JP4091635B2 - 鞍乗型車両 - Google Patents

Description

本発明は、後輪駆動装置を、ピボット軸を中心として回動可能な連結部材を介して車体に懸架する鞍乗型車両の後輪駆動装置の懸架方法および鞍乗型車両に関する。

スクータ等の自動二輪車に代表される鞍乗型車両において、エンジンおよび後輪駆動装置を組み立てて構成される駆動ユニットを車体に懸架するときには、車体と駆動ユニットとを連結する連結部材の駆動ユニットに対する初期組付け角度に正確さが要求される。

そこで従来、さまざまな技術が開示されている。

例えば、第１従来例：実開昭５４−１０１７５７号公報によれば、駆動ユニット懸架装置の連結部材の車体側または駆動ユニット側の軸支部に使用するゴムブッシュ（等の緩衝部材）の内孔形状を断面方形とし、このゴムブッシュに係合するピンの外形を、このゴムブッシュの形状に対応した断面方形にしたことを特徴とする駆動ユニットの懸架ユニットが開示されている。

また、第２従来例：特開平５−６５０９１号公報では、車両の加速や減速時にエンジンを押し上げることがないようにすることを目的としたスクータの懸架装置が開示されている。

第２従来例の懸架装置によれば、車輪の駆動力または制動力の反力として車体前方へ働く第１の力、および上方へ働く第２の力の合力の方向とほぼ一致する位置に懸架ブラケットと車体フレームとの懸架軸を設けている。

上述した従来技術では、駆動ユニット懸架装置を連結する際の位置決めに手間取るとともに、その精度にも誤差の生じるという問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、連結部材を後輪駆動装置または車体フレームに対して正確かつ容易に初期組付け角度でもって組み付け作業を行うことのできる鞍乗型車両の後輪駆動装置の懸架方法および鞍乗型車両を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の側面によれば、車体フレームにピボット軸を回動中心として揺動可能に支持される連結部材に、原動機によって生成された駆動力を後輪に伝達する後輪駆動装置を懸架する懸架方法であって、前記連結部材上に形成された第１の開口と、前記後輪駆動装置に設けられた第２の開口とを同軸になるように付き合わせる工程と、前記第１および第２の開口の内径寸法と概略同じ外径寸法を有する棒状部材を前記第１および第２の開口に挿通する工程と、前記棒状部材を前記第１および第２の開口に挿通した状態で、弾性体を介して前記連結部材を前記後輪駆動装置に固定する工程と、を含み、前記後輪駆動装置は前記ピボット軸と平行で前記連結部材上の懸架軸に懸架支持されるとともに、前記懸架軸を中心に揺動自在であることを要旨とする。

また上記目的を達成するために、本発明の第２の側面によれば、鞍乗型車両であって、車体フレームと、前記車体フレームにピボット軸を中心として揺動可能に支持される連結部材と、前記連結部材に前記ピボット軸と平行な懸架軸を中心として揺動可能に弾性体を介して懸架支持され、原動機からの駆動力を後輪に伝達する後輪駆動装置と、を具備し、前記連結部材は、前記懸架軸近傍に第１の開口を有し、前記後輪駆動装置は、前記懸架軸近傍に前記第１の開口の内径寸法と概略同じ内径寸法を有した第２の開口を有し、前記第１および第２の開口は、前記連結部材を前記後輪駆動装置に固定する際に、互いに同軸となることが可能な位置に設けられていることを要旨とする。

図１は、本発明が適用される鞍乗型車両の一例である自動二輪車の概略構成を示す左側面図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車の駆動ユニット懸架装置の組付構成を示す部分断面図である。 図３は、駆動ユニット懸架装置組付け後のエンジンおよびフレームの構成を示す斜視図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る駆動ユニット懸架装置の構成を示す側面図である。 図５は、図４のＶ−Ｖ線に沿う平断面図である。 図６は、駆動ユニット懸架装置の詳細な組付け構成を示す斜視図である。 図７Ａ乃至７Ｄは、本発明の一実施形態に係る駆動ユニット懸架装置の組付け工程を示す説明図である。 図８は、本発明の別の実施形態に係る駆動ユニット懸架装置の構成を示す側面図である。

