JPH01240301A

JPH01240301A - 車両用車輪並びにこの車輪を用いたサスペンション装置及びステアリング装置

Info

Publication number: JPH01240301A
Application number: JP6686588A
Authority: JP
Inventors: Takanori Ishii; 孝典石井
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-03-18
Filing date: 1988-03-18
Publication date: 1989-09-25
Anticipated expiration: 2012-12-17
Also published as: JP2691724B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コこの発明は自動２輪車等の車両に用いる車輪並びにこの
車輪に好適なサスペンション装置及びステアリング装置
に関する。

［従来の技術］従来、自動２輪車等の車輪は、タイヤと、これを取付け
たリムと、フロントフォーク等からなる車輪支持部材の
一端部と前輪車軸を介して連結されるハブと、このハブ
とリム間を連結するスポークとから構成され、前輪車軸
とハブとの間にベアリングを介装することにより、ハブ
を含む前輪全体が前輪車軸の周囲に回転するようになっ
ているものが一般的である。

［発明が解決しようとする課題］ところで上記構造によると、前輪の回転部はハブ、スポ
ーク、リム及びタイヤ等からなるので、その慣性重量が
かなり大きい。しかも、リムとハブとをスポーク等によ
って連結するため、前輪の剛性を一定限度以上に高める
ことが難しい。

そこで本発明の目的は、回転部重量を極力軽減すること
によって慣性重量を低下させ、かつ剛性を高めることの
できる車輪を提供することにあり、併せてこの車輪を使
用するときに好適なサスペンション装置及びステアリン
グ装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決するため、本発明に係る車両用車輪は、
ハブを前輪支持部材へ回転不能に取付けるとともに、リ
ムがベアリングを介してハブの周囲に回転可能であるこ
とを特徴とする。このとき、リムの内周面を半径方向へ
一体に突出させ、これをブレーキディスクとすることも
でき、また、第１及び第２の突部を並設し、第１の突部
をハブの周囲に回転する部分とし、第２の突部に別体に
形成されたブレーキディスクを着脱自在に取付けること
もできる。

本発明に係る車輪を用いたサスペンション装置としては
、まず車輪支持部材の一端部にスライダを設け、これと
ハブとを両者が上下方向に相対的に摺動可能に連結し、
かつ両者間にクッション装置を介装させることができる
。このとき、車輪支持部材の一端部を略水平方向に延出
するとともに、他端部を車体フレームへ固着してもよい
。

さらに、車輪支持部材を略水平方向へ延出する一対のリ
ンク部材とし、この両端部をそれぞれハブと車体フレー
ムとに枢着し、かつリンク部材のいずれかと車体フレー
ムの間にクッション装置を介装させることができる。

本発明に係る車輪を用いたステアリング装置としては、
車輪支持部材を前記のような略水平に延出するアーム部
材又は一対のリンク部材とするとき、各部材の一端部と
ハブとの連結をハブ進行方向に対して左右へ回動可能に
なるようにし、かつハブと車体側のハンドルとの間をリ
ンク部材で連結することができる。

なお、上記車輪並びにサスペンション装置及びステアリ
ング装置は、自動２輪車の前輪に適用可能である。

［発明の作用コ本発明に係る車輪は、リムがハブの周囲をベアリングを
介して回転可能であり、かつハブを前輪支持装置へ回転
不能に取付けたので、ハブが非回転部となる。したがっ
て、回転部の重量はタイヤとリムだけになるので回転部
の重量が減少し、その結果、前輪の慣性重量が著減する
。一方、車輪の剛性は、ハブが大径化して半径方向へ拡
大することによって高められる。

なお、この車輪は自動２輪車の前輪に適用可能である。

また、この車輪を構成するリムの内周面を半径方向へ突
出させることにより、ブレーキディスクを設ければ、ブ
レーキディスクが大径となるの　　　　　　′で、ブレ
ーキ容量が大きくなる。また、リムとブレーキディスク
を一体に形成すれば、部品点数が減少し製造が容易とな
る。さらに、リムに第１及び第２の突部を形成し、第１
の突部をハブの周囲にベアリングを介して取付けるとと
もに、第２の突部に別体のブレーキディスクを着脱自在
に取付ければ、ブレーキディスクの交換等が迅速となる
。

