JP2017170931A - 車両 - Google Patents

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陽明 門奈
洋介 平山
Yosuke Hirayama
洋介 平山
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Abstract

【課題】右前輪および左前輪が異なる挙動を示すことに起因する振動を運転者に伝えにくい車両を提供する。【解決手段】車両1は、右前輪32および左前輪31と、ブレーキ装置33,34と、グリップ部37,38と、操舵力を右前輪32および左前輪31に伝達する操舵力伝達機構6と、を有する。操舵力伝達機構6は、ステアリングシャフト652と、ハンドルバー651と、タイロッド669と、を有する。ハンドルバー651に、ブレーキ装置33,34を操作するブレーキ操作子35,36と、グリップ部37,38とが設けられており、右前輪32と路面との間に生じる摩擦力と左前輪31と路面との間に生じる摩擦力との相違に起因する振動がグリップ部37,38に伝達されることを抑制するゴム部品70が、操舵力伝達機構6に設けられている。【選択図】図9

Description

本発明は、傾斜可能な車体フレームと二つの前輪を備えた車両に関する。
特許文献1に記載の車両が知られている。この車両は、右前輪と左前輪と傾斜可能な車体フレームを備えている。
この車両は、ハンドルバーを回動させることにより、右前輪および左前輪の操舵角を制御する操舵力伝達機構を有している。操舵力伝達機構は、ハンドルバーと、ステアリングシャフトと、タイロッドを含んでいる。ハンドルバーの両端部にグリップ部が設けられている。ハンドルバーは、ステアリングシャフトの上部に固定されている。ステアリングシャフトは、タイロッドを介して右前輪および左前輪と接続されている。右前輪と左前輪とは、タイロッドを介して連結されている。運転者がハンドルバーを回動させると、ステアリングシャフトを介してタイロッドが変位し、タイロッドに連結された右前輪と左前輪がそれぞれ右操舵軸線回りおよび左操舵軸線回りに回転する。これにより、運転者は右前輪と左前輪の操舵角を制御できる。
国際公開WO2012/007819
ところで、右前輪と左前輪は異なる路面を通過しているため、右前輪と路面との間に生じる摩擦力と左前輪と路面との間に生じる摩擦力が異なることが多い。車両の走行中には、右前輪および左前輪が通過する路面が刻々と変化するため、右前輪と左前輪に作用する摩擦力も刻々と変化する。右前輪と路面との間に生じる摩擦力と左前輪と路面との間に生じる摩擦力が異なると、右前輪と左前輪に接続されたタイロッドに振動が生じてしまう。この振動がステアリングシャフトとハンドルバーを介してグリップ部に伝達されてしまい、運転者に不快感を与えてしまう虞がある。特に、ブレーキ操作時に運転者はグリップ部を強く握るため、ブレーキ操作時に右前輪と左前輪が異なる挙動を示すことに起因する振動が運転者に伝わりやすい。
そこで本発明は、右前輪および左前輪が異なる挙動を示すことに起因する振動を運転者に伝えにくい車両を提供することを目的とする。
(1)上記の目的を達成するために、本発明がとりうる一態様は、車両であって、
車体フレームと、
前記車体フレームの左右方向に並んで設けられた右前輪および左前輪と、
前記右前輪にブレーキ力を付与可能な右ブレーキ装置と、
前記左前輪にブレーキ力を付与可能な左ブレーキ装置と、
運転者が把持するためのグリップ部と、
前記グリップ部に入力された操舵力を前記右前輪および前記左前輪に伝達する操舵力伝達機構と、を有し、
前記操舵力伝達機構は、
前記車体フレームの上下方向に延びる中間操舵軸線回りに回動可能なステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトの上部に設けられたハンドルバーと、
前記ステアリングシャフトの回動を前記右前輪および前記左前輪に伝達するタイロッドと、を有し、
前記ハンドルバーの少なくとも一方の端部に、前記右ブレーキ装置および前記左ブレーキ装置の少なくとも一方を操作するブレーキ操作子と、前記グリップ部とが設けられており、
前記右前輪と路面との間に生じる摩擦力と前記左前輪と路面との間に生じる摩擦力との相違に起因する振動が前記グリップ部に伝達されることを抑制するゴム部品が、前記操舵力伝達機構に設けられている。
本実施形態に係る車両によれば、ゴム部品により、右前輪と路面との間に生じる摩擦力と左前輪と路面との間に生じる摩擦力との相違に起因する振動がグリップ部に伝達されることが抑制されている。このため、ブレーキ操作時にグリップ部を握った運転者に振動が伝わりにくい。
(2)上記の車両において、
前記右前輪を回転可能に支持し、かつ、前記右前輪を前記車体フレームに対して相対変位可能に支持する右緩衝装置と、
前記左前輪を回転可能に支持し、かつ、前記左前輪を前記車体フレームに対して相対変位可能に支持する左緩衝装置と、
を有してもよい。
車両に右緩衝装置と左緩衝装置を設けても、右前輪と路面との間に生じる摩擦力と左前輪と路面との間に生じる摩擦力との相違に起因する振動がグリップ部に伝達されることを効率的に抑制できない。むしろ、該振動は、右前輪および左前輪を前後方向に変位させる成分が支配的であり、右前輪および左前輪を上下方向に変位可能に支持する右緩衝装置および左緩衝装置では該振動を効果的に抑制できない。また、該振動によって、右前輪とともに右緩衝装置が変位し、左前輪とともに左緩衝装置が変位するので、変位する部品の重量が大きくなる。このように大きな重量を有する部品の振動が、軽量のハンドルバーに伝達されると、その振幅が大きくなってしまい、運転者の不快感が高まる恐れがある。
しかし、上記構成の車両によれば、ゴム部品によって、該振動がグリップ部に伝達されることを効率的に抑制でき、運転者の不快感を低減できる。
(3)上記の車両において、
前記車体フレームの前後方向に延びるリンク軸線回りに回動可能に前記車体フレームに支持されたクロス部材を有し、前記車体フレームの上下方向について前記右前輪と前記左前輪を前記車体フレームに対して相対変位可能に支持することにより、前記車体フレームを右旋回時に前記車両の右方に傾斜させ左旋回時に前記車両の左方に傾斜させるリンク機構を有してもよい。
右前輪および左前輪の振動は、リンク機構を介して車体フレームや、車体フレームに回動可能に支持されたハンドルバーや、ハンドルバーに設けられたグリップ部に伝達されやすい。リンク機構は、剛性の高い部材で構成されているため、伝わる振動が減衰しにくい。このため、リンク機構を備えた車両においては、右前輪および左前輪の振動がグリップ部に伝達されやすい。また、クロス部材は車体フレームの前後方向に延びるリンク軸線回りに回動するため、リンク機構は右前輪および左前輪の前後方向の振動を抑制することが難しい。
上記構成の車両によれば、このようなリンク機構を備えた車両であっても、ゴム部品によって、右前輪および左前輪の前後方向の振動がグリップ部に伝達することが効果的に抑制できる。
(4)上記の車両において、
前記リンク機構は、
前記クロス部材の右部で前記車体フレームの前後方向に延びる右軸線回りに回動可能に支持され、前記車体フレームの上下方向に延びる右操舵軸線回りに前記右前輪を回動可能に支持する右サイド部材と、
前記クロス部材の左部で前記右軸線と平行な左軸線回りに回動可能に支持され、前記右操舵軸線と平行な左操舵軸線回りに前記左前輪を回動可能に支持する左サイド部材と、を有してもよい。
パラレログラム式のリンク機構を備えた車両は、車幅を小さく設計しやすい。しかし、ハンドルバーが車体フレームの上下方向について、右前輪および左前輪から離れた位置となりやすい。ハンドルバーが右前輪および左前輪から離れた位置に設けられると、右前輪および左前輪に生じた振動が増幅されて、上方に離れたハンドルバーのグリップ部に伝達されやすい。
しかし、上記構成の車両によれば、パラレログラム式のリンク機構を備えた車両にゴム部品を搭載すると、グリップ部の振動を抑制しやすく、好適である。
(5)上記の車両において、
前記操舵力伝達機構は、一端が前記ステアリングシャフトに固定されて、他端が前記タイロッドと回動可能に連結されたピットマンアームを有し、
前記ゴム部品は、前記タイロッドと前記ピットマンアームとの間に設けられ、前記グリップ部に入力された操舵力が前記ゴム部品を介して前記ピットマンアームから前記タイロッドに伝達されるように構成されていてもよい。
上記構成の車両によれば、振動源である右前輪および左前輪に近い位置で該振動を抑制できるので、ピットマンアームを含む操舵力伝達経路においてタイロッドより上流側の部材全体の振動を抑制することができる。
(6)上記の車両において、
前記車体フレームは、前記ステアリングシャフトが挿通されるヘッドパイプを有し、
前記ゴム部品は、前記ヘッドパイプと前記ステアリングシャフトの間に設けられていてもよい。
上記構成の車両によれば、ゴム部品がヘッドパイプの内部に設けられるので、ゴム部品を設ける空間を別途設ける必要がない。既存の車両の部品レイアウトを大幅に変更しなくてよいので、設計が容易である。
(7)上記の車両において、
前記ゴム部品は、前記ハンドルバーと前記ステアリングシャフトの間に設けられ、前記グリップ部に入力された操舵力が前記ゴム部品を介して前記ハンドルバーから前記ステアリングシャフトに伝達されるように構成されている。
上記構成の車両によれば、ハンドルバーに近い位置にゴム部品が設けられているため、例えば後輪などの、右前輪および左前輪以外の箇所から車体フレームを介してハンドルバーに伝わる振動などの、グリップ部に伝わるあらゆる振動を抑制できる。
(8)上記の車両において、
前記ゴム部品は、
金属製の環状または筒状のアウタ部材と、
前記アウタ部材の内側に設けられた金属製のインナ部材と、
前記アウタ部材と前記インナ部材との間の空間の少なくとも一部を埋めて前記アウタ部材と前記インナ部材とに結合されたゴム部と、を有し、
前記インナ部材および前記アウタ部材はそれぞれ前記操舵力伝達機構に固定され、前記ゴム部が弾性変形することにより、前記インナ部材と前記アウタ部材とが相対変位可能とされていてもよい。
上記構成の車両によれば、簡単な構成でゴム部品を構成することができる。なお、環状または筒状とは、一部が切り欠かれた環状や、軸方向にスリットを有する筒状を含む。
(9)上記の車両において、
前記インナ部材および前記アウタ部材は前記車体フレームの上下方向に延びており、
前記ゴム部が弾性変形することより、前記アウタ部材と前記インナ部材とが相対変位可能とされていてもよい。
(10)上記の車両において、
前記ゴム部が弾性変形することにより、前記アウタ部材と前記インナ部材とが、前記車体フレームの前後方向に相対変位可能とされていてもよい。
(11)上記の車両において、
前記ゴム部が弾性変形することにより、前記アウタ部材と前記インナ部材とが、前記車体フレームの前後方向および前記車体フレームの左右方向に相対変位可能とされていてもよい。
(12)上記の車両において、
前記右緩衝装置は、前記車体フレームの上下方向に延びる右伸縮軸線方向に前記右前輪を上部に対して相対変位可能に支持し、
前記左緩衝装置は、前記右伸縮軸線と平行な左伸縮軸線方向に前記左前輪を上部に対して相対変位可能に支持し、
前記ゴム部品の前記ゴム部が弾性変形することにより、前記インナ部材と前記アウタ部材とが、前記右伸縮軸線に沿った軸線回りに相対変位可能とされていてもよい。
上記構成の車両によれば、ゴム部品が右伸縮軸線および左伸縮軸線に沿った軸線回りに変位可能であるため、ゴム部品が右緩衝装置および左緩衝装置で緩衝しにくい方向の振動を抑制することができる。
第一実施形態に係る車両の全体を左方から見た左側面図である。 図1の車両の前部を示す正面図である。 ステアリングシャフトの下部の正面図である。 操舵力伝達機構の構成を示す概略平面図である。 図1の車両の前部を示す平面図である。 転舵時における図1の車両の前部を示す平面図である。 左方への傾斜時における図1の車両の前部を示す正面図である。 左方への傾斜および転舵時における図1の車両の前部を示す正面図である。 ステアリングシャフトの下部、ヘッドパイプの下部、ピットマンアーム、中央ジョイント、タイロッドの中央部を示す側断面図である。 本発明の第二実施形態に係る車両の図9に対応する図である。 本発明の第三実施形態に係る車両のゴム部品を示す図である。 本発明の第四実施形態に係る車両のゴム部品を示す図である。 本発明の第五実施形態に係る車両のゴム部品を示す図である。 本発明の第五実施形態に係る車両のゴム部品を示す断面図である。
添付の図面を参照しつつ、実施形態の例について、以下詳細に説明する。
