(57)【要約】      （修正有）【課題】フリクションを増大させることなく、ピボット軸の後方に配置されていたクッションユニットを前方へ配置して、ホイールベースを短くする。【解決手段】ピボットフレーム３２とリヤスイングアーム４２のアーム前端部４８とを連結するピボット軸４０と同軸でボールネジ６８を設け、その周囲へサスペンションスプリング５０をピボット軸４０と同軸に配置する。サスペンションスプリング５０は第１スプリング８２と第２スプリング８６を備え、ボールネジ６８に設けられたボールネジナット７２により、リヤスイングアーム４２の揺動時に圧縮されて復元力を生じる。サスペンションスプリング５０がピボット軸４０と同軸上に配置されるため、ホイールベースを短縮できる。【選択図】図２
2014069604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレーム（３２）に備えられるピボット軸（４０）と、
一端が前記ピボット軸に揺動自在に支持され、他端に車輪（１４）が支持されるとともに、前後方向へ延びる左右一対のアーム部（４４）を備えるスイングアーム（４２）と、
前記スイングアームの揺動を車幅方向への動作に変換してサスペンションスプリング（５０）へ伝達する揺動方向変換機構（６０・１００）とを備え、
前記サスペンションスプリング（５０）は、前記ピボット軸（４０）と同軸に車幅方向に配置され、前記スイングアーム（４２）の揺動によって伸縮するコイルスプリングであり、
このサスペンションスプリング（５０）の内側に前記ピボット軸（４０）の軸心を配置したことを特徴とするスイングアーム式懸架装置。
【請求項２】
車体フレーム（３２）に備えられるピボット軸（４０）と、
一端が前記ピボット軸に揺動自在に支持され、他端に車輪（１４）が支持されるとともに、前後方向へ延びる左右一対のアーム部（４４）を備えるスイングアーム（４２）と、
前記スイングアームの揺動を受けるサスペンションスプリングとを備え、
前記サスペンションスプリングは、前記ピボット軸（４０）と同軸に車幅方向に配置される捩りコイルスプリング（１２０）であり、
一端を、前記車体フレーム（３２）側に取付け、他端を前記スイングアーム（４２）側に取付け、前記スイングアーム（４２）の揺動を捩り方向に受けることを特徴とするスイングアーム式懸架装置。
【請求項３】
前記ピボット軸（４０）上に設けられた第１ギア（９０）と、
前記第１ギア（９０）に噛合う第２ギア（９２）とを備え、
これら第１ギア（９０）及び前記第２ギア（９２）の一方を前記車体フレーム（３２）側、他方を前記スイングアーム（４２）側へ固定するとともに、
前記第２ギアを、前記スイングアーム（４２）又は前記車体フレーム（３２）に隣接して配置された回転ダンパ（５２）に連結し、
前記スイングアーム（４２）の揺動力を前記回転ダンパ（５２）により減衰させる
ことを特徴とする請求項１又は２記載のスイングアーム式懸架装置。
【請求項４】
前記回転ダンパ（５２）は、発電機であり、
前記スイングアーム（４２）又は前記車体フレーム（３２）よりも車幅方向内側に設置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスイングアーム式懸架装置。
【請求項５】
前記サスペンションスプリング（５０・１２０）を、前記左右のアーム部（４４）の間に設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のスイングアーム式懸架装置。
【請求項６】
前記揺動方向変換機構（６０・１００）は、ボールネジ（６８）と、
このボールネジ（６８）に係合するボールネジナット（７２）を備え、
このボールネジナット（７２）に前記サスペンションスプリング（５０）の端部が当接されることを特徴とする請求項１記載のスイングアーム式懸架装置。
【請求項７】
前記ボールネジ（６８）は、多条ネジに加工されたネジ部（７０）を備える
ことを特徴とする請求項１又は６記載のスイングアーム式懸架装置。
【請求項８】
前記ピボット軸（４０）と同軸上に設けられる遊星歯車機構（１０１）を備え、
遊星歯車機構（１０１）は、前記ボールネジ（６８）に接続された太陽歯車（１０２）と、
前記太陽歯車（１０２）と噛み合いかつ前記太陽歯車（１０２）の回りを転動不能に前記車体フレーム（３２）へ固定される遊星歯車（１０４）と、
前記遊星歯車（１０４）と噛み合う内歯が形成され、前記スイングアームに拘束されるリンクギア（１０６）とを備え、
前記スイングアーム（４２）に発生する揺動力による前記ボールネジ（６８）の回転数を増幅させることを特徴とする請求項１、６、７のいずれかに記載のスイングアーム式懸架装置。
【請求項９】
前記ボールネジ（６８）は、正逆のネジ部（７０Ａ及び７０Ｂ）を備え、
前記ボールネジナット（７２）は、前記正逆のネジ部（７０Ａ及び７０Ｂ）に設けられるボールネジナット（７２Ａ及び７２Ｂ）を備え、
前記サスペンションスプリング（５０）はバウンド側の第１スプリング（８２）とリバウンド側の第２スプリング（８６）を備え、
前記第１スプリング（８２）を前記一対のボールネジナット（７２Ａ及び７２Ｂ）間に配置し、
前記ボールネジ（６８）の回転により、前記一対のボールネジナット（７２Ａ及び７２Ｂ）を互いに接近又は離反する方向へ移動させることを特徴とする請求項８記載のスイングアーム式懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動２輪車等の車両におけるスイングアーム式懸架装置に係り、特に、サスペンションスプリングを横置きしてホイールベースを短くしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動２輪車等の車体に、一端に車輪が軸支されたスイングアームの他端をピボット軸により上下に揺動可能に軸支されたスイングアームを設け、このスイングアームの揺動を減衰させるクッションユニットを備えたスイングアーム式懸架装置は公知である。
