(57)【要約】【課題】振動減衰・吸収能力が向上していて激しい起伏に富んだ地形でも騎乗安定性が優れている前輪懸架装置を提供しようとすることを目的とする。【解決手段】フレーム本体の前端に回動可能に枢支されるステアリングロッドと、後端部がステアリングロッドの上端部に枢支されている第１の連結アームと、上端部が第１の連結アームの前端部に枢支されている第２の連結アームと、ステアリングロッドの前方に設置されていて下側部が車軸を介して前輪を支持するフロントフォークと、前端部が第２の連結アームの下端部に、後端部がステアリングロッドの下端部に枢支されているサスペンションアームと、後端部が前記フロントフォークの上側部に枢支されており、前端部がサスペンションアームの前端部に枢支されている第１のスイングアームと、を備え、前輪からの振動が減衰されてから前記ステアリングロッドに伝わる前輪懸架装置を提供する。【選択図】図１
2010012874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレーム中におけるフレーム本体の前端に装着されて前輪を回転可能に支持することができるように構成されている前輪懸架装置であって、
フレーム本体の前端に回動可能に枢支されるステアリングロッド（２）と、
後端部が前記ステアリングロッドの上端部に枢支されている第１の連結アーム（６）と、
上端部が前記第１の連結アームの前端部に枢支されている第２の連結アーム（７）と、
前記ステアリングロッドの前方に設置されていて、下側部が車軸を介して前記前輪を支持するフロントフォーク（３）と、
前端部が前記第２の連結アーム（７）の下端部に、後端部が前記ステアリングロッドの下端部に枢支されているサスペンションアーム（４）と、
後端部が前記フロントフォークの上側部に枢支されており、前端部が前記サスペンションアームの前端部に枢支されている第１のスイングアーム（５）と、を備えており、
前記前輪からの振動が、前記フロントフォーク（３）及び前記第１のスイングアーム（５）を経由して前記サスペンションアーム（４）の前端部を揺動すると共に、前記ステアリングロッド（２）と前記サスペンションアーム（４）との枢接箇所からの抵抗を受けて減衰されてから前記第２の連結アーム（７）、そして、前記第１の連結アーム（６）を経由して前記ステアリングロッド（２）に伝うように案内されることができることを特徴とする前輪懸架装置。
【請求項２】
前端部が前記第２の連結アーム（７）の下端部に、後端部が前記フロントフォーク（３）の上側部に枢支されていて前記第１のスイングアーム（５）の、前記フロントフォーク（３）の上側部の上下振動による移動と協同して前記サスペンションアーム（４）の前端部を揺動する第２のスイングアーム（８）を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の前輪懸架装置。
【請求項３】
前記第２のスイングアーム（８）は、前記第２の連結アーム（７）と前記サスペンションアーム（４）との枢接箇所に直接に枢接されていることを特徴とする請求項２に記載の前輪懸架装置。
【請求項４】
前端部が前記第２の連結アームに、後端部が前記フロントフォークに枢支されて、前記第２のスイングアーム（８）と前記フロントフォークと前記第２の連結アーム（７）と共に、４リンク構造となっている第３のスイングアーム（９）を更に備えたことを特徴とする請求項３に記載の前輪懸架装置。
【請求項５】
前記第３のスイングアーム（９）は、前記第２のスイングアーム（８）と平行するように配置構成されていることを特徴とする請求項４に記載の前輪懸架装置。
【請求項６】
前記第１の連結アーム（６）と前記ステアリングロッド（２）との枢接箇所は、前記サスペンションアーム（４）と前記ステアリングロッド（２）との枢接箇所の上方にあることを特徴とする請求項１に記載の前輪懸架装置。
【請求項７】
前記第１の連結アーム（６）と前記ステアリングロッド（２）との枢接箇所は、前記サスペンションアーム（４）と前記ステアリングロッド（２）との枢接箇所の下方にあることを特徴とする請求項１に記載の前輪懸架装置。
【請求項８】
前記第２の連結アーム（７）には、前記サスペンションアーム（４）との枢接箇所から更に下方へ延伸した部分があり、前記第３のスイングアーム（９）と第２のスイングアーム（８）は、該延伸した部分に枢接されていることを特徴とする請求項５に記載の前輪懸架装置。
【請求項９】
