(57)【要約】【課題】旋回時に、地面の凹凸に起因して加わる車体の幅方向の衝撃を十分に吸収することが可能な車両（自動二輪車）を提供する。【解決手段】この車両（自動二輪車１）では、前輪７を支持するヘッドパイプ２と、後輪１０を支持するとともに、ヘッドパイプ２が、前後方向に延びる軸部２ａのねじり軸心Ｌ１の回りに回動可能に取り付けられるメインフレーム３と、ヘッドパイプ２のメインフレーム３に対する回動時に衝撃を吸収するねじりバネ１３とを備えている。【選択図】図１
2006168548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪を支持する前方フレームと、
後輪を支持するとともに、前記前方フレームが、前後方向に延びる軸線の回りに回動可能に取り付けられる後方フレームと、
前記前方フレームの前記後方フレームに対する回動時に衝撃を吸収する衝撃吸収部材とを備えた、車両。
【請求項２】
前記衝撃吸収部材は、前記前方フレームと前記後方フレームとの間で、かつ、前記前後方向に延びる軸線上に配置されるねじりバネを含む、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記ねじりバネの前部は、前記前方フレームに固定されており、
前記ねじりバネの後部は、前記後方フレームに固定されている、請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記前輪と前記後輪とが同一平面内に配置されている場合には、前記ねじりバネは無負荷の状態であり、
前記前方フレームが前記後方フレームに対して回動されて前記前輪と前記後輪とが同一平面内にない場合には、前記ねじりバネが負荷状態になることにより前記ねじりバネのねじり力によって衝撃が吸収される、請求項２に記載の車両。
【請求項５】
前記前方フレームの前記後方フレームに対する回動を減衰させるための減衰手段をさらに備える、請求項１に記載の車両。
【請求項６】
前記前後方向に延びる軸線の延長線は、前記後輪と地面との接点近傍を通過する、請求項１に記載の車両。
【請求項７】
前記前方フレームと前記後方フレームとの間に配置され、前記前方フレームと前記後方フレームとを互いに回動可能に支持する軸受をさらに備える、請求項１に記載の車両。
【請求項８】
前記軸受は、アンギュラ軸受である、請求項７に記載の車両。
【請求項９】
前記前方フレームは、ヘッドパイプを含み、
前記ヘッドパイプは、前記ヘッドパイプから後方に突出するように形成され、前記前後方向に延びる軸線上に回動中心を有するとともに、前記アンギュラ軸受が取り付けられる外周面を有する凸状の第１軸受取付部を含み、
前記後方フレームは、前記ヘッドパイプの凸状の第１軸受取付部に対向するように配置され、前記アンギュラ軸受が取り付けられる内周面を有する凹状の第２軸受取付部を含む、請求項８に記載の車両。
【請求項１０】
前記前後方向に延びる軸線の延長線上以外の部分に重心が位置する、請求項１に記載の車両。
【請求項１１】
前記前後方向に延びる軸線は、前記前方フレームの後方の下方向に延びる、請求項１に記載の車両。
【請求項１２】
前記前方フレームが前記後方フレームに対して回動する角度を規制するための規制部材をさらに備える、請求項１に記載の車両。
【請求項１３】
前記前方フレームの前方に配置される前照灯をさらに備え、
前記前照灯は、前記後方フレームに固定されている、請求項１に記載の車両。
【請求項１４】
前記後輪を支持する後方フレームには、エンジンが取り付けられており、
前記後輪は、旋回時に前記後方フレームおよび前記エンジンとともに垂直方向に対して傾斜可能なように構成されている、請求項１に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に関し、特に、前輪を支持する前方フレームと後輪を支持する後方フレームとを備えた車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、前輪を支持する前方フレームと後輪を支持する後方フレームとを備えた自動二輪車（車両）が知られている。このような従来の自動二輪車では、前方フレームの前輪を支持する部分に、上下方向の衝撃吸収機能を有するフロントフォークが設けられている。これにより、直進走行時に、前輪が傾斜していない状態で、地面の凹凸に起因して前輪に上下方向の衝撃が加わった場合に、その上下方向の衝撃をフロントフォークにより吸収することが可能である。
【０００３】
しかしながら、上記した従来の自動二輪車のフロントフォークでは、前輪に加わる車体の上下方向（縦方向）の衝撃を吸収することができる一方、前輪に加わる車体の幅方向（横方向）の衝撃を吸収することは困難である。このため、車体（前輪）を傾斜させた状態で旋回する際に、地面の凹凸に起因して前輪に車体の幅方向に衝撃が加わった場合に、その衝撃を吸収するのが困難であるという不都合がある。
【０００４】