この車輪を用いたサスペンション装置として、車輪支持
部材の一端部に設けたスライド部とハブとを上下方向に
相対的に摺動可能にする場合、ハブが大径であるから、
両者を連結するためのスペースが十分であり、両者間に
クッション部材を介装すると、このクッション部材は車
輪の内側に配設可能となり、走行中における車輪の上下
動を緩衝し衝撃を吸収するとともに、従来のものに比べ
て著しくバネ下荷重が減少する。

このとき、クッション装置が車輪内側に設けられるので
、車輪支持部材な略水平方向に延出するアーム状部材と
し、その他端部な車体フレームへ固着すれば、サスペン
ション装置の剛性が高まる。さらに、車輪支持部材を一
対のリンク部材とし、それぞれの両端部をハブと車体フ
レームへ枢着し、リンク部材のいずれかと車体フレーム
間にクッション部材を介装すれば、ダブルウィツシュボ
ーン形のサスペンション装置が形成される。

また、車輪支持部材を略水平方向に延出するアーム状部
材又は一対のリンク部材とするとき、その一端部とハブ
とをハブが進行方向に対して左右へ回動可能に連結する
とともに、このハブに一端をハンドルに連結したリンク
の他端を連結すれば、ハブステアリング形式のものとな
る。

さらに、この車輪は自動２輪車の前輪として使用でき、
この場合上記のサスペンション装置及びステアリング装
置は自動２輪車のフロントサスペンション装置及びハブ
ステアリング装置として使用できる。

［実施例］第１図乃至第３図に第１の実施例を示す。第１図は自動
２輪車の車体の概略構造を示すものであって、前輪１は
タイヤ２とその内側に形成される大径のハブ３とを有し
、ハブ３はフロントフォーク４の下端部に取付けられて
いる。フロントフォーク４の上端部はヘッドパイプ５と
一体的に取付けられ、ヘッドパイプ５にはメインフレー
ム６の前端部が取付けられている。また、メインフレー
ム６の後部にはリヤスイングアーム７が回動自在に取付
けられ、その後端部に車軸８を介して後輪９が回転可能
に取付けられている。

第２図は前輪の縦断面であり、前輪１はタイヤ２の内周
側に金属製のリム１０を有し、その内側のハブ３の周囲
にボールベアリング１１を介して回転可能となっている
。ボールベアリング１１はリム１０の内周側及びハブ３
の外周側にそれぞれ形成された溝部１２及び１３内に多
数収容され、それぞれが転勤可能となっている。

ハブ３の両側方にはフロントフォーク４の取付アーム１
４及び１５が上下各一対突設され、その各々の先端部に
左右のフロントフォーク４が取付けられている。したが
って、ハブ３がフロントフォーク４に対して回転不能に
直接連結されることになり、この前輪ｌからは従来の前
輪車軸に相当する部材が省略され、しいて言えばハブ３
が従来の前輪車軸の代りをなしている。ゆえに、タイヤ
２及びリム１０のみがハブ３の周囲を遊転する回転部を
なしている。また、ハブ３はその外周が第３図に示すよ
うにリム１０に近接して設けられ、従来のハブと比べて
遥かに大きな半径を有するものとなり、かつ従来のスポ
ークに相当する部材を省略している。

このようにすると、回転部の重量を著しく低減できるの
で、前輪ｌの慣性重量が著減するとともに、剛性部材で
ある大径のハブ３を採用することにより、前輪１の剛性
を著しく増大させることができる。

第４図及び第５図に第２の実施例を示す。なお、以下の
各実施例において前記第１の実施例と共通の構成乃至は
共通の機能を有する部材については同一の符号を用いる
ものとする。