前記サスペンションアーム（４）の前記ステアリングロッド（２）より後方の位置と、前記フロントフォーク（３）との間に、ダンパーが取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の前輪懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車体フレームにおける前輪懸架装置に関し、特に、二輪車や三輪車の車体フレームにおけるフレーム本体の前端に装着されて前輪を回転可能に支持し、前輪からの振動を減衰させる前輪懸架装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の自転車やオートバイなどの、二輪車や三輪車には、車体フレームにおけるフレーム本体の前端に、前輪懸架装置が、ハンドルに左右操縦される上、前輪を回転可能に支持することができるように装着されている。この種の前輪懸架装置の一例として、特許文献１に開示されているものが挙げられる。従来の前輪懸架装置は、総じてフロントフォークなどを含めた四リンク構造のものであって、走行時の騎乗安定性を図るために、四リンク構造が揺動して該四リンク構造に組み込まれているダンパーを圧縮することによって、前輪の、地形による昇降の振動を減衰させ、吸収することができるように構成されている。
【０００３】
特許文献１のダンパー付き四リンク構造の前輪懸架装置では、自転車やオートバイなどの前輪に起こる振動を減衰させる機能を果たすが、ヒルクライム用などの場合にとっては、激しい起伏に富んだ地形に対応できる能力はまだ改善の余地があるので、一層振動減衰能力を向上させることができる前輪懸架装置が求められている。
【０００４】
【特許文献１】米国特許９１３９６１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記実状に鑑みてなされたものであり、即ち、本発明は、振動減衰・吸収能力が向上していて激しい起伏に富んだ地形でも騎乗安定性が優れている前輪懸架装置を提供しようとすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明は、車体フレーム中におけるフレーム本体の前端に装着されて前輪を回転可能に支持することができるように構成されている前輪懸架装置であって、フレーム本体の前端に回動可能に枢支されているステアリングロッド（２）と、後端部が前記ステアリングロッドの上端部に枢支されている第１の連結アーム（６）と、上端部が前記第１の連結アームの前端部に枢支されている第２の連結アーム（７）と、前記ステアリングロッドの前方に設置されていて、下側部が車軸を介して前記前輪を支持するフロントフォーク（３）と、前端部が前記第２の連結アーム（７）の下端部に、後端部が前記ステアリングロッドの下端部に枢支されているサスペンションアーム（４）と、後端部が前記フロントフォークの上側部に枢支されており、前端部が前記サスペンションアームの前端部に枢支されている第１のスイングアーム（５）と、を備えており、前記前輪からの振動が、前記フロントフォーク（３）及び前記第１のスイングアーム（５）を経由して前記サスペンションアーム（４）の前端部を揺動すると共に、前記ステアリングロッド（２）と前記サスペンションアーム（４）との枢接箇所からの抵抗を受けて減衰されてから第２の連結アーム（７）、そして、前記第１の連結アーム（６）を経由して前記ステアリングロッド（２）に伝うように案内することができることを特徴とする前輪懸架装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
前記構成による前輪懸架装置は、従来の四リンク構造と比べると、フロントフォークなどを含めた前記のような少なくとも６つのリンクを有する構造を採用してより大きな揺動ストロークを生成させるので、それだけより大きな昇降ストロークを前輪に付与することができるため、前輪の激しい起伏に当たった反力を容易に減衰させて吸収し、騎乗安定性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明の第１の実施形態例にかかる前輪懸架装置の斜視図である。図２は、図１の分解斜視図である。図３は、図１の側面図である。
【００１０】
図１〜図３に示すように、本発明の前輪懸架装置は、二輪車や三輪車の車体フレームにおけるフレーム本体１１の前端に回転可能に装着されて前輪Ｗを支持する上、ダンパー１３を圧縮することによって、前輪の地形による昇降の振動を減衰させ・吸収することができるように構成されている。
