JP2927477B2 - 自動二輪車の前後輪操向装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、自動二輪車の前後輪操向装置に関し、よ
り詳しくは、後輪を操向動作させるための操向アクチュ
エータの取り付けに関する。

（従来の技術） 自動車において、前後輪を共に操向させるようにした
ものは、従来、特開昭62-261584号公報で示されるもの
がある。

上記公報のものによれば、上記自動二輪車の車体フレ
ームに後輪支持部材が上下揺動自在に枢支され、後輪を
支承するステアリングナックルが上記後輪支持部材に操
向可能に支持され、また、上記後輪をステアリングナッ
クルと共に操向動作させる操向アクチュエータが設けら
れている。この操向アクチュエータはシリンダであって
伸縮式のものであり、その一端部が上記後輪支持部材に
枢支され、他端部は上記ステアリングナックルに枢支さ
れている。

そして、前輪の操向に伴い、上記操向アクチュエータ
が伸縮動作させられるようになっていて、この操向アク
チュエータの動作により、上記後輪がステアリングナッ
クルと共に操向させられる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記従来の技術では、次のような問題点が
ある。

即ち、第１の問題点として、上記操向アクチュエータ
は車体の外部に露出させられていることから、自動二輪
車の走行中、走行路面側の障害物や、車輪で跳ね上げら
れた小石と衝突し易く、また、風雨にさらされ易く、こ
のため、寿命上の問題が生じるおそれがあると共に、見
栄えが早期に低下するおそれもある。

また、第２の問題点として、上記操向アクチュエータ
が伸縮動作して、後輪がステアリングナックルと共に操
向させられるときには、この操向に伴って上記操向アク
チュエータはその一端部を中心としてその全体が揺動す
るため、この操向アクチュエータの周りには上記揺動を
許容させるだけの広い空間が必要となる。

ここで、前記した寿命や見栄えについての第１の問題
点を解消させようとして、上記操向アクチュエータをケ
ースで覆うことが考えられるが、上記したように操向ア
クチュエータの周りに広い空間が必要とされるために、
この空間の分、上記ケースは大形になり、これは車体を
コンパクトにさせることが望まれる自動二輪車にとって
好ましくない。

また、第３の問題点として、上記したように操向アク
チュエータをケースで覆った場合、上記操向アクチュエ
ータの他端部を上記ステアリングナックルに連結させる
必要上、上記他端部側を貫通させるための貫通孔を、上
記ケースに成形する必要があるが、上記第２の問題点の
ように、操向アクチュエータは全体的に揺動するため、
上記貫通孔は、上記操向アクチュエータの貫通と、その
揺動を許容させる分、大きくなりがちである。

よって、上記貫通孔により、上記ケースの強度の向上
が阻害されるおそれがあると共に、跳ね上げられた石が
上記貫通孔を通して上記後輪支持部材に容易に飛び込む
おそれもあり、よって、前記第１の問題点を解消するこ
とは容易ではない。

（発明の目的） この発明は、上記のような事情に注目してなされたも
ので、自動二輪車における後輪を操向動作させるための
操向アクチュエータについて、寿命や見栄えが良好に保
たれるようにすることを目的とし、また、この目的が車
体をコンパクトに保ったまま、かつ、より確実に達成さ
れるようにすることを目的とする。

（発明の構成） 上記目的を達成するためのこの発明の特徴とするとこ
ろは、車体フレーム２に後輪支持部材17,18,99を上下揺
動自在に枢支させ、後輪27を支承するステアリングナッ
クル48を上記後輪支持部材17,18,99に操向可能に支持さ
せ、上記後輪27をステアリングナックル48を介して操向
動作させる操向アクチュエータ52を設けた自動二輪車の
前後輪操向装置において、 （１）上記操向アクチュエータ52を上記後輪支持部材1
7,18,99の内部の空間に収納させ、 （２）上記を操向アクチュエータ52が、上記後輪支持部
材17,18,99に固定されてその出力軸がこの出力軸の軸心
回りに回動する電動機（アクチュエータ本体）53と、こ
の電動機（アクチュエータ本体）53の上記出力軸に取り
付けられてこの出力軸と共に往復回動する回動アーム54
とを備え、 （３）上記後輪支持部材17,18,99の外壁を貫通する連動
リンク55により、上記ステアリングナックル48を上記回
動アーム54に連結させた点にある。

