JP2007514594A - 四輪車両 - Google Patents

Abstract

２つの操舵前輪（２、３）、フレーム（１３）、ハンドルバー（１６）、２つの後輪（４、５）、及び２つの前輪（２、３）に作用するフロントサスペンション群（６）を備えるタイプの四輪車両（１）。フロントサスペンション群（６）は、車両（１）のロールを可能にする。

Description

本発明は四輪車両に関する。

現在、車両分野において実質的に多様なモデルが次第に提案されてきていることは知られており、特に、取扱いに関してオートバイの特徴を四輪車両の安定性と組合せた「ハイブリッド」車両に対する関心が高まりつつある。

このような車両は、例えば、市場でクワッド（クワドリシクル）又はＡＴＶ（全地形万能車）という名称で知られている四輪車両によって代表される。

この革新的な車両では主として、自動変速装置を有する内燃エンジン、２又は４駆動輪、必要な全体の剛性を確保することができるスチール管で作られたフレーム、独立フロントサスペンション、及び、単一のショックアブソーバを備えたいわゆる剛性ブリッジ法による、或いは更に幾分進化したモデルにあるような２つの独立したサスペンションを備えたリアサスペンションなどの特徴を有する。

これらの車両は、あらゆる地形を走行することができ、急勾配の道を登ることができる。実際、全ての操縦を容易にする自動変速装置の助けにより、原動機を有するこのクワドリシクルは、市街、田舎道、通行不能な障害物、石だらけの地面、並びに泥及び雪上でも容易に移動して回ることができる。

しかしながらこのような車両は、車両剛性、極めて短いホイールベース、低重量、及び比較的高い重心などといった幾つかの本質的な特徴に起因して、とりわけ最も困難な地形では転倒の危険性が十分にある。

上述のことから、転倒の危険がなく極めて困難な地形に対応することができる上述のタイプの四輪車両を提供できるようにする必要性があることは明らかである。

従って、本発明の目的は、従来技術の問題を解決し、信頼性があり安全で、且つどのような移動条件及び地形においても車両の安定性を確保する四輪車両を提供することである。

本発明の別の目的は、製造が簡単で安価な四輪車両を提供することである。

これら及び他の目的は、添付の請求項１の特徴を有する本発明による四輪車両によって達成される。

本発明の別の特徴及び利点は、添付図面を参照しながら、目的を限定することなく例証として与えられる以下の説明により明らかになるはずである。

参照符号１で全体が示されている四輪車両は、図示のようにフレーム１３、２つの操舵前輪２、３、及び固定軸を有する２つの後輪４、５を備える。

車両１はまた、前輪２、３に対して作動させることができるハンドルバー１６と、操舵及びロールの２つの個別の機能を有する連接四辺形運動系に基づくフロントサスペンション群６とを有する。

このような目的のために、フロントサスペンション群６は、少なくとも２つのショックアブソーバ２２、少なくとも２つのヒンジ９、９’、１０、１０’によって前記フレーム１３に連結された少なくとも２つの水平クロスメンバ７、８、及び２つのクロスメンバ７、８に堅固に連結された少なくとも２つの垂直サスペンション要素１１、１２から構成され、車両１のロールに対し連接四辺形を形成するようにする。

図１に示された実施形態では、上部クロスメンバ７は単一部品で作られており、下部クロスメンバ８は２つの構成部品又はハーフアーム８’、８”として作られている。

詳細には、このような実施形態において、上部クロスメンバ７は、これ自体の中央に固定されたヒンジ９によってフレーム１３に連結され、一方、図１に示されているように各々がフレーム１３からそれぞれのサスペンション要素１１、１２に延びる下部クロスメンバ８’、８”の構成部品は、ヒンジ１０によってフレームに連結されている。このような方法は、２自由度を完全に解放し、その結果車両のロールによって引き起こされる操舵が無いように開発されてきた。

垂直サスペンション要素１１、１２は、これらの端部において適切なヒンジ手段により水平クロスメンバ７、８’及び８”に連結されている。

サスペンション１１、１２は、その底部において前輪のハブ２１に連結され、各々がショックアブソーバ２２を含む。詳細には、垂直サスペンション要素１１、１２は、少なくとも部分的にショックアブソーバ２２と一体化されている。