添付の図面において、矢印Fは、車両の前方向を示している。矢印Bは、車両の後方向を示している。矢印Uは、車両の上方向を示している。矢印Dは、車両の下方向を示している。矢印Rは、車両の右方向を示している。矢印Lは、車両の左方向を示している。
車両は、車体フレームを鉛直方向に対して車両の左右方向に傾斜させて旋回する。そこで車両を基準とした方向に加え、車体フレームを基準とした方向が定められる。添付の図面において、矢印FFは、車体フレームの前方向を示している。矢印FBは、車体フレームの後方向を示している。矢印FUは、車体フレームの上方向を示している。矢印FDは、車体フレームの下方向を示している。矢印FRは、車体フレームの右方向を示している。矢印FLは、車体フレームの左方向を示している。
本明細書において、「車体フレームの前後方向」、「車体フレームの左右方向」、および「車体フレームの上下方向」とは、車両を運転する運転者から見たとき、車体フレームを基準とした前後方向、左右方向、および上下方向を意味する。「車体フレームの側方」とは、車体フレームの左右方向における右方あるいは左方を意味している。
本明細書において、「車体フレームの前後方向に延びる」とは、車体フレームの前後方向に対して傾いて延びることを含み、車体フレームの左右方向および上下方向と比較して、車体フレームの前後方向に近い傾きで延びることを意味する。
本明細書において、「車体フレームの左右方向に延びる」とは、車体フレームの左右方向に対して傾いて延びることを含み、車体フレームの前後方向および上下方向と比較して、車体フレームの左右方向に近い傾きで延びることを意味する。
本明細書において、「車体フレームの上下方向に延びる」とは、車体フレームの上下方向に対して傾いて延びることを含み、車体フレームの前後方向および左右方向と比較して、車体フレームの上下方向に近い傾きで延びることを意味する。
本明細書において、「車両の直立状態」あるいは「車体フレームの直立状態」とは、無転舵状態かつ車体フレームの上下方向が鉛直方向と一致している状態を意味する。この状態においては、車両を基準にした方向と車体フレームを基準にした方向は一致する。車体フレームを鉛直方向に対して左右方向に傾斜させて旋回しているときは、車両の左右方向と車体フレームの左右方向は一致しない。また車両の上下方向と車体フレームの上下方向も一致しない。しかしながら、車両の前後方向と車体フレームの前後方向は一致する。
本明細書において、「車体フレームの左右方向における部材Aの左方」とは、車体フレームの左右方向における左方へ部材Aを平行移動させたときに当該部材Aが通過する空間を指す。部材Aの右方についても同様に定義される。
本明細書において、「部材Aよりも車体フレームの左右方向における左方」とは、車体フレームの左右方向における左方へ部材Aを平行移動させたときに当該部材Aが通過する空間に加え、当該空間から車体フレームの左右方向に直交する向きに広がる空間を含む。部材Aよりも右方についても同様に定義される。
本明細書において、「車体フレームの上下方向における部材Aの上方」とは、車体フレームの上下方向における上方へ部材Aを平行移動させたときに当該部材Aが通過する空間を指す。部材Aの下方についても同様に定義される。
本明細書において、「部材Aよりも車体フレームの上下方向における上方」とは、車体フレームの上下方向における上方へ部材Aを平行移動させたときに当該部材Aが通過する空間に加え、当該空間から車体フレームの上下方向に直交する向きに広がる空間を含む。部材Aよりも下方についても同様に定義される。
本明細書において、「車体フレームの前後方向における部材Aの前方」とは、車体フレームの前後方向における前方へ部材Aを平行移動させたときに当該部材Aが通過する空間を指す。部材Aの後方についても同様に定義される。
本明細書において、「部材Aよりも車体フレームの前後方向における前方」とは、車体フレームの前後方向における前方へ部材Aを平行移動させたときに当該部材Aが通過する空間に加え、当該空間から車体フレームの前後方向に直交する向きに広がる空間を含む。部材Aよりも後方についても同様に定義される。
本明細書において、「回転」とは、部材が軸線を中心として360度以上の角度に変位することを指す。本明細書において、「回動」とは、部材が軸線を中心として360度未満の角度で変位することを指す。
本明細書において、「連結される」とは、ある部材と別の部材が直接的に連結される場合だけでなく、ある部材と別の部材が、さらに別の部材を介して間接的に連結される場合を含む意味である。
図1から図9を参照しつつ、一実施形態に係る車両1について説明する。車両1は、傾斜可能な車体フレームと、その車体フレームの左右方向に並ぶように配置された二つの前輪を備えている車両である。
図1に示されるように、車両1は、車両本体部2、二つの前輪3、後輪4、リンク機構5、および操舵力伝達機構6を備えている。
車両本体部2は、車体フレーム21、車体カバー22、シート23、パワーユニット24、およびリアアーム25を含んでいる。
図1において、車体フレーム21は直立状態にある。図1を参照する以降の説明は、車体フレーム21の直立状態を前提にしている。図1は、車両1の全体を車体フレーム21の左右方向における左方から見た左側面図である。
車体フレーム21は、ヘッドパイプ211とメインフレーム212を含んでいる。
ヘッドパイプ211は、車両1の前部に配置されている。車体フレーム21の左右方向における左方から車両1を見たとき、ヘッドパイプ211の上部は、ヘッドパイプ211の下部よりも車体フレーム21の前後方向における後方に配置されている。
メインフレーム212は、ヘッドパイプ211に接続されている。メインフレーム212は、ヘッドパイプ211よりも車体フレーム21の前後方向における後方に配置されている。メインフレーム212は、シート23、パワーユニット24、およびリアアーム25を支持している。
パワーユニット24は、エンジン、電動モータ、バッテリなどの動力源、およびトランスミッションなどの伝達機構を備えている。動力源により生成された駆動力は、伝達機構を介して後輪4へ伝達される。
リアアーム25は、車体フレーム21の前後方向に延びている。リアアーム25の前端部は、メインフレーム212に支持され、車体フレーム21の左右方向に延びる軸線を中心として回動可能とされている。リアアーム25の後端部は、後輪4を支持している。
車体カバー22は、車両1を構成する部品群の少なくとも一部を覆う車体部品である。車体カバー22は、フロントカバー221、二つのフロントフェンダ222、リアフェンダ223、およびレッグシールド224を含んでいる。
フロントカバー221は、シート23よりも車体フレーム21の前後方向における前方に配置されている。フロントカバー221は、リンク機構5と操舵力伝達機構6の少なくとも一部を覆っている。フロントカバー221は、車体フレーム21に対して変位不能に配置されている。
各フロントフェンダ222の少なくとも一部は、フロントカバー221の下方にそれぞれ配置されている。各フロントフェンダ222の少なくとも一部は、各前輪3よりも上方に配置されている。
二つの前輪3は、ヘッドパイプ211よりも車体フレーム21の上下方向における下方に配置されている。二つの前輪3の少なくとも一部は、車体フレーム21の上下方向におけるフロントカバー221の下方に配置されている。
後輪4の少なくとも一部は、シート23よりも車体フレーム21の上下方向における下方に配置されている。後輪4の少なくとも一部は、車体フレーム21の上下方向におけるリアフェンダ223の下方に配置されている。
レッグシールド224は、車体フレーム21の前後方向における二つの前輪3よりも後方かつシート23よりも前方に配置されている。レッグシールド224は、車両1の前方から見てシート23に着座した運転者の脚部の少なくとも一部を覆う位置に配置されている。
図2は、車両1の前部を車体フレーム21の前後方向における前方から見た正面図である。図2において、車体フレーム21は直立状態にある。図2を参照する以降の説明は、車体フレーム21の直立状態を前提にしている。図2は、破線で示すフロントカバー221、二つのフロントフェンダ222、およびレッグシールド224を透視した状態を示している。
二つの前輪3は、左前輪31と右前輪32を含んでいる。左前輪31は、車体フレーム21の一部であるヘッドパイプ211よりも車体フレーム21の左右方向における左方に配置されている。右前輪32は、ヘッドパイプ211よりも車体フレーム21の左右方向における右方に配置されている。左前輪31と右前輪32は、車体フレーム21の左右方向に並ぶように配置されている。
二つのフロントフェンダ222は、左フェンダ222Lと右フェンダ222Rを含んでいる。左フェンダ222Lは、左前輪31の上面の少なくとも一部を覆っている。右フェンダ222Rは、右前輪32の上面の少なくとも一部を覆っている。
ヘッドパイプ211は、ステアリングシャフト652を回動可能に支持している。ステアリングシャフト652は、車体フレーム21の上下方向に延びる中間操舵軸線Z回りに回動可能である。ステアリングシャフト652の上部にハンドルバー651が固定されている。
ハンドルバー651は、車体フレーム21の左右方向に延びている。運転者は、ハンドルバー651を中間操舵軸線Z回りに回動させることにより、車両1を転舵可能である。
ハンドルバー651の左端部には、左グリップ部37と左ブレーキ操作子35が設けられている。運転者は、左手で左グリップ部37を把持可能である。左ブレーキ操作子35は、左グリップ部37の前方に設けられている。左ブレーキ操作子35の右端部は、ハンドルバー651に回動可能に支持されている。運転者は、左手で左グリップ部37と左ブレーキ操作子35とをつかむことにより、左ブレーキ操作子35を操作できる。運転者が左ブレーキ操作子35を操作すると、図示せぬ後ブレーキ装置が後輪4へブレーキ力を付与する。
ハンドルバー651の右端部には、右グリップ部38と右ブレーキ操作子36が設けられている。運転者は、右手で右グリップ部38を把持可能である。右ブレーキ操作子36は、右グリップ部38の前方に設けられている。右ブレーキ操作子36の左端部は、ハンドルバー651に回動可能に支持されている。運転者は、右手で右グリップ部38と右ブレーキ操作子36とをつかむことにより、右ブレーキ操作子36を操作できる。運転者が右ブレーキ操作子36を操作すると、左ブレーキ装置33が左前輪31へブレーキ力を付与し、かつ、右ブレーキ装置34が右前輪32へブレーキ力を付与する。
操舵力伝達機構6は、左緩衝装置61、右緩衝装置62、左ブラケット63、および右ブラケット64を含んでいる。
左緩衝装置61は、左下部61aを含んでいる。左下部61aは、左前輪31を支持している。左下部61aは、車体フレーム21の上下方向に延びる左伸縮軸線に沿って延びている。左下部61aは、その下端部に左支持部61bを備えている。左前輪31は、左支持部61bに支持されている。
左緩衝装置61は、左上部61cを含んでいる。左上部61cは、左伸縮軸線に沿って延びている。左上部61cは、その一部が左下部61aに挿入された状態で、車体フレーム21の上下方向における左下部61aの上方に配置されている。左上部61cの上端部は、左ブラケット63に固定されている。左緩衝装置61と左ブラケット63は、左前輪支持部を構成している。
左緩衝装置61は、いわゆるテレスコピック式の緩衝装置である。左上部61cが左下部61aに対して左伸縮軸線に沿って相対移動することにより、左緩衝装置61は、左伸縮軸線に沿って伸縮可能である。これにより、左緩衝装置61は、左上部61cに対する左前輪31の車体フレーム21の上下方向における変位を緩衝する。
右緩衝装置62は、右下部62aを含んでいる。右下部62aは、右前輪32を支持している。右下部62aは、車体フレーム21の上下方向に延びる右伸縮軸線に沿って延びている。右伸縮軸線は、左伸縮軸線と平行である。右下部62aは、その下端部に右支持部62bを備えている。右前輪32は、右支持部62bに支持されている。
右緩衝装置62は、右上部62cを含んでいる。右上部62cは、右伸縮軸線に沿って延びている。右上部62cは、その一部が右下部62aに挿入された状態で、車体フレーム21の上下方向における右下部62aの上方に配置されている。右上部62cの上端部は、右ブラケット64に固定されている。右緩衝装置62と右ブラケット64は、左前輪支持部を構成している。
右緩衝装置62は、いわゆるテレスコピック式の緩衝装置である。右上部62cが右下部62aに対して右伸縮軸線に沿って相対移動することにより、右緩衝装置62は、右伸縮軸線に沿って伸縮可能である。これにより、右緩衝装置62は、右上部62cに対する右前輪32の車体フレーム21の上下方向における変位を緩衝する。
