JP4537927B2 - スクータ型車両のパワーユニット支持構造 - Google Patents

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Description

本発明は、スクータ型車両のパワーユニット支持構造の改良に関するものである。
従来のスクータ型車両のパワーユニット支持構造については、車体フレームに、バランサシャフトを備える動力ユニットをリンクを介してスイング自在に取付けたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2003−237674公報
特許文献1の図14及び図15に示される通り、後輪2を駆動する動力ユニット3は、車体フレーム4にリンク5を介してスイング自在に取付けたものである。
リンク5の一端は、車体フレーム4側の2つの円筒状ボス51,52に取付けたダンパーゴム組立体64,65に支軸61,62で連結され、リンク5の他端は、動力ユニット3の上部に支軸63で連結される。
リンク5は、後輪2の接地点Pから動力ユニット3の重心Gを通ってへ延びる仮想線Lにほぼ沿って延びるため、エンジン運転時にクランク軸16とバランサ17との距離に起因して発生する偶力による動力ユニット3の振動の方向がリンク5と直交するため、リンク5がスイングすることで動力ユニット3の上記振動を効率良く減衰させることが可能になるが、動力ユニット3に、エンジン11のシリンダ軸方向の2次振動が発生する場合、リンク5がシリンダ軸方向に対して傾いていることから、上記の2次振動を効率良く低減することは難しい。
発明の目的は、クランクシャフトとバランサシャフトとの距離に起因する偶力によるパワーユニットの重心周りの回転振動を抑制するとともに、パワーユニットのシリンダ軸方向の2次振動をも効率良く抑制することにある。
請求項1に係る発明は、前傾したシリンダ軸線を有するとともに振動を低減するバランサシャフトを備えたパワーユニットをリンク機構を介して車体フレームにスイング自在に連結したスクータ型車両のパワーユニット支持構造において、リンク機構を、車体フレームに設けたフレーム側ピボット軸にスイング自在に連結したフレーム側リンクと、パワーユニット側に設けたパワーユニット側ピボット軸にスイング自在に連結したパワーユニット側リンクとから構成し、フレーム側リンクとパワーユニット側リンクとを、リンクピボット軸でスイング自在に連結し、フレーム側ピボット軸とリンクピボット軸とを結ぶ第1線分を、シリンダ軸線にほぼ直交するように配置し、パワーユニット側ピボット軸とリンクピボット軸とを結ぶ第2線分を、パワーユニット側ピボット軸とパワーユニットの重心とを結ぶ第3線分とほぼ平行にしたことを特徴とする。
作用として、第1線分をシリンダ軸線にほぼ直交するように配置することで、パワーユニットのシリンダ軸線方向の2次振動をフレーム側リンクのシリンダ軸線方向のスイングによって効率良く吸収する。また、第2線分を第3線分とほぼ平行にしたことで、パワーユニットの重心回りの回転振動をパワーユニット側リンクの第3線分とほぼ直交する方向のスイングによって吸収する。
請求項2に係る発明は、車体フレームにパワーユニットをスイング自在に連結する第2リンク機構を備え、この第2リンク機構を、車体フレームに設けた第2フレーム側ピボット軸にスイング自在に連結した第2フレーム側リンクと、パワーユニット側に設けた第2パワーユニット側ピボット軸に連結した第2パワーユニット側リンクとから構成し、第2フレーム側リンクと第2パワーユニット側リンクとを、第2リンクピボット軸でスイング自在に連結し、リンク機構の第1線分の長さを、第2フレーム側ピボット軸と第2リンクピボット軸とを結ぶ第4線分の長さよりも長く形成し、リンク機構の第2線分の長さを、第2リンク機構の第2パワーユニット側ピボット軸と第2リンクピボット軸とを結ぶ第5線分の長さよりも短く形成したことを特徴とする。
作用として、リンク機構の第1線分の長さを第2リンク機構の第4線分の長さよりも長く形成したことで、パワーユニットのシリンダ軸方向の2次振動をリンク機構で吸収し易くし、リンク機構の第2線分の長さを、第2リンク機構の第5線分の長さよりも短く形成したことで、パワーユニットの重心回りの回転振動を第2リンク機構で吸収し易くする。
請求項3に係る発明は、第4線分を、パワーユニットがスイングしたときにシリンダ軸線に対して直交するように予め傾斜して配置したことを特徴とする。
作用として、パワーユニットが偶力や後輪からの外力を受けてスイングし、フレーム側ピボット軸とリンクピボット軸とを結ぶ第1線分がシリンダ軸線に直交しなくなったときに、第2リンク機構の第2フレーム側ピボット軸と第2リンクピボット軸とを結ぶ第4線分がシリンダ軸線に対して直交するようになる。
請求項4に係る発明は、車体フレームに、ヘッドパイプから後方斜め下方へ延びるダウンフレームと、このダウンフレームから後方へ延びる底部フレームと、この底部フレームの後端から後方斜め上方へ延びる後部フレームとを備え、リンク機構と第2リンク機構との両方を後部フレームに設けたことを特徴とする。
作用として、リンク機構及び第2リンク機構からの入力が後部フレームに集中することで、例えば、2つのリンク機構を車体フレームの別のフレーム部材にそれぞれ設けた場合に各フレームの変形により両リンク機構の位置関係を一定に保つのが難しくなるが、リンク機構と第2リンク機構とを同一の後部フレームに設けることで、リンク機構と第2リンク機構との位置関係がほぼ一定に保たれる。
