JP2938903B2 - 自動二輪車の前輪サスペンション - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、自動二輪車におけるダブルウィッシュボ
ーン式の前輪サスペンションに関する。

（従来の技術） 自動二輪車の前輪サスペンションには、従来、例えば
特公昭58−49435号公報で示されるものがある。

これについて説明すると、車体フレームが、この車体
フレームに支持されるエンジンの外側方に位置する左右
一対の主フレームと、これら主フレームから前上方に突
出してその突出端がヘッドパイプを支持するステアリン
グフレームとを備え、上記車体フレームの前方に位置し
て前輪を支承するステアリングナックルを設け、上下に
離れて配設されるロアアームとアッパアームの各後端を
上記車体フレームに枢支させる一方、各前端に上記ステ
アリングナックルを操向自在の枢支させ、前下がりの方
向に長く延びてその後端が上記車体フレームに枢支され
前端が上記ロアアームに枢支される緩衝器を設け、上記
ヘッドパイプに支承されるハンドルに上記ステアリング
ナックルを連動連結されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記従来の技術によれば、次のような問題
点がある。

即ち、主フレームに対するステアリングフレームの支
持部と、上記車体フレームに対するアッパアームや緩衝
器の後端との枢支部とは個別に配置されており、このた
め、主フレームに対するステアリングフレームの支持
と、車体フレームに対するアッパアームや緩衝器の枢支
をより強固にさせようとして、上記支持部や各枢支部を
補強しようとすると、その補強箇所が多い分、構成が複
雑になるおそれがある。

また、上記自動二輪車の走行時に、走行路面側から前
輪を通し上記車体フレーム側に与えられようとする衝撃
力は、主に、ロアアームと緩衝器とが支持し、かつ、こ
の際、上記ロアアームと緩衝器の各後端からの負荷は上
記車体フレームが支持することになる。

上記の場合、上記車体フレームに対するロアアームと
緩衝器からの負荷は上記衝撃力に基づくものであって大
きいものであることから、上記ロアアームと緩衝器の各
後端を、車体フレームに対しより強固に支持させること
が望まれている。

（発明の目的） この発明は、上記のような事情に注目してなされたも
ので、主フレームに対しステアリングフレームを支持さ
せ、かつ、車体フレームに対しロアアーム、アッパアー
ム、および緩衝器を介してステアリングナックルを支承
させる場合において、上記主フレームによるステアリン
グフレームの支持や上記車体フレームに対するロアアー
ム、アッパアーム、および緩衝器の枢支がより強固にな
されるようにすると共に、これが簡単な構成で達成され
るようにすることを目的とする。

（発明の構成） 上記目的を達成するためのこの発明の特徴とするとこ
ろは、車体フレーム２が、この車体フレーム２に支持さ
れるエンジン17の外側方に位置する左右一対の主フレー
ム3,3と、これら主フレーム３から前上方に突出してそ
の突出端がヘッドパイプ８を支持するステアリングフレ
ーム７とを備え、上記車体フレーム２の前方に位置して
前輪５を支承するステアリングナックル25を設け、上下
に離れて配設されるロアアーム33とアッパアーム42の各
後端を上記車体フレーム２に枢支させる一方、各前端に
上記ステアリングナックル25を操向自在に枢支させ、前
下がりの傾斜方向に長く延びてその後端が上記車体フレ
ーム２に枢支され前端が上記ロアアーム33に枢支される
緩衝器40を設け、上記ヘッドパイプ８に支承されるハン
ドル９に上記ステアリングナックル25を連動連結させた
自動二輪車の前輪サスペンションにおいて、 （１）上記主フレーム３が、前下がりの傾斜方向に延び
る主フレーム本体3aと、この主フレーム本体3aの前下端
部から上方に向って突設される上部ブラケット3bと、上
記主フレーム本体3aの前下端部から下方に向って突設さ
れる下部ブラケット3cとを備え、上記上部ブラケット3b
に、上記ステアリングフレーム７の基部を支持させると
共に上記アッパアーム42および緩衝器40の各後端を枢支
させ、 （２）上記下部ブラケット3cに上記ロアアーム33の後端
を枢支させ、 （３）上記上部ブラケット3bに対する上記アッパアーム
42の後端の枢支部よりも上記緩衝器40の後端の枢支部を
上記主フレーム本体3aに、より近い側に配設し、 （４）車体の側面視で、上記緩衝器40を上記主フレーム
本体3aに対しほぼ平行となるよう配設した点にある。

