JP6241747B2 - 前二輪式鞍乗り型揺動車両 - Google Patents

Description

本発明は、前二輪式鞍乗り型揺動車両に関する。

従来、左右一対の前輪を平行リンクによって車体フレームの前端部に支持した前二輪式の鞍乗り型揺動車両が知られている（例えば特許文献１参照）。
特許文献１では、前記平行リンクの一部を構成するアッパーアーム及びロアアームが、車体フレームのヘッドパイプの上下に離間してそれぞれ支持される。

特開２０１０−２２８５５１号公報

このように、平行リンクを車体前部に備える鞍乗り型車両においては、リンク機構を支持するためにヘッドパイプの周辺が大型化するとともに、アッパーアーム及びロアアームの揺動時にこれらのアームを避けるためにアーム揺動スペースの確保も必要になるという課題がある。

そこで、本発明は、ヘッドパイプにアッパーアーム及びロアアームを支持する前二輪式鞍乗り型揺動車両において、ヘッドパイプ周辺の大型化を抑えるとともに、アッパーアーム及びロアアームの支持剛性を高めることを目的とする。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、ハンドル（１１）を支持するヘッドパイプ（１２）と、前記ヘッドパイプ（１２）に接続されるメインフレーム（１３）と、前記ヘッドパイプ（１２）に左右内側部が支持されるとともに左右外側部に左右前輪（２Ｌ，２Ｒ）に対応する左右ステアリングパイプ（３０Ｌ，３０Ｒ）をそれぞれ支持するアッパーアーム（２４Ａ）及びロアアーム（２６Ａ）と、を備える前二輪式鞍乗り型揺動車両（１）において、前記メインフレーム（１３）の前記ヘッドパイプ（１２）への接続端部には、互いに上下に分離して前記ヘッドパイプ（１２）に接続される上接続部（１６）及び下接続部（１７）が設けられ、前記ヘッドパイプ（１２）における前記上接続部（１６）よりも上方に前記アッパーアーム（２４Ａ）が支持され、前記ヘッドパイプ（１２）における前記上下接続部（１６，１７）間に前記ロアアーム（２６Ａ）が支持されるとともに、前記メインフレーム（１３）は、前記ロアアーム（２６Ａ）の後方で前記上下接続部（１６，１７）間に渡る後連結部（１９）を備え、前記後連結部（１９）は、前記ロアアーム（２６Ａ）の揺動軸（２７ｂ）を後方に露出させる開口（１９ａ）を形成することを特徴とする。
請求項２に記載した発明は、前記ロアアーム（２６Ａ）は、前記上下接続部（１６，１７）間の中間位置よりも前記下接続部（１７）寄りに支持されることを特徴とする。
請求項３に記載した発明は、前記ロアアーム（２６Ａ）は、第一及び第二アーム体（２６Ｌ，２６Ｒ）に分割されることを特徴とする。
請求項４に記載した発明は、前記ロアアーム（２６Ａ）は、左右アーム体（２６Ｌ，２６Ｒ）に分割され、前記左右アーム体（２６Ｌ，２６Ｒ）は、互いに同一形状であることを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、ロアアームはメインフレームにおける互いに分離した上下接続部間でヘッドパイプに高い剛性で支持するとともに、アッパーアームは上下接続部間の外でヘッドパイプに容易に支持することができる。また、アッパーアームは上下接続部間の外に配置することで、メインフレームのヘッドパイプへの接続端部の大型化を抑制し、かつアッパーアーム及びロアアームの揺動スペースも容易に確保することができ、スクータ等の小型車両にも好適な構造となる。
また、上下接続部間を後連結部で結合してメインフレームのヘッドパイプへの接続端部の剛性を高めるとともに、ロアアームの揺動軸としてボルトを用いる場合にも、該ボルトへの後方からの工具アクセスを可能とし、前輪懸架装置の組み付け性及びメンテナンス性を向上することができる。
請求項２に記載した発明によれば、ロアアームを前輪に近付けるとともに、ロアアーム及びアッパーアーム間の距離を確保し、前輪懸架装置の剛性を高めることができる。
請求項３に記載した発明によれば、ロアアームを左右又は前後等に分割することにより、ヘッドパイプとメインフレームの接続端部とで囲まれた閉空間に対しても、ロアアームを容易に組み付けることができる。
請求項４に記載した発明によれば、ロアアームの左右分割により、ヘッドパイプとメインフレームの接続端部とで囲まれた閉空間に対しても、ロアアームを容易に組み付けることができる。また、分割した左右アーム体を共通化し、部品種の増加を抑えてコストダウンを図ることができる。

本発明の実施形態における鞍乗り型車両の左側面図である。 上記鞍乗り型車両の前二輪懸架装置の前面図である。 上記前二輪懸架装置の上面図である。 上記前二輪懸架装置のヘッドパイプ軸線に沿う断面図である。 図４のＶ矢視図である。 上記前二輪懸架装置のステアリング軸線に沿う断面図である。 上記前二輪懸架装置を揺動軸方向から見た矢視図である。 上記前二輪懸架装置の車体左側揺動時の図７に相当する矢視図である。 上記前二輪懸架装置の車体左側揺動時の図７に相当する矢視図である。 上記前二輪懸架装置のアッパーアームの上面図である。 上記前二輪懸架装置のロアアームの上面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ以下に説明する車両における向きと同一とする。また以下の説明に用いる図中適所には、車両前方を示す矢印ＦＲ、車両左方を示す矢印ＬＨ、車両上方を示す矢印ＵＰが示されている。

図１に示す鞍乗り型車両１は、操向用のバーハンドル１１と乗員着座用のシート９との間を跨ぎ空間Ｍとし、跨ぎ空間Ｍの下方に乗員足載せ用のフロアステップ１０を設けたスクータ型車両である。鞍乗り型車両１は、バーハンドル１１によって操向される左右一対の前輪２Ｌ，２Ｒ（図２参照）と、スイング式のパワーユニット６によって駆動される単一の後輪３と、を備えた三輪車両であり、かつ車体を左右揺動（ローリング動）可能にした前二輪揺動車両である。

