JP3902055B2 - 車両用スイングアーム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体に車輪をスイング可能に取付けるための車両用スイングアームに関する。
【0002】
【従来の技術】
車両用スイングアームとして、例えば特許第2673532号公報「自動二輪車のリヤアーム構造」が知られている。
上記技術は、同公報の第9図によれば、車体に連結するための筒体26(符号は公報に記載の符号を流用した)を形成した下面板69と、この下面板69に被せる上面板63と、これらの上面板63及び下面板69から後方へ延出する二本の後部材66とから構成したリヤアーム8であって、上面板63を鋳造品若しくは板材からの成形品で形成し、下面板69を鋳造品で形成したものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、上記の自動二輪車のリヤアーム構造は、上面板63、下面板69及び後部材66,66に分割構成したリヤアーム8(以下、「車両用スイングアーム」と呼ぶ)であると言える。例えば、鋳造品は、表面が荒く見た目は悪いが、複雑な形状を作ることができる。また、板材からの成形品は表面が滑らかであるが、複雑な形状を作るのには不向きであることが知られる。従って、上記の自動二輪車のリヤアーム構造のように、車両用スイングアームを分割構成するときに、鋳造品の特徴や板材からの成形品の特徴を活かすことで、もっと商品性の高い車両用スイングアームを作り出したいものである。
【0004】
そこで、本発明の目的は、鋳造品の特徴や板材からの成形品の特徴を活かした商品性の高い車両用スイングアームを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1の車両用スイングアームは、車体に車輪をスイング可能に取付けるスイングアームにおいて、アーム下半部にアーム上半部を組合せて一体化した製品であり、アーム下半部は、車体に連結するための車体枢支部並びに車輪を取付けるための車輪支持部を含むマグネシウム合金の鋳造品であり、アーム上半部は少なくとも上フランジ部と外側壁部とを含む板材からの成形品であり、アーム下半部とアーム上半部との間に、防振部材を介在させたことを特徴とする。
【0006】
車両用スイングアームを、アーム下半部及びアーム上半部の2部品から分割構成する。アーム下半部を、車体に連結するための車体枢支部並びに車輪を取付けるための車輪支持部を含むマグネシウム合金の鋳造品とし、アーム上半部を、少なくとも上フランジ部と外側壁部とを含む板材からの成形品とした。すなわち、車両用スイングアームを分割構成することで、車両用スイングアームの生産性の向上を図る。
アーム下半部を、マグネシウム合金の鋳造品とすることで、車両用スイングアームの基部となる構造体を軽量に形成する。この結果、車両用スイングアームの軽量化を図ることができる。
アーム上半部を、板材からの成形品とすることで、特に、完成車として見える部分を表面の良好な部材で覆うことができる。この結果、車両用スイングアームの意匠性の向上を図ることができる。
アーム下半部及びアーム上半部の分割構成なので、これらのアーム下半部とアーム上半部との間に防振部材を介在させることが容易にできる。従って、アーム下半部とアーム上半部との間に防振部材を介在させることで、車両用スイングアームの防振性の向上を図ることができる。
【0007】
請求項2は、成形品が、アルミニウム合金であることを特徴とする。
一般的に、アルミニウム合金は、マグネシウム合金よりも展伸用としての種類が多く、引張強さ若しくは伸びなどの機械的特性が良好であるため、曲げ加工、絞り加工に好適な材料である。従って、成形品を、アルミニウム合金で形成することで生産性の向上を図ることができる。
また、アルミニウム合金は、マグネシウム合金に比べ強度・剛性が高い材料であるから、特に、強度・剛性を必要とする部位にアルミニュウム合金を使用することで、必要な強度・剛性の確保と軽量化との両立を図ることができる。
【0009】
請求項3は、アーム下半部にアーム上半部を溶接にて結合するとともに、この溶接部分と防振部材とを仕切る遮断壁をアーム下半部に形成したこと特徴とする。
分割構成したアーム下半部に分割構成したアーム上半部を溶接にて結合するようにした。この溶接時に発生する溶接熱から防振部材を保護することが必要になる。アーム下半部は鋳造品なので溶接部分と防振部材とを仕切る遮断壁が容易に作ることができる。すなわち、溶接部分と防振部材とを仕切る遮断壁をアーム下半部に形成することで、溶接熱から防振部材を保護することができる。
【0010】