その一方、従来では、前輪を支持する前方フレームを後輪を支持する後方フレームに対して回動可能に構成した自動二輪車が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１において提案された自動二輪車では、前輪を支持する前方フレームが後輪を支持する後方フレームに対して回動可能に構成されているので、車体（前輪）を傾斜させた状態で旋回する際に、地面の凹凸に起因して前輪に車体の幅方向に衝撃が加わった場合にも、前輪を支持する前方フレームが後輪を支持する後方フレームに対して回動することにより前輪が車体の幅方向（衝撃が加わる方向）に移動可能であるので、車体の幅方向の衝撃をある程度緩和することは可能である。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−２２２９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１において提案された構造では、前輪に車体の幅方向の衝撃が加わった場合に、前輪が衝撃の加わる方向（車体の幅方向）に移動して衝撃を緩和するだけであり、車体の幅方向の衝撃を積極的に吸収する構造ではないので、車体の幅方向の衝撃を十分に吸収することが困難であるという問題点がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、旋回時に、地面の凹凸に起因して加わる車体の幅方向の衝撃を十分に吸収することが可能な車両を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００８】
この発明の一の局面による車両は、前輪を支持する前方フレームと、後輪を支持するとともに、前方フレームが、前後方向に延びる軸線の回りに回動可能に取り付けられる後方フレームと、前方フレームの後方フレームに対する回動時に衝撃を吸収する衝撃吸収部材とを備えている。
【０００９】
この一の局面による車両では、上記のように、前方フレームが、前後方向に延びる軸線の回りに回動可能に取り付けられる後方フレームを設けるとともに、前方フレームの後方フレームに対する回動時に衝撃を吸収する衝撃吸収部材を設けることによって、車体を傾斜させた状態で旋回する際に、前輪が地面の凹凸に沿って車体の幅方向に移動するように前方フレームを後方フレームに対して回動させることができるとともに、その回動時に衝撃吸収部材により車体の幅方向（横方向）の衝撃を積極的に吸収することができる。これにより、地面の凹凸に起因して加わる車体の幅方向（横方向）の衝撃を十分に吸収することができる。
【００１０】
上記一の局面による車両において、好ましくは、衝撃吸収部材は、前方フレームと後方フレームとの間で、かつ、前後方向に延びる軸線上に配置されるねじりバネを含む。このように構成すれば、前方フレームが後方フレームに対して回動される際に、回動方向（車体の幅方向）の衝撃をねじりバネのねじり力により十分に吸収することができる。
【００１１】
上記衝撃吸収部材がねじりバネを含む車両において、好ましくは、ねじりバネの前部は、前方フレームに固定されており、ねじりバネの後部は、後方フレームに固定されている。このように構成すれば、前方フレームが後方フレームに対して回動された場合に、容易にねじりバネのねじり力により、衝撃を十分に吸収することができる。
【００１２】
上記衝撃吸収部材がねじりバネを含む車両において、好ましくは、前輪と後輪とが同一平面内に配置されている場合には、ねじりバネは無負荷の状態であり、前方フレームが後方フレームに対して回動されて前輪と後輪とが同一平面内にない場合には、ねじりバネが負荷状態になることによりねじりバネのねじり力によって衝撃が吸収される。このように構成すれば、前方フレームが後方フレームに対して回動されて前輪と後輪とが同一平面内にない場合に、容易に、ねじりバネのねじり力により衝撃を十分に吸収することができる。
【００１３】
上記一の局面による車両において、好ましくは、前方フレームの後方フレームに対する回動を減衰させるための減衰手段をさらに備える。このように構成すれば、前方フレームが後方フレームに対して回動する場合に衝撃吸収部材により衝撃を吸収する際に、ねじりバネなどからなる衝撃吸収部材の振動を減衰手段により減衰させることができる。これにより、衝撃吸収部材による衝撃吸収時の収束性を向上させることができる。
【００１４】
上記一の局面による車両において、好ましくは、前後方向に延びる軸線の延長線は、後輪と地面との接点近傍を通過する。このように構成すれば、前方フレームに対して後方フレームが回動する場合に、後輪は地面との接点近傍を中心に回動するので、後輪が地面に対して滑るのを抑制することができる。
【００１５】
上記一の局面による車両において、好ましくは、前方フレームと後方フレームとの間に配置され、前方フレームと後方フレームとを互いに回動可能に支持する軸受をさらに備える。このように構成すれば、軸受により、前方フレームを後方フレームに対して前後方向に延びる軸線の回りにスムーズに回動させることができる。
【００１６】
上記軸受を備える車両において、好ましくは、軸受は、アンギュラ軸受である。このようなアンギュラ軸受を用いれば、前方フレームと後方フレームとの連結部分における前後方向に延びる軸線に沿った方向（スラスト方向）の剛性およびその前後方向に延びる軸線に垂直な方向（ラジアル方向）の剛性の両方を確保することができる。
