JP6112935B2 - 前二輪式鞍乗り型揺動車両 - Google Patents
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Description
しかし、反力発生部材やダンパー等の揺動コントロール機構を揺動軸周りに設けると、揺動軸周りが大型化し易い。特に、ダンパーの軸方向を前後方向に指向させると、その周囲がより大型化するため、ダンパーを2つに分けて設ける等の工夫が必要になってしまう。また、揺動コントロール機構を単に揺動軸から離間させて配置すると、車体揺動時の揺動コントロール作用に左右で差異が生じ易くなる。
請求項2に記載した発明は、前記減衰力発生装置(38)はロータリー式ダンパーであり、前記入出力部(39)は前記第一揺動軸(25)及び第二揺動軸(27L,27R)と平行な軸とされ、前記入出力部(39)の軸方向視で、前記リンク機構(41A)は、前記車体フレーム(5)における前記アーム体(31)の揺動軸(25)と前記ダンパー連結軸(43)との間のオフセット部(23a)を含む平行リンクを形成することを特徴とする。
請求項3記載した発明は、前記ロアアーム(26L,26R)は左右一対に分割され、前記アッパーアーム(24)は左右一体に設けられ、前記アッパーアーム(24)又はこのアッパーアーム(24)に設けられた前記サブアーム(31)に、前記減衰力発生装置(38)が支持されることを特徴とする。
請求項4に記載した発明は、前記第一揺動軸(25)及び第二揺動軸(27L,27R)の軸方向視で、前記アッパーアーム(24)、ロアアーム(26L,26R)及びキングピン軸(29L,29R)によって囲まれる範囲(sq1L,sq1R)の外側に前記減衰力発生装置(38)が配置されることを特徴とする。
また、第一揺動軸及び第二揺動軸から離間して反力発生装置を支持することで、揺動軸周りが大型化したり複雑化することを避けることができる。
また、減衰力発生装置を反力発生装置や第一揺動軸及び第二揺動軸から離間して配置することができ、揺動軸回りをコンパクトにすることができる。また、減衰力発生装置をリンク機構を介して車体フレームに連結することで、減衰力発生装置の作動量のコントロールを容易にすることができる。
請求項2に記載した発明によれば、車体の揺動角度が0度の直立状態付近で揺動するときにも十分な減衰力を確保し易く、かつリンク機構が車体フレームの揺動軸及びダンパー連結軸間のオフセット部を含む平行リンクを形成することで、車体揺動角と同じ作動角度でロータリー式ダンパーを作動させ、リニアな減衰力を得ることができる。
請求項3に記載した発明によれば、ロアアームを左右分割することでキングピン軸に傾斜を付け易くなり、キングピンオフセットを無くしながらもアッパーアーム及びロアアームの左右長さを抑えることができる。また、左右分割されたロアアームに減衰力発生装置を取り付けると、車体の左右揺動の特性を同一にし難くなるが、左右一体のアッパーアームに減衰力発生装置を取り付けることで、車体の左右揺動の特性を同一にし易い構成にできる。
請求項4に記載した発明によれば、揺動リンク部材(アッパーアーム、ロアアーム及びキングピン軸)に囲まれる範囲は車体の左右揺動時に収縮するが、この範囲の外方に減衰力発生装置を配置することで、減衰力発生装置の配置スペースが確保し易くなり、レイアウト自由度を向上できる。
図4、図5を参照し、ヘッドパイプ12には、ステアリングシャフト12aが同軸かつ回動自在に挿通、支持される。ステアリングシャフト12aにおけるヘッドパイプ12の上方に突出する上端部には、バータイプの操向ハンドル11が取り付けられる。ステアリングシャフト12aにおけるヘッドパイプ12の下方に突出する下端部には、ステアリングリンク75を連結するボトムブラケット12bが取り付けられる。
