JP5033456B2 - ステアリングダンパ取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、ステアリングダンパ取付構造の改良に関するものである。

従来のステアリングダンパ取付構造として、車体フレーム側のヘッドパイプと、フロントフォークを構成するボトムブリッジとにステアリングダンパが取付けられたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−９６７３５公報

特許文献１の図１、図３を以下に説明する。
筒型ダンパ１０は、ダンパケース１１と、このダンパケース１１に摺動自在に出入りするダンパロッド１２とからなり、ダンパケース１１の上端がヘッドパイプ６ｈから前方に延びるステー８に球面継手１３を介して回動自在に連結され、ダンパロッド１２の下端がボトムブリッジから前方に延びるステー９に球面継手１４を介して回動自在に連結されて、ヘッドパイプ６ｈの前方に、そのヘッドパイプ６ｈの長手方向にほぼ沿うように配置されている。図中のＤ１は筒型ダンパ１０の中心軸線である。

筒型ダンパ１０の中心軸線Ｄ１と、ステー８，９のそれぞれの長手方向に延びる軸線とはほぼ直交するため、球面継手１３，１４は回動範囲の中央で静止した状態にあり、この状態からハンドルを切ると、ボトムブリッジ側のステー９が回動するのに伴い、球面継手１３，１４は回動範囲の中央から回動していくことになり、球面継手１３，１４の片側の回動範囲の最大角度がハンドルの片側の操舵範囲の最大角度よりも小さければ、ハンドルの操舵角は球面継手１３，１４の回動範囲によって制限を受ける。
球面継手１３，１４の片側の回動範囲を大きくすることができれば、ハンドルの操舵角を大きくすることが可能になる。
本発明の目的は、ハンドルの操舵角をより大きくすることにある。

請求項１に係る発明は、車体フレーム前端のヘッドパイプに挿通するステアリングステムに連結され、ハンドル操作で該ステアリングステムを中心として回動するステアリング側部材と、前記ヘッドパイプとの間に配置されるステアリングダンパとを備える、車両のステアリングダンパ取付構造において、ステアリングダンパは筒型であってステアリング側部材とヘッドパイプとの間に縦向きに配置され、ステアリングダンパの一方の取付部は、球面滑り軸受を介して取付ボルトによりステアリング側部材の前部の取付部に取付けられることで構成し、ステアリングダンパの他方の取付部は、球面滑り軸受を介して取付ボルトによりヘッドパイプの前部の取付部に取付けられることで構成し、ハンドル操舵角がゼロの状態で、ステアリングダンパの軸線と、一方の取付部に挿通する取付ボルトの軸線とのなす角度は鈍角であるとともに、ステアリングダンパの軸線と、他方の取付部に挿通する取付ボルトの軸線とのなす角度は鈍角であることを特徴とする。

作用として、ハンドル操舵角がゼロの状態で、ステアリングダンパの軸線と、ステアリングダンパが取付けられるステアリング側部材側の取付部の軸線とのなす角度が鈍角であれば、ハンドルを操舵角ゼロから操舵して、ステアリングダンパの軸線と、ステアリング側部材側の取付部の軸線とのなす角度が次第に小さくなるときに、ステアリングダンパの軸線と、ステアリング側部材側の取付部の軸線とのなす角度が直角の場合に比べて、ステアリングダンパの揺動の限界までの揺動角が大きくなる。

請求項１に係る発明では、ハンドル操舵角がゼロの状態で、ステアリングダンパの軸線と、一方の取付部に挿通する取付ボルトの軸線とのなす角度は鈍角であるとともに、ステアリングダンパの軸線と、他方の取付部に挿通する取付ボルトの軸線とのなす角度は鈍角であるので、、ステアリングダンパとステアリング側部材との連結部に球面滑り軸受を設けた場合に、球面滑り軸受の使用可能な揺動角が大きくなり、球面滑り軸受の最大揺動角によって制約されていたハンドル操舵角を大きくすることができる。
従って、車両の最小回転半径を小さくすることができて、車両の取り回し性を向上させることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るステアリングダンパを備えた車両の前部斜視図であり、車両１０は、オフロード用の自動二輪車であり、前輪を下端で支持するとともにハンドルとしてのバーハンドル１２が上端に取付けられたフロントフォーク１３の上部に、後で詳述するステアリングダンパ（不図示）が取付けられ、このステアリングダンパの前方を覆うように競技用識別番号が記載されたゼッケンプレート１５が配置されている。