さらに、このクッションユニットをサスペンションスプリングとシリンダ式ダンパで構成し、リンク機構でスイングアームと連結するとともに、ピボット軸の後方に、ピボット軸と平行に横置き配置したものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４６８４７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のスイングアーム式懸架装置においては、スイングアームにクッションユニットが車幅方向を指向して横置き配置されるとともに、スイングアームの揺動方向を車幅方向の動きに換えてクッションユニットを車幅方向で動作させるための揺動方向変換機構を配置する必要がある。このため、ピボット軸の後方にクッションユニットと揺動方向変換機構を配置をしなければならないから、これらの配置スペース分だけ車両のホイールベースが長くなってしまう。そこで、本発明は、ホイールベースを短く設計できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためスイングアーム式懸架装置に係る請求項１に記載した発明は、車体フレーム（３２）に備えられるピボット軸（４０）と、
一端が前記ピボット軸に揺動自在に支持され、他端に車輪（１４）が支持されるとともに、前後方向へ延びる左右一対のアーム部（４４）を備えるスイングアーム（４２）と、
前記スイングアームの揺動を車幅方向への動作に変換してサスペンションスプリング（５０）へ伝達する揺動方向変換機構（６０・１００）とを備え、
前記サスペンションスプリング（５０）は、前記ピボット軸（４０）と同軸に車幅方向に配置され、前記スイングアーム（４２）の揺動によって伸縮するコイルスプリングであり、
このサスペンションスプリング（５０）の内側に前記ピボット軸（４０）の軸心を配置したことを特徴とする。
【０００６】
スイングアーム式懸架装置に係る請求項２に記載した発明は、車体フレーム（３２）に備えられるピボット軸（４０）と、
一端が前記ピボット軸に揺動自在に支持され、他端に車輪（１４）が支持されるとともに、前後方向へ延びる左右一対のアーム部（４４）を備えるスイングアーム（４２）と、
前記スイングアームの揺動を受けるサスペンションスプリングとを備え、
前記サスペンションスプリングは、前記ピボット軸（４０）と同軸に車幅方向に配置される捩りコイルスプリング（１２０）であり、
一端を、車体フレーム（３２）側に取付け、他端を前記スイングアーム（４２）側に取付け、前記スイングアーム（４２）の揺動を捩り方向に受けることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載した発明は上記請求項１又は２において、前記ピボット軸（４０）上に設けられた第１ギア（９０）と、
前記第１ギア（９０）に噛合う第２ギア（９２）とを備え、
これら第１ギア（９０）及び前記第２ギア（９２）の一方を前記車体フレーム（３２）側、他方を前記スイングアーム（４２）側へ固定するとともに、
前記第２ギアを、前記スイングアーム（４２）又は前記車体フレーム（３２）に隣接して配置された回転ダンパ（５２）に連結し、
前記スイングアーム（４２）の揺動力を前記回転ダンパ（５２）により減衰させることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載した発明は上記請求項１乃至３のいずれか１項において、前記回転ダンパ（５２）は、発電機であり、
前記スイングアーム（４２）又は前記車体フレーム（３２）よりも車幅方向内側に設置されることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載した発明は上記請求項１乃至４のいずれか１項において、前記サスペンションスプリング（５０・１２０）を、前記左右のアーム部（４４）の間に設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載した発明は上記請求項１において、前記揺動方向変換機構（６０・１００）は、ボールネジ（６８）と、
このボールネジ（６８）に係合するボールネジナット（７２）を備え、
このボールネジナット（７２）に前記サスペンションスプリング（５０）の端部が当接されることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に記載した発明は上記請求項１又は６において、前記ボールネジ（６８）は、多条ネジに加工されたネジ部（７０）を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項８に記載した発明は上記請求項１、６、７のいずれかにおいて、前記ピボット軸（４０）と同軸上に設けられる遊星歯車機構（１０１）を備え、
遊星歯車機構（１０１）は、前記ボールネジ（６８）に接続された太陽歯車（１０２）と、
前記太陽歯車（１０２）と噛み合いかつ前記太陽歯車（１０２）の回りを転動不能に前記車体フレーム（３２）へ固定される遊星歯車（１０４）と、
前記遊星歯車（１０４）と噛み合う内歯が形成され、前記スイングアームに拘束されるリンクギア（１０６）とを備え、