請求項5に係る発明は、リンク機構を、パワーユニットの側方に配置したことを特徴とする。
作用として、リンク機構をパワーユニットの側方に配置したことで、パワーユニット側方のスペースが有効に利用できる。
請求項1に係る発明では、フレーム側ピボット軸とリンクピボット軸とを結ぶ第1線分を、シリンダ軸線にほぼ直交するように配置し、パワーユニット側ピボット軸とリンクピボット軸とを結ぶ第2線分を、パワーユニット側ピボット軸とパワーユニットの重心とを結ぶ第3線分とほぼ平行にしたので、クランクシャフトとバランサシャフトとの距離に起因する偶力によるパワーユニットの重心周りの回転振動をフレーム側リンクで効率良く抑制できるとともに、パワーユニットのシリンダ軸線方向の2次振動をもパワーユニット側リンクによって効率良く抑制することができる。
請求項2に係る発明では、リンク機構の第1線分の長さを、第2フレーム側ピボット軸と第2リンクピボット軸とを結ぶ第4線分の長さよりも長く形成し、リンク機構の第2線分の長さを、第2リンク機構の第2パワーユニット側ピボット軸と第2リンクピボット軸とを結ぶ第5線分の長さよりも短く形成したので、パワーユニットのシリンダ軸線方向の2次振動を主にリンク機構で効率的に吸収することができ、また、クランクシャフトとバランサシャフトとの距離に起因する偶力によるパワーユニットの重心周りの回転振動を主に第2リンク機構で効率的に吸収することができるため、各方向の振動吸収を各リンク機構に分担させることができ、それぞれの振動形態に適したリンク機構を設定することができる。
請求項3に係る発明では、第4線分を、パワーユニットが揺動したときにシリンダ軸線に対して直交するように予め傾斜して配置したので、パワーユニットがエンジンからの偶力や後輪からの外力を受けてスイングしてフレーム側ピボット軸とリンクピボット軸とを結ぶ第1線分が、シリンダ軸線に対して直交しなくなった時に、第2リンク機構の第2フレーム側ピボット軸と第2リンクピボット軸とを結ぶ第4線分がシリンダ軸線に対して直交するため、第2リンク機構で2次振動を効率良く抑制することができる。
請求項4に係る発明では、車体フレームに、ヘッドパイプから後方斜め下方へ延びるダウンフレームと、このダウンフレームから後方へ延びる底部フレームと、この底部フレームの後端から後方斜め上方へ延びる後部フレームとを備え、リンク機構と第2リンク機構との両方を後部フレームに設けたので、リンク機構及び第2リンク機構から車体フレームへの入力を後部フレームに集中させることができ、車体フレームが変形してもリンク機構と第2リンク機構との位置関係をほぼ一定に保つことができ、常に大きな防振効果を発揮させることができる。
請求項5に係る発明では、リンク機構をパワーユニットの側方に配置したので、パワーユニット側方のデッドスペースを有効に利用することができ、スクータ型車両を小型にすることができる。
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、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係るパワーユニット支持構造を備えたスクータ型車両の主要部を示す側面図であり、スクータ型車両10は、骨格となる車体フレーム11と、この車体フレーム11の前端部を構成するヘッドパイプ12に操舵自在に取付けたフロントフォーク13と、このフロントフォーク13の下端に取付けた前輪14と、フロントフォーク13を構成するステアリングステム16の上部に取付けたバーハンドル17と、車体フレーム11の中央部に上部リンク機構21及び下部リンク機構22を介してスイング自在に取付けたパワーユニット23と、このパワーユニット23の後部に取付けた後輪24と、パワーユニット23の後端部及び車体フレーム11の後端側のそれぞれに渡して取付けたリヤクッションユニット26とからなる。
車体フレーム11は、ヘッドパイプ12から後方斜め下方に延ばした左右一対のメインフレーム31,32(手前側の符号31のみ示す。)と、これらのメインフレーム31,32よりも下方に位置するとともにヘッドパイプ12から後方へ延ばした左右一対のロアフレーム33,34(手前側の符号33のみ示す。)と、メインフレーム31,32の後部から後方斜め上方に延ばすととともに中間部をロアフレーム33,34の後端に連結した左右一対のシートレール36,37(手前側の符号36のみ示す。)と、左右のシートレール36,37のそれぞれの後端を連結するクロス部材38とからなる。なお、41,42は補強パイプ、43〜45は補強部材である。
パワーユニット23は、前部を構成するエンジン51と、このエンジン51の側部から後方へ延ばした無段変速機52とからなり、この無段変速機52の後部に設けた出力軸53に後輪24を取付けたものである。
エンジン51は、ほぼ水平なシリンダ軸線を有するシリンダ部55を備え、このシリンダ部55、詳しくは、シリンダ部55を構成するシリンダヘッド56の上部に吸気装置57、シリンダヘッド56の下部に排気装置58を接続した動力源である。
吸気装置57は、シリンダヘッド56に吸気管61を介して接続したスロットルボディ62と、このスロットルボディ62にコネクティングチューブ63を介して接続したエアクリーナ64とからなる。
排気装置58は、シリンダヘッド56に一端を接続した排気管66と、この排気管66の他端に接続したマフラ67とからなる。
