特許 6221651 スイングアーム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6221651

(24)【登録日】2017年10月13日

(45)【発行日】2017年11月1日

(54)【発明の名称】スイングアーム

(51)【国際特許分類】

   B62K 25/20 20060101AFI20171023BHJP

【ＦＩ】

   B62K25/20

【請求項の数】5

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2013-231793(P2013-231793)

(22)【出願日】2013年11月8日

(65)【公開番号】特開2015-91682(P2015-91682A)

(43)【公開日】2015年5月14日

【審査請求日】2016年11月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100132067

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 喜雅

(74)【代理人】

【識別番号】100137903

【弁理士】

【氏名又は名称】菅野 亨

(74)【代理人】

【識別番号】100150304

【弁理士】

【氏名又は名称】溝口 勉

(74)【代理人】

【識別番号】100158528

【弁理士】

【氏名又は名称】守屋 芳隆

(72)【発明者】

【氏名】河田 晃一郎

【審査官】 岸 智章

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭６１−１６１１８８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特公平０７−０８８１９５（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開平０２−２５６５８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−１９３７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−００２２７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０３８０８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｋ ２５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動二輪車の車体フレームに揺動可能に連結されて後輪を支持するスイングアームにおいて、
前記車体フレームに軸部材を介して連結される基部と、この基部から後方に延びて前記後輪を車幅方向から挟むように位置する左右一対の後アーム部と、各後アーム部の後端部にそれぞれ設けられ、前記後輪を回転自在に支持する一対のブラケット部とを含み、
前記各ブラケット部は、前記後輪の車軸が貫通する穴と、当該穴を囲う領域に形成されて前後方向に延びる締結面と、前記後アーム部の外周面に連接して位置する外部形成面とを備えた形状をなし、
前記外部形成面は、前記後アーム部の延在方向の延長線上を延びる形状に設けられ、
前記外部形成面の車幅方向内側面は、上面視で前記穴の形成領域を含んで前方に向かって車幅方向外方に傾斜して形成され、
前記各後アーム部は、上面視で車幅方向外方に膨らむ方向に延在し、その車幅方向内側面は、前記外部形成面の前側にて前方に向かって車幅方向外方に傾斜して形成されていることを特徴とするスイングアーム。

【請求項2】

前記外部形成面の車幅方向内側面は、上面視で前記後輪の車軸よりも後方の位置から、前方に向かって車幅方向外方に傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスイングアーム。

【請求項3】

前記外部形成面の車幅方向内側面は、上面視で前記ブラケット部の後端から、前方に向かって車幅方向外方に傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスイングアーム。

【請求項4】

前記基部は、車幅方向に延びるピボット部と、前記ピボット部から後方へ延びる左右一対の前アーム部と、前記左右の前アーム部の後方に位置して前記左右の前アームを連結するクロス部とが設けられ、
前記各後アーム部の上面視での車幅方向内側面の離間幅は、前記クロス部後部と前記締結面との前後方向中央位置付近で最大に形成され、
前記各後アーム部前方の車幅方向内面から前記基部に跨る領域は、上面視で湾曲した形状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のスイングアーム。

【請求項5】

前記各後アーム部前方の車幅方向外面から前記基部前方に跨る領域は、上面視で車幅方向内方に凹むように湾曲した形状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のスイングアーム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動二輪車のスイングアームに関し、特に、後輪を挟んで位置する後アーム部の応力集中を緩和することができるスイングアームに関する。

【背景技術】

【0002】

自動二輪車のスイングアームとして、前端側で車体フレームに揺動可能に連結され、後端側で後輪を回転可能に支持する構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のスイングアームは、軸を介して車体フレームに連結される基部と、この基部から後方に延びて後輪を挟むように位置する左右一対のアーム部を備え、これらアーム部は、後端側で後輪の車軸を回転可能に支持している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−７６６１２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載のスイングアームにおいては、各アーム部の後端側を含む部分の内面が車体中心線と平行に形成されている。このため、アーム部と基部とに跨る内側のコーナー部が上面視で円弧状に形成されるものの、その円弧の径寸法が後輪とアーム部とのクリアランスを確保するため小さくなるので、コーナー部に大きい応力が集中し易くなり、強度的に不利になるという問題がある。かかる問題は、車幅方向からの外力に対するアーム部の剛性を小さくすべく、アーム部の車幅方向幅を薄く形成した場合、特に顕出することとなる。

