JPH01204884A

JPH01204884A - 二輪車の前輪操舵装置

Info

Publication number: JPH01204884A
Application number: JP63029057A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiko Kurokawa; 黒川　信彦; Toshiaki Tani; 敏明谷
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1988-02-10
Filing date: 1988-02-10
Publication date: 1989-08-17
Anticipated expiration: 2010-03-22
Also published as: JPH0725345B2

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、自動二輪車や自転車などの二輪車の前輪操
舵装置に関するものである。

（従来の技術）自動二輪車用前輪操舵装置として、最も一般的には、テ
レスコピック形前輪フォークをフレームに対し、その操
舵軸線回りに旋回自在に配設し、その前輪フォーク上端
に一体的に固定したハンドルバーを操作することにより
、前輪を操舵する構造の装置が用いられている。

また、レーサー用自動二輪車については、フレームより
前方に延出した左右一対のスイングアームで、前輪の車
軸両側を略鉛直方向に上下動自在に支承し、車軸の中央
部に形設した球形ブツシュに対し前輪のハブ孔部を水平
旋回可能に圧入し、ハブ孔部の一端部と上端にハンドル
バーを固定した操舵軸とを、複数のタイロッドを継ぎ手
で接続した構造のリンク部材によって連結して、ハンド
ルバーを操作することにより前輪を操舵するようにした
構造の装置が提案されている（特開昭５７−１５０８７
号）。

さらに、最近、前輪を片持ち支持したステアリングアー
ムを、フレームより前方に延出した上下一対のスイング
アームで略鉛直方向に上下動自在に支承し、上端にハン
ドルバーを固定した操舵軸と前記ステアリングアームと
を、複数のタイロッドを継ぎ手で接続した構造のリンク
部材によって連結して、ハンドルバーを操作することに
より前輪を操舵するようにした構造の装置が提案されて
いる（特開昭６０−１３９５８３号）。

（発明が解決しようとする問題点）上記した１番目の装置の場合、構造は簡単であるが、前
輪フォーク（操舵軸線）が後方へ傾斜しており、前輪は
鉛直方向へ上下動しようとしてもその操舵軸線に沿って
斜め方向に上下動させられるため、前輪の上下動時の抗
力が大きく、また、前輪の上下動に伴ってホイールベー
ス（前輪と後輪との軸間用＃ｌ）も変化する。さらに、
前輪の着脱作業が困難で時間がかかる。

上記した２番目の装置は、前輪が上下動してもホイール
ベースはほとんど変化しないが、上記１番目の装置と同
様に、前輪の着脱作業が困難で時間がかかる。また、前
輪の操舵可能な範囲が小さい上に、前輪を操舵する際の
反力や走行時の前輪の振動などが、リンク部材を介して
操舵軸に伝達されるため、操舵軸に直結したハンドルバ
ーに振動が伝達され易い。さらに、強度上も、前輪から
の反力を前記操舵軸で受けるため、操舵軸を太くしたり
、操舵軸取付部分のフレームを補強する必要が生じる。

上記した３番目の装置は、前輪が上下動してらホイール
ベースが変化せず、また、前輪の着脱作業が容易に行え
る。しかし、上記２番目の装置と同様゛に、前輪を操舵
する際の路面からの反力や走行時の前輪の振動などが、
リンク部材を介して操舵軸に伝達されるため、操舵軸に
直結したハンドル−（−に振動が伝達され易い。また、
操舵軸下方のロッカーアームをエンジンのシリンダヘッ
ドに水平旋回自在に軸着して、操舵系統（操舵軸および
リンク部材）を定位値に保持しているので、操舵系統を
構成する部材の形状が複雑になり、より強度部材を必要
とする。

しかも、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（回転角度）に対
応して前輪を左右へ対称的（同一回転角度）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、前輪が上下
動してもホイールベースが略一定で、前輪の着脱作業も
容易で、前輪に作用する路面からの反力や走行時の前輪
の振動などがハンドルバーには直接作用しにくく、しか
も、操舵系統が単純な形状の部材で構成される、二輪車
の前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前輪操舵装置
の要旨とするところは、フレームより前方へ延出した上
下一対のスイングアーム先端に、前輪を回動自在に片持
ち支持したステアリングアームを旋回可能に枢着し、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の
前端部に、また第２操舵軸を前記フレームの第１操舵軸
後方に、それぞれ略鉛直方向に回動自在に支承し、前記
第１操舵軸と第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操舵軸を該軸に対しオフセットさせた第２タイロッ
ドにより前記ステアリングアームに連結したことである
。

