JP4972603B2 - ステアリングダンパ - Google Patents

Description

この発明は、ステアリングダンパに関し、特に、二輪車におけるハンドルが車体フレームに対して転舵されない中立状態にあるときのフィーリングを改善させるステアリングダンパの改良に関する。

二輪車における前輪側に架装されるステアリングダンパは、走行中の二輪車における前輪のシミーやキックバックなどによる振れを抑制するとして従来から種々の提案があるが、その中で、たとえば、特許文献１には、前輪が大きく振れるときに高い減衰モーメントを発生させる提案が開示されている。

すなわち、この文献開示の提案にあっては、シリンダ体に対してロッド体が出没する筒形に形成のステアリングダンパが二輪車の前輪側において最収縮状態で一端を車体フレーム側たるヘッドパイプに枢着しながら他端をハンドル側たるフォークブラケットに枢着している。

このとき、ステアリングダンパは、シリンダ体に対してロッド体が出没する方向たる軸線方向をヘッドパイプの軸線方向とするように配設され、シリンダ体内に摺動可能に収装されたピストン体がロッド体に連結されながら伸側減衰バルブを有している。

それゆえ、この文献開示のステアリングダンパにあっては、二輪車におけるハンドルが車体フレームに対して転舵されない中立状態からその近傍にあるときに、シリンダ体に対するロッド体の摺動ストロークが短く、ハンドルが中立状態から離れるのに従ってシリンダ体に対するロッド体の摺動ストロークが大きくなる。

その結果、ピストン体が有する伸側減衰バルブで発生される減衰力は、基本的には、シリンダ体に対するピストン体の摺動ストロークが大きくなるほどに増加し、たとえば、キックバックで前輪が大きく振れるようになるとき、これを抑制し得ることになる。
特開２００６‐１９３１５５（要約，明細書中の段落０００５，同０００９，同００２７，図２，図３，図８参照）

しかしながら、上記した文献開示の提案にあっては、ハンドルの転舵角に応じた減衰モーメントを発生させる点で、基本的に問題がある訳ではないが、利用の実際にあって、些かの不具合があると指摘される可能性がある。

すなわち、上記したステアリングダンパは、外置き型のリザーバを有し、このリザーバは、ステアリングダンパにあってシリンダ体内にピストン体で画成されるピストン側室と連通する流体室を有すると共に、この流体室と隔壁体たるフリーピストンを介して画成される気体室を有し、この気体室がフリーピストンを押圧するバネ力たる圧力を具有している。

それゆえ、上記したステアリングダンパにあっては、これが最収縮状態におかれるときに、ロッド体の没入体積分の作動油がリザーバの流体室に流入して気体室を圧縮するため気体室の圧力が上昇し、この圧力がロッド体に作用し、ダンパ本体を伸長方向に附勢する。

その結果、上記した文献開示のステアリングダンパにあっては、二輪車におけるハンドルが車体フレームに対して転舵されない中立状態にあるときに、ハンドルを左右に転舵し易くし、ライダーにすると、ハンドルの中立状態時にハンドルが容易に振れないようにする操作を要求される不具合がある。

この発明は、上記した事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、二輪車におけるハンドルが車体フレームに対して転舵されない中立状態にあるときのフィーリングを改善し得て、その汎用性の向上を期待するのに最適となるステアリングダンパを提供することである。

上記した目的を達成するために、この発明によるステアリングダンパの構成を、基本的には、二輪車におけるハンドル側あるいは車体フレーム側のいずれか一方に連結されるシリンダ体と、このシリンダ体に出没可能に連繋されて二輪車におけるハンドル側あるいは車体フレーム側のいずれか他方に連結されるロッド体と、このロッド体に連結されながらシリンダ体内に摺動可能に収装されて減衰手段を有するピストン体と、このピストン体によってシリンダ体内に画成される一方室および他方室と、上記のピストン体が有する減衰手段を迂回して一方室と他方室との連通を許容するバイパス路とを有してなるステアリングダンパにおいて、二輪車におけるハンドルが車体フレームに対して転舵されない中立状態にあるときにバイパス路が閉鎖されて最収縮状態あるいは最伸長状態に維持されると共に、二輪車におけるハンドルが上記の中立状態から車体フレームに対して転舵されるのに従って伸長ストロークあるいは収縮ストロークを大きくしてなるとする。

