JP5890722B2

JP5890722B2 - 懸架装置

Info

Publication number: JP5890722B2
Application number: JP2012079838A
Authority: JP
Inventors: 北村　康弘; 康弘北村
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2016-03-22
Anticipated expiration: 2032-03-30
Also published as: JP2013208974A

Description

この発明は、懸架装置の改良に関する。

周知のように、二輪車は、車体を傾斜させ重心位置をコーナー内側にずらすことにより、遠心力を相殺しながらコーナリングする特性を持っており、この二輪車特有の操縦性を有することが二輪車を操縦することの楽しさにつながり、使用者の支持を得ている。

そして、三輪車においても二輪車のような操縦性を実現するため、各種提案がなされている。例えば、特許文献１には、前輪二輪型の三輪車において左右一対の前輪を懸架する懸架装置が開示されている。

上記懸架装置は、図５に示すように、ハンドルが連結されるハンドル支持軸１００の傾斜に伴い基軸６００を中心に回転するアーム１０１と、アーム１０１の上側に揺動可能に連結されて左右に延びる一対の上段サスペンションアーム２００，２０１と、アーム１０１の下側に揺動可能に連結されて左右に延びる一対の下段サスペンションアーム３００，３０１と、これら下段サスペンションアーム３００，３０１の間に介装されるクッション部材５００とを備え、上段サスペンションアーム２００，２０１と下段サスペンションアーム３００，３０１で前輪ＴＬ，ＴＲを支持している。

そして、上記基軸６００がシャシの前後の中心線上に配置され、車体（ハンドル支持軸１００）の傾斜に伴い、アーム１０１がクッション部材５００の反力を受けることなく回転する。このため、特許文献１に開示の懸架装置は、前輪二輪型の三輪車でありながら二輪車のような操縦性を実現することが可能となり、さらにカーブ走行時の安定性を確保することができる。

特開２００２−１６０６８７号

しかしながら、上記従来の懸架装置においては、車体の傾斜に伴いアーム１０１が常にクッション部材５００の反力を受けることなく回転してしまうため、二輪車と同様に、停車時や低速時に車体が倒れないように足を着いて支える必要がある。

そこで、本発明の目的は、左右一対の車輪を備えた三輪車等においても二輪車のような操縦性を実現するとともに、停車時や低速時に足を着く必要がない懸架装置を提供することである。

上記課題を解決するための手段は、左右一対の車輪を懸架する懸架装置において、車体に回転不能に取り付けられて上記車体の傾斜に伴って上記車体と同じ傾斜角度で左右方向に回転可能な支持アームと、上記支持アームの上側に上下方向に回転可能に連結されて左右に延びる左右一対の上段サスペンションアームと、上記支持アームの下側に上下方向に回転可能に連結されて左右に延びる左右一対の下段サスペンションアームと、上記支持アームに対して左右方向に相対回転可能な回転体と、上記回転体の反回転中心側と上記各下段サスペンションアームとの間に介装される左右一対のクッション部材と、上記回転体と上記支持アームとの相対回転を阻止するロック手段と、上記車体の上記下段サスペンションアームに対する回転中心に配置される基軸とを備え、左側の上記上段サスペンションアームと左側の上記下段サスペンションアームで左側の上記車輪が支持され、右側の上記上段サスペンションアームと右側の上記下段サスペンションアームで右側の上記車輪が支持され、上記基軸に相対回転できないように上記支持アームが取り付けられるとともに、上記基軸に相対回転可能に上記回転体が取り付けられ、上記ロック手段がロータリダンパからなり、上記基軸を上記ロータリダンパのシャフトとして機能させ、上記回転体を上記ロータリダンパのハウジングとして機能させることを特徴とする。

本発明によれば、車両が左右一対の車輪を備えている三輪車等においても二輪車のような操縦性を実現するとともに、停車時や低速時に足を着く必要がない。

本発明の一実施の形態に係る懸架装置を三輪車に搭載した状態を模式的に示した正面図である。本発明の一実施の形態に係る懸架装置を拡大し、模式的に示した斜視図である。本発明の一実施の形態に係る懸架装置のロック手段を原理的に示した図である。（ａ）は、図１の懸架装置の、車体を傾斜させたときの状態を模式的に示した正面図である。（ｂ）は、図１の懸架装置の、路面凹凸により左右の前輪が上下にずれたときの状態を模式的に示した正面図である。従来の懸架装置を三輪車に搭載した状態を示した正面図である。

以下に本発明の一実施の形態に係る懸架装置について、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品か対応する部品を示す。また、各図面は符号の向きに見るものとし、「前」、「後」、「左」、「右」は、運転者から見た方向に従う。

