JP7457744B2 - 鞍乗り型車両の後輪懸架構造 - Google Patents

Description

本発明は、鞍乗り型車両の後輪懸架構造に関するものである。

従来、鞍乗り型車両の後輪懸架構造として、リヤクッションの下端をリンク機構を介してスイングアームに連結するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、メインフレームの後端部に連結される左右一対のピボットプレートと、左右のピボットプレートを互いに連結するクロスフレームと、を備え、クロスフレームにリンクのリンクロッドを揺動自在に軸支するリンクロッド支持部が形成された構成が開示されている。

特開２０１９－１５１１４５号公報

しかしながら、クロスフレームにリンクロッド支持部を設けると、リンク機構からクロスフレームに入力される荷重によってクロスフレームに曲げ応力およびねじり応力が発生する。このため、クロスフレームの強度および剛性の確保を図るために、車体フレームの重量が増大する場合がある。

そこで本発明は、リンク機構を有する後輪懸架構造において、鞍乗り型車両の軽量化を図ることを目的とする。

本発明の鞍乗り型車両の後輪懸架構造は、車体フレーム（１０）と、前記車体フレーム（１０）に懸架されたパワーユニット（２０）と、前記車体フレーム（１０）に対して揺動可能に設けられ、後輪（３）を支持するスイングアーム（４１）と、前記スイングアーム（４１）に揺動反力を付与するリヤクッション（４６）と、前記リヤクッション（４６）および前記スイングアーム（４１）を互いに連結するとともに、前記車体フレーム（１０）から独立して前記パワーユニット（２０）に揺動可能に軸支されたリンク機構（５０）と、を備える。

本発明によれば、リンク機構にかかる荷重が車体フレームを回避してパワーユニットに入力される。このため、剛性の高いパワーユニットにリンク機構の支持を担わせるとともに、リンク機構の支持から車体フレームを解放させることができる。これにより、車体フレームからリンク機構を支持するクロスフレームを省略し、車体フレームの軽量化を実現できる。したがって、リンク機構を有する後輪懸架構造において、鞍乗り型車両の軽量化を図ることができる。

上記の鞍乗り型車両の後輪懸架構造において、前記パワーユニット（２０）は、可動部を収容するハウジング（２２）と、前記ハウジング（２２）に結合され、前記リンク機構（５０）を軸支するアタッチメント（３６）と、を備えていてもよい。

本発明によれば、パワーユニットとリンク機構との接続部がアタッチメントとしてハウジングとは別に設けられるので、アタッチメントが取り外されたハウジングを異なる車種に流用可能とすることができる。また、アタッチメントを変更することによって種々のリンク機構をパワーユニットに軸支させることができる。さらに、アタッチメントの形状を適宜変更することで、リンク機構の構造に応じてアタッチメントとリンク機構との接続を容易とすることができる。

上記の鞍乗り型車両の後輪懸架構造において、前記車体フレーム（１０）は、ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから後方に延びるメインフレーム（１１）と、前記メインフレーム（１１）の後端から下方に延びており、前記ハウジング（２２）を支持するとともに前記スイングアーム（４１）を支持するピボットフレーム（１２）と、を有し、前記ハウジング（２２）と前記アタッチメント（３６）との接続部は、前記ピボットフレーム（１２）と前記ハウジング（２２）との接続部に近接していてもよい。

本発明によれば、比較的剛性の高い車体フレームとパワーユニットとの接続部近傍にアタッチメントが接続されるので、リンク機構の支持剛性の向上を図ることができる。

上記の鞍乗り型車両の後輪懸架構造において、前記ハウジング（２２）と前記アタッチメント（３６）との前記接続部は、平面視で前記ピボットフレーム（１２）と前記ハウジング（２２）との前記接続部に車幅方向で重なっていてもよい。

本発明によれば、ハウジングとアタッチメントとの接続部にかかる上下方向および前後方向の荷重を車体フレームとパワーユニットとの接続部に入力させることができる。したがって、リンク機構の支持剛性をより一層向上させることができる。

