JP2006001411A - 二輪車の乗員制止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型車両への適用が容易であり、かつパッドを大型化することなく乗員に加わる荷重を抑制できる二輪車の乗員制止装置を提供する。
【解決手段】乗員と対向するようにハンドル１６に装着された制止パッド３０と、ヘッドパイプ１１により操向自在に支承されたフロントフォーク１５と、ハンドル１６をフロントフォーク１５と連結するハンドルパイプ２０と、制止パッド３０に加わる前向き荷重を吸収してハンドルパイプ２０を所定位置で前傾に塑性変形させる弾性部材３２とを含む。
【選択図】図４

Description

本発明は、二輪車の乗員制止装置に係り、特に、乗員の車体前方への移動を制限する二輪車の乗員制止装置に関する。

自動二輪車において、乗員の車体前方への移動を制止する技術として、特許文献１には、二輪車のメータパネル近傍にエアバックを配置し、衝撃を検知してエアバッグを作動させる技術が開示されている。
特開平１１−２７８３４２号公報

特許文献１の技術では、エアバッグユニットやその制御ユニットを搭載するためのスペースをメータパネルの近傍に確保しなければならず、また加速度センサを取り付けなければならないので、小型の二輪車への適用は困難であった。

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、小型車両への適用が容易であり、かつパッドを大型化することなく乗員に加わる荷重を低減できる二輪車の乗員制止装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、本発明は、二輪車の乗員の車体前方への移動を制限する乗員移動制止装置において、以下のような手段を講じた点に特徴がある。
(1)乗員と対向するようにハンドルに装着された制止パッドと、ヘッドパイプにより操向自在に支承されたパイプ状の操向部材と、ハンドルを前記操向部材と連結するパイプ状のハンドル連結部材と、制止パッドに加わる前向き荷重を吸収してハンドル連結部材を所定位置で前傾に塑性変形させる荷重吸収部とを含むことを特徴とする。
(2)前記荷重吸収部は、降伏点を超えた塑性領域のハンドル連結部材に所定の弾性を維持させることを特徴とする。
(3)前記荷重吸収部は、一端が前記操向部材に挿貫され、他端が前記ハンドル連結部材に挿貫された弾性部材を含み、前記操向部材およびハンドル連結部材の一方の端部が他方の端部に挿貫されたことを特徴とする。
(4)前記荷重吸収部は、ハンドル連結部材の前記所定位置の内側に挿貫されたコイルスプリングを含み、前記操向部材およびハンドル連結部材の一方の端部が他方の端部に挿貫されたことを特徴とする。
(5)ハンドル連結部材の前傾量を制限する補強部材を含むことを特徴とする。

(1)請求項１の発明によれば、制止パッドに加わる荷重の一部が、荷重吸収部においてハンドル連結部材を前傾させるエネルギとして消費・吸収されるので、乗員に加わる荷重を低減することができる。
(2)請求項２の発明によれば、降伏点を超えた塑性領域のハンドル連結部材に弾性を維持させることができるので、降伏点を超えた以降も制止パッドに加わる荷重を吸収させることができる。
(3)請求項３、４の発明によれば、弾性部材やコイルスプリングを追加するだけで、降伏点を超えた塑性領域のハンドル連結部材に弾性を維持させることができる。
(4)請求項５の発明によれば、ハンドル連結部材の前傾量が制限されるので、制止パッドの位置を所定の高さ以上に維持できる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の乗員制止装置を適用したスクータ型自動二輪車の側面図であり、車体フレーム１０は、ヘッドパイプ１１が前端部に固着されたメインフレームパイプ１２と、このメインフレームパイプ１２の後端部に直角かつ水平に固着されたクロスパイプ１３と、このクロスパイプ１３の両端部に前端がそれぞれ連設された左右一対のリヤフレームパイプ１４（１４Ｌ，１４Ｒ）とを主要な構成としている。

前記メインフレームパイプ１２は、ヘッドパイプ１１から後ろ下がりに傾斜したダウンフレーム部１２ａと、ダウンフレーム部１２ａの後端からほぼ水平にして後方へ延びたロアフレーム部１２ｂとを一体に連設して構成される。前記クロスパイプ１３は車体フレーム１０の左右方向に延設され、このクロスパイプ１３の中央部に前記メインフレームパイプ１２の後端部が直角に固着される。前記左右一対のリヤフレームパイプ１４は、前記クロスパイプ１３の両端部から後ろ上がりに延びるライズフレーム部１４ａと、このライズフレーム部１４ａの後端からほぼ水平にして後方に延びると共に後端部開口が相互に対向するように水平面内で彎曲するアッパーフレーム部１４ｂとを一体に連設して構成される。

