JP4939365B2 - ステアリングダンパ装置 - Google Patents

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Description

この発明は、ステアリングダンパ装置に関し、特に、走行中の二輪車における前輪の振れを抑制するステアリングダンパ装置の改良に関する。
走行中の二輪車における前輪の振れを抑制するステアリングダンパ装置としては、従来から種々の提案があるが、その中で、たとえば、特許文献1に開示の提案にあっても、ダンパで前輪におけるシミーやキックバックなどの振れを抑制し得る。
すなわち、特許文献1に開示のステアリングダンパ装置にあっては、筒型の両ロッド型に形成のダンパを有するが、このダンパは、シリンダ体内に摺動可能に収装のピストン体で画成される受圧面積を同じくする二つの油室がピストン体に配設の減衰部を介して互いに連通している。
そして、ピストン体に連設される両方のロッド体は、断面積を同一にしながらそれぞれの基端をピストン体に連設させる一方で、軸線をシリンダ体の軸線と同一にしながらシリンダ体の軸芯部を挿通してそれぞれの先端をシリンダ体外に突出させている。
また、このステアリングダンパ装置におけるダンパにあっては、たとえば、シリンダ体が二輪車における車体フレームの前端部を形成するヘッドパイプを有するフレーム側に連結されるとき、両方のロッド体のいずれか一方が上記のヘッドパイプに回動可能に連結されると共にハンドルを連結させながらフロントフォークの上端側に連結されるフォークブラケットを有するハンドル側に連結され、ハンドルが転舵されるときにシリンダ体内でピストン体が摺動されて、このピストン体で画成されるシリンダ体内の二つの油室間をピストン体に配設の減衰部を介して作動油が往復する。
それゆえ、上記した特許文献1に開示の提案によれば、ダンパにおける減衰部の構成や減衰部におけるクラッキング圧の設定如何で、走行中の二輪車の前輪におけるシミーやキックバックなどの揺れ、すなわち、フレーム側に対するハンドル側の回動を抑制し得る。
特開平8‐11761号公報(明細書中の段落0011、同0021〜同0023の記載および図6、図7参照)
しかしながら、上記した特許文献1に開示の提案にあっては、走行中の二輪車におけるフレーム側に対するハンドル側の回動の抑制について、基本的な不具合がある訳ではないが、その利用にあって、些かの不具合があると指摘される可能性がある。
すなわち、上記した特許文献1に開示のステアリングダンパ装置にあっては、ダンパが二輪車における前輪側に架装されるとき、二輪車におけるフレーム側に枢支されているシリンダ体に対して出没するロッド体が連結部材たるクランク部材を介して二輪車におけるハンドル側に、すなわち、多くの場合に左右で一対とされるフロントフォークの一方に枢着される。
それゆえ、たとえば、シリンダ体が燃料タンクの左側面に枢着されるとき、ロッド体が左側のフロントフォークの上端側に枢着されるから、ハンドルを左方に転舵する場合に比較してハンドルを右方に転舵する場合には、ロッド体がシリンダ体に対して大きいストロークで出没する。
その結果、上記したステアリングダンパ装置にあっては、ダンパの配設態様如何によっては、二輪車においてハンドル側の回動角度が同じであっても、ダンパにおいて左右方向でシリンダ体に対するピストン体の摺動ストロークが異なり、その結果、ハンドルの転舵方向で減衰特性が異なる。
この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、走行中の二輪車におけるフレーム側に対するハンドル側の回動の抑制について、ハンドルの転舵角度が同じである限りには、ダンパにおいて同じ減衰特性が保障されて、その汎用性の向上を期待するのに最適となるステアリングダンパ装置を提供することである。
