WO2018180396A1 - サスペンション装置 - Google Patents
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- B60G21/02—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected
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- B60G21/05—Interconnection systems for two or more resiliently-suspended wheels, e.g. for stabilising a vehicle body with respect to acceleration, deceleration or centrifugal forces permanently interconnected mechanically between wheels on the same axle but on different sides of the vehicle, i.e. the left and right wheel suspensions being interconnected
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- B62K5/00—Cycles with handlebars, equipped with three or more main road wheels
- B62K5/10—Cycles with handlebars, equipped with three or more main road wheels with means for inwardly inclining the vehicle body on bends
Definitions
- the present invention relates to a suspension device used in a vehicle having at least left and right wheels.
- Patent Documents 1 to 3 An example of a front two-wheeled vehicle having a lean function is shown in Patent Documents 1 to 3 below.
- Patent Documents 1 to 3 An example of a front two-wheeled vehicle having a lean function is shown in Patent Documents 1 to 3 below.
- Patent Documents 1 to 3 An example of a front two-wheeled vehicle having a lean function is shown in Patent Documents 1 to 3 below.
- these mechanisms there is a problem that a part of the shock absorbing function is sacrificed or the suspension mechanism is complicated in order to provide the shock absorbing function.
- JP 2013-22993 A JP 2010-163145 A Japanese Patent Laid-Open No. 6-171568
- a main object of the present invention is to provide a suspension device having a lean function and a shock absorbing function while having a relatively simple configuration.
- a suspension device used in a vehicle having at least left and right wheels It has a frame, a center pivot, a lower arm, a pair of left and right upper arms, and a pair of left and right knuckle arms.
- the frame is rotatable relative to the lower arm around the center pivot
- the lower arm includes a leaf spring portion and has a left and right integrated configuration
- An intermediate portion of the lower arm is fixed to the center pivot
- Both ends of the lower arm are rotatably attached to the left and right knuckle arms
- One end of each of the left and right upper arms is attached to the frame so as to be rotatable
- the other ends of the left and right upper arms are respectively attached to the knuckle arms so as to be rotatable
- the left and right knuckle arms support the left and right wheels.
- (Item 2) Furthermore, it has a rotation angle control unit, The suspension device according to claim 1, wherein the rotation angle control unit is configured to control a relative rotation angle of the center pivot with respect to the frame.
- FIG. 1 is an explanatory diagram for illustrating a schematic configuration of a suspension device according to a first embodiment of the present invention, and is a perspective view as seen from the front.
- FIG. 2 is a perspective view of FIG. 1 viewed from the back side.
- FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the operation of the apparatus of FIG.
- FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the lean operation of the apparatus of FIG.
- FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a shock absorbing operation of the apparatus of FIG.
- FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the shock absorbing operation of the apparatus of FIG. FIG.
- FIG. 7 is an enlarged view of a main part for showing a schematic configuration of the suspension device according to the second embodiment of the present invention, and is a perspective view as seen from the front.
- FIG. 8 is an enlarged view of a main part for showing a schematic configuration of the suspension device according to the third embodiment of the present invention, and is a perspective view as seen from the front.
- FIG. 9 is an enlarged view of a main part for showing a schematic configuration of a suspension device according to a fourth embodiment of the present invention, and is a perspective view as seen from the front.
- FIG. 10 is an enlarged view of a main part for showing a schematic configuration of a suspension device according to a fifth embodiment of the present invention, and is a perspective view as seen from the front.
- the suspension device includes a frame 1, a center pivot 2, a lower arm 3, a pair of left and right upper arms 4, and a pair of left and right knuckle arms 5.
- the suspension device is used for a vehicle having at least left and right wheels 6, for example, a front two-wheel vehicle.
- this suspension device is used for a front two-wheel vehicle, but is not limited thereto.
- the frame 1 is rotatable relative to the lower arm 3 around the center pivot 2.
- the frame 1 supports a passenger seat and a rear wheel (not shown), but only a part of the frame 1 is shown in the figure.
- the lower arm 3 includes a leaf spring portion 31 and has a left-right integrated configuration.
- the leaf spring portion 31 is composed of a right leaf spring portion 31R and a left leaf spring portion 31L.
- the reference numerals for the pair of left and right members are subscript R for the member on the right side and the subscript L for the member on the left side when viewing the traveling direction (left direction in FIG. 1). Is used for distinguishing, and when there is no need for distinction, a code without subscript is used.
- the middle part of the lower arm 3 is fixed to the lower surface of the center pivot 2.
