JPH04159180A - 前後輪駆動型車両の前輪懸架装置 - 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〕 本発明は前後輪駆動型車両の前輪懸架装置に関し、特に
前輪にエンジン駆動力を伝えると共に前輪を操舵自在に
支持する前輪軸の構造に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の前後輪駆動型車両の前輪懸架装置としては、特開
昭６１−１４３２７０号公報に開示されたものがある。

これは、自動３輪車の前輪を上下揺動自在な１本のスイ
ングアームによって支持したものであり、エンジンの動
力を前輪へ伝達する前輪駆動装置がこのスイングアーム
に内蔵されていた。この前輪懸架装置では、前輪の車軸
を軸心部で回転自在に支持する筒体がスイングアームの
前端部に上下２つのピボットを介して操舵自在に連結さ
れており、前記車軸が等速ジヨイントを介してスイング
アームの前輪駆動装置に連結されていた。なお、前記ピ
ボットおよび等速ジヨイントは操舵軸線上に位置づけら
れており、筒体が操舵装置によって操舵軸線を中心に回
動した際５こもエンジンの動力が車軸へ伝達されるよう
に構成されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに１、このように構成された従来の前輪懸架装置
では、ホイールアライメントを決定するにあたって設計
上の自由文が低いという問題があった。これは、テレス
コピック式フロントフォークを採用した前輪懸架装置で
はフォークオフセットを変えることによってキャスター
角を変えずにトレールを変えることができるが、上述し
たようなスイングアーム式の前輪懸架装置では、キャス
ター角度を変えない限りトレールを変えることができな
いからである。すなわち、従来の前輪懸架装置でトレー
ルを変えるには、筒体とスイングアームとを連結する上
下２つのピボットの位置を変えてキャスター角度を変え
なければならない。

（課題を解決するための手段〕 本発明に係る前後輪駆動型車両の前輪懸架装置は、前輪
を操舵自在に支持する上下揺動自在なスイングアームを
、前輪駆動用伝動装置が設けられたロアアームと、この
ロアアームの揺動端との間にす、クルが介装されてロア
アームと共に平行リンクを構成するアッパーアームとに
よって形成し、このアッパーアームに前記ナックルを操
舵自在に連結すると共に、前記ロアアームとナックルと
を、前輪および前輪に結合された内歯車を回転自在に支
持するナックル固定ハブと、前記内歯車に噛合する歯車
が設けられかつ前輪の軸心とは偏心して前記ナックル固
定ハブに回転自在に設けられた第１車軸と、操舵軸線上
に位置するユニバーサルジヨイントを介して前記第１車
軸に連結されかつロアアームに軸支されて前輪駆動用伝
動装置に連結される第２車軸とによって連結したもので
ある。

〔作　用〕

ナックル固定ハブのナックルに対する取付は位置を変え
てこのハブの軸心位置を前後に偏位させることによって
、前輪が前後してトレールが変化する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第８図によって
詳細に説明する。

第１回は本発明に係る前輪懸架装置を採用した前後輪駆
動型自動二輪車の側面図、第２図は同じく車体構成を示
す平面図、第３図は第１図におけるロアアームブラケッ
トの■−■線断面図、第４図は第１図におけるＩＩ−Ｉ
Ｖ線断面図、第５図は動力伝達装置の要部を拡大して示
す断面図、第６図は動力伝達装置の前輪駆動部を拡大し
て示す断面図、第７図は前輪操舵装置を拡大して示す平
面図、第８図はトレール変化を示す前輪懸架装置の概略
構成図である。これらの図において、■は前後輪駆動型
自動二輪車、２はこの自動二輪車１のエンジンで、この
エンジン２は、側面視口字状に形成された左右一対の主
フレーム３に支持されている。

主フレーム３は、車体前後方向へ延設された上下の水平
パイプ３ａ、３ｂと、これらの水平パイプ３ａ、３ｂを
前端部分で連結するロアアームブラケット３ｃと、水平
パイプ３ａ、３ｂを後端部分で連結するリヤアームブラ
ケット３ｄとから構成されている。また、左右のロアア
ームブラケット３ｃは、上側水平パイプ３ａに結合され
るものと、下側水平パイプ３ｂに結合されるものとに分
割形成されており、両部材はボルトによって連結されて
いる。なお、下側水平パイプ３ｂの後端はリヤアームブ
ラケット３ｄにボルト止めされている。

