JP2011143837A - 不整地走行車両 - Google Patents

Abstract

【課題】小型のナックルを備える不整地走行車両を提供することを課題とする。
【解決手段】タイロッド支持部４８は、非転舵時に車両正面視で、車輪の内側面を通る側線３７と、キングピン軸３４とで挟まれる領域θ２内に設けられている。すなわち、タイロッド支持部４８は、車輪の側面より車両中心側に配置される。
【効果】車輪１６に干渉することがなくなり、タイロッド支持部４８を車輪の回転中心に寄せて配置することが可能となる。結果、ナックル３５から延ばすタイロッド支持部４８の高さ寸法を短くすることができ、ナックル３５の小型、軽量化が図れる。
【選択図】図３

Description

本発明は、小型のナックルを備えた不整地走行車両に関する。

車輪のホイールにナックルを連結し、このナックルをタイロッドで押し引きすることで、キングピン軸廻りに車輪を転舵させる転舵構造は広く採用されている（例えば、特許文献１（図３）参照。）。

すなわち、特許文献１の図３に示されるように、ショックアブソーバ（１３）（括弧付き数字は、特許文献１に記載された符号を示す。以下同様）と、ロアアーム（１１）とで、ナックル（１２）で支持され、このナックル（１２）に想像線で示される車輪（Ｗ）が支持される。タイロッド（２３）を押し引きすると、キングピン軸（Ｋ）廻りに車輪（Ｗ）が転舵される。

ナックル（１２）は、下位の第１ピンジョイント（２０）と上位の第２ピンジョイント（２１）とでショックアブソーバ（１３）に支持されている。
上位の第２ピンジョイント（２１）は、車輪（Ｗ）の真上に配置されている。そのため、ナックル（１２）の上アーム部（１２ｃ）が長くなり、結果、ナックル（１２）が大型になる。

不整地走行車両に代表される小型車両は、軽量化が求められ。車両の軽量化を促す上で、ナックル（１２）が小型化が望まれる。

特開２００８−３０２８１３公報

本発明は、小型のナックルを備える不整地走行車両を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車体フレームと、この車体フレームに取付けられ動力を発生する動力発生機関と、この動力発生機関で発生した出力を伝達する動力伝達装置と、前記車体フレームに取付けられ前記動力伝達装置で伝達される動力を減速する最終減速装置と、車幅方向に延びて前記最終減速装置からの動力を車輪へ伝達するドライブシャフトと、前記車体フレームに上端が連結され下方へ延びるストラットダンパと、このストラットダンパの下部から下方へ延びるナックル支持部材と、車幅方向に延び前記ナックル支持部材の下部を前記車体フレームに連結するロアアームと、前記ナックル支持部材にキングピン軸廻りに回転自在に取付けられ前記車輪を支えるナックルと、車幅方向に延び前記ナックルを前記キングピン軸廻りに回転させるタイロッドと、車体フレームに回転自在に支持され前記タイロッドを往復移動させるステアリング軸とを有する不整地走行車両において、
前記最終減速装置は、車幅方向中央に配置され、
前記ステアリング軸と前記タイロッドの接続部は、前記最終減速装置の上方に配置され、
前記タイロッドは、前記ロアアームと略平行に配置され、
前記キングピン軸は、上が車幅中心へ近づくように傾斜して設けられ、
前記タイロッドに前記ナックルを連結するために前記ナックルの上部に形成されたタイロッド支持部は、非転舵時に車両正面視で、前記車輪の内側面を通る側線と、前記キングピン軸とで挟まれる領域内に、設けられていることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、ナックル支持部材とタイロッド支持部は、車両側面視で、ドライブシャフトより一方が前に配置され、他方が後に配置され、
車輪を制動するブレーキキャリパを支えるキャリパ支持部は、タイロッド支持部の下方位置にてナックルに形成されていることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、タイロッド支持部は、ナックルから車両後方へ延びる延長部に設けられていることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、ナックル支持部材は、ナックルの上部を支える上部軸支部と、ナックルの下部を支える下部軸支部とを有し、
上部軸支部と下部軸支部との一方は、ダボ穴にダボを挿入するダボ構造でナックルと連結され、他方は、ボルトでナックルと連結されることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、タイロッド支持部は、非転舵時に車両正面視で、車輪の内側面を通る側線と、キングピン軸とで挟まれる領域内に設けられている。すなわち、タイロッド支持部は、車輪の側面より車両中心側に配置される。そのため、車輪に干渉することがなくなり、タイロッド支持部を車輪の回転中心に寄せて配置することが可能となる。結果、ナックルから延ばすタイロッド支持部の高さ寸法を短くすることができ、ナックルの小型、軽量化が図れる。