- the lower arm 3 is integrated with the center pivot 2 and can rotate relative to the frame 1.
- the left and right ends of the lower arm 3 are rotatably attached to the left and right knuckle arms 5 via the left and right rotating shafts 32.
- the lower arm 3 of this embodiment is provided with a damper 33 that performs a buffering action against the elastic deformation of the lower arm 3.
- the damper 33 connects the vicinity of the left and right ends of the lower arm 3 and performs a buffering action according to the displacement speed.
- the lower arm 3 of the present embodiment is arranged at a position higher than the axle of the wheel 6 so that a space can be formed below the lower arm 3.
- each of the left and right upper arms 4 is attached to the frame 1 so as to be rotatable via a frame-side rotation shaft 41.
- the other ends of the left and right upper arms 4 are attached to the knuckle arm 5 so as to be rotatable via a knuckle-side rotating shaft 42.
- the left and right knuckle arms 5 support the left and right wheels 6. More specifically, king pins 71 constituting the steering mechanism 7 are attached to the tips of the left and right knuckle arms 5 (see FIG. 2), and the axles of the wheels 6 are supported via the king pins 71. Yes.
- the king pin 71 has a connection portion 72 for connecting an appropriate operation mechanism (not shown) such as a handle, and is thereby rotated using the operation mechanism. With this configuration, the steering mechanism 7 of the present embodiment can operate the directions of the left and right wheels 6 with respect to the frame 1.
- FIG. 3 shows a basic posture in which only the passenger's load and the vehicle's own weight act on the frame 1 and the wheels 6 are upright. 3 to 6, the knuckle arm is not shown for easy understanding of the operation, and the state in which the wheel 6 is connected to the lower arm 3 and the upper arm 4 is schematically shown. .
- a method for manipulating the rotation angle may be a method using human power or an actuator, but is not particularly limited.
- a method using a centrifugal force due to cornering or movement of the center of gravity of the operator may be used.
- the frame 1 and the upper arm 4 are displaced with respect to the lower arm 3 that is integrated with the left and right, respectively. Can be tilted (ie lean) in the direction.
- shock absorption operation Next, the shock absorbing operation will be described.
- a weight acts on the frame 1 or when a pushing force acts on the wheel 6, the frame 1 moves relative to the wheel 6 due to the elasticity of the leaf spring portion 31 of the lower arm 3 as shown in FIG. 5.
- the damper 33 can act to cushion the elastic force of the leaf spring portion 31.
- the parts that act are different and are independent of each other. Therefore, in the present embodiment, there is an advantage that the lean operation and the shock absorbing operation can be performed in combination with a simple mechanism.
- the damper 33 exhibits a buffering action only for the up / down stroke operation and does not exhibit a buffering action for the roll operation. However, since the damper 33 can perform lean operation, that is, roll control by human power or an actuator, there is no buffering action. There is no inconvenience.
- the apparatus of the present embodiment since a relatively wide space can be formed below the lower arm 3, it is difficult for the wheel 6 to interfere with other parts during steering. In addition, the minimum ground clearance as a vehicle can be secured sufficiently. Furthermore, there is an advantage that the space below the lower arm 3 can be used to carry the cargo and mount other parts.
- the suspension device of the second embodiment has a rotation angle control unit 8.
- the rotation angle control unit 8 of the second embodiment includes a control motor 81 for electronically controlling the relative rotation angle.
- the control motor 81 is controlled by an appropriate control mechanism (not shown) such as a microcomputer so that the relative rotation angle and rotation timing of the center pivot 2 with respect to the frame 1 can be controlled. Further, in this embodiment, the damper 33 is omitted.
- the rotation angle control unit 8 in the suspension device of the third embodiment further includes a worm gear 82 driven by a control motor 81 and a worm wheel 83 attached to the center pivot 2.
- the relative rotation angle and rotation timing of the center pivot 2 with respect to the frame 1 can be controlled by the control motor 81 via the worm gear 82 and the worm wheel 83.
- the suspension device of the fourth embodiment has a rotation angle control unit 8 for manually controlling the relative rotation angle of the center pivot 2 with respect to the frame 1. More specifically, the rotation angle control unit 8 of the fourth embodiment has left and right pedals 84, a link arm 85, and a rotating body 86.
- the left and right pedals 84 can be rotated by a predetermined angle in the forward and reverse directions by the pedal shaft 87, and each of the left and right pedals 84 rotates within a predetermined angle range, thereby rotating the rotating body 86 by a predetermined angle via the link arm 85. Be able to.
