JP6169886B2

JP6169886B2 - 懸架装置

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Publication number: JP6169886B2
Application number: JP2013098956A
Authority: JP
Inventors: 北村　康弘; 康弘北村
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2013-05-09
Filing date: 2013-05-09
Publication date: 2017-07-26
Anticipated expiration: 2033-05-09
Also published as: EP2995543A4; EP2995543A1; EP2995543B1; WO2014181736A1; JP2014218174A

Description

懸架装置の改良に関する。

一般的に、懸架装置は、車両における車体と車輪との間に介装されて、車輪に入力される路面凹凸による衝撃が車体に伝わることを抑制するものである。このような懸架装置のうち、例えば、特許文献１，２に開示される前輪二輪後輪一輪型の三輪車に利用される前輪用の懸架装置は、左右の前輪を片持ち支持する左右の脚部を備えている。そして、各脚部は、前輪の車軸の一方側に連結されて前後に並ぶ一対のテレスコピック型のチューブ部材と、これらチューブ部材の車体側を連結する車体側連結部材とを備えている。車体側連結部材には、ハンドルに連結されるステアリングパイプが起立した状態に固定されており、ハンドルを操作するとステアリングパイプが回転して車体側連結部材を揺動し、前輪の向きを変えることができるようになっている。

特開２００８−１６８８９３号公報国際公開（ＷＯ２０１２／００７８１９）

ここで、車体側連結部材が国際公開（ＷＯ２０１２／００７８１９）に開示のように、上記ステアリングパイプが起立する本体部と、この本体部の前後の側面に形成される円弧状の前後の支持溝と、これら支持溝に挿入される各チューブ部材を本体部側に引き寄せる引き寄せ手段とを備え、この引き寄せ手段が本体部から支持溝と対向して延びて本体部との間にチューブ部材を挟む抱持部と、この抱持部に設けられる切割と、この切割を狭めるボルトとを備える場合、チューブ部材を剛性の高い本体部側に一定方向に引き寄せることができる。

しかし、支持溝の内径の公差とチューブ部材の外径の公差の組み合わせにより支持溝とチューブ部材のクリアランスが変わるので、前輪の左側や右側に向けてチューブ部材が引き寄せられると、前後のチューブ部材の左右のずれ量に上記クリアランスが与える影響が大きくなる。例えば、図４（ａ）では、同一の径を有する前後の支持溝５００，６００に、外径の異なる前後のチューブ部材２，３が前輪の左側に向けて本体部４００に引き寄せられた場合を模式的に示している。図４中、前側のチューブ部材２の外径が後側のチューブ部材３の外径よりも大きくなっているので、前側のクリアランスが後側と比較して小さく、この前後のクリアランスの差がそのまま前後のチューブ部材２，３の左右のずれ量ｄとなっている。そして、前後のチューブ部材２，３の左右のずれ量ｄが大きくなった場合には、これらのチューブ部材２，３で前輪が支えられているのでトー角変化を生じ、車両の直進安定性を低下させる虞がある。

そこで、本発明の目的は、前後のチューブ部材の左右のずれを抑制し、車両の直進安定性を良好にすることが可能な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、車体と車輪との間に介装されており、車体側に連結される車体側連結部材と、上記車体側連結部材で連結される前後一対のテレスコピック型のチューブ部材とを備え、これらチューブ部材で上記車輪を一方側から支持する懸架装置において、上記車体側連結部材は、本体部と、上記本体部の前後の側面に形成される円弧状の前後の支持溝と、これら支持溝が最も接近する上記支持溝の最深部に向けて上記各支持溝に挿入される上記各チューブ部材を本体部側に引き寄せる前後の引き寄せ手段とを備えており、上記前後の引き寄せ手段は、上記本体部との間に上記チューブ部材を挟む円弧状の抱持部と、上記抱持部に形成される切割と、上記切割の間隔を狭めるボルトとをそれぞれ備えており、上記前後の引き寄せ手段の上記各切割は、上記前後の引き寄せ手段の上記各抱持部の本体部側端部に形成されており、前側の上記引き寄せ手段の上記ボルトと、後側の上記引き寄せ手段の上記ボルトが前後対称に配置されており、前側の上記引き寄せ手段の上記ボルトと後側の上記引き寄せ手段の上記ボルトの各軸心線と上記前後の支持溝の曲率中心を結ぶ直線との交角が４５度以内であることである。