（作 用） 上記構成による作用は次の如くである。

（１）主フレーム３が、前下がりの傾斜方向に延びる主
フレーム本体3aと、この主フレーム本体3aの前下端部か
ら上方に向って突設される上部ブラケット3bと、上記主
フレーム本体3aの前下端部から下方に向って突設される
下部ブラケット3cとを備え、上記上部ブラケット3bに、
ステアリングフレーム７の基部を支持させると共にアッ
パアーム42および緩衝器40の各後端を枢支させてある。

このため、車体フレーム２に対するステアリングフレ
ーム７の基部の支持部と、アッパアーム42および緩衝器
40の各後端の枢支部とが上記主フレーム３の上部ブラケ
ット3bに集中させられたことから、これら支持部と各枢
支部の強度の向上は、上記上部ブラケット3bを補強させ
ることで足りる。

また、（２）上記下部ブラケット3cにロアアーム33の
後端を枢支させてあり、次の作用が生じる。

即ち、上記自動二輪車１の走行時に、走行路面側から
前輪５を通し上記車体フレーム２側に与えられようとす
る衝撃力は、主に、ロアアーム33と緩衝器40とで支持さ
れることから、これらロアアーム33と緩衝器40の各後端
から上記車体フレーム２に与えられる負荷は大きいもの
である。

そこで、上記（１）項のように、上記緩衝器40の後端
を上記主フレーム本体3aから上方に向って突設された上
部ブラケット3bに枢支された場合において、上記ロアア
ーム33の後端を主フレーム本体3aから下方に向って突設
された下部ブラケット3cに枢支させたのであり、このた
め、上記ロアアーム33と緩衝器40の上記車体フレーム２
に対する各枢支部間の上下方向の寸法を十分に大きくさ
せることができる。

よって、上記ロアアーム33と緩衝器40の各前端側に対
し上方に向うよう与えられる上記衝撃力に基づいて、上
記ロアアーム33と緩衝器40とに与えられるそれぞれの軸
方向力は、より小さく抑えることができる。

また、上記の場合、前輪５を急制動させたような場合
には、上記ロアアーム33と緩衝器40とから後方に向う負
荷が上記主フレーム３の上部ブラケット3bと下部ブラケ
ット3cとに与えられるが、これら上部ブラケット3bと下
部ブラケット3cは主フレーム本体3aから上下に振り分け
状に突設されたものであるため、上記ロアアーム33と緩
衝器40とから上記負荷が主フレーム３に与えられると
き、この主フレーム３の上記主フレーム本体3aに曲げモ
ーメントが与えられることは抑制される。

（３）上記上部ブラケット3bに対する上記アッパアーム
42の後端の枢支部よりも上記緩衝器40の後端の枢支部を
上記主フレーム本体3aに、より近い側に配設してあり、
次の作用が生じる。

即ち、上記（２）項で説明したように、前輪５を通し
車体フレーム２側に与えられようとする衝撃力は、主
に、ロアアーム33と緩衝器40とが支持し、このため、上
記アッパアーム42による支持は、より小さい負担で足り
ることとなる。そこで、上記したように、上部ブラケッ
ト3bに対する緩衝器40の後端の枢支部を上記主フレーム
本体3aにより近い側に配設したのであり、つまり、上記
緩衝器40の後端の枢支部を、上記上部ブラケット3bにお
ける、より強度の大きい基部側に配設してある。

