(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレームに、前端部のヘッドパイプから左右へ分かれて車体後方へ延びる左右一対のメインフレームを備え、前記ヘッドパイプに前輪を操舵するための操舵系を回動自在に支持させるとともに、操舵系に減衰力を与えるためのステアリングダンパーを備えた車両において、
前記左右一対のメインフレーム間を前記ヘッドパイプ近傍にてクロス部材で連結し、このクロス部材に前記ステアリングダンパーを配置し、
このステアリングダンパーは内部に液室を備え、かつ、ヘッドパイプ側へ突出する扇歯ギヤを備え、
この扇歯ギヤは、ヘッドパイプへ回動自在に支持されるステアリングステムに設けられた駆動ギヤと噛み合うとともに、
前記扇歯ギヤと一体回動するシャフトを、前記液室内を右液室と左液室に仕切る翼状部材と一体とし、これら右液室と左液室はバイパス通路で連結され、前記扇歯ギヤと一体に前記翼状部材が回動することにより前記バイパス通路を前記液体が移動するとともに、
この前記バイパス通路に絞りを可変にする可変バルブを設け、この可変バルブにより前記減衰力を制御することを特徴とする車両用ステアリングダンパー装置。
【請求項２】
前記クロス部材は前記左右一対のメインフレームに対して着脱可能に固定されていることを特徴とする請求項１に記載した車両用ステアリングダンパー装置。
【請求項３】
前記クロス部材は、前記左右一対のメインフレームの上部又は下部へ固定されていることを特徴とする請求項２に記載した車両用ステアリングダンパー装置。
【請求項４】
前記ステアリングダンパー内部の液室は前方に向かって広がる扇状に形成され、その扇の要に相当する位置に前記シャフトが回動自在に設けられることを特徴とする請求項１に記載した車両用ステアリングダンパー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、外乱時等に減衰力を発生して操舵系の振れを抑制するために設けられる自動２輪車用のステアリングダンパ装置に係り、特に減衰力を可変にできるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
外乱時のキックバック等による操舵系の振れを防止するため、操舵系の振れに対して減衰力を発生するステアリングダンパ装置が公知である（一例として特許２５９３４６１号）。また、必要なときのみ減衰力を発生し、その他の場合は余計な減衰力を発生しないように減衰力を可変とするものも公知であり、例えば、ステアリング角と走行速度に基づいて制御するもの（特開昭６３−６４８８８号）、前輪荷重の変化に基づいて制御するもの（特公平７−７４０２３号）等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来例のステアリングダンパーは比較的重量の大きな部品であり、これが操舵系に配置されるため、ステアリングダンパーの重量増加分だけ転舵時の慣性が大きくなる。しかし操舵系においては、このような慣性の増大を回避してステアリングダンパーの設けられていない状態のものと同等の慣性にすることが望まれ、その配置スペースにおいてもステアリングの操舵に応じたダンパー側の動作スペースを確保しながら、車体の外観をそこなわれない設置構造が求められる。また、操舵系に設けたステアリングダンパーはメンテナンスを難しくすることがあるので、ステアリングダンパーのメンテナンスを容易化することも望まれる。本願発明はこれらの要請の実現を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願の車両用ステアリングダンパー装置に係る第１の発明は、車体フレームに、前端部のヘッドパイプから左右へ分かれて車体後方へ延びる左右一対のメインフレームを備え、前記ヘッドパイプに前輪を操舵するための操舵系を回動支持させるとともに、操舵系に減衰力を与えるためのステアリングダンパーを備えた車両において、前記左右一対のメインフレーム間を前記ヘッドパイプ近傍にてクロス部材で連結し、このステアリングダンパーは内部に液室を備え、かつ、ヘッドパイプ側へ突出する扇歯ギヤを備え、
