JPH02286488A - 自動二輪車のリヤアーム - 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〕 本発明は自動二輪車のリヤアームに関し、特に荷重の作
用状態（曲げモーメント分布）に応じた適切な曲げ剛性
分布を有するとともに、溶接ビードによる応力集中、軟
化部等がなく、強度上の信鯨性を向上できるようにした
りャアームに関する。

〔従来の技術〕

自動二輪車のリヤアームは、その前端部が車体フレーム
に枢支され、後端部に後輪が軸支され、その中程に後輪
懸架装置のリンク機構が接続されるのが一般的である。

従って、自動二輪車のリャア°−ムは荷重の作用状態か
ら見ると、両端が支持され、その中程に集中荷重が作用
した梁になっており、従って曲げモーメントは上記リン
ク機構接続部分で最大となり、前、後端側ほど直線的に
小さくなっている。従ってリヤアームは、曲げ剛性が上
記リンク機構接続部分で最大となり、その前。

後端側ほど小さくなる断面形状、つまり前、後端側ほど
小さい断面積（断面係数）を有する形状のものが、強度
上、及び重量軽減上合理的である。

上記要請に応えられるリヤアームとして、従来例えば、
鋳造製テーパ角管からなるものがある。

これは、横断面角形で、かつ前、後端側ほど断面高さが
小さくなっており、曲げ剛性の面から見れば合理的であ
る。しかし鋳造製の場合、鋳造技術上、肉厚がある程度
厚くなり、重量軽減効果が阻害される問題がある。

そこで溶接製のリヤアームとして、例えば特開昭５７−
１１７７８号公報の第８図、９図に記載されているよう
に、角パイプの一部を切り欠き、残りを溶接接続するこ
とにより製造したものがある。この公報のリヤアームは
、後端側ほど断面高さが低くなっていることから上述の
荷重分布に応じた曲げ剛性分布を有しており、かつ肉厚
は通常の押し出し管と同一であるから鋳造管のような重
量増加の問題もない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記公報記載のリヤアームは、溶接構造で
あるから、溶接ビード部の応力集中、溶接熱による材料
軟化の発生が避けられず、クランクが発生し易い等、強
度上の信頼性に劣る問題がある。また溶接ビードの分だ
け重量が増加する問題、及び比較的熟練を要する溶接作
業が必要な分だけ生産性が低い問題もある。

本発明は上記従来の問題点を解消するためになされたも
ので、溶接の必要がなく、従って溶接ビードによる応力
集中、材料軟化の問題がなく、その結果強度上の（ｉｔ
　ＩＩ性を向上できる自動二輪車のリヤアームを提供す
ることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、左、右一対のアーム本体を連結部材で接続し
てなり、前端部が車体フレームに枢支され、後端部に後
輪が軸支され、上記前端部と後端部との間に後輪懸架装
置が接続される自動二輪車のリヤアームにおいて、上記
アーム本体の、上記後輪懸架装置接続部より後側部分及
び前側部分の少なくとも一方を、筒状の素管を、横断面
角形で、かつ後端部側又は後端部側ほど断面積が小さく
なる形状に圧縮成形してなるテーパ角管で構成したこと
をｖＰ徴としている。

ここで本発明において、アーム本体の断面積が端部側ほ
ど小さくなるとは、断面高さ又は断面幅の一方又は両方
が小さくなるとの意味であるが、断面高さを変化させる
方がより効果的である。また本発明のアーム本体には、
上記後輪懸架装置接続部より前側のみ、後側のみ、及び
この両方をテーパ角管で構成した場合が含まれる。

また本発明のテーパ角管は、例えば以下の方法で製造で
きる。即ち、丸バイブを回転させながら軸直角方向に打
撃部材で打撃し、かつ該打撃部材の突出量を徐々に変化
させる、いわゆるロータリースウェージ加工によって端
部側程小径のテーパ丸バイブに成形し、さらに該パイプ
内に所定形状の内型を挿入した状態で外方から外型で加
圧することによって製造できる。

また、本発明のテーパ角管には、端部側程厚肉にしたも
の、及び側壁を外方膨らむように湾曲させたものも含ま
れ、上述のロータリスウエージ加工を行う上端部側ほど
厚肉にすることができ、上記内型を外方に膨らませた湾
曲形状にすることにより側壁を外方に湾曲させることが
できる。

〔作用〕

本発明に係る自動二輪車のリヤアームによれば、アーム
本体を端部側ほど断面形状の小さいテーパ角管で構成し
たので、必要な曲げ剛性分布に応じた断面形状を有する
こととなり、強度上合理的であり、また鋳造製の場合の
ような重量増加の問題もない。

