JPH02286489A - 自動二輪車のリヤアーム - Google Patents

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〕 本発明は自動二輪車のリヤアームに関し、特に荷重の作
用状！（曲げモーメント分布）に応じた適切な曲げ剛性
分布を有するとともに、溶接ビードによる応力集中、軟
化部等がなく、強度上の信鯨性を向上できるようにした
りャアームに関する。

〔従来の技術〕

自動二輪車のリヤアームは、その前端部が車体フレーム
に枢支され、後端部に後輪が軸支され、その中程に後輪
懸架装置のリンク機構が接続されるのが一般的である。

従うて、自動二輪車のリヤアームは荷重の作用状態から
見ると、両端が支持され、その中程に集中荷重が作用し
た梁になっており、従って曲げモーメントは上記リンク
機構接続部分で最大となり、前、後端側ほど直線的に小
さくなっている。従ってリヤアームは、曲げ剛性が上記
リンク機構接続部分で最大となり、その前。

後端側ほど小さくなる断面形状、つまり前、後端側ほど
小さい断面積（断面係数）を有する形状のものが、強度
上、及び重量軽減上合理的である。

上記要請に応えられるリヤアームとして、従来例えば、
鋳造製テーバ角管からなるものがある。

これは、横断面角形で、かつ前、後端側ほど断面高さが
小さくなっており、曲げ剛性の面から見れば合理的であ
る。しかし鋳造製の場合、鋳造技術上、肉厚がある程度
厚くなり、重量軽減効果が阻害される問題がある。

そこで溶接部のリヤアームとして、例えば特開昭５７．
−１１７７８号公報の第８図、９図に記載されているよ
うに、角パイプの一部を切り欠き、残りを溶接接続する
ことにより製造したものがある。この公報のリヤアーム
は、後端側ほど断面高さが低くなっていることから上述
の荷重分布に応じた曲げ剛性分布を有しており、かつ肉
厚は通常の押し出し管と同一であるから鋳造管のような
重量増加の問題もない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記公報記載のリヤアームは、溶接構造で
あるから、溶接ビード部の応力集中、溶接熱による材料
軟化の発生が避けられず、クラックが発生し易い等、強
度上の信頼性に劣る問題がある。また溶接ビードの分だ
け重量が増加する問題、及び比較的熟練を要する溶接作
業が必要な分だけ生産性が低い問題もある。

本発明は上記従来の問題点を解消するためになされたも
ので、溶接の必要がなく、従って溶接ビードによる応力
集中、材料軟化の問題がなく、その結果強度上の信頼性
を向上できる自動二輪車のリヤアームを提供することを
目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、左、右一対のアーム本体を連結部材で接続し
てなり、前端部が車体フレームに枢支され、後端部に後
輪が軸支され、上記前端部と後端部との間に後輪懸架装
置が接続される自動二輪車のリヤアームにおいて、筒状
の素管を、横断面角形で、かつ上記後輪懸架装置接続部
を中心として後方及び前方ほど断面積が小さくなる形状
に圧縮成形してなるテーバ角管により上記アーム本体を
構成したことを特徴としている。

ここで本発明において、アーム本体の断面積が後方及び
前方ほどほど小さくなるとは、断面高さ又は断面幅の一
方又は両方が小さくなるとの意味であるが、断面高さを
変化させる方がより効果的である。

また本発明のテーバ角管は、例えば以下の方法で製造で
きる。即ち、丸パイプを回転させながら軸直角方向に打
撃部材で打撃し、かつ該打撃部材の突出量を徐々に変化
させる、いわゆるロータリースウェージ加工によって前
、後端側ほど小径の両テーパ丸パイプに成形し、さらに
該パイプの外面に所望形状の外型を配置し、この状態で
該パイプ内に高圧の作動油を供給して外型に応じた形状
に成形することによって製造できる。

〔作用〕

本発明に係る自動二輪車のリヤアームによれば、アーム
本体を、後輪懸架装置の接続部を中心として前方、後方
ほど断面形状の小さいテーバ角管で構成したので、必要
な曲げ剛性分布に対応した断面形状を有することとなり
、強度上合理的であり、また鋳造部の場合のような重量
増加の問題もない。

