专利名称：机动二轮车的后摆臂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机动二轮车的后摆臂。
背景技术：
在机动二轮车中，车体前后的重量平衡会由于安装在车架上的发动机的大小或安装位置等产生微妙的变化，给予操纵性及乘车感带来影响。因此，悬架发动机及车架的前后的前叉及后摆臂在左右操纵性及乘车感方面是重要的要素。例如，在后摆臂中为了取得与发动机或车架的匹配，一方面希望是具有刚性高的坚硬的特性的摆臂，在另一方面希望是具有柔软的特性的后摆臂。
刚性作为相对于负荷的变形抵抗，一般是指扭转刚性和弯曲刚性。
扭转刚性在是均匀的横截面的笔直棒的情况下，由剪切弹性模量(G)和断面极惯性矩(IP)的积定义，是使后摆臂具有基本的刚性的一个指标。弯曲刚性在是均匀的横截面的笔直棒的情况下，是由纵弹性模量(E)和断面惯性矩(I)的积定义，是使保持后摆臂具有柔软的特性的一个指标。
但是，扭转刚性和弯曲刚性具有相关关系，当提高扭转刚性时，弯曲刚性也得到提高。
作为考虑了弯曲刚性和扭转刚性的机动二轮车的后摆臂，公知的有例如①日本特开平4-314683号公报“摩托车的摆臂”和②日本实用新型登记第2536050号公报“车辆用中空构造体的加强构造”。
上述①，根据该公报的图1，是从形成着枢轴孔3及轴孔1的本体4向后方延伸具有弯曲曲面11的臂管5的后摆臂。
上述②，根据该公报的图1，是侧视中形成为“ヘ”字形的后摆臂。
在上述①的后摆臂可以说是追求柔软特性的后摆臂，其刚性稍微不足。
在上述②的后摆臂中，可以说是追求刚性高的坚固特性的后摆臂，由于要求刚性，而其摆臂的柔软特性不足。
即，人们希望有一种后摆臂即可维持足够的刚性又兼备柔软特性的技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种在维持足够的刚性的同时、兼备柔软特性的后摆臂。
为了达到上述目的，本发明第一技术方案的机动二轮车的后摆臂，具有通过枢轴可自由旋转地安装在车架上的枢轴安装部，在该枢轴安装部的后方设有悬架安装部，在从该悬架安装部向后延伸的臂部的后端具有支承后轮的后轮支承部，其特征在于，将从枢轴安装部到悬架安装部之间做成为扭转刚性及纵向的弯曲刚性高的构造，同时，将臂部做成为扭转刚性高、纵向弯曲刚性低的构造。
通过将从枢轴安装部到悬架安装部之间做成为扭转刚性及纵向的弯曲刚性高的构造，后摆臂可以维持充分的刚性。其结果可以实现操纵性的提高。
通过将臂部做成为扭转刚性高、纵向弯曲刚性低的构造，例如可以使后摆臂具有充分的刚性的同时，可以缓和由悬架难以吸收的连续的且反复的快速冲击。其结果，可以提高乘车感。
本发明的第二技术方案的机动二轮车的后摆臂，其特征在于，将后轮支承部做成为扭转刚性和纵向弯曲刚性高的构造。
通过使后轮支承部的扭转刚性和纵向弯曲刚性变高，可以牢固地支承后轮。其结果，可以提高操纵性能。
本发明的第三技术方案的机动二轮车的后摆臂，其特征在于，在侧视中，将臂部形成为向下方凸的形状。
通过高地设定从枢轴安装部到悬架安装部之间的扭转刚性及纵向的弯曲刚性，在侧视中，将臂部形成为向下方凸的形状，例如可以使臂部近似于固定从枢轴安装部到悬架安装部时的悬臂弯曲梁的举动。通常，在形成为向下方凸的形状的悬臂弯曲梁中，由来自下方的负荷容易弯曲，由来自上方的负荷难以弯曲。
