自動二輪車の前輪操舵装置
【課題】本発明は、ナックルアームの位相とハンドルの位相とを一致させる作業を省くことで、組立性を向上させた自動二輪車の前輪操舵装置を提供することを課題とする。
【解決手段】自動二輪車の前輪操舵装置１２３には、前輪１６を支持するナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒと、これらナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒに連結するハンドルリンク２２と、このハンドルリンク２２に連結するステアリンクハンドル２３と、このステアリンクハンドル２３に加わる操舵力をハンドルリンク２２に伝達する水平部材１１１と、ステアリングハンドル２３およびハンドルリンク２２に各々設け水平部材１１１と係合するように形成した係合穴１２５ａ、１２５ｂと、が備えられている。
【解決手段】自動二輪車の前輪操舵装置１２３には、前輪１６を支持するナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒと、これらナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒに連結するハンドルリンク２２と、このハンドルリンク２２に連結するステアリンクハンドル２３と、このステアリンクハンドル２３に加わる操舵力をハンドルリンク２２に伝達する水平部材１１１と、ステアリングハンドル２３およびハンドルリンク２２に各々設け水平部材１１１と係合するように形成した係合穴１２５ａ、１２５ｂと、が備えられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車の前輪を操舵する装置であって、ナックルアームで前輪を支持する形式の前輪操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車体フレームから前方に揺動可能に延出するアーム部と、このアーム部の先端に設け前輪を支持するナックルアームと、このナックルアームの上端に上下伸縮可能に連結するハンドルリンクと、このハンドルリンクに連結するステアリンクハンドルと、が備えられている自動二輪車の前輪操舵装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１−２３７２７９号公報（第１図）
【０００３】
特許文献１の第１図において、前輪操舵装置１（符号は同公報のものを流用する。以下同じ。）は、例えば、上スイングアーム１３にナックル９（以下、「ナックルアーム９」と云う。）を取り付け、このナックルアーム９の上端部にリンク機構１８およびステアリングステム６をこの順に連結し、ステアリングステム６を持ち上げて、ハンドル４に連結することにより組み立てられる。
【０００４】
ところで、特許文献１に記載されている前輪操舵装置１において、前輪７を取り付けたナックルアーム９とハンドル４とを連結するときに、ナックルアーム９の位相とハンドルステム６に取り付けるハンドル４の位相とを一致させる作業を伴うため、組立性に改善の余地があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ナックルアームの位相とハンドルの位相とを一致させる作業を省くことで、組立性を向上させた自動二輪車の前輪操舵装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、車体フレームまたはエンジンから前方に揺動可能に延出するアーム部と、このアーム部の先端に設け前輪を操舵可能に支持するハブステア機構およびナックルアームと、このナックルアームの上端に上下伸縮可能に連結するハンドルリンクと、このハンドルリンクに連結するステアリンクハンドルと、このステアリングハンドルを回動可能に支持するヘッドパイプと、が備えられている自動二輪車の前輪操舵装置において、前輪操舵装置には、車体の幅方向に水平に設けステアリンクハンドルに加わる操舵力をハンドルリンクに伝達する水平部材と、ステアリングハンドルおよびハンドルリンクに設け水平部材と係合するように形成した係合穴と、が備えられていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、ハブステア機構、ハンドルリンクまたはステアリンクハンドルの中心には、前輪の操舵角を規制するステアリンクストッパが設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明では、ステアリングハンドルは、ヘッドパイプに回動可能に支持されるステアリング軸を備え、このステアリング軸とステアリングハンドルとは、水平部材により連結されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明では、ステアリング軸は、水平部材の連結部の上方と下方とでヘッドパイプに回動自在に支持されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明では、前輪操舵装置に、ステアリンクハンドルに掛かる力をハンドルリンクに伝達する水平部材と、ステアリングハンドルおよびハンドルリンクに設け水平部材と係合するように形成する係合穴と、が備えられている。
【００１１】
ステアリングハンドルの係合穴およびハンドルリンクの係合穴に水平部材を差し込むことで、水平部材を介してステアリングハンドルとハンドルリンクとを固定し、ハンドルリンクの位相とステアリンクハンドルの位相合わせをすることができる。つまり、組み付け時のステアリングハンドル操舵角の位相合わせに係る微調整作業を省くことが可能となる。従って、前輪操舵装置の組立性を向上させることができる。組立性が高まることで、組立工数の低減を図ることができる。
【００１２】
請求項２に係る発明では、ハブステア機構、ハンドルリンクまたはステアリンクハンドルの中心のいずれかの部分にステアリンクストッパを付設するので、部品点数の増加を招くことなく、ストッパ付前輪操舵装置を構成することができる。
従って、部品コストの低減を図ることが可能となる。
【００１３】
請求項３に係る発明では、ステアリングハンドルは、ステアリング軸を備え、このステアリング軸とステアリングハンドルとは、水平部材により連結されている。つまり、ステアリングハンドルとハンドルリンクとステアリング軸とは水平部材を介して連結されている。このため、ハンドルリンクの支持剛性を高めることができる。併せて、各部材の必要な強度剛性を下げることができ、軽量化を図ることができる。
【００１４】
請求項４に係る発明では、ステアリング軸は、水平部材の連結部の上方と下方とでヘッドパイプに回動自在に支持されているので、ステアリング軸の支持剛性を高めることができ、各部材の強度剛性を下げることができ、軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。図中、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は各々乗員から見た方向を示す。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る自動二輪車の左側面図、図２は本発明に係る自動二輪車の正面図である。以下、図１および図２を参照して説明を行う。
【００１６】
自動二輪車１０の前部１０Ｆには、車体フレーム１１の構成要素としてのメインフレーム１１ａと、このメインフレーム１１ａの上部から前方に前上揺動軸１２Ｌ、１２Ｒを介して上下に揺動可能に延出するアッパアーム１３Ｌ、１３Ｒと、メインフレーム１１ａの下部から前方に前下揺動軸１４Ｌ、１４Ｒ（図手前側の符号１４Ｌのみ示す。）を介して上下に揺動可能に延出するロアアーム１５Ｌ、１５Ｒと、これらのロアアーム１５Ｌ、１５Ｒの先端に設け前輪１６を操舵可能に支持するハブステア機構２０と、このハブステア機構２０の上方に設け前輪１６を操舵可能に支持するナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒと、これらのナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部に取り付けナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上下動に対して伸縮可能に連結されているハンドルリンク２２と、このハンドルリンク２２の上端部２２ｔに取り付け乗員が操舵するステアリングハンドル２３と、アッパアーム１３Ｌ、１３Ｒとメインフレーム１１ａの間に設け前輪１６が受ける力を吸収する前部クッション機構２５と、が備えられている。
【００１７】
つまり、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの下端部は、ロアアーム１５Ｌ、１５Ｒによって支持され、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部は、アッパアーム１３Ｌ、１３Ｒによって支持されている。
【００１８】
ステアリングハンドル２３は、エンジン２６から前方にハンドル支持フレーム２７を延設し、このハンドル支持フレーム２７の前端部にヘッドパイプ２８を取り付け、このヘッドパイプ２８に回動可能に設けられている部材である。ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒとステアリングハンドル２３との間は、ハンドルリンク２２にて伸縮可能に連結されており、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上下動を吸収するようにした。