鞍乗り型車両１は、特に記載がなければ左右対称の構成を有する。以下の説明では、特に記載がなければ、左右前輪２Ｌ，２Ｒが水平な路面Ｒ上に接地した状態で、前二輪懸架装置４に車重分の荷重が加わった１Ｇ状態で、車体が左右揺動角度を０度にした直立状態で、左右前輪２Ｌ，２Ｒの操舵角が０°の直進操舵状態にあるときの構成を説明する。本実施形態では、左右一対の構成の左側の符号に「Ｌ」、右側の符号に「Ｒ」を付して区別することがある。なお、図面では「Ｌ」、「Ｒ」を省略することがある。

鞍乗り型車両１の車体フレーム５は、例えば複数種の鋼材を溶接等により一体に結合する。車体フレーム５は、車体前部上側でバーハンドル１１を回動可能に支持するヘッドパイプ１２と、ヘッドパイプ１２の後方から下方に延びた後に後方に屈曲して延びるメインフレーム１３と、車体下部で左右方向に延びて左右中央部にメインフレームの下部後端を接続するロアクロスフレーム１４と、ロアクロスフレーム１４の左右両側から後上方に延びる左右リヤフレーム１５と、を有する。車体前部の周囲は前車体カバー７で覆われ、車体後部の周囲は後車体カバー８で覆われる。

図２、図３を併せて参照し、ヘッドパイプ１２は、車体左右中央に位置し、中心軸線（ヘッドパイプ軸線）Ｃ１を鉛直方向に対して上側ほど後側に位置するように傾斜させる。
図４を参照し、メインフレーム１３は、ヘッドパイプ１２の上部から後方に延びる上接続部１６と、ヘッドパイプ１２の下端部から後方に延びる下接続部１７と、下接続部１７の後端部に上端部を接続するとともにこの上端部から下方に延びた後に後方に屈曲して延びるメインパイプ１８と、上接続部１６の後端部とメインパイプ１８の上端部（又は下接続部１７の後端部）との間に渡る後連結部１９と、を有する。

上接続部１６は、例えばヘッドパイプ１２と鋳造等により一体形成されるが、別部材を溶接等によりヘッドパイプ１２に結合してもよい。下接続部１７は、例えばヘッドパイプ１２と鋳造等により一体形成される前部と別部材を溶接結合した後部とに分かれるが、下接続部１７全体をヘッドパイプ１２と一体形成したり別部材で形成したりしてもよい。

下接続部１７は、車両側面視でヘッドパイプ軸線Ｃ１と直交する方向に沿うように延びる。上接続部１６は、車両側面視でヘッドパイプ軸線Ｃ１と直交する方向よりも緩やかな傾斜で延びる。上接続部１６は、下接続部１７に対して短く、車両側面視で上下接続部１６，１７の後端部間に渡る後連結部１９は、鉛直方向に対して上側ほど前側に位置するように傾斜する。後連結部１９は、車両側面視でメインパイプ１８の前部と直線状をなすように延びる。

図５を併せて参照し、後連結部１９は、左右一対の後連結パイプ２０で形成される。左右後連結パイプ２０は、上接続部１６の後端部から下方かつ左右外側に傾斜して延びる上傾斜部２０ａと、上傾斜部２０ａの下端から車体側面と平行に下方に延びる平行部２０ｂと、平行部２０ｂの下端から下方かつ左右内側に傾斜して延びる下傾斜部２０ｃと、を有する。左右後連結パイプ２０間には、後連結部１９の後方から後述の後下揺動軸２７ｂへの工具アクセスを可能とする開口１９ａが形成される。左右平行部２０ｂの上下中間部間には、左右方向に延びるクロスパイプ２１が渡接される。クロスパイプ２１には、前車体カバー７等を取り付けるブラケット２１ａが固設される。

図４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、バーハンドル１１がポスト１１ａを介して後方にオフセットして取り付けられる。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、アッカーマンアーム１２ｂの基端部が固定される。

図２〜図４、図６を参照し、ヘッドパイプ１２には、前二輪懸架装置４における左右方向に延びるアッパーアーム２４Ａ及びロアアーム２６Ａが揺動可能に支持される。
アッパーアーム２４Ａは、左右中央部が、ヘッドパイプ１２の上端部に、前上がりの上揺動軸２５を介して支持される。アッパーアーム２４Ａは、左右外側部に、左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒの上端部が、上揺動軸２５と平行な上外揺動軸３１を介してそれぞれ支持される。

左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒは、左右前輪２Ｌ，２Ｒに対応する左右フロントフォークユニット２８Ｌ，２８Ｒを、それぞれ操舵可能に支持する。左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒは、車両側面視でヘッドパイプ１２と平行となるように傾斜し、車両側面視でヘッドパイプ１２と少なくとも一部（実施形態では全体）が重なる（図１参照）。

ロアアーム２６Ａは、左右中央部が、ヘッドパイプ１２の下部に、前上がりの下揺動軸２７を介して支持される。ロアアーム２６Ａは、左右外側部に、左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒの下端部が、下揺動軸２７と平行な下外揺動軸３２を介してそれぞれ支持される。上下揺動軸２５，２７は互いに平行をなし、例えば上接続部１６と平行に配置される。下揺動軸２７は、上下接続部１６，１７間の上下中間位置よりも下方（下接続部１７寄り）に配置される。

アッパーアーム２４Ａ及びロアアーム２６Ａの左右中央部には、ヘッドパイプ１２を挿通する中央開口４７ａ，５４ａがそれぞれ形成される。
アッパーアーム２４Ａ及びロアアーム２６Ａの左右外側部には、左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒを挿通する外凹部４８ａ，５５ａがそれぞれ形成される。

