JP2009149189A - ステアリングダンパ装置およびステアリングダンパセット - Google Patents

Abstract

【課題】路面ショックを効果的に緩和することができ、しかもステアリングハンドルの操作力を軽くすることができるステアリングダンパ装置を提供する。
【解決手段】封入ガスにより伸縮付勢された２本のガスダンパ８ａ，８ｂを備えており、左側フロントフォーク５ａと車体フレームの左側との間に取付けられた左側ガスダンパ８ａと、右側フロントフォーク５ｂと車体フレームの右側との間に取付けられた右側ガスダンパ８ｂとからなる。ガスダンパ８に封入されているガスは圧縮性であるため、路面からのショックがステアリングハンドル６に伝わると左右両側のガスダンパ８ａ，８ｂが互いに伸縮動作を繰返すことにより、ステアリングハンドル６の振動を吸収する。ドライバーがハンドルを一方に切ったとき、一方のガスダンパは圧縮されるが、そのガスダンパ内のガスが再び膨張することによって、ステアリングハンドル６の戻し操作は楽に行える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステアリングダンパ装置およびステアリングダンパセットに関する。さらに詳しくは、二輪自動車や、サイドカー付二輪自動車、三輪自動車のステアリングハンドルに加わる振動等の外力を緩和するステアリングダンパ装置とその取付け用セットに関する。

ステアリングハンドルに加わる振動を緩和するためのダンパは、三輪自動車には未だ存在しないが、二輪自動車用は従来から多数存在する。
それら従来例のダンパ構造は、油を封入したシリンダ構造のものであり（特開２００５−９５６８）、ダンパ力を調整するため油の出入りを調節する調節バルブを内蔵したものもある。
図５に示すように、これらのダンパ101の二輪車100への装置は、左右のフロントフォーク102の一方と車体フレームとの間に、適宜の取付金具で取付けたものである。そして、ダンパ101は通常１本のみ用いられている。

ところで近年、自動二輪車を改造した三輪自動車が流行しはじめている。この三輪自動車は後輪が２輪であるため、車体が安定する利点があるが、車体を多少なりともバンクさせることができないため、走り方は二輪車とは全く異なるものとなる。
たとえば、路面の凹凸などに起因する走行中のショックは車体のバンクによって逃がせないため直接的に前輪からステアリングハンドルに伝わり、乗り心地を悪くし、ドライバーのハンドルを持つ手を疲労させやすいという問題がある。
また、三輪自動車はバンクができないことから旋回動作は、前輪の転舵のみによって行う。このとき、路面の凹凸に前輪がとられると、ドライバーの意図しない方向へ走ることになる。

上記のごとき問題を防止するため、三輪自動車にもステアリングハンドルにダンパを取付けることが試みられた。
この場合、自動二輪車に用いられているのと同様の油圧ダンパを１本、フロントフォークと車体フレームとの間に取付けていると、元々、前輪を転舵させるハンドル操作は重いのであるが、油圧ダンパを取付けると、益々ハンドル操作が重くなる。したがって、危険回避しにくくなり、かえって安全性を阻害してしまうことになる。
しかも、路面からのショックを緩和するため、油圧ダンパの効きを強くすると、ハンドルの戻し操作も重くなるため、更に運転しにくくなるという問題があった。

上記の油圧ダンパのハンドル操作が重くなるという欠点は、二輪自動車においても同様であり、さらにサイドカー付二輪車では車体のバンクが出来ないことから三輪自動車と同様の問題がある。

特開２００５−９５６８

本発明は上記事情に鑑み、路面からのショックを効果的に緩和することができ、しかもステアリングハンドルの操作力を軽くすることができるステアリングダンパ装置を提供することを目的とする。

第１発明のステアリングダンパ装置は、ステアリングシャフトに取付けたステアリングハンドルを操舵することにより左右両側のフロントフォークに支持された前輪を転舵する二輪自動車または三輪自動車におけるステアリングダンパ装置であって、右側フロントフォークと車体フレームの右側との間に取付けられた右側ガスダンパと、左側フロントフォークと車体フレームの左側との間に取付けられた左側ガスダンパを備えており、前記右側ガスダンパおよび前記左側ガスダンパは、いずれも封入ガスにより伸縮付勢されたガスダンパであることを特徴とする。
第２発明のステアリングダンパ装置は、第１発明において、前記左側ガスダンパおよび前記右側ガスダンパは、車体中心線に対して八字状に配置されていることを特徴とする。
第３発明のステアリングダンパ装置は、第１発明において、前記各ガスダンパは、ガスが封入されたシリンダと、該シリンダに伸縮自在に挿入されたピストンロッドとからなり、前記シリンダは回動自在に前記車体フレームに取付けられており、前記ピストンロッドの先端は回動自在に前記フロントフォークに取付けられていることを特徴とする。
第４発明のステアリングダンパセットは、ガスが封入されたシリンダと、該シリンダに伸縮自在に挿入されたピストンロッドからなるガスダンパが２本と、前記シリンダを前記車体フレームに回動自在に取付けるためのブラケットと、前記ピストンロッドの先端を前記フロントフォークに回動自在に取付けるための支持金具とからなることを特徴とする。

