JP3692770B2 - 自動二輪車のステアリング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前輪を支持するフロントフォークを車体フレームの前頭部に左右に回動自在に支持する自動二輪車のステアリング装置に係り、詳しくはフロントフォークのキャスター角やホイールベースを変更可能にした自動二輪車のステアリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車の前輪を支持するフロントフォークには、直進安定性の向上を図るためにキャスター角が付与されている。このキャスター角は、ヘッドパイプの角度によって定められるもので、一般の自動二輪車では容易に変更することができない。また、前輪と後輪の間隔、即ちホイールベースも変更することができない。
【０００３】
そこで、キャスター角やホイールベースの変更を可能にしたステアリング装置が多数開発されている。例えば、特公昭51− 22264号公報、実開昭56− 35492号公報および特許公報第 2690863号等に記載されているものがそうである。
【０００４】
これらのステアリング装置は、いずれも車体フレームのヘッドパイプ上端と下端に別体のベアリングハウジングが着脱可能に設けられ、これらのベアリングハウジングにそれぞれベアリングが装着（圧入）され、この上下のベアリングにフロントフォークが軸支される構成となっている。
【０００５】
各ベアリングハウジングは、その中心軸に対するベアリングの軸芯が変位したものが用意されており、このようなベアリングハウジングの向きを変えたり、変位量の異なるベアリングハウジングに交換することにより、キャスター角やホイールベースの変更を可能にしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のステアリング装置は、上述のように上下のベアリングが圧入されるベアリングハウジングが上下別体であったため、ベアリングハウジングの工作精度を余程良くしない限り、上下のベアリングの軸芯を同軸上に合わせるのは不可能である。工作精度を良くすればベアリングハウジングの部品価格が上昇してしまい、工作精度を落とせばフロントフォークの回動性不良や直進安定性の劣化等に陥る。
【０００７】
また、上下のベアリングが、それぞれ軸長の短いベアリングハウジングを介してヘッドパイプに取り付けられる構造であるため、ベアリングの支持剛性が低いばかりか、走行中に各ベアリング間（ベアリングハウジング間）の距離が縮まることも考えられ、フロントフォークの軸支部にガタが発生する懸念があった。
【０００８】
しかも、上下別体のベアリングハウジングにより部品点数が多くなることと、ベアリングハウジングがヘッドパイプに圧入される構造であることから、分解、組立作業性が極めて悪かった。特にベアリングハウジングの圧入時には、その圧入方向を充分に確認しながら組み付けないと、フロントフォークの取り付けが不可能になる恐れがあり、しかも万一圧入角度を損じた場合にはベアリングハウジングやヘッドパイプの損傷に繋がり、交換を余儀無くされる場合がある。
【０００９】
また、使用しないベアリングハウジングについては、必ず上下セットで保管しないと、数種類用意されているキャスター角やホイールベースの種類が不明になるというスペアパーツ管理上の不便さもあった。
【００１０】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、キャスター角やホイールベースを容易に変更することができ、しかも部品価格の上昇を招くことなくフロントフォークを軸支するベアリングを高い精度と剛性を備えて支持することができ、かつ部品点数が少なくて分解、組立が容易であり、スペアパーツの管理もしやすい自動二輪車のステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る自動二輪車のステアリング装置は、請求項１に記載したように、車体フレームの前頭部に設けられたヘッドパイプと、上記ヘッドパイプの内径部に密に嵌合可能な外径寸法を有する直管状に形成され、ヘッドパイプに対して着脱可能に固定されるベアリングハウジングと、上記ベアリングハウジングの上下端部の内周部に装着されてフロントフォークのステアリングコラムを回転自在に軸支する上下一対のベアリングとを備えてなり、ベアリングハウジングの全長を前記ヘッドパイプよりも長く形成し、ベアリングハウジングの下端にヘッドパイプの下面に当接するストッパーフランジを形成する一方、ベアリングハウジングの上端外周面に雄ねじを形成し、ベアリングハウジングをヘッドパイプの内径部に下方から挿入してヘッドパイプの上端から突出した雄ねじにロックナットを締結することによってベアリングハウジングをヘッドパイプに固定するようにし、前記ヘッドパイプ内周部の上下端部にそれぞれ外側上部嵌合面と外側下部嵌合面を形成して間に拡径部を形成する一方、前記ベアリングハウジング外周部の上下端部にそれぞれ内側上部嵌合面と内側下部嵌合面を形成して間に縮径部を形成し、上記外側上部嵌合面に上記内側上部嵌合面を密に嵌合させる一方、上記外側下部嵌合面に上記内側下部嵌合面を密に嵌合させるようにし、外側上部嵌合面および内側上部嵌合面の嵌合径を外側下部嵌合面および内側下部嵌合面の嵌合径よりも小さく設定した。
【００１２】
また、本発明に係る自動二輪車のステアリング装置は、請求項２に記載したように、前記ベアリングハウジングは、その中心軸に対する上記ベアリングの軸芯が一致したものと変位したものを個別に用意した。
【００１３】
さらに、本発明に係る自動二輪車のステアリング装置は、請求項３に記載したように、前記ヘッドパイプと前記ロックナットの密着面を、ヘッドパイプの中心軸を中心とするテーパー面に形成した。
【００１５】
また、本発明に係る自動二輪車のステアリング装置は、請求項４に記載したように、前記ヘッドパイプに対する前記ベアリングハウジングの軸回りの位置を規定する位置決め手段を設けた。
【００１６】
さらに、本発明に係る自動二輪車のステアリング装置は、請求項５に記載したように、前記位置決め手段のベアリングハウジング側の要素を、ベアリングハウジングの円周方向に１８０゜間隔で２か所に設けた。
【００１７】
請求項１のように自動二輪車のステアリング装置を構成すれば、上下のベアリングは１本の直管状のベアリングハウジングの上下両端に装着されるが、ベアリングハウジングのベアリング装着部は上下同時に加工ができるため、極めて高い精度で上下のベアリングの軸芯が同軸上に合わせられ、しかも各ベアリングが高い剛性をもって支持される。また、前記ロックナットを着脱するだけでベアリングハウジング全体をヘッドパイプに対して着脱できるため、ステアリング装置の分解、組立性が向上する。さらに、ベアリングハウジングをヘッドパイプの内径部に下方から着脱する際において、ベアリングハウジングの内側上部嵌合面と内側下部嵌合面が、それぞれヘッドパイプの外側上部嵌合面と外側下部嵌合面に嵌合される位置を除いてヘッドパイプとベアリングハウジングとの間の嵌合が緩くなるため、ベアリングハウジングの抜き差しを容易かつ迅速に行うことができ、ベアリングハウジングの着脱性が向上する。
