(57)【要約】      （修正有）【課題】組み付けや整備の手間を低減できるステアリングシャフトの支持構造を提供する。【解決手段】ステアリングシャフト１２２の支持構造は、筒状に形成されるヘッドパイプ１１１が設けられる車体フレーム１１と、ヘッドパイプ１１１に挿通されるステアリングシャフト１２２と、ステアリングシャフト１２２に結合されるとともに前輪１２１を回転可能に支持するフロントフォーク１２３と、ステアリングシャフト１２２に結合されて運転者が操舵操作を行うハンドルとを含む操舵部とを有し、ステアリングシャフト１２２は、ヘッドパイプ１１１の上端部近傍に設けられる上側軸受と下端部近傍に設けられる下側軸受とによって回転可能に支持され、上側軸受と下側軸受の一方は、ステアリングシャフト１２２を半径方向に支持する軸受であり、他方はステアリングシャフト１２２を半径方法および軸線方向に支持する軸受である。【選択図】図３
2014058189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成されるヘッドパイプが設けられる車体フレームと、
前記ヘッドパイプに挿通されるステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトに結合されるとともに前輪を回転可能に支持するフロントフォークと、前記ステアリングシャフトに結合されて運転者が操舵操作を行うハンドル部と、を含む操舵部と、
を有し、
前記ステアリングシャフトは、前記ヘッドパイプの上端部近傍に設けられる上側軸受と、前記ヘッドパイプの下端部近傍に設けられる下側軸受とによって前記ヘッドパイプに回転可能に支持され、
前記上側軸受と前記下側軸受の一方は、前記ステアリングシャフトを半径方向に支持する軸受であり、他方は前記ステアリングシャフトを半径方法および軸線方向に支持する軸受であることを特徴とする自動二輪車のステアリングシャフトの支持構造。
【請求項２】
前記上側軸受は前記ステアリングシャフトを半径方向および軸線方向に支持する軸受であり、前記下側軸受は前記ステアリングシャフトを半径方向に支持する軸受であることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車のステアリングシャフトの支持構造。
【請求項３】
前記ステアリングシャフトを半径方向に支持する軸受は、メタルブッシュであることを特徴とする請求項１または２に記載の自動二輪車のステアリングシャフトの支持構造。
【請求項４】
前記ステアリングシャフトを半径方向および軸線方向に支持する軸受は、前記ヘッドパイプに軸線方向の支持力によって固定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の自動二輪車のステアリングシャフトの支持構造。
【請求項５】
前記ステアリングシャフトを半径方向および軸線方向に支持する軸受は、クロスローラベアリングであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の自動二輪車のステアリングシャフトの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車のステアリングシャフトの支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動二輪車のステアリング機構には、車体フレームの前端部に設けられるヘッドパイプと、前輪を支持するフロントフォークに結合されるステアリングシャフトとが含まれる。ステアリングシャフトは、ヘッドパイプに挿通されている。そして、ステアリングシャフトは、ヘッドパイプの上端部および下端部に設けられる軸受によって、ヘッドパイプに回転可能に支持される。
ステアリングシャフトを支持する軸受には、たとえば特許文献１に記載のように、ラジアル方向とスラスト方向の荷重を受けることができ、外輪と内輪とがスラスト方向に分離可能なベアリング（たとえば、アンギュラ球軸受）が用いられる。そして、ヘッドパイプロックナットを締結することによって、軸受をステアリングシャフトおよびヘッドパイプに位置決めした状態に維持する。
【０００３】
