JP5911015B2 - Motorcycle - Google Patents
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Description
本発明は、マスダンパーが備えられている自動二輪車の改良に関する。 The present invention relates to an improvement of a motorcycle provided with a mass damper.
自動二輪車に生ずる振動を大別すると、エンジンの回転に起因する振動と、走行時に路面等から受ける振動とからなる。エンジンの回転に起因する振動対策として、例えば、エンジンと車体フレームの間に防振部材を介在するものがある。一方、路面等から受ける振動対策として、例えば、スイングアームにマスダンパーを配置するものがある(例えば、特許文献1(図2)参照。)。 The vibration generated in the motorcycle is roughly classified into vibration caused by engine rotation and vibration received from the road surface during traveling. As a countermeasure against vibration caused by engine rotation, for example, there is one in which a vibration isolating member is interposed between the engine and the vehicle body frame. On the other hand, as a countermeasure against vibration received from a road surface or the like, for example, there is one in which a mass damper is disposed on a swing arm (see, for example, Patent Document 1 (FIG. 2)).
特許文献1の図2に示すように、後車輪(24)(括弧付き数字は、特許文献1記載の符号を示す。以下同じ。)を支持するスイングアーム(22)の後端部に、左右のマスダンパー(30、30)が取付けられる。車両旋回時に振動が発生する場合には、この振動を左右のマスダンパー(30、30)で低減することができる。
As shown in FIG. 2 of
但し、マスダンパー(30、30)を設けた分だけ、他の部品の配置スペースが減少する。しかし、部品の配置スペースに制約の大きい自動二輪車においては、部品の配置スペースの減少は好ましくない。
そこで、部品の配置スペースに制約の大きい自動二輪車であっても、マスダンパーを備えていない自動二輪車と同等の部品配置スペースを確保することが望まれる。
However, the arrangement space for other components is reduced by the amount of mass dampers (30, 30) provided. However, in a motorcycle in which the arrangement space for parts is large, it is not preferable to reduce the arrangement space for parts.
Therefore, it is desirable to secure a parts placement space equivalent to a motorcycle without a mass damper even if the motorcycle has a large restriction on the parts placement space.
本発明は、部品の配置スペースに制約の大きい自動二輪車であっても、マスダンパーを備えていない自動二輪車と同等の部品配置スペースを確保することができる技術を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a technology that can secure a component arrangement space equivalent to a motorcycle that does not include a mass damper even if the motorcycle has a large restriction on the component arrangement space.
請求項1に係る発明は、車体フレームと、この車体フレームの前部に設けられる前輪と、車体フレームの後部に設けられる後輪と、前輪及び後輪の間に設けられるエンジンと、車体フレームの前端に設けられるヘッドパイプと、このヘッドパイプに回動自在に設けられるステアリングシャフトと、このステアリングシャフトと一体に設けられ前記前輪を支持する左右一対のフロントフォークと、が備えられている自動二輪車において、ヘッドパイプの中に、重りとこの重りを支持する弾性部材とから構成され、重りが移動することで振動を吸収する筒形状のマスダンパーが配置されており、マスダンパーはステアリングシャフト上部開口の縁に吊り下げられていることを特徴とする。
The invention according to
請求項2に係る発明は、重りの移動方向に沿って重りに、流体通路が形成され、重りの両端に開いた流体通路の口に、ラバー製のオリフィス部材が取付けられていることを特徴とする。
The invention according to
請求項3に係る発明では、弾性部材は、コイルスプリングであって、重りの少なくとも一部は、コイルスプリングの内方に配置されていることを特徴とする。
The invention according to
請求項4に係る発明では、マスダンパーは、ステアリングシャフトに挿入されると共に、マスダンパーの内側に重りを摺動自在に支持する外筒を有し、この外筒は、ステアリングシャフトの内周面に嵌り外筒を径方向で支持する外周面と、この外周面から外方へ拡径され前記上部開口に当接し外筒を軸方向で支持する当接面とを有することを特徴とする。 In the invention according to claim 4 , the mass damper is inserted into the steering shaft and has an outer cylinder that slidably supports the weight inside the mass damper, and the outer cylinder is an inner peripheral surface of the steering shaft. And an outer peripheral surface that radially supports the outer cylinder, and an abutting surface that is increased in diameter outwardly from the outer peripheral surface and contacts the upper opening and supports the outer cylinder in the axial direction.
請求項5に係る発明では、マスダンパーは、15ヘルツ以上25ヘルツ以下の振動を吸収するように設定されていることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is characterized in that the mass damper is set to absorb vibrations of 15 Hz to 25 Hz.
請求項6に係る発明は、外筒とステアリングシャフトとの間にて外筒の下部に、Oリングが取付けられていることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is characterized in that an O-ring is attached to a lower portion of the outer cylinder between the outer cylinder and the steering shaft.