前記スイングアーム（４２）に発生する揺動力による前記ボールネジ（６８）の回転数を増幅させることを特徴とする。
【００１３】
請求項９に記載した発明は上記請求項８において、前記ボールネジ（６８）は、正逆のネジ部（７０Ａ及び７０Ｂ）を備え、
前記ボールネジナット（７２）は、前記正逆のネジ部（７０Ａ及び７０Ｂ）に設けられるボールネジナット（７２Ａ及び７２Ｂ）を備え、
前記サスペンションスプリング（５０）はバウンド側の第１スプリング（８２）とリバウンド側の第２スプリング（８６）を備え、
前記第１スプリング（８２）を前記一対のボールネジナット（７２Ａ及び７２Ｂ）間に配置し、
前記ボールネジ（６８）の回転により、前記一対のボールネジナット（７２Ａ及び７２Ｂ）を互いに接近又は離反する方向へ移動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、揺動方向変換機構により、スイングアームの揺動方向をピボット軸の軸方向に変えて、コイルスプリングからなるサスペンションスプリングをピボット軸の軸方向で伸縮させるとともに、サスペンションスプリングをピボット軸上に同軸設置したので、ピボット軸後方に配置されていた従来のクッションユニット配置スペースを省略し、車輪をより前方へ配置できる。このため、マスの集中化を実現するとともに、ホイールベースを短くした車両を製造することができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、
スイングアームの揺動を捩り方向に受ける捩りコイルスプリングでサスペンションスプリングを構成し、この捩りコイルスプリングをピボット軸の軸方向に配置し、ピボット軸上に同軸設置したので、ピボット軸後方に配置されていた従来のクッションユニット配置スペースを省略し、車輪をより前方へ配置できる。このため、マスの集中化を実現するとともに、ホイールベースを短くした車両を製造することができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、第１ギアと第２ギアからなるギア機構により回転駆動されて減衰力を発生する回転ダンパを設けたので、構造簡単でコンパクトな減衰機構を得ることができる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、回転ダンパを発電機とし、車体フレーム又はスイングアーム内側に設置したので、発電機を外部から保護しながら発電が可能になる。また、発電機が外部から見えにくい構造とすることができ、外観性が向上する。
【００１８】
請求項５の発明によれば、スプリングを左右に存在する腕部の間に設置することにより、外部からスプリングが見えにくい構造とすることが可能になり、外観を向上できる。また、車幅方向において左右対称構造にできるため、車両の左右方向における重量バランスを均等にしやすくすることができる。
【００１９】
請求項６の発明によれば、ボールネジ機構からなる揺動方向変換機構を設けたので、動作中に発生するフリクションを低減することが可能になる。このため、微細な揺動も滑らかに減衰させることができ、乗り心地を向上させることができる。
【００２０】
請求項７の発明によれば、多条ネジを設けることにより、ボールネジナットのリード量を増幅させることができる。このため、より微細な揺動を滑らかに減衰させることができ、乗り心地をより向上させることができる。
【００２１】
請求項８の発明によれば、ボールネジの回転数を増幅させることで、ボールネジナットのリード量をさらに増加することができる。このため、さらに繊細な揺動も滑らかに減衰させることができるようになり、乗り心地をさらに向上させることができる。
【００２２】
請求項９の発明によれば、ボールネジに正逆のネジ部を設け、それぞれに設けた一対のボールネジナット間に第１スプリングを挟むとともに、ボールネジの回転で一対のボールネジナットを接離方向へ移動させるので、第１スプリングの圧縮速度を倍増させ、緩衝動作を迅速化することにより乗り心地を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態に係る自動２輪車の左側面図
【図２】第１実施例に係るスイングアーム式懸架装置の平面図
【図３】上記スイングアーム式懸架装置の要部断面図（図１の３−３線相当断面）
【図４】減衰力発生機構のバリエーションを示す図（各実施例共通）
【図５】第２実施例に係るピボット軸回りの要部平面図
【図６】第２実施例に係る遊星歯車機構を歯車の回転軸方向から示す構成図
【図７】図５における車体右側の遊星歯車機構及び周辺部の拡大断面図
【図８】第３実施例に係るスイングアーム式懸架装置の要部断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１は本実施形態に係る自動２輪車の左側面図、図２はリヤスイングアーム式懸架装置の平面図である。
これらの図において、この自動２輪車は、車体フレーム１０の前後に前輪１２及び後輪１４を配置し、中央部にエンジン１６を支持する。エンジン１６は吸気系８より吸気し、排気系２０から排気するとともに、チェーン２２を介して後輪１４をチェーン駆動する。
【００２５】
エンジン１６の上方には、燃料タンク２４が配置されて車体フレーム１０に支持され、燃料タンク２４の後方には、シート２６が配置され、車体フレーム１０の一部をなすシートレール２８に支持されている。
【００２６】
車体フレーム１０はエンジン１６の上方を前後方向へ配置されるメインフレーム３０と、メインフレーム３０の後部から曲がって下方へ延出するピボットフレーム３２及びメインフレーム３０の後部から斜め上がりに後方へ延出するシートレール２８を備える。これらメインフレーム３０、ピボットフレーム３２及びシートレール２８は、それぞれ左右一対で設けられている。