しかしながら、このような構成は、次のような問題を有する。ナットの締結力が大きくなると、軸受のボールに掛る半径方向の力が大きくなる。このため、軸受のボールがステアリングシャフトを締め付けるため、ステアリングシャフトの回転が渋くなることがある。一方、ナットの締結力が小さいと、軸受のボールの半径方向位置が安定しなくなるため、ステアリングシャフトにがたつきが生じることがある。したがって、ナットを適正な締結力で締結する必要があるが、締結力の適正な範囲は非常に狭いため、ナットの締結力を細かく調整する必要がある。また、軸受の摩耗などによっても、ボールにかかる半径方向の力やがたつきの程度が変化する。このように、特許文献１に記載のステアリングシャフトの支持構造は、組み付けや整備に手間を要するという問題を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２０１４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、組み付けや整備の手間を低減できるステアリングシャフトの支持構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、筒状に形成されるヘッドパイプが設けられる車体フレームと、前記ヘッドパイプに挿通されるステアリングシャフトと、前記ステアリングシャフトに結合されるとともに前輪を回転可能に支持するフロントフォークと、前記ステアリングシャフトに結合されて運転者が操舵操作を行うハンドル部と、を含む操舵部と、を有し、前記ステアリングシャフトは、前記ヘッドパイプの上端部に設けられる上側軸受と、前記ヘッドパイプの下端部に設けられる下側軸受とによって前記ヘッドパイプに回転可能に支持され、前記上側軸受と前記下側軸受の一方は、前記ステアリングシャフトを半径方向に支持する軸受であり、他方は前記ステアリングシャフトを半径方法および軸線方向に支持する軸受であることを特徴とする。
【０００７】
前記上側軸受は前記ステアリングシャフトを半径方向および軸線方向に支持する軸受であり、前記下側軸受は前記ステアリングシャフトを半径方向に支持する軸受であることを特徴とする。
【０００８】
前記ステアリングシャフトを半径方向に支持する軸受は、メタルブッシュであることを特徴とする。
【０００９】
前記ステアリングシャフトを半径方向および軸線方向に支持する軸受は、前記ヘッドパイプに軸線方向の支持力によって固定されることを特徴とする。
【００１０】
前記ステアリングシャフトを半径方向および軸線方向に支持する軸受は、クロスローラベアリングであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、軸受をヘッドパイプに固定するための締結力によって、ステアリングシャフトを半径方向に締め付ける力が掛かることを防止または抑制できる。したがって、軸受をヘッドパイプに固定する際の締結力の微調整が不要になるから、ステアリングシャフトの支持構造の組み付けや整備の手間を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態にかかるステアリングシャフトの支持構造が適用される自動二輪車の構成を模式的に示す左側面図である。
【図２】図２は、自動二輪車の操舵装置（操舵部）の構成を模式的に示す左側側面図である。
【図３】図３は、自動二輪車の操舵装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態にかかるステアリングシャフトの支持構造を模式的に示す断面図である。
【図５】図５は、上側軸受およびその近傍の構成を模式的に示す断面図である。
【図６】図６は、上側軸受およびその近傍の構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明において、自動二輪車およびステアリングシャフトの支持構造の各向きは、自動二輪車に搭乗する運転者の向きを基準とする。各図においては、必要に応じて、自動二輪車の前側を矢印Ｆｒで、後側を矢印Ｒｒで、上側を矢印Ｔｐで、下側を矢印Ｂｔで、右方を矢印Ｒで、左方を矢印Ｌで示す。
【００１４】