（４）車体の側面視で、上記緩衝器40を上記主フレーム
本体3aに対しほぼ平行となるよう配設してあり、次の作
用が生じる。

即ち、上記（２）項で説明したように、前輪５を通し
車体フレーム２側に与えられようとする衝撃力は、主
に、ロアアーム33と緩衝器40とが支持するが、これらロ
アアーム33、緩衝器40、および主フレーム３は互いに枢
支されているため、上記緩衝器40の内部応力は、この緩
衝器40の軸方向に生じることとなり、この緩衝器40か
ら、上記主フレーム３に与えられる負荷は、上記緩衝器
40の軸方向に沿ったものとなる。

そこで、上記したように、上記緩衝器40を上記主フレ
ーム本体3aに対しほぼ平行となるよう配設したのであ
り、このため、上記主フレーム本体3aは上記緩衝器40か
らの負荷をその長手方向で支持することとなり、この主
フレーム3,3に曲げモーメントが与えられることが抑制
される。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第２図において、符号１は自動二輪車、２は車体フレ
ームで、この車体フレーム２は左右一対の主フレーム3,
3を有している。この左右主フレーム3,3には、ダブルウ
ィッュボーン式の前輪サスペンション４により前輪５が
操向自在に支承されている。

上記主フレーム3,3側から前上方に向って側面視三角
形状に枠組みされたステアリングフレーム７が突出し、
この場合、このステアリングフレーム７の前基部7aと後
基部7bとがそれぞれ上記主フレーム３に支持されてい
る。また、このステアリングフレーム７の突出端にヘッ
ドパイプ８が支持され、このヘッドパイプ８がハンドル
９を操向自在に支承している。また、上記前輪サスペン
ション４とハンドル９との間には連動手段10が介設さ
れ、ハンドル９を操向操作すれば、上記前輪サスペンシ
ョン４や連動手段10を介して前輪５が操向されるように
なっている。

上記主フレーム3,3の後部にはリヤアーム12が枢支軸1
3により上下揺動自在に枢支され、このリヤアーム12は
その揺動端に後輪14支承している。また、この後輪14側
から車体フレーム２側に伝わろうとする衝撃を緩衝する
緩衝器15が設けられる。

上記車体フレーム２にはエンジン17が支持され、前記
各主フレーム３は上記エンジン17の外側方に位置させら
れている。上記エンジン17の動力は上記後輪14に伝えら
れて、この後輪14が駆動されるようになっている。ま
た、19は燃料タンク、20はシート、上記エンジン17のシ
リンダ21の前方に近接してラジエータ22が設けられてい
る。

第１図、および第３図から第６図により、前記前輪サ
スペンション４について詳しく説明する。

前記車体フレーム２の前方にステアリングナックル25
が設けられ、このステアリングナックル25は上記前輪５
の左側に位置させられている。上記ステアリングナック
ル25は板金製で、その下部には軸受26を介し車軸27が回
転自在に支承され、この車軸27は上記前輪５の左側面に
ねじ止めされ、もって、上記前輪５が上記ステアリング
ナックル25の下部に支承されている。また、同上ステア
リングナックル25の下部にロアナックルアーム30が形成
され、上部にアッパナックルアーム31が形成されてい
る。

前記左右各主フレーム3,3は、上記エンジン17の外側
方に位置して前下がりの方向に延びる主フレーム本体3a
と、この主フレーム本体3aの前下端部から上方に向って
突設される上部ブラケット3bと、上記主フレーム本体3a
の前下端部から下方に向って突設される下部ブラケット
3cとを備えている。上記上部ブラケット3bに上記ステア
リングフレーム７の前基部7aが支持され、また、前後方
向に延びる板金製のロアアーム33の後端が枢支軸34によ
り、上記下部ブラケット3cに上下動自在に枢支されてい
る。

上記ロアアーム33は左側の主フレーム３に枢支される
左アーム部35と、右側の主フレーム３に枢支される右ア
ーム部36と、これら両アーム部35,36を互いに連結させ
る連結部37とで構成されている。そして、上記左アーム
部35の前端に対し、前記ロアナックルアーム30がボール
ジョイントであるロアジョイント39により枢支されてい
る。

