JPH05105165A - 自動二輪車の前輪操向装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 前輪ストローク状態での操向操作時にもこじ
りが生じることがなく、操向操作性を大きく改善できる
自動二輪車の前輪操向装置を提供する。 【構成】 車体フレームに固定されたヘッドパイプによ
り操向ナックルの上部を軸方向移動可能かつ回動可能に
支持するとともに操向ハンドルで左，右に操向可能と
し、上記操向ナックルの下部を前スイングアームで支持
するとともに、該操向ナックルの下端部で前輪を軸支し
て自動二輪車の前輪操向装置を構成する。この場合に、
上記操向ナックルの操向軸２０に下部操向筒２２を軸方
向移動可能かつ回動不能に装着する。そして該下部操向
筒２２と上記ヘッドパイプ３で回動可能かつ軸方向移動
不能に軸支され、操向ハンドルが固定された上部操向筒
２３とを自在継手２４により車両前後方向軸ａ及び車両
左右方向軸ｂ回りに回動可能に連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動二輪車の前輪操向
装置に関し、詳細には操向操作性を向上できるようにし
た操向ナックルと操向ハンドルとの連結部の構造の改善
に関する。

【０００２】

【従来の技術】前スイングアームによって前輪を懸架支
持するようにした前輪懸架装置は、上記前スイングアー
ムを車体フレームで上下揺動自在に枢支するとともに、
該アームの前端部で操向ナックルを支持し、該ナックル
の下端部で前輪を軸支した構造となっている。このよう
な懸架装置を備えている場合、前輪のストロークによっ
て前スイングアームが円弧運動を行うことから、上記操
向ナックルは上下に移動しながら車両前後に若干揺動す
ることとなる。従ってこの種の自動二輪車における前輪
操向装置としては、上記操向ナックルを上下移動及び前
後揺動可能に操向ハンドルに連結することが必要であ
る。

【０００３】上記操向ナックルを上述のように操向ハン
ドルに連結できる構造として、従来例えば特開昭62-125
973 号公報に記載されている構造がある。これは、ヘッ
ドパイプによって回転可能かつ軸方向移動不能に支持さ
れたステアリングケース内にステアリングスライダを挿
入するとともに、両者をステアリングピボットにより車
両左右方向軸回りに回動可能に連結する。そしてこのス
テアリングスライダ内に操向ナックルの上端に固着され
た操向軸を軸方向移動可能かつ回動不能に挿入した構造
となっている。この従来構造によれば、操向ナックルの
操向軸はステアリングスライダ内を摺動しながら、ステ
アリングピボットを中心に車両前後に揺動できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで上述の前スイ
ングアーム式前輪懸架装置を備えた前輪操向装置では、
前輪がストロークした状態で前輪を左右に操向した場合
の操作力が重く、操作性が低く、またこのような操向操
作を行っている場合は前輪懸架装置の前輪の上下動への
追従性が良くないという問題がある。この点は、上記公
報記載の構造によっても解消できない。これは、前輪が
ストロークした状態では、操向軸の軸線とキャスタ軸と
の間に角度差が生じ、そのためこの状態で操向ハンドル
を切ると、上記連結部にこじりが生じるためであると考
えられる。

【０００５】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、前輪ストローク状態での操向操作時にも上
述のこじりが生じることがなく、操向操作性を大きく改
善できる自動二輪車の前輪操向装置を提供することを目
的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、車体フレーム
に固定されたヘッドパイプにより操向ナックルの上部を
軸方向移動可能かつ回動可能に支持するとともに操向ハ
ンドルで左，右に操向可能とし、上記操向ナックルの下
部を前スイングアームで支持するとともに、該操向ナッ
クルの下端部で前輪を軸支した自動二輪車の前輪操向装
置において、上記操向ナックルの上端部に下部操向筒を
軸方向移動可能かつ回動不能に装着し、該下部操向筒と
上記ヘッドパイプで回動可能かつ軸方向移動不能に軸支
され、操向ハンドルが固定された上部操向筒とを自在継
手により車両前後方向軸及び車両左右方向軸回りに回動
可能に連結したことを特徴としている。