まず、自動二輪車１の全体的な構成について、図１を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態にかかるステアリングシャフト１２２の支持構造が適用される自動二輪車１の構成を模式的に示す左側面図である。図１に示すように、自動二輪車１は、車体フレーム１１と、操舵装置１２（操舵部）と、エンジンユニット１３と、後輪懸架装置１４とを含む。本発明の実施形態にかかるステアリングシャフト１２２の支持構造が適用される自動二輪車１として、いわゆるアンダーボーン型の車体フレーム１１を有する自動二輪車を例に示す。
【００１５】
車体フレーム１１は、ステアリングヘッドパイプ（以下、ヘッドパイプ１１１と略す）と、メインフレーム１１２と、左右一対のリヤフレーム１１３とを含んで構成される。ヘッドパイプ１１１は、後傾する管状に形成される。メインフレーム１１２は、ヘッドパイプ１１１の後部から後側斜め下に向かって延伸する棒状に形成される。左右一対のリヤフレーム１１３は、メインフレーム１１２の後部から後側斜め上に向かって延伸する棒状に形成され、左右方向に所定の距離をおいて互いに離間する。ヘッドパイプ１１１と、メインフレーム１１２と、リヤフレーム１１３は、それぞれ鉄系材料またはアルミニウム合金などにより形成され、溶接などによって一体に接合される。
【００１６】
操舵装置１２（操舵部）は、前輪１２１と、ステアリングシャフト１２２と、左右一対のフロントフォーク１２３と、ハンドルユニット１２４とを含む。ステアリングシャフト１２２は、車体フレーム１１のヘッドパイプ１１１に回転可能に支持される（詳細は後述）。左右一対のフロントフォーク１２３の上端部は、アンダーブラケット１２９を介してステアリングシャフト１２２に結合される。左右一対のフロントフォーク１２３の下端部は、前輪１２１を回転可能に支持する。さらに、左右一対のフロントフォーク１２３には、前輪１２１の上部を覆うフロントフェンダ１５１と、前輪１２１のブレーキリム１２５が取り付けられる。ハンドルユニット１２４は、ステアリングシャフト１２２の上端部に設けられ、ヘッドパイプ１１１により回転可能に支持される。ハンドルユニット１２４（ハンドル部）は、ハンドル本体としてのハンドルバー１２８と、ハンドルカバー１２７と、左右のハンドルグリップ１２６とを有する。ハンドルグリップ１２６は、ハンドルバー１２８の左右両端部に設けられ、ハンドルカバー１２７から左右に突出する。ハンドルカバー１２７の上部にはメータユニット（図略）が設けられる。メータユニットには、スピードメータなどの計器類が設けられる。さらに、ハンドルカバー１２７の前部にはヘッドライト１７４が設けられる。このほか、ハンドルカバー１２７には、灯火類を操作するためのスイッチ類などが設けられる。
【００１７】
エンジンユニット１３（内燃機関）は、メインフレーム１１２の下側に固定される。エンジンユニット１３は、シリンダアセンブリ１３１と、クランクケースアセンブリ１３２と、クラッチとを含む。
シリンダアセンブリ１３１は、シリンダブロックと、シリンダヘッドと、シリンダヘッドカバーとを含む。シリンダブロックの内部には、燃焼室が形成されるとともに、ピストンが往復動可能に配設される。シリンダヘッドは、シリンダブロックの前側に設けられる。シリンダヘッドには、燃焼室とシリンダブロックの外部とを連通するインテークポートおよびエグゾーストポートが形成される。シリンダヘッドカバーは、シリンダヘッドの蓋となる部材であり、シリンダヘッドの前側に配設される。
クランクケースアセンブリ１３２の内部には、前側にクランク室が形成され、後側にミッション室が形成される。クランク室の内部には、クランクシャフトが回転可能に配設される。ミッション室の内部には、カウンターシャフトとドリブンシャフトとが回転可能に配設されるとともに、変速機が設けられる。クランクケースアセンブリ１３２の左側外部には、ドリブンシャフトの端部が突出している。そして、ドリブンシャフトの端部には、ドライブチェーンスプロケットが設けられる。ドライブチェーンスプロケットは、スプロケットカバーにより覆われる。クランクケースアセンブリ１３２の右側には、クラッチが配設される。さらに、クランクケースアセンブリ１３２の左側であって、ドライブチェーンスプロケットの前側には、発電機であるマグネトと、エンジンユニット１３を始動させる始動装置が設けられる。
【００１８】
後輪懸架装置１４は、後輪１４１と、左右一対のスイングシャフト１４２とを含んで構成される。
