(57)【要約】【課題】車体側又はスイングアームがクッション荷重を受けることによる車体全体の設計自由度の低下や重量の増加を抑えるスイングアーム式サスペンション構造を提供する。【解決手段】車体フレーム５に設けたピボット軸１３にスイングアーム１２を取り付け、該スイングアーム１２と前記車体フレーム５との間にはリンク機構１６を取り付け、該リンク機構１６及び前記スイングアーム１２の作動によりクッションユニット１７をストロークさせて路面からの反力を吸収、減衰するスイングアーム式サスペンション構造において、前記クッションユニット１７の下端が前記リンク機構１６に、上端が前記ピボット軸１３にそれぞれ支持される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側に設けたピボット軸に先端側で車輪を支持するスイングアームの基端部をスイング可能に取り付け、該スイングアームと前記車体側との間にはリンク機構を取り付け、該リンク機構及び前記スイングアームの作動によりクッションユニットをストロークさせて路面からの反力を吸収、減衰するスイングアーム式サスペンション構造において、
前記クッションユニットの一端が前記リンク機構に、他端が前記ピボット軸にそれぞれ支持されることを特徴とするスイングアーム式サスペンション構造。
【請求項２】
前記クッションユニットの上端が前記ピボット軸に支持されることを特徴とする請求項１に記載のスイングアーム式サスペンション構造。
【請求項３】
前記リンク機構は、前記スイングアームと前記車体側のピボット軸よりも下方の部位との間に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のスイングアーム式サスペンション構造。
【請求項４】
前記リンク機構は、前記車体側に揺動可能に支持されて前記クッションユニットの一端を先端側に支持する第一リンクと、前記スイングアームに揺動可能に支持されて前記第一リンクの中間部を先端側に支持する第二リンクとを有してなることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のスイングアーム式サスペンション構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動二輪車等の車両のスイングアーム式サスペンション構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車体側に設けたピボット軸に先端側で車輪を支持するスイングアームの基端部をスイング可能に取り付け、該スイングアームと前記車体側との間にはリンク機構を取り付け、該リンク機構と前記スイングアームとの作動によりクッションユニットをストロークさせて路面からの反力を吸収、減衰するスイングアーム式サスペンション構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−６８０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記サスペンション構造においては、クッションユニット一端がリンク機構に、他端が車体側又はスイングアームに支持されるが、この場合、車体側又はスイングアームにクッション荷重に耐え得るクロスメンバ等を設ける必要があるため、スイングアームを含めた車体全体の特に剛性面での設計自由度を低下させたり重量を増加させるという課題がある。
そこでこの発明は、車体側又はスイングアームがクッション荷重を受けることによる車体全体の設計自由度の低下や重量の増加を抑えるスイングアーム式サスペンション構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、車体側（例えば実施例の車体フレーム５）に設けたピボット軸（例えば実施例のピボット軸１３）に先端側で車輪（例えば実施例の後輪１１）を支持するスイングアーム（例えば実施例のスイングアーム１２）の基端部をスイング可能に取り付け、該スイングアームと前記車体側との間にはリンク機構（例えば実施例のリンク機構１６）を取り付け、該リンク機構及び前記スイングアームの作動によりクッションユニット（例えば実施例のクッションユニット１７）をストロークさせて路面からの反力を吸収、減衰するスイングアーム式サスペンション構造において、前記クッションユニットの一端が前記リンク機構に、他端が前記ピボット軸にそれぞれ支持されることを特徴とする。
【０００５】
請求項２に記載した発明は、前記クッションユニットの上端が前記ピボット軸に支持されることを特徴とする。