請求項7に係る発明では、外筒の上端は、キャップで塞がれ、このキャップは、外筒内へ連通する連通孔を有する筒状の流体溜まりを有し、マスダンパー内を流体で満たしたときに、流体溜まりと、流体溜まり内に摺動可能なピストンと、このピストンを連通孔側へ押圧するばねとで、マスダンパー内の流体の圧力を所定の圧力に維持する圧力調整機構を構成したことを特徴とする。 In the invention according to claim 7 , the upper end of the outer cylinder is closed with a cap, and this cap has a cylindrical fluid reservoir having a communication hole communicating with the outer cylinder, and fills the mass damper with the fluid. A pressure adjusting mechanism that maintains the pressure of the fluid in the mass damper at a predetermined pressure by a fluid reservoir, a piston that can slide in the fluid reservoir, and a spring that presses the piston toward the communication hole. It is characterized by comprising.
請求項1に係る発明では、ヘッドパイプの中に、筒形状のマスダンパーが配置される。 仮に、ヘッドパイプの外にマスダンパーを配置すると、フロントフォークの外側のスペースを多く占有する。すると、他部品の配置レイアウトに支障をきたす可能性がある。
In the invention according to
この点、本発明では、ヘッドパイプの中に、マスダンパーを配置したので、ヘッドパイプの外側にマスダンパーを配置することは不要になる。ヘッドパイプの中に、マスダンパーを配置したので、他部品のレイアウトに支障をきたす心配はなく、新たにマスダンパーの配置スペースを確保する必要はない。結果、部品の配置スペースに制約の大きい自動二輪車であっても、マスダンパーを備えていない自動二輪車と同等の部品配置スペースを確保することができる。 In this regard, in the present invention, since the mass damper is arranged in the head pipe, it is not necessary to arrange the mass damper outside the head pipe. Since the mass damper is arranged in the head pipe, there is no concern that the layout of other parts will be hindered, and it is not necessary to secure a new mass damper arrangement space. As a result, even in a motorcycle with a large restriction on the component arrangement space, a component arrangement space equivalent to a motorcycle without a mass damper can be secured.
又本発明では、マスダンパーはステアリングシャフトの上部開口の縁に吊り下げられているので、マスダンパーを組付けるとき、マスダンパーをステアリングシャフトの上部開口から挿入すれば良い。 In the present invention, the mass damper is suspended from the edge of the upper opening of the steering shaft . Therefore, when assembling the mass damper, the mass damper may be inserted from the upper opening of the steering shaft.
また、マスダンパーを取外すとき、マスダンパーをステアリングシャフトの上部開口から抜き取れば良い。マスダンパーの着脱性が高まるので、マスダンパーのメンテナンス性を高めることができる。 Moreover, what is necessary is just to extract a mass damper from the upper opening of a steering shaft, when removing a mass damper. Since the mass damper can be attached and detached, maintenance of the mass damper can be improved.
また、マスダンパーを取外すとき、マスダンパーをフロントフォークの上部開口から抜き取れば良い。マスダンパーの着脱性が高まるので、マスダンパーのメンテナンス性を高めることができる。 Moreover, what is necessary is just to extract a mass damper from the upper opening of a front fork when removing a mass damper. Since the mass damper can be attached and detached, maintenance of the mass damper can be improved.
請求項2に係る発明では、重りの両端に開いた流体通路の口に、ラバー製のオリフィス部材が取付けられている。重りが上下に揺動し、上昇端又は下降端に到達したときに、重りの両端に設けたラバー製のオリフィス部材が筒体の上端又は下端に当たるので、重りにかかるショックを緩和させることができる。結果、マスダンパーの耐久性を向上させることが可能となる。
In the invention according to
また、オリフィス部材のオリフィス径を変化させることで、流体通路を流れる流体の流量を簡便に変更することができるようになる。結果、ダンパー特性を容易に変化させることができる。加えて、ラバー製のオリフィス部材であれば、金属製の部材に比べて着脱容易となり、オリフィス部材の着脱を素早く行えるようになる。 Further, by changing the orifice diameter of the orifice member, the flow rate of the fluid flowing through the fluid passage can be easily changed. As a result, the damper characteristics can be easily changed. In addition, the rubber orifice member is easier to attach and detach than the metal member, and the orifice member can be attached and detached quickly.
請求項3に係る発明では、重りの少なくとも一部は、コイルスプリングの内方に配置される。すなわち、重りの少なくとも一部は、コイルスプリングと重なるように配置されるため、マスダンパーの上下方向長さを抑えることができる。結果、マスダンパーをコンパクトにすることができる。
In the invention which concerns on
請求項4に係る発明では、マスダンパーの外筒は、外周面と当接面とを有する。マスダンパーを上部開口から挿入し当接面をステアリングシャフトの上部開口に当て、吊り下げるように配置した。このように、ステアリングシャフトに外筒を吊り下げるように配置したので、マスダンパーの着脱が容易に行えるようになる。結果、マスダンパーのメンテナンス性を高めることができる。 In the invention which concerns on Claim 4 , the outer cylinder of a mass damper has an outer peripheral surface and a contact surface. The mass damper was inserted from the upper opening, and the contact surface was placed on the upper opening of the steering shaft so that it was suspended. Thus, since the outer cylinder is arranged to be suspended from the steering shaft, the mass damper can be easily attached and detached. As a result, the maintainability of the mass damper can be improved.
