JP3778353B2 - サスペンション内蔵ホイール - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、サスペンション内蔵ホイールの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
旧来、車両におけるサスペンションにあっては、バネ要素を含みながら振動エネルギーを吸収する油圧緩衝器が筒型あるいはロータリー型の何れかに形成されていながら車軸と車体床との間に配在されるとしていた。
【０００３】
しかし、近年では、油圧緩衝器がタイヤを介装させるホイールに内蔵されるとするサスペンション内蔵ホイールが提案されるに至っている。
【０００４】
このとき、このサスペンション内蔵ホイールは、図３に示すように、ほぼ筒状に形成されて図中に一点鎖線で示す車軸Ａを連結させるハブ１と、このハブ１の外周側に位置決められてタイヤ（図示せず）を介装させるリム２とを有してなるとしている。
【０００５】
また、このサスペンション内蔵ホイールにあっては、外力の作用時に伸縮すると共に減衰力を発生する複数本の油圧緩衝器を有してなるとし、この油圧緩衝器は、基端あるいは先端がハブ２の外周に連結されると共に基端あるいは先端がリム３の内周に連結されてなるとしている。
【０００６】
そして、このサスペンション内蔵ホイールにあっては、基本的には分断されているハブ１とリム２がベアリング４の配在下に連繋されてなるとしている。
【０００７】
それゆえ、このサスペンション内蔵ホイールにあっては、油圧緩衝器が車軸Ａと車体床（図示せず）との間に配在される場合に比較して、車体床を全体的に低くすると共に車内スペースを広くし得ることになり、たとえば、車椅子ごと車体床上に乗り込めるようにしている車両への利用に最適となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したサスペンション内蔵ホイールにあっては、その構成如何によっては、車両における好ましい乗り心地を具現化できなくなると指摘される可能性がある。
【０００９】
すなわち、いわゆるホイールに複数本の油圧緩衝器を有する場合には、このホイールの大きさからして、油圧緩衝器の本数が多くなればなる程、油圧緩衝器における伸縮ストロークが小さくなり、その結果、総じてハードなバネ特性の乗り心地となり易くなる。
【００１０】
そこで、このホイールが有する油圧緩衝器の本数を、たとえば、両側２４本、すなわち、片側１２本から両側１２本、すなわち、片側６本の半数にする場合には、上記したハードなバネ特性をソフトなバネ特性に変更し得ることになる。
【００１１】
しかしながら、この言わば少ない本数たる六本の油圧緩衝器を有するホイールでは、また、このとき、六本の油圧緩衝器がほぼ六角形を形成するように配置される場合には、タイヤが回転することでタイヤへの振動の入力位置が変化することに伴って、油圧緩衝器による振動エネルギーの吸収状況、すなわち、減衰力とバネ力が大小変動しながら発生することになる。
【００１２】
その結果、この減衰力とバネ力が大小変動しながら発生すること、すなわち、減衰力とバネ力が安定しないことによって、車体に振動が誘発され、車両における好ましい乗り心地が得られなくなる危惧がある。
【００１３】
この発明は、上記した事情を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、好ましい乗り心地を得ることを可能にしながら所定のサスペンション機能を発揮し得るようにして、車体床を全体的に低くすると共に車内スペースを広くする車両への利用に最適となるサスペンション内蔵ホイールを提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、この発明によるサスペンション内蔵ホイールの構成を、基本的には、ほぼ筒状に形成されて車軸を連結させるハブと、このハブの外周側に位置決められてタイヤを介装させるリムと、基端あるいは先端がハブの外周に連結されると共に基端あるいは先端がリムの内周に連結されながら外力の作用時に伸縮すると共に減衰力を発生する複数本の油圧緩衝器とを有してなるホイールにおいて、表側および裏側に位相を同じにしながら六本の油圧緩衝器がほぼ正三角形を形成するように配置されてなるとする。
【００１５】
