TWI394683B - 跨坐型車輛 - Google Patents

Description

跨坐型車輛

本發明關於一種在一單元旋擺式之跨坐型車輛內利用一車身骨架以支撐一引擎單元之技術。

根據一單元旋擺式之跨坐型車輛(例如速克達)，一後輪之輪軸係由一引擎單元之後端支撐，引擎單元包含一傳動機構與一引擎，且引擎單元係建構用於隨著後輪旋擺，且支點位於一由車身骨架懸吊之樞軸處(例如，請參閱專利參考案1)。根據專利參考案1中所揭露之一跨坐型車輛，在前後方向中引擎單元之中間部周圍區域係接附於樞軸，以致使引擎單元之中間部周圍區域可由車身骨架支撐。在此結構中，接近於重心處之引擎單元部分係由車身骨架支撐，且引擎單元之穩定支撐得以達成。

[專利參考案1]JP-A-2003-312578專利公報

根據專利參考案1中所揭示之跨坐型車輛，作為引擎單元旋擺支點之樞軸係接附於引擎單元之中間部。因此，支點與後輪軸之間之距離在旋擺期間為短。在此例子中，引擎單元繞著支點之旋轉角度變大，且軸距(前輪與後輪之輪軸之間的距離)容易變化。據此，軸距會依騎乘者重量或路況而改變，例如，在一些例子中即無法取得較佳之行駛穩定性。

本發明已發展出用於解決這些問題。本發明之一目的在 提供一種跨坐型車輛，其可以藉由減少軸距變動而取得較佳之行駛穩定性。

為了達成上述目的，根據本發明之一種跨坐型車輛包括：一車身骨架；一樞軸，其係由該車身骨架支撐；一後輪，其設置於一車體之後部內；及一引擎單元，其容置一引擎，該引擎具有一曲柄軸及一用於將該曲柄軸之旋轉力傳送至該後輪的傳動機構，且其可以隨著該後輪上下旋擺而支點位於該樞軸處。該曲柄軸設置於該引擎單元之前部內。該引擎單元具有一支撐構件，其設置於該曲柄軸前方且接附於該樞軸，及該引擎單元係從該支撐構件朝後延伸。該後輪之一輪軸係由該引擎單元之後部支撐。

根據本發明之跨坐型車輛，接附於該樞軸之該支撐構件係設置於該曲柄軸前方，該樞軸與該輪軸之間之距離較大於引擎單元之中央部分及其附近皆接附於樞軸的結構者。因此，軸距變動減少且行駛穩定性得以增進。本文內之該跨坐型車輛例如可為一摩托車(包括速克達)、一四輪之單座車及一雪上汽車等車輛。

根據本發明之一範例，該支撐構件定位於於該引擎單元之前端。在此例子中，軸距變動可進一步減少且行駛穩定性得以改善。

在本發明之另一範例中，接附於該樞軸之該支撐構件係設置於在該車輛行駛時跨越包含該輪軸之水平面朝上下旋擺之高度。在此例子中，由該後輪旋轉所產生之驅動力可以透過該樞軸傳送至該支撐構件，其較易於支撐構件在上下方向中遠距 於後輪之輪軸的結構。

在本發明之又一態樣中，一吸震單元進一步設置於該跨坐型車輛，用於減低該引擎單元之震動。此外，該吸震單元設置於以該樞軸作為中心之圓之圓周方向上伸縮的位置。在此例子中，該吸震單元之伸縮方向以外之力不易作用在該吸震單元上。因此，該吸震單元之耐用性可以增加。

根據本發明之一實施例係藉由參考於圖式以闡釋於文後。圖1係根據本發明之一實施例之一單元旋擺式摩托車(速克達)1之側視圖。圖2係摩托車1之一車身骨架10之側視圖。圖3係車身骨架10之平面圖。圖4係一引擎單元20之側視圖。在圖2中，引擎單元20及一吸震單元50係與車身骨架10一起揭示。在圖3中，引擎單元20係以交錯式之一長二短線表示。

如圖1所示，摩托車1包括一前輪2、一後輪3、一樞軸109、及吸震單元50以及引擎單元20。前輪2設置於摩托車1之前區內，且其輪軸2a由一斜向延伸於上-下方向之前叉7之下端部支撐。前叉7之上部則由車身骨架10之一頭管101可旋轉地支撐。一握把8連接於前叉7之上端。後輪3設置於摩托車1之後區內。後輪3之一輪軸4係由引擎單元20之後部可旋轉地支撐。後輪3係相對於車身骨架10而可隨著引擎單元20上下旋擺。

如圖2或圖3所示，車身骨架10包括一對右車架10R與左 車架10L以及頭管101。右車架10R與左車架10L各具有一頂側車架部102、一底側車架部103、一後側車架部104、一後上叉105、一樞軸支撐構件108及一支撐板構件118。車身骨架10亦包括一前側橫管部111、一吸震單元支撐部112及一後側橫管部113，其皆設置於右車架10R與左車架10L之間。