上記の鞍乗り型車両の後輪懸架構造において、前記パワーユニット（２０）は、上下割りのクランクケース（２２）を備え、前記車体フレーム（１０）は、前記クランクケース（２２）の下半体（２５）と結合し、前記リンク機構（５０）は、前記下半体（２５）に支持されていてもよい。

本発明によれば、比較的剛性の高い車体フレームとクランクケースとの接続部近傍にアタッチメントが接続されるので、リンク機構の支持剛性の向上を図ることができる。

上記の鞍乗り型車両の後輪懸架構造において、前記車体フレーム（１０）と前記パワーユニット（２０）との接続部は、前記リヤクッション（４６）と前記リンク機構（５０）との接続部よりも上方に位置していてもよい。

本発明によれば、リヤクッションのストロークを確保して、リヤクッションの減衰等の設計裕度を広げることができる。

上記の鞍乗り型車両の後輪懸架構造において、前記車体フレーム（１０）は、ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから後方に延びるメインフレーム（１１）と、前記メインフレーム（１１）の後端から下方に延びるピボットフレーム（１２）と、を備え、前記ピボットフレーム（１２）の下端は、側面視で前記パワーユニット（２０）と前記リンク機構（５０）との接続部よりも上方に位置していてもよい。

本発明によれば、従来技術のようにピボットフレームがリンク機構を支持する構成と比較して、リンク機構の位置を変えずにピボットフレームの下端の位置を高くすることができる。したがって、従来技術と比較してピボットフレームを短くして車体フレームを軽量化することができる。

本発明によれば、リンク機構を有する後輪懸架構造において、鞍乗り型車両の軽量化を図ることができる。

実施形態に係る自動二輪車の要部を示す左側面図である。 実施形態のパワーユニットおよび後輪懸架装置の周辺を示す斜視図である。 実施形態のパワーユニットの周辺を後方から見た図である。 実施形態の後輪懸架装置の周辺を下方から見た図である。 実施形態のスイングアームの前部を上方から見た図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。また、以下の説明における前後上下左右等の方向は、以下に説明する車両における方向と同一とする。すなわち、上下方向は鉛直方向と一致し、左右方向は車幅方向と一致する。また、以下の説明に用いる図中において、矢印ＵＰは上方、矢印ＦＲは前方、矢印ＬＨは左方をそれぞれ示している。

図１は、実施形態に係る自動二輪車の要部を示す左側面図である。
図１に示すように、本実施形態の自動二輪車１は、鞍乗り型車両の一例である。自動二輪車１は、車体フレーム１０と、パワーユニット２０と、後輪懸架装置４０と、を備える。

車体フレーム１０は、前端部に設けられてステアリング機構を介して前輪を操向可能に支持するヘッドパイプと、ヘッドパイプから後方に延びる左右一対のメインフレーム１１と、各メインフレーム１１の後端から下方に延びる左右一対のピボットフレーム１２と、を備え、これらが溶接等によって一体に接合されている。メインフレーム１１の前部には、下方に延出してパワーユニット２０を支持するエンジンハンガー部１３が設けられている。各ピボットフレーム１２には、ピボット１７を支持する貫通孔１４と、パワーユニット２０を支持する後上マウント部１５および後下マウント部１６と、が形成されている。ピボット１７は、一対のピボットフレーム１２を連結するように車幅方向に延び、後述するスイングアーム４１を揺動可能に軸支する。後上マウント部１５は、貫通孔１４よりも上方に形成されている。後下マウント部１６は、貫通孔１４よりも下方に形成されている。なお車体フレーム１０は、ピボット１７よりも下方で左右のピボットフレーム１２を互いに連結するクロスフレームを有していない。

