(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を提供する。【解決手段】この車両（自動二輪車１）は、前輪８を支持するヘッドパイプ２と、後輪１３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の中心線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とともに、前後方向に延びる中心線Ｌ１上以外の位置に配置されるバネ部材１６と、車速に応じてバネ部材１６の撓み方向に対するバネ定数を変更するためのバネ定数調節用アクチュエータ１７とを備えている。【選択図】図１
2007076634.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とともに、前記前後方向に延びる軸線上以外の位置に配置される衝撃吸収部材と、
走行状態に応じて前記衝撃吸収部材の撓み方向に対するバネ定数を変更するためのバネ定数変更手段とを備えた、車両。
【請求項２】
車速を検出するための車速検出手段と、
前記車速検出手段の検出出力に対応する前記車速に基づいて、前記バネ定数変更手段を制御することにより、前記衝撃吸収部材の撓み方向に対する前記バネ定数を制御する第１制御手段とをさらに備える、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記第１制御手段は、前記車速検出手段の検出出力に対応する前記車速が増加するのに伴って、前記衝撃吸収部材の前記撓み方向に対する前記バネ定数が増加するように、前記バネ定数変更手段を制御する、請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記第１制御手段は、前記車速検出手段の検出出力に対応する前記車速が増加するのに伴って、前記衝撃吸収部材の前記撓み方向に対する前記バネ定数が連続的に、または、段階的に増加するように、前記バネ定数変更手段を制御する、請求項３に記載の車両。
【請求項５】
前記バネ定数変更手段は、アクチュエータを含む、請求項１に記載の車両。
【請求項６】
前記衝撃吸収部材は、バネ部材を含み、
前記アクチュエータは、前記バネ部材の一方端部および他方端部の少なくともいずれか一方に取り付けられている、請求項５に記載の車両。
【請求項７】
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以外の位置に配置されるバネ部材を含む、請求項１に記載の車両。
【請求項８】
前記バネ部材の中心線は、前記軸線に沿って実質的に平行に配置される、請求項７に記載の車両。
【請求項９】
前記バネ部材の中心線は、前記軸線に対して交差するように配置される、請求項７に記載の車両。
【請求項１０】
前記バネ部材は、撓みによる応力が発生する部分である平板形状部を有する、請求項７に記載の車両。
【請求項１１】
前記バネ部材は、前記バネ定数変更手段により前記撓み方向に対する前記平板形状部の角度が変更されることにより、前記バネ定数が変更される、請求項１０に記載の車両。
【請求項１２】
前記バネ部材の一方端部は、前記前方フレームに取り付けられており、
前記バネ部材の他方端部は、前記後方フレームに取り付けられている、請求項７に記載の車両。
【請求項１３】
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と、
走行状態に応じて前記減衰手段の減衰力を変更するための減衰力変更手段とをさらに備える、請求項１に記載の車両。
【請求項１４】
車速を検出するための車速検出手段と、
前記車速検出手段の検出出力に対応する前記車速に基づいて、前記減衰力変更手段を制御することにより、前記減衰手段の前記減衰力を制御する第２制御手段とをさらに備える、請求項１３に記載の車両。
【請求項１５】
前記第２制御手段は、前記車速検出手段の検出出力に対応する前記車速が増加するのに伴って、前記減衰手段の前記減衰力が増加するように、前記減衰力変更手段を制御する、請求項１４に記載の車両。
【請求項１６】
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１７】
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１８】
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１９】
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２０】
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。
【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とともに、前後方向に延びる軸線上以外の位置に配置される衝撃吸収部材と、走行状態に応じて衝撃吸収部材の撓み方向に対するバネ定数を変更するためのバネ定数変更手段とを備えている。
【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前後方向に延びる軸線上以外の位置に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、その回動時に前後方向に延びる軸線上以外の位置に設けられた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。また、走行状態に応じて衝撃吸収部材の撓み方向に対するバネ定数を変更するためのバネ定数変更手段を設けることによって、衝撃吸収部材の撓み方向に対するバネ定数を走行状態に適したバネ定数に設定することができるので、走行状態に応じた最適なバネ定数に設定された衝撃吸収部材により衝撃を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、車速を検出するための車速検出手段と、車速検出手段の検出出力に対応する前記車速に基づいて、バネ定数変更手段を制御することにより、衝撃吸収部材の撓み方向に対するバネ定数を制御する第１制御手段とをさらに備える。このように構成すれば、第１制御手段により、車速に応じて衝撃吸収部材の撓み方向に対するバネ定数を変更することができるので、容易に、車速に応じた最適なバネ定数に設定された衝撃吸収部材により衝撃を吸収することができる。
【００１１】