本発明の懸架装置によれば、前後のチューブ部材の左右のずれを抑制し、車両の直進安定性を良好にすることが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る懸架装置の主要部を上側から見た拡大図である。本発明の一実施の形態に係る懸架装置の取り付け状態を示した左側面図である。本発明の一実施の形態に係る懸架装置の車体側連結部材を拡大して示した斜視図である。前後の引き寄せ手段で前後のチューブ部材を本体部に引き寄せる様子を模式的に示した説明図であり、（ａ）は、従来の懸架装置の場合を示し、（ｂ）は、本発明の一実施の形態に係る懸架装置の場合を示している。

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。

図１に示すように、本実施の形態に係る懸架装置は、図示しない車体と前輪（車輪）Ｗ（図２）との間に介装されており、車体側に連結される車体側連結部材１と、この車体側連結部材１で連結される前後一対のテレスコピック型のチューブ部材２，３とを備え、これらチューブ部材２，３で上記前輪（車輪）Ｗを一方側から支持するものであり、上記車体側連結部材１は、本体部４と、この本体部４の前後の側面に形成される円弧状の前後の支持溝５，６と、これら支持溝５，６が最も接近する上記支持溝５，６の最深部ａに向けて上記各支持溝５，６に挿入される上記各チューブ部材２，３を本体部側に引き寄せる前後の引き寄せ手段７，８とを備えている。

上記懸架装置は、前輪二輪型の鞍乗型車両に利用されており、図２に示すように、左右の前輪（一方の前輪Ｗのみを図示し、他方の前輪を図示せず）を片持ち支持する左右の脚部（一方の脚部Ｓのみを図示し、他方の脚部を図示せず）を備えている。そして、本発明は、一方または両方の脚部に具現化されており、以下、本発明が具現化された一方の脚部について説明する。なお、本発明は、他の車両に利用されるとしてもよく、例えば、二輪車の前輪を片持ち支持する一本脚タイプのフロントフォークに利用されるとしてもよい。

本発明が具現化された上記脚部Ｓは、前輪Ｗの前後に並ぶ一対のテレスコピック型のチューブ部材２，３と、これらチューブ部材２，３の車体側を連結する車体側連結部材１とを備えている。また、車体側連結部材１には、図示しないハンドルに連結されるステアリングパイプ９が起立した状態に固定されており、ハンドルを操作するとステアリングパイプ９が回転して車体側連結部材１を揺動し、前輪Ｗの向きを変えることができるようになっている。

前後のチューブ部材２，３は、それぞれ車輪側に連結されるアウターチューブ２０，３０と、車体側に連結されてアウターチューブ２０，３０に出入りするインナーチューブ２１，３１とからなり、テレスコピック型となっている。そして、路面凹凸による衝撃が前輪Ｗに入力されるとインナーチューブ２１，３１がアウターチューブ２０，３０に出入りして伸縮する。さらに、図示しないが、アウターチューブ２０，３０とインナーチューブ２１，３１の重複部の間に形成される筒状隙間に、インナーチューブ２１，３１をアウターチューブ２０，３０に出入り自在に軸支する一対のブッシュが設けられるとともに、各チューブ部材２，３に油が収容されているので、この油で上記ブッシュの摺動面を潤滑することができる。また、後側のチューブ部材３には、上記油を利用してチューブ部材３の伸縮運動を抑制する減衰力を発生する減衰力発生手段と、チューブ部材３を伸長方向に附勢して車体を弾性支持する懸架ばねが収容されており、路面凹凸による衝撃を懸架ばねで吸収するとともに、この衝撃吸収に伴う懸架ばねの伸縮運動を減衰力発生手段で抑制することができるようになっている。なお、各チューブ部材２，３に収容される構成は、上記の限りではなく、適宜変更することができる。また、本実施の形態において、アウターチューブ２０，３０が車輪側に連結されるとともに、インナーチューブ２１，３１が車体側に連結されているが、アウターチューブ２０，３０が車体側に連結されるとともに、インナーチューブ２１，３１が車輪側に連結されるとしてもよい。また、本実施の形態において、前後のチューブ部材２，３におけるアウターチューブ２０，３０の外径が等しく、同インナーチューブ２１，３１の外径が等しいが、前後のチューブ部材２，３のアウターチューブ２０，３０の外径及びインナーチューブ２１，３１の外径が異なるとしてもよい。