このような方法は、２自由度を完全に解放し、その結果車両のロールによって引き起こされる操舵を無くすように開発されてきた。２つの車輪間の連結は、運動学的に正確な操舵を確保するように作られている。

上記で概略的に説明された方法の主な目的は、車両１をオートバイと同様に運転できるようにするため、傾斜することができる平行な２つのフロント操舵車輪を備えた四輪車両を実現することである。すなわち、フロント操舵システム（連接四辺形）は車両の後部に対しロールすることができ、前輪が後輪と同様に傾斜することができるが、地面と常に接触したままであり、従って路面に対して更に大きな密着性を確保する。

図１ｂｉｓに示されている別の実施形態によれば、連接四辺形の下部クロスメンバは、ヒンジ１０によってフレームに連結された単一構成部品８で実現される。ヒンジ１０は、クロスメンバ８の中央に固定されている。

他方、図２ａ〜２ｂに示される実施形態では、上部クロスメンバ７及び下部クロスメンバ８が単一部品として作られている。

上部クロスメンバ７は、その中央に固定されたヒンジ９によってフレーム１３に連結され、一方、下部クロスメンバ８はヒンジ１０によってフレームに連結されている。このような方法もまた、２自由度を完全に解放し、その結果、車両のロールによって引き起こされる操舵を無くすように開発されている。

垂直サスペンション要素１１、１２は、これらの端部でボールジョイント５７などの適切なヒンジ手段によって水平クロスメンバ７、８に連結され、このヒンジ手段は公知であり、又はいずれにしても、例えば二輪車両に採用されている類似の方法から容易に得ることができる。

垂直サスペンション要素１１、１２は、これらの底部において前輪２、３のハブに連結されている。詳細には、サスペンション要素１１、１２は、これらの端部において円筒形ヒンジ５５、５６を備えた連結ロッド５４によって車輪ハブに連結されている。

各ショックアブソーバ２２は、少なくとも一方がボールヒンジである２つのヒンジによって対応するサスペンション１１又は１２に連結されている。

各垂直サスペンション要素１１又は１２は、ほぼＣ字形であり、又はいずれの場合でも前輪２又は３を少なくとも部分的に囲むようにアーチ形であり、車両の横断容積を低減する。

この方法は、２つの前輪間で力を交換し合うのを制限するような方法で連接平行四辺形を堅固に保持することができる。

有利には、このような実施形態はまた、前輪間の相互独立を促進させることができ、また、操舵におけるサスペンションの降伏の影響を制限することもできる。

上記で概略的に説明された方法の主な目的は、車両１をオートバイと同様に運転できるようにするため、傾斜することができる平行な２つのフロント操舵輪（２、３）を備えた四輪車両を実現することである。すなわち、フロント操舵システム（連接四辺形）は、車両の後部に対しロールすることができ、前輪が後輪と同様に傾斜することができるが、地面と常に接触したままであり、従って路面に対して更に大きな密着性を確保する。

図３ａ〜３ｂは、本発明による四輪車両の別の実施形態を示しており、これは、下部クロスメンバ８が２つの構成部品又はハーフアーム８”、８’から作られており、下部クロスメンバ８の各端部のボールジョイント５７が連結ロッド５４と直接一体化されていることを除いて、図２ａ〜２ｂに図示されているものと全体として同様である。

下部クロスメンバの各ハーフアーム８’、８”は、円筒形ヒンジ１０’によってヒンジ結合されているフレーム１３からそれぞれのエンドジョイント５７に延びている。

この方法は、図２ａの方法の利点の全てを有し、またホイールリム内部の容積を低減することができる。

図４ａ〜４ｂは別の実施形態を示しており、ここでは、上部クロスメンバ７は単一部品で作られているが、垂直サスペンション要素１１又は１２に直接連結されていない。

具体的には、クロスメンバ７は、連接四辺形の自由度を解放することができる上位連結ロッド６０の介在によって２つのサスペンション要素１１又は１２に連結されている。

上位連結ロッド６０は、円筒形ヒンジ６１によって上部クロスメンバ７に連結され、ボールジョイント６２によってサスペンション要素に連結されている。

ショックアブソーバ２２は、下部クロスメンバ８’又は８”を構成する２つのハーフアームの一方にヒンジ６３によって連結され、ヒンジ６１によって上部クロスメンバ７に連結されている。

