JPH04151388A - 前後輪駆動型車両の前輪懸架装置 - 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〕 本発明は前後輪駆動型車両の前輪懸架装置に関し、特に
前輪にエンジン駆動力を伝えると共に前輪を操舵自在に
支持する前輪軸の構造に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の前後輪駆動型車両の前輪懸架装置としては、特開
昭６１−１４３２７０号公報に開示されたものがある。

これは、自動３輪車の前輪を上下揺動自在な１本のスイ
ングアームによって支持したものであり、エンジンの動
力を前輪へ伝達する前輪駆動装置がこのスイングアーム
に内蔵されていた。この前輪懸架装置では、前輪の車軸
を軸心部で回転自在に支持する筒体がスイングアームの
前端部に上下２つのピボットを介して操舵自在に連結さ
れており、前記車軸が等速ジヨイントを介してスイング
アームの前輪駆動装置に連結されていた。なお、前記ピ
ボットおよび等速ジヨイントは操舵軸線上に位置づけら
れており、筒体が操舵装置によって操舵軸線を中心に回
動した際にも工ンジンの動力が車軸へ伝達されるように
構成されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、このように構成された従来の前輪懸架装置で
は、前輪が上下動してスイングアームが揺動すると、２
つのピボットによって構成される操舵軸がスイングアー
ムの揺動軸を中心にして旋回する。このため、前輪の上
下動に応じてキャスター角度が大きく変化してしまうと
いう問題があった。さらに、ホイール内に上下２つのピ
ボットと等速ジヨイント等が配置されるため、この部分
のブレーキ設置スペースが狭くなってしまう。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る前後輪駆動型車両の前輪懸架装置は、スイ
ングアームを、前輪駆動用伝動装置が設けられたロアア
ームと、このロアアームの揺動端との間にナックルが介
装されてロアアームと共に平行リンクを構成するアッパ
ーアームとによって形成し、このアンバーアームに前記
ナックルを操舵自在に連結すると共に、前記ロアアーム
とす、。

クルとを、前輪に結合されかつナックルに回転自在に支
持される第１車軸と、操舵軸線上に位置するユニバーサ
ルジヨイントを介して前記第１車軸に連結されかつロア
アームに軸支されて前輪駆動用伝動装置に連結される第
２車軸とによって連結したものである。

〔作　用〕

ユニバーサルジヨイントが駆動軸の機能と操舵軸のピボ
ットとしての機能を果たし、前輪が上下動すると、この
ユニバーサルジヨイントを有する前輪軸は平行リンクに
よって前輪の上下動に応じて略平行移動する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第８図によって
詳細に説明する。

第１図は本発明に係る前輪懸架装置を採用した前後輪駆
動型自動二輪車の側面図、第２図は同じく車体構成を示
す平面図、第３図は第１図におけるロアアームブラケッ
トの■−■線断面図、第４図は前輪懸架装置の正面図、
第５図は動力伝達装置の要部を拡大して示す断面図、第
６図は動力伝達装置の前輪駆動部を拡大して示す断面図
、第７図は前輪操舵装置のステアリングシャフトを示す
断面図、第８図は第７図における■−■線断面図である
。これらの図において、１は前後輪駆動型自動二輪車、
２はこの自動二輪車ｌのエンジンで、このエンジン２は
、側面視口字状に形成された左右一対の主フレーム３に
支持されている。主フレーム３は、車体前後方向へ延設
された上下の水平パイプ３ａ、３ｂと、これらの水平パ
イプ３ａ。

３ｂを前端部分で連結するロアアームブラケット３Ｃと
、水平パイプ３ａ、３ｂを後端部分で連結するリヤアー
ムブラケット３ｄとから構成されている。また、左右の
ロアアームブラケット３ｃは、上側水平パイプ３ａに結
合されるものと、下側水平パイプ３ｂに結合されるもの
とに分割形成されており、両部材はボルトによって連結
されている。

なお、下側水平パイプ３ｂの後端はリヤアームブラケッ
ト３ｄにボルト止めされている。また、左右のロアアー
ムブラケット３Ｃのうち車体左側に位置する方のロアア
ームブラケット３ｃは、第３図に示すように、後述する
ロアアームを避けるために車幅方向外側へ屈曲して形成
されている。そして、左右の主フレーム３どうしは、左
右のロアアームブラケット３ｃにエンジン支持ブラヶ・
７ト３ｅを介してエンジン２を連結させると共に、左右
のリヤアームブラケット３ｄ間にクロスメンバ３ｆ、３
ｇを横架させることによって連結されている。