【００２７】
メインフレーム３０の前端部には、ヘッドパイプ３４が設けられ、これにフロントフォーク３６の上部が回動自在に支持されている。
フロントフォーク３６は左右一対をなし、下端部で前輪１２を支持して前輪サスペンションを構成する。前輪１２はフロントフォーク３６と連結されたハンドル３８にて操向される。
【００２８】
ピボットフレーム３２には、ピボット軸４０によりリヤスイングアーム４２の前端部が揺動自在に支持されている。リヤスイングアーム４２の後端部には、後輪１４が支持されている。図１中の符号２１は排気系２０の構成部品である後部排気管であり、リヤスイングアーム４２と交差して略垂直に立ち上がり、シート２６の下方にて排気マフラー２１ａに接続している。
【００２９】
なお、ピボット軸４０はピボットフレーム３２の下端部近傍に設けられ、従来例のようにピボットフレーム３２の下端部がピボット軸４０よりも下方へ長く延出していない。また、従来設けられていたリヤスイングアーム４２の前方下部のクッションユニット及びピボットフレーム３２下端部と連結するリンク機構も設けられておらず、リヤスイングアーム４２の前方下部はほぼ平らになっている。
【００３０】
図２に示すように、リヤスイングアーム４２は、左右一対のアーム部４４をクロスメンバ４６にて連結一体化した構成をなす。
左右のアーム部４４のアーム前端部４８と、同じく左右のピボットフレーム３２とがピボット軸４０にて連結され、このピボット軸４０と同軸にサスペンションスプリング５０が設けられる。
【００３１】
サスペンションスプリング５０はリヤスイングアーム４２と共に、後輪サスペンションを構成し、コイル状をなして長手方向を左右方向に向けた横向きで、ピボット軸４０の周囲を巻回する状態で配置される。
また、サスペンションスプリング５０は復元力発生機構を構成し、減衰力発生機構を構成する回転ダンパ５２（後述）と共にクッションユニット５４を構成する。
クッションユニット５４とリヤスイングアーム４２は後輪サスペンションのスイングアーム式懸架装置を構成する。なお、図２は第１実施例に係るスイングアーム式懸架装置の平面図を示し、リヤスイングアーム４２自体は各実施例と共通する。
【００３２】
以下、復元力発生機構の第１実施例と減衰力発生機構について詳細に説明する。
図３はスイングアーム式懸架装置の第１実施例に係る要部のピボット軸４０に沿う断面（図１の３−３線断面）を示す。
【００３３】
この例では、横置きされたサスペンションスプリング５０に復元力を発生させるため、リヤスイングアーム４２の揺動でサスペンションスプリング５０をピボット軸方向へ圧縮させる揺動方向変換機構６０が設けられている。この揺動方向変換機構６０は、リヤスイングアーム４２の揺動をボールネジ機構６１によりサスペンションスプリング５０へ作用させるようにしたものであり、ボールネジ機構６１とガイドアーム７４（詳細後述）を備える。
【００３４】
左右のアーム前端部４８には、左右方向へ貫通するフランジ付きカラー６２が軸受け６４を介して支持され、このフランジ付きカラー６２はフランジ部がボルト６６でピボットフレーム３２へ固定される。
フランジ付きカラー６２の軸部は、長尺の中空部材であるボールネジ６８の一端へ嵌合され、スプライン結合等によりボールネジ６８を非回転に固定する。
【００３５】
ピボット軸４０は長尺ボルト状をなし、一端に形成されたネジ部４０ａを先頭にして一方のフランジ付きカラー６２へ差し込み、ボールネジ６８の軸心部を通し、他方のフランジ付きカラー６２を貫通させてからナット４１で締結される。４０ｂはピボット軸４０のボルト頭部である。
【００３６】
これにより、ピボット軸４０はフランジ付きカラー６２及びボールネジ６８と同軸に車幅方向へ配置され、リヤスイングアーム４２はピボットフレーム３２に対して、ピボット軸４０を中心に揺動自在となる。
【００３７】
ボールネジ６８は、外周部にネジ７０（雄ネジ）が設けられ、ボールネジナット７２を軸方向移動自在に支持している。ネジ７０は２条以上の多条ネジで構成されている。多条ネジの条数は２条以上であれば任意である。多条ネジにするとボールネジのリード量（１回転当たりのボールネジナット７２の移動量）を大きくすることができる。ネジ７０は右ネジもしくは左ネジのいずれでもよいが、本実施例では右ネジになっている。
【００３８】
ボールネジ６８とボールネジナット７２はボールネジ機構６１を構成する。ボールネジ６８がボールネジナット７２に対して相対的に回転すると、ボールネジナット７２がボールネジ６８上を軸方向いずれか側へ移動するようになっている。
なお、ボールネジ機構６１は、ボールネジ６８とボールネジナット７２に加えて、ボールネジ６８とボールネジナット７２の間に介在するボールを備え、このボールの循環路をボールネジナット７２内に設けたものであるが、図ではこのボールを省略してある。
【００３９】
ボールネジナット７２はその中心軸（ピボット軸４０及びボールネジ６８の中心軸Ｃ１と一致する）に対して軸直交方向へ延出するガイドアーム７４を備える。
ガイドアーム７４はリヤスイングアーム４２の揺動をボールネジ機構６１へ伝達するための部材であり、ガイドアーム７４の長さ方向一端側はボールネジナット７２の外周から一体に突出してサスペンションスプリング５０のばね受け部をなし、他端側にはリニアガイド７６が設けられている。
【００４０】
リニアガイド７６はクロスメンバ４６に設けられた車幅方向へ長いリニアガイドレール７８に対して、車幅方向へ移動可能に支持されている。