車両前面視において、ヘッドパイプ軸線Ｃ１、上下揺動軸２５，２７の各中心軸線Ｃ２，Ｃ３は、車体左右中心線ＣＬ上に配置される。車両前面視において、左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒの各中心軸線（ステアリング軸線）Ｃ４、並びに上下外揺動軸３１，３２の各中心軸線Ｃ２ａ，Ｃ３ａは、車体左右中心線ＣＬから左右に等距離ずつオフセットした垂直線上に配置される。車両前面視において、例えば各ステアリング軸線Ｃ４の下方への延長方向には、左右前輪２Ｌ，２Ｒの各接地点Ｔ１（図１参照）が位置する。

上揺動軸２５は、ヘッドパイプ１２の前方からヘッドパイプ１２の前上締結ボス２５ｃに締結される段付きボルトである前上揺動軸２５ａと、ヘッドパイプ１２の後方からヘッドパイプ１２の後上締結ボス２５ｄに締結される段付きボルトである後上揺動軸２５ｂと、に分割される。下揺動軸２７は、ヘッドパイプ１２の前方からヘッドパイプ１２の前下締結ボス２７ｃに締結される段付きボルトである前下揺動軸２７ａと、ヘッドパイプ１２の後方からヘッドパイプ１２の後下締結ボス２７ｄに締結される段付きボルトである後下揺動軸２７ｂと、に分割される。

上外揺動軸３１は、左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒの前方から左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒの前上外締結ボス３１ｃに締結される段付きボルトである前上外揺動軸３１ａと、左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒの後方から左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒの後上外締結ボス３１ｄに締結される段付きボルトである後上外揺動軸３１ｂと、に分割される。下外揺動軸３２は、左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒの前方から左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒの前下外締結ボス３２ｃに締結される段付きボルトである前下外揺動軸３２ａと、左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒの後方から左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒの後下外締結ボス３２ｄに締結される段付きボルトである後下外揺動軸３２ｂと、に分割される。

左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒには、それぞれ左右前輪２Ｌ，２Ｒを独立懸架する左右フロントフォークユニット２８Ｌ，２８Ｒの上部が支持される。
左右フロントフォークユニット２８Ｌ，２８Ｒは、それぞれ上部に左右操舵軸３４ａを有する。左右操舵軸３４ａは、それぞれ左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒに挿通されて操舵可能に支持される。左右フロントフォークユニット２８Ｌ，２８Ｒは、左右前輪２Ｌ，２Ｒの左右内側に隣接するように、リーディングリンク式のフロントサスペンションＳＵＳを構成する。

前二輪懸架装置４は、左右前輪２Ｌ，２Ｒを接地させたままで、車体フレーム５、パワーユニット６及び後輪３等を含む車体本体を左右揺動可能とし、かつ車体本体の左右揺動に合わせて左右フロントフォークユニット２８Ｌ，２８Ｒ及び左右前輪２Ｌ，２Ｒを左右揺動させる。前二輪懸架装置４は、車体本体に対して左右フロントフォークユニット２８Ｌ，２８Ｒ及び左右前輪２Ｌ，２Ｒを互い違いに上下動させる（図８、図９参照）。

図７に示すように、上下揺動軸２５，２７の軸方向視で、上揺動軸２５の軸線Ｃ２と左右上外揺動軸３１の各軸線Ｃ２ａとは直線状に並び、下揺動軸２７の軸線Ｃ３と左右下外揺動軸３２の各軸線Ｃ３ａとは浅い逆Ｖ字状に並ぶ。

アッパーアーム２４Ａ、ロアアーム２６Ａ及び左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒは、ヘッドパイプ１２も含めて、車体左右で台形状のリンク機構を形成する。
具体的に、上記軸方向視において、上下揺動軸２５，２７の各軸線Ｃ２，Ｃ３、左右上外揺動軸３１の各軸線Ｃ２ａ、及び左右下外揺動軸３２の各軸線Ｃ３ａを車体左右でそれぞれ結ぶと、車幅方向内側及び外側の辺を互いに平行な対辺とし、これら対辺の内の車幅方向内側の辺よりも車幅方向外側の辺を長くした台形ＴｒＬ，ＴｒＲが形成される。

上記台形状のリンク機構により、アッパーアーム２４Ａ及びロアアーム２６Ａが揺動すると、図８、図９に示すように、左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒ、左右フロントフォークユニット２８Ｌ，２８Ｒ及び左右前輪２Ｌ，２Ｒは、上方移動するほど下側が左右外側に位置するように傾斜し、かつ下方移動するほど下側が左右内側に位置するように傾斜する。すなわち、車体のロール角度に対して左右前輪２Ｌ，２Ｒの傾斜角を小さくする。

図１〜図３を参照し、左右フロントフォークユニット２８Ｌ，２８Ｒは、上部に左右操舵軸３４ａを有するナックル部材３４と、ナックル部材３４の下端部に後端部が揺動可能に支持されるリーディングアーム３５と、リーディングアーム３５の前部とナックル部材３４との間に渡るクッションユニット３６と、リーディングアーム３５の前端部に支持される前輪車軸３７と、をそれぞれ備える。

ナックル部材３４は、操舵軸３４ａと、操舵軸３４ａの下端部に固設されて該下端部から車幅方向内側かつ下方に延びるロアブラケット３４ｂと、ロアブラケット３４ｂの先端部から前輪２Ｌ，２Ｒの左右内側を下方に延びるフォーク部３４ｃと、を有する。フォーク部３４ｃの下端部には、リーディングアーム３５の後端部が軸支される。ロアブラケット３４ｂの先端部の前側には、クッションユニット３６の上端部を軸支するクッション上支持部３４ｄが設けられる。ロアブラケット３４ｂの前方には、左右タイロッド４１Ｌ，４１Ｒの左右外側端を連結する連結アーム３４ｅが延びる。ロアブラケット３４ｂの下方には、フロントフェンダ３８が取り付けられる。