この扇歯ギヤは、ヘッドパイプへ回動自在に支持されるステアリングステムに設けられた駆動ギヤと噛み合うとともに、
前記扇歯ギヤと一体回動するシャフトを、前記液室内を右液室と左液室に仕切る翼状部材と一体とし、これら右液室と左液室はバイパス通路で連結され、前記扇歯ギヤと一体に前記翼状部材が回動することにより前記バイパス通路を前記液体が移動するとともに、
この前記バイパス通路に絞りを可変にする可変バルブを設け、この可変バルブにより前記減衰力を制御することを特徴とする。
【０００５】
第２の発明は、上記第１の発明において、前記クロス部材は前記左右一対のメインフレームに対して着脱可能に固定されていることを特徴とする。
【０００６】
第３の発明は、上記第２の発明において、前記クロス部材は、前記左右一対のメインフレームの上部又は下部へ固定されていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
第１の発明によれば、ヘッドパイプ近傍にて左右一対のメインフレーム間をクロス部材で連結することにより、ステアリングダンパーの配置スペースをヘッドパイプ近傍に確保でき、このクロス部材にステアリングダンパーを配置し、このステアリングダンパーに設けたヘッドパイプ側へ突出する扇歯ギヤをステアリングステムに設けられた駆動ギヤと噛み合わせることで、ステアリングダンパーに操舵系の転舵に対する減衰力を発生できる。したがって、重量物であるステアリングダンパーを操舵系に配置しないで済むため、操舵時の慣性を従来と同等に保持することができる上に、左右のメインフレーム間のスペースに、ダンパー側の動作スペースを確保し、外観性も良好に保つことができる。
【０００８】
第２の発明によれば、クロス部材を左右一対のメインフレームに対して着脱可能に固定したので、クロス部材をステアリングダンパーと一緒に取り外すことができ、狭い空間内におけるメンテナンス作業を強いられないので、ステアリングダンパ−のメンテナンスが容易となる。
【０００９】
第３の発明によれば、クロス部材の固定を左右一対のメインフレームの上部又は下部としたので、ステアリングダンパ−及びクロス部材を車体上方又は下方から着脱できることになり、ステアリングダンパーのメンテナンスがさらに容易となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて第１実施例を説明する。図１は本願発明の適用される自動２輪車の概略斜視図、図２はこの車体前部を一部破断して示す側面図、図３はこの部分の平面図、図４はステアリングダンパーの概略構造を示す図である。
【００１１】
図１において、前輪１を下端に支持するフロントフォーク２の上部は車体フレーム３の前部へ連結され、ハンドル４にて回動自在になっている。車体フレーム３上には燃料タンク５が支持されている。符号６はシート。７はリヤカウル、８はリヤスイングアーム、９は後輪である。
【００１２】
次に、ステアリングダンパについて説明する。図２、３に示すように、ステアリングダンパー１０はハンドル（図示省略）が取付けられるアッパーブラケット１１近傍において、左右に枝分れしたメインフレーム３，３の前部間に架け渡されたクロス部材１２の中央部に配置されている。
【００１３】
本実施例では、ステアリングダンパー１０の動作部が収容されるハウジング１０ａとクロス部材１２は鋳物等で一体に形成され、クロス部材１２はハウジング１０ａから左右へ延出する板状をなし、それぞれの延出端部はメインフレーム３の上部に段差状に形成された凹部１３内にてボルト１４により車体上方から固定されている。クロス部材１２はメインフレーム３の前部における補強部材を兼ねる。
【００１４】
ステアリングダンパー１０の前部には、そのハウジング１０ａから車体前方へ突出する扇歯ギヤ１５が設けられ、駆動ギヤ１６と噛み合っている。駆動ギヤ１６はステアリングステム１７の上部周囲へ一体に取付けられており、ステアリングステム１７はヘッドパイプ１８内を上下に貫通し、ヘッドパイプ１８の上下で軸受け１９，２０により回動自在に支持される。
