JP3947277B2 - Vehicle suspension system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は自動2輪車の後輪懸架装置等に好適な車両用懸架装置、特にスイングアームの新規構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開平3−106528号には、左右一対の主アームをクロス部材で連結した自動2輪車用後輪懸架装置のスイングアームが示されている。各主アームはパイプ部材をスエージング加工し、その後プレス加工することにより長手方向にテーパー状をなすよう形成されている。
【0003】
また、テーパー状でないストレートの主アーム上方に補強部材を設け、これらにより側面視で略三角形状をなすように構成した補強構造のスイングアームも公知である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
高性能車等の特殊な車両のスイングアームには、高い走行性能を追求するため、高剛性、高い捩れ中心位置(以下、高捩れ中心という)並びに軽量化を同時に求められる場合がある。ここで、捩れ中心とは、車体を左右方向へ傾けるとき等に車軸との間で生じるスイングアームの捩れの中心であり、車輪の接地点からの高さで示される。
【0005】
一方、上記公知例の車体構造では、主アームをテーパー状にすることにより、スイングアーム全体を軽量化することができるが、高剛性及び高捩れ中心の条件を実現できない。すなわち、前端の車体連結部と、後端の車軸支持部とを直線的に連結する主アームでは、捩れ中心は、ほぼ車軸の高さ程度になってしまう。また、より高剛性を得るには主アームと別な補強構造が必要になるからである。
【0006】
そこで前記他の公知例のように、主アーム上に側面視で略三角形状構造をなすような補強部材を用いれば、高剛性になるとともに、上方に配置された補強部材によって捩れ中心位置も高くなるので、軽量化を除き、高剛性化及び高捩れ中心化という2条件はある程度実現できる。しかしながら、補強部材の剛性には限度があるから、係る構造でも捩れ中心はそれ程高くできず、自ずから一定の限度があった。
【0007】
したがって、これらの公知例はいずれも前記高性能車に要求される3条件を同時かつ十分に実現することはできなかった。そこで、本願発明は、高剛性化かつ高捩れ中心並びに軽量化の3条件を同時かつ十分にを与えるスイングアームの実現を目的とする。
【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発明に係る車両用懸架装置は、一端を車体側に枢支し他端に車輪を支持した左右一対の主アーム及びこれら左右の主アームを連結するクロス部材を有するスイングアームと、前記クロス部材に連結した緩衝器とを備えた車両用懸架装置において、前記主アームの上方へ補強部材を配設し、前記クロス部材と主アームの車軸支持部とへ連結することにより主アームとの間に側面視略三角形状部を構成するとともに、前記主アームをクロス部材の連結部から車輪支持部に向かって次第に上下幅が狭くなるテーパー状に形成し、補強部材が連結する車輪支持部近傍を最少断面積部分とし、かつ前記補強部材の後端部近傍を下方へ急角度で曲がる屈曲部とするとともに、
前記車輪支持部は前記主アームの後端に溶接される前記後輪の車軸を支持する部材であるエンドピースであり、このエンドピースの略全長へ前記補強部材の後端部を溶接したことを特徴とする。
【0009】
【発明の効果】
主アームをそのクロス部材連結部から車軸支持部へ向って次第に上下幅が狭くなるテーパー状にしたので、最も大きな力が加わるクロス部材連結部の剛性を十分に確保した上で全体を軽量化できる。また、補強部材を用いて側面視略三角形状構造にすることにより高剛性化が実現される。そのうえ主アーム上方に補強部材を設けることにより捩れ中心を上方へ上げることができるとともに、最も断面積が小さくなる車軸支持部へ補強部材を連結し、この補強部材の後端部近傍を下方へ急角度で曲がる屈曲部とし、かつ車輪支持部を主アームの後端に溶接されるエンドピースとし、このエンドピースの略全長へ前記補強部材の後端部を溶接することにより、さらに捩れ中心を上方へ移動するので、ストレートの主アームでは実現不可能な高捩れ中心を実現できる。ゆえに、高性能車に要求される、軽量化、高剛性化並びに高捩れ中心化を同時かつ高レベルで実現できる。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は実施例に係るスイングアームの側面図、図2はこのスイングアームを適用した自動2輪車全体の側面図、図3は後輪懸架装置部分の側面図、図4はスイングアームの斜視図、図5はその平面図、図6は主アームの側面図、図7は図6の7−7線断面図、図8は、主アームの後端部を図6のZ矢視方向から示す図、図9は図1の9−9線断面図である。
【0011】
まず、図2において、この自動2輪車は前輪1と後輪2の間に配設されたエンジン3、これを支持するためエンジン3の上方を左右一対で前後方向へ延びるメインフレーム4、その後端部から上下方向へ延びる左右一対のピボットフレーム5、メインフレーム4の前端部に設けられたヘッドパイプ6へ回動自在に連結された左右一対のフロントフォーク7、これを繰向するハンドル8、車体前部を覆うフロントカウル9、ピボットフレーム5へ前端を揺動自在に支持されたスイングアーム10、このスイングアーム10の中間部とピボットフレーム5を連結する緩衝器11、スイングアーム10の後端部に支持される車軸12、ドリブンスプロケット13、チェーン14、エンジン3の出力を伝達するドライブスプロケット15を備える。符号16は燃料タンク、17はシートレール、18はリヤカウル、19はシートである。
【0012】
図3に示すように、この後輪懸架装置は後輪2の地面Gに対する接地点から入力する力Fを車軸12からスイングアーム10へ伝達し、スイングアーム10の中間部前方寄り位置下部に設けられたリンク連結ステー20より、リンク21を介して緩衝器11へ伝達することにより、緩衝するようになっている。
【0013】
緩衝器11はプログレッシブ特性を与えられた公知のものであり、スイングアーム10は前端部のピボット22を中心に上下へ揺動し、リンク21はリンクロッド23を介してピボットフレーム5の下部へ連結されている。符号24,25は泥除けであり、スイングアーム10へ着脱自在に取付けられる。
【0014】