したがって、リヤスイングアーム４２が揺動すると、リニアガイド７６と一体のガイドアーム７４もリヤスイングアーム４２と一緒に揺動するため、ガイドアーム７４と一体のボールネジナット７２を、予め回転が拘束されているボールネジ６８の周囲で回動させる。
これにより、ボールネジナット７２はリヤスイングアーム４２の揺動量に応じて、ボールネジ６８上を軸方向へ移動することになる。
【００４１】
左右のアーム前端部４８のうちいずれか一方側、例えば、左側のアーム前端部４８内側には、ピボット軸４０の軸直交方向へ広がって円板状をなすばね受け部材であるリテーナ８０が、フランジ付きカラー６２の外周に外嵌されている。このリテーナ８０とガイドアーム７４の間にコイルスプリングとして形成された第１スプリング８２がボールネジ６８の回りに巻回して配置される。
【００４２】
他方側（右側）のアーム前端部４８の内側にも、リテーナ８０が設けられ、このリテーナ８０とガイドアーム７４の間にコイルスプリングとして形成された第２スプリング８６がボールネジ６８の回りに巻回して同軸に配置される。
【００４３】
第１スプリング８２と第２スプリング８６はサスペンションスプリング５０を構成する。但し、第１スプリング８２はバネ定数が大きいバウンド側スプリングであり、第２スプリング８６はバネ定数が小さいリバウンド側スプリングである。これら第１スプリング８２と第２スプリング８６のコイル部内側にピボット軸４０の軸心が配置されている。なお、第１スプリング８２と第２スプリング８６の配置箇所を入れ替えた構成にしてもよい。
【００４４】
第１スプリング８２及び第２スプリング８６は、ボールネジナット７２の移動により、一方側が圧縮され、他側が伸張するようになっている。この例では、リヤスイングアーム４２が上方へ揺動するバウンド時に第１スプリング８２が圧縮され、リヤスイングアーム４２が下方へ戻るリバウンド時に第２スプリング８６が圧縮される。
【００４５】
次に、減衰力発生機構について説明する。なお、以下に説明する減衰力発生機構は各実施例に共通するものである。減衰力発生機構は回転ダンパ５２と減衰力伝達機構９５を備える。
右側のアーム前端部４８とピボットフレーム３２の間には、大歯車の第１ギア９０がピボットフレーム３２の内面へ固定され、この第１ギア９０はアーム前端部４８側に支持された小歯車の第２ギア９２と噛み合っている。歯数は相対的に第１ギア９０の方が多く、第２ギア９２は少なくなっている。
第２ギア９２は回転伝達軸９４により、アーム前端部４８の内側に設けられた回転ダンパ５２へ連結される。第１ギア９０と第２ギア９２は減衰力伝達機構９５を構成している。
【００４６】
リヤスイングアーム４２が揺動すると、回転伝達軸９４を介してリヤスイングアーム４２と一体の第２ギア９２もリヤスイングアーム４２と一緒に揺動する。このため、第２ギア９２はピボット軸４０を中心として、ピボット軸４０と回転伝達軸９４の各軸心間距離を半径とする円周上を回転することになり、第２ギア９２は噛み合っている第１ギア９０の周囲を自転しながら転動する。このとき、相対的に第１ギア９０の歯数が多く、第２ギア９２は少ないから、第２ギア９２は増速回転される。
【００４７】
回転ダンパ５２は液圧機構や発電モータ等からなる減衰力発生部であり、第２ギア９２の回転が回転伝達軸９４を介して入力されることにより、第２ギア９２の回転を抑制させる減衰力を発生するようになっている。
【００４８】
例えば、回転ダンパ５２としてＤＣモータを利用した場合、ＤＣモータの端子を短絡することにより、発電機として使用し、回転伝達軸９４の回転数に比例した抵抗トルクを発生させる。このため、この抵抗トルクを減衰力とすることができる。
このとき、第２ギア９２は増速回転されているため、回転ダンパ５２は大きな減衰力を発生することができる。しかも、比較的簡単に減衰力を発生させることができる。
【００４９】
また、液圧機構の場合は、例えば、液室と回転伝達軸９４と一体に回動するベーンで２室に区画し、この２室をオリフィスで連通させることにより、ベーンの回動量に応じた流動抵抗を発生させて、この流動抵抗を減衰力とすることができる。但し、このような構造に限定されず、他の種々な液圧式減衰力発生機構を採用可能である。
【００５０】
なお、回転ダンパ５２はリヤスイングアーム４２側へ設けるだけではなく、種々の配置が可能である。
図４は、回転ダンパ５２の配置に関する変形例であり、Ａは回転ダンパ５２をピボットフレーム３２側へ配置した例である。この例では、第２ギア９２に噛み合う第１ギア９０は、アーム前端部４８に対して、ピボット軸４０と同軸で固定されている。このようにするとリヤスイングアーム４２側へ回転ダンパ５２を配置しないので、この配置スペース分だけ、ガイドアーム７４を短縮でき、リヤスイングアーム４２をより短くしてホイールベースを短縮できる。
【００５１】
Ｂは回転ダンパ５２をピボット軸４０と同軸上にしてピボットフレーム３２へ配置した例である。この場合、ピボット軸４０を中空とし、その中へ回転伝達軸９４及び第２ギア９２を入れ、第２ギア９２をピボット軸４０の内部に形成された内歯９６と噛み合わせる。この状態でピボット軸４０を回転させると、第２ギア９２が回転し、回転伝達軸９４を介して回転ダンパ５２に減衰力を発生させることができる。このようにすると、減衰力伝達機構９５をコンパクトにすることができる。
なお、ピボット軸４０の回転機構は省略してあるが、適宜方法で回転させることができ、例えば、後述する図５における揺動方向変換機構と同様な機構により回転させることができる。
【００５２】
次に、第１実施例の作用を説明する。