請求項２に係る発明では、ナックル支持部材とタイロッド支持部は、車両側面視で、ドライブシャフトより一方が前に配置され、他方が後に配置され、車輪を制動するブレーキキャリパを支えるキャリパ支持部は、タイロッド支持部の下方位置にてナックルに形成されている。
ナックル支持部材がドライブシャフトより車両前方に配置されている場合には、ドライブシャフトより車両後方にスペースができる。または、ナックル支持部材がドライブシャフトより車両後方に配置されている場合には、ドライブシャフトより車両前方にスペースができる。
このスペースに、タイロッド支持部及びキャリパ支持部を配置することにより、タイロッドの配置の自由度及びブレーキキャリパの配置の自由度が格段に向上する。

請求項３に係る発明では、タイロッド支持部は、ナックルから車両後方へ延びる延長部に設けられている。延長部にタイロッドを連結することができ、タイロッドの取付けが容易になり、車両の組立工数を低減させることができる。

請求項４に係る発明では、ナックル支持部材は、ナックルの上部を支える上部軸支部と、ナックルの下部を支える下部軸支部とを有し、上部軸支部と下部軸支部との一方は、ダボ穴にダボを挿入するダボ構造でナックルと連結され、他方は、ボルトでナックルと連結される。

仮に、ナックルの上下部を、ナックル支持部材側の上部軸支部及び下部軸支部に各々ボルト、ナットで締結する構造を採用すると、ナックルの上部を上部軸支部に位置合わせしてボルトを通し、ナックルの下部を下部軸支部に位置合わせしてボルトを通す作業が必要となり、組立工数が嵩む。

この点、本発明によれば、ダボ穴にダボを挿入し、次に、ナックルの上部又は下部を上部軸支部又は下部軸支部に位置合わせしてボルトを通すだけでよく、位置合わせが１箇所で済むと共に、ボルトの締め付けが１箇所で済むため、組立工数を大幅に削減することができる。

本発明に係る車両の左側面図である。 車輪の懸架装置を示す図である。 車輪の懸架装置の正面図である。 車輪の懸架装置の分解斜視図である。 車輪の懸架装置の背面図である。 車輪の懸架装置の側面図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、車両１０は、車体フレーム１１の中央にガソリンエンジン等の動力発生機関１２を備え、車体フレーム１１の上に備えたエアクリーナ１３で吸入した空気に燃料を混合させて動力発生機関１２で燃焼させ、排気ガスは動力発生機関１２から延びる排気管１４及びこの排気管１４の後端に接続されているマフラー１５を介して外へ排出し、得られた動力で車体フレーム１１の前部下部に回転自在に取付けられる前輪１６及び／又は車体フレーム１１の後部下部に回転自在に取付けられる後輪１７に伝達して走行し、車体フレーム１１の前部上部に回転自在に取付けられているステアリング軸１８及びこのステアリング軸１８を回転させるハンドル１９により転舵させることができる小型車両である。

動力発生機関１２は、ガソリンエンジン、ジーゼルエンジン、電動モータなどの駆動源であれば、種類は問わない。

前輪１６及び後輪１７が、バルーンタイヤと称する広幅で低圧の特殊タイヤであるときには、路面の凹凸を低圧のタイヤが変形して吸収し、路面が軟弱であっても広幅のタイヤで沈み込みを抑えることができるため、このような車両１０は、不整地走行車両と呼ばれる。

なお、動力発生機関１２で発生した動力は、図２に示すように、プロペラシャフトなどの動力伝達装置２１で最終減速装置２２へ伝達される。
そして、図３に示すように、動力は、最終減速装置２２から車幅方向に延びるドライブシャフト２３を介して前輪１６に伝達され、前輪１６が回転駆動される。

車輪の懸架装置３０は、図３に示すように、車体フレーム１１に上端が連結され下方へ延びるストラットダンパ３１と、このストラットダンパ３１の下部から下方へ延びるナックル支持部材３２と、車幅方向に延びナックル支持部材３２の下部を車体フレーム１１に連結するロアアーム３３と、ナックル支持部材３２にキングピン軸３４廻りに回転自在に取付けられ前輪１６を支えるナックル３５と、車幅方向に延びナックル３５をキングピン軸３４廻りに回転させるタイロッド３６とからなる。以下、各構成要素の詳細を説明する。

なお、前輪１６の上下動に伴って、ドライブシャフト２３は、揺動範囲θ１の範囲で上下に揺動する。
また、タイロッド３６の先端に球面ジョイント５３（詳細後述）が取付けられており、この球面ジョイント５３は、タイロッド３６から図面表裏方向（車両前後方向）へ延びているタイロッド支持部４８（詳細後述）に連結される。
前輪１６の内側面を通る測線３７と、キングピン軸３４とで挟まれる領域θ２に、タイロッド支持部４８が設けられている。

