本发明涉及一种二轮车的乘员限制装置，尤其涉及限制乘员的下半身向车体前方移动的二轮车的乘员限制装置。

作为自动二轮车中限制乘员向车体前方移动的技术，专利文献1公开了下述技术：作为在四轮汽车中限制乘员的下半身向车体前方移动的技术，在车室仪表板下部的与乘员膝部相对的位置上设置了冲击吸收部件。
专利文献1：特许公报第2705775号专利文献1所述的技术以在乘员的膝部前方具有可支撑冲击吸收部件的支撑部件为前提条件，所以不适用于二轮车这样的在乘员膝部前方不具备支撑部件的车辆。

本发明的目的在于，为解决上述现有的技术难题，提供一种限制二轮车乘员的下半身向车体前方移动的二轮车的乘员限制装置。
为达到上述目的，本发明的用于限制二轮车的乘员向车体前方移动的乘员限制装置，其特征在于采用以下设备。
(1)其特征在于，包括：左右一对膝部衬垫；一端侧安装有上述膝部衬垫的管状的衬垫支撑部件；固定上述衬垫支撑部件的另一端而使膝部衬垫与乘员的膝部相对的固定部件；吸收施加给上述膝部衬垫上的向前的载荷从而限制支撑部件的塑性变形的载荷吸收部件。
(2)其特征在于，上述载荷吸收部件是限制衬垫支撑部件的压坏变形的防压坏部件。
(3)其特征在于，上述载荷吸收部件是插入衬垫支撑部件的塑性变形部的弹性部件。
(4)其特征在于，上述载荷吸收部件是插入衬垫支撑部件的塑性变形部的弹性部件螺旋弹簧。
(5)其特征在于，上述载荷吸收部件是在衬垫支撑部件上形成的蛇腹状压坏体。
(6)上述固定部件是与上述衬垫支撑部件的另一端垂直连接而在车体的左右方向延伸设置的管状的连接杆；上述载荷吸收部件是插入上述连接杆的内侧而限制该连接杆扭曲变形的弹性部件。
(7)特征在于，具有限制衬垫支撑部件的前倾量的加强部件。
根据本发明，能够达到如下效果。
(1)根据方案1的发明，上述载荷吸收部消耗并吸收施加给膝部衬垫上的载荷的一部分，并限制衬垫支撑部件发生塑性变形。因此，即使向膝部衬垫施加的向前的载荷使施加给衬垫支撑部件的应力超过了弹性极限时，也能够阻挡载荷而可靠地限制乘员。
(2)根据方案2的发明，能够简单地限制其塑性变形，而不需要对衬垫支撑部件实行特别的加工。
(3)根据方案3、4、5的发明，仅附加了了弹性部件、螺旋弹簧或蛇腹状压坏体，即可限制衬垫支撑部件的塑性变形。
(4)根据方案6的发明，在利用连接杆的扭曲应力向衬垫支撑部件付与弹性的构成中，能够简单地限制连接杆的塑性变形。
(5)根据方案7所述的发明，由于可以限制手柄连接部件的前倾量，所以能够将限制衬垫的位置维持在规定的高度以上。
附图说明
图1是应用本发明乘员限制装置的小型自动二轮车的侧视图。
图2是膝部衬垫的主视图。
图3是表示通过膝部衬垫阻止乘员移动的状态的示意图。
图4是载荷吸收部的侧视图。
图5是载荷吸收部的第一实施方式的剖视图。
图6是载荷吸收部的第二实施方式的剖视图。
图7是载荷吸收部的第三实施方式的剖视图。
图8是表示用于限制手柄管的倾斜角度的加强部件的一个实施方式的剖视图。
图9是载荷吸收部的第四实施方式的侧视图。
图10是载荷吸收部的第四实施方式的主视图。
图11是表示膝部衬垫的移动量和施加给乘员的载荷之间的关系的示意图。

下面，参照附图说明本发明的优选实施方式。图1是应用本发明的乘员限制装置的小型自动二轮车的侧视图，图中车体架10主要由下述部件构成：前端部固定有头管11的主车架管12、在该主车架管12的后端部成直角且水平地进行固定的十字管13以及前端分别连接设置在上述十字管13两端的左右一对后车架管14(14L、14R)。
