JPH0446798B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はヘツドパイプ内にステアリング機構
を内蔵した自動二輪車のステアリング装置に関す
る。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、自動二輪車では前輪の車軸とハンドル
側の車体（フレーム）間に、車輪側にかかる路面
からの衝撃を緩和させて車体側に伝達させないよ
うに２本一組のフロントフオークが設けられる。
このフロントフオークはアツパおよびロワーブラ
ケツトを介してステアリングシヤフトを兼ねるハ
ンドルシヤフトに連結され、ハンドルの操作によ
り所望する操舵力が得られるようになつている。

一方、ハンドルシヤフトの下部はヘツドパイプ
内に入り、このヘツドパイプに回転自在に支持さ
れる。ヘツドパイプ廻りには鋳造あるいは鍛造で
作られたパイプあるいはチヤンネル状の連接メン
バが溶着され、この連接メンバにタンクレールや
ダウンチユーブが固定され、車体フレームが構成
される。

自動二輪車は、車体フレームの構造上ヘツドパ
イプ廻りに応力が集中し易い。特にヘツドパイプ
廻りは、フレームとしての取付断面積が小さく、
しかもこの部分に左右に対をなすタンクレールや
ダウンチユーブが集中的に集まり、溶接にて固定
されるので溶接箇所も多く、応力的に苛酷であ
る。

このため、ヘツドパイプ廻りは補強ブリツジ等
で補強され、強度アツプが図られているが、ハン
ドルシヤフトをフロントフオークに直接連結させ
た場合には、万一応力集中や溶接による残留歪み
の影響を受けてヘツドパイプに歪みが生じたと
き、ハンドルの操舵性が劣化し、軽快でシヤープ
なハンドルの切れを保証することができなかつ
た。

〔発明の目的〕

この発明は上述した事情を考慮してなされたも
ので、かじ取角全範囲にわたつて軽快でシヤープ
な操舵力を保証し、操舵感覚を向上させるととも
に、強度および耐久性に優れた自動二輪車のステ
アリング装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上述した目的を達成するために、この発明に係
る自動二輪車のステアリング装置は、ハンドルに
連結されるハンドルシヤフトとフロントフオーク
を連結するステアリングシヤフトとをヘツドパイ
プ内に収容するとともに、このヘツドパイプ内に
おいて上記ハンドルシヤフトにドライブピニオン
を軸装し、このドライブピニオンを、ドライブベ
ルトを介して前記ステアリングシヤフトに軸装さ
れたドリブンピニオンに接続したことを特徴とす
るものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例について添付図面を
参照して説明する。

第１図および第２図において、符号１０は自動
二輪車の車体フレームを示す。車体フレーム１０
はヘツドパイプ１１廻りにハの字状に固着された
連接メンバ１２と、この連接メンバ１２の自由端
に一体あるいは一体的に連結され、左右対をなす
パネルフレーム１３とを有する。左右のパネルフ
レーム１３は適宜位置に掛け渡された補強ブリツ
ジ１４で補強される。上記ヘツドパイプ１１には
ハンドル１５を連結したハンドルシヤフト１６と
ステアリングシヤフト１７とが後述するステアリ
ング機構により連係するようにして収容される。
ステアリングシヤフト１７には左右に対をなすフ
ロントフオーク１８が連結され、その下端に前輪
１９が回転自在に支持される。

一方、パネルフレーム１３は連接メンバ１２か
ら斜め下方に延びるようにして取付けられ、その
前方および後方下部に取付ブラケツト２０ａ，２
０ｂが設けられ、これらの両取付ブラケツト２０
ａ，２０ｂ間に囲まれたスペースにエンジン２１
が搭載される。

ところで、パネルフレーム１３は適宜間隔をお
いて平行に配設されたメインフレームプレート２
３とサブフレームプレート２４との間にハニカム
エレメント２５が介装され、これらを抵抗溶接等
で溶着することにより一体のハニカムサンドイツ
チ構造に形成される。その際、パネルフレーム１
３の軽量化を図るため、メインフレームプレート
２３やサブフレームプレート２４、ハニカムエレ
メント２５はアルミ材のような軽金属あるいは軽
合金材料で形成される。