- the relative rotation angle of the center pivot 2 with respect to the frame 1, that is, the lean angle and lean timing of the wheel 6 can be controlled in accordance with the will of the occupant. is there.
- the suspension device of the fifth embodiment includes a lock mechanism 9 for fixing the relative rotation angle of the center pivot 2 with respect to the frame 1. More specifically, the lock mechanism 9 includes a disc rotor 91 fixed to the center pivot 2 and a caliper 92 fixed to the frame 1 side. The caliper 92 sandwiches the disc rotor 91. The relative rotation angle between the frame 1 and the center pivot 2 can be fixed at a desired timing.
- the vehicle body by fixing the relative rotation angle of the center pivot 2 with respect to the frame 1, for example, the vehicle body can be prevented from rising or tilting when the vehicle is stopped due to centrifugal force during cornering. There is an advantage that can be.
- the front two-wheeled vehicle is exemplified as the vehicle, but the present invention is not limited to this, and a rear two-wheeled vehicle may be used. Further, it may be a so-called parallel two-wheel vehicle (a vehicle having only two parallel wheels as wheels). In short, the present invention is applicable to any vehicle having two left and right wheels.
- the driving force of the vehicle can be various, such as those using human power such as a bicycle, those using a prime mover such as a vehicle with a motor, those using gravity, and those using a motor, and are not particularly limited.
- an actual shaft is used as the center pivot 2.
- the present invention is not limited to this, and a virtual shaft constituted by a link mechanism or the like can be used as the center pivot. In this case, if the lower arm moves together with the center pivot (rotates and translates), it can be said that the lower arm is fixed to the center pivot.
- the lower arm 3 is disposed at a position higher than the axle of the wheel 6, but the present invention is not limited to this, and the lower arm 3 is disposed at a position equal to or lower than the axle of the wheel 6. You can also.
- the leaf spring portion 31 is disposed on a part of the lower arm 3.
- the present invention is not limited to this.
- the entire lower arm 3 may be a leaf spring.