如圖2所示，底側車架部103之一前端(上端)103a接合至頭管101之下部。左及右底側車架部103、103各朝下延伸及在一彎部103b朝後側彎折，同時從前端部103a伸長至側部(參閱圖3)。底側車架部103之一後端103c朝上彎折且與後側車架部104連接。如圖3所示，吸震單元支撐部112延伸於左及右底側車架部103之後端103c之間。吸震單元支撐部112延伸於車輛寬度方向中，且吸震單元接附構件119係與吸震單元支撐部112之中央部接觸。在此實施例中，吸震單元支撐部112為一具有一概呈C形截面之組件。吸震單元接附構件119為一對板形組件，且其與吸震單元支撐部112之內表面連接，以利於朝下斜伸(參閱圖4)。

如圖2所示，後側車架部104具有一垂直車架部104a、一傾斜車架部104b及一朝後延伸部104c。垂直車架部104a係從底側車架部103之後端103c朝上延伸，且垂直車架部104a之一上端104d斜向彎折向車體之後側。傾斜車架部104b係與上端104d連接，且其斜向延伸向車體之後側。傾斜車架部104b之一上端104e彎折向後側，且朝後延伸部104c與上端104e連接。後側橫管部113延伸於左及右朝後 延伸部104c、104c之間(參閱圖3)。

頂側車架部102之一前端(上端)102a係與頭管101之上部連接。頂側車架部102朝下延伸及在一彎部102b朝後側彎折，同時從底側車架部103上方之前端102a伸長至側部(參閱圖3)。頂側車架部102從彎部102b朝後延伸，且頂側車架部102之一後端102c係在垂直方向中連接於垂直車架部104a之上端104d。前側橫管部111延伸於左及右頂側車架部102之前部之間(參閱圖3)。

後上叉105延伸於車體之前-後方向中，且後上叉105之一後端105a係與傾斜車架部104b之一中間部連接。如圖1所示，一座位9設置於後上叉105上方，以由後上叉105支撐。一儲物箱11設置於座位9下方。儲物箱11定位於左及右後上叉105與頂側車架部102之間。如圖2所示，一斜向延伸於上-下方向中之支撐構件107設置於後上叉105之前部與頂側車架部102之間。

如圖2所示，支撐板構件118係連接於垂直車架部104a與傾斜車架部104b，以利於從傾斜車架部104b之該中間部延伸至垂直車架部104a之下端。支撐板構件118從垂直車架部104a與傾斜車架部104b延伸向車體之後側。支撐板構件118之下部支撐樞軸支撐構件108。在此實施例中，樞軸支撐構件108係一圓筒形組件，且支撐板構件118之下部接觸於樞軸支撐構件108之外周側表面。左及右樞軸支撐構件108、108支撐在該車輛寬度方向中延伸之樞軸109。

一加強板115連接頂側車架部102之前端102a與底側車架 部103之前端103a。二支撐構件116a、116b延伸於底側車架部103之彎部103b與頂側車架部102之彎部102b之間。

如圖3或4所示，引擎單元20具有一引擎30、一用於傳送從引擎30輸出至後輪3之驅動力的傳動機構40及一後臂21。引擎單元20進一步具有一對接附於樞軸109之左及右支撐構件22、22、及一供吸震單元50接附之吸震單元接附構件23。如上所述，摩托車1為一單元旋擺式車輛。因此，後輪3之輪軸4被支撐在引擎單元20之後部上，且引擎單元20可隨著後輪3上下旋擺，而支點則位於樞軸109。

如圖4所示，引擎30包括一用於容置一汽缸31之汽缸體30a、一覆蓋汽缸體30a之上部的汽缸頭30b、一曲柄機構32、一平衡機構36及一曲柄箱30c。曲柄機構32具有一活塞33、一曲柄軸34、及一用於連接曲柄軸34與活塞33之連接桿35。

汽缸體30a與汽缸頭30b係定位以致使汽缸31之軸向(即圖4中之一箭頭C所示方向)延伸於該車體之上-下方向。如圖1所示，儲物箱11設置於汽缸體30a與汽缸頭30b前方。根據圖4所示之範例，汽缸31略為傾斜向該車體之後側。曲柄箱30c設置於引擎單元20前方，且其容置在該車輛寬度方向中延伸之曲柄軸34(參閱圖3)。活塞33係藉由從一噴油嘴(圖中未示)供給之燃料燃燒而在汽缸31內往復運動。曲柄機構32將活塞33之往復運動轉換成曲柄軸34之旋轉運動。

傳動機構40降低該曲柄軸之旋轉速度且將所得之旋轉傳 送至後輪3之輪軸4。在此實施例中，傳動機構40包括一無段變速傳動件41、一從動軸45及一中間軸46，且這些組件皆容置於一設在後輪3之左側上的傳動箱47內。傳動箱47之一前部47a接附於曲柄箱30c之側部(參閱圖3)，且傳動箱47從前部47a延伸向該車體之後側。

