JP7303942B2 - スイングアーム構造 - Google Patents
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Description
この構成によれば、パイプ材で構成される他端側アーム部の一端側の端部の位置を、クロスメンバ部の一端側の端部よりも他端側に制限することで、パイプ材の長さを抑えて軽量化を図ることができる。また、他端側アーム部の長さを抑えることで、他端側アーム部に必要な強度剛性を抑え、肉厚低減による軽量化およびコストダウンを図ることができる。
この構成によれば、左右の他端側アーム部とクロスメンバ部の左右端部との接合部において、他端側アーム部の内側縁部とクロスメンバ部の他端外側部とが、スイングアームの平面視で可及的に滑らかに連なるように接合される。これにより、前記接合部における応力集中を緩和することができる。このため、前記接合部周辺の強度剛性を最適化し、クロスメンバ部を形成する板部材および他端側アーム部を形成するパイプ材の肉厚低減を図ることができる。したがって、スイングアームの軽量化およびコストダウンを図ることができる。
この構成によれば、上下分割体同士を繋ぐ補強部材を、クロスメンバ部の前後幅の中央よりも一端側に配置する。これにより、補強部材によって一端側アーム部を補強しやすくなり、かつ一端側アーム部とクロスメンバ部とが互いに連なる部位を補強しやすくなる。これにより、上下分割体を形成する板部材の肉厚低減を図ることができ、スイングアームの軽量化およびコストダウンを図ることができる。また、ドライブチェーンが振れてスイングアームの上面を叩くことによる共鳴防止効果を得ることができる。
この構成によれば、左右一対の補強部材により、上下分割体の左右両側でクロスメンバ部と一端側アーム部とが互いに連なる部位を補強しやすくなる。これにより、上下分割体を形成する板部材の肉厚低減を図ることができ、スイングアームの軽量化およびコストダウンを図ることができる。
この構成によれば、補強部材がスイングアームの平面視で斜めに配置されるので、補強部材を上下分割体の内面に接合する場合にも接合長さを確保しやすい。クロスメンバ部の一端側縁部における車幅方向外側ほど一端側に位置するように傾斜した一端外側部に対し、他端側ほど相互に離間するように(すなわち他端側ほど車幅方向外側に位置するように)傾斜した補強部材の内側端部を接合する。これにより、クロスメンバ部の一端側外側部と補強部材との接合部において、これらの間に形成される挟角が可及的に大きくなる(直角に近くなる)。これにより、前記接合部における応力集中を緩和することができる。このため、前記接合部周辺の強度剛性を最適化し、上下分割体および補強部材を形成する板部材の肉厚低減を図ることができる。したがって、スイングアームの軽量化およびコストダウンを図ることができる。
この構成によれば、補強部材が上下分割体の内面に接合される箇所(すなわち強度剛性を確保しやすい個所)に近接して肉抜き孔が設けられる。このため、補強部材周辺の強度剛性を保ちながら、補強部材ひいてはスイングアームの軽量化を図ることができる。
前アーム部とクロスメンバ部とを形成する上下分割体を、開放端縁部を除いて上下対称に形成するので、上下分割体を成形する金型を共用することが可能となる。このため、スイングアームのコストダウンを図ることができる。
この構成によれば、クッション連結部に入力されるクッション荷重が、被覆部の屈曲部に直接的に(上下分割体の一方のみを介して)伝達されることが抑えられる。これにより、被覆部の屈曲部への応力集中を緩和することができる。このため、上下分割体を形成する板部材の肉厚低減を図ることができる。したがって、スイングアームの軽量化およびコストダウンを図ることができる。
図1に示すように、本実施形態は、鞍乗り型車両としての自動二輪車1に適用されている。自動二輪車1の前輪(操舵輪)2は、例えばテレスコピック式のフロントフォークを含む前輪懸架装置3に懸架されている。前輪懸架装置3の上部には、前輪転舵用のバーハンドル4が設けられている。前輪懸架装置3は、車体フレーム5の前端部に支持されている。
自動二輪車1の後輪12は、後輪懸架装置10に懸架されている。後輪懸架装置10は、スイングアーム11と、リヤクッションユニット13と、リンク機構18と、を備えている。
図2~図4を参照し、スイングアーム11は、例えば鉄鋼製の各種部品を溶接等により一体に結合してなる。スイングアーム11は、その前端部において左右方向に延びるピボットパイプ31と、ピボットパイプ31の後方において前後方向に延びる左右一対のアーム部32L,32Rと、ピボットパイプ31と後輪12の前端部との間において左右アーム部32L,32Rの前部同士を連結するクロスメンバ部33と、を備えている。以下、アーム部32L,32Rのように左右一対の構成には、左側の符号に「L」、右側の構成に「R」を付して区別する場合と、番号のみで総称する場合とがある。