（作用）この発明の前輪操舵装置によれば、前輪はスイングアー
ムを介して略鉛直方向に上下動するので、ホイールベー
スは略一定しており、また、前輪からの反力や走行時の
前輪の振動などは、フレームに支承された第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、
構造上強度が高く、ハンドルバーからの操舵力をステア
リングアームに伝達する。

（実施例）第１図は自動二輪車前部の左側面図、第２図は第１図の
第１操舵軸線上方視図、第３図は同前方視図である。

第１図に示すように、第１操舵軸２が、車体中心面Ｎ（
第２図及び第３図）上においてフレーム１の前端上部１
ａ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に上り回動
自在に配設されている。前記第！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。

第２操舵軸５が、車体中心面Ｎ上において前記フレーム
前端上部１ａより後方および下方のフレーム中間部１ｂ
に前記ヘッドパイプ２２に平行に溶接固着したミドルパ
イプ２３を貫通して、ベアリング６に上り回動自在に配
設されている。そして、前記第１操舵軸２下端と第２操
舵軸５上端には、第３図に示すように、それぞれ長さの
等しいオフセットレバー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。また、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、自在継手の
１種であるロッドエンド９ａ、９ｂを介して第１タイロ
ッド９により連結されている。なお、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ｆｆ１ａは、それぞれ等しくなるように設定されて
いる。

前輪１１は、第１図に示すように、前記フレームｌの下
部前端１ｃより前方へ延出した上下一対のリーディング
式スイングアーム１２，１３に片持ち支持されている。

各スイングアーム１２，１３は、前輪１１の右方向への
旋回を許容すべく、上方より見て第２図に示すようなＣ
字状に湾曲しており、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に一体に形成されている。そして、上下一対のス
イングアーム１２，１３は、第４図に示すように、フォ
ーク状をなす前記フレーム下部前端ｌｃ間に間隔を設け
て、その基端パイプ部１２ａ、１３ａが枢支軸１４．１
５により、それぞれ揺動自在に軸着されている。

第１図に示すように、前記一対のスイングアーム１２，
１３の先端（第２図の車体中心面Ｎ上）に、ステアリン
グアーム１６の下部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。

そして、第２図に示すように、このステアリングアーム
１６の下端部が軸受スリーブ１６ａに形成され、その軸
受スリーブ１６ａを貫通して前輪１１の車軸１１ａが、
ベアリングｌｌｂを介して回動自在に片持ち支持されて
いる。また、第３図に示すように、ショックアブソーバ
などの懸架ユニット【８が、アッパー側スイングアーム
１２の中央湾曲部付近と前記ミドルパイプ２３から左側
方へ延設したブラケット１９間に介装されている。この
ように、懸架ユニット１８をアッパー側スイングアーム
１２の中央湾曲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
、また、懸架ユニット１８の取付に要する部品点数を最
小限にすると共に、旋回時の前輪１１との干渉も生じな
い。

前記ステアリングアーム１６は、第３図に示すように、
その下部付近が車体中心面Ｎから一側方（左側）へ上向
きに屈曲している。そして、前記第２操舵軸５下端に、
オフセットレバーｌＯの基端が、先端側を車体中心面Ｎ
から一側方（左側）へ張り出して固着され、第１図に示
すように、このオフセットレバーｌＯの先端下面と前記
ステアリングアーム１６上端とは、自在継手の一種であ
るロッドエンド２０ａ、２０ｂを介して第２タイロッド
２０により連結されている。なお、タイロッド２０の両
端枢支点Ａ、Ｄのオフセットｍｂ（第３図）は、等しく
なるように設定されている。

