JP4532380B2 - 自動二輪車 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンから後輪へ駆動力を伝達するドライブシャフトを含む動力伝達機構を備える自動二輪車に関する。
車体フレームにピボット軸を介してスイング自在に取付けるリヤスイングアームと、車体フレームに固定するエンジンと、このエンジンから後輪へ駆動力を伝達するドライブシャフトを含む動力伝達機構とを備える自動二輪車が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2002−79982公報(図3)
特許文献1の図3において、動力伝達機構は、パワーユニット21の後部にベベル出力軸106を設け、このベベル出力軸106にユニバーサルジョイント117を介してドライブシャフト118を接続し、このドライブシャフト118の後端部に発進クラッチ120を接続し、この発進クラッチ120の後端部にベベル機構119を接続し、このベベル機構119を後輪18に接続してなり、パワーユニット21の駆動力を後輪18に伝達する。
スイング伝動ユニット19は、ドライブシャフト118を含む動力伝達機構を内蔵し、リヤスイングアームと動力伝達機構のケースを兼ねるものであり、車体フレーム2の後部にピボット軸17を介して取付ける。
スイング伝動ユニット19の内側にドライブシャフト118を通す場合、スイング伝動ユニット19とピボット軸17との間に補強リブを設けたり、肉厚を厚くすることなどによりリヤスイングアームとしての所定の剛性を確保する。このため、スイング伝動ユニット19が嵩張るものになり易い。
スイング伝動ユニット19が嵩張ると、車両の幅を抑えることが制限される。
スイング伝動ユニット19(以下、リヤスイングアームと云う。)が嵩張ることなく、車両の幅を抑えることのできる技術が望まれる。
本発明は、リヤスイングアームが嵩張ることなく、車両の幅を抑えることのできる自動二輪車を提供することを課題とする。
請求項1に係る発明は、車体フレームと、この車体フレームにピボット軸を介してスイング自在に取付けるリヤスイングアームと、車体フレームに固定するエンジンと、このエンジンから後輪へ駆動力を伝達するドライブシャフトを含む動力伝達機構とを備える自動二輪車において、ドライブシャフトは、リヤスイングアームの下方に且つピボット軸の下方に配置することを特徴とする。
請求項2に係る発明は、車体フレームと、この車体フレームにピボット軸を介してスイング自在に取付けるリヤスイングアームと、車体フレームに固定するエンジンと、このエンジンから後輪へ駆動力を伝達するドライブシャフトを含む動力伝達機構とを備える自動二輪車において、ドライブシャフトは、車体フレームの外側を通り、リヤスイングアームは、車体フレームの内側に取り付けられ、ドライブシャフトは、側面視で、ピボット軸から、上下方向にずらした位置に配置されることを特徴とする。
請求項3に係る発明では、リヤスイングアームは、上へ凸にした湾曲フレームであることを特徴とする。
請求項4に係る発明では、エンジンは、乗員が昇降の際に足をくぐらせる足通し空間の下方に備えることを特徴とする。
請求項に係る発明では、ドライブシャフトは、車体フレームと、乗員が足を載せるステップフロアと、このステップフロアに連なりこのステップフロアの下方に延出するアンダーカバーとで囲まれる空間を通ることを特徴とする。
請求項1に係る発明では、ドライブシャフトは、リヤスイングアームの下方に且つピボット軸の下方に配置する。
仮に、ピボット軸の側方にドライブシャフトを配置する場合、ピボット軸の長さに、少なくともドライブシャフトの外径を加えた幅が必要となり、車両の幅が広くなる場合がある。
この点、本発明において、ドライブシャフトは、ピボット軸の下方に配置するので、平面視でドライブシャフトとピボット軸とを重ねて配置することが可能となる。ドライブシャフトとピボット軸とを上下に重ねて配置すると、リヤスイングアームの幅を抑えることができる。リヤスイングアームの幅を抑えることができれば、車両の幅を抑えることが可能となる。
加えて、ドライブシャフトは、リヤスイングアームの下方に配置することで、動力取り出し部をリヤスイングアームの下方にすることが可能となる。動力取り出し部をリヤスイングアームの下方に配置することで、エンジンを車両の下方に低く配置することが可能となり、車両の低重心化を図ることができる。