上述主车架管12一体连接设置下行车架部12a和下车架部12b而构成，其中，该下行车架部12a从上述头管11向后下方倾斜，该下车架部12b从该下行车架部12a后端大致水平地向后延伸。上述十字管13向车体架10的左右方向延伸设置，在该十字管13的中央部直角固定主车架管12的后端部。上述左右一对后车架管14一体连接设置上升车架部14a和上车架部14b而构成，其中，该上升车架部14a从上述十字管13两端向后方延伸，该上车架部14b从该上升车架部14a后端大致水平地向后延伸并在水平面内弯曲而使后端部开口彼此相对。
在上述头管11上，可自由转向地支承有作为支撑前轮Wf的转向部件的前叉15；并在该前叉15的上端，通过作为手柄连接部件的手柄管20连接有转向手柄16。由设置在后轮Wr前侧的发动机E和设置在后轮Wr左侧的无级变速机M构成的动力单元P可上下自由摆动地被支承在上述后车架管14的前侧，并且在动力单元P的后侧轴支承着后轮Wr。后轮Wr的上部左侧设置有空气过滤器29。
动力单元P的后部和左侧后车架管14L之间设置后减震单元17。排气管18从发动机E向后轮Wr的右侧延伸出，该排气管18用于引导从发动机E排出的废气，并且该排气管18连接在设于后轮Wr右侧的排气消音器19上。杂物箱25设置在上述发动机E的上方，并被支撑在左右后车架管14的前侧之间。
车体架10上覆盖有合成树脂制的车体罩21，该车体罩21具有：覆盖乘员的腿前侧的腿部护罩22；与放置乘员腿的腿部护罩22下部相连的踏板23；与上述踏板23相连并从两侧覆盖车体后部的侧罩24。
上述杂物箱25和燃料箱(未图示)被上述侧罩24覆盖，并在侧罩24的上部可开闭地安装有从上方覆盖上述杂物箱25的座椅26。即，上述踏板23以设置在转向手柄16和座椅26之间的方式形成在车体罩21上，并且在踏板23后端的下方设置有车架侧托架27，所述车架侧托架27将上述动力单元P可摆动地支承在车架10上。
参照图2，在上述转向手柄16上固定有板部件31，该板部件31上安装有与就坐于座椅26上的乘员相对的胸部衬垫30。此外，在本实施方式中，头管11的下部固定有连接部件53，从该连接部件53沿着方向把支柱11指向斜后上方地直立设置有左右一对衬垫支撑管52(L、R)。在各个衬垫支撑管52的上部，分别通过板部件51(L、R)以指向乘员膝部的姿势安装有左右一对膝部衬垫50(L、R)。
如图3中的虚线所示，通过上述膝部衬垫50，即使乘员在制动时等由于惯性而向前移动，膝部衬垫50也能顶住乘员的膝部，从而限制继续移动，所以可以将驾驶员向前的移动限制在规定范围内。此外，本实施方式中，上述衬垫支撑管52具有载荷吸收功能，当向上述膝部衬垫50施加超过规定标准值的向前的载荷时，吸收载荷而缓冲施加给乘员的载荷。
图4是用于说明上述载荷吸收功能的侧视图，当向上述膝部衬垫50施加超出规定标准值的向前的载荷时，上述衬垫支撑管52在上述连接部件53的上表面附近开始向前产生挠曲。当应力超过衬垫支撑管52的屈服点(应力极限)时开始产生塑性变形，如附图中的虚线所示，衬垫支撑管52开始向前弯曲。
一般来讲，由于超出应力极限时弹力丧失，所以上述膝部衬垫50不能阻挡施加给膝部的向前的载荷，但是在本实施方式中，如后文所述，在上述衬垫支撑管52上设置载荷吸收部，衬垫支撑管52超出应力极限后仍能够维持弹性。
图5是上述载荷吸收部的第一实施方式的剖视图，与前述相同的标号表示相同部分或同等部分。在本实施方式中，衬垫支撑管52，其下端部插通并固定在连接部件53上，并且其下端部的内侧插通固定有长形弹性部件55。
在这种构成中，当向上述膝部衬垫50施加超出规定标准值的向前的载荷时，上述衬垫支撑管52开始产生挠曲。当应力超过衬垫支撑管52的屈服点时开始产生塑性变形，如附图中点划线表示，衬垫支撑管52开始向前弯曲。
图11是表示上述膝部衬垫50向前的移动量与施加给乘员膝部的载荷之间关系的图，如果上述弹性部件55未插通衬垫支撑管52，则如图中虚线所示，在应力超出屈服点的时刻，衬垫支撑管52断裂或被压坏而不能维持弹性，所以避开施加给膝部衬垫50上的载荷。