（作用） 上記構成による作用は次の如くである。

（１）操向アクチュエータ52を後輪支持部材17,18,99の
内部の空間に収納させてある。

このため、上記後輪支持部材17,18,99は後輪27を支承
するものであって強度の大きいものであることから、上
記後輪支持部材17,18,99の内部の空間に収納された操向
アクチュエータ52が、自動二輪車１の走行中に走行路面
側の障害物や、車輪で跳ね上げられた小石と衝突するこ
とや、風雨にさらされることは、上記後輪支持部材17,1
8,99によって、より強固に、かつ、確実に防止される。

また、（２）上記操向アクチュエータ52が、上記後輪
支持部材17,18,99に固定されてその出力軸がこの出力軸
の軸心回りに回動する電動機（アクチュエータ本体）53
と、この電動機（アクチュエータ本体）53の上記出力軸
に取り付けられてこの出力軸と共に往復回動する回動ア
ーム54とを備えている。

このため、上記後輪27をステアリングナックル48を介
し操向させようとして上記操向アクチュエータ52を動作
させたとき、この操向アクチュエータ52の回動アーム54
は往復回動するが、上記電動機（アクチュエータ本体）
53は単に出力軸がその軸心回りに回動するだけにとどめ
られる。

よって、上記電動機（アクチュエータ本体）53の周り
には、この電動機（アクチュエータ本体）53の動作を許
容させるという広い空間は不要であり、その分、上記操
向アクチュエータ52を収納させる上記後輪支持部材17,1
8,99が大形になることは抑制される。

また、（３）上記後輪支持部材17,18,99の外壁を貫通
する連動リンク55により、上記ステアリングナックル48
を上記回動アーム54に連結させており、次の作用が生じ
る。

即ち、上記後輪支持部材17,18,99の内部に収納された
操向アクチュエータ52と、上記ステアリングナックル48
とを連結させるため、上記後輪支持部材17,18,99の外壁
には貫通孔を形成する必要があるが、この貫通孔は、上
記連動リンク55を貫通させるだけの大きさで足り、つま
り、小さいもので足りる。

よって、上記後輪支持部材17,18,99に上記貫通孔を形
成しても、この後輪支持部材17,18,99の強度の低下は防
止されて所定の強度が確保される。また、自動二輪車１
の走行中に走行路面側の障害物や、車輪で跳ね上げられ
た小石が上記貫通孔を通して後輪支持部材17,18,99の内
部に跳び込むことは抑制され、また、風雨が入り込むこ
とも抑制される。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面により説明する。

（第１実施例） 第１図から第３図は、第１実施例を示している。

第２図において、１はスクーター型の自動二輪車で、
この自動二輪車１の車体フレーム２はその前端にヘッド
パイプ３を有し、このヘッドパイプ３から後方に向って
主フレーム４が延びている。この主フレーム４はその前
部側が側面視Ｕ字状に折り曲げられており、この折曲部
５には左右両側にそれぞれループフレーム６が突設され
ている。

上記ヘッドパイプ３にはフロントフォーク８が操向自
在に支承されている。このフロントフォーク８は上記ヘ
ッドパイプ３に軸心回り回転自在に支承される操向軸９
と、この操向軸９の下端に連結されるフォーク部10とで
構成されている。そして、上記フォーク部10に前輪11が
支承され、上記操向軸９の上端にハンドル12が取り付け
られている。

一方、上記主フレーム４の後部は二本のパイプに分岐
され、その各分岐パイプに左右一対のブラケット13がそ
れぞれ突設され、この左右ブラケット13に対し、枢支軸
14によりエンジン16のクランクケース17が枢支されてい
る。また、このクランクケース17から後方に向って動力
伝達ケース18が連設され、これは上記枢支軸14を中心と
して上下揺動自在とされている。

前記折曲部５の後部から後方に向ってブラケット21が
突設され、このブラケット21の突出端に第１リンク22の
上下中途部が第１枢支ピン23により枢支されている。そ
して、上記第１リンク22の上部回動端とクランクケース
17の前端とが第２リンク24により連結され、一方、前記
ループフレーム６の前部と上記第１リンク22の下部回動
端との間に緩衝器25が介設されている。

上記動力伝達ケース18の後端には後輪27が操向自在に
支持され、即ち、上記クランクケース17や動力伝達ケー
ス18はケース形状の後輪支持部材を構成している。そし
て、上記後輪27に上記エンジン16の動力が伝えられて自
動二輪車１が走行可能となっている。また、自動二輪車
１の走行中、後輪27が路面から衝撃を受けるときには、
動力伝達ケース18が上下揺動することと、これに緩衝器
25が連動することとによって、上記衝撃が吸収される。

