車両
【課題】直進走行時に、直進安定性を十分に向上させるとともに、旋回時に、旋回半径を十分に小さくして旋回性を十分に向上させ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、ヘッドパイプ２に回動可能に設けられる前輪操舵部材９と、後輪８を支持するとともに、ヘッドパイプ２に前後方向に延びる中心線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、前輪操舵部材９とメインフレーム３とを連結するとともに、前輪操舵部材９の舵切り時に、メインフレーム３をヘッドパイプ２に対して回動させることにより後輪８に舵角を付与する連結部材１４とを備えている。また、前輪操舵部材９の舵角が小さい場合に、前輪操舵部材９の操舵方向側と同方向側に連結部材１４により後輪８を操舵するとともに、前輪操舵部材９の舵角が大きい場合に、前輪操舵部材９の操舵方向と逆方向側に連結部材１４により後輪８を操舵する。
【解決手段】この車両（自動二輪車１）は、ヘッドパイプ２に回動可能に設けられる前輪操舵部材９と、後輪８を支持するとともに、ヘッドパイプ２に前後方向に延びる中心線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、前輪操舵部材９とメインフレーム３とを連結するとともに、前輪操舵部材９の舵切り時に、メインフレーム３をヘッドパイプ２に対して回動させることにより後輪８に舵角を付与する連結部材１４とを備えている。また、前輪操舵部材９の舵角が小さい場合に、前輪操舵部材９の操舵方向側と同方向側に連結部材１４により後輪８を操舵するとともに、前輪操舵部材９の舵角が大きい場合に、前輪操舵部材９の操舵方向と逆方向側に連結部材１４により後輪８を操舵する。
【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、前輪および後輪の両方を操舵することが可能な車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、四輪車（車両）では、前輪だけでなく後輪も操舵する四輪操舵が実用化されている。また、二輪車（車両）においても、前輪だけでなく後輪も操舵する二輪操舵に関して、数多くの研究がなされている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、前輪の舵取り角（舵角）に応じて後輪も操舵する前後輪操向制御装置を備えた自動二輪車が開示されている。この前後輪操向制御装置を備えた自動二輪車は、前輪を操舵する操向ハンドル（前輪操舵手段）と、前輪の舵取り角に応じて後輪の舵取り角を決定するカム機構と、カム機構と後輪との間に配置されるプッシュプルワイヤと、後輪を支持する後方フレーム（リアフレーム）とを備えている。そして、操向ハンドルが操舵された場合に、操向ハンドルに固定されたカム機構を介して、プッシュプルワイヤが押し引きされて、後輪が後方フレームに対して左右方向に回動されることにより操舵される。具体的には、操向ハンドルの舵取り角が所定の角度よりも小さい場合に、操向ハンドルの操舵方向側と同方向側に後輪を操舵するとともに、操向ハンドルの舵角が所定の角度よりも大きい場合に、操向ハンドルの操舵方向側と逆方向側に後輪を操舵する。これにより、直進走行時に操向ハンドルに所定の角度よりも小さい舵取り角が付与された場合に、直進安定性をある程度向上させることができるとともに、旋回時に操向ハンドルに所定の角度よりも大きい舵取り角が付与された場合に、旋回半径を小さくして旋回性をある程度向上させることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−１７８２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された構造では、前輪の舵取り角（舵角）に応じて後輪を操舵する場合に、垂直に近い状態でほとんど傾斜していない後方フレームに対して後輪を左右方向に回動することにより操舵するので、自動二輪車の重心を車体の中心線に対して左右方向に移動させにくいという不都合がある。このため、直進走行時に、直進安定性を十分に向上させることが困難であるとともに、旋回時に、旋回半径を十分に小さくして旋回性を十分に向上させることが困難であるという問題点がある。
【０００６】
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、直進走行時に、直進安定性を十分に向上させるとともに、旋回時に、旋回半径を十分に小さくして旋回性を十分に向上させ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】
【０００７】
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、前方フレームに回動可能に設けられる前輪操舵手段と、後輪を支持するとともに、前方フレームに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、前輪操舵手段と後方フレームとを連結するとともに、前輪操舵手段の舵切り時に、後方フレームを前方フレームに対して回動させることにより後輪に舵角を付与する連結手段と、前輪操舵手段の舵角が第１の角度よりも小さい場合に、前輪操舵手段の操舵方向側と同方向側に連結手段により後輪を操舵するとともに、前輪操舵手段の舵角が第１の角度よりも大きい場合に、前輪操舵手段の操舵方向と逆方向側に連結手段により後輪を操舵する後輪操舵手段とを備える。
【０００８】
この一の局面による車両では、上記のように、後輪を支持するとともに、前方フレームに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、前輪操舵手段と後方フレームとを連結するとともに、前輪操舵手段の舵切り時に、後方フレームを前方フレームに対して回動させることにより後輪に舵角を付与する連結手段とを設けることによって、直進走行時および旋回時の前輪操舵手段の舵切り時に、後輪および後方フレームを前後方向に延びる軸線の回りに回動させることができるので、自動二輪車の重心を左右方向に移動させやすくすることができる。また、上記前方フレームに対して回動可能な後方フレームおよび連結手段に加えて、前輪操舵手段の舵角が第１の角度よりも小さい場合に、前輪操舵手段の操舵方向側と同方向側に連結手段により後輪を操舵するとともに、前輪操舵手段の舵角が第１の角度よりも大きい場合に、前輪操舵手段の操舵方向と逆方向側に連結手段により後輪を操舵する後輪操舵手段を設けることによって、直進走行時に前輪操舵手段に第１の角度よりも小さい舵角が付与された場合に、後輪操舵手段により、前輪操舵手段の操舵方向側と同方向側に後輪を操舵しながら、回動可能な後方フレームおよび連結手段により、自動二輪車の重心を左右方向に移動させて直進安定性を十分に向上させることができる。また、旋回時に前輪操舵手段に第１の角度よりも大きい舵角が付与された場合に、後輪操舵手段により、前輪操舵手段の操舵方向側と逆方向側に後輪を操舵しながら、回動可能な後方フレームおよび連結手段により、自動二輪車の重心を左右方向に移動させて、旋回半径を十分に小さくすることにより旋回性を十分に向上させることができる。
【０００９】
上記一の局面による車両において、好ましくは、後輪操舵手段は、歯車機構を含み、歯車機構は、前輪操舵手段に連結されるとともに、連結手段を介して後方フレームに連結される。このように構成すれば、前輪操舵手段に舵角が付与された場合に、前輪操舵手段の回動力を、歯車機構および連結手段を介して、容易に、後方フレームに伝達することができるので、後方フレームを前後方向に延びる軸線の回りに、容易に、回動させることができる。
【００１０】
上記後輪操舵手段が歯車機構を含む車両において、好ましくは、後輪操舵手段は、歯車機構および連結手段の間に配置されるレバー部材をさらに含み、歯車機構は、前輪操舵手段側に固定されるとともに、前輪操舵手段と一体的に回動する内歯車と、内歯車に対応するように前方フレーム側に取り付けられるとともに、前輪操舵手段および内歯車が回動することにより回動する外歯車とを含み、レバー部材は、回動中心が外歯車に固定されることにより外歯車の回動に伴って回動するとともに、レバー部材の回動中心から所定の距離を隔てた部分は、連結手段の一方端部に連結されている。このように構成すれば、前輪操舵手段に舵角が付与された場合に、前輪操舵手段の回動力を、内歯車、外歯車およびレバー部材を回動させることにより、連結手段を介して、より容易に、後方フレームに伝達することができるので、後方フレームを前後方向に延びる軸線の回りに、より容易に、回動させることができる。
【００１１】
上記一の局面による車両において、好ましくは、前輪操舵手段の舵角が第１の角度よりも小さい場合に、前輪操舵手段の操舵方向側と逆方向側に重心が位置するとともに、前輪操舵手段の舵角が第１の角度よりも大きい場合に、前輪操舵手段の操舵方向と同方向側に重心が位置する。このように構成すれば、直進走行時に前輪操舵手段に第１の角度よりも小さい舵角が付与された場合に、直進安定性を容易に向上させることができるとともに、旋回時に前輪操舵手段に第１の角度よりも大きい舵角が付与された場合に、旋回半径を容易に小さくして旋回性を容易に向上させることができる。
【００１２】
上記一の局面による車両において、好ましくは、前輪操舵手段の舵角が第１の角度よりも小さい第２の角度以下の場合に、前輪操舵手段の舵角が増加するに伴って、後輪の舵角が増加する。このように構成すれば、前輪操舵手段の舵角が第２の角度以下の直進走行時に前輪操舵手段の舵角に対応する大きさの舵角を後輪に付与することができるので、直進安定性をより向上させることができる。
【００１３】
上記一の局面による車両において、好ましくは、前輪操舵手段の舵角が第１の角度よりも大きい場合に、前輪操舵手段の舵角が増加するに伴って、前輪操舵手段の操舵方向と逆方向側に後輪の舵角が増加する。このように構成すれば、前輪操舵手段の舵角が第１の角度よりも大きい旋回時に前輪操舵手段の舵角に対応する大きさの舵角を、前輪操舵手段の操舵方向と逆方向側に後輪に付与することができるので、旋回半径をより小さくして旋回性をより向上させることができる。
【００１４】
上記一の局面による車両において、好ましくは、連結手段の他方端部は、後方フレームの前端部側に取り付けられている。このように構成すれば、連結手段の長さを小さくすることができるので、後輪を操舵するための部材（連結手段）が大型化するのを抑制することができる。
【００１５】
上記一の局面による車両において、好ましくは、連結手段は、バネ性を有し、連結手段は、直進状態から前輪操舵手段を舵切りする場合に操舵トルクが小さくなるように前輪操舵手段を付勢した状態で、前輪操舵手段および後方フレームを連結している。このように構成すれば、前輪操舵手段を舵切りする場合に、連結手段のバネ性により付与された付勢力により、操舵トルクを小さくすることができるので、前輪操舵手段と後方フレームとを連結手段により連結したとしても、前輪操舵手段を小さい力で舵切りすることができる。これにより、後方フレームおよび後輪を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。
【００１６】
上記連結手段がバネ性を有する車両において、好ましくは、連結手段は、バネ性を有する平板状部材からなる。このように構成すれば、連結手段に板バネとしてのバネ性を容易に付与することができる。また、連結手段を平板状部材により構成することによって、連結手段の厚みを小さくすることができるので、連結手段を取り付ける部分を省スペース化することができるとともに、後輪を操舵するための連結手段が大型化するのを抑制することができる。