前記ヘッドパイプ１１には、前輪Ｗｆを支持する操向部材としてのフロントフォーク１５が操向自在に支承され、フロントフォーク１５の上端には、ハンドル連結部材としてのハンドルパイプ２０を介して操向ハンドル１６が連結されている。前記リヤフレームパイプ１４の前部には、後輪Ｗｒの前方側に配置されたエンジンＥと、後輪Ｗｒの左側方に配置された無段変速機Ｍとから成るパワーユニットＰが上下方向への揺動自在に支承され、後輪ＷｒはパワーユニットＰの後部に軸支されている。後輪Ｗｒの上部左側にはエアクリーナ２９が配置されている。

パワーユニットＰの後部と左側のリヤフレームパイプ１４Ｌとの間にはリヤクッションユニット１７が設けられている。エンジンＥからの排気ガスを導く排気管１８がエンジンＥから後輪ＷＲの右側方側に延出されており、この排気管１８は、後輪Ｗｒの右側方に配置される排気マフラー１９に接続されている。左右のリヤフレームパイプ１４の前部間には、収納ボックス２５が前記エンジンＥの上方に配置されるようにして支持されている。

車体フレーム１０は、合成樹脂製の車体カバー２１で覆われ、この車体カバー２１は、乗員の足の前方を覆うレッグシールド２２と、乗員の足を載せるべくレッグシールド２２の下部に連なるステップフロア２３と、ステップフロア２３に連なって車体後部を両側から覆うサイドカバー２４とを備える。

前記収納ボックス２５および燃料タンク（図示せず）は前記サイドカバー２４で覆われており、収納ボックス２５を上方から覆うシート２６が、サイドカバー２４の上部に開閉可能に取付けられている。すなわちステップフロア２３は、操向ハンドル１６およびシート２６間に配置されるようにして車体カバー２１に形成され、ステップフロア２３の後端よりも下方に、パワーユニットＰを車体フレーム１０に揺動可能に支承するためのフレーム側ブラケット２７が配置されている。

図２を併せて参照し、前記操向ハンドル１６には左右一対のプレート部材３１Ｌ，３１Ｒが固定され、このプレート部材３１Ｌ，３１Ｒには、シート２６に着座する乗員と対向するように制止パッド３０が装着されている。この制止パッド３０により、図３に示したように、制動時等に慣性で乗員が前方へ移動しても、乗員の胸部近傍が制止パッド３０で押さえられ、それ以上の移動が阻止されるので、乗員の前方への移動が所定範囲内に制限される。また、本実施形態では制止パッド３０に所定の基準値を超える前方荷重が加わった際に、これを吸収して乗員に加わる荷重を緩和する荷重吸収部が前記ハンドルパイプ２０に付加されている。

図４は、前記荷重吸収部の第１実施形態の断面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。

ヘッドパイプ１１には、その内側に肉厚のフロントフォーク１５が挿貫されて軸受部材３４により操向自在に支承されている。前記フロントフォーク１５の上端には、その外側に可撓性を有するハンドルパイプ２０の下端が挿貫固定されると共に、フロントフォーク１５の上端内側には長手状弾性部材３２の一端が挿貫固定されている。前記弾性部材３２の他端は、前記ハンドルパイプ２０をフロントフォーク１５の上端外周部に挿貫した際に、これと同時にハンドルパイプ２０の内側に挿貫される。

このような構成において、前記制止パッド３０に所定の基準値を超える前向き荷重が加わると、前記フロントフォーク１５よりも肉薄のハンドルパイプ２０が撓みはじめる。応力がハンドルパイプ２０の降伏点（応力限界）を超えると塑性変形が始まり、同図に破線で示したように、フロントフォーク１５の上端部近傍でハンドルパイプ２０が前方へ屈曲し始める。

図８は、前記制止パッド３０の前方への移動量と乗員の胸部に加わる荷重との関係を示した図であり、前記弾性部材３２がハンドルパイプ２０に挿貫されていなければ、同図に破線で示したように、応力が降伏点を超えた時点でハンドルパイプ２０が破断して弾性を維持できなくなるので、制止パッド３０に加わる荷重が逃げてしまう。

これに対して、本実施形態ではフロントフォーク１５とハンドルパイプ２０とが強固に連結されると共に、両者は前記弾性部材３２により弾性的にも連結されているので、降伏点を超えた塑性領域でもハンドルパイプ２０は弾性を維持できる。したがって、前記制止パッド３０の前方への移動量と乗員の胸部に加わる荷重との関係は、図８に実線で示したように、ハンドルパイプ２０が降伏点を超えた以降も略一定に保たれるので、ハンドルパイプ２０の応力限界を超える荷重が前記制止パッド３０に加わった場合でも、当該荷重の一部を吸収して乗員に加わる荷重を減じることができる。

