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JP4575256B2 - 四輪車両 - Google Patents

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JP4575256B2
JP4575256B2 JP2005251541A JP2005251541A JP4575256B2 JP 4575256 B2 JP4575256 B2 JP 4575256B2 JP 2005251541 A JP2005251541 A JP 2005251541A JP 2005251541 A JP2005251541 A JP 2005251541A JP 4575256 B2 JP4575256 B2 JP 4575256B2
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Description

本発明は、四輪車両の改良に関するものである。
従来の四輪車両として、車体の前後方向に延びる車体中心線に対してエンジンを一方の側にオフセットさせ、車体中心線に対して左右の後輪を懸架するリヤクッションを他方の側にオフセットさせたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平8−11770号公報
特許文献1の図1を説明する。
エンジン12の中心(エンジンシリンダ12aの中心)は、車体中心線Lに対して左側にaだけオフセットされ、リヤクッション24は、車体中心線Lに対して右側にbだけオフセットされている。
エンジン12と同じ側には、ギヤボックス25、リヤアーム21の最も外径の大きなパイプ21a、このパイプ21aに通したドライブシャフト(不図示)が配置される。
上記したエンジン12、ギヤボックス25、パイプ21a及びドライブシャフトは、車体中心線Lに対して同じ側に配置され、これらはどれも重量物であるから、車体中心線Lに対してエンジン12側とリヤクッション24側とで左右の重量バランスを取ることは難しい。
本発明の目的は、四輪車両を改良することで、車体の左右の重量バランスをより向上させることにある。
請求項1に係る発明は、車体フレームでエンジンを支持するとともに、車体フレームにスイング自在にスイングアームを取付け、このスイングアームで後輪を支持し、前記車体フレームの後部と前記スイングアームの後端側とにリヤクッションユニットを渡して取付け、前記エンジンからの動力を駆動軸を介して前記後輪に伝達する四輪車両において、車体前後方向に延びる車体中心線に対して、前記リヤクッションユニットを一方の側にオフセットさせて配置し、前記駆動軸を他方の側にオフセットさせて配置し、前記駆動軸から動力を左右の前記後輪に配分するリヤデフケースを、前記車体中心線に対して前記駆動軸と同じ側に設け、前記スイングアームの後端部に前記リヤデフケースと車軸パイプとブレーキを一体的に結合した車軸支持部を設けるとともに、前記車体中心線に対して、ブレーキを一方側にオフセットして配置し、前記ブレーキと前記リヤデフケースとで挟まれる位置に前記リヤクッションユニットの下端を支持することを特徴とする。
車体中心線に対して一方の側に配置したエンジン及びリヤクッションの重量と、車体中心線に対して他方の側に配置した駆動軸の重量とのバランスが良好となる。
また、駆動軸から動力を左右の後輪に配分するリヤデフケースを、車体中心線に対して駆動軸と同じ側に設けたので、駆動軸及びリヤデフケースを車体中心線に対して同じ側に設け、駆動軸とリヤデフケースとの距離を近づけ、さらに、駆動軸及びリヤデフケースと、エンジンの中心及びリヤクッションユニットとを車体中心線の両側に配置し、車両の左右の重量バランスをより向上させる。
請求項2に係る発明は、前記エンジンの中心を前記車体中心線対して一方の側にオフセットさせて配置したことを特徴とする。
請求項3に係る発明は、車体中心線とリヤクッションユニットとの距離を、車体中心線と駆動軸との距離にほぼ等しくしたことを特徴とする。
駆動軸が回転して車体フレームを捩ろうとする捩り力が発生したときに、車体中心線から駆動軸とほぼ等距離にあるリヤクッションユニットの減衰力でその捩り力を吸収する。
請求項4に係る発明は、駆動軸及びリヤクッションユニットのそれぞれの車体外方にスイングアームの左右のアーム部材を配置したことを特徴とする。