フロントサブフレーム23は、上下支持フレーム21,22の軸方向を厚さ方向とした厚板形状をなし、車両側面視でヘッドパイプ12よりも鉛直方向に対する傾斜角を小さくして配置される。なお、トレール量等を調整するため、前記傾斜角は任意に変更可能であり、例えば上下支持フレーム21,22とヘッドパイプ12とが直交し、フロントサブフレーム23とヘッドパイプ12とが平行になるようにしてもよい。
すなわち、上揺動軸25の軸線C2、アッパーアーム24の左右の上外支持軸25aL,25aRの軸線C2aL,C2aR、左右タイロッド78L,78R内外の揺動中心78acL,78bcL,78acR,78bcRを車体左右で結ぶ四角形sq1L’,sq1R’は、それぞれ概ね平行四辺形とされる。これにより、アッパーアーム24及び左右ロアアーム26L,26Rの揺動時には、左右タイロッド78L,78Rも略平行に上下動し、左右前輪2L,2Rの舵角への影響が抑えられる。
なお、本実施形態における「平行リンク状」とは、入力側の角度と出力側の角度とを同一と感じられる程度に入出力側を連係させる機構を含む(以下同様)。
スプリング装置35は、ロッド式のストロークガイドとコイルスプリングとを組み合わせたもので、車体の直立状態には、中心軸線(ストローク軸線)C5を車両前面視で車体左右中心線CL上に配置する。スプリング装置35の下端部は、フロントサブフレーム23における上揺動軸25よりも下方かつ下揺動軸27よりも上方となる位置に、上下揺動軸25,27と平行な下連結軸37及び球面軸受け35bを介して揺動可能に連結される。図中符号C6,C7は上下連結軸36,37の中心軸線を示す。
一方、図8(b)、図8(c)に示すように、スプリング装置35は、車体が直立状態から左右に揺動したときには、前記最伸長状態から短縮するようにストロークする。すなわち、図8(b)、図8(c)のスプリング装置35の全長L1,L2は、図8(a)の全長L0よりも短くなる。このときのスプリング装置35が伸長しようとする力が、車体を直立状態に戻そうとする復元力となり、かつ車体のローリング動に対する反力となる。
揺動ダンパー38は、直方体形状のハウジング内に扇形状の油室を形成し、この油室内でベーンを揺動させることで減衰力を得る(何れも不図示)。前記ベーンと一体揺動するダンパー揺動軸39は、前記ハウジングの車体搭載時における前面から前方に突出する。このダンパー揺動軸39の突出部分には、揺動レバー41の基端部が一体揺動可能に取り付けられる。
ダンパー揺動軸39、リンク連結軸42a及びダンパー連結軸43は、上下揺動軸25,27と平行な軸である。図中符号C8はダンパー揺動軸39の中心軸線、符号C8aはリンク連結軸42aの中心軸線、符号C9はダンパー連結軸43の中心軸線をそれぞれ示す。
すなわち、上揺動軸25の軸線C2、ダンパー揺動軸39の軸線C8、リンク連結軸42aの軸線C8a、及びダンパー連結軸43の軸線C9を結ぶ四角形sq3は、概ね平行四辺形とされる。
フォークパイプ66の上部は、車両側面視で操舵軸29よりも鉛直方向に対する角度を大きくしてパイプ挿通部65aに挿通される。フォークパイプ66及びパイプ挿通部65aは、左右前輪2L,2Rの内側端よりも左右内側に配置される。
クッションユニット54は、前輪2の上下動によるトレーリングアーム52の揺動によって、軸線C17に沿ってストロークし、前輪2に入力された衝撃等を吸収するとともに前輪2の上下動を減衰させる。
すなわち、前揺動軸53の軸線C11、前輪車軸57の軸線C12、前後揺動軸60,61の軸線C15,C16を車両側面視で結ぶ四角形sq3は、概ね平行四辺形とされる。
車両側面視におけるキングピン軸線C4の下方への延長部分の路面Rとの交点T1’は、前輪2の接地点T1の前方に位置してトレールを生じさせる。車両側面視におけるキングピン軸線C4の鉛直方向に対する傾斜角はキャスター角となる。前輪車軸57は、車両側面視でキングピン軸線C4の前方にオフセットしている。
ベルクランク部材76の第二アーム76bには、左右タイロッド78L,78Rの左右内側端が左右球面軸受け78aL,78aRを介して連結される。左右タイロッド78L,78Rの左右外側端は、それぞれ左右フォーク本体51のアッパーブラケット65の後部に左右球面軸受け78bL,78bRを介して連結される(図2参照)。