【００１８】
また、請求項２のように自動二輪車のステアリング装置を構成した場合、ベアリングハウジングの交換によってヘッドパイプの中心軸に対するベアリングの軸芯位置が変位し、キャスター角やホイールベースが変更される。
【００１９】
さらに、請求項３のように自動二輪車のステアリング装置を構成すれば、ロックナットを締め込むに連れてロックナットとベアリングハウジングがヘッドパイプに対して芯出しされ、ベアリングハウジングがヘッドパイプに精度良く組み付けられる。
【００２１】
また、請求項４のように自動二輪車のステアリング装置を構成することにより、ヘッドパイプに対する前記ベアリングハウジングの軸回りの位置が迅速かつ正確に位置決めされ、ステアリング装置の組立性が向上する。
【００２２】
さらに、請求項５のように自動二輪車のステアリング装置を構成することにより、ベアリングハウジングをヘッドパイプに対し１８０゜回転させて２方向から使用することができるため、ベアリングの軸芯を変位させたベアリングハウジングにおいては、その変位量を２通りに使い分けることができ、スペアパーツとしてのベアリングハウジングの数量を減少させることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係るステアリング装置が適用された自動二輪車の車体構成を示す左側面図である。
【００２４】
この自動二輪車１の車体フレーム２は、前頭部に設けられたヘッドパイプ３から左右一対の太いメインパイプ４が後斜め下方に延びて左右一対のフレームボディー５に繋がり、フレームボディー５の上部から後方にリヤフレーム６が延びた構成となっている。左右のメインパイプ４の間およびフレームボディー５の間は車幅方向に延びる図示しないブリッジ部材により連結されている。
【００２５】
ヘッドパイプ３は、その上端側が後方に傾斜するように設けられており、このヘッドパイプ３にフロントフォーク８が左右旋回自在に軸支され、その先端に前輪９が軸支される。ヘッドパイプ３は後述するステアリング装置10の構成要素となるものであり、その傾斜角は鉛直線に対して例えば24゜に設定されている。なお、フロントフォーク８の上部には操舵用のハンドルバー11が一体的に設けられる。
【００２６】
一方、左右のフレームボディー５の間には車幅方向に延びるピボット軸12が架設されており、このピボット軸12にスイングアーム13が回動自在に軸支され、その後端に後輪14が軸支される。スイングアーム13の基部にはクッションユニット15が設けられており、これによってスイングアーム13の回動ショックが減衰され、スイングアーム13は定位置に復元される。なお、図示しないエンジンはメインパイプ４とフレームボディー５に跨がるように搭載され、その出力がチェーン等で後輪14に伝達される。
【００２７】
図２は、本発明に係るステアリング装置10の一実施形態を示す縦断面図である。このステアリング装置10は以下のように構成されている。
【００２８】
まず、車体フレーム２のヘッドパイプ３の内径部には、直管状に形成されたベアリングハウジング16が着脱可能に固定される。図３と図４は、それぞれヘッドパイプ３とベアリングハウジング16を単体で示した縦断面図である。また、図５と図６は、それぞれ図２のＶ矢視図、VI矢視図である。
【００２９】
ベアリングハウジング16の全長はヘッドパイプ３よりも長く設定されており、その下端にストッパーフランジ17が形成される一方、上端の外周面に雄ねじ18が形成されている。また、ベアリングハウジング16の上下端部の内周部には、内径が一段拡げられたベアリング装着部19，20が形成され、それぞれにベアリング21，22が圧入等により装着される。
【００３０】
一方、ヘッドパイプ３の内周面における上端部には外側上部嵌合面24が形成され、下端部には外側下部嵌合面25が形成されている。そして、その間における内径は拡張されて拡径部26とされている。
【００３１】
また、ベアリングハウジング16は、その外径がヘッドパイプ３の内径部に密に嵌合可能な寸法に設定されている。即ち、ベアリングハウジング16の上端外周部にはヘッドパイプ３の外側上部嵌合面24に密に嵌合される内側上部嵌合面27が形成され、下端外周部にはヘッドパイプ３の外側下部嵌合面25に密に嵌合される内側下部嵌合面28が形成されている。この内側上部嵌合面27と内側下部嵌合面28との間における外径は縮小されて縮径部29とされている。
【００３２】
ここで、外側上部嵌合面24および内側上部嵌合面27の嵌合径Ｄ１は、外側下部嵌合面25および内側下部嵌合面28の嵌合径Ｄ２よりも僅かに小さく（例えば 0.5ｍｍ〜 1.0ｍｍ程度小さく）設定されている。なお、前記雄ねじ18は内側上部嵌合面27の上側の外周面に形成される。
【００３３】
ベアリングハウジング16はヘッドパイプ３の内径部に下方から挿入され、そのストッパーフランジ17がヘッドパイプ３の下面に当接するまで押し込まれる。そして、ヘッドパイプ３の上端から突出する雄ねじ18の部分にロックナット31が締結され、これによってベアリングハウジング16はヘッドパイプ３の内径部に堅固に固定される。図７，８は、ロックナット31単体を部分的に縦断面で示した側面図と下面図である。
【００３４】
ヘッドパイプ３とロックナット31が互いに密着する密着面32，33（図３，７参照）は、ヘッドパイプ３の中心軸Ｃを中心とするテーパー面状に形成されている。このため、例え外側上部嵌合面24と内側上部嵌合面27との間に隙間があっても、ロックナット31を締め込むに連れてロックナット31とベアリングハウジング16がヘッドパイプ３に対して芯出しされ、ベアリングハウジング16がヘッドパイプ３に精度良く組み付けられる。なお、ストッパーフランジ17の上面とヘッドパイプ３の下面をテーパー面に形成しても同様な芯出し作用を得ることができる。
【００３５】
また、図２，５に示すように、ロックナット31には回り止め34が付設される。この回り止め34は、図９，10にも示すように、例えば板金プレス製の部品であり、２本のスクリュー35によってヘッドパイプ３の後部に固定される。回り止め34にはロックナット31の外周に隣接する複数の爪36が形成されており、これらの爪36がロックナット31の外周に形成された溝37（締結用工具の爪が係合される溝）に嵌合されてロックナット31の緩み止めがなされる。
【００３６】
さらに、ヘッドパイプ３に対するベアリングハウジング16の軸回りの位置を規定する位置決め手段として、図２および図６に示すように、例えばヘッドパイプ３の下面にノックピン39が突設され、ベアリングハウジング16のストッパーフランジ17には上記ノックピン39に嵌合するＵ字形の切欠40が形成されている。ノックピン39に切欠40が嵌合されることにより、ベアリングハウジング16がヘッドパイプ３に対して正確に位置決めされるとともに、ロックナット31の締結時におけるベアリングハウジング16の共回りが規制され、組立性が大きく向上する。