左緩衝装置61の下部に、左ブレーキ装置33が設けられている。左ブレーキ装置33は、左前輪31にブレーキ力を付与可能に構成されている。
左ブレーキ装置33は、左ブレーキキャリパと、左ブレーキディスクとを有している。左ブレーキキャリパは、左緩衝装置61の下部に固定されている。左ブレーキディスクは左前輪31に固定されている。左ブレーキディスクは左ブレーキキャリパに対して回転可能である。
左ブレーキキャリパは、一対のブレーキパッドで左ブレーキディスクを挟み込むことにより、左前輪31にブレーキ力を付与可能に構成されている。左ブレーキキャリパは、ハンドルバー651に設けられた右ブレーキ操作子36の操作に応じて動作する。
右緩衝装置62の下部に、右ブレーキ装置34が設けられている。右ブレーキ装置34は、右前輪32にブレーキ力を付与可能に構成されている。
右ブレーキ装置34は、右ブレーキキャリパと、右ブレーキディスクとを有している。右ブレーキキャリパは、右緩衝装置62の下部に固定されている。右ブレーキディスクは右前輪32に固定されている。右ブレーキディスクは右ブレーキキャリパに対して回転可能である。
右ブレーキキャリパは、一対のブレーキパッドで右ブレーキディスクを挟み込むことにより、右前輪32にブレーキ力を付与可能に構成されている。右ブレーキキャリパは、ハンドルバー651に設けられた右ブレーキ操作子36の操作に応じて動作する。
本実施形態に係る車両1においては、平行四節リンク(パラレログラムリンクとも呼ばれる)方式のリンク機構5を採用している。
リンク機構5は、ハンドルバー651よりも車体フレーム21の上下方向における下方に配置されている。リンク機構5は、左前輪31と右前輪32よりも車体フレーム21の上下方向における上方に配置されている。リンク機構5は、上クロス部材51、下クロス部材52、左サイド部材53、および右サイド部材54を含んでいる。リンク機構5は、ハンドルバー651の操作に伴うステアリングシャフト652の中間操舵軸線Zを中心とする回動に連動しない。すなわち、リンク機構5は、当該中間操舵軸線Zを中心として、車体フレーム21に対して回動しない。
ヘッドパイプ211は、上中間連結部211aを有している。上クロス部材51の中間部は、上中間連結部211aを介してヘッドパイプ211に連結されている。上クロス部材51は、上中間連結部211aを通り車体フレーム21の前後方向に延びる上中間連結軸線を中心として、ヘッドパイプ211に対して回動可能である。
左サイド部材53は、上左連結部53aを有している。上クロス部材51の左端部は、上左連結部53aを介して左サイド部材53に連結されている。上クロス部材51は、上左連結部53aを通り車体フレーム21の前後方向に延びる上左連結軸線を中心として、左サイド部材53に対して回動可能である。
右サイド部材54は、上右連結部54aを有している。上クロス部材51の右端部は、上右連結部54aを介して右サイド部材54に連結されている。上クロス部材51は、上右連結部54aを通り車体フレーム21の前後方向に延びる上右連結軸線を中心として、右サイド部材54に対して回動可能である。
ヘッドパイプ211は、下中間連結部211bを有している。下クロス部材52の中間部は、下中間連結部211bを介してヘッドパイプ211に連結されている。下クロス部材52は、下中間連結部211bを通り車体フレーム21の前後方向に延びる下中間連結軸線を中心として、ヘッドパイプ211に対して回動可能である。
左サイド部材53は、下左連結部53bを有している。下クロス部材52の左端部は、下左連結部53bを介して左サイド部材53に連結されている。下クロス部材52は、下左連結部53bを通り車体フレーム21の前後方向に延びる下左連結軸線を中心として、左サイド部材53に対して回動可能である。
右サイド部材54は、下右連結部54bを有している。下クロス部材52の右端部は、下右連結部54bを介して右サイド部材54に連結されている。下クロス部材52は、下右連結部54bを通り車体フレーム21の前後方向に延びる下右連結軸線を中心として、右サイド部材54に対して回動可能である。
上中間軸線、上右軸線、上左軸線、下中間軸線、下右軸線、および下左軸線は、互いに平行に延びている。上中間軸線、上右軸線、上左軸線、下中間軸線、下右軸線、および下左軸線は、左前輪31と右前輪32よりも車体フレーム21の上下方向における上方に配置されている。
図5は、車両1の前部を車体フレーム21の上下方向における上方から見た平面図である。図5において、車体フレーム21は直立状態にある。図5を参照する以降の説明は、車体フレーム21の直立状態を前提にしている。図5は、破線で示すフロントカバー221、左フェンダ222L、および右フェンダ222Rを透視した状態を示している。
上クロス部材51は、ヘッドパイプ211よりも車体フレーム21の前後方向における前方に配置されている。上クロス部材51は車体フレーム21の左右方向に延びている。
下クロス部材52は、前要素521と後要素522を含んでいる。前要素521は、ヘッドパイプ211よりも車体フレーム21の前後方向における前方に配置されている。後要素522は、ヘッドパイプ211よりも車体フレーム21の前後方向における後方に配置されている。前要素521と後要素522は、車体フレーム21の左右方向に延びている。下クロス部材52は、上クロス部材51よりも車体フレーム21の上下方向における下方に配置されている。
操舵力伝達機構6は、ハンドルバー651とステアリングシャフト652を含んでいる。ハンドルバー651は、ステアリングシャフト652の上部に取り付けられている。ステアリングシャフト652は、その一部がヘッドパイプ211に回動可能に支持されている。ステアリングシャフト652の中間操舵軸線Zは、車体フレーム21の上下方向に延びている。図1に示されるように、ステアリングシャフト652の上部は、その下部よりも車体フレーム21の前後方向における後方に配置されている。したがって、ステアリングシャフト652の中間操舵軸線Zは、車体フレーム21の前後方向に傾斜している。ステアリングシャフト652は、運転者によるハンドルバー651の操作に応じて、中間操舵軸線Zを中心として回動する。
図2と図5に示されるように、左サイド部材53は、車体フレーム21の左右方向におけるヘッドパイプ211の左方に配置されている。左サイド部材53は、左前輪31よりも車体フレーム21の上下方向における上方に配置されている。左サイド部材53は、ヘッドパイプ211が延びる方向に延びている。左サイド部材53は、ステアリングシャフト652の中間操舵軸線Zが延びる方向に延びている。左サイド部材53の上部は、その下部よりも車体フレーム21の前後方向における後方に配置されている。
左ブラケット63は、その上部に図示しない左回動部材を備えている。左回動部材は、左サイド部材53の内部に配置され、左サイド部材53が延びる方向と同じ向きに延びている。左回動部材は、左サイド部材53に対して、左操舵軸線Xを中心として回動可能である。すなわち、左ブラケット63は、左サイド部材53に対して、左操舵軸線Xを中心として回動可能である。左操舵軸線Xは、左サイド部材53が延びる方向に延びている。図2に示されるように、左操舵軸線Xは、ステアリングシャフト652の中間操舵軸線Zと平行に、車体フレーム21の上下方向に延びている。図5に示されるように、左操舵軸線Xは、ステアリングシャフト652の中間操舵軸線Zと平行に、車体フレーム21の前後方向に延びている。
図2と図5に示されるように、右サイド部材54は、車体フレーム21の左右方向におけるヘッドパイプ211の右方に配置されている。右サイド部材54は、右前輪32よりも車体フレーム21の上下方向における上方に配置されている。右サイド部材54は、ヘッドパイプ211が延びる方向に延びている。右サイド部材54は、ステアリングシャフト652の中間操舵軸線Zが延びる方向に延びている。右サイド部材54の上部は、その下部よりも車体フレーム21の前後方向における後方に配置されている。
右ブラケット64は、その上部に図示しない右回動部材を備えている。右回動部材は、右サイド部材54の内部に配置され、右サイド部材54が延びる方向と同じ向きに延びている。右回動部材は、右サイド部材54に対して、右操舵軸線Yを中心として回動可能である。すなわち、右ブラケット64は、右サイド部材54に対して、右操舵軸線Yを中心として回動可能である。右操舵軸線Yは、右サイド部材54が延びる方向に延びている。図2に示されるように、右操舵軸線Yは、ステアリングシャフト652の中間操舵軸線Zと平行に、車体フレーム21の上下方向に延びている。図5に示されるように、右操舵軸線Yは、ステアリングシャフト652の中間操舵軸線Zと平行に、車体フレーム21の前後方向に延びている。
以上説明したように、上クロス部材51、下クロス部材52、左サイド部材53、および右サイド部材54は、上クロス部材51と下クロス部材52が相互に平行な姿勢を保ち、左サイド部材53と右サイド部材54が相互に平行な姿勢を保つように、車体フレーム21に支持されている。
図3は、ステアリングシャフト652の下部の正面図である。図3は、操舵力伝達機構6を拡大して示している。図4は、操舵力伝達機構6の構成を示す概略平面図である。図4は、操舵力伝達機構6を上方から見ており、リンク機構5や左ブラケット63、右ブラケット64などの構成は省略している。図4において、二点鎖線は、ステアリングシャフト652を矢印Aの方向に回転させた状態を示している。
操舵力伝達機構6は、運転者がハンドルバー651を操作する操舵力を、左ブラケット63と右ブラケット64に伝達する。左ブラケット63は、左前輪31とともに左操舵軸線X回りに回動する。右ブラケット64は、右前輪32とともに右操舵軸線Y回りに回動する。
図3に示すように、操舵力伝達機構6は、ピットマンアーム663、左伝達プレート664、右伝達プレート665、中間ジョイント666、左ジョイント667、右ジョイント668、およびタイロッド669を含んでいる。
ピットマンアーム663は、ステアリングシャフト652の下部に接続されている。ピットマンアーム663は、ステアリングシャフト652とともに回動する。ピットマンアーム663は、中間操舵軸線Z回りに回動可能である。
左伝達プレート664は、ピットマンアーム663の左方に配置されている。左伝達プレート664は、左ブラケット63の下部に接続されている。左伝達プレート664は、左ブラケット63に対して相対回動不能である。左伝達プレート664は、左サイド部材53に対して、左操舵軸線X回りに回動可能である。
右伝達プレート665は、ピットマンアーム663の右方に配置されている。右伝達プレート665は、右ブラケット64の下部に接続されている。右伝達プレート665は、右ブラケット64に対して相対回動不能である。右伝達プレート665は、右サイド部材54に対して、右操舵軸線Y回りに回動可能である。
タイロッド669は、ステアリングシャフト652、左サイド部材53および右サイド部材54よりも前方に設けられている。タイロッド669の左部は、左ジョイント667を介して左伝達プレート664と接続されている。タイロッド669の右部は、右ジョイント668を介して右伝達プレート665と接続されている。タイロッド669の中央部は、中間ジョイント666を介してピットマンアーム663と接続されている。
図4に示すように、左ジョイント667は左伝達プレート664の前部に設けられている。左ジョイント667は、左後軸受667aと、左前軸受667bと、左後軸受667aと左前軸受667bとを連結する左連結部667cとを有している。
左後軸受667aは、左連結部667cと左伝達プレート664とを回動可能に接続している。左連結部667cは、左操舵軸線Xと略平行に延びる軸線回りに、左伝達プレート664に対して回動可能である。
左前軸受667bは、左後軸受667aよりも前方に設けられている。左前軸受667bは、左連結部667cとタイロッド669とを回動可能に接続している。左連結部667cは、左後軸受667aの軸線と略直交し、かつ、車体フレーム21の前後方向に延びる軸線回りに、タイロッド669に対して回動可能である。
このように、左ジョイント667は、タイロッド669と左伝達プレート664を、車体フレーム21の上下方向に延びる軸線回り、および、車体フレーム21の前後方向に延びる軸線回りに回動可能に接続している。
右ジョイント668は右伝達プレート665の前部に設けられている。右ジョイント668は、右後軸受668aと、右前軸受668bと、右後軸受668aと右前軸受668bとを連結する右連結部668cとを有している。