【００１７】
上記軸受がアンギュラ軸受である車両において、好ましくは、前方フレームは、ヘッドパイプを含み、ヘッドパイプは、ヘッドパイプから後方に突出するように形成され、前後方向に延びる軸線上に回動中心を有するとともに、アンギュラ軸受が取り付けられる外周面を有する凸状の第１軸受取付部を含み、後方フレームは、ヘッドパイプの凸状の第１軸受取付部に対向するように配置され、アンギュラ軸受が取り付けられる内周面を有する凹状の第２軸受取付部を含む。このように構成すれば、ヘッドパイプの第１軸受取付部および後方フレームの第２軸受取付部にアンギュラ軸受を取り付けることにより、前方フレームを後方フレームに対してより容易に回動させることができる。
【００１８】
上記一の局面による車両において、好ましくは、前後方向に延びる軸線の延長線上以外の部分に重心が位置する。このように構成すれば、旋回時に車体を傾斜させることにより、前後方向に延びる軸線の回りに重心によるモーメントを発生させることができるので、後方フレームを前方フレームに対して容易に回動させることができる。これにより、旋回時に、容易に、後輪を傾斜させることができる。
【００１９】
上記一の局面による車両において、好ましくは、前後方向に延びる軸線は、前方フレームの後方の下方向に延びる。このように構成すれば、たとえば、前後方向に延びる軸線の上側に運転者と車両とを合わせた重心がある場合に、左方向に旋回する場合には、車体を垂直方向に対して左側に傾斜させることにより、後輪は、後方の下方向（後方斜め下方向）に延びる軸線の回りに傾斜するので、後輪の前側は後輪の後ろ側よりも少し右側に移動する。これにより、旋回半径を小さくすることができるので、旋回性を向上させることができる。
【００２０】
上記一の局面による車両において、好ましくは、前方フレームが後方フレームに対して回動する角度を規制するための規制部材をさらに備える。このように構成すれば、前方フレームが後方フレームに対して回動しすぎるのを防止することができる。
【００２１】
上記一の局面による車両において、好ましくは、前方フレームの前方に配置される前照灯をさらに備え、前照灯は、後方フレームに固定されている。このように構成すれば、前方フレームが後方フレームに対して回動する場合にも、前照灯は後方フレームに対して回動しないので、車体の前方を照射することができる。
【００２２】
上記一の局面による車両において、好ましくは、後輪を支持する後方フレームには、エンジンが取り付けられており、後輪は、旋回時に後方フレームおよびエンジンとともに垂直方向に対して傾斜可能なように構成されている。このように構成すれば、後輪は重量物であるエンジンとともに傾斜されるので、後輪を傾斜させることにより、車体の重心を進行方向に向かって左右方向（車体の幅方向）に移動させやすくすることができる。これにより、旋回しやすくすることができるので、車両の旋回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】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態による自動二輪車の全体構造を示した側面図である。図２は、図１に示した一実施形態による自動二輪車のヘッドパイプ周辺の断面図である。図３および図４は、図１に示した一実施形態による自動二輪車の詳細構造を説明するための図である。なお、本実施形態では、本発明の車両の一例として、自動二輪車について説明する。以下、図１〜図４を参照して、本発明の一実施形態による自動二輪車の構造について詳細に説明する。
【００２５】
本発明の一実施形態による自動二輪車１では、図１に示すように、ヘッドパイプ２の後方には、メインフレーム３が配置されている。なお、ヘッドパイプ２は、本発明の「前方フレーム」の一例であり、メインフレーム３は、本発明の「後方フレーム」の一例である。また、メインフレーム３は、後方の下方向に延びるように形成されている。また、メインフレーム３には、シートレール４が接続されている。また、メインフレーム３の後部とシートレール４の後端部との間には、バックステー５が接続されている。これらのヘッドパイプ２、メインフレーム３、シートレール４およびバックステー５によって、車体フレームが構成されている。
【００２６】
また、ヘッドパイプ２の下方には、上下方向の衝撃を吸収するためのサスペンションを有する一対のフロントフォーク６が配置されている。この一対のフロントフォーク６の下端には、前輪７が回転可能に取り付けられている。この前輪７の上方には、前輪７を覆うようにフロントフェンダ８が配置されている。
【００２７】
