JPS61247581A - 自動二輪車の前後輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は前輪と後輪とを連動して操舵する自動二輪車
の前後輪操舵装置に関するものである。

（従来の技術） 自動二輪車では前輪が操向輪として、後輪が駆動輪とし
て機能し、前輪と後輪とが連動して操舵する機構は採用
されていない。

このため、この出願人は先に特願昭５９−２７８１２１
号明細書において、前輪と後輪とを連動して操舵するよ
うにし、直進安定性を一暦向上させるものを提案した。

（発明が解決しようとする問題点） このように後輪を前輪と連動して操舵するようにすると
、直進安定性をより一暦向上することができるけれども
、低速での旋回時や車両を押したりする取り回し時には
操縦性の向上が要求される傾向にある。

この発明はかかる実情を背景にしてなされたもので、簡
単な構成により走行状態に応じて操舵比を自動的に変え
、低速から高速走行までにわたって、良好な操縦性及び
安定性を得る自動二輪車の前後輪操舵装置を提供するこ
とを目的としている。

（°問題点を解決するための手段） この発明は前記の問題点を解決するために、前輪の操舵
力を連動機構を介して後輪に伝達し、後輪を前輪と連動
して操舵するようになした自動二輪車の前後輪操舵装置
において、前記前輪と後輪の操舵比を可変する操舵比可
変機構を備え、この操舵比可変機構を無段自動変速機の
変速比を制御する駆動信号に基づいて制御するようにな
したことを特徴とするものである。

（作用） この発明では、無段自動変速機の変速比を制御する駆動
信号に基づいて、操舵比可変機構を制御して前輪と後輪
との操舵比を走行状態に応じて変化する０例えば、低速
走行時には操舵比を逆相側、即ち前輪と後輪の向きを逆
向きに設定して車両の回転半径を小さくし、操縦性を向
上させる。

一方、高速走行時には操舵比を同相側、即ち前輪と後輪
の向きを同向きに設定して、安定性を向上させる。これ
により、走行状態に応じた操縦性及び安定性を得ること
ができ、走行性能が一層向上する。

（実施例） 以下、この発明の一実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。

図において符号１は車体フレームで、この車体フレーム
１のヘッドパイプ２にはステアリング軸３が回動可能に
設けられている。このステアリング軸３にはフロントフ
ォーク４がブラケット５を介して支持され、ステアリン
グ軸３の上端部にはハンドル６が、またフロントフォー
ク４の下端部には前輪７がそれぞれ取り付けられている
。

前記車体フレーム１はヘッドパイプ２から下方へ、さら
に下方から屈曲して後方に伸びており。

この車体フレーム１には内燃機関８を収納したパワーユ
ニット９が搭載されている。

このパワーユニット９のエンジンケース１０には第２図
に示すように、内燃機関８のピストン１１により駆動さ
れるクランク軸１２と、後輪１３を懸架する車軸１４の
車体側回転軸１５が回動可能に軸支されている。クラン
ク軸１２の一方の端部には発電機１６が、他端部にはト
ロイダル形無段自動変速檄１７がそれぞれ配設されてい
る。トロイダル形無段自動変速機１７の／Ｘウジング１
８内にはクランク軸１２と接続される入力軸１９と出力
軸２０が回動可能に軸支されている。

前記入力軸１９にはカムプレー）２１が一体回転可能に
配設され、動力がコロ２２を介して入力ディスク２３に
伝達される。入力ディスク２３は入力軸１９に遊合され
、出力ディスク２４はこの入力ディスク２３に対向して
配設されている。入力ディスク２３と出力ディスク２４
に対向して形成された回転曲面間には、一対のパワーロ
ーラ２５が配設されている。出力ディスク２４の軸部に
は出力ギヤ２６が圧入され、出力軸２０のギヤ２７と噛
合している。

出力軸２０には出力プーリ２８がキー係合され、この出
力プーリ２８はベルト２９を介して自動クラッチ３０の
クラッチプーリ３１と連結されている。前記パワーロー
ラ２５は第２図及び第３図に示すように回転曲面に相対
して係合するトロイダル状凸面を有し、それぞれローラ
軸３２に回動可能に設けられている。ローラ軸３２はそ
れぞれトラニオン３３に回転可能に軸支され、パワーロ
ーラ２５で入力ディスク２３からの動力を出力ディスク
２４に伝達するとともに、両ディスク２３．２４の回転
比、即ち変速比を制御する。

