JP5611911B2 - 小型車両用スイングアーム - Google Patents

Description

本発明は、前後方向に延びる左右一対のアーム部と、両アーム部の前端に設けられるピボット部と、後輪の車軸を軸支するようにして前記両アーム部の後端に設けられる車軸支持部と、前記ピボット部よりも後方で前記両アーム部間を連結するクロス部とが一体に型成形されて成り、少なくとも前記クロス部が中空に形成され、緩衝器を支持するための左右一対の支持ボスが、前記クロス部の下壁または上壁から外方に突出するようにして一体に設けられる小型車両用スイングアームに関する。

自動二輪車等の小型車両では、軽量化や商品魅力の向上のために、アルミニウム合金やマグネシウム合金等の軽合金を用いたスイングアームを形成することが知られており、特許文献１で開示されるものでは、アルミニウム合金を用いたダイキャストによってスイングアームが一体に形成されている。

特開２００８−８１１０７号公報

ところで、鋳造によってスイングアームを成形する場合、剛性を高めるために肉厚を厚くすると、その部分の冷却速度が遅くなり、鋳巣が発生する可能性があり、単純に肉厚を厚くすることはできない。特に緩衝器が支持されるスイングアームにあっては、緩衝器を支持するためにクロス部に設けられる支持ボスの剛性を高めつつ、鋳巣が発生し難くすることが望まれる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、鋳巣の発生を抑制しつつ、緩衝器を支持するためにクロス部に設けられる支持ボスの剛性を高めることを可能とした小型車両用スイングアーム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、本発明は、前後方向に延びる左右一対のアーム部と、両アーム部の前端に設けられるピボット部と、後輪の車軸を軸支するようにして前記両アーム部の後端に設けられる車軸支持部と、前記ピボット部よりも後方で前記両アーム部間を連結するクロス部とが一体に型成形されて成り、少なくとも前記クロス部が中空に形成され、緩衝器を支持するための左右一対の支持ボスが、前記クロス部の下壁または上壁から外方に突出するようにして一体に設けられる小型車両用スイングアームにおいて、前記ピボット部が、前記両アーム部の前端間を結んで車幅方向に連続して形成され、前記クロス部、前記ピボット部および左右一対の前記アーム部で、周縁部が無端状に連なって上下に開口した開口部が形成され、前記クロス部の下壁および上壁のうち前記支持ボスが突設される壁の内面に、前記支持ボス側に凹んだ左右一対の凹部が形成されるとともに、それらの凹部の車幅方向外側に位置する左右一対の補強リブが前記クロス部内に向かって突出するようにして一体に形成されることを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記支持ボスの前後方向中央部よりも後方寄りに配置される支持孔が前記支持ボスに設けられ、前記補強リブが、前記クロス部の後壁から前方に延びるように形成され、該補強リブの前端は前記凹部の後端よりも前方に配置されることを第２の特徴とする。

本発明は、第１または第２の特徴の構成に加えて、前記アーム部が横断面矩形の角筒状に形成されることを第３の特徴とする。

本発明は、第３の特徴の構成に加えて、上下に延びる前記緩衝器が、前記クロス部の下壁から外方に突出する前記支持ボスで支持されるようにして前記開口部に挿通され、前記開口部に臨む部分で前記両アーム部の内側壁に中子を抜くための抜き孔が設けられることを第４の特徴とする。

本発明は、第３または第４の特徴の構成に加えて、前記両アーム部および前記ピボット部の連設部に、前記アーム部内を前記ピボット部内に連通させる連通孔がそれぞれ設けられることを第５の特徴とする。

さらに本発明は、第５の特徴の構成に加えて、前記ピボット部に挿通される支軸と、前記ピボット部との間には一対の前記連通孔よりも外側に配置されるようにして左右一対の軸受が介装され、それらの軸受および前記連通孔間に配置される左右一対の第１シール部材と、前記両軸受および外部間に配置される左右一対の第２シール部材とが、前記ピボット部および前記支軸間に介装されることを第６の特徴とする。