上記車速検出手段および第１制御手段を備える車両において、好ましくは、第１制御手段は、車速検出手段の検出出力に対応する車速が増加するのに伴って、衝撃吸収部材の撓み方向に対するバネ定数が増加するように、バネ定数変更手段を制御する。このように構成すれば、車速が小さい場合には、衝撃吸収部材の撓み方向に対するバネ定数を小さくすることができるので、車体を傾斜させた状態で旋回する際に、前方フレームに対して後方フレームをより大きく回動させることができる。これにより、後方フレームに支持された後輪により大きな舵角を付与することができるので、旋回半径を大きくすることができる。その結果、安定性を向上させることができる。また、車速が大きい場合には、衝撃吸収部材の撓み方向に対するバネ定数を大きくすることができるので、車速が大きくなるにしたがって、車輪（前輪および後輪）の回転周波数などが高周波となった場合にも、衝撃吸収部材が共振するのを抑制することができる。また、車速が大きい場合に、衝撃吸収部材の撓み方向に対するバネ定数を大きくすることができるので、車体を傾斜させた状態で旋回する際に、前方フレームに対する後方フレームの回動量を小さくすることができる。これにより、後方フレームに支持された後輪に小さな舵角を付与することができる。つまり、車速が大きい場合には、旋回時に必要な舵角量は小さいので、車速に適した舵角を付与することができる。
【００１２】
この場合、好ましくは、第１制御手段は、車速検出手段の検出出力に対応する車速が増加するのに伴って、衝撃吸収部材の撓み方向に対するバネ定数が連続的に、または、段階的に増加するように、バネ定数変更手段を制御する。このように構成すれば、第１制御手段により、容易に、車速の増加に伴ってバネ定数が増加するように制御することができる。
【００１３】
上記一の局面による車両において、好ましくは、バネ定数変更手段は、アクチュエータを含む。このように構成すれば、アクチュエータを用いて、容易に、衝撃吸収部材の撓み方向に対するバネ定数を変更することができる。
【００１４】
上記バネ定数変更手段がアクチュエータを含む車両において、好ましくは、衝撃吸収部材は、バネ部材を含み、アクチュエータは、バネ部材の一方端部および他方端部の少なくともいずれか一方に取り付けられている。このように構成すれば、アクチュエータによりバネ部材の撓み方向に対するバネ定数を直接的に変更することができるので、バネ部材の撓み方向に対するバネ定数を高精度に制御することができる。
【００１５】
上記一の局面による車両において、好ましくは、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以外の位置に配置されるバネ部材を含む。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）の衝撃をバネ部材の撓み力により十分に吸収することができる。
【００１６】
上記衝撃吸収部材が前後方向に延びる直線上以外の位置に配置されるバネ部材を含む車両において、好ましくは、バネ部材の中心線は、軸線に沿って実質的に平行に配置される。このように構成すれば、軸線に沿って後方フレームが配置されている場合に、バネ部材を後方フレームに沿って配置することができるので、バネ部材を配置する部分を省スペース化することができる。
【００１７】
上記衝撃吸収部材が前後方向に延びる直線上以外の位置に配置されるバネ部材を含む車両において、好ましくは、バネ部材の中心線は、軸線に対して交差するように配置される。このように構成すれば、軸線に対して交差するように前方フレームが配置されている場合に、バネ部材を前方フレームに沿って配置することができるので、バネ部材を配置する部分を省スペース化することができる。
【００１８】
上記衝撃吸収部材が前後方向に延びる直線上以外の位置に配置されるバネ部材を含む車両において、好ましくは、バネ部材は、撓みによる応力が発生する部分である平板形状部を有する。このように構成すれば、バネ部材の平板形状部の撓み方向に対して直交する軸に関する断面二次モーメントを変更することにより、容易に、撓み方向に対するバネ定数を変更することができる。
【００１９】
上記バネ部材が平板形状部を有する車両において、好ましくは、バネ部材は、バネ定数変更手段により撓み方向に対する平板形状部の角度が変更されることにより、バネ定数が変更される。このように構成すれば、撓み方向に対する平板形状部の角度を変更することにより、容易に、平板形状部の撓み方向に対して直交する軸に関する断面二次モーメントを変更することができるので、容易に、撓み方向に対してバネ定数を変更することができる。
【００２０】
上記衝撃吸収部材が前後方向に延びる直線上以外の位置に配置されるバネ部材を含む車両において、好ましくは、バネ部材の一方端部は、前方フレームに取り付けられており、バネ部材の他方端部は、後方フレームに取り付けられている。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、バネ部材の撓み力により衝撃を十分に吸収することができる。
【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と、走行状態に応じて減衰手段の減衰力を変更するための減衰力変更手段とをさらに備える。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、バネ部材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。また、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と、走行状態に応じて減衰手段の減衰力を変更するための減衰力変更手段とをさらに備えることによって、減衰手段の減衰力を走行状態に適した減衰力に変更することができるので、走行状態に応じた最適な減衰力を得ることができる。
【００２２】
上記減衰手段および減衰力変更手段を備える車両において、好ましくは、車速を検出するための車速検出手段と、車速検出手段の検出出力に対応する車速に基づいて、減衰力変更手段を制御することにより、減衰手段の減衰力を制御する第２制御手段とをさらに備える。このように構成すれば、第２制御手段により、車速に応じて減衰手段の減衰力を変更することができるので、容易に、車速に応じた最適な減衰力に設定することができる。
【００２３】
上記車速検出手段および第２制御手段を備える車両において、好ましくは、第２制御手段は、車速検出手段の検出出力に対応する車速が増加するのに伴って、減衰手段の減衰力が増加するように、減衰力変更手段を制御する。このように構成すれば、車速が小さい場合には、前方フレームが後方フレームに対して回動する際の回動に抗する力（減衰力）を小さくすることができるので、衝撃吸収時に前方フレームを後方フレームに対して速く回動させることができる。これにより、より十分に衝撃を吸収することができる。また、車速が大きい場合には、減衰手段の減衰力を大きくすることができるので、車速が大きくなるにしたがって地面の凹凸に起因して加わる車体の幅方向（横方向）の衝撃が大きくなる場合にも、衝撃吸収部材の振動を減衰手段により十分に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十分に向上させることができる。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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回動するので、後輪の前側は後輪の後ろ側よりも少し左側に移動する。これにより、旋回半径を大きくすることができるので、安定性を向上させることができる。