第１発明によれば、ガスダンパに封入されているガスは圧縮性であるため、路面からのショックがステアリングハンドルに伝わると左右両側のガスダンパが互いに伸縮動作を繰返すことにより、しだいにステアリングハンドルへの振動を吸収していく。また、ドライバーがハンドルを一方に切ったとき、ガスダンパは一方向に圧縮されるが、そのガスダンパ内のガスが再び膨張することによって、反対方向に付勢するのでステアリングハンドルの戻し操作は楽に行える。
第２発明によれば、ガスダンパが八字状に配置されていることからステアリングハンドルを一方に切ったときでも、ガスダンパのシリンダが車体フレームを干渉せず、自由にハンドル操作を行える。
第３発明によれば、ガスダンパのシリンダもピストンロッドも回動自在に取付けているので、ステアリングハンドルの円滑な操作を妨げることがない。
第４発明によれば、ブラケットと支持金具を既存の車体に取付けることで、ガスダンパ装置を簡単に二輪自動車や三輪自動車に後付けすることができる。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の実施形態に係わるステアリングダンパ装置を示す平面図である。図２は図１のステアリングダンパ装置の側面図である。図３は図２に示すステアリングダンパ装置の拡大図である。
本発明のステアリングダンパ装置は、三輪自動車や二輪自動車、サイドカー付二輪自動車に取付けることができるが、以下では三輪自動車に適用した例を説明する。

図１および図２に示すように、本発明が適用される三輪自動車１は、自動二輪車における前輪２をそのまま用い、後輪３をスイングアーム４ごと交換して、後輪を２輪としたものである。
なお、本実施形態の三輪自動車１には、前輪として、わずかに間隔をあけた状態で配設された車輪を２つ有するものも含まれる。具体的には、前輪における２つの車輪が車体幅に比べて狭い間隔（例えば200〜1600ｍｍ程度）をあけた状態で並列に配置されたものも含まれる。なお、本実施形態の三輪自動車１では、シャフトドライブで駆動される場合を示しているが、後輪３を駆動する駆動形式はどのような方式でもよい。

図１および図２において、５は前輪２を支持するフロントフォークで、左フロントフォーク５ａと右フロントフォーク５ｂからなる。左右のフロントフォーク５ａ，５ｂはステアリングシャフト７に連結されており、その上端にはステアリングハンドル６が取付けられている。なお、ステアリングシャフト７は地面に対しキャスター角が付与されている。
車体フレームは自動二輪車のものが、そのまま使われている。燃料タンクの下方の位置で適宜の形状のブラケット１０が固定されている。このブラケット１０は後述するガスダンパが取付け可能となっていれば、どのような形状、構造のものでもよいが、左右両側のガスダンパ８ａ，８ｂが八字状に配置できるものが用いられる。すなわち、左側ガスダンパ８ａおよび右側ガスダンパ８ｂは車体フレームの中心線に対し対称であって、２本のピストンロッドの先端側の間隔が狭く、２本のシリンダの端末側の間隔が広くなるように取付けられる。

前記ガスダンパ８（以下、左右を区別しないときは、符号８を用いる）は左側ガスダンパ８ａと右側ガスダンパ８ｂの２本が用いられるが、左右のガスダンパ８ａ，８ｂは、いずれも同一構造であるので、以下図３に基づきガスダンパ８自体の構造を説明する。
８１はシリンダ、８２はピストン、８３はピストンロッドである。ピストン８２はシリンダ８１内で気密に摺動自在に挿入されており、ピストン８２にはピストンロッド８３が連結されている。シリンダ８１内におけるピストン側画室８４とロッド側画室８５内には、それぞれ圧縮性のガスが封入されており、伸縮付勢されている。
すなわち、ピストンロッド８３を外力によって押し込めば、ピストン側画室８４内のガスが圧縮されるが、その後膨張することによってピストンロッド８３が押し戻される。また、ピストンロッド８３を引き出せば、ロッド側画室８５内のガスが圧縮されるが、その後膨張することによってピストンロッド８３が引き戻される。

なお、ガスをピストン側画室８４とロッド側画室８５との間で給排する給排通路を設け、この給排通路に流量調整弁を設けてピストンロッド８３の伸縮速度を可変に調節するようにしたものも、本発明のガスダンパ８に含まれる。