すなわち、ステアリングシャフト12aの回動を、ヘッドパイプ12の前方にオフセットしたベルクランク部材76の回動に変換した後、ベルクランク部材76から左右タイロッド78L,78Rを延ばして左右フロントフォークユニット28L,28Rに連結することで、左右前輪2L,2Rの操舵角を同一にし易くなる。ベルクランク部材76は、左右フロントフォークユニット28L,28R間に効率よく配置できる。
図7(a)に示すように、ステアリングシャフト12aの下端部のボトムブラケット12b、これに連結されるステアリングリンク75、及びベルクランク部材76の第一アーム76aは、平行リンク状に配置される。
すなわち、ステアリング軸線C1、中継軸77の軸線C18(図示都合上、点で示す)、ステアリングリンク75前後の球面軸受け75a,75bの揺動中心75ac,75bcを結ぶ四角形sq4は、概ね平行四辺形とされる。これにより、操向ハンドル11の回動角とベルクランク部材76の回動角とが略同一になる(図7(a)、図7(b)参照)。
すなわち、中継軸77の軸線C18、左右タイロッド78L,78R内外の球面軸受け78aL,78bL,78aR,78bRの揺動中心78acL,78bcL,78acR,78bcR、及び左右キングピン軸線C4L,C4Rを車体左右でそれぞれ結ぶ左右の四角形sq5L,sq5Rは、それぞれ軸線C18及び左右キングピン軸線C4L,C4R間の距離が左右タイロッド78L,78R内外の揺動中心78acL,78bcL,78acR,78bcR間の距離よりも長く形成される。
さらに、軸線C18と左右タイロッド78L,78R内側の揺動中心78acL,78acRとを結ぶ直線は、後側ほど左右外側に位置するように傾斜して配置され、左右キングピン軸線C4L,C4Rと左右タイロッド78L,78R外側の揺動中心78bcL,78bcRとを結ぶ直線は、車両前後方向に沿うように配置される。また、前者の直線は後者の直線よりも長くされる。
このような左右の四節リンクは、所謂アッカーマン機構と同等の作用を奏し、左右前輪2L,2Rを操舵した際、左右前輪2L,2Rの内の内輪側の操舵角を外輪側の操舵角よりも大きくする。すなわち、図7(b)に示す如く左操舵した際、左前輪2Lの操舵角θ1Lは右前輪2Rの操舵角θ1Rよりも大きく、図7(c)に示す如く右操舵した際、右前輪2Rの操舵角θ2Rは左前輪2Lの操舵角θ2Lよりも大きい。
車体の左右揺動は、上下揺動軸25,27と平行な前上がりの軸中心になされることから、左右前輪2L,2Rを接地させたまま車体を左右揺動させようとすると、左右前輪2L,2Rが車体に対する上下動に伴い前後方向にも互い違いに移動しようとする。したがって、左右前輪2L,2Rにブレーキをかけて静止させることで、車体を左右揺動させようとしてもこの揺動が制限される。
そして、1G状態からクッションユニット54をストロークさせてトレーリングアーム52を揺動させると、前輪2は上下動に伴い前後方向にも移動しようとする。したがって、左右前輪2L,2Rにブレーキをかけて静止させることで、左右クッションユニット54が別個にストロークすることによる車体の左右揺動が制限される。
また、上揺動軸25及び下揺動軸27から離間してスプリング装置35を支持することで、揺動軸周りが大型化したり複雑化することを避けることができる。
スプリング装置35は、単なるストロークガイドではなくダンパーを有したり、コイルスプリングではなくラバー等の弾性部材を用いたり、圧縮ガスを封入したガススプリングであってもよい。
揺動ダンパー38は、ダンパーフレーム体31、アッパーアーム24及びロアアーム26の何れに支持されてもよい。揺動ダンパー38は、ロータリ式(回転式)ではなくシリンダ式(伸縮式)であってもよい。