また、左右のロアアームブラケット３ｃのうち車体左側
に位置する方のロアアームブラケソ）３ｃは、第３図に
示すように、後述するロアアームを避けるために車幅方
向外側へ屈曲して形成されている。そして、左右の主フ
レーム３どうしは、左右のロアアームブラケット３Ｃに
エンジン支持ブラケット３ｅを介してエンジン２を連結
させると共に、左右のリヤアームブラケット３ｄ間にク
ロスメンバ３ｆ、３ｇを横架させることによって連結さ
れている。

４は後輪、５はこの後輪４を支持するリヤアームで、こ
のリヤアーム５は前記主フレーム３のリヤアームブラケ
ット３ｄにビボフト軸５ａを介して揺動自在に連結され
ている。また、このリャア−ム５の２本のアームのうち
車体左側に位置するアーム５ｂには、後述する動力伝達
装置によって駆動される公知のシャフトドライブ式後輪
駆動装置６が内蔵されている。５ｃは前記リヤアーム５
と主フレーム３との間に介装されたりャクソションユニ
ット、７は燃料タンク、８はシートで、これらは前記主
フレーム３に支持されている。なお、９は排気管、１０
は主フレーム３のリヤアームブラケット３ｄにブラケソ
）１０ａを介して取付けられたフートレストである。

１１は前輪、１２はこの前輪１１を平行リンクによって
操舵自在に支持するスイングアーム式前輪懸架装置であ
る。この前輪懸架装置１２は、前輪１１を回転自在に支
持する１本のナックル１３と、このナックル１３を操舵
自在に支持するアッパーアーム１４．ロアアーム１５と
、フロントクツションユニット１６等とからなり、ナッ
クル１３は後述する操舵装置に連結されて転舵軸線上を
回動するように構成されている。この転舵軸線は、ナッ
クル１３とアッパーアーム１４．ロアアーム１５との２
つの連結ブラケットを結んだ直線のことで、第１図およ
び第２図中−点鎖線Ａで示す。

前記ナックル１３は第４図に示すように前輪１１を片持
ち支持する構造で、このナックル１３の下端部には前輪
支持用のハブ１７が前後２本の取付はボルト１８によっ
て固定されている。ナックル１３の取付はボルト用挿通
穴は、このナックル１３に対するハブ１７の取付は位置
を変えることができるように複数（本実施例では４箇所
）設けられている。すなわち、ハブ１７の取付は位置を
変える際には、取付はボルト１８を別の取付はボルト用
挿通穴に差し込んでハブ１７に螺着させる。

前記ハブ１７は右側ハブ１７ａと左側ハブ１７ｂとを３
本の連結ボルト１９によって結合させて形成されており
、このハブ１７の外周部に、前輪１１のホイールｌｌａ
と結合された円環状のアウターギヤ２０が軸受２１を介
して回転自在に支持されている。なお、このアウターギ
ヤ２０の内周部には、ハブ１７の軸方向中央部の凹部１
７Ｃに臨む内歯車２０ａが形成されている。さらに、ア
ウターギヤ２０には、ハブ１７の外周部に軸受２２を介
して支持されたブレーキディスク支持ハブ２３がねじ止
めされている。すなわち、前輪１１は、アウターギヤ２
０．ブレーキディスク支持ハブ２３と共にハブ１７に対
して回転することになる。

この前輪１１の回転中心（ホイールセンタ）を第４図中
−点鎖線Ｂで示す。２４は前記アウターギヤ２０に噛合
するインナーギヤで、このインナーギヤ２４は前記ハブ
１７内に軸受２５，２６によって回転自在に支持され、
第１車軸２７が同軸状に結合されている。また、このイ
ンナーギヤ２４の配置位置は、その軸心が前記ホイール
センタＢに対して偏心する位置に設定されている。イン
ナーギヤ２４の軸心（ドライブセンタ）を第４図中−点
鎖線Ｃで示す。さらに、前記第１車軸２７には、ロアア
ーム１５に回転自在に支持された第２車軸２８がユニバ
ーサルジヨイント２９を介して連結されている。なお、
ユニバーサルジヨイント２９の軸心は転舵軸ｗＡＡ上に
位置づけられている。

