JP4928964B2 - 車両のスイングアーム式懸架装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のスイングアーム式懸架装置の改良に関するものである。

従来の車両のスイングアーム式懸架装置として、車体フレームに対して後輪を上下スイング自在に支持するスイングアームと車体フレーム下部との間にリンクと共に緩衝器としてのサスペンションユニットを配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−２９１８７８公報

特許文献１の図２を以下に説明する。
車体フレームを構成するメインフレーム１２の後部にピボット軸１４を介してスイング自在にスイングアーム１５が取付けられ、このスイングアーム１５の上部にサスペンションユニット１６の上端が取付けられ、サスペンションユニット１６の下端が第１リンク６２を介してメインフレーム１２の下端に連結され、第１リンク６２の中間部に第２リンク６３を介してスイングアーム１５の下部が連結されている。

サスペンションユニット１６の上端とスイングアーム１５の上部、サスペンションユニット１６の下端と第１リンク６２は、それぞれ球面滑り軸受を介して回転自在及びスイング自在に連結している。
サスペンションユニット１６には、下端部に後方に延びるようにリザーバタンク７２が取付けられている。

サスペンションアーム１６の上端及び下端には球面滑り軸受が設けてあり、リザーバタンク７７はサスペンションユニット１６のシリンダ軸から離れているため、サスペンションユニット１６が上下伸縮したときに、サスペンションユニット１６の軸周りにリザーバタンク７２が回転し、リザーバタンク７２が車幅方向に大きく振れることがある。

リザーバタンク７２の側方をロアカウルで覆った場合には、ロアカウルが車幅方向に振れるリザーバタンク７２に干渉しないように左右に大きく張り出させる必要があり、車体の大型化を招く。

本発明の目的は、クッションユニットの車幅方向のスイング量をより小さく規制し、車両の車幅を小さくすることにある。

請求項１に係る発明は、スイングアームにクッションユニットの一端が取付けられ、このクッションユニットの他端がリンク機構を介して車体側に取付けられた車両のスイングアーム式懸架装置において、スイングアームに設けられたブラケットに球面継手を介してクッションユニットを取付ける際に、クッションユニットの一端の両側に隙間を介して設けられるブラケットの両端面では、それらの車幅方向の間隔よりも車体前後方向の寸法が大きいことを特徴とする。

作用として、ブラケット側の両端面の車幅方向の間隔よりも車体前後方向の寸法を大きくすることで、ブラケット側の両端面にクッションユニットの端部を当てて、クッションユニットの車幅方向の振れをより小さい角度に規制する。

請求項２に係る発明は、クッションユニットの上端に車体後方に延びるようにリザーバタンクが配置され、スイングアームの上面にリザーバタンクとの干渉を避ける凹部が設けられていることを特徴とする。

作用として、クッションユニットの車幅方向のスイング量がより小さく規制されるため、凹部の車幅方向の寸法を小さくすることが可能になり、スイングアームの横断面の面積が増す。また、スイングアームの断面積を一定断面積に確保する場合には、スイングアームの幅を小さくすることが可能になる。

請求項３に係る発明は、凹部が側面視でリザーバタンクとオーバーラップしていることを特徴とする。
作用として、凹部内にリザーバタンクが配置されたときに、凹部の車幅方向の寸法を小さくすることが可能になり、スイングアームの横断面の面積が増す。また、スイングアームの断面積を一定断面積に確保する場合には、スイングアームの幅を小さくすることが可能になる。
請求項４に係る発明は、クッションユニットの一端がブラケットの一方に当たったとき、リザーバタンクと凹部の内側壁との間に隙間が形成されるように、凹部の幅が設定されていることを特徴とする。
請求項５に係る発明は、スイングアームとリヤクッションユニットとはボルトで連結したことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、スイングアームに設けられたブラケットに球面継手を介してクッションユニットを取付ける際に、クッションユニットの一端の両側に隙間を介して設けられるブラケットの両端面では、それらの車幅方向の間隔よりも車体前後方向の寸法が大きいので、クッションユニットの車幅方向のスイング量をより小さく規制することができる。従って、車両の車幅を小さくすることができ、乗員の乗降を楽に行うことができる。

請求項２に係る発明では、クッションユニットの上端に車体後方に延びるようにリザーバタンクが配置され、スイングアームの上面にリザーバタンクとの干渉を避ける凹部が設けられているので、クッションユニットの車幅方向のスイング量をより小さく規制することで、凹部の車幅方向の寸法を小さくすることができ、スイングアームの断面積が大きくなってスイングアームの剛性を容易に確保することができる。また、スイングアームの断面積を一定断面積に確保する場合には、スイングアームの車幅方向の寸法を小さくすることができ、車幅を小さくすることができる。