駆動軸は後方の後輪用車軸側へ延び、リヤクッションユニットの一端は後輪用車軸を通す車軸パイプに連結する場合に、スイングアームの左右のアーム部材を、駆動軸及びリヤクッションユニットのそれぞれの車体外方に配置することで、スイングアームと、駆動軸及びリヤクッションユニットとが干渉することなしに後輪用車軸を良好に支持することが可能になる。
請求項5に係る発明は、駆動軸の上方にバッテリ等の電装品又は収納ボックスを配置したことを特徴とする。
駆動軸の上方のスペースを利用して、バッテリ等の電装品又は収納ボックスを配置し、四輪車両のスペースの有効活用を図るとともに、バッテリ等の電装品又は収納ボックスが車体後方に突出しないため、車体前後長が短くなる。
請求項6に係る発明は、ブレーキは、前記スイングアームの車幅方向外方に配置されていることを特徴とする。
請求項1に係る発明では、車体前後方向に延びる車体中心線に対して、リヤクッションユニットを一方の側にオフセットさせて配置し、駆動軸を他方の側にオフセットさせて配置し、駆動軸から動力を左右の後輪に配分するリヤデフケースを、車体中心線に対して駆動軸と同じ側に設け、スイングアームの後端部にリヤデフケースと車軸パイプとブレーキを一体的に結合した車軸支持部を設けるとともに、車体中心線に対して、ブレーキを一方側にオフセットして配置し、ブレーキとリヤデフケースとで挟まれる位置にリヤクッションユニットの下端を支持するので、エンジン及びリヤクッションユニットの重量と、駆動軸の重量とのバランスがより良く取れ、車両の左右の重量バランスを向上させることができる。
請求項2に係る発明では、エンジンの中心を前記車体中心線対して一方の側にオフセットさせて配置した。
また、駆動軸及びリヤデフケースの重量と、エンジン及びリヤクッションユニットの重量とのバランスがより一層取れ、車両の左右の重量バランスを更に向上させることができる。
請求項3に係る発明では、車体中心線とリヤクッションユニットとの距離を、車体中心線と駆動軸との距離にほぼ等しくしたので、駆動軸の回転により車体フレームに発生する捩り力をリヤクッションユニットの減衰力で吸収することができ、車体フレームの捩り振動を低減することができる。
請求項4に係る発明では、駆動軸及びリヤクッションユニットのそれぞれの車体外方にスイングアームの左右のアーム部材を配置したので、スイングアームと、駆動軸及びリヤクッションユニットとの干渉を防止することができるとともに、スイングアームで後輪用車軸を良好に支持することができる。
請求項5に係る発明では、駆動軸の上方にバッテリ等の電装品又は収納ボックスを配置したので、駆動軸の上方のスペースを利用して、バッテリ等の電装品又は収納ボックスを配置することができ、四輪車両のスペースの有効活用を図ることができるとともに、バッテリ等の電装品又は収納ボックスが車体後方に突出しないため、車体前後長を短くすることができる。
請求項6に係る発明は、ブレーキをスイングアームの車幅方向外方に配置した。
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る四輪車両の側面図であり、四輪車両10は、車体フレーム11のほぼ中央に縦置きのエンジン12及び変速機13からなるパワーユニット14を配置し、このパワーユニット14の前方に配置したフロントファイナルアセンブリ16と変速機13とをフロントプロペラシャフト17で連結し、パワーユニット14の後方に配置したリヤファイナルアセンブリ18と変速機13とをリヤプロペラシャフト21で連結した四輪駆動車である。
車体フレーム11は、パワーユニット14の下部を支持する左右一対のロアメインフレーム31,32(手前側の符号31のみ示す。)と、これらのロアメインフレーム31,32の上部に側面視でパワーユニット14を囲むように取付けたほぼコ字形状の左右一対のアッパメインフレーム33,34(手前側の符号33のみ示す。)と、これらのアッパメインフレーム33,34の前部上部及びロアメインフレーム31,32の前端部のそれぞれを連結する左右一対のフロントフレーム36,37(手前側の符号36のみ示す。)と、これらのフロントフレーム36,37及びアッパメインフレーム33,34のそれぞれを連結する左右一対のフロント連結フレーム41,42(手前側の符号41のみ示す。)と、アッパメインフレーム33,34の後部上部から後方へ延ばすとともに中間部をロアメインフレーム31,32の後端に連結した左右一対のリヤアッパフレーム43,44(手前側の符号43のみ示す。)とを備える。