【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は本発明に係る車両用スイングアームを搭載する車両の一例としての自動二輪車の側面図であり、自動二輪車10は、ヘッドパイプ11に転舵可能にフロントフォーク12を取付け、このフロントフォーク12のトップブリッジ13にステアリングハンドル14を取付け、トップブリッジ13とボトムブリッジ15との間の前方にブラケットを介してヘッドライト16及びフロントウインカ17並びにメータ類18を取付け、フロントフォーク12の下部にフロントフェンダ19及び前輪21を取付け、前記ヘッドパイプ11から車体フレームとしてのメインフレーム22を後方へ延ばすとともダウンチューブ23を斜め下から後方へ延ばし、これらメインフレーム22とダウンチューブ23との間にエンジン24を介在させ、このエンジン24を前マウント部25、後上マウント部26及び後下マウント部27の3点で車体フレームに保持し、メインフレーム22からシートレール28を後方へ延ばし、燃料タンク29及びタンデムシート31をこの順に載せ、ダウンチューブ23からシートレール28にサブフレーム32を延ばし、この様な車体フレームの後下部からピボット33を介してリヤスイングアーム34を延ばし、このリヤスイングアーム34の後端に後輪35を回転自在に取付け、リヤスイングアーム34の後部と車体フレーム(サブフレーム32とシートレール28とのコーナ)との間にリヤクッション36を渡してなる。
【0011】
37はラジエータ、38はエアクリーナ、39はスロットルバルブ、41はシリンダヘッド、42は排気管、43はメインスタンド、44はサイレンサ、45はリヤフェンダ、45aはライセンスライト、46はリヤウインカ、47はリヤカウル、48はクラブレールである。
【0012】
図2は本発明に係る車両用スイングアームの分解斜視図である。
車両用スイングアーム50は、図1に示したスイングアーム34に好適な構造のスイングアームであり、アーム下半部51と、このアーム下半部51に被せるとともに溶接にて接合するアーム上半部61と、これらのアーム下半部51及びアーム上半部61の間に介在させる防振部材59・・・(・・・は複数個を示す。以下同じ)とからなり、アーム下半部51とアーム上半部61を溶接することで、所定の剛性を維持するようにしたものである。
【0013】
アーム下半部51は、マグネシウム合金にて形成した鋳造品であり、下部本体52と、この下部本体52の前部左右隅からそれぞれ延ばした左右の下部前腕53,53と、これらの下部前腕53,53の先端にそれぞれ形成した左右の車体枢支部54,54と、下部本体52の後部左右隅からそれぞれ延ばした左右の下部後腕55,55と、この下部後腕55.55の先端に形成した左右の車輪支持部56,56と、からなる。
【0014】
下部前腕53は、防振部材59を位置決めするとともに溶接熱から防振部材を遮断する遮断壁57,57を備え、下部後腕55は、防振部材59を位置決めするとともに溶接熱から防振部材を遮断する遮断壁58,58を備える。
【0015】
アーム上半部61は、アルミニウム合金の板材にて形成した成形品であり、上部本体62と、この上部本体62に溶接した左右の上部アーム63,64とからなる。
上部本体62は、上フランジ部としての本体天板65と、この本体天板65から図面下方に曲げ形成した前壁部66及び後壁部67とからなる。
左の上部アーム部63は、上フランジ部としてのアーム天板72と、このアーム天板72から図面下方に曲げ形成した前内壁部73及び後内壁部74と、アーム天板72から図面下方に曲げ形成した外側壁部75と、から構成する。なお、右の上部アーム部64は、左の上部アーム部63に略対称であり、詳細な説明は省略する。
【0016】
図3は本発明に係る車両用スイングアームの斜視図であり、車両用スイングアーム50は、車体に車輪をスイング可能に取付けるスイングアームにおいて、アーム下半部51にアーム上半部61を組合せて一体化した製品であり、アーム下半部51は、車体に連結するための車体枢支部54並びに車輪を取付けるための車輪支持部54を含むマグネシウム合金の鋳造品であり、アーム上半部61は少なくとも上フランジ部(本体天板65及びアーム天板72,72)と外側壁部75,75(奥側の75は不図示)とを含む板材からの成形品であると言える。
【0017】
車両用スイングアーム50を、アーム下半部51及びアーム上半部61の2部品から分割構成する。アーム下半部51を、車体に連結するための車体枢支部54,54並びに車輪を取付けるための車輪支持部56,56を含むマグネシウム合金の鋳造品とし、アーム上半部61を、少なくとも本体天板65、アーム天板72,72、外側壁部75,75とを含む板材からの成形品とした。すなわち、車両用スイングアーム50を分割構成することで、車両用スイングアーム50の生産性の向上を図ることができる。
【0018】
アーム下半部51を、マグネシウム合金の鋳造品とすることで、車両用スイングアーム50の基部となる構造体を軽量に形成する。この結果、車両用スイングアーム50の軽量化を図ることができる。
アーム上半部61を、板材からの成形品とすることで、特に、完成車として見える部分を表面の良好な部材で覆うことができる。この結果、車両用スイングアーム50の意匠性の向上を図ることができる。