図5~図7を併せて参照し、前アーム部41は、後述する上下分割体47,48のモナカ構造によって中空状に形成されている。後アーム部51は、例えば角パイプによって形成されている。後アーム部51ひいてはアーム部32の後端部には、例えば鋳造製のエンドピース55が結合されている。
スイングアーム11の平面視において、クロスメンバ部33は、車幅方向外側ほど前後幅を広げるように末広がりに形成されている。スイングアーム11の平面視において、クロスメンバ部33の前縁部35は、前方に開放する円弧状(後方に凸の円弧状)に形成されている。以下、前縁部35の車幅方向外側の規定範囲を前縁外側部35aという。前縁外側部35aは、例えば前縁部35を車幅方向で3等分した場合の外側部程度の範囲とする。前縁部35の車幅方向内側には、前縁部35の上下角部を切り欠く面取り部35bが形成されている。これにより、スイングアーム11の揺動時にリヤクッションユニット13とのクリアランスを確保しやすい。
下分割体48は、分割面S1と平行な下面部48aと、下面部48aの適宜の外縁から上方に屈曲して延びる側面部48bと、を有している。下分割体48は、全体的に上方に向けて開放する中空状をなしている。
上下分割体47,48は、それぞれ一体のプレス成型品とされ、各々の開放端を互いに組み合わされて、互いに一体に溶接結合されている。上下分割体47,48により、前アーム部41とクロスメンバ部33とを一体化したスイングアーム前部49が構成されている。
一方、下分割体48の下面部48aには、クッション連結部39が取り付けられている。クッション連結部39には、リヤクッションユニット13の下端部から受ける下向きの荷重が入力される。この場合、下分割体48にジョッグル部47dを備えていると、ジョッグル部47dの屈曲部47eに下向きの引っ張り荷重が直接的に作用し、屈曲部47eへの応力集中が懸念される。これに対し、上分割体47にジョッグル部47dを備えることで、屈曲部47eへの応力集中を緩和しやすい。
左右一対の補強部材61は、スイングアーム11の平面視で後方側ほど相互に離間するように前方側を凸としたV字状に配置されている。補強部材61がスイングアーム11の平面視で斜めに配置されることで、補強部材61を上分割体47の内面に接合するための接合長さ(溶接長)を確保しやすい。
この構成によれば、パイプ材で構成される後アーム部51の前端部51fの位置を、クロスメンバ部33の基準断面を形成する中間部の前端P3よりも後方に制限することで、パイプ材の長さを抑えて軽量化を図ることができる。また、後アーム部51の長さを抑えることで、後アーム部51に必要な強度剛性を保ちながら、肉厚低減による軽量化およびコストダウンを図ることができる。
この構成によれば、左右の後アーム部51とクロスメンバ部33の左右端部34L,34Rとの接合部において、後アーム部51の内側縁部51c1とクロスメンバ部33の後縁外側部36aとが、スイングアーム11の平面視で可及的に滑らかに連なるように接合される。これにより、前記接合部における応力集中を緩和することができる。このため、前記接合部周辺の強度剛性を最適化し、クロスメンバ部33を形成する板部材および後アーム部51を形成するパイプ材の肉厚低減を図ることができる。したがって、スイングアーム11の軽量化およびコストダウンを図ることができる。後縁部36の左右両端は後アーム部51の内側縁部51c1に接合されるので、後縁部36と内側縁部51c1とが交差する配置であると溶接がしやすくなる。後縁部36が平坦形状を組み合わせた構成とすることで、曲面形状を有する場合に比べてプレス成形が容易になる。
この構成によれば、上下分割体47,48同士を繋ぐ補強部材61を、クロスメンバ部33の基準断面を形成する中間部の前後幅H2の中央CL2よりも前方に配置する。これにより、補強部材61によって前アーム部41を補強しやすくなり、かつ前アーム部41とクロスメンバ部33とが互いに連なる部位を補強しやすくなる。これにより、上下分割体47,48を形成する板部材の肉厚低減を図ることができ、スイングアーム11の軽量化およびコストダウンを図ることができる。また、ドライブチェーンDが振れてスイングアーム11の上面を叩くことによる共鳴防止効果を得ることができる。
この構成によれば、左右一対の補強部材61により、上下分割体47,48の左右両側でクロスメンバ部33と前アーム部41とが互いに連なる部位を補強しやすくなる。これにより、上下分割体47,48を形成する板部材の肉厚低減を図ることができ、スイングアーム11の軽量化およびコストダウンを図ることができる。
