JP5427621B2

JP5427621B2 - 車両

Info

Publication number: JP5427621B2
Application number: JP2010006657A
Authority: JP
Inventors: 直樹 ▲桑▼原; 文三関
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-01-15
Filing date: 2010-01-15
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2030-01-15
Also published as: CN102126409A; US20110174568A1; JP2011143835A; US8573615B2; BRPI1100752A2; CN102126409B

Description

本発明は、車両、特にストラットダンパを備えた小型車両に関する。

減衰作用を発揮するダンパ部と復元作用を発揮するスプリングとからなる、ストラットダンパが、車輪の懸架装置に好んで採用される。
そのため、ストラットダンパの取付け構造が各種提案されてきた（例えば、特許文献１（図２）参照。）。

特許文献１の図２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）が鉛直に配置されている。このショックアブソーバ（１３）の軸線の下方延長線が、ほぼ車輪（Ｗ）の回転中心に交わっている。
この車輪（Ｗ）は、回転中心から図面奥に延びる、不図示のドライブシャフトで駆動される。このドライブシャフトとの干渉を避けるために、ショックアブソーバ（１３）は、車輪（Ｗ）の回転中心より、上に配置される。

そのため、ショックアブソーバ（１３）の上端は、かなり高い位置になる。
一方、不整地走行車両に代表される小型車両は、車高が低いことが求められる。
しかし、特許文献１のショックアブソーバ（１３）を車両に採用すると、必然的に車高が高くなる。すなわち、特許文献１の懸架装置は、小型車両に採用し難い。
そこで、不整地走行車両などの小型車両に、より適した車輪の懸架装置が求められる。

特開２００８−３０２８１３公報

本発明は、不整地走行車両などの小型車両に好適な懸架装置技術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、車幅方向に延びてこの動力伝達装置で伝達される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を有する車両において、
車両側面視で、前記ストラットダンパの軸線の下方延長線が、前記ドライブシャフトの前方を通るように前記ストラットダンパが配置され、
前記タイロッドに連結するために前記ナックルに形成される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後方に設けられ、
前記車輪を制動するブレーキキャリパは、車両側面視で、前記タイロッドの下方で且つ前記ドライブシャフトより後方に配置されると共に前記ナックルで支持さ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、上部軸支部と下部軸支部とを繋ぐブリッジ部とからなり、
このブリッジ部は、ストラットダンパの軸線に平行に延びていることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、ブリッジ部は、ストラットダンパの軸線より車幅方向外側に配置され、
上部軸支部と下部軸支部とは、前記ブリッジ部から車両長手方向に延ばされ、
ナックル支持部材は、車両側面視でコ字形状を呈する部材であることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、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が、ナックルに形成され、キャリパ支持部は、車両側面視で、ドライブシャフトより後方に設けられていることを特徴とする。

請求項５に係る発明では、ナックル支持部材とナックルとの間に、車輪の転舵角を制限する舵角ストッパが、設けられていることを特徴とする。

請求項６に係る発明では、ドライブシャフトは、車輪側の端部と車体中心側の端部にブーツを備えている等速ボールジョイントであり、
車輪側のブーツは、車両正面視で、ブリッジ部と重なる位置に配置されていることを特徴とする。

請求項７に係る発明では、ストラットダンパの下端は、車両正面視で、ドライブシャフトの揺動領域に重なるまで延ばされていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、ストラットダンパの軸線の下方延長線が、ドライブシャフトの前方又は後方を通るようにストラットダンパが配置されている。すなわち、ストラットダンパがドライブシャフトと干渉する心配がないので、ストラットダンパの取付け位置を十分に下げることができる。併せて、ストラットダンパの軸長さを充分に確保することができる。そのため、車両の車高を低くすることができる上に、車体設計が容易になる。
加えて、ナックルに形成される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後方に設けられる。すなわち、ドライブシャフトを中心にして前方にナックル支持部材が配置され、後方にタイロッドが配置される。結果、タイロッドは、ナックル支持部材との干渉を心配することなく、容易に配置することができる。
更に加えて、ブレーキキャリパは、車両側面視で、タイロッドの下方で且つドライブシャフトより後方に配置されると共にナックルで支持されている。

請求項２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、上部軸支部と下部軸支部とを繋ぐブリッジ部とからなり、このブリッジ部を、ストラットダンパの軸線に平行に延ばした。
ブリッジ部がストラットダンパの軸線に平行に延びているため、このようなブリッジ部にストラットダンパの下端を沿わせて両部材を接続することができる。この接続部は充分に長くすることができるため、接続部の構造を複雑化することなく、結合強度を容易に確保することができる。

請求項３に係る発明では、ブリッジ部は、ストラットダンパの軸線より車幅方向外側に配置されている。すなわち、ブリッジ部はストラットダンパの軸線から車幅方向外側にオフセットして配置される。結果、ブリッジ部の上部から車両長手方向に延ばされる上部軸支部は、ストラットダンパに干渉することなく、車両長手方向に延ばすことができる。