本発明において「車体フレーム」とは、車体フレーム本体に一体的に形成されているブラケットや、機能部品など、フレーム本体に固定されている種々の部品を含む。

また本発明において、「原動機」とは、エンジンでも、電動モータでも良く、車体フレームに揺動可能に支持されていても、揺動不能に固定されていても良い。

また本発明において、「後輪駆動装置」とは、原動機が車体フレームに固定されている場合は、原動機を含まない構成となる。この場合、後輪駆動装置は、原動機から後輪へ動力を伝達する動力伝達装置のことを意味する。

加えて、本発明における「開口」は、完全な穴または孔のみならず、一部が切れている穴または孔、あるいは切欠きでもよい。さらに、一方だけの切欠きでもよい。また、第１の開口は貫通しているが、第２の開口については、貫通せずに凹形状であってもよい。

なお、本発明においては、ピボット軸と懸架軸が離れすぎると連結部材が大型化してしまう（第１の問題）。また反対に、ピボット軸と懸架軸の距離が近すぎると開口に要求される精度が高くなってしまう（第２の問題）。そこで、「懸架軸近傍」とは、上記第１、第２の問題を考慮してピボット軸と懸架軸が設けられていることを前提として、少なくとも連結部材の懸架軸を中心とする所定の範囲内のことを意味するものとする。この点については、以後記載のある「ピボット軸近傍」についても同様である。

以下では、スクータ型自動二輪車（以下、自動二輪車と称す）を例に説明を行う。また以後の説明においては、図１に示す自動二輪車１の進行方向（図１の左方）を前方として前後左右を定義する。また上下方向については、車輪が走行面と接する位置を最下面として上下を定義する。以上のような条件のもとで、以下、図面を参照しながら本発明の一実施形態を説明する。

＜第１実施形態＞
図１を参照するに、自動二輪車１のヘッドパイプ２には、ステアリングシャフト３が回転自在に嵌挿支持され、ステアリングシャフト３の上方には、ブレーキレバを含む各種計器、操作スイッチ等を有するハンドル４が結着されている。ハンドル４は、樹脂製のカバー部材であるハンドルカバー５によって覆われている。ヘッドパイプ２の下方には、アンダブラケット６を介してフロントフォーク７が設けられている。フロントフォーク７の下端部は、前輪８が回転自在に軸支されている。

ステアリングシャフト３からヘッドパイプ２を介してアンダブラケット６に至る部分の前方は、フロントカバー９によって覆われており、さらにその下方から後方にはインナフェンダ１１が設けられる一方、前輪８の上部付近にはフロントフェンダ１０が設けられている。

次に、図１乃至図３を参照しながら、自動二輪車１の車体フレームと駆動ユニットの構成について説明する。

図２では、車体フレームの構成を示すのが目的であるので、車体フレームの周囲を覆うカバー部材や、取付構造の説明に不要なものの説明は省略してある。

また図３においても、適宜省略がなされている。

自動二輪車１の車体フレームは、ヘッドパイプ２から後方斜め下方に延出し、その後側がレッグシールド１２で覆われているダウンチューブ１３と、このダウンチューブ１３の下端部から分岐して運転者が足を乗せる低床のフットボード１４の下部を支持する左右一対のボトムフレーム１５Ｌおよび１５Ｒと、この分岐した二つのボトムフレーム１５Ｌと１５Ｒを車幅方向に連結（横架）する第１クロスフレーム１６と、各ボトムフレーム１５Ｌおよび１５Ｒの後方からそれぞれ斜め上方に延出するサイドフレーム１７Ｌおよび１７Ｒと、サイドフレーム１７Ｌおよび１７Ｒ双方に連結され、サイドフレーム１７Ｒの立ち上がり最上端で連結され、車体後方ではサイドフレーム１７Ｌと左右対称となるように配置されることでシート１８を支持する形状をなすと共に、シート１８の下部に配置されるエンジン１９の上部を通過して下降しながらサイドフレーム１７Ｌに達して該サイドフレーム１７Ｌに連結される第２クロスフレーム２０とから構成される。