【0005】

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、車体フレームに連結される基部と、後輪を挟んで位置する後アーム部とに跨る領域において応力集中を緩和することができるスイングアームを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のスイングアームは、自動二輪車の車体フレームに揺動可能に連結されて後輪を支持するスイングアームにおいて、前記車体フレームに軸部材を介して連結される基部と、この基部から後方に延びて前記後輪を車幅方向から挟むように位置する左右一対の後アーム部と、各後アーム部の後端部にそれぞれ設けられ、前記後輪を回転自在に支持する一対のブラケット部とを含み、前記各ブラケット部は、前記後輪の車軸が貫通する穴と、当該穴を囲う領域に形成されて前後方向に延びる締結面と、前記後アーム部の外周面に連接して位置する外部形成面とを備えた形状をなし、前記外部形成面は、前記後アーム部の延在方向の延長線上を延びる形状に設けられ、前記外部形成面の車幅方向内側面は、上面視で前記穴の形成領域を含んで前方に向かって車幅方向外方に傾斜して形成され、前記各後アーム部は、上面視で車幅方向外方に膨らむ方向に延在し、その車幅方向内側面は、前記外部形成面の前側にて前方に向かって車幅方向外方に傾斜して形成されていることを特徴とする。

【0007】

この構成によれば、上面視で外部形成面の車幅方向内側面が前方に向かって車幅方向外方に傾斜する方向に形成されるので、ブラケット部に隣接する後アーム部の後部領域も、同様の傾斜方向に向けた設計を採用し易くすることができる。そして、各後アーム部の前端側では、基部と連結するため基部に向かって車幅方向内方に傾斜する設計も採り易くなり、各アーム部が車幅方向外方に膨らんだ形状を容易に形成することが可能となる。これにより、後アーム部と基部とに跨る内側のコーナー部を上面視円弧状に形成する場合、後アーム部と後輪とのクリアランスを確保しつつ当該円弧の寸法を上記の従来構造より大きく設定することができる。従って、後アーム部から基部に向かう方向での断面形状変化を滑らかにすることができ、後アーム部と基部とに跨る領域での応力集中を緩和することができる。しかも、この応力集中の緩和によって、後アーム部の車幅方向幅を薄くでき、車幅方向からの外力に対する後アーム部の剛性を小さくすることができる。

【0008】

また、本発明の上記スイングアームにおいて、前記外部形成面の車幅方向内側面は、上面視で前記後輪の車軸よりも後方の位置或いは前記ブラケット部の後端から、前方に向かって車幅方向外方に傾斜して形成されているとよい。また、本発明の上記スイングアームにおいて、前記基部は、車幅方向に延びるピボット部と、前記ピボット部から後方へ延びる左右一対の前アーム部と、前記左右の前アーム部の後方に位置して前記左右の前アームを連結するクロス部とが設けられ、前記各後アーム部の上面視での車幅方向内側面の離間幅は、前記クロス部後部と前記締結面との前後方向中央位置付近で最大に形成され、前記各後アーム部前方の車幅方向内面から前記基部に跨る領域は、上面視で湾曲した形状に形成されている、という構成としてもよい。この構成では、後アーム部と基部とに跨る内側領域で湾曲形状とされた部分の曲率を小さくすることができ、当該内側領域の応力集中を良好に緩和することができる。

【0009】

更に、本発明の上記スイングアームにおいて、前記各後アーム部前方の車幅方向外面から前記基部前方に跨る領域は、上面視で車幅方向内方に凹むように湾曲した形状に形成されてもよい。この構成によれば、後アーム部と基部とに跨る外側領域での応力集中を緩和することができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明のスイングアームによれば、車体フレームに連結される基部と、後輪を挟んで位置する後アーム部とに跨る領域において応力集中を緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施の形態に係る自動二輪車の左側面図である。