具体的には、ショックアブソーバを上部クロスメンバ７に連結するヒンジ６１は円筒形ヒンジであり、このヒンジがクロスメンバ７と上位連結ロッド６０との間のヒンジ結合を可能にしている。

他方、ショックアブソーバをハーフアーム８’又は８”の一方に連結するヒンジ６３は、この下位ハーフアーム上に作られた座部に配置された円筒形ヒンジである。

図５ａ〜５ｂには本発明の別の実施形態が示されている。

この実施形態においても同様に、単一部品で作られたクロスメンバ７は、連接四辺形の自由度を解放することができる上位連結ロッドの介在によって２つの垂直サスペンション要素１１、１２に連結される。

この場合、連結ロッド６０は、円筒形ヒンジ６４によってクロスメンバ７に対して枢動し、ボールジョイント６５によって垂直サスペンション要素１１又は１２に対して枢動する。

上位連結ロッド６０は、垂直サスペンション要素１１又は１２とヒンジ結合された方とは反対の端部において、上位連結ロッド６０とショックアブソーバ２２との間を連結することができる円筒形ヒンジ６６を有する。

ショックアブソーバ２２はまた、９においてクロスメンバ７の中央に連結され、結果としてフレーム１３に連結される。

この構成によれば、ショックアブソーバ２２は実質的に水平位置で作動し、このような理由により特定の解決方法が必要となる。

この実施形態は、連接の全てを車輪の内側に収容することを可能にする。

最後に、図６ａ〜６ｂには、本発明による四輪車両の別の実施形態が示されており、ここでは上部クロスメンバ７及び下部クロスメンバ８の双方がそれぞれ２部品又はハーフアームで作られている。

各ハーフアーム７’、７”、８’、８”は、ボールジョイント５７によって垂直サスペンション要素１１、１２に直接連結されている。

また、揺動プレート７０は、フレーム１３の周りを回転できるように円筒形ヒンジ７１によりフレーム１３にヒンジ結合されることが予想される。

揺動プレート７０は、車両の正面の平面において実質的に回転することができ、これによりサスペンション群６が正確に動作することができる。

このような目的のために、プレート７０は２つの円筒形ヒンジ７３等の適切なヒンジ７２によってショックアブソーバ２２にヒンジ結合される。

次いで、各ショックアブソーバ２２は、ボールジョイント５７において垂直サスペンション要素１１、１２に連結される。

この場合も同様に、垂直サスペンション要素１１、１２は、前輪を部分的に囲むのに好適なアーチ形状であり、このようにしてクロスメンバ７及び８を構成する四辺形のハーフアーム７’、７”、８’、８”は前輪の中央平面に密接した平面上に配置され、コーナーリング中の道路の変動の影響を最最小限にする。

運動学的観点からすると、この方式では、コーナーリング中及びサスペンションの圧縮中の両方で２つの前輪は互いに平行を維持したままフレーム１３に対して相対移動する点に留意されたい。

本発明による四輪車両１はまた、リアサスペンション群１４、トラクション伝達システム、及び車両のエンジンユニット３５とフレーム１３との間の振動を減衰させるのに好適な、フレーム１３及びエンジンユニット３５間の結合システムを有する。

このような目的のために、エンジンユニット３５は、２つのリア連結群２３及びフロント連結群によりフレーム１３に連結されている。

フロント連結群は、二輪車両用のあらゆる公知の方法と同一のものとすることができるので、詳細には概説しない。

リア連結群２３（図７〜９には１つだけが示されている）は、エンジンユニット３５のクランクケースの両側ではなく、対応する位置においてクランクケースの一方側に配置されている。