【０００６】
請求項３に記載した発明は、前記リンク機構は、前記スイングアームと前記車体側のピボット軸よりも下方の部位との間に設けられることを特徴とする。
【０００７】
請求項４に記載した発明は、前記リンク機構は、前記車体側に揺動可能に支持されて前記クッションユニットの一端を先端側に支持する第一リンク（例えば実施例の第一リンク３５）と、前記スイングアームに揺動可能に支持されて前記第一リンクの中間部を先端側に支持する第二リンク（例えば実施例の第二リンク３６）とを有してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載した発明によれば、クッションユニットの一端をもともと剛性の高いピボット軸で支持することで、車体側やスイングアームにクッション荷重に耐え得るクロスメンバ等を設ける必要が無くなるため、スイングアームを含めた車体全体の特に剛性面での設計自由度を向上させると共に重量軽減を図ることができる。
【０００９】
請求項２に記載した発明によれば、クッションユニットの上端位置を下げることができ、クッションユニットの上方における部品レイアウトの自由度を向上できる。
【００１０】
請求項３，４に記載した発明によれば、車体のピボット軸よりも上方の部位にクッション荷重が入力されなくなり、スイングアーム作動時の車体挙動への影響を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両における向きと同一とする。また、図中矢印ＦＲは車両前方を、矢印ＬＨは車両左方を、矢印ＵＰは車両上方をそれぞれ示す。
【００１２】
図１に示すように、自動二輪車（鞍乗り型車両）１の前輪２を軸支するフロントフォーク３の上部は、ステアリングステム４を介して車体フレーム５前端部のヘッドパイプ６に操舵可能に枢支される。ヘッドパイプ６からはメインフレーム７が後方に延び、その後端部がピポットプレート８の上端部に連なる。車体フレーム５には、自動二輪車１の原動機であるエンジンＥが懸架される。そして、車体フレーム５のピボットプレート８には、後輪１１を懸架するスイングアーム式リアサスペンション１０が取り付けられる。
【００１３】
図２，３を併せて参照し、スイングアーム式リアサスペンション１０は、先端側（後端側）で後輪１１を軸支するスイングアーム１２の基端部（前端部）を、上下に延在するピボットプレート８の上下中間部に、これらを車幅方向（左右方向）に沿って貫通するピボット軸１３を介して上下揺動可能に支持し、このスイングアーム１２の上部に設けたアーム上支持部１４とピボットプレート８の下部に設けたフレーム下支持部１５との間に跨ってリンク機構１６を取り付け、これらスイングアーム１２及びリンク機構１６の作動により、スイングアーム１２の基端側に配置したクッションユニット１７をストロークさせて路面からの反力を吸収、減衰する。なお、図１中符号１１ａは後輪車軸を示す。
【００１４】
クッションユニット１７は、ロッド式のダンパー１８と、該ダンパー１８の周囲を巻回するように配されるコイルスプリング１９と、ダンパー１８の両端側にそれぞれ配されてコイルスプリング１９の端部を支持する第一及び第二スプリングシート２１，２２とを有してなり、スイングアーム１２の基端側において概ね上下に延在するように配置され、かつ側面視で概ねスイングアーム１２よりも下方に位置するように配置される。
そして、クッションユニット１７は、その下端部がリンク機構１６に、上端部がピボット軸１３にそれぞれ支持される。
【００１５】
ダンパー１８は、例えば円筒状のシリンダチューブ２３を下側とし、該シリンダチューブ２３内を往復動するピストンから延びる棒状のピストンロッド２４を上側として、その中心軸線Ｃ１（ストローク軸線）を鉛直上下方向に対して上側ほど前側に位置するように傾斜させて配置される。ダンパー１８（ピストンロッド２４）の上端部には、ピボット軸１３に対する上連結部２５が設けられ、ダンパー１８（シリンダチューブ２３）の下端部には、リンク機構１６のクッション支持部３５ｃに対する下連結部２６が設けられる。
【００１６】
コイルスプリング１９は、ダンパー１８と中心軸線（伸縮軸線）を共有するように傾斜して配置され、その内周側に所定の間隙を有してダンパー１８を挿通する。
コイルスプリング１９の上端部を支持する第一スプリングシート２１は、ピストンロッド２４の先端部及び上連結部２５と一体的に設けられ、コイルスプリング１９の下端部を支持する第二スプリングシート２２は、シリンダチューブ２３の下端部及び下連結部２６と一体的に設けられる。
【００１７】
