JP4545392B2 - ステアリングダンパ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はステアリングダンパに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動二輪車等車両の操舵系に備えられるステアリングダンパとして、ステアリングダンパ本体の油通路に介装した圧力制御弁を制御することにより該圧力制御弁の発生減衰力を変化させ、これによって、操舵系に作用する減衰力を変化させるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特公平７−７４０２３号公報（第３頁左欄、第５図、第６図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のステアリングダンパにあっては、次に示す課題があった。
すなわち、従来のステアリングダンパにあっては、車両の前輪に加わる荷重を検出し、この荷重の減少に基づき減衰力を高めるよう、圧力制御弁に備えられたソレノイドへの通電量を制御する構成であり、基本的に操舵系の舵角角速度と減衰力との関係がリニアであるため、ハンドルの切り始めを軽くなるように設定すると高速走行時での路面外乱による低舵角角速度域の振動を吸収することができず、逆に、高速走行時での路面外乱による低舵角角速度域の振動を吸収しようとすると、ハンドルの切り始めが重くなってしまう。
つまり、従来のステアリングダンパにあっては、ハンドルの切り始めを軽くすることと、高速走行時での路面外乱による低舵角角速度域の振動を吸収することという２つの課題を同時に解決することができなかった。
【０００５】
上記事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的とするところは、ハンドルの切り始めを軽くすることと、高速走行時での路面外乱による低舵角角速度域の振動を吸収することという２つの課題を同時に解決できるステアリングダンパを提供しようとすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載のステアリングダンパは、車両の操舵系（例えば、実施の形態における操舵系５０）に備えられるステアリングダンパ本体（例えば、実施の形態におけるステアリングダンパ本体５１Ａ）の油通路（例えば、実施の形態における油通路８６，８７）に介装した圧力制御弁（例えば、実施の形態における圧力制御弁６８、リリーフバルブ９２）により発生減衰力を変化させるステアリングダンパ（例えば、実施の形態におけるステアリングダンパ５１）において、操舵系の舵角角速度に対する減衰力の上昇量を、所定舵角角速度値を境に、該所定舵角角速度値以下のときより該所定舵角角速値を超えるときの方が小さくなるように設定し、前記所定舵角角速度値は、車速が高速域になったときは低速域あるいは中速域のときより大きくなり、車速が高速域に達する場合は、低速域あるいは中速域の場合に比べてより高い減衰力が発揮されると共に、前記圧力制御弁が、ステアリングダンパ本体の油室への入口側の油通路（例えば、実施の形態における油通路８８）と、前記油室からの出口側の油通路（例えば、実施の形態における油通路８３，８４）を連通する油通路（例えば、実施の形態における油通路９１）に備えられたリリーフバルブ（例えば、実施の形態におけるリリーフバルブ９２）からなり、前記リリーフバルブは、車速が高速域になったときは低速域あるいは中速域のときより開状態になるタイミングが遅らされている。
【０００９】
請求項２記載のステアリングダンパは、車両の操舵系に備えられるステアリングダンパ本体の油通路に介装した圧力制御弁により発生減衰力を変化させるステアリングダンパにおいて、操舵系の舵角角速度に対する減衰力の上昇量を、所定減衰力値を境に、該所定減衰力値以下のときより該所定減衰力値を超えるときの方が小さくなるように設定し、前記所定域減衰力は、車速が高速域になったときは低速域あるいは中速域のときより大きくなり、車速が高速域に達する場合は、低速域あるいは中速域の場合に比べてより高い減衰力が発揮されると共に、前記圧力制御弁が、ステアリングダンパ本体の油室への入口側の油通路（例えば、実施の形態における油通路８８）と、前記油室からの出口側の油通路（例えば、実施の形態における油通路８３，８４）を連通する油通路（例えば、実施の形態における油通路９１）に備えられたリリーフバルブ（例えば、実施の形態におけるリリーフバルブ９２）からなり、前記リリーフバルブは、車速が高速域になったときは低速域あるいは中速域のときより開状態になるタイミングが遅らされている。
【００１０】
請求項３記載のステアリングダンパは、請求項１又は２に記載のものにおいて、前記リリーフバルブは、リニアソレノイドにより駆動され、そのリニアソレノイドに流される電流は、車速によって制御され、車速が高くなるに従いその電流の上限値が高くなっている。
【００１１】
この発明においては、操舵系の舵角角速度と減衰力との関係が全舵角角速度域でリニアではなく、舵角角速度に対する減衰力の上昇量を、舵角角速度が低いときより舵角角速度が高いときの方が、あるいは減衰力が小さいときより減衰力が大きいときの方が、それぞれ小さくなるように設定しているので、舵角角速度が低いときに減衰力が小さくても、それから舵角角速度が高くなるにつれて減衰力を急速に高めることができる。これにより、ハンドルの切り始めを軽くすることと、高速走行時での路面外乱による低舵角角速度域の振動を吸収することという２つの課題を同時に解決できる。また、その後、舵角角速度がさらに高くなっても減衰力の上昇量が緩やかになるので、減衰力が所定値以上あがるのを阻止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係るステアリングダンパを備えた自動二輪車を図面を参照しつつ以下に説明する。なお説明中、前後および左右といった方向の記載は、自動二輪車の車体を基準にしたものとする。
【００１３】
図１に示すように、自動二輪車１は略中央に車体フレーム２が設けられ、車体フレーム２の前端に設けられたヘッドパイプ３には、前輪４を支持するフロントフォーク５がステアリングステム６を介して操舵可能に支持される。車体フレーム２のヘッドパイプ３からはメインフレーム７が左右に分かれて斜め後下方へ延び、その後屈曲部を経て下方へ延びるように設けられている。メインフレーム７の下方へ延びる箇所の略中央前端部はピボット部８が設けられ、このピボット部８によって、後輪９を支持するリアフォーク１０が揺動可能に支持される。またリアフォーク１０のピボット部８によって支持された箇所の若干後方部分は、リアクッション１１及びリンク部１２を介してメインフレーム７と連結されている。
【００１４】
メインフレーム７の後方にはシートフレーム１３が連結される。メインフレーム７の上方には燃料タンク１４が配設され、メインフレーム７の下方には、水冷式並列四気筒型エンジンのエンジン本体１５が配設される。メインフレーム７の前部からはエンジンハンガ１６が下方に向かって延出され、このエンジンハンガ１６は、メインフレーム７に設けられた他のエンジン本体支持用の取付部とともにエンジン本体１５を支持する。
【００１５】
燃料タンク１４の後方には運転者用のシート１７及び搭乗者用のピリオンシート１８が各々シートフレーム１３に支持される。また、車体フレーム２のピボット部８の後部には運転者用のステップ１９が取り付けられ、シートフレーム１３の下部には搭乗者用のステップ２０が取り付けられる。さらに、フロントフォーク５の上端部には左右一対のハンドル２１，２１がトップブリッジ４９を介して取り付けられる。
自動二輪車１の車体前部はフロントカウル２５により覆われ、シートフレーム１３周辺はリアカウル２６により覆われる。また、車体フレーム２の左側下部には格納可能なサイドスタンド２７が配設され、このサイドスタンド２７により自動二輪車１の車体が左側に傾斜した起立状態で支持される。