車両の低重心化を図ることで、高速走行時の操縦性を高めることができる。
請求項2に係る発明では、ドライブシャフトは、車体フレームの外側に延出し、リヤスイングアームは、車体フレームの内側に取り付けられ、ドライブシャフトは、側面視で、ピボット軸から、上下方向にずらした位置に延出させたので、車両の幅を抑えることができる。加えて、車体フレームの設計自由度を上げることができる。
また、ドライブシャフトの位置を上下させることにより、エンジンの位置を最適な位置にすることができる。
請求項3に係る発明では、リヤスイングアームは、上へ凸にした湾曲フレームであるため、リヤスイングアームの曲げ剛性を容易に高めることができる。加えて、リヤスイングアームを湾曲させたので、リヤスイングアームの外観性を高めることができる。
請求項4に係る発明では、エンジンは、乗員が昇降の際に足をくぐらせる足通し空間の下方に備えるので、エンジンを車両の下方に低く配置することができる。エンジンは車両の下方に低く配置可能となるので、車両の低重心化を図ることができる。併せて、足通し空間を広く確保することができるので、乗員の昇降性を高めることができる。
請求項に係る発明では、ドライブシャフトは、車体フレームと、ステップフロアと、このステップフロアの下方に延出するアンダーカバーとで囲まれる空間を通るので、足載せスペースを確保しながら、その下方の空間を有効に利用することができる。
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」
、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者からみた方向を示す。また、図面は
符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る低床式の自動二輪車の右側部断面図であり、自動二輪車10は、車
体フレーム11を備え、この車体フレーム11を車両12の前端部に設けたヘッドパイプ13と、このヘッドパイプ13からエンジン14の上方に備え且つ後方に延ばしたアッパ
メンバ16、16(手前側の符号16のみ示す。)と、このアッパメンバ16、16から
後方斜め上方に延ばしたシートレール18、18(手前側の符号18のみ示す。)と、こ
れらのシートレール18、18を下方から支持するサポートフレーム19、19(手前側
の符号19のみ示す。)と、アッパメンバ16、16から枝分れさせてエンジン14のシ
リンダブロック23の側方に備え且つ下方に延ばしたダウンメンバ17、17(手前側の
符号17のみ示す。)と、同じくアッパメンバ16、16の上部から後方に延ばしステッ
プフロア25、25(手前側の符号25のみ示す。)を載せるフロアブラケット26、2
6(手前側の符号26のみ示す。)とで構成した車両である。
そして、アッパメンバ16、16にピボット軸28を取付け、このピボット軸28を中
心に上下スイング自在にリヤスイングアーム31を取付け、このリヤスイングアーム31
と車体フレーム11との間にリヤクッションユニット32を取付ける。
また、自動二輪車10は、ヘッドパイプ13に操舵自在にフロントフォーク35を取付
け、このフロントフォーク35の下端に前輪36を回転自在に取付け、フロントフォーク
35の上部に操舵用ハンドル37を取付け、アッパメンバ16とダウンメンバ17とで挟
んだ空間にエンジン14を配置し、リヤスイングアーム31の後端に後輪39を回動自在に取付け、この後輪39を駆動するためエンジン14と後輪39との間にドライブシャフト41を含む動力伝達機構42を介在させた車両である。
すなわち、自動二輪車10は、車体フレーム11と、この車体フレーム11にピボット
軸28を介してスイング自在に取付けるリヤスイングアーム31と、車体フレーム11に
固定するエンジン14と、このエンジン14からドライブシャフト41を介して後輪39
へ駆動力を伝達する動力伝達機構42とを備える。
エンジン14の本体は、クランクケース43と、このクランクケース43に前傾させて
取付けるシリンダブロック23とからなる。エンジン14は、水冷式の直列3気筒エンジ
ンであり、シリンダブロック23の下方に且つ前輪36の後方にラジエータ部44を備え
