CN1267294C - 车辆的后轮悬架装置 - Google Patents

Abstract

一种四轮车(10)的后轮悬架装置(30)，在安装有左右一对前轮(13、14)的车体(11)的后部，安装有连接件(31)，连接件(31)具有大致沿车体前后方向延伸的转轴(41)和沿车宽方向延伸的摆动轴(36)，在该连接件(31)的后部安装有支承后轮(26、27)的动力单元(32)，由此将动力单元(32)能自如转动且能自如摆动地安装在车体(11)上，安装转轴(41)使转轴(41)的前端部(41a)比后端部(41b)低。能很容易地减轻车辆的重量，还能自由地设定车辆的重量分配，能提高车辆的设计自由度。

Description

车辆的后轮悬架装置

技术领域

本发明涉及一种便于减轻车辆的重量、适合于增加设计自由度、具有简单的结构的车辆后轮悬架装置。

背景技术

众所周知，例如日本专利公报特开平5-39073号《摆动型车辆》所记载的装置是一种用沿车体前后方向延伸的转轴将后轮车轴可转动地安装在车体的后部、同时通过沿车体左右方向延伸的摆动轴使其能上下摆动、将后轮安装在后轮车轴上的车辆后轮悬架装置。

在上述公报的图10(A)～(C)中记载的摆动型车辆是：在车架1的前部，具有用车把2控制的左右一对前轮Wf，在车架1的后部具有大致水平地向车体的前后方向延伸的摆动轴4，在设置成与该摆动轴4同轴的第2摆动轴75上连接有电池支承框9，通过摆动接头6将动力单元P安装在摆动轴4上，在该动力单元P的输出轴两端安装有后轮Wr，用2根控制杆74R、74L连接电池支承框9的后端和动力单元P的左右两端。

在高速行驶过程中进行转向时，由于在电池支承框9上作用有向转弯外侧方向的很大的离心力，由于有该离心力，电池支承框9以第2摆动轴75为中心向转弯外侧方向倾斜，随着这种倾斜的产生，由于控制杆74R、74L，动力单元P的后部向与离心力相同的方向、即向转弯外侧的方向移动。因此，动力单元P以摆动接头6为中心向转弯外侧的方向倾斜，后轮Wr向转弯内侧的方向、即向与前轮Wf相同的方向转向。

上述技术是由作用在搭载了电池10的电池支承框9这一重物上的离心力，来控制后轮向与转弯方向(前轮的转弯方向)同一方向转向的，由于必须将重物搭载在车体的后部，所以，难以减轻车体的重量，另外，还限制了重量分配方面的自由度。

再有，需要控制杆74R、74L和安装在这些控制杆74R、74L的端部的球铰链等连接件，零件数增多了，提高了制造成本。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种能很容易地减轻重量，而且能增加车辆的设计自由度、还能制成简单的结构的车辆后轮悬架装置。

为了达到上述目的，本发明的第二方面的车辆后轮悬架装置，在安装有左右一对前轮的车体的后部，安装有连接件，连接件具备基本沿车体前后方向延伸的转轴和沿车宽方向延伸的摆动轴，在该连接件的后部安装有支承后轮的后轮支承件，由此将后轮支承件能自如转动且能自如摆动地安装在车体上，其特征是：安装转轴使其前端部比后端部低。

因为不必将重物搭载在车体的后部，所以能很容易地减轻车辆的重量，而且还能自由地设定车辆的重量分配，能提高车辆的设计自由度。

另外，不需要象现有装置那样的用于控制后轮的杆和杆的连接件，能将后轮悬架装置制成简单的结构，能减少后轮悬架装置的零件个数。

第二方面的特征是：连接件具有支承转轴的轴承，在这些转轴和轴承之间设有减震器。

由于在转轴和轴承之间设有减震器，所以能很容易地调节车体的转动刚性和后轮控制特性，提高车辆的工作特性。

第三方面的特征是：使后轮支承件为以后轮的轴为输出轴的动力源。

由于能用发动机或电动马达等动力源兼做后摆臂，能减少零件个数，所以，能降低车辆的制造成本。

附图说明

图1是具备本发明的后轮悬架装置的车辆的侧视图。

图2是本发明的后轮悬架装置的侧视图。

图3是本发明的后轮悬架装置的连接件的剖视图。

图4是本发明的连接件的俯视图。

图5是表示本发明的车辆的模型简图。

图6是说明本发明的后轮悬架装置的动作的第1运动简图。

图7是说明本发明的后轮悬架装置的动作的第2运动简图。

图8是本发明的后轮悬架装置的连接件的另一实施例的剖视图。

图9是本发明的四轮车的连接件的另一实施例的俯视图。

图10是图9的10-10线的剖视图。

具体实施方式

以下依据附图对本发明的实施例进行说明。而且，假设图是向符号的方向看的。

图1是具备本发明的后轮悬架装置的车辆的侧视图，作为车辆的四轮车10，在车体11的前部，安装有能自如旋转的用车把12控制转向的左右一对前轮13、14(内侧的符号13未图示)，在车体11的后部安装有本发明的后轮悬架装置30。而且，16是安放驾驶员脚的地板，17是车座，18是挡风玻璃，21是车棚，22是后备箱。