図１に示すように、本実施の形態に係る懸架装置Ｓは、三輪車の左右一対の前輪（車輪）ＴＬ，ＴＲを懸架するものであり、車体Ｂの傾斜に伴い左右方向に回転可能な支持アーム１と、この支持アーム１の上側に上下方向に回転可能に連結されて左右に延びる左右一対の上段サスペンションアーム２Ｌ，２Ｒと、上記支持アーム１の下側に上下方向に回転可能に連結されて左右に延びる左右一対の下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒと、上記支持アーム１に対して左右方向に相対回転可能な回転体４と、この回転体４の反回転中心側と上記各下段サスペンションアーム３Ｌ．３Ｒとの間に介装される左右一対のクッション部材５Ｌ，５Ｒと、上記回転体４と上記支持アーム１との相対回転を阻止するロック手段Ａ（図３）とを備えている。

そして、左側の上記上段サスペンションアーム２Ｌと左側の上記下段サスペンションアーム３Ｌで左側の上記前輪ＴＬを支持し、右側の上記上段サスペンションアーム２Ｒと右側の上記下段サスペンションアーム３Ｒで右側の上記前輪ＴＲを支持している。

以下、詳細に説明すると、本実施の形態に係る懸架装置Ｓが搭載される上記三輪車は、左右で対となる二つの前輪ＴＬ，ＴＲと一つの図示しない後輪とを備え、図示しない原動機（エンジン）で後輪を駆動する前輪二輪、後輪駆動型の三輪オートバイである。そして、本実施の形態に係る懸架装置Ｓは、上記左右の前輪ＴＬ，ＴＲを懸架している。

また、上記三輪車の車体Ｂは、カウルで覆われて、フルカバーされているため、三輪車は全天候性を有しているが、フルカバーされていなくてもよい。さらに、上記車体Ｂは回転中心Ｘを中心に揺動し、左右に傾斜することができる。

つづいて、本実施の形態に係る懸架装置Ｓは、図２に示すように、車体Ｂの下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒに対する回転中心Ｘ（図１）に配置される基軸６と、この基軸６の上側に水平に配置されるとともに上記車体Ｂの前後方向の中心線上に配置される上側軸７とを備えており、この上側軸７と基軸６との間に支持アーム１が介装されている。

そして、上記支持アーム１は、その下端が基軸６に対して回転できないように連結されており、車体Ｂが左側若しくは右側に傾斜して、上側軸７が基軸６を中心に左側若しくは右側に移動すると、この上側軸７の移動に伴って基軸６を中心に基軸６とともに回転する。したがって、支持アーム１と車体Ｂの傾斜角度が同じになり、支持アーム１は車体Ｂの傾斜に伴い左右方向に回転することができる。

つづいて、支持アーム１の上側に上下方向に回転可能に連結されて左右に延びる左右一対の上段サスペンションアーム２Ｌ，２Ｒは、上側軸７を介して支持アーム１に連結されている。他方、支持アーム１の下側に上下方向に回転可能に連結されて左右に延びる左右一対の下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒは、基軸６を介して支持アーム１に連結されている。

また、本実施の形態において、上段サスペンションアーム２Ｌ，２Ｒ及び下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒは、平面視でコ字状に形成されており、二又に分かれる前後の枝部２０，２１，３０，３１と、これら枝部２０，２１，３０，３１の基端を繋ぐ支持部２２，３２とをそれぞれ備え、上記枝部２０，２１，３０，３１を向い合せて配置されている。

そして、各上段サスペンションアーム２Ｌ，２Ｒの両枝部２０，２１の先端が上側軸７に回転可能に取り付けられるとともに、各下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒの両枝部３０，３１の先端が基軸６に回転可能に取り付けられている。尚、左右の上段サスペンションアーム２Ｌ，２Ｒや左右の下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒがそれぞれ同軸に配置されることが好ましいが、前後方向に多少ずれていてもよい。

また、本実施の形態に係る懸架装置Ｓは、左側の上段サスペンションアーム２Ｌと左側の下段サスペンションアーム３Ｌの各支持部２２，３２の間、及び、右側の上段サスペンションアーム２Ｒと右側の下段サスペンションアーム３Ｒの各支持部２２，３２の間にそれぞれ介装される前輪支持部材８Ｌ，８Ｒを備えている。