また、本発明のテーパ角管は、例えば丸パイプ等の素管
を角形のテーパ状に圧縮成形した構造のものであり、上
述の角パイプを切り欠いた後溶接する場合のような溶接
作業は不要である。従って溶接ビードによる応力集中、
材料軟化の問題が生じることはなく、強度上の信頼性を
向上できるとともに、生産性を改善できる。また強度上
の信頼性が高い分だけ薄肉化を図ることができる点及び
溶接ビードがない点から、上記公報記載のものよりさら
に軽量化できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第５図は本発明の第１実施例による自動二
輪車のリヤアームを説明するための図である。

図において、１は本実施例リヤアームが採用された自動
二輪車であり、これの車体フレーム２は、ヘッドパイプ
３に左、右一対のメインバイブ４の前端を溶接接続し、
該各メインバイブ４の後端にリヤアームブラケット５を
溶接接続するとともに、該左、右のブラケット５同士を
クロスパイプ５ａで接続し、さらにメインパイプ４の前
端部にエンジン懸架用ダウンチューブ５ｂを固定した構
造となっている。ここで上記メインバイブ４は、後述の
リヤアームと同様の製法で製造されたテーパ角管を用い
て構成されている。そしてこのメインバイブ４は、アル
ミニューム合金又は鉄製の横断面縦長の長方形状のもの
で、その断面高さはヘンドパイブ３に接続された前端部
が最大で、ここからリヤアームブラケット５に接続され
た後端部側ほど小さくなっており、またその肉厚は後端
側ほど厚くなっている。

上記ヘンドパイブ３には、下端で前輪６を軸支する前フ
オーク７の操向軸７ａが軸支されており、該前フオーク
７の上端には操向ハンドル８が固定されている。また上
記車体フレーム２の中央部には、ダウンチューブ５ｂ、
　　リヤアームブラケット５により、エンジンユニット
９が懸架支持されている。このエンジンユニット９は水
冷式２サイクル車気筒型のもので、シリンダボディの前
壁には排気管１０が接続され、後壁には気化器１１が接
続されており、該気化器１１及びこれに接続されたエア
クリーナ１２は上記左、右のメインバイブ４．４間に位
置している。なお、１３は燃料タンク、１３ａはシート
、１４はラジェータであり、燃料タンク１３はシート荷
重に耐え得る構造になっている。

また、上記リヤアームブラケット５には、後端で後輪１
５を軸支するリヤアーム１６が上下に揺動自在に枢支さ
れており、このリヤアーム１６と車体フレーム２との間
には、リンク機ｆ＊１７ａと緩衝器１７ｂとからなる後
輪懸架装置１７が配置されている。

そして上記リヤアーム１６は、前、後アーム１９．１８
からなる左、右一対のアーム本体２６゜２６を連結パイ
プ１９ｃで接続するとともに、該アーム本体２６の後端
に車軸を支持するエンドピース２０を溶接固定して構成
されている。なお１９ｅは補強ブラケットである 上記左、右の前アーム１９及び補強ブラケット１９ｅは
、アルミニューム合金を一体鋳造してなるものである。

前アーム１９は、横断面縦長の長方形状で、側面視前側
ほど断面高さが小さくなったテーパ角管となっており、
前端部にはリヤアームブラケット５に軸支されるビボン
ト部１９ａが一体形成され、後端部には接続部１９ｆが
突設されている。また上記連結バイブ１９ｃはアルミニ
ニーム合金の押し出し成形材からなる横断面長方形筒状
のもので、その車幅方向中央下面には上記後輪懸架装置
１７のリンク機構１７８を軸支するリンク支持部１９ｄ
が一体形成されている。

上記左、右の後アーム１８の前端には上記前アーム１９
の接続部１９ｆが嵌合挿入され、溶接固定されている。

この後アーム１Ｂは、アルミニューム合金又は鉄製の押
し出し成形材である丸パイプを、横断面縦長の長方形状
で、がっ後端側ほどその断面高さが低いテーバ状に圧縮
成形してなるテーパ角管から構成されている。またこの
後アーム１８の上、下壁１８ａ、１８ａは平坦になって
いるのに対し、左、右側壁１８ｂは外方に膨らむように
湾曲している。さらにまたこの後アーム１８の上、下壁
１８ａ及び左、右側壁１８ｂの肉厚は、前端のｔｌから
後端のｔ２まで徐々に厚くなっており、かつ後端部１８
ｃは平面視斜めにカットされている。これにより上記エ
ンドピース２゜との溶接部分の肉厚の急激な変化を緩和
するとともに溶接代を長くしている。なお、１９ｇは板
金型の補強ブラケットである。

