JPH0725346B2

JPH0725346B2 - 二輪車の後輪操舵装置

Info

Publication number: JPH0725346B2
Application number: JP63029058A
Authority: JP
Inventors: 信彦黒川; 敏明谷
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 1988-02-10
Filing date: 1988-02-10
Publication date: 1995-03-22
Anticipated expiration: 2010-03-22
Also published as: JPH01204885A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、前輪操舵用のハンドルバーの操向操作に連
動して後輪を操舵する、自動二輪車や自転車などの二輪
車の後輪操舵装置に関するものである。

（従来の技術）近年、自動車においては前二輪および後二輪を同時に操
舵するタイプのいわゆる四輪操舵装置が既に実用化され
ている。

一方、自動二輪車などの二輪車においても、前後輪を同
時に操舵することにより、操舵の際に要求されるライダ
ー（運転者）の動き（操舵方向へ体重を移動する）を軽
減できたり、最小回転半径を小さくできることなどの知
見に基づき、最近、前輪の操舵に連動して前輪とともに
後輪を操舵する装置の開発がなされつつある。

ところで、そのような後輪操舵装置の先行技術として
は、例えば特開昭61−160374号公報に見られるように、
後輪の車軸を車体中心線に直交する駆動軸にピボット軸
支し、ハンドルバーを上端に有する操舵軸の下端にオフ
セットレバーを固設し、そのオフセットレバーに一端を
取着したプッシュプルケーブルの他端を、リアフレーム
に水平旋回自在に枢着したロッカーアームに取着し、そ
して、後輪の車軸に軸受を介して配設したリアステアリ
ングアームと前記ロッカーアームをタイロッドで連結
し、ハンドルバーの旋回操作に連動してロッカーアーム
を旋回させ、後輪を操舵するようにした構造の装置があ
る。

（発明が解決しようとする問題点）上記した公知の操舵装置の場合、水平旋回するロッカー
アームを介して後輪を操舵するようにしているので、操
舵系統を構成するリンク部材の形状が複雑になり、ま
た、車体に対するリンク部材の取り付けも容易でない。
しかも、リアステアリングアームに接続されるタイロッ
ドの支点（回転中心）位置が前記ロッカーアームで支持
されているので、ハンドルバーの左右回転に対応して後
輪を左右へ対称的に旋回させるようにするための配置が
困難である。

この発明は上述の点に鑑みなされたもので、ハンドルバ
ーから後輪のステアリングアームに至る操舵系統が単純
な形状の部材の組み合わせで構成され、製造が簡単で、
耐久性に富み、また、ハンドルバーの左右回転に対応し
て後輪を左右へ対称的に旋回させるための配置が容易で
あり、更に、後輪に作用する路面からの反力や走行時の
後輪の振動などがハンドルバーには直接作用しにくい、
二輪車の後輪操舵装置を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段）上記した目的を達成するためのこの発明の要旨とすると
ころは、ａ）フレーム後部に枢支して後方へ延出され、
平行リンクを構成する、後輪の旋回を許容するように湾
曲させた上下一対のリアスイングアームの先端間に、後
輪を回動自在に片持ち支持したリアステアリングアーム
を水平旋回可能に枢着し、前記フレーム後部と一方の前
記リアスイングアームとの間に懸架ユニットを介装し、
ｂ）ハンドルバーを上端に有する第１操舵軸を前記フレ
ーム前端部に、第２操舵軸を前記フレーム後部に、それ
ぞれ略鉛直方向の軸を中心に回動自在に支承し、ｃ）前
記第１操舵軸と前記第２操舵軸とを、両軸に対しそれぞ
れオフセットさせた第１タイロッドにより連結すると共
に、前記第２操舵軸に、後輪の旋回を許容するように湾
曲させた第２タイロッドの一端をオフセットさせて連結
し、前記リアステアリングアームに、前記第２タイロッ
ドの他端を前記リアスイングアームとの枢支点に対しオ
フセットさせて連結し、ｅ）前記第２タイロッドと前記
第２操舵軸との枢支点および前記フレーム後部に対する
一対の前記リアスイングアームの枢支点を、前記第２操
舵軸の延長線上に配置したことである。