【００１７】
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。
【００１８】
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、後方フレームを前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。
【００１９】
上記軸受を備える車両において、好ましくは、軸受は、アンギュラ軸受である。このようなアンギュラ軸受を用いれば、前方フレームと後方フレームとの連結部分における前後方向に延びる軸線に沿った方向（スラスト方向）の剛性およびその前後方向に延びる軸線に垂直な方向（ラジアル方向）の剛性の両方を確保することができる。
【００２０】
上記軸受がアンギュラ軸受である車両において、好ましくは、前方フレームは、ヘッドパイプを含み、ヘッドパイプは、ヘッドパイプから後方に突出するように形成され、前後方向に延びる軸線上に回動中心を有するとともに、アンギュラ軸受が取り付けられる外周面を有する凸状の第１軸受取付部を含み、後方フレームは、ヘッドパイプの凸状の第１軸受取付部に対向するように配置され、アンギュラ軸受が取り付けられる内周面を有する第２軸受取付部を含む。このように構成すれば、ヘッドパイプの第１軸受取付部および後方フレームの第２軸受取付部にアンギュラ軸受を取り付けることにより、後方フレームを前方フレームに対してより容易に回動させることができる。
【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、軸線に対して後方フレームを回動させることにより、容易に、重心を移動させることができる。
【００２２】
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、後方の下方向に延びる軸線の回りに後方フレームおよび後輪を回動することにより、容易に、後輪に舵角を付与することができる。
【００２３】
上記一の局面による車両において、好ましくは、後方フレームが前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、後方フレームが前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。
【００２４】
上記一の局面による車両において、好ましくは、前方フレームの前方に配置される前照灯をさらに備え、前照灯は、後方フレームに固定されている。このように構成すれば、前輪操舵手段に舵角が付与された場合にも、前照灯は後方フレームに対して固定されているので、車体の前方を照射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
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を拡大した側面図である。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構造を詳細に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。
【００２７】
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、後方の下方向に延びるように形成されている。また、メインフレーム３には、シートレール（図示せず）が連結されている。これらのヘッドパイプ２、メインフレーム３およびシートレールによって、車体フレームが構成されている。
【００２８】
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４が配置されている。この一対のフロントフォーク４の下部には、前輪５が回転可能に取り付けられている。この前輪５の上方には、前輪５を覆うようにフロントフェンダ６が配置されている。
【００２９】
ここで、本実施形態では、ヘッドパイプ２の後部の下部には、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。なお、軸部２ａは、本発明の「第１軸受取付部」の一例である。また、メインフレーム３には、ヘッドパイプ２の軸部２ａに挿入される貫通孔３ａが設けられている。なお、貫通孔３ａは、本発明の「第２軸受取付部」の一例である。ヘッドパイプ２の軸部２ａの外周面とメインフレーム３の貫通孔３ａの内周面との間には、アンギュラ軸受７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。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７は、本発明の「軸受」の一例である。また、アンギュラ軸受７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８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。
【００３０】
また、本実施形態では、図２に示すように、ヘッドパイプ２の上部には、前輪操舵部材（ハンドル）９が配置されている。なお、前輪操舵部材９は、本発明の「前輪操舵手段」の一例である。この前輪操舵部材９は、ヘッドパイプ２の中心線Ｌ２を中心として回動可能に設けられている。なお、中心線Ｌ２は、図３に示すように、上方から見て、中心線Ｌ１上に配置されている。また、前輪操舵部材９には、図２および図３に示すように、固定部９ａが設けられている。この固定部９ａ（図２参照）の上部には、図２および図４に示すように、グリップ部９ｂを両端に有するシャフト部９ｃを挟み込んだ状態で固定部９ｄが取り付けられている。
【００３１】
また、本実施形態では、図２および図５に示すように、前輪操舵部材９の固定部９ｄの上部には、円弧状の部分の内面側に歯車部が形成された内歯車１０が取り付けられている。なお、内歯車１０は、本発明の「歯車機構」および「後輪操舵手段」の一例である。この内歯車１０は、中心線Ｌ２を中心として前輪操舵部材９と一体的に回動可能に設けられている。また、前輪操舵部材９の固定部９ｄの上側には、図２に示すように、保持部材１１および１２が配置されている。この保持部材１１の前側の部分は、ヘッドパイプ２の前部に固定されているとともに、保持部材１１の後ろ側の部分は、ヘッドパイプ２の後部の上部に固定されている。また、保持部材１１および１２（図２参照）には、図２および図５に示すように、内歯車１０に対応するように円形状の歯車部を有する外歯車１３が保持されている。なお、外歯車１３は、本発明の「歯車機構」および「後輪操舵手段」の一例である。また、外歯車１３の軸部１３ａには、図２および図６に示すように、後述する連結部材１４（図２参照）の一方端部１４ａ（図２参照）が回動部分に取り付けられたレバー部材１５が固定されている。すなわち、レバー部材１５の回動中心が外歯車１３の軸部１３ａに取り付けられている。なお、レバー部材１５は、本発明の「後輪操舵手段」の一例である。
【００３２】
また、本実施形態では、図６および図８に示すように、レバー部材１５は、前輪操舵部材９および内歯車１０が、たとえば、左側に約０°〜約１０°（第２の角度）まで回動する場合に、外歯車１３（図５参照）が回動するのに伴って右側に約０°〜約９０°まで回動するように構成されている。また、レバー部材１５は、図８および図９に示すように、前輪操舵部材９および内歯車１０が、左側に約１０°〜約２０°（第１の角度）まで回動する場合に、外歯車１３（図５参照）が回動するのに伴って約９０°〜約１８０°まで回動するように構成されている。また、レバー部材１５は、図９および図１０に示すように、前輪操舵部材９および内歯車１０が、左側に約２０°〜約３０°まで回動する場合に、外歯車１３（図５参照）が回動するのに伴って約１８０°〜約２７０°まで回動するように構成されている。すなわち、本実施形態では、連結部材１４の一方端部１４ａは、前輪操舵部材９が左側に約０°よりも大きく約２０°よりも小さい角度回動した場合に、右側に配置されているとともに、前輪操舵部材９が左側に約２０°回動した場合に、左右方向に対して中心に配置され、かつ、前輪操舵部材９が、左側に約２０°よりも大きい角度回動した場合に、左側に配置されるように構成されている。なお、連結部材１４は、本発明の「連結手段」の一例である。また、前輪操舵部材９が右側に回動する場合は、レバー部材１５および連結部材１４は、上記と逆方向側に回動する。
【００３３】
また、本実施形態では、図２に示すように、連結部材１４は、バネ性を有する平板状部材からなるとともに、約４ｍｍの厚みを有する。また、連結部材１４の一方端部１４ａは、図２および図７に示すように、レバー部材１５を前方（ＦＷＤ方向）に付勢した状態でレバー部材１５に取り付けられている。具体的には、連結部材１４の一方端部１４ａには、図２に示すように、ピロボール１４ｂが設けられている。そして、ピロボール１４ｂの挿入穴１４ｃにボルト５０を挿入して、外歯車１３の回動の中心線Ｌ３から後方に所定の距離を隔てたレバー部材１５の部分に、ピロボール１４ｂが固定されている。これにより、連結部材１４の一方端部１４ａがピロボール１４ｂの挿入穴１４ｃの中心線を中心として回動することが可能となる。また、連結部材１４の他方端部１４ｄは、図２に示すように、メインフレーム３の前端部のアンギュラ軸受７が取り付けられる部分の近傍の上面に取り付けられている。また、連結部材１４の他方端部１４ｄは、図７に示すように、２つに分岐されている。そして、その２つに分岐された他方端部１４ｄが、図２に示すように、それぞれ、メインフレーム３に設けられた位置決めボス５１に位置決めされてボルト５２により固定されている。これにより、連結部材１４の他方端部１４ｄが中心線Ｌ１を中心としてメインフレーム３と一体的に回動することが可能である。
【００３４】
また、本実施形態では、図１１に示すように、メインフレーム３の前方には、メインフレーム３がヘッドパイプ２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１６が設けられている。なお、ストッパー１６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１６は、メインフレーム３が中心線Ｌ１の回りにヘッドパイプ２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。
【００３５】
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１７と、ヘッドパイプ２の前方を覆うフロントカウル１８とが設けられている。なお、ヘッドライト１７は、本発明の「前照灯」の一例である。また、ヘッドライト１７とヘッドパイプ２との間には、フロントカウル１８を支持するステー１９が配置されている。このステー１９の上側には、図示しない計器類などが取り付けられている。
【００３６】
また、本実施形態では、図２に示すように、ステー１９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を中心としてヘッドパイプ２に対して回動可能なようにヘッドパイプ２の支持部２ｂに支持されている。これにより、前輪操舵部材９に舵角が付与された場合にも、ヘッドライト１７は、メインフレーム３に対して固定されているので、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、ステー１９を、メインフレーム３に固定するとともに、ヘッドパイプ２の支持部２ｂにより回動可能に支持することによって、メインフレーム３がヘッドパイプ２に対して回動する場合に、ヘッドライト１７を、容易に、ヘッドパイプ２に対して回動させることができる。