左右の前輪51,52を操舵するバーハンドル53は、ステアリング軸54で支持したものであり、ステアリング軸54は、左右のアッパメインフレーム33,34の前部に渡したクロス部材(不図示)に上部を回転自在に取付け、左右のフロント連結フレーム41,42に渡したクロスプレート56に下部を回転自在に取付けたものである。
左右の後輪61,62及びリヤファイナルアセンブリ18を支持するスイングアーム63は、左右のロアメインフレーム31,32に取付けたピボットブラケット64,66(手前側の符号64のみ示す。)に上下スイング自在に取付けた部材である。
後輪61,62から車体フレーム11に伝わる衝撃を吸収するリヤクッションユニット68は、上端を左右のリヤアッパフレーム43,44に渡したリヤクロスパイプ71にアッパブラケット72を介して取付け、下端をリヤファイナルアセンブリ18側に取付けた緩衝装置である。
図中の81はラジエータ、82,83(手前側の符号82のみ示す。)は左右一対のフロントクッションユニット、84は燃料タンク、86は燃料ポンプ、91はフロントキャリア、92はフロントフェンダ、93はボディカバー、94はシート、96はリヤキャリア、97はリヤフェンダ、98はステップフロアである。
図2は本発明に係る四輪車両の平面図であり、左右のアッパメインフレーム33,34の下方にパワーユニット14を配置し、このパワーユニット14の左側に設けた変速機13から後方へリヤプロペラシャフト21を後方へ延ばし、このリヤプロペラシャフト21の後端をリヤファイナルアセンブリ18に連結し、スイングアーム63の後端に、リヤファイナルアセンブリ18、車軸パイプ111及びドラムブレーキ112を一体的に結合した車軸支持部115を取付け、この車軸支持部115で左右の後輪61,62用の車軸117を回転自在に支持し、エンジン12に設けたシリンダヘッド118の前部から後方へ排気管121を延ばし、この排気管121の後端にマフラ122を接続したことを示す。なお、124,125は車軸117を構成する左車軸及び右車軸である。
図中の130は四輪車両10の前後方向に延びる車体中心線、131はエンジン12内に設けたクランク軸(不図示)の軸線(車体中心線130に平行な軸線である。)であり、車体中心線130に対して、リヤクッションユニット68、ドラムブレーキ112及びクランク軸の軸線131は車体右方へオフセットし、リヤプロペラシャフト21、リヤファイナルアセンブリ18、排気管121の大部分、マフラ122は車体左方にオフセットする。
図3は本発明に係るスイングアーム周りを示す要部平面図であり、スイングアーム63は、左側のピボットブラケット64に軸となるボルト135を介してスイング自在に取付けた左アーム136と、右側のピボットブラケット66に軸となるボルト137を介してスイング自在に取付けた右アーム138と、これらの左アーム136及び右アーム138のそれぞれに渡して取付けた連結プレート141とからなる。
連結プレート141は、リヤプロペラシャフト21の下方を覆うことで飛び石等から保護する部材である。なお、142,142はボルト135,137の端部にねじ込んだナットである。
左アーム136は、後端にリヤファイナルアセンブリ18を取付ける左取付部145を備え、右アーム138は、後端にドラムブレーキ112を取付ける右取付部146を備える。
リヤファイナルアセンブリ18とドラムブレーキ112とを連結する車軸パイプ111は、外周面にクッション支持ブラケット148を取付けた部材であり、このクッション支持ブラケット148にリヤクッションユニット68の下端部68aをボルト151及びナット152でスイング自在に取付ける。
リヤプロペラシャフト21は、変速機13(図2参照)側に連結した第1シャフト155と、リヤファイナルアセンブリ18側に連結した第2シャフト156と、これらの第1シャフト155及び第2シャフト156のぞれぞれを連結するフック式ジョイント157とからなる。
フック式ジョイント157を構成する入力側ヨーク161と出力側ヨーク162とを連結する十字軸163の車両前後方向の位置は、スイングアーム63のスイング軸であるボルト135,137の車両前後方向の位置に一致するため、スイングアーム63がスイングしたときプロペラシャフト21が無理なく屈曲しながら動力を伝達する。
リヤプロペラシャフト21は、車体中心線130と、スイングアーム63の左アーム136とのほぼ中央に位置し、リヤクッションユニット68は、車体中心線130と、スイングアーム63の右アーム138とのほぼ中央に位置する。