図1、4及び5に示すように、このスイングアーム10は、左右一対の主アーム30とこれらの前端を連結するぴピボットパイプ31、中間部を連結するクロス部材32、このクロス部材32から上方へ延びるステー33の上端と主アーム30後端に溶接されたエンドピース34の間に取付けられる補強部材35を備えている。
【0015】
補強部材35は、平面視が略U字状をなすとともに、側面視では後方へ斜め下がりに延びて主アーム30との間に略三角形状をなす部材であり、左右の後端部近傍は下方へ急角度で曲がる屈曲部36をなしてエンドピース34へ溶接されている。符号37,38は泥除け24,25の取り付けステーである。
【0016】
左右の主アーム30は図6乃至図8に示すように、それぞれアルミ合金等の適宜金属を用いて縦長断面の中空角パイプ状に押し出し形成した後、これのリンク連結ステー20近傍の最大部40より後方側をスエージング加工して後端部41へ向って次第に上下幅が狭くなるようテーパー状に断面変化するテーパー部42になっている。したがって、最大部40より後方では後端部41が断面積最少となっている。
【0017】
また、最大部40より前方側も、前方に向かって上下幅が狭くなるテーパー状に形成され、図6に明らかなように、このテーパー部43は、側面に前端側よりスリット44を入れ、このスリット44をプレス成形により合わせて溶接することにより形成されている。
【0018】
なお、図8に示すように、最大部40の幅W1と、後端部41の幅W2の比であるデーパー率(W2/W1)は、車体要求性能や、スイングアーム10の構造並びに使用材料等に応じて適宜設定されるが、一般的に60〜80%程度にするのが好ましく、ちなみに、本実施例では約67%程度になっている。
【0019】
クロス部材32は、アルミ合金等の適宜材料を用いて鋳造等により中空状に成形したものであり、平面視略I字状をなして、左右の主アーム30の最大部40近傍部内側へ溶接され、最も大きな力を受ける最大部40近傍部を補強している。リンク連結ステー20は予めクロス部材32の底部から下方へ突出して一体に形成されている。
【0020】
補強部材35は、主アーム30と同様に、アルミ合金等の適宜金属を用いて中空角パイプ状に押し出し形成した後、三次元の曲げ加工を施して、形成している。
ステー33は同様に中空形状をなす押し出し加工後、三次元曲げ加工して図9に示すような前面側が略コ字状断面をなすように加工している。
【0021】
次に、本実施例の作用を説明する。図1に示すように、ステー33及び補強部材35を主アーム30の上方に設けることにより側面視で略三角形部を形成したので、スイングアーム10を十分に高剛性化できる。しかも、テーパー状にすることにより軽量化できる。
【0022】
その上、補強部材35を主アーム30の上方に設けること、及び補強部材35との連結部を断面積が最少となる主アーム30の後端部41近傍にすることにより、捩れ中心C1は、このような補強部材とストレートの主アームを組合せて用いた従来の捩れ中心C0寄りも、寸法Dだけ上方へ移動する。このため高捩れ中心構造となる。したがって、軽量化、高剛性化並びに高捩れ中心を同時かつ高レベルで達成できる。
【0023】
なお、本願発明は上記実施例に限定されず、種々に変形可能であり、例えば、懸架装置としては前輪用にも適用でき、対象車両の自動3輪車等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 スイングアームの側面図
【図2】 スイングアームを適用した自動2輪車の全体側面図
【図3】 後輪懸架装置の側面図
【図4】 スイングアームの斜視図
【図5】 スイングアームの平面図
【図6】 主アームの側面図
【図7】 図6の7−7線断面図
【図8】 図6のZ矢示方向図
【図9】 図1の9−9線断面図
【符号の説明】
10:スイングアーム、12:車軸、30:主アーム、32:クロス部材、33:ステー、35:補強部材、40:最大部、41:後端部、42:テーパー部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle suspension device suitable for a rear wheel suspension device of a motorcycle, and more particularly to a novel structure of a swing arm.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-106528 shows a swing arm of a rear wheel suspension device for a motorcycle in which a pair of left and right main arms are connected by a cross member. Each main arm is formed so as to be tapered in the longitudinal direction by swaging the pipe member and then pressing the pipe member.
[0003]
Also known is a swing arm having a reinforcing structure in which a reinforcing member is provided above a straight main arm that is not tapered so that the reinforcing member has a substantially triangular shape in a side view.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
For a swing arm of a special vehicle such as a high-performance vehicle, in order to pursue high running performance, high rigidity, a high torsion center position (hereinafter referred to as a high torsion center) and weight reduction may be required at the same time. Here, the torsion center is the center of the torsion of the swing arm that occurs with the axle when the vehicle body is tilted in the left-right direction, and is indicated by the height from the ground contact point of the wheel.
