JP6648097B2 - 鞍乗り型車両のスイングアーム - Google Patents
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Description
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、鞍乗り型車両のスイングアームにおいて、中空部の一部を容易に中実にできるようにするとともに、高い剛性を実現することを目的とする。
また、上記発明において、前記埋設部材(70,170)は、樹脂発泡体(70,170)であっても良い。
また、本発明は、車輪(3)を揺動可能に支持する鞍乗り型車両のスイングアームにおいて、繊維強化樹脂製のスイングアーム本体(25)を備え、前記スイングアーム本体(25)は中空に形成され、前記繊維強化樹脂とは異なる材質の埋設部材(70,170)が、前記スイングアーム本体(25)の中空部(25a)の少なくとも一部を中実にするように埋め込まれ、前記車輪(3)が取り付けられる車輪支持部(21)が、前記スイングアーム本体(25)の端部に設けられ、前記埋設部材(70,170)が埋め込まれる中実部は、前記車輪支持部(21)に設けられ、前記車輪支持部(21)は、前記車輪(3)を支持するエンドピース(28L,28R)と、前記エンドピース(28L,28R)を前記スイングアーム本体(25)に位置決めするガイド部(72,172)とを備え、前記ガイド部(72,172)は、前記埋設部材(70,170)と、前記埋設部材(70,170)の表面(70d)を覆っている前記繊維強化樹脂とによって構成されることを特徴とする。
この構成によれば、繊維強化樹脂とは異なる材質の埋設部材によって、スイングアーム本体の中空部を容易に中実にできるとともに、スイングアーム本体の剛性を向上させることができる。
また、上記発明において、埋設部材は、樹脂発泡体であっても良い。この構成によれば、埋設部材を軽量且つ容易に設けることができる。
さらに、上記発明において、車輪が取り付けられる車輪支持部が、スイングアーム本体の端部に設けられ、埋設部材が埋め込まれる中実部は、車輪支持部に設けられても良い。この構成によれば、埋設部材は、スイングアーム本体の端部に埋め込まれるため、容易に埋め込まれることができる。また、大きな荷重がかかり易い車輪支持部の剛性を、埋設部材によって効果的に向上できる。
また、上記発明において、ガイド部は、埋設部材と、埋設部材の表面を覆っている繊維強化樹脂とによって構成されても良い。この構成によれば、繊維強化樹脂の単体でガイド部を構成する構造に比して、埋設部材によってガイド部を任意の形状にし易いとともにガイド部のサイズを容易に大きくでき、剛性が高いガイド部を設けることができる。
自動二輪車1は、車体フレームFにパワーユニットとしてのエンジン10が支持され、前輪2を操舵可能に支持する操舵系11が車体フレームFの前端に操舵可能に支持され、後輪3(車輪)を支持するスイングアーム12が車体フレームFの後部側に設けられる車両である。自動二輪車1は、運転者が跨るようにして着座するシート13が車体フレームFの後部の上方に設けられる鞍乗り型車両である。
スイングアーム12の前端は、ピボット軸17に軸支される。スイングアーム12は、ピボット軸17を中心に上下方向に揺動可能である。スイングアーム12は、筒状のリアクッションユニット9を介して車体フレームFに連結される。
後輪3は、スイングアーム12の後端部に設けられる車軸18に軸支される。
スイングアーム12は、ピボット軸17(図1)によって軸支されるピボット部20を前端部に備え、車軸18を介して後輪3を支持する車輪支持部21を後端部に備える。
図2及び図3に示すように、スイングアーム12は、ピボット軸17側から後輪3側に向かってアーム状に延びるスイングアーム本体25と、スイングアーム本体25の後端部に結合される左右一対のエンドピース28L,28Rとを備える。
スイングアーム12には、駆動チェーン19(図1)をガイドするチェーンスライダー29が取り付けられる。
スイングアーム本体25を構成する繊維強化樹脂は、一例として、CFRP(カーボン繊維強化樹脂)である。CFRPは、マトリックス樹脂と、強化用のカーボン繊維とによって構成される複合材料であり、例えば、カーボン繊維が束ねられて出来た縦糸と横糸とから織られたクロスにマトリックス樹脂を含浸させたものを加熱・硬化させたものである。マトリックス樹脂としては、例えば、熱硬化性樹脂が用いられるが、熱可塑性樹脂であっても良い。
なお、繊維強化樹脂は、CFRPに限らず、他の種類の繊維を用いたFRP(繊維強化樹脂)を用いても良い。
一側アーム部30Lの前後の中間部には、一側アーム部30Lを前後方向及び車幅方向に貫通するチェーン通し孔36が設けられる。駆動チェーン19の下部はチェーン通し孔36を通る。