【００１６】
フロントフォーク５の下端部にはブレーキキャリパ２８が取り付けられ、前輪４にはブレーキキャリパ２８に対応するブレーキロータ２９が取り付けられてフロントブレーキ装置３０が構成される。また、フロントフォーク５の下端部には前輪４の上方を覆うフロントフェンダ３１が取り付けられる。
後輪９の左側にはリアスプロケット３２が後輪９と一体的に回転するように取り付けられ、このリアスプロケット３２とエンジン本体１５の後部左側に配設されるドライブスプロケット３３とにドライブチェーン３４が掛け回されて、エンジン本体１５の駆動力が後輪９に伝達されるようになっている。リアフォーク１０の上部には後輪９の上部前側を覆う前側リアフェンダ３５が取り付けられ、リアカウル２６の下部には後輪９の上部後側を覆うリアフェンダ３６が取り付けられる。なお、リアフレーム１０には、前輪４のフロントブレーキ装置３０と同様の構成を有するリアブレーキ装置が設けられる。
【００１７】
エンジン本体１５のシリンダ本体４０はクランクケース４１上にやや前傾した状態で配設される。シリンダ本体４０の後部には各気筒に対応するスロットルボディ４２が接続され、各スロットルボディ４２はメインフレーム７と燃料タンク１４との間に配置されたエアクリーナケース４３に接続される。また、シリンダ本体４０の前部には各気筒に対応する排気管４４が接続される。排気管４４は、シリンダ本体４０の前壁４５からその前方に延びた後に下方に向かって湾曲し、クランクケース４１の前方及び下方を通ってエンジン本体１５の後方に延びている。
【００１８】
前記ステアリングステム６、該ステアリングステム６のボトムブリッジの上方にボトムブリッジと平行に配置されるトップブリッジ４９、及びハンドル２１等は前輪４を操舵する操舵系５０を構成する。操舵系５０にはステアリングダンパ５１が備えられる（図２，図３参照）。
【００１９】
ステアリングダンパ５１はキックバック等によるハンドル２１の振れを低減したり高速走行時での路面外乱による低舵角角速度域の振動を吸収するためのものであって、通常、ロッド式とロータリ式との２種類あるが、ここでは、コンパクト化の面で優れるロータリ式のステアリングダンパ５１が用いられている。
【００２０】
図２に示すように、ステアリングダンパ５１は、ハウジング５２及び該ハウジング５２の下面部を貫通して外方に突出するシャフト５３からなるステアリングダンパ本体５１Ａと、ステアリングダンパ本体５１Ａの油通路に介装された圧力制御弁６８とを備える。ハウジング５２は、ヘッドパイプ３と一体に後方へ延びて設けられた取付部３ａに、第１、第２のブラケット５４、５５を介して取り付けられる。一方、シャフト５３はリンク機構５６を介してトップブリッジ４９に取り付けられる。
【００２１】
図４に示すように、第１のブラケット５４は、内部がえぐられた略箱形形状となっていて、左右の側壁部５４ａ、５４ａ、底板部５４ｂ、及びそれら側板部５４ａ及び底板部５４ｂの後端部に連結された略Ｙ字状の脚部５４ｃを有している。そして、左右の側壁部５４ａ、５４ａの上面部と脚部５４ｃの上面部には、それぞれ取付孔５４ｄ、５４ｄ、５４ｄが形成され、これら取付孔５４ｄ…を介して前記ステアリングダンパ５１がボルト止めされる。また、底板部５４ｂには被取付孔５４ｅ、５４ｅが、また、脚部５４ｃには被取付孔５４ｆ、５４ｆがそれぞれ形成され、これら被取付孔５４ｅ、…を介して第１のブラケット５４は、ヘッドパイプ３の取付部３ａにボルト止めされる。
【００２２】
図５に示すように、第２のブラケット５５は、略直方体形状に形成された基部５５ａと、該基体の両側から上方に向けて張り出す左右の張出部５５ｂ、５５ｂを有する。基部５５ａには、被取付孔５５ｃ、５５ｃが第１のブラケット５４の被取付孔５４ｆ、５４ｆと同軸状となるように形成されている。そして、第２のブラケット５５と第１のブラケット５４とは共に重ねられた状態で、ともに同軸状とされる被取付孔５４ｆと被取付孔５５ｃに１本のボルトが挿通され、該ボルトによって、第２のブラケット５５は第１のブラケット５４とともに前記ヘッドパイプ３の取付部３ａに取り付けられる。
【００２３】
リンク機構５６について説明すると、図２、図３及び図６に示すように、ステアリングダンパ本体５１Ａの下方へ突出するシャフト５３にはアーム６０の一端部６０ａが取り付けられ、該アーム６０の二股に分かれる他端部６０ｂにはボルト６１及びこのボルト６１の外周に嵌合されるボール部材６２等を介して、メガネ状のリンク材６３の一端部が球面支持される。また、リンク材６３の他端部はトップブリッジ４９に形成された取付部４９ａに、ボルト６４及びこのボルト６４の外周に嵌合されるボール部材６５を介して球面支持される。つまり、アーム６０、ボルト６１、６４、ボール部材６２、６５、リンク材６３によって、トップブリッジの動きをシャフト５３に伝えるリンク機構５６が構成されている。
【００２４】
ステアリングダンパ本体５１Ａのハウジング５２は、前記第１、第２のブラケット５４、５５を介してトップブリッジ４９に、その後方へ延出するように取り付けられる。そして、ハウジング５２のトップブリッジ４９から後方へ延出する延出部５２ａの下方には、圧力制御弁６８を駆動制御するリニアソレノイド６９が配置されている。
【００２５】
燃料タンク１４の前部には、ステアリングダンパ５１及び第１，第２のブラケット５４，５５との干渉を避けるために、凹部１４ａが形成されている。なお、図２において、７０はヘッドパイプの前方に配置されるイグニッションスイッチを示す。
【００２６】
図７〜図９、図１１に示すように、ステアリングダンパ本体５１Ａのハウジング５２は、ボディ７１とキャップ７２からなっている。ボディ７１の上面部には扇状の凹部７３が形成され、この凹部７３はキャップ７２によって覆われることで油室７４が形成されている。油室７４はベーン７５によって左右２つの油室７４ａ、７４ｂに区画される。図１０に示すように、ベーン７５の基部７５ａは円筒状に形成され、この円筒状部分にはシャフト５３が、スプライン等の固定手段を介してベーン７５と一体的に回転するように固定状態で連結される。そして、このシャフト５３によってベーン７５はハウジング５２に対し揺動可能に支持される。
【００２７】
ベーン７５の油室７４の内周面に対向する上端部、下端部及び後端部には、それらに連続するように溝７５ｂが形成され、これら溝７５ｂには同溝７５ｂの形状に合わせてコ字状に形成されたシール部材７６が嵌合されている。ここで、溝７５ｂ並びにシール部材７６は、シャフト５３までは達しておらずその手前まで延びて形成されあるいは嵌合されている。
【００２８】
図１０に示すように、シャフト５３の外周には、ベーン７５の基部７５ａの上下面部に当接するように、シール用のワッシャ７７ａ、７７ｂが嵌合されており、この上下のシール用のワッシャ７７ａ、７７ｂの外周の一部はシール部材７６に当接している。つまり、ハウジング５２内に区画された２つの油室７４ａ、７４ｂは、シール部材７６及びシール用のワッシャ７７ａ、７７ｂによって、互いに液密に保持されるとともに、シャフト５３に対しても液密に保持される。
【００２９】
シャフト５３のシール用のワッシャ７７ａが嵌合される箇所の上側部分にはブッシュ７８が、またシール用のワッシャ７７ａが嵌合される箇所の下側部分にはサークリップ７９がそれぞれ嵌合されている。また、シャフト５３の下側のシール用ワッシャ７７ｂが嵌合される箇所の下側部分には、ブッシュ８０及びオイルシール８１がそれぞれ嵌合される。
【００３０】