この構成によれば、補強部材61がスイングアーム11の平面視で斜めに配置されるので、補強部材61を上下分割体47,48の内面に接合する場合にも接合長さを確保しやすい。クロスメンバ部33の前縁部35における車幅方向外側ほど前方側に位置するように傾斜した前縁外側部35aに対し、後方側ほど相互に離間するように(すなわち後方側ほど車幅方向外側に位置するように)傾斜した補強部材61の内側端部65を接合する。これにより、クロスメンバ部33の前縁外側部35aと補強部材61との接合部において、これらの間に形成される挟角θ1が可及的に大きくなる(直角に近くなる)。これにより、前記接合部における溶接がしやすくなる。このため、前記接合部周辺の強度剛性を最適化し、上下分割体47,48および補強部材61を形成する板部材の肉厚低減を図ることができる。したがって、スイングアーム11の軽量化およびコストダウンを図ることができる。前縁部35が円弧形状をなすことで、応力集中を避けやすく、この点でも強度剛性を最適化してコストダウンおよび軽量化を図ることができる。
この構成によれば、補強部材61が上下分割体47,48の内面に接合される箇所(すなわち強度剛性を確保しやすい個所)に近接して肉抜き孔66が設けられる。このため、補強部材61周辺の強度剛性を保ちながら、補強部材61ひいてはスイングアーム11の軽量化を図ることができる。
前アーム部41とクロスメンバ部33とを形成する上下分割体47,48を、開放端縁部47c,48cを除いて上下対称に形成するので、上下分割体47,48を成形する金型を共用することが可能となる。このため、スイングアーム11のコストダウンを図ることができる。
図14Aの例では、上下分割体47,48の各開放端縁部47c,48cの端面同士を分割面S1上で互いに突き合わせ、これら開放端縁部47c,48c同士を上下分割体47,48の外面側から溶接している(端面合わせ)。図中符号Bは溶接ビードを示す。
図14Bの例では、上下分割体47,48の各開放端縁部47c,48cに外面側へ起立する端縁フランジ47f,48fをそれぞれ形成し、これら端縁フランジ47f,48f同士を分割面S1上で互いに突き合わせ、これら端縁フランジ47f,48f同士を上下分割体47,48の外面側から溶接している(拝み合わせ)。
図14A、図14Bの構成でも上下分割体47,48の金型は可能であるが、溶接品質を安定化しやすいという観点から、実施形態ではジョッグル部47dを設けて溶接している(ジョッグル合わせ)。
この構成によれば、クッション連結部39に入力されるクッション荷重は、ジョッグル部47dの屈曲部47eに直接的に(上分割体47のみを介して)伝達されることが抑えられる。これにより、ジョッグル部47dの屈曲部47eへの応力集中を緩和することができる。このため、上下分割体47,48を形成する板部材の肉厚低減を図ることができる。したがって、スイングアーム11の軽量化およびコストダウンを図ることができる。
本発明を適用する車両には、車輪を支持するスイングアームを備える車両全般が含まれる。すなわち、自動二輪車(原動機付自転車及びスクータ型車両を含む)のみならず、三輪(前一輪かつ後二輪の他に、前二輪かつ後一輪の車両も含む)又は四輪の車両も含まれ、かつ原動機に電気モータを含む車両も含まれる。前輪懸架装置にスイングアーム(リーディングアーム含む)を備える車両に適用してもよい。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本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。
11 スイングアーム
12 後輪(車輪)
13 リヤクッションユニット(クッションユニット)
18 リンク機構(クッションユニット側の構成)
31 ピボットパイプ(ピボット部)
32,32L,32R アーム部
33 クロスメンバ部
35 前縁部(一端側縁部)
35a 前縁外側部(一端外側部)
36 後縁部(他端側縁部)
36a 後縁外側部(他端外側部)
37 上クロスメンバ部
38 下クロスメンバ部
39 クッション連結部
41 前アーム部(一端側アーム部)
42 上アーム部
43 下アーム部
47 上分割体
47c,48c 開放端縁部
47d ジョッグル部(被覆部)
47e 屈曲部
48 下分割体
51 後アーム部(他端側アーム部)
51c1 内側縁部
51f 前端部(端部)
61 補強部材
65 内側端部
66 肉抜き孔
CL2 中央
H2 前後幅
P3 前端(端部)
Claims (9)
