JP6256922B2 - 揺動型車両 - Google Patents
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Description
請求項2に記載した発明は、前記アクチュエータ(41)は、左右中央で前記左右一対のアーム部材(21,23)よりも上方に配置されることを特徴とする。
請求項3に記載した発明は、前記左右一対のアーム部材(21,23)は、それぞれ上側アーム(21)と下側アーム(23)とを備え、前記車体側フレーム(6)は、上方に開放する開放部(6b)を備え、前記アクチュエータ(41)は、前記開放部(6b)を上方から跨いで閉じるように前記車体側フレーム(6)に結合され、前記車体側フレーム(6)における前記開放部(6b)の前後に位置する部位(7,9)には、前記上側アーム(21)が支持されることを特徴とする。
請求項4に記載した発明は、前記上側アーム(21)は、前記車体側フレーム(6)に支持される端部が前側基部(21a)と後側基部(21b)とに分岐し、前記車体側フレーム(6)における前記開放部(6b)の前後に位置する部位(7,9)には、前記上側アーム(21)の後側基部(21b)が支持されることを特徴とする。
請求項5に記載した発明は、前記アクチュエータ(41)は、前記車体側フレーム(6)の開放部(6b)を上方から跨いで閉じるように配置され、前記ハウジング(42)は、前記車体側フレーム(6)の開放部(6b)の前後に位置する部位(7,9)の上部に固定されることを特徴とする。
請求項6に記載した発明は、前記アクチュエータ(41)は、前記クッション支持アーム(44)の軸支部(45)と同軸の出力部(41a)を備えることを特徴とする。
請求項2に記載した発明によれば、アクチュエータを左右アーム部材と干渉しない位置に配置でき、左右アーム部材の配置自由度を高めて車幅の縮小を図ることができる。
請求項3,5に記載した発明によれば、上方に開放する開放部に上側アームを支持するので、車体側フレームに上側アームを組み付け易く、作業性を向上させるとともに、アクチュエータが閉ループ状の前懸架フレーム体の上部を構成するので、アクチュエータを車体側フレーム及びその周辺部品から離してこれらと干渉し難くすることができる。また、開放部を上方から跨ぐようにアクチュエータを配置して車体側フレームに結合するので、アクチュエータにおける開放部を挟んだ両端部を車体側フレームに結合して強固に支持でき、アクチュエータの振れ及び振動を抑制することができる。
請求項4に記載した発明によれば、上側アームの後側基部と同等の位置でアクチュエータが車体側フレームに支持されるので、アクチュエータの前方への張り出しを抑えて前懸架フレーム体のコンパクト化を図るとともに、重量のあるアクチュエータを車体中心寄りに配置してマスの集中を図ることができる。
請求項6に記載した発明によれば、アクチュエータの出力部とクッション支持アームの軸支部とを同軸に連結可能となり、簡易かつコンパクトな機構でアクチュエータによるクッション支持アームの揺動制御を行うことができる。
図1は、本実施形態の鞍乗り型車両1の車体前部を示す。鞍乗り型車両1は、車体前部に左右一対の前輪(操舵輪)2を左右対称に備えるとともに、車体後部に単一の駆動輪としての後輪(不図示)を備え、かつ左右前輪2を設定させた状態で車体を左右揺動(ローリング動)可能とした前二輪式の三輪揺動型車両として構成される。図中符号COWは鞍乗り型車両1の車体前部を覆うカウリングを示す。
図2、図3、図6を参照し、前二輪懸架装置4は、左右前輪2L,2Rを接地させたままで、前懸架フレーム体5及びエンジン3等を含む車体1Aを左右揺動可能とし、かつ車体1Aの左右揺動に合わせて左右前輪2L,2Rを同様に左右揺動可能とする。逆に、前二輪懸架装置4は、車体1Aに対して左右前輪2L,2Rを互い違いに上下動可能とする。