前記トラニオン３３は上下に配設された支持部材３４．
３５で鉛直方向に保持され、上下方向に僅かに移動可能
になっている。この上支持部材３４は上ボスト３６を、
下支持部材３５は下ボスト３７を介してそれぞれハウジ
ング１８に支持されている。

そしてトラニオン３３の上部には連結部材３８が圧入さ
れ、さらにこの連結部材３８にナツト部材３９がボルト
部材４０を介して螺合されている。このナツト部材３９
の回転によりトラニオン３３がピボット軸方向Ｘに少量
移動する。これにより、パワーローラ２５がピボット軸
方向Ｘに偏位するので周知の自動変速作用が生じ、従っ
てトラニオン３３がピボット軸周りに回動する。この回
動の方向はナツト部材３９を追うように回動するので、
ボルト部材４０の台形ネジのリードにつれてトラニオン
３３の偏位が元に戻る。そして、中立位置に復帰した時
、即ちパワーローラ２５の回転軸芯Ｙと入力軸芯とが交
差する状態に復帰した時にパワーローラ２５の回転が止
り所望の回転比が得られる。

ナツト部材３９は第３図及び第４図に示すように回転軸
４１上を螺動するガイド４２にリンク４３を介して連結
され、この回転軸４１は端部に設けられたホイールギヤ
４４がサーボモータ４５のウオームギヤ４６と噛合して
いる。サーボモータ４５の回転により、ガイド４２が回
転軸４１上を移動して、ナツト部材３９を正転または逆
転方向に回転する。

前記無段自動変速機１７は一次制御と二次制御が行なわ
れ、−次制御は前記車軸１４に配置された車速検出手段
４７で車速を、また内燃機関８の燃料供給系の気化器に
設けられたスロットル開度検出手段４８でスロットル開
度を検出する。この車速とスロットル開度とにより、演
算手段４９で変速目標である最適変速比が演算され、こ
の最適変速比の変速信号が比較手段５０を介して駆動手
段５１に与えられる。

そして駆動手段５１から出力される駆動信号に基づいて
サーボモータ４５を駆動し、無段自動変速機１７の変速
比が最適値になるように制御される。駆動手段５１では
位置検出手段５２でガイド４２の作動位置から現在の変
速比を判断し、この変速比を比較手段５０で常に最適変
速比と比較して、サーボモータ４５を駆動し最適変速比
と一致すると作動を停止する。

次に、二次制御において車速検出手段４７で検出される
車速と、機関回転速度検出手段５３で検出される回転速
度とにより、演算手段５４で実際の実変速比を求める。

そして、差分演算手段５５で、この実変速比と前記−次
制御でラッチされた設定値、即ち前記−次制御で得られ
た最適変速比との差分を演算する。この差分は前記の一
次制御において、制御系に使用されている機械部品のバ
ックラッシュ、製作誤差等や部品に生じる応力変形、ざ
らには電気的ノイズ等の影響で発生することがある。差
分演算手段５５は前記差分を補正する補正信号を駆動手
段５１に出力し、補正信号に応じた差分だけの駆動信号
を出力して補正を行ない、最適な変速比を得る。

この−次制御、第二次制御を連続して行なう場合は、第
一次制御が終了した後、タイマ手段５６で設定された時
間の経過後、二次制御が開始されるようにし、変速比を
変え終るまでの十分な応答時間を確保している。

前記クラッチプーリ３１はクラッチ軸５７に遊合され、
このクラッチプーリ３１にはクラッチアウタ５８が一体
回転可能に設けられている。クラッチアウタ５８の内側
にはクラッチセンタ５９がクラッチ軸５７と一体回転可
能に配設され、両者はクラッチ板６０．６１が遠心ロー
ラ６２を遠心力に応じて外方へ移動させることによって
、クラッチの接続が行なわれる。

