(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪を操舵するためハンドルにより一体に回動する車体前部に設けられた前輪操舵系の回動動作に減衰力を加えるとともに、この減衰力の大きさを可変とする制御バルブを備えたステアリングダンパ装置において、
ステアリングダンパの本体部を、車体フレーム上方にて、ステアリング軸から車体後方へ向けて延出させ、後端部を前記車体フレーム上に位置する燃料タンクの前端部近傍まで配置し、
前記制御バルブは、直線的に進退動して減衰力を変化させる駆動軸を有するとともに、
この駆動軸の軸線が車体の上下方向を指向するように、前記制御バルブを、前記本体部下方と前記車体フレームの前端部であるヘッド部上方との空間内に配置したことを特徴とするステアリングダンパ装置。
【請求項２】
前輪を操舵するためハンドルにより一体に回動する車体前部に設けられた前輪操舵系の回動動作に減衰力を加えるとともに、この減衰力の大きさを可変とする制御バルブを備えたステアリングダンパ装置において、
ステアリングダンパの本体部を、車体フレーム上方にて、ステアリング軸から車体後方へ向けて延出させ、後端部を前記車体フレーム上に位置する燃料タンクの前端部近傍まで配置し、
前記制御バルブは、直線的に進退動して減衰力を変化させる駆動軸を有するとともに、
この駆動軸の軸線が車体の左右方向を指向するように、前記制御バルブを、前記本体部の側部と前記車体フレームの前端部であるヘッド部上方との空間内に配置したことを特徴とするステアリングダンパ装置。
【請求項３】
前記制御バルブ（３１）は、車体前後方向でステアリング軸（１４）とその上端に同軸配置されるシャフト（２３）と、車体フレーム（３）のヘッド部（３ａ）上面に上方へ突出して形成されたボス（２１）との空間内に配置されることを特徴とする請求項１に記載したステアリングダンパ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、走行中の外乱時におけるキックバックによるハンドルの振れを抑制するために用いられる自動２輪車などの鞍乗り車両等に好適な車両用液圧式ステアリングダンパ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
外乱時のキックバック等によるハンドルの振れに対して減衰力を発生する液圧式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】
上記減衰力可変の液圧式ステアリングダンパを前輪操舵系の回転軸が支持されるヘッドパイプの近傍に配置するとともに制御バルブを電磁ソレノイドとした場合、図２及び図３の仮想線で示す符号３１Aに示すように電磁ソレノイドは液圧通路や配置スペース等の関係でステアリングダンパの後端部へ位置させ、そのプランジャーの軸線Ｌ1ａを車体の前後方向へ向けて配置することが考えられる。しかし車体の前後方向には、発進や制動時における大きな加速力が加わるので、この加速度変化によりプランジャーが車体の前後方向へ進退動し、その結果としてキックバックと無関係に減衰力を変動させるおそれがあるので、制御バルブに対してこのような外力の影響を少なくすることが望まれている。また、ステアリングダンパの前後長をできるだけ短くしてコンパクト化することも望まれている。さらにエンジン振動による影響を少なくすることも望まれる。そこで本願発明は係る諸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ステアリングダンパ装置に係る請求項１の発明は、前輪を操舵するためハンドルにより一体に回動する車体前部に設けられた前輪操舵系の回動動作に減衰力を加えるとともに、この減衰力の大きさを可変とする制御バルブを備えたものにおいて、
ステアリングダンパの本体部を、車体フレーム上方にて、ステアリング軸から車体後方へ向けて延出させ、後端部を前記車体フレーム上に位置する燃料タンクの前端部近傍まで配置し、
前記制御バルブは、直線的に進退動して減衰力を変化させる駆動軸を有するとともに、この駆動軸の軸線が車体の上下方向を指向するように、前記制御バルブを、前記本体部下方と前記車体フレームの前端部であるヘッド部上方との空間内に配置したことを特徴とする。
【０００５】