リヤプロペラシャフト21の軸線を165、リヤクッションユニット68の軸線を166とすると、車体中心線130から軸線165までの距離L1と、車体中心線130から軸線166までの距離L2とはほぼ等しい。
図4は本発明に係るパワーユニットの背面図であり、パワーユニット14は、クランクケース171と、このクランクケース171の上部に取付けたシリンダブロック172と、このシリンダブロック172の上部に取付けたシリンダヘッド118と、このシリンダヘッド118の上部を覆うヘッドカバー173とを備え、クランクケース171内にクランク軸175を回転自在に配置したものである。
シリンダブロック172、シリンダヘッド118、ヘッドカバー173、クランクケース171の右側、クランク軸175を含むパワーユニット14の右側部分がエンジン12を構成し、クランク軸175に設けたギヤに噛み合うギヤを含む複数のギヤ、クランクケース171の左側を含むパワーユニット14の左側部分が変速機13を構成し、この変速機13の出力軸にリヤプロペラシャフト21を連結する。
図中の181は左右のロアメインフレーム31,32に渡したクロス部材、182,183はロアメインフレーム31,32及びクロス部材181に取付けたエンジン支持ブラケット、184,185はエンジン支持ブラケット182,183で支持するためにクランクケース171に設けた被支持部である。
車体中心線130(図2参照)に交わるとともに鉛直に延びる車幅中心線190に対してクランク軸175とリヤプロペラシャフト21とは反対の側にあり、車幅中心線190とクランク軸175の軸線131との距離L3は、車幅中心線190とリヤプロペラシャフト21の軸線165との距離L1にほぼ等しい。
上記したクランク軸175の軸線131をここではエンジン12の中心とする。
図5(a),(b)は本発明に係る車体後部のバッテリの配置を示す説明図である。
(a)は車体後部の側面図であり、側面視でリヤクッションユニット68に重なるようにリヤクッションユニット68の手前側にバッテリ195(クロスハッチングを施した部分である。)を配置したことを示す。図中の301は比較例として示したバッテリ(破線で示した部分である。)を示す。
比較例のバッテリ301は、後輪用車軸117よりも車両後方に位置するが、実施例のバッテリ195は、バッテリ301よりも車体前方に位置し、車体の前後の中心により近い配置となり、四輪車両の旋回性等の走行性能に有利となる。
(b)は車体後部の平面図であり、バッテリ195をリヤプロペラシャフト21及びリヤファイナルアセンブリ18の前部の上方に配置したことを示す。比較例のバッテリ301は車軸117の後方で且つリヤファイナルアセンブリ18とドラムブレーキ112との間に位置する。また、比較例のバッテリ302は、スイングアーム63の右アーム138と一方の後輪62との間、即ち、右側のリヤアッパフレーム44の車体外方に位置する。
バッテリ302は、後輪62に近いため、車両走行時の後輪62側からの飛び石等を遮るガード部材が必要になるが、バッテリ195は車体内方に位置するため、ガード部材は必要ない。
図6(a),(b)は本発明に係る車体後部の収納ボックスの配置を示す説明図である。
(a)は車体後部の側面図であり、側面視でリヤクッションユニット68に重なるように且つ車軸117よりも車体後方に延びるように収納ボックス197(クロスハッチングを施した部分である。)を配置したことを示す。図中の305(破線で示した部分である。以下同じ。)は比較例として示した収納ボックスを示す。
比較例の収納ボックス305は、車軸117よりも後方に位置するため、重量物を収納すれば、車体の重心が後方へ移動するため、走行性能上好ましくない。
これに対して、収納ボックス197では、車軸117の前後に長く且つ車軸117よりも前側の容量を大きくするように配置したので、車体の重心が後方へ移動しにくい。
(b)は車体後部の平面図であり、収納ボックス197を、リヤプロペラシャフト21、リヤファイナルアセンブリ18、車体中心線130の上方に加え、車軸117よりも後方でリヤファイナルアセンブリ18とドラムブレーキ112の間の上方に配置したことを示す。比較例の収納ボックス305は、車軸117よりも後方でリヤファイナルアセンブリ18とドラムブレーキ112の間の上方のみに位置する。
平面視で収納ボックス197をL字形状とすることで、収納ボックス197の収納容量を大きくすることができる。