【００３７】
ところで、フロントフォーク８は、左右のフォークパイプ42（図１参照）が上下２枚のアッパーブラケット43とロアーブラケット44により平行に固定され、アッパーブラケット43とロアーブラケット44との間にステアリングコラム45が固定された構造になっている。
【００３８】
そして、ステアリングコラム45の部分がベアリングハウジング16の内径部に挿入され、ベアリングハウジング16の上下端部に設けられたベアリング21，22により支持される。これにより、フロントフォーク８全体が車体フレーム２のヘッドパイプ３に対して旋回自在に取り付けられる。なお、ロックナット31の上部にはダストキャップ46が装着される。
【００３９】
図２（図４）に示すベアリングハウジング16は、その中心軸Ｃに対する上下のベアリング21，22の軸芯Ｃａが一致したものとされている。このため、フロントフォーク８のキャスター角αはヘッドパイプ３の傾斜角度と同角度に、即ち本実施形態では24゜に設定される。
【００４０】
また、図11および図12に示すベアリングハウジング16Ａ，16Ｂは、その中心軸Ｃに対するベアリング21，22の軸芯Ｃａが変位したものとされている。
【００４１】
図11に示すベアリングハウジング16Ａにおいては、その中心軸Ｃに対してベアリング21，22の軸芯Ｃａが前方にθ゜傾斜している。この傾斜の基準点は、例えばベアリングハウジング16Ａの下端における中心点Ｐとされている。上記θの角度が１゜であるとすれば、フロントフォーク８のキャスター角αは、ヘッドパイプ３の傾斜角である24゜から１゜を差し引いた23゜に設定される。
【００４２】
このベアリングハウジング16Ａでは、前記位置決め手段の要素となるＵ字形の切欠40が、ストッパーフランジ17の円周方向に 180゜の角度間隔で前後２か所に形成されている。したがって、ベアリングハウジング16Ａをヘッドパイプ３に対し 180゜回転させて２方向から使用することができる。
【００４３】
ベアリングハウジング16Ａを図11の状態から 180゜反転させた場合、中心軸Ｃに対してベアリングの軸芯Ｃａが後方にθ゜傾斜することになり、θの値が例えば１゜であれば、フロントフォーク８のキャスター角αは通常の24゜から１゜追加されて25゜に設定される。
【００４４】
一方、図12に示すベアリングハウジング16Ｂにおいては、その中心軸Ｃに対してベアリングの軸芯Ｃａが前方に寸法ｘだけ平行に変位している。上記ｘの値が例えば５ｍｍであるとすれば、自動二輪車１のホイールベースは、図２（図４）に示すベアリングハウジング16の場合に比べ、５／ cos 24 ゜＝ 5.5ｍｍの延長となる。
【００４５】
このベアリングハウジング16Ｂの場合も、Ｕ字形の切欠40がストッパーフランジ17の円周方向に 180゜の角度間隔で前後２か所に形成されているため、ベアリングハウジング16Ｂをヘッドパイプ３に対して 180゜回転させることにより、中心軸Ｃに対しベアリングの軸芯Ｃａを後方にも寸法ｘだけ平行に変位させることもできる。この場合はｘの値が５ｍｍであれば自動二輪車１のホイールベースが 5.5ｍｍ短縮される。
【００４６】
以上のように構成されたステアリング装置10は、そのベアリングハウジング16を（16Ａや16Ｂに）交換することによってヘッドパイプ３の中心軸Ｃに対するベアリング21，22の軸芯Ｃａの位置を変化させ、フロントフォーク８のキャスター角αやホイールベースを容易に変更することができる。
【００４７】
このステアリング装置10は、上下のベアリング21，22が１本の直管状のベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）の上下両端に装着される構造となっており、各ベアリング21，22が保持されるベアリング装着部19，20は旋削加工等により同時に加工可能なため、極めて高い工作精度で各ベアリング21，22の軸芯Ｃａを同軸上に合わせることができ、しかもベアリングハウジング16の価格上昇を招くことがない。
【００４８】
しかも、各ベアリング21，22が、全長の長いベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）の両端に保持されるため、ベアリング21，22の支持剛性が飛躍的に高められている。また、ベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）が単一部品であることからステアリング装置10の構成部品点数が少なく、分解、組立作業性が良い上に、使用しないベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）をスペアパーツとして保管する際の管理もしやすい。
【００４９】
また、ベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）は、ロックナット31によってヘッドパイプ３に固定されるようになっており、従来のような圧入等による固定ではないため、この点もステアリング装置10の分解、組立作業性の向上に大きく貢献している。
【００５０】
ところで、前に述べたように、ヘッドパイプ３の外側上部嵌合面24と外側下部嵌合面25との間には拡径部26が形成され、ベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）の内側上部嵌合面27と内側下部嵌合面28との間には縮径部29が形成されている。また、外側上部嵌合面24および内側上部嵌合面27の嵌合径Ｄ１は外側下部嵌合面25および内側下部嵌合面28の嵌合径Ｄ２よりも小さく設定されている。
【００５１】
このため、ベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）をヘッドパイプ３の内径部に下方から着脱する際において、ベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）の内側上部嵌合面27がヘッドパイプ３の外側下部嵌合面25および拡径部26の内側を通過しやすく、同様にヘッドパイプ３の外側下部嵌合面25もベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）の内側上部嵌合面27および縮径部29の外側を通過しやすい。
【００５２】
したがって、ヘッドパイプ３とベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）との嵌合を密に設定しながらも、ベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）をヘッドパイプ３に着脱する際におけるかじり付き等を防止し、ベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）を容易かつ迅速にヘッドパイプ３に着脱することができる。