即，后摆臂从后轮接受的纵向的负荷由于主要是来自下方的负荷，通过将臂部形成为在侧视中向下方凸的形状，因而可以在维持高扭转刚性的同时可以低地设定纵向的弯曲刚性。其结果，在使后摆臂维持充分的刚性的同时，可以缓和由悬架难以吸收的连续的且反复进行的快速冲击。
另外，通过将臂部形成为在侧视中为向下方凸的形状，因而例如在摆动时可以防止与其它的车体零件干涉，可以加大后摆臂的摆动角度。
图1是搭载了本发明的后摆臂的机动二轮车的侧视图。
图2是安装了本发明的后摆臂的车架的立体图。
图3是本发明的机动二轮车的后摆臂的俯视图。
图4是本发明的机动二轮车的后摆臂的侧视图。
图5是本发明的机动二轮车的后摆臂的比较说明图。
图6是本发明的机动二轮车的后摆臂的第一作用说明图。
图7是本发明的机动二轮车的后摆臂的第二作用说明图。
具体实施例方式
以下，根据
本发明的实施例。
附图是沿符号的朝向看到的图。
图1搭载了本发明的后摆臂的机动二轮车的侧视图。
机动二轮车10是越野式摩托车的一个例子，由车架11、设在车架11的前部的头管12、可回转地安装在头管12上的前叉13、13(里侧的13未图示)、安装在该前叉13、13的上部的操纵手柄14、可旋转地安装在前叉13、13的下部的前轮15、覆盖该前轮15的前挡泥板16、在头管12的后方安装在车架11上的燃料箱17、设在该燃料箱17的后方的车座18、由配置在该燃料箱17和车座18的下方的发动机19及变速机21构成的动力单元22、在该动力单元22的后方可摆动地安装在车架11上的后摆臂50、可旋转地安装在该后部摆臂50上并由动力单元22驱动的后轮24、设在该后轮24的上部的后挡泥板25构成。
在此，26是散热器护罩、27是侧罩、28是悬架、29是排气管、31是消音器、32是卡钳，33是枢轴、34是驱动链、35是前轮15的轴、36是后轮24的轴。
本发明的机动二轮车的后摆臂50是如后所述地在维持充分的刚性的同时兼有柔软的特性的后摆臂。
图2是安装了本发明的机动二轮车的后摆臂的车架的立体图。
车架11中，从头管12向左右后方延伸着一对主构架41、41，将该主构架41、41的前端部42、42朝向下方，从头管12向下方延伸着下降管43，从该下降管43的中途向左右后方延伸着一对平行管44、44，分别连接该平行管44、44的前端和主构架41、41的前端部42、42地形成两个连接部46、46，在该连接部46、46上跨架着横管47。48、48(一方的48未图示)是枢轴33的贯通孔，49是从下降管43过渡到主构架41、41的加强管。
图3是本发明的机动二轮车的后摆臂的俯视图。
后摆臂50，从其基部51向前方形成着一对凸出部52、52，在该凸出部52、52的前端形成着枢轴安装部53、53，用横梁54连接该枢轴安装部53、53彼此的附近，从基部51向后方延伸出左右一对臂部55、55，在该臂部55、55的前端安装着分别形成为厚壁的后轮支承部56、56，在基部51的上面上一体地安装加强构件57，在基部51的下方形成着悬架安装部58、58。
图4是本发明的机动二轮车的后摆臂的侧视图，臂部55，将其横截面为方形的管形成为侧视中向下方凸的形状，从基部51朝向后轮支承部56形成为渐渐变细状。如后所述，后摆臂50从后轮24(参照图1)接受的纵向的负荷由于主要是来自下方的负荷，因此，通过将臂部55形成为侧视中朝向下方凸的形状，因此可以在维持高扭转刚性的同时低地设定纵向的弯曲刚性。另外，通过将下面的弯曲半径R2设定得比上面的弯曲半径R1小，而将臂部55形成为朝端部渐渐变细状。
