JP6842912B2 - 鞍乗型車両及びヨー方向振動抑制装置 - Google Patents

Description

この発明は、鞍乗型車両用のヨー方向振動を抑制する技術に関する。

特許文献１には、自動二輪車の前輪又は後輪に路面から入力される車幅方向の振動を吸収するダイナミックダンパを備えた構成が開示されている。

特開２００７−２９６８７４号公報

しかしながら、特許文献１に開示のダイナミックダンパは、自動二輪車がリーンして旋回している際に、路面からタイヤ及びフロントフォーク、あるいはリヤアームを介して車体フレームに伝播される車幅方向の振動を吸収するに過ぎない。

そこで、本発明は、鞍乗型車両用の車体のヨー方向振動を抑制することを目的とする。

上記課題を解決するため、この鞍乗型車両は、車体に前輪及び後輪が支持された鞍乗型車両であって、質量体と、前記質量体を、前記車体のヨー方向振動のヨー軸に対して前記車体の前後方向に沿って離れた位置で、前記車体の幅方向に沿った移動経路に沿って往復移動可能に支持する支持部と、前記質量体を前記移動経路の中間位置に向けて付勢する付勢部とを含むヨー方向振動抑制装置を備える。

これにより、鞍乗型車両の車体がヨー方向に振動すると、車体のヨー方向の振動に応じて質量体が振動し、もって、車体のヨー方向の振動を吸収して抑制することができる。

自動二輪車の全体構成を示す側面図である。 アクスルシャフトとして具体化したヨー方向振動抑制装置の一例を示す断面図である。 ヨー方向振動抑制装置の組立例を示す説明図である。 アクスルシャフトとして具体化したヨー方向振動抑制装置の他の一例を示す断面図である。 ヨー方向振動抑制装置の組立例を示す説明図である。

以下、実施形態に係る鞍乗型車両及びヨー方向振動抑制装置について説明する。以下の実施形態では、鞍乗型車両が自動二輪車である例で説明する。しかしながら、本ヨー方向振動抑制装置を適用可能な鞍乗型車両として、自動二輪車の他、自動三輪車等が考えられる。

図１は自動二輪車１０の全体構成を示す側面図である。

自動二輪車１０は、車体フレーム１１と、前輪２０と、後輪２２と、ハンドル装置３８と、エンジン２４とを備える。なお、以下の説明において、上下、前後及び左右について言及する場合、各方向は、次のように定義される。まず、自動二輪車１０の前輪２０及び後輪２２が路面に接地する側が下であり、その反対側が上である。また、自動二輪車１０が走行する際の走行方向が前であり、その反対側が後ろである。さらに、ユーザが運転者として自動二輪車１０に搭乗した状態で、当該ユーザを基準とする左右が自動二輪車１０の左右である。

車体フレーム１１は、ヘッドパイプ１２と、メインフレーム１３と、後部フレーム１４とを備える。

ヘッドパイプ１２は、自動二輪車１０の前側に設けられている。メインフレーム１３は、ヘッドパイプ１２から左右に分れつつ後方に延在している。後部フレーム１４は、メインフレーム１３の後端部から後方に延在している。

ヘッドパイプ１２には、ステアリングシャフト１６が回転可能に挿通されている。ステアリングシャフト１６には、アッパーブラケットとアンダーブラケット（共に図示省略）とが支持されている。アッパーブラケットとアンダーブラケットとによって、フロントフォーク１７が下方に向けて延在するように支持されている。フロントフォーク１７は、伸縮可能に構成されており、路面から車両への衝撃や、加減速による荷重変化を受止める。

フロントフォーク１７の下端にアクスルシャフト３０を介して、フロントホイール部２０ａが回転可能に支持されている。フロントタイヤ２０ｂがフロントホイール部２０ａに装着されている。前輪２０は、フロントホイール部２０ａにフロントタイヤ２０ｂが外嵌めされた構成とされている。

フロントホイール部２０ａには、ブレーキディスクが装着されており、フロントフォーク１７の下端には、ブレーキキャリパとブレーキパッドとが支持されている。ブレーキキャリパとブレーキパッドとによってブレーキディスクを挟持し、これにより、制動力を発生させる。

ハンドル装置３８がアッパーブラケット又はフロントフォーク１７に備付けられている。このハンドル装置３８を操作することで、ステアリングシャフト１６、アッパーブラケット、アンダーブラケット及びフロントフォーク１７が回転し、これと共に、上記前輪２０も回転する。

メインフレーム１３の下側には、エンジン２４等が搭載されており、メインフレーム１３の上側には燃料タンク２８等が搭載されている。

一対の後部フレーム１４が、メインフレーム１３の両側部から斜め上後方に向けて延在している。一対の後部フレーム１４は、金属パイプ等の金属製長尺部材によって形成されている。一対の後部フレーム１４は、車幅方向に沿う連結部材によって連結されている。一対の後部フレーム１４の上側には、運転者が着座するシート２９ａが設けられ、その後側に同乗者が着座するタンデムシート２９ｂが設けられている。一対の後部フレーム１４には、タンデムステップ２７が取付けられている。一対の後部フレーム１４の間には、バッテリ、電子制御ユニット等が組込まれている。一対の後部フレーム１４の後部には、ブレーキランプ等が組込まれる。

メインフレーム１３の後部に、スイングアーム１５が後下方に向けて延在するように取付けられている。スイングアーム１５は、その後端を上下に変位させるようにメインフレーム１３に対して揺動可能に支持されている。このスイングアーム１５の後端部にアクスルシャフト４０を介してリアホイール部２２ａが回転可能に支持されている。リアタイヤ２２ｂがリアホイール部２２ａに装着されている。後輪２２は、リアホイール部２２ａにリアタイヤ２２ｂが外嵌めされた構成とされている。