る。
シリンダブロック23は、円筒形の内面をもつシリンダ部45を備える。シリンダ部4
5の気筒の数は3つである。
吸気系統の一部を構成するエアクリーナユニット46について説明する。
エアクリーナユニット46は、ヘッドパイプ13の前方に設けたエア取入ダクト47と
、このエア取入ダクト47の下方に設けた第1室48と、この第1室48の後方に連結ダ
クト50を介して設けた第2室49とを備える。そして、最初に、エア取入ダクト47で
取入れたエアを第1室48に備える図示せぬエレメントで清浄化し、次に、連結ダクト5
0を通過して第2室49に入れ、最後に、第2室49から清浄化したエアをエンジン14
に供給する。
このように、エアクリーナユニット46をヘッドパイプ13の前後に配置することで、
十分な容量を確保することができると共に、エンジン14の近傍に配置することが可能と
なる。
排気系統について説明すると、直列3気筒エンジン14に備えるシリンダブロック23
に第1排気管51、第2排気管52及び第3排気管53を接続し、これらの第1〜第3排
気管51〜53を後方に延ばし、これらの排気管51〜53の後方に設けた集合部54で第1〜第3排気管51〜53を集合させ、この集合部54の後方に消音器55を設ける。
カバー部材61は、車両12の一部を覆う部材でありカウル部材を兼ねる。カバー部材
61は、ヘッドパイプ13など車体フレーム11の前部を覆う前部カバー部材62と、こ
の前部カバー部材62の後方に備える中間部カバー部材63と、この中間部カバー部材6
3の後方に備え車両12の後方を覆う後部カバー部材64とからなる。
ここで、中間部カバー部材63は、上方に乗員が昇降の際に足をくぐらせる足通し空間
65を備えると共に下方にエンジン14を備える部材である。従って、エンジン14は、
乗員が昇降の際に足をくぐらせる足通し空間65の下方に備える。
ステップフロア25、25(手前側の符号25のみ示す。)は、車体フレーム11の一
部であるフロアブラケット26、26に取付けた部材であり、走行時に乗員が足を載せる
足載せ部である。
すなわち、複数の排気管51〜53は、束ねると共にステップフロア25の下方に配置
するものである。
76はリヤクッションユニット32とリヤスイングアーム31との間に介在させるリン
ク機構、77は燃料タンク、78は燃料ポンプ、79はリヤクッションユニット32のリ
ザーバータンク、81はフロントブレーキユニット、82は軸方向に移動可能な自在継手、83は乗員シート、86はメインスタンド、87は収納空間に収納したヘルメットである。
図2は本発明に係る低床式の自動二輪車に備える動力伝達機構を説明する構成図であり、動力伝達機構42は、リヤスイングアーム31の下方に設けると共にリヤスイングアーム31の外側に配置し、エンジン14の出力軸113(図1参照)からドライブシャフト41を延ばし、このドライブシャフト41の動力を後輪39に伝達するものであり、後輪39の車軸39Jの周りにドライブシャフト41の駆動力の方向を変換して後輪39に伝達する伝達装置を内蔵した駆動ケース170を備える。
動力伝達機構42を構成するドライブシャフト41は、リヤスイングアーム31の下方に且つピボット軸28の下方に配置する。
ドライブシャフト41とこのドライブシャフト41に介在させた自在継手82とをカバーするために、駆動ケース170の前方に且つ自在継手82の外側にドライブシャフトカバー184を配置する。
すなわち、ドライブシャフト41の途中に、前後スライドを可能とする、自在継手82を設け、この自在継手82を覆うカバー180であるドライブシャフトカバー184を、駆動ケース170から前方に延出させた。
ドライブシャフトカバー184は、円形断面をもつ筒状部材の車体内側部の一部を切り欠いた断面C形状をもつ部材であり、カバー184を断面C形状に形成することで、ドライブシャフトカバー184の着脱を容易に行うことができる。ドライブシャフトカバー184の着脱は容易となるため、ドライブシャフト41周りのメンテナンス性を高めることができる。
リヤスイングアーム31は、上へ凸にした湾曲フレームである。
リヤスイングアーム31は、上へ凸にした湾曲フレームであるため、リヤスイングアーム31の曲げ剛性を容易に高めることができる。加えて、リヤスイングアーム31を湾曲させたので、リヤスイングアーム31の外観性を高めることができる。