車体フレーム11を構成するロアフレーム33は、後下がりのダウンフレーム71と、ほぼ水平な底部フレーム72と、後上がりの後部フレーム73とを一体に設けた部材であり、後部フレーム73に上部リンク機構21及び下部リンク機構22を取付けたものである。ロアフレーム34も、ロアフレーム33と同様に、ダウンフレーム71、底部フレーム72、後部フレーム73からなり、後部フレーム73に下部リンク機構22のみ取付けたものである。
図2は本発明に係る車体後部を示す側面図(図中の矢印(FRONT)は車両前方を表す。以下同じ。)であり、上部リンク機構21は、後部フレーム73に取付けた2枚の上部ブラケット81,82(手前側の符号81のみ示す。)に一端をスイング自在に取付けたくの字形状の第1フレーム側リンク83と、この第1フレーム側リンク83の他端に第1の端部を連結するとともに第2の端部をパワーユニット23のクランクケース84から突出させた上部突出部86に連結したほぼ三角形状の2枚の第1パワーユニット側リンク87,88(手前側の符号87のみ示す。)とからなる。
図中の91は上部ブラケット81,82と第1フレーム側リンク83とを連結する第1フレーム側ピボット軸、92は第1フレーム側リンク83と第1パワーユニット側リンク87とを連結する第1リンクピボット軸、93は第1パワーユニット側リンク87と上部突出部86とを連結する第1パワーユニット側ピボット軸、94は第1フレーム側リンク83の中間部と第1パワーユニット側リンク87の第3の端部とを連結する第1中間軸である。
下部リンク機構22は、後部フレーム73,73(手前側の符号73のみ示す。)に第1の端部をスイング自在に取付けたほぼ三角形状の2枚の第2フレーム側リンク101,102(手前側の符号101のみ示す。)と、この第2フレーム側リンク101,102の第2の端部に一端をスイング自在に取付けるとともに他端をクランクケース84から突出させた下部突出部103,104(手前側の符号103のみ示す。)にスイング自在に連結した第2パワーユニット側リンク106とからなる。
図中の111は後部フレーム73,73と第2フレーム側リンク101,102とを連結する第2フレーム側ピボット軸、112は第2フレーム側リンク101,102と第2パワーユニット側リンク106とを連結する第2リンクピボット軸、113は第2パワーユニット側リンク106と下部突出部103,104とを連結する第2パワーユニット側ピボット軸、114は第2フレーム側リンク101,102の第3の端部と第2パワーユニット側リンク106の中間部とを連結する第2中間軸、116はエンジン51のクランクシャフト、117は後輪24と吸気装置57と排気装置58とを含めたパワーユニット23(即ち、上部リンク機構21及び下部リンク機構22によって一体的にスイングする部分である。)の重心、118はシリンダ部55内のピストン(不図示)を移動自在に収納するシリンダ(不図示)の中心を通るシリンダ軸線、119はバランサシャフト、119aはバランサシャフト119のウエイトである。
図3は本発明に係る上部リンク機構及び下部リンク機構を示す斜視図であり、上部リンク機構21の第1フレーム側ピボット軸91に第1フレーム側リンク83をスイング自在に取付け、この第1フレーム側リンク83に第1リンクピボット軸92を介して第1パワーユニット側リンク87,88をスイング自在に連結し、これらの第1パワーユニット側リンク87,88を第1パワーユニット側ピボット軸93を介してパワーユニット23の上部突出部86にスイング自在に連結したことを示す。
また、下部リンク機構22の第2フレーム側ピボット軸111に第2フレーム側リンク101,102をスイング自在に取付け、これらの第2フレーム側リンク101,102に第2リンクピボット軸112を介して第2パワーユニット側リンク106をスイング自在に連結し、この第2パワーユニット側リンク106を第2パワーユニット側ピボット軸113を介してパワーユニット23の下部突出部103,104にスイング自在に連結したことを示す。
図4は本発明に係る上部リンク機構及び下部リンク機構を示す要部側面図であり、上部リンク機構21の第1フレーム側ピボット軸91(詳しくは、軸線91a(黒丸で示した部分である。以下、同様に軸線を黒丸で示す。))と第1リンクピボット軸92(詳しくは、軸線92a)とを結ぶ第1線分121の長さをL1、第1リンクピボット軸92(詳しくは、軸線92a)と第1パワーユニット側ピボット軸93(詳しくは、軸線93a)とを結ぶ第2線分122の長さをL2とする。
また、図2に戻って、第1パワーユニット側ピボット軸93(詳しくは、軸線93a)とパワーユニット23の重心117とを結ぶ線分を、第3線分123とすると、第3線分123は、シリンダ軸線118にほぼ平行である。
更に、図4において、下部リンク機構22の第2フレーム側ピボット軸111(詳しくは、軸線111a)と第2リンクピボット軸112(詳しくは、軸線112a)とを結ぶ第4線分124の長さをL4、第2リンクピボット112と第2パワーユニット側ピボット軸113(詳しくは、軸線113a)とを結ぶ第5線分125の長さをL5とする。
上記の第1線分121は、シリンダ軸線118に対してほぼ直交し、第2線分122は、第3線分123(図2参照)とほぼ平行で、シリンダ軸線118にもほぼ平行であり、各線分の長さの関係は、L1>L4、L2<L5となる。