図2、図6、図9を参照し、前懸架フレーム体5は、エンジン3の前部にマウントフレーム5aを介して固定される。前懸架フレーム体5は、車幅方向中央に配置されて側面視で上方に開放する門形をなすフレーム本体6と、フレーム本体6の左右外側部とマウントフレーム5aとの間に渡る左右一対の補強ビーム6aと、を有する。前懸架フレーム体5は、全体的に前上がりに傾斜して設けられる。フレーム本体6及び左右補強ビーム6aは、それぞれ金属材料の一体形成又は複数部材の溶接及び締結等により一体に設けられる。前懸架フレーム体5の前記傾斜は、アッパーアーム21及びロアアーム23の各揺動軸22,24と略平行とされる。
後辺部7は、マウントフレーム5aにおける略垂直な前面部に結合、固定されるマウント結合部7aと、ステアリングシャフト12の下部をステアリング軸線C1回りに回動可能に支持するシャフト支持部7bと、前二輪懸架装置4の左右ロアアーム23L,23Rの後基部23bL,23bRを上下揺動可能に支持するロアアーム後支持部7cと、シャフト支持部7bの前方に延出する前方延出部7dと、前方延出部7dの上方に設けられるクッションアーム支持部7eと、クッションアーム支持部7eの前側に設けられるアクチュエータ後端支持部7fと、を有する。
図2、図4、図6を参照し、アクチュエータ41は、ハウジング42の中心軸線C7回りのトルクを発生させる電動機もしくは流体機器であり、その後部には、左上後方に突出して軸線C7回りに揺動する前揺動アーム43を有する。図中符号41aはアクチュエータ41における軸線C7を共有する駆動軸(出力部)を示し、この駆動軸41aに前揺動アーム43が固定されて軸線C7回りに揺動する。前揺動アーム43と、クッション支持アーム44の後揺動アーム46とは、アクチュエータ41の軸方向で間隔を空けて配置される。前揺動アーム43と後揺動アーム46との連結部40には、前後揺動アーム43,46を一体的に揺動可能とする連結装置47(荷重検出部)が設けられる。連結装置47は、前後揺動アーム43,46の間を伝わる荷重を検出する荷重検出部としても機能する。
なお、ECU49は、例えば鞍乗り型車両1が停車状態又は低車速状態にあるときには、車体の揺動に対する抵抗が最大となるようにアクチュエータ41を駆動制御し、鞍乗り型車両1が中高車速状態にあるときには、車体の揺動に対する抵抗が弱くなるようにアクチュエータ41を駆動制御する構成でもよい。
図4、図6を参照し、アッパーアーム21は、フレーム本体6の上部に軸支される前後基部21a,21bと、アッパーアーム21の車幅方向外側端部で外リンク部材25の上端部を軸支するリンク上支持部21cと、前基部21a及びリンク上支持部21cの間に渡る前アーム体21dと、後基部21b及びリンク上部材の間に渡る後アーム体21eと、を一体に有する。
以下、図10〜図12を参照し、左アッパーアーム21Lの前後基部21aL,21bL及び右アッパーアーム21Rの前後基部21aR,21bRのうち左アッパーアーム21Lの前基部21aL及び右アッパーアーム21Rの前基部21aRの支持構造について説明する。なお、左アッパーアーム21Lの後基部21bL及び右アッパーアーム21Rの後基部21bRの支持構造については、左アッパーアーム21Lの前基部21aL及び右アッパーアーム21Rの前基部21aRの支持構造と同様であるため、詳細な説明を省略する。
一方、軸線C2に沿う方向から見て、右アッパーアーム21Rの前基部21aRに設けられる偏心カラー50は、外周面が軸線C2よりも左側に偏心する。軸線C2に沿う方向から見て、右アッパーアーム21Rの前基部21aRに設けられる偏心カラー50の突出部50cは、軸線C2よりも左側で筒部50aとは反対側に向けて突出する。
後プレート51の右側面51rは、左アッパーアーム21Lの前基部21aLに設けられる後偏心カラー50の突出部50cの軸線C2に臨む面50s3と当接する。
図2、図3、図6を参照し、外リンク部材25は、概ね上下方向に延在し、その下部外側には、図3の前面視で車幅方向外側に開放する門形をなすナックル支持部25cが設けられる。ナックル支持部25cには、側面視でステアリングシャフト12と略平行な操舵軸(キングピン軸)27を介して、ナックル部材26の基部26aが操向可能に支持される。ナックル部材26には、前後ステー2fを介してフロントフェンダ2eが支持される。