【００２８】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３０】
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側面図である。図３〜図１１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。図中、ＦＷＤは、自動二輪車の走行方向の前方を示している。以下、図１〜図１１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。
【００３１】
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、上方から後方に延びる上側フレーム部３ａと、下側から後方に延びる下側フレーム部３ｂとを有している。この上側フレーム部３ａの後部と下側フレーム部３ｂの後部とは、ピボット軸支持部材４により接続されている。また、メインフレーム３には、シートレール５が接続されている。また、メインフレーム３の上側フレーム部３ａの後部とシートレール５の後端部との間には、バックステー６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、ピボット軸支持部材４、シートレール５およびバックステー６によって、車体フレームが構成されている。
【００３２】
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７が配置されている。この一対のフロントフォーク７の下端には、前輪８が回転可能に取り付けられている。
【００３３】
ここで、本実施形態では、前輪８の回転軸には、前輪８の回転速度を検出するための回転速度センサ９が設けられている。また、回転速度センサ９は、図３に示すように、回転速度信号が後述する制御部１０に出力されるように構成されている。なお、回転速度センサ９は、本発明の「車速検出手段」の一例であり、制御部１０は、本発明の「第１制御手段」および「第２制御手段」の一例である。また、前輪８の上方には、図１に示すように、前輪８を覆うようにフロントフェンダ１１が配置されている。
【００３４】
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。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３ｃが設けられている。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３ｃの内周面との間には、アンギュラ軸受１２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中心線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。  この場合、アンギュラ軸受１２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中心線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中心線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可能となる。なお、ヘッドパイプ２の軸部２ａの中心線Ｌ１は、本発明の「軸線」の一例であり、アンギュラ軸受１２は、本発明の「軸受」の一例である。また、アンギュラ軸受１２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中心線Ｌ１と実質的に同一になるように配置されている。また、前後方向に延びる中心線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１３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、中心線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１４およびゴム製のダストシール１５が配置されている。このダストシール１５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１４やアンギュラ軸受１２にごみなどが侵入するのを抑制する機能を有する。
【００３５】
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バネ部材１６を介して連結されている。なお、バネ部材１６は、本発明の「衝撃吸収部材」の一例である。このバネ部材１６は、バネ鋼により形成されている。具体的には、バネ部材１６の一方端側には、ピロボール１６ａが設けられている。このピロボール１６ａは、ヘッドパイプ２の上部に形成された支持部２ｂに回動可能に取り付けられている。これにより、バネ部材１６の一方端側は、中心線Ｌ１を中心としてヘッドパイプ２の軸部２ａと一体的に回動される。また、ピロボール１６ａの挿入穴１６ｂには、ボルト部１６ｃが挿入されて固定されている。
【００３６】
また、本実施形態では、バネ部材１６の他方端側の圧入孔１６ｄ（図４参照）には、サーボモータからなるバネ定数調節用アクチュエータ１７の軸部１７ａの先端部が圧入されて固定されている。なお、バネ定数調節用アクチュエータ１７は、本発明の「バネ定数変更手段」および「アクチュエータ」の一例である。このバネ定数調節用アクチュエータ１７は、図３に示すように、制御部１０から入力されるバネ部材回動制御信号に基づいて、バネ部材１６を中心線Ｌ２（図２参照）を中心として所定の量回動させる機能を有する。また、バネ定数調節用アクチュエータ１７は、中心線Ｌ２を中心としたバネ部材１６の回動位置を表すバネ部材回動位置信号を制御部１０に出力する機能を有する。
【００３７】
また、バネ部材１６の他方端部１６ｅは、図４に示すように、実質的に円柱形状を有する。この他方端部１６ｅは、図２に示すように、その中心軸が、中心線Ｌ２と実質的に同一になるように配置されている。また、他方端部１６ｅは、キャップ４０およびボルト４１により、メインフレーム３の上側フレーム部３ａに形成された凹部３ｄ（図１および図２参照）に中心線Ｌ２を中心として回動可能に取り付けられている。これにより、他方端部１６ｅをメインフレーム３の凹部３ｄに配置することができるので、バネ部材１６を配置する部分を省スペース化することが可能となる。
【００３８】
また、本実施形態では、図４に示すように、バネ部材１６のピロボール１６ａと他方端部１６ｅとの間に配置される中央部１６ｆは、約１ｍｍの厚みのバネ鋼からなる平板形状を有するとともに、撓むことにより応力を発生する機能を有する。なお、中央部１６ｆは、本発明の「平板形状部」の一例である。
【００３９】