図5は図4の5−5線断面図であり、第2フレーム側ピボット軸111と第2フレーム側リンク101,102(手前側の符号101のみ示す。)とを連結する前部上部連結機構131は、左側の補強部材45及び後部フレーム73を貫通させて取付けるとともに第2フレーム側ピボット軸111を挿入する中空部132aを備えた左筒部132と、右側の補強部材45及び後部フレーム73を貫通させて取付けた右外筒部133と、この右外筒部133にねじ結合するとともに第2フレーム側ピボット軸111を挿入する中空部134aを備えた右内筒部134と、右外筒部133に右内筒部134を固定するロックナット136と、第2フレーム側ピボット軸111を挿入する中空部137aを備えた内筒137と、この内筒137の外周面の両端部に嵌合させたニードルベアリング138,141と、これらのニードルベアリング138,141を嵌合させるために中空部142aの両端部に中空部142aよりも内径を大きくした内周面142b,142cを形成した外筒142と、内筒137及び左筒部132のそれぞれの間に挟み込むとともにニードルベアリング138へのダスト等の侵入を防ぐダストシール143を付設し且つ第2フレーム側ピボット軸111の挿通穴144aを開けたカップ形状の端部プレート144と、内筒137及び右内筒部134のそれぞれの間に挟み込むとともにニードルベアリング141へのダスト等の侵入を防ぐダストシール146を付設し且つ第2フレーム側ピボット軸111の挿通穴147aを開けたカップ形状の端部プレート147とからなり、外筒142の両端部外周面に第2フレーム側リンク101,102を溶接にて取付けたものである。
内筒137に対してニードルベアリング138,141を介して外筒142が回転することで、第2フレーム側ピボット軸111に対して第2フレーム側リンク101,102がスイングする。なお、151,152はボルト状の第2フレーム側ピボット軸111の両端部のおねじにねじ結合したナットである。
第2フレーム側リンク101,102と第2リンクピボット軸112とを連結する前部下部連結機構155は、第2リンクピボット軸112を挿入する中空部156aを備えた内筒156と、この内筒156の外周面の両端部に嵌合させたニードルベアリング157,158と、これらのニードルベアリング157,158を嵌合させるために中空部161aの両端部に中空部161aよりも内径を大きくした内周面161b,161cを形成した外筒161と、内筒156及び第2フレーム側リンク101のそれぞれの間に挟み込むとともにニードルベアリング157へのダスト等の侵入を防ぐダストシール162を付設し且つ第2リンクピボット軸112の挿通穴163aを開けたカップ形状の端部プレート163と、内筒156及び第2フレーム側リンク102のそれぞれの間に挟み込むとともにニードルベアリング158へのダスト等の侵入を防ぐダストシール164を付設し且つ第2リンクピボット軸112の挿通穴166aを開けたカップ形状の端部プレート166とからなる。
内筒156に対してニードルベアリング157,158を介して外筒161が回転することで、第2リンクピボット軸112に対して第2パワーユニット側リンク106(図4参照)がスイングする。なお、101aは第2リンクピボット軸112を通すために第2フレーム側リンク101に開けたボルト挿通穴、102aは第2リンクピボット軸112を通すために第2フレーム側リンク102に開けたボルト挿通穴、167はボルト状の第2リンクピボット軸112の端部のおねじにねじ結合したナットである。
図6は図4の6−6線断面図であり、第2パワーユニット側リンク106は、一端を前部下部連結機構155の外筒161に溶接にて取付け、他端を第2パワーユニット側ピボット軸113に嵌合させた筒部材171に溶接にて取付け、第1リンクピボット軸112寄りの側部に切欠き172を形成し、この切欠き172にゴムブッシュ173を介して第2中間軸114を取付けた部材である。
第2中間軸114は、一端を、第2フレーム側リンク101と、この第2フレーム側リンク101の内側に取付けたカラー175とで支持し、他端を、外筒161に取付けた支持ブラケット176で支持し、カラー175と支持ブラケット176との間でゴムブッシュ173を嵌合させたボルトである。なお、101bは第2中間軸114を通すために第2フレーム側リンク101に開けたボルト挿通穴、176aは第2中間軸114を通すために支持ブラケット176に開けたボルト挿通穴、177は第2中間軸114の端部にねじ込んだナットである。
ゴムブッシュ173は、第2中間軸114に嵌合させた内筒181と、この内筒181を囲むように配置するとともに第2パワーユニット側リンク106に取付けた外筒182と、これらの内筒181及び外筒182のそれぞれに接着したゴム183とからなる。
第2パワーユニット側ピボット軸113は、順に、ワッシャ186、ブッシュ187、スペーサ188、筒部材171、スペーサ191、ブッシュ192、ワッシャ193を通して端部にナット194をねじ込んだボルトであり、パワーユニット23の下部突出部103,104に貫通穴103a,104aを開け、これらの貫通穴103a,104aにカラー196,197を圧入し、一方のカラー196に上記のブッシュ187を回転自在に嵌合させ、他方のカラー197に上記のブッシュ192を回転自在に嵌合させることにより、下方突出部103,104に第2パワーユニット側リンク106をスイング自在に連結する。
図7(a),(b)は本発明に係る上部リンク機構の断面図である。