この実施例は、前記第１の実施例に示した前輪ｌにディ
スクブレーキを設けたものであり、断面略Ｔ字状をなす
リム１０の中央部に内周側へ向つブレーキディスク２０
が突出形成されている。ブレーキディスク２０の内周側
端部にはボールベアリング１１の収容部２１が形成され
ており、この収容部２１とハブ３の外周部の溝１３との
間にボールベアリング１１が嵌装されている。一方、ハ
ブ３にはキャリパ２２が設けられ、そのブレーキバッド
２３がブレーキディスク２０の両側面に摺接するように
なっている。

このようにすると、前記第１の実施例に示した前輪１に
ディスクブレーキを簡単に設けることができるとともに
、ブレーキディスク２０をリム１０と一体にして鋳造成
形等が可能であり、製造容易となり、かつ部品点数の削
減を可能とする。しかも、ブレーキディスク２０はリム
１０と一体に形成されるから、その半径は極めて大きな
ものとなり、従来よりも著しく大きなブレーキ容量を形
成することができる。

第６図に第３の実施例を示す。この実施例はリムと別体
のブレーキディスクを用い、かつその交換を容易とした
ものである。すなわち、リム１０には第１の突出部２４
及び第２の突出部２５が並行して突出形成され、第１の
突出部２４は軸受部をなし、第２の突出部２５はディス
ク取付部をなしている。第１の突出部２４の内周面は凹
面に形成され、外周部が側方へ屈曲してオフセットされ
たハブ３の外周面との間にボールベアリング１１が介装
されている。

第２の突出部２５には別体のディスクプレート２６がボ
ルト２７により着脱自在に取付けられ、ディスクプレー
ト２６に対してキャリパ２２が摺接可能に配設されてい
る。キャリパ２２はボルト２８によってハブ３の側部へ
取付けられている。

このような構造を採用すると、ディスクプレート２６及
びキャリパ２２をいずれも車体側方から着脱することが
でき、しかもディスクプレート２２の脱着交換が容易と
なるので、メンテナンス性を向上できる。

第７図及び第８図は第４の実施例を示す。この実施例は
前記第１の実施例に示した前輪１のフロントサスペンシ
ョン装置の例であり、ハブ３の側面へ車輪支持部材３０
の下端部に形成されたスライダ３１が摺動可能に取付け
られている。スライダ３１は第８図に示すように、左右
両側にガイド溝３２が形成されており、この内部にハブ
３に形成された斜め上下方向に長いガイド穴３ａの縁部
３ｂが嵌装され、この縁部３ｂととガイド溝３２の溝壁
面との間にストローク用ベアリング３３が介装されてい
る。スライダ３１の下端部とハブ３との間にはスプリン
グ３４及びダンパー３５とからなる公知のクッション装
置３６が介装されている。車輪支持部材３０は第７図か
らは明らかでないが、前輪１を挟んで反対側にも対をな
して設けられ、それぞれの上端部はヘッドパイプ３７に
支持された操向軸に連結され、軸線Ｃ□が操向軸のキャ
スター線と一致する。

このようにすると、前輪１と車輪支接部材３０とは相対
的に上下方向へ摺動可能に連結されるので、走行中に前
輪１が上下動しても、この上下動及び衝撃は前輪１の範
囲内に設けられたクッション装置３６によって緩衝・吸
収される。しかも、クッション装置３６は車輪支持部材
３０の下端部に設けられているので、前輪１の内側にコ
ンパクトに配設されることになり、従来のようにフロン
トフォーク内に設けられないので、その分だけバネ下荷
重が低減される。したがって、バネ下荷重を増大させる
ことなく車輪支持部材３０の剛性を大きくでき、その結
果ステアリング剛性を大きくすることも容易となる。

また、ハブ３が大径であるから、それだけ車輪支持部材
３０をオフセットして取付けることが容易となる。本実
施例では、第７図に示すように、車輪支持部材３０はそ
の軸線Ｃ□が前輪１の範囲内でその中心線Ｃ８よりも寸
法文だけオフセットされている。これにより、車輪支持
部材３０の中心線Ｃ１とキャスター線が一致してステア
リング慣性が小さくなる。但し、前輪１は片持ち式のア
ーム部材によっても支持可能である。