右後軸受668aは、右連結部668cと右伝達プレート665とを回動可能に接続している。右連結部668cは、右操舵軸線Yと略平行に延びる軸線回りに、右伝達プレート665に対して回動可能である。
右前軸受668bは、右後軸受668aよりも前方に設けられている。右前軸受668bは、右連結部668cとタイロッド669とを回動可能に接続している。右連結部668cは、右後軸受668aの軸線と略直交し、かつ、車体フレーム21の前後方向に延びる軸線回りに、タイロッド669に対して回動可能に支持している。
このように、右ジョイント668は、タイロッド669と右伝達プレート665を、車体フレーム21の上下方向に延びる軸線回り、および、車体フレーム21の前後方向に延びる軸線回りに回動可能に接続している。
中間ジョイント666は、中間後軸受666aと、中間前軸受666bと、中間後軸受666aと中間前軸受666bとを連結する中間連結部666cとを有している。
中間後軸受666aは、中間連結部666cとピットマンアーム663とを回動可能に接続している。中間連結部666cは、中間操舵軸線Zと略平行に延びる軸線回りに、ピットマンアーム663に対して回動可能である。
中間前軸受666bは、中間後軸受666aよりも前方に設けられている。中間前軸受666bは、中間連結部666cとタイロッド669とを回動可能に接続している。中間連結部666cは、中間後軸受666aの軸線と略直交し、かつ、車体フレーム21の前後方向に延びる軸線回りに、タイロッド669に対して回動可能である。
このように、中間ジョイント666は、タイロッド669とピットマンアーム663を、車体フレーム21の上下方向に延びる軸線回り、および、車体フレーム21の前後方向に延びる軸線回りに回動可能に接続している。
次に、図5と図6を参照しつつ、車両1の操舵動作について説明する。図6は、左前輪31と右前輪32を左転舵させた状態における車両1の前部を、車体フレーム21の上下方向における上方から見た平面図である。図6において、車体フレーム21は直立状態にある。図6を参照する以降の説明は、車体フレーム21の直立状態を前提にしている。図6は、破線で示すフロントカバー221、左フェンダ222L、および右フェンダ222Rを透視した状態を示している。
運転者がハンドルバー651を操作すると、ステアリングシャフト652は、中間操舵軸線Zを中心としてヘッドパイプ211に対して回動する。図6に示す左転舵の場合、ステアリングシャフト652は、矢印Tの方向に回動する。ステアリングシャフト652の回動に伴って、ピットマンアーム663は、ヘッドパイプ211に対して、中間操舵軸線Zを中心として矢印Tの方向へ回動する。
ピットマンアーム663の矢印Tの方向への回動に伴って、タイロッド669の中間ジョイント666は、ピットマンアーム663に対して、矢印S方向に回動する。これにより、タイロッド669は、その姿勢を維持したまま、車体フレーム21の左右方向における左方かつ車体フレーム21の前後方向における後方へ移動する。
上記のタイロッド669の移動に伴って、タイロッド669の左ジョイント667と右ジョイント668は、それぞれ左伝達プレート664と右伝達プレート665に対して矢印S方向に回動する。これにより、タイロッド669はその姿勢を維持したまま、左伝達プレート664と右伝達プレート665が、矢印Tの方向に回動する。
左伝達プレート664が矢印Tの方向に回動すると、左伝達プレート664に対して相対回動不能である左ブラケット63が、左サイド部材53に対して、左操舵軸線Xを中心として、矢印Tの方向に回動する。
右伝達プレート665が矢印Tの方向に回動すると、右伝達プレート665に対して相対回動不能である右ブラケット64が、右サイド部材54に対して、右操舵軸線Yを中心として、矢印Tの方向に回動する。
左ブラケット63が矢印Tの方向に回動すると、左ブラケット63に支持されている左緩衝装置61が、左サイド部材53に対して、左操舵軸線Xを中心として、矢印Tの方向に回動する。左緩衝装置61が矢印Tの方向に回動すると、左支持部61bを介して左緩衝装置61に支持されている左前輪31が、左サイド部材53に対して、左操舵軸線Xを中心として、矢印Tの方向に回動する。このとき、左フェンダ222Lもまた左前輪31とともに矢印Tの方向に回動する。
右ブラケット64が矢印Tの方向に回動すると、右ブラケット64に支持されている右緩衝装置62が、右サイド部材54に対して、右操舵軸線Yを中心として、矢印Tの方向に回動する。右緩衝装置62が矢印Tの方向に回動すると、右支持部62bを介して右緩衝装置62に支持されている右前輪32が、右サイド部材54に対して、右操舵軸線Yを中心として、矢印Tの方向に回動する。このとき、右フェンダ222Rもまた右前輪32とともに矢印Tの方向に回動する。
右転舵するように運転者がハンドルバー651を操作すると、上述した各要素は、左転舵時とは逆方向に回動する。各要素の動きは左右が逆になるのみであるため、詳細な説明は省略する。
次に、図2と図7を参照しつつ、車両1の傾斜動作について説明する。図7は、車体フレーム21が車両1の左方に傾斜した状態における車両1の前部を、車体フレーム21の前後方向における前方から見た正面図である。図7は、破線で示すフロントカバー221、左フェンダ222L、右フェンダ222R、およびレッグシールド224を透視した状態を示している。
図2に示されるように、直立状態における車体フレーム21の前方から車両1を見たとき、リンク機構5は長方形状をなしている。図7に示されるように、傾斜状態における車体フレーム21の前方から車両1を見たとき、リンク機構5は平行四辺形状をなしている。リンク機構5の作動と車体フレーム21の左右方向への傾斜は連動する。リンク機構5の作動とは、リンク機構5を構成する上クロス部材51、下クロス部材52、左サイド部材53、および右サイド部材54が、上中間連結部211a、上左連結部53a、上右連結部54a、下中間連結部211b、下左連結部53b、および下右連結部54bをそれぞれ通る回動軸線を中心として相対回動し、リンク機構5の形状が変化することを意味している。
例えば、図7に示されるように、運転者が車両1を左方に傾斜させると、ヘッドパイプ211が鉛直方向に対して左方に傾斜する。ヘッドパイプ211が傾斜すると、上クロス部材51は、上中間連結部211aを通る上中間軸線を中心として、ヘッドパイプ211に対して、車両1の前方から見て反時計回りに回動する。同様に、下クロス部材52は、下中間連結部211bを通る下中間軸線を中心として、ヘッドパイプ211に対して、車両1の前方から見て反時計回りに回動する。これにより、上クロス部材51は、下クロス部材52に対して、車体フレーム21に左右方向における左方に移動する。
この移動により、上クロス部材51は、上左連結部53aを通る上左軸線と上右連結部54aを通る上右軸線を中心として、それぞれ左サイド部材53と右サイド部材54に対して、車両1の前方から見て反時計回りに回動する。同様に、下クロス部材52は、下左連結部53bを通る下左軸線と下右連結部54bを通る下右軸線を中心として、それぞれ左サイド部材53と右サイド部材54に対して、車両1の前方から見て反時計回りに回動する。これにより、左サイド部材53と右サイド部材54は、ヘッドパイプ211と平行な姿勢を保ったまま、鉛直方向に対して車両1の左方に傾斜する。
このとき、下クロス部材52は、タイロッド669に対して、車体フレーム21の左右方向における左方に移動する。この移動により、中間ジョイント666、左ジョイント667、および右ジョイント668の各前部に設けられた軸部がタイロッド669に対して回動する。これにより、タイロッド669は、上クロス部材51および下クロス部材52と平行な姿勢を保つ。
車両1の左方への左サイド部材53の傾斜に伴い、左回動部材を介して左サイド部材53に支持されている左ブラケット63は、車両1の左方に傾斜する。この傾斜に伴い、左ブラケット63に支持されている左緩衝装置61も、車両1の左方に傾斜する。これにより、左緩衝装置61に支持されている左前輪31が、ヘッドパイプ211と平行な姿勢を保ったまま、車両1の左方に傾斜する。
車両1の左方への右サイド部材54の傾斜に伴い、右回動部材を介して右サイド部材54に支持されている右ブラケット64は、車両1の左方に傾斜する。この傾斜に伴い、右ブラケット64に支持されている右緩衝装置62も、車両1の左方に傾斜する。これにより、右緩衝装置62に支持されている右前輪32が、ヘッドパイプ211と平行な姿勢を保ったまま、車両1の左方に傾斜する。
上記の左前輪31と右前輪32の傾斜動作に係る説明は、鉛直方向を基準としている。しかしながら、車両1の傾斜動作時(リンク機構5の作動時)においては、車体フレーム21の上下方向と鉛直上下方向は一致しない。車体フレーム21の上下方向を基準とした場合、リンク機構5の作動時において、左前輪31と右前輪32は、車体フレーム21の上下方向における相対位置が変化している。換言すると、リンク機構5は、車体フレーム21の上下方向における左前輪31と右前輪32の相対位置を変更することにより、鉛直方向から車両1の左方または右方に車体フレーム21を傾斜させる。
運転者が車両1を右方に傾斜させると、各要素は右方に傾斜する。各要素の動きは左右が逆になるのみであるため、詳細な説明は省略する。
図8は、車両1を左方へ傾斜させ、かつ左転舵させた状態における車両1の前部を車体フレーム21の前後方向における前方から見た正面図である。図8は、破線で示すフロントカバー221、左フェンダ222L、および右フェンダ222Rを透視した状態を示している。
以上説明したように、本実施形態に係る車両1は、
車体フレーム21と、
車体フレーム21の左右方向に並んで設けられた右前輪32および左前輪31と、
右前輪32にブレーキ力を付与可能な右ブレーキ装置34と、
左前輪31にブレーキ力を付与可能な左ブレーキ装置33と、
運転者が把持するための左グリップ部37(グリップ部の一例)と、
左グリップ部37に入力された操舵力を右前輪32および左前輪31に伝達する操舵力伝達機構6と、を有している。
操舵力伝達機構6は、
車体フレーム21の上下方向に延びる中間操舵軸線Z回りに回動可能なステアリングシャフト652と、
ステアリングシャフト652の上部に設けられたハンドルバー651と、
ステアリングシャフト652の回動を右前輪32および左前輪31に伝達するタイロッド669と、を有している。
ハンドルバー651の少なくとも一方の端部に、右ブレーキ装置34および左ブレーキ装置33の少なくとも一方を操作するブレーキ操作子と、グリップ部37,38とが設けられている。上述した実施形態においては、ハンドルバー651の右端部に設けられた右ブレーキ操作子36が右ブレーキ装置34および左ブレーキ装置33を操作する。
本実施形態に係る車両1において、右前輪32と路面との間に生じる摩擦力と左前輪31と路面との間に生じる摩擦力との相違に起因する振動が左グリップ部37および右グリップ部38に伝達されることを抑制するゴム部品70が、操舵力伝達機構6に設けられている。次に、ゴム部品70の詳細を説明する。
図9は、ステアリングシャフト652の下部、ヘッドパイプ211の下部、ピットマンアーム663、中間ジョイント666、タイロッド669を示す側断面図である。図9に示すように、ステアリングシャフト652の下部が、ゴム部品70を介して、ピットマンアーム663に接続されている。ゴム部品70の一部は、ヘッドパイプ211の内部に挿入されている。ゴム部品70は、内筒部71(インナ部材の一例)と、外筒部72(アウタ部材の一例)と、ゴム部73と、を有している。
内筒部71は、中間操舵軸線Zに沿って延びる筒状の金属部材である。内筒部71の内部には、ボルト74が挿通されている。ボルト74は、内筒部71をステアリングシャフト652の下部に固定している。ボルト74は、ステアリングシャフト652の底板部652aにねじ込まれている。
外筒部72は、内筒部71と同軸状に延びる筒状の金属部材である。外筒部72の内径は、内筒部71の外径よりも大きい。外筒部72は、内筒部71の外方に設けられている。外筒部72の外径は、ヘッドパイプ211の内径よりも小さい。
外筒部72は、軸受75を介してヘッドパイプ211に支持されている。外筒部72の外周面に軸受75の内輪751(inner race)が固定されている。ヘッドパイプ211の内壁に軸受75の外輪752(outer race)が固定されている。外筒部72は、軸受75によってヘッドパイプ211に対して回動可能である。
外筒部72の外周面であって、軸受75の下方には、ピットマンアーム663が固定されている。外筒部72は、ピットマンアーム663に対して変位不能に固定されている。
