JPH01156191A - 自動二輪車の後輪支持装置 - 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、自動二輪車において、後輪側に操舵装置を設
けることなくコーナーリング及びレーンチェンジ時等に
タイヤ接地点に作用する横力を利用して後輪を転舵でき
、高速走行時のウォブルの発生防止等も図れるようにし
た後輪支持装置に関するものである。

（従来の技術） リヤフォークに対し後輪のドライブシャフトの一端側を
弾性装置を介゛して支持した自動二輪車は本出願人の提
案に係る特開昭５９−７０２７７号公報にて公知となっ
ている。これによれば、高速走行時に受ける後輪の水平
方向の振動を吸収緩和でき、タイヤの動特性に影響を及
ぼすことなくウォブル（ステアリングシャフト廻りの高
周波振動）の発生を防止できる。

またバーハンドルから後輪側に繋がる操舵装置を付加し
た自動二輪車も特開昭６２−７１７８０号公報により公
知てあり、これにより前後輪の操舵が可使となり、旋回
性能等が高められる。

（発明か解決しようとする課題） ところで、後者のものは通常の前輪操舵装置の他に連動
する後輪操舵装置を必要とする。

また乗用車等の四輪車両とは異なり自動二輪車において
は、コーナーリング及びレーンチェンジ時等に車体を片
側にバンクさせて操向操作を行うことから、必要とする
後輪の転舵角は僅少で足りる。

一方、前者のものではつオブルの発生防止は図れるもの
の操向に追従した後輪転舵か行えるものてはない。

そこで本発明の目的は、自動二輪車において、つオブル
の発生を防止てきることに加えて、後輪側に操舵装置を
設けることなく後輪にキャスター角を設けてトレールを
発生させることにより、コーナーリングやレーンチェン
ジ時等におけるタイヤ接地点に作用する横力を利用して
後輪の転舵が行えるとともに、弾性装置の特性によって
初期は高い抵抗力により後輪タイヤと車体が一体となっ
て動き、それを越える振幅の振れに対しては低い抵抗力
によりコーナーリングフォースの発生を抑えて車体の振
れも減衰てきるようにした後輪支持装置を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 以上の問題を解決して目的を達成すべく本発明は、自動
二輪車の後輪支持装置において、車体から後方に延びる
アーム部材２１、このアーム部材２１に回転自在に支持
されるドライブシャフト３１、このドライブシャフト３
１に屈曲可能に連結される後輪ハブ３８．この後輪ハブ
３８を回転自在に支持してアーム部材２１側に対しドラ
イブシャフト中心０を通る上下二点Ａ、Ｂて屈曲可能に
連結されるナックル４１、このナックル４１とアーム部
材２１側とに架設される弾性装置５１を備え、側面視に
おいてアーム部材２１側に対するナックル４１の上下二
点の連結点Ａ、Ｂを結ぶ線分Ｋを後輪タイヤ１６ｔの接
地点Ｓを通る垂直線りに対し交差させて後輪１６にキャ
スター角θを設けるとともに、後輪１６の転舵挙動に対
し抵抗力を付与して規制も行い、且つ転舵挙動の初期に
高い抵抗力を付与する弾性特性を具備した弾性装置５１
を設けたこと、を特徴とする。

（作用） 自動二輪車の車体から後方に延びるアーム部材２１に回
転自在に支持されるドライブシャフト３１に対し後輪ハ
ブ３８を屈曲可能に連結し、この後輪ハブ３８を回転自
在に支持するナックル４１をアーム部材２１側に対しド
ライブシャフト中心０を通る上下二点Ａ、Ｂで屈曲可能
に連結しているので、このナックル４１のアーム部材２
１側に対する上下二点の連結点Ａ、Ｂを結ぶ線分を転舵
軸にとして後輪１６の転舵か可能となる。

更にナックル４１とアーム部材２１側とには弾性装置５
１を架設したことで、この弾性装置５１により後輪１６
の転舵挙動に対する抵抗力を付与でき、且つ転舵量の規
制が行えるとともに、高速走行時に受ける後輪１６の水
平方向の振動を吸収緩和してウォブルの発生防止も行え
る。