リアホイール部２２ａには、ブレーキディスクが装着されており、スイングアーム１５後端には、ブレーキキャリパとブレーキパッドとが支持されている。ブレーキキャリパとブレーキパッドとによってブレーキディスクを挟持し、これにより、制動力を発生させる。

本自動二輪車１０では、ヘッドパイプ１２の前方及びメインフレーム１３の両側を覆うようにカウル３２が設けられている。カウル３２は省略されてもよい。

車体１０Ｂは、上記車体フレーム１１、ステアリングシャフト１６、アッパーブラケット、アンダーブラケット、フロントフォーク１７、スイングアーム１５等を備えており、上記したように、この車体１０Ｂに、前輪２０及び後輪２２が回転可能に支持されている。

この自動二輪車１０に、ヨー方向振動抑制装置１６０が組込まれている。ここで、自動二輪車１０におけるヨー方向振動は、車体１０Ｂの上下方向のヨー軸Ａ周りの振動をいい、車体１０Ｂのヨー軸Ａは、車体１０Ｂの前後方向における重心及び幅方向における重心を通過する軸として捉えることができる。ヨー方向振動抑制装置１６０は、自動二輪車１０におけるヨー方向振動を抑制する装置である。

ヨー方向振動抑制装置１６０は、車体１０Ｂのヨー軸Ａに対して車体１０Ｂの前後方向に沿って離れた位置に設けられている。本実施形態では、ヨー方向振動抑制装置１６０は、後輪２２を回転可能に支持するアクスルシャフト４０内に組込まれている。このため、ヨー方向振動抑制装置１６０は、車体１０Ｂのヨー軸Ａに対して車体１０Ｂの前後方向に沿って離れた位置に設けられている。ここでは、ヨー方向振動抑制装置１６０は、アクスルシャフト４０内に収納された形態で組込まれているが、ヨー方向振動抑制装置自体がアクスルシャフトとして用いられてもよい。

図２はヨー方向振動抑制装置１６０を示す断面図である。

ヨー方向振動抑制装置１６０は、質量体１６２と、支持部１７０と、付勢部１８０とを備える。

質量体１６２は、質量を有する物体である。ここでは、質量体１６２は、質量体本体部１６３と、摺動部１６４とを含む。他の例として、質量体は、単一の部材によって形成されていてもよい。

質量体本体部１６３は、円柱状に形成されており、質量体１６２の質量の大部分を占める部分である。質量体本体部１６３は、金属等、なるべく単位体積あたりの質量が大きい物質で構成されることが好ましい。例えば、質量体本体部１６３の比重は、支持部１７０の比重よりも大きいことが好ましい。これにより、自動二輪車等において搭載スペースが制約される状況下において、少ないスペースを利用して振動吸収性能を確保することができる。他の例として、質量体本体部は、球体、多角柱形状等であってもよい。質量体本体部１６３には、質量体１６２の移動方向に沿って延在する貫通孔１６３ｈが形成されている。貫通孔１６３ｈは、横断面（軸方向に対して直交する断面）が円形状を示す孔形状に形成されている。

摺動部１６４は、上記質量体本体部１６３に設けられている。ここでは、摺動部１６４は、貫通孔１６３ｈの内周部、より具体的には、貫通孔１６３ｈの両端部の内周部全周に設けられている。摺動部１６４の内周部は、貫通孔１６３ｈの内周部よりも内周側に（僅かに）突出している。後述するガイドシャフト部１７６が貫通孔１６３ｈ内に配設された状態では、摺動部１６４がガイドシャフト部１７６の外周面に接触する。この摺動部１６４のガイドシャフト部１７６に対する動摩擦係数及び静止摩擦係数（以下、単に摩擦係数という）は、当該ガイドシャフト部１７６に対する質量体本体部１６３の摩擦係数よりも小さい。例えば、摺動部１６４は、金属等の剛体の表面にフッ側樹脂等の滑りやすいコーティング層を形成した部材（例えば、スライドメタルとして用いられる部材）、又は、自身がガイドシャフト部１７６に対して低摩擦係数である材料で形成された部材である。そして、摺動部１６４をガイドシャフト部１７６に接触させた状態で、質量体本体部１６３が移動経路に沿って往復移動できる。質量体１６２の質量をなるべく大ききするため、質量体本体部１６３の貫通孔１６３ｈの内径寸法は、上記移動を妨げない範囲で、ガイドシャフト部１７６の外径寸法と一致していることが好ましい。

支持部１７０は、ヨー軸Ａに対して車体１０Ｂの前後方向に沿って離れた位置で、車体１０Ｂの幅方向に沿った移動経路に沿って往復移動可能に支持する。ここでは、支持部１７０は、両端が閉じられた筒形状、より具体的には、両端が閉じられた円筒形状に形成されている。質量体１６２は、支持部１７０内に配設され、質量体１６２の長方向に沿って移動可能に支持される。質量体１６２は、支持部１７０の内周面によって定義される円柱状の内部空間内で移動可能に支持されるため、質量体１６２の移動経路は、支持部１７０の内部空間の軸方向に沿った経路である。

より具体的には、支持部１７０は、支持本体部１７１と、ガイド部付蓋部１７４とを備える。

支持本体部１７１は、一端が開口し他端が閉じられた筒状、ここでは、円筒状に形成されている。支持本体部１７１の他端部の底の内側には、ガイドシャフト部１７６の先端部を受け入れる受凹部１７１ｇが形成されている。

