JP6287258B2 - 自動二輪車のスイングアーム - Google Patents

Description

本発明は、後輪を上下方向に揺動自在に支持する自動二輪車のスイングアームに関する。

従来、自動二輪車のスイングアームは、その前端が後輪懸架装置（リヤサスペンション）を介して車体フレームに回動自在に支持され、その後端に後輪が回転自在に支持されており、車体の上下方向の動きを吸収可能な構造を有している（例えば、特許文献１参照）。

近年、この種のスイングアームを備えた自動二輪車では、タイヤ等の技術進歩により、旋回時にバンク角を非常に深く保つことが可能になってきており、特に、レース用やスーパースポーツカテゴリの自動二輪車においてはそれが顕著である。

ところが、懸架装置は車体の上下方向の動きしか吸収することができないため、旋回時にバンク角を深く保つことが可能な自動二輪車では、車体フレームやスイングアームを変形させて路面の凹凸から受ける車体に対する横方向の力を吸収させることで、直進安定性や操縦安定性を向上させる捩り剛性の向上に加えて、旋回時の吸収性や安定性に関わる横曲げ剛性の適正化を図る必要性が増大している。

特開２０１２−７６６１２号公報

しかしながら、上記した特許文献１等に開示されている従来の自動二輪車のスイングアームでは、横曲げ剛性に対する配慮があまりなされておらず、捩り剛性の向上と軽量化を効率良く実現するために、スイングアームの前側基部を強固な構造とし、そこに車軸を保持するアーム部をつなげる構造を採用しているに過ぎない。

また、このような構造を採用する従来の自動二輪車において横曲げ剛性を低くしようとすると、後輪の車軸を支えるアーム部を細くしてアーム部を大きく変形させる構造を採用せざるを得ないが、この場合には、スイングアームに横向きの力が作用した時に基部とアーム部との接続部分に応力集中が発生する。そのため、この接続部分を補強する必要が生じ、車体の重量が増加するという問題が発生する。また、このように接続部分を補強する構造を採用したとしても、必ずしも所望な値まで横曲げ剛性を下げることができない虞があるという問題も生じている。

本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、車両重量の増加を伴うことなく、捩り剛性が高く且つ横曲げ剛性が低い剛性バランスを備えた自動二輪車のスイングアームを提供することを目的とする。

上記した目的を達成するため、本発明は、車体フレームにピボット軸で連結されるピボット部と、該ピボット部から車両後方へ延びる左右一対の前アーム部と、該左右一対の前アーム部の後部同士を繋ぐクロス部と、該クロス部から後輪を挟むように車両後方へ延びる左右一対の後アーム部と、該左右一対の後アーム部の後端部において前記後輪を回転自在に支持するブラケット部と、を有し、前記ピボット部と前記左右一対の前アーム部と前記クロス部とにより上下方向に貫通する開口部が形成され、該開口部に後輪懸架装置が配置される自動二輪車のスイングアームであって、前記各前アーム部の外面には凹部が形成され、前記各凹部は前記ピボット部から前記クロス部に亘って車幅方向内側に湾曲した形状を有し、それぞれ湾曲した前記凹部の最も括れた部分の間には車幅方向の長さが最も短い最狭部が形成されていることを特徴とする。

この特徴を備えることにより、自動二輪車を旋回時にバンクさせた時、スイングアームを変形させることで、路面の凹凸から受ける車体に対する横方向の力を容易に吸収させることができるため、直進安定性や操縦安定性を向上させる捩り剛性の向上に加えて、車両旋回時の吸収性や安定性の向上を図ることができる。

また、本発明に係る自動二輪車のスイングアームにおいて、前記後アーム部の前方領域には、前記後輪にエンジンの動力を伝達するドライブチェーンが通過可能な通孔が形成されており、前記凹部は前記ドライブチェーンの車幅方向内側面より内側に形成されていることを特徴とする。

この特徴を備えることにより、ドライブチェーンがスイングアームの外面に接触する虞のある区間が短くなるため、チェーンバッファの設置領域を削減することができ、車両の軽量化及びコストダウンを図ることができる。

また、本発明に係る自動二輪車のスイングアームにおいて、前記ピボット部と前記前アーム部と前記クロス部と前記後アーム部は、車体中心を挟んで左右対称な形状を有していることを特徴としてもよい。

この特徴を備えることにより、スイングアームの剛性のバランスを一段と改善することができ、操縦安定性をより向上させることができる。

本発明によれば、車両重量の増加を伴うことなく、捩り剛性が高く且つ横曲げ剛性が低い剛性バランスを備えた自動二輪車のスイングアームを提供することができる等、種々の優れた効果を得ることができる。

本発明の実施の形態に係るスイングアームを備えた自動二輪車を示す左側面図である。 本発明の実施の形態に係る自動二輪車のスイングアームを示す斜視図である。 本発明の実施の形態に係る自動二輪車のスイングアームを示す平面図である。 本発明の実施の形態に係る自動二輪車のスイングアームを示す左側面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、本発明のスイングアームをオンロードタイプの自動二輪車に適用した場合について説明するが、これは単なる例示に過ぎず、本発明のスイングアームは他のタイプの自動二輪車に適用することも可能である。