【００５３】
さらに、ベアリングハウジング16Ａ，16Ｂにおいては、前述したようにＵ字形の切欠40がストッパーフランジ17の円周方向に 180゜の角度間隔で前後２か所に設けられており、ベアリングハウジング16Ａ，16Ｂをヘッドパイプ３に対して 180゜回転させればベアリング軸芯Ｃａの変位量を２通りに使えるため、１本のベアリングハウジング16Ａまたは16Ｂで２通りの設定を行うことができ、スペアパーツとしてのベアリングハウジング16Ａ，16Ｂの数量を減少させてコストダウンを図るとともに、スペアパーツ管理を容易にすることができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る自動二輪車のステアリングヘッド装置は、車体フレームの前頭部に設けられたヘッドパイプと、上記ヘッドパイプの内径部に密に嵌合可能な外径寸法を有する直管状に形成され、ヘッドパイプに対して着脱可能に固定されるベアリングハウジングと、上記ベアリングハウジングの上下端部の内周部に装着されてフロントフォークのステアリングコラムを回転自在に軸支する上下一対のベアリングとを備えてなり、ベアリングハウジングの全長を前記ヘッドパイプよりも長く形成し、ベアリングハウジングの下端にヘッドパイプの下面に当接するストッパーフランジを形成する一方、ベアリングハウジングの上端外周面に雄ねじを形成し、ベアリングハウジングをヘッドパイプの内径部に下方から挿入してヘッドパイプの上端から突出した雄ねじにロックナットを締結することによってベアリングハウジングをヘッドパイプに固定するようにし、前記ヘッドパイプ内周部の上下端部にそれぞれ外側上部嵌合面と外側下部嵌合面を形成して間に拡径部を形成する一方、前記ベアリングハウジング外周部の上下端部にそれぞれ内側上部嵌合面と内側下部嵌合面を形成して間に縮径部を形成し、上記外側上部嵌合面に上記内側上部嵌合面を密に嵌合させる一方、上記外側下部嵌合面に上記内側下部嵌合面を密に嵌合させるようにし、外側上部嵌合面および内側上部嵌合面の嵌合径を外側下部嵌合面および内側下部嵌合面の嵌合径よりも小さく設定したため、部品価格の上昇を招くことなくフロントフォークを軸支するベアリングを高い精度と剛性を備えて支持することができる。また、上記ロックナットを着脱するだけでベアリングハウジング全体をヘッドパイプに対して着脱でき、これによってステアリング装置の分解、組立性を向上させることができる。さらに、ベアリングハウジングをヘッドパイプの内径部に下方から着脱する際における着脱性を向上させてステアリングヘッド装置の分解、組立性を一層向上させることができる。
【００５５】
また、本発明に係る自動二輪車のステアリングヘッド装置は、ベアリングハウジングは、その中心軸に対する上記ベアリングの軸芯が一致したものと変位したものを個別に用意したため、ベアリングハウジングを交換することによってヘッドパイプの中心軸に対するベアリングの軸芯位置を変位させ、キャスター角やホイールベースを容易に変更することができる。
【００５６】
さらに、本発明に係る自動二輪車のステアリングヘッド装置は、前記ヘッドパイプと前記ロックナットの密着面を、ヘッドパイプの中心軸を中心とするテーパー面に形成したため、ロックナットを締め込む際に芯出し作用を奏させてベアリングハウジングをヘッドパイプに対して精度良く組み付けることができる。
【００５８】
また、本発明に係る自動二輪車のステアリングヘッド装置は、前記ヘッドパイプに対する前記ベアリングハウジングの軸回りの位置を規定する位置決め手段を設けたため、ヘッドパイプに対する前記ベアリングハウジングの軸回りの位置を迅速かつ正確に位置決めすることができ、組立性の向上に一段と貢献できる。
【００５９】
さらに、本発明に係る自動二輪車のステアリングヘッド装置は、前記位置決め手段のベアリングハウジング側の要素を、ベアリングハウジングの円周方向に 180゜間隔で２か所に設けたため、ベアリングの軸芯を変位させたベアリングハウジングにおいては、その変位量を２通りに使い分けることができ、これによりスペアパーツとしてのベアリングハウジングの数量を減少させてコストダウンとスペアパーツ管理の容易化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るステアリング装置が適用された自動二輪車の車体構成を示す左側面図。
【図２】本発明の一実施形態を示すステアリング装置の縦断面図。
【図３】ヘッドパイプを単体で示した縦断面図。
【図４】ベアリングハウジングを単体で示した縦断面図。
【図５】図２のＶ矢視図。
【図６】図２のVI矢視図。
【図７】ロックナット単体を部分的に縦断面で示した側面図。
【図８】ロックナット単体の下面図。
【図９】回り止めの平面図。
【図１０】図９の X-X線に沿う縦断面図。
【図１１】ステアリング装置に組み込まれたベアリングハウジングの使用例を示す縦断面図。
【図１２】ステアリング装置に組み込まれたベアリングハウジングの変形使用例を示す縦断面図。
【符号の説明】
１ 自動二輪車
２ 車体フレーム
３ ヘッドパイプ
８ フロントフォーク
10 ステアリング装置
16 ベアリングハウジング
17 ストッパーフランジ
18 雄ねじ
21，22 ベアリング
24 外側上部嵌合面
25 外側下部嵌合面
26 拡径部
27 内側上部嵌合面
28 内側下部嵌合面
29 縮径部
31 ロックナット
32，33 ヘッドパイプとロックナットの密着面
39 位置決め手段を構成するノックピン
40 位置決め手段を構成する切欠
45 ステアリングコラム
Ｃ ヘッドパイプとベアリングハウジングの中心軸
Ｃａ ベアリングの軸芯
Ｄ１ 上部嵌合面および内側上部嵌合面の嵌合径
Ｄ２ 下部嵌合面および内側下部嵌合面の嵌合径
【発明の属する技術分野】
本発明は、前輪を支持するフロントフォークを車体フレームの前頭部に左右に回動自在に支持する自動二輪車のステアリング装置に係り、詳しくはフロントフォークのキャスター角やホイールベースを変更可能にした自動二輪車のステアリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車の前輪を支持するフロントフォークには、直進安定性の向上を図るためにキャスター角が付与されている。このキャスター角は、ヘッドパイプの角度によって定められるもので、一般の自動二輪車では容易に変更することができない。また、前輪と後輪の間隔、即ちホイールベースも変更することができない。
【０００３】
そこで、キャスター角やホイールベースの変更を可能にしたステアリング装置が多数開発されている。例えば、特公昭51− 22264号公報、実開昭56− 35492号公報および特許公報第 2690863号等に記載されているものがそうである。
【０００４】