（作用）この発明の後輪操舵装置によれば、ハンドルバーから後
輪のリアステアリングアームに至る操舵系統の構成部材
の一つとして、リアスイングアーム枢支点付近のフレー
ム後部に略鉛直方向に回動自在に支承された第２操舵軸
が介在し、これにより操舵系統を構成する各リンク類が
単純な形状で且つ操舵時の各リンク類の作動も車体の前
後方向または鉛直軸回りの方向に統一され、しかも、車
体中心線上に第１操舵軸と第２操舵軸を位置させること
により、ハンドルバーの左右回転に対応して後輪を左右
へ対称的に旋回させるようにするための各リンク類の配
置が容易になる。また、路面からの反力や走行時の後輪
の振動などは、フレームに支承された前記第２操舵軸で
その大部分が吸収され、第１操舵軸には直接作用するこ
とが少ない。更に、ハンドルバーからステアリングアー
ムに至る操舵系統は、その一部を構成する第１操舵軸と
第２操舵軸の２箇所でフレームに固定されているので、
構造上の強度が向上し、ハンドルバーからの操舵力がリ
アステアリングアームに伝達される。

（実施例）第１図はこの発明の実施例を示す自動二輪車の一部を省
略した左側面図、第２図は第１図のII−II線矢視図、第
３図は同前方視図、第４図は同前方視図である。

第１図に示すように、自動二輪車のフレーム１は、車体
中心面Ｎ（第２図及び第３図）上においてその前端上部
1aより後方へ向けやや下向きに傾斜させた後、後端まで
略水平に延設され、第５図に示すように、その後端上部
1bで両側方へ分けた二股の鉛直部1cに形成され、さらに
各鉛直部1cは、その下端で直角に屈曲させてそれぞれ前
方へ延びる水平部1dに形成されている。そして、第１図
に示す第１操舵軸２が、車体中心面Ｎ上において前記フ
レーム１の上部前端1aに鉛直方向に対し僅かに後方へ傾
斜して溶接固着したヘッドパイプ22を貫通して、ベアリ
ング３により回動自在に配設されている。前記第１操舵
軸２の上端には、両側方に張出するハンドルバー４が、
一体に固着されている。

また、第２操舵軸５が、車体中心面Ｎ上において前記フ
レーム後端上部1bに鉛直方向に溶接固着したエンドパイ
プ23を貫通して、ベアリング６により回動自在に配設さ
れている。

更に、前記第１操舵軸２の下端と第２操舵軸５の上端に
は、それぞれオフセットレバー7,8の基端が、先端側を
車体中心面Ｎから同一側方（ここでは、左側）へ張り出
して固着されている。前記オフセットレバー７の先端部
下面とオフセットレバー８の先端部上面とは、前記第１
操舵軸２と第２操舵軸５に対しオフセット量ａがそれぞ
れ等しくなるように、自在継手の１種であるロッドエン
ド9a,9bを両端に取り付けた第１タイロッド９によって
連結されている。

後輪11は、前記フレーム１の二股の鉛直部1c間より後方
へ延出した上下一対のトレーディング式リアスイングア
ーム12,13に枢着したリアステアリングアーム16に、片
持ち支持されている。すなわち、第１図および第２図に
示すように、前記二股鉛直部1c上端部および下端部間
に、上下一対のリアスイングアーム12,13の基端部が、
第６図及び第７図に示すように、枢支軸14,15によりそ
れぞれ揺動自在に軸着されている。また、各リアスイン
グアーム12,13は、後輪11の左方向への旋回を許容すべ
く、第２図及び第６図並びに第７図に示すように、車体
中心面Ｎの一側方へ凹状に湾曲しており、アーム12,13
基端部は、前記枢支軸14又は15を嵌挿するためのパイプ
部12a,13aに一体的に形成されている。そして、前記一
対のリアスイングアーム12,13先端（車体中心面Ｎ上）
に、第１図に示すように、リアステアリングアーム16の
上下両端が一対のキングピン17を介して水平旋回自在に
支承されている。また、このリアステアリングアーム16
の中間部に、第２図に示すように、車体中心面Ｎに直交
して軸受スリーブ16aが一体に形成されており、その軸
受スリーブ16aを貫通して後輪11の車軸11aがベアリング
11bを介して回動自在に配装されている。そして、後輪1
1が、軸受スリーブ16aより突出した車軸11aの一端部に
固定され、片持ち支持されている。さらに、軸受スリー
ブ16aより突出した車軸11aの他端部には、従動スプロケ
ット19が一体回転可能に配設されている。

第１図に示すように前記フレーム鉛直部1cの下部付近に
は、その前方のフレーム１に搭載されたエンジン（図示
せず）によりギヤ機構（図示せず）を介して駆動される
駆動スプロケット20が設けられており、この駆動スプロ
ケット20と前記従動スプロケット19間に、無端チェーン
21または無端ベルトが巻装されている。

