JP6483385B2 - 操舵軸ロック構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車等の操舵軸ロック構造に関する。

従来、操舵軸ロック構造としては、特開２００２−８７３６８号公報（特許文献１）に記載されているものがある。この操舵軸ロック構造は、操舵軸を回動自在に支持するヘッドパイプと、操舵軸に連結された操舵用ブラケットと、この操舵用ブラケットに取り付けられたロック装置とを有している。ロック装置は、イグニッションスイッチと一体となっており、キー操作できるようになっている。ロック装置は、ヘッドパイプに設けられた係合筒部に対して出退可能な係合突起を有し、この係合突起がキー操作によって出退して、係合筒部に係脱することで、操舵軸の回転をロックまたは解除するようになっている。

特開２００２−８７３６８号公報

しかしながら、前記従来の操舵軸ロック構造では、ロック装置の取付位置や取付向きを変更すると、ロック装置の係合突起がヘッドパイプの係合筒部に係脱するようにロック装置またはヘッドパイプの形状等の変更も必要となる。ロック装置またはヘッドパイプの形状等の大きな変更は困難であるため、ロック装置の取付位置や取付向きの自由度が低いという問題があった。

そこで、本発明の課題は、ロック装置の取付位置や取付向きの自由度を向上できる操舵軸ロック構造を提供することにある。

前記課題を解決するため、本発明の操舵軸ロック構造は、操舵軸を回動自在に支持するヘッドパイプと、前記操舵軸に連結される操舵用ブラケットと、前記操舵用ブラケットに取り付けられるロック装置とを有する操舵軸ロック構造において、前記ロック装置は、前記操舵軸の径方向に出退するロック片を有し、前記ヘッドパイプに固定される延長部材を備え、前記延長部材は、前記ロック片の出退に応じて係合可能な係合部を形成することを特徴とする。

前記構成の操舵軸ロック構造によれば、前記延長部材は、ロック片の出退に応じて係合可能な係合部を形成するので、ロック装置の取付位置や取付向きを変更するときにロック装置自体の形状等またはヘッドパイプの形状等を変更する必要がなくなる。したがって、ロック装置の取付位置および取付向きの自由度を向上できる。さらに、既存のヘッドパイプや既存のロック装置を流用でき、ロック装置の取付位置や取付向きを簡単かつ低コストで変更できる。

また、一実施形態の操舵軸ロック構造では、前記係合部は、前記ヘッドパイプの上方に位置している。

前記実施形態によれば、前記係合部は、前記ヘッドパイプの上方に位置しているので、前記ロック装置をヘッドパイプの上方に配置できる。したがって、前記ロック装置を運転者により近い位置に配置でき、ロック装置の操作性を向上できる。

また、一実施形態の操舵軸ロック構造では、前記延長部材は、前記ヘッドパイプに形成された雌ねじ部に螺合する締結部材によって、前記ヘッドパイプに固定され、前記雌ねじ部は、前記操舵軸の周方向に関して前記係合部と同じ領域に形成されている。

前記実施形態によれば、前記雌ねじ部は、前記操舵軸の周方向に関して前記係合部と同じ領域に形成されている。したがって、既存のヘッドパイプに前記ヘッドパイプの係合部に対応する既存の係合部が形成されているとき、既存のヘッドパイプを前記ヘッドパイプとして流用できると共に、既存の係合部を前記雌ねじ部として容易に流用できる。

また、一実施形態の操舵軸ロック構造では、前記延長部材は、前記ヘッドパイプに形成された複数の雌ねじ部に螺合する締結部材によって、前記ヘッドパイプに固定され、前記複数の雌ねじ部は、前記操舵軸の周方向に関して離間した位置に形成されている。

前記実施形態によれば、前記複数の雌ねじ部は、前記操舵軸の周方向に関して離間した位置に形成されている。したがって、操舵軸をロックしたとき、操舵軸からロック装置を介して荷重を受ける前記操舵軸の周方向に関して、前記延長部材をヘッドパイプに強固に固定できる。

また、一実施形態の操舵軸ロック構造では、前記延長部材は、前記ヘッドパイプに形成された複数の雌ねじ部に螺合する締結部材によって、前記ヘッドパイプに固定され、前記複数の雌ねじ部は、前記締結部材の締結方向が互いに異なるように形成されている。