それゆえ、この発明のステアリングダンパにあっては、二輪車におけるハンドルが車体フレームに対して転舵されない中立状態にあるときに、最収縮状態あるいは最伸長状態になって、減衰バルブを迂回するバイパス路を閉鎖し、高減衰力を発生する状態になるから、たとえば、走行中の二輪車における前輪がシミーなどで細かく振れる場合にも、ハンドルをこれに反応させないことが可能になり、そして、ハンドルが転舵されて車体フレームに対する中立状態を脱するときには、低減衰力の発生状態に移行し、ハンドルの大きな角度での転舵を可能にすると共に、大きな角度で転舵されたハンドルを戻すときの操作力を小さくする。

以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるステアリングダンパは、二輪車におけるハンドルが車体フレームに対して中立状態にあるときのフィーリングを改善させる。

このステアリングダンパは、図１に示すように、筒形に形成されていわゆる縦の状態で二輪車の前輪側に配備され、一端が、たとえば、車体フレーム側たるヘッドパイプＰに枢着されながら他端がハンドル側たるフォークブラケットＢに枢着されている。

そして、このステアリングダンパは、二輪車におけるハンドルが車体フレームに対して転舵されない中立状態にあるとき、すなわち、ハンドルの舵角が０度となるとき、最収縮された状態になるようにその伸縮方向が上記のヘッドパイプＰの軸線方向に沿う上下方向とされている。

フォークブラケットＢは、アッパーブラケットＢ１とアンダーブラケットＢ２の上下一対とされて、それぞれが左右となる一対の油圧緩衝器たるフロントフォークＦの上端部を把持する状態に連結させる。

そして、図示しないが、ヘッドパイプＰ内の軸芯部には、ステアリングシャフトが同軸に挿通されていて、このステアリングシャフトの上下端が上記のアッパーブラケットＢ１およびアンダーブラケットＢ２に一体的に連結され、ヘッドパイプＰとの間にはベアリング部材が配在されて、フォークブラケットＢに対するヘッドパイプＰの自由回動を保障している。

また、ステアリングダンパの一端は、図示するところでは、シリンダ体１の端部の外周に連設のアイ１ａとされ、ステアリングダンパの他端は、シリンダ体１に出没可能に連繋されるロッド体２の先端に連設のアイ２ａとされ、各アイ１ａ，２ａがそれぞれフォークブラケットＢあるいはヘッドパイプＰに枢着されている。

ステアリングダンパをフォークブラケットＢとヘッドパイプＰとに架け渡すように配設するのにあって、アイ１ａ，２ａの内周部に球面継手を介在させても良く、そして、このステアリングダンパは、詳しくは後述するが、図２にも示すように、同径となる二本のロッド体を有する両ロッド型に形成されて、両方向への作動時の油量を同じにし、リザーバを不要にしている。

フロントフォークＦは、車体側チューブＴ１と前輪を懸架する車輪側チューブとを有し、たとえば、車体側チューブＴ１が大径のアウターチューブとされるとき倒立型に設定され、細径のインナーチューブとされるとき正立型に設定される。

ステアリングダンパは、図示するところでは、ヘッドパイプＰとアンダーブラケットＢ２に連結されているが、これに代えて、図示しないが、ヘッドパイプＰとアッパーブラケットＢ１に連結されても良い。

また、ステアリングダンパは、図示するところでは、ロッド体２がヘッドパイプＰに連結され、シリンダ体１がブラケットＢに連結されているが、これに代えて、図示しないが、ロッド体２がブラケットＢに連結され、シリンダ体１がヘッドパイプＰに連結されても良い。

それゆえ、上記のステアリングダンパを装備する二輪車にあって、ハンドルが転舵されると、フロントフォークＦがヘッドパイプＰを軸にして左右に回動すると共に、フロントフォークＦに懸架されている前輪が同期して左右に回動する。

そして、ステアリングダンパにあっては、シリンダ体１に対してロッド体２が突出する状態になって伸長し、ハンドルが車体フレームに対して転舵されない中立状態になるとき、すなわち、ハンドルが舵角を０度にするように戻されるとき、シリンダ体１内にロッド体２が没入する状態になって収縮する。