図７及び８に示されているように、エンジンユニット３５は、リア連結群２３によって自動車に対して中心位置に置かれている。更に具体的には、エンジンユニット３５は、該エンジンユニット３５の重量力の作用点と車両の質量中心との間の距離が増大することに起因するねじれトルクの形成を低減するような方法で車両１の中心部分部に位置付けられる。

このような方法において、よりコンパクトな構造を有し、従って発生し得る旋回モーメントを受け難い車両が得られる。

図９においてより明確に見ることができる連結群２３は、エンジンユニット３５のクランクケースの側部にあるドライブシャフト２４に配置されており、他方、残りの連結群２３（図示せず）は、やはりドライブシャフト２４であるが、クランクケースの反対の側部に配置されている。

具体的には、図６、７及び８で示されている連結群２３は、ドライブシャフト２４上に直接嵌合されている。

前述のように、クランクケースの反対側の対応する位置では、他の連結群２３が、クランクケースと一体化された突出ピン（図示せず）によりエンジンユニット３５に堅固に取付けられて配置されている。

各リア連結群２３は、ローラと静音ブロックを含む。

ローラは、静音ブロックとドライブシャフト２４又はクランクケースから突出するピンとの間を連結するのに用いられる機械部材であり、他方、実際に振動の減衰を担う静音ブロックは、少なくとも部分的にローラを収容し、溶接又は別の結合システムのいずれかによる強制結合によってローラに堅固に取付けられている。

別の実施形態では、連結群２３は、静音ブロックからだけ、或いはローラからだけ形成することができる。

連結群２３は、フレーム１３に固定された支持ブラケットと結合され、これによりエンジンユニット３５の動きを実質的に垂直平面においてのみ可能にする。

上記で説明されたエンジンユニットとフレームとの間の結合システムは、エンジンの加速によって発生する揺動及び振動の車両への伝達を排除することができる。また、このようなシステムにより、エンジンユニット３５をフレームと一体化することができ、他方、伝達装置及びサスペンションアームは個別に作動する。

このような目的のために、リアサスペンション群１４は、独立した長手方向のアームを有する２つのサスペンション３１、３２を含む。

ドライブシャフト２４の出力から後輪３、４へのトラクション伝達は、ドライブシャフト２４上に直接嵌合された第１のスプロケット３３に係合された第１の駆動チェーン２７によって生じる。実際には、駆動チェーン２７は差動装置２８に作用し、第２の駆動チェーン３０及び適切な第２のスプロケット２９によって動きを左後輪３及び右後輪４の両方に伝達する。

好ましい実施形態に従って目的を限定することなく例証として本発明を説明してきたが、当業者であれば添付の請求項によって定義される関連の保護範囲を逸脱することなしに変形及び／又は修正を達成できる点は理解されたい。

本発明による四輪車両のフロントサスペンション群の概略正面図である。 本発明による四輪車両のフロントサスペンション群の別の実施形態におけるフロントサスペンション群の概略正面図である。 本発明による四輪車両のフロントサスペンション群の第３の実施形態の概略正面図である。 本発明による四輪車両のフロントサスペンション群の第３の実施形態の概略側面図である。 本発明による四輪車両のフロントサスペンション群の第４の実施形態の概略正面図である。 本発明による四輪車両のフロントサスペンション群の第４の実施形態の概略側面図である。 本発明による四輪車両のフロントサスペンション群の第５の実施形態の概略正面図である。 本発明による四輪車両のフロントサスペンション群の第５の実施形態の概略側面図である。 本発明による四輪車両のフロントサスペンション群の第６の実施形態の概略正面図である。 本発明による四輪車両のフロントサスペンション群の第６の実施形態の概略側面図である。 本発明による四輪車両のフロントサスペンション群の第７の実施形態の概略正面図である。 本発明による四輪車両のフロントサスペンション群の第７の実施形態の概略側面図である。 本発明による四輪車両の右から見た概略側面図である。 本発明による四輪車両の左から見た概略側面図である。 本発明による四輪車両のトラクション伝達システムの概略底面図である。