如上所述，在本实施方式中，牢固地连接衬垫支撑管52和连接部件53，并且通过上述弹性部件55弹性地连接上述两部件，因而在超出屈服点的塑性范围后衬垫支撑管52也不会断裂或被压坏，所以能够维持弹性。因此，如图11中的实线所示，上述膝部衬垫50的向前的移动量和施加给乘员膝部的载荷之间的关系为：衬垫支撑管52在超出屈服点后也大致保持恒定，所以当超出衬垫支撑管52应力极限的载荷施加在上述膝部衬垫50上时，也能够吸收该载荷的一部分而减轻施加给乘员的载荷。
图6是上述载荷吸收部的第二实施方式的剖视图，与前述相同的标号表示相同部分或同等部分。本实施方式中，衬垫支撑管52，其下端插通固定在连接部件53上，并且其下端部的内侧插通固定有螺旋弹簧56。
在这种构成中，当向上述膝部衬垫50施加超出规定标准值的向前的载荷时，上述衬垫支撑管52开始产生挠曲。当应力超过衬垫支撑管52的屈服点时开始塑性变形，如附图中的点划线所示，衬垫支撑管52开始向前弯曲。但是，在本实施方式中，由于衬垫支撑管52的弯曲部的内侧插通有螺旋弹簧56，所以衬垫支撑管52即使超出自身的屈服点也不会断裂或被压坏，因而能够维持弹性。因此，当超出衬垫支撑管52应力极限的载荷施加在上述膝部衬垫50上时，也能够吸收该载荷的一部分而减轻施加给乘员的载荷。
图7是上述载荷吸收部的第三实施方式的剖视图，与前述相同的标号表示相同部分或同等部分。本实施方式中，衬垫支撑管52，其下端插通固定在连接部件53上，并且在连接部件53的上部附近形成有蛇腹状压坏体57。
在这种构成中，当向上述膝部衬垫50施加超出规定标准值的向前的载荷时，上述衬垫支撑管52开始产生挠曲。当应力超过蛇腹状压坏体57的应力极限时，蛇腹状压坏体57的前部侧被压坏并且其后部侧开始产生伸长的塑性变形，衬垫支撑管52开始向前弯曲。
如上所述，在本实施方式中由于在衬垫支撑管52上设置了蛇腹状压坏体57，所以从该蛇腹状压坏体57开始塑性变形后，衬垫支撑管52也能够维持弹性而不会断裂。因此，当超出衬垫支撑管52应力极限的载荷施加在上述膝部衬垫50上时，也能够吸收该载荷的一部分而减轻施加给乘员的载荷。
但是，在上述各实施方式中，由于衬垫支撑管52弯曲，膝部衬垫50的位置随着膝部衬垫50的移动量增大而降低。为此，如图8所示，在本实施方式中，在衬垫支撑管52的弯曲部下侧设置用于限制前倾角度即膝部衬垫50的移动量的加强部件58。由此，即使在限制衬垫30上施加大的向前的载荷，限制衬垫30的位置也能够保持在规定高度以上。
图9是上述载荷吸收部的第四实施方式的一部分断裂的剖视图，与前述相同的标号表示相同部分或同等部分。
管状的连接杆61沿着左右方向贯穿车架，并且通过焊接等适合方法牢固地连接在车架上。上述连接杆61上垂直安装有衬垫支撑臂59(L、R)，该衬垫支撑臂59以上述连接杆46为支点向斜后上方延伸设置。在上述衬垫支撑臂59的上端部，通过板部件51(L、R)固定上述膝部衬垫50，使其指向乘员膝部。如图10所示，上述连接杆61的内侧填充或插通有防压坏部件62，当扭曲应力超过弹性极限而使上述连接杆61开始引起塑性变形时，限制其压坏从而使连接杆61维持规定的弹力。
在这种构成中，当向上述膝部衬垫50施加向前的载荷而使连接杆61产生扭曲时，衬垫支撑臂59开始向前移动。当施加向前的载荷，并且施加给上述连接杆61的扭曲应力超过连接杆61的屈服点(应力极限)时，则开始塑性变形(压坏变形)，如图9中的虚线所示，衬垫支撑臂59以连接杆61为支点向前转动。此时，在本实施方式中，由于在连接杆61的内侧插通防压坏部件62，从而限制了连接杆61的压坏，其结果是，连接杆61在超出屈服点的塑性范围也能够维持弹性。因此，当超出衬垫支撑臂59应力极限的载荷施加在上述膝部衬垫50上时，也能够吸收该载荷的一部分而减轻施加给乘员的载荷。