【0019】
また、車両用スイングアーム50は、成形品に、アルミニウム合金を用いたものであるといえる。
一般的に、アルミニウム合金は、マグネシウム合金よりも展伸用としての種類が多く、引張強さ若しくは伸びなどの機械的特性が良好であるため、曲げ加工、絞り加工に好適な材料である。従って、成形品を、アルミニウム合金で形成することで生産性の向上を図ることができる。
また、アルミニウム合金は、マグネシウム合金に比べ強度・剛性が高い材料であるから、特に、強度・剛性を必要とする部位にアルミニュウム合金を使用することで、必要な強度・剛性の確保と軽量化との両立を図ることができる
【0020】
図4は図3の4−4線断面図であり、車両用スイングアーム50の平面断面を示す。
車両用スイングアーム50は、アーム下半部51とアーム上半部61との間に、防振部材59・・・を介在させたものであるとも言える。
車両用スイングアーム50は、アーム下半部51及びアーム上半部61の分割構成なので、これらのアーム下半部51とアーム上半部61との間に防振部材59・・・を介在させることが容易にできる。従って、アーム下半部51とアーム上半部61との間に防振部材59・・・を介在させることで、車両用スイングアームの防振性の向上を図ることができる。
【0021】
また、車両用スイングアーム50は、アーム下半部51にアーム上半部61を溶接にて結合するとともに、この溶接部分と防振部材59・・・とを仕切る図1に示す遮断壁57・・・,58・・・をアーム下半部51に形成した。
例えば、分割構成したアーム下半部51に分割構成したアーム上半部61を溶接にて結合する。この溶接時に発生する溶接熱から防振部材59・・・を保護することが必要になる。アーム下半部61は鋳造品なので溶接部分と防振部材59・・・とを仕切る遮断壁57・・・,58・・・が容易に作ることができる。すなわち、溶接部分と防振部材59・・・とを仕切る遮断壁57・・・,58・・・アーム下半部51に形成することで、溶接熱から防振部材59・・・を保護することができる。
【0022】
以上に述べた車両用スイングアーム50の作用を次に説明する。
図5(a),(b)は本発明に係る車両用アームの作用説明図である。なお、(a)は比較例の車両用スイングアーム200を示し、(b)は実施例の車両用スイングアーム50を示す。
(a)において、車両用スイングアーム200は、車体に連結するための左右の車体枢支部204,204を形成した基部下半部201と、この基部下半部201に被せる基部上半部211と、これらの基部下半部201及び基部上半部211のそれぞれの後左右隅から後方へ延出する左右のパイプ202,202と、これらのパイプ202,202の先端にそれぞれ取付けた左右の車輪支持部206,206と、から構成したスイングアームである。
【0023】
例えば、車両用スイングアーム200を、基部上半部201に板材の成形品を用い、左右のパイプに押出し材若しくは引抜き材を用いることで、完成車として見える部分の意匠性を向上させることができるものの、基本的に、基部下半部、基部上半部、左右のパイプ及び左右の車輪支持部との6部品構成になり、組立工数が増える。
【0024】
(b)において、車両用スイングアーム50は、基本的に、アーム下半部及びアーム上半部の2部品構成なので、組立工数の低減を図ることができる。
また、車両用スイングアーム50は、アーム下半部及びアーム上半部の上下分割なので、アーム下半部とアーム上半部との間に防振部材(図1参照)などを介在させることが容易にできる。従って、防振部材の素材もニーズに応じて変化させることができ、車両のニーズに合致した車両用スイングアーム50の防振対策をすることができる。
【0025】
さらに、アーム下半部を、マグネシウム合金の鋳造品とすることで、スイングアームの基部となる構造体を軽量に形成することができる。この結果、車両用スイングアームの軽量化を図ることができる。アーム上半部を、板材からの成形品とすることで、特に、完成車として見える部分を表面の良好な部材で覆うことができる。この結果、車両用スイングアームの意匠性の向上を図ることができる。
【0026】
図6は本発明に係る第2実施の形態の車両用スイングアームの分解斜視図であり、車両用スイングアーム80は、アーム下半部81と、このアーム下半部81に被せるとともに溶接にて接合するアーム上半部としてのアーム左上半部101と、アーム下半部81に被せるとともに溶接にて接合するアーム上半部としてのアーム右上半体111と、これらのアーム下半部81、アーム左上半部101及びアーム右半部111の間に介在させる防振部材59・・・(・・・は複数個を示す。以下同じ)と、からなる。
アーム下半部81は、マグネシウム合金にて形成した鋳造品であり、アーム左上半部及びアーム右半部は、アルミニウム合金の板材にて形成した成形品である。
【0027】