(a)は図4のa−a線断面図であり、第1フレーム側ピボット軸91と第1フレーム側リンク83とを連結する下部連結機構201は、第1フレーム側ピボット軸91を挿入する中空部202aを備えた内筒202と、この内筒202の外周面に嵌合させたニードルベアリング203と、内筒202の両端と上部ブラケット81,82との間に挟み込むとともにニードルベアリング203へのダスト等の侵入を防ぐダストシール204をそれぞれ付設し且つ第1フレーム側ピボット軸91の挿通穴206aをそれぞれ開けたカップ形状の端部プレート206,206とからなり、ニードルベアリング203を第1フレーム側リンク83に開けた貫通穴83aに嵌合させたものである。なお、81a,82aは第1フレーム側ピボット軸91を通すために上部ブラケット81,82に開けたボルト挿通穴、207はボルト状の第1フレーム側ピボット軸91の端部にねじ込んだナットである。
第1リンクピボット軸92と第1フレーム側リンク83とを連結する上部連結機構211は、第1リンクピボット軸92を挿入する中空部212aを備えた内筒212と、この内筒212の外周面に嵌合させたニードルベアリング213と、内筒212の両端と第1パワーユニット側リンク87,88との間に挟み込むとともにニードルベアリング213へのダスト等の侵入を防ぐダストシール214をそれぞれ付設し且つ第1リンクピボット軸92の挿通穴216aをそれぞれ開けたカップ形状の端部プレート216,216とからなり、ニードルベアリング213を第1フレーム側リンク83に開けた貫通穴83bに嵌合させたものである。なお、87a,88aは第1リンクピボット軸92を通すために第1パワーユニット側リンク87,88に開けたボルト挿通穴、217はボルト状の第1リンクピボット軸92の端部にねじ込んだナットである。
第1中間軸94は、第1パワーユニット側リンク87,88に開けたボルト挿通穴87b,87bに通すとともに、ゴムブッシュ221を介して第1フレーム側リンク83に連結したボルトである。なお、83cはゴムブッシュ221を嵌合させるために第1フレーム側リンク83に開けた貫通穴、222は第1中間軸94の端部にねじ込んだナットである。
ゴムブッシュ221は、第1中間軸94に嵌合させた内筒225と、この内筒225の外側に設けるとともに第1フレーム側リンク83に嵌合させた外筒226と、これらの内筒225及び外筒226のそれぞれに接着したゴム227とからなる。
(b)は図4のb−b線断面図であり、第1パワーユニット側ピボット軸93は、順に、第1パワーユニット側リンク87に開けたボルト挿通穴87c、ブッシュ231、第1パワーユニット側リンク88に開けたボルト挿通穴88cに通し、端部にナット232をねじ込んだボルトであり、パワーユニット23の上部突出部86に貫通穴86aを開け、この貫通穴86aにカラー233を圧入し、このカラー233に上記のブッシュ231を回転自在に嵌合させることで、上部突出部86に第1パワーユニット側リンク87,88をスイング自在に連結する。
以上に述べた上部リンク機構21の作用を次に説明する。
図8(a)〜(d)は本発明に係る上部リンク機構の作用を示す作用図である。
(a)において、パワーユニット、詳しくは、上部突出部86が、白抜き矢印で示すように、車両前方に移動(変位)すると、上部リンク機構21の第1パワーユニット側リンク87,88が車両前方に移動するとともに、第1パワーユニット側リンク87,88に第1リンクピボット軸92を介して連結した第1フレーム側リンク83が第1フレーム側ピボット軸91を中心にして反時計回りにスイングする。(なお、第1フレーム側リンク83及び第1パワーユニット側リンク87,88の想像線で示す位置は、移動前又はスイング前の位置(図4に示した位置)である。以下同じ。)
この結果、第1中間軸94が第1パワーユニット側リンク87,88と共に車両前方へ移動し、ゴムブッシュ221の内筒225がゴム227を撓ませながら車両前方へ移動するため、ゴムブッシュ221には、第1パワーユニット側リンク87,88を第1リンクピボット軸92を中心として反時計回りにスイングさせようとする弾性力が発生する。
(b)において、パワーユニットの上部突出部86が、白抜き矢印で示すように、車両後方に移動すると、上部リンク機構21の第1パワーユニット側リンク87,88が車両後方に移動するとともに、第1フレーム側リンク83が第1フレーム側ピボット軸91を中心にして時計回りにスイングする。
この結果、第1中間軸94が第1パワーユニット側リンク87,88と共に車両後方へ移動し、ゴムブッシュ221の内筒225がゴム227を撓ませながら車両後方へ移動するため、ゴムブッシュ221には、第1パワーユニット側リンク87,88を第1リンクピボット軸92を中心として時計回りにスイングさせようとする弾性力が発生する。
(c)において、パワーユニットの上部突出部86が、白抜き矢印で示すように、上方へ移動すると、上下に延びる第1フレーム側リンク83はほとんど移動しないため、第1パワーユニット側リンク87,88は、第1リンクピボット軸92を中心にして反時計回りにスイングする。
この結果、第1中間軸94が第1パワーユニット側リンク87,88と共にスイングし、ゴムブッシュ221の内筒225も第1中間軸94と同様にスイングするため、ゴムブッシュ221のゴム227が図示したように撓んで、第1パワーユニット側リンク87,88を第1リンクピボット軸92を中心として時計回りにスイングさせようとする弾性力が発生する。
(d)において、パワーユニット23の上部突出部86が、白抜き矢印で示すように、下方へ移動すると、第1フレーム側リンク83はほとんどスイングしないため、第1パワーユニット側リンク87,88は、第1リンクピボット軸92を中心にして時計回りにスイングする。