ゴム部73は、内筒部71と外筒部72との間の空間の少なくとも一部を埋めている。ゴム部73は、内筒部71と外筒部72とを結合している。ゴム部73は、粘弾性特性を有するゴム質で形成されている。ゴム部73は、内筒部71と外筒部72とに強固に接着されている。例えば、ゴム部73を内筒部71と外筒部72とに焼き付けることにより、ゴム部73を内筒部71と外筒部72とに強固に固定することができる。
ゴム部73が弾性変形することにより、内筒部71と外筒部72とが相対変位可能である。ゴム部73が弾性変形することにより、内筒部71と外筒部72とが車体フレーム21の前後方向に相対変位可能である。ゴム部73が弾性変形することにより、内筒部71と外筒部72とが車体フレーム21の前後方向および車体フレーム21の左右方向に相対変位可能である。
また、内筒部71と外筒部72は、中間操舵軸線Zに沿って延びている。中間操舵軸線Zは、右緩衝装置62の右伸縮軸線と左緩衝装置61の左伸縮軸線と略平行である。ゴム部73が弾性変形することにより、内筒部71と外筒部72とが左伸縮軸線と略平行な軸線回りに相対変位可能である。
運転者がハンドルバー651を回動させると、ステアリングシャフト652が中間操舵軸線Z回りに回動する。すると、ステアリングシャフト652の下部に固定されたゴム部品70の内筒部71も外筒部72と一体的に回動する。
ゴム部品70の外筒部72はピットマンアーム663に固定されている。ピットマンアーム663は、タイロッド669などを介して左前輪31および右前輪32に接続されている。左前輪31は路面と接しているので、左前輪31に路面抵抗力が作用している。右前輪32は路面と接しているので、右前輪32に路面抵抗力が作用している。このため、タイロッド669を変位させるためには、少なくとも左前輪31と右前輪32の路面抵抗力に打ち勝つ力をタイロッド669に作用させる必要がある。
内筒部71が外筒部72に対して所定の角度範囲内で回動される場合には、ゴム部73が弾性変形する。このときは、内筒部71は回動するが、外筒部72は内筒部71に対して回動しない。このため、ピットマンアーム663は回動しない。
タイロッド669を変位させるために十分に大きい力が内筒部71に入力され、内筒部71が外筒部72に対して所定の角度以上に回動されると、ゴム部73がそれ以上弾性変形できず、内筒部71とゴム部73の回動に伴って外筒部72も回動する。外筒部72が回動すると、外筒部72に固定されたピットマンアーム663が回動し、タイロッド669を介して左前輪31および右前輪32が転舵される。
このように、ゴム部品70は、内筒部71と外筒部72との相対角度が所定角度以内であれば、ステアリングシャフト652の変位をピットマンアーム663に伝達しない。力の逆の経路を考えると、ピットマンアーム663の振動により、外筒部72が内筒部71に対して所定角度の範囲内で変位したとしても、ゴム部品70が該ピットマンアーム663の振動をステアリングシャフト652に伝達しない。つまり、ゴム部品70は、ステアリングシャフト652とピットマンアーム663との間で緩衝機能を奏する。ゴム部品70のゴム部73は、ステアリングシャフト652とピットマンアーム663との、右伸縮軸線に平行な軸線回りの相対変位を緩衝する。
また、ゴム部品70のゴム部73が弾性変形することにより、内筒部71と外筒部72との車体フレーム21の前後方向の相対変位、および、車体フレーム21の左右方向の相対変位が可能である。このため、ゴム部品70は、ステアリングシャフト652とピットマンアーム663との、車体フレーム21の前後方向の相対変位、および、車体フレーム21の左右方向の相対変位も緩衝する。
なお、ゴム部品70のゴム部73の粘弾性特性を調整することにより、該緩衝機能の特性を調整することができる。
<効果>
ところで、右前輪32と左前輪31は異なる路面を通過しているため、右前輪32と路面との間に生じる摩擦力と左前輪31と路面との間に生じる摩擦力が異なることが多い。車両1の走行中には、右前輪32および左前輪31が通過する路面が刻々と変化するため、右前輪32と左前輪31に作用する摩擦力も刻々と変化する。右前輪32と路面との間に生じる摩擦力と左前輪31と路面との間に生じる摩擦力が異なると、右前輪32と左前輪31に接続されたタイロッド669に振動が生じてしまう。
タイロッド669は、ステアリングシャフト652に接続されている。このため、タイロッド669の振動は、ステアリングシャフト652とハンドルバー651を介して、左グリップ部37や右グリップ部38に伝達されてしまう。左グリップ部37や右グリップ部38が振動すると、運転者に不快感を与えてしまう虞がある。特に、ブレーキ操作時に運転者は左グリップ部37や右グリップ部38を強く握るため、ブレーキ操作時に右前輪32と左前輪31が異なる挙動を示すことに起因する左グリップ部37や右グリップ部38の振動が運転者に伝わりやすい。
本実施形態に係る車両1によれば、上述したように、ゴム部品70は、ステアリングシャフト652とピットマンアーム663との間で緩衝機能を奏する。ゴム部品70は、右前輪32と左前輪31からピットマンアーム663に伝達された振動が、ステアリングシャフト652に伝達されることを抑制できる。このため、ゴム部品70は、該振動がステアリングシャフト652に固定されたハンドルバー651に伝達されることを抑制できる。
このように、ゴム部品70により、右前輪32と路面との間に生じる摩擦力と左前輪31と路面との間に生じる摩擦力との相違に起因する振動が左グリップ部37および右グリップ部38に伝達されることが抑制されている。このため、ブレーキ操作時に左グリップ部37と右グリップ部38を握った運転者に振動が伝わりにくい。
なお、このような振動は、前一輪の車両には生じない。前一輪の車両は、単に前輪の振動がグリップ部に伝達されるだけである。本実施形態に係る車両1は、右前輪32と左前輪31を有し、右前輪32と左前輪31とがタイロッド669で接続されている。右前輪32と左前輪31とが異なる路面を通過して異なる挙動を示すと、それぞれの振動がタイロッド669に作用する結果、前一輪の車両の前輪で生じる振動モードとは異なるモードの振動が右グリップ部38と左グリップ部37に作用する。
例えば、車両の前輪の振動は車体フレームの上下方向の成分が支配的である。
前1輪の車両においては、上下方向に動作するショックアブソーバにより、前輪の上下方向の成分が効率よく減衰されている。
しかし、前輪の振動は、車体フレームの上下方向の成分の他に、前後方向の成分と、左右方向の成分を含んでいる。この車体フレームの前後方向および車体フレームの左右方向は、ショックアブソーバの動作方向と交差する方向である。このため、ショックアブソーバによっては、前後方向の振動成分および左右方向の振動成分は効率よく減衰することができない。
ところで、右前輪と左前輪を備えた車両においては、右前輪および左前輪から、前後方向の振動成分と左右方向の振動成分が、操舵力伝達経路に入力される。操舵力伝達経路において、ハンドルバーに入力された操舵力は、ステアリングシャフト、ピットマンアーム、タイロッドに伝達された後、タイロッドから右前輪と左前輪に分岐して伝達される。
逆の経路を考えると、右前輪と左前輪に入力された振動は、タイロッドで合流し、合流した振動が、タイロッド、ピットマンアーム、ステアリングシャフト、ハンドルバーに伝達される。
右前輪および左前輪に入力された、ショックアブソーバで減衰しにくい前後方向および左右方向の振動成分は、タイロッドで合流し、増幅されてしまう場合がある。タイロッドよりも上流側の操舵力伝達経路に増幅された振動が伝達されて、ハンドルバーに設けられたグリップ部に大きな振動が作用してしまうことがある。このように、右前輪と左前輪とを備えた車両においては、前輪に入力された前後方向の振動と左右方向の振動が増幅されて、グリップ部に伝達されてしまう可能性があることを、本発明者は気が付いた。
なお、前一輪の車両においては、前輪に入力された前後方向の振動と左右方向の振動が増幅されることがないので、このような問題は生じない。
そこで、本実施形態に係る車両1によれば、ステアリングシャフト652とピットマンアーム663との間に、ゴム部品70が設けられている。ゴム部品70は、タイロッド669で合流した振動がピットマンアーム663からステアリングシャフト652に伝達されることを抑制している。ゴム部品70が、ステアリングシャフト652に対するピットマンアーム663の相対変位を緩衝する。ゴム部品70のゴム部73が弾性変形することにより、ステアリングシャフト652に固定された内筒部71に対する、ピットマンアーム663に固定された外筒部72の相対変位を緩衝する。
ゴム部品70のゴム部73が、内筒部71の外周面と外筒部72の内周面との間に介在されている。このため、ゴム部73が弾性変形することにより、ステアリングシャフト652に固定された内筒部71とピットマンアーム663に固定された外筒部72との、車体フレーム21の前後方向、車体フレーム21の左右方向、および、中間操舵軸線Z回りの振動を効果的に抑制できる。
このような理由により、ゴム部品70によって、右前輪32および左前輪31の振動が右グリップ部38と左グリップ部37に伝達されることを効果的に抑制することができる。
なお、このような振動は、ステアリングホイールを有する一般的な四輪車両には生じない。該振動は運転者がブレーキ操作子を握ったときに生じる。該振動がもたらす不都合は、ブレーキ操作子がグリップ部に設けられている前二輪の車両に特有の事情である。一般的な四輪車両においては、ブレーキ操作時に手を使わないので、グリップ部から運転者に該振動が伝わることがない。
本実施形態においては、操舵力伝達機構6は、一端がステアリングシャフト652に固定されて、他端がタイロッド669と回動可能に連結されたピットマンアーム663を有する。ゴム部品70は、ステアリングシャフト652とピットマンアーム663との間に設けられ、左グリップ部37および右グリップ部38に入力された操舵力がゴム部品70を介してステアリングシャフト652からピットマンアーム663に伝達されるように構成されている。
本実施形態に係る車両1において、操舵力伝達経路は、上流側から下流側に向かって、左グリップ部37および右グリップ部38、ハンドルバー651、ステアリングシャフト652、ピットマンアーム663、タイロッド669、左伝達プレート664および右伝達プレート665、左緩衝装置61および右緩衝装置62、左前輪31および右前輪32、である。
操舵力伝達経路のうち、右前輪32に入力される振動と左前輪31に入力される振動とが合流する部材(タイロッド669)よりも上流側に設けられた部材(ピットマンアーム663およびステアリングシャフト652)に、ゴム部品70が設けられている。このため、単一のゴム部品70によって、右前輪32に入力された振動と、左前輪31に入力された振動とが、グリップ部37,38に伝達されることを緩衝できる。
また、本実施形態に係る車両1によれば、ステアリングシャフト652とピットマンアーム663の間に設けられたゴム部品70により、ステアリングシャフト652、ハンドルバー651、左グリップ部37および右グリップ部38の振動を抑制できる。これらの部品は、ヘッドパイプ211に支持されている。ゴム部品70がヘッドパイプ211に支持されたステアリングシャフト652などの振動を抑制できるので、ステアリングシャフト652などからヘッドパイプ211を介して車体フレーム21に該振動が伝達されることを抑制できる。これにより、運転者の快適性が高められている。
本実施形態に係る車両1は、
右前輪32を回転可能に支持し、かつ、右前輪32を車体フレーム21に対して相対変位可能に支持する右緩衝装置62と、
左前輪31を回転可能に支持し、かつ、左前輪31を車体フレーム21に対して相対変位可能に支持する左緩衝装置61と、を有している。
車両1に右緩衝装置62と左緩衝装置61を設けても、右前輪32と路面との間に生じる摩擦力と左前輪31と路面との間に生じる摩擦力との相違に起因する振動が左グリップ部37および右グリップ部38に伝達されることは、効率的に抑制できない。上述したように、右前輪32を上下方向に変位可能に支持する右緩衝装置62および左前輪31を上下方向に変位可能に支持する左緩衝装置61では、右前輪32および左前輪31を車体フレーム21の前後方向および左右方向に変位させる振動成分を効果的に抑制できない。
また、該振動によって、右前輪32とともに右緩衝装置62が変位し、左前輪31とともに左緩衝装置61が変位するので、変位する部品の重量が大きくなる。このように大きな重量を有する部品の振動が、軽量のハンドルバー651に伝達されると、その振幅が大きくなってしまい、運転者の不快感が高まる恐れがある。