請求項5に係る発明では、マスダンパーは、15ヘルツ以上25ヘルツ以下の振動を吸収するように設定される。旋回の初期及び後期に車両に生ずる低周波振動は、概ね、20ヘルツ前後である。このような旋回時に生ずる低周波振動(15ヘルツ以上25ヘルツ以下)を低減するようにマスダンパーの特性を設定したので、旋回時の低周波振動を好適に抑えることができる。 In the invention which concerns on Claim 5 , a mass damper is set so that the vibration of 15 Hz or more and 25 Hz or less may be absorbed. Low frequency vibrations that occur in the vehicle at the early and late stages of the turn are generally around 20 hertz. Since the characteristics of the mass damper are set so as to reduce such low-frequency vibration (15 Hz to 25 Hz) that occurs during turning, low-frequency vibration during turning can be suitably suppressed.
請求項6に係る発明では、マスダンパーの外筒の下部にOリングが取付けられている。外筒の下部は、Oリングでステアリングシャフトに支持される。結果、コストアップを低く抑えながら、マスダンパー下部を確実に支持させることができる。 In the invention which concerns on Claim 6 , the O-ring is attached to the lower part of the outer cylinder of a mass damper. The lower part of the outer cylinder is supported on the steering shaft by an O-ring. As a result, the lower part of the mass damper can be reliably supported while keeping the cost increase low.
請求項7に係る発明では、マスダンパーの温度が上昇しマスダンパー内の圧力が上昇したとき、連通孔を通じて流体溜まりへ流体を逃がし、圧力調整機構のピストンをばねに抗して押圧し連通孔と反対側へ移動させる。 In the invention according to claim 7, when the temperature of the mass damper rises and the pressure in the mass damper rises, the fluid is released to the fluid reservoir through the communication hole, and the piston of the pressure adjusting mechanism is pressed against the spring to communicate with the communication hole. Move to the opposite side.
一方、マスダンパーの温度が下降しマスダンパー内の圧力が低下したとき、連通孔を通じ流体溜まりからマスダンパーへ流体が戻ると共に、圧力調整機構のピストンは、ばねによって押圧され連通孔の側へ移動される。このように、マスダンパーに圧力調整機構を付設し、マスダンパーの温度が上昇したときに、連通孔を通じて流体溜まりへ流体を逃がすことで、マスダンパー内の過度な圧力変化を抑制することができる。 On the other hand, when the temperature of the mass damper decreases and the pressure in the mass damper decreases, the fluid returns from the fluid reservoir to the mass damper through the communication hole, and the piston of the pressure adjusting mechanism is pressed by the spring and moves toward the communication hole. Is done. As described above, the pressure adjustment mechanism is attached to the mass damper, and when the temperature of the mass damper rises, an excessive pressure change in the mass damper can be suppressed by allowing the fluid to escape to the fluid pool through the communication hole. .
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図中及び実施例において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」は、各々、自動二輪車に乗車する運転者から見た方向を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In the drawings and examples, “up”, “down”, “front”, “rear”, “left”, and “right” respectively indicate directions viewed from the driver who rides the motorcycle.
本発明の実施例1を図面に基づいて説明する。
図1に示すように、自動二輪車10は、車体フレーム11の前部に前輪13を設け、車体フレーム11の後部に後輪14を設け、前輪13及び後輪14の間にエンジン15を設け、前輪13と後輪14の間に乗員が座るシート16を設け、このシート16に乗員が跨って乗る形態の鞍乗り型車両である。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
車体フレーム11は、その前端を構成するヘッドパイプ21と、このヘッドパイプ21から車両後方へ延びているメインフレーム22L、22R(図手前側の符号22Lのみ示す。)と、メインフレーム22L、22Rの後端部に接続され下方に延びてピボット軸23を支えるピボットフレーム24L、24R(図手前側の符号24Lのみ示す。)と、このピボットフレーム24L、24Rに車幅方向に延びるクロスフレーム26と、ピボットフレーム24L、24Rの上部から車両後方へ延びて運転者が座るシート16を支えるシートレール28L、28R(図手前側の符号28Lのみ示す。)と、このシートレール28L、28Rの下方にて、各々、シートレール28L、28Rの後部とピボットフレーム24L、24Rの間に渡されるサブレール29L、29R(図手前側の符号29Lのみ示す。)とからなる。