図４に示されるように、ストラットダンパ３１は、衝撃力を減衰させるダンパ部３８と、このダンパ部３８を囲うように設けられ縮んだダンパ部３８を元の長さに復帰させるスプリング３９とからなり、ダンパ部３８の上端部４１が車体フレーム１１に取り外し可能に連結される。また、ダンパ部３８の下部に、複数個（この例では２個）のボルト穴４２、４２を有する、縦長の接続部４３、４３が設けられている。

ナックル３５は、中央穴４５を有するボス部４６から上方へ上部アーム４７及び延長部４４が延び、下方に下部アーム４９が延び、横方向にブレーキキャリパ５１を支えるキャリパ支持部５２、５２が延ばされている、一体部品である。

延長部４４は車両前後方向に延びており、タイロッド支持部４８を有する。このタイロッド支持部４８に、タイロッド３６先端の球面ジョイント５３が連結される。また、上部アーム４７から車両前方へストッパ片５４が延ばされている。このストッパ片５４の作用は後述する。

ロアアーム３３は、例えば、平面視でＡ字形状を呈するパイプ部品である。
ナックル支持部材３２は、ナックル３５の上部（上部アーム４７）を支える上部軸支部５６と、ナックル３５の下部（下部アーム４９）を支える下部軸支部５７と、上部軸支部５６と下部軸支部５７とを繋ぐブリッジ部５８とからなるコ字状の部材である。ブリッジ部５８の上部には、車両前後方向に貫通するボルト穴５９、５９が設けられ、下部には、ロアアーム３３にボルト６１及びナット６２で接続されるボルト穴６３が設けられている。

ナックル支持部材３２の上部を、ダンパ部３８の下部の接続部４３、４３で挟み、ボルト６４、６４をボルト穴４２、４２及びボルト穴５９、５９に挿通し、ナット６５、６５を締め付けることで、ダンパ部３８の下部にナックル支持部材３２の上部を連結することができる。

ナックル支持部材３２とナックル３５との連結について、図５（車両後方から見た要部断面図）に基づいて説明する。
図５に示すように、上部軸支部５６に、Ｌ字断面のブッシュ６６、６７を取付け、下部軸支部５７にＬ字断面のブッシュ６８を取付け、シール部材６９を取付ける。そして、ブッシュ６６にシール材付き抑え蓋７１を上から取付け、ブッシュ６７にシール材付き抑え蓋７２を下から取付ける。

この時点では、ナックル３５にドライブシャフト２３が取付けられていない。想像線で示すナックル３５の下部アーム４９に、頭付きピン形状のダボ７３を下から上へ挿入し、ダボ７３の途中に止め輪７４を嵌める。これで、ダボ７３が下部アーム４９から抜け落ちる心配はなくなる。そして、矢印（１）のように、ナックル支持部材３２を全体的に上昇させる。この上昇により、ダボ７３を下部軸支部５７のダボ穴７５に挿入すると共に上部アーム４７を上部軸支部５６に下から当てる。

ボルト７６をＬ字断面のブッシュ６６、６７に上から差し込み、更に上部アーム４７を貫通させる。そして、ボルト７６にナット７７を締め付ける。

ナックル３５の中央穴４５にベアリング７８を嵌合し、このベアリング７８に、ハブ部材７９を嵌合し、このハブ部材７９にドライブシャフト２３の軸端部８１を挿入し、この軸端部８１にナット８２を取付ける。これで、ナックル３５でハブ部材７９を回転自在に支持させることができる。

前輪１６はスポーク部８４と、このスポーク部８４の外周に固定したリム部８５と、このリム部８５に取付けるタイヤ８６とからなる。
ハブ部材７９から車幅方向外側にボルト８７が延びている。このボルト８７にハブ部材７９を取付け、ナット８８を締めることで、ハブ部材７９に前輪１６を取付けることができる。

以上に述べた懸架装置３０の作用を、次に説明する。
図３で説明したように、タイロッド支持部４８は、非転舵時に車両正面視で、車輪の内側面を通る側線３７と、キングピン軸３４とで挟まれる領域θ２内に設けられている。すなわち、タイロッド支持部４８は、車輪の側面より車両中心側に配置される。そのため、車輪１６に干渉することがなくなり、タイロッド支持部４８を車輪の回転中心に寄せて配置することが可能となる。結果、ナックル３５から延ばすタイロッド支持部４８の高さ寸法を短くすることができ、ナックル３５の小型、軽量化が図れる。

また、図６に示すように、ナックル支持部材３２とタイロッド支持部４８は、車両側面視で、ドライブシャフト２３より一方が前に配置され、他方が後に配置され、車輪を制動するブレーキキャリパ５１を支えるキャリパ支持部５２は、タイロッド支持部４８の下方位置にてナックル３５に形成されている。
ナックル支持部材３２がドライブシャフト２３より車両前方に配置されている場合には、ドライブシャフト２３より車両後方にスペースができる。または、ナックル支持部材３２がドライブシャフト２３より車両後方に配置されている場合には、ドライブシャフト２３より車両前方にスペースができる。
このスペースに、タイロッド支持部４８及びキャリパ支持部５２を配置することにより、タイロッド３６の配置の自由度及びブレーキキャリパ５１の配置の自由度が格段に向上する。