第２図において、自動クラッチ３０の右半分は遠心ロー
ラ６２が外方へ移動したクラッチ接続状態を、左側半分
は遠心ローラ６２が内方に位置するクラッチ切断状態を
示している。

前記エンジンケースｌＯには車体側ナックルアーム６３
がポルト６４で固定され、この車体側ナックルアーム６
３の上腕６３ａ及び下腕６３ｂには車輪側ナックルアー
ム６５の上腕６５ａ及び下腕６５ｂがそれぞれ操向枢軸
６６．６７を支点として旋回可能に設けられ１ている。

この操向枢軸６６．６７で後輪１３の旋回中心軸線Ｐが
設定される。

前記車輪側ナックルアーム６５は軸受箱６８にポルト６
９により固定覆れ、この軸受箱６８には車輪側回転軸７
０が回動可能に設けられている。

車輪側回転軸７０には後輪１３が一体回転可能に設けら
れ、車体側回転軸１５と車輪側回転軸７０はユニバーサ
ルジ璽インド７１で一体回転可能に連結され、車体側回
転軸１５の回転力を車輪側回転輪７０に伝達するように
なっている。

前記軸受箱６８には操舵レバー７２が固定され、この操
舵レバー７２は連結ロッド７３を介してリンク７４に連
結されている。リンク７４はエンジンケースｌＯに軸支
され、このリンク７４の端部にポール軸を介して操作ワ
イヤ７５の後端部が連結されている。

操作ワイヤ７５はエンジンケース１０に沿って前側に伸
び、さらに車体フレームｌに沿って前側へ伸びて、ヘッ
ドパイプ２の下方でリンク７６の一端部７６ａに連結さ
れている。リンク７６は支持軸７７に回動可能に支持さ
れており、この支持軸７７は車体フレームｌにブラケッ
ト７８を介して支持されている。リンク７６の一端部７
８ｂは連結ロッド７９を介して回転軸８０上を螺動する
ガイド８１に連結されている。

この連結ロッド７９、リンク７６、操作ワイヤ７５、リ
ンク７４、連結ロッド７３及び操舵レバー７２で連動機
構Ａを構成している。

回転軸８０はブラケット５に支持されたサポート８２に
回動可能に設けられ、回転軸８０は同軸とに設けられた
サーボモータ８３によって回転される。この回転軸８０
の回転により、第７図に示すように螺合されたガイド８
１が軸上を移動して、リンク７６を介して操作ワイヤ７
５を引き、あるいは戻して前輪７と後輪１３との操舵比
を可。

変する。このサーボモータ８３、サポート８２、ガイド
８１及び回転軸８０から操舵比可変機構Ｂが構成されて
いる。

サーボモータ８３は前記無段自動変速機１７を駆動する
駆動手段５１からの駆動信号に基づいて駆動され、前輪
７と後輪１３の向きが逆方向である逆相から、同方向で
ある同相まで移動される。

この操舵比は車種等に応じて任意に設定され、例えば、
ガイド８１が回転軸８０のサーボモータ８３側に位置す
るとき逆相にあり、サーボモータ８３の駆動で回転軸が
回転すると、ガイド８１がサーボモータ８３から離れ、
直線上に同相方向へ移動する。そして、ガイド８１の移
動がサポート８２に当接すると、操舵比の調整は行なわ
れない、これにより、第９図に示す操舵比特性曲線Ｘｌ
を得、この逆相から同相への分岐点ａは、例えば、車速
が２０〜４０Ｋｍ／ｈの時に設定される。

また、操舵比特性曲線Ｘｉでは、一定の車速になると、
ガイド８１をサポート８２に当接することによって一定
にしているが、電気回路の構成により駆動手段５１から
の駆動信号を制御することによって、操舵比を一定にす
るようにしてもよい、さらに、操舵比特性曲線ｘ２を得
るように制御してもよく、この場合は操舵比が一定とな
らず、最高速度す点まで所定の比率で変化している。ま
た、逆相と同相の比率も第９図に限定されず、任意に設
定される。