- the rotating body is used as the wheel 6, but the present invention is not limited thereto, and may be a sliding board or a crawler track in a sled or a snowmobile, for example.
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Abstract
本発明は、比較的に簡素な構成でありながらリーン機能とショック吸収機能とを有するサスペンション装置を提供するものである。フレーム(1)は、センターピボット(2)を中心として、ロアアーム(3)に対して相対的に回転可能とされている。ロアアーム(3)は、板バネ部(31)を含み、かつ左右一体の構成となっている。ロアアーム(3)の中間部は、センターピボット(2)に固定されている。ロアアーム(3)の両端は、左右のナックルアーム(5)に、回転可能なように取り付けられている。左右のアッパーアーム(4)の一端は、フレーム(1)に、回転可能なようにそれぞれ取り付けられている。左右のアッパーアーム(4)の他端は、ナックルアーム(5)に、回転可能なようにそれぞれ取り付けられている。左右のナックルアーム(5)は、左右の車輪(6)を支持している。
Description
本発明は、左右の車輪を少なくとも有する車両に用いられるサスペンション装置に関するものである。
近年、エネルギー効率及びスペース効率に鑑みて、細いタイヤ及び薄いホイールを用いた、車幅の小さい前2輪、後ろ1輪配置の3輪パーソナルモビリティの提案が相次いでいる。
細いタイヤ及び薄いホイールは大きな横力には耐えられない。また、車幅が小さいと、必然的に前2輪のトレッドも小さくなるため、そのままでは横転限界が低くなってしまう。そこで、横転を防ぐために、路面に対して車体及びタイヤ面を傾ける(つまりリーンさせる)ためのなんらかの機構を設けることが一般的である。
リーン機能を有する前二輪型車両の一例が下記特許文献1~3に示されている。しかしながら、これらの機構においては、ショック吸収機能の一部を犠牲にしているか、あるいは、ショック吸収機能を持たせるためにサスペンション機構が複雑化するという問題があった。
本発明は、前記した状況に基づいてなされたものである。本発明の主な目的は、比較的に簡素な構成でありながら、リーン機能とショック吸収機能とを有するサスペンション装置を提供することである。
前記した課題を解決する手段は、以下の項目のように記載できる。
(項目1)
左右の車輪を少なくとも有する車両に用いられるサスペンション装置であって、
フレームと、センターピボットと、ロアアームと、左右一対のアッパーアームと、左右一対のナックルアームとを備えており、
前記フレームは、前記センターピボットを中心として前記ロアアームに対して相対的に回転可能とされており、
前記ロアアームは、板バネ部を含み、かつ左右一体の構成となっており、
前記ロアアームの中間部は、前記センターピボットに固定されており、
前記ロアアームの両端は、前記左右のナックルアームに、回転可能なように取り付けられており、
前記左右のアッパーアームの一端は、前記フレームに、回転可能なようにそれぞれ取り付けられており、
前記左右のアッパーアームの他端は、前記ナックルアームに、回転可能なようにそれぞれ取り付けられており、
前記左右のナックルアームは、前記左右の車輪を支持している
サスペンション装置。
左右の車輪を少なくとも有する車両に用いられるサスペンション装置であって、
フレームと、センターピボットと、ロアアームと、左右一対のアッパーアームと、左右一対のナックルアームとを備えており、
前記フレームは、前記センターピボットを中心として前記ロアアームに対して相対的に回転可能とされており、
前記ロアアームは、板バネ部を含み、かつ左右一体の構成となっており、
前記ロアアームの中間部は、前記センターピボットに固定されており、
前記ロアアームの両端は、前記左右のナックルアームに、回転可能なように取り付けられており、
前記左右のアッパーアームの一端は、前記フレームに、回転可能なようにそれぞれ取り付けられており、
前記左右のアッパーアームの他端は、前記ナックルアームに、回転可能なようにそれぞれ取り付けられており、
前記左右のナックルアームは、前記左右の車輪を支持している
サスペンション装置。
(項目2)
さらに、回転角制御部を備えており、
前記回転角制御部は、前記フレームに対する前記センターピボットの相対的な回転角度を制御する構成となっている
項目1に記載のサスペンション装置。
さらに、回転角制御部を備えており、
前記回転角制御部は、前記フレームに対する前記センターピボットの相対的な回転角度を制御する構成となっている
項目1に記載のサスペンション装置。
(項目3)
前記回転角制御部は、前記相対的な回転角度を手動で制御するためのハンドル、ペダル、又はレバーである
項目2に記載のサスペンション装置。
前記回転角制御部は、前記相対的な回転角度を手動で制御するためのハンドル、ペダル、又はレバーである
項目2に記載のサスペンション装置。
(項目4)
前記回転角制御部は、前記相対的な回転角度を電子的に制御するための制御アクチュエータである
項目2に記載のサスペンション装置。