【００３７】
また、メインフレーム３の後方の下方向には、図１に示すように、エンジン２０が取り付けられている。このエンジン２０には、排気管（図示せず）が取り付けられている。この排気管は、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２１に連結されている。また、エンジン２０の前方には、エンジン２０を冷却するためのラジエータ２２が設けられている。また、エンジン２０とラジエータ２２との間には、燃料タンク２３が配置されている。
【００３８】
また、メインフレーム３の後端部には、ピボット軸（図示せず）が設けられている。このピボット軸により、リヤアーム２４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２４の後端部には、後輪８が回転可能に取り付けられている。つまり、後輪８は、リヤアーム２４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８は、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。また、前輪５も、後輪８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の上方には、シート２５が配置されている。
【００３９】
図１２〜図１９は、図１に示した一実施形態による自動二輪車の走行時に、メインフレームが回動する場合の動作を説明するための図である。次に、図２および図１２〜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の走行時の動作について説明する。
【００４０】
通常、自動二輪車１の直進走行時には、運転者は、車体がふらつくことにより倒れようとするのを防止するために、前輪操舵部材９を操舵している。たとえば、車体が左側に倒れるようにふらついた場合には、前輪操舵部材９を左方向に操舵して、車体が左側に倒れるのを抑制している。本実施形態による自動二輪車１では、少ない操舵量で車体がふらついて倒れようとするのを抑制する効果がある。たとえば、図１２および図１３に示した直進走行状態から、車体が左側に倒れるようにふらついて、図１４および図１５に示すように、前輪操舵部材９に左方向に約０°よりも大きく約２０°よりも小さい舵角が付与された場合、前述のように連結部材１４の一方端部１４ａとレバー部材１５（図１４参照）との連結部は、中心線Ｌ３（図２参照）を中心として回動するので、連結部材１４の一方端部１４ａは、中心線Ｌ１に対して所定の距離（Ｗ１）（図１５参照）だけ右側に移動する。これにより、連結部材１４の他方端部１４ｄには、右方向に力が付与される。この際、連結部材１４の他方端部１４ｄは、メインフレーム３（図１４参照）に固定されているので、上記した連結部材１４の他方端部１４ｄに付与された右方向の力によって、メインフレーム３は、中心線Ｌ１を中心として右側に回動する。
【００４１】
この場合、本実施形態では、重心Ｇは、中心線Ｌ１よりも上側に配置されているので、重心Ｇは、中心線Ｌ１よりも右側に移動する。すなわち、前輪操舵部材９に約０°よりも大きく約２０°よりも小さい舵角が付与された場合に、重心Ｇは、前輪操舵部材９の操舵方向側（左側）と逆方向側（右側）に移動する。これにより、車体が左側に倒れるのを抑制することが可能となる。また、中心線Ｌ１は、後方の下方向に延びるように配置されているので、メインフレーム３が右側に回動することにより、後輪８には、左斜め方向の舵角θ１（図１４参照）が付与される。これにより、車体には、左側に舵角が付与されるので、これによっても、車体が倒れるのを抑制することが可能となる。これらの結果、比較的小さい舵角を付与するだけで、重心Ｇの移動および後輪８に舵角が付与されることにより、車体がふらついて倒れようとするのを抑制することが可能となる。これに対して、通常の自動二輪車において倒れるのを抑制するためには、重心Ｇを移動させにくいとともに、後輪にほとんど舵角が付与されないので、本実施形態の自動二輪車１に比べて前輪操舵手段に、より大きい舵角を付与する必要がある。なお、この場合の後輪８の左斜め方向の舵角θ１は、前輪５の左斜め方向の舵角θ２よりも小さい。
【００４２】
なお、本実施形態では、前輪操舵部材９に約０°〜約１０°まで舵角が付与される場合に、前輪操舵部材９の舵角が増加するに伴って、後輪８に付与される舵角が増加する。また、前輪操舵部材９に約１０°〜約２０°まで舵角が付与される場合に、前輪操舵部材９の舵角が増加するに伴って、後輪８に付与される舵角が減少する。
【００４３】
また、本実施形態では、車体が左側に倒れるようにふらついて、前輪操舵部材９に左方向に舵角を付与する場合、図１４および図１５に示すように、連結部材１４の一方端部１４ａとレバー部材１５（図１４参照）との連結部は、中心線Ｌ３（図２参照）を中心として回動するので、連結部材１４の一方端部１４ａは、舵角が付与されていない状態（図１２および図１３に示した状態）と比べて、右斜め前方に移動する。この際、バネ性を有する連結部材１４の一方端部１４ａは、レバー部材１５との連結部を前側に付勢しているので、前輪操舵部材９を回動させるモーメントが発生するとともに、操舵トルクを軽減することが可能となる。これにより、前輪操舵部材９とメインフレーム３とを連結部材１４により連結したとしても、前輪操舵部材９を小さい力で舵切りすることが可能となるので、メインフレーム３および後輪８を中心線Ｌ１の回りにスムーズに回動させることが可能となる。なお、連結部材１４の一方端部１４ａが、レバー部材１５を前側に付勢していない場合には、他方端部１４ｄはメインフレーム３に固定されていて前側には移動しないので、連結部材１４の一方端部１４ａが前側に移動するのが抑制される。この場合には、前輪操舵部材９を回動させるための操舵トルクが大きくなるので、操作性が悪化する可能性がある。
【００４４】
また、自動二輪車１の前輪操舵部材９の舵角が約２０°よりも大きい旋回時には、運転者は、走行速度を低下するとともに、前輪操舵部材９に大きい舵角を付与する。たとえば、左側に旋回する場合には、図１４および図１６に示した状態よりも大きい舵角を付与する。本実施形態では、車体の旋回性を向上させる効果がある。たとえば、左側に旋回する場合、図１４〜図１７に示した状態よりも大きい舵角（約２０°よりも大きい舵角）が付与される。このとき、連結部材１４の一方端部１４ａとレバー部材１５（図１８参照）との連結部は、たとえば、図１８および図１９に示すように、中心線Ｌ３（図２参照）を中心として回動するので、連結部材１４の一方端部１４ａは、中心線Ｌ１に対して所定の距離（Ｗ１）（図１９参照）だけ左側に移動する。これにより、連結部材１４の他方端部１４ｄには、左方向に力が付与される。この際、連結部材１４の他方端部１４ｄは、メインフレーム３（図１８参照）に固定されているので、上記した連結部材１４の他方端部１４ｄに付与された左方向の力によって、メインフレーム３は、中心線Ｌ１を中心として左側に回動する。この場合、本実施形態では、重心Ｇは、中心線Ｌ１よりも上側に配置されているので、重心Ｇは、中心線Ｌ１よりも左側に移動する。すなわち、前輪操舵部材９に約２０°よりも大きい舵角が付与された場合に、重心Ｇは、前輪操舵部材９の操舵方向側（左側）と同方向側（左側）に移動する。これにより、車体を旋回する側（左側）に傾斜させやすくすることが可能となるので、旋回性を向上させることが可能となる。また、中心線Ｌ１は、後方の下方向に延びるように配置されているので、メインフレーム３が左側に回動することにより、後輪８には、右斜め方向の舵角θ３（図１８参照）が付与される。これにより、前輪５の回転の中心軸Ｃ１と後輪８の回転の中心軸Ｃ２とが交わる角度を大きくすることが可能となるので、旋回半径を小さくすることが可能となる。すなわち、後輪８に舵角θ３とキャンバースラストが付加されて旋回半径が小さくなる。その結果、旋回性を向上させることが可能となる。
【００４５】
なお、本実施形態では、前輪操舵部材９に約２０°よりも大きい舵角が付与される場合に、前輪操舵部材９の舵角が増加するに伴って、前輪操舵部材９の操舵方向と逆方向側に後輪８に付与される舵角が増加する。
【００４６】
本実施形態では、上記のように、後輪８を支持するとともに、ヘッドパイプ２に後方の下方向に延びる中心線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、前輪操舵部材９とメインフレーム３とを連結するとともに、前輪操舵部材９の舵切り時に、メインフレーム３を中心線Ｌ１の回りに回動させることにより後輪８に舵角を付与する連結部材１４とを設けることによって、直進走行時および旋回時の前輪操舵部材９の舵切り時に、後輪８およびメインフレーム３を中心線Ｌ１の回りに回動させることができるので、自動二輪車１の重心Ｇを中心線Ｌ１に対して左右方向に移動させやすくすることができる。また、上記中心線Ｌ１の回りに回動可能なメインフレーム３および連結部材１４に加えて、前輪操舵部材９の舵角が約２０°（第１の角度）よりも小さい場合に、前輪操舵部材９の操舵方向側と同方向側にメインフレーム３および後輪８を操舵するとともに、前輪操舵部材９の舵角が約２０°（第１の角度）よりも大きい場合に、前輪操舵部材９の操舵方向と逆方向側にメインフレーム３および後輪８を操舵する内歯車１０、外歯車１３およびレバー部材１５を設けることによって、直進走行時に前輪操舵部材９に約２０°（第１の角度）よりも小さい舵角が付与された場合に、内歯車１０、外歯車１３およびレバー部材１５により、前輪操舵部材９の操舵方向側と同方向側に後輪８を操舵しながら、回動可能なメインフレーム３および連結部材１４により、自動二輪車１の重心Ｇを中心線Ｌ１に対して左右方向に移動させて直進安定性を十分に向上させることができる。また、旋回時に前輪操舵部材９に約２０°（第１の角度）よりも大きい舵角が付与された場合に、内歯車１０、外歯車１３およびレバー部材１５により、前輪操舵部材９の操舵方向側と逆方向側に後輪８を操舵しながら、回動可能なメインフレーム３および連結部材１４により、自動二輪車１の重心Ｇを中心線Ｌ１に対して左右方向に移動させて、旋回半径を十分に小さくすることにより旋回性を十分に向上させることができる。
【００４７】
また、本実施形態では、前輪操舵部材９の固定部９ｄに固定されるとともに、中心線Ｌ２を中心として前輪操舵部材９と一体的に回動する内歯車１０と、内歯車１０に対応するようにヘッドパイプ２に固定された保持部材１１および１２に保持されるとともに、中心線Ｌ２を中心として前輪操舵部材９および内歯車１０が回動することにより回動する外歯車１３と、回動中心が外歯車１３に固定されることにより外歯車１３の回動に伴って回動するとともに、連結部材１４の一方端部１４ａに回動部分が連結されるレバー部材１５とを設けることによって、前輪操舵部材９に舵角が付与された場合に、内歯車１０、外歯車１３およびレバー部材１５を回動させることにより、連結部材１４を介してメインフレーム３および後輪８を中心線Ｌ１の回りに、容易に、回動させることができる。
【００４８】