また、ショックアブソーバなどの懸架ユニット24が、ロ
ワー側リアスイングアーム13の基端部付近から下方へ延
設したブラケット25と前記エンドパイプ23から後方へ延
設したブラケット23a間に介装されている。このよう
に、懸架ユニット24をロワー側リアスイングアーム13の
基端部付近に配置することにより、その上方の空間を有
効に利用してコンパクトに収めることができると共に、
懸架ユニット24の取付に要する部品点数を極力減らせ、
また、旋回時の後輪11との干渉も防止できる。

第２タイロッド26は、第２図に示すように、両端部付近
をそれぞれ一側方に略直角に屈曲させた後にさらに略直
角に屈曲させて車体中心面Ｎと平行にした形状からな
る。いいかえれば、前記リアスイングアーム12,13と同
様に、後輪11の左方向への旋回を許容すべく、凹状に湾
曲させてある。また、第１図に示すように前記第２操舵
軸５下端には、オフセットレバー10の基端が、先端側を
車体中心面Ｎ（第２図）からこれに直交する同一側方
（ここでは、左側）へ張り出して固着されている。そし
て、第２タイロッド26の両端に取り付けた自在継手の一
種であるロッドエンド26a,26bを、前記第２操舵軸５下
端のオフセットレバー10および前記ステアリングアーム
16の中間部に、それぞれ車体中心面Ｎ（第２図）から一
側方（左側）へわずかにオフセットさせて固着し、第２
操舵軸５とリアステアリングアーム16とを第２タイロッ
ド26により連結している。また、第２タイロッド26の基
端側（ロッドエンド26a側）枢支点Ａのオフセット量ａ
は、その先端側（ロッドエンド26b）枢支点Ｄのオフセ
ット量ｂより小さくなるように設定されている（第２図
及び第４図参照）。

なお、本実施例の場合、前記駆動スプロケット20の軸心
と従動スプロケット19の軸心とを結ぶ直線が、上下一対
のリアスイングアーム12,13の中間に位置するので、後
輪11は、フレーム１に固定された駆動スプロケット20の
軸心付近を支点にして上下動することになり、したがっ
て、後輪11が上下動しても前記両スプロケット19,20の
軸間距離が殆ど変化しない。

ところで、本実施例では、第１図から明らかなように、
ステアリングアーム16に対する第２タイロッド26先端側
および一対のリアスイングアーム12,13の各枢支点D,E,F
は、側方より見て同一直線Ｑ上に位置し、また、第２タ
イロッド26の基端側枢支点Ａおよびフレーム鉛直部1cに
対する一対のリアスイングアーム12,13の各枢支点B,C
は、側方より見て同一直線Ｐ（ここでは、第２操舵軸５
の延長線）上に位置し、さらに、前記両直線P,Qはほぼ
平行で、第２タイロッド26およびリアスイングアーム1
2,13は、それぞれ側方より見て相平行しており、いわゆ
る平行リンクを構成している。このため、走行時に後輪
11が上下動しても、その上下動に伴ってリアステアリン
グアーム16の中間部が第２タイロッド26で押されたり或
は引っ張られたりすることがなく、したがってリアステ
アリングアーム16（後輪11）の方向が変わることはな
い。しかし、本発明は、この構成に限定されるものでは
なく、タイロッド26の基端側枢支点Ａおよびフレーム鉛
直部1cに対する一対のリアスイングアーム12,13の各枢
支点B,Cを第２操舵軸５の延長線Ｐ上に配置すれば、例
えば、第２タイロッド26の長さを変えたり、リアスイン
グアーム12,13に対しタイロッド26を多少傾斜させて
も、実施可能である。