以上の構造により本発明のガスダンパ８は外力によってガスが圧縮されるが、外力が除かれるとガスは膨張する。このように、ピストンロッドは伸縮付勢されていることによって、ガスダンパ８は外力として加わった振動をしだいに吸引することができる。

前記ガスダンパ８の取付構造をつぎに説明する。
前記シリンダ８１の略中間部分は回動自在な軸受９等を介してブラケット１０に結合されている。また、前記ピストンロッド８３の先端部分も回動自在な軸受９等を介してフロントフォーク５の支持金具１１に取付けられている。
なお、シリンダ８１とピストンロッド８３は回動自在にブラケット１０やフロントフォーク５に取付けられていればよいので、取付金具や取付方法は任意に選択してよい。
この取付方法は、左右のガスダンパ８ａ、８ｂにおいても同様である。

本発明において、ガスダンパ８のシリンダ８１もピストンロッド８３も回動自在な取付金具を用いて取付けているので、ステアリングハンドル６の円滑な操作を妨げることがない。また、一方にステアリングハンドル６を切ったとき、ガスダンパ８のシリンダ８１が車体フレーム等に当ったりして干渉することもない。

つぎに、本実施形態のガスダンパの利点を説明する。
（１）ガスダンパ８に封入されているガスは圧縮性であるため、路面からのショックがステアリングハンドルに伝わると左右両側のガスダンパ８ａ，８ｂが互いに収縮したり伸長する動作を繰返す。そして、その動きは封入ガスの圧縮膨張によりしだいに緩和されていく。このような動作によって、ことにより、ステアリングハンドル６に加わる振動はしだいに吸収されていく。
（２）図４に示すように、ドライバーがステアリングハンドル６を一方に切ったとき、一方のガスダンパ８ｂは圧縮されるが、そのガスダンパ８ｂ内のガスが再び膨張しようとする。また反対側のガスダンパ８ａは収縮しようとするので、ステアリングハンドルの戻し操作は楽に行える。

以上のように、本発明のステアリングダンパ装置では、路面からのショックを吸収しやすく、ハンドル操作も楽に行えるので、三輪自動車の操縦性を向上するのに大きな効果がある。また、ブラケット１０と支持金具１１を既存の車体に取付けることで、ガスダンパ８を簡単に後付けすることができる。

上記に本発明のステアリングダンパ装置を三輪自動車に取付けた例を説明したが、その取付構造は、二輪自動車やサイドカー付二輪自動車にもそのまま適用でき、また、その利点は二輪自動車にもサイドカー付二輪自動車にも生ずるものである。

本発明の一実施形態に係わるステアリングダンパ装置を示す平面図である。 図１のステアリングダンパ装置の側面図である。 図２に示すステアリングダンパ装置の拡大図である。 ステアリングを右に切った状態のステアリングダンパの説明図である。 自動二輪車に取付けた従来のステアリングダンパの説明図である。

符号の説明

１ 三輪自動車
２ 前輪
３ 後輪
５ フロントフォーク
６ ステアリングハンドル
７ ステアリングシャフト
８ ガスダンパ
１０ ブラケット
１１ 支持金具

Claims (4)

1. ステアリングシャフトに取付けたステアリングハンドルを操舵することにより左右両側のフロントフォークに支持された前輪を転舵する二輪自動車または三輪自動車におけるステアリングダンパ装置であって、
   右側フロントフォークと車体フレームの右側との間に取付けられた右側ガスダンパと、左側フロントフォークと車体フレームの左側との間に取付けられた左側ガスダンパを備えており、
   前記右側ガスダンパおよび前記左側ガスダンパは、いずれも封入ガスにより伸縮付勢されたガスダンパである
   ことを特徴とするステアリングダンパ装置。
2. 前記左側ガスダンパおよび前記右側ガスダンパは、車体中心線に対して八字状に配置されている
   ことを特徴とする請求項１記載のステアリングダンパ装置。
3. 前記各ガスダンパは、ガスが封入されたシリンダと、該シリンダに伸縮自在に挿入されたピストンロッドとからなり、
   前記シリンダは回動自在に前記車体フレームに取付けられており、
   前記ピストンロッドの先端は回動自在に前記フロントフォークに取付けられている
   ことを特徴とする請求項１記載のステアリングダンパ装置。
4. ガスが封入されたシリンダと、該シリンダに伸縮自在に挿入されたピストンロッドからなるガスダンパが２本と、
   前記シリンダを前記車体フレームに回動自在に取付けるためのブラケットと、
   前記ピストンロッドの先端を前記フロントフォークに回動自在に取付けるための支持金具とからなる
   ことを特徴とするステアリングダンパセット。

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