- 一端側を車体側に上下揺動可能に枢支されるとともに他端側に車輪(12)を軸支するスイングアーム(11)の構造において、
前記スイングアーム(11)は、前記一端側に位置して揺動軸に支持されるピボット部(31)と、前記ピボット部(31)から車輪軸支位置まで前記他端側へ延びる左右一対のアーム部(32L,32R)と、前記ピボット部(31)よりも前記他端側に位置して前記左右一対のアーム部(32L,32R)同士を連結するクロスメンバ部(33)と、を備え、
前記左右一対のアーム部(32L,32R)は、それぞれ一端側アーム部(41)と他端側アーム部(51)とに分割され、
前記一端側アーム部(41)は、互いに組み合わされる上アーム部(42)と下アーム部(43)とに分割され、
前記他端側アーム部(51)は、前記一端側アーム部(41)に連なるように設けられたパイプ材で構成され、
前記クロスメンバ部(33)は、互いに組み合わされる上クロスメンバ部(37)と下クロスメンバ部(38)とに分割され、
前記上クロスメンバ部(37)と前記上アーム部(42)とは、互いに一体形成されて上分割体(47)を構成し、
前記下クロスメンバ部(38)と前記下アーム部(43)とは、互いに一体形成されて下分割体(48)を構成し、
前記上下分割体(47,48)が形成する断面形状の内側に配置されて前記上下分割体(47,48)同士を繋ぐ補強部材(61)を備え、
前記補強部材(61)は、前記クロスメンバ部(33)の前後幅(H2)の中央(CL2)よりも前記一端側に配置され、
前記補強部材(61)は、左右一対に設けられるとともに、前記上下分割体(47,48)の左右両側の各々において、前記クロスメンバ部(33)と前記一端側アーム部(41)とに跨る位置に配置されることを特徴とするスイングアーム構造。 - 前記他端側アーム部(51)の前記一端側の端部(51f)は、前記クロスメンバ部(33)の前記一端側の端部(P3)よりも前記他端側に配置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構造。
- 左右一対の前記他端側アーム部(51)の車幅方向内側に、前記スイングアーム(11)の平面視で前記他端側ほど相互に離間するように形成された内側縁部(51c1)を備え、
前記クロスメンバ部(33)の前記他端側に設けられる他端側縁部(36)は、前記スイングアーム(11)の平面視で車幅方向外側ほど前記他端側に位置するように形成された左右一対の他端外側部(36a)を備え、
前記左右一対の他端外側部(36a)は、前記左右一対の他端側アーム部(51)の各内側縁部(51c1)にそれぞれ接合さ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構造。 - (削除)
- (削除)
- 前記クロスメンバ部(33)の前記一端側に設けられる一端側縁部(35)は、前記スイングアーム(11)の平面視で車幅方向外側ほど前記一端側に位置するように形成された左右一対の一端外側部(35a)を備え、
前記左右一対の補強部材(61)は、前記スイングアーム(11)の平面視で前記他端側ほど相互に離間するように配置され、
前記左右一対の補強部材(61)の車幅方向内側の内側端部(65)は、前記左右一対の一端外側部(35a)にそれぞれ接合されることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載のスイングアーム構造。 - 前記補強部材(61)には、肉抜き孔(66)が設けられ、
前記補強部材(61)における前記肉抜き孔(66)の周囲の外周縁部と前記上下分割体(47,48)の内面とが互いに接合されることを特徴とする請求項1から3および6の何れか一項に記載のスイングアーム構造。 - 前記上下分割体(47,48)は、それぞれの開放端を互いに接合され、
前記上下分割体(47,48)の一方(47)の開放端縁部(47c)には、前記上下分割体(47,48)の他方(48)の開放端縁部(48c)に外周側から被さるように装着される被覆部(47d)を備え、
前記上下分割体(47,48)は、前記被覆部(47d)を除き、上下対称に形成されることを特徴とする請求項1から3および6,7の何れか一項に記載のスイングアーム構造。 - 前記上下分割体(47,48)の一方(47)に設けられる前記被覆部(47d)は、前記開放端縁部(47c)の端縁と直交する断面で外面側へ屈曲する屈曲部(47e)を備え、
前記上下分割体(47,48)の他方(48)には、クッションユニット(13)側の構成(18)に連結されるクッション連結部(39)を備えることを特徴とする請求項8に記載のスイングアーム構造。
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