無段變速傳動件41包括一驅動滑輪42、一從動滑輪43、及一旋繞於驅動滑輪42與從動滑輪43周圍之V形皮帶44。驅動滑輪42容置於傳動箱47之前部47a內。驅動滑輪42接附於曲柄軸34之一端，且其與曲柄軸34一起旋轉。從動軸45設置於傳動箱47後方，且其在一分隔於後輪3之輪軸4的位置。從動滑輪43係以一相關於從動軸45而呈空轉之狀態結合於從動軸45。曲柄軸34之一旋轉力即經由驅動滑輪42與V形皮帶44以傳送至從動滑輪43。旋繞於驅動滑輪42與從動滑輪43周圍之V形皮帶44之一部分半徑係依據曲柄軸34之一旋轉而改變，藉此可以連續改變減速比。

傳動機構40具有一與從動軸45相同軸向之離心式離合器(圖中未示)。傳送至從動滑輪43之旋轉力係經由在與從動軸45呈連接狀態下之該離心式離合器傳送至從動軸45。一齒輪45a係與從動軸45結合且與從動軸45連結。傳送至從動軸45之旋轉力進一步經由一大直徑齒輪46a而傳送至中間軸46，該大直徑齒輪設置用於與齒輪45a嚙合且與中間軸46連結。大直徑齒輪46a與一具有直徑較小於大直徑齒輪46a者之小直徑齒輪46b皆與中間軸46結合。一傳送至中間軸46之旋轉力即經由小直徑齒輪46b及一與小直徑齒輪 46b結合且與輪軸4連結之齒輪4a，以傳送至輪軸4。

如圖2所示，後臂21係一設於後輪3右側上之概呈三角形組件，且後臂21之前部接附於曲柄箱30c。後臂21係從其與曲柄箱30c之接附位置朝後延伸，且輪軸4係由後臂21之後端支撐。

如圖3或4所示，支撐構件22、22設置於曲柄軸34前方之引擎單元20前端。在此實施例中，支撐構件22、22係建構用於從曲柄箱30c之一前壁30d朝前延伸(參閱圖4)。引擎單元20從支撐構件22、22朝後延伸，且傳動箱47之後部與後臂21之後端支撐後輪3之輪軸4，以致使輪軸4得以旋轉。圖5說明從後方所見之樞軸支撐構件108、108與支撐板構件118、118。一延伸於該車輛寬度方向中之插孔22a係形成於各支撐構件22上，且樞軸109插入插孔22a內。藉此結構，支撐構件22可依據路面之凹凸形狀而與樞軸109相對地旋轉，以容許引擎單元20之旋擺且支點位於樞軸109。

如圖1所示，一包含輪軸4與由支撐構件22接附之樞軸109在內的虛擬平面P大致上平行於路面。支撐構件22之高度係經決定以致使支撐構件22可以在該車輛行駛時從一含有輪軸4之水平面(與路面平行之平面)上下旋擺。

如圖5所示，一延伸於該車輛寬度方向中之插孔22a係形成於各樞軸支撐構件108上，且樞軸109插入這些插孔內。一圓筒形軸襯108a具有一內徑且對應於樞軸109之外徑，其設置於各該插孔內。樞軸109插入軸襯108a內，而樞軸支撐構件108即透過軸襯108a以支撐樞軸109。

如圖4所示，吸震單元接附構件23設於車身骨架10之吸震單元接附構件119後方，以利於從曲柄箱30c之一下壁30e朝下延伸。吸震單元50之後端接附於吸震單元接附構件23。

如上所述，引擎30具有平衡機構36。平衡機構36係一用於減低引擎單元20之震動的機構，該震動則因活塞33之往復運動所致。如圖4所示，平衡機構36具有一平衡軸37、一與平衡軸37一起旋轉之齒輪37c、及一同樣與平衡軸37一起旋轉之平衡塊37w。齒輪37c嚙合一隨著曲柄軸34旋轉之齒輪(圖中未示)，且平衡軸37在一相反於曲柄軸34之旋轉方向的方向中以一相等於曲柄軸34之轉速的速度旋轉。在本實施例中，平衡軸37之位置與平衡塊37w在平衡軸37周邊方向中之位置皆經設定，其藉由減低支撐構件22之震動，使引擎單元20之震動不致於從支撐構件22傳送至樞軸109。平衡機構36之細部結構將詳述於後。

吸震單元50係依據路面之凹凸形狀而伸縮，以緩和引擎單元20與後輪3之快速旋擺。如圖4所示，吸震單元50延伸於車身骨架10之吸震單元接附構件119與形成於曲柄箱30c上之吸震單元接附構件23之間。吸震單元50具有一減震器52、一引擎側接附構件55及一車架側接附構件56。減震器52具有一外罩53及一桿54。