上記各アーム部35,36と主フレーム3,3との間には緩衝
器40が架設されている。この緩衝器40は前下がりの傾斜
方向に長く延びてその後端が枢支軸40aにより上記上部
ブラケット3bに枢支され、前端が枢支軸40bにより上記
ロアアーム33に枢支されている。そして、上記緩衝器40
は上記ロアアーム33を所定の姿勢に保持すると共に、前
輪５側から車体フレーム２側に衝撃が伝わろうとすると
き、この衝撃をこの緩衝器40の軸方向で伸縮動作して吸
収し緩和する。

上記左右主フレーム3,3の前方に平面視で偏平なＵ字
状のアッパアーム42が配設され、このアッパアーム42は
上記アッパアーム42の上方に離れて配設されている。上
記アッパアーム42の後端は上記上部ブラケット3bに左右
枢支軸43,43により上下揺動自在に枢支され、このアッ
パアーム42の前端である揺動端に対し、前記アッパナッ
クルアーム31がボールジョイントであるアッパジョイン
ト44により枢支されている。

上記の場合、上記上部ブラケット3bに対する上記アッ
パアーム42の後端の枢支部よりも上記緩衝器40の後端の
枢支部が上記主フレーム本体3aに、より近い側に配設さ
れている。

また、車体の側面視で（第１図）、上記緩衝器40は上
記主フレーム本体3aに対しほぼ平行となるように配設さ
れている。

そして、上記車体フレーム２に対し、ステアリングナ
ックル25がロアアーム33、アッパアーム42、および緩衝
器40を介して上下揺動自在に支承され、前輪５はロアジ
ョイント39とアッパジョイント44とを結ぶ仮想軸45回り
に操向自在とされている。

また、上記の場合、ロアアーム33とアッパアーム42と
は互いに平行とされて、これらロアアーム33とアッパア
ーム42とは平行リンクを構成している。即ち、ステアリ
ングナックル25が上下揺動する際、上記ロアアーム33や
アッパアーム42がステアリングナックル25を上下にほぼ
平行移動させるようになっている。そして、これによ
り、上記揺動時におけるキャスタ角αの変化が小さく抑
えられている。

前記連動手段10はテレスコピック式であり、これは、
ハンドル９に連動される前後一対の軸体46,46と、これ
ら軸体46,46を上下摺動自在に嵌入させて、上記ステア
リングナックル25の上端に連結させるケース47とで構成
されている。そして、上記したようにステアリングナッ
クル25が上下揺動するときには、各軸体46とケース47と
は上下摺動し、これにより連動手段10が伸縮して上記揺
動が吸収される。そして、この作用が行われる一方で、
ハンドル９の操向操作がステアリングナックル25に伝え
られる。

また、上記前輪５にはブレーキディスク50が取り付け
られ、このブレーキディスク50は同上前輪５とステアリ
ングナックル25との間に位置している。また、上記ステ
アリングナックル25の後面側には、上記ブレーキディス
ク50と摩擦接合して前輪５を制動するキャリパブレーキ
51がねじ止めされている。

第１図により、前記アッパアーム42についてより詳し
く説明する。

前記ロアアーム33と等長、かつ、平行で、このロアア
ーム33と共に平行リンクを構成する仮想リンク53が設定
される。この場合、この仮想リンク53は、ステアリング
ナックル25が上下揺動するとき、このステアリングナッ
クル25が所望姿勢のままで平行移動するように設定され
る。そして、上記ステアリングナックル25を上下にそれ
ぞれ最大揺動させるとき、これに伴って仮想リンク53は
その後枢支点52を中心として揺動角βだけ揺動するが、
この揺動角βの二等分線54近傍に、上記アッパアーム42
の後枢支点たる枢支軸43が位置させられている。また、
仮想リンク53の前枢支点の軌跡55のほぼ中央点で、アッ
パアーム42の前枢支点たるアッパジョイント44の軌跡56
が交差している。

なお、上記仮想リンク53はロアアーム33に対し多少傾
いていてもよい。また、二等分線54近傍とは、この二等
分線54の真上を含む概念である。更に、上記両軌跡55,5
6はその上下中途部のいずれで交差してもよい。また、
この交差とは、両軌跡55,56が互いに接することを含む
概念である。