請求項３に係る発明では、凹部が側面視でリザーバタンクとオーバーラップしているので、凹部内に配置されたリザーバタンクの車幅方向のスイング量が小さくなることで、凹部の車幅方向の寸法を小さくすることができ、スイングアームの断面積が大きくなってスイングアームの剛性を確保することができる。また、スイングアームの断面積を一定断面積に確保する場合には、スイングアームの車幅方向の寸法を小さくすることができ、車幅を小さくすることができる。
請求項４に係る発明では、クッションユニットの一端がブラケットの一方に当たったとき、リザーバタンクと凹部の内側壁との間に隙間が形成されるように、凹部の幅が設定されているの。
請求項５に係る発明では、スイングアームとリヤクッションユニットとはボルトで連結した。

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は本発明に係るスイングアーム式懸架装置を備えた車両の側面図であり、車両１０は、メインフレーム１１と、このメインフレーム１１の前端部に設けられたヘッドパイプ１２と、このヘッドパイプ１２に操舵自在に取付けられたフロントフォーク１３と、このフロントフォーク１３の下端に取付けられた前輪１４と、フロントフォーク１３の上部に取付けられたハンドル１５と、メインフレーム１１の下部に取付けられたパワーユニット１６と、このパワーユニット１６の後部に取付けられたスイングアーム式懸架装置３０と、このスイングアーム式懸架装置３０で支持された後輪３３と、メインフレーム１１の上部に取付けられた燃料タンク１７と、この燃料タンク１７の後方に配置されたシート１８，２１とからなる自動二輪車である。なお、２２はカウリング、２３，２４はメインフレーム１１の後部から後方斜め上方に延びているシートフレーム及びサブフレーム、２５は後輪車軸である。

スイングアーム式懸架装置３０は、パワーユニット１６の後部に設けられたピボット軸３１と、このピボット軸３１にスイング可能に取付けられて後端で後輪３３を支持するスイングアーム３２と、後輪３３及びスイングアーム３２を介して車体に衝撃が伝わらないように衝撃を吸収するためにスイングアーム３２のピボット軸３１近傍に上端が取付けられたクッションユニット３４と、このクッションユニット３４の下端をパワーユニット１６の下部に連結するリンク機構（後で詳述する。）とからなる。

図２は本発明に係るスイングアーム式懸架装置を示す要部側面図（図中の矢印（ＦＲＯＮＴ）は車両前方を表す。以下同じ。）であり、スイングアーム３２の前部を上下に貫通するようにクッションユニット３４が配置され、スイングアーム３２の上部に一体に設けられた上部ブラケット部３２ａにクッションユニット３４の上端部３４ａがスイング自在に取付けられ、スイングアーム３２の下部に一体に設けられた下部ブラケット部３２ｂと、クッションユニット３４の下端部３４ｂとにリンク機構３６が連結され、また、リンク機構３６がパワーユニット１６（図１参照）の下部に連結されている。

リンク機構３６は、スイングアーム３２の下部ブラケット部３２ｂ及びクッションユニット３４の下端部３４ｂにそれぞれ角部がスイング自在に連結された三角形状の第１リンク４１と、この第１リンク４１の残りの角部に一端がスイング自在に連結され、他端がパワーユニット１６にスイング自在に連結された第２リンク４２とからなる。

スイングアーム３２の側方（手前側）には、パワーユニット１６にサイドブラケット４５を介して取付けられたマスタシリンダ４６が配置されている。
マスタシリンダ４６は、後輪用ブレーキ装置５０を構成する部品であり、後輪用ブレーキ装置５０は、サイドブラケット４５に取付けられた支軸４８にスイング自在に取付けられたブレーキペダル５１と、このブレーキペダル５１の後部に取付けられたマスタシリンダ４６と、このマスタシリンダ４６からスイングアーム３２の上面に沿うように後方に延びるブレーキ配管５２と、このブレーキ配管５２の後端に接続されたディスクブレーキ装置５５とからなる。

ブレーキディスク装置５５は、後輪３３に一体的に取付けられたブレーキディスク５７と、このブレーキディスク５７を制動するためにスイングアーム３２及び後輪車軸２５に取付けられたブレーキキャリパ５８とからなる。