パワーユニット２０は、車体フレーム１０に固定的に支持されている。パワーユニット２０は、主に側面視でメインフレーム１１の下方かつピボットフレーム１２の前方に配置されている。パワーユニット２０は、エンジン２１、変速機およびクラッチ装置を一体に備える。エンジン２１は、パワーユニット２０の前部に設けられている。変速機は、パワーユニット２０の後部に設けられている。エンジン２１は、クランクシャフトを収容するクランクケース２２（ハウジング）を備える。クランクケース２２の後部は、変速機を収容する変速機ケースを兼ねている。クランクケース２２は、側面視でメインフレーム１１の下方に配置されている。クランクケース２２は、上下割りとされている。クランクケース２２の上半体２４は、エンジン２１のシリンダと一体化したシリンダブロックである。クランクケース２２の下半体２５には、オイルパン２３が取り付けられている。

クランクケース２２には、上突出部２６および下突出部２７が形成されている。上突出部２６および下突出部２７は、クランクケース２２における可動部（例えば変速機）を収容する壁部から突出している。上突出部２６は、上半体２４の後上部に設けられ、側面視で後上がりに突出している。上突出部２６の先端には、ピボットフレーム１２に支持される後上ハンガー部２６ａが形成されている。後上ハンガー部２６ａは、車幅方向に延びる円筒状に形成され、内側に挿通されるボルトによって後上マウント部１５に締結されている。下突出部２７は、下半体２５の後下部に設けられ、側面視で後方に突出している。下突出部２７の先端には、ピボットフレーム１２に支持される後下ハンガー部２７ａが形成されている。後下ハンガー部２７ａは、車幅方向に延びる円筒状に形成され、内側に挿通されるボルトによって後下マウント部１６に締結されている。下突出部２７には、締結座２７ｂが形成されている。締結座２７ｂは、後下方に突出している。締結座２７ｂは、下突出部２７における車幅方向の中間部に形成されている（図４参照）。締結座２７ｂの少なくとも一部は、後下ハンガー部２７ａに連なっている。

図２は、実施形態のパワーユニットおよび後輪懸架装置の周辺を示す斜視図である。
図２に示すように、パワーユニット２０は、後述するリヤクッション４６の上端部を揺動自在に軸支するリヤクッション支持部３１と、リンク機構５０が連結されるリンク支持部３６（アタッチメント）と、を備える。リヤクッション支持部３１およびリンク支持部３６は、クランクケース２２とは別体に設けられ、クランクケース２２に結合されている。

図３は、実施形態のパワーユニットの周辺を後方から見た図である。
図２および図３に示すように、リヤクッション支持部３１は、クランクケース２２の上半体２４に結合されている。リヤクッション支持部３１は、上突出部２６の後面に結合されている。リヤクッション支持部３１は、後方から見て３つの角部を有する三角形状に形成され、２つの角部が左右方向に並んで後上ハンガー部２６ａに締結され、残りの１つの角部が上突出部２６における後上ハンガー部２６ａよりも下方の部分に締結されている。リヤクッション支持部３１の２つの角部は、後上ハンガー部２６ａにおける車幅方向の両端よりも内側に位置する部分に締結されている。リヤクッション支持部３１は、側面視で後上ハンガー部２６ａよりも後方に突出している（図１を併せて参照）。リヤクッション支持部３１の後端部は、車幅方向に分かれた二股状に形成され、リヤクッション４６を軸支する連結軸を支持している。

図４は、実施形態の後輪懸架装置の周辺を下方から見た図である。
図４に示すように、リンク支持部３６は、クランクケース２２の下半体２５に結合されている。リンク支持部３６とクランクケース２２との接続部は、ピボットフレーム１２とクランクケース２２との接続部（後下ハンガー部２７ａ）に近接している。具体的に、リンク支持部３６とクランクケース２２との接続部は、平面視で後下ハンガー部２７ａに車幅方向で重なっている。すなわち、リンク支持部３６とクランクケース２２との接続部は、後下ハンガー部２７ａにおける車幅方向両端よりも内側の部分に平面視で重なっている。リンク支持部３６は、下突出部２７の締結座２７ｂに結合されている。リンク支持部３６は、締結座２７ｂに後下方から突き合わされた状態で締結座２７ｂに結合されている。リンク支持部３６は、締結座２７ｂとの接続部に向かって車幅方向の両側に拡幅するように形成されている。リンク支持部３６は、車幅方向の両端部、および下部の３か所で締結座２７ｂに締結されている。