【００１９】
ハンドルリンク２２を設けることによって、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒにかかる力が、直接ステアリングハンドル２３に伝わらないようにしたので、ハンドル支持フレーム２７の軽量化を図ることができる。
【００２０】
自動二輪車１０の後部１０Ｒには、メインフレーム１１ａから後方に上下のピボット軸３１Ｌ、３１Ｒ、３２Ｌ、３２Ｒ（手前側の符号３１Ｌ、３２Ｌのみ示す。）を介して揺動可能に延設される上下の腕部材３３Ｌ、３３Ｒ、３４Ｌ、３４Ｒ（手前側の符号３３Ｌ、３４Ｌのみ示す。）と、この上下の腕部材３３Ｌ、３３Ｒ、３４Ｌ、３４Ｒの後端部から後支持軸３５、３６Ｌ、３６Ｒ（手前側の符号３６Ｌのみ示す。）を介して後方に揺動可能に延設されるリヤスイングアーム３７と、このリヤスイングアーム３７の後端部に後輪車軸３８を介して回動自在に取り付けられる後輪３９と、リヤスイングアーム３７とメインフレーム１１ａの間に設け後輪３９にかかる力を吸収する後部クッション機構４１と、が備えられている。上の腕部材３３Ｌ、３３Ｒ（手前側の符号３３Ｌのみ示す。）は、メインフレーム１１ａの後端部の上部から延ばした部材であり、下の腕部材３４Ｌ、３４Ｒ（手前側の符号３４Ｌのみ示す。）は、メインフレーム１１ａの後端部の下部から延ばした部材である。
【００２１】
メインフレーム１１ａには、駆動源としてのエンジン２６が懸架され、このエンジン２６の後端部から後方には、後輪３９を駆動するドライブシャフト４２が延出されている。
なお、ハブステア機構２０と前部クッション機構２５の詳細については、後述する。
【００２２】
エンジン２６には、吸気系の構成要素としてのエアクリーナ４４と、排気系の構成要素としてエンジン２６の排気ガスを通す排気管４５と、が備えられている。
また、前輪１６には、フロントデイスクブレーキ４７Ｌ、４７Ｒ（手前側の符号４７Ｌのみ示す。）が取り付けられている。フロントデイスクブレーキ４７Ｌ、４７Ｒは、前輪１６に取り付ける前輪ブレーキデイスク４８Ｌ、４８Ｒと、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒに取り付け、制動時に前輪ブレーキデイスク４８Ｌ、４８Ｒを挟持する前輪デイスクキャリパ４９Ｌ、４９Ｒ（手前側の符号４９Ｌのみ示す。）とからなる。
【００２３】
後輪３９には、リヤデイスクブレーキ５１が取り付けられている。リヤデイスクブレーキ５１は、後輪３９に取り付ける後輪ブレーキデイスク５２と、リヤスイングアーム３７に取り付け、制動時に後輪ブレーキデイスク５２を挟持する後輪デイスクキャリパ５３と、からなる。
【００２４】
エンジン２６と前輪１６の間には、上下に配置されエンジン２６を冷却する上下２つのラジエータ５５Ｔ、５５Ｂが設けられている。上のラジエータ５５Ｔは、アッパアーム１３Ｌ、１３Ｒとロアアーム１５Ｌ、１５Ｒの間に配置され、下のラジエータ５５Ｂは、ロアアーム１５Ｌ、１５Ｒの下方に配置されている。
【００２５】
上下のラジエータ５５Ｔ、５５Ｂの前方には、各々吸入するエアを各々のラジエータ５５Ｔ、５５Ｂにガイドする上下のダクト５６Ｔ、５６Ｔ、５６Ｂ、５６Ｂが設けられている。上下のラジエータ５５Ｔ、５５Ｂおよび上下のダクト５６Ｔ、５６Ｔ、５６Ｂ、５６Ｂは、各々ロアアーム１５Ｌ、１５Ｒに取り付けられている。
【００２６】
すなわち、車体フレーム１１と前輪１６の間は、アッパアーム１３Ｌ、１３Ｒとロアアーム１５Ｌ、１５Ｒの４本のアームで連結するようにしたので、エンジン２６の前方に空間を確保することができる。空間が確保できれば、部品配置の自由度を確保することができる。例えば、この空間に上下のラジエータ５５Ｔ、５５Ｂが配置可能となり、十分な冷却能力を得ることができる。
図中、５７はフロントカウル、５８は燃料タンク、５９はシートである。
【００２７】
本実施例では、エンジン２６は、Ｖ型エンジンであるが、シリンダを直列に配置する直列エンジンでも良い。エンジンの配置は、クランク軸を車両の幅方向に配置する、いわゆる、横置き配置としたが、クランク軸を車両の長手方向に配置する、いわゆる、縦置き配置とすることは差し支えない。また、エンジンは、水冷式に限られず空冷式でも良い。つまり、エンジンの形式やその配置などについては、実施例に限定されることなく任意に設定可能なものとする。
【００２８】
前部クッション機構２５には、力を吸収する前部クッションユニット６１が設けられ、この前部クッションユニット６１の外方には、エンジン２６の排気ガスを通す排気管４５が配置されている。
【００２９】
前部クッションユニット６１の外方あるいは前方には、エンジン２６の排気ガスを通す排気管４５が配置されているので、この排気管４５により、高価な前部クッションユニット６１を保護することが可能となる。
【００３０】
図３は本発明に係る自動二輪車前部の平面図、図４は本発明に係る自動二輪車前部の斜視図である。以下、図３および図４を参照して説明を行う。
メインフレーム１１ａから前方に左右のロアアーム１５Ｌ、１５Ｒを延設し、これらロアアーム１５Ｌ、１５Ｒの間に横部材６２を掛け渡し、この横部材６２に直角に下部操舵軸６３を取り付け、この下部操舵軸６３に左右操舵可能にハブステア機構２０を取り付け、このハブステア機構２０から前輪１６を操舵可能に支持する左右のナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒを斜め後上方に立ち上げ、このナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部にメインフレーム１１ａから前方に延設した左右のアッパアーム１３Ｌ、１３Ｒをナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒが左右に操舵可能且つ上下に揺動可能になるように連結する。
【００３１】
左右のナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部には、ハンドルリンク２２の下端部２２ｂが連結されており、ハンドルリンク２２の上端部２２ｔには、ステアリングハンドル２３が連結され、ステアリングハンドル２３の操舵による操舵力がナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒに伝達されるように構成されている。
【００３２】
ハンドルリンク２２は、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上下の動きを吸収しつつステアリングハンドル２３の操舵力をナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒに伝達する部材であり、下リンクアーム６４と、上リンクアーム６５と、これら上下のリンクアーム６４、６５間を連結する連結ピン６６とからなる。
【００３３】
アッパアーム１３Ｌ、１３Ｒ（以下、「アーム部１３Ｌ、１３Ｒ」とも云う。）は、左アーム部１３Ｌと右アーム部１３Ｒとからなり、車両を上面から見たときに、これら左アーム部１３Ｌと右アーム部１３Ｒとで略Ｖ字を呈し、この略Ｖ字の中心６８には、前部クッションユニット６１に力を伝達するロッド部材６９の上端部６９ｔが連結され、前部リンク７１には、ロッド部材６９の下端部６９ｂが連結されている。
【００３４】
ロッド部材６９の下端部６９ｂには、略Ｌ字形状を有する前部リンク７１の一端７１ａが連結され、この前部リンク７１の他端７１ｂには、前部クッションユニット６１の一端６１ａが連結され、前部クッションユニット６１の他端６１ｂは、前クッションブラケット７３を介してメインフレーム１１ａに取り付けられている。
【００３５】
前部リンク７１は、ロッド部材６９で受けた力の方向を変える部材であり、メインフレーム１１ａに取り付けた中間点７４を軸に、回動可能に設けられている。
すなわち、前部クッションユニット６１の一端６１ａを前部リンク７１に連結し、前部クッションユニット６１の他端６１ｂを、メインフレーム１１ａ側に連結する。
なお、左右に延設するロアアーム１５Ｌ、１５Ｒは、操舵時にブレーキデイスクなどとの干渉を避けるように車両の外方に張り出して形成されている。
【００３６】
図５は図３の５−５線断面図であり、ハブステア機構２０は、左右のロアアーム（図３の符号１５Ｌ、１５Ｒ）の先端に掛け渡す横部材６２と、この横部材６２に直角に延設する下部操舵軸６３と、この下部操舵軸６３に前輪１６を回動および左右に操舵可能に支持するハブ本体７６と、を備えている。このハブ本体７６には、前輪１６を回動自在に支持する車軸用軸受７７を含む。
下部操舵軸６３の中心軸７８は、前輪１６の回転中心点７９に対して長さＰだけ後方に配置されている。８１はナットである。
【００３７】
下部操舵軸６３には、ハブ本体７６を左右に操舵および上下に揺動可能に支持する第２の球面軸受８２が配置されている。この第２の球面軸受８２は、横部材６２と下部操舵軸６３の間に配置され、前輪１６を回動自在に支持する車軸用軸受７７は、ナックルアーム（図３の符号２１Ｌ、２１Ｒ）とハブ本体７６の間に配置されている。
【００３８】