（発明の効果） この発明によれば、車体フレームが、この車体フレー
ムに支持されるエンジンの外側方に位置する左右一対の
主フレームと、これら主フレームから前上方に突出して
その突出端がヘッドパイプを支持するステアリングフレ
ームとを備え、上記車体フレームの前方に位置して前輪
を支承するステアリングナックルを設け、上下に離れて
配設されるロアアームとアッパアームの各後端を上記車
体フレームに枢支させる一方、各前端に上記ステアリン
グナックルを操向自在に枢支させ、前下がりの傾斜方向
に長く延びてその後端が上記車体フレームに枢支され前
端が上記ロアアームに枢支される緩衝器を設け、上記ヘ
ッドパイプに支承されるハンドルに上記ステアリングナ
ックルを連動連結させた自動二輪車の前輪サスペンショ
ンにおいて、 （１）上記主フレームが、前下がりの傾斜方向に延びる
主フレーム本体と、この主フレーム本体の前下端部から
上方に向って突設される上部ブラケットと、上記主フレ
ーム本体の前下端部から下方に向って突設される下部ブ
ラケットとを備え、上記上部ブラケットに、上記ステア
リングフレームの基部を支持させると共に上記アッパア
ームおよび緩衝器の各後端を枢支させてある。

このため、車体フレームに対するステアリングフレー
ムの基部の支持部と、アッパアームおよび緩衝器の各後
端の枢支部とが上記主フレームの上部ブラケットに集中
させられたことから、これら支持部と各枢支部の強度の
向上は、上記上部ブラケットを補強させることで足り
る。

よって、上記支持部や枢支部の強度の向上は、補強の
箇所が少なくて足りる分、簡単な構成で達成される。

また、（２）上記下部ブラケットに上記ロアアームの
後端を枢支させてあり、次の効果が生じる。

即ち、上記自動二輪車の走行時に、走行路面側から前
輪を通し上記車体フレーム側に与えられようとする衝撃
力は、主に、ロアアームと緩衝器とで支持されることか
ら、これらロアアームと緩衝器の各後端から上記車体フ
レームに与えられる負荷は大きいものである。

そこで、上記（１）項のように、上記緩衝器の後端を
上記主フレーム本体から上方に向って突設された上部ブ
ラケットに枢支させた場合において、上記ロアアームの
後端を主フレーム本体から下方に向って突設された下部
ブラケットに枢支させたのであり、このため、上記ロア
アームと緩衝器の上記車体フレームに対する各枢支部間
の上下方向の寸法を十分に大きくさせることができる。

よって、上記ロアアームと緩衝器の各前端側に対し上
方に向うよう与えられる上記衝撃力に基づいて、上記ロ
アアームと緩衝器とに与えられるそれぞれの軸方向力
は、より小さく抑えることができ、このため、ロアアー
ムと緩衝器は、車体フレームに対しより強固に枢支され
ることとなる。

また、上記の場合、前輪を急制動させたような場合に
は、上記ロアアームと緩衝器とから後方に向う負荷が上
記主フレームの上部ブラケットと下部ブラケットとに与
えられるが、これら上部ブラケットと下部ブラケットは
主フレーム本体から上下に振り分け状に突設されたもの
であるため、上記ロアアームと緩衝器とから上記負荷が
主フレームに与えられるとき、この主フレームの上記主
フレーム本体に曲げモーメントが与えられることは抑制
される。

よって、この点でも、上記ロアアームと緩衝器との各
後端は、車体フレームに対しより強固に枢支されること
となる。

（３）上記上部ブラケットに対する上記アッパアームの
後端の枢支部よりも上記緩衝器の後端の枢支部を上記主
フレーム本体に、より近い側に配設してあり、次の効果
が生じる。

即ち、上記（２）項で説明したように、前輪を通し車
体フレーム側に与えられようとする衝撃力は、主に、ロ
アアームと緩衝器とが支持し、このため、上記アッパア
ームの負担による支持は、より小さい負担で足りること
となる。