図１０〜図１２に示すように、前記ハウジング５２のボディ７１には、左右の油室７４ａ、７４ｂから作動油が排出される出口側の油通路８３、８４が、これら油室７４ａ、７４ｂの内周面後端からさらに後方へ延びるようにかつ互いに略平行になるように形成されている。油通路８３、８４には逆止弁８５，８５がそれぞれ介装されている。さらに、油通路８３、８４の後端部は、それら油通路８３、８４どうしを連通する油通路８６が油通路８３、８４に略直交するように形成されている。油通路８６は上下方向に配置された圧力制御弁６８を介して、油通路８６と略直交するように延びる下段側の油通路８７に接続される（図１２参照）。油通路８７は油室７４の下方へ至るよう、圧力制御弁６８が設けられた個所から前方へ延びていて、その前端が該油通路８７と略直交する油通路８８と連通されている。油通路８８の左右の両端部近傍にはそれぞれ逆止弁８９，８９が介装され、油通路８７の左右の両先端はさらにボディの側縁側へ延びた後、上方へ立ち上がって前記左右の油室７４ａ、７４ｂとそれぞれ連通される。つまり、油通路８８は、一旦排出された作動油を再び油室７４ａ、７４ｂへ戻す入口側の油通路となる。また、前記電気式圧力制御弁６８が介装された油通路８７は、油室から見た入口側の油通路と出口側の油通路を連通する接続用油通路となる。ここで、このハウジング５２のボディ７１には、油通路８３、８４、８６，８７、８８は上下２段に形成されている。
【００３１】
逆止弁８５、８９はともに同様な構成である。逆止弁８５を例にとって説明すると、バルブボディ８５ａには、バルブシート８５ｂが設けられるともにボール８５ｃが収納され、このボール８５ｃはバルブシート８５ｂに当接するよう、スプリング８５ｄによって適宜押圧力をもって付勢されている。逆止弁８５によれば、スプリング８５ｄの付勢力に抗してボール８５ｃをバルブシート８５ｂから離間する方向への流体の流れは許容するものの、逆方向の流体の流れは阻止する。ここでは、逆止弁８５は、油室７４ａ、７４ｂから作動油が油通路８３、８４を通って油通路８６側へ流れるのを許容するが、逆方向の作動油の流れは阻止する。また、逆止弁８９は、作動油が油通路８８を通って油室７４ａ、７４ｂ側へ戻るのを許容するが、逆方向の作動油の流れは阻止する
【００３２】
図１０に示すように、圧力制御弁６８は、ステアリングダンパ５１の減衰力を可変するものである。圧力制御弁６８は、バルブボディ６８ａに、バルブシート６８ｂが設けられるとともに、バルブシート６８ｂに対向するようポペット６８ｃが収納されている。ポペット６８ｃは、バルブシート６８ｂから離間するよう、該ポペット６８ｃの底部バネ座とバルブシート６８ｂとの間に介装されたスプリング６８ｄにより適宜押圧力をもって付勢されている。ポペット６８ｃの下端にはプッシュロッド６８ｅの上端が挿入され、プッシュロッド６８ｅの下端はリニアソレノイド６９に接続されている。そして、リニアソレノイド６９の励磁操作によって、ポペット６８ｃは、スプリング６８ｄの付勢力に抗して、その頭部がバルブシート６８ｃに当接するよう押圧調整される。
【００３３】
すなわち、圧力制御弁６８によれば、ポペット６８ｃが、その頭部と底部の空間に連通するハウジング５２内の左右の油室７４ａ、７４ｂの差圧、スプリング６８ｄの付勢力、及びプッシュロッド６８ｅを介したリニアソレノイド６９の励磁力によってその位置が定まり、左右の油室７４ａ、７４ｂの差圧に基づくポペット押圧力とスプリング６８ｄの付勢力との合力が、リニアソレノイド６９の励磁力より弱い場合には、ポペット６８ｃがバルブシート６８ｂに当接して当該圧力制御弁６８は閉状態となり、左右の油室７４ａ、７４ｂの差圧に基づくポペット押圧力とスプリング６８ｄの付勢力との合力が、リニアソレノイド６９の励磁力を超える場合に、ポペット６８ｃがバルブシート６８ｂから離間して、圧力制御弁６８は開状態となる。そして、作動油が圧力制御弁６８のバルブシート６８ｂとポペット６８ｃとの間の隙間を通過するときに、所定の減衰力が得られるようになっている。
なお、リニアソレノイド６９は、車速や車体加速度に応じて図示せぬ制御部により制御される。
【００３４】
図１２に示すように、油通路８６と油通路８７との間にはバイパス油通路９１が形成され、このバイパス油通路９１にはリリーフバルブ９２が介装されている。リリーフバブル９２は、バルブボディ９２ａにバルブシート９２ｂが設けられるとともにボール９２ｃが収納され、ボール９２ｃが、スプリング９２ｄにより適宜押圧力をもってバルブシート９２ｂ側へ付勢される構造になっている。そして、通常、ボール９２ｃがバルブシート９２ｂに当接しているが、油通路８６と油通路８７との差圧が所定値以上になると、該差圧に基づく押圧力により、スプリング９２ｄの付勢力に抗してボール９２ｃがバルブシートから離間するように移動して開弁し、油通路８６と油通路８７間の圧力差を緩和する。
【００３５】
また、油通路８８にはフリーピストン９３が連通されている。フリーピストン９３は、ボディ７１に一体に形成されたシリンダ９３ａと、該シリンダ９３ａの前部に作動油を貯留するための貯留部９３ｂを画成するピストン９３ｃと、ピストン９３ｃを貯留部側へ付勢するスプリング９３ｄとを備える構造になっている。そして、このフリーピストン９３では、前記油室７４ａ、７４ｂ並びにそれら油室同士を連通する油通路８３、８４…等からなる閉空間内に充填される作動油が温度変化によって膨張あるいは収縮する際に、ピストン９３ｃの移動によって貯留部９３ｂが容量変化し、作動油の熱膨張等を吸収する。
【００３６】
次に、上記構成のステアリングダンパの作用について説明する。
車両のメインスイッチをオンにすると、ステアリングダンパ５１を制御する制御部がスタートする。そして、ステアリングダンパ５１の油圧制御弁６８を制御するリニアソレノイド６９は、図示せぬセンサによりそれぞれ測定される車速と車体加速度に応じて制御される。
【００３７】
そして、走行時においてハンドル２１を例えば左側へ切ると、ハンドル２１と一体的にトップブリッジ４９が同方向へ回転し、このトップブリッジ４９の動きがリンク機構５６を介してステアリングダンパ本体５１Ａのシャフト５３に伝わる。そして、シャフト５３も図１１において時計針の反回転方向へ回転し、それとともにベーン７５が同方向（図１１における（イ））へ回転する。これに伴い、油室７４ｂが狭小となってそこに充填されている作動油の圧力が高まるとともに、油室７４ｂ内の作動油は、ベーン７５と油室７４を画成する内周面との間の隙間等を介して直接他側の油室７４ａへ移動する（図１４中符号（ａ）で示す）。このように、若干の作動油が直接油室７４ｂから油室７４ａへ移動するものの、それでもなお狭小となる油室７４ｂ内の作動油の圧力が高くなるときには、この作動油は油通路８４、逆止弁８５を通って油通路８６に至り、そこから圧力制御弁６へ至ろうとする。
【００３８】
圧力制御弁６８では、通常、ポペット６８ｃがリニアソレノイド６９の励磁力によってバルブシート６８ｂに当接して閉状態になっており、例えば、油室７４ｂ側から若干の作動油圧力が加わっても閉状態を維持されるが、左右の油室７４ａ、７４ｂの差圧に基づく押圧力がハンドル２１の舵角角速度の上昇に伴って徐々に高まり、該押圧力とスプリング６８ｄの付勢力との合力が、リニアソレノイド６９の励磁力を超える場合には、ポペット６８ｃがバルブシート６８ｂから離間し、圧力制御弁６８は開状態となる（この時点を、図１４中符号（ｂ）で示す）。そして、この開状態となった圧力制御弁６８を通じて、油通路８６内の作動油が、圧力制御弁６８のバルブシート６８ｂとポペット６８ｃとの間の隙間を通って、油通路８７に至り、そこからさらに油通路８８及び逆止弁８９を通って左側の油室７４ａへ至る（図１４中符号（ｃ）で示す）。つまり、開状態になった圧力制御弁６８を通じて油室７４ｂから油室７４ａへ連続的に作動油が流れる。
このように油室７４ｂから油室７４ａへ流れる作動油の流動抵抗が、減衰力を発生させることとなってハンドル２１に作用する。つまり、作動油の流動抵抗が、ハンドル２１を切るときの抵抗力となり、ハンドルに働く瞬時の回転力に対する抵抗力となって作用する。
【００３９】
ここで、図１４に示す例では、リニアソレノイド６９へ供給する電流値が高、中、低の代表的な３点の場合を例に挙げているが、いずれの電流値にあっても、それぞれ圧力制御弁６８が開状態になったときの減衰力が異なるものの、一旦、圧力制御弁６８が開状態になった以降の舵角角速度に対する減衰力の上昇量は、圧力制御弁６８が閉場合に比べて小さくなる。