図中の２１は車両１０の骨格となる車体フレームであり、この車体フレーム２１の前端に備えるヘッドパイプ（不図示）にフロントフォーク１３が操舵自在に取付けられている。

図中の２３は車体フレーム２１の上部に取付けられた燃料タンク、２４は車体の前部側部を覆うカウル、２５，２６はバーハンドル１２に取付けられたクラッチレバー及び前輪用ブレーキレバー、２７は前輪用ブレーキレバー２６の操作力を前輪側に配置されたブレーキキャリパにブレーキ液圧として伝えるブレーキホース、２８は前輪の上方を覆うフロントフェンダである。

図２は本発明に係る車両の前部を示す説明図であり、フロントフォーク１３は、下端に車軸を介して前輪が取付けられる左右一対のフォークパイプ５１，５２と、これらのフォークパイプ５１，５２の上部を連結するフォークブリッジ５３と、このフォークブリッジ５３を構成するアルミニウム合金製のステアリング側部材としてのトップブリッジ５４及びボトムブリッジ５６の各中央部に上下に延びるように取付けられた回転軸としてのステアリングステム５７とからなる。

ステアリングステム５７は、車体フレーム２１（図１参照）の前端に取付けられた車体側部材としてのヘッドパイプ６１に回転自在に取付けられた部品である。
以上に説明したフロントフォーク１３、バーハンドル１２（図１参照）及びヘッドパイプ６１は、前輪を操舵するステアリング機構５８を構成する部品である。

トップブリッジ５４とヘッドパイプ６１との間には、路面から前輪を介してフロントフォーク１３及びバーハンドル１２に急に伝わる操舵方向の力を緩和する緩衝装置としてのステアリングダンパ６３が、トップブリッジ５４へはボルト６５で、ヘッドパイプ６１へはボルト６６で取付けられている。

図３は本発明に係る車両の前部を示す斜視図（図中の矢印（ＦＲＯＮＴ）は車両前方を表す。以下同じ。）であり、ヘッドパイプ６１の前方でステアリングダンパ６３の下方にライトユニット６８が配置されている。

ライトユニット６８は、車両前方の路面を照らす競技用の軽量な照明装置である。
ステアリングダンパ６３は、前方をゼッケンプレート１５で覆われるため、ステアリングダンパ６３に飛び石等が当たるのを防止することができる。

図４は本発明に係る車両の前部を示す側面図であり、ヘッドパイプ６１の前部とトップブリッジ５４の前部とにステアリングダンパ６３が揺動自在に取付けられるとともに、トップブリッジ５４とボトムブリッジ５６との間のトップブリッジ５４寄りにステアリングダンパ６３が配置され、ステアリングダンパ６３の下方で、トップブリッジ５４とボトムブリッジ５６との間のボトムブリッジ５６寄りにライトユニット６８が配置され、ゼッケンプレート１５（ここでは断面で示されている。）でトップブリッジ５４からボトムブリッジ５６までの前方が覆われている。

ライトユニット６８は、ゼッケンプレート１５に取付けられるとともに、ゼッケンプレート１５に開けられた窓部１５ａから車両前部に露出している。
ライトユニット６８の光軸（電球の軸に一致している）６８Ａは、水平線７０に対して照射角度αだけ傾いている。

ステアリングダンパ６３は、ヘッドパイプ６１に取付けられた端部が、トップブリッジ５４に取付けられた端部よりもヘッドパイプ６１側へ近づけて配置されるため、ヘッドパイプ６１が鉛直方向に対して傾斜しているのに対して、ステアリングダンパ６３はほとんど鉛直に近い状態で取付けられている。従って、ステアリングダンパ６３のヘッドパイプ６１に取付けられた端部は車両前方への張り出し量が少なく、ゼッケンプレート１５を更にヘッドパイプ６１側に寄せて配置することが可能であり、車両前部の小型化を図ることができる。