【００１１】
この第１の実施形態例の前輪懸架装置は、振動の特に激しいヒルクライム用自動二輪車にも適用されるものであり、ステアリングロッド２と、第１の連結アーム６と、第２の連結アーム７と、フロントフォーク３と、サスペンションアーム４と、第１のスイングアーム５と、第２のスイングアーム８と、第３のスイングアーム９とを備えて八リンク構造になっている。
【００１２】
ステアリングロッド２は、フレーム本体１１の前端に、自動二輪車の進行方向を制御するハンドル（図示せず）の操縦により左右回動可能に枢支されるものである。
【００１３】
第１の連結アーム６は、その後端部がステアリングロッド２の上端部に枢支されて枢接箇所２１となっているものである。
【００１４】
第２の連結アーム７は、その上端部が第１の連結アーム６の前端部に枢支されて枢接箇所６１となっているものである。
【００１５】
フロントフォーク３は、ステアリングロッド２の前方に設置されていてその下側部が車軸Ｓを介して前輪Ｗを支持するものである。
【００１６】
サスペンションアーム４は、その直角が前方の下側にあり、即ちその最も長い一辺が上方にあるように配置されている直角三角形である。該サスペンションアーム４は、その前端部の上下で、第１のスイングアーム５（後述）及び第２の連結アーム７とそれぞれ枢接して枢接箇所４１、７１となっており、そしてその後端部はステアリングロッド２の下端部に枢支されて枢接箇所２２となっている。無論、このサスペンションアーム４の形状が直角三角形に形成されたのは、三つの枢接箇所を確保するための設計事項に過ぎず、必ずしもそれに限らない。なお、この例において、ダンパー１３は、サスペンションアーム４とフロントフォーク３との間に取付けられている。ダンパー１３は、図示のものと数量に限らず、市販のものから任意のタイプと任意の数量が選択される。
【００１７】
第１のスイングアーム５は、その後端部がフロントフォーク３の上側部に枢支されて枢接箇所３１となっており、前端部がサスペンションアーム４の前端部に枢支されて枢接箇所４１となっている。この第１のスイングアーム５は、フロントフォーク３の上側部の上下振動により、前後移動してサスペンションアーム４の前端部を揺動することができる。
【００１８】
また、この実施形態例では、第１のスイングアーム５とサスペンションアーム４の枢接箇所４１からサスペンションアーム４とステアリングロッド２との枢接箇所２２までの距離が、サスペンションアーム４と第２の連結アーム７との枢接箇所７１からサスペンションアーム４とステアリングロッド２との枢接箇所２２までの距離より長いよう配置構成されている。
【００１９】
第２のスイングアーム８は、その長さが第１のスイングアーム５より短い上、前端部が第２の連結アーム７の下端部に、後端部がフロントフォーク３の上側部に枢支されて枢接箇所７２、３２となっている。この第２のスイングアーム８は、第１のスイングアーム５の、フロントフォーク３の上側部の上下振動による移動と協同してサスペンションアーム４の前端部を揺動することができる。また、この実施形態例において、第２の連結アーム７における、第２のスイングアーム８の前端部を枢支している枢接箇所７２が、第２の連結アーム７における、サスペンションアーム４の前端部を枢支している枢接箇所７１と同一の箇所となっている。
【００２０】
第３のスイングアーム９は、その前端部が第２の連結アーム７に、後端部がフロントフォーク３の上側部に枢支されてそれぞれ枢接箇所７３、３３となっている。また、この実施形態例において、第２の連結アーム７における、第３のスイングアーム９の前端部を枢支している枢接箇所７３が、第２の連結アーム７における、第１の連結アーム６の前端部に枢支されている枢接箇所６１と同一の箇所であり、且つ車輪に負担がない平常時に、第３のスイングアーム９は、第１の連結アーム６と一線に並ぶ上、側面から見れば部分的に重なり合うようになる。また、フロントフォーク３における、第３のスイングアーム９の後端部を枢支している枢接箇所３３が、フロントフォーク３における、第１のスイングアーム５の後端部を枢支している枢接箇所３１と同一の箇所である。
【００２１】
ちなみに、第２のスイングアーム８と第３のスイングアーム９の役割は、第１のスイングアーム５をサポートしてサスペンションアーム４の前端部を揺動することであり、本発明において必要不可欠な要件ではない。
【００２２】
