JP2001130234A - 車高調整式自動車、車高調整装置及びシャックル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 凹凸の大きい悪路の走行時に各車輪で確実に
車重を支えるようにするとともに各車輪にトラクション
をかけるようにして、横転や前後転を防ぐ。またそれを
安価に実現する。 【解決手段】 四輪駆動自動車のフレーム２の四隅には
それぞれ車輪３が板バネ式懸架装置４により懸架され、
計四つの車輪３のそれぞれについて車輪３とフレーム２
との上下間隔を変化させる車高調整装置が独立して設け
られている。車高調整装置は、板バネ６の可動端側とフ
レーム２との間を連結する上下伸縮運動可能な四節回転
連鎖式シャックル２０と、該四節回転連鎖式シャックル
２０を上下伸縮運動させる駆動装置としての電動式ワイ
ヤウインチとを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車高調整式自動
車、車高調整装置及びシャックルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、凹凸の多い悪路の走破性を高めるために、全ての車
輪とフレームとの上下間隔を大きくして車高を上げた
（リフトアップした）自動車がある。これは機械的な改
造によるものがほとんどであり、一旦車高を上げると、
車高を元に戻すことは容易ではなかったため、事実上車
高を上げたままで使用することになる。そして、次の問
題があった。

【０００３】 車高を上げたままでは、舗装道路の走
行、特に高速走行時における安定性が悪い。 全ての車輪とフレームとの上下間隔を一様に大きく
して車高を上げるものなので、特に凹凸の大きい悪路の
走行やクロスカントリー競技に使用すると、車重の支え
とトラクションに限界がきて横転又は前後転することが
ある。例えば、前進時に左前側の車輪が凹凸の山にかか
り、右前側の車輪が凹凸の谷にかかると、右前側の車輪
は下がって（いわゆる脚が伸びて）接地し続けようとす
るが、車重を支える能力は低下しトラクションもあまり
かからなくなるので、主に左前側の車輪で車重を支えて
トラクションをかけることになり、凹凸が大きいとバラ
ンスを失って右側へ横転するのである。前後転について
も同様である。

【０００４】そこで、運転席におけるスイッチ操作によ
り全ての車輪とフレームとの上下間隔を変化させて車高
を調整することができる装置を設けた自動車が開発され
ている。この車高調整装置は油圧又は空気圧を利用した
ものが多く、上記の問題は解消することができる。し
かし、上記の問題は解消することができず、また、油
圧又は空気圧を利用した車高調整装置は大変に高価であ
るという問題もあった。

【０００５】本発明の目的は、上記課題を解決し、悪路
の走行時には車高を上げて走破性を高め、舗装道路の走
行時には車高を下げて安定性を高めるだけでなく、特に
凹凸の大きい悪路の走行やクロスカントリー競技に使用
する場合でも、各車輪で確実に車重を支えるようにする
とともに各車輪にトラクションをかけるようにして、横
転や前後転を防ぐことにあり、またそれを安価に実現す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、次の手段をとった。 （１）複数の車輪のそれぞれについて車輪とフレームと
の上下間隔を変化させる車高調整装置を独立して設け、
運転席の近傍に各車高調整装置を操作する操作装置を独
立して操作できるように設けたことを特徴とする車高調
整式自動車。

【０００７】ここでの車高調整装置は、特定の構造に限
定されないが、例えば車輪が板バネ式懸架装置により懸
架されたものである場合、車高調整装置は、板バネの可
動端側とフレームとの間を連結する上下伸縮運動可能な
四節回転連鎖式シャックルと、該四節回転連鎖式シャッ
クルを上下伸縮運動させる駆動装置とを備えたものとす
ることが好ましい。

【０００８】（２）板バネ式懸架装置により懸架された
車輪とフレームとの上下間隔を変化させる車高調整装置
であって、前記板バネの可動端側とフレームとの間を連
結する上下伸縮運動可能な四節回転連鎖式シャックル
と、該四節回転連鎖式シャックルを上下伸縮運動させる
駆動装置とを備えたことを特徴とする車高調整装置。