しかし、本実施形態に係る車両1は、このように左緩衝装置61と右緩衝装置62とが搭載されていても、ゴム部品70を有しているため、該振動が左グリップ部37と右グリップ部38に伝達されることを効率的に抑制でき、運転者の不快感を低減できる。
ところで、内筒部71と外筒部72は互いに対して、中間操舵軸線Zに沿った軸線回りに回動可能である。ところで、中間操舵軸線Zは、右緩衝装置62の右伸縮軸線と左緩衝装置61の左伸縮軸線と略平行である。つまり、内筒部71と外筒部72は互いに対して、ゴム部73の弾性変形する範囲内で、車体フレーム21の前後方向と左右方向、および、右伸縮軸線に沿った軸線回りに回動可能である。
本実施形態に係る車両1によれば、ゴム部品70が車体フレーム21の前後方向に変位可能なので、車体フレーム21の前後方向の振動を減衰できる。
本実施形態に係る車両1によれば、ゴム部品70が車体フレーム21の左右方向に変位可能なので、車体フレーム21の左右方向の振動を減衰できる。
本実施形態に係る車両1によれば、ゴム部品70が、右伸縮軸線および左伸縮軸線に沿って延びる外筒部71および内筒部72と、外筒部71と内筒部72との間に介在するゴム部73とを有している。このため、ゴム部73が弾性変形することにより、外筒部71と内筒部72との車体フレーム21の前後方向および左右方向の相対変位を緩衝しやすい。
本実施形態に係る車両1によれば、ゴム部品70が右伸縮軸線および左伸縮軸線に沿った軸線回りに変位可能であるため、ゴム部品70が右緩衝装置62および左緩衝装置61で緩衝しにくい方向の振動を抑制することができる。本実施形態に係る車両1は、ゴム部品70と、右緩衝装置62と、左緩衝装置61と、を有しているため、左前輪31および右前輪32に起因する振動が運転者に伝わりにくい。
本実施形態に係る車両1において、リンク機構5は、車体フレーム21の前後方向に延びるリンク軸線回りに回動可能に車体フレーム21に支持された上クロス部材51および下クロス部材52(クロス部材の一例)を有する。リンク機構5は、車体フレーム21の上下方向について右前輪32と左前輪31を車体フレーム21に対して相対変位可能に支持することにより、車体フレーム21を右旋回時に車両1の右方に傾斜させ左旋回時に車両1の左方に傾斜させる。
右前輪32および左前輪31の振動は、リンク機構5を介して車体フレーム21や、車体フレーム21に回動可能に支持されたハンドルバー651や、ハンドルバー651に設けられたグリップ部37,38に伝達されやすい。リンク機構5は、剛性の高い部材で構成されているため、リンク機構5に伝わる振動が減衰しにくい。このため、リンク機構5を備えた車両1においては、右前輪32および左前輪31の振動がグリップ部37,38に伝達されやすい。また、上クロス部材51や下クロス部材52は車体フレーム21の前後方向に延びるリンク軸線回りに回動するため、リンク機構5は右前輪32および左前輪31の前後方向の振動を抑制することが難しい。しかし、上記構成によれば、このようなリンク機構5を備えた車両1であっても、ゴム部品70によって、右前輪32および左前輪31の前後方向の振動がグリップ部37,38に伝達することが効果的に抑制される。
本実施形態に係る車両1において、
リンク機構5は、
クロス部材(上クロス部材51および下クロス部材52)の右部で車体フレーム21の前後方向に延びる右軸線回りに回動可能に支持され、車体フレーム21の上下方向に延びる右操舵軸線Y回りに右前輪32を回動可能に支持する右サイド部材54と、
クロス部材(上クロス部材51および下クロス部材52)の左部で右軸線と平行な左軸線回りに回動可能に支持され、右操舵軸線Yと平行な左操舵軸線X回りに左前輪31を回動可能に支持する左サイド部材53と、を有する。
パラレログラム式のリンク機構5は、上述したように、互いに平行な関係を維持しつつ動作する左サイド部材53と右サイド部材54を有する。左サイド部材53は、左操舵軸線X回りに回動可能に左前輪31を支持している。右サイド部材54は、左操舵軸線Xと平行な右操舵軸線Y回りに回動可能に左前輪31を支持している。
左サイド部材53および右サイド部材54は、ハンドルバー651に入力された操舵角を正確に左前輪31および右前輪32に伝える必要がある。このため、左前輪31の回動軸線が左操舵軸線Xからぶれないように、左サイド部材53が高い支持剛性で左前輪31を支持する必要がある。右前輪32の回動軸線が右操舵軸線Yからぶれないように、右サイド部材54が高い支持剛性で右前輪32を支持する必要がある。
このような要請から、左サイド部材53と左前輪31との間や、右サイド部材54と右前輪32との間に、緩衝装置を設けることが難しい。このため、左前輪31や右前輪32に生じた振動が左サイド部材53や右サイド部材54を通じて車両1に伝わりやすい。
しかし、本実施形態に係る車両1は、ゴム部品70が操舵力伝達機構6に設けられている。このため、左サイド部材53が左前輪31を高い支持剛性で支持し、右サイド部材54が右前輪32を高い支持剛性で支持しつつ、左グリップ部37と右グリップ部38へ振動が伝わることを抑制できる。
<第二実施形態>
なお、上述した第一実施形態では、ゴム部品70がステアリングシャフト652とピットマンアーム663の間に設けられた例を説明したが、本発明はこれに限られない。図10は本発明の第二実施形態に係る車両1の図9に対応する図である。
図10に示したように、操舵力伝達機構6は、一端がステアリングシャフト652に固定されて、他端がタイロッド669と回動可能に連結されたピットマンアーム663を有する。ゴム部品170は、タイロッド669とピットマンアーム663との間に設けられている。本実施形態に係る車両1において、左グリップ部37および右グリップ部38に入力された操舵力がゴム部品170を介してピットマンアーム663からタイロッド669に伝達されるように構成されている。
ゴム部品170は、内筒部171と、外筒部172と、ゴム部173とを有する。外筒部172は、内筒部171に対して中間操舵軸線Zと平行な軸線回りに回動可能である。ゴム部173は、内筒部171と外筒部172との間の空間の少なくとも一部を埋めて内筒部171と外筒部172とを結合している。ゴム部173は、粘弾性特性を有するゴム質で構成されている。
ゴム部品170は、中間ジョイント666の中間後軸受666aに組み込まれている。内筒部171は、中間後軸受666aの軸部に固定されている。外筒部172は、ピットマンアーム663の前端部に固定されている。
運転者がハンドルバー651を回動させると、ステアリングシャフト652およびピットマンアーム663が中間操舵軸線Z回りに回動する。すると、ピットマンアーム663の前端部に固定されたゴム部品170の外筒部172が、ゴム部173が弾性変形する範囲内で、内筒部171に対して変位する。
タイロッド669を変位させるために十分に大きい力が外筒部に入力され、外筒部172が内筒部171に対して所定の角度範囲内で回動される場合には、ゴム部173が弾性変形する。この場合、外筒部172は内筒部171に対して偏心するように変位するが、内筒部171および中間ジョイント666は動かない。外筒部172は内筒部171に対して、内筒部171の延びる中間操舵軸線Zに対して交差する面内方向、つまり、車体フレーム21の前後方向および左右方向に相対変位する。
外筒部172が内筒部171に対して所定の角度以上に回動されると、ゴム部173がそれ以上弾性変形できず、外筒部172とゴム部173の回動に伴って内筒部171が変位し、内筒部171と中間ジョイント666が左方または右方へ変位する。すると、中間ジョイント666に連結されたタイロッド669を介して左前輪31および右前輪32が転舵される。
このように、内筒部171と外筒部172との相対角度が所定角度以内であれば、ゴム部品170は、ピットマンアーム663の変位をタイロッド669に伝達しない。力の逆の経路を考えると、タイロッド669の振動により、内筒部171が外筒部172に対して所定角度の範囲内で変位したとしても、ゴム部品170が該タイロッド669の振動をピットマンアーム663に伝達しない。つまり、ゴム部品170は、ピットマンアーム663とタイロッド669の間で緩衝機能を奏する。ゴム部173が弾性変形することにより、内筒部171に対して外筒部173が中間操舵軸線Zに直交する面内方向(車体フレーム21の前後方向および左右方向)への変位を緩衝している。ゴム部品170のゴム部173の粘弾性特性を調整することにより、該緩衝機能の特性を調整することができる。
本実施形態に係る車両1によれば、ゴム部品170は、右前輪32と左前輪31からタイロッド669に伝達された振動が、ピットマンアーム663に伝達されることを抑制できる。このため、ゴム部品170は、該振動がピットマンアーム663からステアリングシャフト652を介してハンドルバー651に伝達することを抑制できる。
このように、ゴム部品170により、右前輪32と路面との間に生じる摩擦力と左前輪31と路面との間に生じる摩擦力との相違に起因する振動が左グリップ部37および右グリップ部38に伝達されることが抑制されている。このため、ブレーキ操作時に左グリップ部37と右グリップ部38を握った運転者に振動が伝わりにくい。
また、本実施形態に係る車両1によれば、振動源である右前輪32および左前輪31に近い位置で該振動を抑制できるので、操舵力伝達経路においてタイロッド669より上流側の、ピットマンアーム663、ステアリングシャフト652およびハンドルバー651の振動を抑制することができる。
<第三実施形態>
図11は、本発明の第三実施形態に係る車両1のゴム部品270を示す図である。図11に示したように、ゴム部品270は、ピットマンアーム1663の中に組み込んでもよい。本実施形態において、ピットマンアーム1663は後部1663aと前部1663bの2部品で構成されている。後部1663aはステアリングシャフト652の下部に固定されている。前部1663bは中間ジョイント666を介してタイロッド669に接続されている。ゴム部品270は、後部1663aと前部1663bとの間に設けられている。
ゴム部品270は、内筒部271と、外筒部272、ゴム部273とを有する。外筒部272は、内筒部271に対して中間操舵軸線Zと平行な軸線回りに回動可能である。ゴム部273は、内筒部271と外筒部272との間の空間の少なくとも一部を埋めて内筒部271と外筒部272とを結合している。ゴム部273は、粘弾性特性を有するゴム質で構成されている。
ゴム部品270は、ピットマンアーム1663に組み込まれている。内筒部271は、ピットマンアーム1663の前部1663bに固定されている。外筒部272は、ピットマンアーム1663の後部1663aに固定されている。
運転者がハンドルバー651を回動させると、ステアリングシャフト652およびピットマンアーム1663の後部1663aが中間操舵軸線Z回りに回動する。すると、ピットマンアーム1663の後部1663aに固定されたゴム部品270の外筒部272が、内筒部271に対して変位する。
タイロッド669を変位させるために十分に大きい力が外筒部272に入力され、外筒部272が内筒部271に対して所定の変位量の範囲内で変位される場合には、ゴム部273が弾性変形する。この場合、外筒部272は変位するが、内筒部271およびピットマンアーム1663の前部1663bは動かない。
外筒部272が内筒部271に対して所定の変位量以上に変位されると、ゴム部273がそれ以上弾性変形できず、外筒部272とゴム部273の変位に伴って内筒部271が移動し、内筒部271とピットマンアーム1663の前部1663bが左方または右方へ変位する。すると、ピットマンアーム1663の前部1663b、中間ジョイント666およびタイロッド669を介して左前輪31および右前輪32が転舵される。
このように、ゴム部品270は、内筒部271と外筒部272との相対変位量が所定の範囲内であれば、ピットマンアーム1663の後部1663aの変位を前部1663bに伝達しない。力の逆の経路を考えると、タイロッド669の振動により、ピットマンアーム1663の前部1663bおよび内筒部271が外筒部272に対して所定の変位量の範囲内で変位したとしても、ゴム部品270が該タイロッド669の振動をピットマンアーム1663の後部1663aに伝達しない。つまり、ゴム部品270は、ピットマンアーム1663の前部1663bと後部1663aとの間で緩衝機能を奏する。ゴム部品270のゴム部273の粘弾性特性を調整することにより、該緩衝機能の特性を調整することができる。