また、本発明のテーバ角管は、例えば丸パイプ等の素管
を角形のテーパ状に圧縮成形した構造のものであり、上
述の角バイブを切り欠いた後溶接する場合のような溶接
作業は不要である。従うて溶接ビードによる応力集中、
材料軟化の問題が生じることはなく、強度上の信頼性を
向上できるとともに、生産性を改善できる。また強度上
の信頼性が高い分だけ薄肉化を図ることができる点及び
溶接ビードがない点から、上記公報記載のものよりさら
に軽量化できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第６図は本発明の一実施例による自動二輪
車のリヤアームを説明するための図である。

図において、１は本実施例リヤアームが採用された自動
二輪車であり、これの車体フレーム２は、ヘッドパイプ
３に左、右一対のメインパイプ４の前端を１接接続し、
該各メインパイプ４の後端にリヤアームブラケット５を
溶接接続するとともに、該左、右のブラケット５同士を
クロスバイブ５ａで接続し、さらにメインバイブ４の前
端部にエンジン懸架用ダウンチューブ５ｂを固定した構
造となっている。ここで上記メインバイブ４は、後述の
リヤアームと同様の製法で製造されたテーバ角管を用い
て構成されている。そしてこのメインバイブ４は、アル
ミニューム合金又は鉄製の横断面縦長の長方形状のもの
で、その断面高さはヘッドパイプ３に接続された前端部
が最大で、ここからリヤアームブラケット５に接続され
た後端部側ほど小さくなっており、またその肉厚は後端
側ほど厚くなっている。

上記ヘッドパイプ３には、下端で前輪６を軸支する前フ
オーク７の操向軸７ａが軸支されており、該前フオーク
７の上端には操向ハンドル８が固定されている。また上
記車体フレーム２の中央部には、ダウンチューブ５ｂ、
　　リヤアームブラケット５により、エンジンユニット
９が懸架支持されている。このエンジンユニット９は水
冷式２サイクル単気筒型のもので、シリンダボディの前
壁には排気管１０が接続され、後壁には気化器１１が接
続されており、該気化器１１及びこれに接続されたエア
クリーナ１２は上記左、右のメインパイプ４．４間に位
置している。なお、１３は燃料タンク、１３ａはシート
、１４はラジェータであり、燃料タンク１３はシート荷
重に耐え得る構造になっている。

また、上記リヤアームブラケット５には、後端で後輪１
５を軸支するリヤアーム１６が上下に揺動自在に枢支さ
れており、このリヤアーム１６と車体フレーム２との間
には、リンク機構１７Ｍと緩衝器１７ｂとからなる後輪
懸架装置１７が配置されている。

上記リヤアーム１６は、左、右一対のアーム本体１８．
１８を連結パイプ２０で接続するとともに、該各アーム
本体１８の前端にアルミニューム合金製鋳造品で、上記
リヤアームブラケット５に枢支されるピボット１９を溶
接固定し、後端にアルミニニーム合金製鋳造品で、車軸
を支持するエンドピース２１を溶接固定して構成されて
いる。

上記連結パイプ２０はアルミニューム合金の押し出し成
形品であり、横断面長方形筒状の本体の前。

後壁に補強ブラケッ）２０ｃ、２０ｂが固定されており
、これらの左、右両端部が上記アーム本体１日の内壁に
溶接されている。またこの連結パイプ２０の車幅方向中
央下面には上記後輪懸架装置１７のリンク機構１７２を
軸支するリンク支持部２０ａが一体形成されている。

そして上記アーム本体１８は、上記連結パイプ２０の接
続部から後方に延びる後アーム１８ａと、前方に延びる
前アーム１８ｂとからなるテーパ角管で構成されている
。このテーパ角管は、アルミニューム合金または鉄製の
押し出し成形材である丸パイプを、横断面縦長の長方形
状で、かつ上記後アーム１８ａの後端側ほど、及び前ア
ーム１８ｂの前側ほどその断面高さ及び断面幅が小さく
なるテーパ状に圧縮成形してなるものである。またこの
アーム本体１８の上、下壁１８ｃ、１８ｃは平坦になつ
ているのに対し、左、右側壁１８ｄ。

