JP4899625B2

JP4899625B2 - 鞍乗型不整地走行車両

Info

Publication number: JP4899625B2
Application number: JP2006134365A
Authority: JP
Inventors: 祐人矢尾; 徹男野嶋; 和俊馬場; 豊畠山
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2026-05-12
Also published as: US8047324B2; JP2007302169A; US20070261906A1

Description

本発明は、ＡＴＶ（All Terrain Vehicle）等と呼ばれている鞍乗型不整地走行車両に関するものである。

この種の車両はオンロードは勿論のこと、特にオフロードあるいは水辺等における過酷な走行条件でも優れた走行性能を発揮し、高い機動性を有している。その基本構成はたとえば、車体フレームの前後に４つの車輪を有し、前輪相互間に操舵装置を装備すると共に車体フレームにエンジンを搭載し、その上部に燃料タンクやシート等を載置するというものである。

特にレース志向のある所謂、パーフォーマンスＡＴＶにあっては走行時の操縦安定性が重要視され、これを確保するためにエンジン質量の集中化等が要求される。ここで、従来の不整地走行車両の具体例について概略説明する。図９において、エンジン１を車両の中央部に位置させて車体フレーム２に搭載し、車体フレーム２の前部に前輪３を配置する一方、車体フレーム２の後部には後輪４が配置される。

この例では排気系まわりにおいて、エンジン１の前方にてエンジンシリンダに接続された排気管５は、一旦前方に突出してその後、エンジン１の車両幅方向の一側方（図示例では右側）を通って車両後方へ向けて延設する。排気管５はさらに、エアクリーナ６の後方に配置されたマフラ７まで延出してこれに接続する。マフラ７は、シート８を支持するシートレール９の側方に搭載される。

実開昭６２−１１０２９号公報

従来の不整地走行車両においてマフラ７は重量物であり、これが搭載された側（この例では右側）に重心が偏倚し、このことが車両の操縦安定性に大きく影響する。特に左右バランスは、直進性やコーナリング性、スライドコントロール性およびグリップフィーリング等に違いを生じさせる。また、このようにマフラ７の配置位置が車両重心から離れているため、ヨー方向およびロール方向のモーメントが大きくなり、車両の運動性能やハンドリング、対ロール性等に影響する。

また、マフラ７を支持するシートレール９に対して捩れ力が作用するため、この捩れ力に対抗するための高い剛性強度が要求される。特にマフラ７や排気管５との隙間もしくはクリアランスを確保するためにシートレール９を湾曲形成したり、上下方向の部材相互間隔が制約されるために変形し易い場合がある。この対策として補強すると重量増加の原因になり、またシートレール９の撓りや重量増加も操縦安定性に影響する。

さらに、リヤホイール（後輪４）のクッションストロークが大きい車両にあっては、後輪用ブレーキキャリパ等との隙間を確保する必要がある。この隙間確保のためにマフラ７等を外方あるいは側方位置に配置する必要があり、このような配置関係はそのままでは操縦安定性に不利とならざるを得ない。