次に、図４〜図６に基づいて前記前輪懸架装置の作動を説明する。図４〜図６は、順番に前輪懸架装置の、車輪に負担がない平常時から地面の凹凸によって作動する一連の状態を示すスケルトン図である。
【００２３】
車輪１２（図３参照）に負担がない平常時に、この前輪懸架装置は、図４に示す状態にあるが、騎乗者が乗ると、図４に示す状態から図５に示す状態、即ち、第１の連結アーム６と第３のスイングアーム９が並列するようになって、そして第２のスイングアーム８は第２の連結アーム７とステアリングロッド２のそれぞれのサスペンションアーム４との枢接箇所７１、２２を繋ぐ線４５と並列すると共にステアリングロッド２の軸線と垂直するようになり、ダンパー１３を圧縮して、走行中に発生する振動に敏速的に対応できる状態に入る。
【００２４】
走行中に、地面の激しい隆起に当たると、図５に示す状態から図６に示す状態になるように、前輪Ｗの上動に連動して、前記八リンク構造がフロントフォーク３から、第１のスイングアーム５、第２のスイングアーム８、第３のスイングアーム９、サスペンションアーム４、第２の連結アーム７、第１の連結アーム６、そしてステアリングロッド２という経路で揺動し、ダンパー１３を圧縮することによって、振動を容易に減衰させて吸収する。その後、前輪Ｗが激しい隆起を通った時、該八リンク構造がダンパー１３がはね返る反発力によって、また図５に示す状態に戻る。
【００２５】
上記構成を備えた前輪懸架装置を用いることにより、前輪Ｗからの振動は、フロントフォーク３及び第１のスイングアーム５を経由してサスペンションアーム４の前端部を揺動すると共に、ステアリングロッド２とサスペンションアーム４との枢接箇所２２からの抵抗を受けて減衰されてから第２の連結アーム７、そして、第１の連結アーム６を経由してステアリングロッド２に伝うように案内され、そして該八リンク構造の前輪に付与する減衰ストロークは従来の四リンク構造による減衰ストロークより遥かに大きいので、伸縮ストロークのより大きいダンパと合わせて二輪車や三輪車などの前輪にかかる減衰能力を大きく増加させることができ、騎乗者への負担を軽減して騎乗安定性を向上させることができる。
【００２６】
図７は、本発明の第２の実施形態例にかかる前輪懸架装置のスケルトン図である。この前輪懸架装置の構造は、第１実施形態例と似ているが、ただそのサスペンションアーム４Ｂは、第１の実施形態例におけるサスペンションアーム４の直角にあたる角が、直角よりやや大きい上、前方の上側にあり、即ち、最も長い一辺が下方にあるように形成、配置されている三角形である点、及び、第１のスイングアーム５Ｂとサスペンションアーム４Ｂとの枢接箇所４１Ｂも、第２の連結アーム７Ｂと第２のスイングアーム８Ｂとの枢接箇所７１Ｂより下方に配置されている点でそれと異なる。
【００２７】
この構成による前輪懸架装置は、第１の実施形態例の前輪懸架装置と同じように、その八リンク構造の前輪に付与する減衰ストロークは従来の四リンク構造による減衰ストロークより遥かに大きいので、伸縮ストロークのより大きいダンパと合わせて二輪車や三輪車などの前輪にかかる減衰能力を大きく増加させることができる。
【００２８】
図８は、本発明の第３の実施形態例にかかる前輪懸架装置のスケルトン図である。この前輪懸架装置の構造は第２実施形態例と似ているが、ただその第１の連結アーム６Ｃは、サスペンションアーム４Ｃ及び第１のスイングアーム５Ｃより下方に配置されている点でそれと異なる（この場合、第１の連結アーム６Ｃとステアリングロッド２Ｃとの枢接箇所２１Ｃが、サスペンションアーム４Ｃとステアリングロッド２Ｃとの枢接箇所２２Ｃより下方にある）。
【００２９】
この構成による前輪懸架装置は、第１の実施形態例の前輪懸架装置と同じように、その八リンク構造の前輪に付与する減衰ストロークは従来の四リンク構造による減衰ストロークより遥かに大きいので、伸縮ストロークのより大きいダンパと合わせて二輪車や三輪車などの前輪にかかる減衰能力を大きく増加させることができる。
【００３０】
図９は、本発明の第４の実施形態例にかかる前輪懸架装置のスケルトン図である。この前輪懸架装置の構造は第１実施形態例と似ているが、ただその第１のスイングアーム５Ｄが第２のスイングアーム８Ｄ及び第３のスイングアーム９Ｄの下方に配置されている点、及び、第１のスイングアーム５Ｄとサスペンションアーム４Ｄとの枢接箇所４１Ｄが第２の連結アーム７Ｄとサスペンションアーム４Ｄとの枢接箇所７１Ｄの下方に配置されている点でそれと異なる。
【００３１】