上記した目的を達成するために、この発明によるステアリングダンパ装置の構成を、基本的には、二輪車における車体フレームの前端部を形成するヘッドパイプを有するフレーム側と、上記のヘッドパイプに回動可能に連結されると共にハンドルを連結させながらフロントフォークの上端側に連結されるフォークブラケット有するハンドル側と、このハンドル側とフレーム側との間に配設されながらフレーム側に対するハンドル側の回動を抑制する筒型に形成のダンパとを有し、ダンパがシリンダ体内に摺動可能に収装のピストン体に基端が連設されると共に先端がシリンダ体外に突出するロッド体を有してシリンダ体内でのピストン体の摺動時に所定の減衰作用を具現化するステアリングダンパ装置において、一の発明では、ダンパにおけるシリンダ体がこのシリンダ体の軸芯線に平行に偏芯する位置でフレーム側あるいはハンドル側に枢着されると共に、ダンパにおけるロッド体が反対側となるハンドル側あるいはフレーム側に連結され、二の発明では、ダンパにおけるロッド体がこのロッド体の軸芯線に平行に偏芯する位置でハンドル側あるいはフレーム側に連結されると共に、ダンパにおけるシリンダ体がこのシリンダ体の軸芯線に平行に偏芯する位置で反対側となるフレーム側あるいはハンドル側に枢着されてなるとする。
それゆえ、この発明にあっては、二輪車におけるハンドル側とフレーム側との間に配設されながらフレーム側に対するハンドル側の回動を抑制するダンパにおいて、一の発明では、ダンパにおけるシリンダ体がこのシリンダ体の軸芯線に平行に偏芯する位置でハンドル側あるいはフレーム側に枢着されると共に、ダンパにおけるロッド体が反対側となるハンドル側あるいはフレーム側に連結され、二の発明では、上記のロッド体がこのロッド体の軸芯線に平行に偏芯する位置でハンドル側あるいはフレーム側に連結されると共に、上記のシリンダ体が反対側となるフレーム側あるいはハンドル側に枢着されるから、いずれの発明にあっても、フレーム側たるヘッドパイプを回動中心にするハンドル側の回動時には、フレーム側に対してハンドル側が同じ角度で回動される限りには、ダンパにおいて、シリンダ体に対するロッド体の移動量が同じになり、両方向で同じ減衰作用が具現化される。
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、図1に示すように、この発明によるステアリングダンパ装置は、筒型の両ロッド型に形成のダンパDを有し、このダンパDは、図2に示すように、シリンダ体1内に摺動可能に収装のピストン体2に断面積を同じにしてそれぞれの基端が連設されると共にそれぞれの軸線をシリンダ体1と同じにしながらそれぞれ先端がシリンダ体1外に突出する図中で左右となる両方のロッド体3,4を有してなる。
そして、このダンパDにあっては、図2に示すように、シリンダ体1内に摺動可能に収装のピストン体2がシリンダ体1内に受圧面積を同じくする図中で左右となる両方の油室R1,R2を画成し、また、ピストン体2がシリンダ体1内を摺動するときに、両方の油室R1,R2間における作動油の往復を許容し、図示しない減衰部で同じ特性となる減衰作用を具現化する。
ちなみに、シリンダ体1内でのピストン体2の摺動時における減衰作用を具現化する減衰部の構成については、任意の構成が採用されて良く、また、その構成が配設される部位についても、上記したピストン体2に代えて、図示しないが、たとえば、シリンダ体1外とされても良い。
一方、この発明によるステアリングダンパ装置は、二輪車がフロントフォークFを有して前輪転舵仕様とされる限りには、二輪車におけるフレーム側とハンドル側との間に配設される。
ちなみに、図3に示すように、二輪車におけるフレーム側は、二輪車の車体フレームCの前端部を形成するヘッドパイプHを有し、二輪車におけるハンドル側は、ヘッドパイプHに回動可能に連結されると共にハンドル(図示せず)を連結させながらフロントフォークFの上端側に連結されるフォークブラケットBを有している。
そして、このフォークブラケットBは、図示するところでは、上方のアッパーブラケットB1と下方のアンダーブラケットB2とを有する二段構成とされる。
また、この二輪車におけるハンドル側において、アッパーブラケットB1とアンダーブラケットB2の間に配設されるステアリングシャフトSが二段構成のブラケットB1,B2に架け渡されるように固定状態に連結されている。
なお、ステアリングシャフトSは、二輪車におけるフレーム側を構成するヘッドパイプH内を挿通し、ヘッドパイプHは、ステアリングシャフトSおよびフォークブラケットBと縁を切った状態でフォークブラケットBに対して回転可能とされている。