ドライブシャフト41の上方にはピボット軸28を配置し、このピボット軸28から上に凸形状のリヤスイングアーム31を後方に延ばし、リヤスイングアーム31にリンク機構76を介してリヤクッションユニット32の下端部を取付け、リヤクッションユニット32の上端部をリヤスイングアーム31側に固定させた。
すなわち、動力伝達機構42は、リヤスイングアーム31の後端部に設けドライブシャフト41の駆動力の方向を変換して後輪39に伝達する伝達装置154を内臓する駆動ケース170を備える。ドライブシャフト41は、リヤスイングアーム31の下方に且つピボット軸28の下方に配置する。
あるいは、ドライブシャフト41は、車体フレーム11の外側を通り、リヤスイングアーム31は、車体フレーム11の内側に取り付けられ、ドライブシャフト41は、側面視で、ピボット軸28から、上下方向にずらした位置に配置されるということもできる。
本実施例において、ドライブシャフト41に介在させる自在継手82は、ドライブシャフト41の軸方向に摺動可能なスライド構造を有するトリポード形の等速ジョイントである。この他、スライド構造を有するユニバーサルジョイントであっても良く、不等速タイプ、等速タイプを問わず自在継手に適用することは差し支えない。
本実施例において、自在継手82の配置は、ピボット軸28よりも下方で且つその後方
であるが、ピボット軸28の前方に配置するものであっても良い。
図3は図1の3−3線断面図であり、ドライブシャフト41は、車体フレーム11を構成するアッパメンバ16の下端部に設けた凹部20と、フロアブラケット26の上方に設けたステップフロア25と、このステップフロア25の外方に設けたアンダーカバー27とで囲まれる空間30を通り貫通するものである。
すなわち、ドライブシャフト41は、車体フレーム11と、乗員が足を載せるステップフロア25と、このステップフロア25に連なりこのステップフロア25の下方に延出するアンダーカバー27とで囲まれる空間30を通る。
空間30にドライブシャフト41が通るように構成することにより、足載せスペースを確保しながら、その下方の空間を有効に利用することができる。
なお、本実施例において、ステップフロアとアンダーカバーとは一体に成形しているが、別体であってもよいものとする。
また、ドライブシャフト41の上方にステップフロア(図1の符号41)が配置される。ピボット軸28の下方にドライブシャフト41が通るので、ドライブシャフト41は、比較的低い位置に配置されることとなり、このこととあわせて、ステップフロアを効率良く配置することができる。伝達装置の詳細は後述する。
図4は図2の4−4線断面図であり、リヤスイングアーム31の断面を示す。
リヤスイングアーム31の断面形状を通常多く利用する矩形断面ではなく、日の字状断面としたので、断面係数を高めることができる。断面係数が高まるのでリヤスイングアーム31の曲げ剛性を向上することができる。
なお、断面形状は、日の字状断面でなくても良い。例えば、目の字状断面などでも差し支えない。
図5は本発明に係る低床式の自動二輪車に備える動力伝達機構を説明する斜視図であり、後輪39の車軸39J及びこの車軸39Jの周辺に駆動ケース170を備え、この駆動ケース170にリヤスイングアーム31の後端部31bを連結し、軸方向にリヤブレーキユニット157を固定し、このリヤブレーキユニット157の一部に、例えば、ABS(Antilock Braking System)用の車輪速センサ158を取付ける。159はブレーキパイプである。
図6は本発明に係る低床式の自動二輪車に備える動力伝達機構を説明する断面図である。
(a)は実施例であり、動力伝達機構42は、ドライブシャフト41とドライブシャフト41の駆動力の方向を変換して後輪39に伝達する伝達装置154を内臓する駆動ケース170とからなる。ここで、伝達装置154は、駆動力の方向を変換する一対のファイナルギヤセット161を備え、ダンパ装置162は、ファイナルギヤセット161と後輪39の車軸39Jとの間に介在させトルク変動によるショックを和らげるダンパ部材166を備える。