図５は本発明に係るステアリングダンパ取付構造を示す断面図（一部側面図）であり、トップブリッジ５４に取付けられたステアリングダンパ６３の上端取付部７１は、上部円環部７２と、この上部円環部７２に嵌合された球面滑り軸受７３と、この球面滑り軸受７３を上部円環部７２に固定するスナップリング７４とからなり、球面滑り軸受７３に形成されたボルト挿通孔７６に通されたボルト６５でカラー７７を介してトップブリッジ５４に形成された上部取付部７８に取付けられている。なお、７９はカラー７７を受けるために上部取付部７８の端部に形成された取付面、８１はボルト６５をねじ込むために上部取付部７８に形成されためねじである。

上記したボルト６５及び上部取付部７８が、ステアリングダンパ６３の上端が取付けられるトップブリッジ５４側の取付部８０であり、この取付部８０の軸線がボルト６５の軸線６５Ａである。

球面滑り軸受７３は、凸状の球面の一部が形成された外面８３ａを有する内輪８３と、この内輪８３の外面８３ａに滑り自在に嵌合された凹状の球面の一部が形成された内面８４ａを有する外輪８４とからなり、内輪８３はボルト挿通穴７６を有し、外輪８４は上部円環部７２に嵌合される。

上記した上端取付部７１、ボルト６５の頭部６５ａ及びカラー７７の一部はゴム製の上部ブーツ８６で覆われている。図中の６５ｂは頭部に形成された六角穴、６５ｃは頭部６５ａに形成された大径部である。

上部ブーツ８６は、ボルト６５の大径部６５ｃに嵌められるボルト嵌合部８６ａと、カラー７７に嵌められたカラー嵌合部８６ｂと、排水のための開口部８６ｃとを備え、上端取付部７１を雨水やダスト等から保護するものである。雨水が上部ブーツ８６内に入り込んだ場合には、開口部８６ｃから排出される。

ヘッドパイプ６１に取付けられたステアリングダンパ６３の下端取付部９１は、下部円環部９２と、この下部円環部９２に嵌合された球面滑り軸受９３と、この球面滑り軸受９３を下部円環部９２に固定するスナップリング９４とからなり、球面滑り軸受９３に形成されたボルト挿通孔９６に通されたボルト６６でヘッドパイプ６１に形成された下部取付部９７にカラー９８を介して取付けられる。なお、１０１はボルト６６をねじ込むために下部取付部９７に形成されためねじ、１０２はカラー９８を受けるために下部取付部９７に形成された取付面である。

上記したボルト６６及び下部取付部９７が、ステアリングダンパ６３の下端が取付けられるヘッドパイプ６１側の取付部９０であり、この取付部９０の軸線がボルト６６の軸線６６Ａである。

球面滑り軸受９３は、凸状の球面の一部が形成された外面１０３ａを有する内輪１０３と、この内輪１０３の外面１０３ａに滑り自在に嵌合された凹状の球面の一部が形成された内面１０４ａを有する外輪１０４とからなり、内輪１０３はボルト挿通穴９６を有し、外輪１０４は下部円環部９２に嵌合される。

上記した下端取付部９１、ボルト６６の頭部６６ａ及びカラー９８の一部はゴム製の下部ブーツ１０６で覆われている。
下部ブーツ１０６は、下端取付部９１の付け根部９１ａに嵌められた付け根嵌合部１０６ａと、ボルト６６の頭部６６ａに当てられた頭部当て部１０６ｂと、カラー９８を避けるように開口する横開口部１０６ｃと、排水のために下部に開けられた下開口部１０６ｄとを備え、下端取付部９１を雨水やダスト等から保護するものである。雨水が下部ブーツ１０６内に入り込んだ場合には、下開口部１０６ｄから排出される。
図中の１０８はステアリングステム５７とヘッドパイプ６１との間に設けられた円すいころ軸受である。

ステアリングダンパ６３は、その軸線６３Ａが、ハンドル操舵角がゼロのときには、側面視でステアリングステム５７（及びヘッドパイプ６１）の軸線５７Ａに平行な直線１０９に対して角度βだけ傾斜している。即ち、軸線６３Ａは軸線５７Ａに対して角度βだけ傾斜している。
これは、前述したように、ステアリングダンパ６３の下端取付部９１を上端取付部７１よりも軸線５７Ａ側に寄せて配置したことによるものである。