Claims (28)

1. ２つの操舵前輪（２、３）を有し、フレーム（１３）と、ハンドルバー（１６）と、２つの後輪（４、５）と、該２つの前輪（２、３）に作用するフロントサスペンション群（６）とを備えた四輪車両（１）であって、
   前記フロントサスペンション群が、車のロールを可能にすることを特徴とする四輪車両（１）。
2. 前記フロントサスペンション群（６）が、少なくとも２つのショックアブソーバ（２２）と、少なくとも２つのヒンジ（９、９’、１０、１０’）によって前記フレーム（１３）に連結された少なくとも２つの水平クロスメンバ（７、８）と、前記少なくとも２つのクロスメンバ（７、８）に堅固に連結された少なくとも２つの垂直サスペンション要素（１１、１２）とを含み、これにより車両（１）をロールさせるための連接四辺形を形成するようにしたことを特徴とする請求項１記載の四輪車両（１）。
3. 前記水平クロスメンバ（７、８）が、その端部においてヒンジ要素（５７）により前記垂直サスペンション要素（１１、１２）に連結されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の四輪車両（１）。
4. 前記水平クロスメンバ（７、８、８’）のうちの少なくとも１つが、前記フレーム（１３）に連結される２つの要素（８、８’）で構成されることを特徴とする前記請求項のうちの１項に記載の四輪車両（１）。
5. 前記水平クロスメンバ（７、８、８’）の各々が単一の構成部品で構成されることを特徴とする、前記請求項のうちの１項に記載の四輪車両（１）。
6. 前記サスペンション（１１、１２）が、前記前輪（２、３）のハブ（２１）に連結され、各々がショックアブソーバ（２２）を含むことを特徴とする前記請求項のうちの１項に記載の四輪車両（１）。
7. 前記垂直サスペンション要素（１１、１２）の各々が、前記車両（１）の横断容積を低減するために、前記前輪（２又は３）を少なくとも部分的に囲むのに好適なアーチ形状を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の四輪車両（１）。
8. 前記下部クロスメンバ（８）が２つのハーフアーム（８’、８”）を含み、該各ハーフアーム（８’、８”）が前記中心ヒンジ（１０’、１０’）から前記端部ヒンジ（５７）にと延びることを特徴とする請求項７に記載の四輪車両（１）。
9. 前記各垂直サスペンション要素（１１、１２）が、前記前輪の前記ハブとの連結のために少なくとも１つの連結ロッド（５４）を含み、前記連結ロッド（５４）の各々が、その端部において少なくとも１つの円筒形ヒンジ（５５、５６）を含むことを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の四輪車両（１）。
10. 前記各ショックアブソーバ（２２）が、前記垂直サスペンション要素（１１、１２）と前記連結ロッド（５４）との間で作動することを特徴とする請求項９に記載の四輪車両（１）。
11. 前記下部クロスメンバ（８）のハーフアーム（８’、８”）の各端部ヒンジ（５７）が、前記連結ロッド（５４）と直接一体化されていることを特徴とする請求項１０に記載の四輪車両（１）。
12. 前記フロントサスペンション群（６）が更に、前記上部クロスメンバ（７）を前記各垂直サスペンション要素（１１、１２）に連結するための少なくとも１つの上位連結ロッド（６０）を含むことを特徴とする請求項８に記載の四輪車両（１）。
13. 前記フロントサスペンション群（６）が更に、前記連結ロッド（６０）を前記上部クロスメンバ（７）に連結するための少なくとも１つの円筒形ヒンジ（６１）と、前記連結ロッド（６０）を前記垂直サスペンション要素（１１、１２）に連結するための少なくとも１つのボールジョイント（６２）とを含むことを特徴とする請求項１２に記載の四輪車両（１）。
14. 前記各ショックアブソーバ（２２）が、ヒンジ要素（６３）によって前記下位ハーフアーム（８’又は８”）に連結され、前記ヒンジ（６１）によって前記上部クロスメンバ（７）に連結されていることを特徴とする請求項１３に記載の四輪車両（１）。