４は後輪、５はこの後輪４を支持するリヤアームで、こ
のリヤアーム５は前記主フレーム３のリヤアームブラケ
ット３ｄにピボット軸５ａを介して揺動自在に連結され
ている。また、このリヤアーム５の２本のアームのうち
車体左側に位置するアーム５ｂには、後述する動力伝達
装置によって駆動される公知のシャフトドライブ式後輪
駆動装置６が内蔵されでいる。５ｃは前記リヤアーム５
と主フレーム３との間に介装されたりャクンションユニ
フト、７は燃料タンク、８はシートで、これらは前記主
フレーム３に支持されている。なお、９は排気管、１０
は主フレーム３のリャアームフラケソ）３ｄにブラケッ
トＩ　Ｑａを介して取付けられたフートレストである。

１１は前輪、１２はこの前輪１１を平行リンクによって
操舵自在に支持するスイングアーム式前輪懸架装置であ
る。この前輪懸架装置１２は、前輪１１を回転自在に支
持する１本のナックル１３と、このナックル１３を操舵
自在に支持するア・ツバ−アーム１４．ロアアーム１５
と、フロントクツションユニット１６等とからなり、ナ
ックル１３は後述する操舵装置に連結されて転舵軸線上
を回動するように構成されている。この転舵軸線は、ナ
ックル１３とア・７バーアーム１４．ロアアーム１５と
の２つの連結部を結んだ直線のことで、第１．２．４図
中−点鎖線Ａで示す。

前記ナックル１３は前輪１１を片持ち支持する構造で、
第４，６図に示すように前輪１１のホイールｌｌａに結
合された車軸１１ｂが下端ボス部１３ａに軸受１７，１
８を介して回転自在に支持されている。そして、前記車
軸１１ｂには、ロアアーム１５に回転自在に支持された
フロント軸１９がユニバーサルジヨイント２０を介して
連結されている。なお、ユニバーサルジヨイント２０の
軸心は転舵軸線Ａ上に位置づけられている。

前記アッパーアーム１４は第２図に示すように車体前方
を指向する平面視路Ｖ字状に形成され、前側に位置する
頂部はナックル１３の上端に回動自在に、両端部は、左
右の主フレーム３の上部に設けられたブラケット２１に
上下揺動自在にそれぞれ支持されている。なお、アッパ
ーアーム１４とナックル１３との連結軸は転舵軸線Ａ上
に位置づけられている。

前記ロアアーム１５は車体左側に前後方向へ延在された
主アーム１５ａと、この主アーム１５ａの基部からエン
ジン前方で車体右側へ横切るよう延設された補助アーム
１５ｂとを備え、前記左右の主フレーム３のロアアーム
ブラケット３Ｃに上下揺動自在に支持されている。そし
て、主アーム１５ａの揺動端には、後述するシャフトド
ライブ式前輪駆動装置の一部を構成するフロントギヤケ
ース２２が取付けられている。前記フロント軸１９はこ
のフロントギヤケース２２に軸支されている。すなわち
、前記車軸１１ｂ、フロント軸１９を介してナックル１
３とロアアーム１５とが連結されることになる。このよ
うな構造とすることによって、ナックル１３がロアアー
ム１５に操舵自在かつ前後方向へ揺動自在に支持される
ことになり、操舵時にナックル１３が回動すると、前輪
１１はユニバーサルジヨイント２０を中心にして回動す
ることになる。