図５は、前記荷重吸収部の第２実施形態の断面図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。

ヘッドパイプ１１には、その内側に肉厚のフロントフォーク１５の上部が挿貫されて軸受部材３４により操向自在に支承されている。前記フロントフォーク１５の上端には、その外側に可撓性を有するハンドルパイプ２０の下端が挿貫固定されると共に、その内側にコイルスプリング３３が挿貫されている。

このような構成において、前記制止パッド３０に所定の基準値を超える前向き荷重が加わると、前記フロントフォーク１５よりも肉薄のハンドルパイプ２０が撓みはじめる。応力がハンドルパイプ２０の降伏点（応力限界）を超えると塑性変形が始まり、同図に破線で示したように、フロントフォーク１５の上端部近傍でハンドルパイプ２０が前方へ屈曲し始める。しかしながら、本実施形態ではハンドルパイプ２０の屈曲部の内側にコイルスプリング３３が挿貫されているので、ハンドルパイプ２０は自身の降伏点を超えても破断せず、弾性を維持できるようになる。

ところで、上記した各実施形態では、ハンドルパイプ２０がフロントフォーク１５の上部部近傍を支点として屈曲するために、制止パッド３０の移動量が大きくなるにしたがって、その位置が低くなってしまう。そこで、図６に示したように、本実施形態ではハンドルパイプ２０の前記屈曲部よりも下側、あるいはヘッドパイプ１１に対して、前記ハンドルパイプ２０の傾斜角度すなわち制止パッド３０の移動量を制限する補強部材２８を設けている。これにより、制止パッド３０に大きな前向き加重が加わっても、制止パッド３０の位置を所定の高さ以上に保つことができるようになる。

なお、上記した実施形態では操向ハンドル１６とフロントフォーク１５とを連結するハンドルパイプ２０に荷重吸収部を設ける場合を例にして説明したが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、図７に一例を示したように、ハンドル１６が左右一対のハンドル１６Ｌ，１６Ｒにより構成されて前記ハンドルパイプ２０を兼ねる構造の二輪車であれば、破線丸印で囲んだ左右のハンドル部材１６Ｌ，１６Ｒの付け根部分Ａに前記荷重吸収部をそれぞれ設けても良い。

本発明の乗員制止装置を適用したスクータ型自動二輪車の側面図である。 制止パッドが装着されるハンドルの一例を示した正面図である。 制止パッドにより乗員の移動が阻止される様子を示した図である。 荷重吸収部の第１実施形態の断面図である。 荷重吸収部の第２実施形態の断面図である。 ハンドルパイプの傾斜角度を制限する補強部材の一例を示した断面図である。 制止パッドの移動量と乗員に加わる加重との関係を示した図である。 制止パッドが装着されるハンドルの他の一例を示した正面図である。

符号の説明

１１…ヘッドパイプ，１５…フロントフォーク，１６…操向ハンドル，２０…ハンドルパイプ，３０…制止パッド，３１Ｌ，３１Ｒ…プレート部材，３２…弾性部材，３３…コイルスプリング

Claims (5)

1. 二輪車の乗員の車体前方への移動を制限する乗員制止装置において、
   乗員と対向するようにハンドルに装着された制止パッドと、
   ヘッドパイプにより操向自在に支承されたパイプ状の操向部材と、
   前記ハンドルを前記操向部材と連結するパイプ状のハンドル連結部材と、
   前記制止パッドに加わる前向き荷重を吸収して前記ハンドル連結部材を所定位置で前傾に塑性変形させる荷重吸収部とを含むことを特徴とする二輪車の乗員制止装置。
2. 前記荷重吸収部は、降伏点を超えた塑性領域のハンドル連結部材に所定の弾性を維持させることを特徴とする請求項１に記載の二輪車の乗員制止装置。
3. 前記荷重吸収部は、一端が前記操向部材に挿貫され、他端が前記ハンドル連結部材に挿貫された弾性部材を含み、前記操向部材およびハンドル連結部材の一方の端部が他方の端部に挿貫されたことを特徴とする請求項１または２に記載の二輪車の乗員制止装置。
4. 前記荷重吸収部は、前記ハンドル連結部材の前記所定位置の内側に挿貫されたコイルスプリングを含み、前記操向部材およびハンドル連結部材の一方の端部が他方の端部に挿貫されたことを特徴とする請求項１または２に記載の二輪車の乗員制止装置。
5. 前記ハンドル連結部材の前傾量を制限する補強部材をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の二輪車の乗員制止装置。

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