支持本体部１７１の一端部の外周部には、ネジ部１７２ａが形成されると共に、ネジ部１７２ａの内側部分に外周側に向けて張り出すナット座部１７２ｂが形成されている。支持本体部１７１の他端部の外周部には、ネジ部１７３が形成されている。この支持本体部１７１の他端部がネジ部１７３の内部にはその端部から内側に凹む凹部が形成されている。これらのネジ部１７２ａ、１７３を利用して、支持本体部１７１の両端部が一対のスイングアーム１５の後端部に固定される。この状態で、支持本体部１７１の中間部に、後輪２２が回転可能に支持される。別例として、支持本体部のうち閉じられた側の端部にネジ部及びナット座部が形成され、開口する側の端部にネジ部が形成されていてもよい。また、支持部の両端側が開口しており、それぞれ別の蓋によって閉じられる構成であってもよい。

ガイド部付蓋部１７４は、蓋部１７５と、ガイド部としてのガイドシャフト部１７６とを備える。

蓋部１７５は、支持本体部１７１の一端側開口を閉じることが可能な形状、ここでは、短円柱状に形成されている。

ガイドシャフト部１７６は、蓋部１７５の一端部（支持本体部１７１の内側に向く端部）から延出する棒状部分であり、上記質量体１６２の貫通孔１６３ｈを貫通して、一対のコイルバネ１８１、１８２内に挿入可能に構成されている。ここでは、ガイドシャフト部１７６は、丸棒状に形成されている。ガイドシャフト部１７６の長さ寸法は、支持本体部１７１の中心を通り、その底側の受凹部１７１ｇに達することが可能な大きさに設定されている。ガイドシャフト部１７６は、質量体１６２を移動経路に沿って移動可能に支持する構成要素の一例である。

そして、ガイドシャフト部１７６を支持本体部１７１内に挿入すると共に、蓋部１７５を支持本体部１７１の一端側開口内に挿入するように、ガイド部付蓋部１７４を支持本体部１７１に組み込むと、蓋部１７５が支持本体部１７１の一端側開口を閉じる。また、ガイドシャフト部１７６が蓋部１７５から質量体１６２の貫通孔１６３ｈを貫通して、受凹部１７１ｇに達する。ガイドシャフト部１７６の基端部は、蓋部１７５によって支持本体部１７１の中心軸上で支持され、ガイドシャフト部１７６の先端部は、上記受凹部１７１ｇに嵌め込まれることによって、支持本体部１７１の中心軸上で支持される。ガイドシャフト部１７６が支持本体部１７１に嵌め込まれた状態で、支持本体部１７１の一端側開口部に止め輪部材１７９が内嵌めされ、これにより、ガイドシャフト部１７６の抜け止がなされる。

ここでは、ガイドシャフト部１７６は、上記蓋部１７５と一体形成された部材であるが、別例として、ガイドシャフト部と蓋部とは別々に形成されていてもよい。この場合、ガイドシャフト部の端部を、蓋部に嵌込固定する構成とするとよい。

なお、上記支持部１７０内には、気体が存在しており、オイル等の液体は封入されていない。本ヨー方向振動抑制装置１６０では、ヨー方向振動による変位に対する付勢部１８０の反力が質量体１６２に伝達されることによって、ヨー方向振動が抑制される。このため、支持部１７０に対する質量体１６２の変位の速度を減衰させるオイルは必要ないからである。

支持部１７０が、アクスルシャフト４０として用いられる場合、支持部１７０は、後輪２２を支持可能な程度の強度を保つべく、金属筒により形成される。その他、樹脂等によって形成されていてもよい。

他の例として、支持部が、ガイドレールであり、質量体が、当該ガイドレールに沿って移動可能なガイド溝が形成された構成であってもよい。この場合、ガイド溝内にガイドレールが嵌め込まれた状態で、質量体がガイドレールに沿って往復移動可能に支持される。また、支持部が、長尺棒状部材であり、質量体が、当該長尺棒状部材を挿通可能なガイド孔が形成された構成であってもよい。この場合、長尺棒状部材がガイド孔に挿通された状態で、質量体が長尺棒状部材に沿って移動可能に支持される。

付勢部１８０は、質量体１６２を支持部１７０内における質量体１６２の移動経路の中間位置に向けて付勢する。付勢部１８０は、ここでは、２つのコイルバネ１８１，１８２を含む。２つのコイルバネ１８１，１８２は、支持部１７０の内部空間において移動経路に沿って質量体１６２の両側に設けられている。より具体的には、一方のコイルバネ１８１は、支持部１７０内において当該支持部１７０の一端部の蓋部１７５と質量体１６２の一端部との間に圧縮状態で設けられている。ここでは、他方のコイルバネ１８２は、支持部１７０内において当該支持部１７０の他端部の底と質量体１６２の他端部との間に圧縮状態で設けられている。そして、２つのコイルバネ１８１，１８２が元の長さに伸長しようとする付勢力によって、質量体１６２がその移動経路の中間位置に向けて付勢されている。ここでは、２つのコイルバネ１８１、１８２は、同じ性能のバネであり、質量体１６２は、その最大可動範囲（後述する）の中央位置に向けて付勢される。この状態で、ガイドシャフト部１７６は、質量体１６２の両端の外方位置で、一対のコイルバネ１８１、１８２内に配置された状態となる。