前記フロントクツションユニット１６はロアアーム１５
のフロントギヤケース２２と前記主フレーム３の左側の
ブラケット２１との間に介装されている。

２３は後輪４および前輪１１を駆動するための動力伝達
装置で、この動力伝達装置２３は、前記シャフトドライ
ブ式後輪駆動装置６を駆動するリヤドライブ軸２４と、
後述するシャフトドライブ式前輪駆動装置２５を駆動す
るフロントドライブ軸２６等とから構成されている。前
記リヤドライブ軸２４は第５図に示すように、エンジン
出力軸２ａの軸端側に軸線を車体の前後方向と平行にし
て設置されており、エンジン２のミッションケース２ｂ
に一体的に設けられたドライブ軸用ハウジング２Ｃに軸
受２７．２８を介して回転自在に支持されている。また
、このリヤドライブ軸２４には、エンジン出力軸２ａに
結合された傘歯車２９と噛合する入力用傘歯車３０が回
転自在に設けられると共に、この入力用傘歯車３０の回
転をリヤドライブ軸２４に伝えるカムおよび圧縮コイル
ばねからなるダンパー３１が軸装されている。このダン
パー３１をリヤドライブ軸２４の入力側に介装すること
によって、急加速時やエンジンブレーキ時のショックを
吸収することができる。そして、このリヤドライブ軸２
４の後端には、リヤアーム５の揺動軸線上に位置づけら
れたユニバーサルジヨイント３２を介して前記シャフト
ドライブ式後輪駆動装置６が、また、前部には、互いに
噛合する平歯車３３．３４を介して前記フロントドライ
ブ軸２６が連結されている。このフロントドライブ軸２
６は、リヤドライブ軸２４より車幅方向外側（車体左側
）に、リヤドライブ軸２４と平行に配置されている。ま
た、このフロントドライブ軸２６は、前記ドライブ軸用
ハウジング２Ｃと一体に形成されたカバー２ｄに軸受３
５，３６を介して回転自在に支持されている。そして、
このカバー２ｄに前記ロアアームブラケット３Ｃのエン
ジン支持ブラケソ）３ｅがボルト止めされている。

また、前記両軸を連結する前記２つの平歯車のうちリヤ
ドライブ軸２４側の平歯車３３は、リヤドライブ軸２４
に回転自在に支持され、他方の平歯車３４はフロントド
ライブ軸２６に結合されている。前記平歯車３３とリヤ
ドライブ軸２４とは、リヤドライブ軸２４にスプライン
結合されかつ平歯車３３の側部に係合してトングクラッ
チを構成する連結部材３７を介して連結されている。こ
の連結部材３７は、切換えレバー（図示せず）を操作す
ることによってリヤドライブ軸２４上を進退し、これに
よりドッグクラッチを連結、解除するように構成されて
いる。すなわち、ドッグクラフチが解除状態とされた際
にはリヤドライブ軸２４の回転はフロントドライブ軸２
６へは伝達されなくなる。

前記シャフトドライブ式前輪駆動装置２５は、第６図に
示すように、前記ロアアーム１５の主アーム１５ａに内
蔵されたプロペラシャフト４１と、このプロペラシャフ
ト４１の前端にスプライン４２を介して連結されかつ前
記フロントギヤケース２２内に軸受４３を介して回転自
在に支持された傘歯車４４と、この傘歯車４４に噛合す
るリングギヤ４５を有しかっ略円筒状に形成されてフロ
ントギヤケース２２に軸受４６，４７を介して回転自在
に支持されたフロントギヤケース出力軸４８等とから構
成されている。

前記プロペラシャフト４１は、ロアアーム１５の揺動軸
線上に位置づけられたユニバーサルジヨイント４９を介
して前記フロントドライブ軸２６に連結されている。ま
た、前記フロントギヤケース出力軸４８の内側には、車
軸１１ｂと共に回転するフロント軸１９がワンウェイク
ラッチ５ｏを介して連結されている。このワンウェイク
ラッチ５０は、フロントギヤケース出力軸４８からフロ
ント軸１９へ１方向のみに駆動力を伝達するものが使用
されている。

このように構成されたシャフトドライブ式前輪駆動装置
では、走行時にはリヤドライブ軸２４からフロントドラ
イブ軸２６を介してエンジン２の動力が伝達される。フ
ロントドライブ軸２６と共にプロペラシャフト４１が回
転すると、この回転はスプライン４２．傘歯車４４およ
びリングギヤ４５を介してフロントギヤケース出力軸４
８に伝えられる。そして、後輪４と前輪１１とが等速回
転するような通常走行時では、エンジン２の駆動力はワ
ンウェイクラッチ５０によって遮断されてフロント軸１
９へは伝わらずに後輪駆動のみであるが、後輪４が空転
したりして前輪１１より高速回転した時には、ワンウェ
イクラッチ５０が連結されてエンジン２の駆動力がフロ
ントギヤケース出力軸４８からフロント軸１９に伝えら
れることになる。

５１は前輪１１を操舵させるための操舵装置である。こ
の操舵装置５１は、ハンドル５２のハンドル軸５２ａが
ヘッドパイプ５３に回転自在に支持されると共に、ステ
アリングシャフト５４を介して前記ナックル１３に連結
されている。前記ヘッドパイプ５３は、左右の主フレー
ム３の水平パイプ３ａに固定されたハンドル支持パイプ
５５と、主フレーム３のブラケット２１に固定されたハ
ンドル支持パイプ５６とに支持され、車幅方向中央部に
位置づけられている。また、前記ステアリングシャフト
５４は第７図に示すように、ナックル１３に連結された
アウターチューブ５７と、ハンドル軸５２ａに連結され
て前記アウターチューフ５フ内に上方から挿入されたイ
ンナーチューブ５８と、これら両チューブ間に介装され
たボールスプラインユニット５９等とから構成されてい
る。