クッションユニット３６は、車両側面視で上側ほど後側に位置するように傾斜したロッド式のダンパーと、ダンパーの周囲を巻回するコイルスプリングとを有する。クッションユニット３６は、前輪２Ｌ，２Ｒの上下動によるリーディングアーム３５の揺動によって伸縮し、前輪２Ｌ，２Ｒに入力された衝撃等を吸収するとともに前輪２Ｌ，２Ｒの上下動を減衰させる。

車両側面視において、左右操舵軸３４ａの各ステアリング軸線Ｃ４は、鉛直方向に対して上側ほど後側に位置するように傾斜する。換言すれば、車両側面視において、各ステアリング軸線Ｃ４は、ヘッドパイプ軸線Ｃ１と平行となるように傾斜する。この傾斜角がキャスター角となってトレールを生じさせる。

左右前輪２Ｌ，２Ｒ及び後輪３の各タイヤは、断面円弧状のトレッド面を有する。左右前輪２Ｌ，２Ｒは、車体のバンク時（ローリング時）には、前二輪懸架装置４の作用により前記車体本体と同様に傾き、トレッド面上の接地点Ｔ１をセンターからサイドに移行させる。このとき、左右前輪２Ｌ，２Ｒは、トレールの作用により傾いた方向に舵角を生じさせる。

ステアリングシャフト１２ａの下端部には、アッカーマンアーム１２ｂの後端部が固設される。アッカーマンアーム１２ｂの前端部には、左右タイロッド４１Ｌ，４１Ｒの左右内側端がそれぞれ左右球面軸受け４２を介して連結される。左右タイロッド４１Ｌ，４１Ｒの左右外側端は、左右ナックル部材３４の連結アーム３４ｅの前端部に左右球面軸受け４３を介して連結される。

これにより、バーハンドル１１と左右前輪２Ｌ，２Ｒとが連係され、バーハンドル１１が左右に操舵されると、ステアリングシャフト１２ａ、アッカーマンアーム１２ｂ、左右タイロッド４１Ｌ，４１Ｒ及び左右フロントフォークユニット２８Ｌ，２８Ｒを介して、左右前輪２Ｌ，２Ｒが左右何れかに操舵される。アッカーマンアーム１２ｂ、左右タイロッド４１Ｌ，４１Ｒ及び左右連結アーム３４ｅを含む左右の四節リンクは、アッカーマン機構と同等の作用を奏する。すなわち、バーハンドル１１で左右前輪２Ｌ，２Ｒを転舵した際、左右前輪２Ｌ，２Ｒの内の内輪側の操舵角が外輪側の操舵角よりも大きくなる。

図７、図１０を参照し、アッパーアーム２４Ａは、左右上アーム体２４Ｌ，２４Ｒを含む一体形成部品である。
アッパーアーム２４Ａは、前上揺動軸２５ａを挿通する前上軸支部４４ａと、左右の前上外揺動軸３１ａをそれぞれ挿通する左右の前上外軸支部４５ａと、前上軸支部４４ａと左右の前上外軸支部４５ａとの間に渡る左右の前上ビーム部４６ａと、後上揺動軸２５ｂを挿通する後上軸支部４４ｂと、左右の後上外揺動軸３１ｂをそれぞれ挿通する左右の後上外軸支部４５ｂと、後上軸支部４４ｂと左右の後上外軸支部４５ｂとの間に渡る左右の後上ビーム部４６ｂと、ヘッドパイプ１２の左右外側で上面視で左右外側に凸の湾曲状をなして前後上ビーム部４６ａ，４６ｂの間を連結する左右の内連結ビーム部４７と、左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒの左右内側で上面視で左右内側に凸の湾曲状をなして前後上ビーム部４６ａ，４６ｂの間を連結する左右の外連結ビーム部４８と、アッパーアーム２４Ａの左右で前後上ビーム部４６ａ，４６ｂ並びに内外連結ビーム部４７，４８で囲まれる範囲を閉塞する左右の板状部４９と、を有する。

アッパーアーム２４Ａの左右の内連結ビーム部４７の間には、ヘッドパイプ１２を挿通する中央開口４７ａが形成される。アッパーアーム２４Ａの左右の外連結ビーム部４８の左右外側には、左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒを挿通する外凹部４８ａが形成される。
左右の前上ビーム部４６ａは、上面視で前方に凸の浅いＶ字状に配置され、左右の後上ビーム部４６ｂは、上面視で直線状に配置される。

アッパーアーム２４Ａは、上揺動軸２５の軸方向視で、前後上軸支部４４ａ，４４ｂ及び左右の前後上外軸支部４５ａ，４５ｂが水平に並ぶように設けられる。すなわち、上揺動軸２５の軸方向視で、上揺動軸２５の軸線Ｃ２及び左右上外揺動軸３１の各軸線Ｃ２ａは、水平線上に配置される。

図７、図１１を参照し、ロアアーム２６Ａは、互いに別体の左右下アーム体（第一及び第二アーム体）２６Ｌ，２６Ｒに分割される。
ロアアーム２６Ａは、前下揺動軸２７ａを挿通する前下軸支部５１ａと、左右の前下外揺動軸３２ａをそれぞれ挿通する左右の前下外軸支部５２ａと、前下軸支部５１ａと左右の前下外軸支部５２ａとの間に渡る左右の前下ビーム部５３ａと、後下揺動軸２７ｂを挿通する後下軸支部５１ｂと、左右の後下外揺動軸３２ｂをそれぞれ挿通する左右の後下外軸支部５２ｂと、後下軸支部５１ｂと左右の後下外軸支部５２ｂとの間に渡る左右の後下ビーム部５３ｂと、ヘッドパイプ１２の左右外側で上面視で左右外側に凸の湾曲状をなして前後下ビーム部５３ａ，５３ｂの間を連結する左右の内連結ビーム部５４と、左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒの左右内側で上面視で左右内側に凸の湾曲状をなして前後下ビーム部５３ａ，５３ｂの間を連結する左右の外連結ビーム部５５と、ロアアーム２６Ａの左右で前後下ビーム部５３ａ，５３ｂ並びに内外連結ビーム部５４，５５で囲まれる範囲を閉塞する左右の板状部５６と、を有する。