詳細な構成を説明すると、ファイナルギヤセット161は、第1ファイナルギヤ163と第2ファイナルギヤ164とからなり、ドライブシャフト41の後端部41bに第1ファイナルギヤ163を取付け、この第1ファイナルギヤ163に第2ファイナルギヤ164を噛み合わせると共に後輪の車軸39Jの中心と同軸に第2ファイナルギヤ164を回動自在に配置する。
ダンパ装置162は、ダンパ部材166とダンパホルダ167とからなり、第2ファイナルギヤ164の後面164bにダンパ部材166を配置し、このダンパ部材166に後輪39の車軸39Jに固定した円盤状のダンパホルダ167を配置し、第2ファイナルギヤ164の後面164bとダンパホルダ167の表面167aとでダンパ部材166を挟持することで、ドライブシャフト41のトルク変動によるショックを緩和させながらドライブシャフト41の駆動力を後輪39の車軸39Jに伝達する。
動力伝達機構42をカバーする駆動ケース170は、ダンパ装置162と伝達装置154とをカバーするものであり、ダンパケース174とギヤケース173とからなる。そして、これらのケース173、174の内側にダンパ装置162と伝達装置154とを内蔵する駆動室171を形成する。駆動室171にはオイルを充填する。
172はシャフトケースであり、ギヤケース173の前方に備えドライブシャフト41をカバーする部材である。
176a〜176dはベアリング、177はリヤディスクブレーキ板、178は後輪39のホイールである。
すなわち、リヤスイングアーム31の後端部31bにドライブシャフト41の駆動力の方向を変換して後輪39に伝達する伝達装置154を内蔵する駆動ケース170を設け、
この駆動ケース170の中に後輪39にかかる衝撃を和らげるダンパ装置162を設け、このダンパ装置162に後輪39の車軸39Jと同軸にダンパ部材166を設ける。
(b)は比較例であり、(a)と大きく異なる点を中心に説明する。
伝達装置154Bをカバーする駆動ケース170Bは、後輪39Bの車軸39Jbの略中央部に備えダンパ装置162Bをカバーするダンパケース174Bと、このダンパケース174Bの後輪39Bの軸方向に且つドライブシャフト41B側に備えダンパケース174Bに蓋をする蓋部材181と、この蓋部材181の外方から伝達装置154をカバーするギヤケース173Bとからなる。
駆動ケース170Bは、ダンパケース174Bと蓋部材181とギヤケース173Bとからなり、ダンパケース174Bの内側にはダンパ装置162Bを内蔵するダンパ室182が形成され、ギヤケース173Bの内側には伝達装置154Bを内蔵するギヤ室183が形成される。ダンパ室182とギヤ室183には各々オイルを充填する。
このように、後輪39Bのホイール178B側にダンパ室182を設け、このダンパ室182とは別にギヤ室183を設けた。
後輪39の車軸39Jの長さを(a)、(b)間で比較する。
(a)において、駆動ケース170の内側に伝達装置154及びダンパ装置162を内蔵した駆動室171を設けたので、(b)の軸の長さと比較すると長さWだけ短縮することができる。
駆動ケース170に伝達装置154及びダンパ装置162を内蔵するようにしたので、伝達装置154とダンパ装置162とを一室にまとめることができる。例えば、伝達装置154とダンパ装置162との間を仕切る仕切壁を設ける必要はない。
ダンパ装置162に後輪39の車軸39Jと同軸にダンパ部材166を設ける場合において、伝達装置154とダンパ装置162との間を仕切る仕切壁が不要となれば、後輪39の車軸39Jの長さを短くすることができる。後輪39の車軸39Jの長さを短くすることができれば、車両12の幅を抑えることができる。
この他、ドライブシャフト41を覆うシャフトケース172にダンパ部材166を設ける場合と較べ、シャフトケース172を小さくすることができる。
以上に述べた低床式の自動二輪車の作用を次に述べる。
図2に戻って、ドライブシャフト41は、リヤスイングアーム31の下方に且つピボット軸28の下方に配置するので、ピボット軸28の側方にドライブシャフト41を配置しないで済む。
ピボット軸28の側方にドライブシャフト41を配置する場合、ピボット軸28の長さに、少なくともドライブシャフト41の外径を加えた幅が必要となり、車両の幅が広くなる場合がある。