そして、上記した構成において、より具体的には、油圧緩衝器における基端あるいは先端がハブの外周におよびリムの内周にそれぞれ突設のブラケットに連結されてなるとするのが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるサスペンション内蔵ホイールは、図１および図２に示すように、ほぼ円筒状に形成されて車軸Ａ（図２中に仮想線で示す）を連結させるハブ１と、このハブ１の外周側に位置決められてタイヤ（図示せず）を介装させるリム２とを有してなる。
【００１７】
そして、このサスペンション内蔵ホイールは、基端３ａがハブ１の外周に突設されたブラケット１ａに連結されると共に先端３ｂがリム２の内周に突設されたブラケット２ａに連結されながら外力の作用時に伸縮すると共に減衰力を発生する複数本たる六本のバネ要素を含む油圧緩衝器３を有してなる。
【００１８】
このとき、ハブ１は、図示しないが、旧来のホイールにおいてディスクと称されている部位に相当するが、このディスクが旧来のホイールではリム２と一体とされているのに対して、この発明では、ベアリング４（図２参照）の配在下にリム２と分断されている。
【００１９】
ちなみに、リム２は、タイヤを介装させる態様において、既存のホイールにおける場合と同様の構成に形成されている。
【００２０】
また、ベアリング４については、図示するところでは、分割態様に形成された環状レース（符示せず）内に多数の硬球を有する態様に形成されているが、ハブ１とリム２との間における放射方向のおよび回転方向の相対変位を許容する限りには、これに代えて、図示しないが、自由な構成のものが選択されて良い。
【００２１】
ところで、油圧緩衝器３についてだが、従来提案のところで述べたように、その本数が多くなればなる程、結果として、ハードなバネ特性の乗り心地となり易いが、その本数を少なくすることで、ハードなバネ特性をソフトなバネ特性に変更し得ることになる。
【００２２】
そこで、この発明にあっても、従来、油圧緩衝器３の本数を、たとえば、両側２４本、すなわち、片側１２本としていたところを両側１２本、すなわち、片側６本の半数にするとしたものである。
【００２３】
このような前提の下に、この発明における油圧緩衝器３は、図示するところでは、ダンパー（符示せず）の外周にコイルスプリング（符示せず）を介装した態様とされているが、原理的には、外力の入力およびその解消で伸縮すると共に、この伸縮の際にエネルギーを吸収し得るように構成されていれば足りる。
【００２４】
それゆえ、この油圧緩衝器３に代えて、図示しないが、ゴムなどからなる弾性体と、この弾性体に並列しながらエネルギー吸収を可能にするダンパーなどの減衰体との組み合せからなるとしても良い。
【００２５】
ちなみに、図示するところにあって、油圧緩衝器３を構成するダンパーは、シリンダ体（符示せず）と、このシリンダ体に出没可能に挿通されるロッド体（符示せず）とを有してなり、ロッド体がシリンダ体内から突出するときに、すなわち、伸長作動するときに主たるエネルギー吸収をするように設定されている。
【００２６】
一方、凡そ油圧緩衝器３を取り付ける場合には、ブラケットが利用されるのが常態であり、図示するところでも、ハブ１に突設のブラケット１ａおよびリム２に突設のブラケット２ａが利用されるとしている。
【００２７】
そして、このサスペンション内蔵ホイールにおいては、中央にハブ１を見ながらリム２を丸く見る図１に示す表側、および、図示しない裏側にあって、六本の油圧緩衝器３がほぼ正三角形を形成するように配置されてなるとしている。
【００２８】
このとき、このサスペンション内蔵ホイールにあっては、油圧緩衝器３の配置について、表側と裏側で位相を同じくしている。
【００２９】
具体的に図示するところで説明すると、ハブ１の外周に突設されるブラケット１ａおよびリム２の内周に突設されるブラケット２ａは、それぞれ１２０度の角度間隔で配置されている。
【００３０】
そして、リム２の内周に突設されている二つのブラケット２ａ間にハブ１の外周に突設されているブラケット１ａが位置決められるとし、したがって、二つのブラケット２ａ間に一つのブラケット１ａを有しながら二本の油圧緩衝器３が軸芯線を一直線にして直列されることになる。
【００３１】
そして、この状態で、すなわち、六本の油圧緩衝器３がほぼ正三角形を形成するように配置されてなることで、図３に示すように、八本の油圧緩衝器３がほぼ正四角形を形成するように配置される場合に比較して、また、図示しないが、従来のように、六本の油圧緩衝器が六角形を形成するように配置される場合に比較して、タイヤが回転することでタイヤへの振動の入力位置がおおきく変化することがなく、したがって、油圧緩衝器３による振動エネルギーの吸収状況、すなわち、減衰力とバネ力が安定した状態で発生することになる。