さらに、前記後方取付ブラケツト２０ｂの中程
には、スイングアーム２６が上下に揺動自在に片
持梁状に支持され、このアーム２６の自由端部に
後輪２７が保持される。スイングアーム２６の揺
動は緩衝ユニツト２８で吸収され、後輪２７の走
行中に路面からの振動が車体フレーム１０にダイ
レクトに伝達されるのを防止している。

車体フレーム１０のパネルフレーム１３の後方
上部にはシートレール用取付ブラケツト２９が設
けられ、この取付ブラケツト２９にシートレール
３０の基部が固定される。シートレール３０は取
付ブラケツト２９から後方に向つて斜め上方に延
び、その延長部にシート３１が装着される。な
お、符号３２は燃料タンクである。

他方、ヘツドパイプ１１廻りに溶着される連接
メンバは左右が対をなしてハの字状に設けられ
る。この連接メンバ１２は第３図乃至第５図に示
すように横断面矩形の中空形状に構成され、内部
に強度メンバとしての補強プレート３４が介装さ
れる。補強プレート３４は矩形形状をなし、その
上下端が中空の連接メンバ１３の頂部および底部
に一体に溶着され、その前後端は連接メンバ１３
の対角線上に対向するコーナ部に溶着されて剛性
力が増大せしめられ、曲げや撓み変形のみならず
捩り変形に対しても充分な強度を有する剛性構造
に形成される。しかも、補強プレート３４は連接
メンバ１３に内装され、外部に露呈されないの
で、ヘツドパイプ１１廻りがシンプルな剛性構造
に形成され、美的外観、デサインを向上させるこ
とができる。

連接メンバ１３内に介装される強度メンバとし
ての補強プレート３４は第６図に示されるように
対角線に介装し、上下端を溶着することにより、
捩り変形に対する強度を一層向上させてもよい。

また、ヘツドパイプ１１は、中空円筒状をな
し、内部に第７図および第８図に示すように、ス
テアリング機構３５が収容される。ステアリング
機構３５はドライブピニオン３６、ドライブベル
ト３７およびドリブンピニオン３８を有する。ヘ
ツドパイプ１１の上下端には端板３９，４０が締
付ボルト等で固定され、覆われる。ハンドルシヤ
フト１６は上部端板３９の偏心位置に形成された
シヤフト孔４１を貫いてヘツドパイプ１１内に入
り、このヘツドパイプ１１内において、シヤフト
保持機構４３により回転自在に安定的に保持され
る。ヘツドパイプ１１下部にはドライブピニオン
３６が固く軸装される。

シヤフト保持機構４３はハンドルシヤフト１６
を回転自在に支持する補強構造の保持フレーム４
４を有し、この保持フレーム４４は一対の取付ボ
ルト・ナツト４５，４６により取付誤差を吸収し
得るように、上部および下部端板３９，４０に固
定される。すなわち、シヤフト保持機構４３は偏
心した取付ボルト・ナツト４６により取付位置が
微調整され、これにより取付誤差を吸収すること
ができるようになつている。

また、ステアリングシヤフト１７はヘツドパイ
プ１１内に収容され、上部および下部端板３９，
４０の中央に穿設されたシヤフト孔４７，４８に
回転自在に支持される。ステアリングシヤフト１
７にはドリブンピニオン３８が固く軸装され、こ
のドリブンピニオン３８とドライブピニオン３６
との間に歯付ドライブベルト３７が掛け渡され、
ドライブピニオン３６からの操作力はドライブベ
ルト３７を介してドリブンピニオン３８に伝達さ
れる。