本発明の第１の特徴によれば、両アーム部の前端間を結んで車幅方向に連続して形成されるピボット部、クロス部および左右一対のアーム部によって周縁部が無端状に連なる開口部が上下に開口するようにして形成されるので、スイングアームの前部の剛性を高めることができる。またクロス部の下壁および上壁のうち支持ボスが突設される壁の内面に、左右一対の凹部が形成されるとともに左右一対の補強リブが一体に形成されるので、支持ボスが設けられる部分でクロス部の肉厚が厚くなることを抑えつつ効率的に剛性を高めることができ、鋳巣の発生を抑制することができる。

また本発明の第２の特徴によれば、支持ボスに設けられる支持孔が支持ボスの前後方向中央部よりも後方寄りに配置され、補強リブがクロス部の後壁から前方に延びるように形成されるので、クロス部の後壁に及ぶ応力が高まるのに対応して補強リブで前記後壁の剛性を効率的に高めることができる。

本発明の第３の特徴によれば、アーム部が横断面矩形の角筒状に形成されるので、部品点数を少なくしつつアーム部の剛性を高めることができる。

本発明の第４の特徴によれば、周縁部が無端状に連なって上下に延びるとともに緩衝器が挿通される開口部に臨む部分で両アーム部の内側壁に中子を抜くための抜き孔が設けられるので、スイングアームのうち無端状に連なることで剛性を高めた部分に抜き孔を設けることになり、抜き孔を設けることによって大幅に剛性が低下することを抑制することができる。

本発明の第５の特徴によれば、角筒状のアーム部内を中空のピボット部内に連通させる連通孔が、両アーム部およびピボット部の連設部にそれぞれ設けられるので、一体に型成形されるスイングアームの肉厚の均一化を図るとともに鋳巣の発生を抑えることができ、アーム部およびピボット部を形成する中子の一体化が可能となる。

さらに本発明の第６の特徴によれば、支軸およびピボット部間に介装されて連通孔よりも外側に配置される軸受への、連通孔側からの水の浸入および外部からの水の浸入を第１および第２シール部材で防止することができる。

自動二輪車の左側面図である。 図１の２矢示部拡大図である。 図２の３−３線に沿うスイングアームの拡大断面図である。 図３の４−４線断面図である。

本発明の実施の形態について図１〜図４を参照しながら説明する。なお以下の説明で前後、上下および左右の各方向は自動二輪車に搭乗した乗員から見た方向を言うものとする。

先ず図１において、この小型車両である自動二輪車の車体フレームＦは、前輪ＷＦを軸支するフロントフォーク１１およびバー状の操向ハンドル１２を操向可能に支承するヘッドパイプ１３と、該ヘッドパイプ１３から後下がりに延びる左右一対のメインフレーム１４…と、それらのメインフレーム１４…よりも急角度で前記ヘッドパイプから後下がりに延びるダウンフレーム１５と、該ダウンフレーム１５の下端部に連設されて後方に延びる左右一対のロアフレーム１６…と、前記メインフレーム１４…の後端部に上端部が接合されて下方に延びるとともに前記両ロアフレーム１６…の後端部が下端部に連設される左右一対のピボットフレーム１７…と、前記メインフレーム１４…の後部に前端部が連結されて後方に延びる左右一対のシートレール１８…と、前記両ピボットフレーム１７…の上下方向中間部および前記両シートレール１８…の後部間を連結する左右一対のリヤフレーム１９…と、前記ダウンフレーム１５の下部および前記両メインフレーム１４…間を結ぶ補強フレーム２０とを備える。