後輪１４１にはドリブンチェーンスプロケット（図においては隠れて見えない）が一体に設けられる。左右一対のスイングシャフト１４２の前端部は、メインフレーム１１２の後端部またはその近傍に、上下方向に揺動可能に連結される。スイングシャフト１４２の後端部には、後輪１４１が回転可能に支持される。エンジンユニット１３のドライブチェーンスプロケットと後輪１４１のドリブンチェーンスプロケットには、ドライブチェーンが巻き掛けられており、ドライブチェーンによって、エンジンユニット１３からの動力が後輪１４１に伝達される。そして、一対のスイングシャフト１４２の一方にはチェーンケース１４３が取り付けられており、後輪１４１のドリブンチェーンスプロケットおよびドライブチェーンは、このチェーンケース１４３に収容される。
左右一対のスイングシャフト１４２のそれぞれと、左右一対のリヤフレーム１１３のそれぞれとの間には、ショックアブソーバ１４４が設けられる。後輪１４１の上側には、リヤフェンダ１５２が設けられる。
【００１９】
このほか、リヤフレーム１１３の上側には、運転者が着座するシート１５３が設けられる。シート１５３の下側には、サイドカバー１５４が装着される。また、シート１５３の下側には、燃料タンクや収納ボックスが設けられる（いずれも図略）。ヘッドパイプ１１１およびフロントフォーク１２３の上部の前側には、フロントカバー１５５が装着され、それらの後側にはレッグシールド１５６が装着される。フロントカバー１５５およびレッグシールド１５６は、シート１５３に着座する運転者の下半身を保護するように、左右方向に所定の幅を有する。サイドカバー１５４、フロントカバー１５５、レッグシールド１５６は、たとえば合成樹脂材料により形成される部材であり、自動二輪車１の外観の意匠を構成する。エンジンユニット１３のシリンダアセンブリ１３１の前側斜め上には、吸気装置５が設けられる。吸気装置５は、エンジンユニット１３（内燃機関）の燃焼用の空気を外部から取り入れ、不純物（塵埃など）を濾過して清浄する。そして吸気装置５は、清浄した空気を、エンジンユニット１３に供給する。吸気装置５とインテークポートとの間には、燃料を燃焼用の空気に混合する混合器１７１（キャブレター）が設けられる。また、エンジンユニット１３のシリンダアセンブリ１３１のエグゾーストポートには、排気管の前端が連結され、排気管の後端には消音器が取り付けられる（いずれも図略）。
【００２０】
次に、操舵装置１２（操舵部）および本発明の実施形態にかかるステアリングシャフト１２２の支持構造について、図２〜図６を参照して説明する。図２は、自動二輪車１の操舵装置１２（操舵部）の構成を模式的に示す左側側面図である。図３は、自動二輪車１の操舵装置１２の構成を模式的に示す断面図である。図４は、本発明の実施形態にかかるステアリングシャフト１２２の支持構造を模式的に示す断面図である。図５と図６は、上側軸受３１およびその近傍の構成を模式的に示す断面図である。なお、以下の説明において、「軸線方向」と「半径方向」とは、特に断りのない限りは、それぞれ、ヘッドパイプ１１１およびステアリングシャフト１２２の軸線方向（すなわち、ステアリングシャフト１２２の回転中心線の延伸方向）と半径方向をいうものとする。本実施形態おいて、軸線方向は、後傾する上下方向である。
【００２１】
図２〜図４に示すように、ステアリングシャフト１２２は、円柱状または中空の円筒状の構成を有する。ステアリングシャフト１２２の軸線方向の中間部は、車体フレーム１１のヘッドパイプ１１１に挿通される。ヘッドパイプ１１１は、後傾する筒状の構成を有する。ヘッドパイプ１１１の軸線方向の上端部近傍の内部には上側軸受３１が設けられ、下端部近傍の内部には下側軸受３２が設けられる。そして、ステアリングシャフト１２２は、上側軸受３１と下側軸受３２の２つの軸受によって、ヘッドパイプ１１１（すなわち車体フレーム１１）に回転可能に支持される。
【００２２】
ステアリングシャフト１２２の上端部は、ヘッドパイプ１１１の上端部から略上側に突出している。そして、ステアリングシャフト１２２の上端部には、ハンドルユニット１２４（ハンドル部）が取り付けられる。ハンドルユニット１２４は、筒状に形成されるブラケット１７５と、ブラケット１７５の上端部に結合されるハンドルバー１２８（ハンドル本体）とを含む。そして、ブラケット１７５がステアリングシャフト１２２の上端部に取り付けられ、ネジなどによってステアリングシャフト１２２に固定される。