第９図及び第１０図に第５の実施例を示す。この実施例
では前記第４の実施例と同様な構造のフロントサスペン
ションを設けたハブ３に対して、ハブステアリング形式
を採用したものである。

すなわち、ハブ３には前記第４の実施例（第７図及び第
８図）と同様のクッション装置が介装されており、ハブ
３に形成されたガイド穴４１内には斜め上下方向に摺動
するスライダ４２が設けられている。このスライダ４２
は第１０図に示すように、上下方向に設けられた回動中
心軸４３を介して前輪支持部材４４の前端部へ枢着され
ている。スライダ４２の両側部に断面Ｕ字形溝４２ａが
形成され、この内側にガイド穴４１の周囲の縁部４１ａ
が嵌装され、さらにこの縁部４１ａとＵ字溝４２ａの両
側壁部との間にスライド用ベアリング４５が嵌装されて
いる。

一方、スライダ４２の上端部から側方ヘリンクアーム４
６が突出形成されており、このリンクアーム４６はステ
アリング用リンク部材４７と連結されている。ステアリ
ング用リンク部材４７の他端は図示しないハンドルへ接
続している。

第９図に示すように、車体フレーム４８から前方へ前輪
支持部材４４は略水平方向に延出するアーム状部材であ
り、後端部はクッション装置４０が前輪１内に配設され
る関係上、車体フレーム４８の下部ヘリジットマウント
され、ステアリング系の剛性を高めている。

そこで、このステアリング用リンク部材４８を例えば第
１０図の矢示Ａ方向へ引くと、リンクアーム４６が回動
中心軸４３を中心に反時計方向へ回動するので、ハブ３
が進行方向に対して左右へ角度を変化する。したがって
、前輪１はハブステアリング形式によって操舵される。

第１１図に第６の実施例を示す。この実施例はダブルウ
ィツシュボーン形式のフロントサスペンション構造とハ
ブステアリング形式を併せて採用したものである。すな
わち、上下のリンク部材５０及び５１の各前端部を、ハ
ブ３に枢着されている枢軸部５２を介してハブ３へ連結
するとともに、各々の後端部を車体フレーム５３に枢着
し、かつ車体フレーム５３とリンク部材５１との間にク
ッション装置５４を取付けたものである。なお、枢軸部
５２はハブ３の中心より所定のキャスター角を形成して
オフセットされており、かつ例えばリンク部材５０及び
５１の各前端部とのジヨイント５６．５７をボールジヨ
イント形式等にすることにより、ハブ３が進行方向に対
して左右へ回動可能となっており、図示を省略したステ
アリング用リンク部材によりハブステアリングできるよ
うになっている。

本実施例によれば、ハブステアリング形式を採用できる
ばかりでなく、フロントサスペンション装置にダブルウ
ィツシュボーン形式の優れたサスペンション特性を付加
できる。

［発明の効果］本発明に係る車両用の前輪は、回転部の重量を軽減した
ので、慣性重量を著減でき、しかもノλプを不動部材と
し、かつ大径化したので前輪の剛性を大きくすることが
できる。また、リムの内周面を利用してディスクプレー
トを設ければ、ブレーキ容量の大型化を図ることができ
る。このとき、リムとディスクプレートを一体に形成す
れば、部品点数を削減して製造容易とすることができ、
ディスクプレートを別体にして着脱自在に取付けるよう
にすれば、交換等が容易になりメンテナンス性を向上で
きる。

この前輪を用いたサスペンション装置としては、ハブが
大径化しているので、その側面において、車輪支持部材
に設けたスライド部材とハブとを上下方向に相対的に摺
動可能に連結し、両者間にクッション装置を介装するこ
とができ、これによりクッション装置を前輪内に収容す
ることができる。ゆえに、バネ下荷重を著しく小さくで
きる。また、バネ下荷重を従来程度とした場合には、車
輪支持部材の剛性を大きくできる。

さらに、車輪支持部材な略水平方向へ延出するアーム状
部材とした場合には、このアーム状部材と車体フレーム
との連結をリジットマウントできるので、この点でも車
輪支持構造の剛性が増大する。