以下、前側のチューブ部材２のアウターチューブ２０を前側のアウターチューブ２０、同インナーチューブ２１を前側のインナーチューブ２１、後側のチューブ部材３のアウターチューブ３０を後側のアウターチューブ３０、同インナーチューブ３１を後側のインナーチューブ３１とすると、前後のアウターチューブ２０，３０には、他方のアウターチューブに向けて延びる上下一対の連結ボス２２，２３，３２，３３が起立しており、前側のアウターチューブ２０の連結ボス２２，２３と後側のアウターチューブ３０の連結ボス３２，３３をボルトＢ１，Ｂ２で締結し、前後のチューブ部材２，３が同一直線上に並ぶとともに平行に起立するようにしている。さらに、前後のアウターチューブ２０，３０には、前輪Ｗの前後方向に前後のチューブ部材２，３が並ぶように前後のアウターチューブ２０，３０を固定する連結片２４，３４が起立するとともに、後側のアウターチューブ３０の下端部には、前輪Ｗの車軸に連結される連結部３５が設けられている。

前後のインナーチューブ２１，３１は、その上端部を車体側連結部材１で連結されている。図３に示すように、車体側連結部材１は、本実施の形態において、前後のインナーチューブ２１，３１を横側から支える本体部４と、この本体部４から延びて前後のインナーチューブ２１，３１を本体部側に引き寄せて固定する前後の引き寄せ手段７，８とを備えている。

本体部４は、図１に示すように、平面視略三角状に形成されており、一つの辺４ａが前輪Ｗの前後方向に沿うように配置されている。そして、当該辺４ａの前側端部と後側端部に円弧状の支持溝５，６が設けられている。また、上記辺４ａから横方向に延びる部分には、ステアリングパイプ９が起立した状態に固定されている。前後の支持溝５，６は、インナーチューブ２１，３１の外周に沿うように湾曲し、同じ曲率を有して前後対称に形成されており、両支持溝５，６の曲率中心５０，６０を結ぶ直線Ｘ１上で前後の支持溝５，６が最も接近するようになっている。そして、各支持溝５，６において、他の支持溝と最も接近する部分を支持溝５，６の最深部ａという。また、本体部４には、各支持溝５，６のステアリングパイプ側にボルト７２，８２が螺合するボルト挿入孔４０，４１がそれぞれ形成されており、これらのボルト挿入孔４０，４１も前後対称に形成されている。また、本実施の形態において、各支持溝５，６のステアリングパイプ側に形成される前後のボルト挿入孔４０，４１及びこのボルト挿入孔４０，４１に挿入されるボルト７２，８２は、それぞれ上下一対となっている。

前後の引き寄せ手段７，８は、一つの支持溝５，６と対向し本体部４との間に一本のチューブ部材２，３を挟む円弧状の抱持部７０，８０と、この抱持部７０，８０に形成される切割７１，８１と、この切割７１，８１の間隔を狭めるボルト７２，８２とをそれぞれ備えている。以下、前側の引き寄せ手段７の抱持部７０を前側の抱持部７０、同切割７１を前側の切割７１、同ボルト７２を前側のボルト７２、後側の引き寄せ手段８の抱持部８０を後側の抱持部８０、同切割８１を後側の切割８１、同ボルト８２を後側のボルト８２とする。

前後の切割７１，８１は、前後の抱持部７０，８０の本体側端部にそれぞれ形成されている。本実施の形態において、前後の切割７１，８１は、前後対称になるように配置されており、前後の切割７１，８１は、両支持溝５，６の曲率中心５０，６０を結ぶ直線Ｘ１に対して約６０度の角度で形成されるとともに、各切割７１，８１の中心線Ｘ２，Ｘ３が各支持溝５，６の曲率中心５０，６０付近を通るように設定されている。図１中、切割７１，８１の中心線Ｘ２，Ｘ３と直線Ｘ１とがなす角度をα１，α２で示しており、これらの角度が約６０度となる。なお、切割７１，８１の位置や形状は、チューブ部材２，３を本体部４に引き寄せる抱持部７０，８０の変形の妨げとならない範囲において、適宜変更することが可能である。

また、本実施の形態において、上記したように、各支持溝５，６のステアリングパイプ側に形成されている前後のボルト挿入孔４０，４１が前後対称に形成されているので、前後のボルト７２，８２を前後対称に配置することができる。図１中Ｘ４は、前側のボルト７２の軸心線を示し、同Ｘ５は、後側のボルト７２の軸心線を示しており、支持溝５，６の曲率中心５０，６０を結ぶ直線Ｘ１と軸心線Ｘ４，Ｘ５の交角α３，α４が４５度以内となるように設定されている。図１中ボルト７２，８２は、ヘッド側が直線Ｘ１に接近するとともに、螺子側が直線Ｘ１から離れるように配置され軸心線Ｘ４，Ｘ５が直線Ｘ１と斜交しているが、軸心線Ｘ４，Ｘ５と直線Ｘ１が平行となるとしてもよく、ヘッド側が直線Ｘ１から離れるとともに、螺子側が直線Ｘ１に接近するように配置されるとしてもよい。