請求項２の発明は、前輪を操舵するためハンドルにより一体に回動する車体前部に設けられた前輪操舵系の回動動作に減衰力を加えるとともに、この減衰力の大きさを可変とする制御バルブを備えたステアリングダンパ装置において、
ステアリングダンパの本体部を、車体フレーム上方にて、ステアリング軸から車体後方へ向けて延出させ、後端部を前記車体フレーム上に位置する燃料タンクの前端部近傍まで配置し、
前記制御バルブは、直線的に進退動して減衰力を変化させる駆動軸を有するとともに、
この駆動軸の軸線が車体の左右方向を指向するように、前記制御バルブを、前記本体部の側部と前記車体フレームの前端部であるヘッド部上方との空間内に配置したことを特徴とする。
【０００６】
【発明の効果】
請求項１によれば、制御バルブにおける駆動軸の軸線を車体の上下方向へ指向させたので、制御バルブの駆動軸に対して、車体の前後方向へ加わる大きな加速度変化などによる外力の影響を少なくでき、減衰力の調整をより正確にできる。また、減衰力可変手段をステアリングダンパの下方に設けたので、ステアリングダンパ下方の空間を有効利用するとともに、ステアリングダンパの前後長を短くできるためステアリングダンパ装置のコンパクト化を可能にでき、そのうえステアリングダンパを目に付きにくい場所へ配置するので外観性を向上できる。
【０００７】
請求項２によれば、制御バルブにおける駆動軸の軸線を車体の左右方向へ指向させたので、上記前後方向の外力の影響を少なくできるとともに、エンジン振動等による上下方向の外力の影響も少なくできる。
【０００８】
【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は本実施例の適用される自動２輪車を示す斜視図、図２はステアリングダンパが設けられた車体前部構造側面図、図３は同部分の平面図、図４はステアリングダンパの概略構造を示す図である。図５は電磁弁の断面図、図６は環状隙間部分を示す断面図、図７は図６の７−７線断面図、図８は作用を示すグラフである。
【０００９】
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。
【００１０】
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１０はハンドル４が取付けられているトップブリッジ１１の上方に配置されている。トップブリッジ１１は車体フレーム３の前端部であるヘッド部３ａへ軸支されている。トップブリッジ１１は下方のボトムブリッジ１２と対をなして、ヘッドパイプ１３に支持されているステアリング軸１４を上下に挟んで一体化され、これらトップブリッジ１１、ボトムブリッジ１２及びステアリング軸１４は一体に回動する。
【００１１】
本実施例におけるヘッドパイプ１３はヘッド部３ａの前部中央に上下方向へ一体形成された筒状部である。但しヘッドパイプ１３は予め車体フレームと別体のパイプ部材で形成し、これを溶接等で車体フレームの前端部へ一体化した公知のものであってもよい。ステアリングダンパ１０はヘッド部３ａの上方に車体中心Ｃ（図３）に沿って、ヘッドパイプ１３の上方からその後方へかけて、前後方向へ長く配置されている。
【００１２】
トップブリッジ１１とボトムブリッジ１２には左右一対のフロントフォーク２の各上部が支持される。ヘッドパイプ１３は車体フレーム３のヘッド部３ａへ一体に形成されたパイプ状部分である。なお車体フレーム３はヘッド部３ａとその後端部左右から対をなして左右後方へ延出するメインフレーム部３ｂを備える（図３）。トップブリッジ１１の前部中央には前方へ一体に突出するステー１１ａが設けられ、ここにハンドルロックと一体のメインスイッチ１５が支持され、キー１６によりＯＮ／ＯＦＦ及び解錠等操作される。
【００１３】
本実施例のステアリングダンパ１０はキックバックを防止するための液圧式減衰器であり、本体部１７とフタ１８を備え（図２）、その後部側はボルト２０により、ヘッドパイプ１３近傍における車体フレーム３のヘッド部３ａ上面に上方へ突出して一体に形成されたボス２１へ締結され、このとき、本体部１７とフタ１８が共締めで一体化される。ボス２１には予めナット部が形成されている。
【００１４】
ボス２１の左右でヘッド部３ａの後部上面には一段高くなった段部３ｃが形成され、ここに燃料タンク５の前端部左右に形成されたステー５ａが、ラバー２２ａを介してボルト２２ｂにより防振取付されている。図３に示すように、ステー５ａは燃料タンク５の前部中央に前方及び上方へ向かって開放されて設けられた凹部５ｂの前端部両側から車体中央側へ突出して形成され、メインフレーム部３ｂの前端部が接続する部分近傍にて段部３ｃへ重なるようになっている。