ここで、本実施形態では、ヘッドパイプ２の後部には、図２に示すように、後方の下方向に突出した円筒形状の軸部２ａが一体的に形成されている。なお、軸部２ａは、本発明の「第１軸受取付部」の一例である。また、メインフレーム３には、ヘッドパイプ２の軸部２ａに挿入される凹状の軸挿入部３ａが設けられている。なお、軸挿入部３ａは、本発明の「第２軸受取付部」の一例である。ヘッドパイプ２の軸部２ａの外周面とメインフレーム３の軸挿入部３ａの内周面との間には、アンギュラ軸受９が配置されている。これにより、ヘッドパイプ２は、軸部２ａの前後方向に延びるねじり軸心Ｌ１の回りに、メインフレーム３に対して回動することが可能となる。なお、ヘッドパイプ２の軸部２ａのねじり軸心Ｌ１は、本発明の「軸線」の一例である。また、アンギュラ軸受９は、本発明の「軸受」の一例である。また、アンギュラ軸受９は、その中心軸が、ヘッドパイプ２の軸部２ａの前後方向に延びるねじり軸心Ｌ１と実質的に同一になるように配置されている。また、前後方向に延びるねじり軸心Ｌ１の延長線は、図１に示すように、後方の下方向（後方斜め下方向）に延びるとともに、後輪１０と地面１００との接点近傍を通過するように形成されている。また、運転者が乗車していない状態で、自動二輪車１の重心Ｇ（図１参照）は、ねじり軸心Ｌ１の延長線よりも上側に配置されている。また、図２に示すように、ヘッドパイプ２とメインフレーム３の前部との間には、スラストワッシャ１１およびゴム製のダストシール１２が配置されている。このダストシール１２は、ヘッドパイプ２とメインフレーム３の前部との隙間からスラストワッシャ１１やアンギュラ軸受９にごみなどが侵入するのを抑制する機能を有する。
【００２８】
また、本実施形態では、図２に示すように、ヘッドパイプ２とメインフレーム３とが、衝撃吸収機能を有するねじりバネ１３を介して連結されている。なお、ねじりバネ１３は、本発明の「衝撃吸収部材」の一例である。このねじりバネ１３の取付構造としては、まず、ヘッドパイプ２の軸部２ａに、溝を有するスプライン穴２ｂが形成されている。そして、このスプライン穴２ｂに、ねじりバネ１３の前部のスプライン軸部１３ａが挿入されている。このねじりバネ１３のスプライン軸部１３ａは、スプライン穴２ｂの溝に対応してスプライン加工されている。これにより、ねじりバネ１３の前部がヘッドパイプ２の軸部２ａと一体的に回動するように固定されている。また、ヘッドパイプ２のスプライン穴２ｂの後ろ側の部分には、ねじりバネ１３が後方に抜けるのを防止するためのＣリング１４が嵌め込まれている。また、ねじりバネ１３が取り付けられるメインフレーム３の部分に、溝を有するスプライン穴３ｂが形成されている。そして、このスプライン穴３ｂに、ねじりバネ１３の後部のスプライン軸部１３ｂが挿入されている。このねじりバネ１３のスプライン軸部１３ｂは、スプライン穴３ｂの溝に対応してスプライン加工されている。これにより、ねじりバネ１３の後部がメインフレーム３と一体的に回動するように固定されている。また、ねじりバネ１３の後端部には、ネジ部１３ｃが形成されている。このねじりバネ１３のネジ部１３ｃは、ナット４０によりメインフレーム３の内側前面に固定されている。また、ねじりバネ１３は、前輪７と後輪１０とが同一平面内に配置されている場合には、無負荷の状態（ねじり角が０度の状態）であるとともに、ヘッドパイプ２がメインフレーム３に対して回動されて前輪７と後輪１０とが同一平面内にない場合には、負荷状態になるように配置されている。なお、ねじりバネ１３を交換することにより、ねじり剛性を調整することが可能である。
【００２９】
また、ヘッドパイプ２には、図１に示すように、ハンドル１５が回動可能に取り付けられている。
【００３０】
また、本実施形態では、ヘッドパイプ２の上部には、図２および図３に示すように、後方斜め上方向に延びるようにダンパー支持部２ｃが一体的に設けられている。このダンパー支持部２ｃの上部には、ヘッドパイプ２がメインフレーム３に対して回動する際のねじりバネ１３の振動を減衰させるためのシリンダ式（油圧シリンダ式）のダンパー１６が取り付けられている。なお、ダンパー１６は、本発明の「減衰手段」の一例である。また、ダンパー１６は、図３および図４に示すように、タンク部１６ａと、タンク部１６ａの内部に配置されるピストン１６ｂと、ピストン１６ｂに固定されるピストン軸１６ｃと、ピストン軸１６ｃの端部を支持するピストン軸支持部１６ｄとを含んでいる。タンク部１６ａは、ダンパー支持部２ｃに固定されている。また、タンク部１６ａの内部には、油３０が充填されている。また、ピストン１６ｂには、油３０が通過可能なオリフィス１６ｅが設けられている。また、ピストン軸１６ｃは、タンク部１６ａを貫通するように配置されている。また、ピストン軸支持部１６ｄは、図３に示すように、メインフレーム３の上面に固定されている。また、ピストン軸支持部１６ｄは、ピストン軸１６ｃの端部にボールジョイントされている。これにより、タンク部１６ａがアンギュラ軸受９のねじり軸心Ｌ１（図２参照）を中心に円弧状に回動する場合に、タンク部１６ａに挿入されたピストン軸１６ｃがピストン軸支持部１６ｄに対して左右方向に移動可能になる。その結果、円弧状の回動運動が直線運動に変換されるので、ピストン軸１６ｃおよびピストン１６ｂがタンク部１６ａの内部をスムーズに動くことが可能となる。なお、上記したダンパー１６では、ヘッドパイプ２がメインフレーム３に対してアンギュラ軸受９のねじり軸心Ｌ１（図２参照）を中心に回動する場合に、ヘッドパイプ２の回動に合わせてタンク部１６ａが回動するとともに、ピストン１６ｂがタンク部１６ａの内部を移動する。このとき、ピストン１６ｂのオリフィス１６ｅを油３０が通過するときの粘性抵抗により、衝撃吸収時のねじりバネ１３の振動を減衰させることが可能となる。