なお、特許文献１にはこの種の不整地走行車両において、左右の後輪の略中間位置にマフラが配設されるものが開示されている。

本発明はかかる実情に鑑み、特に車両の操縦安定性をはじめ、エンジン性能等を有効に向上する鞍乗型不整地走行車両を提供することを目的とする。

本発明による鞍乗型不整地走行車両は、左右の前輪および後輪を備え、前後輪間の車体中央部にエンジンと変速機を一体に形成したパワーユニットを搭載し、このパワーユニット上方に燃料タンクを配置すると共に、この燃料タンクの後方に運転者シートを備えた鞍乗型不整地走行車両において、前記後輪は、前端を車体フレームの左右に延びるスイング軸に支持して後方へ延びると共に、上下に揺動可能なリヤスイングアームの後端に回転自在に支持される後輪車軸の両端部に固定され、前記後輪車軸の軸受部の両端にそれぞれ、前記パワーユニットの駆動力を前記後輪車軸に伝達する動力伝達装置と、前記後輪に制動力を作用させるブレーキ装置を配設すると共に、前記動力伝達装置と前記ブレーキ装置のそれぞれ内側端を通り車両の進行方向と平行な左右の垂直面間であって、前記運転者シートの下方の空間に筒状の排気消音器を配設し、前記パワーユニットの後方に前記リヤスイングアームを介して後輪を上下にクッション可能に支持するリヤクッションユニットと、前記パワーユニットの前記エンジンに清浄な空気を供給するエアクリーナボックスと、前記排気消音器とを前後に並べて配置し、前記リヤクッションユニットの上端を、前記車体フレームを形成する左右一対のメインフレーム間に架け渡されて左右方向中央部が下方に湾曲したブリッジ部材で支持すると共に、前記エアクリーナボックスから前記エンジンに連通する吸気通路が、前記ブリッジ部材の中央部上側近傍を通して前後に配設される一方、前記エンジンと前記排気消音器を連通するエキゾーストパイプが、前記パワーユニットのエンジンケース上面と前記ブリッジ部材の左右方向一端部の下側近傍を通して配設されることを特徴とする。

また、本発明の鞍乗型不整地走行車両において、前記排気消音器は、前記エンジンの排気口から後方に延びる前記エキゾーストパイプの後端に、前記運転者シートの中央部下方で接続すると共に、略水平に配置された前記運転者シートに対して前記運転者シートの後端部から前記リヤスイングアーム前端が支持されるスイング軸に向かって前下がり傾斜で配置したことを特徴とする。

また、本発明の鞍乗型不整地走行車両において、前記排気消音器はその前部と後部を、左右一対の前記メインフレームから後方に延びて前記運転者シートを載置する左右一対のリヤフレームに支持され、その前側支持部を前記エキゾーストパイプが接続される左右方向一方側に設け、後側支持部は少なくとも前記前側支持部とは反対側の側部に設けたことを特徴とする。

また、本発明の鞍乗型不整地走行車両において、前記エキゾーストパイプは、前記ブリッジ部材の下側を通過した後、下方に湾曲して前記エアクリーナボックスの下部側方を通り、前記排気消音器の前端部に接続する一方、前記エアクリーナボックスの外気取入れ口を前記運転者シートの底面に対向する上面の後部に設けたことを特徴とする。

また、本発明の鞍乗型不整地走行車両において、前記動力伝達装置は、前記パワーユニットのドライブスプロケットと前記後輪車軸のドリブンスプロケットとドイラブチェーンとから構成されることを特徴とする。

本発明によれば、車両の幅方向中央部に比較的重量の重いマフラを配設することで、両の幅方向における重量バランスが均等になり、操縦安定性が向上する。この場合、外形の小さい後輪車軸の軸受部とシートとの間にマフラを配設したので、後輪のクッションストロークを長く確保することができて乗り心地が向上する上、マフラ容量も大きくすることができるため、消音性能と共にエンジンの出力性能が向上する。

また、吸気通路を滑らかな曲線に形成し、吸気効率等を高めることでエンジンの出力特性が向上する。この場合、吸気通路と排気管が、ブリッジ部材を挟んで上下に離れて配設されるので、吸気の充填効率が高まり出力が向上すると共に、排気管もエンジンケースの上面に沿って略真っ直ぐに配設されるので、排気抵抗も減少して出力が向上する。

さらに、シートの中央部下方に配置されるエアクリーナボックスの容量を大きく形成することができると共に、シートとマフラとの間の隙間を大きく形成することができ、熱気がこもるのを防止し、結果的に吸気の充填効率を向上することができる。

以下、図面に基づき、本発明による鞍乗型不整地走行車両の好適な実施の形態を説明する。
図１および図２は、本発明の実施形態における不整地走行車両を示し、この実施形態ではたとえば鞍乗型四輪車１０の例とする。図１および図２において、本実施形態に係る鞍乗型四輪車１０の全体構成を説明する。なお、図中、矢印Ｆｒは前方を、また矢印Ｒｒは後方をそれぞれ表している。また、右方および左方をそれぞれ矢印Ｒおよび矢印Ｌで表わす。鞍乗型四輪車１０は基本骨格を構成する鋼管製の車体フレームを備え、基本構成において車体フレームの前部および後部に前輪１１および後輪１２を配設し、前輪１１相互間に操舵装置１３を装備すると共に、前輪１１および後輪１２との間の車体フレームにエンジンユニット１４を搭載する。