【００１５】
ステアリングステム１７の上下両端は、ヘッドパイプ１８の上下両端部に位置するアッパーブラケット１１とロアーブラケット２１に固定されている。ロアーブラケット２１はアッパーブラケット１１と略平行に設けられ、アッパーブラケット１１と共にフロントフォーク２を支持する。
【００１６】
したがって、ハンドル４、アッパーブラケット１１、ステアリングステム１７、ロアーブラケット２１及びフロントフォーク２は操舵系を構成し、ハンドル４を回動すると、アッパーブラケット１１、ステアリングステム１７、ロアーブラケット２１及びフロントフォーク２は一体に回動して前輪１を転舵する。このとき駆動ギヤ１６もステアリングステム１７と一体に回動する。
【００１７】
ヘッドパイプ１８は左右のメインフレーム３，３の先端部を相互に連結して車体フレームの前端部を構成するパイプ状部材であり、駆動ギヤ１６と対応する位置に開口２２が形成され、ここを通してヘッドパイプ１８の内側へ差し込まれた扇歯ギヤ１５の歯部が駆動ギヤ１６と噛み合っている。
【００１８】
図４はステアリングダンパ１０の構造を概略的に示し、ステアリングダンパ１０の内に部は前方へ向かって広がる扇状の液室３０が設けられ、その扇の要に相当する位置にシャフト３１が回動自在に設けられている。このシャフト３１に扇歯ギヤ１５のうちハウジング１０ａ内へ入り込んでいる扇の要に相当する部分が連結され、扇歯ギヤ１５とシャフト３１が一体に回動するようになっている。またシャフト３１には液室３０内を仕切る翼状部３２が前方へ延出して一体に設けられ、この翼状部３２により液室３０の内部が右液室３３と左液室３４に２分される。
【００１９】
翼状部３２の先端は摺動面をなし、液室３０の弧状壁３５の内面に摺接する。
右液室３３及び左液室３４にはオイル等の非圧縮性の液体が封入され、バイパス通路３６により連結されている。バイパス通路３６の中間部には可変バルブ３７が設けられる。可変バルブ３７は、減衰力を生ずるための絞り通路を有し、この絞り通路の通路断面積を変化させることにより絞り可変となっている。但し、可変バルブ３７はこのような構造に限らず公知の種々なものを採用できる。
【００２０】
ステアリングダンパー１０を含むステアリングダンパー装置をこのように構成することにより、転舵時にステアリングステム１７が回動すると、一体に回動する駆動ギヤ１６により扇歯ギヤ１５が回動してシャフト３１を一体に回動する。
その結果、シャフト３１と一体に翼状部３２が液室３０内を回動し、仮想線で示すように移動して右液室３３と左液室３４の容積を変化させ、この容積変化に伴って液体がバイパス通路３６を移動する。
【００２１】
そこで、外乱時等の所定条件になったとき可変バルブ３７を絞ると、バイパス通路３６内の液体移動により減衰力が生じてシャフト３１の回動を抑制し、さらには扇歯ギヤ１５及び駆動ギヤ１６を介してステアリングステム１７の回動を抑制することにより急激な転舵を規制する。なお、通常時は可変バルブ３７を絞らないことにより、バイパス通路３６内における液体移動を自由にしてスムーズな転舵を可能にする。
【００２２】
可変バルブ３７の絞りは制御装置３８により制御される。制御装置３８はマイクロコンピュータ等で構成され、本実施例では回転角速度センサ３９及びモーメントセンサ４０の各検出信号に基づいて制御する。すなわち、回転角速度センサ３９の検出した回転角速度からその大きさとステアリングステム１７の回動方向を検出し、モーメントセンサ４０の検出したモーメントからステアリングステム１７へ加わる回動トルクの方向を検出し、これらが所定条件のとき可変バルブ３７の絞りを変化させて減衰力を調整し、キックバック時におけるステアリングステム１７の回動を抑制する。但し、制御装置３８における制御の基礎とする要素はこれらに限定されず、前記従来例における走行速度や前輪荷重など公知の種々な要素を利用可能である。
【００２３】