図３を参照し、スイングアーム１２は、その前端部に位置して前記ピボット軸１３に複数のカラー２７ａ〜２７ｃ及びニードルベアリング２８ａ〜２８ｄ等を介して回転可能に貫通支持されるピボットパイプ２９と、前後に延在してピボットパイプ２９の左右側部後側に前端部を結合する左右アーム３１，３２と、ピボットパイプ２９と後輪１１との間に位置して左右アーム３１，３２間を結合するクロスメンバ３３とを有してなる。なお、図中符号Ｃ２はピボット軸１３の中心軸線を示す。
【００１８】
ピボットパイプ２９の左右中間部の斜め後下側には、クッションユニット１７の上連結部２５に対応する切り欠き孔２９ｃが設けられ、該切り欠き孔２９ｃから上連結部２５がピボットパイプ２９内に進入し、該上連結部２５がピボット軸１３にカラー２９ａ，２９ｂを介して貫通支持される。
【００１９】
上連結部２５は、上スプリングシート２１と一体的に設けられる円筒状のホルダ２５ａと、外周が球面とされて前記ホルダ２５ａ内に揺動可能に保持されるリング体２５ｂとを有し、前記リング体２５ｂがピボットパイプ２９に固定的に支持される。クッションユニット１７の下連結部２６も上連結部２５と同様の構成を有しており、これにより、スイングアーム１２が路面反力等を受けて撓んだ場合等にも、クッションユニット１７がスムーズにストローク可能である。
【００２０】
図２を参照し、クッションユニット１７の下部後側には、ダンパー１８内の作動油や圧縮ガス等を封入するサブタンク３４が設けられる。サブタンク３４は円筒状の外観をなし、シリンダチューブ２３の後方においてこれと略平行に設けられる。ダンパー１８の下端部後側には後方に延出するタンクホルダ３４ａが一体的に設けられ、該タンクホルダ３４ａの先端側から斜め前上方に突出するようにサブタンク３４が設けられると共に、該サブタンク３４内とシリンダチューブ２３内とがタンクホルダ３４ａを介して連通する。
【００２１】
リンク機構１６は、ピボットプレート８下のフレーム下支持部１５に車幅方向に沿う第一連結軸Ｊ１を介して揺動可能に軸支される第一リンク３５と、スイングアーム１２上のアーム上支持部１４に球面ジョイント３７を介して揺動自在に支持される第二リンク３６とを有してなる。
【００２２】
第一リンク３５は側面視で下方に凸の湾曲形状をなし、その前後端部及び前後中間部が他部品との連結部とされる。第一リンク３５の前端部に位置する第一連結部３５ａは、ピボットプレート８のフレーム下支持部１５に前記第一連結軸Ｊ１を介して揺動可能に連結され、第一リンク３５の後端部に位置するクッション支持部３５ｃは、クッションユニット１７の下連結部２６に車幅方向に沿う第三連結軸Ｊ３を介して揺動可能に連結される。
【００２３】
第一リンク３５の前後中間部に位置する第二連結部３５ｂは、上下に延在する棒状の第二リンク３６の下端部に車幅方向に沿う第二連結軸Ｊ２を介して揺動可能に連結される。第二リンク３６は、鉛直上下方向に対して上側ほど後側に位置するように傾斜して配置され、その上端部がスイングアーム１２のアーム上支持部１４に球面ジョイント３７を介して揺動自在に連結される。
【００２４】
アーム上支持部１４は、スイングアーム１２基端側のクロスメンバ３３の後部上側に設けられ、当該部位に第二リンク３６に沿うように貫通孔１４ａを形成すると共に、該貫通孔１４ａの中間部内周に球面ジョイント３７支持用の鍔部１４ｂを形成してなる。
球面ジョイント３７は、円筒状のホルダ３７ａ内に外周が球面とされたリング体３７ｂを揺動自在に保持してなり、前記ホルダ３７ａを前記アーム上支持部１４の鍔部１４ｂ内に挿通し固定すると共に、前記リング体３７ｂには第二リンク３６の上端部を挿通し固定することで、第二リンク３６の上端部がアーム上支持部１４に揺動自在に支持される。
【００２５】
そして、スイングアーム１２が後輪車軸１１ａを上方に移動させるようにピボット軸１３回りに揺動すると、第二リンク３６を介してスイングアーム１２に連結される第一リンク３５が、クッション支持部３５ｃを上方に移動させるように第一連結軸Ｊ１回りに揺動する。
同様に、スイングアーム１２が後輪車軸１１ａを下方に移動させるようにピボット軸１３回りに揺動すると、第一リンク３５がクッション支持部３５ｃを下方に移動させるように第一連結軸Ｊ１回りに揺動する。
【００２６】
これにより、クッションユニット１７がスイングアーム１２の揺動に伴い伸縮し、路面からの衝撃や振動がコイルスプリング１９の伸縮エネルギーに変換されると共に、該エネルギーがダンパー１８の伸縮により減衰されて穏やかに吸収される。