１８ｄは外方に膨らむように湾曲している。さらにまた
後アーム１８ａの上、下壁１８ｃ及び左。

右側壁１８ｄの肉厚は、連結パイプ接続部のｔｌから後
端のｔ２まで徐々に厚くなっており、かつ後端部１８ｅ
は平面視斜めにカットされている。

これにより上記エンドピース２１との溶接部分の肉厚の
急激な変化を緩和するとともに溶接代を長くしている。

また前アーム１８ｂにおいても連結パイプ接続部から前
側ほど厚肉になっており、かつ前端部１８ｆは溶接代を
確保するために斜めにカットされている。

次に上記アーム本体１８の製造方法について第６図を参
照しながら説明する。

■　軸方向に同一直径の通常の押し出し成形品（アルミ
ニューム合金又は鉄製）である丸バイブ２８ａを準備し
て所定長さに切断し、これを軸方向外方ほど小径の両テ
ーバ丸管２８ｂにロータリスウェージ加工法で成形する
（第５図（ａｌ、　（ｂｌ）　。

このロータリスウェージ法は、上記丸パイプ２８ａに、
これを軸方向に移動させながら打撃爪２９Ｃによって軸
直角方向に打撃力を与え、かつ上記打撃爪２９ｃの突出
量を徐々に大きくする方法である。この方法によれば、
その直径が小さ（なるほど厚肉となり、従って上記テー
パ丸管２８ｂの肉厚は、中央のｔｌから端部のｔ２に徐
々に厚くなっている。

なお、上記両テーパ丸管の製造に当たっては、丸パイプ
２８ａ内に、直径を軸方向に変化させてなる内型を挿入
し、該丸パイプ２８ａを回転させ、外表面にローラを押
し付けながら軸方向に移動させるスピニング加工、いわ
ゆるへら絞り加工を採用することもでき７る。この加工
法によると、肉厚を軸方向において任意に変化させるこ
とができる。

■　上記両テーバ丸管２８ｂに恒熱炉で例えば４６０℃
に１．５時間保持する焼鈍処理を施して、上記打撃によ
る残留歪を除去する。

■　そして上記両テーパ丸管２８ｂを所望の横断面角形
に圧縮成形するのであるが、まず例えば側壁のみが平坦
化された予備角形状を有する外型２９ａを上記両テーバ
丸管２８ｂの外面に当接させた状態で該テーバ丸管２８
ｂ内に高圧の作動油を供給して内方から加圧する予備角
出し成形を行って予備テーパ角管２８ｃを作成する０次
いで最終角形状を有する外型２９ｂを外面に配設し、こ
の状態で高圧作動油を供給して内側から加圧する最終角
出し成形を行うて最終テーパ角管２８ｄを作成する。な
お、上記外型２９ａ、２９ｂは、テーパ角管の側壁が外
方に膨らむ湾曲形状になるように、核型自体も外方に湾
曲した形状にするのが望ましい。

■　最後に上記テーパ角管を所定長さ、形状に切断すれ
ば、これにより上記後アーム１８ａ、前アーム１８ｂか
らなるアーム本体１日が得られる。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例ではリヤアーム１６を横断面縦長の角形で、か
つリンク支持部２０ａを中心としてその前、後方ほど断
面高さ及び断面幅の小さいテーバ角管としたので、荷重
分布（曲げモーメント分布）に応じた曲げ剛性分布を有
することとなり、合理的な断面形状とすることができる
。そしてこのアーム本体１８を、丸バイブを圧縮成形し
てなるテーパ角管で構成したので、従来の鋳造部のもの
に比較して肉厚が薄くて済み、それだけ重量を軽減でき
る。