前記回転角制御部は、前記相対的な回転角度を電子的に制御するための制御アクチュエータである
項目2に記載のサスペンション装置。
(項目5)
前記ロアアームに取り付けられて、前記ロアアームの弾性変形に対する緩衝作用を行うダンパをさらに備えている
項目1~4のいずれか1項に記載のサスペンション装置。
前記ロアアームに取り付けられて、前記ロアアームの弾性変形に対する緩衝作用を行うダンパをさらに備えている
項目1~4のいずれか1項に記載のサスペンション装置。
(項目6)
前記左右のナックルアームに取り付けられる前記左右の車輪の向きを、前記フレームに対して操作するための操舵機構をさらに備える
項目1~5のいずれか1項に記載のサスペンション装置。
前記左右のナックルアームに取り付けられる前記左右の車輪の向きを、前記フレームに対して操作するための操舵機構をさらに備える
項目1~5のいずれか1項に記載のサスペンション装置。
(項目7)
前記フレームに対する前記センターピボットの相対的な回転角度を固定するためのロック機構をさらに備える
項目1~6のいずれか1項に記載のサスペンション装置。
前記フレームに対する前記センターピボットの相対的な回転角度を固定するためのロック機構をさらに備える
項目1~6のいずれか1項に記載のサスペンション装置。
(項目8)
項目1~7のいずれか1項に記載のサスペンション装置を備えた車両。
項目1~7のいずれか1項に記載のサスペンション装置を備えた車両。
本発明によれば、比較的に簡素な構成でありながら、リーン機能とショック吸収機能とを有するサスペンション装置を提供することが可能になる。
(第1実施形態の構成)
以下、本発明の第1実施形態に係るサスペンション装置を、図1及び図2を参照しながら説明する。このサスペンション装置は、フレーム1と、センターピボット2と、ロアアーム3と、左右一対のアッパーアーム4と、左右一対のナックルアーム5とを備えている。また、このサスペンション装置は、左右の車輪6を少なくとも有する車両、たとえば前二輪型車両に用いられるものである。以降の説明では、説明の便宜上、このサスペンション装置を前二輪型車両に用いるものとするが、これに制約されるものではない。
以下、本発明の第1実施形態に係るサスペンション装置を、図1及び図2を参照しながら説明する。このサスペンション装置は、フレーム1と、センターピボット2と、ロアアーム3と、左右一対のアッパーアーム4と、左右一対のナックルアーム5とを備えている。また、このサスペンション装置は、左右の車輪6を少なくとも有する車両、たとえば前二輪型車両に用いられるものである。以降の説明では、説明の便宜上、このサスペンション装置を前二輪型車両に用いるものとするが、これに制約されるものではない。
(フレーム)
フレーム1は、センターピボット2を中心として、ロアアーム3に対して相対的に回転可能とされている。フレーム1は、乗員のための座席や後輪(図示せず)を支持するようになっているが、図ではフレーム1の一部のみ示している。
フレーム1は、センターピボット2を中心として、ロアアーム3に対して相対的に回転可能とされている。フレーム1は、乗員のための座席や後輪(図示せず)を支持するようになっているが、図ではフレーム1の一部のみ示している。
(ロアアーム)
ロアアーム3は、板バネ部31を含み、かつ左右一体の構成となっている。板バネ部31は、この実施形態では、右板バネ部31Rと左板バネ部31Lとから構成されている。なお、この明細書の説明においては、左右一対の部材に対する符号については、進行方向(図1では左方向)を見たときに右側となる部材に添え字R、左側となる部材に添え字Lを付して区別し、特に区別の必要のないときは添え字なしの符号を用いる。
ロアアーム3は、板バネ部31を含み、かつ左右一体の構成となっている。板バネ部31は、この実施形態では、右板バネ部31Rと左板バネ部31Lとから構成されている。なお、この明細書の説明においては、左右一対の部材に対する符号については、進行方向(図1では左方向)を見たときに右側となる部材に添え字R、左側となる部材に添え字Lを付して区別し、特に区別の必要のないときは添え字なしの符号を用いる。
ロアアーム3の中間部は、センターピボット2の下面に固定されている。これによりロアアーム3は、センターピボット2と一体で、フレーム1に対して相対回転できるようになっている。
ロアアーム3の左右両端は、左右の回転軸32を介して、左右のナックルアーム5に、回転可能なように取り付けられている。
本実施形態のロアアーム3には、ロアアーム3の弾性変形に対する緩衝作用を行うダンパ33が取り付けられている。ダンパ33は、ロアアーム3の左右両端近傍を連結しており、これらの変位速度に応じた緩衝作用を行うようになっている。
本実施形態のロアアーム3は、車輪6の車軸より高い位置に配置されており、ロアアーム3の下方に空間を形成できるようになっている。
(アッパーアーム)
左右のアッパーアーム4の一端は、フレーム1に、フレーム側回転軸41を介して回転可能なようにそれぞれ取り付けられている。また、左右のアッパーアーム4の他端は、ナックルアーム5に、ナックル側回転軸42を介して、回転可能なようにそれぞれ取り付けられている。
左右のアッパーアーム4の一端は、フレーム1に、フレーム側回転軸41を介して回転可能なようにそれぞれ取り付けられている。また、左右のアッパーアーム4の他端は、ナックルアーム5に、ナックル側回転軸42を介して、回転可能なようにそれぞれ取り付けられている。