まず、図１を参照して、本発明の実施の形態に係るスイングアームを備えた自動二輪車全体の概略構成について説明する。図１は本発明の実施の形態に係るスイングアームを備えた自動二輪車を示す左側面図である。なお、以下の説明において、前後左右の方向は、自動二輪車に乗車したライダーから見た方向を基準とし、図中では、車体前方を矢印ＦＲ、車体後方を矢印ＲＥで示している。

自動二輪車１０は、骨組を構成する鋼製又はアルミ合金製の車体フレーム１１を備えている。この車体フレーム１１のメインフレーム１２は、前端部に位置するヘッドパイプ（図示せず）から後方に向けて左右に分岐し、斜め下方に延在している。メインフレーム１２の後端側からは、スイングアームブラケット１３が下方に向かって延在している。

メインフレーム１２の下方には、エンジン懸架ブラケット（図示せず）及びスイングアームブラケット１３によってエンジン１５が吊り下げられるようにして搭載されている。エンジン１５は、例えば、並列４気筒エンジンと変速機とから構成されている。メインフレーム１２の上方には、燃料タンク１７が配設されており、この燃料タンク１７の後方には、ライダーシート１８及びピリオンシート１９が連設されている。ライダーシート１８及びピリオンシート１９は、メインフレーム１２の後部に接続された左右一対のシートレール２０に支持されている。

車体フレーム１１の前端部には、ステアリングシャフト（図示せず）を介してフロントフォーク２２が回転可能に支持されている。前記ステアリングシャフトの上端部にはハンドルバー（図示省略）が設けられており、該ハンドルバーの左右両端部にはグリップ２３が装着されている。フロントフォーク２２の下部には、前輪２５が回転可能に支持されており、前輪２５にはブレーキディスク２６が設けられている。

車体フレーム１１のスイングアームブラケット１３には、スイングアーム３０が上下方向に揺動可能に連結されており、車体フレーム１１とスイングアーム３０との間には後輪懸架装置（図示せず）が取り付けられている。スイングアーム３０の後部には、車幅方向に延びる車軸３１を介して後輪３２が回転可能に支持されている。後輪３２の左側には、ドリブンスプロケット３３が設けられており、ドライブチェーン３４によってエンジン１５の動力が後輪３２に伝達されるように構成されている。また、車体フレーム１１等には、車体の外装としてカウル３６が設けられており、カウル３６と車体フレーム１１との間には、車体前方からエンジン１５内に外気を取り込む隙間が形成されている。

次に、図１及び図２〜図４を参照して、本発明の実施の形態に係るスイングアーム３０について説明する。ここで、図２は本発明の実施の形態に係る自動二輪車のスイングアームを示す斜視図、図３は本発明の実施の形態に係る自動二輪車のスイングアームを示す平面図、図４は本発明の実施の形態に係る自動二輪車のスイングアームを示す左側面図である。

スイングアーム３０は、スイングアームブラケット１３にピボット軸４０を介して連結される基部４１と、基部４１から後方に延びる左右一対の後アーム部４２と、各後アーム部４２の後端部に設けられる左右一対のブラケット部４３と、を備えて構成されており、車体中心を挟んで左右対称な形状を有している。本実施の形態では、基部４１及び後アーム部４２は中空構造となるプレス成形品によって形成され、ブラケット部４３は鍛造品又は鋳造品として一体的に製造されている。

スイングアーム３０の上下幅は、基部４１と後アーム部４２との結合部分となる前後方向中央付近で最大となり、中央から前方及び後方に向かって次第に小さくなるように形成されている。そして、スイングアーム３０の下縁は、前後方向中央付近で下方に円弧状に膨出してこの膨出部分から前後方向に向かってそれぞれ斜め上方に傾斜する形状を有し、スイングアーム３０の上縁は、前後方向中央付近が僅かに上方に膨らんだ形状を有している。

基部４１は、車幅方向に延びる円筒状のピボット部４５を備え、このピボット部４５の内部にピボット軸４０が貫通している。ピボット部４５の後方には、後方へ延びる左右一対の前アーム部４６が連なって形成され、各前アーム部４６の後方には、各前アーム部４６の後部同士を繋ぐように単一のクロス部４７が形成されている。これにより、ピボット部４５と左右の前アーム部４６とクロス部４７とにより囲まれる部分には、上下方向に貫通する開口部４８が形成され、この開口部４８に前記後輪懸架装置が貫通するように配置される。

各前アーム部４６の外面には、車幅方向内側に湾曲した凹部４９がそれぞれ形成されている。各凹部４９の最も括れた部分４９ａの間に、車幅方向の長さの最も短い最狭部が形成されており、各前アーム部４６は、前記最狭部の前方及び後方に向かって車幅方向左右外側に広がるように形成されている。