そして、タイロッド支持部４８は、ナックルから車両後方へ延びる延長部４４に設けられている。延長部４４にタイロッド３６を連結することができ、タイロッド３６の取付けが容易になり、車両の組立工数を低減させることができる。

図４で説明したように、ナックル支持部材３２は、ナックル３５の上部を支える上部軸支部５６と、ナックル３５の下部を支える下部軸支部５７とを有し、上部軸支部５６と下部軸支部５７との一方は、図５に示すように、ダボ穴７５にダボ７３を挿入するダボ構造でナックル３５と連結され、他方は、ボルト７６でナックル３５と連結される。

仮に、ナックルの上下部を、ナックル支持部材側の上部軸支部及び下部軸支部に各々ボルト、ナットで締結する構造を採用すると、ナックルの上部を上部軸支部に位置合わせしてボルトを通し、ナックルの下部を下部軸支部に位置合わせしてボルトを通す作業が必要となり、組立工数が嵩む。

この点、本発明によれば、ダボ穴７５にダボ７３を挿入し、次に、ナックル３５の上部又は下部を上部軸支部５６又は下部軸支部５７に位置合わせしてボルト７６を通すだけでよく、位置合わせが１箇所で済むと共に、ボルトの締め付けが１箇所で済むため、組立工数を大幅に削減することができる。

本発明の懸架装置は、実施の形態では不整地走行車両に好適である。

１０…車両（不整地走行車両）、１１…車体フレーム、１２…動力発生機関、１６…車輪（前輪）、２１…動力伝達装置、２２…最終減速装置、２３…ドライブシャフト、３０…車輪の懸架装置、３１…ストラットダンパ、３２…ナックル支持部材、３３…ロアアーム、３４…キングピン軸、３５…ナックル、３６…タイロッド、４４…延長部、４８…タイロッド支持部、５１…ブレーキキャリパ、５２…キャリパ支持部、５６…上部軸支部、５７…下部軸支部、５８…ブリッジ部、７３…ダボ、７５…ダボ穴、７６…ボルト。

Claims (4)

1. 車体フレームと、この車体フレームに取付けられ動力を発生する動力発生機関と、この動力発生機関で発生した出力を伝達する動力伝達装置と、前記車体フレームに取付けられ前記動力伝達装置で伝達される動力を減速する最終減速装置と、車幅方向に延びて前記最終減速装置からの動力を車輪へ伝達するドライブシャフトと、前記車体フレームに上端が連結され下方へ延びるストラットダンパと、このストラットダンパの下部から下方へ延びるナックル支持部材と、車幅方向に延び前記ナックル支持部材の下部を前記車体フレームに連結するロアアームと、前記ナックル支持部材にキングピン軸廻りに回転自在に取付けられ前記車輪を支えるナックルと、車幅方向に延び前記ナックルを前記キングピン軸廻りに回転させるタイロッドと、車体フレームに回転自在に支持され前記タイロッドを往復移動させるステアリング軸とを有する不整地走行車両において、
   前記最終減速装置は、車幅方向中央に配置され、
   前記ステアリング軸と前記タイロッドの接続部は、前記最終減速装置の上方に配置され、
   前記タイロッドは、前記ロアアームと略平行に配置され、
   前記キングピン軸は、上が車幅中心へ近づくように傾斜して設けられ、
   前記タイロッドに前記ナックルを連結するために前記ナックルの上部に形成されたタイロッド支持部は、非転舵時に車両正面視で、前記車輪の内側面を通る側線と、前記キングピン軸とで挟まれる領域内に、設けられていることを特徴とする不整地走行車両。
2. 前記ナックル支持部材と前記タイロッド支持部は、車両側面視で、前記ドライブシャフトより一方が前に配置され、他方が後に配置され、
   前記車輪を制動するブレーキキャリパを支えるキャリパ支持部は、前記タイロッド支持部の下方位置にて前記ナックルに形成されていることを特徴とする請求項１記載の不整地走行車両。
3. 前記タイロッド支持部は、前記ナックルから車両後方へ延びる延長部に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の不整地走行車両。
4. 前記ナックル支持部材は、前記ナックルの上部を支える上部軸支部と、前記ナックルの下部を支える下部軸支部とを有し、
   前記上部軸支部と前記下部軸支部との一方は、ダボ穴にダボを挿入するダボ構造で前記ナックルと連結され、他方は、ボルトで前記ナックルと連結されることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の不整地走行車両。

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