そして前記転舵軸Ｋを後輪タイヤ１６ｔの接地点Ｓを通
る垂直線りに対し側面視において交差させることにより
後輪１６にキャスター角θを設けているため、後輪１６
にはトレール文が発生し、従ってコーナーリンクやレー
ンチェンジ時等における車体の操向操作によりタイヤ接
地点Ｓに作用する横力Ｆによって転舵軸に廻りに後輪１
６か転舵されることになる。

しかも前記弾性装置５１は、横力Ｆによる後輪１６の転
舵挙動の初期において高い抵抗力を付与する弾性特性を
具備しているため、初期は高い抵抗力により後輪タイヤ
１６ｔと車体か一体となって動き、それを越える振幅の
振れに対しては、低い抵抗力により後輪タイヤ１６ｔか
車体に対して遅れる（スリップ角か減る）ことから、コ
ーナーリングフォースの発生か抑えられ、車体の振れも
減衰される。

（実施例） 以下に添付図面を基に実施例を説明する。

第１図には本発明を適用した一例としての自動二輪車が
示され、図示ではエンジン１を搭載した車体フレーム２
の上部にアッパーボディ３か連結されており、ボディ３
の上部にシート４が設置されて前部にはバーハンドル５
が配設される。前輪６はシャフト７をナックル８に片持
ち支持され、バーバンドル５からナックル８にはステア
リングリンク機構９か架設され、ナックル８は車体フレ
ーム２の前部左右に枢支されたリーディング式のフロン
トスイングアーム１１により支持される。

スイングアームｌｌは上下二本のアッパーアーム１２及
びロアーアーム１３で構成されて車体フレーム２前部と
の間に緩衝器１４及びプログレジブリンク機構１５か架
設される。

そして後輪１６を支持すべく車体フレーム２の後部左右
にトレーリング式のりャスイングアーム２１か枢支され
、このスイングアーム２１は一本て構成されて車体フレ
ーム２後部との間に緩衝器１７及びプログレジブリンク
機構１８か架設されている。

以上において、後輪１６のリヤスイングアーム２１に対
する支持構造は第２図乃至第４図に示す如くである。

即ちリヤスイングアーム２１の後部２４内には軸受ブロ
ック２５か後方及び上下方向から図示の如く多数のボル
トナツトにより結合して一体に組込まれ、この軸受ブロ
ック２５の右端部には上下に延びる二本のナックルホル
ダー２６．２６と前方に延びる一本のナックルアームホ
ルダー２７とが一体に備えられている。

ドライブシャフト３１は左側シャフト３２と右側シャフ
ト３３とに分割され、左側シャフト３２の右端部内に右
側シャフト３３の左端部が円弧状スプライン嵌合部３４
により僅かに屈曲可能に連結されている。

このドライブシャフト３１の左側シャフト３２の右半部
が左二列のボールベアリング３５及び右のローラーベア
リング３６を介して軸受ブロック２５内に回転自在に組
込まれ、右側シャフト３３の右端部には回転力を伝達し
つつ屈曲可能な等速ボールジヨイント３７を介して後輪
ハブ３８が連結されている。この後輪ハブ３８の右端部
に図示の如く複数のボルトナツトにより後輪１６のホイ
ール１６ｗ及びブレーキディスク３９が結合されている
。

ここで、リヤスイングアーム２１は中間部を左側に屈曲
して成り、後輪１６のホイール１６ｗも外周部を左側に
変位して形成され、そのホイールリム１６ｒはリヤスィ
ングアーム２１中間部内方に臨んている。

そして後輪ハブ３８を回転自在に支持するナックル４１
か設けられる。ナックル４１には上下の突部４２，４２
及び前方に延びる一本のナックルアーム４３とが一体に
備えられ、このナックル４１は１列のボールベアリング
４４を介して後輪ハブ３８上に組付けられている。

このナックル４１上下の突部４２，４２内にはボールジ
ヨイント４５．４５かそれぞれ組込まれており、その横
方向のネジ部材４６．４６が前記ナックルホルダー２６
．２６に螺着して結合されている。この上下のボールジ
ヨイント４５．４５によりナックル４１はリヤスイング
アーム２１側のナックルホルダー２６．２６に対して屈
曲可能となっている。