そして、各前輪支持部材８Ｌ，８Ｒは、上段サスペンションアーム２Ｌ，２Ｒと下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒにそれぞれ回転可能に連結されている。また、各前輪支持部材８Ｌ，８Ｒには、前輪ＴＬ，ＴＲがそれぞれ連結されており、左側の上段サスペンションアーム２Ｌと左側の下段サスペンションアーム３Ｌで左側の前輪ＴＬを支持し、右側の上段サスペンションアーム２Ｒと右側の下段サスペンションアーム３Ｒで右側の前輪ＴＲを支持することができる。

つづいて、上記支持アーム１に対して左右方向に相対回転可能な回転体４は、本実施の形態において、反回転中心側（上側）にかけて左右幅が狭くなり正面視で略水滴状に形成されており、回転中心側（下側）に位置する基部４０と、この基部４０から起立する搖動部４１とを備えている。

そして、上記基部４０には、前後方向に基軸６が回転可能に貫通しており、基部４０が上記基軸６を中心に左右方向に回転することで、搖動部４１は、上記基軸６を中心に左右方向に搖動することができる。つまり、回転体４は、基軸６と、この基軸６とともに回転する支持アーム１に対して左右方向に相対回転することができる。

つづいて、上記回転体４の反回転中心側（上側）に位置する搖動部４１と各下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒとの間に介装される左右一対のクッション部材５Ｌ，５Ｒは、図示しないが、所定の反力を発生するコイルスプリングと、所定の減衰力を発生するダンパとを備えている。このため、前輪側から入力される衝撃をコイルスプリングで吸収するとともに、この衝撃吸収に伴う伸縮運動をダンパで抑制することができる。尚、クッション部材の構成はこの限りではなく、如何なる周知の構成を選択するとしてもよい。

また、各クッション部材５Ｌ，５Ｒの一方端は、上記回転体４の搖動部４１にそれぞれ回転可能に連結されている。他方、各クッション部材５Ｌ，５Ｒの他方端は、本実施の形態において、各下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒの二つの枝部３０，３１の間にそれぞれ架設される補助アーム９Ｌ，９Ｒにそれぞれ回転可能に連結されている。

つづいて、上記回転体４と上記支持アーム１との左右方向の相対回転を阻止するロック手段Ａは、本実施の形態において、ロータリダンパからなり、図３に示すように、基軸６をロータリダンパのシャフトとして機能させ、回転体の基部４０をロータリダンパのハウジングとして機能させている。

そして、上記ロータリダンパからなるロック手段Ａは、上記基軸６と上記回転体４０との間に形成されて作動流体が収容される一方室４２及び他方室４３と、上記基軸６の軸方向に沿って起立して上記基軸６の回転方向に従い上記一方室４２または上記他方室４３を加圧するベーン６０と、上記一方室４２と他方室４３とを連通する流路４４と、この流路４４を通過する作動流体の移動を許可したり阻止したりする開閉弁Ｖとを備えている。

このため、上記開閉弁Ｖが開いているときには、ベーン６０で一方室４２が加圧されたとき、一方室４２の作動流体が流路４４を介して他方室４３に移動し、また、ベーン６０で他方室４３が加圧されたとき、他方室４３の作動流体が流路４４を介して一方室４２に移動するため、基軸６と回転体４は相対回転することができる。

しかし、上記開閉弁Ｖを閉じると、ベーン６０で一方室４２または他方室４３が加圧されたとしても、作動流体が流路４４を通過することができないため、ロック手段Ａは、基軸６と回転体４の相対回転を阻止することができる。つまり、オイルロックをすることにより、回転体４に対する基軸６の回転を阻止し、回転体４と基軸６に固定される支持アーム１との相対回転を阻止することができる。

尚、上記上記開閉弁Ｖは、常開型の機械操作弁であるがこの限りではない。また、上記ロータリダンパの構成も図示する限りではなく、如何なる周知の構成を採用するとしてもよい。

次に、本実施の形態に係る懸架装置Ｓの作用効果について説明する。本実施の形態に係る懸架装置Ｓは、車体Ｂの傾斜に伴い左右方向に回転可能な支持アーム１と、この支持アーム１の上側に上下方向に回転可能に連結されて左右に延びる左右一対の上段サスペンションアーム２Ｌ，２Ｒと、上記支持アーム１の下側に上下方向に回転可能に連結されて左右に延びる左右一対の下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒと、上記支持アーム１に対して左右方向に相対回転可能な回転体４と、この回転体４の反回転中心側と上記各下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒとの間に介装される左右一対のクッション部材５Ｌ，５Ｒと、上記回転体４と上記支持アーム１との左右方向の相対回転を阻止するロック手段Ａとを備えている。