つまり、舵角角速度に対する減衰力の上昇量が、図１４中符号（ｂ）に示す個所を境に、舵角角速度が低いときより舵角角速度が高いときの方が、あるいは減衰力が小さいときより減衰力が大きいときの方が、それぞれ小さくなる（図１４における（ｃ）の傾きが（ａ）の傾きよりも緩やかになる）。
これは、一方の油室７４ｂから他方の油室７４ａへ作動油が流れるにあたり、圧力制御弁６８が開くまでは、ベーン７５と油室７４を画成する内周面との間のごくわずかの隙間等を介して流れるためその流動抵抗が比較的大きいものの、圧力制御弁６８が開いた後は、作動油が主にこの開いた圧力制御弁６８の通路を介して流れるため、流動抵抗が小さくなり、これが、舵角角速度に対する減衰力の上昇量となって表れるためである。
【００４０】
この結果、舵角角速度が低いときに減衰力が小さく設定されていても、それから舵角角速度が高くなるにつれて減衰力を急速に高めることができ、これにより、ハンドル２１の切り始めを軽くすることと、中速走行時あるいは高速走行時での路面外乱による低舵角角速度域の振動を吸収することという２つ課題を同時に解決することができる。加えて、その後、舵角角速度がさらに高くなっても、図１４中符号（ｂ）を境に、舵角角速度に対する減衰力の上昇量が緩やかになるので、減衰力が所定値以上あがるのを阻止できる。つまり、ハンドリングが所定値以上重くなるのを阻止できる。
【００４１】
また、リニアソレノイド６９は、前述したように車速等によって制御され、車速が高くなるに従い、リニアソレノイド６９へ供給する電流の上限値が高くなるように制御されるので、例えば、高速域になったときには、圧力制御弁６８の開状態になる（図１４中符号（ｂ）になる）タイミングが遅らされ、しかも開状態になった後も励磁力が増した分だけ、より大きな減衰力が発揮されることとなる。つまり、車速が高速域に達する場合には、低速域あるいは中速域の場合に比べてより高い減衰力が発揮されることとなり、これにより、低速で走行するときは、ハンドリング性を重視し、比較的軽い力でハンドル２１を切ることができるが、高速で走行するときには、ハンドル２１を切る際に高い減衰力が作用することとなり、高速走行時での路面外乱による低舵角角速度域の振動をより一層吸収できる。
【００４２】
上述の説明はハンドル２１を左側へ切るときの説明であるが、逆に右側へ切るときも同様である。
【００４３】
なお、上記ステアリングダンパ５１の制御の中で、何らかの原因で左右の油室７４ａ、７４ｂのうちの一方の油室の作動油圧が高まり、作動油の圧力制御弁６８の上流側と下流側の差圧が予め設定した値よりも大きくなる場合には、リリーフバルブ９２が開き、バイパス油通路９１を通じて油通路８６内の作動油を油通路８７へ流し、それらの開きすぎた差圧を緩和する。つまり、一方の油室の作動油圧が高くなりすぎるのを未然に防止する。
また、油室７４及び油通路８３、８４…等に充填された作動油の温度が変化して、該作動油が膨張あるいは収縮するときには、それに応じてフリーピストン９３のピストン９３ｃがシリンダ９３ａ内を移動することにより、作動油の容量変化を吸収する。
【００４４】
なお、上記実施の形態はあくまで本発明の例示であり、必要に応じて発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能である。
例えば、前述した実施の形態では、リニアソレノイド６９へ供給する電流値を、車速と車体加速度に応じて無段階的に制御しているが（なお、図１４では、表現上から、高、中、低の代表的な３点のみを示している）、これに限られることなく、リニアソレノイド６９への供給電流値を段階的に制御する場合でも本発明は適用可能である。
【００４５】
また、前述した実施の形態では、リニアソレノイド６９により制御される圧力制御弁６８を介してステアリングダンパ５１の減衰力を変化させるようにしているが、これに限られることなく、ステアリングダンパ本体５１Ａの油室７４への入口側の油通路８８と出口側の油通路８３、８４とを連通する油通路９１に備えられるリリーフバルブ９２によって、操舵系の舵角角速度と減衰力との関係が全舵角角速度域でリニアではなく、舵角角速度に対する減衰力の上昇量を、舵角角速度が低いときより舵角角速度が高いときの方が、あるいは減衰力が小さいときより減衰力が大きいときの方が、それぞれ小さくなるように設定したものであってもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本願発明のステアリングダンパによれば、操舵系の舵角角速度と減衰力との関係が全舵角角速度域でリニアではなく、舵角角速度に対する減衰力の上昇量を、舵角角速度が低いときより舵角角速度が高いときの方が、あるいは減衰力が小さいときより減衰力が大きいときの方が、それぞれ小さくなるように設定しているので、舵角角速度が低いときに減衰力が小さくても、それから舵角角速度が高くなるにつれて減衰力を急速に高めることができ、これにより、ハンドルの切り始めを軽くすることと、高速走行時での路面外乱による低舵角角速度域の振動を吸収することという２つの課題を同時に解決でき、また、その後、舵角角速度が高くなっても減衰力の上昇量が緩やかになるので、減衰力が所定値以上あがるのを阻止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態を示す自動二輪車の側面図である。
【図２】 同自動二輪車におけるステアリングダンパの取付構造を示す一部を断面した側面図である。
【図３】 同自動二輪車におけるステアリングダンパの取付構造を示す平面図である。
【図４】 ステアリングダンパ取付用の第１のブラケットを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）のＡーＡ線に沿う断面図である。
【図５】 ステアリングダンパ取付用の第２のブラケットを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢーＢ線に沿う断面図である。
【図６】 図３のＣーＣ線に沿う断面図である。
【図７】 ステアリングダンパの平面図である。
【図８】 図７のＤ矢視図である。
【図９】 ステアリングダンパの底面図である。
【図１０】 ステアリングダンパの断面図である。
【図１１】 ステアリングダンパのハウジングボディの一部を断面した平面図である。
【図１２】 図１０のＥーＥ線に沿う断面図である。
【図１３】 ステアリングダンパの構成を示す概略図である。
【図１４】 ステアリングダンパの特性を示す図である。
【符号の説明】
１…自動二輪車、 ２…車体フレーム、
３…ヘッドパイプ、 ６…ステアリングステム、
１４…燃料タンク、 ２１…ハンドル、
４９…トップブリッジ、 ５０…操舵系
５１…ステアリングダンパ、 ５１Ａ…ステアリング本体
６８…圧力制御弁、 ６９…リニアソレノイド
７４…油室、 ８３、８４…出口側の油通路
８８…入口側の油通路、 ９１…バイパス油通路、
９２…リリーフバルブ、
【発明の属する技術分野】
本発明はステアリングダンパに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動二輪車等車両の操舵系に備えられるステアリングダンパとして、ステアリングダンパ本体の油通路に介装した圧力制御弁を制御することにより該圧力制御弁の発生減衰力を変化させ、これによって、操舵系に作用する減衰力を変化させるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特公平７−７４０２３号公報（第３頁左欄、第５図、第６図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のステアリングダンパにあっては、次に示す課題があった。