次に、本実施例の作用を説明する。図２及び３に明らかなように、ステアリングダンパー１０は左右のメインフレーム３、３間に設けられたクロス部材１２の中間部上に位置し、操舵系ではなくその外側へ配置されている。したがって、ステアリングダンパー１０を設けるとき操舵系に対して加えるべき変更は、ステアリングステム１７の周囲へ駆動ギヤ１６を設け、かつヘッドパイプ１８に開口２２を設けるだけで済む。
【００２４】
したがって、ステアリングダンパー１０を設けても、従来の操舵系に対する重量増加はほとんど生じない。このため、操舵系の慣性はステアリングダンパー１０を設けてもほとんど変化せず、その結果、ステアリングダンパー１０を設けないものと同等の操作性を維持できることになる。
【００２５】
また、ステアリングダンパー１０をメンテナンスする場合は、ボルト１４を外すことによりクロス部材１２をメインフレーム３、３から取り外せば、ステアリングダンパー１０をクロス部材１２と一体に取り外して車体から分離させた状態でメンテナンスできる。このため狭い空間内におけるメンテナンス作業を強いられずにメンテナンス作業をすることができるからメンテナンス性が向上する。
【００２６】
そのうえ、クロス部材１０の固定を左右一対のメインフレーム３、３の各上部としたので、ステアリングダンパ−１０及びクロス部材１２を車体上方から着脱できるようになり、ステアリングダンパー１０のメンテナンスがさらに容易となる。
【００２７】
次に、第２実施例を説明する。この実施例は、前実施例に対してステアリングダンパー１０の取付位置を上下逆にした点に特徴があり、他の点は前実施例と共通する。以下、共通部については同一符号を示すに止める。図６は図２の相当図であり、この例では、左右のメインフレーム３，３の下面に車体下方よりクロス部材１２が取付けられ、かつクロス部材１２にステアリングダンパー１０が設けられている。したがって、駆動ギヤ１６と開口２２はステアリングステム１７及びヘッドパイプ１８の各下方位置に設けられている。
【００２８】
このようにすると、メインフレーム３の前部下方における空間を有効に利用でき、ヘッドパイプ１８後方の空間に対する利用方法の自由度を大きくし、かつステアリングダンパ−１０及びクロス部材１２を車体下方から着脱できるので、前実施例同様にステアリングダンパー１０のメンテナンスが容易となる。また、ステアリングダンパー１０を上方から外観させないようにするので、外観性を良好にできる。
【００２９】
なお、本願発明は上記実施例に限定されず、同一の発明原理内において種々に変形や応用が可能である。例えば、ステアリングダンパー１０のハウジング１０ａとクロス部材１２を別体とし、ハウジング１０ａをクロス部材１２へボルト等により着脱自在に取付けるようにすることもできる。この場合はステアリングダンパー１０をメンテナンスするとき、前実施例のようにクロス部材１２と一緒にメインフレーム３から取り外してもよいし、クロス部材１２を取り外さずにステアリングダンパー１０のみを着脱等してメンテナンスすることもできる。
【００３０】
また、上記各実施例では、ステアリングダンパー１０とステアリングステム１７とを扇歯ギヤ１５及び駆動ギヤ１６で連結しているが、これに限らずリンク構造やレバー構造等の適宜手段により、ステアリングステム１７の回動をステアリングダンパー１０へ伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の適用された自動２輪車の概略斜視図
【図２】第１実施例に係る車体前部を一部破断して示す側面図
【図３】同上部分の平面図
【図４】ステアリングダンパーの概略構造を示す図
【図５】第２実施例における図２に相当する図
【符号の説明】
１：前輪、２：フロントフォーク、３：メインフレーム、４：ハンドル、１０：ステアリングダンパー、１１：アッパーブラケット、１２：クロス部材、１５：扇歯ギヤ、１６：駆動ギヤ、１７：ステアリングステム、１８：ヘッドパイプ、２１：ロアーブラケット、２２：開口
【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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