一汽缸53a設置於外罩53內，且油或氣體被密封於汽缸53a內。一活塞53b接附於桿54之前端。活塞53b容置於汽缸53a內。依據引擎單元20之旋擺，桿54即拉或推動活塞 53b。在本實施例中，一線圈彈簧51設置於汽缸53a內。線圈彈簧51推動活塞53b以縮回(縮短)減震器52。

引擎側接附構件55從減震器52朝後延伸。引擎側接附構件55之後端係藉由一螺栓27以接附於引擎單元20之吸震單元接附構件23，以利可相對於吸震單元接附構件23而旋轉。

車架側接附構件56從減震器52朝前延伸，且車架側接附構件56之前端藉由一螺栓28以接附於車身骨架10之吸震單元接附構件119。

吸震單元50係在一實質上與路面平行之方向中設置於樞軸109下方。車架側接附構件56定位於樞軸109前方，而引擎側接附構件55定位於樞軸109後方。因此，吸震單元50之伸縮方向(即圖4中之一箭頭S所示方向)延伸於樞軸109周圍之一圓的圓周方向。亦即，方向S實質上垂直於一通過樞軸109中心且延伸於其徑向之線T。

現在說明容置於引擎30內之曲柄機構32與平衡機構36。圖6及7揭示曲柄機構32與平衡機構36之間之位置關係。如上所述，平衡機構36具有平衡軸37及平衡塊37w。曲柄機構32具有活塞33、曲柄軸34及連接桿35。曲柄軸34具有一配重34w1，其設於與一曲柄銷34p相對立之位置同時介置於其間，且其可隨著曲柄軸34旋轉。再者，一配重34w2設在曲柄軸34之周邊方向中之一不同於配重34w1的位置，且其可隨著曲柄軸34旋轉。在圖6及7中，配重34w1及配重34w2係以黑色圓表示。同樣地，平衡塊37w為圖7中之一 黑色圓記號。在本實施例中，假設配重34w1、34w2及曲柄銷34p係設置在等距於曲柄軸34之一軸心Co的位置(在圖6中之一距離r)，以方便說明。

在本實施例中，平衡軸37之位置、平衡塊37w在平衡軸37周邊方向中之位置、曲柄軸34之位置、及配重34w2在曲柄軸34周邊方向中之位置皆經確定以致使經由支撐構件22而傳送至樞軸109之震動可以減少。

首先，將闡釋有關於配重34w2在曲柄軸34周邊方向中之位置。由配重34w1、配重34w2、曲柄銷34p及連接桿35之一大端側(曲柄軸34側)繞著曲柄軸34之軸心Co旋轉而產生之離心力係作用在曲柄機構32上。將這些組件所產生之離心力組合而產生之離心力係以圖6中之f1表示。此離心力f1之方向係依據曲柄軸34之相位而旋轉。在圖6中，離心力f1之向量所產生之軌跡係以一圓S1表示。再者，由活塞33與連接桿35之一小端側(活塞33側)在汽缸31內往復運動所產生之慣性力即在汽缸31之一軸向Y中作用於曲柄機構32上。此慣性力之一初期慣性力f2依據曲柄軸34之相位而改變。因此，初期慣性力f2與離心力f1之一合力(文後稱為慣性力F1)作用在曲柄機構32上。慣性力F1之方向係隨著曲柄軸34之旋轉轉動。在圖6中，慣性力F1之向量所產生之軌跡係以一橢圓S2表示。

根據本實施例，配重34w1之質量等於多數個旋轉部分之質量，例如曲柄銷34p與連接桿35之該大端側。在此例子 中，橢圓S2之長軸方向(圖6中之箭頭X所示方向)係依據多數個往復運動部分之一質量Mp與配重34w2之一質量Mc之間之一比率k(文後稱為一質量比(k＝Mc/Mp))而定，該等往復運動部分例如為活塞33與連接桿35之該小端，且配重34w2之位置在曲柄軸34之周邊方向。亦即，假設一由汽缸31之軸向Y與方向X形成的角度為χ，及一由配重34w2之位置與曲柄銷34p之位置形成的角度為Φ，則角χ即如Nikkan Kogyo Shinbun出版之Kikai Sekkei，第8冊第9期，第43－44頁內之以下方程式表示： χ＝{tan－1(2k×sinΦ)/(1＋2k×cosΦ)}/2………(1) 在本實施例中，配重34w2之質量Mc與配重34w2之位置(圖6中之角Φ)係設定成橢圓S2之長軸之方向X延伸平行於一將引擎單元20之一重心G與樞軸109之一軸心Po連接的直線L1。儘管用於控制橢圓S2方向之配重34w2與配重34w1在本實施例中為分離式組件，這些組件亦可彼此一體成型。