ここで、車体フレームは図３等に示されるように上部フレーム１５Ａ、下部フレーム１５Ｂおよび前部フレーム１５Ｃ等を含むメインフレーム１５とボディフレーム１６とシートフレーム１７とからなる。なお、ボディフレーム１６も実質的にメインフレーム１５の一部を構成するものとする。そして、車幅方向にそれぞれ左右一対配設されるこれらのフレーム部材がクロスメンバ等によって相互に連結され、車両の基本骨格を構成している。車体フレーム、特にメインフレーム１５とボディフレーム１６の内側には一定の空間が画成され、この空間にエンジンユニット１４等が収容支持される。

前輪１１および後輪１２の間に位置するように車体フレームに搭載されるエンジンユニット１４は車両のパワーユニットとして、たとえば水冷式４サイクル単気筒のエンジンを含み、その出力は、エンジンケース１４Ａに一体に組み込まれたトランスミッションを経てドライブスプロケットに伝達される。この実施形態ではエンジンユニット１４は、ドライサンプ式にエンジン潤滑を行なうようになっており、エンジンユニット１４とは別体にオイルタンクを装備する。なお、詳細については後述するが、ドライブスプロケットはドライブチェーンを介して、後輪１２のドリブンスプロケットと結合し、これにより後輪１２が回転駆動される。

リヤフレーム１７上にはシート底板１８Ａ（図３）を介して鞍乗型のシート１８が設置され、その前方に燃料タンク１９が配置され、さらにその前方には前輪１１を操向するためのステアリングハンドル２０およびこれを支持するステアリングシャフト２１が設けられている。なお、燃料タンク１９は、燃料タンクカバー１９Ａによって覆われている。ステアリングシャフト２１は、その下端部が車両中央部における前輪１１の車軸付近に位置する軸受部で回転可能に軸支されており、また、図１に示されるようにエンジン側すなわち後上方に向けて傾斜配置される。

車体前部には前輪１１および車体フレームの前部上方を覆うフロントフェンダ２２が設けられ、また後輪１２および車体フレームの後部上方を覆うリヤフェンダ２３が設けられる。これらのフロントフェンダ２２およびリヤフェンダ２３は、合成樹脂材料により成形される。

つぎに、図３をさらに参照して、ボディフレーム１６の後方には、空気の吸込口２４ａ（図４参照）を有するエアクリーナボックス２４が搭載され、このエアクリーナボックス２４の前部から延出するインテークパイプ２５がスロットルボディ２６と接続される。スロットルボディ２６はエンジンユニット１４のエンジンのインテークポートに接続される。燃料タンク１９に接続された燃料ポンプ２７からは、スロットルボディ２６に装着されたインジェクタに燃料が供給され、インジェクタより所定のタイミングで燃料が噴射されるようになっている。なお、エンジンユニット１４のシリンダ１４Ｂをやや前傾させることで、可能な限りエンジン高さを低く抑えている。

一方、エンジンの前方には排気管２８が取り付けられる。図３のようにシリンダ１４Ｂのシリンダヘッド１４Ｃに接続された排気管２８は、前方に突出してその後、エンジンの車両幅方向の一側方を通って車両後方へ向けて延設する。この例では排気管２８を、図３のようにエンジンの右側へ平面視で略Ｕ字状に湾曲させ、エアクリーナボックス２４の後方に配置されたマフラ２９（排気消音器）まで延出させてこれに接続する。なお、マフラ２９まわりの配置構造等の詳細については後述するものとする。

ここでエアクリーナボックス２４の構成につき、図４に示したようにエアクリーナボックス２４の上面２４ｂには、空気の吸入口２４ａが設けられる。この場合、エアクリーナボックス２４の上面２４ｂから上方に突出させてガイド壁２４ｄを形成し、このガイド壁２４ｄにより上方に開口する吸入口２４ａを構成する。一方、シート１８のシート底板１８Ａ下面には上方に向けて凹む凹部（図示せず）が形成されており、この凹部をエアクリーナボックス２４の吸入口２４ａに対向させている。なお、エアクリーナボックス２４の前面２４ｃからインテークパイプ２５が延出する。