また、ハンドル操舵角がゼロのときに、ステアリングダンパ６３の軸線６３Ａとボルト６５の軸線６５Ａとのなす角度θ１を、９０°よりも大きい鈍角とし、ステアリングダンパ６３の軸線６３Ａとボルト６６の軸線６６Ａとのなす角度θ２も鈍角としている。この理由については図６で説明する。

図６は本発明に係るステアリングダンパ取付構造の作用を説明する作用図である。
ハンドル操舵角がゼロの状態からハンドルを操舵すると、ヘッドパイプに対してトップブリッジが回動するのに伴い、ボルト６５の軸線６５Ａに対してステアリングダンパ６３の軸線６３Ａの角度が小さくなるようにステアリングダンパ６３が矢印のように揺動する。揺動を続ければ、やがて、ステアリングダンパ６３の上部円環部７２がカラー７７に当たり、ステアリングダンパ６３の揺動角γは最大となるが、その前にハンドル操舵角が規制されるため、実際には上部円環部７２がカラー７７に当たることはない。

本発明では、ハンドル操舵角がゼロの状態で、ステアリングダンパ６３の軸線６３Ａとボルト６５の軸線６５Ａとのなす角度θ１を鈍角にすることで、例えば、球面滑り軸受７３の揺動角度の中央になるように、ステアリングダンパ６３の軸線６３Ａとボルト６５の軸線６５Ａとのなす角度を直角とした場合に比べて、ステアリングダンパ６３の揺動角γを大きくすることができ、ハンドル操舵角もより大きくすることができる。
また、図５に示したステアリングダンパ６３の軸線６３Ａとボルト６６の軸線６６Ａとのなす角度を鈍角としているのも上記したのと同様の理由である。

本発明のステアリングダンパ取付構造は、二輪車に好適である。

本発明に係るステアリングダンパを備えた車両の前部斜視図である。 本発明に係る車両の前部を示す説明図である。 本発明に係る車両の前部を示す斜視図である。 本発明に係る車両の前部を示す側面図である。 本発明に係るステアリングダンパ取付構造を示す断面図である。 本発明に係るステアリングダンパ取付構造の作用を説明する作用図である。

符号の説明

１０…車両、１２…ハンドル（バーハンドル）、５４…ステアリング側部材（トップブリッジ）、５７…ステアリングステム、６１…車体側部材（ヘッドパイプ）、６３…ステアリングダンパ、６３Ａ…ステアリングダンパの軸線、６５，６６…取付ボルト、６５Ａ，６６Ａ…取付部の軸線、７１…一方の取付部、８０，９０…取付部、７３，９３…球面滑り軸受、７８，９８…前部の取付部、９１…他方の取付部、θ１，θ２…角度。

Claims (1)

1. 車体フレーム（２１）前端のヘッドパイプ（６１）に挿通するステアリングステム（５７）に連結され、ハンドル操作で該ステアリングステム（５７）を中心として回動するステアリング側部材と、前記ヘッドパイプ（６１）との間に配置されるステアリングダンパ（６３）とを備える、車両のステアリングダンパ取付構造において、
   前記ステアリングダンパ（６３）は筒型であって前記ステアリング側部材と前記ヘッドパイプ（１６）との間に縦向きに配置され、
   前記ステアリングダンパ（６３）の一方の取付部（７１）は、球面滑り軸受（７３）を介して取付ボルト（６５）により前記ステアリング側部材の前部の取付部（７８）に取付けられることで構成し、
   前記ステアリングダンパ（６３）の他方の取付部（９１）は、球面滑り軸受（９３）を介して取付ボルト（６６）により前記ヘッドパイプ（６１）の前部の取付部（９７）に取付けられることで構成し、
   ハンドル操舵角がゼロの状態で、前記ステアリングダンパ（６３）の軸線（６３Ａ）と、前記一方の取付部（７１）に挿通する前記取付ボルト（６５）の軸線（６５Ａ）とのなす角度（θ１）は鈍角であるとともに、前記ステアリングダンパ（６３）の軸線（６３Ａ）と、前記他方の取付部（９１）に挿通する前記取付ボルト（６６）の軸線（６６Ａ）とのなす角度（θ２）は鈍角である、
   ことを特徴とするステアリングダンパの取付構造。

Images