図１に示すように、リンク支持部３６は、締結座２７ｂから後下方に突出している。リンク支持部３６の一部は、一対のピボットフレーム１２の間を通っている。リンク支持部３６は、側面視で後下ハンガー部２７ａよりも後下方に突出している。リンク支持部３６の後端は、側面視でピボットフレーム１２よりも下方に位置する。リンク支持部３６は、側面視で後端に向けて先細るように形成されている。

後輪懸架装置４０は、ピボットフレーム１２に対して揺動可能に設けられたスイングアーム４１と、スイングアーム４１に揺動反力を付与するリヤクッション４６と、リヤクッション４６およびスイングアーム４１を互いに連結するリンク機構５０と、を備える。

スイングアーム４１は、車体後部の下方に設けられている。スイングアーム４１は、前後に延びている。スイングアーム４１の前端部は、ピボット１７に上下揺動可能に支持されている。スイングアーム４１の後端部は、後輪３を軸支する。スイングアーム４１には、リヤクッション４６が通る貫通孔４２が上下方向に貫通している（図５参照）。

図５は、実施形態のスイングアームの前部を上方から見た図である。
図１および図５に示すように、リヤクッション４６は、車体後部の下方に配置されている。リヤクッション４６は、円筒状に形成され、前傾した軸方向（長手方向）に沿って上下に延びている。リヤクッション４６は、スイングアーム４１の貫通孔１４から上下に突出している。リヤクッション４６の上端部は、リヤクッション支持部３１に支持された連結軸に回動可能に軸支されており、連結軸を介してパワーユニット２０に連結されている。リヤクッション４６の下端部は、リンク機構５０に連結されている。

図１および図２に示すように、リンク機構５０は、リンク部材５１と、リンクロッド５６と、を備える。リンク部材５１は、互いに左右対称に形成された一対の板材がその前端で互いに結合した形状を有する（図３参照）。リンク部材５１は、側面視で三角形状に形成されている。

リンク部材５１は、側面視の三角形の各頂部に対応する３つの連結部５２，５３，５４を備える。第１連結部５２は、リンク部材５１の前端に設けられている。第１連結部５２は、パワーユニット２０のリンク支持部３６に連結されている。第１連結部５２は、上記一対の板材によってリンク支持部３６の後端を挟むように配置され、リンク支持部３６に回動可能に支持されている。これにより、リンク機構５０は、車体フレーム１０から独立してパワーユニット２０に揺動可能に軸支されている。第１連結部５２は、側面視でピボットフレーム１２の下端よりも下方でリンク支持部３６に連結されている。

第２連結部５３は、第１連結部５２よりも後方に設けられている。第２連結部５３は、後下ハンガー部２７ａよりも下方に位置している。第２連結部５３は、リヤクッション４６の下端部に連結されている。第２連結部５３は、上記一対の板材によってリヤクッション４６の下端部を挟むように配置され、リヤクッション４６の下端部に回動可能に連結されている。第３連結部５４は、第１連結部５２および第２連結部５３よりも下方に設けられている。第３連結部５４は、上記一対の板材によってリンクロッド５６の一端部を挟むように配置され、リンクロッド５６の一端部に連結されている。

リンクロッド５６は、前後に延びている。リンクロッド５６の前端部は、リンク部材５１の第３連結部５４に連結されている。リンクロッド５６の後端部は、スイングアーム４１における前後方向中間部の下部に回動可能に連結されている。

以上に説明したように、本実施形態の鞍乗り型車両の後輪懸架構造は、車体フレーム１０から独立してパワーユニット２０に揺動可能に軸支されたリンク機構５０を備える。この構成によれば、リンク機構５０にかかる荷重が車体フレーム１０を回避してパワーユニット２０に入力される。このため、剛性の高いパワーユニット２０にリンク機構５０の支持を担わせるとともに、リンク機構５０の支持から車体フレーム１０を解放させることができる。これにより、車体フレーム１０からリンク機構５０を支持するクロスフレームを省略し、車体フレーム１０の軽量化を実現できる。したがって、リンク機構５０を有する後輪懸架構造において、自動二輪車１の軽量化を図ることができる。