ここで、支持部１７０の内部空間の長さ寸法をＬ１、２つのコイルバネ１８１、１８２の許容荷重長さをＬ２とする。許容荷重長さは、コイルバネ１８１、１８２が繰返し荷重に耐え得る荷重が加わったときのコイルバネ１８１、１８２の長さであり、コイルバネ１８１、１８２の性質によっては密着長さであることもあり得る。この場合、質量体１６２の最大可動範囲の長さＬ３は、Ｌ１からＬ２を減じた大きさとなる。

コイルバネ１８１，１８２の自然長は、支持部１７０の内部空間の長さ寸法Ｌ１から、許容荷重長さＬ２と、移動経路に沿った質量体１６２の長さ寸法Ｌ４を減じた値よりも大きいことが好ましい。これにより、質量体１６２が最大可動範囲において最も端に移動した状態で、コイルバネ１８１，１８２の端部を支持部１７０の端部及び質量体１６２に固定しなくても、コイルバネ１８１，１８２から質量体１６２から離れた状態とならないようにすることができる。

また、本支持部１７０の内部空間の内周面、質量体１６２の外周面、一対のコイルバネ１８１、１８２の外周面は、質量体１６２の移動経路に対して直交する横断面において、円形状を呈している。質量体１６２の外周面の外径Ｒ１は、当該質量体１６２が支持部１７０の内部空間内を移動できる程度で、当該内部空間の内周面の内径Ｒ２と一致している。つまり、ここでの質量体１６２の外周面の外径Ｒ１と内部空間の内周面の内径Ｒ２とが一致する場合には、支持本体部１７１の内部空間の内周面と質量体１６２の外周面とが密着せず、質量体１６２が支持部１７０に対して移動し得る僅かな隙間に応じた寸法差が生じている場合を含む。これにより、質量体１６２の体積をなるべく大きくして、その質量を大きくできる。質量体１６２の質量を大きくさせれば、振動吸収性を高めることが可能となる。

また、一対のコイルバネ１８１、１８２の外周面の外径Ｒ３は、当該内部空間内で伸縮できる程度で、当該内部空間の内周面の内径Ｒ２と一致している。ここで、コイルバネ１８１、１８２は、支持部１７０の内部空間内で自由に伸縮でき、かつ、縮むと僅かに拡径する。このため、一対のコイルバネ１８１、１８２の外周面の外径Ｒ３と内部空間の内周面の内径Ｒ２とが一致する場合には、コイルバネ１８１、１８２が内部空間内で縮んで僅かに拡径した状態で、支持本体部１７１の内部空間の内周面とが密着せず、自由に伸縮し得る僅かな隙間に応じた寸法差が生じている場合を含む。バネ定数は、コイルバネ１８１、１８２のコイル径及び巻き数が大きくなると小さくなるところ、所望のバネ定数を得ようとする場合に、コイル径を大きくできれば、その分、巻き数を小さくすることができる。結果、コイルバネ１８１、１８２の密着長さを短くできる。そして、コイルバネ１８１、１８２の密着長さを短くできれば、質量体１６２が動ける範囲を大きくできる。

図３は、ヨー方向振動抑制装置１６０の組立例を示す説明図である。同図に示すように、ガイド部付蓋部１７４のガイドシャフト部１７６にコイルバネ１８１及び質量体１６２を外嵌めした状態で、質量体１６２及び一方のコイルバネ１８１を、ガイドシャフト部１７６と共に、支持本体部１７１内に挿入することができる。この際、他方のコイルバネ１８２は、支持本体部１７１内に挿入されていてもよいし、ガイドシャフト部１７６の端部に外嵌めされていてもよい。これにより、質量体１６２及びコイルバネ１８１を同一直線上に揃えた状態で、支持本体部１７１内に容易に挿入することができる。また、コイルバネ１８１をガイドシャフト部１７６によって、支持本体部１７１の延長上で案内した状態で、蓋部１７５を支持本体部１７１の一端側の開口内に嵌め込むことができるため、当該蓋部１７５の嵌込作業も容易となる。ガイド部付蓋部１７４を嵌め込んだ後、支持本体部１７１の一端側の開口内に止め輪部材１７９が内嵌め固定される。

自動二輪車１０の走行中においてヨー方向振動抑制装置１６０は次のように動作する。

自動二輪車１０の走行中において、ヨー軸Ａ周りの振動ｆ１が生じたとする。この振動ｆ１が生じたとする。すると、質量体１６２は、振動ｆ１による加振力を受けて、上記移動経路に沿って移動する。質量体１６２は、付勢部１８０によって移動経路の中間位置に向けて付勢されているため、質量体１６２は、当該中間位置を中心として振動する。この質量体１６２の振動ｆ２は、ヨー軸Ａ周りの振動ｆ１を打消すような動きとなり、ヨー方向振動に対する反力を発生させる。これにより、自動二輪車１０の走行中におけるヨー方向の振動が抑制される。

一般的には、上記質量体１６２の質量を大きくすれば、ヨー軸Ａ周りの振動ｆ１を抑制する効果は高くなる。しかしながら、ヨー方向振動抑制装置１６０は、自動二輪車１０に組付けられるものであるため、スペース上、質量上の制約があり、質量体１６２の質量を大きくするのにも限界がある。そこで、ヨー軸Ａ周りの振動ｆ１の抑制効果を高めるための構成について検討したところ、下記のように設定すればよいことが判明した。

車体にヨー方向振動抑制装置１６０を組付けた場合における振動抑制原理モデルにおいて、一般的な自動二輪車１０の車体１０Ｂの性能、搭載可能な質量体１６２の質量等を仮定して、付勢部１８０のバネ定数ｋと、車体１０Ｂの車体振幅との関係を検討すると、バネ定数ｋが大きくなれば、車体振幅は大きくなることが判明した。このため、付勢部１８０としては、ある程度小さいバネ定数ｋのものを用いることが好ましい。