この結果、第1中間軸94が第1パワーユニット側リンク87,88と共にスイングし、ゴムブッシュ221の内筒225も第1中間軸94と同様にスイングするため、ゴムブッシュ221のゴム227が図示したように撓んで、第1パワーユニット側リンク87,88を第1リンクピボット軸92を中心として反時計回りにスイングさせようとする弾性力が発生する。
以上の(a)〜(d)において、ゴムブッシュ221に発生した弾性力及びヒステリシスにより、パワーユニットの前後方向及び上下方向の振動を減衰させることができる。
また、(a)〜(d)では、パワーユニットの移動を車両前後方向と上下方向とに分けて上部リンク機構21の作用を説明したが、パワーユニットが前後方向のみ又は上下方向のみに限らず、前後方向及び上下方向の両方向に移動した場合もその移動に上部リンク機構21が追従することが可能であり、パワーユニットの各方向の振動を吸収することが可能になる。
以上に述べた下部リンク機構22の作用を次に説明する。
図9(a)〜(d)は本発明に係る下部リンク機構の作用を示す作用図である。
(a)において、パワーユニットの下部突出部103,104が、白抜き矢印で示すように、車両前方に移動すると、下部リンク機構22の第2パワーユニット側リンク106が車両前方に移動するとともに、第2パワーユニット側リンク106に第2リンクピボット軸112を介して連結した第2フレーム側リンク101,102が第2フレーム側ピボット軸111を中心にして時計回りにスイングする。(なお、第2フレーム側リンク101,102及び第2パワーユニット側リンク106の想像線で示す位置は、移動前又はスイング前の位置(図4に示した位置)である。以下同じ。)
この結果、第2中間軸114が第2フレーム側リンク101,102と共にスイングし、ゴムブッシュ173の内筒181がゴム183を撓ませるため、ゴムブッシュ173には第2フレーム側リンク101,102を反時計回りにスイングさせようとする弾性力が発生する。図の状態では、第4線分124は、シリンダ軸線118(図4参照)にほぼ直交する。
(b)において、パワーユニットの下部突出部103,104が、白抜き矢印で示すように、車両後方に移動すると、第2パワーユニット側リンク106が車両後方に移動するとともに、第2フレーム側リンク101,102が第2フレーム側ピボット軸111を中心にして反時計回りにスイングする。
この結果、第2中間軸114が第2フレーム側リンク101,102と共にスイングし、ゴムブッシュ173の内筒181がゴム183を撓ませるため、ゴムブッシュ173には第2フレーム側リンク101,102を時計回りにスイングさせようとする弾性力が発生する。
(c)において、パワーユニットの下部突出部103,104が、白抜き矢印で示すように、上方に移動すると、第2フレーム側ピボット軸111と第2リンクピボット軸112とはほぼ上下に並んでいるために第2フレーム側リンク101,102はほとんどスイングせず、第2パワーユニット側リンク106が第2リンクピボット軸112を中心にして反時計回りにスイングする。
この結果、ゴムブッシュ173の外筒182が第2パワーユニット側リンク106と共にスイングし、外筒182がゴム183を撓ませるため、ゴムブッシュ173には第2パワーユニット側リンク106を時計回りにスイングさせようとする弾性力が発生する。
(d)において、パワーユニットの下部突出部103,104が、白抜き矢印で示すように、下方に移動すると、第2フレーム側リンク101,102はほとんどスイングせず、第2パワーユニット側リンク106が第2リンクピボット軸112を中心にして時計回りにスイングする。
この結果、ゴムブッシュ173の外筒182が第2パワーユニット側リンク106と共にスイングし、外筒182がゴム183を撓ませるため、ゴムブッシュ173には第2パワーユニット側リンク106を反時計回りにスイングさせようとする弾性力が発生する。
以上の(a)〜(d)において、ゴムブッシュ173に発生した弾性力及びヒステリシスにより、パワーユニットの前後方向及び上下方向の振動を減衰させることができる。
また、(a)〜(d)では、パワーユニットの移動を車両前後方向と上下方向とに分けて下部リンク機構22の作用を説明したが、パワーユニットが前後方向のみ又は上下方向のみに限らず、前後方向及び上下方向の両方向に移動した場合もその移動に下部リンク機構22が追従することが可能であり、パワーユニットの各方向の振動を吸収することが可能になる。
以上に述べた上部リンク機構21及び下部リンク機構22の作用を次に説明する。
図10は本発明に係る上部リンク機構及び下部リンク機構の作用を示す作用図である。
パワーユニット23では、クランクシャフト116のカウンタウエイト(不図示)とバランサシャフト119のウエイト119aとで、エンジン51内に発生するシリンダ軸線118方向及びシリンダ軸線118に直交する方向の慣性力のほとんどを打ち消すが、シリンダ軸線118方向の2次振動や、クランクシャフト116とバランサシャフト119との距離に起因して発生する偶力による重心117回りの回転振動(二点鎖線で示した矢印の方向の振動)が発生する。(後者の偶力による重心117回りの回転振動については、実際には、図2に示した後輪24の接地点240回りの回転振動となる。)
図10において、パワーユニット23のシリンダ軸線118方向の2次振動については、上部リンク機構21の第1フレーム側リンク83における第1フレーム側ピボット軸91を中心とした矢印A方向のスイングと、下部リンク機構22の第2フレーム側リンク101,102における第2フレーム側ピボット軸111を中心とした矢印B方向のスイングとで吸収する。