パワーユニット２０は、クランクケース２２に結合され、リンク機構５０を軸支するリンク支持部３６を備える。この構成によれば、パワーユニット２０とリンク機構５０との接続部がリンク支持部３６としてクランクケース２２とは別に設けられるので、リンク支持部３６が取り外されたクランクケース２２を異なる車種に流用可能とすることができる。また、リンク支持部を変更することによって種々のリンク機構をパワーユニット２０に軸支させることができる。さらに、リンク支持部の形状を適宜変更することで、リンク機構の構造に応じてリンク支持部とリンク機構との接続を容易とすることができる。

また、クランクケース２２とリンク支持部３６との接続部は、ピボットフレーム１２とクランクケース２２との接続部に近接している。この構成によれば、比較的剛性の高い車体フレーム１０とパワーユニット２０との接続部近傍にリンク支持部３６が接続されるので、リンク機構５０の支持剛性の向上を図ることができる。

さらに、クランクケース２２とリンク支持部３６との接続部は、平面視でピボットフレーム１２とクランクケース２２との接続部に車幅方向で重なっている。この構成によれば、クランクケース２２とリンク支持部３６との接続部にかかる上下方向および前後方向の荷重を車体フレーム１０とパワーユニット２０との接続部に入力させることができる。したがって、リンク機構５０の支持剛性をより一層向上させることができる。

リンク支持部３６は、クランクケース２２の下突出部２７に締結されている。下突出部２７は、クランクケース２２における可動部（変速機）を収容する壁部から突出しているので、壁部にリンク支持部を締結する構成と比較して、クランクケース２２に雌ネジを形成することによるクランクケース２２の強度低下を容易に抑制できる。このため、既存のクランクケースに対してリンク支持部を締結できるように変更する際の、壁部を厚く形成する等の設計変更の工数を削減できる。したがって、本実施形態の後輪懸架構造を適用する際のコストを削減できる。

車体フレーム１０は、クランクケース２２の下半体２５と結合している。リンク機構５０は、クランクケース２２の下半体２５に支持されている。この構成によれば、比較的剛性の高い車体フレーム１０とクランクケース２２との接続部近傍にリンク支持部３６が接続されるので、リンク機構５０の支持剛性の向上を図ることができる。

車体フレーム１０とパワーユニット２０との接続部は、リヤクッション４６とリンク機構５０との接続部よりも上方に位置する。この構成によれば、リヤクッション４６のストロークを確保して、リヤクッション４６の減衰等の設計裕度を広げることができる。

ピボットフレーム１２の下端は、側面視でパワーユニット２０とリンク機構５０との接続部よりも上方に位置している。この構成によれば、従来技術のようにピボットフレームがリンク機構を支持する構成と比較して、リンク機構５０の位置を変えずにピボットフレーム１２の下端の位置を高くすることができる。したがって、従来技術と比較してピボットフレーム１２を短くして車体フレーム１０を軽量化することができる。

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、本発明を動力源としてエンジンを備えた鞍乗り型車両に適用した例を示したが、動力源としてモータを備えた鞍乗り型車両に本発明を適用してもよい。この場合であっても、パワーユニットにおける動力源等の可動部を収容するハウジングに直接、または間接的にリンク機構を連結させることで、上述した作用効果を奏することができる。

また、上記実施形態では、パワーユニット２０がリンク機構５０を支持するリンク支持部３６をクランクケース２２とは別に備えているが、パワーユニットがリンク支持部をクランクケースと一体に備えていてもよい。すなわち、リンク機構がパワーユニットのハウジングに直接軸支されていてもよい。