請求項４に係る発明では、ナックルに形成されるキャリパ支持部は、車両側面視で、ドライブシャフトより後方に設けられている。すなわち、ドライブシャフトを中心にして前方にナックル支持部材が配置され、後方にブレーキキャリパが配置される。結果、ブレーキキャリパは、ナックル支持部材との干渉を心配することなく、容易に配置することができる。

請求項５に係る発明では、ナックル支持部材とナックルとの間に、車輪の転舵角を制限する舵角ストッパが、設けられている。
仮に、舵角ストッパを、ステアリング軸と、このステアリング軸を回転自在に支えるステーとの間に設けると、ステアリング軸及びステーにストッパ部品を設ける必要がある。部品の調達コスト及びこの部品の取付コストが嵩む。
この点、本発明では、ナックル支持部材とナックルとにストッパ部を形成するだけで済む。結果、ステアリング軸及びステーにストッパ部品を設ける必要がなくなり、部品の調達コスト及びこの部品の取付コストを削減することができる。

請求項６に係る発明では、ドライブシャフトは、車輪側の端部と車体中心側の端部にブーツを備えている等速ボールジョイントであり、車輪側のブーツは、車両正面視で、ブリッジ部と重なる位置に配置されている。
ブリッジ部は、車輪側のブーツへ向かう飛び石などの異物を遮断する役割を果たす。すなわち、ブーツ保護カバーを省くことが可能となる。

請求項７に係る発明では、ストラットダンパの下端は、車両正面視で、ドライブシャフトの揺動領域に重なるまで延ばされている。
ストラットダンパの上端位置が低くなり、車高を十分に低くすることができ、車両の低重心化を図ることができる。

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。図５の７−７線断面図である。図７の作用図である。

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、図６に基づいて説明する。
図６に示すように、ストラットダンパ３１の軸線８９の下方延長線９１が、前輪１６の回転中心から図面奥に延びるドライブシャフト２３の前方を通るようにストラットダンパ３１が配置されている。すなわち、ストラットダンパ３１がドライブシャフト２３と干渉する心配がないので、ストラットダンパ３１の取付け位置を十分に下げることができる。併せて、ストラットダンパ３１の軸長さを充分に確保することができる。そのため、車両の車高を低くすることができる上に、車体設計が容易になる。

また、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、上部軸支部５６と下部軸支部５７とを繋ぐブリッジ部５８とからなるが、このブリッジ部５８を、ストラットダンパ３１の軸線８９に平行に延ばした。
ブリッジ部５８がストラットダンパ３１の軸線８９に平行に延びているため、このようなブリッジ部５８にストラットダンパ３１の下端を沿わせて両部材を結合することができる。この接続部４３は充分に長くすることができるため、接続部４３の構造を複雑化することなく、接合強度を容易に確保することができる。

また、ブリッジ部５８は、図３に示すように、ストラットダンパ３１の軸線８９より車幅方向外側に配置されている。すなわち、ブリッジ部５８はストラットダンパ３１の軸線８９から車幅方向外側にオフセットして配置される。結果、ブリッジ部５８の上部から車両長手方向に延ばされる上部軸支部５６は、ストラットダンパ３１に干渉することなく、図６に示すように、車両長手方向に延ばすことができる。

また、図６に示すように、ナックル３５に形成されるタイロッド支持部４８は、ストラットダンパ３１の軸線８９の下方延長線９１が、ドライブシャフト２３の前方を通るときには、ドライブシャフトより後方に設けられる。又は、ナックル３５に形成されるタイロッド支持部４８は、ドライブシャフト２３の後方を通るときには、ドライブシャフト２３より前方に設けられる。すなわち、ドライブシャフト２３を中心にして一方の側にナックル支持部材３２が配置され、他方の側にタイロッド３６が配置される。結果、タイロッド３６は、ナックル支持部材３２との干渉を心配することなく、容易に配置することができる。

同様に、ナックル３５に形成されるキャリパ支持部５２は、ストラットダンパ３１の軸線８９の下方延長線９１が、ドライブシャフト２３の前方を通るときには、ドライブシャフト２３より後方に設けられる。又は、ドライブシャフト２３の後方を通るときには、キャリパ支持部５２は、ドライブシャフト２３より前方に設けられる。すなわち、ドライブシャフト２３を中心にして一方の側にナックル支持部材３２が配置され、他方の側にブレーキキャリパ５１が配置される。結果、ブレーキキャリパ５１は、ナックル支持部材３２との干渉を心配することなく、容易に配置することができる。

また、図３に示されるように、ドライブシャフト２３は、車体側の端部にブーツ９２を備えると共に車輪側の端部にブーツ９３を備えている等速ボールジョイントであり、車輪側のブーツ９３は、車両正面視で、ブリッジ部５８と重なる位置に配置されている。
ブリッジ部５８は、車輪側のブーツ９３へ向かう飛び石などの異物を遮断する役割を果たす。すなわち、ブーツ保護カバーを省くことが可能となる。