図３は本発明に係るスイングアーム式懸架装置及び後輪用ブレーキ装置を示す要部側面図であり、スイングアーム３２は、前部に上下に貫通する穴部３２ｃが設けられ、この穴部３２ｃの後方で且つ穴部３２ｃに臨むように上面３２ｄに凹部３２ｅが設けられ、クッションユニット３２の大部分が穴部３２ｃ内に上下に延びるように配置され、クッションユニット３２のリザーバタンク６６の下部が凹部３２ｅ内に配置されている。即ち、側面視でリザーバタンク６６と凹部３２ｅがオーバーラップしている。

クッションユニット３４は、シリンダ部６１と、このシリンダ部６１内に移動自在に挿入されたピストン６２と、このピストン６２に取付けられたピストンロッド６３と、このピストンロッド６３の先端に取付けられたロッド端部材６４と、シリンダ部６１に車両後方に延びるように一体に設けられたリザーバタンク６６と、シリンダ部６１の上部及びロッド端部材６４のそれぞれの間に介在する圧縮コイルばね６７とからなり、シリンダ部６１に設けられた上端部３４ａがスイングアーム３２に取付けられ、ロッド端部材６４に設けられた下端部３４ｂが第１リンク４１に取付けられている。

ここで、７１はスイングアーム３２の上部ブラケット部３２ａとクッションユニット３４の上端部３４ａとの連結部となるボルト、７２はクッションユニット３４の下端部３４ｂと第１リンク４１との連結部となるボルト、７３はスイングアーム３２の下部ブラケット部３２ｂと第１リンク４１との連結部となるボルト、７４は第１リンク４１と第２リンク４２との連結部となるボルトである。

マスタシリンダ４６は、リザーバタンク（不図示）が一体に設けられたシリンダ本体８１と、このシリンダ本体８１内に移動自在に挿入されたピストン（不図示）と、このピストンに連結されたプッシュロッド部材８３とからなり、シリンダ本体８１はサイドブラケット４５にボルト８５，８５で取付けられ、プッシュロッド部材８３はブレーキペダル５１の後端にボルト８６でスイング自在に取付けられている。

図４は本発明に係るスイングアーム式懸架装置を示す要部平面図であり、スイングアーム３２は、ピボット軸３１に回転自在に取付けられた筒部材９１と、この筒部材９１に取付けられたアーム本体９２とからなり、アーム本体９２は、左アーム９３及び右アーム９４と、これらの左アーム９３及び右アーム９４のそれぞれを連結する連結部９６とからなる。

左アーム９３及び右アーム９４は、後端部で後輪車軸２５を支持している。
連結部９６は、クッションユニット３４の上端を支持する上部ブラケット部３２ａを一体に備え、クッションユニット３４との干渉を避けるための凹部３２ｅが上面３２ｄに形成されている。なお、９８はボルト７１の端部にねじ込まれたナットである。

右アーム９４の前部、即ち、後輪用ブレーキ装置５０のマスタシリンダ４６が配置されている側の右アーム９４の側面９４ａには、マスタシリンダ４６を避けるように凹部９４ｂが形成されている。これにより、マスタシリンダ４６及びマスタシリンダ４６を支持するサイドブラケット４５の側方への突出量を小さくすることができ、車幅が大きくなるのを防止している。なお、１０１，１０２はブレーキ配管５２の中間部を右アーム９４に固定する固定具及びボルト、１０３，１０３はステップを取付けるためにサイドブラケット４５に設けられたステップ支持部、１０４，１０６はスイングアーム３２を取付けるためにパワーユニット１６に設けられた後方突出部である。

従来のスイングアーム、例えば、特開２００３−２９１８７８の図２に示されたスイングアーム１５では、スイングアーム１５を構成する左アーム又は右アームの側面には、特に、後輪用ブレーキ装置に備えるマスタシリンダとの干渉を避けるための凹部が形成されていないため、上記マスタシリンダを左アーム又は右アームの側方に配置した場合には、車幅が大きくなるおそれがあった。

図５は本発明に係るスイングアームへのクッションユニットの取付状態を示す要部平面図（一部断面図）であり、スイングアーム３２の上部ブラケット部３２ａは、左ブラケット部３２ｇ及び右ブラケット３２ｈから構成され、これらの左ブラケット部３２ｇ及び右ブラケット３２ｈにそれぞれボルト挿通穴３２ｊが開けられている。

左ブラケット部３２ｇ及び右ブラケット３２ｈのそれぞれの端面３２ｋの直径はＤ、左ブラケット部３２ｇの端面３２ｋと右ブラケット３２ｈの端面３２ｋとの間隔をＳとすると、Ｄ＞Ｓとなる。