その他、30は気化器、31はエアークリーナ、32は燃料
タンクである。また、33はシートで、このシート33に座
ったライダー用のフートレスト34が、前記折曲部５とル
ープフレーム６の上面側に形成されている。更に、35は
ヘッドランプである。

第１図から第３図において、前記エンジン16のクラン
クケース17にはクランク軸38が支承されている。39は連
接棒である。また、第２図中、40はセルモータである。

一方、前記動力伝達ケース18の後端部の右側には、正
面視コの字状の固定ナックル41がボルト42によりねじ止
めされている。前記後輪27はハブ44、ホイール45、およ
びタイヤ46により構成されており、上記ハブ44には後車
軸47が内嵌されてねじ止めされている。

また、上記ハブ44を支承するステアリングナックル48
が設けられる。このステアリングナックル48の上下端は
上記固定ナックル41内に嵌め込まれて、この固定ナック
ル41に対し、上、下枢支ピン50,51により枢支されてい
る。これら上、下枢支ピン50,51はほぼ垂直な同一軸心
上に位置しており、これによって、上記後輪27はこれを
支承する上記ステアリングナックル48を介して後輪支持
部材である上記動力伝達ケース18に対し操向可能に支持
されている。

また、上記動力伝達ケース18の後端の内部の空間に
は、上記後輪27を上記ステアリングナックル48を介して
操向動作させる操向アクチュエータ52が収納されてい
る。

上記操向アクチュエータ52は、上記動力伝達ケース18
に固定されてその出力軸がこの出力軸の縦向きの軸心回
りに回動するアクチュエータ本体たる軸心縦向きの電動
機53と、この電動機53の上記出力軸に取り付けられてこ
の出力軸と共に往復回動する回動アーム54とで構成さ
れ、上記電動機53は具体的にはサーボモータとされてい
る。

上記回動アーム54に連動リンク55の一端がボールジョ
イント56により連結され、一方、ステアリングナックル
48のナックルアーム57に同上連動リンク55の他端が他の
ボールジョイント58により連結されて、上記連動リンク
55により、上記ステアリングナックル48が上記回動アー
ム54に連結されている。この場合、連動リンク55の中途
部は、上記動力伝達ケース18の外壁に形成された貫通孔
を貫通させられている。

そして、上記電動機53が作動すれば、回動アーム54が
第１図中矢印Ａで示す方向に往復回動する。すると、こ
れに連動して、連動リンク55やナックルアーム57を介
し、ステアリングナックル48が、同上第１図中矢印Ｂで
示すように上、下枢支ピン50,51回りに回動し、このス
テアリングナックル48を介して、後輪27が操向動作され
るようになっている。

上記の場合、操向アクチュエータ52とナックルアーム
57とは左右に隣り合うよう位置して、互いに近い位置に
設けられ、また、連動リンク55は左右にほぼ水平に延び
ている。即ち、上記操向アクチュエータ52とナックルア
ーム57とは互いにほぼ最短距離に設けられて、互いに連
結されている。

前記クランク軸38の動力は、次のようにして後輪27に
伝えられるようになっている。

即ち、特に、第３図において、前記動力伝達ケース18
の前後方向の中途部に中間軸61が支承されており、この
中間軸61にはＶベルト式変速機62を介して上記クランク
軸38から動力が伝えられる。この変速機62は、クランク
軸38に取り付けられた駆動プーリー63と、上記中間軸61
に遊転自在に支承された従動プーリー64と、これら両プ
ーリー63,64に巻き掛けられるＶベルト65とを有し、エ
ンジン16が増速するのに従い、減速比が小さくなるよう
に構成されている。また、上記中間軸61は従動プーリー
64に対し遠心クラッチ67により連結されている。

また、上記動力伝達ケース18の後端部には出力軸66が
支承されている。そして、上記中間軸61の動力を減速し
て上記出力軸66に伝える歯車減速機68が設けられてい
る。

更に、上記出力軸66に前記後車軸47が等速型自在継手
69により連結されている。この等速型自在継手69は出力
軸66に取り付けられる保持器70と、この保持器70に挿入
された後車軸47の端部（図示せず）との間に取り付けら
れるボール71と、これらを覆うゴム製のブーツ72とで構
成されている。

上記エンジン16が作動すれば、この動力は、クランク
軸38から変速機62を介し遠心クラッチ67に伝えられる。
そして、この遠心クラッチ67が所定回転数に達すると、
この遠心クラッチ67が接続動作し、上記クランク軸38の
動力が変速機62、および遠心クラッチ67を介して中間軸
61に伝えられる。更に、この動力は歯車減速機68、およ
び等速型自在継手69を介して後輪27に伝えられ、自動二
輪車１の走行が可能となる。