【０００７】

【作用】本発明に係る前輪操向装置によれば、下部操向
筒と上部操向筒とを自在継手により車両左右方向軸回
り，及び車両前後方向軸回りに回動可能に連結したの
で、上記前輪のストローク時に操向ハンドルを操作した
場合、車両前後方向軸回りにも回動可能であることか
ら、上述のこじりが生じることはなく、従って操向操作
性及び懸架装置の追従性を改善できる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。図１ないし図５は本発明の一実施例による自動二輪
車の前輪操向装置を説明するための図であり、図１はそ
の断面図、図２は側面図、図３は図２のIII-III 線断面
図、図４は操向ナックルのナックル部と操向軸との接続
構造を示す図、図５は本実施例装置を備えた自動二輪車
の左側面図である。

【０００９】図において、１は本実施例装置を備えた自
動二輪車、２はエンジンユニット８をフレームの一部と
するいわゆるダイヤモンド型の車体フレームである。こ
の車体フレーム２は、ヘッドパイプ３から斜め下後方に
延びる左，右一対のアッパフレーム４，４の後端をリヤ
アームブラケット５の上端に接続し、該ブラケット５の
下端に略水平に前方に延びる左，右一対のロアフレーム
６，６の後端を接続し、このリアアームブラケット５，
及びロアフレーム６でエンジンユニット８を懸架支持す
るとともに、該エンジンユニット８のシリンダボディ８
ａと上記ヘッドパイプ３とを左，右一対のダウンチュー
ブ７，７で接続した構成となっている。

【００１０】上記エンジンユニット８の上方には燃料タ
ンク，エアクリーナ等が搭載されており、これらはタン
クカバー９で覆われている。また上記エンジンユニット
８の前方にはラジエータ１０が配置されており、これは
上記ダンウチューブ７に取り付けられている。なお、１
１は上記タンクカバー９の後方に配置されたシートであ
る。また上記リヤアームブラケット５によって後スイン
グアーム１２の前端のピボット部１２ａが上下揺動自在
に枢支されており、該後スイングアーム１２の後端部で
後輪１３が軸支されている。

【００１１】上記ロアフレーム６の枢支部６ａによって
前スイングアーム３９のピボット部４０ａが上下に揺動
自在に枢支されており、該前スイングアーム３９と上記
ロアフレーム６の支持部６ｂとの間に、車幅方向に水平
に配置されたクッションユニット４５が介設されてい
る。また該前スイングアーム３９の前端ボス部４４ｃに
よって操向ナックル１６がボールジョイント４４を介し
て支持されている。なお、上記ボールジョイント４４は
スタッド４４ａと、ボール４４ｂと、これを収容するソ
ケット４４ｃとからなり、上記スタッド４４ａが車幅方
向に向けて上記ボス部４４ｃに固着されており、またソ
ケット４４ｃが操向ナックル１６に固着されている。

【００１２】上記操向ナックル１６は、下端で上記前輪
１５を軸支するナックル部１９と、これの上端に固着さ
れた操向軸２０とから構成されている。この操向軸２０
は、丸棒の左，右側面に２条のボール溝２０ａを形成し
てなるものであり、通常状態で上端が上記ヘッドパイプ
３の下端付近に位置する長さに設定されている。また上
記ナックル部１９は、前輪１５の上縁の幅方向中心から
これの側方を通って車軸まで延びる湾曲状をなしてい
る。

【００１３】ここで、上記ナックル部１９はアルミ合金
製のものであり、上記操向軸２０はステンレス鋼製のも
のであり、両者は図４(a) に示す方法で接合されてい
る。ナックル部１９の接合孔を大径孔１９ｂと小径孔１
９ｃとの段付状とし、操向軸２０の下端の小径部２０ｂ
を上記小径孔１９ｃに圧入し、これの上側の大径部２０
ｃを大径孔１９ｂに圧入嵌合させる。そして上記ボール
溝２０ａから接着剤を注入することにより大径孔１９ｂ
と小径部２０ｂとで形成された隙間内に接着剤ａ′を充
填する。