第２の球面軸受８２は、横部材６２により支持され、車軸用軸受７７は、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒにより支持されている。つまり、操舵支持用の軸受としての第２の球面軸受８２と回動支持用の軸受としての車軸用軸受７７とは、異なる部材によって支持されている。
第２の球面軸受８２と車軸用軸受７７とは、異なる部材で支持されているので、各々の軸受の着脱が容易になり、ハブステア機構２０のメンテナンス性を高めることができる。
【００３９】
車軸用軸受７７の内径Ｒｉは、車両を側面から見たときに、横部材６２の大きさＳよりも大きく、Ｓ＜Ｒｉとなるようにした。
車軸用軸受７７の内径Ｒｉは、横部材６２の大きさＳよりも大きくしたので、前輪１６から受ける荷重を広い面積で分散して受けることができる。このため、車軸用軸受７７の負荷を下げることができる。また、荷重を広い面積で分散して受けるので、車軸用軸受７７の冷却性能が高まり、車軸用軸受７７の耐久性を向上させることができる。
【００４０】
なお、本実施例において、横部材６２は、左右２本のロアアーム１５Ｌ、１５Ｒにより支持されているが、左または右の１本のロアアームで支持するように構成することは差し支えない。
【００４１】
図６は図３の６−６線断面図であり、左右のナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒは、上端部に設けられているアーム連結部８３によって連結されている。
【００４２】
アーム連結部８３は、中心部に底部８４と、この底部８４から立ち上げる左右の壁部８５Ｌ、８５Ｒと、これら壁部８５Ｌ、８５Ｒの上を覆う天井部８６と、前記左右の壁部８５Ｌ、８５Ｒの外方に配置し底部８４から立ち上げる左右の外壁部８７Ｌ、８７Ｒと、からなる。
【００４３】
底部８４と天井部８６の間に、上部操舵軸８８を上下に向けて掛け渡し、この上部操舵軸８８に第１の球面軸受９１を嵌め、この第１の球面軸受９１の上下方向の位置を規制するスペーサ９２、９２を介在させ、第１の球面軸受９１の外面９１ｇにアッパアーム１３Ｌ、１３Ｒの先端に形成されている凹部９３を嵌める。
【００４４】
また、左の壁部８５Ｌと左の外壁部８７Ｌ間に、ハンドルリンク２２の下端部２２ｂをピン部材９４を介して回動可能に取り付け、右の壁部８５Ｒと右の外壁部８７Ｒ間に、ハンドルリンク２２の下端部２２ｂをピン部材９４を介して回動可能に取り付ける。
【００４５】
すなわち、アッパアーム１３Ｌ、１３Ｒの先端には、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上部を揺動可能および操舵可能に支持する上部操舵軸８８が備えられ、この上部操舵軸８８には、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒを操舵および揺動可能に支持する第１の球面軸受９１が配置され、この第１の球面軸受９１の周囲には、第１の球面軸受９１の外面９１ｇと嵌合する凹部９３を有するアッパアーム１３Ｌ、１３Ｒの結合部が配置されている。上部操舵軸８８は、軸部８８ｚとナット部８８ｎからなる。
【００４６】
加えて、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上部には、側方からボルト９４ｂ、９４ｂおよびナット９４ｎ、９４ｎからなるピン部材９４、９４を介してナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒに操舵する力を伝達するハンドルリンク２２が取り付けられている。
【００４７】
図７は本発明に係るナックルアームの上端部および下端部に備えられている操舵軸の作用説明図および比較例図である。実施例では、ナックルアーム（図３の符号２１Ｌ、２１Ｒ）の上端部および下端部に傾動機構が介在され、比較例では、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部のみに傾動機構が介在されている。
【００４８】
（ａ）は実施例を説明する図であり、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの下端部には、車軸用軸受（図５の符号７７）、ハブ本体（図５の符号７６）および下部操舵軸（図５の符号６３）を介して第２の球面軸受８２が設けられ、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部には、上部操舵軸（図６の符号８８）を介して第１の球面軸受９１が設けられている。このため、前輪（図５の符号１６）が力を受けたときには、上端の水平面に対する角度は、θａ１１からθａ２１に変化することができ、下端部の角度は、θａ１２からθａ２２に変化することができる。つまり、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部および下端部にて角度変位可能となる。図中、（Ａ）は前輪から力を受ける前、（Ｂ）は前輪から力を受けた後における旋回軸９５の状態を示す。
【００４９】
すなわち、車体フレーム側に第１および第２の球面軸受８２を介してナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒを取り付けて、これらの球面軸受８２、９１を結ぶ線を前輪（図３の符号１６）の旋回軸９５とし、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部を車体側に揺動および旋回可能に設け、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの下端を車体側に揺動および旋回可能に設ける。
なお、前述のように、旋回軸９５の軸線は仮想線である。旋回軸９５の軸線と上部操舵軸８８の軸線とは必ずしも一致するものではない。また、旋回軸９５の軸線は、下部操舵軸６３の軸線と必ずしも一致するものではない。
【００５０】
（ｂ）は比較例を説明する図であり、ナックルアームの上端にのみ、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの傾動調整機構が設けられている。このため、前輪車軸が力を受けたときには、上端部の水平面に対する角度は、θｂ１からθｂ２に変化することができるが、下端部の角度は、傾動調整機構が設けられていないので、一定の角度のまま変化することができない。
【００５１】
（ａ）に戻って、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部および下端部を揺動可能に構成し、前輪１６が受ける力に対して、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部および下端部で受けるようにした。従って、力に対する車体の変位量を大きくとることができ、車両の柔軟性を高めることができる。加えて、可動部を簡便で且つコンパクトな構造としたので、慣性を減らすことができ、車両の操縦性や旋回性を一層高めることが可能となる。
【００５２】
図８はハブステア機構に設けるステアリングストッパの構成およびその作用を説明する図である。
（ａ）において、横部材６２の上面６２ａには、左右の所定位置にハブ本体７６が操舵角度α以上にならないように規制するストッパ部９６、９６が設けられている。
（ｂ）において、ハブ本体７６には、ストッパ部９６、９６に当接するピン部９７が形成されている。
【００５３】
つまり、ハブステア機構２０には、ストッパ部９６、９６とピン部９７からなり、前輪１６の操舵角を規制するステアリンクストッパ９８が設けられている。
ハブステア機構２０にステアリンクストッパ９８を付設するので、ハンドルリンク２２に係る部品点数の増加を招くことなく、ストッパ付前輪操舵装置を構成することができる。従って、部品コストの低減を図ることが可能となる。
【００５４】
図９はステアリングハンドルおよびその周辺部を説明する斜視図である。
ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒとステアリングハンドル２３の間を伸縮可能に連結するハンドルリンク２２は、その下端部２２ｂが左右のナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒにピン部材９４、９４を介して取り付けられ、上端部２２ａがステアリンクハンドル２３に取り付けられている部材である。
【００５５】
図１０は図９の１０−１０線断面図であり、前輪操舵装置１２４において、ハンドル支持フレーム（図９の符号２７）の先端には、ステアリングハンドル２３を回動可能に支持する上下のヘッドパイプ２８ｔ、２８ｂが設けられ、これら上下のヘッドパイプ２８ｔ、２８ｂの間には、ステアリングハンドル２３とハンドルリンク２２とを水平部材１１１としての締結ボルト１１２を介して共締め固定する円筒部材１１３が配置されている。
【００５６】
すなわち、前輪操舵装置１２４には、車体の幅方向に水平に設けステアリンクハンドル２３に加わる操舵力をハンドルリンク２２に伝達する水平部材１１１と、ステアリングハンドル２３およびハンドルリンク２２に設け水平部材１１１と係合するように形成した係合穴１１９、１２５ｂとが備えられている。
【００５７】
円筒部材１１３の側面には、車幅方向水平で対角線上に受面としてのボス１１４、１１４が形成され、これらのボス１１４、１１４に締結ボルト１１２、１１２をねじ込むことができるようにねじ穴としての第２係合穴１１５、１１５が形成されている。