車輪支持部21は、一側アーム部30Lの後端部及び他側アーム部30Rの後端部に設けられる。
エンドピース28L,28Rは、エンドピース28L,28Rを車幅方向に貫通する車軸挿通孔28a,28aを備える。車軸18は、車軸挿通孔28a,28aに挿通されてエンドピース28L,28Rに支持される。
スイングアーム本体25の前端連結部31は、一側アーム部30Lと他側アーム部30Rとを車幅方向に繋ぐとともに、一側アーム部30Lの前端及び他側アーム部30Rの前端を閉塞する。
また、スイングアーム本体25は、スイングアーム本体25の前部を上下に貫通する上下連通孔41を備える。上下連通孔41は、一側アーム部30L及び他側アーム部30Rの前部の内側面、中間連結部32の前面、及び前端連結部31の後面によって区画される。
リアクッションユニット9は、上下連通孔41内に配置され、上下連通孔41を上下方向に通される。
ピボット軸17(図1)は、ピボット孔31aに挿通される。ピボット軸17は、ピボット孔31a内に設けられるベアリング(不図示)を介し、ピボット部20に連結される。
エンドピース28Lは、略矩形の板状に形成され、板厚方向が車幅方向に向くように配置される。エンドピース28Lは、車幅方向のサイズよりも上下方向のサイズが大きい板である。
上面50と下面51とは略平行である。内側面53及び外側面52は、対向するとともに、略平行である。内側面53及び外側面52は、上面50及び下面51に対し、略直角である。
車軸挿通孔28aは、エンドピース28Lの後部における上下の中間部に設けられる。
車軸挿通孔28aは、車軸18の位置を前後に調整可能なように、前後に長い長孔状に形成される。
上部係合部56は、エンドピース28Lの上端部が車幅方向に一段凹んだ部分と上面50とによって構成される。上部係合部56は、エンドピース28Lの前端から後端部まで真っ直ぐに延びる。
また、エンドピース28Lは、上部係合部56の後端から上方及び車幅方向に突出するストッパー部58を備える。
また、エンドピース28Lは、下部係合部57の後端から下方及び車幅方向に突出するストッパー部59を備える。
図5及び図6を参照し、一側アーム部30Lの後部は、後端の後端開口34側から前方側へ行くに連れて上下のサイズが大きくなるように形成される。
詳細には、一側アーム部30Lの後部では、一側アーム部30Lの上壁部60は、やや前上がりの傾斜で前方に延びる。また、一側アーム部30Lの後部では、一側アーム部30Lの下壁部61(上下方向の面)は、前下がりの傾斜で前方に延びる。水平面に対する傾斜は、上壁部60よりも下壁部61が大きい。このように、一側アーム部30Lの後部を、側面視で前方に行くほど太くなる形状とすることで、一側アーム部30Lの軽量化及び高剛性化を両立できる。
側面開口62は、上壁部60と下壁部61との間に設けられ、一側アーム部30Lの左右の側壁部63,64を貫通する。側面開口62の後端は、後方に開放しており、後端開口34に連通する。
上側支持部65は、上壁部60の後端部60aと、後端部60aの左右の側縁からそれぞれ下方に延出する一対の上部側壁63a,64aとによって構成される。上側支持部65は、左右の上部側壁63a,64aの間にエンドピース28Lの上部を支持可能なレール状に形成されており、前後方向に延びる。
下側支持部66は、下壁部61の後端部61aと、後端部61aの左右の側縁からそれぞれ上方に延出する一対の下部側壁63b,64bとによって構成される。下側支持部66は、左右の下部側壁63b,64bの間にエンドピース28Lの下部を支持可能なレール状に形成されており、前後方向に延びる。
また、他側アーム部30Rの車輪支持部21も、上側支持部65と、下側支持部66と、エンドピース28Rとを備える。
埋設部材70は、下側支持部66に設けられる。
図5及び図7〜図9を参照し、埋設部材70は、スイングアーム本体25の後端部において、側壁部63の下部と側壁部64の下部との間に設けられるブロック状に形成される。
詳細には、埋設部材70の下面70cは、下壁部61の内面に沿って前下がりの傾斜で後端から前方に延びる。また、埋設部材70の上面70dは、上側支持部65の上壁部60の後端部60aの内面に対し略平行に、後端から略水平に前方へ延びる。このため、埋設部材70は、後端から前端側に行くほど上下方向のサイズが大きくなる。
埋設部材70の前面70eは、外側面70a及び内側面70bの前縁を車幅方向に繋ぐとともに、上面70d及び下面70cの前縁を上下方向に繋ぐ。前面70eは、上面70dの前縁から下面70cの前縁まで前下方へ斜めに延びる。
埋設部材70の上面70d及び前面70eは、カバー部71によって全体を覆われる。カバー部71は、埋設部材70の表面である上面70dを覆うカバー上面部71aと、前面70eを覆うカバー前面部71bとを備える。