これらのステアリング装置は、いずれも車体フレームのヘッドパイプ上端と下端に別体のベアリングハウジングが着脱可能に設けられ、これらのベアリングハウジングにそれぞれベアリングが装着（圧入）され、この上下のベアリングにフロントフォークが軸支される構成となっている。
【０００５】
各ベアリングハウジングは、その中心軸に対するベアリングの軸芯が変位したものが用意されており、このようなベアリングハウジングの向きを変えたり、変位量の異なるベアリングハウジングに交換することにより、キャスター角やホイールベースの変更を可能にしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のステアリング装置は、上述のように上下のベアリングが圧入されるベアリングハウジングが上下別体であったため、ベアリングハウジングの工作精度を余程良くしない限り、上下のベアリングの軸芯を同軸上に合わせるのは不可能である。工作精度を良くすればベアリングハウジングの部品価格が上昇してしまい、工作精度を落とせばフロントフォークの回動性不良や直進安定性の劣化等に陥る。
【０００７】
また、上下のベアリングが、それぞれ軸長の短いベアリングハウジングを介してヘッドパイプに取り付けられる構造であるため、ベアリングの支持剛性が低いばかりか、走行中に各ベアリング間（ベアリングハウジング間）の距離が縮まることも考えられ、フロントフォークの軸支部にガタが発生する懸念があった。
【０００８】
しかも、上下別体のベアリングハウジングにより部品点数が多くなることと、ベアリングハウジングがヘッドパイプに圧入される構造であることから、分解、組立作業性が極めて悪かった。特にベアリングハウジングの圧入時には、その圧入方向を充分に確認しながら組み付けないと、フロントフォークの取り付けが不可能になる恐れがあり、しかも万一圧入角度を損じた場合にはベアリングハウジングやヘッドパイプの損傷に繋がり、交換を余儀無くされる場合がある。
【０００９】
また、使用しないベアリングハウジングについては、必ず上下セットで保管しないと、数種類用意されているキャスター角やホイールベースの種類が不明になるというスペアパーツ管理上の不便さもあった。
【００１０】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、キャスター角やホイールベースを容易に変更することができ、しかも部品価格の上昇を招くことなくフロントフォークを軸支するベアリングを高い精度と剛性を備えて支持することができ、かつ部品点数が少なくて分解、組立が容易であり、スペアパーツの管理もしやすい自動二輪車のステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明に係る自動二輪車のステアリング装置は、請求項１に記載したように、車体フレームの前頭部に設けられたヘッドパイプと、上記ヘッドパイプの内径部に密に嵌合可能な外径寸法を有する直管状に形成され、ヘッドパイプに対して着脱可能に固定されるベアリングハウジングと、上記ベアリングハウジングの上下端部の内周部に装着されてフロントフォークのステアリングコラムを回転自在に軸支する上下一対のベアリングとを備えてなり、ベアリングハウジングの全長を前記ヘッドパイプよりも長く形成し、ベアリングハウジングの下端にヘッドパイプの下面に当接するストッパーフランジを形成する一方、ベアリングハウジングの上端外周面に雄ねじを形成し、ベアリングハウジングをヘッドパイプの内径部に下方から挿入してヘッドパイプの上端から突出した雄ねじにロックナットを締結することによってベアリングハウジングをヘッドパイプに固定するようにし、前記ヘッドパイプ内周部の上下端部にそれぞれ外側上部嵌合面と外側下部嵌合面を形成して間に拡径部を形成する一方、前記ベアリングハウジング外周部の上下端部にそれぞれ内側上部嵌合面と内側下部嵌合面を形成して間に縮径部を形成し、上記外側上部嵌合面に上記内側上部嵌合面を密に嵌合させる一方、上記外側下部嵌合面に上記内側下部嵌合面を密に嵌合させるようにし、外側上部嵌合面および内側上部嵌合面の嵌合径を外側下部嵌合面および内側下部嵌合面の嵌合径よりも小さく設定した。
【００１２】
また、本発明に係る自動二輪車のステアリング装置は、請求項２に記載したように、前記ベアリングハウジングは、その中心軸に対する上記ベアリングの軸芯が一致したものと変位したものを個別に用意した。
【００１３】
さらに、本発明に係る自動二輪車のステアリング装置は、請求項３に記載したように、前記ヘッドパイプと前記ロックナットの密着面を、ヘッドパイプの中心軸を中心とするテーパー面に形成した。
【００１５】
また、本発明に係る自動二輪車のステアリング装置は、請求項４に記載したように、前記ヘッドパイプに対する前記ベアリングハウジングの軸回りの位置を規定する位置決め手段を設けた。
【００１６】
さらに、本発明に係る自動二輪車のステアリング装置は、請求項５に記載したように、前記位置決め手段のベアリングハウジング側の要素を、ベアリングハウジングの円周方向に１８０゜間隔で２か所に設けた。
【００１７】
請求項１のように自動二輪車のステアリング装置を構成すれば、上下のベアリングは１本の直管状のベアリングハウジングの上下両端に装着されるが、ベアリングハウジングのベアリング装着部は上下同時に加工ができるため、極めて高い精度で上下のベアリングの軸芯が同軸上に合わせられ、しかも各ベアリングが高い剛性をもって支持される。また、前記ロックナットを着脱するだけでベアリングハウジング全体をヘッドパイプに対して着脱できるため、ステアリング装置の分解、組立性が向上する。さらに、ベアリングハウジングをヘッドパイプの内径部に下方から着脱する際において、ベアリングハウジングの内側上部嵌合面と内側下部嵌合面が、それぞれヘッドパイプの外側上部嵌合面と外側下部嵌合面に嵌合される位置を除いてヘッドパイプとベアリングハウジングとの間の嵌合が緩くなるため、ベアリングハウジングの抜き差しを容易かつ迅速に行うことができ、ベアリングハウジングの着脱性が向上する。
【００１８】
また、請求項２のように自動二輪車のステアリング装置を構成した場合、ベアリングハウジングの交換によってヘッドパイプの中心軸に対するベアリングの軸芯位置が変位し、キャスター角やホイールベースが変更される。
【００１９】
さらに、請求項３のように自動二輪車のステアリング装置を構成すれば、ロックナットを締め込むに連れてロックナットとベアリングハウジングがヘッドパイプに対して芯出しされ、ベアリングハウジングがヘッドパイプに精度良く組み付けられる。
【００２１】
また、請求項４のように自動二輪車のステアリング装置を構成することにより、ヘッドパイプに対する前記ベアリングハウジングの軸回りの位置が迅速かつ正確に位置決めされ、ステアリング装置の組立性が向上する。
【００２２】