そして、前後の支持溝５，６と前後の抱持部７０，８０との間にできる空間に前後のインナーチューブ２１，３１の上端部をそれぞれ挿入し、前後の抱持部７０，８０の先端部７０ａ，８０ａの外側から前後のボルト７２，８２を挿入し、上記各先端部７０ａ，８０ａを貫通させて前後のボルト挿入孔４０，４１にねじ込むと、前後の切割７１，８１の間隔が狭まり、前後のインナーチューブ２１，３１が前後の抱持部７０，８０により前後の支持溝５，６の最深部ａに向けて引き寄せられて本体部４に固定される。このとき、チューブ部材２，３は、ボルト７２，８２の軸力の方向に従って、即ち、ボルト７２，８２の軸心線Ｘ４，Ｘ５と略平行に本体部４に引き寄せられるので、支持溝５，６の最深部ａ付近に調心される。例えば、図４（ｂ）では、同一の径を有する前後の支持溝５，６に、外径の異なる前後のチューブ部材２，３が支持溝５，６の最深部ａ付近に調心された場合を模式的に示している。そして、このようにチューブ部材２，３を本体部４に引き寄せると、前側の支持溝５とチューブ部材２のクリアランスと後側の支持溝６とチューブ部材３のクリアランスの差が前後のチューブ部材２，３の左右のずれ量ｄに影響し難くなるので、このずれ量ｄが大きくなることを抑制することができる。つまり、左右のずれ量ｄを抑制する観点からみれば、ボルト７２，８２の軸心線Ｘ４，Ｘ５を直線Ｘ１と平行にし、最深部ａに調心することが最も有効である。

以下、本実施の形態に係る懸架装置の作用効果について説明する。

本実施の形態において、前側の引き寄せ手段７のボルト７２と後側の引き寄せ手段８のボルト８２の各軸心線Ｘ４，Ｘ５と前後の支持溝５，６の曲率中心５０，６０を結ぶ直線Ｘ１との交角α３、α４が４５度以内である。

上記構成によれば、前後のチューブ部材２，３を各支持溝５，６の最深部ａに向けて確実に引き寄せることが可能となる。しかし、上記交角α３、α４は、上記の限りではなく、適宜変更することが可能である。

本実施の形態において、本体部４には、前後の支持溝５，６の横側にステアリングパイプ９が起立した状態に固定されており、前後の引き寄せ手段７，８の各ボルト７２，８２は、上記前後の支持溝５，６のステアリングパイプ側に配置されている。

このため、懸架装置を構成する左右の脚部が接近し、左側の脚部を構成する前後のチューブ部材と、右側の脚部を構成する前後のチューブ部材が接近する場合であっても、ボルト７２，８２が他方の脚部側に突出しないので、一方の脚部と他方の脚部のボルト７２，８２の干渉を避けることが可能となる。しかし、前後のボルト７２，８２が前後の支持溝５，６の反ステアリング側に設けられるとしてもよく、ボルト７２，８２の配置は適宜変更することが可能である。

また、本実施の形態において、前後のチューブ部材２，３の各支持溝５，６に挿入される部分（本実施の形態においては、インナーチューブ２１，３１）の外径が等しく形成されるとともに、前後の支持溝５，６が前後対称に形成されている。

上記構成によれば、前後のチューブ部材２，３の引き寄せられ方を近似させることができるので、前後のチューブ部材２，３を前後方向に引き寄せたとき、左右のずれ量ｄをより小さくすることができる。しかし、前後のチューブ部材２，３の前後の支持溝５，６に挿入される部分の外径が異なるとしてもよく、前後の支持溝５，６が前後対称に形成されていなくてもよい。

また、本実施の形態において、前側の引き寄せ手段７のボルト７２と、後側の引き寄せ手段８のボルト８２が前後対称に配置されている。

上記構成によっても、前後のチューブ部材２，３の引き寄せられ方を近似させることができるので、前後のチューブ部材２，３を前後方向に引き寄せたとき、左右のずれ量ｄをより小さくすることができる。しかし、前後のボルト７２，８２が前後対称に配置されていなくてもよく、上記したように、ボルト７２，８２の配置は適宜変更することが可能である。