【００１４】なお、上記接着剤の供給については、図４
(b) に示すようにナックル部１９に注入孔１９ｄを形成
し、ここから供給する方法も採用できる。また、図４
(c) に示すように操向軸２０の小径部２０ｂに接着剤を
塗布し、この後上記接合孔１９ｂ，１９ｃに圧入する方
法も採用できる。

【００１５】また上記ナックル部１９の下端には軸受ケ
ース２１が固着されている。この軸受ケース２１内には
左，右一対のテーパ軸受３１，３２が配設されており、
該両軸受３１，３２により前輪１５の車軸３３が軸支さ
れている。この車軸３３の一端に形成された円板状のボ
ス部３３ａには外周にディスク３４を有するホルダ３５
がボルト締め固着されており、また上記ボス部３３ａに
は前輪１５のホイール３６が上記ホルダ３５を挟んでボ
ルト締め固定されている。なお、３７は上記ディスク３
４を挟持して制動力を発生するためのホイルシリンダで
あり、これは上記ナックル部１９の内面にボルト締め固
定されている。

【００１６】また、上記車軸３３の上記左，右軸受３
１，３２間には、セレーション加工による被検出部３３
ａが形成されており、上記軸受ケース２１の左，右軸受
３１，３２間部分には回転センサ３８がボルト締め固定
されている。この回転センサ３８は電磁誘導型の非接触
式のもので、その検知部３８ａが上記被検出部３３ａに
所定の隙間を開けて対向している。

【００１７】そして上記操向ナックル１６と、該操向ナ
ックル１６に操向ハンドル１７からの操向力を伝達する
操向機構１８とにより前輪操向装置１４が構成されてい
る。この操向機構１８は、上記操向ナックル１６の操向
軸２０に軸方向移動可能かつ回転不能に装着された下部
操向筒２２と、上記ヘッドパイプ３に軸方向移動不能か
つ回転可能に挿入された上部操向筒２３と、該上部，下
部操向筒２３，２２を車両前後軸ａ及び車両左右軸ｂ回
りに回動可能に連結する自在継手２４とから構成されて
いる。

【００１８】上記下部操向筒２２は多数の鋼球２５を２
組内蔵しており、この鋼球２５の各組が上記操向軸２０
のボール溝２０ａに嵌合している。これにより上記操向
軸２０は下部操向筒２２内を軸方向に移動可能になって
おり、かつ該下部操向筒２２とともに回動するようにな
っている。

【００１９】また上記下部操向筒２２の上縁には前，後
一対の連結アーム部２２ａが上方に突出するように一体
形成されており、該アーム部２２ａの上記車両前後軸ａ
上に位置する連結孔２２ｂ内に継手リング２６の車両前
後方向に突出する前，後軸２６ａが回動可能に挿入され
ている。また上記継手リング２６の車両左右方向に突出
する左，右軸２６ｂはアンダブラケット２３ａの下縁に
左，右一対形成された連結アーム部２３ｂの上記左右軸
ｂ上に位置する連結孔２３ｃ内に回動可能に挿入されて
いる。またこのアンダブラケット２３ａは上記上部操向
筒２３の下端に固着されている。このようにして上記上
部操向筒２３と下部操向筒２２とを車両前後軸ａ，左右
軸ｂ回りに回動可能に連結する上記自在継手２４が構成
されている。なお、２７，２８は上記自在継手２４部
分，上記操向軸２０部分を囲むダストブーツである。

【００２０】また上記上部操向筒２３の上端は上記ヘッ
ドパイプ３から上方に突出しており、これの開口はキャ
ップ３１で閉塞されている。また該上部操向筒２３の突
出部にはハンドルホルダ２９が固着されており、該ハン
ドルホルダ２９の前方延長部にはスライド軸３０が上下
方向に摺動可能に挿入されている。このスライド軸３０
は、上端に上記操向ハンドル１７が固定されており、ま
た所定高さ位置に固定可能となっている。これにより上
記操向ハンドル１７は所望高さに調整可能になってい
る。なお、上記操向ハンドル１７は固定式にしてもよ
く、このようにする場合は、図１(b) に二点鎖線で示す
ように、上部操向筒２３の下端に固定されたアンダブラ
ケット２３ａに操向ハンドル１７を固定すれば良い。