さらに、請求項５のように自動二輪車のステアリング装置を構成することにより、ベアリングハウジングをヘッドパイプに対し１８０゜回転させて２方向から使用することができるため、ベアリングの軸芯を変位させたベアリングハウジングにおいては、その変位量を２通りに使い分けることができ、スペアパーツとしてのベアリングハウジングの数量を減少させることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係るステアリング装置が適用された自動二輪車の車体構成を示す左側面図である。
【００２４】
この自動二輪車１の車体フレーム２は、前頭部に設けられたヘッドパイプ３から左右一対の太いメインパイプ４が後斜め下方に延びて左右一対のフレームボディー５に繋がり、フレームボディー５の上部から後方にリヤフレーム６が延びた構成となっている。左右のメインパイプ４の間およびフレームボディー５の間は車幅方向に延びる図示しないブリッジ部材により連結されている。
【００２５】
ヘッドパイプ３は、その上端側が後方に傾斜するように設けられており、このヘッドパイプ３にフロントフォーク８が左右旋回自在に軸支され、その先端に前輪９が軸支される。ヘッドパイプ３は後述するステアリング装置10の構成要素となるものであり、その傾斜角は鉛直線に対して例えば24゜に設定されている。なお、フロントフォーク８の上部には操舵用のハンドルバー11が一体的に設けられる。
【００２６】
一方、左右のフレームボディー５の間には車幅方向に延びるピボット軸12が架設されており、このピボット軸12にスイングアーム13が回動自在に軸支され、その後端に後輪14が軸支される。スイングアーム13の基部にはクッションユニット15が設けられており、これによってスイングアーム13の回動ショックが減衰され、スイングアーム13は定位置に復元される。なお、図示しないエンジンはメインパイプ４とフレームボディー５に跨がるように搭載され、その出力がチェーン等で後輪14に伝達される。
【００２７】
図２は、本発明に係るステアリング装置10の一実施形態を示す縦断面図である。このステアリング装置10は以下のように構成されている。
【００２８】
まず、車体フレーム２のヘッドパイプ３の内径部には、直管状に形成されたベアリングハウジング16が着脱可能に固定される。図３と図４は、それぞれヘッドパイプ３とベアリングハウジング16を単体で示した縦断面図である。また、図５と図６は、それぞれ図２のＶ矢視図、VI矢視図である。
【００２９】
ベアリングハウジング16の全長はヘッドパイプ３よりも長く設定されており、その下端にストッパーフランジ17が形成される一方、上端の外周面に雄ねじ18が形成されている。また、ベアリングハウジング16の上下端部の内周部には、内径が一段拡げられたベアリング装着部19，20が形成され、それぞれにベアリング21，22が圧入等により装着される。
【００３０】
一方、ヘッドパイプ３の内周面における上端部には外側上部嵌合面24が形成され、下端部には外側下部嵌合面25が形成されている。そして、その間における内径は拡張されて拡径部26とされている。
【００３１】
また、ベアリングハウジング16は、その外径がヘッドパイプ３の内径部に密に嵌合可能な寸法に設定されている。即ち、ベアリングハウジング16の上端外周部にはヘッドパイプ３の外側上部嵌合面24に密に嵌合される内側上部嵌合面27が形成され、下端外周部にはヘッドパイプ３の外側下部嵌合面25に密に嵌合される内側下部嵌合面28が形成されている。この内側上部嵌合面27と内側下部嵌合面28との間における外径は縮小されて縮径部29とされている。
【００３２】
ここで、外側上部嵌合面24および内側上部嵌合面27の嵌合径Ｄ１は、外側下部嵌合面25および内側下部嵌合面28の嵌合径Ｄ２よりも僅かに小さく（例えば 0.5ｍｍ〜 1.0ｍｍ程度小さく）設定されている。なお、前記雄ねじ18は内側上部嵌合面27の上側の外周面に形成される。
【００３３】
ベアリングハウジング16はヘッドパイプ３の内径部に下方から挿入され、そのストッパーフランジ17がヘッドパイプ３の下面に当接するまで押し込まれる。そして、ヘッドパイプ３の上端から突出する雄ねじ18の部分にロックナット31が締結され、これによってベアリングハウジング16はヘッドパイプ３の内径部に堅固に固定される。図７，８は、ロックナット31単体を部分的に縦断面で示した側面図と下面図である。
【００３４】
ヘッドパイプ３とロックナット31が互いに密着する密着面32，33（図３，７参照）は、ヘッドパイプ３の中心軸Ｃを中心とするテーパー面状に形成されている。このため、例え外側上部嵌合面24と内側上部嵌合面27との間に隙間があっても、ロックナット31を締め込むに連れてロックナット31とベアリングハウジング16がヘッドパイプ３に対して芯出しされ、ベアリングハウジング16がヘッドパイプ３に精度良く組み付けられる。なお、ストッパーフランジ17の上面とヘッドパイプ３の下面をテーパー面に形成しても同様な芯出し作用を得ることができる。
【００３５】
また、図２，５に示すように、ロックナット31には回り止め34が付設される。この回り止め34は、図９，10にも示すように、例えば板金プレス製の部品であり、２本のスクリュー35によってヘッドパイプ３の後部に固定される。回り止め34にはロックナット31の外周に隣接する複数の爪36が形成されており、これらの爪36がロックナット31の外周に形成された溝37（締結用工具の爪が係合される溝）に嵌合されてロックナット31の緩み止めがなされる。
【００３６】
さらに、ヘッドパイプ３に対するベアリングハウジング16の軸回りの位置を規定する位置決め手段として、図２および図６に示すように、例えばヘッドパイプ３の下面にノックピン39が突設され、ベアリングハウジング16のストッパーフランジ17には上記ノックピン39に嵌合するＵ字形の切欠40が形成されている。ノックピン39に切欠40が嵌合されることにより、ベアリングハウジング16がヘッドパイプ３に対して正確に位置決めされるとともに、ロックナット31の締結時におけるベアリングハウジング16の共回りが規制され、組立性が大きく向上する。
【００３７】
ところで、フロントフォーク８は、左右のフォークパイプ42（図１参照）が上下２枚のアッパーブラケット43とロアーブラケット44により平行に固定され、アッパーブラケット43とロアーブラケット44との間にステアリングコラム45が固定された構造になっている。
【００３８】
そして、ステアリングコラム45の部分がベアリングハウジング16の内径部に挿入され、ベアリングハウジング16の上下端部に設けられたベアリング21，22により支持される。これにより、フロントフォーク８全体が車体フレーム２のヘッドパイプ３に対して旋回自在に取り付けられる。なお、ロックナット31の上部にはダストキャップ46が装着される。
【００３９】
図２（図４）に示すベアリングハウジング16は、その中心軸Ｃに対する上下のベアリング21，22の軸芯Ｃａが一致したものとされている。このため、フロントフォーク８のキャスター角αはヘッドパイプ３の傾斜角度と同角度に、即ち本実施形態では24゜に設定される。