また、本実施の形態において、前後の引き寄せ手段７，８は、本体部４との間に上記チューブ部材２，３を挟む円弧状の抱持部７０，８０と、この抱持部７０，８０に形成される切割７１，８１と、この切割７１，８１の間隔を狭めるボルト７２，８２とをそれぞれ備えており、上記前後の引き寄せ手段７，８の上記各切割７１，８１は、上記前後の引き寄せ手段７，８の上記各抱持部７０，８０の本体部側端部に形成されている。

上記構成によれば、厚みのある本体部４にボルト７２，８２を螺合することができるので、引き寄せ手段７，８の構成を簡易にすることができる。しかし、切割７１，８１の位置や、引き寄せ手段７，８の構成は、上記の限りではなく、チューブ部材２，３を支持溝５，６の最深部ａに向けて引き寄せることが可能な限りにおいて、適宜変更することが可能である。

また、本実施の形態において、懸架装置は、車体と前輪（車輪）Ｗとの間に介装されており、車体側に連結される車体側連結部材１と、この車体側連結部材１で連結される前後一対のテレスコピック型のチューブ部材２，３とを備え、これらチューブ部材２，３で上記前輪Ｗを一方側から支持するものであり、上記車体側連結部材１は、本体部４と、この本体部４の前後の側面に形成される円弧状の前後の支持溝５，６と、これら支持溝５，６が最も接近する上記支持溝５，６の最深部ａに向けて上記各支持溝５，６に挿入される上記各チューブ部材２，３を本体部側に引き寄せる前後の引き寄せ手段７，８とを備えている。

上記構成によれば、前後の支持溝５，６の曲率中心５０，６０を結ぶ直線Ｘ１上で支持溝５，６が最も接近するとともに、上記直線Ｘ１は前輪Ｗの前後方向に延びる。このため、前後のチューブ部材２，３を各支持溝５，６の最深部ａに向けて引き寄せると、チューブ部材２，３を前輪Ｗの前後方向に引き寄せて前後のチューブ部材２，３の左右のずれを抑制することができるので、トー角変化を抑制し、車両の直進安定性を良好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。

ａ支持溝の最深部
Ｗ前輪（車輪）
Ｘ１前後の支持溝の曲率中心を結ぶ直線
Ｘ４前側の引き寄せ手段のボルトの軸心線
Ｘ５後側の引き寄せ手段のボルトの軸心線
α３前側の引き寄せ手段のボルトの軸心線と前後の支持溝の曲率中心を結ぶ直線の交角
α４後側の引き寄せ手段のボルトの軸心線と前後の支持溝の曲率中心を結ぶ直線の交角
１車体側連結部材
２前側のチューブ部材
３後側のチューブ部材
４本体部
５前側の支持溝
６後側の支持溝
７前側の引き寄せ手段
８後側の引き寄せ手段
９ステアリングパイプ
５０，６０曲率中心
７０，８０抱持部
７１，８１切割
７２，８２ボルト

Claims

車体と車輪との間に介装されており、車体側に連結される車体側連結部材と、上記車体側連結部材で連結される前後一対のテレスコピック型のチューブ部材とを備え、これらチューブ部材で上記車輪を一方側から支持する懸架装置において、
上記車体側連結部材は、本体部と、上記本体部の前後の側面に形成される円弧状の前後の支持溝と、これら支持溝が最も接近する上記支持溝の最深部に向けて上記各支持溝に挿入される上記各チューブ部材を本体部側に引き寄せる前後の引き寄せ手段とを備えており、
上記前後の引き寄せ手段は、上記本体部との間に上記チューブ部材を挟む円弧状の抱持部と、上記抱持部に形成される切割と、上記切割の間隔を狭めるボルトとをそれぞれ備えており、
上記前後の引き寄せ手段の上記各切割は、上記前後の引き寄せ手段の上記各抱持部の本体部側端部に形成されており、
前側の上記引き寄せ手段の上記ボルトと、後側の上記引き寄せ手段の上記ボルトが前後対称に配置されており、
前側の上記引き寄せ手段の上記ボルトと後側の上記引き寄せ手段の上記ボルトの各軸心線と上記前後の支持溝の曲率中心を結ぶ直線との交角が４５度以内である
ことを特徴とする懸架装置。
上記前後のチューブ部材の上記各支持溝に挿入される部分の外径が等しく形成されるとともに、上記前後の支持溝が前後対称に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の懸架装置。
上記本体部には、上記前後の支持溝の横側にステアリングパイプが起立した状態に固定されており、上記前後の引き寄せ手段の各ボルトは、上記前後の支持溝のステアリングパイプ側に配置されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の懸架装置。