次に上記アーム本体２６の後アーム１８の製造方法につ
いて第５図を参照しながら説明する。

■　軸方向に同一直径の通常の押し出し成形品（アルミ
ニューム合金又は鉄製）である丸パイプ２８ａを準備し
て所定長さに切断し、これを軸方向外方ほど小径のテー
パ丸管２８ｂにロータリスウェージ加工法で成形する（
第５図（ａｌ）、なお、このロータリスウェージ法は、
上記丸パイプ２８ａに、これを軸方向に移動させながら
打撃爪２９Ｃによって軸直角方向に打撃力を与え、かつ
上記打撃爪２９ｃの突出量を徐々に大きくする方法であ
る。この方法によれば、その直径が小さくなるほど厚肉
となり、従って上記テーバ丸管２８は、中央部の、ｔ　
１から端部のｔ２に端部側ほど厚肉となっている。

なお、上記テーパ丸管の作成に当たっては、軸方向に沿
って直径を所望大きさに変化させてなる内型を上記丸パ
イプ内に挿入し、この状態で回転させ、これにローラを
押し付けながら軸方向に移動させるスピニング加工、い
わゆるへら絞り加工を採用してもよい、この方法によれ
ば、肉厚を軸方向に沿って任意に変化させることができ
る。

■　上記テーパ丸管２８ｂを中央部（直径の最大部分）
から切断し同図（ｂｌ）、このテーパ丸管２８Ｃに恒熱
炉で例えば４６０℃に１．５時間保持する焼鈍処理を施
して、上記打撃による残留歪を除去する。

■　そして上記テーパ丸管２８Ｃを所望の横断面角形に
圧縮成形するのであるが、まず例えば側壁のみが平坦化
された予備角形状を有する内型２９ａを上記テーバ丸管
２８ｃ内に挿入し、外方から外型２９ｄで加圧する予備
角出し成形を行って予備テーパ角管２８ｄを作成する０
次いで最終角形状を有する内型２９ｂを挿入して外方か
ら外型２９４１で加圧する最終角出し成形を行って最終
テーバ角管２８ｅを作成する。なお、上記内型２９ａ、
２９ｂは、テーパ角管の側壁が外方に膨らむ湾曲形状に
なるように、該型自体も外方に湾曲した形状にするのが
望ましい、この場合型抜が不能にならないように、該内
型２９ａ、２９ｂの湾曲形状の曲率半径は、テーパ角管
の全長に渡うて同−又は小径側ほど大きくする必要があ
る。

■　最後に上記テーパ角管を所定長さ、形状に切断すれ
ば、これにより上記後アーム１８が得られる。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例ではリヤアーム１６を横断面縦長の角形で、か
つリンク支持部１９ｄを中心としてその前、後方ほど断
面高さの低いテーパ角管としたので、荷重分布（曲げモ
ーメント分布）に応じた曲げ剛性分布を有することとな
り、合理的な断面形状とすることができる。そして後ア
ーム１８については、丸パイプを圧縮成形してなるテー
パ角管で構成したので、従来の鋳造製のものに比較して
肉厚が薄くて済み、それだけ重量を軽減できる。

また、上述のように、本実施例の後アーム１８は丸パイ
プの圧縮成形品であるから、角パイプの一部を切欠除去
して溶接した従来例のような溶接ビードによる応力集中
、材料軟化の問題が生じることはな（、強度上の信頼性
を向上できる。また信頼性が高い分だけ肉厚をさらに薄
くすることもできる点及び溶接ビードがない点から軽量
化できる。さらに溶接作業を不要にした分だけ生産性を
向上できる。

また、本実施例の後アーム１８は、肉厚が前端から後端
にかけて徐々に増加しているので、エンドピース２０と
の溶接部の肉厚変化が緩和され、溶接の信頼性を向上で
きる。またこの後端部の肉厚が厚いことから該部分の溶
接代の短いことによる強度低下を補うことができる。

さらにまた、本実施例では、後アーム１日の断面形状を
、側壁１８ｂが外方に膨らんだ湾曲形状としたので、剛
性が向上するとともに、騒音の発生を軽減でき、さらに
側壁にパフ加工を施す場合に有利である。ちなみに本発
明者等の実験研究によれば、上記後アーム１８を側壁が
内方に凹んだ形状にすると、表面に短線状の傷が発生し
たり、肉厚が偏在したり、さらには上記凹み形状の管理
が困難で、デザイン上の自由度が低くなることが判明し
ている。

また本発明のテーパ角管は、他の部品にも応用すること
ができ、例えば上記実施例で説明したように、メインパ
イプ４に応用してもよい、ちなみにこのメインバイブ４
は、従来、板金加工された横断面コ字状の左、右一対の
プレートを最中状に突き合わせて溶接していたが、本発
明のテーパ角管を採用すれば、溶接が不要になり、上記
実施例の場合と同様の効果が得られる。