すなわち、従来のステアリングダンパにあっては、車両の前輪に加わる荷重を検出し、この荷重の減少に基づき減衰力を高めるよう、圧力制御弁に備えられたソレノイドへの通電量を制御する構成であり、基本的に操舵系の舵角角速度と減衰力との関係がリニアであるため、ハンドルの切り始めを軽くなるように設定すると高速走行時での路面外乱による低舵角角速度域の振動を吸収することができず、逆に、高速走行時での路面外乱による低舵角角速度域の振動を吸収しようとすると、ハンドルの切り始めが重くなってしまう。
つまり、従来のステアリングダンパにあっては、ハンドルの切り始めを軽くすることと、高速走行時での路面外乱による低舵角角速度域の振動を吸収することという２つの課題を同時に解決することができなかった。
【０００５】
上記事情に鑑みてなされたもので、本発明の目的とするところは、ハンドルの切り始めを軽くすることと、高速走行時での路面外乱による低舵角角速度域の振動を吸収することという２つの課題を同時に解決できるステアリングダンパを提供しようとすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載のステアリングダンパは、車両の操舵系（例えば、実施の形態における操舵系５０）に備えられるステアリングダンパ本体（例えば、実施の形態におけるステアリングダンパ本体５１Ａ）の油通路（例えば、実施の形態における油通路８６，８７）に介装した圧力制御弁（例えば、実施の形態における圧力制御弁６８、リリーフバルブ９２）により発生減衰力を変化させるステアリングダンパ（例えば、実施の形態におけるステアリングダンパ５１）において、操舵系の舵角角速度に対する減衰力の上昇量を、所定舵角角速度値を境に、該所定舵角角速度値以下のときより該所定舵角角速値を超えるときの方が小さくなるように設定し、前記所定舵角角速度値は、車速が高速域になったときは低速域あるいは中速域のときより大きくなり、車速が高速域に達する場合は、低速域あるいは中速域の場合に比べてより高い減衰力が発揮されると共に、前記圧力制御弁が、ステアリングダンパ本体の油室への入口側の油通路（例えば、実施の形態における油通路８８）と、前記油室からの出口側の油通路（例えば、実施の形態における油通路８３，８４）を連通する油通路（例えば、実施の形態における油通路９１）に備えられたリリーフバルブ（例えば、実施の形態におけるリリーフバルブ９２）からなり、前記リリーフバルブは、車速が高速域になったときは低速域あるいは中速域のときより開状態になるタイミングが遅らされている。
【０００９】
請求項２記載のステアリングダンパは、車両の操舵系に備えられるステアリングダンパ本体の油通路に介装した圧力制御弁により発生減衰力を変化させるステアリングダンパにおいて、操舵系の舵角角速度に対する減衰力の上昇量を、所定減衰力値を境に、該所定減衰力値以下のときより該所定減衰力値を超えるときの方が小さくなるように設定し、前記所定域減衰力は、車速が高速域になったときは低速域あるいは中速域のときより大きくなり、車速が高速域に達する場合は、低速域あるいは中速域の場合に比べてより高い減衰力が発揮されると共に、前記圧力制御弁が、ステアリングダンパ本体の油室への入口側の油通路（例えば、実施の形態における油通路８８）と、前記油室からの出口側の油通路（例えば、実施の形態における油通路８３，８４）を連通する油通路（例えば、実施の形態における油通路９１）に備えられたリリーフバルブ（例えば、実施の形態におけるリリーフバルブ９２）からなり、前記リリーフバルブは、車速が高速域になったときは低速域あるいは中速域のときより開状態になるタイミングが遅らされている。
【００１０】
請求項３記載のステアリングダンパは、請求項１又は２に記載のものにおいて、前記リリーフバルブは、リニアソレノイドにより駆動され、そのリニアソレノイドに流される電流は、車速によって制御され、車速が高くなるに従いその電流の上限値が高くなっている。
【００１１】
この発明においては、操舵系の舵角角速度と減衰力との関係が全舵角角速度域でリニアではなく、舵角角速度に対する減衰力の上昇量を、舵角角速度が低いときより舵角角速度が高いときの方が、あるいは減衰力が小さいときより減衰力が大きいときの方が、それぞれ小さくなるように設定しているので、舵角角速度が低いときに減衰力が小さくても、それから舵角角速度が高くなるにつれて減衰力を急速に高めることができる。これにより、ハンドルの切り始めを軽くすることと、高速走行時での路面外乱による低舵角角速度域の振動を吸収することという２つの課題を同時に解決できる。また、その後、舵角角速度がさらに高くなっても減衰力の上昇量が緩やかになるので、減衰力が所定値以上あがるのを阻止できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係るステアリングダンパを備えた自動二輪車を図面を参照しつつ以下に説明する。なお説明中、前後および左右といった方向の記載は、自動二輪車の車体を基準にしたものとする。
【００１３】
図１に示すように、自動二輪車１は略中央に車体フレーム２が設けられ、車体フレーム２の前端に設けられたヘッドパイプ３には、前輪４を支持するフロントフォーク５がステアリングステム６を介して操舵可能に支持される。車体フレーム２のヘッドパイプ３からはメインフレーム７が左右に分かれて斜め後下方へ延び、その後屈曲部を経て下方へ延びるように設けられている。メインフレーム７の下方へ延びる箇所の略中央前端部はピボット部８が設けられ、このピボット部８によって、後輪９を支持するリアフォーク１０が揺動可能に支持される。またリアフォーク１０のピボット部８によって支持された箇所の若干後方部分は、リアクッション１１及びリンク部１２を介してメインフレーム７と連結されている。
【００１４】
メインフレーム７の後方にはシートフレーム１３が連結される。メインフレーム７の上方には燃料タンク１４が配設され、メインフレーム７の下方には、水冷式並列四気筒型エンジンのエンジン本体１５が配設される。メインフレーム７の前部からはエンジンハンガ１６が下方に向かって延出され、このエンジンハンガ１６は、メインフレーム７に設けられた他のエンジン本体支持用の取付部とともにエンジン本体１５を支持する。
【００１５】
燃料タンク１４の後方には運転者用のシート１７及び搭乗者用のピリオンシート１８が各々シートフレーム１３に支持される。また、車体フレーム２のピボット部８の後部には運転者用のステップ１９が取り付けられ、シートフレーム１３の下部には搭乗者用のステップ２０が取り付けられる。さらに、フロントフォーク５の上端部には左右一対のハンドル２１，２１がトップブリッジ４９を介して取り付けられる。
自動二輪車１の車体前部はフロントカウル２５により覆われ、シートフレーム１３周辺はリアカウル２６により覆われる。また、車体フレーム２の左側下部には格納可能なサイドスタンド２７が配設され、このサイドスタンド２７により自動二輪車１の車体が左側に傾斜した起立状態で支持される。
【００１６】
フロントフォーク５の下端部にはブレーキキャリパ２８が取り付けられ、前輪４にはブレーキキャリパ２８に対応するブレーキロータ２９が取り付けられてフロントブレーキ装置３０が構成される。また、フロントフォーク５の下端部には前輪４の上方を覆うフロントフェンダ３１が取り付けられる。
後輪９の左側にはリアスプロケット３２が後輪９と一体的に回転するように取り付けられ、このリアスプロケット３２とエンジン本体１５の後部左側に配設されるドライブスプロケット３３とにドライブチェーン３４が掛け回されて、エンジン本体１５の駆動力が後輪９に伝達されるようになっている。リアフォーク１０の上部には後輪９の上部前側を覆う前側リアフェンダ３５が取り付けられ、リアカウル２６の下部には後輪９の上部後側を覆うリアフェンダ３６が取り付けられる。なお、リアフレーム１０には、前輪４のフロントブレーキ装置３０と同様の構成を有するリアブレーキ装置が設けられる。
【００１７】