また、本実施形態では、図５に示すように、バネ定数調節用アクチュエータ１７を用いてバネ部材１６を中心線Ｌ２を中心に回動することにより、撓み方向（左右方向）に対してバネ定数を調節することが可能である。具体的には、バネ部材１６は、バネ定数調節用アクチュエータ１７により約９０度の範囲内で回動可能に構成されている。バネ部材１６を、たとえば、図５の（１）に示すように、バネ部材１６をバネ定数調節用アクチュエータ１７により回動させない状態（バネ部材１６の回動位置が約０度の状態）に設定した場合には、バネ部材１６の平板形状を有する中央部１６ｆの撓み方向（左右方向）に対して直交する軸に関する断面二次モーメントを最も小さな値にすることが可能であるので、バネ部材１６のバネ定数を最も小さな値にすることが可能である。また、バネ部材１６を、たとえば、図５の（３）に示すように、バネ部材１６をバネ定数調節用アクチュエータ１７により約９０度回動させた状態（バネ部材１６の回動位置が約９０度の状態）に設定した場合には、中央部１６ｆの撓み方向（左右方向）に対して直交する軸に関する断面二次モーメントを最も大きな値にすることが可能であるので、バネ部材１６のバネ定数を最も大きな値にすることが可能である。また、バネ部材１６を、バネ定数調節用アクチュエータ１７により図５の（２）に示すような回動位置に回動させた場合には、中央部１６ｆの撓み方向（左右方向）に対して直交する軸に関する断面二次モーメントを、図５の（１）に示した状態（バネ部材１６の回動位置が約０度の状態）の断面二次モーメントと、図５の（３）に示した状態（バネ部材１６の回動位置が約９０度の状態）の断面二次モーメントとの間の値にすることが可能であるので、バネ部材１６のバネ定数を、図５の（１）に示した状態のバネ定数と、図５の（３）に示した状態のバネ定数との間の値にすることが可能である。
【００４０】
また、バネ部材１６は、前輪８と後輪１３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８と後輪１３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。具体的には、図６に示すように、ヘッドパイプ２が中心線Ｌ１を中心として左側に回動されると、ヘッドパイプ２の支持部２ｂも中心線Ｌ１を中心として左側に回動されるので、ヘッドパイプ２の支持部２ｂは、平面的に見て中心線Ｌ１よりも左側に移動される。この際、バネ部材１６の一方端側は、中心線Ｌ１よりも左側に移動されるとともに、バネ部材１６の他方端部１６ｅは、中心線Ｌ１上に配置されるので、バネ部材１６の中央部１６ｆは、左側に撓み、負荷状態となる。
【００４１】
また、ヘッドパイプ２の下部には、図２に示すように、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バネ部材１６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１８が取り付けられている。なお、ダンパー１８は、本発明の「減衰手段」の一例である。また、ダンパー１８は、図７および図８に示すように、シリンダ部１８ａと、シリンダ部１８ａの内部に配置されるピストン１８ｂと、ピストン１８ｂの左側の端部に固定されるピストン軸１８ｃと、ピストン軸１８ｃの端部を支持するピストン軸支持部１８ｄ（図７参照）と、ピストン１８ｂの右側に配置される調節軸部１８ｅとを含んでいる。シリンダ部１８ａは、図２に示すように、ボルト４２によりダンパー支持部２ｃに固定されている。また、シリンダ部１８ａの内部には、図８に示すように、油４３が充填されている。また、ピストン１８ｂには、油４３が通過可能なオリフィス１８ｆが設けられている。また、ピストン１８ｂの所定の領域には、ネジ穴１８ｇが形成されている。また、ピストン軸支持部１８ｄは、図７に示すように、メインフレーム３の下側フレーム部３ｂの前部に固定されている。また、ピストン軸支持部１８ｄは、ピストン軸１８ｃの端部にボルト４４によりボールジョイントされている。これにより、シリンダ部１８ａがアンギュラ軸受１２の中心線Ｌ１（図２参照）を中心に円弧状に回動する場合に、シリンダ部１８ａに挿入されたピストン軸１８ｃがシリンダ部１８ａ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１８ｃおよびピストン１８ｂがシリンダ部１８ａの内部をスムーズに動くことが可能となる。
【００４２】
また、本実施形態では、調節軸部１８ｅは、オリフィス１８ｆの油４３の通過する断面積を調節する機能を有する。この調節軸部１８ｅの左側の端部には、図８に示すように、オリフィス１８ｆに挿入される凸部１８ｈが形成されている。この凸部１８ｈは、先端側に向かって断面積が小さくなるように形成されている。また、調節軸部１８ｅには、ネジ穴１８ｇに対応する領域に、ネジ部１８ｉが形成されている。これにより、調節軸部１８ｅを回転させることにより、ピストン１８ｂに対して調節軸部１８ｅを左右方向に移動させることが可能である。その結果、調節軸部１８ｅの凸部１８ｈとピストン１８ｂのオリフィス１８ｆとの隙間の断面積を変更することが可能となるので、オリフィス１８ｆの油４３の通過する部分の断面積を調節することが可能となる。たとえば、図８の状態では、オリフィス１８ｆの油４３の通過する部分の断面積が小さくなり、図９の状態では、オリフィス１８ｆの油４３の通過する部分の断面積が大きくなる。
【００４３】
また、本実施形態では、図７に示すように、調節軸部１８ｅの右側の部分には、サーボモータからなる減衰力調節用アクチュエータ１９が取り付けられている。なお、減衰力調節用アクチュエータ１９は、本発明の「減衰力変更手段」の一例である。この減衰力調節用アクチュエータ１９は、図３に示すように、制御部１０から入力される調節軸部回転制御信号により、調節軸部１８ｅを所定の量回転させる機能を有する。また、減衰力調節用アクチュエータ１９は、調節軸部１８ｅの回転位置を表す調節軸部回転位置信号を制御部１０に出力する機能を有する。また、減衰力調節用アクチュエータ１９には、スプライン加工されたスプライン軸部１９ａが設けられている。このスプライン軸部１９ａは、スプライン軸部１９ａのスプラインに対応する溝を有する連結部２０のスプライン穴に左右方向に移動可能に挿入されている。これにより、減衰力調節用アクチュエータ１９は、連結部２０に対して左右方向に移動することが可能となるので、ピストン１８ｂがシリンダ部１８ａに対して左右方向に移動する際に、減衰力調節用アクチュエータ１９および調節軸部１８ｅをピストン１８ｂと一体的にシリンダ部１８ａに対して左右方向に移動することが可能となる。また、連結部２０は、調節軸部支持部２１に形成された上下方向に延びる溝２１ａに嵌め込まれている。この調節軸部支持部２１は、メインフレーム３の下側フレーム部３ｂの前部に固定されている。
【００４４】
なお、上記したダンパー１８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１２の中心線Ｌ１（図２参照）を中心に回動する場合に、ヘッドパイプ２の回動に合わせてシリンダ部１８ａが左右方向に移動するとともに、ピストン１８ｂがシリンダ部１８ａの内部を移動する。このとき、ピストン１８ｂのオリフィス１８ｆを油４３が通過するときの粘性抵抗により、衝撃吸収時のバネ部材１６の振動を減衰させることが可能となる。本実施形態では、たとえば、オリフィス１８ｆの油４３の通過する断面積を小さくした場合（図８参照）には、オリフィス１８ｆを油４３が通過するときの粘性抵抗が大きくなるとともに、ダンパー１８の減衰力を大きくすることが可能である。また、オリフィス１８ｆの油４３の通過する断面積を大きくした場合（図９参照）には、オリフィス１８ｆを油４３が通過するときの粘性抵抗が小さくなるとともに、ダンパー１８の減衰力を小さくすることが可能である。