また、上記モデルにおいて、バネ定数ｋと質量体１６２の動作距離（質量体１６２の振幅の２倍）との関係を検討すると、バネ定数ｋが小さくなれば、質量体１６２の動作距離は大きくなることが判明した。

これらの検討結果から、質量体１６２の質量を大きくすることに制約がある条件下では、バネ定数ｋを小さくして、質量体１６２の動作距離を大きくすることが有効であることがわかる。質量体１６２の動作距離は、質量体１６２の最大可動範囲の長さＬ３から質量体１６２の長さ寸法Ｌ４を減じた長さであるところ、当該長さをなるべく大きくすることが好ましく、例えば、当該長さを、質量体１６２の長さ寸法Ｌ４よりも大きくするとよい。これにより、質量体１６２を十分に大きな動作距離で振動させることができ、ヨー方向の振動を効果的に抑制することができる。

また、上記付勢部１８０は、車体１０Ｂのヨー方向振動による車幅方向の加速度に対して、質量体１６２が上記最大可動範囲の内側で移動するように、質量体１６２を移動経路の中間位置に向けて付勢する。上記したように付勢部１８０が２つのコイルバネ１８１、１８２を含む構成でいうと、車体１０Ｂのヨー方向振動による車幅方向の加速度によって質量体１６２が移動したとしても、２つのコイルバネ１８１、１８２が許容荷重長さ以上で伸縮する範囲となるように、２つのコイルバネ１８１、１８２のバネ定数ｋが設定されている。なお、車体１０Ｂのヨー方向振動による車幅方向の加速度は、車体１０Ｂの質量、構造等に応じて決まり、実験的、推論的に求められる。そして、当該加速度に対して、動作距離を考慮しながら付勢部１８０のバネ定数ｋ等を設定することで、上記関係を満たすことができる。これにより、車体１０Ｂのヨー方向振動によって、車体１０Ｂの車幅方向に振動が加わった場合でも、質量体１６２が最大可動範囲の内側で振動することができ、車体１０Ｂのヨー方向振動を効果的に抑制できる。

また、質量体１６２の移動経路に沿った固有振動数は、車体１０Ｂのヨー方向振動によって発生する振動数範囲内に設定されている。車体１０Ｂのヨー方向振動によって発生する振動数は、車体１０Ｂの質量、構造等によって決まり、実験的、推論的に求められる。ヨー方向振動抑制装置１６０における質量体１６２の固有振動数は、質量体１６２の質量、付勢部１８０のバネ定数ｋを調整することで設定することができる。質量体１６２の固有振動数を、車体１０Ｂのヨー方向振動の振動数範囲内に設定することで、車体１０Ｂのヨー方向振動を効果的に抑制できる。

図４は、ヨー方向振動抑制装置２６０の他の一例を示す断面図である。

このヨー方向振動抑制装置２６０が上記ヨー方向振動抑制装置１６０と異なるのは、次の点である。

まず、質量体１６２に対応する質量体２６２は、質量体本体部２６３と、摺動部２６４とを備える。

質量体本体部２６３は、上記質量体１６２と対応する構成において、貫通孔１６３ｈが省略された構成とされている。このため、質量体２６２の質量をなるべく大きくできる。

また、摺動部２６４は、上記質量体本体部２６３に設けられている。ここでは、摺動部２６４は、質量体本体部２６３の外周部、より具体的には、外周部の両端部の内周部全周に設けられている。摺動部２６４の外周部は、質量体本体部２６３の外周部よりも外周側に（僅かに）突出している。この摺動部２６４の支持本体部２７１の内周面に対する摩擦係数は、当該支持本体部２７１に対する質量体本体部２６３の摩擦係数よりも小さい。例えば、摺動部２６４は、金属等の剛体の表面にフッ側樹脂等の滑りやすいコーティング層を形成した部材（例えば、スライドメタルとして用いられる部材）、又は、自身が支持本体部２７１の内周面に対して低摩擦係数である材料で形成された部材である。そして、摺動部２６４を支持本体部２７１の内周面に接触させた状態で、質量体本体部２６３が移動経路に沿って往復移動できる。

この質量体本体部２６３の両端部には、外方に突出してコイルバネ１８１、１８２内に配置されるガイド部２６６が突起状に設けられている。ガイド部２６６は、コイルバネ１８１、１８２のうち質量体２６２側の端部内に配置される程度の突出寸法に設定されている。

支持部１７０に対応する支持部２７０は、支持本体部２７１と、ガイド部付蓋部２７４とを備える。

支持本体部２７１が支持本体部１７１と異なるのは、底部において受凹部１７１ｇが形成される代わりに、開口部２７１ｈが形成されている点である。この開口部２７１ｈにより、支持本体部２７１内に空気が容易に出入りでき、質量体２６２が円滑に移動できる。

ガイド部付蓋部２７４は、上記蓋部１７５と同様構成の蓋部２７５と、ガイド部２７６とを備える。上記ガイド部付蓋部１７４と異なるのは、ガイド部としてガイドシャフト部１７６ではなく、コイルバネ１８１の外側端部内に配置される程度に短いガイド部２７６が突起状に設けられている点である。