上記の場合、図３に示されるようにボディフレーム１６に設けたピボット軸３０にスイングアーム３１が揺動可能に支持され、該スイングアーム３１の後端部に後輪１２の車軸が支持されるようになっている。スイングアーム３１は、クッションリンク３２を介してリヤクッションユニット３３と連結し、したがって後輪１２はこの緩衝機構を介して車体フレームに支持される。なお、前輪１１についても緩衝機構を備えている。

本発明においてステアリングシャフト２１は前輪１１とエンジンユニット１４との間に配置されるが、ステアリングシャフト２１の後方にラジエータ３４を近接配置する。そして車両側面視で、このラジエータ３４とエンジンユニット１４との間にオイルタンク３５とブリーザ装置のオイルキャッチタンク３６とが配置される。

さて、本発明におけるマフラ２９まわりの配置構造例を図５〜図８等を参照しながら説明する。先ず、後輪１２は図５および図６に示されるように、前端をボディフレーム１６の左右に延びるスイング軸（ピボット軸３０）に支持して後方へ延びると共に、上下に揺動可能なスイングアーム３１の後端に回転自在に支持される後輪車軸３７の両端部に固定される。この場合、図７に示されるように各スイングアーム３１の後端に、後輪車軸３７を回転自在に支持するための軸受部３８が結合する。なお、図７は車両後方から見た図であるが、軸受部３８は車両の左右方向略中央位置に配置される。

ここで、図５に示されるようにパワーユニットの動力は、動力伝達装置を介して後輪車軸３７に伝達される。すなわち、この実施形態において動力伝達装置としては、パワーユニットの出力軸に結合したドライブスプロケット３９と、後輪車軸３７に取り付けられたドリブンスプロケット４０と、これらのスプロケット３９，４０を連結するドイラブチェーン４１とから構成される。

図７に示されるように軸受部３８の両端にはそれぞれ、パワーユニットの駆動力を後輪車軸３７に伝達する動力伝達装置（ドリブンスプロケット４０）と、後輪１２に制動力を作用させるブレーキ装置（ブレーキキャリパ４２）とが配設される。マフラ２９は、動力伝達装置のドリブンスプロケット４０とブレーキ装置のブレーキキャリパ４２それぞれ内側端を通り車両の進行方向と平行な左右の垂直面ＶＰ₁，ＶＰ₂間（幅Ｗ）であって、シート１８の下方の空間に配設される。マフラ２９の具体的な支持構造については、後述するものとする。

なお、図７において、マフラ２９の後端部上方にはリヤフレーム１７の後端部に結合するリヤグリップ４３が後方へ延出すると共に、このリヤグリップ４３によってテールランプ４４が支持される（これらの部材の配置構成については図５および図６等をも参照のこと）。また、図５に示されるようにリヤフレーム１７によって支持されるシート１８とマフラ２９との間にはヒートシールド４５が介装され、シート１８に対するマフラ２９からの伝熱を遮蔽するようになっている。

また、図５および図６に示されるように、前述のようにパワーユニットの後方にスイングアーム３１を介して後輪１２を上下にクッション可能に支持するリヤクッションユニット３３と、パワーユニットのエンジンに清浄な空気を供給するエアクリーナボックス２４と、マフラ２９とを前後に並べて配置する。

この場合、リヤクッションユニット３３の上端を、車体フレームを形成する左右一対のメインフレーム（ボディフレーム１６）間に架け渡されて左右方向中央部が下方に湾曲したブリッジ部材４６で支持する（図８参照）。また、エアクリーナボックス２４からエンジンに連通する吸気通路、すなわちインテークパイプ２５およびスロットルボディ２６が、ブリッジ部材４６の中央部上側近傍を通して前後に配設される一方、エンジンとマフラ２９を連通するエキゾーストパイプ、すなわち排気管２８が、パワーユニットのエンジンケース１４Ａ上面とブリッジ部材４６の左右方向一端部（右側）の下側近傍を通して配設される。

また、マフラ２９は図５等に示されるように、エンジンの排気口から後方に延びる排気管２８の後端に、シート１８の中央部下方で接続する。マフラ２９はまた、略水平に配置されたシート１８に対してシート１８の後端部から、スイングアーム３１の前端が支持されるピボット軸３０に向かって前下がり傾斜で配置される。