図中、82は下部本体、83,93は左右の下部前腕、84,94は左右の車体枢支部、85,95は下部後腕、86,96は車輪支持部、87,97は遮断壁,88,98は遮断壁、89は防振部材、102,122はフランジ部としてのアーム天板、103,123は前内壁部、104,124は後内壁部、105,125は外側壁部、112は上部本体、115は上フランジ部としての本体天板、116は前壁部、117は後壁部である。
【0028】
図7は本発明に係る第2実施の形態の車両用スイングアームの斜視図である。車両用スイングアーム80は、車両用スイングアーム50(図2参照)と略同一構成のスイングアームであり、アーム下半部81にアーム左上半部101及びアーム右半部111を溶接するときに、アーム左上半部101及びアーム右半部111同士を溶接するようにしたものであり、左右が非対称の車両用スイングアームに最適な分割構造である。
【0029】
尚、実施の形態では図1に示すように、遮断壁57,57及び遮断壁58,58を防振部材59,59の一方の側面を開放して形成したが、これに限るものではなく、防振部材を囲むように遮断壁を形成したものであってもよい。
また、実施の形態では図1に示すように、アーム下半部51とアーム上半部61を溶接することで、所定の剛性を維持できるようにしたが、これに限るものではなく、アーム下半部を所定の剛性を持たせた強度メンバとしての専用部材として用い、アーム上半部を意匠部品としての専用部材として用いるものであてもよい。
【0030】
【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、アーム下半部にアーム上半部を組合せて一体化した製品であり、スイングアームを分割構成することで製造が容易にすることができる。この結果、車両用スイングアームの生産性の向上を図ることができる。
また、アーム下半部を、マグネシウム合金の鋳造品としたので、スイングアームの基部となる構造体を軽量に形成する。この結果、車両用スイングアームの軽量化を図ることができる。
さらに、アーム上半部を、板材からの成形品とすることで、特に、完成車として見える部分を表面の良好な部材で覆うことができる。この結果、車両用スイングアームの意匠性の向上を図ることができる。
スイングアームをアーム下半部及びアーム上半部の分割構成にしたので、これらのアーム下半部とアーム上半部との間に防振部材を介在させることが容易にできる。従って、アーム下半部とアーム上半部との間に防振部材を介在させることで、車両用スイングアームの防振性の向上を容易に図ることができる。
【0031】
請求項2では、成形品に、アルミニウム合金にしたので、板厚の薄い素材を使用することができる。この結果、車両用スイングアームの強度・剛性の確保と軽量化との両立を図ることができる。
また、アルミニウム合金は、曲げ加工や絞り加工等の加工性にも優れ、生産性の向上にも寄与することができる。
【0033】
請求項3では、アーム下半部にアーム上半部を溶接にて結合するとともに、この溶接部分と防振部材とを仕切る遮断壁をアーム下半部に形成したので、溶接時に発生する溶接熱から防振部材を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車両用スイングアームを搭載する車両の一例としての自動二輪車の側面図
【図2】本発明に係る車両用スイングアームの分解斜視図
【図3】本発明に係る車両用スイングアームの斜視図
【図4】4−4線断面図
【図5】本発明に係る車両用アームの作用説明図
【図6】本発明に係る第2実施の形態の車両用スイングアームの分解斜視図
【図7】本発明に係る第2実施の形態の車両用スイングアームの斜視図
【符号の説明】
50…車両用スイングアーム、51…アーム下半部、54…車体枢支部、56…車輪支持部、57,58…遮断壁、59…防振部材、61…アーム上半部、65…上フランジ部(本体天板)、72…上フランジ部(アーム天板)、75…外側壁部。
Claims (3)
- 車体に車輪をスイング可能に取付けるスイングアームにおいて、
このスイングアームは、アーム下半部にアーム上半部を組合せて一体化した製品であり、前記アーム下半部は、車体に連結するための車体枢支部並びに車輪を取付けるための車輪支持部を含むマグネシウム合金の鋳造品であり、前記アーム上半部は少なくとも上フランジ部と外側壁部とを含む板材からの成形品であり、
前記アーム下半部と前記アーム上半部との間に、防振部材を介在させたことを特徴とする車両用スイングアーム。 - 前記成形品は、アルミニウム合金であることを特徴とする請求項1記載の車両用スイングアーム。
- 前記アーム下半部に前記アーム上半部を溶接にて結合するとともに、この溶接部分と前記防振部材とを仕切る遮断壁を前記アーム下半部に形成したこと特徴とする請求項1記載の車両用スイングアーム。
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