后摆臂50具有通过枢轴33可自由回转地安装在车架11(参照图2)上的枢轴安装部55(里侧的53未图示)，在该枢轴安装部53、53的后方设有悬架安装部58、58(里侧的58未图示)，在从悬架安装部58、58朝向后延伸的臂部55、55(里侧的55未图示)的后端具有支承后轮24(参照图1)的后轮支承部56、56(里侧的56未图示)，在该后摆臂中，由横梁54连接枢轴安装部53、53彼此的附近，而且在基部51上一体地安装着加强件57，由此，将从枢轴安装部53到悬架安装部58之间形成为扭转刚性和纵向弯曲刚性高的构造，并且，通过用横截面为方形的管将臂部55形成为侧视为向下方凸的形状，从而将臂部形成为扭转刚性高、纵向弯曲刚性低的构造。
通过高地设定从枢轴安装部53到悬架安装部58之间的扭转刚性和纵向弯曲刚性，可以使后摆臂50维持充分的刚性。其结果，可以提高操纵性。
通过将臂部55设定得扭转刚性高且纵向弯曲刚性低，例如在使后摆臂55维持充分的刚性的同时，可以缓和悬架28难以吸收的连续的且反复的快速冲击。其结果，可以提高乘车感。即，可以实现即维持充分刚性又兼有柔软特性的后摆臂50。
即，为了提高臂部55的扭转刚性，且低地设定纵向的弯曲刚性，而将臂部55形成为侧视中向下方凸的形状。如后所述，高地设定从枢轴安装部53到悬架安装部58的扭转刚性和纵向弯曲刚性，而将臂部55形成为向下方凸的形状的后摆臂50可以近似于固定从枢轴安装部53到悬架安装部58时的悬臂弯曲梁的举动。一般，形成为向下方凸的形状悬臂弯曲梁，由于来自下方的负荷而容易弯曲，由于来自上方的负荷而难以弯曲。
由于后摆臂50从后轮24(参照图1)接受的纵向的负荷主要是来自下方的负荷，因此通过将臂部55形成为侧视中向下方凸的形状，因此可以在维持高的扭转刚性的同时还可以将纵向弯曲刚性设定得低。其结果，可以在维持后摆臂50充分刚性的同时、实现缓和悬架28(参照图1)难以吸收的连续的且反复的快速冲击。
通过在后摆臂50的臂部55的前端安装分别形成为厚壁的后轮支承部56，也可以将后轮支承部56形成为扭转刚性和纵向弯曲刚性高的构造。
通过将后轮支承部56形成为扭转刚性和纵向弯曲刚性高的构造，可以牢固地支承后轮。其结果，可以提高操纵性。
以下，说明以下所述的后摆臂50的作用。
图5(a)、(b)是本发明的机动二轮车的后摆臂的比较说明图。(a)是表示比较例的后摆臂100，(b)是实施例的后摆臂50。
由于扭转刚性和弯曲刚性一般具有相关连关系，因此，在提高扭转刚性时，其弯曲刚性也上升。扭转刚性是车体稳定性不可缺少的因素，当提高了后摆臂的扭转刚性时，其弯曲刚性也同时得到提高。但是，在后摆臂(特别是臂部的纵向弯曲刚性)高时，在后摆臂的运动快的区域(即，反复形成着凸凹的路面)中，受到悬架缓冲的影响，有时后摆臂追随性变迟钝。其结果，导致乘座舒适性和操作性的恶化。
因此，如果如原来那样地保持纵向的弯曲刚性的同时，在只使扭转刚性提高，那将是理想的。
在(a)中，比较例的后摆臂100是一般形状的后摆臂，从基部101向前方形成着左右一对凸出部102、102，在这些凸出部102、102的前端形成着枢轴安装部103、103，从基部101向后方延伸出左右一对臂部105、105，在该臂部105、105的前端安装着分别形成为厚壁的后轮支承部106、106。