The
ヘッドパイプ21に、中空軸となるステアリングシャフト31が回動自在に設けられ、このステアリングシャフト31の上端と下端に、トップブリッジ33とボトムブリッジ34とが各々取付けられ、トップブリッジ33とボトムブリッジ34とにフロントフォーク35が取付けられる。
A steering
フロントフォーク35は斜め前下方に延ばされ、このフロントフォーク35の下端に前輪車軸37が渡され、この前輪車軸37に回転自在に前輪13が支持される。トップブリッジ33に操舵用のハンドル36が取付けられている。フロントフォーク35には、いわゆる、倒立型タイプが採用される。フロントフォーク35に、前輪13の上方を覆うフロントフェンダ41が取付けられている。
The
フロントフォーク35とエンジン15の間に、ラジエータユニット42が設けられている。ラジエータユニット42は、その上端がメインフレーム22L、22Rに取付けられ、その下端がエンジン15に取付けられている。ここで、フロントフォーク35は、前輪13を支える前輪車軸37の両端を支持する左右のフォーク部材を有する。以下、これらの左右のフォーク部材を左右のフロントフォーク35L、35R(図手前側の符号35Lのみ示す。)と呼ぶ。
A
メインフレーム22L、22Rの下方にて、メインフレーム22L、22Rとピボットフレーム24L、24Rとにエンジン15が懸架される。シート16の前方で且つエンジン30の上方に位置するメインフレーム22L、22Rに燃料タンク27が支持される。
The
ピボットフレーム24L、24Rに渡されるピボット軸23に、スイングアーム44の前端が揺動自在に取付けられる。スイングアーム44の後端に後輪車軸38が渡され、この後輪車軸38にエンジン15によって駆動される後輪14が回転自在に支持される。車体フレーム11及びエンジン15は、カウリング40で覆われている。
The front end of the
図2に示すように、トップブリッジ33は、車幅方向左右に延びる部材であり、その左右端部にて、左右のフロントフォークの上端45L、45Rが固定される。トップブリッジ33の車幅方向中心に、トップブリッジ33と一体にステアリングシャフト31が配置され、このステアリングシャフト31の上端に、キャップ部材46が取付けられている。キャップ部材46は、ステアリングシャフト31の上方を覆っている。次図以降で、ステアリングシャフトの中に配置されているマスダンパーについて説明する。
As shown in FIG. 2, the
次に、ヘッドパイプの内部構造について説明する。
図3に示すように、円筒状のヘッドパイプ21の上端に第1軸受51が嵌められ、ヘッドパイプ21の下端に第2軸受52が嵌められ、これらの第1軸受51及び第2軸受52の内側に、ステアリングシャフト31がヘッドパイプ21に回動自在に支持される。
Next, the internal structure of the head pipe will be described.
As shown in FIG. 3, a
ヘッドパイプ21を上下から挟むようにして、ヘッドパイプ21に挿入されるステアリングシャフト31の上端に、トップブリッジ33が取付けられ、ステアリングシャフト31の下端に、ボトムブリッジ34が取付けられている。
A
ステアリングシャフト31は、ヘッドパイプ21から下方に突出させた下端32に径方向外方に延びる段部54が形成される。この段部54をボトムブリッジ34の下端に引っ掛け、ステアリングシャフト31の上部に形成したおねじ部56に締結ナット57をねじ込み、ステアリングシャフト31の軸方向にトップブリッジ33とボトムブリッジ34とを挟持するように締結させることで、ステアリングシャフト31に、トップブリッジ33とボトムブリッジ34とを一体化させた。これらのトップブリッジ33とボトムブリッジ34とに、トップブリッジ33とボトムブリッジ34とを貫通するようにしてフロントフォーク35が取付けられる。
The steering
ステアリングシャフト31の内側には、マスダンパー60が配置される。このマスダンパー60は、筒形状を呈する。マスダンパー60は、重り61と、この重り61の上方及び下方から重り61を支持する弾性部材(コイルスプリング66、66)とを主要素とする。車両旋回時に、重り61が振動を打ち消す方向に揺動することで車体前部に生じる振動を吸収させる。
A
マスダンパー60は、後述するようにステアリングシャフト31の上部開口71から挿入される。マスダンパー60が挿入されたステアリングシャフト31の上部開口71は、上端が鍔状を呈する鍔部73を有するキャップ74で塞がれる。図2にて、キャップ74は、その鍔部73に配置した3本のねじ75によって締結ナット57の上面に締結される。次図にて、マスダンパーの詳細構造を説明する。
The
図4に示すように、マスダンパー60は、下端に底部82を有する有底外筒81と、この外筒81へ、外筒81の底部82に当接する位置まで挿入される下コイルスプリング68と、この外筒81へ、下コイルスプリング68の上端に当接する位置まで挿入される重り61と、外筒81へ、重り61の上部に当接する位置まで挿入される上コイルスプリング67と、外筒81へ、上コイルスプリング67の上端に当接する位置まで挿入され外筒81の上部開口83を塞ぐキャップ74とを主要な要素とする。
As shown in FIG. 4, the
重り61は、マスダンパー60の高さ方向略中心に設けられる第1重り62と、この第1重り62に上方から連結固着される上の第2重り63と、第1重り62に下方から連結固着される下の第2重り64とからなる。第1重り62と、上の第2重り63及び下の第2重り64には、各々、重りの移動方向の軸方向に沿って流体通路92、93、94が形成されている。上の第2重り63の上端に、ラバー製の上オリフィス部材95が嵌合するように取付けられ、下の第2重り64の下端に、ラバー製の下オリフィス部材96が嵌合するように取付けられている。ラバー製の上下のオリフィス部材95、96は、各々、上下のオリフィス97、98を有し、上下のオリフィス97、98と流体通路92、93、94とを連通させた。上下のオリフィス97、98は、流体通路92(又は、流体通路93又は流体通路94)の断面積に比べて断面積の小さな部分であり、流体の流れを絞る。
The
すなわち、重り61の移動方向に沿って重り61に、流体通路90が形成され、重り61の両端(上の第2重り63と下の第2重り64)に開いた流体通路の口103、104に、各々、上下のオリフィス97、98を有するラバー製のオリフィス部材(上オリフィス部材95、下オリフィス部材96)が取付けられている。
That is, the
次に、圧力調整機構について説明する。
キャップ74は、外筒内へ連通する連通孔111を有する筒状の流体溜まり112(図中、流体溜まり112の容積は、後述するピストン113で占有されゼロである。)を有し、マスダンパー内をオイル等の流体で満たしたときに、流体溜まり112と、流体溜まり112内に摺動可能なピストン113と、このピストン113をオリフィス側へ押圧するばね114と、このばね114を押さえる蓋115とで、マスダンパー60内の流体の圧力を所定の圧力に維持する圧力調整機構110を構成した。キャップ74に、圧力調整機構110が備えられている。
Next, the pressure adjustment mechanism will be described.