图2是本发明的后轮悬架装置的侧视图，后轮悬架装置30由以下部分构成：安装在构成车体11的车架24后部的连接件31；能上下自如摆动地安装在该连接件31的后端、作为后轮支承件的动力单元32(由发动机和传动装置构成)；分别安装在该动力单元32和车体11(详细地说是安装在车架24上的立柱25)之间的后减震单元33、34(内侧的符号未图示)。而且，36是动力单元32的上下摆动轴。

动力单元32将左右一对后轮26、27(内侧的符号26未图示)安装在其输出轴37上。

图3是本发明的后轮悬架装置的连接件的剖视图，连接件31由以下部分构成：为了能转动自如地将动力单元32和后轮26、27安装在图2所示的车体11上而大致沿车体前后方向延伸的、图3所示的转轴41；为了将连接件31安装在车架24(参照图2)上，安装在转轴41的前端部的突缘42、43；通过套筒44、45能自如旋转地支承转轴41的、作为轴承的外壳46；安装在该外壳46上的臂47、48(一个符号48未图示)。而且，41a、41b分别是转轴46的前端部和后端部。另外，49是油封。

50是转轴41的轴心，本发明的特征是使转轴41的前端部41a比后端部41b低、以倾斜的状态通过突缘42、43安装在车体11(参照图2)上。

在图2中，设水平线HL和轴心50所夹的角、即轴线50的倾斜角为α。

转轴41是这样一种部件：将垫片52靠在套筒45的端面上、将轴环53的一端靠在该垫片52上、中间夹着垫片54将螺母55配置在轴环53的另一端，将螺母55旋入转轴41的端部，以防止转轴41从外壳46上脱出。

用螺栓57、57和螺母58、58将盖56安装在外壳46上。

图4是本发明的连接件的俯视图，表示将臂47、48分别从连接件31的外壳46的外面向侧面和后面延伸、在这些臂47、48的各自的后端安装有用于安装动力单元32(参照图2)的撑架61、61。

如在以上图2中所说明的那样，本发明的特征是：使后轮支承件为以后轮26、27的车轴为输出轴37的动力单元32。

因能用动力单元32兼做后摆臂，能减少零部件个数，所以能降低四轮车10(参照图1)的制造成本。

图5(a)～(c)是表示本发明的车辆的模型图。

(a)是表示四轮车10的侧面的模型图，所示状态是：车体11上安装有前轮13、14，在车体11的后部安装有连接件31的突缘42、43，在这些突缘42、43上安装转轴41，使前端部41a比后端部41b低，由外壳46能自如旋转地支承该转轴41，在该外壳46上安装臂47、48，在该臂47、48上能自如摆动地安装动力单元32，在该动力单元32的输出轴37上安装有后轮26、27。

(b)是(a)的b-b线的剖视图。

(c)是(a)的俯视图。

以下对以上所述的后轮悬架装置30的动作进行说明。

图6(a)、(b)是说明本发明的后轮悬架装置的动作的第1运动简图。

在(a)中，在四轮车高速行驶的过程中，例如向左扭车把，操纵前轮13、14向左转。

在(b)中，由于通过操纵前轮13、14向左转而使车体11向箭头的顺时针方向转动转角β，所以，转轴41与突缘42、43一起向与前轮13、14的转向方向相反的右侧倾斜。

图7(a)～(c)是说明本发明的后轮悬架装置的动作的第2运动简图。(a)是俯视图，(b)是(a)的b向视图，(c)是(b)的主要部位放大图(增加了突缘42、43)。

在(a)中，由于若转轴41向右倾斜，转轴41具有倾斜角α(参照图2)，所以，转轴41的后端部41b向与转向方向相反的右侧移动。

这样一来，转轴41和外壳46以及臂47、48相对旋转(实际上，如在(b)、(c)中所描述的那样，外壳46和臂47、48几乎不旋转，而是转轴41旋转。)，同时，随着转轴41的后端部41b向右移动，安装在外壳46上的臂47、48，其后部向右移动，使动力单元32的后部和后轮26、27后部如箭头①所示的那样向右移动。