次に、この実施例の作用について説明する。

内燃機関８の駆動力は無段自動変速機１７で設定された
所定の変速比に基づき、出力軸２ｏからベルト２９を介
して自動クラッチ３ｏへ伝達される。この駆動力は自動
クラッチ３ｏのクラッチ軸５７から車体側回転軸１５へ
、さらに車体側回転軸１５からユニバーサルジョイン）
７１を介して車輪側回転軸７０に伝達される。これによ
り、車輪側回転軸７０に固定された後輪１３を一体に回
転して走行する。

この走行において１例えば、ハンドル６を右方向へ操作
すると、フロントフォーク４がステアリング軸３を中心
として右方向に旋回し、前輪７が右方向に操舵される。

このハンドル６の操作により、サポート８２も前輪７の
操舵角に応じて回転し、連動機構Ａを介して操舵レバー
７２を引く。

これにより、後輪１３は操向枢軸６６．６７で設定され
る旋回中心軸線Ｐを支点とし、前輪７と連動して旋回す
る。

ハンドル６を左方向に操作するとき、前輪７の操舵角に
応じて連動機構Ａを介して前記と反対に作動し、後輪１
３を操向枢軸８６．６７を支点として反対方向へ回転し
て操舵される。

この前輪７と後輪１３との操舵比は操舵比変換機構Ａの
設定ｉよって決定される０例えば、低速時には前輪７と
後輪１３の操舵比は逆相にあり、前輪７と後輪１３とが
連動して旋回するため、車両の旋回半径が小さくなって
操縦性が向上する。

一方、高速走行時には前輪７と後輪１３の操舵比が同相
にあり、車両のホイールベースが延び重心が相対的に前
にでる効果が生じ、外乱に対して直進安定性が向上する
。

そして、この操舵比は無段自動変速＠１７の速度比を制
御する駆動信号に基づいて制御されるため、無段自動変
速機１７を搭載した車両に容易に備えることができる。

しかも、この車速に応じた操舵比の制御が無段自動変速
機１７の速度比を制御する駆動信号によって行なわれる
ため、高精度な制御が行なわれる。そして、この駆動信
号にはスロットル開度の情報に基づく判断を採用するこ
とができ、例えば、スロットルを絞って、高速で走行し
ている場合には直進走行であるため、同相を大きく設定
する等の構成にすることが可能であり制御範囲が拡大す
る。

（発明の効果） この発明は前記のように、前輪と後輪の操舵比を可変す
る操舵比可変機構を備え、この操舵比可変機構を無段自
動変速機の変速比を制御する駆動信号に基づいて制御す
るようになしたから、無段自動変速機を備えた車両に容
易に適用することができる。しかも、前輪と後輪との操
舵比を走行状態に応じて変化することができ１例えば、
低速走行時には操舵比を逆相側に設定して操縦性を向上
させ、一方、高速走行時には操舵比を同相側に設定して
安定性を向上させ、走行状態に応じた操縦性及び安定性
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用した自動二輪車の側面図、第２
図は一部を破断したパワーユニットの平面図、第３図は
第２図の■−■断面図、第４図は第３図の平面図、第５
図は第２図のｖ−■断面図、第６図は第２図のＶｌ−Ｖ
ｌ断面図、第７図は第１図の■−■断面図、第８図は第
１図の画一■断面図、第９図は車速と操舵比との関係を
示す図である。 ７・・・前輪 １４−・・車軸 １５・・・車体側回転軸 １７・・・無段自動変速機 ３０−・・自動クラッチ ４５．８３・・・サーボモータ ５１・・・駆動手段 ７０−・・車輪側回転軸 ７１・・・ユニバーサルジｊインド ７２・・・操舵レバー ７５・・・操作ワイヤ Ａ・・・連動機構 Ｂ・・・操舵比可変機構 特　許　出　願　人　　　ヤマハ発動機株式会社ｊＩ　
３　図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前輪の操舵力を連動機構を介して後輪に伝達し、後輪を
   前輪と連動して操舵するようになした自動二輪車の前後
   輪操舵装置において、前記前輪と後輪の操舵比を可変す
   る操舵比可変機構を備え、この操舵比可変機構を無段自
   動変速機の変速比を制御する駆動信号に基づいて制御す
   るようになした自動二輪車の前後輪操舵装置。