次に、上記した実施例についてその作動態様を説明す
る。

第１図および第２図において、運転者が進行しようとす
る方向（例えば右側）へハンドルバー４を回転させれ
ば、第１操舵軸２が時計方向に回転すると共に、第１操
舵軸２を支点としてオフセットレバー７が時計方向に回
転する。同時に、第１タイロッド９により前方へ引っ張
られて第２操舵軸５上端のオフセットレバー８が第２操
舵軸５とともに時計方向に回転する。この時、第２操舵
軸５の回転角度は、第１操舵軸２および第２操舵軸５に
対する第１タイロッド９両端のオフセット量ａが等しい
ので、第１操舵軸２の回転角度と等しくなる。また同時
に、第２操舵軸５下端のオフセットレバー10も、第２操
舵軸５を支点として時計方向に回転する。このオフセッ
トレバー10の回転に伴って、第２タイロッド26が前方へ
引っ張られてステアリングアーム16が、スイングアーム
12および13との枢支点E,Fを支点として時計方向に回転
し、後輪11が右側へ旋回する。この時、リアステアリン
グアーム16の回転角度は、第２操舵軸５に対する第２タ
イロッド26基端側（ロッドエンド26a側）のオフセット
量ａが、ステアリングアーム16の枢支点E,Fに対する第
２タイロッド26先端側（ロッドエンド26b側）のオフセ
ット量ｂより小さいので、前記第１操舵軸２の回転角度
よりも小さくなる。なお、逆方向（左側）へハンドルバ
ー４を回転する場合も、上記と同様の態様によって、後
輪11は左側へ旋回する。

第８図〜第11図はこの発明の他の実施例を示すものであ
る。前記実施例と相違するところは、前記第１操舵軸２
の下端と第２操舵軸５′の上端には、オフセット量の等
しいオフセットレバー７′,8の基端を、それらの先端側
を車体中心面Ｎから相反する側方（レバー７′は右側、
レバー８は左側）へ張り出して固着したこと、並びに前
記アッパー側リアスイングアーム12′の基端部をフレー
ムの二股鉛直部1c中間部に、枢支軸14′によりそれぞれ
揺動自在に軸着し、第２操舵軸５′の下端のオフセット
レバー10とステアリングアーム16′の上端部間を第２タ
イロッド26′により連結したことである。

したがって、本実施例の場合には、運転者が進行しよう
とする方向（例えば右側）へハンドルバー４を回転させ
ると、第１タイロッド９′の枢支位置が第１操舵軸２と
第２操舵軸５′とは車体中心面Ｎを挟んで相反している
ので、第２操舵軸５′は反時計方向に回転すると共に、
リアステアリングアーム16′も、スイングアーム12′お
よび13との枢支点Ｅ′,Fを支点として反時計方向に回転
し、後輪11が前記実施例とは逆方向の左側へ旋回するこ
とになる。

また、第２タイロッド26′をアッパー側リアスイングア
ーム12′の上方に配置したので、第２操舵軸５′（およ
びエンドパイプ23′）を前記実施例のものに比べて短く
でき、コンパクトになる。なお、その他の構成について
は前記実施例と全く共通するので、共通した構成部材は
前記実施例と同一の符号を用いて示している。

ところで、本発明の後輪操舵装置においては、前記２つ
の実施例を通じて共通することであるが、操舵時におけ
る後輪11の操舵角度αは、ハンドルバー４いいかえれば
前輪（図示せず）の操舵角度βに比べてかなり小さく
（β＝40〜45゜の場合に、α＝２〜３゜）なるように、
第２タイロッド26,26′の基端側オフセット量ａと第２
タイロッド26,26′の先端側オフセット量ｂとが、ｂ＞
ａの関係になるように設定するものである。なお、図示
していないが、前記第２タイロッド26,26′両端のオフ
セット量a,bを等しくし、代わりに、第１タイロッド9,
9′の第１操舵軸２に対するオフセット量を、第２操舵
軸5,5′に対するオフセット量よりも小さく設定して
も、同様の作用を達成できる。また、前記実施例では、
第１操舵軸２および第２操舵軸5,5′に対し、オフセッ
トレバー7,7′,8,10を用いて第１タイロッド9,9′およ
び第２タイロッド26,26′をオフセットさせているが、
そのようなオフセットレバーを用いずに、第１操舵軸２
および第２操舵軸5,5′を偏心軸に構成してタイロッド
9,9′および26,26′を直接枢着しても同様に実施でき
る。

（発明の効果）上記のように構成したこの発明の二輪車の後輪操舵装置
によれば、下記の効果を奏する。

（１）ハンドルバーを有する第１操舵軸からステアリ
ングアームに至る操舵系統の中間に、第２操舵軸を設け
たので、操舵系統を構成するタイロッドやオフセットレ
バーなどの各部材を直杆状や直板状の単純な形状で形成
でき、部材の共通化が図れ、製造が容易になる。また、
単純な形状の構成部材を、継ぎ手によって鉛直方向と水
平方向とに組み合わせて操舵系統が構成されるため、後
輪を操舵する際の各構成部材の変位や各構成部材間の継
手の可動範囲が小さくなり、上記した従来の装置に比べ
て車体に対する操舵系統の配置に制約を受けることが少
ない上に、ハンドルバーの左右回転に対応して、後輪を
左右へ対称的に旋回させるための操舵系統の配置が容易
である。更に、操舵系統がその第１操舵軸と第２操舵軸
の２箇所でフレームに保持されるので、構造的な強度も
向上する。