第２図の如く側面視において上下二点のボールジヨイン
ト４５．４５の中心Ａ、Ｂを結ぶ線分にはドライブシャ
フト中心Ｏを通っている。加えて第３図の如く後面視に
お、いて線分に上に一致して前記等速ボールジヨイント
３７と前記ボールベアリング４４とか配置されており、
しかも線分には第４図にも示す如く後輪１６のホイール
リム１６ｒ中心！ＩＣ上に一致している。

更にナックルアーム４３の前端部には縦方向のネジ部材
４７を螺着してボールジヨイント４８が結合され、その
ボールケース４９と前記ナックルアームホルダー２７と
の間に弾性装置ｉ５１か架設されている。

弾性装置５１は左右一対の環状弾性ゴム５２゜５２を有
し、この弾性ゴム５２．５２は内筒５４外周の左右に焼
付けられて内筒５４外周の中央に形成したフランジ５５
により仕切られている。更に両弾性ゴム５２．５２はナ
ックルアームホルダ−２７前端部の外筒２８内に組込ま
れて外周が圧接状態にあり、外筒２８の右端部に形成し
た内方壁２９と外筒２８の左端部内に螺着したナツト部
材５６との間をフランジ５５により仕切られた左右の弾
性ゴム５２．５２が個々に摺動するようになっている。

内筒５４にはネジ部材５７の左半部が挿入されてネジ部
材５７中央に形成したフランジ５８とネジ部材５７左端
に螺着したナツト５９との間に内筒５４が介設され、フ
ランジ５８は外筒２８右端部の内方壁２９と干渉するス
トッパとして、またナツト５９は外筒２８左端部のナツ
ト部材５６と干渉するストッパとしてそれぞれ機能し、
ネジ部材５７の右半部が前記ボールケース４９に蝶着し
て結合されている。

ここで、前記ドライブシャフト３１の左側シャフト３２
の左半部にダンパ装置６１を介してドリブンスプロケッ
ト６２が設置されており、前記エンジン１の図示しない
アウトプットシャフトに設けたドライブスプロケットと
ドリブンスプロケット６２とにチェーン６３が掛装され
ている。また前記ナックル４１の後部には前記ブレーキ
ディスク３９に制動力を付与するりャブレーキキャリバ
６９が設置されている。

以上の後輪支持構造を持った自動二輪車において、第２
図及び第５図に示すようにリヤスイングアーム２１側の
ナックルホルダー２６．２６に対しナックル４１の突部
４２，４２を連結した上下のポールシミインド４５．４
５の中心点Ａ、Ｂを結ぶ線分Ｋを後輪タイヤ１６ｔの接
地点Ｓを通る垂直線りに対し側面視で交差させて後輪１
６にキャスター角θを設ける。

本実施例では、図示の如く線分Ｋを前傾状態に設定して
地面との交点Ｔをタイヤ接地点Ｓよりも後方に配置する
ことで、後輪１６にはマイナスのトレール文を発生させ
ている。

次に後輪転舵について説明する。

先ず後輪１６は線分に廻りに転舵可能となっており、従
って線分には転舵軸である。

例えば直進走行から左旋回走行に入ると、第６図の如く
タイヤ接地点Ｓには右側より横力（求心力）Ｆが加わる
。すると、タイヤ接地点Ｓよりも後方に転舵軸にの地面
との交点Ｔが位置しているため、第７図のようにタイヤ
接地点Ｓに作用する横力Ｆによって点Ｔ廻りのモーメン
トが発生し、後輪１６は旋回方向と同じ左側に転舵され
る。

後輪１６が転舵軸に廻りに転向する時は、前記ナックル
アーム４３及びそのホルダー２７との間に架設した弾性
装置５１によって後輪１６の転舵挙動に対する抵抗力が
付与されるとともに、前述したストッパ機能による転舵
量の規制が行われる。しかも高速直進走行時等に受ける
後輪１６の水平方向の振動を弾性装置５１により吸収緩
和されるので、つオブルの発生も防止される。

このようにしてコーナーリング及びレーンチェンジ時等
に横力で後輪１６を旋回方向と同じ方向に転舵するよう
に設定することで、タイヤのコーナーリングパワーを大
きく発生させて旋回力が高められる。