また、上述のように、本実施例のアーム本体１８は丸バ
イブの圧縮成形品であるから、角バイブの一部を切欠除
去して溶接した従来例のような溶接ビードによる応力集
中、材料軟化の問題が生じることはなく、強度上の信幀
性を向上できる。また信鎖性が高い分だけ肉厚をさらに
薄くすることもできる点及び溶接ビードがない点から軽
量化できる。さらに溶接作業を不要にした分だけ生産性
を向上できる。

また、本実施例のアーム本体１８は、肉厚がリンク支持
部２０ａから前端及び後端にかけて徐々に増加している
ので、ピボット１９．エンドピース２１との溶接部の肉
厚変化が緩和され、溶接の信鰭性を向上できる。またこ
の後端部の肉厚が厚いことから該部分の溶接代の短いこ
とによる強度低下を補うことができる。

さらにまた、本実施例では、アーム本体１Ｂの断面形状
を、側壁１８ｄが外方に膨らんだ湾曲形状としたので、
剛性が向上するとともに、騒音の発生を軽減でき、さら
に側壁にパフ加工を施す場合に有利である。ちなみに本
発明者等の実験研究によれば、上記アーム本体１８を側
壁が内方に凹んだ形状にすると、表面に短線状の傷が発
生したり、肉厚が偏在したり、さらには上記凹み形状の
管理が困難で、デザイン上の自由度が低くなることが判
明している。

また本発明のテーバ角管は、他の部品にも応用すること
ができ、例えば上記実施例で説明したように、メインバ
イブ４に応用してもよい、ちなみにこのメインパイプ４
は、従来、板金加工された横断面コ字状の左、右一対の
プレートを最中状に突き合わせて溶接していたが、本発
明のテーバ角管を採用すれば、溶接が不要になり、上記
実施例の場合と同様の効果が得られる。

特に、上記メインパイプ４は断面高さが相当大きいこと
から、そのままでは側壁が微少振動し、騒音が発生する
懸念があるが、上述の実施例のように側壁を外方に膨ら
ませることによってこれを回避できる。また、上記メイ
ンバイブ４の後端部は断面高さが小さいことから溶接代
が短くなるが、該部分は肉厚が厚（なるのでリヤアーム
ブラケット５との溶接の信鯨性が損なわれることはない
。

一方、前端部については薄肉となるが、溶接代が長いの
で、この部分でも溶接の信頼性を確保できる。

（発明の効果） 以上のように、本発明に係る自動二輪車のリヤアームに
よれば、アーム本体を、筒状の素管を、角形でかつ端部
側ほど小断面に圧縮成形してなるテーバ角管で構成した
ので、荷重分布に対応した曲げ剛性を有する合理的な形
状にできるとともに、溶接作業を不要にして溶接ビード
による応力集中。

材料軟化を回避でき、強度上の信頼性を向上できるとと
もに、生産性を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例によるリヤアー
ムを説明するための図であり、第１図はその平面図、第
２図はその側面図、第３図は第１図のｍ−■線断面図、
第４図は第２図のｒＶ−ｍＶ線断面図、第５図は該実施
例リヤアームが採用された自動二輪車の左側面図、第６
図ｆａｔないし第６図（ｄ＋はその製造過程を示す工程
図である。 図において、１は自動二輪車、２は車体フレーム、１５
は後輪、１６はリヤアーム、１７は後輪懸架装置、１８
はアーム本体、２０は連結パイプ（連結部材）、２１は
エンドピース（後端部）、２３はピボット部（前端部）
、２８ａは丸パイプ（筒状の素管）、２８ｄはテーバ角
管である。 代理人　　　　弁理士　下布　努 第６ 図 ９ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）左、右一対のアーム本体を連結部材で接続してな
   り、前端部が車体フレームに枢支され、後端部に後輪が
   軸支され、上記前端部、後端部間部分に後輪懸架装置が
   接続される自動二輪車のリヤアームにおいて、筒状の素
   管を、横断面角形で、かつ上記後輪懸架装置接続部を中
   心として前方及び後方ほど断面積が小さくなる形状に圧
   縮成形してなるテーパ角管により上記アーム本体を構成
   したことを特徴とする自動二輪車のリヤアーム。