(ナックルアーム)
左右のナックルアーム5は、左右の車輪6を支持している。より具体的には、左右のナックルアーム5の先端には、操舵機構7を構成するキングピン71が取り付けられており(図2参照)、このキングピン71を介して、車輪6の車軸が支持されている。キングピン71は、ハンドル等の適宜の操作機構(図示せず)を接続するための接続部72を有しており、これにより、操作機構を用いて回転操作されるようになっている。この構成により、本実施形態の操舵機構7は、左右の車輪6の向きを、フレーム1に対して操作できるようになっている。
左右のナックルアーム5は、左右の車輪6を支持している。より具体的には、左右のナックルアーム5の先端には、操舵機構7を構成するキングピン71が取り付けられており(図2参照)、このキングピン71を介して、車輪6の車軸が支持されている。キングピン71は、ハンドル等の適宜の操作機構(図示せず)を接続するための接続部72を有しており、これにより、操作機構を用いて回転操作されるようになっている。この構成により、本実施形態の操舵機構7は、左右の車輪6の向きを、フレーム1に対して操作できるようになっている。
(本実施形態の動作)
つぎに、図3~図6をさらに参照して、前記したサスペンション装置の基本的な動作を説明する。なお、これらの図面においては、説明の便宜のため、部材を模式化して簡略に記載している。例えば、各部の接続部分の丸形状は、回転自在なリンク接続を示している。乗員の荷重と車両の自重のみがフレーム1に作用し、車輪6が直立な状態を、基本姿勢として図3に示す。また、これらの図3~図6では、動作の理解を容易とするため、ナックルアームの記載は省略し、車輪6がロアアーム3とアッパーアーム4とに連結された状態を模式的に示している。
つぎに、図3~図6をさらに参照して、前記したサスペンション装置の基本的な動作を説明する。なお、これらの図面においては、説明の便宜のため、部材を模式化して簡略に記載している。例えば、各部の接続部分の丸形状は、回転自在なリンク接続を示している。乗員の荷重と車両の自重のみがフレーム1に作用し、車輪6が直立な状態を、基本姿勢として図3に示す。また、これらの図3~図6では、動作の理解を容易とするため、ナックルアームの記載は省略し、車輪6がロアアーム3とアッパーアーム4とに連結された状態を模式的に示している。
(リーン動作)
まず、リーン動作について説明する。そのためには、フレーム1とロアアーム3との間の、センターピボット2を中心とする相対的な回転角度を操作する。回転角度を操作する手法としては、人力やアクチュエータによるものが考えられるが、特に制約されず、たとえば、コーナリングによる遠心力や操作者自身の重心移動による方法でもよい。
まず、リーン動作について説明する。そのためには、フレーム1とロアアーム3との間の、センターピボット2を中心とする相対的な回転角度を操作する。回転角度を操作する手法としては、人力やアクチュエータによるものが考えられるが、特に制約されず、たとえば、コーナリングによる遠心力や操作者自身の重心移動による方法でもよい。
このように回転角度が変化すると、本実施形態では、図4に示されるように、左右一体であるロアアーム3に対して、フレーム1及びアッパーアーム4がそれぞれ変位するので、左右の車輪6を同じ方向に傾ける(つまりリーンさせる)ことができる。
(ショック吸収動作)
つぎに、ショック吸収動作について説明する。フレーム1に重量が作用した場合、あるいは、車輪6に突き上げ力が作用した場合は、図5に示すように、ロアアーム3の板バネ部31の弾性によって、フレーム1が車輪6に対して相対的に沈み込むことができる。このような力が解除されたときには、ロアアーム3の板バネ部31の弾性力によって、図3に示す初期位置に復帰することができる。ここで、本実施形態では、ダンパ33の作用により、板バネ部31の弾性力に対する緩衝作用を行うことができる。
つぎに、ショック吸収動作について説明する。フレーム1に重量が作用した場合、あるいは、車輪6に突き上げ力が作用した場合は、図5に示すように、ロアアーム3の板バネ部31の弾性によって、フレーム1が車輪6に対して相対的に沈み込むことができる。このような力が解除されたときには、ロアアーム3の板バネ部31の弾性力によって、図3に示す初期位置に復帰することができる。ここで、本実施形態では、ダンパ33の作用により、板バネ部31の弾性力に対する緩衝作用を行うことができる。
また、図5の場合とは逆方向の力がフレーム1又は車輪6に作用したときは、図6に示すように、ロアアーム3の板バネ部31の弾性によって、フレーム1が車輪6に対して相対的に浮き上がることができる。そして、このような力が解除されたときには、ロアアーム3の板バネ部31の弾性力によって、図3に示す初期位置に復帰することができる。ここでも、ダンパ33の作用により、板バネ部31の弾性力に対する緩衝作用を行うことができる。
このように、本実施形態におけるリーン動作とショック吸収動作とでは、作用する部品が異なり、それぞれ独立した動作となっている。したがって、本実施形態では、簡素な機構でありながら、リーン動作とショック吸収動作とを複合して行うことができるという利点がある。なお、ダンパ33は上下ストローク動作のみに対して緩衝作用を発揮し、ロール動作に対する緩衝作用は発揮しないが、人力あるいはアクチュエータによるリーン動作すなわちロール制御を行うことができるため、緩衝作用がないことによる不都合は生じない。