また、本実施形態では、連結部材１４の他方端部１４ｄを、メインフレーム３の前端部に取り付けることによって、連結部材１４の長さを小さくすることができるので、後輪８を操舵するための部材（連結部材１４）が大型化するのを容易に抑制することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、連結部材１４を、平板状部材により構成することによって、連結部材１４に板バネとしてのバネ性を容易に付与することができる。また、連結部材１４を平板状部材により構成することによって、連結部材１４の厚みを小さくすることができるので、連結部材１４を取り付ける部分を省スペース化することができるとともに、後輪８を操舵するための連結部材１４が大型化するのを抑制することができる。
【００５０】
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８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８は地面１００との接点近傍を中心に回動するので、後輪８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。
【００５１】
また、本実施形態では、ヘッドパイプ２とメインフレーム３とを互いに回動可能に支持するアンギュラ軸受７を設けることによって、アンギュラ軸受７により、メインフレーム３をヘッドパイプ２に対して前後方向に延びる軸部２ａの中心線Ｌ１の回りにスムーズに回動させることができる。また、アンギュラ軸受７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できる。
【００５２】
また、本実施形態では、メインフレーム３がヘッドパイプ２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１６を設けることによって、メインフレーム３がヘッドパイプ２に対して回動しすぎるのを防止することができる。
【００５３】
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。
【００５４】
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、前方フレームおよび後方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。
【００５５】
また、上記実施形態では、歯車機構を、円弧状の内歯車および円形状の外歯車によって構成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、歯車機構を、複数の円形状の歯車のみを用いてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、前輪操舵部材に約０°よりも大きく約２０°よりも小さい舵角を付与する場合に、後輪が、前輪操舵部材の操舵方向側と同方向側に操舵されるとともに、前輪操舵部材に約２０°よりも大きい舵角を付与する場合に、後輪が、前輪操舵部材の操舵方向側と逆方向側に操舵されるように構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、約２０°以外の所定の角度を設定して、前輪操舵部材に約０°よりも大きく所定の角度よりも小さい舵角を付与する場合に、後輪が、前輪操舵部材の操舵方向側と同方向側に操舵されるとともに、前輪操舵部材に所定の角度よりも大きい舵角を付与する場合に、後輪が、前輪操舵部材の操舵方向側と逆方向側に操舵されるように構成してもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、前輪操舵部材の舵切り時に、後輪に舵角を付与するために、平板状部材からなる連結部材を設けた例について説明したが、本発明はこれに限らず、前輪操舵部材の舵切り時に、後輪に舵角を付与する機能を有するものであれば、平板状以外の形状からなる連結部材を設けてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、連結部材をバネ性を有するように構成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、連結部材をバネ性を有しないように構成してもよい。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
また、上記実施形態では、メインフレームがヘッドパイプに対して回動する際の連結部材の振動を減衰させるための部材を設けない例を示したが、本発明はこれに限らず、メインフレームがヘッドパイプに対して回動する際の連結部材の振動を減衰させるためにダンパーなどの減衰装置を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【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を拡大した側面図である。
【図３】図２の１１０−１１０線に沿った図である。
【図４】図２の１２０−１２０線に沿った図である。
【図５】図２の１３０−１３０線に沿った図である。
【図６】図２の１４０−１４０線に沿った図である。
【図７】図１に示した一実施形態による自動二輪車の構造を詳細に説明するための矢印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前輪操舵部材が左側に約１０°回動した状態を示した図である。
【図９】図１に示した一実施形態による自動二輪車の前輪操舵部材が左側に約２０°回動した状態を示した図である。
【図１０】図１に示した一実施形態による自動二輪車の前輪操舵部材が左側に約３０°回動した状態を示した図である。
【図１１】図１に示した一実施形態による自動二輪車のヘッドパイプ周辺の構造を詳細に説明するための矢印Ｐ方向から見た図である。
【図１２】図１に示した一実施形態による自動二輪車の走行時に、メインフレームが回動する場合の動作を説明するための平面図である。
【図１３】図１に示した一実施形態による自動二輪車の走行時に、メインフレームが回動する場合の動作を説明するための矢印Ｑ方向から見た図である。
【図１４】図１に示した一実施形態による自動二輪車の走行時に、メインフレームが回動する場合の動作を説明するための平面図である。
【図１５】図１に示した一実施形態による自動二輪車の走行時に、メインフレームが回動する場合の動作を説明するための矢印Ｑ方向から見た図である。
【図１６】図１に示した一実施形態による自動二輪車の走行時に、メインフレームが回動する場合の動作を説明するための平面図である。
【図１７】図１に示した一実施形態による自動二輪車の走行時に、メインフレームが回動する場合の動作を説明するための矢印Ｑ方向から見た図である。
【図１８】図１に示した一実施形態による自動二輪車の走行時に、メインフレームが回動する場合の動作を説明するための平面図である。
【図１９】図１に示した一実施形態による自動二輪車の走行時に、メインフレームが回動する場合の動作を説明するための矢印Ｑ方向から見た図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 自動二輪車（車両）
２ ヘッドパイプ（前方フレーム）
２ａ 軸部（第１軸受取付部）
３ メインフレーム（後方フレーム）
３ａ 貫通孔（第２軸受取付部）
５ 前輪
７ アンギュラ軸受（軸受）
８ 後輪
９ 前輪操舵部材（前輪操舵手段）
１０ 内歯車（歯車機構、後輪操舵手段）
１３ 外歯車（歯車機構、後輪操舵手段）
１４ 連結部材（連結手段）
１４ａ 一方端部
１４ｄ 他方端部
１５ レバー部材（後輪操舵手段）
１６ ストッパー（規制部材）
１７ ヘッドライト（前照灯）
１００ 地面
Ｌ１ 中心線（軸線）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に関し、特に、前輪および後輪の両方を操舵することが可能な車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、四輪車（車両）では、前輪だけでなく後輪も操舵する四輪操舵が実用化されている。また、二輪車（車両）においても、前輪だけでなく後輪も操舵する二輪操舵に関して、数多くの研究がなされている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、前輪の舵取り角（舵角）に応じて後輪も操舵する前後輪操向制御装置を備えた自動二輪車が開示されている。この前後輪操向制御装置を備えた自動二輪車は、前輪を操舵する操向ハンドル（前輪操舵手段）と、前輪の舵取り角に応じて後輪の舵取り角を決定するカム機構と、カム機構と後輪との間に配置されるプッシュプルワイヤと、後輪を支持する後方フレーム（リアフレーム）とを備えている。そして、操向ハンドルが操舵された場合に、操向ハンドルに固定されたカム機構を介して、プッシュプルワイヤが押し引きされて、後輪が後方フレームに対して左右方向に回動されることにより操舵される。具体的には、操向ハンドルの舵取り角が所定の角度よりも小さい場合に、操向ハンドルの操舵方向側と同方向側に後輪を操舵するとともに、操向ハンドルの舵角が所定の角度よりも大きい場合に、操向ハンドルの操舵方向側と逆方向側に後輪を操舵する。これにより、直進走行時に操向ハンドルに所定の角度よりも小さい舵取り角が付与された場合に、直進安定性をある程度向上させることができるとともに、旋回時に操向ハンドルに所定の角度よりも大きい舵取り角が付与された場合に、旋回半径を小さくして旋回性をある程度向上させることができる。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−１７８２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示された構造では、前輪の舵取り角（舵角）に応じて後輪を操舵する場合に、垂直に近い状態でほとんど傾斜していない後方フレームに対して後輪を左右方向に回動することにより操舵するので、自動二輪車の重心を車体の中心線に対して左右方向に移動させにくいという不都合がある。このため、直進走行時に、直進安定性を十分に向上させることが困難であるとともに、旋回時に、旋回半径を十分に小さくして旋回性を十分に向上させることが困難であるという問題点がある。
【０００６】
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、直進走行時に、直進安定性を十分に向上させるとともに、旋回時に、旋回半径を十分に小さくして旋回性を十分に向上させ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】
【０００７】
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、前方フレームに回動可能に設けられる前輪操舵手段と、後輪を支持するとともに、前方フレームに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、前輪操舵手段と後方フレームとを連結するとともに、前輪操舵手段の舵切り時に、後方フレームを前方フレームに対して回動させることにより後輪に舵角を付与する連結手段と、前輪操舵手段の舵角が第１の角度よりも小さい場合に、前輪操舵手段の操舵方向側と同方向側に連結手段により後輪を操舵するとともに、前輪操舵手段の舵角が第１の角度よりも大きい場合に、前輪操舵手段の操舵方向と逆方向側に連結手段により後輪を操舵する後輪操舵手段とを備える。
【０００８】