そこで、上記したように、上部ブラケットに対する緩
衝器の後端の枢支部を上記主フレーム本体により近い側
に配設したのであり、つまり、上記緩衝器の後端の枢支
部を、上記上部ブラケットにおける、より強度の大きい
基部側に配設したのであり、このため、上記緩衝器は、
車体フレームに対しより強固に枢支されることとなる。

（４）車体の側面視で、上記緩衝器を上記主フレーム本
体に対しほぼ平行となるよう配設してあり、次の効果が
生じる。

即ち、上記（２）項で説明したように、前輪を通し車
体フレーム側に与えられようとする衝撃力は、主に、ロ
アアームと緩衝器とが支持するが、これらロアアーム、
緩衝器、および主フレームは互いに枢支されているた
め、上記緩衝器の内部応力は、この緩衝器の軸方向に生
じることとなり、この緩衝器から、上記主フレームに与
えられる負荷は、上記緩衝器の軸方向に沿ったものとな
る。

そこで、上記したように、上記緩衝器を上記主フレー
ム本体に対しほぼ平行となるよう配設したのであり、こ
のため、上記主フレーム本体は上記緩衝器からの負荷を
その長手方向で支持することとなり、この主フレームに
曲げモーメントが与えられることが抑制される。

よって、この点でも、上記車体フレームに対し上記緩
衝器が強固に枢支されることとなる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図は第２図の部分拡
大図、第２図は自動二輪車の全体側面図、第３図は第１
図のIII−III線矢視部分断面図、第４図は同上第１図の
IV−IV線矢視図、第５図は同上第１図のＶ−Ｖ線矢視断
面図、第６図は同上第１図のVI−VI線矢視断面図であ
る。 １……自動二輪車、２……車体フレーム、３……主フレ
ーム、3a……主フレーム本体、3b……上部ブラケット、
3c……下部ブラケット、４……前輪サスペンション、５
……前輪、７……ステアリングフレーム、８……ヘッド
パイプ、25……ステアリングナックル、33……ロアアー
ム、40……緩衝器、42……アッパアーム、43……枢支軸
（後枢支点）、44……アッパジョイント（前枢支点）、
52……後枢支点、53……仮想リンク、54……二等分線、
55……軌跡、56……軌跡、α……キャスタ角、β……揺
動角。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62K 25/16 B62K 25/24

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体フレームが、この車体フレームに支持
   されるエンジンの外側方に位置する左右一対の主フレー
   ムと、これら主フレームから前上方に突出してその突出
   端がヘッドパイプを支持するステアリングフレームとを
   備え、上記車体フレームの前方に位置して前輪を支承す
   るステアリングナックルを設け、上下に離れて配設され
   るロアアームとアッパアームの各後端を上記車体フレー
   ムに枢支させる一方、各前端に上記ステアリングナック
   ルを操向自在に枢支させ、前下がりの傾斜方向に長く延
   びてその後端が上記車体フレームに枢支され前端が上記
   ロアアームに枢支される緩衝器を設け、上記ヘッドパイ
   プに支承されるハンドルに上記ステアリングナックルを
   連動連結させた自動二輪車の前輪サスペンションにおい
   て、 （１）上記主フレームが、前下がりの傾斜方向に延びる
   主フレーム本体と、この主フレーム本体の前下端部から
   上方に向って突設される上部ブラケットと、上記主フレ
   ーム本体の前下端部から下方に向って突設される下部ブ
   ラケットとを備え、上記上部ブラケットに、上記ステア
   リングフレームの基部を支持させると共に上記アッパア
   ームおよび緩衝器の各後端を枢支させ、 （２）上記下部ブラケットに上記ロアアームの後端を枢
   支させ、 （３）上記上部ブラケットに対する上記アッパアームの
   後端の枢支部よりも上記緩衝器の後端の枢支部を上記主
   フレーム本体に、より近い側に配設し、 （４）車体の側面視で、上記緩衝器を上記主フレーム本
   体に対しほぼ平行となるよう配設した自動二輪車の前輪
   サスペンション。