本実施形態に係る車両1によれば、ゴム部品270は、右前輪32と左前輪31からタイロッド669に伝達された振動が、ピットマンアーム1663の後部1663aに伝達されることを抑制できる。このため、ゴム部品270は、該振動がピットマンアーム1663の後部1663aからステアリングシャフト652を介してハンドルバー651に伝達することを抑制できる。
このように、ゴム部品270により、右前輪32と路面との間に生じる摩擦力と左前輪31と路面との間に生じる摩擦力との相違に起因する振動がグリップ部に伝達されることが抑制されている。このため、ブレーキ操作時に左グリップ部37と右グリップ部38を握った運転者に振動が伝わりにくい。
<第四実施形態>
図12は、本発明の第四実施形態に係る車両1のゴム部品370を示す図である。図12は、ヘッドパイプ211の側断面図である。図12の(a)はヘッドパイプ211の全体を示し、図12の(b)は(a)のA部を拡大して示す図である。図12の(a)および図12の(b)に示したように、ゴム部品370は、ヘッドパイプ211とステアリングシャフト652との間に設けてもよい。
ゴム部品370は、内筒部371と、外筒部372、ゴム部373とを有する。内筒部371は、ステアリングシャフト652に固定されている。外筒部372は、ヘッドパイプ211に固定されている。外筒部372は、内筒部371に対して中間操舵軸線Z回りに回動可能である。ゴム部373は、内筒部371と外筒部372との間の空間の少なくとも一部を埋めて内筒部371と外筒部372とを結合している。ゴム部373は、粘弾性特性を有するゴム質で構成されている。
ステアリングシャフト652は、軸受380を介してヘッドパイプ211に支持されている。内筒部371は、ステアリングシャフト652の外周面に固定されている。外筒部372は、軸受380の内輪381(inner race)に固定されている。軸受380の外輪382(outer race)はヘッドパイプ211に固定されている。ゴム部373は、内筒部371と外筒部372との間に設けられている。
運転者がハンドルバー651をある角度位置から回動させると、ステアリングシャフト652が中間操舵軸線Z回りに回動する。ステアリングシャフト652に固定されたゴム部品370の内筒部371が、ゴム部373が弾性変形する範囲内で、外筒部372に対して回動する。
タイロッド669を変位させるために十分に大きい力が内筒部371に入力され、内筒部371が外筒部372に対してある角度位置から所定の角度範囲内で回動される場合には、ゴム部373が弾性変形する。この場合、内筒部371は変位するが、外筒部372は動かない。なお、ゴム部373を弾性変形させるために要する力は、軸受380の回転抵抗力より小さい。このため、軸受380の内輪381が外輪382に対して回動するより先に、ゴム部373が弾性変形する。ゴム部373が生じさせる弾性復元力により、運転者がハンドルバー651から手をはなすと、ハンドルバー651は元の角度位置に戻る。
内筒部371が外筒部372に対してある角度位置から所定の角度以上に回動されると、ゴム部373がそれ以上弾性変形できず、内筒部371を回動させようとする操舵トルクが軸受380の回転抵抗力に打ち勝って外筒部372が内筒部371とともに回動する。
ところで、右前輪32に入力された振動は、右緩衝装置62、右ブラケット64の右回動部材、右サイド部材54を介して、上クロス部材51および下クロス部材52に伝達される。左前輪31に入力された振動は、左緩衝装置61、左ブラケット63の左回動部材、左サイド部材53を介して、上クロス部材51および下クロス部材52に伝達される。上クロス部材51および下クロス部材52で、右前輪32に入力された振動と左前輪31に入力された振動が合流し、増幅される。上クロス部材51および下クロス部材52で増幅された振動は、ヘッドパイプ211、ステアリングシャフト652、ハンドルバー651を介してグリップ部37,38に伝達される。
本実施形態に係る車両によれば、ヘッドパイプ211とステアリングシャフト652との間に、ゴム部品370が設けられている。このため、増幅された振動がヘッドパイプ211からステアリングシャフト652に伝達されることを抑制することができる。増幅された振動は、上述したように、右緩衝装置62や左緩衝装置61では減衰しにくい、車体フレーム21の前後方向、上下方向、および、右伸縮軸線に平行な軸線回りの振動である。ゴム部品370は、右伸縮軸線に平行な中間操舵軸線Zに沿って延びるステアリングシャフト652とヘッドパイプ211との間に設けられている。ゴム部品370の外筒部372はヘッドパイプ211に固定され、内筒部371はステアリングシャフト652に固定されている。ゴム部が弾性変形することにより、外筒部372が固定されたヘッドパイプ211と、内筒部371が固定されたステアリングシャフト652との、車体フレーム21の前後方向、左右方向、および右伸縮軸線に平行な軸線回りの相対変位が緩衝される。
このため、左前輪31および右前輪32の振動により、ステアリングシャフト652がヘッドパイプ211に対して所定角度の範囲内で変位したとしても、ゴム部品370が該ステアリングシャフト652の振動を吸収する。つまり、ゴム部品370は、ステアリングシャフト652とヘッドパイプ211との間で緩衝機能を奏する。ゴム部品370のゴム部373の粘弾性特性を調整することにより、該緩衝機能の特性を調整することができる。
このように、本実施形態に係る車両において、
車体フレーム21は、ステアリングシャフト652が挿通されるヘッドパイプ211を有し、
ゴム部品370は、ヘッドパイプ211とステアリングシャフト652の間に設けられている。
本実施形態に係る車両1において、ゴム部品370がヘッドパイプ211の内部に設けられるので、ゴム部品370を設ける空間を別途設ける必要がない。このため、既存の車両の部品レイアウトを変更しなくてよいので、設計が容易である。
<第五実施形態>
図13および図14は、本発明の第五実施形態に係る車両1のゴム部品470を示す図である。図13の(a)は、ハンドルバー651およびゴム部品470の上面図である。図13の(b)は、ハンドルバー651およびゴム部品470の正面図である。図14は、図13の(b)のXIV線矢視断面図である。図13および図14に示したように、ゴム部品470は、ステアリングシャフト652とハンドルバー651の間に設けてもよい。
図13の(a)および図13の(b)に示すように、本実施形態において、ステアリングシャフト652の上部には、ハンドルポスト80が設けられている。ゴム部品470は、このハンドルポスト80に設けられている。ハンドルポスト80は、ステアリングシャフト652の上部に固定されたシャフト連結部81と、ハンドルバー651に固定されたハンドル連結部82とを有している。シャフト連結部81は、正面視で略T字状の部材である。シャフト連結部81の下部にステアリングシャフト652が固定されている。シャフト連結部81の上部は左右方向に延びている。
図14に示すように、ゴム部品470は、内筒部471と、外筒部472、ゴム部473とを有する。外筒部472は、ゴム部473を介して内筒部471に対して変位可能である。ゴム部473は、内筒部471と外筒部472との間の空間の少なくとも一部を埋めて内筒部471と外筒部472とを結合している。内筒部471は、シャフト連結部81に固定されている。外筒部472は、ハンドル連結部82に固定されている。ゴム部473は、粘弾性特性を有するゴム質で構成されている。
運転者がハンドルバー651を回動させると、ゴム部473が弾性変形する範囲内で、ハンドル連結部82がシャフト連結部81に対して変位する。すると、ハンドル連結部82に固定されたゴム部品470の外筒部472が、内筒部471に対して変位しようとする。
外筒部472が内筒部471に対して所定の変位量の範囲内で変位する場合には、ゴム部473が弾性変形する。この場合、外筒部472は変位するが、内筒部471、シャフト連結部81およびステアリングシャフト652は動かない。
外筒部472が内筒部471に対して所定の変位量以上に変位すると、ゴム部473がそれ以上弾性変形できず、あるいは、ハンドル連結部82がシャフト連結部81に接触し、内筒部471とシャフト連結部81が変位する。すると、ステアリングシャフト652、ピットマンアーム663、タイロッド669を介して左前輪31および右前輪32が転舵される。
このように、ゴム部品470は、内筒部471と外筒部472との相対変位量が所定の範囲以内であれば、ハンドル連結部82の変位をシャフト連結部81に伝達しない。力の逆の経路を考えると、ステアリングシャフト652の振動により、シャフト連結部81および内筒部471が外筒部472に対して所定変位量の範囲内で変位したとしても、ゴム部品470が該ステアリングシャフト652の振動をハンドルバー651に伝達しない。つまり、ゴム部品470は、ステアリングシャフト652とハンドルバー651との間で緩衝機能を奏する。ゴム部品470のゴム部473の粘弾性特性を調整することにより、該緩衝機能の特性を調整することができる。
本実施形態に係る車両1によれば、ゴム部品470は、右前輪32と左前輪31からステアリングシャフト652に伝達された振動が、ハンドルバー651に伝達されることを抑制できる。
このように、ゴム部品470により、右前輪32と路面との間に生じる摩擦力と左前輪31と路面との間に生じる摩擦力との相違に起因する振動が左グリップ部37および右グリップ部38に伝達されることが抑制されている。このため、ブレーキ操作時に左グリップ部37と右グリップ部38を握った運転者に振動が伝わりにくい。
本実施形態に係る車両1において、ゴム部品470は、ハンドルバー651とステアリングシャフト652の間に設けられ、左グリップ部37および右グリップ部38に入力された操舵力がゴム部品470を介してハンドルバー651からステアリングシャフト652に伝達されるように構成されている。
本実施形態に係る車両1によれば、ハンドルバー651に近い位置にゴム部品470が設けられているため、右前輪32および左前輪31以外の箇所(例えば後輪4)から車体フレーム21を介してハンドルバー651に伝わる振動などの、左グリップ部37や右グリップ部38に伝わるあらゆる振動を抑制できる。
<変形例>
なお上述した実施形態において、ゴム部品が内筒部と外筒部とゴム部とを有する構成を説明したが、本発明はこれに限られない。また、内筒部や外筒部は、円筒状の部材の他に、環状の部材や、一部が切り欠かれた環状の部材や、軸方向にスリットを有する円筒状の部材であってもよい。
なお、ゴム部品は、操舵力伝達機構6を構成する部品の中に組み込まれていてもよいし、操舵力伝達機構6を構成する部品と部品の間に組み込まれていてもよい。あるいは、ゴム部品は、操舵力伝達機構6を構成する部品と、操舵力伝達機構6を支持する車体フレーム21などの部品との間に組み込まれていてもよい。いずれの場合でも、ゴム部品の少なくとも一部が操舵力伝達機構6に取り付けられていれば、左前輪31および右前輪32から左グリップ部37および右グリップ部38まで伝達される振動を抑制することができる。
なお、上述した実施形態では、右ブレーキ操作子36を操作すると左ブレーキ装置33と右ブレーキ装置34が動作し、左ブレーキ操作子35を操作すると後ブレーキ装置が動作する例を説明したが、本発明はこれに限られない。
右ブレーキ操作子を操作すると左ブレーキ装置と右ブレーキ装置が動作し、フットブレーキ操作子を操作すると後ブレーキ装置が動作するように構成してもよい。
あるいは、右ブレーキ操作子を操作すると右ブレーキ装置が動作し、左ブレーキ操作子を操作すると左ブレーキ装置が動作し、フットブレーキ操作子を操作すると後ブレーキ装置が動作するように構成してもよい。
あるいは、右ブレーキ操作子を操作すると後ブレーキ装置が動作し、左ブレーキ操作子を操作すると左ブレーキ装置と右ブレーキ装置が動作するように構成してもよい。
あるいは、右ブレーキ操作子を操作すると右ブレーキ装置と左ブレーキ装置が動作し、左ブレーキ操作子を操作すると後ブレーキ装置と右ブレーキ装置と左ブレーキ装置が動作するように構成してもよい。
上述した実施形態では、パラレログラム式のリンク機構5を有する車両1を説明したが、本発明はこれに限られない。本発明は、いわゆるダブルウィッシュボーン式、リーディングアーム式などのリンク機構を有する車両に適用できる。また、本発明は、リンク機構を有さない、左右に並んだ2つの前輪を有し、2つの前輪がタイロッドで接続された車両に適用してもよい。
上述した実施形態では、車体フレーム21の左右方向に直線状に延びるバータイプのハンドルバー651を有する車両1を説明したが、本発明はこれに限られない。本発明は、中央部から左右端部が上方へ屈曲して延びるハンドルなど、左右端部にグリップ部が設けられたハンドルを有する車両に適用できる。