前記車体フレームＦには、前記メインフレーム１４…、前記ダウンフレーム１５、前記ロアフレーム１６…および前記ピボットフレーム１７…で囲まれる空間に配置されるエンジンＥが搭載される。また前記ピボットフレーム１７…の下部には、後輪ＷＲの車軸２２を後端部で軸支するスイングアーム２１の前端部が支軸２３を介して上下揺動可能に支承される。前記ピボットプレート１７…の下部およびスイングアーム２１間にはリンク機構２４が設けられており、該リンク機構２４は、一端部が前記ピボットフレーム１７…の下部に回動可能に連結されるリンクロッド２５と、前記スイングアーム２１に回動可能に支承されるとともに前記リンクロッド２５の他端部が回動可能に連結されるリンク部材２６とを有し、前記リンク部材２６と、前記ピボットフレーム１７…の上部との間には、スプリングおよびダンパを備えた緩衝器２７が設けられる。

前記エンジンＥが備えるクランクケース２８内には、図示しない変速機が収容されており、その変速機の出力軸２９は前記クランクケース２８から左側方に突出され、その出力軸２９に設けられる駆動スプロケット３０と、前記後輪ＷＲの車軸２３に設けられる従動スプロケット３１とには無端状のチェーン３２が巻き掛けられる。

また前記エンジンＥの上方で両メインフレーム１４…上には燃料タンク３３が設けられ、その燃料タンク３３の後方に、前記シートレール１８…で支持されるようにして乗車用シート３４が配置される。

図２〜図４を併せて参照して、前記スイングアーム２１は、前後方向に延びる左右一対のアーム部３５Ｌ，３５Ｒと、両アーム部３５Ｌ，３５Ｒの前端に設けられるピボット部３６と、後輪ＷＲの車軸２２を軸支するようにして前記両アーム部３５Ｌ，３５Ｒの後端に設けられる車軸支持部３７…と、前記ピボット部３６よりも後方で前記両アーム部３５Ｌ，３５Ｒ間を連結するクロス部３８とが、たとえばアルミニウム等の軽合金を用いて重力鋳造により一体に型成形されて成る。

前記スイングアーム２１の少なくとも前記クロス部３８が中空に形成されており、この実施の形態では、前記クロス部３８だけでなく、横断面矩形の角筒状に形成される両アーム部３５Ｌ，３５Ｒ、ならびに前記両アーム部３５Ｌ，３５Ｒの前端間を結んで車幅方向に連続して形成される前記ピボット部３６も中空の円筒状に形成される。また前記両アーム部３５Ｌ，３５Ｒおよび前記ピボット部３６の連設部には、アーム部３５Ｌ，３５Ｒ内をピボット部３６内に連通させる連通孔５１，５１が設けられる。

前記ピボット部３６は、該ピボット部３６に挿通される支軸２３を介して左右一対のピボットフレーム１７…の下部に支承されるものであり、前記支軸２３は、前記ピボット部３６の全長にわたって挿通される円筒状のカラー５２と、左右一対の前記ピボットフレーム１７…および前記カラー５２に挿通されるボルト５３とから成り、該ボルト５３の拡径頭部５３ａは一方のピボットフレーム１７の外側面に係合、当接され、他方のピボットフレーム１７から突出した部分で前記ボルト５３にナット５４が螺合される。

前記支軸２３のカラー５２と、前記ピボット部３６との間には一対の前記連通孔５１よりも外側に配置されるようにして左右一対の軸受であるニードルベアリング５５，５５が介装されており、それらのニードルベアリング５５…および前記連通孔５１…間で、前記支軸２３のカラー５２および前記ピボット部３６間には左右一対の第１シール部材５６，５６が介装される。

また前記両ニードルベアリング５５…および外部間に配置される左右一対の第２シール部材５７，５７が前記ピボット部３６および前記支軸２３間に介装される。すなわち前記ピボット部３６は、外径を小さくして外方に突出する同軸の小径筒部３６ａ，３６ａを両端に一体に有しており、それらの小径筒部３６ａ…の両端開口部を閉じるとともに小径筒部３６ａ…の外周に弾発接触するようにしてキャップ状に形成される第２シール部材５７…が、前記ピボットフレーム１７…および前記小径筒部３６ａ…の端部間に挟まれるようにして配設される。