また、スイングアーム63の右アーム138と後輪62との間、即ち、リヤアッパフレーム44の車体側方に収納ボックス198(クロスハッチングを施した部分である。)を配置してもよい。収納ボックス198は後輪62に近くなるが、後輪62側からの飛び石が収納ボックス198の底に当たっても問題ない。
比較例の収納ボックス306は、車軸117の後方でリヤアッパフレーム44の車体外方に配置したものである。収納ボックス305と同様に、重量物を収納したときに走行性能上好ましくない。
図7(a),(b)は本発明に係るパワーユニットのエンジンの中心を示す説明図である。
(a)において、エンジン201が単気筒、即ち気筒数が奇数であるパワーユニット202を車体フレーム11(図1参照)に横置きに搭載し、パワーユニット202に備える変速機203からリヤプロペラシャフト204を後方に延ばす場合、エンジン201のクランク軸205(太線で示した部分である。)に設けたクランクピン206の中心を通る中心線(即ち、シリンダボア207の中心を通る軸線)208をエンジン201の中心とする。このとき、車幅中心線190から中心線208までの距離L5と、車幅中心線190からリヤプロペラシャフト204の軸線209までの距離L6はほぼ等しい。
気筒が複数気筒である場合は、中央のシリンダボアに対応したクランクピンの中心を通る中心線(即ち、中央のシリンダボアの中心を通る軸線)をエンジンの中心とする。
(b)において、エンジン211が4気筒、即ち気筒数が偶数であるパワーユニット212を車体フレーム11(図1参照)に横置きに搭載し、パワーユニット212に備える変速機213からリヤプロペラシャフト214を後方に延ばす場合、エンジン211のクランク軸215(太線で示した部分である。)の中央に設けたジャーナル216の幅の中央を通る中心線218(即ち、中央の2つのシリンダボア221,222間の中心線)をエンジン211の中心とする。このとき、車幅中心線190から中心線218までの距離L7と、車幅中心線190からリヤプロペラシャフト214の軸線224までの距離L8とはほぼ等しい。
以上の図2及び図4に示したように、本発明は第1に、車体フレーム11でエンジン12を支持するとともに、車体フレーム11にスイング自在にスイングアーム63を取付け、このスイングアーム63で後輪61,62を支持し、車体フレーム11の後部とスイングアーム63の後端側とにリヤクッションユニット68を渡して取付け、エンジン12からの動力を駆動軸としてのリヤプロペラシャフト21を介して後輪61,62に伝達する四輪車両10において、車体前後方向に延びる車体中心線130に対して、エンジン12の中心(即ち、クランク軸175の軸線131)及びリヤクッションユニット68を一方の側にオフセットさせて配置し、リヤプロペラシャフト21を他方の側にオフセットさせて配置したことを特徴とする。
これにより、エンジン12及びリヤクッションユニット68の重量と、リヤプロペラシャフト21の重量とのバランスがより良く取れ、四輪車両10の左右の重量バランスを向上させることができる。
本発明は第2に、リヤプロペラシャフト21から動力を左右の後輪61,62に配分するリヤデフケースとしてのリヤファイナルアセンブリ18を、車体中心線130に対してリヤプロペラシャフト21と同じ側に設けたことを特徴とする。
これにより、リヤプロペラシャフト21とリヤファイナルアセンブリ18との距離を近づけることができ、リヤプロペラシャフト21を短くすることができて、軽量化を図ることができる。
また、リヤプロペラシャフト21及びリヤファイナルアセンブリ18の重量と、エンジン12及びリヤクッションユニット68の重量とのバランスがより一層取れ、四輪車両10の左右の重量バランスを更に向上させることができる。
本発明は第3に、図2及び図3に示したように、車体中心線130とリヤクッションユニット68との距離L2を、車体中心線130とリヤプロペラシャフト21との距離L1にほぼ等しくしたことを特徴とする。
これにより、リヤプロペラシャフト21の回転により車体フレーム11に発生する捩り力をリヤクッションユニット68の減衰力で吸収することができ、車体フレーム11の捩り振動を低減することができる。
本発明は第4に、リヤプロペラシャフト21及びリヤクッションユニット68のそれぞれの車体外方にスイングアーム63の左右のアーム部材としての左アーム136及び右アーム138を配置したことを特徴とする。
これにより、スイングアーム63と、リヤプロペラシャフト21及びリヤクッションユニット68との干渉を防止することができるとともに、スイングアーム63で後輪用車軸117を良好に支持することができる。