エンジン本体１５のシリンダ本体４０はクランクケース４１上にやや前傾した状態で配設される。シリンダ本体４０の後部には各気筒に対応するスロットルボディ４２が接続され、各スロットルボディ４２はメインフレーム７と燃料タンク１４との間に配置されたエアクリーナケース４３に接続される。また、シリンダ本体４０の前部には各気筒に対応する排気管４４が接続される。排気管４４は、シリンダ本体４０の前壁４５からその前方に延びた後に下方に向かって湾曲し、クランクケース４１の前方及び下方を通ってエンジン本体１５の後方に延びている。
【００１８】
前記ステアリングステム６、該ステアリングステム６のボトムブリッジの上方にボトムブリッジと平行に配置されるトップブリッジ４９、及びハンドル２１等は前輪４を操舵する操舵系５０を構成する。操舵系５０にはステアリングダンパ５１が備えられる（図２，図３参照）。
【００１９】
ステアリングダンパ５１はキックバック等によるハンドル２１の振れを低減したり高速走行時での路面外乱による低舵角角速度域の振動を吸収するためのものであって、通常、ロッド式とロータリ式との２種類あるが、ここでは、コンパクト化の面で優れるロータリ式のステアリングダンパ５１が用いられている。
【００２０】
図２に示すように、ステアリングダンパ５１は、ハウジング５２及び該ハウジング５２の下面部を貫通して外方に突出するシャフト５３からなるステアリングダンパ本体５１Ａと、ステアリングダンパ本体５１Ａの油通路に介装された圧力制御弁６８とを備える。ハウジング５２は、ヘッドパイプ３と一体に後方へ延びて設けられた取付部３ａに、第１、第２のブラケット５４、５５を介して取り付けられる。一方、シャフト５３はリンク機構５６を介してトップブリッジ４９に取り付けられる。
【００２１】
図４に示すように、第１のブラケット５４は、内部がえぐられた略箱形形状となっていて、左右の側壁部５４ａ、５４ａ、底板部５４ｂ、及びそれら側板部５４ａ及び底板部５４ｂの後端部に連結された略Ｙ字状の脚部５４ｃを有している。そして、左右の側壁部５４ａ、５４ａの上面部と脚部５４ｃの上面部には、それぞれ取付孔５４ｄ、５４ｄ、５４ｄが形成され、これら取付孔５４ｄ…を介して前記ステアリングダンパ５１がボルト止めされる。また、底板部５４ｂには被取付孔５４ｅ、５４ｅが、また、脚部５４ｃには被取付孔５４ｆ、５４ｆがそれぞれ形成され、これら被取付孔５４ｅ、…を介して第１のブラケット５４は、ヘッドパイプ３の取付部３ａにボルト止めされる。
【００２２】
図５に示すように、第２のブラケット５５は、略直方体形状に形成された基部５５ａと、該基体の両側から上方に向けて張り出す左右の張出部５５ｂ、５５ｂを有する。基部５５ａには、被取付孔５５ｃ、５５ｃが第１のブラケット５４の被取付孔５４ｆ、５４ｆと同軸状となるように形成されている。そして、第２のブラケット５５と第１のブラケット５４とは共に重ねられた状態で、ともに同軸状とされる被取付孔５４ｆと被取付孔５５ｃに１本のボルトが挿通され、該ボルトによって、第２のブラケット５５は第１のブラケット５４とともに前記ヘッドパイプ３の取付部３ａに取り付けられる。
【００２３】
リンク機構５６について説明すると、図２、図３及び図６に示すように、ステアリングダンパ本体５１Ａの下方へ突出するシャフト５３にはアーム６０の一端部６０ａが取り付けられ、該アーム６０の二股に分かれる他端部６０ｂにはボルト６１及びこのボルト６１の外周に嵌合されるボール部材６２等を介して、メガネ状のリンク材６３の一端部が球面支持される。また、リンク材６３の他端部はトップブリッジ４９に形成された取付部４９ａに、ボルト６４及びこのボルト６４の外周に嵌合されるボール部材６５を介して球面支持される。つまり、アーム６０、ボルト６１、６４、ボール部材６２、６５、リンク材６３によって、トップブリッジの動きをシャフト５３に伝えるリンク機構５６が構成されている。
【００２４】
ステアリングダンパ本体５１Ａのハウジング５２は、前記第１、第２のブラケット５４、５５を介してトップブリッジ４９に、その後方へ延出するように取り付けられる。そして、ハウジング５２のトップブリッジ４９から後方へ延出する延出部５２ａの下方には、圧力制御弁６８を駆動制御するリニアソレノイド６９が配置されている。
【００２５】
燃料タンク１４の前部には、ステアリングダンパ５１及び第１，第２のブラケット５４，５５との干渉を避けるために、凹部１４ａが形成されている。なお、図２において、７０はヘッドパイプの前方に配置されるイグニッションスイッチを示す。
【００２６】
図７〜図９、図１１に示すように、ステアリングダンパ本体５１Ａのハウジング５２は、ボディ７１とキャップ７２からなっている。ボディ７１の上面部には扇状の凹部７３が形成され、この凹部７３はキャップ７２によって覆われることで油室７４が形成されている。油室７４はベーン７５によって左右２つの油室７４ａ、７４ｂに区画される。図１０に示すように、ベーン７５の基部７５ａは円筒状に形成され、この円筒状部分にはシャフト５３が、スプライン等の固定手段を介してベーン７５と一体的に回転するように固定状態で連結される。そして、このシャフト５３によってベーン７５はハウジング５２に対し揺動可能に支持される。
【００２７】
ベーン７５の油室７４の内周面に対向する上端部、下端部及び後端部には、それらに連続するように溝７５ｂが形成され、これら溝７５ｂには同溝７５ｂの形状に合わせてコ字状に形成されたシール部材７６が嵌合されている。ここで、溝７５ｂ並びにシール部材７６は、シャフト５３までは達しておらずその手前まで延びて形成されあるいは嵌合されている。
【００２８】
図１０に示すように、シャフト５３の外周には、ベーン７５の基部７５ａの上下面部に当接するように、シール用のワッシャ７７ａ、７７ｂが嵌合されており、この上下のシール用のワッシャ７７ａ、７７ｂの外周の一部はシール部材７６に当接している。つまり、ハウジング５２内に区画された２つの油室７４ａ、７４ｂは、シール部材７６及びシール用のワッシャ７７ａ、７７ｂによって、互いに液密に保持されるとともに、シャフト５３に対しても液密に保持される。
【００２９】
シャフト５３のシール用のワッシャ７７ａが嵌合される箇所の上側部分にはブッシュ７８が、またシール用のワッシャ７７ａが嵌合される箇所の下側部分にはサークリップ７９がそれぞれ嵌合されている。また、シャフト５３の下側のシール用ワッシャ７７ｂが嵌合される箇所の下側部分には、ブッシュ８０及びオイルシール８１がそれぞれ嵌合される。
【００３０】
図１０〜図１２に示すように、前記ハウジング５２のボディ７１には、左右の油室７４ａ、７４ｂから作動油が排出される出口側の油通路８３、８４が、これら油室７４ａ、７４ｂの内周面後端からさらに後方へ延びるようにかつ互いに略平行になるように形成されている。油通路８３、８４には逆止弁８５，８５がそれぞれ介装されている。さらに、油通路８３、８４の後端部は、それら油通路８３、８４どうしを連通する油通路８６が油通路８３、８４に略直交するように形成されている。油通路８６は上下方向に配置された圧力制御弁６８を介して、油通路８６と略直交するように延びる下段側の油通路８７に接続される（図１２参照）。油通路８７は油室７４の下方へ至るよう、圧力制御弁６８が設けられた個所から前方へ延びていて、その前端が該油通路８７と略直交する油通路８８と連通されている。油通路８８の左右の両端部近傍にはそれぞれ逆止弁８９，８９が介装され、油通路８７の左右の両先端はさらにボディの側縁側へ延びた後、上方へ立ち上がって前記左右の油室７４ａ、７４ｂとそれぞれ連通される。つまり、油通路８８は、一旦排出された作動油を再び油室７４ａ、７４ｂへ戻す入口側の油通路となる。また、前記電気式圧力制御弁６８が介装された油通路８７は、油室から見た入口側の油通路と出口側の油通路を連通する接続用油通路となる。ここで、このハウジング５２のボディ７１には、油通路８３、８４、８６，８７、８８は上下２段に形成されている。
【００３１】