このボールスプラインユニット５９は、第８図に示すよ
うに複数のボール５９ａを有し、両チューブが周方向へ
の回転を規制されつつ軸方向へ移動自在となるようなも
のが採用されている。このステアリングシャフト５４に
よれば、前輪懸架装置１２が揺動してナックル１３が上
下すると、アウターチューブ５７に対してインナーチュ
ーブ５８が出入りして伸縮することになる。そして、操
舵動作によってハンドル軸５２ａが回転すると、インナ
ーチューブ５８の回転がボールスプラインユニット５９
を介してアウターチューブ５７に伝えられ、インナーチ
ューブ５８とアうターチューブ５７とが一体に回転して
ナックル１３が操舵されることになる。６０はステアリ
ングシャフト５４を僅かに揺動させるためのジヨイント
で、このジヨイント６０は板ばね等の弾性板からなり、
アウターチューブ５７とナックル１３との連結部と、イ
ンナーチューブ５８とハンドル軸５２ａとの連結部とに
それぞれ介装されている。このようにジヨイント６０を
ステアリングシャフト５４の両端部に配設すると、ナッ
クル１３が上下に平行移動して転舵軸線Ａがハンドル軸
５２ａの軸線に対して軸ずれを起こした際に、ジヨイン
ト６０が弾性変形してこの軸ずれを吸収することができ
る。６１はアウターチューブ５７におけるインナーチュ
ーブ貫通部分から水、泥等が摺動部分に侵入するのを防
ぐためのステアリングカバーで、このステアリングカバ
ー６１は全体が略有底円筒状に形成され、中空部分にア
ウターチューブ５７を挿入すると共に底部にインナーチ
ューブ５８を貫通させてステアリングシャフト５４に取
付けられている。

なお、アウターチューブ５７の外周部には、このステア
リングカバー６１の内周面に摺接する０リング６２が装
着されている。この０リング６２によって、ステアリン
グカバー６１内に水、泥等が侵入するのを防止すること
ができる。また、このようにＯリング６２を装着すると
、伸縮時にステアリングカバー６１内の空気によってポ
ンピング作用が生じて抵抗が大きくなるので、本実施例
ではインナーチューブ５８にステアリングカバー６１内
とアウターチューブ５７内とを連通ずる連通孔５８ａを
穿設すると共に、アウターチューブ５７とナックル１３
内の中空部分とを連通してステアリングシャフト５４内
の空気を大気解放するフリーザーホース６３を設けであ
る。なお、このブリーザ−ホース６３は、第７図中に二
点鎖線で示すようにステアリングカバー６１に設けるこ
ともできる。

６４は前輪ブレーキ用ブレーキディスクで、このブレー
キディスク６４は前輪１１のホイール１１ａに筒状の連
結部材６４ａを介して支持され、前輪１１の車幅方向中
心部に位置づけられている。

６５はブレーキキャリパ−で、このブレーキキャリパ−
６５はナックル１３に取付けられている。

上述したように構成された前後輪駆動型自動二輪車１で
は、走行中にぬかるみなどに入って後輪４が空転すると
、シャフトドライブ式前輪駆動装置２５に設けられたワ
ンウェイクラッチ５０によってフロントギヤケース出力
軸４８とフロント軸１９とが連結されてエンジン２の駆
動力が前輪１１へも伝達される。すなわち、この際には
エンジン２の駆動力は、リヤドライブ軸２４からシャフ
トドライブ式後輪駆動装置６を介して後輪４へ伝達され
ると共に、リヤドライブ軸２４からシャフトドライブ式
前輪駆動装置２５を介して前輪１１に伝達されることに
なる。この際、前輪１１が上下動されたり操舵されたり
しても、プロペラシャフト４１がユニバーサルジヨイン
ト４９を中心にして折れ曲がり、しかも車軸１１ｂがユ
ニバーサルジヨイント２０を中心にしてフロント軸１９
に対して折れ曲がるために、エンジン２の駆動力は途切
れることなく前輪１１に伝達されることになる。