[0005]
On the other hand, in the vehicle body structure of the above known example, the entire swing arm can be reduced in weight by making the main arm tapered, but the conditions of high rigidity and high twist center cannot be realized. That is, in the main arm that linearly connects the vehicle body connecting portion at the front end and the axle support portion at the rear end, the torsion center is approximately the height of the axle. Moreover, in order to obtain higher rigidity, a reinforcing structure different from the main arm is required.
[0006]
Therefore, as in the other known examples, if a reinforcing member having a substantially triangular structure in a side view is used on the main arm, the rigidity becomes high and the torsional center position is increased by the reinforcing member arranged above. Therefore, except for weight reduction, the two conditions of high rigidity and high twist center can be realized to some extent. However, since the rigidity of the reinforcing member is limited, even in such a structure, the torsion center cannot be so high, and there is a certain limit by itself.
[0007]
Accordingly, none of these known examples can simultaneously and sufficiently realize the three conditions required for the high-performance vehicle. Therefore, the present invention aims to realize a swing arm that simultaneously and sufficiently provides the three conditions of high rigidity, high twist center and light weight.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a vehicle suspension apparatus according to the present invention includes a pair of left and right main arms having one end pivotally supported on the vehicle body side and supporting a wheel on the other end, and a swing member connecting the left and right main arms. In a vehicle suspension system including an arm and a shock absorber coupled to the cross member, a reinforcing member is disposed above the main arm and coupled to the cross member and the axle support portion of the main arm. A substantially triangular portion is formed between the main arm and the main arm, and the main arm is formed in a tapered shape whose width gradually decreases from the connecting portion of the cross member toward the wheel support portion, and the reinforcing member is connected. While the vicinity of the wheel support portion is a minimum cross-sectional area portion, and the vicinity of the rear end portion of the reinforcing member is a bent portion that bends downward at a steep angle ,
Said vehicle wheel support unit is an end-piece is a member for supporting the axle of the rear wheel to be welded to the rear end of the main arm, with a welded rear end of the reinforcing member to substantially the entire length of the end piece It is characterized by.