前記アッパーアーム１４は第２図に示すように車体前方
を指向する平面視路■字状に形成され、前側に位置する
頂部はす・ックル１３の上端に回動自在に、両端部は、
左右の主フレーム３の上部に設けられたブラケット３１
に上下揺動自在にそれぞれ支持されている。なお、アッ
パーアーム１４とナックル１３との連結軸は転舵軸線Ａ
上に位置づけられている。

前記ロアアーム１５は車体左側に前後方向へ延在された
主アーム１５ａと、この主アーム１５ａの基部からエン
ジン前方で車体右側へ横切るよう延設された補助アーム
１５ｂとを備え、前記左右の主フレーム３のロアアーム
ブラケット３Ｃに上下揺動自在に支持されている。そし
て、主アーム１５ａの揺動端には、後述するシャフトド
ライブ式前輪駆動装置の一部を構成するフロントギヤケ
ース３２が取付けられている。前記第２車軸２８はこの
フロントギヤケース３２に軸支されている。

すなわち、前記ハブ１７．第１車軸２７．第２車軸２８
を介してナックル１３とロアアーム１５とが連結される
ことになる。このような構造とすることによって、ナッ
クル１３がロアアーム１５に操舵自在かつ前後方向へ揺
動自在に支持されることになり、操舵時にナックル１３
が回動すると、前輪１１はユニバーサルジヨイント２９
を中心にして回動することになる。

前記フロントタンジョンユニット１６はコアアーム１５
のフロントギヤケース３２と前記主フレーム３の左側の
ブラケット３１との間に介装されている。

３３は後輪４および前輪１１を駆動するための動力伝達
装置で、この動力伝達装置３３は、前記シャフトドライ
ブ式後輪駆動装置６を駆動するリヤドライブ軸３４と、
後述するシャフトドライブ式後輪駆動装置３５を駆動す
るフロントドライブ軸３６等とから構成されている。前
記リヤドライブ軸３４は第５図に示すように、エンジン
出力軸２ａの軸端側に軸線を車体の前後方向と平行にし
て設置されており、エンジン２のミッションケース２ｂ
に一体的に設けられたドライブ軸用ハウジング２Ｃに軸
受３７，３８を介して回転自在に支持されている。また
、このリヤドライブ軸２４には、エンジン出力軸２ａに
結合された傘歯車３９と噛合する人力用傘歯車４０が回
転自在に設けられると共に、この入力用傘歯車４０の回
転をリヤドライブ軸３４に伝えるカムおよび圧縮コイル
ばねからなるダンパー４１が軸装されている。このダン
パー４１をリヤドライブ軸３４の入力側に介装すること
によって、急加速時やエンジンブレーキ時のショックを
吸収することができる。そして、このリヤドライブ軸３
４の後端には、リヤアーム５の揺動軸線上に位置づけら
れたユニバーサルジヨイント４２を介して前記シャフト
ドライブ式後輪駆動装置６が、また、前部には、互いに
噛合する平歯車４３．４４を介して前記フロントドライ
ブ軸３６が連結されている。このフロントドライブ軸３
６は、リヤドライブ軸３４より車幅方向外側（車体左側
）に、リヤドライブ軸３４と平行に配置されている。ま
た、このフロントドライブ軸３６は、前記ドライブ軸用
ハウジング２Ｃと一体に形成されたカバー２ｄに軸受４
５，４６を介して回転自在に支持されている。そして、
このカバー２ｄに前記ロアアームブラケット３ｃのエン
ジン支持ブラケノ１−３ｅがボルト止めされている。