さらに、マフラ２９はその前部と後部を、シート１８を載置する左右一対のリヤフレーム１７に支持され、その前側支持部を排気管２８が接続される左右方向一方側（右側）に設け、後側支持部は少なくとも前側支持部とは反対側（すなわち左側）の側部に設ける。この場合、前側支持部および後側支持部のそれぞれに取付用ブラケット４７，４８を付設し、これらのブラケット４７，４８をクッション材４９，５０を介してリヤフレーム１７に締着する。

さらに、排気管２８は、ブリッジ部材４６の下側を通過した後、下方に湾曲してエアクリーナボックス２４の下部側方を通り、マフラ２９の前端部に接続する一方、エアクリーナボックス２４の吸入口２４ａをシート１８の底面に対向する上面の後部に設ける。この場合、図４（ｂ）に示されるようにエアクリーナボックス２４の右側底部は、排気管２８が通り得るように凹状に形成されている。

上記構成において、先ず、図６および図７等に示したようにシート１８の下方において車両の幅方向中央部に比較的重量の重いマフラ２９を配設する。これにより車両重心をより車両中心（車幅方向）に設定することができるため、車両の幅方向における重量バランスが均等になり、この結果、操縦安定性が向上する。

このように車両重心を車両中心に設定することで、特に車両走行時においてヨーイングモーメントおよびローリングモーメントが減少し、ハンドリング性や対ロール性等を向上することができる。さらに、リヤフレーム１７に対する捻り荷重が実質的にかからないため、その強度条件が軽減され、相対的に剛性強度が向上することで結果的に軽量化を図ることができる。

この場合、ブレーキ装置や動力伝達装置と比較して、外形の小さい後輪車軸３７の軸受部３８とシート１８との間にマフラ２９を配設したので、後輪１２のクッションストロークを長く確保することができて乗り心地が向上する。さらに、マフラ２９の容量も大きくすることができるため、消音性能と共にエンジンの出力性能が向上する。

また、エンジンの出力特性に影響するインテークパイプ２５やスロットルボディ２６でなる吸気通路を滑らかな曲線に形成することができ、吸気効率等を高めることでエンジンの出力特性が向上する。特にエンジンの燃焼室に近い気化器（スロットルボディ２６）が位置する部位は通路の形状による影響が大きい部分である。

また、吸気通路と排気によって高温になる排気管２８が、図８に示したようにブリッジ部材４６を挟んで上下に離れて配設されるので、吸気が熱せられないため吸気の充填効率が高まり出力が向上する。さらに、排気管２８もエンジンケースの上面に沿って略真っ直ぐに配設されるので、排気抵抗も減少して出力が向上する。この場合、排気管２８が車両右側に張り出さないのでキックアーム５１（図６）を設定した場合でも排気管２８自体さらにはリヤフェンダ２３との間の隙間を確保し易い等の利点がある。

シート１８の中央部下方に配置されるエアクリーナボックス２４の容量を大きく形成することができると共に、運転者が着座する運転者シート１８の中央部とマフラ２９との間の隙間を大きく形成することができる。これによりこれらの部分もしくは領域に熱気がこもるのを防止し、エアクリーナボックス２４に冷たい空気を取入れることができ、この点でも吸気の充填効率を向上することができる。

以上、本発明を実施形態とともに説明したが、本発明はこの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
たとえば、エンジン形式についても本実施形態以外のものに対しても有効に適用可能であり、適用車両としてもＡＴＶの他に自動二輪車等にも有効に適用可能である。

本発明の実施形態に係る不整地走行車両の例を示す側面図である。本発明の実施形態に係る不整地走行車両の例を示す平面図である。本発明の実施形態に係る不整地走行車両のエンジンユニットまわりを示す側面図である。本発明の実施形態に係るエアクリーナボックスの例を示す側面図である。本発明の実施形態に係るマフラまわりの配置構造例を示す側面図である。本発明の実施形態に係るマフラまわりの配置構造例を示す平面図である。本発明の実施形態に係るマフラまわりを車両後方から見た図である。本発明の実施形態に係る吸気通路と排気管の配置関係を示す図である。従来の不整地走行車両の例を示す側面図および平面図である。