ステアリングシャフト１２２の下端部は、ヘッドパイプ１１１の下端部から下側に突出している。そして、ステアリングシャフト１２２の下端部には、アンダーブラケット１２９（アンダーブリッジとも称する）が結合される。アンダーブラケット１２９には、左右一対のフロントフォーク１２３の上端部が結合される。前記のとおり、左右一対のフロントフォーク１２３は、前輪１２１を回転可能に支持する。
このような構成によれば、ハンドルバー１２８および前輪１２１は、車体フレーム１１のヘッドパイプ１１１を中心として一体に回転する。したがって、運転者は、ハンドルユニット１２４（ハンドルバー１２８）を左右方向に回転させることによって、自動二輪車１の操舵操作を行う。
なお、前記のハンドルバー１２８の固定構造および左右一対のフロントフォーク１２３の固定構造は一例であり、このような構成に限定されない。要は、操舵装置１２がステアリングシャフト１２２を有し、ステアリングシャフト１２２が車体フレーム１１のヘッドパイプ１１１に回転可能に支持される構成であればよい。
たとえば、操舵装置１２が、ステアリングシャフト１２２の上端部に結合されるアッパーブラケット（アッパーブリッジとも称する）と、下端部に結合されるアンダーブラケット１２９を有する構成であってもよい。この場合には、左右一対のフロントフォーク１２３の上端部がアッパーブラケットに結合され、中間部がアンダーブラケット１２９に結合される。そして、ハンドルバー１２８は、アッパーブラケットを介してステアリングシャフト１２２に結合される。このような構成の操舵装置１２に対しても、本発明の実施形態にかかるステアリングシャフト１２２の支持構造が適用できる。
【００２３】
ここで、ステアリングシャフト１２２の支持構造の詳細について説明する。図４に示すように、ヘッドパイプ１１１の上端部近傍には、上側軸受３１の第１の外輪３０２（後述）が係止する係止面６０１が形成される。説明の便宜上、この係止面を外輪係止面６０１と称する。外輪係止面６０１は、軸線方向上側を向く段差面である。すなわち、ヘッドパイプ１１１の上端部近傍の内径は、他の部分よりも大きい。そして、内径が大きい部分（上端部近傍）と内径が小さい部分（上端部近傍よりも下側の部分）との段差面が外輪係止面６０１となる。また、外輪係止面６０１の軸線方向上側には、留め具３４（後述）を締結するための内ネジが形成される。
【００２４】
一方、ステアリングシャフト１２２の上端部近傍には、上側軸受３１の内輪３０１（後述）が係止する係止面６０２が形成される。説明の便宜上、この係止面を、内輪係止面６０２と称する。内輪係止面６０２は、軸線方向上側を向く段差面である。ステアリングシャフト１２２のヘッドパイプ１１１に収容される部分のうち、ヘッドパイプ１１１の上端部近傍（内径が大きい部分）に位置する部分は、他の部分（それよりも下側の部分）に比較して、外径が小さい。そして、外径が大きい部分と外径が小さい部分との段差面が内輪係止面６０２となる。さらに、内輪係止面６０２よりも上側には、ロックナット３３（後述）を締結するための外ネジが形成される。
【００２５】
ヘッドパイプ１１１の上端部近傍の内部には、上側軸受３１が嵌め込まれる。そして、上側軸受３１は、ステアリングシャフト１２２を半径方向と軸線方向に支持する。上側軸受３１には、ラジアル荷重と上下両方向のスラスト荷重を受けることができる軸受が適用される。たとえば、上側軸受３１には、クロスローラベアリングが適用できる。
ここで、クロスローラベアリング（上側軸受３１）について、図５と図６を参照して説明する。クロスローラベアリングは、内輪３０１と、第１の外輪３０２と、第２の外輪３０３と、円柱状の複数の第１のローラ３０４および第２のローラ３０５とを含む。第１の外輪３０２と第２の外輪３０３とは、軸線方向に隣接するように配設される。ここでは、軸線方向下側の外輪を第１の外輪３０２とし、上側の外輪を第２の外輪３０３とする。内輪３０１と第１の外輪３０２および第２の外輪３０３との間に、複数の第１のローラ３０４および第２のローラ３０５が配設される。