The
マスダンパー60の温度が上昇しマスダンパー内の圧力が上昇したとき、連通孔111を通じて流体溜まり112に流体が流入すると共に、圧力調整機構110のピストン113をばね114に抗して押圧し連通孔111と反対方向の上方へ移動させる。一方、マスダンパー60の温度が下降しマスダンパー内の圧力が低下したとき、連通孔111を通じ流体溜まり112から流体が流出すると共に、圧力調整機構110のピストン113は、ばね114によって押圧され連通孔111の方向へ移動される。このように、マスダンパー60に圧力調整機構110を付設したので、マスダンパー60の温度が変化したときでもマスダンパー60の特性を一定に維持させることができる。
When the temperature of the
重りの一部を構成する上の第2重り63は、上コイルスプリング67の内方に配置される。また、下の第2重り64は、下コイルスプリング68の内方に配置される。重り61の少なくとも一部は、弾性部材としてのコイルスプリング66(上コイルスプリング67及び下コイルスプリング68)の内方に配置されている。すなわち、重りの少なくとも一部は、コイルスプリング66と重なるように配置されるため、重なっている分だけマスダンパー60の上下方向長さを抑えることができる。結果、マスダンパー60を軸方向でコンパクトに抑えることができる。
The upper
次に、本発明のマスダンパーの取付構造について説明する。
図5に示すように、マスダンパー60は、ステアリングシャフト31の上部に開けた上部開口71から挿入されると共に、この上部開口の縁72に吊り下げられるように取付けられている。詳細には、外筒81の上部開口83をキャップ74で塞いだマスダンパー60は、丸い筒状のステアリングシャフト31の上部開口71から挿入されると共に、上部開口の縁72に吊り下げられるように取付けられている。
Next, the mass damper mounting structure of the present invention will be described.
As shown in FIG. 5, the
マスダンパー60は、その内面に重り61を摺動自在に支持する外筒81を有し、この外筒81は、ステアリングシャフトの内周面30に嵌り外筒81を径方向で支持する外周面85と、この外周面85から外方へ拡径されステアリングシャフトの上部開口71に当接し外筒81をその軸方向で支持する当接面86とを有する。
The
マスダンパーの外筒81は、外周面85と当接面86とを有する。マスダンパー60をステアリングシャフトの上部開口71から挿入し当接面86をステアリングシャフトの上部開口71に当て、吊り下げるように配置した。
The
マスダンパー60を組付けるとき、マスダンパー60をステアリングシャフト31の上部開口71から図矢印mのように挿入し、ステアリングシャフト31の縁72に、外筒81の当接面86を当てるように、キャップ74と一体化した外筒81を挿入し、3つのねじ75を介してマスダンパー60を締結ナット57の上面に形成しためねじ77に締結した。一方、マスダンパー60を取外すとき、3つのねじ75を外し、キャップ74と一体化したマスダンパー60をステアリングシャフトの上部開口71から抜き取れば良い。マスダンパー60の着脱性が高まるので、マスダンパー60のメンテナンス性を高めることができる。
When assembling the
外筒81とステアリングシャフト31との間にて外筒の底部82の近傍に位置する下部70に、Oリング88が取付けられている。外筒の下部70は、マスダンパー60がステアリングシャフト31内に組付けられたときに、Oリング88でステアリングシャフト31に支持される。結果、コストアップを低く抑えながら、マスダンパーの下部70をステアリングシャフト31に確実に支持させることができる。
An O-
以上に述べた自動二輪車の作用を次に述べる。
図6(a)において、ステアリングシャフト31が軸方向に振動を受けていないとき、マスダンパーの重り61は中立位置にあることを示す。
The operation of the motorcycle described above will be described next.