第２クロスフレーム２０は、断面丸型のパイプから成り、後方からシート１８下端の形状に沿って下降した後、車幅方向に９０度折り曲げられてシート１８下部に設けられ、自動二輪車１用のバッテリーを収納、戴置するバッテリーボックス７１を水平に支持するためのバッテリーボックス支持部２１の配置が可能となるように架け渡され、サイドフレーム１７Ｌに連結されている。

このような形状を有する第２クロスフレーム２０を用いることにより、シート下カバー２２を取り外したときにエンジン１９が車体の右側に露出し、エンジン１９のメンテナンスが行い易い。

以上の説明からも明らかなように、本実施形態に係る自動二輪車１は、左右非対称なフレーム構成を有しており、エンジン１９をシート１８の下部に設けることによって車体の車幅を減少させることにより、美観的にも優れたものとなっている。

以下、駆動ユニットの詳細な構成について、図１乃至図３を用いて説明する。

エンジン１９は、前述したようにすべてサイドフレーム１７Ｌおよび１７Ｒの間のシート１８下部に装着されている。さらに、エアクリーナ１９１にはキャブレター１９２が接続されており、このキャブレター１９２は吸気管１９３を介してシリンダー１９４の吸気側に接続されている。

駆動ユニットは、少なくともエンジン１９および後輪駆動装置を内蔵する伝動ケース２３を一体に接続して形成したものである。伝動ケース２３の後部には後輪２４が軸支されている。また、伝動ケース２３と角型形状をなす左側のサイドフレーム１７Ｌとの間にはリヤクッション２５が介設されている。このように、エンジン１９および伝動ケース２３を含む駆動ユニットは、車体の振動に伴って駆動ユニット自体も振動を行うスイング式駆動ユニット２００を形成している。

以上の構成を有するスイング式駆動ユニット２００は、連結部材であるリンク１００を介してサイドフレーム１７Ｌおよび１７Ｒに連結され、車体フレーム側の懸架軸であるピボット軸１０１を中心として、上下に揺動自在な構成を有している。

図４、５を参照しながら、駆動ユニット懸架装置の詳細な構成を説明する。

サイドフレーム１７Ｌおよび１７Ｒとスイング式駆動ユニット２００を連結する連結部材であるリンク１００は、鉄またはアルミから成る。リンク１００は、車体フレーム側の懸架軸であるピボット軸１０１を車幅方向に軸通するための円筒部３１と、この円筒部３１にそれぞれ溶接され、エンジン１９のリンク１００に対する連結部分を収容可能なブラケット状の二つの収容部３２および３３とを有する。

円筒部３１の左右両端には、適当な治具を用いてベアリング６９が圧入されている。具体的には、自動二輪車１の左側（図４で下側）のベアリング６９をまず圧入した後、スペーサ６８を円筒部３１に挿入し、その後適当な治具を用いて、右側（図４で上側）のベアリング６９を円筒部３１に圧入する。なおベアリング６９を圧入後に、スペーサ６８がスムーズに回転可能である必要がある。

このように組み付けられたスペーサ６８内部の円筒上隙間にボルト７０が嵌合され、このボルト７０を第１クロスフレーム１６から突出して設けられる連結部４１とプレーンワッシャー７１を挟んでナット７２で締め付けることにより、ピボット軸１０１が構成される。

すなわち、ピボット軸１０１は、ボトムフレーム１５Ｌおよび１５Ｒからサイドフレーム１７Ｌおよび１７Ｒが斜上方にそれぞれ立ち上がる位置に設けられる連結部４１および４２を貫通して車体フレームとリンク１００を連結することにより、スイング式駆動ユニット２００の振動による１次的な振動（１次振動）を、自身を回転軸とする弾性回動によって効率よく吸収するものである。

二つの収容部３２および３３には、走行中の１次振動を吸収するためにリンク１００が微小に動く微小振動（２次振動）を行うときの軸であるエンジン１９側の懸架軸１０２とエンジン１９のリンク１００に対する位置決めを行う際にエンジン１９のリンク１００に対する連結部分を収容部３２および３３に仮置きするための仮置き軸１０３をそれぞれ車幅方向（ピボット軸１０１と平行な方向）に軸通するための開口が設けられている。