なお、スイングアーム１２の揺動時にはスイングアーム１２とクッションユニット１７とが相対的に揺動することから、クロスメンバ３３の下部には、スイングアーム１２とクッションユニット１７との相対揺動時におけるサブタンク３４との干渉を避けるための凹部３３ａが設けられる。
【００２７】
ここで、上記スイングアーム式リアサスペンション１０においては、クッションユニット１７が車体フレーム５のピボット軸１３よりも上方の部位に支持されないことで、スイングアーム１２作動時のクッション荷重が車体フレーム５のピボット軸１３よりも上方の部位に入力されず、スイングアーム１２作動時の車体挙動への影響が抑えられる。
しかも、クッションユニット１７の上端部が元来高剛性のピボット軸１３に支持されることで、車体フレーム５にクッション荷重に耐え得るクロスメンバ等を設ける必要がなく、かつスイングアーム１２のクロスメンバ３３等の剛性をクッション荷重に耐え得るものにする必要もなくなる。
【００２８】
以上説明したように、上記実施例におけるスイングアーム式サスペンション構造は、車体フレーム５に設けたピボット軸１３に先端側で後輪１１を支持するスイングアーム１２の基端部をスイング可能に取り付け、該スイングアーム１２と前記車体フレーム５のピボット軸１３よりも下方の部位との間にはリンク機構１６を取り付け、該リンク機構１６及び前記スイングアーム１２の作動によりクッションユニット１７をストロークさせて路面からの反力を吸収、減衰するものにおいて、前記クッションユニット１７の下端が前記リンク機構１６に、上端が前記ピボット軸１３にそれぞれ支持されることを特徴とする。
【００２９】
この構成によれば、クッションユニット１７の一端をもともと剛性の高いピボット軸１３で支持することで、車体フレーム５やスイングアーム１２にクッション荷重に耐え得るクロスメンバ等を設ける必要が無くなるため、スイングアーム１２を含めた車体全体の特に剛性面での設計自由度を向上させると共に重量軽減を図ることができる。
【００３０】
また、上記スイングアーム式サスペンション構造においては、前記クッションユニット１７の上端が前記ピボット軸１３に支持されることで、クッションユニット１７の上端位置を下げることができ、クッションユニット１７の上方における部品レイアウトの自由度を向上できる。
【００３１】
さらに、上記スイングアーム式サスペンション構造においては、前記リンク機構１６は、前記スイングアーム１２と前記車体フレーム５のピボット軸１３よりも下方の部位との間に設けられることで、車体のピボット軸１３よりも上方の部位にクッション荷重が入力されなくなり、スイングアーム１２作動時の車体挙動への影響を抑えることができる。
【００３２】
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、例えば、車体フレーム５に懸架されるエンジンＥにピボット軸１３やリンク取り付け部を設け、これにスイングアーム１２やリンク機構１６を取り付けるようにしてもよい。また、車体フレーム５（ピボットプレート８）又はエンジンＥの少なくとも一方にスイングアーム１２やリンク機構１６を取り付けるようにしてもよい。さらに、車体フレーム５とピボットプレート８とを別体に設けた構成としてもよい。
【００３３】
また、スイングアーム１２は、左右一対のアームで車輪を支持する両持ち式に限らず、左右一方のアームで車輪を支持する片持ち式であってもよい。
さらに、クッションユニット１７の下端部がピボット軸１３に支持されるようにしたり、スイングアーム１２の上側にリンク機構を設けるようにしてもよい。
そして、上記実施例における構成はこの発明の一例であり、自動二輪車に限らず三輪又は四輪の車両にも適用できることはもちろん、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の実施例における自動二輪車の側面図である。
【図２】上記自動二輪車のスイングアーム基端側の側面図である。
【図３】上記スイングアームのピボット軸に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
５  車体フレーム（車体側）
１０  スイングアーム式リアサスペンション
１１  後輪（車輪）
１２  スイングアーム
１３  ピボット軸
１６  リンク機構
１７  クッションユニット
３５  第一リンク
３６  第二リンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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