In FIG. 6A, when the steering
図6(b)において、ステアリングシャフト31が軸方向に力を受け、マスダンパーの重り61がステアリングシャフトの軸方向(図矢印b方向)に移動した位置にあることを示す。このとき、上コイルスプリング67により、重り61に、図6(a)の中立位置に戻そうとする力が作用する。この他、流体通路90と上下のオリフィス97、98と流体通路を流れる流体の抵抗により、重り61に、図6(a)の中立位置に戻ることを妨げる力も作用する。
FIG. 6B shows that the steering
図6(c)において、ステアリングシャフト31が軸方向に力を受け、マスダンパーの重り61がステアリングシャフトの軸方向(図矢印c方向)に移動した位置にあることを示す。このとき、下コイルスプリング68により、重り61に、図6(a)の中立位置に戻そうとする力が作用する。この他、流体通路90と上下のオリフィス97、98と流体通路を流れる流体の抵抗により、重り61に、図6(a)の中立位置に戻ることを妨げる力も作用する。
FIG. 6C shows that the steering
重り61の両端に開いた流体通路の口103、104に、ラバー製のオリフィス部材(上下のオリフィス部材95、96)が取付けられている。重り61が上下に揺動し、重り61が上昇端又は下降端に到達し、重り61の両端に設けたラバー製の上下のオリフィス部材95、96が、キャップ74或いは外筒の底部82に当たったときに、重り61のショックは緩和される。結果、マスダンパー60の耐久性を向上させることが可能となる。
Rubber orifice members (upper and
また、上下のオリフィス部材95、96に各々開けられている上オリフィス97及び下オリフィス98のオリフィス径を、異なるオリフィス径を有する上下のオリフィス部材95、96に交換することで、流体通路を流れる流体の流量を簡便に変化することができるようになる。結果、ダンパー特性を容易に変化させることができ、最適なダンパー特性を速やかに得ることができる。加えて、ラバー製のオリフィス部材95、96であれば、金属製の部材に比べて着脱容易となり、オリフィス部材95、96の着脱を素早く行える。次図にて、ステアリングシャフトの軸方向変位に対応しマスダンパーの重りが揺動する作用について説明する。
Further, the fluid flowing through the fluid passage can be obtained by exchanging the orifice diameters of the
図7(a)はステアリングシャフトの軸方向変位と時間との関係を示すグラフであり、図7(b)はマスダンパーを構成する重りの揺動(変位)と時間との関係を示すグラフである。図7(a)と図7(b)とは時間軸を一致させることで、ステアリングシャフトの軸方向変位と重りの揺動の関係が説明される。図中、横軸は時間、縦軸は中立点をゼロとする変位を示す。以下、図6(a)〜図6(c)を併せて参照し説明を行う。 FIG. 7A is a graph showing the relationship between the axial displacement of the steering shaft and time, and FIG. 7B is a graph showing the relationship between the swing (displacement) of the weights constituting the mass damper and time. is there. FIG. 7A and FIG. 7B match the time axis, so that the relationship between the axial displacement of the steering shaft and the swing of the weight is explained. In the figure, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents displacement with the neutral point being zero. Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. 6 (a) to 6 (c).
ステアリングシャフト(図6、符号31)が揺動していない初期状態(S1)にあっては、図6(a)に示すように、重り61に揺動は生じない。次に、ステアリングシャフト31がS1からS2に示すように下に変位しS2位置で最大変位となったとき、重り61はステアリングシャフト31と共に下降する。重り61の変位は初期状態のままの位置(W2)にある。
In the initial state (S1) where the steering shaft (FIG. 6, reference numeral 31) does not swing, the
次に、ステアリングシャフト31が、S2の変位から急速に上昇する(S3)する。すると、重り61はステアリングシャフト31と共に急速に上昇するが、重り61に揺動は生じない(W3)。このとき、重り61に揺動が生じていないので、重り61は、ステアリングシャフト31の軸方向変位を抑えるように作用する。
Next, the steering
次に、ステアリングシャフト31の変位が、変位S3から初期状態の位置を経て変位S4へ下降すると、図6(b)に示すように、重り61はその慣性力によって、上方に変位W4まで上昇する。続いて、ステアリングシャフト31が上昇し、次の上昇端S5に達すると、図6(c)に示すように、重り61の変位は、W5の下降端に達する。
Next, when the displacement of the steering
以下、ステアリングシャフト31の変位が上下にS6、S7、S8・・・と揺動変位するのに伴い、重り61の変位もステアリングシャフト31の変位と逆位相でW6、W7、W8・・・と変位する。すなわち、重り61は、ステアリングシャフト31の特性と逆位相で揺動し、ステアリングシャフト31に生ずる振動を減衰させるように作用する。
Hereinafter, as the displacement of the steering
マスダンパー60は、15ヘルツ以上25ヘルツ以下の振動を吸収するように設定される。旋回の初期及び後期に車両に生ずる低周波振動は、概ね、20ヘルツ前後である。このような20ヘルツの低周波振動に合わせて設定したマスダンパー60を配置することで、旋回時に生ずる低周波振動(15ヘルツ以上25ヘルツ以下)を好適に抑えることができる。
The
次に、デッドスペースになり易いヘッドパイプの中にマスダンパーを配置することの作用について説明する。
図8(a)の実施例に示すように、マスダンパー60は、ステアリングシャフト31の中に配置されている。
Next, the effect | action of arrange | positioning a mass damper in the head pipe which becomes a dead space easily is demonstrated.