この構成による前輪懸架装置は、第１の実施形態例の前輪懸架装置と同じように、その八リンク構造の前輪に付与する減衰ストロークは従来の四リンク構造による減衰ストロークより遥かに大きいので、伸縮ストロークのより大きいダンパと合わせて二輪車や三輪車などの前輪にかかる減衰能力を大きく増加させることができる。
【００３２】
図１０は、本発明の第５の実施形態例にかかる前輪懸架装置のスケルトン図である。この前輪懸架装置の構造は第１実施形態例と似ているが、ただその第１のスイングアーム５Ｅが第２のスイングアーム８Ｅより短く形成されている点、及び、第３のスイングアーム９Ｅが第２のスイングアーム８Ｅの下方に配置されて且つ第２のスイングアーム８Ｅと平行に配置されている上、第２のスイングアーム８Ｅ及び第３のスイングアーム９Ｅのそれぞれの第２の連結アーム７Ｅとの枢接箇所が、第２の連結アーム７Ｅとサスペンションアーム４Ｅとの枢接箇所７１Ｅの下方に配置されている点でそれと異なる。
【００３３】
この構成による前輪懸架装置は、第１の実施形態例の前輪懸架装置と同じように、その八リンク構造の前輪に付与する減衰ストロークは従来の四リンク構造による減衰ストロークより遥かに大きいので、伸縮ストロークのより大きいダンパと合わせて二輪車や三輪車などの前輪にかかる減衰能力を大きく増加させることができる。
【００３４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は該実施形態に限定されない。即ち、本発明は前記実施形態例に限定して狭義に解釈されるものではなく、本発明の思想の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
前記各実施形態例から分かるように、本発明の前輪懸架装置は、従来の四リンク構造より大きな揺動ストロークを生成させる八リンク構造となっているので、伸縮範囲のより大であるダンパと合わせて二輪車や三輪車の前輪に従来より大きな昇降ストロークを付与する上、前輪の道路における起伏に当たった反力を減衰させて吸収する能力を大きく上げ、二輪車や三輪車の騎乗安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態例にかかる前輪懸架装置の斜視図である。
【図２】図１の分解斜視図である。
【図３】図１の側面図である。
【図４】車輪に負担がない平常時の前輪懸架装置を示すスケルトン図である。
【図５】人が騎乗した状態の前輪懸架装置を示すスケルトン図である。
【図６】地面の凹凸によって作動する状態の前輪懸架装置を示すスケルトン図である。
【図７】本発明の第２の実施形態例にかかる前輪懸架装置のスケルトン図である。
【図８】本発明の第３の実施形態例にかかる前輪懸架装置のスケルトン図である。
【図９】本発明の第４の実施形態例にかかる前輪懸架装置のスケルトン図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態例にかかる前輪懸架装置のスケルトン図である。
【符号の説明】
【００３７】
１１    フレーム本体
１３    ダンパー
２,２Ｂ,２Ｃ,２Ｄ,２Ｅ    ステアリングロッド
２１,２１Ｂ〜２１Ｅ,２２,２２Ｂ〜２２Ｅ,３１,３１Ｂ〜３１Ｅ,３２,３２Ｂ〜３２Ｅ,３３,３３Ｂ〜３３Ｅ,４１,４１Ｂ〜４１Ｅ,６１,６１Ｂ〜６１Ｅ,７１,７１Ｂ〜７１Ｅ,７２,７２Ｂ〜７２Ｅ,７３,７３Ｂ〜７３Ｅ    枢接箇所
３,３Ｂ,３Ｃ,３Ｄ,３Ｅ    フロントフォーク
４,４Ｂ,４Ｃ,４Ｄ,４Ｅ    サスペンションアーム
５,５Ｂ,５Ｃ,５Ｄ,５Ｅ    第１のスイングアーム
６,６Ｂ,６Ｃ,６Ｄ,６Ｅ    第１の連結アーム
７,７Ｂ,７Ｃ,７Ｄ,７Ｅ    第２の連結アーム
８,８Ｂ,８Ｃ,８Ｄ,８Ｅ    第２のスイングアーム
９,９Ｂ,９Ｃ,９Ｄ,９Ｅ    第３のスイングアーム
Ｓ    車軸
Ｗ    前輪
【図１】
2010012874.tif 000003
【図２】
2010012874.tif 000004
【図３】
2010012874.tif 000005
【図４】
2010012874.tif 000006
【図５】
2010012874.tif 000007
【図６】
2010012874.tif 000008
【図７】
2010012874.tif 000009
【図８】
2010012874.tif 000010
【図９】
2010012874.tif 000011
【図１０】
2010012874.tif 000012