また、一対のリンク部材の両端をハブと車体フレームと
に枢着し、いずれかのリンク部材と車体フレームとをク
ッション装置で連結すれば、ダブルウィツシュボーン形
式のサスペンション構造とすることができる。

また、略水平方向へ延出する車輪支持部材の一端部とハ
ブとをハブが左右方向へ回動可能となるように連結し、
このハブに一端をハンドルへ取付けたリンク部材を連結
すれば、容易にハブステアリング形式とすることができ
る。

そのうえ、この車輪を自動２輪車の前輪に適用すること
ができ、その場合には上記の各サスペンション装置並び
にステアリング装置は自動２輪車に好適なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は
自動２輪車の車体構造の概略図、第２図は第１図のＩＩ
　−ＩＩ線拡大断面図、第３図は要部の部分側面図であ
る。第４図及び第５図は第２の実施例を示し、第４図は
要部の部分側面図、第５図は使用状態における第２図相
当断面図である。第６図は第３の実施例を示す要部の断
面図、第７図及び第８図は第４の実施例を示し、第７図
は前輪部分の側面図、第８図は第７図の■−■線断面図
である。第９図及び第１０図は第５の実施例を示し、第
９図は車輪支持部の側面図、第１０図は要部の断面図で
ある。第１１図は第６の実施例を示す車輪支持部の側面
図である。（符号の説明）１・・・前輪、２・・・タイヤ、３・・・ハブ、４・・
・フロントフォーク（車輪支持部材）、１０・・・リム
、１１・・・ベアリング、２０．２６・・・ブレーキデ
ィスク、２４・・・第１の突出部、２５・・・第２の突
出部、３０．４４・・・車輪支持部材、３１．４２・・
・スライダ、３６．４０．５４・・・クッション装置、
４７・・・ステアリング用リンク部材、４８．５３・・
・車体フレーム、５０．５１・・・リンク部材。特　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社代理人　
弁理士　小　松　清　光ｅ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）タイヤと、このタイヤを支持するリムと、このリ
ムの内周側に設けられ、車輪支持部材へ回転不能に連結
されたハブとを備えるとともに、前記リムが前記ハブの
周囲にベアリングを介して回転可能であることを特徴と
する車両用車輪。
（２）自動２輪車の前輪に使用したことを特徴とする請
求項１記載の車両用車輪。
（３）リムの内周側に中心方向へ突出するブレーキディ
スクを一体に形成したことを特徴とする請求項１又は２
記載の車両用車輪。
（４）リムの内周面に中心方向に向って突出する第１及
び第２の突出部を並設し、該第１の突出部はベアリング
を介してハブの外周を回転可能であり、前記第２の突出
部には別体に構成されたディスクプレートが着脱自在に
取付けられることを特徴とする請求項１又は２記載の車
両用車輪。
（５）車輪支持部材の一端部にスライダを設け、該スラ
イダを請求項１又は２記載の車輪を構成するハブの側部
と上下方向へ相対的に摺動自在になるよう連結するとと
もに、該ハブと前記スライダとの間にクッション装置を
介装させたことを特徴とするサスペンション装置。
（６）車輪支持部材は一端部を略水平方向へ延出するア
ーム状部材であって、その他端部を車体フレームに固着
したことを特徴とする請求項５記載のサスペンション装
置。
（７）車輪支持部材は一対のリンク部材からなり、各両
端部をそれぞれ請求項１又は２記載の車輪を構成するハ
ブと車体フレームへ枢着するとともに、該リンク部材の
いずれかと車体フレームとをクッション装置で連結した
ことを特徴とするサスペンション装置。
（８）請求項６又は７のいずれかに記載されたサスペン
ション装置を備えた車両において、車輪支持部材の一端
部にハブを進行方向に対して左右へ回動自在となるよう
に連結するとともに、前記ハブと車体側に設けられたハ
ンドルとをリンク部材で連結し、該リンク部材よって前
記ハブを左右へ回動可能としたことを特徴とするステア
リング装置。