このとき、左右タイロッド16L,16Rの長さと、左右アッパーアーム21L,21Rの長さと、左右ロアアーム23L,23Rの長さとはそれぞれ等しいため、車両が傾いても舵角は生じない。
図2、図3、図6を参照し、クッションユニット31は、概ね上下方向に延びるロッド式のダンパー32と、ダンパー32の周囲を巻回するコイルスプリング33と、を有する。クッションユニット31は、側面視で鉛直方向に対して上側が後側に位置するように傾斜し、かつ側面視で上下揺動軸22,24と直交して延在するように配置される。また、クッションユニット31は、図3の前面視ではほぼ垂直に配置される。なお、クッションユニット31は、アッパーアーム21の揺動中心のオフセットに対応して前記前面視で傾斜させてもよい。
図4、図6、図7を参照し、ステアリングリンク機構17は、ステアリングシャフト12の前方に離間して配置される。ステアリングリンク機構17は、左右方向に延びる前リンク部材15と、前リンク部材15の左右端部から後方に延びる左右リンク部材14L,14Rと、を有する。左右リンク部材14L,14Rの後端部である基端部14aは、前懸架フレーム体5のリンク支持部9cに、側面視でキングピン軸線C9と略平行に延びる後リンク回動軸14cを介して回動可能に連結される。左右リンク部材14L,14Rの前端部には、前リンク部材15の左右端部が後リンク回動軸14cと平行な前リンク回動軸14bを介して回動可能に連結される。
ステアリングリンク機構17は、アッカーマン機構と同等の作用を奏する。すなわち、ステアリングリンク機構17を介して左右前輪2L,2Rが転舵すると、左右前輪2L,2Rの内の内輪側の前輪2の操舵角が外輪側の前輪2の操舵角よりも大きくなる。
尚、図15においては便宜上、アッカーマン率が0の場合、すなわち、ステアリングシャフト12の軸方向視で、左右タイロッド16L,16Rの内端部と、左右リンク部材14L,14Rの内ロッド連結部14dとの接続位置を、左右リンク部材14L,14Rの軸線上とした場合を示す。
図14、図15を参照し、車体の直立時に、ステアリングリンク機構17を介して左右前輪2L,2Rを左側に転舵すると、外周61aの上縁部63と、ローラ62aとが互いに当接する(図14(a)、図15(a)参照)。これにより、前輪2L,2Rと車体1Aとの直接的な接触が回避される。
また、アクチュエータ41がフレーム本体6の上部開放部6bを上方から跨いで閉じるようにフレーム本体6に結合され、上部開放部6bにアッパーアーム21が支持されることで、フレーム本体6にアッパーアーム21を組み付け易く、作業性を向上させるとともに、アクチュエータ41が閉ループ状の前懸架フレーム体5の上部を構成するので、アクチュエータ41をフレーム本体6及びその周辺部品から離してこれらと干渉し難くすることができる。また、上部開放部6bを上方から跨ぐようにアクチュエータ41を配置してフレーム本体6に結合するので、アクチュエータ41における上部開放部を挟んだ前後端部をフレーム本体6に結合して強固に支持でき、アクチュエータ41の振れ及び振動を抑制することができる。
また、アクチュエータ41がクッション支持アーム44の基部45と同軸の駆動軸41aを備えることで、アクチュエータ41の駆動軸41aとクッション支持アーム44の基部45とを同軸に連結可能となり、簡易かつコンパクトな機構でアクチュエータ41によるクッション支持アーム44ひいては車体1Aの揺動制御を行うことができる。