【００５８】
ステアリングハンドル２３には、ヘッドパイプ２８ｔ、２８ｂに差し込んで回動可能に設けるステアリング軸１１６と、このステアリング軸１１６の上端に水平に設ける横部１１７と、この横部１１７の両端にステアリング軸１１６と略平行に設ける上ピン取付部１１８、１１８と、が備えられている。上ピン取付部１１８、１１８には、締結ボルト１１２、１１２が差込まれる孔部１１９、１１９が形成されている。
【００５９】
あるいは、ステアリングハンドル２３は、ヘッドパイプ２８ｔ、２８ｂに回動可能に支持されるステアリング軸１１６を備え、このステアリング軸１１６は、水平部材１１１の連結部としての円筒部材１１３の上方と下方とでヘッドパイプ２８ｔ、２８ｂに回動自在に支持されているので、ステアリング軸１１６の支持剛性を高めることができ、各部材の強度剛性を下げることができ、軽量化を図ることができる。
【００６０】
また、このステアリング軸１１６とステアリングハンドル２３とは、水平部材１１１により連結されている。つまり、ステアリングハンドル２３とハンドルリンク２２とステアリング軸１１６とは水平部材１１１を介して連結されている。このため、ハンドルリンク２２の支持剛性を高めることができる。併せて、各部材の必要な強度剛性を下げることができ、軽量化を図ることができる。
なお、本実施例において、水平部材には締結ボルトを利用したが、この他、ピン、キーなどの部材を利用することは差し支えない。
【００６１】
図１１はステアリングハンドルおよびその周辺部の分解斜視図であり、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部にピン部材９４、９４を介してハンドルリンク２２を取り付け、上下のヘッドパイプ２２ｔ、２２ｂの間にステアリング軸１１６が嵌る嵌合穴１２０を有している円筒部材１１３を配置し、ハンドルリンク２２の上端部２２ｔに形成した第１係合穴１２１、１２１を円筒部材１１３の第２係合穴１１５、１１５に合わせ、ステアリングハンドル２３の孔部１１９、１１９を第２係合穴１１５、１１５に合わせ、左右外方から水平部材１１１としての締結ボルト１１２、１１２を第２係合穴１１５、１１５にねじ込んで組立てる。
【００６２】
上記構成により、ハンドルリンク２２とステアリングハンドル２３を連結すれば、ステアリング軸１１６にスプラインを形成することなく、ステアリング軸１１６にステアリンクハンドル２３を固定することができる。スプラインが不要になるため、ステアリング軸１１６に係る製造コストを下げることができる。
【００６３】
なお、ステアリンクハンドル２３には、前輪の操舵角を規制するステアリンクストッパ９８Ｂを設けることもできる。
詳細には、横部１１７から前方に、次いで下方にピン部９７Ｂを突設し、上ヘッドパイプ２２ｔにピン部９７Ｂが当接してステアリングハンドル２３の操舵角を規制する左右２つのストッパ部９６Ｂ、９６Ｂを形成する。
【００６４】
この他、ステアリングストッパ９８Ｂに代えて、図想像線にて示すように、ハンドルリンク２２の上部で円筒部材１１３の外周前端部に、ピン部９７Ｃを設け、下のヘッドパイプ２２ｔ、２２ｂに、ピン部９７Ｃが当接するストッパ部９６Ｃ、９６Ｃを左右に形成してなるステアリングストッパ９８Ｃを設けても良い。
【００６５】
以上に述べた自動二輪車の前輪操舵装置の作用を次に述べる。
図１２は実施例に係るステアリングリンクへのステアリングハンドルの取付説明図であり、（ａ）において、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒにハンドルリンク２２の下端部２２ｂを取り付ける。
【００６６】
（ｂ）において、上下のヘッドパイプ２２ｔ、２２ｂの間に円筒部材１１３を配置し、ハンドルリンク２２の上端部２２ｔを持ち上げ、ステアリングハンドル２３のステアリング軸１１６をステアリング孔１２２に差し込み、円筒部材１１３の第２係合穴１１５、１１５に、ハンドルリンク２２の上端に形成する係合穴１２５としての第１係合穴１２１、１２１およびステアリングハンドル２３の孔部１１９、１１９を合わせ、左右外方から締結ボルト１１２、１１２をねじ込む。
（ｃ）において、ハンドルリンク２２へステアリングハンドル２３の取付が完了した状態を示す。
【００６７】
図１３は比較例に係るステアリングリンクへのステアリングハンドルの取付説明図である。
（ａ）において、ナックルアーム２１Ｂにハンドルリンク２２Ｂの下端部を取り付ける。ハンドルリンク２２Ｂの下端部には、ステアリング軸１１６Ｂが取り付けられている。
【００６８】
（ｂ）において、ステアリング軸１１６Ｂをヘッドパイプ２８Ｂの下方からステアリング孔１２２Ｂに入れ、上方からステアリング軸１１６Ｂに矢印ｂ方向にステアリングハンドル２３Ｂを嵌める。
このとき、ハンドルリンク２２の位相とステアリンクハンドル２３の位相を合わせる作業が必要であった。
（ｃ）において、ハンドルリンク２２へステアリングハンドル２３の取付が完了した状態を示す。
【００６９】
図１１および図１２を参照して、前輪操舵装置１２３において、ステアリングボルト取付部には、ステアリンクハンドル２３に掛かる力をハンドルリンク２２に伝達する水平部材１１１としての締結部材１１２と、ステアリングハンドル２３およびハンドルリンク２２に設け締結部材１１２と係合するように形成する係合穴１１５、１１９、１２１と、が備えられている。
【００７０】
ステアリングハンドル２３の係合穴１１９およびハンドルリンク２２の係合穴１２１に締結部材１１２を差し込み、円筒部材１１３の第２係合穴１１５に締結部材１１２を介してハンドルリンク２２を固定すると同時に、ハンドルリンク２２の位相とステアリンクハンドル２３の位相合わせをすることができる。
【００７１】
つまり、ステアリングハンドル２３操舵角の位相合わせに係る微調整作業を省くことが可能となる。
図１２と図１３を比較すると、操舵角の位相合わせ以外の組付作業には大きく変わるところはない。従って、前輪操舵装置１２３の組立性を高めることができる。組立性が高まることで、組立工数の低減を図ることができる。
【００７２】
尚、本発明は、実施の形態では自動二輪車に適用したが、三輪車にも適用可能であり、一般の鞍乗り型車両に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、自動二輪車車の前輪操舵装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係る自動二輪車の左側面図である。
【図２】本発明に係る自動二輪車の正面図である。
【図３】本発明に係る自動二輪車前部の平面図である。
【図４】本発明に係る自動二輪車前部の斜視図である。
【図５】図３の５−５線断面図である。
【図６】図３の６−６線断面図である。
【図７】本発明に係るナックルアームの上端部および下端部に備えられている操舵軸の作用説明図および比較例図である。
【図８】ハブステア機構に設けるステアリングストッパの構成およびその作用を説明する図である。
【図９】ステアリングハンドルおよびその周辺部を説明する斜視図である。
【図１０】図９の１０−１０線断面図である。
【図１１】ステアリングハンドルおよびその周辺部の分解斜視図である。
【図１２】実施例に係るステアリングリンクへのステアリングハンドルの取付説明図である。
【図１３】比較例に係るステアリングリンクへのステアリングハンドルの取付説明図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０…自動二輪車、１１…車体フレーム、１３Ｌ、１３Ｒ…アーム部、１６…前輪、２０…ハブステア機構、２１Ｌ、２１Ｒ…ナックルアーム、２２…ハンドルリンク、２３…ステアリンクハンドル、２６…エンジン、９８、９８Ｂ、９８Ｃ…ステアリングストッパ、１１１…水平部材、１２５ａ、１２５ｂ…係合穴、１２４…前輪操舵装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車の前輪を操舵する装置であって、ナックルアームで前輪を支持する形式の前輪操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車体フレームから前方に揺動可能に延出するアーム部と、このアーム部の先端に設け前輪を支持するナックルアームと、このナックルアームの上端に上下伸縮可能に連結するハンドルリンクと、このハンドルリンクに連結するステアリンクハンドルと、が備えられている自動二輪車の前輪操舵装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１−２３７２７９号公報（第１図）
【０００３】
特許文献１の第１図において、前輪操舵装置１（符号は同公報のものを流用する。以下同じ。）は、例えば、上スイングアーム１３にナックル９（以下、「ナックルアーム９」と云う。）を取り付け、このナックルアーム９の上端部にリンク機構１８およびステアリングステム６をこの順に連結し、ステアリングステム６を持ち上げて、ハンドル４に連結することにより組み立てられる。
【０００４】