符号の説明

１０鞍乗型４輪車、１１前輪、１２後輪、１４エンジンユニット、１５メインフレーム、１６ボディフレーム、１７リヤフレーム、１８シート、１９燃料タンク、２０ステアリングハンドル、２１ステアリングシャフト、２２フロントフェンダ、２３リヤフェンダ、２４エアクリーナボックス、２５インテークパイプ、２６スロットルボディ、２８排気管、２９マフラ、３０ピボット軸、３１スイングアーム、３３リヤクッションユニット、３４ラジエータ、３５オイルタンク、３６オイルキャッチタンク、３７後輪車軸、３８軸受部、３９ドライブスプロケット、４０ドリブンスプロケット、４１ドイラブチェーン、４２ブレーキキャリパ、４５ヒートシールド、４６ブリッジ部材、４７，４８ブラケット。

Claims

左右の前輪および後輪を備え、前後輪間の車体中央部にエンジンと変速機を一体に形成したパワーユニットを搭載し、このパワーユニット上方に燃料タンクを配置すると共に、この燃料タンクの後方に運転者シートを備えた鞍乗型不整地走行車両において、
前記後輪は、前端を車体フレームの左右に延びるスイング軸に支持して後方へ延びると共に、上下に揺動可能なリヤスイングアームの後端に回転自在に支持される後輪車軸の両端部に固定され、
前記後輪車軸の軸受部の両端にそれぞれ、前記パワーユニットの駆動力を前記後輪車軸に伝達する動力伝達装置と、前記後輪に制動力を作用させるブレーキ装置を配設すると共に、前記動力伝達装置と前記ブレーキ装置のそれぞれ内側端を通り車両の進行方向と平行な左右の垂直面間であって、前記運転者シートの下方の空間に筒状の排気消音器を配設し、
前記パワーユニットの後方に前記リヤスイングアームを介して後輪を上下にクッション可能に支持するリヤクッションユニットと、前記パワーユニットの前記エンジンに清浄な空気を供給するエアクリーナボックスと、前記排気消音器とを前後に並べて配置し、
前記リヤクッションユニットの上端を、前記車体フレームを形成する左右一対のメインフレーム間に架け渡されて左右方向中央部が下方に湾曲したブリッジ部材で支持すると共に、前記エアクリーナボックスから前記エンジンに連通する吸気通路が、前記ブリッジ部材の中央部上側近傍を通して前後に配設される一方、前記エンジンと前記排気消音器を連通するエキゾーストパイプが、前記パワーユニットのエンジンケース上面と前記ブリッジ部材の左右方向一端部の下側近傍を通して配設されることを特徴とする鞍乗型不整地走行車両。
前記排気消音器は、前記エンジンの排気口から後方に延びる前記エキゾーストパイプの後端に、前記運転者シートの中央部下方で接続すると共に、略水平に配置された前記運転者シートに対して前記運転者シートの後端部から前記リヤスイングアーム前端が支持されるスイング軸に向かって前下がり傾斜で配置したことを特徴とする請求項１に記載の鞍乗型不整地走行車両。
前記排気消音器はその前部と後部を、左右一対の前記メインフレームから後方に延びて前記運転者シートを載置する左右一対のリヤフレームに支持され、その前側支持部を前記エキゾーストパイプが接続される左右方向一方側に設け、後側支持部は少なくとも前記前側支持部とは反対側の側部に設けたことを特徴とする請求項２に記載の鞍乗型不整地走行車両。
前記エキゾーストパイプは、前記ブリッジ部材の下側を通過した後、下方に湾曲して前記エアクリーナボックスの下部側方を通り、前記排気消音器の前端部に接続する一方、前記エアクリーナボックスの外気取入れ口を前記運転者シートの底面に対向する上面の後部に設けたことを特徴とする請求項２に記載の鞍乗型不整地走行車両。
前記動力伝達装置は、前記パワーユニットのドライブスプロケットと前記後輪車軸のドリブンスプロケットとドイラブチェーンとから構成されることを特徴とする請求項１に記載の鞍乗型不整地走行車両。