【図2】本実施の形態に係るスイングアームの左側面図である。

【図3】本実施の形態に係るスイングアームの上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、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例について説明するが、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、本発明のスイングアームを、他のタイプの自動二輪車にも適用可能である。

【0013】

図１を参照して、本実施の形態に係る自動二輪車全体の概略構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る自動二輪車１０の左側面図である。なお、以下の説明においては、図１に示すように、前方を矢印ＦＲ、後方を矢印ＲＥで示し、左方を図１中紙面直交方向手前側、右方を図１中紙面直交方向奥行側で示す。

【0014】

図１に示すように、自動二輪車１０は、パワーユニット、電装系等の各部を搭載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。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（不図示）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が下方に向って延在している。

【0015】

メインフレーム１２の下方には、エンジン懸架ブラケット（不図示）及びスイングアームブラケット１３によってエンジン１５が吊下げられるようにして搭載される。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なる。メインフレーム１２の上方には、燃料タンク１７が配置される。この燃料タンク１７の後方には、ライダーシート１９ａ及びピリオンシート１９ｂが連設される。ライダーシート１９ａ及びピリオンシート１９ｂ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。

【0016】

車体フレーム１１の前端部には、ステアリングシャフト（不図示）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。ステアリングシャフトの上端部にはハンドルバー（不図示）が設けられており、ハンドルバーの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いる。前輪２５にはブレーキディスク２６が設けられている。

【0017】

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との間にはサスペンション（不図示）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に伝達されるよう構成されている。また、車体フレーム１１等には、車体外装としてカウル３６が設けられている。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。

【0018】

図２及び図３を参照してスイングアーム３０について説明する。図２は、本実施の形態に係るスイングアームの左側面図である。図３は、本実施の形態に係るスイングアームの平面図である。なお、図２及び図３において、車体前方を矢印ＦＲ、車体後方を矢印ＲＥでそれぞれ示し、図３において、車体左側を矢印Ｌ、車体右側を矢印Ｒでそれぞれ示す。

【0019】

図２及び図３に示すように、スイングアーム３０は、スイングアームブラケット１３（図１参照）に軸部材としてのピボット軸４０を介して連結される基部４１と、この基部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た左右一対のブラケット部４３とを備えている。基部４１及び後アーム部４２は、本実施形態では、中空構造となるプレス成型品によって形成される。ブラケット部４３は、鍛造又は鋳造品として一体的に製造される。

【0020】

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、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が連なって設けられ、各前アーム部４６の後方には単一のクロス部４７が連なって設けられている。従って、ピボット部４５、左右の前アーム部４６及びクロス部４７で囲まれる位置には、上面視で上下方向に貫通する開口部４８が形成され、基部４１は、上面視で概略矩形の枠状に形成されている。

【0021】

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ている。また、各後アーム部４２の側面における前方領域には、三角形に近似した形状をなす開口部５０が形成され、この開口部５０内にドライブチェーン３４（図１参照）が通過する。

【0022】

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、穴５２と後輪３２のハブ（不図示）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る。穴５２は、上下方向より前後方向に長い長穴とされ、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に設けられる。

【0023】

各ブラケット部４３の左右両面において、穴５２を囲う領域には締結面５３が形成されている。締結面５３は、上下及び前後方向に延びる平面と平行に向けられ、車軸３１周りに装着される部品等が面接触される。また、各ブラケット部４３は、後アーム部４２の外周面に連接して位置する外部形成面５５を備えている。外部形成面５５は、ブラケット部４３における締結面５３以外の表出面を形成する。

【0024】

次に、図２を参照して、スイングアーム３０の上下幅について説明する。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、当該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。更に詳述すると、側面視で、スイングアーム３０の下縁は、前後方向中央付近で円弧状に膨出し、この膨出した位置から前後両側から斜め上方に向かって傾斜する方向に延在した形状をなす。また、スイングアーム３０の上縁は、前後方向に対して中央付近が若干上方に膨らんだ形状に形成されている。