また、前記両軸を連結する前記２つの平歯車のうちリヤ
ドライブ軸３４例の平歯車４３は、リヤドライブ軸３４
に回転自在に支持され、他方の平歯車４４はフロントド
ライブ軸３６に結合されている。前記平歯車４３とリヤ
ドライブ軸３４とは、リヤドライブ軸３４にスプライン
結合されかつ平歯車４３の側部に係合してドッグクラッ
チを構成する連結部材４７を介して連結されている。こ
の連結部材４７は、切換えレバー（図示せず）を操作す
ることによってリヤドライブ軸３４上を進退し、これに
よりドッグクラッチを連結、解除するように構成されて
いる。すなわち、ドッグクラッチが解除状態とされた際
にはリヤドライブ軸３４の回転はフロントドライブ軸３
６へは伝達されなくなる。

前記シャフトドライブ式前輪駆動装置３５は、第６図に
示すように、前記ロアアーム１５の主アーム１５ａに内
蔵されたプロペラシャフト５１と、このプロペラシャフ
ト５１の前端にスプライン５２を介して連結されかつ前
記フロントギヤケース３２内に軸受５３を介して回転自
在に支持された傘歯車５４と、この傘歯車５４に噛合す
るリングギヤ５５を有しかつ略円筒状に形成されてフロ
ントギヤケース３２に軸受５６，５７を介して回転自在
に支持されたフロントギヤケース出力軸５８等とから構
成されている。前記プロペラシャフト５１は、ロアアー
ム１５の揺動軸線上に位置づけられたユニバーサルジヨ
イント５９を介して前記フロントドライブ軸３６に連結
されている。また、前記フロントギヤケース出力軸５８
の内側には、第１車軸２７と共に回転する第２車軸２８
がワンウェイクラッチ６０を介して連結されている。こ
のワンウェイクラッチ６０は、フロントギヤケース出力
軸５８から第２車軸２８へ１方向のみに駆動力を伝達す
るものが使用されている。このように構成されたシャフ
トドライブ式前輪駆動装置では、走行時にはリヤドライ
ブ軸３４からフロントドライブ軸３６を介してエンジン
２の動力が伝達される。フロントドライブ軸３６と共に
プロペラシャフト５１が回転すると、この回転はスプラ
イン５２．傘歯車５４およびリングギヤ５５を介してフ
ロントギヤケース出力軸５８に伝えられる。

そして、後輪４と前輪１１とが等速回転するような通常
走行時では、エンジン２の駆動力はワンウェイクラフチ
６０によって遮断されて第２車軸２８へは伝わらずに後
輪駆動のみであるが、後輪４が空転したりして前輪１１
より高速回転した時には、ワンウェイクラッチ６０が連
結されてエンジン２の駆動力がフロントギヤケース出力
軸５８から第２車軸２８に伝えられることになる。

６１は前輪１１を操舵させるための操舵装置である。こ
の操舵装置６１は、ハンドル６２のハンドル軸６２ａが
ヘッドバイブロ３に回転自在に支持されると共に、左右
一対のプッシュプルワイヤー６４を介して前記ナックル
１３に連結されている。前記ヘッドバイブロ３は、左右
の主フレーム３の水平パイプ３ａに固定されたハンドル
支持バイブロ５と、主フレーム３のブラケット３１に固
定されたハンドル支持パイプ６６とに支持され、車幅方
向中央部に位置づけられている。また、前記ブツシュプ
ルワイヤー６４は、インナーワイヤー６４ａとアウター
ワイヤー６４ｂとからなり、インナーワイヤー６４３の
ハンドル側端部は、ハンドル軸５２ａの下端に左右へ突
出して設けられたアーム６７に枢支されている。また、
インナーワイヤー６４ａのナックル側端部はナックル１
３のアッパーアームブラケット１３ａにピロボールを介
して連結されている。また、アウターワイヤー６４ｂの
ハンドル側端部はハンドル支持バイブロ５に、ナックル
側端部はア、バーアーム１４にそれぞれ支持されている
。そして、左右のプッシュプルワイヤー６４の両端は、
ハンドル軸の軸線（第１図中−点鎖ｇＤで示す。）と転
舵軸線Ａにそれぞれ直交するように各部材に後方から連
結されている。さらに、左右のブツシュプルワイヤー６
４．６４のうち前記アーム６７の左側部分に連結された
方のワイヤーはアンバーアームブラケット１３ａの右側
部に、アーム６７の右側部分に連結された方のワイヤー
はアッパーアームブラケット１３ａの左側部にそれぞれ
連結されている。このように構成された操舵装置６１で
は、操舵動作によってハンドル軸６２ａが回転すると、
アーム６７によって左右のプッシュプルワイヤー６４の
一方が引っ張られると共に他方が押される。このプ・７
シユプルワイヤー６４の動作がナックル１３に伝えられ
てナックル１３がハンドル６２と同方向へ操舵されるこ
とになる。また、前輪懸架装置１２が揺動してナックル
１３が上下すると、左右のブツシュプルワイヤー６４は
ナックル１３との連結状態を維持しつつ撓むことになる
。すなわち、この操舵装置６１では、ナックル１３が上
下することによって生じる転舵軸ｉＡとハンドル軸線り
との軸ずれを、プッシュプルワイヤー６４が撓むことで
吸収することができる。