ところで、特許文献１に記載されている前輪操舵装置１において、前輪７を取り付けたナックルアーム９とハンドル４とを連結するときに、ナックルアーム９の位相とハンドルステム６に取り付けるハンドル４の位相とを一致させる作業を伴うため、組立性に改善の余地があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、ナックルアームの位相とハンドルの位相とを一致させる作業を省くことで、組立性を向上させた自動二輪車の前輪操舵装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、車体フレームまたはエンジンから前方に揺動可能に延出するアーム部と、このアーム部の先端に設け前輪を操舵可能に支持するハブステア機構およびナックルアームと、このナックルアームの上端に上下伸縮可能に連結するハンドルリンクと、このハンドルリンクに連結するステアリンクハンドルと、このステアリングハンドルを回動可能に支持するヘッドパイプと、が備えられている自動二輪車の前輪操舵装置において、前輪操舵装置には、車体の幅方向に水平に設けステアリンクハンドルに加わる操舵力をハンドルリンクに伝達する水平部材と、ステアリングハンドルおよびハンドルリンクに設け水平部材と係合するように形成した係合穴と、が備えられていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、ハブステア機構、ハンドルリンクまたはステアリンクハンドルの中心には、前輪の操舵角を規制するステアリンクストッパが設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明では、ステアリングハンドルは、ヘッドパイプに回動可能に支持されるステアリング軸を備え、このステアリング軸とステアリングハンドルとは、水平部材により連結されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明では、ステアリング軸は、水平部材の連結部の上方と下方とでヘッドパイプに回動自在に支持されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明では、前輪操舵装置に、ステアリンクハンドルに掛かる力をハンドルリンクに伝達する水平部材と、ステアリングハンドルおよびハンドルリンクに設け水平部材と係合するように形成する係合穴と、が備えられている。
【００１１】
ステアリングハンドルの係合穴およびハンドルリンクの係合穴に水平部材を差し込むことで、水平部材を介してステアリングハンドルとハンドルリンクとを固定し、ハンドルリンクの位相とステアリンクハンドルの位相合わせをすることができる。つまり、組み付け時のステアリングハンドル操舵角の位相合わせに係る微調整作業を省くことが可能となる。従って、前輪操舵装置の組立性を向上させることができる。組立性が高まることで、組立工数の低減を図ることができる。
【００１２】
請求項２に係る発明では、ハブステア機構、ハンドルリンクまたはステアリンクハンドルの中心のいずれかの部分にステアリンクストッパを付設するので、部品点数の増加を招くことなく、ストッパ付前輪操舵装置を構成することができる。
従って、部品コストの低減を図ることが可能となる。
【００１３】
請求項３に係る発明では、ステアリングハンドルは、ステアリング軸を備え、このステアリング軸とステアリングハンドルとは、水平部材により連結されている。つまり、ステアリングハンドルとハンドルリンクとステアリング軸とは水平部材を介して連結されている。このため、ハンドルリンクの支持剛性を高めることができる。併せて、各部材の必要な強度剛性を下げることができ、軽量化を図ることができる。
【００１４】
請求項４に係る発明では、ステアリング軸は、水平部材の連結部の上方と下方とでヘッドパイプに回動自在に支持されているので、ステアリング軸の支持剛性を高めることができ、各部材の強度剛性を下げることができ、軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。図中、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は各々乗員から見た方向を示す。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る自動二輪車の左側面図、図２は本発明に係る自動二輪車の正面図である。以下、図１および図２を参照して説明を行う。
【００１６】
自動二輪車１０の前部１０Ｆには、車体フレーム１１の構成要素としてのメインフレーム１１ａと、このメインフレーム１１ａの上部から前方に前上揺動軸１２Ｌ、１２Ｒを介して上下に揺動可能に延出するアッパアーム１３Ｌ、１３Ｒと、メインフレーム１１ａの下部から前方に前下揺動軸１４Ｌ、１４Ｒ（図手前側の符号１４Ｌのみ示す。）を介して上下に揺動可能に延出するロアアーム１５Ｌ、１５Ｒと、これらのロアアーム１５Ｌ、１５Ｒの先端に設け前輪１６を操舵可能に支持するハブステア機構２０と、このハブステア機構２０の上方に設け前輪１６を操舵可能に支持するナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒと、これらのナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部に取り付けナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上下動に対して伸縮可能に連結されているハンドルリンク２２と、このハンドルリンク２２の上端部２２ｔに取り付け乗員が操舵するステアリングハンドル２３と、アッパアーム１３Ｌ、１３Ｒとメインフレーム１１ａの間に設け前輪１６が受ける力を吸収する前部クッション機構２５と、が備えられている。
【００１７】
つまり、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの下端部は、ロアアーム１５Ｌ、１５Ｒによって支持され、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部は、アッパアーム１３Ｌ、１３Ｒによって支持されている。
【００１８】
ステアリングハンドル２３は、エンジン２６から前方にハンドル支持フレーム２７を延設し、このハンドル支持フレーム２７の前端部にヘッドパイプ２８を取り付け、このヘッドパイプ２８に回動可能に設けられている部材である。ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒとステアリングハンドル２３との間は、ハンドルリンク２２にて伸縮可能に連結されており、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上下動を吸収するようにした。
【００１９】
ハンドルリンク２２を設けることによって、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒにかかる力が、直接ステアリングハンドル２３に伝わらないようにしたので、ハンドル支持フレーム２７の軽量化を図ることができる。
【００２０】
自動二輪車１０の後部１０Ｒには、メインフレーム１１ａから後方に上下のピボット軸３１Ｌ、３１Ｒ、３２Ｌ、３２Ｒ（手前側の符号３１Ｌ、３２Ｌのみ示す。）を介して揺動可能に延設される上下の腕部材３３Ｌ、３３Ｒ、３４Ｌ、３４Ｒ（手前側の符号３３Ｌ、３４Ｌのみ示す。）と、この上下の腕部材３３Ｌ、３３Ｒ、３４Ｌ、３４Ｒの後端部から後支持軸３５、３６Ｌ、３６Ｒ（手前側の符号３６Ｌのみ示す。）を介して後方に揺動可能に延設されるリヤスイングアーム３７と、このリヤスイングアーム３７の後端部に後輪車軸３８を介して回動自在に取り付けられる後輪３９と、リヤスイングアーム３７とメインフレーム１１ａの間に設け後輪３９にかかる力を吸収する後部クッション機構４１と、が備えられている。上の腕部材３３Ｌ、３３Ｒ（手前側の符号３３Ｌのみ示す。）は、メインフレーム１１ａの後端部の上部から延ばした部材であり、下の腕部材３４Ｌ、３４Ｒ（手前側の符号３４Ｌのみ示す。）は、メインフレーム１１ａの後端部の下部から延ばした部材である。
【００２１】
メインフレーム１１ａには、駆動源としてのエンジン２６が懸架され、このエンジン２６の後端部から後方には、後輪３９を駆動するドライブシャフト４２が延出されている。
なお、ハブステア機構２０と前部クッション機構２５の詳細については、後述する。
【００２２】
エンジン２６には、吸気系の構成要素としてのエアクリーナ４４と、排気系の構成要素としてエンジン２６の排気ガスを通す排気管４５と、が備えられている。
また、前輪１６には、フロントデイスクブレーキ４７Ｌ、４７Ｒ（手前側の符号４７Ｌのみ示す。）が取り付けられている。フロントデイスクブレーキ４７Ｌ、４７Ｒは、前輪１６に取り付ける前輪ブレーキデイスク４８Ｌ、４８Ｒと、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒに取り付け、制動時に前輪ブレーキデイスク４８Ｌ、４８Ｒを挟持する前輪デイスクキャリパ４９Ｌ、４９Ｒ（手前側の符号４９Ｌのみ示す。）とからなる。
【００２３】
後輪３９には、リヤデイスクブレーキ５１が取り付けられている。リヤデイスクブレーキ５１は、後輪３９に取り付ける後輪ブレーキデイスク５２と、リヤスイングアーム３７に取り付け、制動時に後輪ブレーキデイスク５２を挟持する後輪デイスクキャリパ５３と、からなる。
【００２４】