上記ドライブピニオン３６とドリブンピニオン
３８の対向側はそれぞれ切り欠かれ、ステアリン
グシヤフト１７とハンドルシヤフト１６の軸間距
離を小さくし、ヘツドパイプ１１のコンパクト化
が図られている。ドライブシヤフト１６の切欠部
には係止用突起５０が一体に形成される一方、こ
の係止用突起５０に係合可能な係合凹部５１はド
リブンピニオン３８の切欠部に左右対をなして形
成され、前輪１９のかじ取角を規制している。

このかじ取角の全範囲にわたつて軽快な操舵力
が得られるようにドリブンピニオン３８の径はド
ライブピニオン３６より大きく、かつ歯数も多
い。これにより、パワーステアリング機構が構成
され、ハンドル１５の操作性を向上させることが
できる。

また、ステアリングシヤフト１７の上下端はヘ
ツドパイプ１１の上部および下部端板３９，４０
を貫いて突出し、その突出部にアツパブラケツト
５３およびロワーブラケツト５４が装着される。
アツパブラケツト５３は第９図および第１０図に
示すように、中央にステアリングシヤフト１７を
通すシヤフト孔５５が穿設され、このシヤフト孔
５５に通されたステアリングシヤフト１７の上部
は締付ボルト５６で締付けられ、アツパブラケツ
ト５３に固く装着される。

アツパブラケツト５３の両側にはフロントフオ
ーク１８を案内するフオーク孔５７が穿設され、
このフロントフオーク１８もこのフオーク孔５７
に通された後、締付ボルト５８で締付けられ、固
定される。

一方、ロワーブラケツト５４にも中央にシヤフ
ト孔６０が穿設され、このシヤフト孔６０にステ
アリングシヤフト１７の下端部が軸装される。こ
のようにしてステアリングシヤフト１７はその上
下端にアツパブラケツト５３およびロワーブラケ
ツト５４が装着される。さらに、ロワーブラケツ
ト５４の両側には、フロントフオーク１８を通す
フオーク孔６１が穿設される。フロントフオーク
１８は上記フオーク孔６１に通された後、締付ボ
ルト６２で締付けられ、締結される。

しかして、ハンドル１５を操作することによ
り、この操作力はハンドルシヤフト１６からステ
アリング機構３５を経てステアリングシヤフト１
７に伝達され、フロントフオーク１８を操作させ
る。フロントフオーク１８の操作により、前輪１
９が操舵されるが、前輪１９の最大かじ取角はス
テアリング機構３５のドライブピニオン３６およ
びドリブンピニオン３８に設けられた係止用突起
５０および係合用凹部５２の係合により規制され
る。

また、ステアリングシヤフト１７にはフロント
フオーク１８が左右のバランスを考慮して取付け
せれる一方、ハンドルシヤフト１６はヘツドパイ
プ１１に取付誤差を吸収可能に取付けられるた
め、ハンドル操作によりかじ取角全範囲にわたつ
て軽快な操舵を確保することができ、かつ左右の
かじ取角のバランスも充分に考慮することができ
る。さらに、ステアリング装置にパワーステアリ
ング機構を採用した場合には、軽いハンドル操作
でも、前輪１９を正確かつスムーズに操舵させる
ことができる。

さらに、ヘツドパイプ１１内にはステアリング
シヤフト１７とハンドルシヤフト１６とが収容さ
れ、路面状況や上下道による衝撃が直接ハンドル
シヤフト１６に伝達されず、ステアリング機構３
５を介して伝達されるので、衝撃荷重がダイレク
トに伝達されず、ハンドルによる操作性を向上さ
せることができる。

〔発明の効果〕

以上に述べたようにこの発明に係る自動二輪車
のステアリング装置は、ヘツドパイプ内にハンド
ルシヤフトとステアリングシヤフトとを収容し、
ハンドルシヤフトに軸装されたドライブピニオン
を、ドライブベルトを介してステアリングシヤフ
トに軸装されたドリブンピニオンに連係させ、こ
のドリブンピニオンにハンドルからの操舵力を伝
達して前輪に伝えるようにしたから、かじ取角全
範囲にわたつて軽快でシヤープな操舵力を保証
し、操舵感覚を向上させることができるととも
に、ステアリング装置はヘツドパイプ内に収容さ
れ、ヘツドパイプにより保護されるので、強度お
よび耐久性を充分に保つことができる。