【００３２】
このことを図４に示すバネ力の特性で看ると、ほぼ正六角形を形成するように配置される場合と、ほぼ正四角形を形成するように配置される場合のいずれにあっても、図中に矢印ａで示す線群のように、変位が大きくなるにしたがってバネ力にバラツキが招来される。
【００３３】
これに対して、この発明のように、ほぼ正三角形を形成するように配置される場合には、図中に矢印ｂで示すように、一本の直線の特性を示すことになり、したがって、バネ力が安定し状態で発生することを示すことになる。
【００３４】
そして、このことは、車両において、車体にいたずらな振動が入力されなくなり、それゆえ、車両における乗り心地が好ましい状態に維持されることになる。
【００３５】
ちなみに、この発明によるサスペンション内蔵ホイールの作動状況についてだが、車体重量が車軸Ａを介してハブ１に作用していない限りにおいて、ハブ１の中央となるいわゆる軸芯を中心にして回転し、このとき、油圧緩衝器３は伸縮しないことになる。
【００３６】
それに対して、リム２にタイヤが介装されるのはもちろんのこと、ハブ１に車両における車軸Ａが連繋されて利用される場合には、車体重量が車軸Ａを介してハブ１に作用することになる。
【００３７】
その結果、ハブ１から看て下方となる油圧緩衝器３が縮み、反対に、ハブ１から看て上方となる油圧緩衝器３が伸びるようになり、車両の走行でこのサスペンション内蔵ホイールが上記の軸芯を中心にして回転する場合には、このサスペンション内蔵ホイールの回転速度に応じて油圧緩衝器３が伸縮を繰り返すことになる。
【００３８】
すなわち、この発明によるサスペンション内蔵ホイールの場合には、路面振動の入力がなくても、車両が走行してこれが回転している限り、油圧緩衝器３が伸縮することになる。
【００３９】
そして、走行している車両に路面振動が入力されると、油圧緩衝器３における伸縮量が大きくなると共にこの大きくなった分のエネルギー吸収が実現されることになる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、この発明にあっては、油圧緩衝器の本数を片側六本とすることで、ハードなバネ特性をソフトなバネ特性に変更し得るのはもちろんのこと、六本の油圧緩衝器をほぼ正三角形を形成するように配置することから、六本の油圧緩衝器をほぼ正六角形を形成するように配置する場合や、八本の油圧緩衝器をほぼ正四角形を形成するように配置する場合に比較して、タイヤが回転することでタイヤへの振動の入力位置が変化することに伴って、油圧緩衝器による振動エネルギーの吸収状況、すなわち、減衰力とバネ力が大小変動しながら発生する事態が招来されずして、減衰力とバネ力が安定し、車体に振動が誘発されず、車両における好ましい乗り心地を維持し得ることになる。
【００４１】
その結果、この発明によれば、好ましい乗り心地を得ることを可能にしながら所定のサスペンション機能を発揮し得るようにして、車体床を全体的に低くすると共に車内スペースを広くする車両への利用に最適となる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるサスペンション内蔵ホイールを示す表側立面図である。
【図２】この発明によるサスペンション内蔵ホイールを油圧緩衝器の装備を省略した状態で示す縦断面図である。
【図３】比較対象としてのサスペンション内蔵ホイールを図１と同様に示す図である。
【図４】この発明によるサスペンション内蔵ホイールにおける特性を従来のサスペンション内蔵ホイールにおける特性との比較で示す図である。
【符号の説明】
１ ハブ
１ａ，２ａ ブラケット
２ リム
３ 油圧緩衝器
３ａ 基端
３ｂ 先端
４ ベアリング
Ａ 車軸

Claims (1)

1. ほぼ筒状に形成されて車軸を連結させるハブと、このハブの外周側に位置決められてタイヤを介装させるリムと、基端あるいは先端がハブの外周に連結されると共に基端あるいは先端がリムの内周に連結されながら外力の作用時に伸縮すると共に減衰力を発生する複数本の油圧緩衝器とを有してなるホイールにおいて、表側および裏側に位相を同じにしながら六本の油圧緩衝器がほぼ正三角形を形成するように配置されてなることを特徴とするサスペンション内蔵ホイール

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