【０００９】上記（１）の好ましい例とこの（２）にお
ける駆動装置は、特に限定されないが、四節回転連鎖式
シャックルにワイヤを連結した電動式ワイヤウインチを
例示できる。

【００１０】（３）板バネ式懸架装置における板バネの
可動端側とフレームとの間を連結するシャックルにおい
て、上下伸縮運動可能な四節回転連鎖式シャックルとし
たことを特徴とするシャックル。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を車高調整式のオフ
ロード用四輪駆動自動車に具体化した実施形態例につい
て、図面を参照して説明する。

【００１２】図１〜図５に示すように、四輪駆動自動車
１のフレーム２の四隅にはそれぞれ車輪３が板バネ式懸
架装置４により懸架され、計四つの車輪３のそれぞれに
ついて車輪３とフレーム２との上下間隔を変化させる車
高調整装置が独立して設けられている。すなわち、フレ
ーム２に固定された第一ブラケット５には、板バネ６の
アンカー端側がアンカー側ブッシュ７を介して回転可能
に軸着されている。また、フレーム２に固定された第二
ブラケット８には、板バネ６の可動端側とフレーム２と
の間を連結する上下伸縮運動可能な四節回転連鎖式シャ
ックル２０が、フレーム側ブッシュ９を介して回転可能
に軸着されている。この板バネ６には車軸１０が結合さ
れている。板バネ６を車軸１０の下方に位置させるアン
ダースラング式でも、上方に位置させるオーバースラン
グ式でもよい。車軸１０にはダンパー１１が結合される
とともに、車軸１０のハブ１２にはホイール及びタイヤ
よりなる車輪３が着脱可能に取り付けられる。

【００１３】四節回転連鎖式シャックル２０は、４本の
レバーを各々の両端部同志で相互に回転可能に軸着して
なる一対の四節回転連鎖２１，２１（リンク装置）を間
隔をおいて平行に備える。両四節回転連鎖２１，２１の
上部の軸着点Ａはフレーム側ブッシュ９に結合され、軸
着点Ａと対角をなす両四節回転連鎖２１，２１の下部の
軸着点Ｂの間には板バネ側ブッシュ２２を介して板バネ
６の可動端側が結合されている。また、軸着点Ａと軸着
点Ｂとの間には引寄せ付勢部材としてのコイルバネ２３
が掛けられ、常にフレーム２を車輪３側へ引寄せるよう
に（軸着点Ａを下方へ）付勢している。付勢力は、特に
限定されないが、例えば３００Ｎ程度とする。これによ
り、例えばコーナリング時に内側のフレーム２が浮き上
がるのを抑制することができる。引寄せ付勢部材は、コ
イルバネに限定されず、例えばゴム部材でもよい。

【００１４】両四節回転連鎖２１，２１の一側部の軸着
点Ｃの間はアイボルト２４で接続され、軸着点Ｃと対角
をなす両四節回転連鎖２１，２１の他側部の軸着点Ｄの
間はピン２５で接続されている。そして、四節回転連鎖
式シャックル２０を上下伸縮運動させる駆動装置として
の電動式ワイヤウインチ３０のワイヤ３１が、アイボル
ト２４を挿通させてから、ピン２５に連結されている。
電動式ワイヤウインチ３０はフレーム２又はボディの適
当な部位に取り付けられる。３４はワイヤ３１のアウタ
パイプである。運転席の近傍、例えばインストルメント
パネル、コンソール、コラム、ドア内装又は頭上コック
ピットには、各車輪３についての電動式ワイヤウインチ
３０の巻取作動をオン・オフする操作装置としての計四
つの個別スイッチ３２が独立して操作できるように設け
られているとともに、全部の電動式ワイヤウインチ３０
の巻取作動を同時にオン・オフできる一つの共通スイッ
チ３３が設けられている。

【００１５】以上のように構成された車高調整式のオフ
ロード用四輪駆動自動車１は、次のように使用される。 悪路を走行するときは、運転者は共通スイッチ３３
を操作して、全ての電動式ワイヤウインチ３０の巻取作
動をオンする。四つの個別スイッチ３２を全て操作して
もよい。すると、図１から図２への変化で示すように、
全ての四節回転連鎖式シャックル２０においてワイヤ３
１がピン２５を引張り、両側部の軸着点Ｃと軸着点Ｄと
を引き寄せるため、四節回転連鎖式シャックル２０は上
下伸長運動して縦長菱形形状に変形し、全ての車輪３と
フレーム２との上下間隔が大きくなって車高が上がる。
これにより悪路の走破性を高めることができる。