前記実施形態によれば、前記複数の雌ねじ部は、前記締結部材の締結方向が互いに異なるように形成されている。したがって、前記延長部材を締結部材によってヘッドパイプに固定したとき、延長部材のガタつきを防止できると共に、許容できる寸法公差や加工公差を大きくすることができる。

本発明の操舵軸ロック構造によれば、延長部材を備えるので、ロック装置の取付位置および取付向きの自由度を向上できる。

本発明に係る自動二輪車の操舵軸ロック構造およびこれを備えた自動二輪車の操舵部の斜視図である。 前記操舵軸ロック構造の操舵用ブラケットおよびその周辺構造を説明するための斜視図である。 前記延長部材のヘッドパイプに対する取り付け状態を示す斜視図である。 前記延長部材の斜視図である。 前記操舵軸ロック構造の要部の模式断面図である。

以下、本発明の操舵軸ロック構造を図示の実施形態により詳細に説明する。なお、説明の都合上、運転者から見た左右方向を自動二輪車およびその付属機器の左右方向として説明する。

図１は、本発明の一実施形態の操舵軸ロック構造およびこれを備えた自動二輪車の操舵部を示している。

図１に示すように、この自動二輪車の操舵部は、メインフレーム１の前端に形成されたヘッドパイプ２と、このヘッドパイプ２に回動自在に支持される操舵軸３と、この操舵軸３に連結されるアッパブラケット４およびロワブラケット５と、アッパブラケット４に取り付けられるキースイッチ装置１０と、アッパブラケット４およびロワブラケット５が支持する左右一対のフロントフォーク９とを備えている。このフロントフォーク９は、図示しない前輪を支持している。キースイッチ装置１０は、キーシリンダ本体１０ａと、イグニッションスイッチ１１と、ロック装置１２とを有している。操舵軸ロック構造は、ヘッドパイプ２と、操舵用ブラケットの一例としてのアッパブラケット４と、ロック装置１２とを有している。

アッパブラケット４の上面にはハンドルホルダ６が取り付けられ、このハンドルホルダ６の上部にはハンドル７が取り付けられている。そして、ハンドル７を操向することで、ハンドルホルダ６、アッパブラケット４、操舵軸３、ヘッドパイプ２およびフロントフォーク９を介して前輪を操向できるようになっている。

キースイッチ装置１０は、ハンドルホルダ６に対して、前方側、つまり、運転者と反対側に位置している。イグニッションスイッチ１１は、キーシリンダ本体１０ａに取り付けられ、エンジンの点火回路および他の電気回路をキー操作することによりオン・オフする。ロック装置１２は、イグニッションスイッチ１１の下部に連結されている。キーシリンダ本体１０ａの上面には、キー１９を挿入するためのキー挿入孔が設けられている。このキー挿入孔は、ハンドル７よりも下方に位置しているので、運転者がハンドル７の上方からキー１９を前記キー挿入孔に挿入して、キースイッチ装置１０を操作するようになっている。

図２は、アッパブラケット４と、アッパブラケット４の下方に位置するヘッドパイプ２に取り付けられている部材とを説明する斜視図である。

図２に示すように、アッパブラケット４は、フロントフォーク取付部４ａと、キースイッチ装置取付部４ｂとを有している。

フロントフォーク取付部４ａは、アッパブラケット４の左右方向の両端にそれぞれ位置している。フロントフォーク取付部４ａは、それぞれ略円筒形状に形成され、フロントフォーク取付部４ａの内側には、左右一対のフロントフォークが挿通されると共に、取り付けられるようになっている。

キースイッチ装置取付部４ｂは、アッパブラケット４の左右方向の中央部分に位置している。キースイッチ装置取付部４ｂは、略円筒形状に形成され、キースイッチ装置取付部４ｂの上端面が、アッパブラケット４の残余の上面よりも上方に位置している。キースイッチ装置取付部４ｂの内側には、キースイッチ装置１０のキーシリンダ本体１０ａが挿通されると共に、取り付けられる。

アッパブラケット４とヘッドパイプ２との間には、ヘッドパイプ２の前半分を上方に延長する如く延長部材２１が設けられている。この延長部材２１は、複数のボルト２３、２４によってヘッドパイプ２に取り付けられている。なお、ボルト２３、２４は、締結部材の一例である。