【００３１】
また、本実施形態では、図３に示すように、メインフレーム３の前方には、ヘッドパイプ２がメインフレーム３に対して回動しすぎるのを防止するための一対のストッパー１７が設けられている。なお、ストッパー１７は、本発明の「規制部材」の一例である。また、一対のストッパー１７は、ヘッドパイプ２がねじり軸心Ｌ１の回りにメインフレーム３に対して時計回りまたは反時計回りに数度回動すると当接するように形成されている。
【００３２】
また、ヘッドパイプ２の前方には、図１に示すように、前方を照射するヘッドライト１８と、ヘッドパイプ２の前方を覆うフロントカウル１９とが設けられている。なお、ヘッドライト１８は、本発明の「前照灯」の一例である。また、ヘッドライト１８とヘッドパイプ２との間には、ヘッドライト１８を支持するライトステー２０が配置されている。このライトステー２０の上側には、計器類やバックミラー２１が取り付けられている。
【００３３】
また、本実施形態では、図２に示すように、ライトステー２０は、メインフレーム３に固定されるとともに、ヘッドパイプ２の軸部２ａのねじり軸心Ｌ１を中心にヘッドパイプ２に対して回動可能なようにヘッドパイプ２の支持部２ｄに支持されている。これにより、ヘッドパイプ２がメインフレーム３に対して回動する場合にも、ヘッドライト１８は、メインフレーム３に対して回動しないので、車体（メインフレーム３）の前方を照射することが可能となる。また、フロントカウル１９の下部は、図１に示すように、後方の下方向に延びるとともに、メインフレーム３の図示しない車体カバーにネジ４１によって固定されている。
【００３４】
また、メインフレーム３の下方には、エンジン２２が取り付けられている。このエンジン２２には、排気管２３が取り付けられている。この排気管２３は、走行方向に向かって右側に湾曲して後方の下方向へ向かうとともに、マフラー２４に連結されている。また、エンジン２２の前方の上方向には、エンジン２２を冷却するためのラジエータ２５が設けられている。
【００３５】
また、メインフレーム３の後端部には、ピボット軸２６が設けられている。このピボット軸２６により、リヤアーム２７の前端部が上下に揺動可能に軸支されている。このリヤアーム２７の後端部には、後輪１０が回転可能に取り付けられている。つまり、後輪１０は、リヤアーム２７を介してメインフレーム３に取り付けられている。この後輪１０は、旋回時に垂直方向に対して傾斜することが可能なように、進行方向から見て、下面が円弧状の部分を有するいわゆるラウンドタイヤにより形成されている。また、前輪７も、後輪１０と同様、ラウンドタイヤにより形成されている。また、メインフレーム３の上部には、燃料タンク２８が配置されている。また、燃料タンク２８の後方には、シート２９が配置されている。
【００３６】
図５〜図９は、図１に示した一実施形態による自動二輪車の旋回時に、ヘッドパイプがメインフレームに対して回動する場合の動作を説明するための図である。図１０は、図１に示した一実施形態の比較例としての従来の自動二輪車の図８に対応する動作を説明するための図である。次に、図２および図５〜図１０を参照して、本発明の一実施形態による自動二輪車１および比較例による自動二輪車の旋回時の動作について説明する。
【００３７】
まず、本実施形態による自動二輪車１が旋回する場合には、図５に示す状態から図６に示すように、車体を垂直方向に対して旋回する側に傾斜させる。そして、図７に示すように、地面１００に凸部１００ａが存在する場合に、本実施形態では、前輪７が地面１００の凸部１００ａに沿う方向（矢印Ａ方向）に移動するように、前輪７が取り付けられたヘッドパイプ２が、メインフレーム３に対して回動する。この場合、ねじりバネ１３がねじられるので、ねじりバネ１３により凸部１００ａに沿う方向（矢印Ａ方向）の衝撃が十分に吸収される。
【００３８】
また、本実施形態による自動二輪車１が、たとえば、左方向に旋回する場合には、図８の（１）に示す状態から車体を垂直方向に対して左側に傾斜させることにより、前輪７および後輪１０は、図８の（２）および図９に示す状態になる。そして、左方向の旋回時には、図８の（３）に示すように、前輪７は左方向に舵角θ１が与えられる。また、図９に示した状態では、後輪１０と地面１００との接点がＡ１からＡ２に移動するので、重心Ｇの荷重方向（矢印Ｂ方向）は、ねじり軸心Ｌ１を通過しなくなる。これにより、重心Ｇの荷重をＦ［Ｎ］とし、後輪１０と地面１００との接点Ａ２と重心Ｇとを結ぶ線Ｌｇからねじり軸心Ｌ１の延長線との距離をｒ［ｍ］とすると、ねじり軸心Ｌ１の回りに、Ｍ＝Ｆ×ｒ［Ｎ・ｍ］のモーメントが発生する。このモーメントにより、メインフレーム３（図２参照）は、外側（左側）に倒れるようにねじり軸心Ｌ１を中心として回動する。この場合、後輪１０は、後方斜め下方向に延びるねじり軸心Ｌ１を中心に左側に傾斜（回動）するので、図８の（３）に示すように、車体がねじれることによって後輪１０は右方向に多少舵角θ２が与えられる。これにより、前輪７の回転の中心軸Ｃ１と後輪１０の回転の中心軸Ｃ２とが交わる角度を大きくすることが可能となるので、旋回半径を小さくすることができる。その結果、旋回性を向上させることが可能となる。すなわち、後輪１０に舵角θ２とキャンバースラストが付加されて旋回半径が小さくなる。