在(b)中，实施例的后摆臂50，通过对(a)所示的后摆臂100进行用横梁54连接这些枢轴安装部53、53彼此的附近，朝向下方凸地形成臂部55、55，将后轮支承部56、56形成为厚壁状，在基部50的上面上一体地安装着加强件57这样的改良，可以将其纵向弯曲刚性保持为与比较例的后摆臂100几乎相同的同时，使其扭转刚性得到提高。
另外，如下图所示，是可以取得后摆臂50的摆动角度的后摆臂。
图6(a)～(c)是本发明的机动二轮车的后摆臂的第一作用说明图，(a)表示比较例1的后摆臂110，(b)表示比较例2的后摆臂120，(c)表示实施例的后摆臂50。
在(a)中，后摆臂110是在侧视中将摆臂部115形成为直线状的后摆臂。
在(b)中，后摆臂120是将臂部125形成为侧视中向上方凸的形状的后摆臂，从枢轴安装部123的中心的水平位置起高度H处具有车体侧的构件，当将后摆臂120如箭头b那样地摆动时，摆角是θ2。
在(c)中，后摆臂50是将臂部55形成为侧视中向下方凸的形状的后摆臂，枢轴安装部53的中心的水平位置起与(b)相同的高度H处具有车体侧的构件，当将后摆臂50如箭头b那样地摆动时，摆角是θ。
在(b)及(c)中，当比较后摆臂120可摆动角度θ2与后摆臂50的可摆动角度θ时可知θ＞θ2，由于后摆臂50是将臂部55形成为侧视中向下方凸的形状，在其摆动时可以防止与其它的车体构件的干涉，可以取得大的后摆臂50的摆动角度。即，后摆臂50可以说是适合于大摆动角度的越野摩托车的摆臂。其结果，可以扩大机动二轮车10(参照图1)的设计、外观设计的自由度。
从各自的基部111、121、51起同一距离的横截面形状是具有相同的横截面的形状，没有由于臂部115、125、55的加工带来的影响、例如加工硬化、热变形等。
在(a)～(c)中，后摆臂110、120都在基部111、121上一体地安装着与加强件57同等的件，在枢轴安装部113、123上架着与横梁54同等的构件，在臂部115、125的前端安装着与形成为厚臂的后轮支承部56同等的构件。
在此，由于是在后悬架的缓冲的影响下后摆臂110、120、50的追随性变迟钝的区域的考察，因此，后摆臂110、120、50可以近似地看作为固定与(a)～(c)所示的基部111、121、51、在臂部115、125、55前端部从下方施加规定负荷W的悬臂梁，以下图考察后摆臂110、120、50的变形阻抗(纵向弯曲刚性)。
L表示将臂部115、125、55看作为悬臂梁时的从支承点A到施加规定负荷W点臂的距离。
图7(a)～(c)是本发明的机动二轮车的后摆臂的第二作用说明图，(a)表示比较例的后摆臂100，(b)表示比较例2的后摆臂120，(c)表示实施例的后摆臂50。
在(a)中，臂部115为一般的单纯直梁的情况，在从下方施加了规定负荷W时，产生变形量δ1。例如，从上方施加规定负荷W时也产生相同的变形量δ1。
在(b)中，臂部115是向上方凸的弯曲梁，在从下方施加规定负荷W时产生比(a)所示的变形量δ1小的变形量δ2。
在(c)中，臂部55是向下方凸的弯曲梁，相对规定负荷W产生比(a)所示的变形量δ1大的变形量δ3。即(a)～(c)所示的变形量的关系成为δ2＜δ1＜δ3。
如前所述，弯曲刚性由于是变形阻抗，因此变形量越小，弯曲刚性越小。
后摆臂所接受的负荷在后轮与地面接触时所受的来自下方的负荷，来自上方的负荷不成为问题。
因此，通过如(c)所示地将臂55形成为向下方凸的弯曲梁而使纵向的弯曲刚性具有方向性，即使使臂55的扭转刚性增加也可以使相对于来自下方的负荷的弯曲刚性降低。其结果，可以实现在维持充分的刚性的同时兼有柔软的特性的后摆臂50。