本発明は第5に、図1、図5及び図6に示したように、リヤプロペラシャフト21の上方にバッテリ195等の電装品又は収納ボックス197を配置したことを特徴とする。
これにより、リヤプロペラシャフト21の上方のスペースを利用して、バッテリ195等の電装品又は収納ボックス197を配置することができ、四輪車両10のスペースの有効活用を図ることができるとともに、バッテリ195等の電装品又は収納ボックス197が車体後方に突出しないため、車体前後長を短くすることができる。
本発明は、四輪車両に好適である。
本発明に係る四輪車両の側面図である。 本発明に係る四輪車両の平面図である。 本発明に係るスイングアーム周りを示す要部平面図である。 本発明に係るパワーユニットの背面図である。 本発明に係る車体後部のバッテリの配置を示す説明図である。 本発明に係る車体後部の収納ボックスの配置を示す説明図である。 本発明に係るパワーユニットのエンジンの中心を示す説明図である。
符号の説明
10…四輪車両、11…車体フレーム、12…エンジン、18…リヤデフケース(リヤファイナルアセンブリ)、21…駆動軸(リヤプロペラシャフト)、61,62…後輪、63…スイングアーム、68…リヤクッションユニット、68a…リヤクッションユニットの下端部、111…車軸パイプ、112…ブレーキ、115…車軸支持部、130…車体中心線、131…エンジンの中心(クランク軸の軸線)、136…アーム部材(左アーム)、138…アーム部材(右アーム)、195…バッテリ、197…収納ボックス、L1…車体中心線と駆動軸との距離、L2…車体中心線とリヤクッションユニットとの距離。

Claims (6)

  1. 車体フレーム(11)でエンジン(12)を支持するとともに、車体フレーム(11)にスイング自在にスイングアーム(63)を取付け、このスイングアーム(63)で後輪(61,62)を支持し、前記車体フレーム(11)の後部と前記スイングアーム(63)の後端側とにリヤクッションユニット(68)を渡して取付け、前記エンジン(12)からの動力を駆動軸(21)を介して前記後輪(61,62)に伝達する四輪車両において、
    車体前後方向に延びる車体中心線(130)対して、前記リヤクッションユニット(68)を一方の側にオフセットさせて配置し、前記駆動軸(21)を他方の側にオフセットさせて配置し、
    前記駆動軸(21)から動力を左右の前記後輪(61,62)に配分するリヤデフケース(18)を、前記車体中心線(130)に対して前記駆動軸(21)と同じ側に設け、
    前記スイングアーム(63)の後端部に前記リヤデフケース(18)と車軸パイプ(111)とブレーキ(112)を一体的に結合した車軸支持部(115)を設けるとともに、
    前記車体中心線(130)に対して、ブレーキ(112)を一方側にオフセットして配置し、
    前記ブレーキ(112)と前記リヤデフケース(18)とで挟まれる位置に前記リヤクッションユニット(68)の下端部(68a)を支持する、
    ことを特徴とする四輪車両。
  2. 前記エンジン(12)の中心を前記車体中心線(130)対して一方の側にオフセットさせて配置したことを特徴とする請求項1記載の四輪車両。
  3. 前記車体中心線(130)と前記リヤクッションユニット(68)との距離は、前記車体中心線(130)と前記駆動軸(21)との距離にほぼ等しいことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の四輪車両。
  4. 前記駆動軸(21)及び前記リヤクッションユニット(68)のそれぞれの車体外方に前記スイングアーム(63)の左右のアーム部材(136,138)を配置したことを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3のいずれか1項記載の四輪車両。
  5. 前記駆動軸の上方にバッテリ(195)等の電装品又は収納ボックス(197)を配置したことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項記載の四輪車両。
  6. 前記ブレーキ(112)は、前記スイングアーム(63)の車幅方向外方に配置されていることを特徴とする請求項1〜請求項5いずれか1項記載の四輪車両。
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