【００１５】
再び図２において、燃料タンク５の下にはエアクリーナ１９が配置され、その前端部も凹部５ｂの下方位置にて、ヘッド部３ａ後端の取付部３ｄへボルト１９ａにより取付けられている。取付部３ｄは段部３ｃから連続して後方かつ凹部５ｂの下方へ張り出した部分である。
【００１６】
ステアリングダンパ１０の前部にはシャフト２３が軸線を図の上下方向に向けて貫通し、ステアリングダンパ１０に対して回動自在に支持されている。シャフト２３の下端はステアリングダンパ１０の本体部１８から下方へ突出してステアリング軸１４の上端へ嵌合し、一体回転可能に連結され、シャフト２３とステアリング軸１４が同軸上に配置される。
【００１７】
符号２４はステアリングナットであり、ステアリング軸１４の上端をトップブリッジ１１へ締結している。シャフト２３の下端はこのステアリングナット２４の中央部に形成された穴を貫通する。
【００１８】
シャフト２３の上部側はフタ１８を上方へ貫通し、その上端部はフタ１８の上へ固定された回転角度センサ２５内へ入り込んでいる。回転角度センサ２５は電気抵抗等を用いた公知のものであり、シャフト２３とステアリングダンパ１０の本体部１７側との相対的な回動に対する回転角度を検出し、これによりシャフト２３と一体に回転するステアリング軸１４の回転角度を検出してこの検出信号を後述する制御装置へ入力するようになっている。
【００１９】
図３のステアリングダンパ１０はフタ１８を除いて本体部１７側の構造を示しており、符号２６は本体部１７に設けられた凹部によって形成される略扇形の液室、２７は右液室、２８は左液室、３０はこれら左右の液室を区画する翼状の隔壁であり、一端がシャフト２３と一体化し、シャフト２３と一体に回動する。３１Ａは制御バルブ（後部側参考配置例）、３２は上記制御装置である。これら制御バルブ３１Ａ及び制御装置３２はステアリングダンパ１０の後端部に後方へ突出して設けられ、ステアリングダンパ１０の後端部と共に燃料タンク５の凹部５ｂ内へ収容されている。
【００２０】
なお、ステアリングロック１５とステアリング軸１４及びシャフト２３は車体中心線Ｃに対して略同一直線上に位置し、ステアリングロック１５と制御バルブ３１Ａ及び制御装置３２はステアリングダンパ１０を挟んで前後方向反対側に位置し、制御バルブ３１Ａと制御装置３２は車体中心線Ｃを挟んで左右に配置され、これら制御バルブ３１Ａと制御装置３２は本体部１７の後部へ取付けられている。また、ステアリングダンパ１０の本体部１７における車体左側側面には、後述する制御バルブ３１Ｂの配置が示されている。なお、この図３では図２に示した本体部１７下方の制御バルブ３１は本体部１７の下になって見えていない。
【００２１】
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の内部は後方へ向かって広がる扇状の液室２６が設けられ、その扇の要に相当する位置にシャフト２３が位置し、シャフト２３から一体に後方へ翼状に延出する隔壁３０により液室２６の内部は右液室２７と左液室２８に２分される。
【００２２】
隔壁３０の先端３０ａは液室２６の弧状壁２９の内面との間に右液室２７及び左液室２８を連通する若干の間隙２６ａを形成する。右液室２７及び左液室２８にはオイル等の非圧縮性の液体が封入され、間隙２６ａに加えてバイパス通路３３により連結されている。
【００２３】
したがって、前輪が左右方向へ首振り回動することにより前輪操舵系が回動し、これと連動して隔壁３０が回動するとき（図中の仮想線）、隔壁３０の回動が比較的ゆっくりとしたものであるときは、作動液が間隙２６ａを通って容積が狭くなった方の液室から反対側の拡大した液室へ移動して液室の容積変化に対応する。このとき間隙２６ａではほとんど減衰力を発生せず若しくは微小な発生に止どめる。
【００２４】
一方、隔壁３０の回動が早くなると、作動液の移動量が間隙２６ａによる許容量を越えるため、作動液はバイパス通路３３を通って容積が狭くなった方の液室から他方の液室へ移動する。このバイパス通路３３の中間部には制御バルブ３１が設けられている。なお、実際の制御バルブ３１はステアリングダンパ１０の下方へ配置されるが、本図では便宜的にステアリングダンパ１０と並べて示してある。
【００２５】