図５は上記ヨー方向振動抑制装置２６０の組立例を示す説明図である。同図に示すように、質量体２６２の両端部のガイド部２６６にコイルバネ１８１、１８２の質量体２６２側の端部を配置すると共に、ガイド部付蓋部２７４のガイド部２７６にコイルバネ１８１の外側端部を配置し、コイルバネ１８１、質量体２６２及びコイルバネ１８２を一直線状に揃えた状態で、質量体２６２、コイルバネ１８１、及びガイド部付蓋部２７４を、支持本体部２７１内に嵌め込む作業を行えるため、それらの嵌込作業を容易に挿入することができる。

以上のように構成された自動二輪車１０及びヨー方向振動抑制装置１６０、２６０によると、車体１０Ｂがヨー方向に振動すると、そのヨー方向の振動に応じて質量体１６２、２６２が振動し、もって、車体１０Ｂのヨー方向の振動を吸収して抑制することができる。

特に、質量体１６２、２６２の移動経路に沿った質量体１６２、２６２の最大可動範囲の長さＬ３から質量体２６２の長さＬ４を減じた長さが、質量体１６２、２６２の長さよりも大きいため、質量体１６２、２６２を大きく移動させて、車体１０Ｂのヨー方向の吸収でき、当該車体１０Ｂのヨー方向の振動を効果的に抑制できる。

また、車体１０Ｂのヨー方向振動による車両の幅方向の加速度に対して、質量体１６２、２６２がその最大可動範囲の内側で移動するように、付勢部１８０が質量体１６２、２６２を移動経路の中間位置に向けて付勢するため、質量体１６２、２６２の移動が最大可動範囲の端で停止されることなく振動でき、車体１０Ｂのヨー方向の振動を効果的に抑制できる。

また、質量体１６２、２６２の移動経路に沿った固有振動数が、車体１０Ｂのヨー方向振動によって発生する振動数範囲内に設定されているため、車体１０Ｂのヨー方向の振動を効果的に抑制できる。

また、ヨー方向振動抑制装置１６０、２６０が後輪２２のアクスルシャフト４０内に組み込まれているため、車体１０Ｂのヨー方向の振動が駆動輪である後輪側で発生した場合に、車体１０Ｂのヨー方向の振動を効果的に抑制できる。

また、付勢部１８０は、支持本体部１７１、２７１の内部空間において移動経路に沿って質量体１６２、２６２の両側に設けられる一対のコイルバネ１８１、１８２を含むため、質量体１６２、２６２を左右ほぼ均等な力で付勢しつつ振動を吸収できる。

また、質量体１６２、２６２の外径Ｒ１を、上記内部空間内を移動できる程度で、内部空間の内周面の内径Ｒ２と一致させることで、質量体１６２、２６２の体積をなるべく大きくして質量を大きくできる。これにより、振動吸収性を高めることができる。

また、一対のコイルバネ１８１、１８２の外周面の外径Ｒ３を、内部空間内で伸縮できる程度で、内部空間内の内周面の内径Ｒ２と一致させることで、コイルバネ１８１、１８２の外径Ｒ３を大きくすることができる。これにより、コイルバネ１８１、１８２の巻き数を小さくしつつ所望の弾性を得ることが可能となり、コイルバネ１８１、１８２の密着長さを短くでき、結果、質量体１６２、２６２が動ける範囲を大きくでき、より振動吸収性を高めることができる。

また、一対のコイルバネ１８１、１８２の自然長は長く、これを押し縮めて支持本体部１７１、２７１内に配設する必要があるところ、質量体１６２の両端の外方位置で、一対のコイルバネ１８１、１８２内に配置されるガイド部として、ガイドシャフト部１７６（図２に示す場合）又はガイド部２６６（図４に示す場合）が設けられているため、質量体１６２の両端部から一対のコイルバネ１８１、１８２がその軸方向外周側にずれ難い。このため、一対のコイルバネ１８１、１８２を支持本体部１７１、２７１の内部空間内に配設することができる。

また、質量体１６２が支持部１７０内で移動する際にも、ガイドシャフト部１７６が質量体１６２を直線状にガイドするため、質量体１６２が振れずに円滑に往復移動することができる。

また、ガイドシャフト部１７６は、質量体１６２の貫通孔１６３ｈを貫通すると共に、一対のコイルバネ１８１、１８２内に配設されるため、例えば、ガイドシャフト部１７６を、一方のコイルバネ１８１に通し、質量体１６２の貫通孔１６３ｈに通し、さらに必要に応じて、他方のコイルバネ１８２に通して、これらを直線上に並べた状態で、それらを支持本体部１７１の内部空間内に配設する作業を実施でき、当該作業を容易に実施できる。

また、質量体２６２の両端部にガイド部２６６が設けられ、蓋部２７５にもガイド部２７６が設けられているため、質量体２６２に貫通孔を形成しない構成（図４参照）においても、コイルバネ１８１、１８２が軸方向外側にズレないようにでき、一対のコイルバネ１８１、１８２を支持本体部２７１の内部空間内に容易に配設できる。また、質量体２６２に貫通孔１６３ｈを設けずにすむ分、質量体２６２の質量を大きくでき、振動吸収性を良好にできる。

また、摩擦係数の小さい摺動部１６４、２６４を支持部１７０、２７０に接触させた状態で、質量体１６２、２６２が往復移動するため、質量体１６２、２６２が円滑に移動できる。また、狙った固有振動数で、質量体１６２、２６２を振動させ易い。

上記実施形態では、質量体１６２、２６２が移動する際、その両側の空間の空気は、質量体１６２、２６２と支持部１７０、２７０との隙間、質量体１６２とガイドシャフト部１７６との隙間等を通って行き来する。当該空気の通過を円滑にするため、質量体１６２、２６２の外周部又は内部、支持部１７０、２７０の内周面、ガイドシャフト部１７６の外周面等に質量体１６２、２６２の移動方向に沿った溝又は孔を形成してもよい。また、支持部１７０、２７０に、その内部空間と外部とを連通させる孔を形成してもよい。