第２図において、前記前輪11の回転速度を検出するス
ピードメータ75が設けられている。76は上記前輪11の回
転をスピードメータ75に伝えるワイヤーである。また、
前記操向軸９の操向角を検出する操向角検出器77が設け
られ、この操向角検出器77は前記主フレーム４の前部に
突設されたブラケット78に支持されている。

79は電子制御装置で、この制御装置79は上記スピード
メータ75による速度の検出信号と、操向角検出器77によ
る操向角の検出信号とをそれぞれ電線98を介して入力
し、これら各検出信号に基づき、他の電線98´を介して
前記操向アクチュエータ52を作動させるようになってい
る。そして、上記速度と、操向角とに見合うよう後輪27
が操向させられる。

上記後輪27を制動するためのディスクブレーキ81が設
けられる。このブレーキ81は、前記等速型自在継手69の
保持器70にボルト82によりねじ止めされるブレーキディ
スク83を有している。

なお、上記操向アクチュエータ52は、油圧装置やソレ
ノイド手段であってもよい。

以下の各図は、他の実施例を示している。なお、以下
の各実施例の基本構成や作用は前記実施例と同様であ
る。よって、共通の構成については、単に図面にその符
号を付して説明を省略し、異なるものについてのみ説明
する。

（第２実施例） 第４図と第５図は、第２実施例を示している。

これによれば、中間軸61は動力伝達ケース18の後端側
に設けられ、この中間軸61よりも前側に出力軸66が設け
られている。そして、操向アクチュエータ52は軸心が前
後に延びるよう横向きとされて動力伝達ケース18の前後
方向の中途部の内部の空間に収納され、かつ、Ｖベルト
65の張り側と緩み側の間に配設されている。そして、連
動リンク55は後車軸47や出力軸66よりも前側で、操向ア
クチュエータ52とナックルアーム57とを互いに連結して
いる。

（第３実施例） 第６図は、第３実施例を示している。

これによれば、操向アクチュエータ52はセルモータた
る電動機89を有し、この電動機89は後輪支持部材である
クランクケース17の後内部に収納されている。この電動
機89の出力軸には小歯車90が取り付けられ、この小歯車
90に大歯車91が噛み合っている。また、この大歯車91は
ウォームギヤ組92や連動軸93を介して回動アーム54に連
結されている。

一方、前記クランク軸38には始動歯車95が遊転自在に
支承され、この始動歯車95はワンウェイクラッチ96を介
してクランク軸38に連結されている。このワンウェイク
ラッチ96は始動歯車95からクランク軸38にのみ動力を伝
達するようになっている。

また、上記小歯車90は、ソレノイド97により図中矢印
Ｃの方向に移動可能とされている。そして、このソレノ
イド97をオン（ON）にして、上記小歯車90を上記のよう
に移動させれば、この小歯車90は大歯車91から離れて、
この大歯車91との噛み合いが解除される一方、この小歯
車90が上記始動歯車95に噛み合うようになっている。

そして、上記小歯車90を始動歯車95に噛み合わせた状
態で、電動機89を作動させれば、この動力が小歯車90、
始動歯車95、およびワンウェイクラッチ96を介してクラ
ンク軸38に伝えられ、クランキングが行われることとな
る。また、この状態から、ソレノイド97をオフ（OFF）
とすれば、上記小歯車90は、ばねにより自動的に図示の
状態に戻るようになっている。

なお、上記電動機89やソレノイド97はクランクケース
17に支持されている。また、小歯車90、大歯車91、およ
びウォームギヤ組92は同上クランクケース17に回転自在
に支承され、更に、連動軸93や回動アーム54が動力伝達
ケース18に回転自在に支承されている。

他の構成は、前記第２実施例と同様である。

（第４実施例） 第７図と第８図は、第４実施例を示している。これに
よれば、車体フレーム２はクレードル形をなし、その後
部に枢支軸14によりリヤアーム99が上下揺動自在に枢支
され、このリヤアーム99が後輪支持部材となっている。
このリヤアーム99は断面箱形のケース形状で、このリヤ
アーム99の内部の空間に操向アクチュエータ52が収納さ
れている。また、後輪27はチェーン伝動手段100により
エンジン16から動力を受けて駆動されるようになってい
る。