ここで、自動二輪車であることから、後輪舵角は最大て
も０．５°程度の範囲内とすることが好ましい、この舵
角範囲は弾性装置５１のストッパとして機能するフラン
ジ５８及びナツト５９と外筒２８左右端の内方壁２９及
びナツト部材５６との位置関係により設定される。

ところで、弾性装置５１をなす左右の弾性ゴム５２．５
２の外周には第８図のように複数（図示では三本づつ）
の環状凸部５３・−，５３−・・が形成されており、こ
の両弾性ゴム５２．５２外周の各環状凸部５３・・・、
５３・・・がナックルアームホルダー２７と一体の外筒
２８内周面に圧接状態となっている。

モして内筒５４の外周面に焼付けられた両弾性ゴム５２
．５２は、内筒５４外周中央のフランジ５５の左右面に
当接して外筒２８右端部の内方壁２９と外筒２８左端部
のナツト部材５６との間にそれぞれ軸方向へ予圧を加え
た状態で組込まれている。

従って後輪１６の例えば左方向への転舵挙動において、
ナックルアーム４３．ボールベアリング４８及びネジ部
材５７を介して内筒５４か第８図矢印方向の左側に移動
すると、フランジ５５と外＃２８左端部のナツト部材５
６との間の左側弾性ゴム５２Ｌか圧縮変形するとともに
、固定側の外筒２８内周面を左右両側の両弾性ゴム５２
Ｌ。

５２Ｒ外周の環状凸部５３・・・が圧接しながら滑るこ
ととなる。また後輪１６の右方向への転舵挙動ては右側
弾性ゴム５２Ｒが圧縮変形する。

ここで、弾性ゴム５２単品としての弾性特性は第９図（
ａ）のようにストローク（移動量）と荷重に比例した線
形特性であり、弾性ゴム５２外周の環状凸部５３・・・
と外筒２８内周面との圧接による摩擦力は同図（ｂ）の
ようにストロークの初期に立ち上がって最大摩擦力を越
えると低い滑り摩擦力になる。これらを合成して得られ
る弾性装３１５１としての弾性特性は同図（Ｃ）に示す
ようにストロークの初期に立ち上がってから一旦は落ち
込んだ後、再び線形的に立ち上がるものとなる。そして
前述の如く弾性装置５１のストッパ位置の設定による最
大０．５＠程度の範囲の後輪舵角に対応した使用範囲を
ストローク初期の立ち上がりから最大値を越えて落ち込
んだ部分までとする。

即ち弾性装置５１は、横力Ｆによる後輪１６の転舵挙動
の初期において高い抵抗力を付与する弾性特性を具備し
、以降は抵抗力が低くなるものである。

このように横力Ｆによる後輪転舵挙動の初期において高
い抵抗力を付与する弾性特性を弾性装置５１に具備して
おけば、初期は高い抵抗力により後輪タイヤ１６ｔと車
体が一体となって動き、それを越える振幅の振れに対し
ては、低い抵抗力により一例としてスリップ角４″の場
合を示した第１Ｏ図のように後輪タイヤ１６ｔか車体に
対してｏ、ｓ　”遅れる（スリップ角か減る）ので、コ
ーナーリングフォースの発生が抑えられ、車体の振れも
減衰される。

次に第１１図及び第１２図に示す第２実施例を説明する
。

本実施例では、リヤスイングアーム２１が上下二本の平
行リンクで構成される点について前記とは異なっており
、他の部分の構造は前記と略同様である。

即ちリヤスイングアーム１１は平行な上下二本のアッパ
ーアーム２２とロアーアーム２３とから成り、このアッ
パーアーム２２及びロアーアーム２３の後端には、前記
軸受ブロック２５の上下のナックルホルダー２６．２６
に螺着した前記ポールジヨイント４５．４５のネジ部材
４６．４６と一体のシャフト部７１．７１かボールベア
リング７２．７２を介してそれでれ組込まれている。

本実施例においても後輪１６にキャスター角θか設けら
れており、前述と同様にコーナーリング及びレーンチェ
ンジ時等に横力て後輪１６は旋回方向と同じ方向に転舵
される。