それゆえ、二輪車におけるハンドルの転舵時には、このハンドルが保持されるフォークブラケットBを有するハンドル側がヘッドパイプHを有するフレーム側に対してヘッドパイプHを回動中心にして回動する。
なお、フロントフォークFについては、図1に示すところでは、二輪車の前輪を挟む一対とされていわゆる左右配置とされているが、この発明が意図するところからすれば、前輪の左右のいずれか一方側に一本配置とされてなるとしても良い。
また、このフロントフォークFは、ハンドル側チューブが大径のアウターチューブとされ車輪側チューブが小径のインナーチューブとされる倒立型に設定されているが、この発明の意図するところからすれば、ハンドル側チューブが小径のインナーチューブとされ車輪側チューブが大径のアウターチューブとされる正立型に設定されてなるとしても良い。
ところで、この発明にあって、ダンパDは、フレーム側とハンドル側との間に配設されてなるとするが、これは、両者間に架け渡すように配設されるとする意味であって、図1に示すところでは、ダンパDにおけるシリンダ体1がこのシリンダ体1の軸芯線に平行に偏芯する位置でフレーム側たる車体フレームCに枢着されると共に、ダンパDにおけるロッド体3がこのロッド体3の軸芯線に平行に偏芯する位置で連結機構5の配在下に回動可能に反対側となるハンドル側たるフォークブラケットBに連結されている。
ちなみに、後述する図4に示すところでは、ダンパDにおけるシリンダ体1がこのシリンダ体1の軸芯線に平行に偏芯する位置でハンドル側たるフォークブラケットB、すなわち、アンダーブラケットB2に枢着されると共に、ダンパDにおけるロッド体3がこのロッド体3の軸芯線に平行に偏芯する位置で連結機構5の配在下に回動可能に反対側となるフレーム側たる車体フレームCに連結されている。
ところで、シリンダ体1は、図1に示すところにあって、車体フレームCに枢着されているが、これは、後述するところでもあるが、ロッド体3を連結させるハンドル側が車体フレームCを有するフレーム側に対して回動されるときに、ハンドル側の回動、すなわち、ロッド体3の動きを阻害しないためである。
そして、シリンダ体1自体も、ロッド体3の動きを保障する上で、たとえば、車体フレームCに干渉しないように、図示するところでは、シリンダ体1がブラケット1aを有し、このブラケット1aが車体フレームCに突設されたブラケット6に枢着されている。
一方、ロッド体3は、同じく図1に示すところにあって、アンダーブラケットB2に連結機構5の配在下に回動可能に連結されているが、これは、ロッド体3のシリンダ体1に対する動きを阻害しないためである。
そして、このロッド体3のアンダーブラケットB2に対する連結位置がその軸芯線に平行に偏芯する位置とされるのは、シリンダ体が揺動した場合にロッド体3と連結機構5の相対位置が変化することを許容するためであり、そのためロッド体3は、先端部にブラケット3aを有し、このブラケット3aが連結機構5を介してアンダーブラケットB2に回動可能に連結されている。
このとき、図1に示すところにおいて、連結機構5は、球面軸受構造7からなり、この球面軸受構造7は、図5に示すように、アンダーブラケットB2の言わば上面に立設された軸7aの上端たる先端にボール7bが保持されてなり、このボール7bを先端部に包持する上記のブラケット3aの基端部がロッド体3の先端部に連結されている。
このように、この発明のステアリングダンパ装置にあって、ダンパDにおけるシリンダ体1がその軸芯線に平行に偏芯した位置で車体フレームCに枢着されると共に、ダンパDにおけるロッド体3がこのロッド体3の軸芯線に平行に偏芯した位置で球面軸受構造7の配在下にアンダーブラケットB2に連結されるとするから、フレーム側たるヘッドパイプHを回動中心にするアンダーブラケットB2の回動時には、このアンダーブラケットB2における回動角度が同じになる限りには、ダンパDにおいて、シリンダ体1に対するロッド体3,4の移動量が同じになり、したがって、ダンパDにおいては、いわゆる左右の両方向で同じ特性の減衰作用の具現化が可能とされる。
すなわち、図1に示すところにあっては、図中に矢印aで示すように、ハンドル側が反時計方向に回動されるとき、ヘッドパイプHからすると、図中に矢印bで示すように、時計方向に回動される。