一方、この発明によるステアリングダンパは、前述したが、図２に示すように、同径の二本のロッド体を有する両ロッド型に形成され、シリンダ体１内にロッド体２を出没可能に挿通し、ロッド体２は、シリンダ体１内に収装のピストン体３に連結され、ピストン体３は、シリンダ体１内に一方室Ｒ１と他方室Ｒ２とを画成すると共にこの両側室Ｒ１，Ｒ２の連通を許容する減衰手段を有し、この減衰手段は、作動油の通過時に所定の減衰力を発生させる。

減衰手段としては、任意の構成が選択されて良いが、図示するところでは、伸側減衰バルブ４および圧側減衰バルブ５がそれぞれ径の異なる環状リーフバルブを複数枚積層したバルブ構造からなり、伸側減衰バルブ４がピストン体３に開穿の伸側ポート３ａを開放可能に閉塞し、圧側減衰バルブ５がピストン体３に開穿の圧側ポート３ｂを開放可能に閉塞している。

ロッド体２は、前記したアイ２ａを先端に有する一方ロッド体２１と、先端にアイを有しない他方ロッド体２２とからなり、一方ロッド体２１は、シリンダ体１の図中で上端となる一方の開口端を閉塞するキャップ部材１１の軸芯部を貫通して基端をピストン体３に連結させ、他方ロッド体２２は、シリンダ体１の図中で下端となる他方の開口端を閉塞するキャップ部材１２の軸芯部を貫通して基端をピストン体３に連結させている。

なお、各キャップ部材１１，１２は、対応するロッド体２１，２２の外周に摺接するシール部材１１ａ，１２ａおよび軸受部材１１ｂ，１２ｂを有し、ロッド体２の摺動性を保障すると共に、ロッド体２との間における作動油の漏れを阻止している。

それゆえ、上記したステアリングダンパにあっては、基本的には、シリンダ体１に対してロッド体２が出没するときに、シリンダ体１内でピストン体３が摺動して、一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との間を作動油が往復し、このとき、減衰手段たる伸側減衰バルブ４および圧側減衰バルブ５で所定の大きさの減衰力が発生される。

ところで、図２に示すステアリングダンパにあっては、シリンダ体１がピストン体３に配設の伸側減衰バルブ４および圧側減衰バルブ５を迂回して一方室Ｒ１と他方室Ｒ２の連通を許容するバイパス路Ｌを有している。

そして、このバイパス路Ｌにおけるシリンダ体１内の他方室Ｒ２に対向する開口は、図２に示すように、ピストン体３がシリンダ体１内を大きいストロークで収縮作動したときに、このピストン体３によって閉塞される位置に開口する。

それに対して、このバイパス路Ｌにおけるシリンダ体１内の一方室Ｒ１に対向する開口は、図示しないが、ピストン体３がシリンダ体１内を大きいストロークで伸長作動したときに、このピストン体３によっては閉塞されない位置に開口する。

それゆえ、上記のバイパス路Ｌにあっては、ステアリングダンパが最収縮した状態になるとき、これが閉鎖され、したがって、ピストン体３が有する減衰手段が最も高い減衰力の発生を可能にする。

このことは、二輪車におけるハンドルが車体フレームに対して転舵されない中立状態にあるときにこのステアリングダンパが最収縮状態に維持され易くなることを意味し、たとえば、走行中の二輪車における前輪がシミーなどで細かく振れる場合にも、ハンドルをこれに反応させないことが可能になり、そして、ハンドルが転舵されて車体フレームに対する中立状態を脱するときには、低減衰力の発生状態に移行し、ハンドルの大きな角度での転舵を可能にすると共に、大きな角度で転舵されたハンドルを戻すときの操作力を小さくする。

一方、上記のバイパス路Ｌには、図示するところにあって、このバイパス路Ｌにおける作動油の通過流量を調整する制御手段が設けられて可変流路とされ、シリンダ体１内でピストン体３が摺動するときに減衰手段で発生される減衰力の高低調整を可能にしている。