この一の局面による車両では、上記のように、後輪を支持するとともに、前方フレームに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、前輪操舵手段と後方フレームとを連結するとともに、前輪操舵手段の舵切り時に、後方フレームを前方フレームに対して回動させることにより後輪に舵角を付与する連結手段とを設けることによって、直進走行時および旋回時の前輪操舵手段の舵切り時に、後輪および後方フレームを前後方向に延びる軸線の回りに回動させることができるので、自動二輪車の重心を左右方向に移動させやすくすることができる。また、上記前方フレームに対して回動可能な後方フレームおよび連結手段に加えて、前輪操舵手段の舵角が第１の角度よりも小さい場合に、前輪操舵手段の操舵方向側と同方向側に連結手段により後輪を操舵するとともに、前輪操舵手段の舵角が第１の角度よりも大きい場合に、前輪操舵手段の操舵方向と逆方向側に連結手段により後輪を操舵する後輪操舵手段を設けることによって、直進走行時に前輪操舵手段に第１の角度よりも小さい舵角が付与された場合に、後輪操舵手段により、前輪操舵手段の操舵方向側と同方向側に後輪を操舵しながら、回動可能な後方フレームおよび連結手段により、自動二輪車の重心を左右方向に移動させて直進安定性を十分に向上させることができる。また、旋回時に前輪操舵手段に第１の角度よりも大きい舵角が付与された場合に、後輪操舵手段により、前輪操舵手段の操舵方向側と逆方向側に後輪を操舵しながら、回動可能な後方フレームおよび連結手段により、自動二輪車の重心を左右方向に移動させて、旋回半径を十分に小さくすることにより旋回性を十分に向上させることができる。
【０００９】
上記一の局面による車両において、好ましくは、後輪操舵手段は、歯車機構を含み、歯車機構は、前輪操舵手段に連結されるとともに、連結手段を介して後方フレームに連結される。このように構成すれば、前輪操舵手段に舵角が付与された場合に、前輪操舵手段の回動力を、歯車機構および連結手段を介して、容易に、後方フレームに伝達することができるので、後方フレームを前後方向に延びる軸線の回りに、容易に、回動させることができる。
【００１０】
上記後輪操舵手段が歯車機構を含む車両において、好ましくは、後輪操舵手段は、歯車機構および連結手段の間に配置されるレバー部材をさらに含み、歯車機構は、前輪操舵手段側に固定されるとともに、前輪操舵手段と一体的に回動する内歯車と、内歯車に対応するように前方フレーム側に取り付けられるとともに、前輪操舵手段および内歯車が回動することにより回動する外歯車とを含み、レバー部材は、回動中心が外歯車に固定されることにより外歯車の回動に伴って回動するとともに、レバー部材の回動中心から所定の距離を隔てた部分は、連結手段の一方端部に連結されている。このように構成すれば、前輪操舵手段に舵角が付与された場合に、前輪操舵手段の回動力を、内歯車、外歯車およびレバー部材を回動させることにより、連結手段を介して、より容易に、後方フレームに伝達することができるので、後方フレームを前後方向に延びる軸線の回りに、より容易に、回動させることができる。
【００１１】
上記一の局面による車両において、好ましくは、前輪操舵手段の舵角が第１の角度よりも小さい場合に、前輪操舵手段の操舵方向側と逆方向側に重心が位置するとともに、前輪操舵手段の舵角が第１の角度よりも大きい場合に、前輪操舵手段の操舵方向と同方向側に重心が位置する。このように構成すれば、直進走行時に前輪操舵手段に第１の角度よりも小さい舵角が付与された場合に、直進安定性を容易に向上させることができるとともに、旋回時に前輪操舵手段に第１の角度よりも大きい舵角が付与された場合に、旋回半径を容易に小さくして旋回性を容易に向上させることができる。
【００１２】
上記一の局面による車両において、好ましくは、前輪操舵手段の舵角が第１の角度よりも小さい第２の角度以下の場合に、前輪操舵手段の舵角が増加するに伴って、後輪の舵角が増加する。このように構成すれば、前輪操舵手段の舵角が第２の角度以下の直進走行時に前輪操舵手段の舵角に対応する大きさの舵角を後輪に付与することができるので、直進安定性をより向上させることができる。
【００１３】
上記一の局面による車両において、好ましくは、前輪操舵手段の舵角が第１の角度よりも大きい場合に、前輪操舵手段の舵角が増加するに伴って、前輪操舵手段の操舵方向と逆方向側に後輪の舵角が増加する。このように構成すれば、前輪操舵手段の舵角が第１の角度よりも大きい旋回時に前輪操舵手段の舵角に対応する大きさの舵角を、前輪操舵手段の操舵方向と逆方向側に後輪に付与することができるので、旋回半径をより小さくして旋回性をより向上させることができる。
【００１４】
上記一の局面による車両において、好ましくは、連結手段の他方端部は、後方フレームの前端部側に取り付けられている。このように構成すれば、連結手段の長さを小さくすることができるので、後輪を操舵するための部材（連結手段）が大型化するのを抑制することができる。
【００１５】
上記一の局面による車両において、好ましくは、連結手段は、バネ性を有し、連結手段は、直進状態から前輪操舵手段を舵切りする場合に操舵トルクが小さくなるように前輪操舵手段を付勢した状態で、前輪操舵手段および後方フレームを連結している。このように構成すれば、前輪操舵手段を舵切りする場合に、連結手段のバネ性により付与された付勢力により、操舵トルクを小さくすることができるので、前輪操舵手段と後方フレームとを連結手段により連結したとしても、前輪操舵手段を小さい力で舵切りすることができる。これにより、後方フレームおよび後輪を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。
【００１６】
上記連結手段がバネ性を有する車両において、好ましくは、連結手段は、バネ性を有する平板状部材からなる。このように構成すれば、連結手段に板バネとしてのバネ性を容易に付与することができる。また、連結手段を平板状部材により構成することによって、連結手段の厚みを小さくすることができるので、連結手段を取り付ける部分を省スペース化することができるとともに、後輪を操舵するための連結手段が大型化するのを抑制することができる。
【００１７】
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。
【００１８】
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、後方フレームを前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。
【００１９】
上記軸受を備える車両において、好ましくは、軸受は、アンギュラ軸受である。このようなアンギュラ軸受を用いれば、前方フレームと後方フレームとの連結部分における前後方向に延びる軸線に沿った方向（スラスト方向）の剛性およびその前後方向に延びる軸線に垂直な方向（ラジアル方向）の剛性の両方を確保することができる。
【００２０】
上記軸受がアンギュラ軸受である車両において、好ましくは、前方フレームは、ヘッドパイプを含み、ヘッドパイプは、ヘッドパイプから後方に突出するように形成され、前後方向に延びる軸線上に回動中心を有するとともに、アンギュラ軸受が取り付けられる外周面を有する凸状の第１軸受取付部を含み、後方フレームは、ヘッドパイプの凸状の第１軸受取付部に対向するように配置され、アンギュラ軸受が取り付けられる内周面を有する第２軸受取付部を含む。このように構成すれば、ヘッドパイプの第１軸受取付部および後方フレームの第２軸受取付部にアンギュラ軸受を取り付けることにより、後方フレームを前方フレームに対してより容易に回動させることができる。
【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、軸線に対して後方フレームを回動させることにより、容易に、重心を移動させることができる。
【００２２】
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、後方の下方向に延びる軸線の回りに後方フレームおよび後輪を回動することにより、容易に、後輪に舵角を付与することができる。
【００２３】
上記一の局面による車両において、好ましくは、後方フレームが前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、後方フレームが前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。
【００２４】
上記一の局面による車両において、好ましくは、前方フレームの前方に配置される前照灯をさらに備え、前照灯は、後方フレームに固定されている。このように構成すれば、前輪操舵手段に舵角が付与された場合にも、前照灯は後方フレームに対して固定されているので、車体の前方を照射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
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を拡大した側面図である。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構造を詳細に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。
【００２７】
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、後方の下方向に延びるように形成されている。また、メインフレーム３には、シートレール（図示せず）が連結されている。これらのヘッドパイプ２、メインフレーム３およびシートレールによって、車体フレームが構成されている。
【００２８】
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４が配置されている。この一対のフロントフォーク４の下部には、前輪５が回転可能に取り付けられている。この前輪５の上方には、前輪５を覆うようにフロントフェンダ６が配置されている。
【００２９】
ここで、本実施形態では、ヘッドパイプ２の後部の下部には、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。なお、軸部２ａは、本発明の「第１軸受取付部」の一例である。また、メインフレーム３には、ヘッドパイプ２の軸部２ａに挿入される貫通孔３ａが設けられている。なお、貫通孔３ａは、本発明の「第２軸受取付部」の一例である。ヘッドパイプ２の軸部２ａの外周面とメインフレーム３の貫通孔３ａの内周面との間には、アンギュラ軸受７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。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７は、本発明の「軸受」の一例である。また、アンギュラ軸受７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８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。
【００３０】
また、本実施形態では、図２に示すように、ヘッドパイプ２の上部には、前輪操舵部材（ハンドル）９が配置されている。なお、前輪操舵部材９は、本発明の「前輪操舵手段」の一例である。この前輪操舵部材９は、ヘッドパイプ２の中心線Ｌ２を中心として回動可能に設けられている。なお、中心線Ｌ２は、図３に示すように、上方から見て、中心線Ｌ１上に配置されている。また、前輪操舵部材９には、図２および図３に示すように、固定部９ａが設けられている。この固定部９ａ（図２参照）の上部には、図２および図４に示すように、グリップ部９ｂを両端に有するシャフト部９ｃを挟み込んだ状態で固定部９ｄが取り付けられている。