したがって、ダンパDにあっては、図中に矢印cで示すように、ロッド体3がシリンダ体1内に没入し、このとき、図中に矢印dで示すように、ロッド体3の先端部に連結されたブラケット3aが回動される。
そして、このときには、図中に矢印eで示すように、シリンダ体1がブラケット1aに吊持された状態にして車体フレームC側に揺動し、シリンダ体1の車体フレームCへの干渉が回避される。
ちなみに、ダンパDを配設するのにあって、図示するところと代えて、アッパーブラケットB1との間に配設されるとしても良く、この場合に、いわゆる見た目を良くする上からは、隠すように配設されるのが好ましく、その限りには、たとえば、アッパーブラケットB1の下面との間に配設されても良い。
つぎに、図4に示すところは、前記したように、ダンパDにおけるシリンダ体1がこのシリンダ体1の軸芯線に平行に偏芯する位置でハンドル側たるフォークブラケットB、すなわち、アンダーブラケットB2に枢着されると共に、ダンパDにおけるロッド体3がこのロッド体3の軸芯線に平行に偏芯する位置で連結機構5の配在下に反対側となるフレーム側たるヘッドパイプHに連結されてなる。
このとき、すなわち、ダンパDにおけるシリンダ体1をフォークブラケットBに配設するにあっては、任意の構成が選択されて良いが、要は、ダンパDの作動時にシリンダ体1の配設位置が変化しないようにすることであり、その限りには、言わば固定された状態に維持されて、特に、フロントフォークFに対する角度を不変にするように配設される。
一方、ロッド体3は、同じく図4に示すところにあって、ヘッドパイプHに連結機構5の配在下に回動可能に連結されてなるとするが、これはロッド体3のシリンダ体1に対する動きを阻害しないためである。
そして、このロッド体3のヘッドパイプHに対する連結位置がその軸芯線に平行に偏芯する位置とされるのは、前記したと趣旨が同様となるが、シリンダ体が揺動した場合にロッド体3と連結機構5の相対位置が変化することを許容するためであり、そのためロッド体3は、先端部にブラケット3aを有し、このブラケット3aが連結機構5を介してヘッドパイプHの外周に突設されたブラケット8に回動可能に連結されている。
このとき、上記の連結機構5は、図示するところでは、前記した図1に示す実施形態の場合と同様に、球面軸受構造7(図5参照)からなる。
このように、この図4に示すところでも、ダンパDにおけるシリンダ体1がその軸芯線に平行に偏芯した位置でアンダーブラケットB2に枢着されると共に、ダンパDにおけるロッド体3が球面軸受構造7の配在下に回動可能にヘッドパイプHに連結されるから、フレーム側たるヘッドパイプHを回動中心にするアンダーブラケットB2の回動時には、このアンダーブラケットB2における回動角度が同じになる限りには、ダンパDにおいて、シリンダ体1に対するロッド体3の移動量が同じになり、したがって、ダンパDにおいては、いわゆる左右の両方向で同じ特性の減衰作用の具現化が可能とされる。
すなわち、この図4に示すところにあっては、図中に矢印aで示すように、ハンドル側が反時計方向に回動されるとき、ヘッドパイプHからすると、図中に矢印bで示すように、時計方向に回動される。
したがって、ダンパDにあっては、図中に矢印fで示すように、ロッド体3がシリンダ体1内に没入され、図中に矢印gで示すように、ロッド体3の先端部に連結されたブラケット3aが回動される。
そして、図中に矢印hで示すように、シリンダ体1がブラケット1aに担持された状態にして言わばヘッドパイプHに倒れるようになり、シリンダ体1に対するロッド体3の没入を円滑に実践させる。
ところで、上記した図4に示すところにあっては、ダンパDにおけるロッド体3がヘッドパイプHに連結機構5の配在下に回動可能に連結されるが、このロッド体3のヘッドパイプHに対する動きを看ると、ヘッドパイプHに対して揺動可能に連結されると共に、ヘッドパイプHの軸線方向への移動が許容されるように連結されることが肝要とされ、その限りには前記した球面軸受構造7が採用される必要はなく、たとえば、図6および図7に示すように構成されても良い。
すなわち、図6に示すところでは、ダンパDにおけるロッド体3が連結されるヘッドパイプHの外周にはブラケット9が揺動可能に保持されると共に、このブラケット9にロッド体3の先端が枢着されてなり、このとき、ロッド体3の先端をブラケット9に枢着するピン9aがヘッドパイプHの軸線方向に沿うように貫通してなる。