制御手段としては、任意の構成が選択されて良いが、図示するところでは、弁体たるニードル体Ｎを有するアジャスタ構造に形成の本体部６がシリンダ体１に一体に連設のハウジング部１ｂに回動可能に収装されてなる。

そして、本体部６の基端部が操作ダイヤル６ａを有する操作端部とされ、この操作ダイヤル６ａに対する外部からの回動操作で上記のニードル体Ｎを進退させて、バイパス路Ｌにおける作動油の通過流量の多少を制御する。

それゆえ、上記のバイパス路Ｌを有するステアリングダンパにあっては、二輪車におけるハンドルが車体フレームに対して転舵されない中立状態にあるときに最収縮状態になって、シリンダ体１内に収装のピストン体３がシリンダ体１に形成のバイパス路Ｌを閉塞してピストン体３が有する減衰手段による高減衰力の発生状態を保障すると共に、ハンドルが上記の中立状態から転舵されるときには、バイパス路Ｌが開放されてシリンダ体１内におけるピストン体３の摺動性を高め、ハンドルの転舵を容易にする。

さらに、ステアリングダンパが最収縮状態にあるときにさらにバイパス路Ｌを遮断状態に維持する場合には、たとえば、駐輪時に風などによる前輪の振れを抑制できるから、二輪車の転倒などを回避できる。

図３は、この発明の他の実施形態によるステアリングダンパを示し、このステアリングダンパにあっては、バイパス路Ｌの構成およびこのバイパス路Ｌに配設される制御手段の構成が前記した実施形態と異なる。

以下には、この図３に示すところについて説明するが、図中において、その構成が前記した図２に示すところと同様となるところについては、図中に同一の符号を付するのみとして、要する場合を除き、その詳しい説明を省略する。

まず、バイパス路Ｌは、前記した実施形態でシリンダ体１に形成されたが、この実施形態では、ロッド体２に形成され、また、制御手段は、ロッド体２に装備されてなる。

すなわち、バイパス路Ｌは、一方ロッド体２１と他方ロッド体２２に跨るように形成され、一端がシリンダ体１内の一方室Ｒ１に開口し、他端がシリンダ体１内の他方室Ｒ２に開口している。

そして、シリンダ体１内の他方室Ｒ２に開口するバイパス路Ｌの他端は、図示するように、ピストン体３がシリンダ体１内を大きいストロークで収縮作動したときに、キャップ部材１２で閉塞される位置に開口している。

それゆえ、上記のバイパス路Ｌにあっては、ステアリングダンパが最収縮した状態になるとき、これが閉鎖され、したがって、前記した実施形態の場合と同様に、ピストン体３が有する減衰手段が最も高い減衰力の発生を可能にする。

ちなみに、上記のバイパス路Ｌにおける一方室Ｒ１に開口するバイパス路Ｌの一端は、ピストン体３がシリンダ体１内を大きいストロークで伸長作動したときに、キャップ部材１１によっては閉塞されない位置に開口する。

それゆえ、上記のように形成されたバイパス路Ｌにあっては、前記した図２に示す実施形態の場合と同様に、ステアリングダンパが最収縮した状態になるときに閉鎖され、したがって、ピストン体３が有する減衰手段が最も高い減衰力の発生を可能にする。

そして、その結果、二輪車におけるハンドルが車体フレームに対して転舵されない中立状態にあるときにこのステアリングダンパが最収縮状態に維持され易くなり、たとえば、走行中の二輪車における前輪がシミーなどで細かく振れる場合にも、ハンドルをこれに反応させない。

また、二輪車においてハンドルが転舵されて車体フレームに対する中立状態を脱するときには、低減衰力の発生状態に移行し、ハンドルの大きな角度での転舵を可能にすると共に、大きな角度で転舵されたハンドルを戻すときの操作力を小さくする。

一方、制御手段は、前記した図２に示す実施形態の場合と同様に、バイパス路Ｌを可変流路にするもので、このバイパス路Ｌにおける作動油の通過流量のを多少を制御して、シリンダ体１内でピストン体３が摺動するときに減衰手段で発生される減衰力の高低調整を可能にしている。

また、前記した実施形態の場合と同様に、制御手段としては、任意の構成が選択されて良いが、図示するところでは、弁体たるニードル体Ｎを有するアジャスタ構造に形成の本体部６が他方ロッド体２２に一体的に連設のハウジング部２２ａに回動可能に収装されてなる。