図３は、延長部材２１がヘッドパイプ２に取り付けられた状態を示す斜視図である。図４は、延長部材２１およびボルト２３、２４を斜め上方から見た斜視図である。

図３に示すように、ヘッドパイプ２は、断面円形状の軸支持孔２０を有し、この軸支持孔２０に操舵軸３（図１参照）を挿通するようになっている。また、ヘッドパイプ２は、軸支持孔２０の上端を取り囲む略円環状の上端面２ａと、側部２ｂと、この側部２ｂ上に突出して設けられた補強部２ｃとを有している。補強部２ｃは、ヘッドパイプ２の前側上部に位置し、図示しない第１の雌ねじ部が設けられている。また、上端面２ａには、操舵軸３の周方向に関して離間した位置に図示しない第２の雌ねじ部が形成されている。具体的には、第２の雌ねじ部が上端面２ａの前記左右方向の両端部にそれぞれ形成されている。

ヘッドパイプ２は、アルミニウム合金等の金属材料からモールド成型され、軸支持孔２０の内周面、上端面２ａ、上端面２ａ、補強部２ｃの第１の雌ねじ部、上端面２ａの第２の雌ねじ部などが機械加工されている。

図３および図４に示すように、延長部材２１は、本体部２１１と、２つのボルト孔形成部２１２とを有している。

本体部２１１は、ヘッドパイプ２の側部２ｂの前側上部に位置し、ヘッドパイプ２の側部２ｂに沿うように略半円弧状に湾曲した板状部材からなっている。本体部２１１は、操舵軸３の周方向、つまり上端面２ａの周方向の中央部において、上側に突出した上側突出部２１１ａと下側に突出した下側突出部２１１ｂとを有している。本体部２１１の操舵軸３の軸方向の幅の大きさは、上側突出部２１１ａおよび下側突出部２１１ｂから操舵軸３の周方向の両端部に向かって徐々に小さくなっている。上側突出部２１１ａには、略円形状の係合孔２２が設けられている。この係合孔２２は、ヘッドパイプ２の上端面２ａよりも上方に位置すると共に、操舵軸３の中心よりも左側に位置している。下側突出部２１１ｂには、ボルト２３を挿通するボルト孔２３０が設けられている。このボルト孔２３０は、ヘッドパイプ２の補強部２ｃの第１の雌ねじ部に対応して位置している。操舵軸３の周方向におけるボルト孔２３０の位置と操舵軸３の周方向における係合孔２２の位置とは、略一致している。係合孔２２およびボルト孔２３０の中心軸方向は、操舵軸３の径方向と略一致している。

ボルト孔形成部２１２は、操舵軸３の周方向における本体部２１１の両端部にそれぞれ位置している。ボルト孔形成部２１２は、ボルト孔２４０を囲むボス部分２１２ａと、このボス部分２１２ａからヘッドパイプ２の上端面２ａと本体部２１１の内周面とに沿うように延びる湾曲状のアーム部分２１２ｂとを有している。ボルト孔形成部２１２は、板状部材からなっており、その板厚方向は、操舵軸３の中心軸方向と略一致している。このため、ボルト孔形成部２１２の板厚方向は、本体部２１１の板厚方向と直交している。ボルト孔形成部２１２は、本体部２１１にそれぞれ溶接によって取り付けられている。ボルト２４が挿通されるボス部分２１２ａのボルト孔２４０は、ヘッドパイプ２の上端面２ａの第２の雌ねじ部に対応するように位置している。ボルト孔２４０の中心軸方向は、操舵軸３の中心軸方向と略一致している。

ボルト２３は、延長部材２１の本体部２１１をヘッドパイプ２の側部２ｂに固定し、ボルト２４は、ボルト孔形成部２１２をヘッドパイプ２の上端面２ａに固定している。ボルト２３，２４は、シャーボルトからなっており、所定のトルク値以上のトルクで締め付けることによって頭部が破断し、取り外すのが非常に困難になる。このため、ボルト２３，２４を取り外し、延長部材２１がヘッドパイプ２から取り外されるのを防止して、いたずらや盗難を防止できる。

図５は、前記操舵軸ロック構造の要部の模式断面図を示している。

図５に示すように、ヘッドパイプ２の軸支持孔２０の上下端部の内周面には軸受３０が設けられており、これら上下一対の軸受３０によって操舵軸３が支持されている。軸受３０の径方向外側には、延長部材２１の本体部２１１が配置されている。