それゆえ、この図6に示すところにあっては、相対的に看て、アンダーブラケットB2に対してヘッドパイプHが回動される事態になると、ブラケット9が回動しながら揺動することになり、シリンダ体1に対するロッド体3の出没を円滑に実践させる。
そして、図7に示すところでは、ダンパDにおけるロッド体3が連結されるヘッドパイプHの外周にはブラケット10が突設されると共に、このブラケット10にロッド体3の先端が枢着され、ブラケット10にはヘッドパイプHの軸線方向に沿うようにピン10aが立設されて、このピン10aがロッド体3の先端を貫通する。
それゆえ、この図7に示すところにあっては、相対的に看て、アンダーブラケットB2に対してヘッドパイプHが回動される事態になると、ブラケット10に突設されたピン10aに沿ってロッド体の先端が言わば上下動し、この限りにおいて、シリンダ体1に対するロッド体3の出没を円滑に実践させる。
ところで、上記したところがこの発明によるステアリングダンパ装置における作用効果であるが、ステアリングダンパ装置を構成するダンパDが二輪車の前輪側にあっていわゆる中央に配設される事例として、ダンパがベーンを利用するロータリ型からなる場合を、たとえば、特開2001‐99208号公報に開示されているように例示することができる。
この例示からすると、この発明が意図する左右で同じ特性の減衰作用を具現化させることについては、上記のベーンを利用するロータリ型のダンパを利用すれば足りると言い得ることになる。
しかしながら、凡そベーンを利用するロータリ型のダンパと筒型のダンパとを比較する場合には、シール性の保障に関しては、筒型のダンパの方がベーンを利用するロータリ型のダンパに比較して絶対的に有利であることは周知の通りである。
そして、ロータリ型のダンパにあって、ベーンのハウジングに対するシール性を向上させようとすると、作動性能が低下される危惧を招くであろうし、製品コストも高くなって、その汎用性の向上を充分に期待し得なくなる危惧を招くであろう。
このことからして、この発明にあって、ベーンを利用するロータリ型のダンパではなく、筒型のダンパを利用することに充分な意義があると言い得る。
一方、前記した特許文献1に開示されているステアリングダンパ装置との比較であるが、この特許文献1に開示されていることからすると、ダンパにあって、ロッド体がいわゆる長く突出している状況からロッド体がシリンダ体内に没入するようになる収縮作動の開始状況を看ると、ロッド体には大きな曲げ力が作用することが容易に予想される。
その結果、前記した特許文献1に開示のように、ダンパが二輪車のいわゆる左右のいずれか一方側に配設されるような設定の場合には、ロッド体の径を言わば太めに形成することが要請されることになるであろう。
そして、ロッド径が言わば太めに設定されることになれば、結果的に二輪車の前輪側における荷重の軽減化を妨げる傾向になり、好ましくないであろう。
これに対して、この発明のステアリングダンパ装置におけるダンパDにあっては、ロッド体3がシリンダ体1に対して出没するときの曲げ力が連結機構5以下で解消されるとしているから、ダンパDの作動時にロッド体3に直接荷重が作用せず、したがって、両方のロッド体3,4を言わば太めに設定する必要はなく、結果的に二輪車の前輪側における荷重の軽減化に寄与し得る利点がある。
以上のように、この発明によるダンパDにあっては、走行中の二輪車の前輪における振れの抑制を効果的に実現し得るのはもちろんのこと、ハンドルが同じ角度で転舵される限りには、同じ減衰特性が保障されて、ハンドルの操作性にこだわりを持つライダーに不満を表明させない。
それゆえ、このことからすれば、上記したところに代えて、以下のような提案をなし得るので、以下には、図示しないが、その提案について少し説明する。
すなわち、まず、ダンパDにあって、ロッド体3の先端部がフォークブラケットBではなくフロントフォークFに連結されると共に、シリンダ体1が連結機構5を介してヘッドパイプHに連結されても良い。
このとき、フロントフォークFには、リングブラケットなど連結部材が固定状態に連結されていて、この連結部材にロッド体3の先端部が連結されても良い。