制御バルブ３１は減衰力を生ずるためバイパス通路３３の可変絞り機構を有し、バイパス通路３３の通路断面積を変化させることにより、上記左右の液室間における容積変化に伴う作動液の液体移動を制限して可変減衰力を発生させることができる。本実施例では駆動部を直線的に移動させるリニヤソレノイドで構成されている。
【００２６】
図４には制御バルブ３１の構造も略記する。この制御バルブ３１はセンサ量と比例したストロークで直線的に移動する駆動部を備えたリニヤソレノイドとして構成され、ケース４０内にコイル４１、スプリング４２及びプランジャー４３を収め、プランジャー４３の先端側がバイパス通路３３を横断方向（図の上下方向）へ進退動するようになっている。なお、本図の向きは文字の向きに合わせるものとし、本図における上下方向とは、制御バルブ３１が配置される側を上方、本体部１７が配置されている側を下方とし、制御装置３２が配置されている側を左方というものとする。但し、図２においては軸線Ｌ１の方向が車体の上下方向及び図の斜め上下方向に一致している。
【００２７】
すなわち、コイル４１の励磁による電磁力に応じて、プランジャー４３を図の下方へスプリング４２に抗して移動させ（スプリング４２が引っ張りバネの場合）、これによりバイパス通路３３の通路断面積を変化させて絞り量を調節することにより、プランジャー４３との間隙を通過する作動液によって発生する減衰力の大きさを変化させるようになっている。コイル４１が消磁するとスプリング４２によりプランジャー４３が図の上方へ移動付勢され、バイパス通路３３を開放して減衰力を発生しない状態になる。
【００２８】
図２に示すように、この制御バルブ３１はヘッドパイプ１３の後方かつ燃料タンク５の前方でステアリングダンパ１０の本体部１７下方の空間内へ配置され、本体部１７の下面側に取付けられている。また、プランジャー４３の軸線Ｌ１が後傾する（上方側が後方側へ傾く）ステアリング軸１４及びシャフト２３の軸線Ｌ２と略平行に配置され、車体の上下方向を指向している。
【００２９】
また、図２中にはシリンダ軸線Ｌ３を前傾させて車体フレームへ支持されたエンジン４４を略記してあり、符号４５は吸気通路、４６は排気通路、４７はピストン、４８はコンロッド、４９はクランク軸である。このエンジン４４は、ピストン４７がシリンダ軸線Ｌ３方向へ進退動し、クランク軸４９が矢印方向へ回動することによりエンジン振動が発生し、振動の前後方向成分及び上下方向成分により、車体を前後及び上下方向へ比較的大きく振動させる。
【００３０】
次に、本実施例の作用を説明する。図２に示すように、制御バルブ３１における駆動軸であるプランジャー４３の軸線Ｌ１を車体の上下方向へ指向させたので、制御バルブ３１のプランジャー４３に対して、車体の前後方向へ加わる大きな加速度変化などによる外力の影響を少なくでき、減衰力の調整をより正確にできる。
【００３１】
また、制御バルブ３１をステアリングダンパ１０の下方に設けたので、ステアリングダンパ１０の下方かつヘッドパイプ１３の後方及び燃料タンク５の前方に形成される空間を有効利用できるとともに、ステアリングダンパ１０を目に付きにくい場所へ配置するので外観性を向上できる。そのうえステアリングダンパ１０の前後長を短くできるためステアリングダンパ装置全体のコンパクト化が可能になる。
【００３２】
なお、図３に制御バルブ３１Ｂとして仮想線で示すように、制御バルブ３１Ｂを本体部１７の側部へ取付け、そのプランジャー４３の軸線Ｌ１ｂを車体の左右方向へ指向させて配置することもできる。このようにすると、上記前後方向の外力の影響も少なくできるとともに、エンジン振動等による上下方向の外力の影響も少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例の適用される自動２輪車の斜視図
【図２】  ステアリングダンパ装置部分を示す車体前部の側面図
【図３】  同上部分の平面図
【図４】  ステアリングダンパの概略構造を示す図
【符号の説明】
３：メインフレーム、５：燃料タンク、１０：ステアリングダンパ、１３：ヘッドパイプ、１４：ステアリング軸、１７：本体部、３１：制御バルブ、４１：コイル、４３：プランジャー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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