【0025】

続いて、図３を参照して、スイングアーム３０及びこれを構成する基部４１、後アーム部４２及びブラケット部４３の左右幅について説明する。

【0026】

各後アーム部４２は、上面視で、クロス部４７の後部４７ａから後方に延び、前後方向中間領域が後輪３２と反対側となる車幅方向（左右方向）外方に膨らむように延在している。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、当該中央部から後端部までの間は略同一に設定されている。各後アーム部４２前方の車幅方向内面から基部４１に跨る領域Ｓ１は、上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。また、左右の後アーム部４２における上面視での離間幅は、クロス部４７の後部４７ａと締結面５５との前後方向中央位置Ｐの付近で最大に形成され、当該中央位置Ｐから前方及び後方に向かって次第に小さくなるように設定されている。

【0027】

各後アーム部４２前方の車幅方向外面から基部４１の前方に跨る領域Ｓ２は、上面視で車幅方向内方に凹む曲線状に湾曲した形状をなし、前アーム部４６の後方で括れた形状に形成されている。従って、基部４１から後アーム部４２に亘る車幅方向外面は、上面視で、緩やかなＳ字状に形成されている。

【0028】

ブラケット部４３において、外部形成面５５における車幅方向（左右方向）内側及び外側の各面は、上面視で、穴５２の形成領域側を含む後端から前方に向かって車幅方向外方に傾斜している。つまり、外部形成面５５は、上面視で、図３中矢印Ｄ方向に傾斜して延在し、後アーム部４２の延在方向の延長線上を延びる形状に設けられている。

【0029】

以上のように、本実施の形態に係るスイングアーム３０によれば、ブラケット部４３の外部形成面５５が前方に向かって車幅方向外方に傾斜するので、後アーム部４２を上述のように外方に膨らむ湾曲した形状にする設計を容易に行うことができる。

【0030】

また、後アーム部４２が車幅方向外方に膨らむ方向に延在するので、従来構造のようにアーム部の内面を前後方向に平行とする場合に比べ、図３の領域Ｓ１での後輪３２と後アーム部４２とのクリアランスを確保しつつ、領域Ｓ１の円弧の径寸法を大きくしたり、曲線の曲率を小さくしたりすることができる。これにより、後アーム部４２からクロス部４７に向かう方向において、それらの断面形状変化が急激になることなく滑らかにすることができる。その結果、かかる領域で局所的に応力が増大して発生することを抑制することができ、スイングアーム３０を耐久性、強度の観点から有利なものとすることができる。

【0031】

ここで、自動二輪車１０においては、カーブを走行するため車体をバンクさせた際、路面からの衝撃を吸収するため、車幅方向からの外力に対する後アーム部４２の剛性を小さくする要求がある。本実施の形態によれば、後アーム部４２とクロス部４７とに跨る領域での応力集中を緩和できるので、上記の要求に対し、後アーム部４２の車幅方向幅を薄く形成することで容易に対応することが可能となる。

【0032】

更に、図３の領域Ｓ２が湾曲形状とされ、且つ、後アーム部４２の外周面に連続するよう連なって形成されるので、かかる領域での応力集中も緩和して強度向上を図ることができる。

【0033】

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

【0034】

例えば、上記実施の形態の基部４１において、開口部４８を形成しない構成に変更してもよい。また、穴５２にあっては、長穴に限られるものでなく、円筒状の内周面となる穴としてもよい。

【0035】

更に、外部形成面５５は、上面視で車幅方向内側面だけ上述した傾斜方向に形成し、車幅方向外側面は他の方向を向くように形成してもよい。但し、上記実施の形態のように形成した方が、応力集中緩和や軽量化等の観点から有利となる。

【産業上の利用可能性】

【0036】

本発明に係るスイングアームは、例えば、自動二輪車の後輪を車幅方向から挟むように位置する一対の後アーム部を備えたスイングアームに有用である。

【符号の説明】

【0037】

１０ 自動二輪車
１１ 車体フレーム
３０ スイングアーム
３１ 車軸
３２ 後輪
４０ ピボット軸（軸部材）
４１ 基部
４２ 後アーム部
４３ ブラケット部
５２ 穴
５３ 締結面
５５ 外部形成面

【図1】

【図2】

【図3】