逆止弁８５、８９はともに同様な構成である。逆止弁８５を例にとって説明すると、バルブボディ８５ａには、バルブシート８５ｂが設けられるともにボール８５ｃが収納され、このボール８５ｃはバルブシート８５ｂに当接するよう、スプリング８５ｄによって適宜押圧力をもって付勢されている。逆止弁８５によれば、スプリング８５ｄの付勢力に抗してボール８５ｃをバルブシート８５ｂから離間する方向への流体の流れは許容するものの、逆方向の流体の流れは阻止する。ここでは、逆止弁８５は、油室７４ａ、７４ｂから作動油が油通路８３、８４を通って油通路８６側へ流れるのを許容するが、逆方向の作動油の流れは阻止する。また、逆止弁８９は、作動油が油通路８８を通って油室７４ａ、７４ｂ側へ戻るのを許容するが、逆方向の作動油の流れは阻止する
【００３２】
図１０に示すように、圧力制御弁６８は、ステアリングダンパ５１の減衰力を可変するものである。圧力制御弁６８は、バルブボディ６８ａに、バルブシート６８ｂが設けられるとともに、バルブシート６８ｂに対向するようポペット６８ｃが収納されている。ポペット６８ｃは、バルブシート６８ｂから離間するよう、該ポペット６８ｃの底部バネ座とバルブシート６８ｂとの間に介装されたスプリング６８ｄにより適宜押圧力をもって付勢されている。ポペット６８ｃの下端にはプッシュロッド６８ｅの上端が挿入され、プッシュロッド６８ｅの下端はリニアソレノイド６９に接続されている。そして、リニアソレノイド６９の励磁操作によって、ポペット６８ｃは、スプリング６８ｄの付勢力に抗して、その頭部がバルブシート６８ｃに当接するよう押圧調整される。
【００３３】
すなわち、圧力制御弁６８によれば、ポペット６８ｃが、その頭部と底部の空間に連通するハウジング５２内の左右の油室７４ａ、７４ｂの差圧、スプリング６８ｄの付勢力、及びプッシュロッド６８ｅを介したリニアソレノイド６９の励磁力によってその位置が定まり、左右の油室７４ａ、７４ｂの差圧に基づくポペット押圧力とスプリング６８ｄの付勢力との合力が、リニアソレノイド６９の励磁力より弱い場合には、ポペット６８ｃがバルブシート６８ｂに当接して当該圧力制御弁６８は閉状態となり、左右の油室７４ａ、７４ｂの差圧に基づくポペット押圧力とスプリング６８ｄの付勢力との合力が、リニアソレノイド６９の励磁力を超える場合に、ポペット６８ｃがバルブシート６８ｂから離間して、圧力制御弁６８は開状態となる。そして、作動油が圧力制御弁６８のバルブシート６８ｂとポペット６８ｃとの間の隙間を通過するときに、所定の減衰力が得られるようになっている。
なお、リニアソレノイド６９は、車速や車体加速度に応じて図示せぬ制御部により制御される。
【００３４】
図１２に示すように、油通路８６と油通路８７との間にはバイパス油通路９１が形成され、このバイパス油通路９１にはリリーフバルブ９２が介装されている。リリーフバブル９２は、バルブボディ９２ａにバルブシート９２ｂが設けられるとともにボール９２ｃが収納され、ボール９２ｃが、スプリング９２ｄにより適宜押圧力をもってバルブシート９２ｂ側へ付勢される構造になっている。そして、通常、ボール９２ｃがバルブシート９２ｂに当接しているが、油通路８６と油通路８７との差圧が所定値以上になると、該差圧に基づく押圧力により、スプリング９２ｄの付勢力に抗してボール９２ｃがバルブシートから離間するように移動して開弁し、油通路８６と油通路８７間の圧力差を緩和する。
【００３５】
また、油通路８８にはフリーピストン９３が連通されている。フリーピストン９３は、ボディ７１に一体に形成されたシリンダ９３ａと、該シリンダ９３ａの前部に作動油を貯留するための貯留部９３ｂを画成するピストン９３ｃと、ピストン９３ｃを貯留部側へ付勢するスプリング９３ｄとを備える構造になっている。そして、このフリーピストン９３では、前記油室７４ａ、７４ｂ並びにそれら油室同士を連通する油通路８３、８４…等からなる閉空間内に充填される作動油が温度変化によって膨張あるいは収縮する際に、ピストン９３ｃの移動によって貯留部９３ｂが容量変化し、作動油の熱膨張等を吸収する。
【００３６】
次に、上記構成のステアリングダンパの作用について説明する。
車両のメインスイッチをオンにすると、ステアリングダンパ５１を制御する制御部がスタートする。そして、ステアリングダンパ５１の油圧制御弁６８を制御するリニアソレノイド６９は、図示せぬセンサによりそれぞれ測定される車速と車体加速度に応じて制御される。
【００３７】
そして、走行時においてハンドル２１を例えば左側へ切ると、ハンドル２１と一体的にトップブリッジ４９が同方向へ回転し、このトップブリッジ４９の動きがリンク機構５６を介してステアリングダンパ本体５１Ａのシャフト５３に伝わる。そして、シャフト５３も図１１において時計針の反回転方向へ回転し、それとともにベーン７５が同方向（図１１における（イ））へ回転する。これに伴い、油室７４ｂが狭小となってそこに充填されている作動油の圧力が高まるとともに、油室７４ｂ内の作動油は、ベーン７５と油室７４を画成する内周面との間の隙間等を介して直接他側の油室７４ａへ移動する（図１４中符号（ａ）で示す）。このように、若干の作動油が直接油室７４ｂから油室７４ａへ移動するものの、それでもなお狭小となる油室７４ｂ内の作動油の圧力が高くなるときには、この作動油は油通路８４、逆止弁８５を通って油通路８６に至り、そこから圧力制御弁６へ至ろうとする。
【００３８】
圧力制御弁６８では、通常、ポペット６８ｃがリニアソレノイド６９の励磁力によってバルブシート６８ｂに当接して閉状態になっており、例えば、油室７４ｂ側から若干の作動油圧力が加わっても閉状態を維持されるが、左右の油室７４ａ、７４ｂの差圧に基づく押圧力がハンドル２１の舵角角速度の上昇に伴って徐々に高まり、該押圧力とスプリング６８ｄの付勢力との合力が、リニアソレノイド６９の励磁力を超える場合には、ポペット６８ｃがバルブシート６８ｂから離間し、圧力制御弁６８は開状態となる（この時点を、図１４中符号（ｂ）で示す）。そして、この開状態となった圧力制御弁６８を通じて、油通路８６内の作動油が、圧力制御弁６８のバルブシート６８ｂとポペット６８ｃとの間の隙間を通って、油通路８７に至り、そこからさらに油通路８８及び逆止弁８９を通って左側の油室７４ａへ至る（図１４中符号（ｃ）で示す）。つまり、開状態になった圧力制御弁６８を通じて油室７４ｂから油室７４ａへ連続的に作動油が流れる。
このように油室７４ｂから油室７４ａへ流れる作動油の流動抵抗が、減衰力を発生させることとなってハンドル２１に作用する。つまり、作動油の流動抵抗が、ハンドル２１を切るときの抵抗力となり、ハンドルに働く瞬時の回転力に対する抵抗力となって作用する。
【００３９】
ここで、図１４に示す例では、リニアソレノイド６９へ供給する電流値が高、中、低の代表的な３点の場合を例に挙げているが、いずれの電流値にあっても、それぞれ圧力制御弁６８が開状態になったときの減衰力が異なるものの、一旦、圧力制御弁６８が開状態になった以降の舵角角速度に対する減衰力の上昇量は、圧力制御弁６８が閉場合に比べて小さくなる。
つまり、舵角角速度に対する減衰力の上昇量が、図１４中符号（ｂ）に示す個所を境に、舵角角速度が低いときより舵角角速度が高いときの方が、あるいは減衰力が小さいときより減衰力が大きいときの方が、それぞれ小さくなる（図１４における（ｃ）の傾きが（ａ）の傾きよりも緩やかになる）。
これは、一方の油室７４ｂから他方の油室７４ａへ作動油が流れるにあたり、圧力制御弁６８が開くまでは、ベーン７５と油室７４を画成する内周面との間のごくわずかの隙間等を介して流れるためその流動抵抗が比較的大きいものの、圧力制御弁６８が開いた後は、作動油が主にこの開いた圧力制御弁６８の通路を介して流れるため、流動抵抗が小さくなり、これが、舵角角速度に対する減衰力の上昇量となって表れるためである。
【００４０】
この結果、舵角角速度が低いときに減衰力が小さく設定されていても、それから舵角角速度が高くなるにつれて減衰力を急速に高めることができ、これにより、ハンドル２１の切り始めを軽くすることと、中速走行時あるいは高速走行時での路面外乱による低舵角角速度域の振動を吸収することという２つ課題を同時に解決することができる。加えて、その後、舵角角速度がさらに高くなっても、図１４中符号（ｂ）を境に、舵角角速度に対する減衰力の上昇量が緩やかになるので、減衰力が所定値以上あがるのを阻止できる。つまり、ハンドリングが所定値以上重くなるのを阻止できる。
