JP4493066B2 - 自動２輪車用ステアリングダンパ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、走行時におけるハンドルの振れを減衰するための自動２輪車用のステアリングダンパ装置に係り、特に減衰力を可変にできるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
外乱時のキックバック等によるハンドルの振れを防止するため、振れに対して減衰力を発生するステアリングダンパ装置が公知である（一例として特許２５９３４６１号）。また、必要なときのみ減衰力を発生し、その他の場合は余計な減衰力を発生しないように減衰力を可変とするものも公知であり、例えば、ステアリング角と走行速度に基づいて制御するもの（特開昭６３−６４８８８号）、前輪荷重の変化に基づいて制御するもの（特公平７−７４０２３号）等がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特公平７−７４０２３号に開示されるように、前輪荷重が減少したときキックバックが発生しやすいが、この場合における前輪荷重の減少はフロントフォークの内圧又はストロークにより検出されることになる。しかし、圧力は温度により変化するので、正確な前輪荷重の検出が困難である。また、ストロークを検知する場合は、構造が複雑になり車体全体のコストがアップする。そこで、より正確かつ簡単な構造で前輪荷重を検知することが望まれる。本願発明は係る要請を実現するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願発明の自動２輪車用ステアリングダンパ装置は、車体前部に支持された前輪操舵系の回動動作に減衰力を加えるとともにこの減衰力の大きさを可変とするステアリングダンパと、車体の加速度を検知する加速度検出手段を備え、当該加速度が所定のしきい値を越えたときにのみステアリングダンパに減衰力を発生させる自動２輪車用ステアリングダンパ装置において、
前記ステアリングダンパは、車体後方に向かって広がる扇状の液室と、この扇の要の位置に設けられシャフトと、このシャフトから一体の後方に延出する翼状部と、この翼状部により２分される左右液室と、これら左右液室を連結するバイパス通路と、このバイパス通路に設けられる可変バルブとを備え、
前記バイパス通路は、前記シャフトを迂回して、シャフトの前方を通るように設けたことを特徴とする。
【０００５】
このとき、車体の速度及び車体の加速度が所定のしきい値を越えたときにのみステアリングダンパに減衰力を発生させるようにすることができる。また、車体の速度及び／又は加速度に応じてステアリングダンパの減衰力が変化するようにもできる。
さらに、ギヤポジション及びエンジン回転数によって車体の速度を検知し、スロットル開速度によって車体の加速度を検知することもできる。
【０００６】
【発明の効果】
本願発明によれば、所定のしきい値以上となる車体の加速度が発生した場合には、前輪の荷重が低減するため、キックバックが発生しやすくなるが、かかる場合にはステアリングダンパに減衰力が発生させ、これによりキックバックを抑制することができる。この場合、加速度は温度の影響を受けないので、従来例のように温度の影響を受けて検出が困難になったり、検出のための複雑な構造を要することがなく、より正確かつ簡単に制御できる。
【０００７】
このとき、加速度に加えて車体の速度も制御条件に加え、車体の速度も所定のしきい値を超えたときのみ減衰力を発生させれば、キックバック防止に対する制御がより正確になる。これは低速度時に比較的大きな加速度が発生し、高速度時には比較的小さな加速度が発生する傾向にあるという知見に基づいたものであって、加速度のみの制御を補正することができる。
【０００８】
さらに、車体の速度又は加速度もしくは双方に応じて減衰力を変化させれば、運転状況に応じた適切なステアリングダンパの減衰力を発生させることができる。
【０００９】
また、車体の速度ををギヤポジション及びエンジン回転数によって検知し、加速度をスロットル開速度によって検知すれば、専用の加速度センサ及び車体速度センサを特別に設ける必要がなく、かつ正確に車体の速度及び加速度を検知できるので適切なステアリングダンパの減衰力を発生させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて一実施例を説明する。図１は本実施例の適用される自動２輪車を示す斜視図、図２はステアリングダンパが設けられた車体前部構造側面図、図３は同部分の平面図、図４はステアリングダンパの概略構造を示す図である。
【００１１】