（発明の効果） この発明によれば、車体フレームに後輪支持部材を上
下揺動自在に枢支させ、後輪を支承するステアリングナ
ックルを上記後輪支持部材に操向可能に支持させ、上記
後輪をステアリングナックルを介して操向動作させる操
向アクチュエータを設けた自動二輪車の前後輪操向装置
において、 （１）上記操向アクチュエータを上記後輪支持部材の
内部の空間に収納させてある。

このため、上記後輪支持部材は後輪を支承するもので
あって強度の大きいものであることから、上記後輪支持
部材の内部の空間に収納された操向アクチュエータが、
自動二輪車の走行中に走行路面側の障害物や、車輪で跳
ね上げられた小石と衝突することや、風雨にさらされる
ことは、上記後輪支持部材によって、より強固に、か
つ、確実に防止される。

よって、上記後輪支持部材により、操向アクチュエー
タの寿命や見栄えが良好に保たれ、かつ、これがより確
実に達成されることとなる。

また、（２）上記操向アクチュエータが、上記後輪支
持部材に固定されてその出力軸がこの出力軸の軸心回り
に回動するアクチュエータ本体と、このアクチュエータ
本体の上記出力軸に取り付けられてこの出力軸と共に往
復回動する回動アームとを備えている。

このため、上記後輪をステアリングナックルを介し操
向させようとして上記操向アクチュエータを動作させた
とき、この操向アクチュエータの回動アームは往復回動
するが、上記アクチュエータ本体は単に出力軸がその軸
心回りに回動するだけにとどめられる。

よって、上記アクチュエータ本体の周りには、このア
クチュエータ本体の動作を許容させるという広い空間は
不要であり、その分、上記操向アクチュエータを収納さ
せる上記後輪支持部材が大形になることは抑制され、も
って、自動二輪車の車体はコンパクトなままに保たれ
る。

また、（３）上記後輪支持部材の外壁を貫通する連動
リンクにより、上記ステアリングナックルを上記回動ア
ームに連結させてあり、次の効果が生じる。

即ち、上記後輪支持部材の内部に収納された操向アク
チュエータと、上記ステアリングナックルとを連結させ
るため、上記後輪支持部材の外壁には貫通孔を形成する
必要があるが、この貫通孔は、上記連動リンクを貫通さ
せるだけの大きさで足り、つまり、小さいもので足り
る。

よって、上記後輪支持部材に上記貫通孔を形成して
も、この後輪支持部材の強度の低下が防止されて所定の
強度が確保される。また、自動二輪車の走行中に走行路
面側の障害物や、車輪で跳ね上げられた小石が上記貫通
孔を通して後輪支持部材の内部に跳び込むことは抑制さ
れ、また、風雨が入り込むことも抑制される。

よって、上記後輪支持部材によれば、操向アクチュエ
ータの寿命や見栄えが良好に保たれ、かつ、これがより
確実に達成されることとなる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図から第３図は第１
実施例で、第１図は動力伝達系の平面断面図、第２図は
自動二輪車の側面図、第３図は第１図のIII-III線矢視
断面図、 第４図と第５図は第２実施例で、第４図は自動二輪車の
後部側面図、第５図は動力伝達系の平面断面図、 第６図は第３実施例で、動力伝達系の部分平面断面図、 第７図と第８図は第４実施例で、第７図は自動二輪車の
側面図、第８図は第７図のVIII-VIII線矢視断面図であ
る。 １……自動二輪車、２……車体フレーム、17……クラン
クケース（後輪支持部材）、18……動力伝達ケース（後
輪支持部材）、27……後輪、48……ステアリングナック
ル、52……操向アクチュエータ、53……電動機（アクチ
ュエータ本体）、54……回動アーム、55……連動リン
ク、99……リヤアーム（後輪支持部材）、100……チェ
ーン伝動導手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62K 21/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体フレームに後輪支持部材を上下揺動自
   在に枢支させ、後輪を支承するステアリングナックルを
   上記後輪支持部材に操向可能に支持させ、上記後輪をス
   テアリングナックルを介して操向動作させる操向アクチ
   ュエータを設けた自動二輪車の前後輪操向装置におい
   て、 （１）上記操向アクチュエータを上記後輪支持部材の内
   部の空間に収納させ、 （２）上記操向アクチュエータが、上記後輪支持部材に
   固定されてその出力軸がこの出力軸の軸心回りに回動す
   るアクチュエータ本体と、このアクチュエータ本体の上
   記出力軸に取り付けられてこの出力軸と共に往復回動す
   るアームとを備え、 （３）上記後輪支持部材の外壁を貫通する連動リンクに
   より、上記ステアリングナックルを上記回動アームに連
   結させた自動二輪車の前後輪操向装置。