(57)【要約】【課題】小型車両への適用が容易であり、かつ制止パッドを大型化することなく乗員に加わる荷重を抑制できる二輪車の乗員制止装置を提供する。【解決手段】ヘッドパイプ１１の上端部にはヒンジ軸３１を支持するフランジ３２が突出し、一端に乗員制止パッド３０を備えたパッド支持アーム３３の他端が、当該ヒンジ軸３１によりヘッドパイプ１１を挟んで前方向への傾倒自在に軸支されている。前記パッド支持アーム３３の屈曲部近傍にダンパー４０のピストンロッド４０ａが連結されている。当該ダンパー４０の下側端部は、ヘッドパイプ１１の下端部近傍において前方へ延設されたステー３４により支持されている。制止パッド３０に加わる前方荷重の一部はヒンジ軸３１を支点としてパッド支持アーム３３からダンパー４０へ作用し、当該ダンパー４０を圧縮されることで吸収されるので、乗員に加わる荷重を緩和できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二輪車の乗員の車体前方への移動を制限する乗員制止装置において、
ハンドルを操舵自在に支持するヘッドパイプと、
制止パッドを備えたパッド支持アームと、
前記パッド支持アームを、その制止パッドに加わる前向き荷重により前方への傾倒自在に前記ヘッドパイプに支持させるヒンジ部材と、
前記パッド支持アームを、その制止パッドが乗員と対向する姿勢で弾性的に支持するダンパーとを含み、
前記ダンパーが、前記制止パッドに加わる前向き荷重を吸収して圧縮されることを特徴とする二輪車の乗員制止装置。
【請求項２】
前記ダンパーが、圧縮応力に対して圧縮塑性変形するエネルギー吸収部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の二輪車の乗員制止装置。
【請求項３】
前記ダンパーが、圧縮応力に対して拡張塑性変形するエネルギー吸収部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の二輪車の乗員制止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二輪車の乗員制止装置に係り、特に、乗員の車体前方への移動を制限する二輪車の乗員制止装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車において、乗員の車体前方への移動を制止する技術として、特許文献１には、二輪車のメータパネル近傍にエアバックを配置し、衝撃を検知してエアバッグを作動させる技術が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−２７８３４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の技術では、エアバッグユニットやその制御ユニットを搭載するためのスペースをメータパネルの近傍に確保しなければならず、また、加速度センサを取り付けるスペースも確保しなければならないので、小型の二輪車への適用は困難であった。
【０００４】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、小型車両への適用が容易であり、かつパッドを大型化することなく乗員に加わる荷重を低減できる二輪車の乗員制止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記した目的を達成するために、本発明は、二輪車の乗員の車体前方への移動を制限する乗員移動制止装置において、以下のような手段を講じた点に特徴がある。
【０００６】
(1)ハンドルを操舵自在に支持するヘッドパイプと、制止パッドを備えたパッド支持アームと、前記パッド支持アームを、その制止パッドに加わる前向き荷重により前方への傾倒自在に前記ヘッドパイプに支持させるヒンジ部材と、前記パッド支持アームを、その制止パッドが乗員と対向する姿勢で弾性的に支持するダンパーとを含み、前記ダンパーが、前記制止パッドに加わる前向き荷重を吸収して圧縮されることを特徴とする。
【０００７】
(2)前記ダンパーが、圧縮応力に対して圧縮塑性変形するエネルギー吸収部材を含むことを特徴とする。
【０００８】
(3)前記ダンパーが、圧縮応力に対して拡張塑性変形するエネルギー吸収部材を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
(1)請求項１の発明によれば、制止パッドに加わる荷重の一部がダンパーを圧縮させるエネルギとして消費・吸収されるので、乗員に加わる荷重を減じることができる。
(2)請求項２、３の発明によれば、制止パッドにエネルギー吸収部材の弾性限界を超えるような大きな前向き荷重が加わるまではダンパーが圧縮されず、したがって制止パッドも移動しないので、乗員の移動量を小さく抑えられるようになる。そして、制止パッドにエネルギー吸収部材の弾性限界を超えるような大きな前向き荷重が加わると、ダンパーが弾性を維持しながら圧縮されるので、乗員に加わる荷重を減じることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の乗員制止装置を適用したスクータ型自動二輪車の側面図であり、車体フレーム１０は、ヘッドパイプ１１が前端部に固着されたメインフレームパイプ１２と、このメインフレームパイプ１２の後端部に直角かつ水平に固着されたクロスパイプ１３と、このクロスパイプ１３の両端部に前端がそれぞれ連設された左右一対のリヤフレームパイプ１４（１４Ｌ，１４Ｒ）とを主要な構成としている。