本実施形態では、ヨー方向振動抑制装置１６０が後輪２２を支持するアクスルシャフト４０内に組込まれているが、前輪２０を支持するアクスルシャフト３０内に組込まれていてもよい。また、ヨー方向振動抑制装置１６０は、後部フレーム１４、自動二輪車１０の他の部位に組込まれていてもよい。例えば、一対の後部フレーム１４を連結する車幅方向に沿う連結部材、シート２９ａの下部等にヨー方向振動抑制装置１６０が組込まれていてもよい。自動二輪車１０のロール運動を抑制しないようにするためには、ヨー方向振動抑制装置１６０は自動二輪車１０のロール軸近くに設けられていることが好ましく。この点からは、ヨー方向振動抑制装置１６０は、アクスルシャフト３０、４０内に組込まれていることが好ましい。これにより、操縦性を良好に保つことができる。なお、車体前後方向のロール軸周りに回転する動きがロール（バンク）運動である。

上記実施形態では、付勢部が２つのコイルバネを含む例で説明したが、付勢部は、質量体の一方側にのみ設けられたコイルバネであってもよい。この場合、コイルバネの一端部を支持部の一端部に固定し、他端部を質量体に固定すれば、１つのコイルバネで質量体を移動経路の中間位置に向けて付勢できる。

また、付勢部としては、細長いゴム等が用いられてもよい。

なお、上記実施形態及び各変形例で説明した各構成は、相互に矛盾しない限り適宜組合わせることができる。

以上のようにこの発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

以上のように、本明細書は、下記の各態様に係る発明を含んでいる。

第１の態様は、車体に前輪及び後輪が支持された鞍乗型車両であって、質量体と、前記質量体を、前記車体のヨー方向振動のヨー軸に対して前記車体の前後方向に沿って離れた位置で、前記車体の幅方向に沿った移動経路に沿って往復移動可能に支持する支持部と、前記質量体を前記移動経路の中間位置に向けて付勢する付勢部と、を含むヨー方向振動抑制装置を備えるものである。

これにより、鞍乗型車両の車体がヨー方向に振動すると、車体のヨー方向の振動に応じて質量体が振動し、もって、車体のヨー方向の振動を吸収して抑制することができる。

第２の態様は、第１の態様に係る鞍乗型車両であって、前記移動経路に沿った前記質量体の最大可動範囲の長さから前記移動経路に沿った前記質量体の長さを減じた長さが、前記移動経路に沿った前記質量体の長さよりも大きいものである。

これにより、質量体が大きく移動して車体のヨー方向の振動を吸収できるため、車体のヨー方向の振動を効果的に抑制できる。

第３の態様は、第１又は第２の態様に係る鞍乗型車両であって、前記車体のヨー方向振動による車両の幅方向の加速度に対して、前記質量体がその最大可動範囲の内側で移動するように、前記付勢部が前記質量体を前記移動経路の中間位置に向けて付勢するものである。

これにより、車体のヨー方向の振動によって、車体の幅方向に加速度が加わった場合でも、前記質量体がその最大可動範囲の内側に位置するように、前記付勢部が前記質量体を前記移動経路の中間位置に向けて付勢することで、質量体の移動が停止されることなく振動でき、車体のヨー方向の振動を効果的に抑制できる。

第４の態様は、第１から第３のいずれか１つの態様に係る鞍乗型車両であって、前記質量体の前記移動経路に沿った固有振動数が、前記車体のヨー方向振動によって発生する振動数範囲内に設定されているものである。

これにより、車体のヨー方向振動を効果的に抑制できる。

第５の態様は、第１から第４のいずれか１つの態様に係る鞍乗型車両であって、前記ヨー方向振動抑制装置が後輪のアクスルシャフト内に組込まれているものである。

これにより、車体のヨー方向の振動が、駆動輪側で発生した場合、駆動輪である後輪のアクスルシャフトにヨー方向振動抑制装置が組込まれていると、車体のヨー方向の振動を効果的に抑制できる。

第６の態様は、第１から第５のいずれか１つの態様に係る鞍乗型車両であって、前記支持部は、前記質量体を前記移動経路に沿って移動可能に支持する内部空間を有する支持本体部を含み、前記付勢部は、前記内部空間において前記移動経路に沿って前記質量体の両側に設けられる一対のコイルバネを含むものである。

これにより、質量体の両側の一対のコイルバネによって、質量体を左右ほぼ均等な力で付勢しつつ振動を吸収できる。

第７の態様は、第６の態様に係る鞍乗型車両であって、前記内部空間の内周面、前記質量体の外周面、及び前記一対のコイルバネの外周面は、横断面において円形状を呈する形状に形成され、前記質量体の外周面の外径は、前記内部空間内を移動できる程度で、前記内部空間の内周面の内径と一致し、前記一対のコイルバネの外周面の外径は、前記内部空間内で伸縮できる程度で、前記内部空間の内周面の内径と一致しているものである。

これにより、前記質量体の外周面の外径は、前記内部空間内を移動できる程度で、前記内部空間の内周面と一致しているため、質量体の体積をなるべく大きくして、振動吸収性を高めることができる。また、前記一対のコイルバネの外周面の外径は、前記内部空間内で伸縮できる程度で、前記内部空間の内周面と一致しているため、コイルバネの外径を大きくすることができる。これにより、コイルバネの巻き数を少なくしつつ所望の弾性を得ることが可能となり、コイルバネの密着長さを短くできる。結果、質量体が動ける範囲を大きくできる。