以上の各実施例においては、後輪にマイナスのトレール
を設けたが、第１３図に示す如く転舵軸Ｋを後傾状態に
設定して地面との交点Ｔをタイヤ接地点Ｓよりも前方に
配置することで、後輪１６にプラスのトレール文を発生
させてもよい。これによれば、横力により後輪１６を旋
回方向と逆の方向に転舵できるので、小廻り性能が高ま
る。

尚、自動二輪車の車体構造、前輪懸架装置及び操舵装置
については任意のものを採用し得ること勿論である。ま
た各種ジヨイントや弾性装置等についても適宜のものを
採用し得、例えば油圧制御等の弾性装置でもよい。

（発明の効果） 以上のように本発明の後輪支持装置を装備した自動二輪
車によれば、後輪側に操舵装置を設けることなくナック
ルのアーム部材側に対する上下二点の連結点を結ぶ線分
゛を転舵軸とする後輪の転舵が可ス彪となり、ナックル
とアーム部材側とに架設した弾性装置により後輪の転舵
挙動に対する抵抗力の付与と転舵量の規制が行え、高速
走行時に受ける後輪の水平方向の振動を吸収緩和してつ
オブルの発生防止も行え、転舵軸を後輪タイヤの接地点
を通る垂直線に対し側面視で交差させて後輪にキャスタ
ー角を設けたことで、後輪にトレールを発生してコーナ
ーリングやレーンチェンジ時等における車体の操向操作
によりタイヤ接地点に作用する横力によって転舵軸廻り
に後輪を転舵でき、しかも弾性装置は転舵挙動の初期に
高い抵抗力を付与する弾性特性を具備しているため、初
期は高い抵抗力により後輪タイヤと車体が一体となって
動き、それを越える振幅の振れに対しては低い抵抗力に
よりコーナーリングフォースの発生を抑えて車体の振れ
も減衰できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例に係る自動二輪車の概略側面図、第
２図は後輪支持部回りを拡大して示す側面図、第３図は
その後方から見た縦断面図、第４図は上方から見た横断
面図、第５図はキャスター角とトレールの関係を示す側
面模式図、第６図と第７図は後輪転舵挙動を説明する各
平面模式図、第８図は弾性装置の要部を拡大した半裁断
面図、第９図（ａ）乃至（Ｃ）は圧縮によるもの及び滑
りによるものとその合成によるものの各弾性特性図、第
１０図はスリップ角とコーナーリングフォースの関係を
示す特性図、第１１図は第２実施例の自動二輪車の概略
側面図、第１２図は後輪支持部を拡大して後方から見た
縦断面図、第１３図はキャスター角とトレールの他の設
定を示す側面模式図である。 尚、図面中、１６は後輪、２１はアーム部材、２６はナ
ックルホルダー、２７はナックルアームホルダー、３１
はドライブシャフト、３７は等速ジヨイント、３８は後
輪ハブ、４１はナックル、４３はナックルアーム、４５
．４８はボールジヨイント、５１は弾性装置、５２は弾
性体、Ａ、Ｂは連結点、Ｆは横力、には転舵軸、Ｌは垂
直線、０はドライブシャフト中心、Ｓはタイヤ接地点、
θはキャスター角、見はトレールである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車体から後方に延びるアーム部材、このアーム部材に回
   転自在に支持されるドライブシャフト、このドライブシ
   ャフトに屈曲可能に連結される後輪ハブ、この後輪ハブ
   を回転自在に支持してアーム部材側に対しドライブシャ
   フト中心を通る上下二点で屈曲可能に連結されるナック
   ル、このナックルとアーム部材側とに架設される弾性装
   置を備え、 側面視においてアーム部材側に対するナックルの上下二
   点の連結点を結ぶ線分を後輪タイヤの接地点を通る垂直
   線に対し交差させて後輪にキャスター角を設けるととも
   に、 後輪の転舵挙動に対し抵抗力を付与して規制も行い、且
   つ転舵挙動の初期に高い抵抗力を付与する弾性特性を具
   備した弾性装置を設けたこと、を特徴とする自動二輪車
   の後輪支持装置。