりもさらに前方へ延出し、その延出端をフロントフェンダ３２から下方へ突出するステー３５へ軸３６で軸着されている。
【００３１】
また車体右側では、前記フェンダリンク２５が、アッパーリンク２３の取付位置よりも低い位置へ略平行に配設され、フロントフェンダ３２の車体右側のステー３５からさらに長く下方へ延出するステー３７へ軸３８で一端を軸着され、他端をフォークパイプ２０へ軸３９で軸着されている。
【００３２】
ステー３５、３７の各軸３６及び３８を結ぶ線はフォークパイプ２０の軸線とほぼ平行し、これら車体右側のアッパーリンク２３、車体右側のフェンダリンク２５、ステー３５、３７を有するフロントフェンダ３２並びにフォークパイプ２０により略平行四辺形リンク機構が構成され、前輪１の上下動に対応してフロントフェンダ３２を略平行に上下移動するようになっている。
【００３３】
車軸３１の周囲にはキャリパブラケット４０の一端が回動自在に支持され、その他端にキャリパ４１が支持され、制動時にブレーキディスク４２へ摺接して直接ブレーキ力を受けることが可能になっている。
【００３４】
このキャリパ４１には、後方へ突出するステー４３が一体に形成され、ここへ軸４５によりトルクリンク４６の一端が軸着され、他端が軸４７によりフォークパイプ２０へ軸着されている。
【００３５】
図４において、緩衝器２２はダンパー５０、クッションスプリング５１を有し、クッションスプリング５１の下端は下部フランジ５２へ当接され、緩衝器２２の下端部は弾性取付部５３で軸２９によりプッシュロッド２１へ取付けられている。
【００３６】
クッションスプリング５１の上端部はピストンロッド５４の周囲に設けられた上部フランジ５５に当接され、上部フランジ５５は、ストッパーラバー５６とワッシャ５７の間に挟まれている。
【００３７】
ピストンロッド５４の上端部側はワッシャ５７を貫いて上方へ突出し、アッパーブラケット２８に形成された上方へ突出する椀状部５８の底部に形成された通し穴５９を貫いている。
【００３８】
椀状部５８の通し穴５９近傍部上部面には小径の環状凹部６０が形成され、ここに伸び側マウントラバー６１が収容されている。
【００３９】
また、通し穴５９近傍部の下面にも大径の環状凹部６２が形成され、ここにも大径の突き上げ側マウントラバー６３が収容されている。
【００４０】
伸び側マウントラバー６１と突き上げ側マウントラバー６３は、それぞれに要求される最適のラバーボリューム、材質、硬さ等を有するように作成され、伸び側マウントラバー６１は上方へ、突き上げ側マウントラバー６３は下方へ球面状をなして凸になっている。
【００４１】
伸び側マウントラバー６１は上部ワッシャ６４へ球面で接触し、突き上げ側マウントラバー６３はワッシャ５７へ球面で接触するとともに、カラー６５を介してこれら椀状部５８、突き上げ側マウントラバー６３、伸び側マウントラバー６１、上部ワッシャ６４を貫いて上方へ突出し、先端部にナット６６を締結することにより、アッパーブラケット２８へ弾性支持される。符号６７はキャップである。
【００４２】
図５及び７に明らかなように、アッパーブラケット２８のトップブリッジ３と重なる部分左右には、貫通穴６８が形成され、一部にスリット６９が形成されるとともに、貫通穴６８にフォークパイプ２０の上部を貫通し、スリット６９を横切るボルト７０で割り締め固定されている。左右の貫通穴６８間の中央部は下方へ落ち込む段部７１になっている。
【００４３】
トップブリッジ３は前部側がアッパーブラケット２８の後部と重なり、この重なり部分の左右で貫通穴６８と同軸上にフォークパイプ２０の上端部が貫通するフロントフォーク取付穴７２が形成され、その中間部にハンドルバー取付ステー７３（図８）の取付穴７４が左右一対で形成され、さらに後端部中央にステムパイプ取付穴７５が設けられている。
【００４４】
ステムパイプ取付穴７５にはステムパイプ４の上端部が嵌合され、キャップナット７６で締結される。
【００４５】
フロントフォーク取付穴７２にもアッパーブラケット２８と同様にスリット７７が形成され、これを横切るボルト７８で割り締めされる。したがって、トップブリッジ３とアッパーブラケット２８は、それぞれ、フォークパイプ２０に対して別個にボルト７８及びボルト７０で割り締めされることになる。
【００４６】
図６に示すように、ステアリングステム２６の中央部にはステムパイプ４が上方へ突出して設けられ、その左右には、フォークパイプ２０の貫通穴８０が設けられ、それぞれに形成されたスリット８１を横切る方向からボルト８２を割り締めすることにより、フォークパイプ２０を固定するようになっている。
【００４７】
なお、ステアリングステム２６により左右のフロントフォーク２０を固定すると、図９に明らかなようにステムパイプ４の軸線Ｃ１と、フォークパイプ２０の軸線軸線Ｃ２とは若干の角度θだけ上方へ開き、スラントタイプになっている。
【００４８】
図７及び９に示すように、トップブリッジ３のフロントフォーク取付穴７２は軸線Ｃ２に沿って形成され、かつフォークパイプ２０の外周に密着できる径になっている。
【００４９】
一方、図８及び９に示すように、ステムパイプ取付穴７５は軸線Ｃ１に沿って形成され、かつフォークパイプ２０がフロントフォーク取付穴７２へ入ると同時にステムパイプ４がステムパイプ取付穴７５へ入ることができるよう、ステムパイプ４の外形よりも大径になっている。
【００５０】