そして、図５に示すように、第２のローラ３０５は、その外周面（転がり面）が内輪３０１および第２の外輪３０３に接する。一方、図６に示すように、第１のローラ３０４は、その外周面（転がり面）が内輪３０１と第１の外輪３０２に接する。そして、第１のローラ３０４と第２のローラ３０５とが、円周方向に交互に配列される。
【００２６】
図４〜図６に示すように、上側軸受３１の第１の外輪３０２の軸線方向下側の端面が、ヘッドパイプ１１１の外輪係止面６０１に係止する。ヘッドパイプ１１１には、留め具３４が締結される。留め具３４は、貫通孔が形成される環状の構成を有し、外周に外ネジが形成される。留め具３４の軸線方向下側の端面が、第２の外輪３０３の軸線方向上側の端面に接触する。このように、上側軸受３１の第１の外輪３０２および第２の外輪３０３は、外輪係止面６０１および留め具３４によって、ヘッドパイプ１１１に位置決めされて固定される。
一方、上側軸受３１の内輪３０１の軸線方向下側の面は、ステアリングシャフト１２２の内輪係止面６０２に係止する。そして、ステアリングシャフト１２２の外周には、上端部側からロックナット３３が締結される。ロックナット３３は、軸線方向に貫通する筒状の構成を有し、内周面に内ネジが形成される。そして、ロックナット３３の軸線方向下側の端面が、上側軸受３１の内輪３０１の軸線方向上側の面に接触する。このように、上側軸受３１の内輪３０１は、ロックナット３３によってステアリングシャフト１２２に位置決めされて固定される。
【００２７】
また、ロックナット３３の外周側には、半径方向外側に延出するフランジ状の保護部３３１が形成される。そして、この保護部３３１が、ヘッドパイプ１１１の上端部を覆う。このように、保護部３３１によって、留め具３４および上側軸受３１が保護される。また、保護部３３１によって、ヘッドパイプ１１１の内部への異物の侵入を防止できる。
【００２８】
上側軸受３１は、外輪係止面６０１および留め具３４によって、ヘッドパイプ１１１の軸線方向に支持される（支持力が掛けられて固定される）。そして、上側軸受３１としてのクロスローラベアリングは、ラジアル荷重と、上下両方向のスラスト荷重を受けることができる。
たとえば、図５に示すように、前輪１２１の着地時などに突き上げ荷重がかかると、前輪１２１からステアリングシャフト１２２に伝達した軸線方向上向きの荷重は、内輪係止面６０２からクロスローラベアリング（上側軸受３１）の内輪３０１に伝達され、第２のローラ３０５を介して、第２の外輪３０３に伝達される。そして、第２の外輪３０３に伝達された荷重は、留め具３４を介してヘッドパイプ１１１（すなわち車体フレーム１１）に伝達される。図中の矢印は、荷重の伝達経路を模式的に示す。
一方、図６に示すように、ステアリングシャフト１２２がヘッドパイプ１１１に対して相対的に下側に移動するような場合など、ステアリングシャフト１２２にかかる下向きの荷重は、まず、ロックナット３３を介してクロスローラベアリング（上側軸受３１）の内輪３０１に伝達される。そして、この荷重は、第１のローラ３０４と、第１の外輪３０２と、外輪係止面６０１とを介して、ヘッドパイプ１１１（すなわち車体フレーム１１）に伝達される。図中の矢印は、荷重の伝達経路を模式的に示す。
このように、上側軸受３１としてのクロスローラベアリングは、上下両方向のスラスト荷重を受けることができる。そして、スラスト荷重は、荷重の方向に応じて、留め具３４と外輪係止面６０１のいずれかを介してヘッドパイプ１１１に伝達される。
【００２９】
図４に示すように、ヘッドパイプ１１１の下端部近傍の内周側には、下側軸受３２が設けられる。下側軸受３２は、ヘッドパイプ１１１の下端部近傍において、ステアリングシャフト１２２を回転可能に支持する。また、下側軸受３２は、ステアリングシャフト１２２を半径方向に支持するが、軸線方向には支持しない。下側軸受３２には、円筒状のメタルブッシュが適用される。円筒状のメタルブッシュは、ラジアル荷重を受けるが、スラスト荷重を受けない。なお、下側軸受３２は、ラジアル荷重を受けることができ、スラスト荷重を受けない軸受であればよく、メタルブッシュに限定されるものではない。たとえば、下側軸受３２には、ラジアル荷重を受けるニードルベアリングであってもよい。
【００３０】