また、パワーユニット23のクランクシャフト116とバランサシャフト119との距離に起因して発生する偶力による重心117回りの回転振動については、上部リンク機構21の第1パワーユニット側リンク87,88における第1リンクピボット軸92を中心とした矢印C方向のスイングと、下部リンク機構22の第2パワーユニット側リンク106における第2リンクピボット軸112を中心とした矢印D方向のスイングとで吸収する。
図4に示したように、上部リンク機構21の第1線分121の長さL1と、下部リンク機構22の第4線分124の長さL4とは、L1>L4の関係があるから、上部リンク機構21は、下部リンク機構22よりも、シリンダ軸線118方向のパワーユニット23の大きな変位に対応することができ、シリンダ軸線118方向の2次振動を吸収しやすい。
また、上部リンク機構21の第2線分122の長さL2と、下部リンク機構22の第5線分125の長さL5とは、L2<L5の関係があるから、下部リンク機構22は、上部リンク機構21よりも、シリンダ軸線118にほぼ直交する方向のパワーユニット23の大きな変位に対応することができ、図10に示したクランクシャフト116とバランサシャフト119との距離に起因して発生する偶力による重心117回りの回転振動を吸収しやすい。
以上の図2及び図4に示したように、本発明は第1に、前傾したシリンダ軸118線を有するとともに振動を低減するバランサシャフト119を備えたパワーユニット23をリンク機構21,22を介して車体フレーム11にスイング自在に連結したスクータ型車両10(図1参照)のパワーユニット支持構造において、リンク機構としての上部リンク機構21を、車体フレーム11、詳しくは、後部フレーム73の上部ブラケット81,82(手前側の符号81のみ示す。)に設けた第1フレーム側ピボット軸91にスイング自在に連結した第1フレーム側リンク83と、パワーユニット23側、詳しくは、上部突出部86に設けた第1パワーユニット側ピボット軸93にスイング自在に連結した第1パワーユニット側リンク87,88(手前側の符号87のみ示す。)とから構成し、第1フレーム側リンク83と第1パワーユニット側リンク87,88とを、第1リンクピボット軸92でスイング自在に連結し、第1フレーム側ピボット軸91と第1リンクピボット軸92とを結ぶ第1線分121を、シリンダ軸線118にほぼ直交するように配置し、第1パワーユニット側ピボット軸93と第2リンクピボット軸92とを結ぶ第2線分122を、第1パワーユニット側ピボット軸93とパワーユニット23の重心117とを結ぶ第3線分123とほぼ平行にしたことを特徴とする。
これにより、クランクシャフト116とバランサシャフト119との距離に起因する偶力によるパワーユニット23の重心117周りの回転振動を第1フレーム側リンク83で効率良く抑制できるとともに、パワーユニット23のシリンダ軸線118方向の2次振動をも第1パワーユニット側リンク87,88によって効率良く抑制することができる。
本発明は第2に、車体フレーム11にパワーユニット23をスイング自在に連結する第2リンク機構としての下部リンク機構22を備え、この第2リンク機構22を、車体フレーム11、詳しくは、後部フレーム73に設けた第2フレーム側ピボット軸111にスイング自在に連結した第2フレーム側リンク101,102(手前側の符号101のみ示す。)と、パワーユニット23側、詳しくは、下部突出部103,104に設けた第2パワーユニット側ピボット軸113に連結した第2パワーユニット側リンク106とから構成し、第2フレーム側リンク101,102と第2パワーユニット側リンク106とを、第2リンクピボット軸112でスイング自在に連結し、リンク機構21の第1線分121の長さL1を、第2フレーム側ピボット軸111と第2リンクピボット軸112とを結ぶ第4線分124の長さL4よりも長く形成し、リンク機構21の第2線分122の長さL2を、第2リンク機構22の第2パワーユニット側ピボット軸113と第2リンクピボット軸112とを結ぶ第5線分125の長さL5よりも短く形成したことを特徴とする。
これにより、パワーユニット23のシリンダ軸線118方向の2次振動を主にリンク機構21で効率的に吸収することができ、また、クランクシャフト116とバランサシャフト119との距離に起因する偶力によるパワーユニット23の重心117周りの回転振動を主に第2リンク機構22で効率的に吸収することができるため、各方向の振動吸収を各リンク機構21,22に分担させることができ、それぞれの振動形態に適したリンク機構21,22を設定することができる。
本発明は第3に、第4線分124を、パワーユニット23がスイングしたときにシリンダ軸線118に対して直交するように予め傾斜して配置したことを特徴とする。
これにより、パワーユニット23がエンジン51からの偶力や後輪24からの外力を受けてスイングして第1フレーム側ピボット軸91と第1リンクピボット軸92とを結ぶ第1線分121が、シリンダ軸線118に対して直交しなくなった時に、第2リンク機構22の第2フレーム側ピボット軸111と第2リンクピボット軸112とを結ぶ第4線分124がシリンダ軸線118に対して直交するため、第2リンク機構22で2次振動を効率良く抑制することができる。
本発明は第4に、車体フレーム11、詳しくは、ロアフレーム33に、ヘッドパイプ12から後方斜め下方へ延びるダウンフレーム71と、このダウンフレーム71から後方へ延びる底部フレーム72と、この底部フレーム72の後端から後方斜め上方へ延びる後部フレーム73とを備え、リンク機構21と第2リンク機構22との両方を後部フレーム73に設けたことを特徴とする。