【００３１】
また、本実施形態では、図２および図５に示すように、前輪操舵部材９の固定部９ｄの上部には、円弧状の部分の内面側に歯車部が形成された内歯車１０が取り付けられている。なお、内歯車１０は、本発明の「歯車機構」および「後輪操舵手段」の一例である。この内歯車１０は、中心線Ｌ２を中心として前輪操舵部材９と一体的に回動可能に設けられている。また、前輪操舵部材９の固定部９ｄの上側には、図２に示すように、保持部材１１および１２が配置されている。この保持部材１１の前側の部分は、ヘッドパイプ２の前部に固定されているとともに、保持部材１１の後ろ側の部分は、ヘッドパイプ２の後部の上部に固定されている。また、保持部材１１および１２（図２参照）には、図２および図５に示すように、内歯車１０に対応するように円形状の歯車部を有する外歯車１３が保持されている。なお、外歯車１３は、本発明の「歯車機構」および「後輪操舵手段」の一例である。また、外歯車１３の軸部１３ａには、図２および図６に示すように、後述する連結部材１４（図２参照）の一方端部１４ａ（図２参照）が回動部分に取り付けられたレバー部材１５が固定されている。すなわち、レバー部材１５の回動中心が外歯車１３の軸部１３ａに取り付けられている。なお、レバー部材１５は、本発明の「後輪操舵手段」の一例である。
【００３２】
また、本実施形態では、図６および図８に示すように、レバー部材１５は、前輪操舵部材９および内歯車１０が、たとえば、左側に約０°〜約１０°（第２の角度）まで回動する場合に、外歯車１３（図５参照）が回動するのに伴って右側に約０°〜約９０°まで回動するように構成されている。また、レバー部材１５は、図８および図９に示すように、前輪操舵部材９および内歯車１０が、左側に約１０°〜約２０°（第１の角度）まで回動する場合に、外歯車１３（図５参照）が回動するのに伴って約９０°〜約１８０°まで回動するように構成されている。また、レバー部材１５は、図９および図１０に示すように、前輪操舵部材９および内歯車１０が、左側に約２０°〜約３０°まで回動する場合に、外歯車１３（図５参照）が回動するのに伴って約１８０°〜約２７０°まで回動するように構成されている。すなわち、本実施形態では、連結部材１４の一方端部１４ａは、前輪操舵部材９が左側に約０°よりも大きく約２０°よりも小さい角度回動した場合に、右側に配置されているとともに、前輪操舵部材９が左側に約２０°回動した場合に、左右方向に対して中心に配置され、かつ、前輪操舵部材９が、左側に約２０°よりも大きい角度回動した場合に、左側に配置されるように構成されている。なお、連結部材１４は、本発明の「連結手段」の一例である。また、前輪操舵部材９が右側に回動する場合は、レバー部材１５および連結部材１４は、上記と逆方向側に回動する。
【００３３】
また、本実施形態では、図２に示すように、連結部材１４は、バネ性を有する平板状部材からなるとともに、約４ｍｍの厚みを有する。また、連結部材１４の一方端部１４ａは、図２および図７に示すように、レバー部材１５を前方（ＦＷＤ方向）に付勢した状態でレバー部材１５に取り付けられている。具体的には、連結部材１４の一方端部１４ａには、図２に示すように、ピロボール１４ｂが設けられている。そして、ピロボール１４ｂの挿入穴１４ｃにボルト５０を挿入して、外歯車１３の回動の中心線Ｌ３から後方に所定の距離を隔てたレバー部材１５の部分に、ピロボール１４ｂが固定されている。これにより、連結部材１４の一方端部１４ａがピロボール１４ｂの挿入穴１４ｃの中心線を中心として回動することが可能となる。また、連結部材１４の他方端部１４ｄは、図２に示すように、メインフレーム３の前端部のアンギュラ軸受７が取り付けられる部分の近傍の上面に取り付けられている。また、連結部材１４の他方端部１４ｄは、図７に示すように、２つに分岐されている。そして、その２つに分岐された他方端部１４ｄが、図２に示すように、それぞれ、メインフレーム３に設けられた位置決めボス５１に位置決めされてボルト５２により固定されている。これにより、連結部材１４の他方端部１４ｄが中心線Ｌ１を中心としてメインフレーム３と一体的に回動することが可能である。
【００３４】
また、本実施形態では、図１１に示すように、メインフレーム３の前方には、メインフレーム３がヘッドパイプ２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１６が設けられている。なお、ストッパー１６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１６は、メインフレーム３が中心線Ｌ１の回りにヘッドパイプ２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。
【００３５】
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１７と、ヘッドパイプ２の前方を覆うフロントカウル１８とが設けられている。なお、ヘッドライト１７は、本発明の「前照灯」の一例である。また、ヘッドライト１７とヘッドパイプ２との間には、フロントカウル１８を支持するステー１９が配置されている。このステー１９の上側には、図示しない計器類などが取り付けられている。
【００３６】
また、本実施形態では、図２に示すように、ステー１９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を中心としてヘッドパイプ２に対して回動可能なようにヘッドパイプ２の支持部２ｂに支持されている。これにより、前輪操舵部材９に舵角が付与された場合にも、ヘッドライト１７は、メインフレーム３に対して固定されているので、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、ステー１９を、メインフレーム３に固定するとともに、ヘッドパイプ２の支持部２ｂにより回動可能に支持することによって、メインフレーム３がヘッドパイプ２に対して回動する場合に、ヘッドライト１７を、容易に、ヘッドパイプ２に対して回動させることができる。
【００３７】
また、メインフレーム３の後方の下方向には、図１に示すように、エンジン２０が取り付けられている。このエンジン２０には、排気管（図示せず）が取り付けられている。この排気管は、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２１に連結されている。また、エンジン２０の前方には、エンジン２０を冷却するためのラジエータ２２が設けられている。また、エンジン２０とラジエータ２２との間には、燃料タンク２３が配置されている。
【００３８】
また、メインフレーム３の後端部には、ピボット軸（図示せず）が設けられている。このピボット軸により、リヤアーム２４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２４の後端部には、後輪８が回転可能に取り付けられている。つまり、後輪８は、リヤアーム２４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８は、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。また、前輪５も、後輪８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の上方には、シート２５が配置されている。
【００３９】
図１２〜図１９は、図１に示した一実施形態による自動二輪車の走行時に、メインフレームが回動する場合の動作を説明するための図である。次に、図２および図１２〜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の走行時の動作について説明する。
【００４０】
通常、自動二輪車１の直進走行時には、運転者は、車体がふらつくことにより倒れようとするのを防止するために、前輪操舵部材９を操舵している。たとえば、車体が左側に倒れるようにふらついた場合には、前輪操舵部材９を左方向に操舵して、車体が左側に倒れるのを抑制している。本実施形態による自動二輪車１では、少ない操舵量で車体がふらついて倒れようとするのを抑制する効果がある。たとえば、図１２および図１３に示した直進走行状態から、車体が左側に倒れるようにふらついて、図１４および図１５に示すように、前輪操舵部材９に左方向に約０°よりも大きく約２０°よりも小さい舵角が付与された場合、前述のように連結部材１４の一方端部１４ａとレバー部材１５（図１４参照）との連結部は、中心線Ｌ３（図２参照）を中心として回動するので、連結部材１４の一方端部１４ａは、中心線Ｌ１に対して所定の距離（Ｗ１）（図１５参照）だけ右側に移動する。これにより、連結部材１４の他方端部１４ｄには、右方向に力が付与される。この際、連結部材１４の他方端部１４ｄは、メインフレーム３（図１４参照）に固定されているので、上記した連結部材１４の他方端部１４ｄに付与された右方向の力によって、メインフレーム３は、中心線Ｌ１を中心として右側に回動する。
【００４１】
この場合、本実施形態では、重心Ｇは、中心線Ｌ１よりも上側に配置されているので、重心Ｇは、中心線Ｌ１よりも右側に移動する。すなわち、前輪操舵部材９に約０°よりも大きく約２０°よりも小さい舵角が付与された場合に、重心Ｇは、前輪操舵部材９の操舵方向側（左側）と逆方向側（右側）に移動する。これにより、車体が左側に倒れるのを抑制することが可能となる。また、中心線Ｌ１は、後方の下方向に延びるように配置されているので、メインフレーム３が右側に回動することにより、後輪８には、左斜め方向の舵角θ１（図１４参照）が付与される。これにより、車体には、左側に舵角が付与されるので、これによっても、車体が倒れるのを抑制することが可能となる。これらの結果、比較的小さい舵角を付与するだけで、重心Ｇの移動および後輪８に舵角が付与されることにより、車体がふらついて倒れようとするのを抑制することが可能となる。これに対して、通常の自動二輪車において倒れるのを抑制するためには、重心Ｇを移動させにくいとともに、後輪にほとんど舵角が付与されないので、本実施形態の自動二輪車１に比べて前輪操舵手段に、より大きい舵角を付与する必要がある。なお、この場合の後輪８の左斜め方向の舵角θ１は、前輪５の左斜め方向の舵角θ２よりも小さい。
【００４２】
なお、本実施形態では、前輪操舵部材９に約０°〜約１０°まで舵角が付与される場合に、前輪操舵部材９の舵角が増加するに伴って、後輪８に付与される舵角が増加する。また、前輪操舵部材９に約１０°〜約２０°まで舵角が付与される場合に、前輪操舵部材９の舵角が増加するに伴って、後輪８に付与される舵角が減少する。
【００４３】
また、本実施形態では、車体が左側に倒れるようにふらついて、前輪操舵部材９に左方向に舵角を付与する場合、図１４および図１５に示すように、連結部材１４の一方端部１４ａとレバー部材１５（図１４参照）との連結部は、中心線Ｌ３（図２参照）を中心として回動するので、連結部材１４の一方端部１４ａは、舵角が付与されていない状態（図１２および図１３に示した状態）と比べて、右斜め前方に移動する。この際、バネ性を有する連結部材１４の一方端部１４ａは、レバー部材１５との連結部を前側に付勢しているので、前輪操舵部材９を回動させるモーメントが発生するとともに、操舵トルクを軽減することが可能となる。これにより、前輪操舵部材９とメインフレーム３とを連結部材１４により連結したとしても、前輪操舵部材９を小さい力で舵切りすることが可能となるので、メインフレーム３および後輪８を中心線Ｌ１の回りにスムーズに回動させることが可能となる。なお、連結部材１４の一方端部１４ａが、レバー部材１５を前側に付勢していない場合には、他方端部１４ｄはメインフレーム３に固定されていて前側には移動しないので、連結部材１４の一方端部１４ａが前側に移動するのが抑制される。この場合には、前輪操舵部材９を回動させるための操舵トルクが大きくなるので、操作性が悪化する可能性がある。