平衡機構36之細部結構將說明於後。如圖7所示，平衡軸37定位以致使一將平衡軸37之一軸心Bo與曲柄軸34之軸心Co連接的直線L2係平行於上述直線L1。如上所述，與平衡軸37一起旋轉之平衡塊37w設在平衡軸37上。因此，由平衡軸37與平衡塊37w旋轉所產生之離心力F2即作用在平衡機構36上。在圖7中，由離心力F2之向量所產生之軌跡係以一圓S3表示。平衡塊37w設置用於繞著平衡軸37之軸心Bo旋轉，且其與慣性力F1相同方向。平衡塊37w在平衡軸37周邊方向中之位置係設定使離心力F2之方向相反於 慣性力F1之方向，即其相當於上述橢圓S2之長軸與短軸的方向。

曲柄軸34與平衡軸37之間之一位置關係，及平衡塊37w之質量將說明於後。

如圖7所示，平衡軸37設置分隔於曲柄軸34。因此，離心力F2與慣性力F1之力矩作用在引擎單元20上。引擎單元20即因為此力矩而震動，且加速度施加於樞軸109。此外，由離心力F2與慣性力F1之合力所產生之加速度亦施加於樞軸109。

根據本文所述之例子，平衡塊37w之質量及平衡軸37與曲柄軸34之間之位置關係被設定使得由此合力造成之加速度可由離心力F2與慣性力F1之力矩所產生之加速度減低。具體而言，平衡塊37w之質量係設定使平衡機構36之離心力F2等於曲柄機構32之慣性力F1之一最大值。因此，在圖7中圓S3之半徑等於橢圓S2之長軸。

曲柄軸34與平衡軸37之間之位置關係明確設定如下。如圖7所示，假設L為一從將引擎單元20之重心G與樞軸109之一軸心Po連接之直線L1到將曲柄軸34之軸心Co與平衡軸37之軸心Bo連接之直線L2的距離。再假設Lp為一從引擎單元20之重心G到樞軸109之軸心Po的距離。又假設一從一通過重心G且延伸平行於一VD方向(即垂直於直線L1與L2之方向)之直線L3到平衡軸37之軸心Bo的距離。另假設Lc為一從直線L3到曲柄軸34之軸心Co的距離。在此例子中，曲柄軸34與平衡軸37之位置係設定使各該距離滿足以 下方程式(2)。

A×{M×Lp(Lb＋Lc)＋2I}＝M×Lp×Lc＋I………(2) 在方程式(2)中，M為引擎單元20之質量，及I為引擎單元20之慣性力矩，其相關於一通過重心G且延伸平行於該車輛寬度方向之直線。值A係由曲柄機構32之慣性力F1之向量所產生的橢圓S2之長軸與短軸間之一比例(長軸：短軸＝A：(1－A))。值A係由以下方程式(3)表示，其利用由橢圓S2之長軸之方向X與汽缸31之軸向S形成的角χ，由配重34w2與曲柄銷34p形成的角Φ，及質量比k，如Nikkan Kogyo Shinbun出版之Kikai Sekkei，第8冊，第9期，第43－44頁內所述。

A＝k×sin(Φ－χ)/sin χ………(3)

方程式(2)之詳細內容將說明於後。

首先，計算出平衡機構36之離心力F2在VD方向中之一分力F2v與在一PD方向(即平行於直線L2之方向)中之一分力F2p，及曲柄機構32之慣性力F1在VD方向中之一分力F1v與在PD方向中之一分力F1p。

當作用在曲柄機構32內之往復運動部分(其質量為m)上之往復運動部分(其質量為m)(例如活塞33)上之一主要慣性力之最大值為F(F＝mrω2，r＝從曲柄軸34之軸心Co到曲柄銷34p之距離，ω＝曲柄軸34之角速度)時，則橢圓S2之長軸之半徑(即曲柄機構32之慣性力F1之最大值)為A×F，如Nikkan Kogyo Shinbun出版之Kikai Sekkei，第8冊，第9期，第43－44頁所述。在此例子中，短軸之半徑(即慣性力 F1之最小值)變成(1－A)×F。如圖7所示，當曲柄機構32之慣性力F1相關於直線L2的一角度為θ時，則平衡機構36之離心力F2之角度變成π＋θ。因此，曲柄軸34之慣性力F1在VD方向中之分力F1v係(1－A)×Fsinθ。曲柄軸34之慣性力F1在PD方向中之分力F1p為A×Fcosθ。平衡塊37w之質量係設定使平衡機構36之離心力F2等於曲柄機構32之慣性力F1之最大值。因此，平衡機構36之離心力F2在VD方向中之分力F2v即為A×Fsin(π＋θ)，且在PD方向中之分力F2p係A×Fcos(π＋θ)。

其次，計算出樞軸109之加速度在VD方向中之一分量(即圖7中之a1)，其係由離心力F2與慣性力F1之力矩所產生。相關於重心G之慣性力F1與離心力F2的一力矩N可由以下方程式(4)表示： N＝F1p×L×F2p×L＋F1v×Lc＋F2v×Lb＝A×Fcosθ×L＋A×Fcos(π＋θ)×L＋(1－A)×Fsinθ×Lc＋A×Fcos(π＋θ)×Lb………(4)