図１において、前輪１を下端に支持するフロントフォーク２の上部は車体フレーム３の前部へ連結され、ハンドル４にて回動自在になっている。車体フレーム３上には燃料タンク５が支持されている。符号６はシート。７はリヤカウル、８はリヤスイングアーム、９は後輪である。
【００１２】
次に、ステアリングダンパについて説明する。図２、３に示すように、ステアリングダンパ１０はハンドル４が取付けられているトップブリッジ１１と車体フレーム３の前端部との間に設けられている。トップブリッジ１１は下方のボトムブリッジ１２でヘッドパイプ１３に支持されているステアリング軸１４（中心線で表示）を上下に挟んで一体化される部材である。トップブリッジ１１、ボトムブリッジ１２及びステアリング軸１４は一体に回動する。
【００１３】
トップブリッジ１１とボトムブリッジ１２には左右一対のフロントフォーク２の各上部が支持される。ヘッドパイプ１３は車体フレーム３の前端部に一体化されたパイプ状部分であり、車体フレーム３はヘッドパイプ１３から左右一対をなして後方へ延出する（図３）。ヘッドパイプ１３の前方にはステアリングロック１５が設けられ、キー１６により解錠される。
【００１４】
本実施例のステアリングダンパ１０はキックバックを防止するための液圧式減衰器であり、本体部１７とフタ１８を備え、ボルト２０によりトップブリッジ１１上のボス２１に設けられたナット部へ締結される。このとき、本体部１７とフタ１８もボルト２０ににより一体化される。符号２２はトップブリッジ１１とステアリング軸１４の上端を連結するためのナットである。
【００１５】
ステアリングダンパ１０の内部にはシャフト２３が軸線を図２の上下方向に向けて設けられ、シャフト２３の下端は本体部１７から下方へ出てアーム２４の前端と一体化されている。シャフト２３はステアリング軸１４と同軸状に配置される。
【００１６】
アーム２４は側面視クランク状に折れ曲がっており、かつ平面視における車体中心を前後方向へ延び、前端部はナット２２の上部へ張り出してステアリングダンパ１０内へ突出するシャフト２３と一体化される。アーム２４の後端部は二又部２５をなし、車体フレーム３側のボス部２６を嵌合している。
【００１７】
ボス部２６はブラケット２７の中央部へ上方に突出して設けられ、ブラケット２７は左右両端をボルト２８により、前輪１の前端部中央に設けられたボス２９へ取付けられている。ボス２９上には燃料タンク５の前端から突出するステー３０がボルト２８により共締めされている。
【００１８】
図４はステアリングダンパ１０の構造を概略的に示し、ステアリングダンパ１０の内部は後方へ向かって広がる扇状の液室３２が設けられ、その要の位置にシャフト２３が位置し、シャフト２３から一体に後方へ延出する翼状部３３により液室３２の内部は右液室３４と左液室３５に２分される。
【００１９】
翼状部３３の先端は摺動面をなし、液室３２の弧状壁３６の内面に摺接する。右液室３４及び左液室３５にはオイル等の非圧縮性の液体が封入され、バイパス通路３７により連結されている。バイパス通路３７の中間部には可変バルブ３８が設けられる。可変バルブ３８は、減衰力を生ずるための絞り通路を有し、この絞り通路の通路断面積を変化させることにより絞り可変となっている。但し、可変バルブ３８はこのような構造に限らず公知の種々なものを採用できる。
【００２０】
可変バルブ３８の絞りは制御装置４０により制御される。制御装置４０はマイクロコンピュータ等で構成され、加速度センサ４１、車体速度センサ４２さらにはスロットルセンサ４３、エンジンの回転センサ４４及びギヤポジションセンサ４５等の各検出信号に基づいて制御し、所定条件のとき可変バルブ３８の絞りを変化させて減衰力を調整する。
【００２１】
制御装置４０によるステアリングダンパ１０の減衰力制御方法は、予め設定された加速度のしきい値を超えたとき減衰力を発生させる場合と、これに車体の速度がしきい値を超えることを加重する場合とがある。また、加速度及び車体の速度に応じて減衰力を変化させることもできる。なお、スロットルセンサ４３は加速度センサ４１に代えて使用し、エンジンの回転センサ４４及びギヤポジションセンサ４５は車体速度センサ４２に代えて使用する。
【００２２】
上記各センサはいずれも公知のものである。加速度センサ４１は車体の加速度を検出するＧセンサであり、車体の適当場所に設けられる。車体速度センサ４２はエンジンの出力スプロケットの回転数等から車速を検出する。スロットルセンサ４３は吸気通に設けられたスロットルの開度を検出し、エンジンの回転センサ４４はクランク軸の回転数を検出し、ギヤポジションセンサ４５は変速機における現在のギヤポジションを検出する。
【００２３】