【００４４】
また、自動二輪車１の前輪操舵部材９の舵角が約２０°よりも大きい旋回時には、運転者は、走行速度を低下するとともに、前輪操舵部材９に大きい舵角を付与する。たとえば、左側に旋回する場合には、図１４および図１６に示した状態よりも大きい舵角を付与する。本実施形態では、車体の旋回性を向上させる効果がある。たとえば、左側に旋回する場合、図１４〜図１７に示した状態よりも大きい舵角（約２０°よりも大きい舵角）が付与される。このとき、連結部材１４の一方端部１４ａとレバー部材１５（図１８参照）との連結部は、たとえば、図１８および図１９に示すように、中心線Ｌ３（図２参照）を中心として回動するので、連結部材１４の一方端部１４ａは、中心線Ｌ１に対して所定の距離（Ｗ１）（図１９参照）だけ左側に移動する。これにより、連結部材１４の他方端部１４ｄには、左方向に力が付与される。この際、連結部材１４の他方端部１４ｄは、メインフレーム３（図１８参照）に固定されているので、上記した連結部材１４の他方端部１４ｄに付与された左方向の力によって、メインフレーム３は、中心線Ｌ１を中心として左側に回動する。この場合、本実施形態では、重心Ｇは、中心線Ｌ１よりも上側に配置されているので、重心Ｇは、中心線Ｌ１よりも左側に移動する。すなわち、前輪操舵部材９に約２０°よりも大きい舵角が付与された場合に、重心Ｇは、前輪操舵部材９の操舵方向側（左側）と同方向側（左側）に移動する。これにより、車体を旋回する側（左側）に傾斜させやすくすることが可能となるので、旋回性を向上させることが可能となる。また、中心線Ｌ１は、後方の下方向に延びるように配置されているので、メインフレーム３が左側に回動することにより、後輪８には、右斜め方向の舵角θ３（図１８参照）が付与される。これにより、前輪５の回転の中心軸Ｃ１と後輪８の回転の中心軸Ｃ２とが交わる角度を大きくすることが可能となるので、旋回半径を小さくすることが可能となる。すなわち、後輪８に舵角θ３とキャンバースラストが付加されて旋回半径が小さくなる。その結果、旋回性を向上させることが可能となる。
【００４５】
なお、本実施形態では、前輪操舵部材９に約２０°よりも大きい舵角が付与される場合に、前輪操舵部材９の舵角が増加するに伴って、前輪操舵部材９の操舵方向と逆方向側に後輪８に付与される舵角が増加する。
【００４６】
本実施形態では、上記のように、後輪８を支持するとともに、ヘッドパイプ２に後方の下方向に延びる中心線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、前輪操舵部材９とメインフレーム３とを連結するとともに、前輪操舵部材９の舵切り時に、メインフレーム３を中心線Ｌ１の回りに回動させることにより後輪８に舵角を付与する連結部材１４とを設けることによって、直進走行時および旋回時の前輪操舵部材９の舵切り時に、後輪８およびメインフレーム３を中心線Ｌ１の回りに回動させることができるので、自動二輪車１の重心Ｇを中心線Ｌ１に対して左右方向に移動させやすくすることができる。また、上記中心線Ｌ１の回りに回動可能なメインフレーム３および連結部材１４に加えて、前輪操舵部材９の舵角が約２０°（第１の角度）よりも小さい場合に、前輪操舵部材９の操舵方向側と同方向側にメインフレーム３および後輪８を操舵するとともに、前輪操舵部材９の舵角が約２０°（第１の角度）よりも大きい場合に、前輪操舵部材９の操舵方向と逆方向側にメインフレーム３および後輪８を操舵する内歯車１０、外歯車１３およびレバー部材１５を設けることによって、直進走行時に前輪操舵部材９に約２０°（第１の角度）よりも小さい舵角が付与された場合に、内歯車１０、外歯車１３およびレバー部材１５により、前輪操舵部材９の操舵方向側と同方向側に後輪８を操舵しながら、回動可能なメインフレーム３および連結部材１４により、自動二輪車１の重心Ｇを中心線Ｌ１に対して左右方向に移動させて直進安定性を十分に向上させることができる。また、旋回時に前輪操舵部材９に約２０°（第１の角度）よりも大きい舵角が付与された場合に、内歯車１０、外歯車１３およびレバー部材１５により、前輪操舵部材９の操舵方向側と逆方向側に後輪８を操舵しながら、回動可能なメインフレーム３および連結部材１４により、自動二輪車１の重心Ｇを中心線Ｌ１に対して左右方向に移動させて、旋回半径を十分に小さくすることにより旋回性を十分に向上させることができる。
【００４７】
また、本実施形態では、前輪操舵部材９の固定部９ｄに固定されるとともに、中心線Ｌ２を中心として前輪操舵部材９と一体的に回動する内歯車１０と、内歯車１０に対応するようにヘッドパイプ２に固定された保持部材１１および１２に保持されるとともに、中心線Ｌ２を中心として前輪操舵部材９および内歯車１０が回動することにより回動する外歯車１３と、回動中心が外歯車１３に固定されることにより外歯車１３の回動に伴って回動するとともに、連結部材１４の一方端部１４ａに回動部分が連結されるレバー部材１５とを設けることによって、前輪操舵部材９に舵角が付与された場合に、内歯車１０、外歯車１３およびレバー部材１５を回動させることにより、連結部材１４を介してメインフレーム３および後輪８を中心線Ｌ１の回りに、容易に、回動させることができる。
【００４８】
また、本実施形態では、連結部材１４の他方端部１４ｄを、メインフレーム３の前端部に取り付けることによって、連結部材１４の長さを小さくすることができるので、後輪８を操舵するための部材（連結部材１４）が大型化するのを容易に抑制することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、連結部材１４を、平板状部材により構成することによって、連結部材１４に板バネとしてのバネ性を容易に付与することができる。また、連結部材１４を平板状部材により構成することによって、連結部材１４の厚みを小さくすることができるので、連結部材１４を取り付ける部分を省スペース化することができるとともに、後輪８を操舵するための連結部材１４が大型化するのを抑制することができる。
【００５０】
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８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８は地面１００との接点近傍を中心に回動するので、後輪８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。
【００５１】
また、本実施形態では、ヘッドパイプ２とメインフレーム３とを互いに回動可能に支持するアンギュラ軸受７を設けることによって、アンギュラ軸受７により、メインフレーム３をヘッドパイプ２に対して前後方向に延びる軸部２ａの中心線Ｌ１の回りにスムーズに回動させることができる。また、アンギュラ軸受７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できる。
【００５２】
また、本実施形態では、メインフレーム３がヘッドパイプ２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１６を設けることによって、メインフレーム３がヘッドパイプ２に対して回動しすぎるのを防止することができる。
【００５３】
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。
【００５４】
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、前方フレームおよび後方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。
【００５５】
また、上記実施形態では、歯車機構を、円弧状の内歯車および円形状の外歯車によって構成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、歯車機構を、複数の円形状の歯車のみを用いてもよい。
【００５６】
また、上記実施形態では、前輪操舵部材に約０°よりも大きく約２０°よりも小さい舵角を付与する場合に、後輪が、前輪操舵部材の操舵方向側と同方向側に操舵されるとともに、前輪操舵部材に約２０°よりも大きい舵角を付与する場合に、後輪が、前輪操舵部材の操舵方向側と逆方向側に操舵されるように構成した例について示したが、本発明はこれに限らず、約２０°以外の所定の角度を設定して、前輪操舵部材に約０°よりも大きく所定の角度よりも小さい舵角を付与する場合に、後輪が、前輪操舵部材の操舵方向側と同方向側に操舵されるとともに、前輪操舵部材に所定の角度よりも大きい舵角を付与する場合に、後輪が、前輪操舵部材の操舵方向側と逆方向側に操舵されるように構成してもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、前輪操舵部材の舵切り時に、後輪に舵角を付与するために、平板状部材からなる連結部材を設けた例について説明したが、本発明はこれに限らず、前輪操舵部材の舵切り時に、後輪に舵角を付与する機能を有するものであれば、平板状以外の形状からなる連結部材を設けてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、連結部材をバネ性を有するように構成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、連結部材をバネ性を有しないように構成してもよい。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
また、上記実施形態では、メインフレームがヘッドパイプに対して回動する際の連結部材の振動を減衰させるための部材を設けない例を示したが、本発明はこれに限らず、メインフレームがヘッドパイプに対して回動する際の連結部材の振動を減衰させるためにダンパーなどの減衰装置を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【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を拡大した側面図である。
【図３】図２の１１０−１１０線に沿った図である。
【図４】図２の１２０−１２０線に沿った図である。
【図５】図２の１３０−１３０線に沿った図である。
【図６】図２の１４０−１４０線に沿った図である。
【図７】図１に示した一実施形態による自動二輪車の構造を詳細に説明するための矢印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前輪操舵部材が左側に約１０°回動した状態を示した図である。
【図９】図１に示した一実施形態による自動二輪車の前輪操舵部材が左側に約２０°回動した状態を示した図である。
【図１０】図１に示した一実施形態による自動二輪車の前輪操舵部材が左側に約３０°回動した状態を示した図である。
【図１１】図１に示した一実施形態による自動二輪車のヘッドパイプ周辺の構造を詳細に説明するための矢印Ｐ方向から見た図である。
【図１２】図１に示した一実施形態による自動二輪車の走行時に、メインフレームが回動する場合の動作を説明するための平面図である。