このため、車体Ｂを傾斜させていない状態においては、図１に示すように、支持アーム１が直立して、支持アーム１の上側と下側が鉛直方向に配置されており、左右の上段サスペンションアーム２Ｌ，２Ｒが長方形の略上辺上に配置され、左右の下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒが長方形の略下辺上に配置され、左右の前輪ＴＬ，ＴＲが長方形の略左右辺上に配置されている。

そして、図４（ａ）に示すように、コーナリングの際に車体Ｂを傾斜させると、車体Ｂの傾斜に伴い支持アーム１が傾斜して、支持アーム１の上側と下側が左右にずれ、これに伴い左右の上段サスペンションアーム２Ｌ，２Ｒと、左右の下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒが左右にずれる。これにより、上段サスペンションアーム２Ｌ，２Ｒと下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒと左右の前輪ＴＬ，ＴＲとの位置関係が、略平行四辺形になるように変形する。

また、このとき、回転体４に対して支持アーム１が相対回転し、左右の下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒと回転体４との位置関係は、車体Ｂが傾斜していない状態（図１）と変化しておらず、回転体４は左右のクッション部材５Ｌ，５Ｒに支えられて起立した状態に維持されている。

つまり、回転体４と支持アーム１の相対回転がロック手段Ａで阻止されていない状態においては、車体Ｂが傾斜して支持アーム１が回転したとしてもクッション部材５Ｌ，５Ｒが連結される回転体４が回転しないため、クッション部材５Ｌ，５Ｒの反力が支持アーム１（車体Ｂ）に作用しない。したがって、三輪車であっても二輪車のような操縦性を実現することが可能となる。

また、図４（ｂ）に示すように、路面凹凸により左右の前輪ＴＬ，ＴＲが上下方向にずれた場合には、回転体４が回転するとともに左右のクッション部材５Ｌ，５Ｒが圧縮される。このため、上記クッション部材５Ｌ，５Ｒで路面凹凸による衝撃が車体に伝達されることを抑制することが可能となる。

さらに、ロック手段Ａで回転体４と支持アーム１との相対回転を阻止した場合、車体Ｂの傾斜に伴い支持アーム１が左右方向に回転しようとすると、回転体４も支持アーム１と同じ方向に回転しようとするため、支持アーム１がクッション部材５Ｌ，５Ｒによる反力を受け、車体Ｂの傾斜を抑制することができる。

したがって、三輪車の停車時や低速時に、ロック手段Ａで回転体４と支持アーム１の相対回転を阻止することで、足をつかなくてもクッション部材５Ｌ，５Ｒで車体Ｂが倒れないように支えることが可能となる。したがって、車体Ｂをカウルで覆ってフルカバーすることが可能となり、全天候性を有する三輪車とすることが可能となる。

また、本実施の形態の懸架装置Ｓは、車体Ｂが傾斜するときの回転中心に配置される基軸６を備え、この基軸６に相対回転できないように支持アーム１が取り付けられ、上記基軸６に相対回転可能に回転体４が取り付けられている。このため、支持アーム１の回転中心と回転体４の回転中心が同軸上に配置され、懸架装置Ｓの構造を複雑化させることがない。

また、本実施の形態の懸架装置Ｓは、基軸６の上側に水平に配置されるとともに車体Ｂの前後方向の中心線上に配置される上側軸７を備えており、基軸６と上側軸７との間に支持アーム１が介装されている。そして、左右の上段サスペンションアーム２Ｌ，２Ｒが上側軸７を介して支持アーム１に連結されるとともに、左右の下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒが基軸６を介して支持アーム１に連結されている。

したがって、支持アーム１に回転可能に上段サスペンションアーム２Ｌ，２Ｒ及び下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒを連結するための構成を簡易にすることが可能となる。

また、本実施の形態においては、ロック手段Ａが、ロータリダンパからなり、回転体４をロータリダンパのハウジングとして機能させ、基軸６をロータリダンパのシャフトとして機能させていることから、余計な電子制御システムを介在させることなく、回転体４と支持アーム１の相対回転を阻止することができる。

また、本実施の形態においては、各上段サスペンションアーム２Ｌ，２Ｒと、各下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒが二又に分かれた枝部２０，２１，３０，３１を備えており、上段サスペンションアーム２Ｌ，２Ｒ及び下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒの強度を確保することが可能となる。

また、本実施の形態の懸架装置Ｓは、左右の下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒの二つの枝部３０，３１の間に補助アーム９Ｌ，９Ｒをそれぞれ介装し、各補助アーム９Ｌ，９Ｒに左右のクッション部材５Ｌ，５Ｒを連結させていることから、上段サスペンションアーム２Ｌ，２Ｒと下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒの間のスペースを利用してクッション部材５Ｌ，５Ｒを設けることが可能となり、懸架装置Ｓをコンパクトにすることが可能となる。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱することなく改造、変形及び変更を行うことができることは理解すべきである。