（２）前記（１）の構成により、後輪に作用する路面
からの反力や走行時の後輪の振動などの大部分が第２操
舵軸で吸収され、ハンドルバーには直接作用しにくい。
また、前輪とともに後輪の操舵が行える。

（３）後輪が上下動してもホイールベースが略一定で
ある。また、後輪はステアリングアームに片持ち支持さ
れているため、後輪の着脱作業も容易に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図はこの発明の後輪操舵装置の第１実施例
を示し、第１図は自動二輪車後部の左側面図、第２図は
第１図のII−II線矢視図、第３図は同前方視図、第４図
は同後方視図、第５図は第２操舵軸付近のフレーム構造
を示す斜視図、第６図はアッパー側リアスイングアーム
及びその枢支部を示す平面図、第７図はロワー側リアス
イングアーム及びその枢支部を示す平面図である。ま
た、第８図〜第11図はこの発明の後輪操舵装置の第２実
施例を示し、第８図は自動二輪車後部の左側面図、第９
図は第８図のIX−IX線矢視図、第10図は同前方視図、第
11図は同後方視図である。１……フレーム、２……第１操舵軸、４……ハンドルバ
ー、5,5′……第２操舵軸、7,7′,8,10……オフセット
レバー、9,9′,26,26′……タイロッド、11……後輪、1
2,12′,13……リアスイングアーム、16,16′……リアス
テアリングアーム、24……懸架ユニット。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フレーム後部に枢支して後方へ延出され、
平行リンクを構成する、後輪の旋回を許容するように湾
曲させた上下一対のリアスイングアームの先端間に、後
輪を回動自在に片持ち支持したリアステアリングアーム
を水平旋回可能に枢着し、前記フレーム後部と一方の前
記リアスイングアームとの間に懸架ユニットを介装し、ハンドルバーを上端に有する第１操舵軸を前記フレーム
前端部に、第２操舵軸を前記フレーム後部に、それぞれ
略鉛直方向の軸を中心に回動自在に支承し、前記第１操舵軸と前記第２操舵軸とを、両軸に対しそれ
ぞれオフセットさせた第１タイロッドにより連結すると
共に、前記第２操舵軸に、後輪の旋回を許容するように
湾曲させた第２タイロッドの一端をオフセットさせて連
結し、前記リアステアリングアームに、前記第２タイロ
ッドの他端を前記リアスイングアームとの枢支点に対し
オフセットさせて連結し、前記第２タイロッドと前記第２操舵軸との枢支点および
前記フレーム後部に対する一対の前記リアスイングアー
ムの枢支点を、前記第２操舵軸の延長線上に配置したこ
とを特徴とする二輪車の後輪操舵装置。
【請求項２】前記第２操舵軸に対する前記第２タイロッ
ド一端側のオフセット量を、前記リアステアリングアー
ムの各枢支点に対する前記第２タイロッド他端側のオフ
セット量より小さくした請求項１に記載の二輪車の後輪
操舵装置。
【請求項３】前記上下一対のリアスイングアーム中間位
置に前記第２タイロッドを配置すると共に、後輪に動力を伝達するための駆動スプロケットの軸心と
従動スプロケットの軸心とを結ぶ直線が前記第２タイロ
ッドに沿って配置されるようにした請求項１又は２に記
載の二輪車の後輪操舵装置。
【請求項４】前記第１操舵軸の下端と前記第２操舵軸の
上端に、それぞれオフセットレバーを一側方に張り出さ
せて設け、両側の前記オフセットレバーの先端間をそれ
ぞれ自在継手を介在させて第１タイロッドにより連結す
ると共に、両側の前記オフセットレバーのオフセット量
を等しくし、前記第２操舵軸の下端にオフセットレバーを一側方に張
り出させて設け、このオフセットレバーの先端に自在継
手を介在させて前記第２タイロッドの一端を連結すると
共に、上下一対の前記リアスイングアームの前記リアス
テアリングアームの枢支点に対しオフセットさせた位置
に、前記第２タイロッドの他端を自在継手を介在させて
連結し、前記第２タイロッドの前記第２操舵軸に対する
オフセット量を、前記第２タイロッドの前記リアステア
リングアームの枢支点に対するオフセット量より小さく
した請求項１〜３のいずれかに記載の二輪車の後輪操舵
装置。