また、ヘツドパイプ廻りに横断面矩形の中空連
接メンバをハの字状に溶着し、この連接メンバ内
に強度メンバを介装した場合には、応力集中を最
も受け易いヘツドパイプ廻りを剛性構造にするこ
とができ、曲げ変形や撓み変形、捩り変形に対し
ても充分な強度を有する。しかも溶接箇所を減少
させることができるので、ヘツドパイプに残留歪
み等による悪影響を与えることが少なく、また、
ヘツドパイプに歪みが生じても、ハンドルの操作
力をステアリング機構を介して伝達するので、ハ
ンドルの操舵性の劣化を未然に防止し、軽快でシ
ヤープなハンドルの切れを保証することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る自動二輪車のステアリ
ング装置を採用した自動二輪車を示す側面図、第
２図は第１図に示された自動二輪車の車体フレー
ムを示す平面図、第３図は上記車体フレームのヘ
ツドパイプ廻りの構造を示す図、第４図は第３図
の片側を示す平面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線
に沿う連接メンバの横断面図、第６図は連接メン
バの変形例を示す横断面図、第７図は自動二輪車
のヘツドパイプ内に収容されるステアリング装置
の分解斜視図、第８図は上記ステアリング装置の
原理を示す平断面図、第９図はステアリングシヤ
フトをフロントフオークに連結させるアツパブラ
ケツトの平面図、第１０図は上記アツパブラケツ
トの側面図、第１１図はロワーブラケツトの底面
図、第１２図は上記ロワーブラケツトの側面図で
ある。 １０……車体フレーム、１１……ヘツドパイ
プ、１２……連接メンバ、１３……パネルフレー
ム、１５……ハンドル、１６……ハンドルシヤフ
ト、１７……ステアリングシヤフト、１８……フ
ロントフオーク、１９……前輪、２１……エンジ
ン、２７……後輪、３４……強度メンバ（補強プ
レート）、３５……ステアリング機構、３６……
ドライブピニオン、３７……ドライブベルト、３
８……ドリブンピニオン、３９，４０……端板、
５３……アツパブラケツト、５４……ロワーブラ
ケツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハンドルに連結されるハンドルシヤフトとフ
   ロントフオークを連結するステアリングシヤフト
   とをヘツドパイプ内に収容するとともに、このヘ
   ツドパイプ内において上記ハンドルシヤフトにド
   ライブピニオンを軸装し、このドライブピニオン
   を、ドライブベルトを介して前記ステアリングシ
   ヤフトに軸装されたドリブンピニオンに接続した
   ことを特徴とする自動二輪車のステアリング装
   置。 ２ ドライブピニオンおよびドリブンピニオンは
   対向する側が互いに切り欠かれるとともに、一方
   の切欠部に係止用突起を、他方の切欠部に左右対
   をなし、上記係止用突起に係合可能な係合凹部を
   一体成形し、これにより前輪の最大かじ取角を設
   定した特許請求の範囲第１項に記載の自動二輪車
   のステアリング装置。 ３ ドリブンピニオンはドライブピニオンより大
   径で大きな歯数を有し、ドライブピニオンからの
   駆動を歯付ドライブベルトを介してドリブンピニ
   オンに伝達するパワーステアリング機構を構成し
   た特許請求の範囲第１項に記載の自動二輪車のス
   テアリング装置。 ４ ヘツドパイプの廻りに横断面矩形の連接メン
   バをハの字状に固定するとともに、上記連接メン
   バ内に強度メンバを介装した特許請求の範囲第１
   項に記載の自動二輪車のステアリング装置。