上記実施形態においては、左緩衝装置61が左前輪31より左方に位置し、右緩衝装置62が右前輪32より右方に位置する構造を説明したが、本発明はこれに限られない。左緩衝装置61が左前輪31より右方に位置し、右緩衝装置62が右前輪32より左方に位置してもよい。左緩衝装置61および右緩衝装置62は、上述したようにテレスコピック式の緩衝装置であってもよいし、ボトムリンク式やトレーリングアーム式の緩衝装置であってもよい。本発明は、左緩衝装置61および右緩衝装置62を備えていなくてもよい。
上記の実施形態においては、車両1は、1つの後輪4を備えている。しかしながら、後輪の数は、複数でもよい。
上記の実施形態においては、後輪4の車体フレーム21の左右方向における中央は、車体フレーム21の左右方向における左前輪31と右前輪32の間隔の中央と一致している。このような構成が好ましいものの、後輪4の車体フレーム21の左右方向における中央は、車体フレーム21の左右方向における左前輪31と右前輪32の間隔の中央と一致していなくてもよい。
上クロス部材51と下クロス部材52以外のクロス部材を備えている構成が採用されうる。「上クロス部材」と「下クロス部材」は、相対的な上下関係に基づいて命名しているに過ぎない。上クロス部材は、リンク機構5における最上位のクロス部材を意味していない。上クロス部材は、別のクロス部材よりも上方に位置しているクロス部材を意味する。下クロス部材は、リンク機構5における最下位のクロス部材を意味していない。下クロス部材は、別のクロス部材よりも下方に位置しているクロス部材を意味する。
上記の実施形態においては、上クロス部材51が単一の板状部材であり、下クロス部材52が前要素521と後要素522を含んでいる。しかしながら、上クロス部材51が前要素と後要素を含んでいる構成が採用されうる。また、下クロス部材52が単一の板状部材からなる構成が採用されうる。上クロス部材51と下クロス部材52の少なくとも一方は、ヘッドパイプ211と左サイド部材53に支持される左板状部材、およびヘッドパイプ211と右サイド部材54に支持される右板状部材を含んでいる構成が採用されうる。
上記の実施形態においては、リンク機構5は、ヘッドパイプ211に支持されている。しかしながら、ステアリングシャフト652を支持するヘッドパイプ211以外の車体フレーム21の一部にリンク機構5が支持されている構成が採用されうる。
上記の実施形態においては、操舵力伝達機構6は、ピットマンアーム663、左伝達プレート664、右伝達プレート665、中間ジョイント666、左ジョイント667、右ジョイント668、およびタイロッド669を含んでいる。しかしながら、タイロッド669を経由してハンドルバー651から入力された操舵力を左前輪31と右前輪32に伝達できれば、ピットマンアーム663、左伝達プレート664、右伝達プレート665、中間ジョイント666、左ジョイント667、および右ジョイント668は、ユニバーサルジョイントなどの適宜の機構で置き換えられうる。
本明細書で用いられた用語および表現は、説明のために用いられたものであって、限定的に解釈するために用いられたものではない。本明細書に示され、かつ述べられた特徴事項のいかなる均等物をも排除するものではなく、本発明のクレームされた範囲内における各種変形をも許容するものであると認識されねばならない。
本明細書で用いられている「平行」という語は、±40°の範囲で傾斜するが、部材としては交わらない2つの直線も含む意味である。本明細書において方向や部材に関して用いられている「沿う」という語は、±40°の範囲で傾斜する場合も含む意味である。本明細書で用いられている「方向に延びる」という語は、当該方向に対して±40°の範囲で傾斜する場合も含む意味である。
本明細書において直線運動の方向に関して用いられている「沿って変位する」という語は、基準となる方向に一致する方向あるいは平行な方向への変位を意味している。本明細書において円弧運動の方向に関して用いられている「沿って変位する」という語は、基準となる円弧の曲率中心と同心のあらゆる円弧に沿う変位を意味している。
本明細書において、ある部品あるいは部材が、「車体フレーム21に対して変位不能に配置されている」と説明されている場合、車体フレーム21が車両1の左右方向に傾斜したときに、当該部品あるいは部材が車体フレーム21とともに車両1の左右方向に傾斜することを意味する。本明細書において用いられている「車体フレーム21に対して変位不能に配置されている」という表現は、ある部品あるいは部材が車体フレーム21に直接固定されているものだけでなく、車体フレーム21に固定された車両部品(燃料タンク、ブラケット、パワーユニット24など)に固定されるものを含む。ここで、「固定」とは、防振部材などを介して固定することを含む。
本発明は、多くの異なった形態で具現化され得るものである。本明細書は、本発明の原理の実施形態を提供するものと見なされるべきである。本明細書において記載と図示の少なくとも一方がなされた好ましい実施形態は、当該実施形態に本発明が限定されることを意図するものではないという了解に基づいている。
本発明は、本明細書に開示された実施形態例に基づいて当業者によって認識されうる、均等な要素、修正、削除、組み合わせ(例えば、各種実施形態に跨る特徴の組み合わせ)、改良、変更を含むあらゆる実施形態も包含する。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施形態に限定されるべきではない。そのような実施形態は非排他的であると解釈されるべきである。例えば、本明細書において、「好ましくは」、「よい」という用語は非排他的なものであって、「好ましいがこれに限定されるものではない」「よいがこれに限定されるものではない」ということを意味する。
1 車両
2 車両本体部
3 前輪
4 後輪
5 リンク機構
6 操舵力伝達機構
21 車体フレーム
22 車体カバー
23 シート
24 パワーユニット
25 リアアーム
31 左前輪
32 右前輪
33 左ブレーキ装置
34 右ブレーキ装置
35 左ブレーキ操作子
36 右ブレーキ操作子
37 左グリップ部
38 右グリップ部
51 上クロス部材
52 下クロス部材
53 左サイド部材
54 右サイド部材
61 左緩衝装置
62 右緩衝装置
63 左ブラケット
64 右ブラケット
70 ゴム部品
71 内筒部
72 外筒部
73 ゴム部
74 ボルト
75 軸受
80 ハンドルポスト
81 シャフト連結部
82 ハンドル連結部
170,270,370,470 ゴム部品
171,271,371,471 内筒部
172,272,372,472 外筒部
173,273,373,473 ゴム部
211 ヘッドパイプ
212 メインフレーム
221 フロントカバー
222 フロントフェンダ
651 ハンドルバー
652 ステアリングシャフト
663 ピットマンアーム
664 左伝達プレート
665 右伝達プレート
666 中間ジョイント
666a 中間後軸受
666b 中間前軸受
666c 中間連結部
667 左ジョイント
667a 左後軸受
667b 左前軸受
667c 左連結部
668 右ジョイント
668a 右後軸受
668b 右前軸受
668c 右連結部
669 タイロッド
1663 ピットマンアーム
X 左操舵軸線
Y 右操舵軸線
Z 中間操舵軸線

Claims (12)

  1. 車体フレームと、
    前記車体フレームの左右方向に並んで設けられた右前輪および左前輪と、
    前記右前輪にブレーキ力を付与可能な右ブレーキ装置と、
    前記左前輪にブレーキ力を付与可能な左ブレーキ装置と、
    運転者が把持するためのグリップ部と、
    前記グリップ部に入力された操舵力を前記右前輪および前記左前輪に伝達する操舵力伝達機構と、を有し、
    前記操舵力伝達機構は、
    前記車体フレームの上下方向に延びる中間操舵軸線回りに回動可能なステアリングシャフトと、
    前記ステアリングシャフトの上部に設けられたハンドルバーと、
    前記ステアリングシャフトの回動を前記右前輪および前記左前輪に伝達するタイロッドと、を有し、
    前記ハンドルバーの少なくとも一方の端部に、前記右ブレーキ装置および前記左ブレーキ装置の少なくとも一方を操作するブレーキ操作子と、前記グリップ部とが設けられており、
    前記右前輪と路面との間に生じる摩擦力と前記左前輪と路面との間に生じる摩擦力との相違に起因する振動が前記グリップ部に伝達されることを抑制するゴム部品が、前記操舵力伝達機構に設けられている、車両。
  2. 下部で前記右前輪を回転可能に支持し、かつ、前記右前輪を上部に対して相対変位可能に支持する右緩衝装置と、
    下部で前記左前輪を回転可能に支持し、かつ、前記左前輪を上部に対して相対変位可能に支持する左緩衝装置と、
    を有する、請求項1に記載の車両。
  3. 前記車体フレームの前後方向に延びるリンク軸線回りに回動可能に前記車体フレームに支持されたクロス部材を有し、前記車体フレームの上下方向について前記右前輪と前記左前輪を前記車体フレームに対して相対変位可能に支持することにより、前記車体フレームを右旋回時に前記車両の右方に傾斜させ左旋回時に前記車両の左方に傾斜させるリンク機構を有する、請求項1または2に記載の車両。
  4. 前記リンク機構は、
    前記クロス部材の右部で前記車体フレームの前後方向に延びる右軸線回りに回動可能に支持され、前記車体フレームの上下方向に延びる右操舵軸線回りに前記右前輪を回動可能に支持する右サイド部材と、
    前記クロス部材の左部で前記右軸線と平行な左軸線回りに回動可能に支持され、前記右操舵軸線と平行な左操舵軸線回りに前記左前輪を回動可能に支持する左サイド部材と、を有する、請求項3に記載の車両。
  5. 前記操舵力伝達機構は、一端が前記ステアリングシャフトに固定されて、他端が前記タイロッドと回動可能に連結されたピットマンアームを有し、
    前記ゴム部品は、前記タイロッドと前記ピットマンアームとの間に設けられ、前記グリップ部に入力された操舵力が前記ゴム部品を介して前記ピットマンアームから前記タイロッドに伝達されるように構成されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の車両。
  6. 前記車体フレームは、前記ステアリングシャフトが挿通されるヘッドパイプを有し、
    前記ゴム部品は、前記ヘッドパイプと前記ステアリングシャフトの間に設けられている、請求項1から4のいずれか一項に記載の車両。
  7. 前記ゴム部品は、前記ハンドルバーと前記ステアリングシャフトの間に設けられ、前記グリップ部に入力された操舵力が前記ゴム部品を介して前記ハンドルバーから前記ステアリングシャフトに伝達されるように構成されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の車両。
  8. 前記ゴム部品は、
    金属製の環状または筒状のアウタ部材と、
    前記アウタ部材の内側に設けられた金属製のインナ部材と、
    前記アウタ部材と前記インナ部材との間の空間の少なくとも一部を埋めて前記アウタ部材と前記インナ部材とに結合されたゴム部と、を有し、
    前記インナ部材および前記アウタ部材が弾性変形することにより、前記インナ部材と前記アウタ部材とが相対変位可能とされている、請求項1から7のいずれか一項に記載の車両。
  9. 前記インナ部材および前記アウタ部材は前記車体フレームの上下方向に延びており、
    前記ゴム部が弾性変形することより、前記アウタ部材と前記インナ部材とが相対変位可能とされている、請求項8に記載の車両。
  10. 前記ゴム部が弾性変形することにより、前記アウタ部材と前記インナ部材とが、前記車体フレームの前後方向に相対変位可能とされている、請求項9に記載の車両。
  11. 前記ゴム部が弾性変形することにより、前記アウタ部材と前記インナ部材とが、前記車体フレームの前後方向および前記車体フレームの左右方向に相対変位可能とされている、請求項9に記載の車両。
  12. 前記右緩衝装置は、前記車体フレームの上下方向に延びる右伸縮軸線方向に前記右前輪を上部に対して相対変位可能に支持し、
    前記左緩衝装置は、前記右伸縮軸線と平行な左伸縮軸線方向に前記左前輪を上部に対して相対変位可能に支持し、
    前記ゴム部品の前記ゴム部が弾性変形することにより、前記インナ部材と前記アウタ部材とが、前記右伸縮軸線に沿った軸線回りに相対変位可能とされている、請求項8から11のいずれか一項に記載の車両。
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