【００１１】
前記メインフレームパイプ１２は、ヘッドパイプ１１から後ろ下がりに傾斜したダウンフレーム部１２ａと、このダウンフレーム部１２ａの後端からほぼ水平にして後方へ延びたロアフレーム部１２ｂとを一体に連設して構成される。前記クロスパイプ１３は車体フレーム１０の左右方向に延設され、このクロスパイプ１３の中央部に前記メインフレームパイプ１２の後端部が直角に固着される。前記左右一対のリヤフレームパイプ１４は、前記クロスパイプ１３の両端部から後ろ上がりに延びるライズフレーム部１４ａと、このライズフレーム部１４ａの後端からほぼ水平にして後方に延びると共に後端部開口が相互に対向するように水平面内で彎曲するアッパーフレーム部１４ｂとを一体に連設して構成される。
【００１２】
前記ヘッドパイプ１１には、前輪Ｗｆを支持するフロントフォーク１５が操向自在に支承され、フロントフォーク１５の上端には、ハンドルパイプ２０を介して操向ハンドル１６が連結されている。前記リヤフレームパイプ１４の前部には、後輪Ｗｒの前方側に配置されたエンジンＥと、後輪Ｗｒの左側方に配置された無段変速機Ｍとから成るパワーユニットＰが上下方向への揺動自在に支承され、後輪ＷｒはパワーユニットＰの後部に軸支されている。後輪Ｗｒの上部左側にはエアクリーナ２９が配置されている。
【００１３】
パワーユニットＰの後部と左側のリヤフレームパイプ１４Ｌとの間にはリヤクッションユニット１７が設けられている。エンジンＥからの排気ガスを導く排気管１８がエンジンＥから後輪ＷＲの右側方側に延出されており、この排気管１８は、後輪Ｗｒの右側方に配置される排気マフラー１９に接続されている。左右のリヤフレームパイプ１４の前部間には、収納ボックス２５が前記エンジンＥの上方に配置されるようにして支持されている。
【００１４】
車体フレーム１０は、合成樹脂製の車体カバー２１で覆われ、この車体カバー２１は、乗員の足の前方を覆うレッグシールド２２と、乗員の足を載せるべくレッグシールド２２の下部に連なるステップフロア２３と、ステップフロア２３に連なって車体後部を両側から覆うサイドカバー２４とを備える。
【００１５】
前記収納ボックス２５および燃料タンク（図示せず）は前記サイドカバー２４で覆われており、収納ボックス２５を上方から覆うシート２６が、サイドカバー２４の上部に開閉可能に取り付けられている。すなわちステップフロア２３は、操向ハンドル１６およびシート２６間に配置されるようにして車体カバー２１に形成され、ステップフロア２３の後端よりも下方に、パワーユニットＰを車体フレーム１０に揺動可能に支承するためのフレーム側ブラケット２７が配置されている。
【００１６】
図２を併せて参照し、前記ヘッドパイプ１１の上端部にはヒンジ軸３１を支持するフランジ３２が乗員側へ突出し、一端に乗員制止パッド３０を備えたパッド支持アーム３３の他端が、当該ヒンジ軸３１によりヘッドパイプ１１を挟んで前方向への傾倒自在に軸支されている。前記パッド支持アーム３３は略Ｌ型に屈曲しており、当該屈曲部の近傍には、復元自在のダンパー４０のピストンロッド４０ａが連結されている。当該ダンパー４０の下側端部は、前記ヘッドパイプ１１の下端部近傍において前方へ延設されたステー３４により支持されている。前記パッド支持アーム３３は、その制止パッド３０が乗員と対向する姿勢で前記ダンパー４０により弾性的に支持される。
【００１７】
この制止パッド３０により、図３に示したように、制動時等に慣性で乗員が前方へ移動しても、乗員の胸部近傍が制止パッド３０で押さえられ、それ以上の移動が阻止されるので、乗員の前方への移動が所定範囲内に制限される。また、本実施形態では制止パッド３０に加わる前方荷重の一部がヒンジ軸３１を支点としてパッド支持アーム３３からダンパー４０へ作用し、当該ダンパー４０を圧縮されることで吸収されるので、乗員に加わる荷重を緩和することができる。
【００１８】
図４は、パッド支持アーム３３を弾性的に支持する構造の第２実施形態の側面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。本実施形態では、圧縮応力に対して内筒を径方向へ圧縮塑性変形させてエネルギを吸収する圧縮変形ダンパー４１を採用した点に特徴がある。
【００１９】
図５を併せて参照し、前記圧縮変形ダンパー４１は、外筒４１ａと、ピストンロッド４１ｂと、このピストンロッド４１ｂを覆う可撓性の内筒４１ｃとを主要な構成とし、外筒４１ａの上端部が前記パッド支持アーム３３に連結され、ピストンロッド４１ｂの下端部が前記ステー３４に連結されている。
【００２０】
このような構成において、制止パッド３０に大きな前向き荷重が加わり、圧縮変形ダンパー４１に働く圧縮応力が内筒４１ｃの応力限界（降伏点）を超えると、図５の右側に示したように、内筒４１ｃが径方向に圧縮塑性変形されながら外筒４１ａ内へ押し込まれる。