カバー部71を構成する素材は、スイングアーム本体25の素材と同一の繊維強化樹脂である。カバー部71は、スイングアーム本体25の内面、埋設部材70の上面70d及び前面70eに接着される。
カバー上面部71aは、車幅方向の両側縁から上方に延びるリブ71c,71cを備える。
下側支持部66の下部側壁63b,64bは、リブ71c,71cと、スイングアーム本体25を構成する繊維強化樹脂においてリブ71c,71cの側面に結合される部分とによって構成される。なお、リブ71c,71cを設けずに、スイングアーム本体25を構成する繊維強化樹脂のみによって下部側壁63b,64bを構成しても良い。
また、エンドピース28Lの下部係合部57は、左右のリブ71c,71cの間に挟まれて車幅方向の位置を規制される。
スペーサー73は、エンドピース28Lの上面50を受ける上側ガイド部74を構成する。
また、エンドピース28Lの上部係合部56は、左右の上部側壁63a,64aの間に挟まれて車幅方向の位置を規制される。
上側ガイド部74の下面と下側ガイド部72の上面とは互いに略平行に設けられ、略水平に前後に延びる。
埋設部材70は、上記金型によるスイングアーム本体25の成形と同時にスイングアーム本体25とカバー部71との間に密閉される。これにより、図8に示すように、スイングアーム本体25に結合されるカバー部71の前端からスイングアーム本体25に結合されるカバー部71の後端までを、前後に繊維が連続する繊維強化樹脂で構成でき、高い剛性を得ることができる。
なお、スイングアーム本体25の成形後に埋設部材70をスイングアーム本体25とカバー部71との間に密閉しても良いが、スイングアーム本体25の成形と同時に埋設部材70を埋め込む方がカバー部71を構成する繊維強化樹脂の繊維を長く連続して設け易いため、好ましい。
また、スペーサー73は、成形後のスイングアーム本体25に接着される。
詳細には、エンドピース28Lの上部係合部56は、上側ガイド部74の下面及び上部側壁63a,64aの内面に接着される。
エンドピース28Lの下部係合部57は、下側ガイド部72の上面及び下部側壁63b,64bの内面に接着される。
また、エンドピース28Lの外側面52及び内側面53の前部は、スイングアーム本体25の側壁部63,64において側面開口62の前方の部分の内面に接着される。
また、繊維強化樹脂製のカバー部71が埋設部材70を覆うため、金属製のエンドピース28Lから樹脂発泡体製の埋設部材70を保護できる。
この構成によれば、繊維強化樹脂とは異なる材質の埋設部材70によって、スイングアーム本体25の中空部25aを容易に中実にできるとともに、スイングアーム本体25の剛性を向上させることができる。
なお、スイングアーム本体25における上下方向の面としての上壁部60の内面に埋設部材を沿わせる構成としても良い。
また、埋設部材70は、樹脂発泡体である。この構成によれば、埋設部材70を軽量且つ容易に設けることができる。
また、車輪支持部21は、後輪3を支持するエンドピース28L,28Rと、エンドピース28L,28Rをスイングアーム本体25に位置決めする下側ガイド部72とを備える。この構成によれば、後輪3を支持するエンドピース28L,28Rを、下側ガイド部72によってスイングアーム本体25に位置決めでき、組み付けが容易である。
また、下側ガイド部72は、埋設部材70と、埋設部材70の上面70dを覆っている繊維強化樹脂とによって構成される。この構成によれば、繊維強化樹脂の単体で下側ガイド部72を構成する構造に比して、埋設部材70によって下側ガイド部72を任意の形状にし易いとともに下側ガイド部72のサイズを容易に大きくでき、剛性が高い下側ガイド部72を設けることができる。
上記実施の形態では、埋設部材70がスイングアーム本体25の中空部25aを中実にするものとして説明したが、埋設部材70は、少なくとも一部がスイングアーム本体25の側壁部63と側壁部63とを繋ぐように設けられていれば良く、例えば埋設部材70内の一部に空洞が設けられていても良い。
また、上記実施の形態では、埋設部材70は、スイングアーム本体25の後端部に設けられるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、スイングアーム本体25において、図2の上下連通孔41を区画する部分の薄肉部の中空部に埋設部材を埋め込んで中実部を形成しても良い。この構成によれば、簡素な構成で部分的に剛性を高めつつ薄肉化できるため、上下連通孔41を大きくしてもスイングアーム本体25をコンパクトに設けることができる。また、上下連通孔41を区画する部分の剛性を確保しながら、上下連通孔41を大きくでき、リアクッションユニット9の配置の自由度を向上できる。