これにともなって生じるステアリングステム４とステムパイプ取付穴７５の間隙は、つば付きカラー８５が嵌合され、そのつば８６はステムパイプ取付穴７５周囲の環状凹部８７の底部に支持される。符号８８はステムパイプ４上端部の雄ネジ部である。
【００５１】
図８の符号８９はハンドルバー取付ステー７３の下端部を締結するナットであり、アッパーブラケット２８の段部７１により形成された空間を利用して下方より締結するようになっている。
【００５２】
次に、本実施例の作用を説明する。このリンク式フロントサスペンション装置の上部支持構造は、トップブリッジ３とアッパーブラケット２８を別体とし、緩衝器２２の大荷重をアッパーブラケット２８のみで受け、トップブリッジ３は操向操作のみに使用するので、小型、軽量化できる。
【００５３】
また、最後の組立段階までトップブリッジ３を用いずにフロントサスペンションを組み立てることができるので、下から順次組み立てて最後にトップブリッジ３を取付けて組立完了にすることができ、組立が容易になる。しかもフロントサスペンション側及び操向系で別々に分割交換ができるのでメンテナンス性が向上し、しかも各ユニットともに寸法を小さくできる。
【００５４】
また、フォークパイプ２０をステムパイプ４に角度が付いた状態であっても、上方からトップブリッジ３を取付けると、ステムパイプ取付穴７５がステムパイプ４よりも大径になっているので、フォークパイプ２０及びステムパイプ４がそれぞれ同時にステムパイプ取付穴７５及びフロントフォーク取付穴７２へ嵌合できる。
【００５５】
その後、ステムパイプ取付穴７５へつば付カラー８５を挿入すれば、ガタが無くなるので、ステムパイプ４の上部に形成された雄ネジ部８８をキャップナット７６で締結することにより、ステムパイプ４とトップブリッジ３を取付できる。したがって、スラントタイプを採用しても、予めステアリングステム２６によりフォークパイプ２０とステムパイプ４を角度のある状態で固定しても、その後からトップブリッジ３を上方より取付けることができ、組立作業が容易になる。
【００５６】
さらに、アッパーブラケット２８の貫通穴５９周囲上下に、上下分割された一対のマウントラバー（６１、６３）を設けたので、伸び側ラバー６１と突き上げ側ラバー６３のラバーボリューム、材質、硬さ等を異ならせることができ、それぞれに要求される性能に最適に構成できる。そのうえ回転方向以外の荷重方向にも対応でき、かつ少ないスペースで大きなラバーボリュームが得られ、しかも、トップブリッジ３付近の構造をシンプルにできる。
【００５７】
図１０はトップブリッジ３のステムパイプ取付に関する別実施例であり、ステムパイプ取付穴７５の周囲にスリット９０を形成し、ステムパイプ取付穴７５内へステムパイプ４を挿入してからこれをボルト９１で割り締めするようになっている。これにより、キャップナット７６を省略できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の適用された自動２輪車の全体側面図
【図２】リンク式フロントサスペンション部分拡大側面図
【図３】フロントフォークの正面図
【図４】フロントサスペンションの上部構造における一部切り欠き側面図
【図５】トップブリッジ及びアッパーブラケットの上面視図
【図６】ステアリングステムの上面視（図４のＡ矢示方向）図
【図７】図５の７−７線断面図
【図８】同８−８線断面図
【図９】トップブリッジの取付け方法を説明する概略断面図
【図１０】別実施例の図６に相当する図
【符号の説明】
１：前輪、２：リンク式フロントサスペンション、３：トップブリッジ、５：ヘッドパイプ、２０：フォークパイプ、２１：プッシュロッド、２２：緩衝器、２３：アッパーリンク、２４：ピボットリンク、２５：フェンダリンク、２６：ステアリングステム、２８：アッパーブラケット、６１：伸び側マウントラバー、６３：突き上げ側マウントラバー、７２：フロントフォーク取付穴、７５：ステムパイプ取付穴、８５：つば付きカラー

Claims

前輪を挟んで上下方向へ延びる左右一対のフロントフォークと、このフロントフォークへ一端を軸着され他端で前輪車輪を支持するロアリンクと、このロアリンクの中間部へ一端を軸着され、他端が緩衝器の下端部へ連結されるプッシュロッドと、このプッシュロッドとフロントフォークの間に連結されるアッパーリンクとを有するリンク式フロントサスペンションを備えた自動２輪車において、
フロントフォークとステムパイプの各上端部を連結するトップブリッジと、フロントフォークに連結されかつ緩衝器の上端部を固定するアッパーブラケットとを別体に形成したことを特徴とするリンク式フロントサスペンションの支持構造。
フロントフォークとステムパイプの各軸線が異なるとともに、トップブリッジをフロントフォーク及びステムパイプの各上方から取付けるとき、トップブリッジに設けたステムパイプ取付穴及びフロントフォーク取付穴の双方へステムパイプ及びフロントフォークの各端部を同時に嵌合するようにトップブリッジのステムパイプ取付穴を大径とし、カラーを介してステムパイプの上端部をトップブリッジへ締結したことを特徴とする請求項１に記載したリンク式フロントサスペンションの支持構造。
緩衝器の上端部に設けられた取付軸を、アッパーブラケットに設けられた取付穴を貫通させるとともに、この取付穴周囲のアッパーブラケット両面を挟んで予め上下に分割されている一対のマウントラバーを介して締結したことを特徴とする請求項１に記載したリンク式フロントサスペンションの支持構造。