因此，能控制后轮26、27向与前轮13、14相同的方向——左侧转向。

在(b)中，由于动力单元32是直接将后轮26、27安装在输出轴上的，因此，即使是控制前轮进行转弯也几乎不转动，因此，外壳46和臂47、48几乎不旋转。

在(c)中，随着车体11的转动，转轴41旋转，由于外壳46几乎不旋转，所以，转轴41和外壳46不产生相对旋转。另外，由于通过转轴41的旋转，转轴41的后端部41b下降，所以，与外壳46相连接的臂47、48的后部下降，即，臂47、48如箭头所示向下摆动。

根据以上说明，在图7(a)中，车体11向控制前轮13、14转向的箭头②的方向上行进，转弯时的转角变小了，能提高车体11的稳定性，能很容易地进行车体11的姿态控制。

另外，控制前轮13、14向右转向的场合也同样，能控制后轮26、27向与前轮13、14相同的方向——右侧转向。

如在图2、图3和图5(c)中说明的那样，本发明的四轮车10的后轮悬架装置30，在安装有左右一对前轮13、14的车体11的后部，安装有连接件31，连接件31具备基本沿车体前后方向延伸的转轴41和沿车宽方向延伸的上下摆动轴36，在该连接件31的后部安装有支承后轮26、27的动力单元32，由此将动力单元32能自如转动且能自如摆动地安装在车体11上，其特征是：使转轴41的前端部41a比后端部41b低，安装成使转轴41倾斜的状态。

根据上述结构，因为不需将重物搭载在车体的后部，所以能很容易地减轻四轮车10的重量，另外，能自由地设定四轮车10的重量分配，能提高四轮车10的设计自由度。

另外，不需要象现有的那样的用于控制后轮的控制杆和该控制杆的连接件，能将后轮悬架装置30制成简单的结构，能减少后轮悬架装置30的零件个数。

因此，可降低四轮车10的制造成本。

另外，由于能不依赖象现有的那样的作用在安装于车体后部的重物上的离心力，而根据车体11的转角控制后轮26、27进行转向，而且，能控制后轮26、27向与前轮13、14的转向方向相同的方向转向，所以，能提高高速行驶时的操纵稳定性。因此，能很容易地进行车体11的姿态控制。

再有，本发明的后轮转向机构，能通过改变转轴41的倾斜角α(参照图2)，来改变后轮26、27的转向角，另外，还有，若使倾斜角α为负值(即，使转轴41的前端部41a比后端部41b高、使转轴41倾斜)，则是一种能根据车体11的转角，控制后轮26、27向与前轮13、14的转向方向相反的方向转向的单纯的机械式的装置，与复杂的电子控制式的装置相比，能降低制造成本。

图8是本发明的后轮悬架装置的连接件的另一实施例的剖视图。还有，对与在图3中说明的实施例相同的结构标同一符号，且省略其详细说明。

连接件64由以下部分构成：壳体本体65；通过轴承66、66、67能自如旋转地插入在该壳体本体65中的转轴68；安装在该转轴68的前部的上述突缘42、43；分别介于壳体本体65和转轴68之间的减震器71；后面要详细描述的转动闭锁机构72。另外，73是防止转轴68脱出的螺母。

在此，壳体本体65是通过轴承66、66、67支承转轴68的零件，广义地讲也是轴承。(在不使用上述轴承66、66、67，直接用壳体本体65支承转轴68的场合，壳体本体65就变成原来的轴承(滑动轴承)。)

转轴68在前部形成有突缘安装面75、76，用螺栓77…、螺母78…一起拧紧将突缘42安装在突缘安装面75上，将突缘43安装在突缘安装面76上。

转动闭锁机构72是将使扇状的部分突出到转轴68的侧面的侧突件79通过细齿花键连接(或花键连接)连接到转轴68上的机构。另外，81是介于轴承66和侧突件79之间的轴环。

图9是本发明的四轮车的连接件的另一实施例的俯视图，表示卸下设在连接件64上部的盖的状态。

连接件64的臂47、48在其端部分别安装有突缘47a、48a，分别用螺栓82…将这些突缘47a、48a安装在壳体本体65的侧面。

转动闭锁机构72是闭锁转轴68和壳体本体65的相对旋转的机构，由以下部分构成：安装在上述转轴68上的侧突件79；为了闭锁该侧突件79的旋转，而能自如摆动地安装在壳体本体65上的第1臂状件83；为了将该第1臂状件83压靠在侧突件79上，而能自如摆动地安装在壳体本体65上的第2臂状件84；介于该第1、第2臂状件83、84之间的连接件85。