このうち、収容部３２には後端部にかけて突出部３２１が形成されており、この突出部３２１には、エンジン１９の取付の際にエンジン１９のボスに設けられる貫通孔１９９と同じ径を有する位置決め孔１０４（第１の開口）が設けられている。なお、この位置決め孔１０４は、収容部３３側に設けることも可能であるが、いずれにせよ懸架軸１０２の近傍に設けられる。

本実施形態においては、ピボット軸１０１と懸架軸１０２が離れすぎるとリンク１００が大型化してしまう一方で、その両者の距離が近すぎると位置決め孔１０４および後述する貫通孔１９９に要求される精度が高くなってしまう。このため、ここでいう「懸架軸１０２の近傍」とは、その両方を考慮して二つの軸が設けられていることを前提として、少なくとも懸架軸１０２を中心とする収容部３２または３３の所定の範囲内のことを意味するものとする。

収容部３２および３３には更に、リンク１００の強度を高めるために、二つの収容部間を連結する円筒状のクロスバー１０５が溶接されている。

次に、リンク１００に連結されるエンジン１９の連結部の構成について説明する。図６の部分斜視図に示すように、エンジン１９の連結部は、リンク１００のブラケット状の収容部３２および３３にそれぞれ収容される左右の被収容部１９５および１９６から構成されている。各被収容部１９５および１９６は、収容時に懸架軸１０２が軸通する貫通孔として、内径および外径にハウジングを有する内外筒式のゴムブッシュ１９７（弾性体から成る緩衝部材）と、仮置き軸１０３が内周を軸通するウレタン等の樹脂から成る弾性部材６４を把持する把持部１９８を有している。加えて、左側の被収容部１９５には、位置決め孔１０４に対応したエンジン１９側の位置決め手段である貫通孔１９９（第２の開口）が、懸架軸１０２の近傍に設けられている。なお、近傍の定義は上述の通りである。

外径ハウジングは被収容部１９５および１９６にそれぞれ形成される開口部に圧入等の適当な手段によって固着されており、内径ハウジングの内孔は、懸架軸１０２となるボルト６２と同じ径を有する貫通孔を形成している。

把持部１９８が把持する弾性部材６４と仮置き軸１０３となるボルト６６との間にはカラー６５が介設されている。

図７Ａ乃至７Ｄを参照しながら、駆動ユニット懸架装置を用いてエンジン１９とリンク１００の組付けを行う際の組付工程の手順を説明する。

まず、エンジン１９の把持部１９８に、仮置き軸１０３にカラー６５をその内部に備えた弾性部材６４を載置する（図７Ａ）。

次に、被収容部１９５および１９６に設けられるゴムブッシュ１９７の貫通孔と収容部３２および３３側面に設けられる懸架軸１０２用の開口の位置をそれぞれ一致させる。

ゴムブッシュ１９７の貫通孔と懸架軸用の開口とが一致した状態で、ボルト６２（懸架軸１０２）を貫通させた後、該ボルト６２（懸架軸１０２）にナット６３を締結して仮取付けを行う（図７Ｂ）。この段階では、ナット６３を完全には締め上げない。

その後、位置決め孔１０４および対応するエンジン１９側の貫通孔１９９を懸架軸１０２方向視で重ね合わせ、この両者に対して貫通ピン８１を挿通して位置決めを行う（図７Ｃ）。なお、貫通ピン８１の外形寸法は、位置決め孔１０４と貫通孔１９９の内径寸法と概略同一に形成されている。

貫通ピン８１を挿入した状態のまま、懸架軸１０２であるボルト６２を締め上げる。ところで、この位置決め孔１０４および貫通孔１９９の径を仮置き軸１０３の直径と等しくすると、仮置き軸１０３を固定するために軸通するボルト６６を位置決め用の貫通ピン８１として利用することも可能となるため、工具を節約することができる。さらに、懸架軸１０２をなすために軸通するボルト６２もボルト６６の径と等しくすることにより、これらを全て同じ径を有する同一のボルトで賄うとともに、貫通ピンとしてもそのいずれかを利用できるので、さらに工具を節約することが可能になる。このため、作業が容易かつ円滑に行える。