また、上記実施の形態では、エンドピース28Lの上面50と下面51とは略平行であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上面50及び下面51は、スイングアーム本体25の上側ガイド部74の下面及び下側ガイド部72の上面に倣う形状であれば良い。例えば、上面50及び下面51は、上側ガイド部及び下側ガイド部の形状に合わせて、後方に向かって上下のサイズが大きくなる楔形状に形成されても良い。
上記実施の形態では鞍乗り型車両として自動二輪車1を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明のスイングアーム12は、前輪または後輪を2つ備えた3輪の鞍乗り型車両、及び4輪以上を備えた鞍乗り型車両などの鞍乗り型車両に適用可能である。
図10は、上記実施の形態の下側ガイド部の変形例を示す断面図である。変形例において、上記実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
埋設部材170は、カバー上面部71aのリブ71c内に延びる突出部170fを備える。埋設部材170は、カバー部71で覆われる。
埋設部材170及びカバー上面部71aによって構成される下側ガイド部172(ガイド部)は、上面でエンドピース28Lの下面51を受けるとともに、突出部170f、及び突出部170fを覆う繊維強化樹脂製のリブ71cによって、エンドピース28Lの下部係合部57を車幅方向にガイドする。
3 後輪(車輪)
12 スイングアーム
21 車輪支持部
25 スイングアーム本体
25a 中空部
28L,28R エンドピース
61 下壁部(上下方向の面)
63 側壁部(車幅方向の側面)
64 側壁部(車幅方向の側面)
70,170 埋設部材
70d 上面(表面)
72,172 下側ガイド部(ガイド部)
Claims (5)
- 車輪(3)を揺動可能に支持する鞍乗り型車両のスイングアームにおいて、
繊維強化樹脂製のスイングアーム本体(25)を備え、
前記スイングアーム本体(25)は中空に形成され、
前記繊維強化樹脂とは異なる材質の埋設部材(70,170)が、前記スイングアーム本体(25)の中空部(25a)の少なくとも一部を中実にするように埋め込まれ、
前記車輪(3)が取り付けられる車輪支持部(21)が、前記スイングアーム本体(25)の端部に設けられ、
前記車輪支持部(21)は、前記車輪(3)を支持するエンドピース(28L,28R)と、前記エンドピース(28L,28R)を前記スイングアーム本体(25)に位置決めするガイド部(72,172)とを備え、
前記ガイド部(72,172)は、前記エンドピース(28L,28R)の上方及び下方の少なくともいずれかに設けられて前記エンドピース(28L,28R)を上下方向に支持し、
前記埋設部材(70,170)は、前記ガイド部(72,172)に埋め込まれることを特徴とする鞍乗り型車両のスイングアーム。 - 前記埋設部材(70,170)は、前記スイングアーム本体(25)における車幅方向の両側面(63,64)の内面、及び、前記スイングアーム本体(25)における上下方向の面(61)の内面に沿う形状に形成されることを特徴とする請求項1記載の鞍乗り型車両のスイングアーム。
- 前記埋設部材(70,170)は、樹脂発泡体(70,170)であることを特徴とする請求項1または2記載の鞍乗り型車両のスイングアーム。
- 前記ガイド部(72,172)は、前記埋設部材(70,170)と、前記埋設部材(70,170)の表面(70d)を覆っている前記繊維強化樹脂とによって構成されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の鞍乗り型車両のスイングアーム。
- 車輪(3)を揺動可能に支持する鞍乗り型車両のスイングアームにおいて、
繊維強化樹脂製のスイングアーム本体(25)を備え、
前記スイングアーム本体(25)は中空に形成され、
前記繊維強化樹脂とは異なる材質の埋設部材(70,170)が、前記スイングアーム本体(25)の中空部(25a)の少なくとも一部を中実にするように埋め込まれ、
前記車輪(3)が取り付けられる車輪支持部(21)が、前記スイングアーム本体(25)の端部に設けられ、
前記埋設部材(70,170)が埋め込まれる中実部は、前記車輪支持部(21)に設けられ、
前記車輪支持部(21)は、前記車輪(3)を支持するエンドピース(28L,28R)と、前記エンドピース(28L,28R)を前記スイングアーム本体(25)に位置決めするガイド部(72,172)とを備え、
前記ガイド部(72,172)は、前記埋設部材(70,170)と、前記埋設部材(70,170)の表面(70d)を覆っている前記繊維強化樹脂とによって構成されることを特徴とする鞍乗り型車両のスイングアーム。
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