ロアアーム２６Ａの左右の内連結ビーム部５４の間には、ヘッドパイプ１２を挿通する中央開口５４ａが形成される。ロアアーム２６Ａの左右の外連結ビーム部５５の左右外側には、左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒを挿通する外凹部５５ａが形成される。

ロアアーム２６Ａは、下揺動軸２７の軸方向視で、前後下軸支部５１ａ，５１ｂが左右の前後下外軸支部５２ａ，５２ｂよりも上方に位置するように設けられる。すなわち、下揺動軸２７の軸方向視で、下揺動軸２７の軸線Ｃ３及び左右下外揺動軸３２の各軸線Ｃ３ａは、上方に凸の浅いＶ字状に並ぶ。

左右下アーム体２６Ｌ，２６Ｒは、それぞれの左右内側に、ヘッドパイプ１２を挟んで前後に離間する第一軸支部５７及び第二軸支部５８を有する。第一軸支部５７は、ニードルベアリングＮＢ及びボールベアリングＢＢを介して下揺動軸２７に支持され、第二軸支部５８は、ボールベアリングＢＢを用いずニードルベアリングＮＢを介して下揺動軸２７に支持される。

左右下アーム体２６Ｌ，２６Ｒの一方（本実施形態では左下アーム体２６Ｌ）は、前下揺動軸２７ａの基端側（後側）に第一軸支部５７が支持され、後下揺動軸２７ｂの先端側（後側）に第二軸支部５８が支持される。左右下アーム体２６Ｌ，２６Ｒの他方（本実施形態では右下アーム体２６Ｒ）は、前下揺動軸２７ａの先端側（前側）に第二軸支部５８が支持され、後下揺動軸２７ｂの基端側（前側）に第一軸支部５７が支持される。

左右下アーム体２６Ｌ，２６Ｒの前記一方（左下アーム体２６Ｌ）は、下揺動軸２７の軸方向で、前下外軸支部５２ａと第一軸支部５７との位置をラップさせ、後下外軸支部５２ｂよりも後方に第二軸支部５８を配置する。左右下アーム体２６Ｌ，２６Ｒの前記他方（右下アーム体２６Ｒ）は、下揺動軸２７の軸方向で、後下外軸支部５２ｂと第一軸支部５７との位置をラップさせ、前下外軸支部５２ａよりも前方に第二軸支部５８を配置する。

本実施形態では、左右下アーム体２６Ｌ，２６Ｒは、左右の向きを逆にした同一のアーム体で構成される。左右下アーム体２６Ｌ，２６Ｒの前記一方（左下アーム体２６Ｌ）は、左右外側部に対して左右内側部を下揺動軸２７の軸方向で後方にオフセットさせ、左右下アーム体２６Ｌ，２６Ｒの前記他方（右下アーム体２６Ｒ）は、左右外側部に対して左右内側部を下揺動軸２７の軸方向で後方にオフセットさせる。

これにより、左右下アーム体２６Ｌ，２６Ｒは、それぞれの左右外側に支持する左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒを、下揺動軸２７の軸方向で互いに同一位置に配置しながら、左右内側の第一軸支部５７及び第二軸支部５８を、下揺動軸２７の軸方向で互い違いに配置する。ヘッドパイプ１２の前後において、第一軸支部５７及び第二軸支部５８は、軸線Ｃ３上で互いに同軸に並ぶ。ヘッドパイプ１２の前後で同軸に並ぶ第一軸支部５７及び第二軸支部５８により、ロアアーム２６Ａの前後下軸支部５１ａ，５１ｂが構成される。

図４、図１０を参照し、アッパーアーム２４Ａは、車体フレーム５の上下接続部１６，１７よりも上方に配置され、ヘッドパイプ１２の上部を中央開口４７ａ内に挿通する。アッパーアーム２４Ａは一体部品であるが、ヘッドパイプ１２の上方から中央開口４７ａ内にヘッドパイプ１２を挿通することで、アッパーアーム２４Ａがヘッドパイプ１２に対する組み付け位置に配置される。

図４、図１１を参照し、ロアアーム２６Ａは、車体フレーム５の上下接続部１６，１７の間でヘッドパイプ１２の下部を中央開口５４ａ内に挿通する。ロアアーム２６Ａの後下軸支部５１ｂは、上下接続部１６，１７間の閉空間に対し次のように配置される。すなわち、ロアアーム２６Ａは左右分割構造のため、ヘッドパイプ１２の左右両側からヘッドパイプ１２を挟むように左右下アーム体２６Ｌ，２６Ｒを組み付けることで、後下軸支部５１ｂを上下接続部１６，１７間の閉空間に配置する。ロアアーム２６Ａは、中央開口５４ａ内にヘッドパイプ１２の下部を挿通した状態で、ヘッドパイプ１２に対する組み付け位置に配置される。

なお、ロアアーム２６Ａが左右分割構造ではなく前後分割構造であっても、ロアアーム２６Ａをヘッドパイプ１２に対する組み付け位置に配置することは可能であるが、前後下軸支部５１ａ，５１ｂ並びに前後下外軸支部５２ａ，５２ｂが前後で分割される場合、これらを精度よく芯出しする手法が必要になる。これに対し、ロアアーム２６Ａが左右分割構造で、かつ前後方向ではそれぞれ一体の左右下アーム体２６Ｌ，２６Ｒを用いる本実施形態によれば、前後下軸支部５１ａ，５１ｂ並びに前後下外軸支部５２ａ，５２ｂの芯出しが容易であり、ロアアーム２６Ａのコストアップが抑えられる。