【００１６】なお、電動式ワイヤウインチ３０の巻取作
動をオフすると、電動式ワイヤウインチ３０は自動的に
ロックしてワイヤ３１の戻りを防ぐ。また、共通スイッ
チ３３の操作時間又は操作回数によって、電動式ワイヤ
ウインチ３０の巻取作動を加減できるので、四節回転連
鎖式シャックル２０の上下伸長運動を途中で止めて車高
を無段階に調整することもできる。

【００１７】 舗装道路を走行するときは、運転者は
共通スイッチ３３を操作して、全ての電動式ワイヤウイ
ンチ３０のロックを解除する。四つの個別スイッチ３２
を全て操作してもよい。すると、車重によりワイヤ３１
が戻り、四節回転連鎖式シャックル２０が縮んで車高が
下がる。これにより舗装道路の走行時の安定性を高める
ことができる。

【００１８】 特に凹凸の大きい悪路の走行やクロス
カントリー競技に使用するときには、運転者は凹凸の状
況に応じて四つの個別スイッチ３２を独立して操作し
て、それぞれの電動式ワイヤウインチ３０の巻取作動を
独立してオンする。

【００１９】例えば、図４は四輪駆動自動車１の正面図
であるが、前進時に左前側（向かって右）の車輪３が凹
凸の山にかかり、右前側（向かって左）の車輪３が凹凸
の谷にかかるときには、運転者は右前側の車輪３に対応
した個別スイッチ３２を独立して操作する。すると、右
前側の車輪３における四節回転連鎖式シャックル２０が
上記と同様に上下伸長運動して縦長菱形形状に変形
し、右前側の車輪３とフレーム２との上下間隔が大きく
なる。すなわち、右前側の車輪３は下がって（いわゆる
脚が伸びて）接地し続けるとともに、車重を支える能力
は維持されトラクションも確実にかかる。従って、横転
を防ぐとともに、走破性を高めることができる。

【００２０】また、図５は四輪駆動自動車１の側面図で
あるが、前進時に前側の二つの車輪３が凹凸の谷にかか
るときには、運転者は前側の二つの車輪３に対応した個
別スイッチ３２を独立して操作する。すると、前側の二
つの車輪３における四節回転連鎖式シャックル２０が上
記と同様に上下伸長運動して縦長菱形形状に変形し、
前側の二つの車輪３とフレーム２との上下間隔が大きく
なる。すなわち、前側の二つの車輪３は下がって（いわ
ゆる脚が伸びて）接地し続けるとともに、車重を支える
能力は維持されトラクションも確実にかかる。従って、
前転を防ぐとともに、走破性を高めることができる。そ
の他、四つの車輪３がどのような組み合わせの凹凸にか
かるときにも、運転者はそれに対応して四つの個別スイ
ッチ３２を独立して操作すればよい。

【００２１】四節回転連鎖式シャックル２０は上下伸縮
運動を大きく取れるので、車高調節幅（ストローク）を
大きく取ることができる。また、従来の単なるレバー式
のシャックルでは、車高を大きく上げようとするとシャ
ックルを長くする必要があるため、ジオメトリが狂って
しまうおそれがあったが、四節回転連鎖式シャックル２
０は車高を上げるときにだけ伸長させ、車高を上げなく
てもよいときには縮ませるので、ジオメトリが狂いにく
いという効果もある。