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２０の
先端側および一対のスイングアーム１２，１３の各枢支
点Ａ、ｎ、Ｃは、側方より見て同一直線（ここでは、第
１操舵軸２の延長線Ｐ）上に位置し、また、第２タイロ
ッド２０の基端側枢支点りおよびフレーム下部前端１ｃ
に対する一対のスイングアーム１２，１３の各枢支点Ｅ
、Ｆは、第２操舵軸５の延長線Ｑ上に位置し、さらに、
第２タイロッド２０およびスイングアーム１２，１３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、走行時に前輪１１が
上下動しても、その上下動に伴ってステアリングアーム
１６の上端が第２タイロッド２０で押されたり或は引っ
張られたりすることがなく、シたがってステアリングア
ーム１６（前輪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２０の基端側枢支点りおよびフレーム下部前端
１ｃに対する一対のスイングアーム１２，１３の各枢支
点Ｅ、Ｆを第２操舵軸５の延長線Ｑ上に配置すれば、例
えば、第２タイロッド２０の長さを変えたり、スイング
アーム１２，１３に対しタイロッド２０を多少傾斜させ
ても、実施可能である。なお、第２図中のｌｌｃは前輪
１１のホイール、ｌｉｄはタイヤ、第１図中の３１はブ
レーキディスク、３２はキャリパ−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）へハンドルパー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！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ｓｈ＜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！タイロッド９両端のオフセットｆｆ１ａ（第
３図）がそれぞれ等しいので、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ｌＯ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ｌＯの回転に伴って
、第２タイロッド２０が前方へ押さ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
Ｂ、Ｃを支点として時計方向に回転し、前輪１１が右側
へ旋回する。この時、ステアリングアーム１６の回転角
度は、第２操舵軸５およびステアリングアーム１６の枢
支点Ｂ、Ｃに対する第２タイロブド２０両端のオフセッ
トｆｆ１ｂ（第３図）がそれぞれ等しいので、第２操舵
軸５の回転角度に等しくなり、第１操舵軸２の回転角度
とも等しくなる。なお、逆方向（左側）へハンドルパー
４を回転する場合も、上記と同様の態様によって、前輪
１１は左側へ旋回する。また、走行時やダイブ時におけ
る前輪１１の上下動は、平行リンクを構成する上下一対
のスイングアーム１２．１３の揺動作用に追随するので
、前輪１１は略鉛直方向にスムーズに上下動する。そし
て、前輪１１が上下動する際の衝撃は、懸架ユニット１
８の伸縮作用によって緩衝されることになる。

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

（１）ハンドルパーを有する第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置板状の単純な形状で形成で
き、製造が容易になる。また、単純な形状の構成部材を
、継ぎ手によって略鉛直方向と略水平方向とに組み合わ
せて操舵系統が構成されるため、前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。さらに、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、構造的に強度が高い。

（２）前記（１）の構成により、前輪に作用する路面か
らの反力や走行時の前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。

（３）前輪が上下動してもホイールベースが略−定であ
る。また、前輪はステアリングアームに片持ち支持され
ているため、前輪の着脱作業が容易に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの発明の前輪操舵装置の一実施例を
示し、第１図は自動二輪車前部の左側面図、第２図は第
１図の第１操舵軸線上方視図、第３図は同前方視図、第
４図はスイングアーム及び枢支部を示す第１図のＩＶ−
ＩＶ線矢視図である。ｌ・・・フレーム、２・・・第１操舵軸、４・・・ハン
ドルバー、５・・・第２操舵軸、？、８．１０・・・オ
フセットレバー、９．２０・・・タイロッド、１１・・
・前輪、１２．１３・・・スイングアーム、１６・・・
ステアリングアーム、１８・・・懸架ユニット。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）フレームより前方へ延出した上下一対のスイング
アーム先端に、前輪を回動自在に片持ち支持したステア
リングアームを旋回可能に枢着し、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の前端部に、また第
２操舵軸を前記フレームの第１操舵軸後方に、それぞれ
略鉛直方向に回動自在に支承し、前記第１操舵軸と第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操舵軸を該軸
に対しオフセットさせた第２タイロッドにより前記ステ
アリングアームに連結した二輪車の前輪操舵装置。
（２）前記一対のスイングアームおよび前記第２タイロ
ッドが、相互に平行リンクを構成する請求項１に記載の
二輪車の前輪操舵装置。
（３）前記スイングアームのアッパー側とその上方のフ
レーム間に、懸架ユニットを介装した請求項１又は２に
記載の二輪車の前輪操舵装置。