エンジン２６と前輪１６の間には、上下に配置されエンジン２６を冷却する上下２つのラジエータ５５Ｔ、５５Ｂが設けられている。上のラジエータ５５Ｔは、アッパアーム１３Ｌ、１３Ｒとロアアーム１５Ｌ、１５Ｒの間に配置され、下のラジエータ５５Ｂは、ロアアーム１５Ｌ、１５Ｒの下方に配置されている。
【００２５】
上下のラジエータ５５Ｔ、５５Ｂの前方には、各々吸入するエアを各々のラジエータ５５Ｔ、５５Ｂにガイドする上下のダクト５６Ｔ、５６Ｔ、５６Ｂ、５６Ｂが設けられている。上下のラジエータ５５Ｔ、５５Ｂおよび上下のダクト５６Ｔ、５６Ｔ、５６Ｂ、５６Ｂは、各々ロアアーム１５Ｌ、１５Ｒに取り付けられている。
【００２６】
すなわち、車体フレーム１１と前輪１６の間は、アッパアーム１３Ｌ、１３Ｒとロアアーム１５Ｌ、１５Ｒの４本のアームで連結するようにしたので、エンジン２６の前方に空間を確保することができる。空間が確保できれば、部品配置の自由度を確保することができる。例えば、この空間に上下のラジエータ５５Ｔ、５５Ｂが配置可能となり、十分な冷却能力を得ることができる。
図中、５７はフロントカウル、５８は燃料タンク、５９はシートである。
【００２７】
本実施例では、エンジン２６は、Ｖ型エンジンであるが、シリンダを直列に配置する直列エンジンでも良い。エンジンの配置は、クランク軸を車両の幅方向に配置する、いわゆる、横置き配置としたが、クランク軸を車両の長手方向に配置する、いわゆる、縦置き配置とすることは差し支えない。また、エンジンは、水冷式に限られず空冷式でも良い。つまり、エンジンの形式やその配置などについては、実施例に限定されることなく任意に設定可能なものとする。
【００２８】
前部クッション機構２５には、力を吸収する前部クッションユニット６１が設けられ、この前部クッションユニット６１の外方には、エンジン２６の排気ガスを通す排気管４５が配置されている。
【００２９】
前部クッションユニット６１の外方あるいは前方には、エンジン２６の排気ガスを通す排気管４５が配置されているので、この排気管４５により、高価な前部クッションユニット６１を保護することが可能となる。
【００３０】
図３は本発明に係る自動二輪車前部の平面図、図４は本発明に係る自動二輪車前部の斜視図である。以下、図３および図４を参照して説明を行う。
メインフレーム１１ａから前方に左右のロアアーム１５Ｌ、１５Ｒを延設し、これらロアアーム１５Ｌ、１５Ｒの間に横部材６２を掛け渡し、この横部材６２に直角に下部操舵軸６３を取り付け、この下部操舵軸６３に左右操舵可能にハブステア機構２０を取り付け、このハブステア機構２０から前輪１６を操舵可能に支持する左右のナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒを斜め後上方に立ち上げ、このナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部にメインフレーム１１ａから前方に延設した左右のアッパアーム１３Ｌ、１３Ｒをナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒが左右に操舵可能且つ上下に揺動可能になるように連結する。
【００３１】
左右のナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部には、ハンドルリンク２２の下端部２２ｂが連結されており、ハンドルリンク２２の上端部２２ｔには、ステアリングハンドル２３が連結され、ステアリングハンドル２３の操舵による操舵力がナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒに伝達されるように構成されている。
【００３２】
ハンドルリンク２２は、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上下の動きを吸収しつつステアリングハンドル２３の操舵力をナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒに伝達する部材であり、下リンクアーム６４と、上リンクアーム６５と、これら上下のリンクアーム６４、６５間を連結する連結ピン６６とからなる。
【００３３】
アッパアーム１３Ｌ、１３Ｒ（以下、「アーム部１３Ｌ、１３Ｒ」とも云う。）は、左アーム部１３Ｌと右アーム部１３Ｒとからなり、車両を上面から見たときに、これら左アーム部１３Ｌと右アーム部１３Ｒとで略Ｖ字を呈し、この略Ｖ字の中心６８には、前部クッションユニット６１に力を伝達するロッド部材６９の上端部６９ｔが連結され、前部リンク７１には、ロッド部材６９の下端部６９ｂが連結されている。
【００３４】
ロッド部材６９の下端部６９ｂには、略Ｌ字形状を有する前部リンク７１の一端７１ａが連結され、この前部リンク７１の他端７１ｂには、前部クッションユニット６１の一端６１ａが連結され、前部クッションユニット６１の他端６１ｂは、前クッションブラケット７３を介してメインフレーム１１ａに取り付けられている。
【００３５】
前部リンク７１は、ロッド部材６９で受けた力の方向を変える部材であり、メインフレーム１１ａに取り付けた中間点７４を軸に、回動可能に設けられている。
すなわち、前部クッションユニット６１の一端６１ａを前部リンク７１に連結し、前部クッションユニット６１の他端６１ｂを、メインフレーム１１ａ側に連結する。
なお、左右に延設するロアアーム１５Ｌ、１５Ｒは、操舵時にブレーキデイスクなどとの干渉を避けるように車両の外方に張り出して形成されている。
【００３６】
図５は図３の５−５線断面図であり、ハブステア機構２０は、左右のロアアーム（図３の符号１５Ｌ、１５Ｒ）の先端に掛け渡す横部材６２と、この横部材６２に直角に延設する下部操舵軸６３と、この下部操舵軸６３に前輪１６を回動および左右に操舵可能に支持するハブ本体７６と、を備えている。このハブ本体７６には、前輪１６を回動自在に支持する車軸用軸受７７を含む。
下部操舵軸６３の中心軸７８は、前輪１６の回転中心点７９に対して長さＰだけ後方に配置されている。８１はナットである。
【００３７】
下部操舵軸６３には、ハブ本体７６を左右に操舵および上下に揺動可能に支持する第２の球面軸受８２が配置されている。この第２の球面軸受８２は、横部材６２と下部操舵軸６３の間に配置され、前輪１６を回動自在に支持する車軸用軸受７７は、ナックルアーム（図３の符号２１Ｌ、２１Ｒ）とハブ本体７６の間に配置されている。
【００３８】
第２の球面軸受８２は、横部材６２により支持され、車軸用軸受７７は、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒにより支持されている。つまり、操舵支持用の軸受としての第２の球面軸受８２と回動支持用の軸受としての車軸用軸受７７とは、異なる部材によって支持されている。
第２の球面軸受８２と車軸用軸受７７とは、異なる部材で支持されているので、各々の軸受の着脱が容易になり、ハブステア機構２０のメンテナンス性を高めることができる。
【００３９】
車軸用軸受７７の内径Ｒｉは、車両を側面から見たときに、横部材６２の大きさＳよりも大きく、Ｓ＜Ｒｉとなるようにした。
車軸用軸受７７の内径Ｒｉは、横部材６２の大きさＳよりも大きくしたので、前輪１６から受ける荷重を広い面積で分散して受けることができる。このため、車軸用軸受７７の負荷を下げることができる。また、荷重を広い面積で分散して受けるので、車軸用軸受７７の冷却性能が高まり、車軸用軸受７７の耐久性を向上させることができる。
【００４０】
なお、本実施例において、横部材６２は、左右２本のロアアーム１５Ｌ、１５Ｒにより支持されているが、左または右の１本のロアアームで支持するように構成することは差し支えない。
【００４１】
図６は図３の６−６線断面図であり、左右のナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒは、上端部に設けられているアーム連結部８３によって連結されている。
【００４２】
アーム連結部８３は、中心部に底部８４と、この底部８４から立ち上げる左右の壁部８５Ｌ、８５Ｒと、これら壁部８５Ｌ、８５Ｒの上を覆う天井部８６と、前記左右の壁部８５Ｌ、８５Ｒの外方に配置し底部８４から立ち上げる左右の外壁部８７Ｌ、８７Ｒと、からなる。
【００４３】
底部８４と天井部８６の間に、上部操舵軸８８を上下に向けて掛け渡し、この上部操舵軸８８に第１の球面軸受９１を嵌め、この第１の球面軸受９１の上下方向の位置を規制するスペーサ９２、９２を介在させ、第１の球面軸受９１の外面９１ｇにアッパアーム１３Ｌ、１３Ｒの先端に形成されている凹部９３を嵌める。
【００４４】
また、左の壁部８５Ｌと左の外壁部８７Ｌ間に、ハンドルリンク２２の下端部２２ｂをピン部材９４を介して回動可能に取り付け、右の壁部８５Ｒと右の外壁部８７Ｒ間に、ハンドルリンク２２の下端部２２ｂをピン部材９４を介して回動可能に取り付ける。
【００４５】
すなわち、アッパアーム１３Ｌ、１３Ｒの先端には、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上部を揺動可能および操舵可能に支持する上部操舵軸８８が備えられ、この上部操舵軸８８には、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒを操舵および揺動可能に支持する第１の球面軸受９１が配置され、この第１の球面軸受９１の周囲には、第１の球面軸受９１の外面９１ｇと嵌合する凹部９３を有するアッパアーム１３Ｌ、１３Ｒの結合部が配置されている。上部操舵軸８８は、軸部８８ｚとナット部８８ｎからなる。