したがって、ユニバーサルジヨイント２０が駆動軸の機
能と操舵軸のピボットとしての機能を果たし、前輪１１
が上下動すると、このユニバーサルジヨイント２０を有
する前輪軸（車軸１１ｂとフロント軸１９）は平行リン
クによって前輪１１の上下動に応じて略平行移動するこ
とになる。

また、本実施例で示したようにボールスプライン５９を
有するステアリングシャフト５４を使用すると、ボール
スプライン５９により摺接面が減少するために伸縮時の
抵抗が小さくなって作動性が高められる。さらに、ボー
ル５９ａに余圧を加えるようにするとバンクラッシュを
無くすことができ、ハンドル５２の遊びを無くすことが
できる。

また、ステアリングカバー６エで摺動部分を覆う構造と
したため、水、泥等が侵入するのを確実に防止でき、水
、泥等に起因して摺動部分が摩耗するのを防ぐことがで
きる。さらに、ステアリングシャフト５４内の空気によ
って生じるポンピング作用を、インナーチューブ５８の
連通孔５８ａとブリーザ−ホース６３によって解消する
構造としたため、ボンピング作用によって伸縮時の抵抗
が大きくなることがない。そして、ブリーザ−ホース６
３を水、泥等がかかり難い所に解放させることによって
シール部の信頼性を高めることができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る前後輪駆動型車両の前
輪懸架装置は、スイングアームを、前輪駆動用伝動装置
が設けられたロアアームと、このロアアームの揺動端と
の間にナックルが介装されてロアアームと共に平行リン
クを構成するアッパーアームとによって形成し、このア
ッパーアームに前記ナックルを操舵自在に連結すると共
に、前記ロアアームとナックルとを、前輪に結合されか
つナックルに回転自在に支持される第１車軸と、操舵軸
線上に位置するユニバーサルジヨイントを介して前記第
１車軸に連結されかつロアアームに軸支されて前輪駆動
用伝動装置に連結される第２車軸とによって連結したた
め、ユニバーサルジヨイントが駆動軸の機能と操舵軸の
ビボフトとしての機能を果たし、前輪が上下動すると、
このユニバーサルジヨイントを有する前輪軸は平行リン
クによって前輪の上下動に応じて略平行移動する。

したがって、前輪が上下動してもキャスター角度の変化
が小さくて済むという効果がある。また、従来のものに
較べて前輪の中心部分にユニバーサルジヨイントを１つ
だけ配設すればよく、部品点数が減少する。特に、前輪
支持部がユニバーサルジヨイントと、ナックルとアッパ
ーアームとの連結部との２箇所となり、これらの支持部
どうしの間隔が拡がるために剛性が高くなる。しかも、
間隔が拡がることで連結部の軸受部へ加えられる応力が
減少するので、軸受部の耐久性を高めることができる。

さらに、前輪の軸心側の空間が広くなるために、前輪ブ
レーキユニットを前輪中心位置に配置できる。このよう
にすると、制動時にハンドルがとられるようなことがな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る前輪懸架装置を採用した前後輪駆
動型自動二輪車の側面図、第２図は同しく車体構成を示
す平面図、第３図は第１図におけるロアアームブラケッ
トの■−■線断面図、第４図は前輪懸架装置の正面図、
第５図は動力伝達装置の要部を拡大して示す断面図、第
６図は動力伝達装置の前輪駆動部を拡大して示す断面図
、第７図は前輪操舵装置のステアリングシャフトを示す
断面図、第８図は第７図における■−■線断面図である
。 １１・・・・前輪、ｌｌｂ・・・・車軸、１２・・・・
前輪懸架装置、１３・・・・ナックル、１４・・・・ア
ッパーアーム、１５・・・・ロアアーム、１９・・・・
フロント軸、 ２５・・・・シャフト ドライブ式前輪駆動装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前輪を操舵自在に支持する上下揺動自在なスイングアー
   ムを備えた前後輪駆動型車両の前輪懸架装置において、
   前記スイングアームを、前輪駆動用伝動装置が設けられ
   たロアアームと、このロアアームの揺動端との間にナッ
   クルが介装されてロアアームと共に平行リンクを構成す
   るアッパーアームとによって形成し、このアッパーアー
   ムに前記ナックルを操舵自在に連結すると共に、前記ロ
   アアームとナックルとを、前輪に結合されかつナックル
   に回転自在に支持される第１車軸と、操舵軸線上に位置
   するユニバーサルジョイントを介して前記第１車軸に連
   結されかつロアアームに軸支されて前輪駆動用伝動装置
   に連結される第２車軸とによって連結したことを特徴と
   する前後輪駆動型車両の前輪懸架装置。