【００４５】
また、本実施形態では、図７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２２が設けられている。なお、ストッパー２２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２２は、ヘッドパイプ２が中心線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（１０度未満）の角度で回動すると当接するように形成されている。
【００４６】
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２３と、ヘッドパイプ２の前方を覆うフロントカウル２４とが設けられている。また、フロントカウル２４には、バックミラー２５が取り付けられている。また、ヘッドライト２３とヘッドパイプ２との間には、ヘッドライト２３を支持するライトステー２６が配置されている。このライトステー２６の上側には、計器類などが取り付けられている。
【００４７】
また、本実施形態では、図２に示すように、ライトステー２６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の中心線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２３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２４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に固定された図示しない車体カバーに固定されている。また、ヘッドパイプ２の上部には、ハンドル２７が回動可能に取り付けられている。
【００４８】
また、メインフレーム３の上側フレーム部３ａの下方には、エンジン２８が取り付けられている。このエンジン２８には、排気管２９が取り付けられている。この排気管２９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３０に連結されている。また、エンジン２８の前方の上方向には、エンジン２８を冷却するためのラジエータ３１が設けられている。
【００４９】
また、メインフレーム３の後部に取り付けられたピボット軸支持部材４には、ピボット軸４ａが設けられている。このピボット軸４ａにより、リヤアーム３２の前端部が上下に揺動可能に支持されている。このリヤアーム３２の後端部には、後輪１３が回転可能に取り付けられている。つまり、後輪１３は、リヤアーム３２およびピボット軸支持部材４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１３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。このように、後輪１３を支持するメインフレーム３に、エンジン２８を取り付けるとともに、後輪１３を、旋回時にメインフレーム３およびエンジン２８とともに垂直方向に対して傾斜可能なようにラウンドタイヤにより形成することによって、後輪１３は重量物であるエンジン２８とともに傾斜されるので、後輪１３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可能である。これにより、旋回しやすくすることが可能であるので、自動二輪車１の旋回性を向上させることが可能である。また、前輪８も、後輪１３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の上側フレーム部３ａの上部には、燃料タンク３３が配置されている。また、燃料タンク３３の後方には、シート３４が配置されている。
【００５０】
また、本実施形態では、シート３４の下方には、制御部１０が配置されている。この制御部１０には、図３に示すように、回転速度センサ９からの回転速度信号と、バネ定数調節用アクチュエータ１７からのバネ部材回動位置信号と、減衰力調節用アクチュエータ１９からの調節軸部回転位置信号とが入力されるように構成されている。また、制御部１０は、入力された回転速度信号に基づいて車速を算出する機能を有する。また、制御部１０は、算出された車速と、バネ定数調節用アクチュエータ１７からのバネ部材回動位置信号とに基づいて、バネ定数調節用アクチュエータ１７に、所定の量回動させるバネ部材回動制御信号を送信するように構成されている。また、制御部１０は、算出された車速と、減衰力調節用アクチュエータ１９からの調節軸部回転位置信号とに基づいて、減衰力調節用アクチュエータ１９に、所定の量回転させる調節軸部回転制御信号を送信するように構成されている。これにより、車速に基づいて、バネ部材１６の撓み方向（左右方向）に対するバネ定数、および、ダンパー１８の減衰力を調節することが可能となる。
【００５１】
具体的には、制御部１０は、図１０に示すように、約０度〜約９０度の範囲で、バネ部材１６の回動位置が車速に対して連続的に増加する回動位置になるように、バネ定数調節用アクチュエータ１７を制御する。すなわち、車速が約０ｋｍ／ｈの場合には、バネ部材１６の回動位置が約０度の状態（図５の（１）に示す状態）になるように、バネ定数調節用アクチュエータ１７を制御するとともに、車速が最高速度の場合には、バネ部材１６の回動位置が約９０度の状態（図５の（３）に示す状態）になるように、バネ定数調節用アクチュエータ１７を制御する。同様に、制御部１０は、図１１に示すように、約０度〜約１０８０度（約３回転）の範囲で、調節軸部１８ｅの回転位置が車速に対して連続的に増加する回動位置（回転位置）になるように、減衰力調節用アクチュエータ１９を制御する。これにより、車速が約０ｋｍ／ｈの場合には、図８に示すように、調節軸部１８ｅはピストン１８ｂに対して右側に移動するとともに、ピストン１８ｂのオリフィス１８ｆの油４３の通過する断面積を大きくすることが可能である。また、車速が大きくなるにしたがって、図９に示すように、調節軸部１８ｅはピストン１８ｂに対して左側に移動するとともに、ピストン１８ｂのオリフィス１８ｆの油４３を通過する断面積を徐々に小さくすることが可能である。
【００５２】
図１２〜図１６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１７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１５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１２〜図１７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。
【００５３】