これにより、リンク機構21及び第2リンク機構22から車体フレーム11への入力を後部フレーム73に集中させることができ、車体フレーム11が変形してもリンク機構21と第2リンク機構22との位置関係をほぼ一定に保つことができ、常に大きな防振効果を発揮させることができる。
本発明は第5に、リンク機構21を、パワーユニット23の側方に配置したことを特徴とする。
これにより、リンク機構21をパワーユニット23の側方に配置したので、パワーユニット23側方のデッドスペースを有効に利用することができ、スクータ型車両10を小型にすることができる。
尚、本実施形態では、図2に示したように、上部リンク機構21を、シリンダ部55の左側方に配置したが、これに限らず、シリンダ部55の右側方に配置してもよい。
本発明のパワーユニット支持構造は、スクータ型車両に好適である。
本発明に係るパワーユニット支持構造を備えたスクータ型車両の主要部を示す側面図である。 本発明に係る車体後部を示す側面図である。 本発明に係る上部リンク機構及び下部リンク機構を示す斜視図である。 本発明に係る上部リンク機構及び下部リンク機構を示す要部側面図である。 図4の5−5線断面図である。 図4の6−6線断面図である。 本発明に係る上部リンク機構の断面図である。 本発明に係る上部リンク機構の作用を示す作用図である。 本発明に係る下部リンク機構の作用を示す作用図である。 本発明に係る上部リンク機構及び下部リンク機構の作用を示す作用図である。
符号の説明
10…スクータ型車両、11…車体フレーム、12…ヘッドパイプ、21…リンク機構(上部リンク機構)、22…第2リンク機構(下部リンク機構)、23…パワーユニット、71…ダウンフレーム、72…底部フレーム、73…後部フレーム、83…第1フレーム側リンク、87,88…第1パワーユニット側リンク、91…第1フレーム側ピボット軸、92…第1リンクピボット軸、93…第1パワーユニット側ピボット軸、101,102…第2フレーム側リンク、106…第2パワーユニット側リンク、111…第2フレーム側ピボット軸、112…第2リンクピボット軸、113…第2パワーユニット側ピボット軸、117…パワーユニットの重心、118…シリンダ軸線、119…バランサシャフト、121…第1線分、122…第2線分、123…第3線分、124…第4線分、125…第5線分。

Claims (5)

  1. 前傾したシリンダ軸線を有するとともに振動を低減するバランサシャフトを備えたパワーユニットをリンク機構を介して車体フレームにスイング自在に連結したスクータ型車両のパワーユニット支持構造において、
    前記リンク機構は、前記車体フレームに設けたフレーム側ピボット軸にスイング自在に連結したフレーム側リンクと、前記パワーユニット側に設けたパワーユニット側ピボット軸にスイング自在に連結したパワーユニット側リンクとからなり、
    前記フレーム側リンクと前記パワーユニット側リンクとは、リンクピボット軸でスイング自在に連結され、
    前記フレーム側ピボット軸と前記リンクピボット軸とを結ぶ第1線分は、前記シリンダ軸線にほぼ直交するように配置され、
    前記パワーユニット側ピボット軸と前記リンクピボット軸とを結ぶ第2線分は、前記パワーユニット側ピボット軸と前記パワーユニットの重心とを結ぶ第3線分とほぼ平行であることを特徴とするスクータ型車両のパワーユニット支持構造。
  2. 前記車体フレームに前記パワーユニットをスイング自在に連結する第2リンク機構を備え、
    この第2リンク機構は、前記車体フレームに設けた第2フレーム側ピボット軸にスイング自在に連結した第2フレーム側リンクと、前記パワーユニット側に設けた第2パワーユニット側ピボット軸に連結した第2パワーユニット側リンクとからなり、
    前記第2フレーム側リンクと前記第2パワーユニット側リンクとは、第2リンクピボット軸でスイング自在に連結され、
    前記リンク機構の前記第1線分の長さは、前記第2フレーム側ピボット軸と前記第2リンクピボット軸とを結ぶ第4線分の長さよりも長く形成され、
    前記リンク機構の前記第2線分の長さは、前記第2リンク機構の前記第2パワーユニット側ピボット軸と前記第2リンクピボット軸とを結ぶ第5線分の長さよりも短く形成されることを特徴とする請求項1記載のスクータ型車両のパワーユニット支持構造。
  3. 前記第4線分は、前記パワーユニットがスイングしたときに前記シリンダ軸線に対して直交するように予め傾斜して配置されることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のスクータ型車両のパワーユニット支持構造。
  4. 前記車体フレームは、ヘッドパイプから後方斜め下方へ延びるダウンフレームと、このダウンフレームから後方へ延びる底部フレームと、この底部フレームの後端から後方斜め上方へ延びる後部フレームとを備え、
    前記リンク機構と前記第2リンク機構との両方を前記後部フレームに設けたことを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3記載のスクータ型車両のパワーユニット支持構造。
  5. 前記リンク機構は、前記パワーユニットの側方に配置されることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項記載のスクータ型車両のパワーユニット支持構造。
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