このように、ステアリングシャフト１２２は、ヘッドパイプ１１１の上端部近傍に設けられる上側軸受３１と、ヘッドパイプ１１１の下端部近傍に設けられる下側軸受３２とによって、回転可能に支持される。上側軸受３１には、ステアリングシャフト１２２を半径方向および軸線方向に支持するクロスローラベアリングが適用される。一方、下側軸受３２には、ステアリングシャフト１２２を半径方向に支持し、軸線方向には支持しないメタルブッシュが適用される。そして、上側軸受３１としてのクロスローラベアリングは、外輪係止面６０１および留め具３４によって、ヘッドパイプ１１１の軸線方向に支持される（支持力が掛けられて固定される）。
【００３１】
本発明の実施形態によれば、従来の構成に比較して、上側軸受３１を固定する際にステアリングシャフト１２２を半径方向に締め付ける力が小さくなる。
すなわち、従来のような、アンギュラベアリングやニードルを用いたテーパーベアリングによりステアリングシャフト１２２を支持する構成では、ロックナット３３などの締結力（支持力）によって、ステアリングシャフト１２２に半径方向の締め付け力がかかる。このため、従来の構成では、ロックナット３３などの締結力が大きいと、ステアリングシャフト１２２の回転が渋くなることがある。一方、ロックナット３３の締結力が小さいと、上側軸受のボールの半径方向位置が安定しなくなるため、ステアリングシャフト１２２にがたつきが生じることがある。このため、ロックナット３３の締結力を微調整する必要がある。また、上側軸受の摩耗などによっても、ボールにかかる半径方向の力やがたつきの程度が変化する。このように従来のステアリングシャフト１２２の支持構造は、組み付けや整備に手間を要する。
これに対して、本発明の実施形態によれば、留め具３４の締結力などによって上側軸受３１に軸線方向の力が掛かっても、上側軸受３１がステアリングシャフト１２２を半径方向に締め付ける力は小さい（または発生しない）。このため、組み付けに際して、留め具３４などの締結力の微調整が不要になる。したがって、ステアリングシャフト１２２の組み付けや整備の手間を低減できる。
【００３２】
前輪１２１の着地時などにおいては、ステアリングシャフト１２２に下側から突き上げ荷重がかかる。そしてこの場合には、ヘッドパイプ１１１の下端部は、上端部に比較して、半径方向の力（突き上げ荷重の半径方向分力）が大きくかかる。
本発明の実施形態によれば、ヘッドパイプ１１１の上端部近傍において、上側軸受３１がステアリングシャフト１２２を半径方向および上下両方向の軸線方向に支持する。そして、ヘッドパイプ１１１の下端部近傍において、下側軸受３２がステアリングシャフト１２２を半径方向に支持する。上側軸受３１が上下両方向に関してステアリングシャフト１２２を支持するため、下側軸受３２には、ラジアル荷重およびスラスト荷重を受ける軸受に比較して、耐ラジアル荷重性能に優れた軸受が適用できる。このような構成によれば、上側軸受３１が、突き上げ荷重の軸線方向分力（スラスト荷重）を受けるとともに、ステアリングシャフト１２２とヘッドパイプ１１１を軸線方向に位置決めする。そして、下側軸受３２が、突き上げ荷重の半径方向分力（ラジアル荷重）を受ける。このため、上側軸受３１と下側軸受３２の機能分担を明確にでき、上側軸受３１と下側軸受３２には、それぞれに必要な特性に応じた構成の軸受を選択できる。したがって、構成部品の耐久性の向上や、ステアリングシャフト１２２の支持構造の簡素化を図ることができる。
【００３３】
ステアリングシャフト１２２を半径方向および軸線方向に支持する軸受としてクロスローラベアリングが適用される構成によれば、たとえばアンギュラ型のベアリングが適用される構成と比較して、耐摩耗性に優れるとともに、回転性能の維持が容易である。
すなわち、アンギュラ型のベアリングはボールが用いられる構成であるため、ベアリングの外輪および内輪とボールとは点接触となり、接触面積が小さい。これに対して、クロスローラベアリングは、円柱状のローラが用いられる構成であるため、第１のローラ３０４または第２のローラ３０５と、内輪３０１と第１の外輪３０２または第２の外輪３０３とは線接触となり、接触面積が大きくなる。したがって、内輪３０１、第１の外輪３０２、第２の外輪３０３、第１のローラ３０４、第２のローラ３０５にかかる面圧が低くなるため、耐摩耗性に優れるとともに、回転性能の維持が容易となる。