前記ピボットプ前記クロス部３８には、その下壁３８ａまたは上壁３８ｂから外方に突出する一対の支持ボス３９，３９が一体に設けられるものであり、この実施の形態では、前記クロス部３８の下壁３８ａから下方に突出するようにして左右一対の支持ボス３９，３９が前記クロス部３８に一体に設けられる。

前記支持ボス３９…には、前記リンク機構２４の一部を構成するリンク部材２６を介して前記緩衝器２７の下端部が支持されるものであり、前記リンク部材２６を支持ボス３９…に回動可能に連結するための連結軸４１（図２参照）を挿通せしめる支持孔４０…が前記支持ボス３９…同軸に設けられる。

しかも図２で示すように、前記支持ボス３９…の前後方向中央部よりも後方寄りに前記支持孔４０…が配置される。すなわち前記支持ボス３９…の前端および後端からの距離Ｌを同一とした中心位置Ｃから後方に中心軸線を配置するようにして支持孔４０…が支持ボス３９…に設けられる。

前記クロス部３８の下壁３８ａおよび上壁３８ｂのうち前記支持ボス３９…が突設される壁、すなわち下壁３９ａの内面には、前記支持ボス３９…側に凹んだ左右一対の凹部４２，４２が形成されるとともに、それらの凹部４２…の車幅方向外側に位置する左右一対の補強リブ４３，４３が前記クロス部３８内に向かって突出するようにして一体に形成される。しかも前記補強リブ４３…は、前記クロス部３８の後壁３８ｃから前方に延びるように形成されるものであり、前記凹部４２…の後端よりも前方に前端が位置するようにして、前記クロス部３８の後壁３８ｃの内面と、前記クロス部３８の下壁３８ａおよび上壁３８ｂの後半部の内面とに一体に連なるようにして突設される。

ところで、前記クロス部３８、前記ピボット部３６および左右一対の前記アーム部３５Ｌ，３５Ｒによって、周縁部が無端状に連なって上下に開口した開口部４４が形成されており、該開口部４４には前記緩衝器２７が挿通される。また前記開口部４４に臨む部分で前記両アーム部３５Ｌ，３５Ｒの内側壁には、スイングアーム２１を型成形する際に用いる砂中子を抜くための抜き孔４５，４５が設けられる。それらの抜き孔４５…には、スイングアーム２１の成形完了後にキャップ４６，４６が装着される。

また左右一対の前記アーム部３５Ｌ，３５Ｒの後部内側壁にも、図４で示すように、砂中子を抜くための抜き孔４７，４７が設けられ，それらの抜き孔４７…には、キャップ４８，４８が装着される。

さらに図１および図２で示すように、前記スイングアーム２１において左側のアーム部３５Ｌの後部上側壁にはチェーンケース４９が取付けられ、前記アーム部３５Ｌの後部下側壁にはチェーンガイド５０が取付けられる。

次ぎにこの実施の形態の作用について説明すると、スイングアーム２１は、前後方向に延びる左右一対のアーム部３５Ｌ，３５Ｒと、両アーム部３５Ｌ，３５Ｒの前端に設けられるピボット部３６と、後輪ＷＲの車軸２２を軸支するようにして前記両アーム部３５Ｌ，３５Ｒの後端に設けられる車軸支持部３７…と、前記ピボット部３６よりも後方で前記両アーム部３５Ｌ，３５Ｒ間を連結するクロス部３８とが一体に型成形されて成り、少なくともクロス部３８が中空に形成され、緩衝器２７を支持するための左右一対の支持ボス３９，３９が、前記クロス部３８の下壁３８ａから下方に突出するようにして前記クロス部３８に一体に設けられるのであるが、前記ピボット部３６が、両アーム部３５Ｌ，３５Ｒの前端間を結んで車幅方向に連続して形成され、前記クロス部３８、前記ピボット部３６および左右一対の前記アーム部３５Ｌ，３５Ｒで、周縁部が無端状に連なって上下に開口した開口部４４が形成されるので、スイングアーム２１の前部の剛性を高めることができる。