由於cos(π＋θ)＝－cosθ及sin(π＋θ)＝－sinθ，方程式(4)可由以下方程式(5)表示： N＝(1－A)×Fsinθ×Lc－A×Fsinθ×Lb………(5)

當相關於重心G之力矩N所產生之角加速度為β，及力矩N所產生之軸心Po在VD方向中之一加速度為a1時，則在VD方向中之加速度a1及角加速度β可由以下方程式(6)及(7)表示： a1＝Lp×β………(6) β＝N/I………(7) 其中I為相關於通過重心G且平行於上述該車輛寬度方向之直線的引擎單元20之慣性力矩。

依據方程式(5)，方程式(7)可由以下方程式(8)表示： β＝{(1－A)×sinθ×Lc－A×Fsinθ×Lb}/I………(8) 依據方程式(6)及(8)，加速度a1可由以下方程式(9)表示： a1＝Lp×{(1－A)×Fsinθ×Lc－A×Fsinθ×Lb}/I………(9)

一由慣性力F1與離心力F2之合力產生軸心Po在VD方向中之加速度a2可由以下方程式(10)表示： a2＝(F1v＋F2v)/M＝{(1－A)×Fsinθ＋A×Fsin(π＋θ)}/M＝{(1－A)×Fsinθ－A×Fsinθ}/M＝(1－2A)×Fsinθ/M………(10) 其中M為上述引擎單元20之質量。

當由力矩N所造成軸心Po在VD方向中之加速度a1及由慣性力F1與離心力F2之合力造成軸心Po在VD方向中之加速度a2相互抵銷時，當a1＋a2＝0時，樞軸109之軸心Po成為引擎單元20之一瞬間旋轉中心，因而減低且樞軸109在VD方向中之震動。加速度a1與加速度a2之總和係根據方程式(9)及(10)而由以下方程式表示： a1＋a2＝Lp×{(1－A)×Fsinθ×Lc－A×Fsinθ×Lb}/I＋(1－2A)×Fsinθ/M＝0 此方程式可加以整理如下： Fsinθ[Lp×{(1－A)×Lc－A×Lb}/I＋(1－2A)/M]＝0 由於F≠0，故可取得以下方程式： sinθ[Lp×{(1－A)×Lc－A×Lb}/I＋(1－2A)/M]＝0 在此例子中，當sinθ≠0時(在θ≠0、π之情況下)，以下方程 式(11)即成立。

Lp×{(1－A)×Lc－A×Lb}/I＋(1－2A)/M＝0………(11) 藉由整理方程式(11)，由作用在曲柄機構32上之慣性力F1之向量所生的橢圓S2之長軸對短軸之比例A與距離Lp、Lc及Lb之間之一關係可由相等於方程式(2)之以下方程式表示： A×{M×Lp(Lb＋Lc)＋2I}＝M×Lp×Lc＋I

當sinθ＝0時(在θ＝0、π之情況下)，加速度a1及a2分別基於方程式(9)及(10)而成為0。因此，方程式a1＋a2＝0可獲滿足。以上為方程式(2)之說明，用於決定曲柄軸34、平衡軸37及重心G之間之位置關係。

在PD方向中之軸心Po之一加速度變成0。亦即，由於直線L1及L2平行於彼此，由力矩N產生在PD方向中之軸心Po處之一加速度a3也變成0。

由慣性力F1與離心力F2之合力所產生之軸心Po在PD方向中之一加速度a4可由以下方程式(13)表示： a4＝(F1p＋F2p)/M＝{A×Fcosθ＋A×Fcos(π＋θ)}/M＝{A×Fsinθ－A×Fcosθ}/M＝0………(13)

結果，方程式a3＋a4＝0可獲滿足。由於發生在PD方向中之軸心Po之加速度也變成0，因此樞軸109之軸心Po在PD方向中之震動減少。

根據上述之摩托車1，由樞軸109支撐之支撐構件22係從曲柄箱30c之前壁30d朝前突伸，且設置於引擎單元20之前端部處。在此例子中，從樞軸109至後輪3之輪軸4的距離增加。因此，軸距變動減少，且該摩托車之行駛穩定性增加。

根據一典型之單元旋擺式摩托車，一引擎單元係經由一防震懸吊構件而以一車身骨架支撐，該懸吊構件可防止由引擎單元產生之震動傳送至車身骨架。在此結構中，當該引擎單元相對於該車身骨架而設於一後方位置時，該懸吊構件即需朝後延伸，以增加軸距而不必改變該車身骨架之尺寸或類似者，且此結構較為複雜。惟，根據上述之摩托車1，引擎單元20之支撐構件22接附於樞軸109，而非將此一懸吊構件介置於其間。因此，引擎單元20與車身骨架10相對之位置可輕易控制，且軸距可以藉由例如增加支撐構件22之朝前突伸而適當地決定。當引擎單元係經由防震懸吊構件而以車身骨架支撐時，引擎單元不需要隨著車身骨架一體地移動。在此例子中，騎乘者會感覺到車輛之加速開始時有後輪之旋轉速度升高延遲現象，因此有時候無法得到較佳操作感。惟，根據摩托車1，引擎單元20接附於樞軸109，而無懸吊構件介置於其間。因此騎乘者會感覺到車輛之加速度開始時並無後輪之旋轉速度升高延遲現象，其即改善騎乘者之操作感。