本実施形態では、車体前部に左右一対の前輪を備えるとともに車体後部に単一の後輪を備えた揺動三輪車に適用したが、車体前部に左右一対の前輪を備えるとともに車体後部に左右一対の後輪を備えた揺動四輪車に適用してもよい。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
2L,2R 左右前輪
4 前二輪懸架装置
5 車体フレーム
23a オフセット部
24 アッパーアーム
25 上揺動軸(第一揺動軸)
26L,26R 左右ロアアーム
27L,27R 左右下揺動軸(第二揺動軸)
28L,28R 左右フロントフォークユニット(フロントフォーク)
29L,29R 左右操舵軸(キングピン軸)
31 ダンパーフレーム体(サブアーム、アーム体)
35 スプリング装置(反力発生装置)
C5 軸線
38 揺動ダンパー(減衰力発生装置)
39 ダンパー揺動軸(入出力部)
41A リンク機構
43 ダンパー連結軸
Claims (4)
- 左右一対のフロントフォーク(28L,28R)をそれぞれ操舵可能に支持する左右一対のキングピン軸(29L,29R)と、
第一揺動軸(25)を中心に車体フレーム(5)に揺動可能に支持されるとともに、左右外側端部にそれぞれ前記左右一対のキングピン軸(29L,29R)の上端部を支持するアッパーアーム(24)と、
前記アッパーアーム(24)の下方に設けられ、前記第一揺動軸(25)と平行な第二揺動軸(27L,27R)を中心に車体フレーム(5)に揺動可能に支持されるとともに、左右外側端部にそれぞれ前記左右一対のキングピン軸(29L,29R)の下端部を支持するロアアーム(26L,26R)と、
を備える前二輪式鞍乗り型揺動車両(1)であって、
前記アッパーアーム(24)の上方で前記アッパーアーム(24)と一体揺動可能に設けられる、又は前記ロアアーム(26L,26R)の下方で前記ロアアーム(26L,26R)と一体揺動可能に設けられるサブアーム(31)と、
一端が前記アッパーアーム(24)と前記ロアアーム(26L,26R)との間で前記車体フレーム(5)に連結されるとともに、他端が前記サブアーム(31)に連結される伸縮式の反力発生装置(35)と、
前記反力発生装置(35)とは別体の減衰力発生装置(38)と、を備え、
前記反力発生装置(35)は、車両前面視で車体左右中央に伸縮軸線(C5)が位置するように配置され、
前記減衰力発生装置(38)は、前記アッパーアーム(24)、ロアアーム(26L,26R)及びサブアーム(31)の少なくとも一つを含むアーム体(31)に支持され、前記減衰力発生装置(38)の入出力部(39)は、前記車体フレーム(5)にリンク機構(41A)及びダンパー連結軸(43)を介して連結されることを特徴とする前二輪式鞍乗り型揺動車両。 - 前記減衰力発生装置(38)はロータリー式ダンパーであり、前記入出力部(39)は前記第一揺動軸(25)及び第二揺動軸(27L,27R)と平行な軸とされ、
前記入出力部(39)の軸方向視で、前記リンク機構(41A)は、前記車体フレーム(5)における前記アーム体(31)の揺動軸(25)と前記ダンパー連結軸(43)との間のオフセット部(23a)を含む平行リンクを形成することを特徴とする請求項1に記載の前二輪式鞍乗り型揺動車両。 - 前記ロアアーム(26L,26R)は左右一対に分割され、
前記アッパーアーム(24)は左右一体に設けられ、
前記アッパーアーム(24)又はこのアッパーアーム(24)に設けられた前記サブアーム(31)に、前記減衰力発生装置(38)が支持されることを特徴とする請求項1又は2に記載の前二輪式鞍乗り型揺動車両。 - 前記第一揺動軸(25)及び第二揺動軸(27L,27R)の軸方向視で、前記アッパーアーム(24)、ロアアーム(26L,26R)及びキングピン軸(29L,29R)によって囲まれる範囲(sq1L,sq1R)の外側に前記減衰力発生装置(38)が配置されることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の前二輪式鞍乗り型揺動車両。
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