クロス部４７の外面は、後方に向かって車幅方向左右外側に広がるように形成されており、このクロス部４７を介して、左右一対の前アーム部４６は左右一対の後アーム部４２にそれぞれ連なるように形成されている。

各後アーム部４２は、クロス部４７から後輪３２を挟むように後方へ延在し、クロス部４７の後部４７ａの後面から各後アーム部４２の内面の前部に至る部分は、平面視で円弧状又は円弧に類似した曲線状に湾曲した形状に形成されている。

各後アーム部４２は、前後方向中間領域が車幅方向外側に最も膨らむように延在し、左右の後アーム部４２の車幅方向の左右離間距離は、この中間領域において最大となり、この中間領域から前方及び後方に向かって次第に小さくなるように形成されている。これにより、基部４１から後アーム部４２に亘るスイングアーム３０の左右外面は、平面視で緩やかなＳ字状を成すように形成されている。

各後アーム部４２の左右方向の厚みは、前端部から前後方向中央部に向かって次第に細くなり、この中央部から後端部までの間は略同一となっている。また、各後アーム部４２の前方領域には、三角形に近似した形状を成す通孔５１が形成されている。図３に示すように、左側の通孔５１内には、ドライブチェーン３４が通過しており、左側の凹部４９はドライブチェーン３４の車幅方向内側面より内側に形成されている。

各ブラケット部４３は、各後アーム部４２の後端部に溶接によって連結されている。各ブラケット部４３の後端側には、車軸３１が貫通する穴５２が形成され、この穴５２と後輪３２のハブ（図示せず）とに車軸３１を挿入することで、各ブラケット部４３に後輪３２が回転自在に支持されている。穴５２は、上下方向より前後方向に長い形状を有しており、これにより、穴５２内で車軸３１を前後に変位して後輪３２の前後位置を調整可能となっている。

このように本発明の実施の形態に係る自動二輪車１０のスイングアーム３０では、各前アーム部４６の外面に凹部４９が形成されていると共に、左右一対の前アーム部４６の間に開口部４８が形成されているため、前アーム部４６の横方向の曲げ剛性を低くすることができる。これにより、前アーム部４６と後アーム部４２の剛性のバランスが改善され、前アーム部４６とクロス部４７との結合部及びクロス部４７と後アーム部４２との結合部における応力集中を緩和することができる。また、前記各結合部付近の構造を補強する必要がなくなるため、車両重量の増加を防止し、スイングアーム３０全体の横曲げ剛性を低くすることができる。

さらに、上記した本発明の実施の形態におけるロードタイプの自動二輪車１０のように旋回時にバンク角を深く保つことが可能な自動二輪車においても、スイングアーム３０を変形させることで、路面の凹凸から受ける車体に対する横方向の力を容易に吸収させることができるため、直進安定性や操縦安定性を向上させる捩り剛性の向上に加えて、車両旋回時の吸収性や安定性の向上を図ることができる。

また、前アーム部４６に凹部４９が形成され、この凹部４９がドライブチェーン３４の車幅方向内側面より内側に形成されているため、ドライブチェーン３４がスイングアーム３０の外面に接触する虞のある区間が短くなる。したがって、図２及び図３に示すように、チェーンバッファ５５の取り付け区間を削減することができるため、車両の軽量化及びコストダウンを図ることができる。

なお、上記した実施の形態の説明では、本発明に係る自動二輪車のスイングアームにおける好適な実施の形態について説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

１０ 自動二輪車
１１ 車体フレーム
３０ スイングアーム
３２ 後輪
３４ ドライブチェーン
４０ ピボット軸
４２ 後アーム部
４３ ブラケット部
４５ ピボット部
４６ 前アーム部
４７ クロス部
４８ 開口部
４９ 凹部
５１ 通孔

Claims (2)

1. 車体フレームにピボット軸で連結されるピボット部と、該ピボット部から車両後方へ延びる左右一対の前アーム部と、該左右一対の前アーム部の後部同士を繋ぐクロス部と、該クロス部から後輪を挟むように車両後方へ延びる左右一対の後アーム部と、該左右一対の後アーム部の後端部において前記後輪を回転自在に支持するブラケット部と、を有し、前記ピボット部と前記左右一対の前アーム部と前記クロス部とにより上下方向に貫通する開口部が形成され、該開口部に後輪懸架装置が配置される自動二輪車のスイングアームであって、
   前記各前アーム部の外面には凹部が形成され、前記各凹部は前記ピボット部から前記クロス部に亘って車幅方向内側に湾曲した形状を有し、それぞれ湾曲した前記凹部の最も括れた部分の間には車幅方向の長さが最も短い最狭部が形成されており、
   前記後アーム部の前方領域には、前記後輪にエンジンの動力を伝達するドライブチェーンが通過可能な通孔が形成されており、前記凹部は前記ドライブチェーンの車幅方向内側面より内側に形成されていることを特徴とする自動二輪車のスイングアーム。
2. 前記ピボット部と前記前アーム部と前記クロス部と前記後アーム部は、車体中心を挟んで左右対称な形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車のスイングアーム。

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