この後、貫通ピン８１を外し、把持部１９８に載っている弾性部材６４にボルト６６を貫通してナット６７を連結して締め上げる（図７Ｄ）。

以上の工程の結果、最終的には、エンジン１９の重量やリヤクッション２５からの荷重等によってリンク１００につりあいが生じ、所望の位置にエンジンを容易に配置できる。このとき、リンク１００側の位置決め孔１０４とエンジン１９側の貫通孔１９９の位置はもはや一致している必要はない。換言するなら、このつりあいの状態に達するときに、エンジン１９に対するリンク１００の位置が正確に最適値をとるように位置決め孔１０４および貫通孔１９９の位置を予め設定しておけばよい。

上記リンク１００のエンジン１９に対する位置決めが終了した後、ピボット軸１０１を車体フレームへ取付ける。従って、位置決め孔１０４および貫通孔１９９の径を、ピポット軸１０１をなすボルト７０の径と等しくし、ボルト７０を貫通ピンとして用いることも可能である。なお、リンク１００のピボット軸１０１への取付けを先に行ってからエンジン１９への位置決めを行うことも可能である。

以上説明した本発明の一実施形態によれば、リンクおよびエンジンのそれぞれに対し、連結時に互いに対応する位置決め孔を設けることによって後輪駆動装置を含む駆動ユニットに対するリンクの初期組付け角度を正確に規制するとともに、簡単に組付け作業を行うことが可能となる。

このような本実施形態によれば、組付作業に要する作業時間の短縮に伴うコストの削減を実現することもできる。

なお、本発明は上記一実施形態においてのみ特有の効果を奏するものと理解されるべきではない。

＜第２実施形態＞
以下、図８を参照しながら、本発明の第２実施形態について説明する。図８に示す構成の場合、車体フレーム９１にリンク４００収納用のブラケット９３が溶接されており、このブラケット９３とリンク４００とにそれぞれ開口が設けられ、これらの開口を貫通ピンを用いて重ね合せることにより、リンク４００の車体フレーム９１に対する位置決めを行う。

ブラケット９３とリンク４００には、ピボット軸４０１が設けられ、リンク４００の後端には、リンク４００と後輪駆動装置５００とを連結する懸架軸４０２が設けられている。図８に示す構成では、リンク４００に対して、ピボット軸４０１と懸架軸４０２を結ぶ直線方向の引張力が作用しており、エンジンの主加振力の方向がリンク４００に直角な方向になるように配列されている。なお、上述した第一実施形態においては、原動機であるエンジン１９は後輪駆動装置の一部を構成し、車体フレームに揺動可能に支持されていたが、本発明は必ずしもこのような場合にのみ限定的に適用されるものでないことはいうまでもない。すなわち、図８に示す場合、エンジンが必ずしも後輪駆動装置５００の一部を構成している必要はない。この意味で、ここで説明する鞍乗型車両は、図１に示すものに限定されるものではなく、図８に示すリンク機構を具備するものでさえあればどのような構成を有してもよい。

ピボット軸４０１の軸支部には弾性体であるゴムブッシュが使用され、このゴムブッシュの外径ハウジングはリンク４００に圧入等の適当な手段で固定されている。他方、懸架軸４０２は円形断面の枢軸および回転ベアリングを使用して組み付けられている。

リンク４００には、上記第一実施形態と同様にクロスバー４０５が備えられている他、上方揺動時にブラケット９３または車体フレーム９１に当接するストッパ４１１、および下方揺動時にブラケット９３または車体フレーム９１に当接するストッパ４１３が設けられている。図８では、上方のストッパ４１１としてスプリングを設けているが、これは下方に対して同様に設けることも勿論可能である。また、ストッパ４１１は通常走行時にブラケット９３または車体フレーム９１から若干離れた状態にある（ちなみに図８では、上方揺動時にブラケット９３にストッパ４１１が当接する場合を想定している）。