再者，汽缸體30a與汽缸頭30b係定位以致使汽缸31之軸向延伸於上-下方向，且吸震單元50設於引擎單元20下 方。此結構可以容許座位9下方空間之有效使用。例如，儲物箱11即可如上所述地設於座位9下方。再者，引擎30具有平衡機構36。因此，活塞33在汽缸31內之往復運動所產生之上下方向震動並未經由支撐構件22與樞軸109傳送至車身骨架10。

本發明並不限於上述之摩托車1，許多變換型式亦可實施。例如，儘管摩托車1具有藉由燃燒燃料作為車輛之一動力源而驅動之引擎30。惟，該動力源不限於該引擎，且其可以是一藉由電力供給而驅動之電動馬達與一引擎組成之混合式引擎。

儘管汽缸體30a與汽缸頭30b係如上所述定位以致使汽缸31之軸向延伸於摩托車1內之上－下方向中，該汽缸體與汽缸頭亦可定位以致使該汽缸之軸向延伸於車體之前－後方向中。圖8係側視圖，說明在此例子中包括於一摩托車1A內之一車身骨架10A與一引擎單元20A。在此圖中，相同之參考編號亦用於摩托車1之相同組件，故不予以贅述。

如圖中所示，摩托車1A包括一吸震單元50A以及引擎單元20A。引擎單元20A具有一引擎30A、一傳動機構40A及一後臂21A。引擎30A具有一汽缸體300a、一汽缸頭300b及一曲柄箱300c。汽缸體300a容置汽缸31。汽缸體300a傾斜向前，以致使汽缸31之軸向實質上延伸於該車輛之前－後方向中。汽缸31容置活塞33。

曲柄箱300c設置於汽缸體300a之後。曲柄箱300c具有從曲柄箱300c之下臂朝前突伸之支撐構件22A。支撐構件 22A之各端定位於汽缸體300a下方，且其接附於由樞軸支撐構件108支撐之樞軸109。

曲柄箱300c容置有延伸於該車輛寬度方向中之曲柄軸34。相似於上述範例者，支撐構件22A係在摩托車1A內設置於曲柄軸34前方。

一吸震構件23A設置於後臂21A之前部之上端處。一設置於吸震單元50A上之引擎側接附構件55A接附於吸震接附構件23A，以致使引擎側接附構件55A可相對於吸震單元接附構件23A而旋轉。吸震單元50A設置於汽缸體300a與曲柄箱300c上方。吸震單元50A設置以致使其伸縮方向(圖中之S所示方向)實質上延伸於該車輛之前-後方向中及樞軸109之周邊方向中。亦即，吸震單元50A之一伸縮方向S係垂直於一通過樞軸109之軸心且延伸於徑向之線T。

根據摩托車1A，一吸震單元支撐構件112A延伸於左及右傾斜車架部104b之間，且一對板形吸震單元接附構件119A接觸於吸震單元支撐構件112A。吸震單元50A之一車架側接附構件56A接附於吸震單元接附構件119A。車架側接附構件56A係相關於車體而定位於樞軸109前方，引擎側接附構件55A則相關於車體而定位於樞軸109後方。吸震單元50A具有一線圈彈簧51A，其在用於將車架側接附構件56A與引擎側接附構件55A之間距離擴大的方向中產生力。

相似於上述範例，支撐構件22A係在摩托車1A內設置於 曲柄軸34前方。此結構容許樞軸109與後輪3之輪軸4之間的距離比引擎單元20A之一中央區及重心附近由車身骨架10懸吊的結構者擴大。再者，由於汽缸體300a與汽缸頭300b係定位以致使汽缸31之軸向延伸於車體之前－後方向中，引擎單元20A上方之空間即可有效利用。