さらに、上側軸受３１にクロスローラベアリングが用いられる構成であると、第１の外輪３０２と第２の外輪３０３に軸線方向の力が掛かった場合であっても、ステアリングシャフト１２２を半径に締め付ける力が掛からない（または小さい）。このため、組み付けに際して、留め具３４などの締結力の微調整が不要になる。したがって、ステアリングシャフト１２２の組み付けや整備の手間を低減できる。
【００３４】
ステアリングシャフト１２２を軸線方向に支持する下側軸受３２としてメタルブッシュが適用される構成であると、ベアリングに比較して、半径方向の荷重に対する耐久性が高い。したがって、従来のように、上下の軸受にベアリングが適用される構成に比較して、ステアリングシャフト１２２の支持構造の耐久性の向上を図ることができる。また、メタルブッシュはベアリングに比較して組み付けが容易であり、かつ低コストである。したがって、生産性に優れる。
【００３５】
本発明の実施形態においては、上側軸受３１が、ヘッドパイプ１１１の外輪係止面６０１（段差面）と留め具３４とによって軸線方向に挟まれて固定される。このような構成によれば、軸線方向の荷重を上側軸受３１によってのみ受けることができる。また、このような構成によれば、上側軸受３１をヘッドパイプ１１１に固定する際に、上側軸受３１を圧入する必要がない。このため、上側軸受３１には圧入による半径方向の変形が生じないため、上側軸受３１がヘッドパイプ１１１を半径方向に締め付けることがない。したがって、ステアリングシャフト１２２の回転が渋くなるということがない。
【００３６】
以上、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明したが、前記実施形態は、本発明の実施にあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、前記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００３７】
例えば、前記実施形態においては、吸気装置がアンダーボーン型の自動二輪車に適用される構成を示したが、適用される自動二輪車の種類は限定されない。本発明のステアリングシャフトの支持構造は、オンロードタイプの自動二輪車、オフロードタイプの自動二輪車、スクーター型の自動二輪車など、各種自動二輪車（原動機付き自転車を含む）に適用できる。
また、クロスローラベアリングは、ヘッドパイプの上端以外の位置に設けられてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、ステアリングシャフトの支持構造に有効な技術である。そして、本発明によれば、軸受を取り付けるためのナットの締結力が、ステアリングシャフトを締め付ける力に与える影響が小さくなる。したがって、ナットの締結力の微調整が不要になる。このため、組み付けや整備の手間を低減できる。
【符号の説明】
【００３９】
１：自動二輪車、１１：車体フレーム、１１１：ヘッドパイプ、１１２：メインフレーム
１１３：リヤフレーム、１２：操舵装置、１２１：前輪、１２２：ステアリングシャフト、１２３：フロントフォーク、１２４：ハンドルユニット、１２５：ブレーキリム、１２６：ハンドルグリップ、１２７：ハンドルカバー、１２８：ハンドルバー（ハンドル本体）、１２９：アンダーブラケット、１３：エンジンユニット、１３１：シリンダアセンブリ、１３２：クランクケースアセンブリ、１４：後輪懸架装置、１４１：後輪、１４２：スイングシャフト、１４３：チェーンケース、１４４：ショックアブソーバ、１５１：フロントフェンダ、１５２：リヤフェンダ、１５３：シート、１５４：サイドカバー、１５５：フロントカバー、１５６：レッグシールド、１７１：キャブレター（混合器）、１７４：ヘッドライト、１７５：ブラケット、３１：上側軸受（クロスローラベアリング）、３０１：内輪、３０２：第１の外輪、３０３：第２の外輪、３０４：第１のローラ、３０５：第２のローラ、３２：下側軸受（メタルブッシュ）、３３：ロックナット、３４：留め具、３５：下側軸受（クロスローラベアリング）、６０１：外輪係止面、６０２：内輪係止面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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