以下、実施形態の変形例に係る前二輪懸架装置104について、図16、図17を参照して説明する。図16、図17において、上記実施形態の構成要素と同一の要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図16、図17を参照し、変形例に係る前二輪懸架装置104において、アクチュエータ41の後部には、上方に突出して軸線C7回りに揺動する前揺動アーム143を有する。前揺動アーム143は、アクチュエータ41の駆動軸41aに固定され、軸線C7回りに揺動する。前揺動アーム143は、クッション支持アーム144の後揺動アーム146とアクチュエータ41の軸方向で間隔を空けて対向する。具体的に、前記軸線C8から見て、前揺動アーム143の先端部143b(連結装置147と前揺動アーム143との接続部)は、後揺動アーム146の先端部146b(連結装置147と後揺動アーム146との接続部)と間隔を空けて対向する。前揺動アーム143と後揺動アーム146との連結部140には、これらを一体的に揺動可能とする連結装置147(荷重検出部)が設けられる。連結装置147は、前後揺動アーム143,146の間を伝わる荷重を検出する荷重検出部としても機能する。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
1A 車体
2 前輪
5 前懸架フレーム体
6 フレーム本体(車体側フレーム)
6b 上部開放部(開放部)
21 アッパーアーム(アーム部材、上側アーム)
21a 前基部(前側基部)
21b 後基部(後側基部)
23 ロアアーム(アーム部材、下側アーム)
31 クッションユニット
41 アクチュエータ
41a 駆動軸(出力部)
44 クッション支持アーム
45 基部(軸支部)
Claims (6)
- 左右一対の前輪(2L,2R)を備えるとともに車体(1A)を左右揺動可能とする揺動型車両(1)において、
前記車体(1A)に左右内側を揺動可能に支持されるとともに左右外側に前記左右一対の前輪(2L,2R)をそれぞれ支持する左右一対のアーム部材(21,23)と、
前記車体(1A)に左右中央を揺動可能に支持されるとともに左右外側にそれぞれクッションユニット(31)を介して前記左右一対のアーム部材(21,23)の各々に連結されるクッション支持アーム(44)と、
前記クッション支持アーム(44)の揺動を制御可能なアクチュエータ(41)と、を備え、
前記アクチュエータ(41)のハウジング(42)には、車体側フレーム(6)に固定されるマウント部(42b,42c)が一体に設けられ、
前記アクチュエータ(41)のハウジング(42)は、前記車体(1A)における前記左右一対のアーム部材(21,23)及び前記クッション支持アーム(44)を支持する車体側フレーム(6)とともに、閉構造の前懸架フレーム体(5)を形成することを特徴とする揺動型車両。 - 前記アクチュエータ(41)は、左右中央で前記左右一対のアーム部材(21,23)よりも上方に配置されることを特徴とする請求項1に記載の揺動型車両。
- 前記左右一対のアーム部材(21,23)は、それぞれ上側アーム(21)と下側アーム(23)とを備え、
前記車体側フレーム(6)は、上方に開放する開放部(6b)を備え、
前記アクチュエータ(41)は、前記開放部(6b)を上方から跨いで閉じるように前記車体側フレーム(6)に結合され、
前記車体側フレーム(6)における前記開放部(6b)の前後に位置する部位(7,9)には、前記上側アーム(21)が支持されることを特徴とする請求項1又は2に記載の揺動型車両。 - 前記上側アーム(21)は、前記車体側フレーム(6)に支持される端部が前側基部(21a)と後側基部(21b)とに分岐し、
前記車体側フレーム(6)における前記開放部(6b)の前後に位置する部位(7,9)には、前記上側アーム(21)の後側基部(21b)が支持されることを特徴とする請求項3に記載の揺動型車両。 - 前記アクチュエータ(41)は、前記車体側フレーム(6)の開放部(6b)を上方から跨いで閉じるように配置され、前記ハウジング(42)は、前記車体側フレーム(6)の開放部(6b)の前後に位置する部位(7,9)の上部に固定されることを特徴とする請求項3又は4に記載の揺動型車両。
- 前記アクチュエータ(41)は、前記クッション支持アーム(44)の軸支部(45)と同軸の出力部(41a)を備えることを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の揺動型車両。
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