ヘッドパイプ２の補強部２ｃには、略前後方向に貫通する第１の雌ねじ部２ｄが設けられている。この第１の雌ねじ部２ｄにボルト２３を螺合して、延長部材２１の本体部２１１を補強部２ｃに取り付けている。

キースイッチ装置１０は、アッパブラケット４のキースイッチ装置取付部４ｂに取り付けられている。キースイッチ装置１０の下部に位置するロック装置１２は、ロックピン１３を有している。このロックピン１３は、ヘッドパイプ２の上端面２ａの上方に位置している。ロックピン１３は、キースイッチ装置１０に挿入されたキー１９を回動させることで、操舵軸３の径方向に出退するようになっている。ロックピン１３が突出したとき、ロックピン１３は、延長部材２１の係合孔２２を挿通し、係合孔２２に係合する。これにより、操舵軸３の回転をロックできる。

前記構成の操舵軸ロック構造によれば、延長部材２１は、ロック装置１２のロックピン１３の出退に応じて係合可能な係合孔２２を形成するので、ロック装置１２の取付位置や取付向きを変更するときにロック装置１２自体の形状等またはヘッドパイプ２の形状等を変更する必要がなくなる。したがって、ロック装置１２の取付位置および取付向きの自由度を向上できる。さらに、既存のヘッドパイプや既存のロック装置を流用でき、ロック装置１２の取付位置や取付向きを簡単かつ低コストで変更できる。

また、延長部材２１の係合孔２２は、ヘッドパイプ２の上方に位置しているので、ロック装置１２をヘッドパイプ２の上方に配置できる。したがって、ロック装置１２を有するキースイッチ装置１０を運転者により近い位置に配置でき、キースイッチ装置１０の操作性を向上できる。

また、第１の雌ねじ部２ｄは、操舵軸３の周方向に関して延長部材２１の係合孔２２と同じ領域に形成されている。したがって、既存のヘッドパイプにヘッドパイプ２の第１の雌ねじ部２ｄに対応する既存の孔部が形成されているとき、既存のヘッドパイプをヘッドパイプ２として流用できると共に、既存の係合部を第１の雌ねじ部２ｄとして容易に流用できる。

また、前記第２の雌ねじ部は、操舵軸３の周方向に関して離間した位置に形成されている。したがって、操舵軸３の回転をロックしたとき、操舵軸３からロック装置１２を介して荷重を受ける操舵軸３の周方向に関して、延長部材２１をヘッドパイプ２に強固に固定できる。

また、前記第１，第２の雌ねじ部は、ボルト２３，２４の締結方向が互いに異なるように形成されている。したがって、延長部材２１をボルト２３，２４によってヘッドパイプ２に固定したとき、延長部材２１のガタつきを防止できると共に、許容できる寸法公差や加工公差を大きくすることができる。

また、本体部２１１の板厚方向とボルト孔形成部２１２の板厚方向とは直交しているので、ボルト孔形成部２１２は、本体部２１１を補強すると共に、延長部材２１の剛性を向上できる。

また、本体部２１１の操舵軸３の軸方向の幅の大きさは、上側突出部２１１ａおよび下側突出部２１１ｂから操舵軸３の周方向の両端部に向かって徐々に小さくなっている。このため、本体部２１１の前記軸方向の幅の大きさを一定にした場合よりも、延長部材２１の剛性を維持しつつ、延長部材２１を軽量化できる。

（その他の実施形態）
なお、前記実施形態では、ロック装置１２は、ロックピン１３を有し、延長部材２１の係合孔２２にロックピン１３を係合させることにより、操舵軸３の回転をロックしていたが、これに限られない。ロック装置が操舵軸の径方向に出退するロック片を有し、延長部材が前記ロック片の出退に応じて係合できればよい。例えば、ロック片に凹部を設ける一方、延長部材に凸部を設け、ロック片の凹部と延長部材の凸部とが係合するようにしてもよい。

また、前記実施形態では、延長部材２１の係合孔２２は、ヘッドパイプ２の上方に位置していたが、これに限られない。係合孔がヘッドパイプの上端よりも下方に位置していてもよい。

また、前記実施形態では、第１の雌ねじ部２ｄは、操舵軸３の周方向に関して延長部材２１の係合孔２２と同じ領域に形成されていたが、これに限られず、ヘッドパイプの第１の雌ねじ部が、操舵軸３の周方向に関して延長部材の係合孔と異なる領域に形成されていてもよい。