特に、上記メインバイブ４は断面高さが相当大きいこと
から、そのままでは側壁が微少振動し、騒音が発生する
懸念があるが、上述の実施例のように側壁を外方に膨ら
ませることによってこれを回避できる。また、上記メイ
ンバイブ４の後端部は断面高さが小さいことから溶接代
が短くなるが、該部分は肉厚が厚くなるのでリヤアーム
ブラケット５との溶接の信頼性が損なわれることはない
。

一方、前端部については薄肉となるが、溶接代が長いの
で、この部分でも溶接の信頼性を確保できる。

第６図ないし第８図は本発明の他の実施例を説明するた
めの図であり、第１図ないし第３図と同一符号は同−又
は相当部分を示す。

本実施例は、リヤアーム２１の左、右のアーム本体２２
の後アーム２２ａについては上述のテーパ角管をそのま
ま用いて構成し、前アーム２２ｂについては該テーパ角
管をさらに加工した例である。即ち、第８図にその製造
過程を示すように、上述の方法で作成したテーパ角管２
２を準備し、これの前アーム２２ｂ相当部分に切欠２２
ｃ′を形成し、この切欠２２Ｃ′が閉塞するようにを圧
縮し、当接線に沿って溶接したものである。そして左、
右のアーム本体２２同士は、アルミニューム押し出し成
形品からなる連結パイプ２４で連結固定されており、該
パイプ２４の下面にはリンク支持部２４ａが一体形成さ
れている。また左、右のアーム本体２２の前端にはピボ
ット部２３が溶接固定されている。なお、２３ａ、２４
ｂは補強ブラケットである。

本実施例のアーム本体２２は前アーム２２ｂについても
、テーパ角管を利用して構成したので、上記第１実施例
に比較して鋳物部分が少なくなり、さらに軽量化できる
。

なお、上記各実施例では、リヤアーム１６，２１の後ア
ーム１８，２２８のみに押し出し材の圧縮成形品をその
まま使用したが、本発明では上記実施例とは逆に前アー
ム１９のみに上記圧縮成形品を使用しても、あるいは両
方に使用しても良い。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明に係る自動二輪車のリヤアームに
よれば、アーム本体の、後輪懸架装置接続部より後側部
分又は前側部分の少なくとも一方を、筒状の素管を、角
形でかつ端部側ほど小断面に圧縮成形してなるテーパ角
管で構成したので、荷重分布に対応した曲げ剛性を有す
る合理的な形状にできるとともに、溶接作業を不要にし
て溶接ビードによる応力集中、材料軟化を回避でき、強
度上の信鎖性を向上できるとともに、生産性を向上でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の第１実施例によるリヤア
ームを説明するための図であり、第１図はその平面図、
第２図はその側面図、第３図は第２図の■−■線断面図
、第４図は該実施例リヤアームが採用された自動二輪車
の左側面図、第５図１ａｌないし第５図（ｄｌはその製
造過程を示す工程図、第６図ないし第８図は本発明の第
２実施例を説明するための図であり、第６図はその平面
図、第７図は側面図、第８図はその製造過程を示す側面
図である。 図において、ｌは自動二輪車、２は車体フレーム、１５
は後輪、１６．２１はリヤアーム、１７は後輪懸架装置
、１８．２２ａは後アーム（アーム本体の後側部分）、
１８ｂは側壁、１９．２２ｂは前アーム（アーム本体の
前側部分）、１９ａ。 ２３はピボット部（前端部）、１９Ｃ，２４は連結パイ
プ（連結部材）、１９ｄ、２４ａはリンク支持部（後輪
懸架装置接続部）、２０はエンドピース（後端部）％２
８６はテーパ角管、２２．２６はアーム本体、 ２８ａは丸パイプ （筒状の素 管） Ｂ、ｔ２ はテーパ角管の肉厚である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）左、右一対のアーム本体を連結部材で接続してな
   り、前端部が車体フレームに枢支され、後端部に後輪が
   軸支され、上記前端部、後端部間部分に後輪懸架装置が
   接続される自動二輪車のリヤアームにおいて、筒状の素
   管を、横断面角形で、かつ端部側ほど断面積が小さくな
   る形状に圧縮成形してなるテーパ角管により上記アーム
   本体の上記後輪懸架装置接続部より後側部分及び前側部
   分の少なくとも一方を構成したことを特徴とする自動二
   輪車のリヤアーム。
2. （２）上記テーパ角管の肉厚が、後端側、又は前端側ほ
   ど厚くなっていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の自動二輪車のリヤアーム。
3. （３）上記テーパ角管の側壁が、外方に膨らむ湾曲状に
   なっていることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載の自動二輪車のリヤアーム。