【００３９】
なお、ヘッドパイプがメインフレームに回動不可能に連結されている比較例としての従来の自動二輪車の動作としては、たとえば、左方向に旋回する場合には、図１０の（１）に示す状態から車体を垂直方向に対して左側に傾斜させる。これにより、図１０の（２）に示す状態になる。そして、左方向の旋回時には、図１０の（３）に示すように、前輪７は左方向に舵角θ３が与えられる。また、比較例としての従来の自動二輪車の構造では、ヘッドパイプはメインフレームに回動不可能に連結されているので、後輪１０は、前輪７と地面１００との接点と、後輪１０と地面１００との接点とを結ぶ線を中心として回動する。これにより、後輪１０の前側と後輪１０の後ろ側とは、図１０の（３）に示すように、自動二輪車の幅方向に対して同じ位置（舵角が０度の位置）になるので、後輪１０の回転の中心軸Ｃ１２は、走行方向に対して直交する方向になる。このため、前輪７の回転の中心軸Ｃ１１と後輪１０の回転の中心軸Ｃ１２とが交わる角度は、上記した本発明の一実施形態に比べて小さくなる。これにより、比較例としての従来の自動二輪車では、上記した本発明の一実施形態に比べて旋回半径は大きくなる。
【００４０】
図１１は、図１に示した一実施形態による自動二輪車の直進走行時に、ヘッドパイプがメインフレームに対して回動する場合の動作を説明するための図であり、図１２は、図１に示した一実施形態の比較例としての従来の自動二輪車の図１１に対応する動作を説明するための図である。次に、図２、図１１および図１２を参照して、本発明の一実施形態による自動二輪車１および比較例による自動二輪車の直進走行時の動作について説明する。
【００４１】
通常、自動二輪車は、たとえば、ある所定速度に達すると前輪が共振する場合がある。この場合、前輪に対して、左右方向に舵角が与えられてハンドルがぶれる。本発明はその舵角を収束させる効果がある。まず、本実施形態による自動二輪車１では、図１１の（１）に示す自動二輪車１の直進走行時に、図１１の（２）に示すように、何らかの理由で、自動二輪車１の前輪７が進行方向に対して左斜め前方向を向く。このとき、自動二輪車１の重心Ｇは、慣性力により直進方向（図１１の（２）の前側）に荷重がかかる。この場合、左斜め前方向に向いた前輪７に対して後輪１０を外側（右側）に回動させようとする力が働く。ここで、自動二輪車１の重心Ｇはねじり軸心Ｌ１（図２参照）の延長線よりも上側に配置されているので、メインフレーム３（図２参照）および後輪１０は外側（右側）に倒れるようにねじり軸心Ｌ１を中心として回動する。この場合、ねじり軸心Ｌ１は、図１に示すように、ヘッドパイプ２から後方斜め下方向に延びるように配置されているので、そのねじり軸心Ｌ１の回りをメインフレーム３および後輪１０が右側に回動すると、後輪１０は、図１１の（３）に示すように、進行方向に対して左斜めに舵角θ４が与えられる。なお、この場合の後輪１０の左斜め方向の舵角θ４は、前輪７の左斜め方向の舵角θ５よりも小さい。これにより、後輪１０の駆動力は、前輪７と地面１００との接点の左側を押すように働く。このため、車体には右方向に旋回する力が働くので、図１１の（４）に示すように、前輪７は、直進方向を向くとともに、後輪１０も直進方向を向いて車体が直進する。但し、図１１の（４）の後、前記共振により右方向に舵角が与えられる。右方向へ舵角が与えられた後の動作は前述の左方向へ舵角θ５が与えられた時の動作と同様の動きをして、舵角が収束し安定して直進する。
【００４２】
なお、ヘッドパイプがメインフレームに回動不可能に連結されている比較例としての従来の自動二輪車の動作としては、図１２の（１）に示す自動二輪車の直進走行時に、図１２の（２）に示すように、たとえば、自動二輪車の前輪７（ヘッドパイプ）が進行方向に対して左斜め前方向を向くと、自動二輪車の重心Ｇは、慣性力により直進方向（図１２の（２）の前側）に荷重がかかる。この場合、左斜め前方向を向いた前輪７に対して後輪１０を外側（右側）に傾斜させようとする力が働く。ここで、ヘッドパイプはメインフレームに回動不可能に連結されているので、メインフレームおよび後輪１０は、前輪７と地面１００との接点および後輪１０と地面１００との接点を結ぶ線を中心として、外側（右側）に倒れるように回動する。また、このとき、メインフレームはヘッドパイプに回動不可能に連結されているので、前輪７の接地点は、車両センターより左側にずれる。これにより、後輪１０の駆動力は、前輪７と地面１００との接点の右側を押すように働くので、前輪７は、図１２の（２）の状態よりもさらに進行方向に対して左側を向く。このため、車体は、図１２の（３）に示すように、さらに右側に倒れようとするので、前輪７には、ジャイロ効果により前輪７にジャイロモーメントが発生する。これにより、前輪７は、図１２の（４）に示すように、直進方向を向いた後、図１２の（５）に示すように、前輪７は進行方向に対して右斜め前方向を向く。