ロアアーム２６Ａの後下軸支部５１ｂの後方に位置する後連結部１９は、左右一対の後連結パイプ２０で構成され、これら左右後連結パイプ２０間には、後連結部１９の後方から後下揺動軸２７ｂへの工具アクセスを可能とする開口１９ａ（図５参照）が形成されるため、後下揺動軸２７ｂをヘッドパイプ１２に着脱する際の作業性が高まる。

ロアアーム２６Ａにおいて、前後下揺動軸２７ａ，２７ｂの基端側に支持される第一軸支部５７は、前後下揺動軸２７ａ，２７ｂの先端側に支持される第二軸支部５８よりも軸方向幅が大きく、かつ大径に形成される。第一軸支部５７内において、前後下揺動軸２７ａ，２７ｂの先端側にはラジアル荷重を支持するニードルベアリングＮＢが配置され、前後下揺動軸２７ａ，２７ｂの基端側にはラジアル荷重及びスラスト荷重を含む複合荷重を支持するボールベアリングＢＢが配置される。ボールベアリングＢＢは、第一軸支部５７内の段差面及び第一軸支部５７内に嵌合するサークリップ等により、第一軸支部５７に対して軸方向で固定される。第一軸支部５７のボールベアリングＢＢ側の開口には比較的大型の第一シール６３が装着され、第一軸支部５７のニードルベアリングＮＢ側の開口には比較的小型の第二シール６４が装着される。

第二軸支部５８内においては、ラジアル荷重を支持するニードルベアリングＮＢのみが配置される。各ニードルベアリングＮＢの内周には第一カラー６１が配置される。第二軸支部５８の両開口にはそれぞれ第二シール６４が装着される。

第一軸支部５７において、第一カラー６１は、ヘッドパイプ１２側に隣接するボールベアリングＢＢのインナーレースに当接する。インナーレースは、ヘッドパイプ１２側に隣接する第二カラー６２に当接する。第二カラー６２は、第一カラー６１に比べて、大径かつ肉厚で軸方向幅は小さくされる。第二カラー６２は、ヘッドパイプ１２の前後下締結ボス２７ｃ，２７ｄの何れかに当接する。第一カラー６１のヘッドパイプ１２と反対側には、第二軸支部５８内の第一カラー６１が当接する。第一カラー６１のヘッドパイプ１２の反対側には、前後下揺動軸２７ａ，２７ｂの何れかのボルト頭部の座面が当接する。

この状態で、前後下揺動軸２７ａ，２７ｂをそれぞれ締め込むことで、ヘッドパイプ１２の前後下締結ボス２７ｃ，２７ｄに、第二軸支部５８の第一カラー６１、第一軸支部５７の第一カラー６１、ボールベアリングＢＢのインナーレース及び第二カラー６２が固定され、かつ前後下揺動軸２７ａ，２７ｂがヘッドパイプ１２の前後下締結ボス２７ｃ，２７ｄに片持ち支持される。このとき、前後下揺動軸２７ａ，２７ｂの基端側の支持が、大径かつ肉厚の第二カラー６２でサポートされ、前後下揺動軸２７ａ，２７ｂの支持剛性が高まる。

第一軸支部５７は、ニードルベアリングＮＢを内装する先端側が、ボールベアリングＢＢを内装する基端側よりも小径に形成される。第二軸支部５８は、第一軸支部５７の先端側と同様の小径に形成される。ロアアーム２６Ａの前後下軸支部５１ａ，５１ｂにおいて、軸方向先端側には、比較的小径の第二軸支部５８と第一軸支部５７の先端側とが配置され、軸方向基端側には、比較的大径の第一軸支部５７の基端側が配置される。これにより、ロアアーム２６Ａの前後下軸支部５１ａ，５１ｂ周辺の大型化が抑えられ、周辺部品のレイアウトへの影響が抑えられる。

ボールベアリングＢＢは、左右下アーム体２６Ｌ，２６Ｒから個々に入力されるヘッドパイプ１２中心の捩じれ荷重等も支持する。このとき、ボールベアリングＢＢが前後下揺動軸２７ａ，２７ｂの基端側に配置されることで、ボールベアリングＢＢから前後下揺動軸２７ａ，２７ｂへの荷重入力により前後下揺動軸２７ａ，２７ｂに作用するモーメントが抑えられ、片持ち支持の前後下揺動軸２７ａ，２７ｂの負荷が軽減される。

図４、図１０を参照し、アッパーアーム２４Ａにおいて、前上揺動軸２５ａには、ロアアーム２６Ａの第一軸支部５７と同様の前上軸支部４４ａが支持され、後上揺動軸２５ｂには、ロアアーム２６Ａの第二軸支部５８と同様の後上軸支部４４ｂが支持される。前上軸支部４４ａ内において、前上揺動軸２５ａの先端側にはニードルベアリングＮＢが配置され、前上揺動軸２５ａの基端側にはボールベアリングＢＢが配置される。後上軸支部４４ｂ内においては、ニードルベアリングＮＢのみが配置される。

前上軸支部４４ａにおいて、前上揺動軸２５ａを締め込むことで、ヘッドパイプ１２の前上締結ボス２５ｃに第一カラー６１、ボールベアリングＢＢのインナーレース及び第二カラー６２が固定され、かつ前上揺動軸２５ａがヘッドパイプ１２の前上締結ボス２５ｃに片持ち支持される。
後上軸支部４４ｂにおいて、後上揺動軸２５ｂを締め込むことで、ヘッドパイプ１２の後上締結ボス２５ｄに第一カラー６１が固定され、かつ後上揺動軸２５ｂがヘッドパイプ１２の後上締結ボス２５ｄに片持ち支持される。