在实施例中，如图4所示，通过将下面的弯曲半径R2设定得比上面的弯曲半径R1小，而将臂部形成为朝向端部渐渐变细的形状，但不限定于此，在将下面的弯曲半径与上面的弯曲半径一致时也可以相对上面的曲率半径的中心改变下面的曲率半径的中心而形成为朝向端部变细的形状。
另外，在实施例中，如图4所示，为了提高扭转刚性，使用了横梁54、加强件57、增加了壁厚的后轮支承部56、56，但是，用于提高扭转刚性的措施也不限定于此，也可以是横梁54、加强件57、增加了壁厚的后轮支承部56、56的任意的组合，另外，也可以是后摆臂的壁厚的增加、后摆臂的材质的变更等的方式。
本发明由上述构成发挥如下的效果。
在本发明的第一技术方案中，由于从枢轴安装部到悬架安装部之间的扭转刚性及纵向的弯曲刚性设定得高，因此，可以使后摆臂维持充分的刚性，其结果可以实现操纵性的提高。另外，由于臂部设定为扭转刚性高、纵向弯曲刚性低。因此，例如可以使后摆臂具有充分的刚性的同时，可以缓和由悬架难以吸收的连续的且反复的快速冲击。其结果，可以提高乘车感。即可以实现在维持充分的刚性的同时、兼有柔软的特性的后摆臂。
在本发明的第二技术方案中，由于将后轮支承部做成为扭转刚性和纵向弯曲刚性高的构造。可以牢固地支承后轮。其结果，可以提高操纵性能。
在本发明的第三技术方案中，由于将臂部形成为在侧视中向下方凸的形状，例如可以使臂部近似于固定从枢轴安装部到悬架安装部时的悬臂弯曲梁的举动。通常，在形成为向下方凸的形状的悬臂弯曲梁中，由来自下方的负荷容易弯曲，由来自上方的负荷难以弯曲。
即，后摆臂从后轮接受的纵向的负荷由于主要是来自下方和负荷，通过将臂部形成为在侧视中向下方凸的形状，因而可以在维持高扭转刚性的同时可以低地设定纵向的弯曲刚性。其结果，在使后摆臂维持充分的刚性的同时，可以缓和由悬架难以吸收的连续的且反复进行的快速冲击。
另外，由于将臂部形成为在侧视中为向下方凸的形状，因而例如在摆动时可以防止与其它的车体零件干涉，可以加大后摆臂的摆动角度。其结果可以实现机动二轮车的设计、外观设计的自由度。
权利要求
1.机动二轮车的后摆臂，具有通过枢轴可自由旋转地安装在车架上的枢轴安装部，在该枢轴安装部的后方设有悬架安装部，在从该悬架安装部向后延伸的臂部的后端具有支承后轮的后轮支承部，其特征在于，将从上述枢轴安装部到上述悬架安装部之间做成为扭转刚性及纵向的弯曲刚性高的构造，同时将上述臂部做成为扭转刚性高、纵向弯曲刚性低的构造。
2.如权利要求1所述的机动二轮车的后摆臂，其特征在于，将后轮支承部做成为扭转刚性和纵向弯曲刚性高的构造。
3.如权利要求1所述的机动二轮车的后摆臂，其特征在于，上述臂部形成为侧视中向下方凸的形状。
全文摘要
本发明公开了一种机动二轮车的后摆臂,通过用横梁54连接枢轴安装部53、53彼此的附近,且在基部51上一体地安装加强件57,将从枢轴安装部53到缓冲件安装部58之间做成为扭转刚性和纵向弯曲刚性高的构造,通过用横截面为方形的管将臂部55形成为向下方凸的形状,将臂部55做成为扭转刚性高、纵向弯曲刚性低的构造。可以使后摆臂维持充分的刚性的同时,缓和由缓冲件难以吸收的连续且反复的快速冲击。
文档编号B62K25/20GK1388035SQ0211988
公开日2003年1月1日 申请日期2002年5月17日 优先权日2001年5月29日
发明者星好, 原田智之 申请人:本田技研工业株式会社