後輪１４が地面より突き上げられると、リヤスイングアーム４２がピボット軸４０を中心に揺動する。このとき、上方へ揺動するバウンド時には、リニアガイド７６がリヤスイングアーム４２と一体に上方へ揺動するため、リニアガイド７６と一体のガイドアーム７４も揺動し、ガイドアーム７４と一体のボールネジナット７２はボールネジ６８の周囲を回動する。
【００５３】
ピボットフレーム３２側へ非回転に固定されたボールネジ６８にはネジ７０が形成され、ボールネジナット７２の内周面に形成された雌ネジが、このネジ７０と係合しているため、ボールネジナット７２はボールネジ６８上を軸方向へ移動する。
リニアガイド７６はリニアガイドレール７８に案内されているため、ボールネジナット７２の軸方向移動をスムーズに行わせることができる。
【００５４】
このとき、ネジ７０が右ネジであるので、ボールネジ６８の軸方向左側から見たとき、ボールネジナット７２は左回転し、図３においてボールネジ６８の軸方向左側へ移動し、第１スプリング８２を圧縮してリヤスイングアーム４２の揺動を緩衝するとともに復元力を発生する。
【００５５】
一方、リヤスイングアーム４２が下方へ揺動するリバウンド時には、ボールネジナット７２がボールネジ６８の軸方向右側へ移動し、第２スプリング８６を圧縮させ、リヤスイングアーム４２の下方への揺動を緩衝するとともに復元力を発生する。
【００５６】
しかも、第１スプリング８２はボールネジ６８と同軸上にあって、こじりを抑えながら、スムーズに圧縮される。したがって、摺動抵抗のような動作時の抵抗が少なくなり、サスペンションの性能が向上する。
【００５７】
このとき、揺動方向変換機構６０を構成するボールネジ機構６１により、リヤスイングアーム４２の揺動をピボット軸４０方向の運動に変換してサスペンションスプリング５０に復元力を発生させることができる。したがって、揺動方向変換機構６０の作動時に発生するフリクションを低減することが可能になる。このため、微細な揺動でも滑らかに減衰させることができ、乗り心地を向上することができる。
また、ネジ７０が多条ネジのため、ボールネジナット７２の雌ネジの１ピッチに対して、ネジ７０の条数倍の移動ストロークを得ることができるから、ボールネジ６８のリード量を増幅させることができ、乗り心地をより向上させることができる。
【００５８】
また、リヤスイングアーム４２が揺動すると、その揺動方向が上下いずれであっても、減衰力伝達機構９５により、第２ギア９２を増速回転させて回転伝達軸９４を一体回転させることにより、回転ダンパ５２に減衰力を発生させる。このため、リヤスイングアーム４２の揺動を急速に抑え込むことができる。しかも、回転ダンパ５２と減衰力伝達機構９５によりコンパクトな減衰機構を得ることができる。
【００５９】
そのうえ、サスペンションスプリング５０及び回転ダンパ５２からなるクッションユニット５４は、従来のシリンダ式クッションユニットと異なり、サスペンションスプリング５０と回転ダンパ５２を別置きできるため、配置の自由度が高くなる。また、回転伝達軸９４の軸方向長さを短くしてコンパクトにすることができる。
【００６０】
しかも、サスペンションスプリング５０はピボット軸４０と同軸上に横置きされるから、従来のように、図２中に仮想線で示すクッションユニット５６をピボット軸４０の後方へ配置することが不要になり、このスペース分だけ、リヤスイングアーム４２を短くして、後輪１４を前方へ配置することができ、ホイールベースを短縮することができる。
そのうえ、クッションユニット５６を作動させるためのリンク機構も不要になるから、クッションユニットの構造が簡単になり、クッションユニットの配置スペースをさらに小さくすることができる。しかも、マスの集中を実現できる。
【００６１】
さらに、サスペンションスプリング５０を左右のアーム部４４における各アーム前端部４８の間に設置することにより、外部からサスペンションスプリング５０が見えにくい構造にすることが可能になるため、外観を向上できる。また、車幅方向に対して左右対称構造になるため、車両の左右方向の重量バランスを均等にしやすくすることができる。
【００６２】
また、回転ダンパ５２をピボットフレーム３２（車体フレーム）又はリヤスイングアーム４２内側に設置することにより、回転ダンパ５２を外部から保護しながら減衰力を発生することが可能になる。また、回転ダンパ５２を外部から見えにくくすることができ、外観を向上させることができる。
【００６３】
次に、ボールネジ側を回転させる第２実施例を説明する。なお、第１実施例と共通部分は同一符号を用い重複説明を省略する（次の第３実施例も同様）。図５〜図７は第２実施例に係り、図５は図３に対応するピボット軸回り部分の平面図、図６は揺動方向変換機構を構成する遊星歯車機構を歯車の回転軸方向から示す構成図、図７は図５における車体右側の遊星歯車機構及び周辺部の拡大断面図である。
【００６４】
図５において、この実施例のボールネジ機構６１Ａも、ボールネジ６８とボールネジナットで構成されるが、ボールネジ６８は中央でネジの方向が逆になり、例えば、右側が正ネジ（右ネジ）の第１ネジ部７０Ａ、左側が逆ネジ（左ネジ）の第２ネジ部７０Ｂをなす。
第１ネジ部７０Ａ、第２ネジ部７０Ｂがそれぞれ多条ネジで構成されることは変わりがない。また、第１ネジ部７０Ａを逆ネジ、第２ネジ部７０Ｂを正ネジとしてもよい。
【００６５】
ボールネジナットは、第１ネジ部７０Ａと第２ネジ部７０Ｂにそれぞれ設けられた第１ボールネジナット７２Ａ及び第２ボールネジナット７２Ｂで構成される。
第１ボールネジナット７２Ａ及び第２ボールネジナット７２Ｂはそれぞれガイドアーム７４を介してリニアガイド７６で左右へ連続する長い一つのリニアガイドレール７８に案内されている。