【００４１】
また、リニアソレノイド６９は、前述したように車速等によって制御され、車速が高くなるに従い、リニアソレノイド６９へ供給する電流の上限値が高くなるように制御されるので、例えば、高速域になったときには、圧力制御弁６８の開状態になる（図１４中符号（ｂ）になる）タイミングが遅らされ、しかも開状態になった後も励磁力が増した分だけ、より大きな減衰力が発揮されることとなる。つまり、車速が高速域に達する場合には、低速域あるいは中速域の場合に比べてより高い減衰力が発揮されることとなり、これにより、低速で走行するときは、ハンドリング性を重視し、比較的軽い力でハンドル２１を切ることができるが、高速で走行するときには、ハンドル２１を切る際に高い減衰力が作用することとなり、高速走行時での路面外乱による低舵角角速度域の振動をより一層吸収できる。
【００４２】
上述の説明はハンドル２１を左側へ切るときの説明であるが、逆に右側へ切るときも同様である。
【００４３】
なお、上記ステアリングダンパ５１の制御の中で、何らかの原因で左右の油室７４ａ、７４ｂのうちの一方の油室の作動油圧が高まり、作動油の圧力制御弁６８の上流側と下流側の差圧が予め設定した値よりも大きくなる場合には、リリーフバルブ９２が開き、バイパス油通路９１を通じて油通路８６内の作動油を油通路８７へ流し、それらの開きすぎた差圧を緩和する。つまり、一方の油室の作動油圧が高くなりすぎるのを未然に防止する。
また、油室７４及び油通路８３、８４…等に充填された作動油の温度が変化して、該作動油が膨張あるいは収縮するときには、それに応じてフリーピストン９３のピストン９３ｃがシリンダ９３ａ内を移動することにより、作動油の容量変化を吸収する。
【００４４】
なお、上記実施の形態はあくまで本発明の例示であり、必要に応じて発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能である。
例えば、前述した実施の形態では、リニアソレノイド６９へ供給する電流値を、車速と車体加速度に応じて無段階的に制御しているが（なお、図１４では、表現上から、高、中、低の代表的な３点のみを示している）、これに限られることなく、リニアソレノイド６９への供給電流値を段階的に制御する場合でも本発明は適用可能である。
【００４５】
また、前述した実施の形態では、リニアソレノイド６９により制御される圧力制御弁６８を介してステアリングダンパ５１の減衰力を変化させるようにしているが、これに限られることなく、ステアリングダンパ本体５１Ａの油室７４への入口側の油通路８８と出口側の油通路８３、８４とを連通する油通路９１に備えられるリリーフバルブ９２によって、操舵系の舵角角速度と減衰力との関係が全舵角角速度域でリニアではなく、舵角角速度に対する減衰力の上昇量を、舵角角速度が低いときより舵角角速度が高いときの方が、あるいは減衰力が小さいときより減衰力が大きいときの方が、それぞれ小さくなるように設定したものであってもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本願発明のステアリングダンパによれば、操舵系の舵角角速度と減衰力との関係が全舵角角速度域でリニアではなく、舵角角速度に対する減衰力の上昇量を、舵角角速度が低いときより舵角角速度が高いときの方が、あるいは減衰力が小さいときより減衰力が大きいときの方が、それぞれ小さくなるように設定しているので、舵角角速度が低いときに減衰力が小さくても、それから舵角角速度が高くなるにつれて減衰力を急速に高めることができ、これにより、ハンドルの切り始めを軽くすることと、高速走行時での路面外乱による低舵角角速度域の振動を吸収することという２つの課題を同時に解決でき、また、その後、舵角角速度が高くなっても減衰力の上昇量が緩やかになるので、減衰力が所定値以上あがるのを阻止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態を示す自動二輪車の側面図である。
【図２】 同自動二輪車におけるステアリングダンパの取付構造を示す一部を断面した側面図である。
【図３】 同自動二輪車におけるステアリングダンパの取付構造を示す平面図である。
【図４】 ステアリングダンパ取付用の第１のブラケットを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ａ）のＡーＡ線に沿う断面図である。
【図５】 ステアリングダンパ取付用の第２のブラケットを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢーＢ線に沿う断面図である。
【図６】 図３のＣーＣ線に沿う断面図である。
【図７】 ステアリングダンパの平面図である。
【図８】 図７のＤ矢視図である。
【図９】 ステアリングダンパの底面図である。
【図１０】 ステアリングダンパの断面図である。
【図１１】 ステアリングダンパのハウジングボディの一部を断面した平面図である。
【図１２】 図１０のＥーＥ線に沿う断面図である。
【図１３】 ステアリングダンパの構成を示す概略図である。
【図１４】 ステアリングダンパの特性を示す図である。
【符号の説明】
１…自動二輪車、 ２…車体フレーム、
３…ヘッドパイプ、 ６…ステアリングステム、
１４…燃料タンク、 ２１…ハンドル、
４９…トップブリッジ、 ５０…操舵系
５１…ステアリングダンパ、 ５１Ａ…ステアリング本体
６８…圧力制御弁、 ６９…リニアソレノイド
７４…油室、 ８３、８４…出口側の油通路
８８…入口側の油通路、 ９１…バイパス油通路、
９２…リリーフバルブ、
Claims (3)
- 車両の操舵系に備えられるステアリングダンパ本体の油通路に介装した圧力制御弁により発生減衰力を変化させるステアリングダンパにおいて、
操舵系の舵角角速度に対する減衰力の上昇量を、所定舵角角速度値を境に、該所定舵角角速度値以下のときより該所定舵角角速値を超えるときの方が小さくなるように設定し、
前記所定舵角角速度値は、車速が高速域になったときは低速域あるいは中速域のときより大きくなり、車速が高速域に達する場合は、低速域あるいは中速域の場合に比べてより高い減衰力が発揮されると共に、
前記圧力制御弁が、ステアリングダンパ本体の油室への入口側の油通路と、前記油室からの出口側の油通路を連通する油通路に備えられたリリーフバルブからなり、
前記リリーフバルブは、車速が高速域になったときは低速域あるいは中速域のときより開状態になるタイミングが遅らされることを特徴とするステアリングダンパ。 - 車両の操舵系に備えられるステアリングダンパ本体の油通路に介装した圧力制御弁により発生減衰力を変化させるステアリングダンパにおいて、
操舵系の舵角角速度に対する減衰力の上昇量を、所定減衰力値を境に、該所定減衰力値以下のときより該所定減衰力値を超えるときの方が小さくなるように設定し、
前記所定域減衰力は、車速が高速域になったときは低速域あるいは中速域のときより大きくなり、車速が高速域に達する場合は、低速域あるいは中速域の場合に比べてより高い減衰力が発揮されると共に、
前記圧力制御弁が、ステアリングダンパ本体の油室への入口側の油通路と、前記油室からの出口側の油通路を連通する油通路に備えられたリリーフバルブからなり、
前記リリーフバルブは、車速が高速域になったときは低速域あるいは中速域のときより開状態になるタイミングが遅らされることを特徴とするステアリングダンパ。 - 前記リリーフバルブは、リニアソレノイドにより駆動され、そのリニアソレノイドに流される電流は、車速によって制御され、車速が高くなるに従いその電流の上限値が高くなることを特徴とする請求項１又は２に記載のステアリングダンパ。
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