また、クッションユニット３４の上端部３４ａの車幅方向の寸法、即ち、幅をＷ１とすると、Ｓ＞Ｗ１となり、２つの端面３２ｋ，３２ｋと上端部３４ａとの間には隙間が存在する。

従って、リザーバタンク６６は、車幅方向にスイング可能で、リザーバタンク６６が車幅方向にスイングしたときには、上端部３４ａが端面３２ｋ，３２ｋに当たってスイングが規制され、止まる。即ち、リザーバタンク６６の車幅方向のスイング量は、端面３２ｋ，３２ｋの直径Ｄ、間隔Ｓ及び上端部３４ａの幅Ｗ１で決まる。

クッションユニット３４の上端部３４ａは、シリンダ部６１のシリンダ軸（紙面に垂直な軸である。）に直交するように開けられた段付き穴部３４ｄに嵌合する外輪１１１と、この外輪１１１に形成された球面状の内面１１１ａに滑り自在に嵌合する球面状の外面１１２ａが形成された内輪１１２と、これらの外輪１１１及び内輪１１２の摺動部にダストが入り込まないように摺動部を挟むように配置されたシール部材１１３，１１４と、外輪１１１の抜けを防止するために段付き穴部３４ｄに嵌められた止め輪１１６とを備える。
上記の外輪１１１及び内輪１１２は、球面継手（即ち、球面滑り軸受）１１８を構成する部品である。
図中のＷ２はスイングアーム３２の凹部３２ｅの車幅方向の最小寸法、即ち、最小幅である。

図６は図４の６−６線断面図であり、左アーム９３及び右アーム９４の上部にそれぞれ左ブラケット部３２ｇ、右ブラケット３２ｈが一体に形成され、これらの左ブラケット部３２ｇ及び右ブラケット３２ｈにボルト７１及びナット９８でクッションユニット３４の上端部３４ａが取付けられている。

以上に述べた上部ブラケット部３２ａの作用を次に説明する。
図７は本発明に係る上部ブラケット部の作用を示す作用図である。
スイングアーム３２が上下にスイングしたときには、クッションユニット３４は、伸縮動するとともに、上端部３４ａ及び下端部３４ｂ（図３参照）が球面滑り軸受でそれぞれ支持されているため、クッションユニット３４のリザーバタンク６６は、車幅方向にスイングすることがある。

リザーバタンク６６の最大スイング角は、上部ブラケット部３２ａの端面３２ｋ，３２ｋの直径Ｄ（図５参照）、間隔Ｓ（図５参照）及びクッションユニット３４の上端部３４ａの幅Ｗ１（図５参照）によって規制され、上端部３４ａが端面３２ｋ，３２ｋに当たったときに最大スイング角が発生する。ここでは最大スイング角はαとなる。

従来は、Ｄ≦Ｓとしていたが、本発明では、Ｄ＞Ｓとすることで、リザーバタンク６６の最大スイング角を抑えることができ、従って、スイングアーム３２の凹部３２ｅの最小幅Ｗ２（図５参照）を小さくすることができる。これにより、スイングアーム３２の断面積を小さくすることができ、スイングアーム３２の剛性を大きくすることができる。また、スイングアーム３２の断面積を一定に確保する場合には、スイングアーム３２の車幅方向の寸法を小さくすることができ、車幅をより小さくすることが可能になる。

以上の図３、図５に示したように、本発明は第１に、スイングアーム３２にクッションユニット３４の一端が取付けられ、このクッションユニット３４の他端がリンク機構３６を介して車体側に取付けられた車両１０（図１参照）のスイングアーム式懸架装置３０において、スイングアーム３２に設けられたブラケットとしての上部ブラケット部３２ａに球面継手１１８を介してクッションユニット３４を取付ける際に、クッションユニット３４の一端の両側に隙間を介して設けられる上部ブラケット部３２ａの両端面３２ｋ，３２ｋでは、それらの車幅方向の間隔Ｓよりも車体前後方向の寸法（即ち、端面３２ｋの直径Ｄ）が大きいことを特徴とする。

これにより、クッションユニット３４の車幅方向のスイング量をより小さく規制することができる。従って、車両１０の車幅を小さくすることができ、乗員の乗降を楽に行うことができる。

本発明は第２に、クッションユニット３４の上端に車体後方に延びるようにリザーバタンク６６が配置され、スイングアーム３２の上面３２ｄにリザーバタンク６６との干渉を避ける凹部３２ｅが設けられていることを特徴とする。