例えば、上記実施の形態に係る懸架装置Ｓが、前輪二輪型の三輪車に搭載され、左右一対の前輪を懸架しているが、後輪二輪型の三輪車に搭載され、左右一対の後輪を懸架するとしてもよい。また、上記実施の形態に係る懸架装置Ｓが四輪車に搭載され、左右一対の前輪や左右一対の後輪を懸架するとしてもよい、
また、上記実施の形態において、ロック手段Ａは、基軸６の回転をロックすることで回転体４と支持アーム１の相対回転を阻止するロータリダンパであるが、回転体４と支持アーム１とを直接連結する図示しない連結装置であるとしてもよく、ロック手段Ａの構成は、適宜選択することが可能である。

また、上記実施の形態において、支持アーム１と回転体４は、基軸６に取り付けられて回転中心が同じであるが、支持アーム１と回転体４が別々の部材に取り付けられていてもよい。

また、上記実施の形態において、上段サスペンションアーム２Ｌ，２Ｒが上側軸７を介して支持アーム１に連結されており、コ字状に形成されているが、この限りではなく、支持アーム１への連結方法や上段サスペンションアーム２Ｌ，２Ｒの形状は適宜選択することが可能である。

また、上記実施の形態において、下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒが基軸６を介して支持アーム１に連結されており、コ字状に形成されているが、この限りではなく、支持アーム１への連結方法や下段サスペンションアーム３Ｌ，３Ｒの形状は適宜選択することが可能である。

また、上記実施の形態においては、基軸６をロータリダンパのシャフトとして機能させ、回転体の基部４０をロータリダンパのハウジングとして機能させているがこの限りではなく、基軸６をロータリダンパのハウジングとして機能させ、回転体の基部４９をロータリダンパのシャフトとして機能させるとしてもよい。

Ａロック手段
Ｂ車体
Ｓ懸架装置
ＴＬ，ＴＲ前輪（車輪）
Ｖ開閉弁
１支持アーム
２Ｌ，２Ｒ上段サスペンションアーム
３Ｌ，３Ｒ下段サスペンションアーム
４回転体
５Ｌ，５Ｒクッション部材
６基軸
７上側軸
８Ｌ，８Ｒ車輪支持部材
９Ｌ，９Ｒ補助アーム
２０，２１，３０，３１枝部
２２，３２支持部
４０基部
４１搖動部
４２一方室
４３他方室
４４流路
６０ベーン

Claims

左右一対の車輪を懸架する懸架装置において、
車体に回転不能に取り付けられて上記車体の傾斜に伴って上記車体と同じ傾斜角度で左右方向に回転可能な支持アームと、
上記支持アームの上側に上下方向に回転可能に連結されて左右に延びる左右一対の上段サスペンションアームと、
上記支持アームの下側に上下方向に回転可能に連結されて左右に延びる左右一対の下段サスペンションアームと、
上記支持アームに対して左右方向に相対回転可能な回転体と、
上記回転体の反回転中心側と上記各下段サスペンションアームとの間に介装される左右一対のクッション部材と、
上記回転体と上記支持アームとの相対回転を阻止するロック手段と、
上記車体の上記下段サスペンションアームに対する回転中心に配置される基軸とを備え、
左側の上記上段サスペンションアームと左側の上記下段サスペンションアームで左側の上記車輪が支持され、
右側の上記上段サスペンションアームと右側の上記下段サスペンションアームで右側の上記車輪が支持され、
上記基軸に相対回転できないように上記支持アームが取り付けられるとともに、上記基軸に相対回転可能に上記回転体が取り付けられ、
上記ロック手段がロータリダンパからなり、上記基軸を上記ロータリダンパのシャフトとして機能させ、上記回転体を上記ロータリダンパのハウジングとして機能させる
ことを特徴とする懸架装置。
上記車体の上記下段サスペンションアームに対する回転中心に配置される基軸を備え、
上記基軸に相対回転できないように上記支持アームが取り付けられるとともに、上記基軸に相対回転可能に上記回転体が取り付けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の懸架装置。
上記基軸の上側に水平に配置されるとともに上記車体の前後方向の中心線上に配置される上側軸を備えており、上記基軸と上記上側軸との間に上記支持アームが介装されている
ことを特徴とする請求項２に記載の懸架装置。
上記各上段サスペンションアームが上記上側軸を介して上記支持アームに連結されるとともに、上記各下段サスペンションアームが上記基軸を介して上記支持アームに連結されている
ことを特徴とする請求項３に記載の懸架装置。