【００２１】次に本実施例の作用効果について説明す
る。本実施例装置では、路面の凸部等によって前輪１５
に上向きの荷重が作用すると、前輪１５が上方にストロ
ークし、これに伴って前スイングアーム３９がピボット
部４０ａａを中心にして上方に揺動し、操向ナックル１
６の操向軸２０が下部操向筒２２内を上方に摺動する。
このとき上記操向ナックル１６は、ボールジョイント４
４が前スイングアーム３９を半径とする円弧上を移動す
ることから、自在継手２４の左右の回動軸ｂ回りに若干
回動する。従ってこの場合、キャスタ軸と操向軸２０軸
との間に角度差が生じることとなる。

【００２２】そして上記前輪ストロークによりキャスタ
軸と操向軸とに角度差が生じた状態で、操向ハンドル１
７を左，右何れかに操向した場合、上述の従来装置で
は、上記角度差によりこじりが生じて必要操作力が増大
し、その分だけ操作性及び前スイングアーム３９の追従
性が悪いという問題があった。これに対して本実施例で
は、自在継手２４を設けたことにより、下部操向筒２２
が前後軸ａ回りに回動可能になっていることから、上述
の角度差によりかじりが発生することはなく、従って上
記操作性，追従性悪化を回避できる。

【００２３】また本実施例では、操向軸２０と操向筒２
２とをボールスプライン機構によって連結したので、鋼
球２５が転動することにより、鋼球とボール溝との間に
ガタが発生しにくく、この点からも操作性を向上でき
る。また本実施例では、自在継手２４の下方にボールス
プライン機構を配置したので、ヘッドパイプ３の径を小
さくでき、また上部操向筒２３の上端を開口したので、
ヘッドパイプ３の位置を低くできる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明に係る自動二輪車の
前輪操向装置によれば、操向軸に軸方向移動可能に装着
された下部操向筒とヘッドパイプによって回転自在に支
持された上部操向筒とを自在継手により車両前後軸，
左，右軸回りに回動可能に連結したので、前輪がストロ
ークした状態で操向した場合にも連結部にこじりが発生
するのを防止でき、操向操作性及び懸架装置の追従性を
向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による自動二輪車の前輪操向
装置を示す断面図である。

【図２】上記実施例装置の左側面図である。

【図３】図２のIII-III 線断面図である。

【図４】上記実施例の操向ナックルのナックル部と操向
軸との接続構造を説明するための図である。

【図５】上記実施例装置を備えた自動二輪車の左側面図
である。

【符号の説明】

１ 自動二輪車 ２ 車体フレーム ３ ヘッドパイプ １４ 前輪操向装置 １５ 前輪 １６ 操向ナックル １７ 操向ハンドル ２２ 下部操向筒 ２３ 上部操向筒 ２４ 自在継手 ３９ 前スイングアーム ａ 車両前後軸 ｂ 車両左右軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体フレームに固定されたヘッドパイプ
   により操向ナックルの上部を軸方向移動可能かつ回動可
   能に支持するとともに操向ハンドルで左，右に操向可能
   とし、上記操向ナックルの下部を前スイングアームで支
   持するとともに、該操向ナックルの下端部で前輪を軸支
   した自動二輪車の前輪操向装置において、上記操向ナッ
   クルの上端部に下部操向筒を軸方向移動可能かつ回動不
   能に装着し、該下部操向筒と上記ヘッドパイプで回動可
   能かつ軸方向移動不能に軸支され、操向ハンドルが固定
   された上部操向筒とを自在継手により車両前後方向軸及
   び車両左右方向軸回りに回動可能に連結したことを特徴
   とする自動二輪車の前輪操向装置。