アッパーアーム２４Ａの前上軸支部４４ａにおいては、軸方向先端側に比較的小径のニードルベアリングＮＢが配置され、アッパーアーム２４Ａの後上軸支部４４ｂにおいては、比較的小径のニードルベアリングＮＢが配置される。これにより、ロアアーム２６Ａと同様、前後上軸支部４４ａ，４４ｂ周辺の大型化が抑えられるとともに、ボールベアリングＢＢが前上揺動軸２５ａの基端側に配置されることで、片持ち支持の前上揺動軸２５ａの負荷が軽減される。

図４、図１１を参照し、ロアアーム２６Ａの前後下外軸支部５２ａ，５２ｂ内には、それぞれラジアル荷重及びスラスト荷重を含む複合荷重を支持するボールベアリングＢＢａが配置される。ボールベアリングＢＢａは、前後下外軸支部５２ａ，５２ｂ内の段差面及び前後下外軸支部５２ａ，５２ｂ内に嵌合するサークリップ等により、前後下外軸支部５２ａ，５２ｂに対して軸方向で固定される。前後下外軸支部５２ａ，５２ｂのステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒ側の開口には比較的大径の第三シール６７が装着され、前後下外軸支部５２ａ，５２ｂのステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒと反対側の開口には比較的小径の第四シール６８が装着される。

前後下外軸支部５２ａ，５２ｂにおいて、ボールベアリングＢＢａのインナーレースには、ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒ側に比較的大径かつ肉厚の第三カラー６５が隣接し、ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒと反対側に比較的小径かつ肉薄の第四カラー６６が隣接する。第四カラー６６のステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒと反対側には、前後下外揺動軸３２ａ，３２ｂの何れかのボルト頭部の座面が当接する。

この状態で、前後下外揺動軸３２ａ，３２ｂをそれぞれ締め込むことで、ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒの前後下外締結ボス３２ｃ，３２ｄに、第四カラー６６、ボールベアリングＢＢａのインナーレース及び第三カラー６５が固定され、かつ前後下外揺動軸３２ａ，３２ｂがステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒの前後下外締結ボス３２ｃ，３２ｄに片持ち支持される。このとき、前後下外揺動軸３２ａ，３２ｂの基端側の支持が、大径かつ肉厚の第三カラー６５でサポートされ、前後下外揺動軸３２ａ，３２ｂの支持剛性が高まる。

図４、図１０を参照し、アッパーアーム２４Ａの前後上外軸支部４５ａ，４５ｂ内にも同様に、ボールベアリングＢＢａが固定的に配置されるとともに、前後上外軸支部４５ａ，４５ｂの両開口に第三シール６７及び第四シール６８が装着され、かつ前後上外揺動軸３１ａ，３１ｂがステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒの前後上外締結ボス３１ｃ，３１ｄに片持ち支持される。

図７を参照し、ロアアーム２６Ａは、下揺動軸２７の軸方向視で、前後下軸支部５１ａ，５１ｂを左右の前後下外軸支部５２ａ，５２ｂよりも上方に配置することで、上方に凸の浅いＶ字状に配置される。このため、前述の如く、上下揺動軸２５，２７の軸方向視で、アッパーアーム２４Ａ、ロアアーム２６Ａ及び左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒは、ヘッドパイプ１２も含めて、車体左右で台形状のリンク機構を形成する。

上記台形状のリンク機構により、アッパーアーム２４Ａ及びロアアーム２６Ａが揺動すると、左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒ、左右フロントフォークユニット２８Ｌ，２８Ｒ及び左右前輪２Ｌ，２Ｒは、上方移動するほど下側が左右外側に位置するように傾斜し、かつ下方移動するほど下側が左右内側に位置するように傾斜する。

さらに、左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒ、左右フロントフォークユニット２８Ｌ，２８Ｒ及び左右前輪２Ｌ，２Ｒは、左右で僅かに傾斜角を異ならせる。この傾斜角の相違は、ロアアーム２６Ａが左右下アーム体２６Ｌ，２６Ｒに分割構成され、左右下アーム体２６Ｌ，２６Ｒが下揺動軸２７を中心に屈曲することで許容される。

図７に示すように、上下揺動軸２５，２７の軸方向視において、左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒはそれぞれ垂直かつ互いに平行に配置され、上外揺動軸３１と下外揺動軸３２との左右方向位置は互いに同一とされる。左右の上外揺動軸３１間に渡るアッパーアーム２４Ａは直線状に配置され、左右の下外揺動軸３２間に渡るロアアーム２６Ａは逆Ｖ字状に配置される。したがって、アッパーアーム２４Ａに対してロアアーム２６Ａのアーム長が大とされる。

図８、図９を参照し、車体が上揺動軸２５を中心に揺動すると、左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒ及び前輪２Ｌ，２Ｒが同方向に揺動するが、このとき、アッパーアーム２４Ａとロアアーム２６Ａとのアーム長の相異により、左右前輪２Ｌ，２Ｒの内の内輪側の傾斜角θ１が外輪側の傾斜角θ２よりも大きくなる。また、車体のロール角度に対する左右前輪２Ｌ，２Ｒの鉛直方向に対する傾斜角は小さくなる。

すなわち、車体のロール角度に対して左右前輪２Ｌ，２Ｒの傾斜角を抑えつつ、外輪側に比べて旋回半径の小さい内輪側の傾斜角を比較的大きくすることで、アッカーマン機構と同様の内外輪の舵角差が生じ易くし、旋回性を向上させる。また、ロアアーム２６Ａが左右下アーム体２６Ｌ，２６Ｒに分割構成されることで、左右のアーム長さや左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒの取り付け角度等を容易に調整可能となる。