【００４６】
加えて、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上部には、側方からボルト９４ｂ、９４ｂおよびナット９４ｎ、９４ｎからなるピン部材９４、９４を介してナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒに操舵する力を伝達するハンドルリンク２２が取り付けられている。
【００４７】
図７は本発明に係るナックルアームの上端部および下端部に備えられている操舵軸の作用説明図および比較例図である。実施例では、ナックルアーム（図３の符号２１Ｌ、２１Ｒ）の上端部および下端部に傾動機構が介在され、比較例では、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部のみに傾動機構が介在されている。
【００４８】
（ａ）は実施例を説明する図であり、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの下端部には、車軸用軸受（図５の符号７７）、ハブ本体（図５の符号７６）および下部操舵軸（図５の符号６３）を介して第２の球面軸受８２が設けられ、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部には、上部操舵軸（図６の符号８８）を介して第１の球面軸受９１が設けられている。このため、前輪（図５の符号１６）が力を受けたときには、上端の水平面に対する角度は、θａ１１からθａ２１に変化することができ、下端部の角度は、θａ１２からθａ２２に変化することができる。つまり、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部および下端部にて角度変位可能となる。図中、（Ａ）は前輪から力を受ける前、（Ｂ）は前輪から力を受けた後における旋回軸９５の状態を示す。
【００４９】
すなわち、車体フレーム側に第１および第２の球面軸受８２を介してナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒを取り付けて、これらの球面軸受８２、９１を結ぶ線を前輪（図３の符号１６）の旋回軸９５とし、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部を車体側に揺動および旋回可能に設け、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの下端を車体側に揺動および旋回可能に設ける。
なお、前述のように、旋回軸９５の軸線は仮想線である。旋回軸９５の軸線と上部操舵軸８８の軸線とは必ずしも一致するものではない。また、旋回軸９５の軸線は、下部操舵軸６３の軸線と必ずしも一致するものではない。
【００５０】
（ｂ）は比較例を説明する図であり、ナックルアームの上端にのみ、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの傾動調整機構が設けられている。このため、前輪車軸が力を受けたときには、上端部の水平面に対する角度は、θｂ１からθｂ２に変化することができるが、下端部の角度は、傾動調整機構が設けられていないので、一定の角度のまま変化することができない。
【００５１】
（ａ）に戻って、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部および下端部を揺動可能に構成し、前輪１６が受ける力に対して、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部および下端部で受けるようにした。従って、力に対する車体の変位量を大きくとることができ、車両の柔軟性を高めることができる。加えて、可動部を簡便で且つコンパクトな構造としたので、慣性を減らすことができ、車両の操縦性や旋回性を一層高めることが可能となる。
【００５２】
図８はハブステア機構に設けるステアリングストッパの構成およびその作用を説明する図である。
（ａ）において、横部材６２の上面６２ａには、左右の所定位置にハブ本体７６が操舵角度α以上にならないように規制するストッパ部９６、９６が設けられている。
（ｂ）において、ハブ本体７６には、ストッパ部９６、９６に当接するピン部９７が形成されている。
【００５３】
つまり、ハブステア機構２０には、ストッパ部９６、９６とピン部９７からなり、前輪１６の操舵角を規制するステアリンクストッパ９８が設けられている。
ハブステア機構２０にステアリンクストッパ９８を付設するので、ハンドルリンク２２に係る部品点数の増加を招くことなく、ストッパ付前輪操舵装置を構成することができる。従って、部品コストの低減を図ることが可能となる。
【００５４】
図９はステアリングハンドルおよびその周辺部を説明する斜視図である。
ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒとステアリングハンドル２３の間を伸縮可能に連結するハンドルリンク２２は、その下端部２２ｂが左右のナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒにピン部材９４、９４を介して取り付けられ、上端部２２ａがステアリンクハンドル２３に取り付けられている部材である。
【００５５】
図１０は図９の１０−１０線断面図であり、前輪操舵装置１２４において、ハンドル支持フレーム（図９の符号２７）の先端には、ステアリングハンドル２３を回動可能に支持する上下のヘッドパイプ２８ｔ、２８ｂが設けられ、これら上下のヘッドパイプ２８ｔ、２８ｂの間には、ステアリングハンドル２３とハンドルリンク２２とを水平部材１１１としての締結ボルト１１２を介して共締め固定する円筒部材１１３が配置されている。
【００５６】
すなわち、前輪操舵装置１２４には、車体の幅方向に水平に設けステアリンクハンドル２３に加わる操舵力をハンドルリンク２２に伝達する水平部材１１１と、ステアリングハンドル２３およびハンドルリンク２２に設け水平部材１１１と係合するように形成した係合穴１１９、１２５ｂとが備えられている。
【００５７】
円筒部材１１３の側面には、車幅方向水平で対角線上に受面としてのボス１１４、１１４が形成され、これらのボス１１４、１１４に締結ボルト１１２、１１２をねじ込むことができるようにねじ穴としての第２係合穴１１５、１１５が形成されている。
【００５８】
ステアリングハンドル２３には、ヘッドパイプ２８ｔ、２８ｂに差し込んで回動可能に設けるステアリング軸１１６と、このステアリング軸１１６の上端に水平に設ける横部１１７と、この横部１１７の両端にステアリング軸１１６と略平行に設ける上ピン取付部１１８、１１８と、が備えられている。上ピン取付部１１８、１１８には、締結ボルト１１２、１１２が差込まれる孔部１１９、１１９が形成されている。
【００５９】
あるいは、ステアリングハンドル２３は、ヘッドパイプ２８ｔ、２８ｂに回動可能に支持されるステアリング軸１１６を備え、このステアリング軸１１６は、水平部材１１１の連結部としての円筒部材１１３の上方と下方とでヘッドパイプ２８ｔ、２８ｂに回動自在に支持されているので、ステアリング軸１１６の支持剛性を高めることができ、各部材の強度剛性を下げることができ、軽量化を図ることができる。
【００６０】
また、このステアリング軸１１６とステアリングハンドル２３とは、水平部材１１１により連結されている。つまり、ステアリングハンドル２３とハンドルリンク２２とステアリング軸１１６とは水平部材１１１を介して連結されている。このため、ハンドルリンク２２の支持剛性を高めることができる。併せて、各部材の必要な強度剛性を下げることができ、軽量化を図ることができる。
なお、本実施例において、水平部材には締結ボルトを利用したが、この他、ピン、キーなどの部材を利用することは差し支えない。
【００６１】
図１１はステアリングハンドルおよびその周辺部の分解斜視図であり、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒの上端部にピン部材９４、９４を介してハンドルリンク２２を取り付け、上下のヘッドパイプ２２ｔ、２２ｂの間にステアリング軸１１６が嵌る嵌合穴１２０を有している円筒部材１１３を配置し、ハンドルリンク２２の上端部２２ｔに形成した第１係合穴１２１、１２１を円筒部材１１３の第２係合穴１１５、１１５に合わせ、ステアリングハンドル２３の孔部１１９、１１９を第２係合穴１１５、１１５に合わせ、左右外方から水平部材１１１としての締結ボルト１１２、１１２を第２係合穴１１５、１１５にねじ込んで組立てる。
【００６２】
上記構成により、ハンドルリンク２２とステアリングハンドル２３を連結すれば、ステアリング軸１１６にスプラインを形成することなく、ステアリング軸１１６にステアリンクハンドル２３を固定することができる。スプラインが不要になるため、ステアリング軸１１６に係る製造コストを下げることができる。
【００６３】
なお、ステアリンクハンドル２３には、前輪の操舵角を規制するステアリンクストッパ９８Ｂを設けることもできる。
詳細には、横部１１７から前方に、次いで下方にピン部９７Ｂを突設し、上ヘッドパイプ２２ｔにピン部９７Ｂが当接してステアリングハンドル２３の操舵角を規制する左右２つのストッパ部９６Ｂ、９６Ｂを形成する。
【００６４】