これにより、クッションユニット３４の車幅方向のスイング量をより小さく規制することで、凹部３２ｅの車幅方向の寸法を小さくすることができ、スイングアーム３２の断面積が大きくなってスイングアーム３２の剛性を容易に確保することができる。また、スイングアーム３２の断面積を一定断面積に確保する場合には、スイングアーム３２の車幅方向の寸法を小さくすることができ、車幅を小さくすることができる。

本発明は第３に、凹部３２ｅが側面視でリザーバタンク６６とオーバーラップしていることを特徴とする。
これにより、凹部３２ｅ内に配置されたリザーバタンク６６の車幅方向のスイング量が小さくなることで、凹部３２ｅの車幅方向の寸法を小さくすることができ、スイングアーム３２の断面積が大きくなってスイングアーム３２の剛性を確保することができる。また、スイングアーム３２の断面積を一定断面積に確保する場合には、スイングアーム３２の車幅方向の寸法を小さくすることができ、車幅を小さくすることができる。

尚、本実施形態では、図５に示したように、左ブラケット部３２ｇ及び右ブラケット３２ｈのそれぞれの端面３２ｋを、直径Ｄの円形形状としたが、これに限らず、端面３２ｋを、矩形、長円形、楕円形あるいはこれに類似した形状、更にはこれら以外の形状にしてもよく、要は端面３２ｋの車体前後方向の寸法がＤであればよい。

本発明のスイングアーム式懸架装置は、二輪車に好適である。

本発明に係るスイングアーム式懸架装置を備えた車両の側面図である。 本発明に係るスイングアーム式懸架装置を示す要部側面図である。 本発明に係るスイングアーム式懸架装置及び後輪用ブレーキ装置を示す要部側面図である。 本発明に係るスイングアーム式懸架装置を示す要部平面図である。 本発明に係るスイングアームへのクッションユニットの取付状態を示す要部平面図である。 図４の６−６線断面図である。 本発明に係る上部ブラケット部の作用を示す作用図である。

符号の説明

１０…車両、３０…スイングアーム式懸架装置、３２…スイングアーム、３２ａ…ブラケット（上部ブラケット部）、３２ｄ…上面、３２ｅ…凹部、３２ｋ…ブラケットの端面、３４…クッションユニット、３６…リンク機構、５０…後輪用ブレーキ装置、６６…リザーバタンク、７１…ボルト、１１８…球面継手、Ｄ…ブラケットの端面の車体前後方向の寸法（端面の直径）、Ｓ…ブラケット端面の車幅方向の間隔、Ｗ２…凹部の幅。

Claims (5)

1. スイングアーム（３２）にクッションユニット（３４）の一端が取付けられ、このクッションユニット（３４）の他端がリンク機構（３６）を介して車体側に取付けられた車両のスイングアーム式懸架装置において、
   前記スイングアーム（３２）に設けられたブラケット（３２ａ）に球面継手（１１８）を介して前記クッションユニット（３４）を取付ける際に、前記クッションユニット（３４）の一端の両側に隙間を介して設けられる前記ブラケット（３２ａ，３２ａ）の両端面（３２ｋ、３２ｋ）は、それらの車幅方向の間隔（Ｓ）よりも車体前後方向の寸法（Ｄ）が大きいことを特徴とする車両のスイングアーム式懸架装置。
2. 前記クッションユニット（３４）の上端に車体後方に延びるようにリザーバタンク（６６）が配置され、前記スイングアーム（３２）の上面に前記リザーバタンク（６６）との干渉を避ける凹部（３２ｅ）が設けられていることを特徴とする請求項１記載の車両のスイングアーム式懸架装置。
3. 前記凹部（３２ｅ）が側面視で前記リザーバタンク（６６）とオーバーラップしていることを特徴とする請求項２記載の車両のスイングアーム式懸架装置。
4. 前記クッションユニット（３４）の一端が前記ブラケット（３２ａ，３２ａ）の一方に当たったとき、前記リザーバタンク（６６）と前記凹部（３２ｅ）の内側壁との間に隙間が形成されるように、前記凹部（３２ｅ）の幅（Ｗ２）が設定されていることを特徴とする請求項２記載の車両のスイングアーム式懸架装置。
5. 前記スイングアーム（３２）と前記リヤクッションユニット（３４）とはボルト（７１）で連結したことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両のスイングアーム式懸架装置。

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