第８の態様は、第６又は第７の態様に係る鞍乗型車両であって、前記質量体の両端の外方位置で、前記一対のコイルバネ内に配置されるガイド部が設けられたものである。

第９の態様は、第８の態様に係る鞍乗型車両であって、前記質量体に、前記移動経路に沿って貫通する貫通孔が形成され、前記ガイド部は、前記貫通孔を貫通すると共に、前記一対のコイルバネ内に挿入されるガイドシャフトとされたものである。

これにより、質量体及び一対のコイルバネと別体とされたガイドシャフトが貫通孔を貫通すると共に、一対のコイルバネ内に挿入されるため、例えば、ガイドシャフトを、一方のコイルバネに通し、質量体の貫通孔に通し、さらに、必要に応じて、他方のコイルバネに通して、これらを直線状に並べた状態で内部空間内に配設する作業を実施でき、当該作業を容易に実施できる。

第１０の態様に係るヨー方向振動抑制装置は、質量体と、前記質量体を、鞍乗型車両の車体のヨー方向振動のヨー軸に対して車体の前後方向に沿って離れた位置で、車体の幅方向に沿った移動経路に沿って往復移動可能に支持可能な支持部と、前記質量体を前記移動経路の中間位置に向けて付勢する付勢部と、を備え、前記移動経路に沿った前記質量体の最大可動範囲の長さから前記移動経路に沿った前記質量体の長さを減じた長さが、前記移動経路に沿った前記質量体の長さよりも大きいものである。

１０ 自動二輪車
１０Ｂ 車体
２０ 前輪
２２ 後輪
３０、４０ アクスルシャフト
１６０、２６０ ヨー方向振動抑制装置
１６２、２６２ 質量体
１７０、２７０ 支持部
１７１、２７１ 支持本体部
１８０ 付勢部
１８１、１８２ コイルバネ
１６３、２６３ 質量体本体部
１６３ｈ 貫通孔
１６４、２６４ 摺動部
１７４、２７４ ガイド部付蓋部
１７５、２７５ 蓋部
１７６ ガイドシャフト部
２６６ ガイド部
２７６ ガイド部
Ａ ヨー軸

Claims (10)

1. 車体に前輪及び後輪が支持された鞍乗型車両であって、
   質量体と、
   前記質量体を、前記車体のヨー方向振動のヨー軸に対して前記車体の前後方向に沿って離れた位置で、前記車体の幅方向に沿った移動経路に沿って往復移動可能に支持する支持部と、
   前記質量体を前記移動経路の中間位置に向けて付勢する付勢部と、
   を含むヨー方向振動抑制装置を備え、
   前記移動経路に沿った前記質量体の最大可動範囲の長さから前記移動経路に沿った前記質量体の長さを減じた長さが、前記移動経路に沿った前記質量体の長さよりも大きい、鞍乗型車両。
2. 請求項１記載の鞍乗型車両であって、
   前記車体のヨー方向振動による車両の幅方向の加速度に対して、前記質量体がその最大可動範囲の内側で移動するように、前記付勢部が前記質量体を前記移動経路の中間位置に向けて付勢する、鞍乗型車両。
3. 請求項１又は請求項２に記載の鞍乗型車両であって、
   前記質量体の前記移動経路に沿った固有振動数が、前記車体のヨー方向振動によって発生する振動数範囲内に設定されている、鞍乗型車両。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の鞍乗型車両であって、
   前記質量体の比重は、前記支持部の比重よりも大きい、鞍乗型車両。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の鞍乗型車両であって、
   前記ヨー方向振動抑制装置が後輪のアクスルシャフト内に組込まれている、鞍乗型車両。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の鞍乗型車両であって、
   前記支持部は、前記質量体を前記移動経路に沿って移動可能に支持する内部空間を有する支持本体部を含み、
   前記付勢部は、前記内部空間において前記移動経路に沿って前記質量体の両側に設けられる一対のコイルバネを含む、鞍乗型車両。
7. 請求項６に記載の鞍乗型車両であって、
   前記内部空間の内周面、前記質量体の外周面、及び前記一対のコイルバネの外周面は、横断面において円形状を呈する形状に形成され、
   前記質量体の外周面の外径は、前記内部空間内を移動できる程度で、前記内部空間の内周面の内径と一致し、
   前記一対のコイルバネの外周面の外径は、前記内部空間内で伸縮できる程度で、前記内部空間の内周面の内径と一致している、鞍乗型車両。
8. 請求項６又は請求項７に記載の鞍乗型車両であって、
   前記質量体の両端の外方位置で、前記一対のコイルバネ内に配置されるガイド部が設けられた、鞍乗型車両。
9. 請求項８に記載の鞍乗型車両であって、
   前記質量体に、前記移動経路に沿って貫通する貫通孔が形成され、
   前記ガイド部は、前記貫通孔を貫通すると共に、前記一対のコイルバネ内に挿入されるガイドシャフトである、鞍乗型車両。
10. 質量体と、
    前記質量体を、鞍乗型車両の車体のヨー方向振動のヨー軸に対して車体の前後方向に沿って離れた位置で、車体の幅方向に沿った移動経路に沿って往復移動可能に支持可能な支持部と、
    前記質量体を前記移動経路の中間位置に向けて付勢する付勢部と、
    を備え、
    前記移動経路に沿った前記質量体の最大可動範囲の長さから前記移動経路に沿った前記質量体の長さを減じた長さが、前記移動経路に沿った前記質量体の長さよりも大きい、ヨー方向振動抑制装置。

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