また、本実施形態の装置によれば、ロアアーム3の下方に比較的に広い空間を形成できるので、操舵時における車輪6と他の部品との干渉を生じにくい。また、車両としての最低地上高を十分確保することができる。さらには、ロアアーム3の下方の空間を利用して荷物の運搬や他の部品の搭載もできるという利点がある。
(第2実施形態)
つぎに、本発明の第2実施形態に係るサスペンション装置を、図7を参照して説明する。この第2実施形態の説明においては、前記した第1実施形態の構成要素と基本的に共通する要素については、同一符号を用いることにより、説明の煩雑を避ける。
つぎに、本発明の第2実施形態に係るサスペンション装置を、図7を参照して説明する。この第2実施形態の説明においては、前記した第1実施形態の構成要素と基本的に共通する要素については、同一符号を用いることにより、説明の煩雑を避ける。
第2実施形態のサスペンション装置は、回転角制御部8を有している。この第2実施形態の回転角制御部8は、相対的な回転角度を電子的に制御するための制御モータ81により構成されている。この制御モータ81は、マイクロコンピュータなどの適宜の制御機構(図示せず)により制御されて、フレーム1に対するセンターピボット2の相対的な回転角度や回転タイミングを制御できるようになっている。また、この実施形態では、ダンパ33が省略されている。
この第2実施形態の装置によれば、制御モータ81により、フレーム1に対するセンターピボット2の相対的な回転角度を制御することによって、車輪6のリーン角やリーン時期を適切に制御できるという利点がある。
本実施形態における他の構成及び利点は、前記した第1実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳しい説明は省略する。
(第3実施形態)
つぎに、本発明の第3実施形態に係るサスペンション装置を、図8を参照して説明する。この第3実施形態の説明においては、前記した第1及び第2実施形態の構成要素と基本的に共通する要素については、同一符号を用いることにより、説明の煩雑を避ける。
つぎに、本発明の第3実施形態に係るサスペンション装置を、図8を参照して説明する。この第3実施形態の説明においては、前記した第1及び第2実施形態の構成要素と基本的に共通する要素については、同一符号を用いることにより、説明の煩雑を避ける。
第3実施形態のサスペンション装置における回転角制御部8は、制御モータ81により駆動されるウオームギヤ82と、センターピボット2に取り付けられたウオームホイール83とをさらに備えている。ウオームギヤ82とウオームホイール83とを介して、制御モータ81により、フレーム1に対するセンターピボット2の相対的な回転角度や回転タイミングを制御できるようになっている。
本実施形態における他の構成及び利点は、前記した第2実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳しい説明は省略する。
(第4実施形態)
つぎに、本発明の第4実施形態に係るサスペンション装置を、図9を参照して説明する。この第4実施形態の説明においては、前記した第1及び第2実施形態の構成要素と基本的に共通する要素については、同一符号を用いることにより、説明の煩雑を避ける。
つぎに、本発明の第4実施形態に係るサスペンション装置を、図9を参照して説明する。この第4実施形態の説明においては、前記した第1及び第2実施形態の構成要素と基本的に共通する要素については、同一符号を用いることにより、説明の煩雑を避ける。
第4実施形態のサスペンション装置は、フレーム1に対するセンターピボット2の相対的な回転角度を手動で制御するための回転角制御部8を有している。より具体的には、この第4実施形態の回転角制御部8は、左右のペダル84と、リンクアーム85と、回動体86とを有している。左右のペダル84は、ペダル軸87により正逆方向に所定角度だけ回転可能とされており、それぞれが所定角度範囲で回転することにより、リンクアーム85を介して回動体86を所定角度だけ回転させることができるようになっている。
この第4実施形態の装置によれば、フレーム1に対するセンターピボット2の相対的な回転角度、すなわち、車輪6のリーン角度やリーン時期を、乗員の意志に沿って制御することができるという利点がある。
本実施形態における他の構成及び利点は、前記した第1及び第2実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳しい説明は省略する。
(第5実施形態)
つぎに、本発明の第5実施形態に係るサスペンション装置を、図10を参照して説明する。この第5実施形態の説明においては、前記した第1実施形態の構成要素と基本的に共通する要素については、同一符号を用いることにより、説明の煩雑を避ける。
つぎに、本発明の第5実施形態に係るサスペンション装置を、図10を参照して説明する。この第5実施形態の説明においては、前記した第1実施形態の構成要素と基本的に共通する要素については、同一符号を用いることにより、説明の煩雑を避ける。