【００４０】
また、図11および図12に示すベアリングハウジング16Ａ，16Ｂは、その中心軸Ｃに対するベアリング21，22の軸芯Ｃａが変位したものとされている。
【００４１】
図11に示すベアリングハウジング16Ａにおいては、その中心軸Ｃに対してベアリング21，22の軸芯Ｃａが前方にθ゜傾斜している。この傾斜の基準点は、例えばベアリングハウジング16Ａの下端における中心点Ｐとされている。上記θの角度が１゜であるとすれば、フロントフォーク８のキャスター角αは、ヘッドパイプ３の傾斜角である24゜から１゜を差し引いた23゜に設定される。
【００４２】
このベアリングハウジング16Ａでは、前記位置決め手段の要素となるＵ字形の切欠40が、ストッパーフランジ17の円周方向に 180゜の角度間隔で前後２か所に形成されている。したがって、ベアリングハウジング16Ａをヘッドパイプ３に対し 180゜回転させて２方向から使用することができる。
【００４３】
ベアリングハウジング16Ａを図11の状態から 180゜反転させた場合、中心軸Ｃに対してベアリングの軸芯Ｃａが後方にθ゜傾斜することになり、θの値が例えば１゜であれば、フロントフォーク８のキャスター角αは通常の24゜から１゜追加されて25゜に設定される。
【００４４】
一方、図12に示すベアリングハウジング16Ｂにおいては、その中心軸Ｃに対してベアリングの軸芯Ｃａが前方に寸法ｘだけ平行に変位している。上記ｘの値が例えば５ｍｍであるとすれば、自動二輪車１のホイールベースは、図２（図４）に示すベアリングハウジング16の場合に比べ、５／ cos 24 ゜＝ 5.5ｍｍの延長となる。
【００４５】
このベアリングハウジング16Ｂの場合も、Ｕ字形の切欠40がストッパーフランジ17の円周方向に 180゜の角度間隔で前後２か所に形成されているため、ベアリングハウジング16Ｂをヘッドパイプ３に対して 180゜回転させることにより、中心軸Ｃに対しベアリングの軸芯Ｃａを後方にも寸法ｘだけ平行に変位させることもできる。この場合はｘの値が５ｍｍであれば自動二輪車１のホイールベースが 5.5ｍｍ短縮される。
【００４６】
以上のように構成されたステアリング装置10は、そのベアリングハウジング16を（16Ａや16Ｂに）交換することによってヘッドパイプ３の中心軸Ｃに対するベアリング21，22の軸芯Ｃａの位置を変化させ、フロントフォーク８のキャスター角αやホイールベースを容易に変更することができる。
【００４７】
このステアリング装置10は、上下のベアリング21，22が１本の直管状のベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）の上下両端に装着される構造となっており、各ベアリング21，22が保持されるベアリング装着部19，20は旋削加工等により同時に加工可能なため、極めて高い工作精度で各ベアリング21，22の軸芯Ｃａを同軸上に合わせることができ、しかもベアリングハウジング16の価格上昇を招くことがない。
【００４８】
しかも、各ベアリング21，22が、全長の長いベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）の両端に保持されるため、ベアリング21，22の支持剛性が飛躍的に高められている。また、ベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）が単一部品であることからステアリング装置10の構成部品点数が少なく、分解、組立作業性が良い上に、使用しないベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）をスペアパーツとして保管する際の管理もしやすい。
【００４９】
また、ベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）は、ロックナット31によってヘッドパイプ３に固定されるようになっており、従来のような圧入等による固定ではないため、この点もステアリング装置10の分解、組立作業性の向上に大きく貢献している。
【００５０】
ところで、前に述べたように、ヘッドパイプ３の外側上部嵌合面24と外側下部嵌合面25との間には拡径部26が形成され、ベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）の内側上部嵌合面27と内側下部嵌合面28との間には縮径部29が形成されている。また、外側上部嵌合面24および内側上部嵌合面27の嵌合径Ｄ１は外側下部嵌合面25および内側下部嵌合面28の嵌合径Ｄ２よりも小さく設定されている。
【００５１】
このため、ベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）をヘッドパイプ３の内径部に下方から着脱する際において、ベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）の内側上部嵌合面27がヘッドパイプ３の外側下部嵌合面25および拡径部26の内側を通過しやすく、同様にヘッドパイプ３の外側下部嵌合面25もベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）の内側上部嵌合面27および縮径部29の外側を通過しやすい。
【００５２】
したがって、ヘッドパイプ３とベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）との嵌合を密に設定しながらも、ベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）をヘッドパイプ３に着脱する際におけるかじり付き等を防止し、ベアリングハウジング16（16Ａ，16Ｂ）を容易かつ迅速にヘッドパイプ３に着脱することができる。
【００５３】
さらに、ベアリングハウジング16Ａ，16Ｂにおいては、前述したようにＵ字形の切欠40がストッパーフランジ17の円周方向に 180゜の角度間隔で前後２か所に設けられており、ベアリングハウジング16Ａ，16Ｂをヘッドパイプ３に対して 180゜回転させればベアリング軸芯Ｃａの変位量を２通りに使えるため、１本のベアリングハウジング16Ａまたは16Ｂで２通りの設定を行うことができ、スペアパーツとしてのベアリングハウジング16Ａ，16Ｂの数量を減少させてコストダウンを図るとともに、スペアパーツ管理を容易にすることができる。