侧突件79具有槽部87，第1臂状件83在其前端部具有卡入侧突件79的槽部87的爪部88。

第2臂状件84在其端部具有用于安装构成转动闭锁用的钢丝绳91的内钢丝绳92的钢丝绳安装部93。

转动闭锁用的钢丝绳91是这样一种部件：为了限制四轮车10(参照图1)的车体11的转动，操纵设置在车把12(参照图1)附近的操纵杆，通过拉动内钢丝绳92而将第1臂状件83的爪部88卡在侧突件79的槽部87上，用于相对壳体本体65将转轴68的旋转闭锁。

在此，95是构成转动闭锁用钢丝绳91的外管，96是第1臂状件83的摆动轴，97是第2臂状件84的摆动轴，98、98是用于将转动闭锁用钢丝绳91安装在壳体本体65上的螺母。

图10是图9的10-10线的剖视图，连接件64的减震器71由以下部分构成：设置在壳体本体65内的弹性件收纳室101；配置在该弹性件收纳室101的4角的弹性件102…(作为弹性件，适合于使用例如橡胶或软质树脂。)；配置在这些弹性件102…的内侧，同时与转轴68花键连接的推压件103，通过推压件103与转轴68一起旋转，由于推压件103压缩弹性件102…，因此产生减震作用，是所谓的“奈氏橡胶缓冲器(ナイトハルトダンパ)”。

如以上在图8和图10中说明的那样，本发明的特征是：连接件64具有支承转轴68的壳体本体65，在转轴68和壳体本体65之间设有减震器71。

这样一来，由于在转轴68和壳体本体65之间设有减震器71，能很容易地调节车体11(参照图1)的转动刚性和后轮转向特性，能提高四轮车10(参照图1)的工作特性。

另外，由于能进行转动闭锁，所以，在不需要相对前轮的后轮的同相位转向的场合，能取消后轮转向，能确保小半径转向性能。

而且，本发明的后轮悬架装置即可以是根据车速改变转轴的倾斜角α(详细地说，是用传感器检测车速，依据该车速传感器的信号用执行元件使转轴倾斜)的结构，也可以是根据前轮转向角改变倾斜角α(详细地说是通过齿轮用杆将控制前轮转向的车把的旋转传向后方，由安装在该杆的后端的凸轮改变转轴的倾斜角α，或用传感器检测前轮的转向角，依据来自该传感器的信号用执行元件使转轴倾斜)的结构。

另外，本发明的减震器不限于利用橡胶的橡胶减震器，即使是利用空气或油等流体的减震器也没关系。

再有，本发明的车辆不限于四轮车，即使是前轮是2轮、后轮是1轮的三轮车也没关系。

另外，本发明的当做后轮支承件的动力源，不限于具有发动机的动力单元，也可以是电动马达。

本发明由于有以上结构具有以下效果。

本发明第一方面的车辆的后轮悬架装置，因为安装转轴使其前端部比后端部低，因此，由于不必将重物搭载在车体的后部，所以，能很容易地减轻车辆的重量，另外，能自由地设定车辆的重量分配，能提高车辆的设计自由度。

另外，不需要象现有的那样的用于控制后轮转向的杆和杆的连接件，能将后轮悬架装置制成简单的结构，能减少后轮悬架装置的零件的个数。因此，能降低车辆的制造成本。

第二方面的车辆的后轮悬架装置，连接件具有支承转轴的轴承，由于在该转轴和轴承之间设有减震器，所以，能很容易地调节车体的转动刚性和后轮控制特性，能提高车辆的工作特性。

第三方面的车辆的后轮悬架装置，由于后轮支承件为以后轮的轴为输出轴的动力源，所以，能用发动机或电动马达等动力源兼做后摆臂，能减少零件个数，能降低车辆的制造成本。

Claims (3)

1.一种车辆的后轮悬架装置，在安装有左右一对前轮的车体的后部，安装有连接件，该连接件具有基本沿车体前后方向延伸的转轴和沿车宽方向延伸的摆动轴，在该连接件的后部安装有支承后轮的后轮支承件，由此将后轮支承件能自如转动且能自如摆动地安装在车体上，其特征是：安装上述转轴使其前端部比后端部低。

2.权利要求1所记载的车辆的后轮悬架装置，其特征是：上述连接件具有支承上述转轴的轴承，在转轴和轴承之间设有减震器。

3.权利要求1或权利要求2所记载的车辆的后轮悬架装置，其特征是：上述后轮支承件为以后轮的轴为输出轴的动力源。

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