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１２に示す状態から図１３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１４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８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８が取り付けられたヘッドパイプ２が、メインフレーム３（図２参照）に対して回動する。この場合、バネ部材１６（図２参照）が撓むことにより、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。
【００５４】
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１５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８および後輪１３は、図１５の（２）および図１６に示す状態になる。そして、左方向の旋回時には、図１５の（３）に示すように、前輪８は左方向に舵角θ１が与えられる。また、図１６に示した状態では、前輪８と後輪１３とが左右方向に開いたような状態となり重心Ｇの荷重方向（矢印Ｂ方向）は、前輪８の接地点Ａ１と後輪１３の接地点Ａ２との間を通過し、中心線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、重心Ｇの荷重方向（矢印Ｂ方向）の延長線上の地面１００との交点をＢ１とするとともに、重心ＧとＢ１とを結ぶ線Ｌｇから中心線Ｌ１の延長線との距離をｒ［ｍ］とすると、中心線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、起きあがるように、前輪は倒れるように中心線Ｌ１を中心として回動する。この場合、後輪１３は、後方斜め下方向に延びる中心線Ｌ１を中心に右側に回動するので、図１５の（３）に示すように、車体がねじれることによって後輪１３は左方向に多少舵角θ２が与えられる。これにより、前輪８の回転の中心軸Ｃ１と後輪１３の回転の中心軸Ｃ２とが交わる角度を小さくすることが可能となるので、旋回半径を大きくすることができる。その結果、安定性を向上させることが可能となる。すなわち、後輪１３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大きくなる。
【００５５】
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１７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１７の（２）に示す状態になる。そして、左方向の旋回時には、図１７の（３）に示すように、前輪８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１３は、前輪８の接地点Ａ１と、後輪１３の接地点Ａ２とを結ぶ線を中心として回動する。これにより、後輪１３の前側と後輪１３の後ろ側とは、図１７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１３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８の回転の中心軸Ｃ１１と後輪１３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大きくなる。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小さくなり不安定傾向になる。
【００５６】
図１８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１９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１８に対応する動作を説明するための図である。次に、図１、図２、図１８および図１９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。
【００５７】
通常、自動二輪車は、たとえば、低速においてフラフラする場合がある。本実施形態はそのふらつきを軽減させる効果がある。まず、本実施形態による自動二輪車１では、図１８の（１）に示す自動二輪車１の直進走行時に、図１８の（２）に示すように、何らかの理由で、自動二輪車１の前輪８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に進もうとし、前輪８が取り付けられたヘッドパイプ２が、メインフレーム３（図２参照）に対して回動するため、前輪８だけが更に左に進もうと図１８の（３）に示すようになる。
【００５８】
次に、前輪８は車両のバランスを取るために逆の右方向に舵角し図１８の（４）に示すような状態を経て、図１８の（５）に示すように右に舵角し、前輪８が取り付けられたヘッドパイプ２が、メインフレーム３（図２参照）に対して回動するため、前輪８だけが更に右に進もうと図１８の（６）に示すようになり、図１８の（１）〜（６）の状態を繰り返すようになる。
【００５９】
この時、自動二輪車１の動きは図１８の（７）に示すように、前輪８だけが左右方向に動き、メインフレーム３はほぼ直進するようになり、メインフレーム３に乗車している運転手はふらふらせずに走行しているように感じる。
【００６０】
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１９の（１）に示す自動二輪車の直進走行時に、図１９の（２）に示すように、何らかの理由で、自動二輪車の前輪８が進行方向に対して左斜め前方向を向く。この時、前輪８は左方向へ移動しようとする。その結果、図１９の（３）に示すように、自動二輪車全体も左方向に向きを変えざるを得なくなる。
【００６１】
次に、前輪８は車両のバランスを取るために逆の右方向に舵角し図１９の（４）に示すような状態を経て、図１９の（５）に示すように右に舵角し、前輪８は右方向へ移動しようとする。その結果、図１９の（６）に示すように自動二輪車全体も右方向に向きを変えざるを得なくなすようになり、図１９の（１）〜（６）の状態を繰り返すようになる。
【００６２】
この時、自動二輪車の動きは図１９の（７）に示すように、前輪８が左右方向に動き、それに追従するようにメインフレーム３も左右方向に移動するようになり、メインフレーム３に乗車している運転手はふらふらしながら走行しているように感じる。
【００６３】
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の中心線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バネ部材１６を前後方向に延びる中心線Ｌ１上以外の位置に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８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、その回動時に前後方向に延びる中心線Ｌ１上以外の位置に設けられたバネ部材１６の撓み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。