次に、前輪７が進行方向に対して右斜め前方向を向くと、自動二輪車の重心Ｇは、慣性力により直進方向（図１２の（５）の前側）に荷重がかかる。この場合、右斜め前方向を向いた前輪７に対して後輪１０を外側（左側）に傾斜させようとする力が働く。ここで、ヘッドパイプはメインフレームに回動不可能に連結されているので、メインフレームおよび後輪１０は、前輪７と地面１００との接点および後輪１０と地面１００との接点を結ぶ線を中心として、外側（左側）に倒れるように回動する。また、このとき、メインフレームはヘッドパイプに回動不可能に連結されているので、前輪７の接地点は、車両センターより右側にずれる。これにより、後輪１０の駆動力は、前輪７と地面１００との接点の左側を押すように働くので、前輪７は、図１２の（５）の状態よりもさらに進行方向に対して右側を向く。このため、車体は、図１２の（６）に示すように、さらに左側に倒れようとするので、前輪７には、ジャイロ効果により前輪７にジャイロモーメントが発生する。これにより、前輪７は、図１２の（７）に示すように、直進方向を向いた後、図１２の（２）に示すように、前輪７は進行方向に対して左斜め前方向を向く。このように、従来の自動二輪車では、直進走行時に、何らかの理由で、自動二輪車の前輪７が進行方向に対して左右方向を向いた場合に、上記した本実施形態に比べて前輪７が直進方向に対して左右方向を向きやすくなるとともに、前輪７が進行方向に対して左右方向に大きく振動（共振）する場合がある。
【００４３】
本実施形態では、上記のように、ヘッドパイプ２が、前後方向に延びる軸部２ａのねじり軸心Ｌ１の回りに回動可能に取り付けられるメインフレーム３を設けるとともに、ヘッドパイプ２のメインフレーム３に対する回動時に衝撃を吸収するねじりバネ１３を設けることによって、車体を傾斜させた状態で旋回する際に、前輪７が地面１００の凹凸に沿って車体の幅方向に移動するようにヘッドパイプ２をメインフレーム３に対して回動させることができるとともに、その回動時にねじりバネ１３のねじり力により車体の幅方向（横方向）の衝撃を積極的に吸収することができる。これにより、地面１００の凹凸に起因して加わる車体の幅方向（横方向）の衝撃を十分に吸収することができる。
【００４４】
また、本実施形態では、前輪７と後輪１０とが同一平面内に配置されている場合には、ねじりバネ１３は無負荷（ねじり角が０度）の状態であり、ヘッドパイプ２がメインフレーム３に対して回動されて前輪７と後輪１０とが同一平面内にない場合には、ねじりバネ１３が負荷状態になることによりねじりバネ１３のねじり力によって衝撃を吸収することによって、ヘッドパイプ２がメインフレーム３に対して回動されて前輪７と後輪１０とが同一平面内にない場合に、容易に、ねじりバネ１３のねじり力により衝撃を十分に吸収することができる。
【００４５】
また、本実施形態では、前後方向に延びる軸部２ａのねじり軸心Ｌ１の延長線を、後輪１０と地面１００との接点近傍を通過させることによって、ヘッドパイプ２に対してメインフレーム３が回動する場合、後輪１０は地面１００との接点近傍を中心に回動するので、後輪１０が地面１００に対して左右方向へ滑るのを抑制することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、ヘッドパイプ２とメインフレーム３とを互いに回動可能に支持するアンギュラ軸受９を設けることによって、アンギュラ軸受９により、ヘッドパイプ２をメインフレーム３に対して前後方向に延びる軸部２ａのねじり軸心Ｌ１の回りにスムーズに回動させることができる。また、アンギュラ軸受９を用いることによって、ヘッドパイプ２とメインフレーム３との連結部分における前後方向に延びるねじり軸心Ｌ１に沿った方向（スラスト方向）の剛性およびその前後方向に延びるねじり軸心Ｌ１に垂直な方向（ラジアル方向）の剛性の両方を確保することができる。
【００４７】
また、本実施形態では、ヘッドパイプ２がメインフレーム３に対して回動する角度を規制するための一対のストッパー１７を設けることによって、ヘッドパイプ２がメインフレーム３に対して回動しすぎるのを防止することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、後輪１０を支持するメインフレーム３に、エンジン２２を取り付けるとともに、後輪１０を、旋回時にメインフレーム３およびエンジン２２とともに垂直方向に対して傾斜可能なように構成することによって、後輪１０は重量物であるエンジン２２とともに傾斜されるので、後輪１０を傾斜させることにより、車体の重心Ｇを進行方向に向かって左右方向（車体の幅方向）に移動させやすくすることができる。これにより、旋回しやすくすることができるので、自動二輪車１の旋回性を向上させることができる。
【００４９】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５０】
たとえば、上記実施形態では、車両の一例として自動二輪車を示したが、本発明はこれに限らず、ヘッドパイプおよび車体フレームを備えた車両であれば、自転車、三輪車、ＡＴＶ（Ａｌｌ  Ｔｅｒｒａｉｎ  Ｖｅｈｉｃｌｅ；不整地走行車両）などの他の車両にも適用可能である。