６８は前輪ブレーキ用ブレーキディスクで、このブレー
キディスク６８は前記ハブ１７のブレーキディスク支持
ハブ２３に取付けられ、前輪１１の車幅方向中心部に位
置づけられている。６９はブレーキキャリパ−で、この
ブレーキキャリパ−６９はナックル１３に取付けられて
いる。

上述したように構成された前後輪駆動型自動二輪車１で
は、走行中にぬかるみなどに入って後輪４が空転すると
、シャフトドライブ式前輪駆動装置３５に設けられたワ
ンウェイクラッチ６０によってフロントギヤケース出力
軸５８と第２車軸２８とが連結されてエンジン２の駆動
力が前輪１１へも伝達される。すなわち、この際にはエ
ンジン２の駆動力は、リヤドライブ軸３４からシャフト
ドライブ式後輪駆動装置６を介して後輪４へ伝達される
と共に、リヤドライブ軸３４からシャフトドライブ式前
輪駆動装置３５を介して前輪１１に伝達されることにな
る。この際、前輪１１が上下動されたり操舵されたりし
ても、プロペラシャフト５１がユニバーサルジヨイント
５９を中心にして折れ曲がり、しかも第１車軸２７がユ
ニバーサルジヨイント２９を中心にして第２車軸２８に
対して折れ曲がるために、エンジン２の駆動力は途切れ
ることなく前輪１１に伝達されることになる。

また、前輪支持用のハブ１７をホイールセンタＢを中心
に周方向へ回転させてナックル１３との取付は位置を変
えることによって、トレールを変えることができる。例
えば、ハブ１７の位置を第８図中実線で示す位置から二
点鎖線で示す位置に変えると、ハブ１７の軸心位置（ホ
イールセンタＢ）が元の位置から前側にずれて前輪１１
がナックル１３に対して前側へずれることになる。この
ため、転舵軸線Ａと路面との交点から前輪１１の接地点
までの距離（トレール）はしからｌへ変化して短（なる
。このように第８図ウニ点鎖線で示す位置にハブ１７を
ずらす場合には、ナックル１３にハブ１７を固定する取
付はボルト１８の位置を変えなければならない。すなわ
ち、４箇所の取付はボルト用挿通穴のうち取付はボルト
１８が挿通されていなかった前側の挿通穴に取付はボル
ト１８を入れ替えてナックル１３にハブ１７を固定する
。

なお、本実施例ではナックル１３に丸穴からなる取付は
ボルト挿通穴を複数穿設した例を示したが、挿通穴とし
ては前後方向に長い長大とすることもできる。

したがって、ハブ１７のナックル１３に対する取付は位
置を変えてハブ１７の軸心位置を前後に偏位させること
によって、前輪１１が前後してトレールが変化すること
になる。

また、本実施例で示したように第１車軸２７゜第２車軸
２８の軸心位置に対してハブ１７の軸心位置を前方へず
らすと、ロアアーム１５に対して前輪１１が前方へずれ
ることになる関係から、操舵時に前輪後部がロアアーム
１５に接触するまでの回動角度を大きくとれ、ハンドル
切角が大きくなる。

さらに、本実施例で示したように操舵装置６１にプッシ
ュプルワイヤー６４を採用すると、ハンドル６２とナッ
クル１３とがワイヤーで直接連結される関係からハンド
ル６２の遊びが少なくなる。