【００６４】
また、本実施形態では、算出された車速が増加するのに伴ってバネ部材１６の撓み方向に対するバネ定数が増加するように、バネ定数調節用アクチュエータ１７を制御する制御部１０を設けることによって、車速が小さい場合には、バネ部材１６の撓み方向に対するバネ定数を小さくすることができるので、車体を傾斜された状態で旋回する際に、ヘッドパイプ２に対してメインフレーム３をより大きく回動させることができる。これにより、メインフレーム３に支持された後輪１３により大きな舵角を付与することができるので、旋回半径を大きくすることができる。これにより、安定性を向上させることができる。また、車速が大きい場合には、バネ部材１６の撓み方向に対するバネ定数を大きくすることができるので、車速が大きくなるにしたがって車輪（前輪８および後輪１３）の回転周波数などが高周波となった場合にも、バネ部材１６が共振するのを抑制することができる。また、車速が大きい場合に、バネ部材１６の撓み方向に対するバネ定数を大きくすることができるので、車体を傾斜させた状態で旋回する際に、ヘッドパイプ２に対するメインフレーム３の回動量を小さくすることができるので、メインフレーム３に支持された後輪１３に小さな舵角を付与することができる。つまり、車速が大きくなるにしたがって、旋回時に必要な舵角量は小さくなるので、車速に適した舵角を付与することができる。
【００６５】
また、本実施形態では、バネ定数調節用アクチュエータ１７を、バネ部材１６の他方端部１６ｅの圧入孔１６ｄに固定することによって、バネ定数調節用アクチュエータ１７によりバネ部材１６のバネ定数を直接的に変更することができるので、バネ部材１６のバネ定数を高精度に制御することができる。
【００６６】
また、本実施形態では、バネ部材１６を中心線Ｌ２を中心に回動させることによって、平板形状を有する中央部１６ｆの撓み方向（左右方向）に対して直交する軸に関する断面二次モーメントを変更することができるので、撓み方向（左右方向）に対してバネ定数を変更することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、バネ部材１６のピロボール１６ａを、ヘッドパイプ２の支持部２ｂに取り付けるとともに、バネ部材１６の他方端部１６ｅを、メインフレーム３の上側フレーム部３ａに取り付けることによって、ヘッドパイプ２がメインフレーム３に対して回動された場合に、容易に、バネ部材１６の撓み力により衝撃を十分に吸収することができる。
【００６８】
また、本実施形態では、ダンパー１８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に対して回動してバネ部材１６により衝撃を吸収する際に、バネ部材１６の振動をダンパー１８により減衰させることができる。これにより、バネ部材１６による衝撃吸収時の収束性を向上させることができる。
【００６９】
また、本実施形態では、車速が増加するのに伴ってダンパー１８の減衰力が増加するように、減衰力調節用アクチュエータ１９を制御する制御部１０を設けることによって、車速が小さい場合には、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回動に抗する力（減衰力）を小さくすることができるので、衝撃吸収時にヘッドパイプ２をメインフレーム３に対して速く回動させることができる。これにより、より十分に、衝撃を吸収することができる。また、車速が大きい場合には、ダンパー１８の減衰力を大きくすることができるので、車速が大きくなるにしたがって地面１００の凹凸に起因して加わる車体の幅方向（横方向）の衝撃が大きくなる場合にも、バネ部材１６の振動をダンパー１８により十分に減衰させることができる。これにより、バネ部材１６による衝撃吸収時の収束性を十分に向上させることができる。
【００７０】
また、本実施形態では、前後方向に延びる軸部２ａの中心線Ｌ１の延長線を、後輪１３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１３は地面１００との接点近傍を中心に回動するので、後輪１３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。
【００７１】
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２２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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
また、上記実施形態では、バネ定数調節用アクチュエータおよび減衰力調節用アクチュエータがサーボモータからなるように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、バネ定数調節用アクチュエータおよび減衰力調節用アクチュエータが油圧シリンダからなるように構成してもよいし、その他の作動装置からなるように構成してもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、前輪の回転速度に基づいて車速を算出した例について説明したが、本発明はこれに限らず、後輪の回転速度またはトランスミッションの回転速度などに基づいて車速を算出してもよい。
【００７６】
また、上記実施形態では、ヘッドパイプの軸部の中心線Ｌ１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中心線Ｌ１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。
【００７７】
また、上記実施形態では、バネ部材１６の他方端部１６ｅを、その中心軸が、中心線Ｌ１と実質的に平行になるように配置した例を示したが、本発明はこれに限らず、図２０〜図２２に示した本実施形態の第１変形例による自動二輪車５１のように、バネ部材６６の他方端部６６ｅを、その中心軸が、ヘッドパイプ５２の軸部５２ａの中心線Ｌ５１と交差（直交）するように配置してもよい。この第１変形例による自動二輪車５１では、図２１に示すように、バネ部材６６のピロボール６６ａは、ヘッドパイプ５２の支持部５２ｂに取り付けられるとともに、バネ部材６６の他方端部６６ｅは、メインフレーム５３の軸挿入部５３ｃの上部に取り付けられる。そして、図８に示したダンパー１８と同様の内部構造を有するダンパー６８が、バネ部材６６の後方に配置される。具体的には、図２２に示すように、ダンパー６８のシリンダ部６８ａの取付部６８ｂは、ヘッドパイプ５２のダンパー支持部５２ｃに取り付けられるとともに、ダンパー６８のピストン軸６８ｃは、メインフレーム５３に形成されたピストン軸支持部５３ａにＱ方向に回動可能に取り付けられる。なお、上記第１変形例による自動二輪車５１では、ヘッドパイプ５２の中心線Ｌ５１に対して直交するように延びる部分に沿ってバネ部材６６を配置することによって、バネ部材６６を配置する部分を省スペース化することが可能である。なお、上記第１変形例のように、バネ定数調節用アクチュエータ６７をバネ部材６６のピロボール６６ａ側に配置してもよい。