また前記クロス部３８の下壁３８ａの内面に、前記支持ボス３９…側に凹んだ左右一対の凹部４２，４２が形成されるとともに、それらの凹部４２…の車幅方向外側に位置する左右一対の補強リブ４３，４３が前記クロス部３８内に向かって突出するようにして一体に形成されるので、支持ボス３９…が設けられる部分でクロス部３８の肉厚が厚くなることを抑えつつ効率的に剛性を高めることができ、鋳巣の発生を抑制することができる。

また支持ボス３９…の前後方向中央部よりも後方寄りに配置される支持孔４０…が前記支持ボス３９…に設けられ、前記補強リブ４３…が、前記クロス部３８の後壁３８ｃから前方に延びるように形成され、補強リブ４３…の前端は凹部４２…の後端よりも前方に配置されるので、クロス部３８の後壁３８ｃに及ぶ応力が高まるのに対応して補強リブ４３…で前記後壁３８ｃの剛性を効率的に高めることができる。

またアーム部３５Ｌ，３５Ｒが横断面矩形の角筒状に形成されるので、部品点数を少なくしつつアーム部３５Ｌ，３５Ｒの剛性を高めることができる。

また上下に延びる緩衝器２７が、前記クロス部３８の下壁３８ａから外方に突出する前記支持ボス３９…で支持されるようにして開口部４４に挿通され、その開口部４４に臨む部分で前記両アーム部３５Ｌ，３５Ｒの内側壁に中子を抜くための抜き孔４５…が設けられるので、スイングアーム２１のうち無端状に連なることで剛性を高めた部分に抜き孔４５…を設けることになり、抜き孔４５…を設けることによって大幅に剛性が低下することを抑制することができる。

また前記両アーム部３５Ｌ，３５Ｒおよび前記ピボット部３６の連設部には、前記アーム部３５Ｌ，３５Ｒ内を前記ピボット部３６内に連通させる連通孔５１…が設けられるので、一体に型成形されるスイングアーム２１の肉厚の均一化を図るとともに鋳巣の発生を抑えることができ、アーム部３５Ｌ，３５Ｒおよびピボット部３６を形成する中子の一体化が可能となる。

さらにピボット部３６に挿通される支軸２３と、そのピボット部３６との間には一対の前記連通孔５１…よりも外側に配置されるようにして左右一対のニードルベアリング５５…が介装されており、それらのニードルベアリング５５…および前記連通孔５１…間に配置される左右一対の第１シール部材５６…と、前記両ニードルベアリング５５…および外部間に配置される左右一対の第２シール部材５７…とが、ピボット部３６および前記支軸２３間に介装されるので、支軸２３およびピボット部３６間に介装されて連通孔５１…よりも外側に配置されるニードルベアリング５５…への、連通孔５１…側からの水の浸入および外部からの水の浸入を第１および第２シール部材５６…，５７…で防止することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

たとえば上記実施の形態では、自動二輪車用のスイングアームについて説明した我、本発明は、自動二輪車や自動三輪車を含む小型車両ようのスイングアームに関連して広く実施することができる。

２１・・・スイングアーム
２２・・・車軸
２３・・・支軸
２７・・・緩衝器
３５Ｌ，３５Ｒ・・・アーム部
３６・・・ピボット部
３７・・・車軸支持部
３８・・・クロス部
３８ａ・・・下壁
３８ｂ・・・上壁
３８ｃ・・・後壁
３９・・・支持ボス
４０・・・支持孔
４２・・・凹部
４３・・・補強リブ
４４・・・開口部
４５・・・抜き孔
５１・・・連通孔
５５・・・軸受であるニードルベアリング
５６・・・第１シール部材
５７・・・第２シール部材
ＷＲ・・・後輪