この点、本発明において、ドライブシャフト41は、ピボット軸28の下方に配置するので、上面視でドライブシャフト41とピボット軸28とを重ねて配置することが可能となる。上面視でドライブシャフト41とピボット軸28とを重ねて配置すると、リヤスイングアーム31の幅を抑えることができる。リヤスイングアーム31の幅を抑えることができれば、車両の幅を抑えることが可能となる。
加えて、ドライブシャフト41は、リヤスイングアーム31の下方に配置することで、動力取り出し部をリヤスイングアーム31の下方にすることが可能となる。動力取り出し部をリヤスイングアーム31の下方に配置することで、エンジン(図1の符号14)を車両(図1の符号12)の下方に低く配置することが可能となり、車両の低重心化を図ることができる。車両の低重心化を図ることで、高速走行時の操縦性を高めることができる。
さらに、エンジン(図1の符号14)は、乗員が昇降の際に足をくぐらせる足通し空間(図1の符号65)の下方に備えるので、エンジンを車両の下方に低く配置することができる。エンジンは車両の下方に低く配置可能となるので、車両の低重心化を図ることができる。併せて、足通し空間を広く確保することができるので、乗員の昇降性を高めることができる。
あるいは、ドライブシャフト41は、車体フレーム11の外側に延出し、リヤスイングアーム31は、車体フレーム11の内側に取り付けられ、ドライブシャフト41は、側面視で、ピボット軸28から、上下方向にずらした位置に延出させたので、車両の幅を抑えることができる。加えて、車体フレーム11の設計自由度を上げることができる。
また、ドライブシャフト41の位置を上下させることにより、エンジン(図1の符号14)の位置を最適な位置に配置することができる。
本発明は、自動二輪車に好適である。
本発明に係る低床式の自動二輪車の左側部断面図である。 本発明に係る低床式の自動二輪車に備える動力伝達機構を説明する構成図である。 図1の3−3線断面図である。 図2の4−4線断面図である。 本発明に係る低床式の自動二輪車に備える動力伝達機構を説明する斜視図である。 本発明に係る低床式の自動二輪車に備える動力伝達機構を説明する断面図である。
符号の説明
10…自動二輪車、11…車体フレーム、12…車両、14…エンジン、25…ステップフロア、27…アンダーカバー、28…ピボット軸、31…リヤスイングアーム、39…後輪、41…ドライブシャフト、42…動力伝達機構、65…足通し空間、82…自在継手、154…伝達装置、162…ダンパ装置、166…ダンパ部材、170…駆動ケース、180…カバー。

Claims (5)

  1. 車体フレームと、この車体フレームにピボット軸を介してスイング自在に取付けるリヤスイングアームと、前記車体フレームに固定するエンジンと、このエンジンから後輪へ駆動力を伝達するドライブシャフトを含む動力伝達機構とを備える自動二輪車において、
    前記ドライブシャフトは、前記リヤスイングアームの下方に且つ前記ピボット軸の下方に配置することを特徴とする自動二輪車。
  2. 車体フレームと、この車体フレームにピボット軸を介してスイング自在に取付けるリヤスイングアームと、前記車体フレームに固定するエンジンと、このエンジンから後輪へ駆動力を伝達するドライブシャフトを含む動力伝達機構とを備える自動二輪車において、
    前記ドライブシャフトは、前記車体フレームの外側を通り、前記リヤスイングアームは、前記車体フレームの内側に取り付けられ、
    前記ドライブシャフトは、側面視で、前記ピボット軸から、上下方向にずらした位置に配置されることを特徴とする自動二輪車。
  3. 前記リヤスイングアームは、上へ凸にした湾曲フレームであることを特徴とする請求項1記載の自動二輪車
  4. 前記エンジンは、乗員が昇降の際に足をくぐらせる足通し空間の下方に備えることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の自動二輪車
  5. 前記ドライブシャフトは、前記車体フレームと、乗員が足を載せるステップフロアと、このステップフロアに連なりこのステップフロアの下方に延出するアンダーカバーとで囲まれる空間を通ることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の自動二輪車。
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