それゆえ、この提案の場合には、フォークブラケットBの存在を必須にしないから、その取付場所を任意に選択し得ることになり、その利用可能性が高まる点で有利となる。
前記したところでは、この発明におけるダンパDが油温補償機構を有することについて言及していないが、凡そこの種のダンパにあって油温補償機構を有することは周知であって、したがって、この発明におけるダンパDにあっても、油温補償機構を有するとされるのが妥当であろう。
この発明の一実施形態によるステアリングダンパ装置を部分的に示す斜視図である。 ダンパを原理的に示す断面図である。 二輪車の前輪側を構成するフロントフォークの上端側と車体フレームの前端側との連結状態を一部断面にして示す部分側面図である。 他の実施形態によるステアリングダンパ装置を図1と同様に示す図である。 球面軸受構造を示す部分図である。 さらに他の実施形態によるステアリングダンパ装置を部分的に示す斜視図である。 さらに他の実施形態によるステアリングダンパ装置を図6と同様に示す図である。
符号の説明
1 シリンダ体
2 ピストン体
3,4 ロッド体
5 連結機構
7 球面軸受構造
B フォークブラケット
B1 アッパーブラケット
B2 アンダーブラケット
D ダンパ
F フロントフォーク
H ヘッドパイプ

Claims (5)

  1. 二輪車における車体フレームの前端部を形成するヘッドパイプを有するフレーム側と、上記のヘッドパイプに回動可能に連結されると共にハンドルを連結させながらフロントフォークの上端側に連結されるフォークブラケット有するハンドル側と、このハンドル側とフレーム側との間に配設されながらフレーム側に対するハンドル側の回動を抑制する筒型に形成のダンパとを有し、ダンパがシリンダ体内に摺動可能に収装のピストン体に基端が連設されると共に先端がシリンダ体外に突出するロッド体を有してシリンダ体内でのピストン体の摺動時に所定の減衰作用を具現化するステアリングダンパ装置において、ダンパにおけるシリンダ体がこのシリンダ体の軸芯線に平行に偏芯する位置でフレーム側あるいはハンドル側に枢着されると共に、ダンパにおけるロッド体が反対側となるハンドル側あるいはフレーム側に連結されてなることを特徴とするステアリングダンパ装置。
  2. 二輪車における車体フレームの前端部を形成するヘッドパイプを有するフレーム側と、上記のヘッドパイプに回動可能に連結されると共にハンドルを連結させながらフロントフォークの上端側に連結されるフォークブラケット有するハンドル側と、このハンドル側とフレーム側との間に配設されながらフレーム側に対するハンドル側の回動を抑制する筒型に形成のダンパとを有し、ダンパがシリンダ体内に摺動可能に収装のピストン体に基端が連設されると共に先端がシリンダ体外に突出するロッド体を有してシリンダ体内でのピストン体の摺動時に所定の減衰作用を具現化するステアリングダンパ装置において、ダンパにおけるロッド体がこのロッド体の軸芯線に平行に偏芯する位置でハンドル側あるいはフレーム側に連結されると共に、ダンパにおけるシリンダ体がこのシリンダ体の軸芯線に平行に偏芯する位置で反対側となるフレーム側あるいはハンドル側に枢着されてなることを特徴とするステアリングダンパ装置。
  3. ダンパがシリンダ体内に摺動可能に収装のピストン体に基端が連設される一本のロッド体を有する片ロッド型に形成され、あるいは、ダンパがシリンダ体内に摺動可能に収装のピストン体にそれぞれの基端が連設されると共にそれぞれの先端がシリンダ体外に突出する両方のロッド体を有する両ロッド型に形成されてなる請求項1に記載のステアリングダンパ装置。
  4. ダンパにおいてシリンダ体がフレーム側における車体フレームに枢着されると共にロッド体がハンドル側におけるフォークブラケットに回動可能に連結されてなる請求項1に記載のステアリングダンパ装置。
  5. ダンパにおいてシリンダ体がハンドル側におけるフォークブラケットに枢着されると共にロッド体がフレーム側におけるヘッドパイプに回動可能に連結されてなる請求項1に記載のステアリングダンパ装置。
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