このような駆動ユニット懸架装置を用いて位置決めを行う場合には、貫通ピン８１をリンク４００に設けられる位置決め孔４０４（第１の開口）およびブラケット９３に設けられる貫通孔９５（第２の開口）をピボット軸４０１方向視で重ね合せて貫通ピンを挿通し、この貫通ピンを挿通した状態のまま、ピボット軸４０１を先に締め上げて固定し、リンク４００の車体フレーム９１に対する位置決めを行う。

なお、位置決め孔４０４および貫通孔９５は、ピボット軸４０１の近傍に設けられる。ここでいう「ピボット軸４０１の近傍」とは、上述した「懸架軸１０２の近傍」と同様の意味を有するものとする。

その後、懸架軸４０２を締め上げることにより、リンク４００を後輪駆動装置５００に固定する。ここでも、上述した実施形態と同様に、先にリンク４００を後輪駆動装置５００に固定することも可能である。

ところで、貫通ピン８１の径については、上記一実施形態と同様に、ピボット軸４０１および懸架軸４０２の少なくともいずれか一方を軸通するボルトの径と等しく取ることにより、工具の節約を実現することができる。

以上説明した本発明の別な実施形態によれば、リンクの車体フレームに対する初期組付け角度を正確に規制するとともに、組付け作業を容易に行うことが可能となる。

以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、連結部材の後輪駆動装置または車体フレームに対する初期組付け角度を正確に規制するとともに、組付け作業を容易に行うことのできる鞍乗型車両の後輪駆動装置の懸架方法および鞍乗型車両を提供することができる。

また、本発明によれば、組付作業に要する作業時間の短縮に伴うコストの削減を実現することもできる。

Claims (5)

1. 車体フレームにピボット軸を回動中心として揺動可能に支持される連結部材に、原動機によって生成された駆動力を後輪に伝達する後輪駆動装置を懸架する懸架方法であって、
   前記連結部材上に形成された第１の開口と、前記後輪駆動装置に設けられた第２の開口とを同軸になるように付き合わせる工程と、
   前記第１および第２の開口の内径寸法と概略同じ外径寸法を有する棒状部材を前記第１および第２の開口に挿通する工程と、
   前記棒状部材を前記第１および第２の開口に挿通した状態で、弾性体を介して前記連結部材を前記後輪駆動装置に固定する工程と、を含み、
   前記後輪駆動装置は前記ピボット軸と平行で前記連結部材上の懸架軸に懸架支持されるとともに、前記懸架軸を中心に揺動自在であることを特徴とする鞍乗型車両の後輪駆動装置の懸架方法。
2. 請求の範囲１記載の鞍乗型車両の後輪駆動装置の懸架方法であって、
   前記後輪駆動装置に固定された前記連結部材を前記車体フレームに揺動可能に組み付ける工程を更に有することを特徴とする鞍乗型車両の後輪駆動装置の懸架方法。
3. 鞍乗型車両であって、
   車体フレームと、
   前記車体フレームにピボット軸を中心として揺動可能に支持される連結部材と、
   前記連結部材に前記ピボット軸と平行な懸架軸を中心として揺動可能に弾性体を介して懸架支持され、原動機からの駆動力を後輪に伝達する後輪駆動装置と、を具備し、
   前記連結部材は、前記懸架軸近傍に第１の開口を有し、
   前記後輪駆動装置は、前記懸架軸近傍に前記第１の開口の内径寸法と概略同じ内径寸法を有した第２の開口を有し、
   前記第１および第２の開口は、前記連結部材を前記後輪駆動装置に固定する際に、互いに同軸となることが可能な位置に設けられていることを特徴とする鞍乗型車両。
4. 請求の範囲３記載の鞍乗型車両であって、前記第１および第２の開口の内径寸法は、前記ピボット軸に挿通されるボルトの外径寸法と概略同一であることを特徴とする鞍乗型車両。
5. 請求の範囲３記載の鞍乗型車両であって、前記第１および第２の開口の内径寸法は、前記懸架軸に挿通されるボルトの外径寸法と概略同一であることを特徴とする鞍乗型車両。

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