そして、本体部６が適宜の工具利用による操作部とされ、この操作部に対する外部からの回動操作で上記のニードル体Ｎを進退させて、バイパス路Ｌにおける作動油の通過流量の多少を制御する。

それゆえ、この図３に示すステアリングダンパにあっても、最収作動時には、バイパス路Ｌが閉塞されてピストン体３が有する減衰手段による高減衰力の発生状態を保障すると共に、ハンドルが上記の中立状態から転舵されるときには、バイパス路Ｌが開放されてシリンダ体１内におけるピストン体３の摺動性を高め、ハンドルの転舵を容易示すステアリングダンパにあっては、バイパス路Ｌがシリンダ体１の側方に突出するように設けられないから、ステアリングダンパにおける径方向の嵩張りを回避できる。

ちなみに、この嵩張りの点からすれば、前記した図２に示す実施形態の場合には、軸線方向の嵩張りを回避できる。

前記したところでは、二輪車におけるハンドルが車体フレームに対して転舵されない中立状態にあるときに、ステアリングダンパが最収縮状態になり、減衰手段を迂回して一方室Ｒ１と他方室Ｒ２との連通を許容するバイパス路Ｌが閉鎖されて高減衰力の発生状態になり、反対側の最伸長状態のときにはバイパス路Ｌが閉塞されないと説明した。

しかしながら、たとえば、ステアリングダンパがリンク機構などを介して車体フレーム側とハンドル側とに取り付けられて、ステアリングダンパの最伸長状態がハンドルの中立状態となる場合には、バイパス路Ｌが最伸長状態で閉塞されるように構成されることで、最伸長状態時に減衰手段による発生減衰力が最も高くなる。

この発明によるステアリングダンパを装備した二輪車の前面を示す部分図である。 図１に示すステアリングダンパを一部正面図にして示す縦断面図である。 他の実施形態によるステアリングダンパを図２と同様に示す図である。

符号の説明

１ シリンダ体
１ｃ 溝
２ ロッド体
３ ピストン体
４ 減衰手段たる伸側減衰バルブ
５ 減衰手段たる圧側減衰バルブ
２１ 一方ロッド体
２２ 他方ロッド体
Ｂ 車体フレーム側たるフォークブラケット
Ｌ バイパス路
Ｐ ハンドル側たるヘッドパイプ
Ｒ１ 一方室
Ｒ２ 他方室

Claims (5)

1. 二輪車におけるハンドル側あるいは車体フレーム側のいずれか一方に連結されるシリンダ体と、このシリンダ体に出没可能に連繋されて二輪車におけるハンドル側あるいは車体フレーム側のいずれか他方に連結されるロッド体と、このロッド体に連結されながらシリンダ体内に摺動可能に収装されて減衰手段を有するピストン体と、このピストン体によってシリンダ体内に画成される一方室および他方室と、上記のピストン体が有する減衰手段を迂回して一方室と他方室との連通を許容するバイパス路とを有してなるステアリングダンパにおいて、二輪車におけるハンドルが車体フレームに対して転舵されない中立状態にあるときにバイパス路が閉鎖されると共に、二輪車におけるハンドルが上記の中立状態から車体フレームに対して転舵されるのに従って伸長ストロークあるいは収縮ストロークを大きくしてなることを特徴とするステアリングダンパ。
2. 二輪車におけるハンドルが車体フレームに対して転舵されない中立状態にあるときにシリンダ体内に収装のピストン体がシリンダ体に形成のバイパス路を閉塞してなる請求項１に記載のステアリングダンパ。
3. 二輪車におけるハンドルが車体フレームに対して転舵されない中立状態にあるときにシリンダ体の開口端を封止するキャップ部材がシリンダ体に出没可能に連繋するロッド体に開穿のバイパス路を閉塞してなる請求項１に記載のステアリングダンパ。
4. 減衰手段が伸側減衰バルブおよび圧側減衰バルブとされてなる請求項１に記載のステアリングダンパ。
5. バイパス路にこのバイパス路における作動油の通過流量の多少を調整する制御手段が設けられてなる請求項１に記載のステアリングダンパ。

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