1,1A‧‧‧摩托車

2‧‧‧前輪

2a‧‧‧前輪軸

3‧‧‧後輪

4‧‧‧後輪軸

4a,37c,45a‧‧‧齒輪

7‧‧‧前叉

8‧‧‧握把

9‧‧‧座位

10,10A‧‧‧車身骨架

10R‧‧‧右車架

10L‧‧‧左車架

11‧‧‧儲物箱

20,20A‧‧‧引擎單元

21,21A‧‧‧後臂

22,22A‧‧‧支撐構件

22a‧‧‧插孔

23,23A,119,119A‧‧‧吸震單元接附構件

27,28‧‧‧螺栓

30,30A‧‧‧引擎

30a,300a‧‧‧汽缸體

30b,300b‧‧‧汽缸頭

30c,300c‧‧‧曲柄箱

30d‧‧‧前壁

30e‧‧‧底壁

31,53a‧‧‧汽缸

32‧‧‧曲柄機構

33,53b‧‧‧活塞

34‧‧‧曲柄軸

34p‧‧‧曲柄銷

34w1,34w2‧‧‧配重

35‧‧‧連接桿

36‧‧‧平衡機構

37‧‧‧平衡軸

37w‧‧‧平衡塊

40,40A‧‧‧傳動機構

41‧‧‧無段變速傳動件

42‧‧‧驅動滑輪

43‧‧‧從動滑輪

44‧‧‧V形皮帶

45‧‧‧從動軸

46‧‧‧中間軸

46a‧‧‧大直徑齒輪

46b‧‧‧小直徑齒輪

47‧‧‧傳動箱

47a‧‧‧前部

50,50A‧‧‧吸震單元

51,51A‧‧‧線圈彈簧

52‧‧‧減震器

53‧‧‧外罩

54‧‧‧桿

55,55A‧‧‧引擎側接附構件

56,56A‧‧‧車架側接附構件

101‧‧‧頭管

102‧‧‧頂側車架部

102a,103a‧‧‧前端

102b,103b‧‧‧彎部

102c,103c,105a‧‧‧後端

103‧‧‧底側車架部

104‧‧‧後側車架部

104a‧‧‧垂直車架部

104b‧‧‧傾斜車架部

104c‧‧‧朝後延伸部

104d,104e‧‧‧上端

105‧‧‧後上叉

107,116a,116b‧‧‧支撐構件

108‧‧‧樞軸支撐構件

108a‧‧‧軸襯

109‧‧‧樞軸

111‧‧‧前側橫管部

112,112A‧‧‧吸震單元支撐構件

113‧‧‧後側橫管部

115‧‧‧加強板

118‧‧‧支撐板構件

圖1係本發明之一實施例之一摩托車之側視圖。

圖2係一包括在摩托車內之車身骨架之側視圖。

圖3係車身骨架之平面圖。

圖4係一包括在摩托車內之引擎單元之側視圖。

圖5說明從後方所見車身骨架之一樞軸支撐構件及一支撐板構件。

圖6係闡釋一容置於引擎單元內之曲柄機構之視圖。

圖7係闡釋曲柄機構與一平衡機構之間之一位置關係之視圖。

圖8係根據本發明另一範例之一摩托車內所包括之一車身骨架及一引擎單元之側視圖。

3‧‧‧後輪

4‧‧‧後輪軸

10‧‧‧車身骨架

20‧‧‧引擎單元

21‧‧‧後臂

22‧‧‧支撐構件

30a‧‧‧汽缸體

30b‧‧‧汽缸頭

30c‧‧‧曲柄箱

50‧‧‧吸震單元

101‧‧‧頭管

102‧‧‧頂側車架部

102a,103a‧‧‧前端

102b,103b‧‧‧彎部

102c,103c,105a‧‧‧後端

103‧‧‧底側車架部

104‧‧‧後側車架部

104a‧‧‧垂直車架部

104b‧‧‧傾斜車架部

104c‧‧‧朝後延伸部

104d,104e‧‧‧上端

105‧‧‧後上叉

107,116a,116b‧‧‧支撐構件

108‧‧‧樞軸支撐構件

109‧‧‧樞軸

113‧‧‧後側橫管部

115‧‧‧加強板

118‧‧‧支撐板構件

Claims (6)

1. 一種車輛(1)，其包含：車身骨架(10)；樞軸(109)，其係由該車身骨架(10)支撐；及引擎單元(20)，其係連結後輪(3)，且以該樞軸(109)為支點而可上下旋擺，其中該引擎單元(20)包含：曲柄軸(34)，其係設置於該引擎單元(20)之前部；及支撐構件(22)，其係設置於該曲柄軸(34)前方且接附於該樞軸(109)；並且該引擎單元(20)係從該支撐構件(22)朝後延伸，且該後輪(3)之輪軸(4)係由該引擎單元(20)之後部支撐；更包含吸震單元，其係用於減低該引擎單元(20)之震動；其中該吸震單元設置於可在以該樞軸(109)作為中心之圓之圓周方向上伸縮的位置。
2. 如請求項1之車輛(1)，其中該後輪(3)係設置於車體(10)之後部。
3. 如請求項1或2之車輛(1)，其中該後輪(3)係經由用於將該曲柄軸(34)之旋轉力傳送至該後輪(3)之傳動機構(40)而被連結至該引擎單元(20)。
4. 如請求項1或2之車輛(1)，其中該支撐構件(22)定位於該引擎單元(20)之前端。
5. 如請求項1或2之車輛(1)，其中接附於該樞軸(109)之該支撐構件(22)係設置於能夠在該車輛(1)行駛時自包含該輪軸(4)之水平面朝上下旋擺之高度。
6. 如請求項1或2之車輛(1)，其中該車輛(1)係成跨坐型車輛之形式。