このため、ボールネジ６８が回転すると、その回転方向により、第１ボールネジナット７２Ａと第２ボールネジナット７２Ｂが接近又は離反する方向へ移動することになる。
【００６６】
サスペンションスプリング５０は、第１スプリング８２と第２スプリング８６で構成される。第１スプリング８２は両端を第１ボールネジナット７２Ａと第２ボールネジナット７２Ｂの間にボールネジ６８と同軸で配置され、両端をこれら両ボールネジナットに支持される。第２スプリング８６は、第２ボールネジナット７２Ｂと左側のアーム前端部４８との間にボールネジ６８と同軸で配置される。なお、第１実施例と同様に、ガイドアーム７４の長さ方向一端側をボールネジナット７２の外周から一体に突出させてサスペンションスプリング５０のばね受け部としてもよい。
【００６７】
ボールネジ６８は遊星歯車機構１０１により回転駆動される。ボールネジ機構６１Ａと遊星歯車機構１０１は揺動方向変換機構１００を構成する。この揺動方向変換機構１００は車体の左右に対で設けられている。但し、いずれか一方側を省略することも可能である。
遊星歯車機構１０１は、図６に示すように、太陽歯車１０２及びこれと噛み合って自転する遊星歯車１０４及びこの遊星歯車１０４と噛み合う内歯１０７が形成されたリングギヤ１０６からなる。遊星歯車１０４はこの実施例では３個設けられ、それぞれ支持軸１０５によりピボットフレーム３２へ固定され、かつ支持軸１０５の回りに回転（自転）自在に支持される。各支持軸１０５は、太陽歯車１０２の中心からの距離Ｒを半径とする円の円周上に位置する。
【００６８】
リングギヤ１０６は太陽歯車１０２と同軸に配置され、アーム前端部４８の外側面へ支持軸１０９で固定され、外周部には外歯１０８が形成されている。リングギヤ１０６と太陽歯車１０２及び各遊星歯車１０４が配置される前記円はそれぞれ同心であり、ピボット軸４０と同軸に配置される。
【００６９】
したがって、リヤスイングアーム４２が揺動すると、リヤスイングアーム４２に固定されたリングギヤ１０６がピボット軸４０の中心線Ｃ１の回りを一体に回転する。さらに、リングギヤ１０６の内歯１０７と噛み合っている各遊星歯車１０４は、それぞれ支持軸１０５でピボットフレーム３２へ固定されているため、前記円周上を公転することなく、各支持軸１０５の回りに回転する。このため、遊星歯車１０４に噛み合っている太陽歯車１０２が回転される。
【００７０】
このとき、リングギヤ１０６は大歯車であって内歯１０７の歯数が多く、遊星歯車１０４は歯数が内歯１０７よりも少ない小歯車であり、太陽歯車１０２はさらに歯数が少ない最も小さな歯車である。したがって、リングギヤ１０６の回転は太陽歯車１０２を増速逆回転することになる。なお、各歯車の歯数比は必要な変速出力に応じて自由に設定できる。
【００７１】
図７に車体右側の遊星歯車機構１０１及びその周辺部を拡大断面で示すように、太陽歯車１０２は、内周部をベアリング１０３でピボット軸４０の周囲へ回転自在に支持される。また、ピボット軸４０と平行に突出する出力軸１０２ａが一体に設けられ、この出力軸１０２ａはスプライン結合等の適宜結合手段により、中空のボールネジ６８の軸端部内側へ嵌合して一体回転するように結合している。出力軸１０２ａの外周はアーム前端部４８の貫通穴４８ａを貫通し、ベアリング４９を介して回転自在に支持されている。したがって、太陽歯車１０２の回転は、出力軸１０２ａを介してボールネジ６８へ伝達され、ボールネジ６８が一体に回転するようになっている。
【００７２】
また、リングギヤ１０６の外歯１０８は、減衰力伝達機構９５Ａの第２ギア９２と噛み合っている。すなわち、外歯１０８は、前実施例における減衰力伝達機構９５の第１ギア９０に相当し、第２ギア９２と共に、減衰力伝達機構９５Ａを構成している。また、外歯１０８からなるリングギヤ１０６は大歯車であり、第２ギア９２は歯数が少ない小歯車である。このため、リングギヤ１０６は第２ギア９２を増速逆回転させることになる。
【００７３】
リングギヤ１０６の外歯１０８と第２ギア９２を有する減衰力伝達機構９５Ａは前実施例の減衰力伝達機構９５と同様のものであり、第２ギア９２はピボットフレーム３２側へ支持されるとともに、ピボットフレーム３２を貫通する回転伝達軸９４によりピボットフレーム３２の外側に設けられた回転ダンパ５２へ連結されている。回転ダンパ５２も前実施例と同じものである。但し本実施例では、ピボット軸４０の軸方向両端部に一対をなして配置されている。
【００７４】
太陽歯車１０２を支持するベアリング１０３は、ピボット軸４０の軸方向外側がサイドカラー４１ａを介してピボットフレーム３２との間を位置決めされ、内側が長尺のディスタントカラー４１ｂを介して位置決めされる。サイドカラー４１ａとディスタントカラー４１ｂはそれぞれピボット軸４０が貫通する。
ディスタントカラー４１ｂはボールネジ６８の軸穴を貫通し、他側（車体左側）へ突出し、他側の太陽歯車にも回転支持用に設けられている同様のベアリング１０３（図示されていない）との間に配置され、両ベアリング１０３の各内側を位置決めしている。
【００７５】
なお、太陽歯車１０２の出力軸１０２ａは、ボールネジ６８の外周部へ外嵌して結合することもできる。この場合、長尺のディスタントカラー４１ｂを用いず、左右のベアリング１０３と、ボールネジ６８の軸方向両端部との間に、比較的短いカラーをそれぞれ配置することができる。
【００７６】
このようにすると、リヤスイングアーム４２が上方へ揺動することにより、左右の第１ボールネジナット７２Ａ及び第２ボールネジナット７２Ｂが互いに接近する方向へ移動し、第１スプリング８２を急速かつ強く圧縮するので、第１スプリング８２の圧縮が速くなり、かつ復元力がより大きくなる。