さらにまた、プ・７シユブルワイヤー６４を左右２本と
すると、左右何れの方向へ操舵するにも常に引張り動作
によって行なうことができるので、応答性よく操舵する
ことができる。特に、２本使用すると、一方のワイヤー
が切れたとしても他方の圧縮側のワイヤーで操向状態を
維持することができる。

加えて、ナックル１３に取付けられるハブ１７を本実施
例で示した構造とすると、左右のハブ１７ａ、１７ｂ、
ブレーキディスク支持ハブ２３゜アウターギヤ２０およ
びインナーギヤ２４等を１つのユニットとして組立てる
ことができる。このため、ハブ１７を分解せずにトレー
ル変更操作を行なうことができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る前後輪駆動型車両の前
輪懸架装置は、前輪を操舵自在に支持する上下揺動自在
なスイングアームを、前輪駆動用伝動装置が設けられた
ロアアームと、このロアアームの揺動端との間にナック
ルが介装されてロアアームと共に平行リンクを構成する
アッパーアームとによって形成し、このアッパーアーム
に前記ナックルを操舵自在に連結すると共に、前記ロア
アームとナックルとを、前輪および前輪に結合された内
歯車を回転自在に支持するナックル固定ハブと、前記内
歯車に噛合する歯車が設けられかつ前輪の軸心とは偏心
して前記ナックル固定ハブに回転自在に設けられた第１
車軸と、操舵軸線上に位！するユニバーサルジヨイント
を介して前記第１車軸に連結されかつロアアームに軸支
されて前輪駆動用伝動装置に連結される第２車軸とによ
って連結したため、ナックル固定ハブのナックルに対す
る取付は位置を変えてこのハブの軸心位置を前後に偏位
させることによって、前輪が前後してトレールが変化す
る。したがって、ホイールアライメントを決定するにあ
たって設計上の自由度が高くなる。また、前輪のハブ内
に内歯車と第１車軸とからなる減速比の大きな減速機が
設けられるため、前輪の側方に配置される前輪駆動用伝
動装置での減速比を小さくできる。このため、前輪の側
方に位置する歯車減速機等を小径化することができ、こ
の前輪懸架装置を自動二輪車に適用した場合には、バン
ク角を大きくとることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る前輪懸架装置を採用した前後輪駆
動型自動二輪車の側面図、第２図は同しく車体構成を示
す平面図、第３図は第１図におけるロアアームブラケッ
トのｌ−１１１線断面図、第４図は第１図におけるＩＶ
−ＩＶ線断面図、第５図は動力伝達装置の要部を拡大し
て示す断面図、第６図は動力伝達装置の前輪駆動部を拡
大して示す断面図、第７図は前輪操舵装置を拡大して示
す平面図、第８図はトレール変化を示す前輪懸架装置の
概略構成図である。 １１・・・・前輪、１２・・・・前輪懸架装置、１３・
・・・ナックル、１４・・・・アッパーアーム、１５．
、、。 ロアアーム、１７・・・・ハブ、２０・・・・アウター
ギヤ、２４・・・・インナーギヤ、２７・・、・第１車
軸、２８・・・・第２車軸、２９・・・・ユニバーサル
ジヨイント、３５・・・・シャフトドライブ式前輪駆動
装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前輪を操舵自在に支持する上下揺動自在なスイングアー
   ムを、前輪駆動用伝動装置が設けられたロアアームと、
   このロアアームの揺動端との間にナックルが介装されて
   ロアアームと共に平行リンクを構成するアッパーアーム
   とによって形成し、このアッパーアームに前記ナックル
   を操舵自在に連結すると共に、前記ロアアームとナック
   ルとを、前輪および前輪に結合された内歯車を回転自在
   に支持するナックル固定ハブと、前記内歯車に噛合する
   歯車が設けられかつ前輪の軸心とは偏心して前記ナック
   ル固定ハブに回転自在に設けられた第１車軸と、操舵軸
   線上に位置するユニバーサルジョイントを介して前記第
   １車軸に連結されかつロアアームに軸支されて前輪駆動
   用伝動装置に連結される第２車軸とによって連結したこ
   とを特徴とする前後輪駆動型車両の前輪懸架装置。