また、図３に示されるように、ストラットダンパ３１の下端は、車両正面視で、ドライブシャフト２３の揺動領域θ１に重なるまで延ばされている。
ストラットダンパ３１の上端位置が低くなり、車高を十分に低くすることができ、車両の低重心化を図ることができる。

次に、蛇角ストッパについて説明する。
図５の７−７線断面図である図７に示すように、ナックル３５からストッパ片５４が延ばされている。ナックル支持部材３２にストッパ受け面９５が形成されている。このストパ受け面９５とストッパ片５４とで、蛇角ストッパ９６が構成される。

ストッパ受け面９５は静止している。一方、ストッパ片５４は、キングピン軸３４廻りに旋回する。この旋回が所定角度に達すると、図８に示すように、ストッパ受け面９５にストッパ片５４が当たり、それ以上は転蛇角を増すことはできない。
すなわち、ナックル支持部材３２とナックル３５との間に、車輪の転舵角を制限する舵角ストッパ９６が、設けられている。

仮に、舵角ストッパを、ステアリング軸と、このステアリング軸を回転自在に支えるステーとの間に設けると、ステアリング軸及びステーにストッパ部品を設ける必要がある。部品の調達コスト及びこの部品の取付コストが嵩む。

この点、本発明では、ナックル支持部材３２とナックル３５とに、例えばストッパ受け面９５とストッパ片５４とからなるストッパ部を形成するだけで済む。結果、ステアリング軸及びステーにストッパ部品を設ける必要がなくなり、部品の調達コスト及びこの部品の取付コストを削減することができる。

尚、本発明の懸架装置は、実施の形態では不整地走行車両に適用したが、その他の小型車両や一般の車両に適用することは差し支えない。

本発明の懸架装置は、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、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、８９…ストラットダンパの軸線、９１…軸線８９の下方延長線、９３…ブーツ、９６…蛇角ストッパ。

Claims

車体フレーム（１１）と、この車体フレーム（１１）に取付けられ動力を発生する動力発生機関（１２）と、この動力発生機関（１２）で発生した出力を伝達する動力伝達装置（２１）と、車幅方向に延びてこの動力伝達装置（２１）で伝達される動力を車輪（１６）へ伝達するドライブシャフト（２３）と、前記車体フレーム（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、車幅方向に延び前記ナックル支持部材（３２）の下部を前記車体フレーム（１１）に連結するロアアーム（３３）と、前記ナックル支持部材（３２）にキングピン軸（３４）廻りに回転自在に取付けられ前記車輪（１６）を支えるナックル（３５）と、車幅方向に延び前記ナックル（３５）を前記キングピン軸（３４）廻りに回転させるタイロッド（３６）とを有する車両（１０）において、
車両側面視で、前記ストラットダンパ（３１）の軸線（８９）の下方延長線（９１）が、前記ドライブシャフト（２３）の前方を通るように前記ストラットダンパ（３１）が配置され、
前記タイロッド（３６）に連結するために前記ナックル（３５）に形成されるタイロッド支持部（４８）は、車両側面視で、前記ドライブシャフト（２３）より後方に設けられ、
前記車輪（１６）を制動するブレーキキャリパ（５１）は、車両側面視で、前記タイロッド（３６）の下方で且つ前記ドライブシャフト（２３）より後方に配置されると共に前記ナックル（３５）で支持されていることを特徴とする車両。
前記ナックル支持部材（３２）は、前記ナックル（３５）の上部を支える上部軸支部（５６）と、前記ナックル（３５）の下部を支える下部軸支部（５７）と、前記上部軸支部（５６）と前記下部軸支部（５７）とを繋ぐブリッジ部（５８）とからなり、
このブリッジ部（５８）は、前記ストラットダンパ（３１）の軸線（８９）に平行に延びていることを特徴とする請求項１記載の車両。
前記ブリッジ部（５８）は、前記ストラットダンパ（３１）の軸線（８９）より車幅方向外側に配置され、
前記上部軸支部（５６）と前記下部軸支部（５７）とは、前記ブリッジ部（５８）から車両長手方向に延ばされ、
前記ナックル支持部材（３２）は、車両側面視でコ字形状を呈する部材であることを特徴とする請求項２記載の車両。
前記ブレーキキャリパ（５１）を支えるキャリパ支持部（５２）が、前記ナックル（３５）に形成され、前記キャリパ支持部（５２）は、車両側面視で、前記ドライブシャフト（２３）より後方に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の車両。
前記ナックル支持部材（３２）と前記ナックル（３５）との間に、前記車輪（１６）の転舵角を制限する舵角ストッパ（９６）が、設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の車両。
前記ドライブシャフト（２３）は、前記車輪（１６）側の端部と車体中心側の端部にブーツ（９３）を備えている等速ボールジョイントであり、
前記車輪（１６）側のブーツ（９３）は、車両正面視で、前記ブリッジ部（５８）と重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項記載の車両。
前記ストラットダンパ（３１）の下端は、車両正面視で、前記ドライブシャフト（２３）の揺動領域に重なるまで延ばされていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の車両。