この他、ステアリングストッパ９８Ｂに代えて、図想像線にて示すように、ハンドルリンク２２の上部で円筒部材１１３の外周前端部に、ピン部９７Ｃを設け、下のヘッドパイプ２２ｔ、２２ｂに、ピン部９７Ｃが当接するストッパ部９６Ｃ、９６Ｃを左右に形成してなるステアリングストッパ９８Ｃを設けても良い。
【００６５】
以上に述べた自動二輪車の前輪操舵装置の作用を次に述べる。
図１２は実施例に係るステアリングリンクへのステアリングハンドルの取付説明図であり、（ａ）において、ナックルアーム２１Ｌ、２１Ｒにハンドルリンク２２の下端部２２ｂを取り付ける。
【００６６】
（ｂ）において、上下のヘッドパイプ２２ｔ、２２ｂの間に円筒部材１１３を配置し、ハンドルリンク２２の上端部２２ｔを持ち上げ、ステアリングハンドル２３のステアリング軸１１６をステアリング孔１２２に差し込み、円筒部材１１３の第２係合穴１１５、１１５に、ハンドルリンク２２の上端に形成する係合穴１２５としての第１係合穴１２１、１２１およびステアリングハンドル２３の孔部１１９、１１９を合わせ、左右外方から締結ボルト１１２、１１２をねじ込む。
（ｃ）において、ハンドルリンク２２へステアリングハンドル２３の取付が完了した状態を示す。
【００６７】
図１３は比較例に係るステアリングリンクへのステアリングハンドルの取付説明図である。
（ａ）において、ナックルアーム２１Ｂにハンドルリンク２２Ｂの下端部を取り付ける。ハンドルリンク２２Ｂの下端部には、ステアリング軸１１６Ｂが取り付けられている。
【００６８】
（ｂ）において、ステアリング軸１１６Ｂをヘッドパイプ２８Ｂの下方からステアリング孔１２２Ｂに入れ、上方からステアリング軸１１６Ｂに矢印ｂ方向にステアリングハンドル２３Ｂを嵌める。
このとき、ハンドルリンク２２の位相とステアリンクハンドル２３の位相を合わせる作業が必要であった。
（ｃ）において、ハンドルリンク２２へステアリングハンドル２３の取付が完了した状態を示す。
【００６９】
図１１および図１２を参照して、前輪操舵装置１２３において、ステアリングボルト取付部には、ステアリンクハンドル２３に掛かる力をハンドルリンク２２に伝達する水平部材１１１としての締結部材１１２と、ステアリングハンドル２３およびハンドルリンク２２に設け締結部材１１２と係合するように形成する係合穴１１５、１１９、１２１と、が備えられている。
【００７０】
ステアリングハンドル２３の係合穴１１９およびハンドルリンク２２の係合穴１２１に締結部材１１２を差し込み、円筒部材１１３の第２係合穴１１５に締結部材１１２を介してハンドルリンク２２を固定すると同時に、ハンドルリンク２２の位相とステアリンクハンドル２３の位相合わせをすることができる。
【００７１】
つまり、ステアリングハンドル２３操舵角の位相合わせに係る微調整作業を省くことが可能となる。
図１２と図１３を比較すると、操舵角の位相合わせ以外の組付作業には大きく変わるところはない。従って、前輪操舵装置１２３の組立性を高めることができる。組立性が高まることで、組立工数の低減を図ることができる。
【００７２】
尚、本発明は、実施の形態では自動二輪車に適用したが、三輪車にも適用可能であり、一般の鞍乗り型車両に適用することは差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、自動二輪車車の前輪操舵装置に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係る自動二輪車の左側面図である。
【図２】本発明に係る自動二輪車の正面図である。
【図３】本発明に係る自動二輪車前部の平面図である。
【図４】本発明に係る自動二輪車前部の斜視図である。
【図５】図３の５−５線断面図である。
【図６】図３の６−６線断面図である。
【図７】本発明に係るナックルアームの上端部および下端部に備えられている操舵軸の作用説明図および比較例図である。
【図８】ハブステア機構に設けるステアリングストッパの構成およびその作用を説明する図である。
【図９】ステアリングハンドルおよびその周辺部を説明する斜視図である。
【図１０】図９の１０−１０線断面図である。
【図１１】ステアリングハンドルおよびその周辺部の分解斜視図である。
【図１２】実施例に係るステアリングリンクへのステアリングハンドルの取付説明図である。
【図１３】比較例に係るステアリングリンクへのステアリングハンドルの取付説明図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０…自動二輪車、１１…車体フレーム、１３Ｌ、１３Ｒ…アーム部、１６…前輪、２０…ハブステア機構、２１Ｌ、２１Ｒ…ナックルアーム、２２…ハンドルリンク、２３…ステアリンクハンドル、２６…エンジン、９８、９８Ｂ、９８Ｃ…ステアリングストッパ、１１１…水平部材、１２５ａ、１２５ｂ…係合穴、１２４…前輪操舵装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレームまたはエンジンから前方に揺動可能に延出するアーム部と、このアーム部の先端に設け前輪を操舵可能に支持するハブステア機構およびナックルアームと、このナックルアームの上端に上下伸縮可能に連結するハンドルリンクと、このハンドルリンクに連結するステアリンクハンドルと、このステアリングハンドルを回動可能に支持するヘッドパイプと、が備えられている自動二輪車の前輪操舵装置において、
前記前輪操舵装置には、車体の幅方向に水平に設け前記ステアリンクハンドルに加わる操舵力を前記ハンドルリンクに伝達する水平部材と、前記ステアリングハンドルおよび前記ハンドルリンクに設け前記水平部材と係合するように形成した係合穴と、が備えられていることを特徴とする自動二輪車の前輪操舵装置。
【請求項２】
前記ハブステア機構、前記ハンドルリンクまたは前記ステアリンクハンドルの中心には、前記前輪の操舵角を規制するステアリンクストッパが設けられていることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車の前輪操舵装置。
【請求項３】
前記ステアリングハンドルは、前記ヘッドパイプに回動可能に支持されるステアリング軸を備え、このステアリング軸と前記ステアリングハンドルとは、前記水平部材により連結されていることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車の前輪操舵装置。
【請求項４】
前記ステアリング軸は、前記水平部材の連結部の上方と下方とで前記ヘッドパイプに回動自在に支持されていることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車の前輪操舵装置。
【請求項１】
車体フレームまたはエンジンから前方に揺動可能に延出するアーム部と、このアーム部の先端に設け前輪を操舵可能に支持するハブステア機構およびナックルアームと、このナックルアームの上端に上下伸縮可能に連結するハンドルリンクと、このハンドルリンクに連結するステアリンクハンドルと、このステアリングハンドルを回動可能に支持するヘッドパイプと、が備えられている自動二輪車の前輪操舵装置において、
前記前輪操舵装置には、車体の幅方向に水平に設け前記ステアリンクハンドルに加わる操舵力を前記ハンドルリンクに伝達する水平部材と、前記ステアリングハンドルおよび前記ハンドルリンクに設け前記水平部材と係合するように形成した係合穴と、が備えられていることを特徴とする自動二輪車の前輪操舵装置。
【請求項２】
前記ハブステア機構、前記ハンドルリンクまたは前記ステアリンクハンドルの中心には、前記前輪の操舵角を規制するステアリンクストッパが設けられていることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車の前輪操舵装置。
【請求項３】
前記ステアリングハンドルは、前記ヘッドパイプに回動可能に支持されるステアリング軸を備え、このステアリング軸と前記ステアリングハンドルとは、前記水平部材により連結されていることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車の前輪操舵装置。
【請求項４】
前記ステアリング軸は、前記水平部材の連結部の上方と下方とで前記ヘッドパイプに回動自在に支持されていることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車の前輪操舵装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−２５４４５７（Ｐ２００８−２５４４５７Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９５２８０（Ｐ２００７−９５２８０）
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【出願人】（０００１５１２７６）株式会社東京アールアンドデー (34)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月３０日（２００７．３．３０）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【出願人】（０００１５１２７６）株式会社東京アールアンドデー (34)
【Ｆターム（参考）】
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