As shown in the embodiment of FIG. 8A, the
図8(b)の比較例に示すように、自動二輪車10Xのマスダンパー120(120a、120b、120c)は、スイングアーム121の後端、乗員が座るシート16の下方又は/及び車体後部に配置される場合がある。スイングアーム121の後端に、マスダンパー120aが配置されると、このマスダンパー120aによってスイングアーム121の後端が嵩張るという問題がある。また、シート16の下方又は/及び車体後部に、マスダンパー120b、120cが配置されると、他部品の配置スペースに制約がでる可能性がある。
As shown in the comparative example of FIG. 8B, the mass damper 120 (120a, 120b, 120c) of the
図8(a)にて、本発明では、ステアリングシャフト31の中に、マスダンパー60が配置されている。車体前部にマスダンパー60を配置する場合に、フロントフォーク35の外側にマスダンパーを配置することは不要となる。ヘッドパイプの中に、マスダンパー60を配置したので、他部品のレイアウトに支障をきたす心配はなく、新たにマスダンパー60の配置スペースを確保する必要はない。結果、デッドスペースになり易い場所にマスダンパー60を配置することができる。
In FIG. 8A, in the present invention, a
すなわち、本発明では、既存のステアリングシャフト31内側の空間にマスダンパー60を配置したので、車両前部の部品レイアウトに影響を与えることなく、車両前部の振動を減らすことができる。
That is, in the present invention, since the
本発明の実施例2を図面に基づいて説明する。図中、ヘッドパイプは省略されている。
図9に示すように、マスダンパー60Bは、ステアリングシャフト31の底部82Bへ挿入される下コイルスプリング68Bと、この下コイルスプリング68Bの上端に当接するようにステアリングシャフト31へ挿入される重り61Bと、この重り61Bの上部に当接するようにステアリングシャフト31へ挿入される上コイルスプリング67Bと、この上コイルスプリング67Bの上端に当接するようにステアリングシャフト31の上部開口71を塞ぐキャップ74Bとを主要な要素とする。
A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the figure, the head pipe is omitted.
As shown in FIG. 9, the
実施例1と大きく異なる点は、マスダンパー60Bに外筒が備えられておらず、下コイルスプリング68B、上コイルスプリング67B及び重り61Bが直接、ステアリングシャフト31Bに挿入される点、油等の液体流体が封入されていない点、及びキャップに圧力調整機構が備えられていない点にある。その他の作用・効果に大きく異なるところはなく、実施例1と同様な作用効果が得られるようにした。
The major difference from the first embodiment is that the
本発明の実施例3を図面に基づいて説明する。
図10に示すように、左のフロントフォーク35Lの上部内側には、マスダンパー60Cが配置されている。このマスダンパー60Cは、筒形状を呈し、重り61Cとこの重り61Cを支持する弾性部材(コイルスプリング66C)とから構成され、重り61Cが移動することで車体前部に生じた振動を吸収する。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 10, a
マスダンパーの構造において、実施例3が実施例1と大きく異なる点は、ステアリングシャフトの内方ではなく、フロントフォークの上部内方に配置される点、フロントフォークのスペース面の制約から、重りやコイルスプリングの長さが短くなる点であり、その他大きく異なるところはなく説明を省略する。 In the structure of the mass damper, the third embodiment differs greatly from the first embodiment in that it is arranged not inward of the steering shaft but inward of the upper portion of the front fork, and because of the space limitation of the front fork, This is the point that the length of the coil spring is shortened, and there is no other significant difference, and the explanation is omitted.
マスダンパー60Cは、左右一対のフロントフォーク35を構成するばね131の上方に配置され、左右一対のフロントフォーク35の上部に開けた上部開口の縁123Cに吊り下げられるように取付けられている。
The
図中、左のフロントフォーク35Lの内部構造を説明したが、右のフロントフォーク35Rの内部構造も同じものである。すなわち、右のフロントフォーク35Rに内蔵されるマスダンパーは、左のフロントフォーク35Lと同一なものであり、説明を省略する。 In the drawing, the internal structure of the left front fork 35L has been described, but the internal structure of the right front fork 35R is the same. That is, the mass damper built in the right front fork 35R is the same as the left front fork 35L, and the description thereof is omitted.