また、リヤスイングアーム４２が下方へ揺動すると、第１ボールネジナット７２Ａと第２ボールネジナット７２Ｂは離反するように逆方向へ移動するため、第１スプリング８２は圧縮されず、第２スプリング８６が第２ボールネジナット７２Ｂと左側のアーム前端部４８との間で圧縮され、復元力を発生する。
【００７７】
しかも、遊星歯車機構１０１によりボールネジ６８の回転数を増幅させるため、ボールネジナット７２の移動量をより大きくすることができる。このため、より繊細な揺動でも滑らかに減衰させることができるようになり、乗り心地をさらに向上させることができる。
そのうえ、互いに接近するように移動する一対のボールネジナット７２Ａ及び７２Ｂで第１スプリング８２を挟むので、第１スプリング８２の圧縮速度を倍増させ、緩衝動作を迅速化することにより乗り心地を向上させることができる。
【００７８】
なお、第２スプリング８６は左側だけに設けられているが、これを左右に一対で設けてもよい。但し、リバウンド側はそれほど強いバネを必要としない特性上から、いずれか一方側を省略することが可能であり、こうすると部品点数を削減し、重量を軽減できる。
また、遊星歯車機構１０１を有する揺動方向変換機構１００を第１実施例に適用することもできる。
【００７９】
次に、第３実施例を説明する。図８は第３実施例に係る図３と同様部位を一部破断して示す図である。この例は、前各実施例におけるボールネジ機構からなる揺動方向変換機構の代わりに捩りバネ機構１１０を採用した例である。
この捩りバネ機構１１０は、ピボット軸４０と同軸上に配置される左右一対の捩りコイルバネ１２０を、リヤスイングアーム４２の揺動により直接捩って復元力を発生するようにしたものである。
【００８０】
ピボット軸４０の周囲には、左右のアーム前端部４８間に配置されるカラー１１２と、アーム前端部４８を貫通してピボットフレーム３２へ連結されるフランジ付カラー状のバネトルク受け用フランジ１１４を備える。バネトルク受け用フランジ１１４は軸部１１６と、フランジ１１８を備え、軸部１１６はアーム前端部４８を貫通してピボットフレーム３２へ固定され、回転方向を拘束されている。
【００８１】
フランジ１１８はアーム前端部４８の内側に位置し、捩りコイルバネ１２０の一端１２２が連結されている。
捩りコイルバネ１２０はコイル部１２４がカラー１１２を巻回し、他端側は径方向へ長く延出する取付脚１２６をなし、その先端がリヤスイングアーム４２、例えば、クロスメンバ４６へ係止等で固定されている。したがって、コイル部１２４の中にピボット軸４０の軸心部が配置されている。
捩りコイルバネ１２０は、捩り時に巻き込み方向となるように配置されている。
このバネトルク受け用フランジ１１４及び捩りコイルバネ１２０は、左右一対で設けられる。回転ダンパ５２については、省略してあるが、第１実施例と同様にして設けることができる。
【００８２】
このようにすると、リヤスイングアーム４２が上方へ揺動すれば、コイル部１２４が巻き込むように捩られて締めつけられ、復元力を発生する。逆に、リヤスイングアーム４２が下方へ揺動すれば、コイル部１２４が巻き戻される方向へ捩られて、やはり復元力を発生することができる。
したがって、複雑な機構を用いずにバネだけで復元力発生機構を実現できる。しかも、ホイールベースを短くできるとともにマスの集中が可能になる。
【００８３】
なお、本願発明は上記の各実施例に限定されるものではなく、発明の原理内において種々に変形や応用が可能である。例えば、第１及び第２実施例においては、サスペンションスプリングを圧縮して復元力を発生させているが、引っ張りにより復元力を発生させるようにしてもよい。また、クッションユニット５４や揺動方向変換機構６０及び１００を除くリヤスイングアーム自体の構造は種々の公知構造が採用可能である。
また、必ずしもボールネジ機構を用いる必要はなく、ボールを介在させない、単なるネジ軸とその上をネジ結合しつつ軸方向移動するスライドナットからなるネジ軸機構であってもよい。
【００８４】
さらに、適用する車両は自動２輪車に限らず、スイングアーム式懸架装置を備えるものであれば各種車両が適用可能である。
また、スイングアームはリヤスイングアームだけでなく、前輪を支持するフロントスイングアームであってもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１０：車体フレーム、１６：エンジン、４０：ピボット軸、４２：リヤスイングアーム、５０：サスペンションスプリング、５２：回転ダンパ、５４：クッションユニット、６０：揺動方向変換機構、６１：ボールネジ機構、６８：ボールネジ、７２：ボールネジナット、８２：第１スプリング、８６：第２スプリング、９０：第１ギア、９２：第２ギア、９４：回転伝達軸、１００：揺動方向変換機構、１０１：遊星歯車機構、１１０：捩りバネ機構、１２０：捩りコイルバネ
【図１】
2014069604.tif 000003
【図２】
2014069604.tif 000004
【図３】
2014069604.tif 000005
【図４】
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【図５】
2014069604.tif 000007
【図６】
2014069604.tif 000008
【図７】
2014069604.tif 000009
【図８】
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