次に、本実施例の作用を説明する。加速度センサ４１の検出した加速度が所定のしきい値に達しなければ、キックバックの発生する可能性が低いとして制御装置４０はステアリングダンパ１０に減衰力を発生させず、ハンドル荷重を大きくしないので軽快なハンドル操作を可能にする。一方、所定のしきい値を超えると前輪荷重が軽くなり、キックバックが生じやすくなるキックバック発生条件を満たすので、制御装置４０は可変バルブ３８を絞り側に変化させてバイパス通路３７を絞り、液体の流動抵抗を大きくして減衰力を増大させる。
【００２４】
その結果、右液室３４と左液室３５間の液体流動が制限されて、ステアリング軸１４の回動を抑制し、キックバックの発生を抑える。これにより前輪荷重検出における従来例のような温度の影響を排除することができ、かつ簡単な構造で検出できる。
【００２５】
その結果、キックバックによるステアリング軸１４及び操舵系の回動動作を抑制する。
【００２６】
このとき、車体速度センサ４２の検出信号に基づいて車体速度を監視し、加速度が所定のしきい値を超えるとともに車体速度が所定のしきい値を超えたときのみ上記減衰力を発生させれば、加速度と車体速度からより正確に制御できる。すなわち、低速走行時のとき加速度の発生が大きくなりやすく、高速走行時のとき加速度の発生が小さくなりやすいという経験則に着目したものであり、前輪荷重をより正確に把握できるようになるから、加速度単独による判断時の車体の速度による変化を補正して、運転状況に即したより正確な制御が可能になる。
【００２７】
また、上記のように、しきい値を超えたときのみ減衰力を発生するのではなく、加速度又は車体速度のいずれか一方もしくは双方の変化に応じて、減衰力を多段階的又は連続的に変化させることもでき、このようにすると、運転状況に即したより適切なステアリングダンパ１０の制御が可能になる。
【００２８】
さらに、加速度をスロットル開度の変化を検出するスロットルセンサ４３の検出信号に基づいて算出し、車体速度をエンジン回転数を検出する回転センサ４４とギヤポジションを検出するギヤポジションセンサ４５との検出結果に基づいて算出させることもできる。このようにすれば、特別に専用の加速度センサ４１や車体速度センサ４２を設ける必要がなくなり、しかも正確に車体の速度及び加速度を検知できるので適切なステアリングダンパの減衰力を発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の適用される自動２輪車の斜視図
【図２】 ステアリングダンパ装置部分を示す車体前部の側面図
【図３】 同上部分の平面図
【図４】 ステアリングダンパの概略構造を示す図
【符号の説明】
１：前輪、２：フロントフォーク、３：車体フレーム、１０：ステアリングダンパ、１１：トップブリッジ、１４：ステアリング軸、２３：シャフト、２４：アーム部、２６：ボス、３１：モーメントセンサ、３３：翼状部、３４：右液室、３５：左液室、３７：バイパス通路、３８：可変バルブ、４０：制御装置、４１：加速度センサ、４２：車体速度センサ、４３：スロットルセンサ、４４：回転数センサ、４５：ギヤポジションセンサ

Claims (4)

1. 車体前部に支持された前輪操舵系の回動動作に減衰力を加えるとともにこの減衰力の大きさを可変とするステアリングダンパと、車体の加速度を検知する加速度検出手段を備え、当該加速度が所定のしきい値を越えたときにのみステアリングダンパに減衰力を発生させる自動２輪車用ステアリングダンパ装置において、
   前記ステアリングダンパは、車体後方に向かって広がる扇状の液室と、この扇の要の位置に設けられシャフトと、このシャフトから一体の後方に延出する翼状部と、この翼状部により２分される左右液室と、これら左右液室を連結するバイパス通路と、このバイパス通路に設けられる可変バルブとを備え、
   前記バイパス通路は、前記シャフトを迂回して、シャフトの前方を通るように設けたことを特徴とする自動２輪車用ステアリングダンパ装置．
2. 車体の速度及び車体の加速度が所定のしきい値を越えたときにのみステアリングダンパに減衰力を変化させることを特徴とする請求項１に記載の自動２輪車用ステアリングダンパ装置。
3. 車体の速度及び／又は加速度に応じてステアリングダンパの減衰力が変化することを特徴とする請求項２に記載の自動２輪車用ステアリングダンパ装置。
4. ギヤポジション及びエンジン回転数によって車体の速度を検知し、スロットル開速度によって車体の加速度を検知することを特徴とする請求項２又は３に記載の自動２輪車用ステアリングダンパ装置。

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