15. 前記フロントサスペンション群（６）が更に、前記連結ロッド（６０）を前記上部クロスメンバ（７）に連結するための少なくとも１つの円筒形ヒンジ（６４）と、前記連結ロッド（６０）を前記垂直サスペンション要素（１１、１２）に連結するための少なくとも１つのボールジョイント（６５）とを含むことを特徴とする請求項１２に記載の四輪車両（１）。
16. 前記フロントサスペンション群（６）が更に、前記連結ロッド（６０）を前記ショックアブソーバ（２２）に連結するための少なくとも１つの円筒形ヒンジ（６６）を含むことを特徴とする請求項１５に記載の四輪車両（１）。
17. 前記ショックアブソーバ（２２）が更に、前記ヒンジ（９）によって前記上部クロスメンバ（７）の中央に連結されていることを特徴とする請求項１６に記載の四輪車両（１）。
18. 前記各下部クロスメンバ（８）及び前記上部クロスメンバ（７）が、２つのハーフアーム（７’、７”、８’、８”）を含み、該各ハーフアーム（７’、７”、８’、８”）が前記中心ヒンジ（９’、９’、１０’、１０’）から端部ヒンジ（５７）に延びていることを特徴とする請求項７に記載の四輪車両（１）。
19. 前記フロントサスペンション群が、少なくとも１つの円筒形ヒンジ（７１）によって前記フレーム（１３）に回転自在にヒンジ結合された揺動プレート（７０）を含むことを特徴とする請求項１８に記載の四輪車両（１）。
20. 前記各ショックアブソーバ（２２）が、ヒンジ要素（７３）によって前記揺動プレート（７０）に連結され、前記ボールジョイント（５７）によって前記垂直サスペンション要素（１１又は１２）に連結されていることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の四輪車両（１）。
21. リアサスペンション群（１４）と、トラクション伝達システム（１５）と、前記フレーム（１３）及び前記エンジンユニット（３５）間にあってこれらの間の振動を減衰させるための結合システムとを更に含むことを特徴とする前記請求項のいずれか１項に記載の四輪車両（１）。
22. 前記フレーム（１３）と前記エンジンユニット（３５）との間の前記結合システムが、少なくとも１つのフロント連結群と少なくとも２つのリア連結群（２３）とを含み、
    前記２つのリア連結群（２３）が前記エンジンユニット（３５）の両側部上に横方向に配置されて前記フレーム（１３）と結合するようにし、前記エンジンユニット（３５）の動きを実質的に前記車両（１）の垂直平面においてのみ可能にする、
    ことを特徴とする請求項２１に記載の四輪車両（１）。
23. 前記２つのリア連結群（２３）が、前記エンジンユニット（３５）の両側部上でドライブシャフト（２４）において横方向に配置されていることを特徴とする請求項２２に記載の四輪車両（１）。
24. 前記各リア連結群（２３）が、少なくとも１つのローラ装置を含むことを特徴とする請求項２３に記載の四輪車両（１）。
25. 前記各リア連結群（２３）が、少なくとも１つの静音ブロックを含むことを特徴とする請求項２４に記載の四輪車両（１）。
26. 前記各リア連結群（２３）が、互いに結合された少なくとも１つのローラ装置と少なくとも１つの静音ブロックとを含むことを特徴とする請求項２５に記載の四輪車両（１）。
27. 前記トラクション伝達システム（１５）が、第１のスプロケット（３３）と、前記エンジンユニット（３５）のドライブシャフト（２４）と差動装置（２８）との間で作動する第１の駆動チェーン及び／又はベルト（２７）と、第２のスプロケット（２９）と、前記差動装置（２８）と前記車両（１）の後輪（３、４）との間で作動する第２の駆動チェーン及び／又はベルト（３０）とを含むことを特徴とする前記請求項２１から２５までのいずれか１項に記載の四輪車両（１）。
28. 前記リアサスペンション群（１４）が、独立した長手方向のアームを有する２つのサスペンション（３１、３２）を含むことを特徴とする前記請求項２１から２６までのいずれか１項に記載の四輪車両（１）。

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