【００５１】
また、上記実施形態では、ヘッドパイプの軸部のねじり軸心を後方の下方向に延びるとともに、後輪と地面との接点近傍を通過するように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、ヘッドパイプの軸部のねじり軸心を後方の下方向に延びるとともに、後輪と地面との接点近傍を通過しないように構成してもよい。また、図１３に示した本実施形態の変形例による自動二輪車５１のように、ヘッドパイプ５２の軸部５２ａのねじり軸心Ｌ１１を後方の水平方向に延びるように形成するとともに、ねじりバネ１３が後方の水平方向に延びるようにヘッドパイプ５２の軸部５２ａおよびメインフレーム５３を形成してもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、ヘッドパイプがメインフレームに対して回動する際のねじりバネの振動を減衰させるための減衰手段の一例として、直線運動するシリンダ式のダンパーを用いたが、本発明はこれに限らず、ヘッドパイプがメインフレームに対して回動する際のねじりバネの振動を減衰させるための減衰手段として、ねじりバネと同軸上に円弧運動するロータリダンパーを用いてもよい。また、ヘッドパイプがメインフレームに対して回動する際のねじりバネの振動を減衰させるための部材を設けなくてもよい。
【００５３】
また、上記実施形態では、ヘッドパイプのメインフレームに対する回動時の衝撃を吸収する衝撃吸収部材の一例としてのねじりバネを設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、ヘッドパイプのメインフレームに対する回動時の衝撃を吸収する衝撃吸収部材として、ねじりバネ以外の部材を設けてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、ヘッドパイプとメインフレームとを互いに回動可能に支持するためにアンギュラ軸受を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、ヘッドパイプとメインフレームとを互いに回動可能に支持するためにテーパーローラ軸受などの他の軸受を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態による自動二輪車の全体構造を示した側面図である。
【図２】図１に示した一実施形態による自動二輪車のヘッドパイプ周辺の断面図である。
【図３】図１の矢印Ｐ方向から見た図である。
【図４】図１に示した一実施形態による自動二輪車のダンパーの断面図である。
【図５】図１に示した一実施形態による自動二輪車の旋回時に、ヘッドパイプがメインフレームに対して回動する場合の動作を説明するための図である。
【図６】図１に示した一実施形態による自動二輪車の旋回時に、ヘッドパイプがメインフレームに対して回動する場合の動作を説明するための図である。
【図７】図１に示した一実施形態による自動二輪車の旋回時に、ヘッドパイプがメインフレームに対して回動する場合の動作を説明するための図である。
【図８】図１に示した一実施形態による自動二輪車の旋回時に、ヘッドパイプがメインフレームに対して回動する場合の動作を説明するための図である。
【図９】図８の（２）に示した一実施形態による自動二輪車の後輪を前方向から見た正面図である。
【図１０】図１に示した一実施形態の比較例としての従来の自動二輪車の図８に対応する動作を説明するための図である。
【図１１】図１に示した一実施形態による自動二輪車の直進走行時に、ヘッドパイプがメインフレームに対して回動する場合の動作を説明するための図である。
【図１２】図１に示した一実施形態の比較例としての従来の自動二輪車の図１１に対応する動作を説明するための図である。
【図１３】本発明の一実施形態の変形例による自動二輪車の全体構造を示した側面図である。
【符号の説明】
【００５６】
２  ヘッドパイプ（前方フレーム）
２ａ  軸部（第１軸受取付部）
３  メインフレーム（後方フレーム）
３ａ  軸挿入部（第２軸受取付部）
９  アンギュラ軸受（軸受）
１０  後輪
１３  ねじりバネ
１６  ダンパー（減衰手段）
１７  ストッパー（規制部材）
１８  ヘッドライト（前照灯）
１００  地面
Ｌ１  ねじり軸心（軸線）
【図１】
2006168548.tif 000003
【図２】
2006168548.tif 000004
【図３】
2006168548.tif 000005
【図４】
2006168548.tif 000006
【図５】
2006168548.tif 000007
【図６】
2006168548.tif 000008
【図７】
2006168548.tif 000009
【図８】
2006168548.tif 000010
【図９】
2006168548.tif 000011
【図１０】
2006168548.tif 000012
【図１１】
2006168548.tif 000013
【図１２】
2006168548.tif 000014
【図１３】
2006168548.tif 000015