また、前記実施形態では、２つの第２の雌ねじ部が、操舵軸３の周方向に関して離間した位置に形成されていたが、これに限られない。３つ以上の第２の雌ねじ部が、ヘッドパイプの上端面に操舵軸３の周方向に関して離間した位置に形成されていてもよいし、１つの第２の雌ねじ部だけが形成されていてもよく、１つも第２の雌ねじ部が形成されなくてもよい。

また、前記実施形態では、第１，第２の雌ねじ部は、ボルト２３，２４の締結方向が互いに異なるように形成されていたが、これに限られず、全てのボルトの締結方向が同じになるようにしてもよい。

また、前記実施形態では、延長部材２１のボルト孔形成部２１２は、本体部２１１にそれぞれ溶接によって取り付けられているが、これに限られず、例えば板状部材を折り曲げ加工したり、鋳造加工したりすることによって、延長部材を一体成型してもよい。

また、前記実施形態では、ボルト２３，２４は、シャーボルトからなっていたが、これに限られず、トルクスボルトなど、取り外しが困難な締結部材であってもよい。

また、前記実施形態では、ロック装置１２がイグニッションスイッチ１１と一体構造となっているが、別体であってもよい。

また、本発明の操舵軸ロック構造を備える乗り物の一例として、スポーツタイプの自動二輪車を示しているが、クルーザータイプの自動二輪車であってもよく、またスクータータイプの自動二輪車であってもよい。また、パーソナルウォータークラフト（Personal Water Craft：略称ＰＷＣ）のような小型船舶であってもよく、全地形型車両（All Terrain Vehicle：略称ＡＴＶ）のような鞍乗型の四輪車であってもよい。

前記実施形態およびその他の実施形態で述べた構成要素は、適宜、組み合わせてもよく、また、適宜、選択、置換、あるいは、削除してもよいのは、勿論である。

２ ヘッドパイプ
２ｄ 第１の雌ねじ部
３ 操舵軸
４ アッパブラケット
１２ ロック装置
１３ ロックピン
２１ 延長部材
２２ 係合孔
２３ ボルト
２４ ボルト

Claims (4)

1. 操舵軸を回動自在に支持するヘッドパイプと、
   前記操舵軸に連結される操舵用ブラケットと、
   前記操舵用ブラケットに取り付けられるロック装置と
   を有する操舵軸ロック構造において、
   前記ロック装置は、前記操舵軸の径方向に出退するロック片を有し、
   前記ヘッドパイプに固定される延長部材を備え、
   前記延長部材は、前記ロック片の出退に応じて係合可能な係合部を形成し、前記ヘッドパイプに形成された雌ねじ部に螺合する締結部材によって、前記ヘッドパイプに固定され、
   前記雌ねじ部は、前記操舵軸の周方向に関して前記係合部と同じ領域に形成されている、操舵軸ロック構造。
   
2. 操舵軸を回動自在に支持するヘッドパイプと、
   前記操舵軸に連結される操舵用ブラケットと、
   前記操舵用ブラケットに取り付けられるロック装置と
   を有する操舵軸ロック構造において、
   前記ロック装置は、前記操舵軸の径方向に出退するロック片を有し、
   前記ヘッドパイプに固定される延長部材を備え、
   前記延長部材は、前記ロック片の出退に応じて係合可能な係合部を形成し、前記ヘッドパイプに形成された複数の雌ねじ部に螺合する締結部材によって、前記ヘッドパイプに固定され、
   前記複数の雌ねじ部は、前記操舵軸の周方向に関して離間した位置に形成されている、操舵軸ロック構造。
   
3. 操舵軸を回動自在に支持するヘッドパイプと、
   前記操舵軸に連結される操舵用ブラケットと、
   前記操舵用ブラケットに取り付けられるロック装置と
   を有する操舵軸ロック構造において、
   前記ロック装置は、前記操舵軸の径方向に出退するロック片を有し、
   前記ヘッドパイプに固定される延長部材を備え、
   前記延長部材は、前記ロック片の出退に応じて係合可能な係合部を形成し、前記ヘッドパイプに形成された複数の雌ねじ部に螺合する締結部材によって、前記ヘッドパイプに固定され、
   前記複数の雌ねじ部は、前記締結部材の締結方向が互いに異なるように形成されている、操舵軸ロック構造。
   
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の操舵軸ロック構造において、
   前記係合部は、前記ヘッドパイプの上方に位置している、操舵軸ロック構造。

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