[0009]
【The invention's effect】
Since the main arm is tapered so that the vertical width gradually decreases from the cross member connecting portion toward the axle support portion, the overall weight can be reduced while sufficiently securing the rigidity of the cross member connecting portion to which the greatest force is applied. . Moreover, high rigidity is implement | achieved by making it a substantially triangular-shaped structure by the side view using a reinforcement member. In addition, by providing a reinforcing member above the main arm, the center of torsion can be raised upward, and the reinforcing member is connected to the axle support portion having the smallest cross-sectional area, and the vicinity of the rear end portion of the reinforcing member is suddenly lowered downward. A bent part that bends at an angle and an end piece that is welded to the rear end of the main arm are used as the wheel support part , and the rear end part of the reinforcing member is welded to substantially the entire length of the end piece so that the twist center is further raised. Therefore, a high torsion center that cannot be achieved with a straight main arm can be realized. Therefore, it is possible to simultaneously realize a light weight, a high rigidity and a high twist center required for a high-performance vehicle at a high level.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 is a side view of a swing arm according to an embodiment, FIG. 2 is a side view of the entire motorcycle to which the swing arm is applied, FIG. 3 is a side view of a rear wheel suspension device, and FIG. 4 is a perspective view of the swing arm. FIG. 5 is a plan view thereof, FIG. 6 is a side view of the main arm, FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line 7-7 in FIG. 6, and FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line 9-9 in FIG.
[0011]
First, in FIG. 2, the motorcycle includes an
[0012]
As shown in FIG. 3, the rear wheel suspension device transmits a force F input from the ground contact point with respect to the ground G of the
[0013]
The shock absorber 11 is a known one provided with progressive characteristics. The
[0014]
As shown in FIGS. 1, 4 and 5, the
[0015]
The reinforcing
[0016]
As shown in FIGS. 6 to 8, the left and right
[0017]
Further, the front side of the
[0018]
As shown in FIG. 8, the Damper rate (W2 / W1), which is the ratio of the width W1 of the
[0019]
The
[0020]
Like the
Similarly, the
[0021]
Next, the operation of this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the
[0022]
In addition, by providing the reinforcing
[0023]
In addition, this invention is not limited to the said Example, It can deform | transform variously, For example, as a suspension apparatus, it can apply also for front wheels and can apply to the automatic three-wheeled vehicle etc. of an object vehicle.
[Brief description of the drawings]
1 is a side view of a swing arm. FIG. 2 is an overall side view of a motorcycle to which a swing arm is applied. FIG. 3 is a side view of a rear wheel suspension device. FIG. 4 is a perspective view of a swing arm. Fig. 6 is a plan view of the swing arm. Fig. 6 is a side view of the main arm. Fig. 7 is a sectional view taken along line 7-7 in Fig. 6. Fig. 8 is a view taken along the direction of arrow Z in Fig. 6. Fig. 9 is line 9-9 in Fig. 1. Sectional view [Explanation of symbols]
10: Swing arm, 12: Axle, 30: Main arm, 32: Cross member, 33: Stay, 35: Reinforcing member, 40: Maximum part, 41: Rear end part, 42: Tapered part
Claims (1)
前記車輪支持部は前記主アームの後端に溶接される前記後輪の車軸を支持する部材であるエンドピースであり、このエンドピースの略全長へ前記補強部材の後端部を溶接したことを特徴とする車両用懸架装置。A vehicle comprising a pair of left and right main arms having one end pivotally supported on the vehicle body and a wheel supported on the other end, a swing arm having a cross member connecting the left and right main arms, and a shock absorber connected to the cross member In the suspension system for a vehicle, a reinforcing member is disposed above the main arm and connected to the cross member and the axle support portion of the main arm to form a substantially triangular portion when viewed from the side. The main arm is formed in a tapered shape whose width is gradually narrowed from the connecting portion of the cross member toward the wheel support portion, the vicinity of the wheel support portion to which the reinforcing member is connected is a minimum cross-sectional area portion, and the reinforcing member While making the vicinity of the rear end bend downward at a steep angle ,
Said vehicle wheel support unit is an end-piece is a member for supporting the axle of the rear wheel to be welded to the rear end of the main arm, with a welded rear end of the reinforcing member to substantially the entire length of the end piece A vehicle suspension system characterized by the above.
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