【００７８】
また、上記実施形態では、制御部が、回転速度センサからの回転速度信号に基づいて算出された車速の増加に伴ってバネ部材の回動位置および調節軸部の回転位置が連続的に増加するようにバネ定数調節用アクチュエータおよび減衰力調節用アクチュエータを制御する例を示したが、本発明はこれに限らず、制御部が、回転速度センサからの回転速度信号に基づいて算出された車速の増加に伴ってバネ部材の回動位置および調節軸部の回転位置が段階的に増加するようにバネ定数調節用アクチュエータおよび減衰力調節用アクチュエータを制御してもよい。具体的には、図２３および図２４に示した本実施形態の第２変形例のように、車速を複数の範囲に区分して、車速が所定の範囲内の場合に、バネ部材がその所定の範囲の車速に対応する回動位置になるようにバネ定数調節用アクチュエータを制御するとともに、調節軸部がその所定の範囲の車速に対応する回転位置になるように減衰力調節用アクチュエータを制御するようにしてもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、バネ部材の一方端部および他方端部を転がり軸受を用いないでヘッドパイプおよびメインフレームに取り付けた例を示したが、本発明はこれに限らず、バネ部材の一方端部および他方端部を、アンギュラ軸受やテーパーローラ軸受などの転がり軸受を用いてヘッドパイプおよびメインフレームに取り付けてもよい。
【００８０】
また、上記実施形態では、バネ部材の撓みによる応力が発生する中央部を平板形状を有するように形成するとともに、バネ部材を中心線Ｌ２を中心として回動することによりバネ部材の撓み方向に対するバネ定数を変更可能にした例について示したが、本発明はこれに限らず、バネ部材の撓みによる応力が発生する中央部を平板形状以外の形状を有するように形成するとともに、バネ部材を中心線Ｌ２を中心として回動することによりバネ部材の撓み方向に対するバネ定数を変更可能にしてもよい。
【００８１】
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バネ部材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バネ部材の振動を減衰させるための減衰手段として、中心線Ｌ１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バネ部材の振動を減衰させるための部材を設けなくてもよい。
【００８２】
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バネ部材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、バネ部材以外の部材を設けてもよい。
【００８３】
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】
【００８４】
【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側面図である。
【図３】図１に示した一実施形態による自動二輪車の制御部によるバネ部材およびダンパーの制御を説明するための図である。
【図４】図１に示した一実施形態による自動二輪車のバネ部材の構造を説明するための斜視図である。
【図５】図１に示した一実施形態による自動二輪車のバネ部材の構造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バネ部材の構造を説明するための図である。
【図７】図１の矢印Ｐ方向から見た図である。
【図８】図１に示した一実施形態による自動二輪車のダンパーの断面図である。
【図９】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１０】図１に示した一実施形態による自動二輪車の車速とバネ部材の回動位置との関係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車速と調節軸部の回転位置との関係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１３】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１４】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１５】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１６】図１５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１７】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１５に対応する動作を説明するための図である。
【図１８】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１９】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１８に対応する動作を説明するための図である。
【図２０】本発明の一実施形態の第１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。
【図２１】本発明の一実施形態の第１変形例による自動二輪車のヘッドパイプ周辺の側面図である。
【図２２】本発明の一実施形態の第１変形例による自動二輪車のダンパーの取付構造を説明するための図である。
【図２３】本発明の一実施形態の第２変形例による自動二輪車の車速とバネ部材の回動位置との関係を説明するための図である。
【図２４】本発明の一実施形態の第２変形例による自動二輪車の車速と調節軸部の回転位置との関係を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  自動二輪車（車両）
２  ヘッドパイプ（前方フレーム）
３  メインフレーム（後方フレーム）
８  前輪
９  回転速度センサ（車速検出手段）
１０  制御部（第１制御手段、第２制御手段）
１２  アンギュラ軸受（軸受）
１３  後輪
１６  バネ部材（衝撃吸収部材）
１６ｅ  他方端部
１６ｆ  中央部（平板形状部）
１７  バネ定数調節用アクチュエータ（バネ定数変更手段、アクチュエータ）
１８  ダンパー（減衰手段）
１９  減衰力調節用アクチュエータ（減衰力変更手段）
２２  ストッパー（規制部材）
１００  地面
Ｌ１  中心線（軸線）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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