Claims (6)

1. 前後方向に延びる左右一対のアーム部（３５Ｌ，３５Ｒ）と、両アーム部（３５Ｌ，３５Ｒ）の前端に設けられるピボット部（３６）と、後輪（ＷＲ）の車軸（２２）を軸支するようにして前記両アーム部（３５Ｌ，３５Ｒ）の後端に設けられる車軸支持部（３７）と、前記ピボット部（３６）よりも後方で前記両アーム部（３５Ｌ，３５Ｒ）間を連結するクロス部（３８）とが一体に型成形されて成り、少なくとも前記クロス部（３８）が中空に形成され、緩衝器（２７）を支持するための左右一対の支持ボス（３９）が、前記クロス部（３８）の下壁（３８ａ）または上壁（３８ｂ）から外方に突出するようにして一体に設けられる小型車両用スイングアームにおいて、前記ピボット部（３６）が、前記両アーム部（３５Ｌ，３５Ｒ）の前端間を結んで車幅方向に連続して形成され、前記クロス部（３８）、前記ピボット部（３６）および左右一対の前記アーム部（３５Ｌ，３５Ｒ）で、周縁部が無端状に連なって上下に開口した開口部（４４）が形成され、前記クロス部（３８）の下壁（３８ａ）および上壁（３８ｂ）のうち前記支持ボス（３９）が突設される壁の内面に、前記支持ボス（３９）側に凹んだ左右一対の凹部（４２）が形成されるとともに、それらの凹部（４２）の車幅方向外側に位置する左右一対の補強リブ（４３）が前記クロス部（３８）内に向かって突出するようにして一体に形成されることを特徴とする小型車両用スイングアーム。
2. 前記支持ボス（３９）の前後方向中央部よりも後方寄りに配置される支持孔（４０）が前記支持ボス（３９）に設けられ、前記補強リブ（４３）が、前記クロス部（３８）の後壁（３８ｃ）から前方に延びるように形成され、該補強リブ（４３）の前端は前記凹部（４２）の後端よりも前方に配置されることを特徴とする請求項１記載の小型車両用スイングアーム。
3. 前記アーム部（３５Ｌ，３５Ｒ）が横断面矩形の角筒状に形成されることを特徴とする請求項１または２記載の小型車両用スイングアーム。
4. 上下に延びる前記緩衝器（２７）が、前記クロス部（３８）の下壁（３８ａ）から外方に突出する前記支持ボス（３９）で支持されるようにして前記開口部（４４）に挿通され、前記開口部（４４）に臨む部分で前記両アーム部（３５Ｌ，３５Ｒ）の内側壁に中子を抜くための抜き孔（４５）が設けられることを特徴とする請求項３記載の小型車両用スイングアーム。
5. 前記両アーム部（３５Ｌ，３５Ｒ）および前記ピボット部（３６）の連設部に、前記アーム部（３５Ｌ，３５Ｒ）内を前記ピボット部（３６）内に連通させる連通孔（５１）がそれぞれ設けられることを特徴とする請求項３または４記載の小型車両用スイングアーム。
6. 前記ピボット部（３６）に挿通される支軸（２３）と、前記ピボット部（３６）との間には一対の前記連通孔（５１）よりも外側に配置されるようにして左右一対の軸受（５５）が介装され、それらの軸受（５５）および前記連通孔（５１）間に配置される左右一対の第１シール部材（５６）と、前記両軸受（５５）および外部間に配置される左右一対の第２シール部材（５７）とが、前記ピボット部（３６）および前記支軸（２３）間に介装されることを特徴とする請求項５記載の小型車両用スイングアーム。

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