【００２２】また、四節回転連鎖式シャックル２０及び
それを使用した車高調整装置は、上記の通りの優れた効
果を安価に実現することができる。

【００２３】本発明は前記実施形態に限定されるもので
はなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して
具体化することもできる。 （１）四節回転連鎖式シャックル２０に対するワイヤ３
１の連結の仕方は変更でき、例えば図６（ａ）に示すよ
うに、ワイヤ３１を上方から軸着点Ｄの間を接続するピ
ン２５の下をくぐらせてから、軸着点Ｃの間を接続する
ピンに連結して、該ワイヤ３１を上方へ引張るようにす
れば、四節回転連鎖式シャックル２０の上下伸縮運動に
伴う回転運動に対し該引張力が干渉しにくいという効果
がある。 （２）四節回転連鎖式シャックル２０のリンク構造は変
形でき、例えば、図６（ｂ）に示すような二重構造、図
６（ｃ）に示すような三重構造、あるいは四重構造以上
にしたいわゆるレージートングにしてもよい。上下伸縮
運動のストロークをさらに大きく取ることができる。ま
た、これらの場合も、同（ｂ）（ｃ）に二点鎖線で併記
するように、四節回転連鎖式シャックル２０に対するワ
イヤ３１の連結の仕方は変更できる。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、悪
路の走行時には車高を上げて走破性を高め、舗装道路の
走行時には車高を下げて安定性を高めることができるだ
けでなく、特に凹凸の大きい悪路の走行やクロスカント
リー競技に使用する場合でも、各車輪で確実に車重を支
えるようにできるとともに各車輪にトラクションをかけ
ることができ、もって横転や前後転を防ぐことができる
という優れた効果を奏し、また、これらの効果を安価に
実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る車高調整装置で四輪駆
動自動車の車高を下げたときの要部斜視図である。

【図２】同車高調整装置で四輪駆動自動車の車高を上げ
たときの斜視図である。

【図３】同四輪駆動自動車の全ての車高調整装置の概略
説明図である。

【図４】同車高調整式の四輪駆動自動車の作用を示す概
略正面図である。

【図５】同車高調整式の四輪駆動自動車の作用を示す概
略側面図である。

【図６】同車高調整装置の変更例の斜視図である。

【符号の説明】

１ オフロード用四輪駆動自動車 ２ フレーム ３ 車輪 ４ 板バネ式懸架装置 ５ 第一ブラケット ６ 板バネ ７ アンカー側ブッシュ ８ 第二ブラケット ９ フレーム側ブッシュ １０ 車軸 １１ ダンパー １２ ハブ ２０ 四節回転連鎖式シャックル ２１ 四節回転連鎖 ２２ 板バネ側ブッシュ ２３ コイルバネ ２４ アイボルト ２５ ピン ３０ 電動式ワイヤウインチ ３１ ワイヤ ３２ 個別スイッチ ３３ 共通スイッチ ３４ アウタパイプ Ａ 軸着点 Ｂ 軸着点 Ｃ 軸着点 Ｄ 軸着点

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の車輪のそれぞれについて車輪とフ
   レームとの上下間隔を変化させる車高調整装置を独立し
   て設け、運転席の近傍に各車高調整装置を操作する操作
   装置を独立して操作できるように設けたことを特徴とす
   る車高調整式自動車。
2. 【請求項２】 前記車輪は板バネ式懸架装置により懸架
   されたものであり、前記車高調整装置は、前記板バネの
   可動端側とフレームとの間を連結する上下伸縮運動可能
   な四節回転連鎖式シャックルと、該四節回転連鎖式シャ
   ックルを上下伸縮運動させる駆動装置とを備えたもので
   ある請求項１記載の車高調整式自動車。
3. 【請求項３】 板バネ式懸架装置により懸架された車輪
   とフレームとの上下間隔を変化させる車高調整装置であ
   って、前記板バネの可動端側とフレームとの間を連結す
   る上下伸縮運動可能な四節回転連鎖式シャックルと、該
   四節回転連鎖式シャックルを上下伸縮運動させる駆動装
   置とを備えたことを特徴とする車高調整装置。
4. 【請求項４】 前記駆動装置は、前記四節回転連鎖式シ
   ャックルにワイヤを連結した電動式ワイヤウインチであ
   る請求項２記載の車高調整式自動車又は請求項３記載の
   車高調整装置。
5. 【請求項５】 板バネ式懸架装置における板バネの可動
   端側とフレームとの間を連結するシャックルにおいて、
   上下伸縮運動可能な四節回転連鎖式シャックルとしたこ
   とを特徴とするシャックル。