なお、実施例3では、マスダンパーは、左右一対のフロントフォークを構成するばね131の上方に配置したが、フロントフォークのばね131の下方に配置することは差し支えない。また、マスダンパーを左右一対のフロントフォークとステアリングシャフトの両方に設けても差し支えないものとする。
In the third embodiment, the mass damper is disposed above the
尚、本発明は、実施の形態では自動二輪車に適用したが、三輪車にも適用可能であり、一般の車両に適用することは差し支えない。 Although the present invention is applied to a motorcycle in the embodiment, it can also be applied to a tricycle and can be applied to a general vehicle.
本発明は、車体の前部にマスダンパーが配置されている自動二輪車に好適である。 The present invention is suitable for a motorcycle in which a mass damper is disposed at the front of the vehicle body.
10…自動二輪車、11…車体フレーム、13…前輪、14…後輪、15…エンジン、21…ヘッドパイプ、30…ステアリングシャフトの内周面、31…ステアリングシャフト、35L、35R…左右のフロントフォーク、60…マスダンパー、61…重り、66…弾性部材(コイルスプリング)71…ステアリングシャフトの上部開口、72…ステアリングシャフトの縁、74…キャップ、81…外筒、85…マスダンパーの外周面、86…マスダンパーの当接面、88…Oリング、95…オリフィス部材(上オリフィス部材)、96…オリフィス部材(下オリフィス部材)、103…流体通路の口(上の第2の重りの口)、104…流体通路の口(下の第2の重りの口)、110…圧力調整機構、111…連通孔、112…流体溜まり、113…ピストン、114…ばね、131…弾性部材(ばね)。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ヘッドパイプ(21)の中に、重り(61)とこの重り(61)を支持する弾性部材(66)とから構成され、前記重り(61)が移動することで振動を吸収する筒形状のマスダンパー(60)が配置されており、
前記マスダンパー(60)は、前記ステアリングシャフト(31)上部開口(71)の縁(72)に吊り下げられている、
ことを特徴とする自動二輪車。 A vehicle body frame (11), a front wheel (13) provided at the front part of the vehicle body frame (11), a rear wheel (14) provided at the rear part of the vehicle body frame (11), the front wheel (13) and the rear wheel An engine (15) provided between the wheels (14), a head pipe (21) provided at the front end of the vehicle body frame (11), and a steering shaft (31) rotatably provided on the head pipe (21) ) And a pair of left and right front forks (35L, 35R) provided integrally with the steering shaft (31) and supporting the front wheel (13),
The head pipe (21) includes a weight (61) and an elastic member (66) that supports the weight (61). The weight (61) moves to move the weight (61) to absorb vibration. mass damper (60) is arranged,
The mass damper (60) is suspended from an edge (72) of the upper opening (71) of the steering shaft (31) ,
Motorcycle characterized by that.
前記重り(61)の両端に開いた前記流体通路の口(103、104)に、ラバー製のオリフィス部材(95、96)が取付けられていることを特徴とする請求項1記載の自動二輪車。 A fluid passageway (90) is formed in the weight (61) along the moving direction of the weight (61),
The motorcycle according to claim 1 , characterized in that rubber orifice members (95, 96) are attached to the mouths (103, 104) of the fluid passages opened at both ends of the weight (61).
この外筒(81)は、前記ステアリングシャフトの内周面(30)に嵌り前記外筒(81)を径方向で支持する外周面(85)と、この外周面(85)から外方へ拡径され前記上部開口(71)に当接し前記外筒(81)を軸方向で支持する当接面(86)とを有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の自動二輪車。 The mass damper (60) has an outer cylinder (81) inserted into the steering shaft (31) and slidably supporting the weight (61) inside the mass damper (60).
The outer cylinder (81) is fitted to the inner peripheral surface (30) of the steering shaft and supports an outer peripheral surface (85) for supporting the outer cylinder (81) in the radial direction, and extends outward from the outer peripheral surface (85). 4. The contact surface according to claim 1, wherein the contact surface has a diameter and a contact surface (86) that contacts the upper opening (71) and supports the outer cylinder (81) in the axial direction. 5. Motorcycle.
このキャップ(74)は、前記外筒(81)内へ連通する連通孔(111)を有する筒状の流体溜まり(112)を有し、
前記マスダンパー(60)内を流体で満たしたときに、前記流体溜まり(112)と、前記流体溜まり(112)内に摺動可能なピストン(113)と、このピストン(113)を前記連通孔(111)側へ押圧するばね(114)とで、前記マスダンパー(60)内の流体の圧力を所定の圧力に維持する圧力調整機構(110)を構成したことを特徴とする請求項4又は請求項6記載の自動二輪車。 The upper end of the outer cylinder (81) is closed with a cap (74),
The cap (74) has a cylindrical fluid reservoir (112) having a communication hole (111) communicating with the outer cylinder (81).
When the mass damper (60) is filled with fluid, the fluid reservoir (112), a piston (113) slidable in the fluid reservoir (112), and the piston (113) are connected to the communication hole. (111) out with spring (114) for pressing the side, according to claim 4, characterized in that the pressure of fluid in the mass damper (60) constitutes a pressure regulating mechanism (110) to maintain a predetermined pressure or The motorcycle according to claim 6 .
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