【００２１】
図８は、制止パッド３０により乗員が制止される際の当該制止パッド３０の前方への移動量と乗員の胸部に加わる荷重との関係を示した図である。
【００２２】
制止パッド３０に前向き荷重が加わっても、圧縮変形ダンパー４１に働く圧縮応力が内筒４１ｃの応力限界を超えていなければ、圧縮変形ダンパー４１は圧縮されないので制止パッド３０の移動量はごく僅かに制限される。制止パッド３０に加わる前向き荷重が大きくなり、圧縮変形ダンパー４１に働く圧縮応力が内筒４１ｃの応力限界を超えると、内筒４１ｃの圧縮塑性変形が始まるので、圧縮変形ダンパー４１は弾性を維持しながら圧縮される。したがって、前記制止パッド３０の前方への移動量と乗員の胸部に加わる荷重との関係は、圧縮変形ダンパー４１の塑性変形が始まった以降も略一定に保たれるので、制止パッド３０に大きな前向き荷重が加わった場合でも、当該荷重の一部を吸収し続けて乗員に加わる荷重を減じることができる。
【００２３】
このように、本実施形態では圧縮応力に対して塑性変形するエネルギー吸収部材で内筒４１ｃを構成したので、制止パッド３０に内筒４１ｃの弾性限界を超えるような大きな前向き荷重が加わるまではダンパー４１の圧縮量を少なくでき、したがって制止パッド３０も移動しないので、乗員の移動量を抑えられる。その一方で、制止パッド３０にダンパー４１の弾性限界を超えるような大きな前向き荷重が加わると、ダンパー４１が弾性を維持しながら圧縮されるので、乗員に加わる荷重を減じることができる。
【００２４】
換言すれば、本実施形態では制止パッド３０に加わる前向き荷重の変化に対して制止パッド３０の移動量が矩形ないしは急峻に変化するので、乗員に加わる荷重が小さい範囲では、その移動を最小限に抑えることができる一方、乗員に加わる荷重が大きくなると、これを減じることが可能になる。
【００２５】
図６は、パッド支持アーム３３を弾性的に支持する構造の第３実施形態の側面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。本実施形態では、圧縮応力に対して外筒を径方向へ拡張塑性変形させてエネルギを吸収する拡張変形ダンパー４２を採用した点に特徴がある。
【００２６】
図７を併せて参照し、前記拡張変形ダンパー４２は、可撓性の外筒４２ａと、ピストン４２ｂと、ピストンロッド４２ｃとを主要な構成とし、外筒４２ａの上端部が前記パッド支持アーム３３に連結され、ピストンロッド４２ｃの下端部が前記ステー３４に連結されている。
【００２７】
このような構成において、制止パッド３０に大きな前向き荷重が加わり、拡張変形ダンパー４２に働く圧縮応力が外筒４２ａの応力限界（降伏点）を超えると、ピストン４２ｂが外筒４２ａを径方向に拡張塑性変形させながら外筒４２ａ内へ押し込まれる。
【００２８】
本実施形態でも第２実施形態と同様に、圧縮応力に対して塑性変形するエネルギー吸収部材で外筒４２ａを構成したので、制止パッド３０に外筒４２ａの弾性限界を超えるような大きな前向き荷重が加わるまではダンパー４２の圧縮量を少なくでき、したがって制止パッド３０も移動しないので、乗員の移動量を抑えられる。その一方で、制止パッド３０にダンパー４２の弾性限界を超えるような大きな前向き荷重が加わると、ダンパー４２が弾性を維持しながら圧縮されるので、乗員に加わる荷重を減じることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の乗員制止装置を適用したスクータ型自動二輪車の側面図である。
【図２】制止パッドが装着されるパッド支持アームを弾性的に支持する構造の第１実施形態の側面図である。
【図３】制止パッドにより乗員の前方への移動が阻止される様子を示した図である。
【図４】制止パッドが装着されるパッド支持アームを圧縮変形ダンパで弾性的に支持する第２実施形態の側面図である。
【図５】圧縮変形ダンパの構造を示した断面図である。
【図６】制止パッドが装着されるパッド支持アームを拡張変形ダンパで弾性的に支持する第３実施形態の側面図である。
【図７】拡張変形ダンパの構造を示した断面図である。
【図８】制止パッドの移動量と乗員に加わる荷重との関係を示した図である。
【符号の説明】
【００３０】
１１…ヘッドパイプ，１５…フロントフォーク，１６…操向ハンドル，２０…ハンドルパイプ，３０…制止パッド，３１…ヒンジ軸，３３…パッド支持アーム，４０…ダンパー，４０ａ…ピストンロッド，４１…圧縮変形ダンパー，４１ａ，４２ａ…外筒，４１ｂ，４２ｂ…ピストンロッド，４１ｃ，４２ｃ…内筒，４２…拡張変形ダンパー
【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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【図７】
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【図８】
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