以上説明したように、上記実施形態における鞍乗り型車両１は、バーハンドル１１を支持するヘッドパイプ１２と、ヘッドパイプ１２に接続されるメインフレーム１３と、ヘッドパイプ１２に左右内側部が支持されるとともに左右外側部に左右前輪２Ｌ，２Ｒに対応する左右ステアリングパイプ３０Ｌ，３０Ｒをそれぞれ支持するアッパーアーム２４Ａ及びロアアーム２６Ａと、を備える前二輪式鞍乗り型揺動車両において、メインフレームのヘッドパイプ１２への接続端部には、互いに上下に分離してヘッドパイプ１２に接続される上接続部１６及び下接続部１７が設けられ、ヘッドパイプ１２における上接続部１６よりも上方にアッパーアーム２４Ａが支持され、ヘッドパイプ１２における上下接続部１６，１７間にロアアーム２６Ａが支持される。
この構成によれば、ロアアーム２６Ａはメインフレーム１３における互いに分離した上下接続部１６，１７間でヘッドパイプ１２に高い剛性で支持するとともに、アッパーアーム２４Ａは上下接続部１６，１７間の外でヘッドパイプ１２に容易に支持することができる。また、アッパーアーム２４Ａは上下接続部１６，１７間の外に配置することで、メインフレーム１３のヘッドパイプ１２への接続端部の大型化を抑制し、かつアッパーアーム２４Ａ及びロアアーム２６Ａの揺動スペースも容易に確保することができ、スクータ等の小型車両にも好適な構造となる。

また、上記鞍乗り型車両１は、ロアアーム２６Ａが、左右下アーム体２６Ｌ，２６Ｒに分割される。このため、ヘッドパイプ１２とメインフレーム１３の接続端部とで囲まれた閉空間に対しても、ロアアーム２６Ａを容易に組み付けることができる。

また、上記鞍乗り型車両１は、ロアアーム２６Ａが、上下接続部１６，１７間の中間位置よりも下接続部１７寄りに支持される。このため、ロアアーム２６Ａを前輪２Ｌ，２Ｒに近付けるとともに、ロアアーム２６Ａ及びアッパーアーム２４Ａ間の距離を確保し、前輪懸架装置４の剛性を高めることができる。

また、上記鞍乗り型車両１は、ロアアーム２６Ａの後方で上下接続部１６，１７間に渡る後連結部１９を備え、後連結部１９が、ロアアーム２６Ａの後下揺動軸２７ｂ及びこれを締結する後下締結ボス２７ｄ周辺を後方に露出させる開口１９ａを形成する。このため、上下接続部１６，１８間を後連結部１９で結合してメインフレーム１３のヘッドパイプ１２への接続端部の剛性を高めるとともに、ロアアーム２６Ａの後下揺動軸２７ｂとしてボルトを用いる場合にも、該ボルトへの後方からの工具アクセスを可能とし、前輪懸架装置４の組み付け性及びメンテナンス性を向上することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、上記実施形態では、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。
スイングユニット式の鞍乗り型車両に限らず、原動機（電動機含む）が車体フレームに固定的に支持された車両でもよい。
実施形態ではロアアームが左右分割構造である例を説明したが、ロアアームが前後分割構造である構成でもよい。しかし、ロアアームが左右分割構造であれば、前後の軸支部が一体となってよりよい。また、実施形態ではロアアームの左右アーム体が軸方向視で上方に凸のＶ字状に配置される例を説明したが、ロアアームの左右アーム体が軸方向視で下方に凸のＶ字状に配置される構成でもよい。
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、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本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。

１ 鞍乗り型車両（前二輪式鞍乗り型揺動車両）
２Ｌ，２Ｒ 前輪
１１ バーハンドル（ハンドル）
１２ ヘッドパイプ
１３ メインフレーム
１６ 上接続部
１７ 下接続部
１９ 後連結部
２４Ａ アッパーアーム
２６Ａ ロアアーム
２６Ｌ，２６Ｒ アーム体
２７ｂ 後下揺動軸（揺動軸）
３０Ｌ，３０Ｒ ステアリングパイプ

Claims (4)

1. ハンドル（１１）を支持するヘッドパイプ（１２）と、
   前記ヘッドパイプ（１２）に接続されるメインフレーム（１３）と、
   前記ヘッドパイプ（１２）に左右内側部が支持されるとともに左右外側部に左右前輪（２Ｌ，２Ｒ）に対応する左右ステアリングパイプ（３０Ｌ，３０Ｒ）をそれぞれ支持するアッパーアーム（２４Ａ）及びロアアーム（２６Ａ）と、を備える前二輪式鞍乗り型揺動車両（１）において、
   前記メインフレーム（１３）の前記ヘッドパイプ（１２）への接続端部には、互いに上下に分離して前記ヘッドパイプ（１２）に接続される上接続部（１６）及び下接続部（１７）が設けられ、
   前記ヘッドパイプ（１２）における前記上接続部（１６）よりも上方に前記アッパーアーム（２４Ａ）が支持され、
   前記ヘッドパイプ（１２）における前記上下接続部（１６，１７）間に前記ロアアーム（２６Ａ）が支持されるとともに、
   前記メインフレーム（１３）は、前記ロアアーム（２６Ａ）の後方で前記上下接続部（１６，１７）間に渡る後連結部（１９）を備え、
   前記後連結部（１９）は、前記ロアアーム（２６Ａ）の揺動軸（２７ｂ）を後方に露出させる開口（１９ａ）を形成することを特徴とする前二輪式鞍乗り型揺動車両。
2. 前記ロアアーム（２６Ａ）は、前記上下接続部（１６，１７）間の中間位置よりも前記下接続部（１７）寄りに支持され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。
3. 前記ロアアーム（２６Ａ）は、第一及び第二アーム体（２６Ｌ，２６Ｒ）に分割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。
4. 前記ロアアーム（２６Ａ）は、左右アーム体（２６Ｌ，２６Ｒ）に分割され、前記左右アーム体（２６Ｌ，２６Ｒ）は、互いに同一形状であることを特徴とする請求項３に記載の前二輪式鞍乗り型揺動車両。

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