また上記実施形態では、リンク機構５０は、パワーユニット２０およびリヤクッション４６に連結されたリンク部材５１と、リンク部材５１およびスイングアーム４１に連結されたリンクロッド５６と、を有しているが、この構成に限定されない。例えば、リンク機構は、リヤクッションおよびスイングアームに連結されたリンク部材と、リンク部材およびパワーユニットに連結されたリンクロッドと、を有していてもよい。いずれの構成であっても、車体フレームにリンク機構を支持させないことで、上述した作用効果を奏することができる。

また、上記実施形態では、リヤクッション４６の上端がパワーユニットに連結されているが、この構成に限定されない。リヤクッションの上端は、車体フレームに連結されていてもよいし、スイングアームに連結されていてもよい。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

３…後輪 １０…車体フレーム １１…メインフレーム １２…ピボットフレーム ２０…パワーユニット ２２…クランクケース（ハウジング） ２５…下半体 ３６…リンク支持部（アタッチメント） ４１…スイングアーム ４６…リヤクッション ５０…リンク機構

Claims (8)

1. ヘッドパイプ、前記ヘッドパイプから後方に延びるメインフレーム（１１）、および前記メインフレーム（１１）の後端から下方に延びる左右一対のピボットフレーム（１２）を有する車体フレーム（１０）と、
   前記一対のピボットフレーム（１２）に支持されたパワーユニット（２０）と、
   前記一対のピボットフレーム（１２）に対して揺動可能に設けられ、後輪（３）を支持するスイングアーム（４１）と、
   前記スイングアーム（４１）に揺動反力を付与するリヤクッション（４６）と、
   前記リヤクッション（４６）および前記スイングアーム（４１）を互いに連結するとともに、前記車体フレーム（１０）から独立して前記パワーユニット（２０）に揺動可能に軸支されたリンク機構（５０）と、
   を備え、
   前記パワーユニット（２０）は、後下部に前記一対のピボットフレーム（１２）に支持される接続部を一体に備え、
   前記リンク機構（５０）の前端が、前記接続部の下方に連なって設けられたアタッチメント（３６）によって軸支される、
   鞍乗り型車両の後輪懸架構造。
2. 前記パワーユニット（２０）は、可動部を収容するとともに前記アタッチメント（３６）に結合するハウジング（２２）を備える、
   請求項１に記載の鞍乗り型車両の後輪懸架構造。
3. 前記ピボットフレーム（１２）は、前記ハウジング（２２）を支持し、
   前記ハウジング（２２）と前記アタッチメント（３６）との接続部は、前記ピボットフレーム（１２）と前記ハウジング（２２）との接続部に近接する、
   請求項２に記載の鞍乗り型車両の後輪懸架構造。
4. 前記ハウジング（２２）と前記アタッチメント（３６）との前記接続部は、平面視で前記ピボットフレーム（１２）と前記ハウジング（２２）との前記接続部に車幅方向で重なっている、
   請求項３に記載の鞍乗り型車両の後輪懸架構造。
5. 前記パワーユニット（２０）は、上下割りのクランクケース（２２）を備え、
   前記車体フレーム（１０）は、前記クランクケース（２２）の下半体（２５）と結合し、
   前記リンク機構（５０）は、前記下半体（２５）に支持されている、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の鞍乗り型車両の後輪懸架構造。
6. 前記車体フレーム（１０）と前記パワーユニット（２０）との接続部は、前記リヤクッション（４６）と前記リンク機構（５０）との接続部よりも上方に位置する、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の鞍乗り型車両の後輪懸架構造。
7. 前記ピボットフレーム（１２）の下端は、側面視で前記パワーユニット（２０）と前記リンク機構（５０）との接続部よりも上方に位置する、
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の鞍乗り型車両の後輪懸架構造。
8. 前記パワーユニット（２０）は、後下部から後方に突出し、前記ピボットフレーム（１２）に接続される下突出部（２７）を備え、
   前記アタッチメント（３６）は、前記下突出部（２７）から下方に連なって設けられる、
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の鞍乗り型車両の後輪懸架構造。

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