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る自動二輪車のステアリングヘッド装置は、車体フレームの前頭部に設けられたヘッドパイプと、上記ヘッドパイプの内径部に密に嵌合可能な外径寸法を有する直管状に形成され、ヘッドパイプに対して着脱可能に固定されるベアリングハウジングと、上記ベアリングハウジングの上下端部の内周部に装着されてフロントフォークのステアリングコラムを回転自在に軸支する上下一対のベアリングとを備えてなり、ベアリングハウジングの全長を前記ヘッドパイプよりも長く形成し、ベアリングハウジングの下端にヘッドパイプの下面に当接するストッパーフランジを形成する一方、ベアリングハウジングの上端外周面に雄ねじを形成し、ベアリングハウジングをヘッドパイプの内径部に下方から挿入してヘッドパイプの上端から突出した雄ねじにロックナットを締結することによってベアリングハウジングをヘッドパイプに固定するようにし、前記ヘッドパイプ内周部の上下端部にそれぞれ外側上部嵌合面と外側下部嵌合面を形成して間に拡径部を形成する一方、前記ベアリングハウジング外周部の上下端部にそれぞれ内側上部嵌合面と内側下部嵌合面を形成して間に縮径部を形成し、上記外側上部嵌合面に上記内側上部嵌合面を密に嵌合させる一方、上記外側下部嵌合面に上記内側下部嵌合面を密に嵌合させるようにし、外側上部嵌合面および内側上部嵌合面の嵌合径を外側下部嵌合面および内側下部嵌合面の嵌合径よりも小さく設定したため、部品価格の上昇を招くことなくフロントフォークを軸支するベアリングを高い精度と剛性を備えて支持することができる。また、上記ロックナットを着脱するだけでベアリングハウジング全体をヘッドパイプに対して着脱でき、これによってステアリング装置の分解、組立性を向上させることができる。さらに、ベアリングハウジングをヘッドパイプの内径部に下方から着脱する際における着脱性を向上させてステアリングヘッド装置の分解、組立性を一層向上させることができる。
【００５５】
また、本発明に係る自動二輪車のステアリングヘッド装置は、ベアリングハウジングは、その中心軸に対する上記ベアリングの軸芯が一致したものと変位したものを個別に用意したため、ベアリングハウジングを交換することによってヘッドパイプの中心軸に対するベアリングの軸芯位置を変位させ、キャスター角やホイールベースを容易に変更することができる。
【００５６】
さらに、本発明に係る自動二輪車のステアリングヘッド装置は、前記ヘッドパイプと前記ロックナットの密着面を、ヘッドパイプの中心軸を中心とするテーパー面に形成したため、ロックナットを締め込む際に芯出し作用を奏させてベアリングハウジングをヘッドパイプに対して精度良く組み付けることができる。
【００５８】
また、本発明に係る自動二輪車のステアリングヘッド装置は、前記ヘッドパイプに対する前記ベアリングハウジングの軸回りの位置を規定する位置決め手段を設けたため、ヘッドパイプに対する前記ベアリングハウジングの軸回りの位置を迅速かつ正確に位置決めすることができ、組立性の向上に一段と貢献できる。
【００５９】
さらに、本発明に係る自動二輪車のステアリングヘッド装置は、前記位置決め手段のベアリングハウジング側の要素を、ベアリングハウジングの円周方向に 180゜間隔で２か所に設けたため、ベアリングの軸芯を変位させたベアリングハウジングにおいては、その変位量を２通りに使い分けることができ、これによりスペアパーツとしてのベアリングハウジングの数量を減少させてコストダウンとスペアパーツ管理の容易化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るステアリング装置が適用された自動二輪車の車体構成を示す左側面図。
【図２】本発明の一実施形態を示すステアリング装置の縦断面図。
【図３】ヘッドパイプを単体で示した縦断面図。
【図４】ベアリングハウジングを単体で示した縦断面図。
【図５】図２のＶ矢視図。
【図６】図２のVI矢視図。
【図７】ロックナット単体を部分的に縦断面で示した側面図。
【図８】ロックナット単体の下面図。
【図９】回り止めの平面図。
【図１０】図９の X-X線に沿う縦断面図。
【図１１】ステアリング装置に組み込まれたベアリングハウジングの使用例を示す縦断面図。
【図１２】ステアリング装置に組み込まれたベアリングハウジングの変形使用例を示す縦断面図。
【符号の説明】
１ 自動二輪車
２ 車体フレーム
３ ヘッドパイプ
８ フロントフォーク
10 ステアリング装置
16 ベアリングハウジング
17 ストッパーフランジ
18 雄ねじ
21，22 ベアリング
24 外側上部嵌合面
25 外側下部嵌合面
26 拡径部
27 内側上部嵌合面
28 内側下部嵌合面
29 縮径部
31 ロックナット
32，33 ヘッドパイプとロックナットの密着面
39 位置決め手段を構成するノックピン
40 位置決め手段を構成する切欠
45 ステアリングコラム
Ｃ ヘッドパイプとベアリングハウジングの中心軸
Ｃａ ベアリングの軸芯
Ｄ１ 上部嵌合面および内側上部嵌合面の嵌合径
Ｄ２ 下部嵌合面および内側下部嵌合面の嵌合径
Claims (5)
- 車体フレームの前頭部に設けられたヘッドパイプと、上記ヘッドパイプの内径部に密に嵌合可能な外径寸法を有する直管状に形成され、ヘッドパイプに対して着脱可能に固定されるベアリングハウジングと、上記ベアリングハウジングの上下端部の内周部に装着されてフロントフォークのステアリングコラムを回転自在に軸支する上下一対のベアリングとを備えてなり、ベアリングハウジングの全長を前記ヘッドパイプよりも長く形成し、ベアリングハウジングの下端にヘッドパイプの下面に当接するストッパーフランジを形成する一方、ベアリングハウジングの上端外周面に雄ねじを形成し、ベアリングハウジングをヘッドパイプの内径部に下方から挿入してヘッドパイプの上端から突出した雄ねじにロックナットを締結することによってベアリングハウジングをヘッドパイプに固定するようにし、前記ヘッドパイプ内周部の上下端部にそれぞれ外側上部嵌合面と外側下部嵌合面を形成して間に拡径部を形成する一方、前記ベアリングハウジング外周部の上下端部にそれぞれ内側上部嵌合面と内側下部嵌合面を形成して間に縮径部を形成し、上記外側上部嵌合面に上記内側上部嵌合面を密に嵌合させる一方、上記外側下部嵌合面に上記内側下部嵌合面を密に嵌合させるようにし、外側上部嵌合面および内側上部嵌合面の嵌合径を外側下部嵌合面および内側下部嵌合面の嵌合径よりも小さく設定したことを特徴とする自動二輪車のステアリング装置。
- 前記ベアリングハウジングは、その中心軸に対する上記ベアリングの軸芯が一致したものと変位したものを個別に用意した請求項１に記載の自動二輪車のステアリング装置。
- 前記ヘッドパイプと前記ロックナットの密着面を、ヘッドパイプの中心軸を中心とするテーパー面に形成した請求項１又は２に記載の自動二輪車のステアリング装置。
- 前記ヘッドパイプに対する前記ベアリングハウジングの軸回りの位置を規定する位置決め手段を設けた請求項１から３のいずれかに記載の自動二輪車のステアリング装置。
- 前記位置決め手段のベアリングハウジング側の要素を、ベアリングハウジングの円周方向に１８０゜間隔で２か所に設けた請求項４に記載の自動二輪車のステアリング装置。
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