【図１３】図１に示した一実施形態による自動二輪車の走行時に、メインフレームが回動する場合の動作を説明するための矢印Ｑ方向から見た図である。
【図１４】図１に示した一実施形態による自動二輪車の走行時に、メインフレームが回動する場合の動作を説明するための平面図である。
【図１５】図１に示した一実施形態による自動二輪車の走行時に、メインフレームが回動する場合の動作を説明するための矢印Ｑ方向から見た図である。
【図１６】図１に示した一実施形態による自動二輪車の走行時に、メインフレームが回動する場合の動作を説明するための平面図である。
【図１７】図１に示した一実施形態による自動二輪車の走行時に、メインフレームが回動する場合の動作を説明するための矢印Ｑ方向から見た図である。
【図１８】図１に示した一実施形態による自動二輪車の走行時に、メインフレームが回動する場合の動作を説明するための平面図である。
【図１９】図１に示した一実施形態による自動二輪車の走行時に、メインフレームが回動する場合の動作を説明するための矢印Ｑ方向から見た図である。
【符号の説明】
【００６３】
１ 自動二輪車（車両）
２ ヘッドパイプ（前方フレーム）
２ａ 軸部（第１軸受取付部）
３ メインフレーム（後方フレーム）
３ａ 貫通孔（第２軸受取付部）
５ 前輪
７ アンギュラ軸受（軸受）
８ 後輪
９ 前輪操舵部材（前輪操舵手段）
１０ 内歯車（歯車機構、後輪操舵手段）
１３ 外歯車（歯車機構、後輪操舵手段）
１４ 連結部材（連結手段）
１４ａ 一方端部
１４ｄ 他方端部
１５ レバー部材（後輪操舵手段）
１６ ストッパー（規制部材）
１７ ヘッドライト（前照灯）
１００ 地面
Ｌ１ 中心線（軸線）
【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、
前記前方フレームに回動可能に設けられる前輪操舵手段と、
後輪を支持するとともに、前記前方フレームに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、
前記前輪操舵手段と前記後方フレームとを連結するとともに、前記前輪操舵手段の舵切り時に、前記後方フレームを前記前方フレームに対して回動させることにより前記後輪に舵角を付与する連結手段と、
前記前輪操舵手段の舵角が第１の角度よりも小さい場合に、前記前輪操舵手段の操舵方向側と同方向側に前記連結手段により前記後輪を操舵するとともに、前記前輪操舵手段の舵角が前記第１の角度よりも大きい場合に、前記前輪操舵手段の操舵方向と逆方向側に前記連結手段により前記後輪を操舵する後輪操舵手段とを備えた、車両。
【請求項２】
前記後輪操舵手段は、歯車機構を含み、
前記歯車機構は、前記前輪操舵手段に連結されるとともに、前記連結手段を介して前記後方フレームに連結される、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記後輪操舵手段は、前記歯車機構および前記連結手段の間に配置されるレバー部材をさらに含み、
前記歯車機構は、前記前輪操舵手段側に固定されるとともに、前記前輪操舵手段と一体的に回動する内歯車と、前記内歯車に対応するように前記前方フレーム側に取り付けられるとともに、前記前輪操舵手段および前記内歯車が回動することにより回動する外歯車とを含み、
前記レバー部材は、回動中心が前記外歯車に固定されることにより前記外歯車の回動に伴って回動するとともに、前記レバー部材の回動中心から所定の距離を隔てた部分は、前記連結手段の一方端部に連結されている、請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記前輪操舵手段の舵角が前記第１の角度よりも小さい場合に、前記前輪操舵手段の操舵方向側と逆方向側に重心が位置するとともに、前記前輪操舵手段の舵角が前記第１の角度よりも大きい場合に、前記前輪操舵手段の操舵方向と同方向側に重心が位置する、請求項１に記載の車両。
【請求項５】
前記前輪操舵手段の舵角が前記第１の角度よりも小さい第２の角度以下の場合に、前記前輪操舵手段の舵角が増加するに伴って、前記後輪の舵角が増加する、請求項１に記載の車両。
【請求項６】
前記前輪操舵手段の舵角が前記第１の角度よりも大きい場合に、前記前輪操舵手段の舵角が増加するに伴って、前記前輪操舵手段の操舵方向と逆方向側に前記後輪の舵角が増加する、請求項１に記載の車両。
【請求項７】
前記連結手段の他方端部は、前記後方フレームの前端部側に取り付けられている、請求項１に記載の車両。
【請求項８】
前記連結手段は、バネ性を有し、
前記連結手段は、直進状態から前記前輪操舵手段を舵切りする場合に操舵トルクが小さくなるように前記前輪操舵手段を付勢した状態で、前記前輪操舵手段および前記後方フレームを連結している、請求項１に記載の車両。
【請求項９】
前記連結手段は、バネ性を有する平板状部材からなる、請求項８に記載の車両。
【請求項１０】
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１１】
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１２】
前記軸受は、アンギュラ軸受である、請求項１１に記載の車両。
【請求項１３】
前記前方フレームは、ヘッドパイプを含み、
前記ヘッドパイプは、前記ヘッドパイプから後方に突出するように形成され、前記前後方向に延びる軸線上に回動中心を有するとともに、前記アンギュラ軸受が取り付けられる外周面を有する凸状の第１軸受取付部を含み、
前記後方フレームは、前記ヘッドパイプの凸状の第１軸受取付部に対向するように配置され、前記アンギュラ軸受が取り付けられる内周面を有する第２軸受取付部を含む、請求項１２に記載の車両。
【請求項１４】
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１５】
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１６】
前記後方フレームが前記前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。
【請求項１７】
前記前方フレームの前方に配置される前照灯をさらに備え、
前記前照灯は、前記後方フレームに固定されている、請求項１に記載の車両。
【請求項１】
前輪を支持する前方フレームと、
前記前方フレームに回動可能に設けられる前輪操舵手段と、
後輪を支持するとともに、前記前方フレームに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、
前記前輪操舵手段と前記後方フレームとを連結するとともに、前記前輪操舵手段の舵切り時に、前記後方フレームを前記前方フレームに対して回動させることにより前記後輪に舵角を付与する連結手段と、
前記前輪操舵手段の舵角が第１の角度よりも小さい場合に、前記前輪操舵手段の操舵方向側と同方向側に前記連結手段により前記後輪を操舵するとともに、前記前輪操舵手段の舵角が前記第１の角度よりも大きい場合に、前記前輪操舵手段の操舵方向と逆方向側に前記連結手段により前記後輪を操舵する後輪操舵手段とを備えた、車両。
【請求項２】
前記後輪操舵手段は、歯車機構を含み、
前記歯車機構は、前記前輪操舵手段に連結されるとともに、前記連結手段を介して前記後方フレームに連結される、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記後輪操舵手段は、前記歯車機構および前記連結手段の間に配置されるレバー部材をさらに含み、
前記歯車機構は、前記前輪操舵手段側に固定されるとともに、前記前輪操舵手段と一体的に回動する内歯車と、前記内歯車に対応するように前記前方フレーム側に取り付けられるとともに、前記前輪操舵手段および前記内歯車が回動することにより回動する外歯車とを含み、
前記レバー部材は、回動中心が前記外歯車に固定されることにより前記外歯車の回動に伴って回動するとともに、前記レバー部材の回動中心から所定の距離を隔てた部分は、前記連結手段の一方端部に連結されている、請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記前輪操舵手段の舵角が前記第１の角度よりも小さい場合に、前記前輪操舵手段の操舵方向側と逆方向側に重心が位置するとともに、前記前輪操舵手段の舵角が前記第１の角度よりも大きい場合に、前記前輪操舵手段の操舵方向と同方向側に重心が位置する、請求項１に記載の車両。
【請求項５】
前記前輪操舵手段の舵角が前記第１の角度よりも小さい第２の角度以下の場合に、前記前輪操舵手段の舵角が増加するに伴って、前記後輪の舵角が増加する、請求項１に記載の車両。
【請求項６】
前記前輪操舵手段の舵角が前記第１の角度よりも大きい場合に、前記前輪操舵手段の舵角が増加するに伴って、前記前輪操舵手段の操舵方向と逆方向側に前記後輪の舵角が増加する、請求項１に記載の車両。
【請求項７】
前記連結手段の他方端部は、前記後方フレームの前端部側に取り付けられている、請求項１に記載の車両。
【請求項８】
前記連結手段は、バネ性を有し、
前記連結手段は、直進状態から前記前輪操舵手段を舵切りする場合に操舵トルクが小さくなるように前記前輪操舵手段を付勢した状態で、前記前輪操舵手段および前記後方フレームを連結している、請求項１に記載の車両。
【請求項９】
前記連結手段は、バネ性を有する平板状部材からなる、請求項８に記載の車両。
【請求項１０】
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１１】
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１２】
前記軸受は、アンギュラ軸受である、請求項１１に記載の車両。
【請求項１３】
前記前方フレームは、ヘッドパイプを含み、
前記ヘッドパイプは、前記ヘッドパイプから後方に突出するように形成され、前記前後方向に延びる軸線上に回動中心を有するとともに、前記アンギュラ軸受が取り付けられる外周面を有する凸状の第１軸受取付部を含み、
前記後方フレームは、前記ヘッドパイプの凸状の第１軸受取付部に対向するように配置され、前記アンギュラ軸受が取り付けられる内周面を有する第２軸受取付部を含む、請求項１２に記載の車両。
【請求項１４】
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１５】
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１６】
前記後方フレームが前記前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。
【請求項１７】
前記前方フレームの前方に配置される前照灯をさらに備え、
前記前照灯は、前記後方フレームに固定されている、請求項１に記載の車両。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００７−１１８６７１（Ｐ２００７−１１８６７１Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３１０７１５（Ｐ２００５−３１０７１５）
【出願日】平成１７年１０月２６日（２００５．１０．２６）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２６日（２００５．１０．２６）
【出願人】（００００１００７６）ヤマハ発動機株式会社 (3,045)
【Ｆターム（参考）】
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