第5実施形態のサスペンション装置は、フレーム1に対するセンターピボット2の相対的な回転角度を固定するためのロック機構9を備えている。より具体的には、このロック機構9は、センターピボット2に固定されたディスクロータ91と、フレーム1側に固定されたキャリパ92とから構成されており、キャリパ92がディスクロータ91を挟み込むことで、フレーム1とセンターピボット2との相対的な回転角度を所望のタイミングで固定できるようになっている。
この第5実施形態の装置によれば、フレーム1に対するセンターピボット2の相対的な回転角度を固定することによって、例えばコーナリング中の遠心力による車体の起き上がりや停車時における車両の傾きを防止することができるという利点がある。
本実施形態における他の構成及び利点は、前記した第1実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳しい説明は省略する。
なお、本発明の内容は、前記各実施形態に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲に記載された範囲内において、具体的な構成に対して種々の変更を加えうるものである。
例えば、前記した各実施形態では、車両として、前二輪型車両を例示したが、これに限らず、後二輪型車両でもよい。また、いわゆる平行二輪型車両(車輪として平行二輪のみを持つ車両)であってもよい。要するに、左右の2輪を有する車両であれば、本発明は適用可能である。また、車両の駆動力としては、自転車のように人力によるもの、原動機付車両のように原動機によるもの、重力によるもの、モータによるものなど、各種のものが可能であり、特に制約されない。
また、前記した各実施形態においては、センターピボット2として、実在する軸を用いたが、これに限らず、リンク機構などにより構成される仮想的な軸をセンターピボットとすることもできる。この場合、ロアアームがセンターピボットと一体で移動(回転及び並進)する状態であれば、ロアアームはセンターピボットに固定されていると言える。
さらに、前記した各実施形態では、ロアアーム3を、車輪6の車軸より高い位置に配置したが、これに限るものではなく、ロアアーム3を車輪6の車軸と同じかそれより低い位置に配置することもできる。
また、前記実施形態では、ロアアーム3の一部に板バネ部31を配置したが、これに限らず、例えば、ロアアーム3全体が板バネであってもよい。
さらに、前記した各実施形態において、車輪6として回転体を用いたが、これに限らず、例えばソリやスノーモービルにおける滑走板あるいは履帯であってもよい。
また、前記した各実施形態の構成を、必要に応じて複合して備える構成も当然に可能である。例えば、一つの車両において、回転角制御部8とロック機構9とを備えることができる。
1 フレーム
2 センターピボット
3 ロアアーム
31 板バネ部
32 回転軸
33 ダンパ
4 アッパーアーム
41 フレーム側回転軸
42 ナックル側回転軸
5 ナックルアーム
6 車輪
7 操舵機構
71 キングピン
8 回転角制御部
81 制御モータ
82 ウオームギヤ
83 ウオームホイール
84 ペダル
85 リンクアーム
86 回動体
87 ペダル軸
9 ロック機構
91 ディスクロータ
92 キャリパ
2 センターピボット
3 ロアアーム
31 板バネ部
32 回転軸
33 ダンパ
4 アッパーアーム
41 フレーム側回転軸
42 ナックル側回転軸
5 ナックルアーム
6 車輪
7 操舵機構
71 キングピン
8 回転角制御部
81 制御モータ
82 ウオームギヤ
83 ウオームホイール
84 ペダル
85 リンクアーム
86 回動体
87 ペダル軸
9 ロック機構
91 ディスクロータ
92 キャリパ
Claims (8)
- 左右の車輪を少なくとも有する車両に用いられるサスペンション装置であって、
フレームと、センターピボットと、ロアアームと、左右一対のアッパーアームと、左右一対のナックルアームとを備えており、
前記フレームは、前記センターピボットを中心として前記ロアアームに対して相対的に回転可能とされており、
前記ロアアームは、板バネ部を含み、かつ左右一体の構成となっており、
前記ロアアームの中間部は、前記センターピボットに固定されており、
前記ロアアームの両端は、前記左右のナックルアームに、回転可能なように取り付けられており、
前記左右のアッパーアームの一端は、前記フレームに、回転可能なようにそれぞれ取り付けられており、
前記左右のアッパーアームの他端は、前記ナックルアームに、回転可能なようにそれぞれ取り付けられており、
前記左右のナックルアームは、前記左右の車輪を支持している
サスペンション装置。 - さらに、回転角制御部を備えており、
前記回転角制御部は、前記フレームに対する前記センターピボットの相対的な回転角度を制御する構成となっている
請求項1に記載のサスペンション装置。 - 前記回転角制御部は、前記相対的な回転角度を手動で制御するためのハンドル、ペダル、又はレバーである
請求項2に記載のサスペンション装置。 - 前記回転角制御部は、前記相対的な回転角度を電子的に制御するための制御アクチュエータである
請求項2に記載のサスペンション装置。 - 前記ロアアームに取り付けられて、前記ロアアームの弾性変形に対する緩衝作用を行うダンパをさらに備えている
請求項1~4のいずれか1項に記載のサスペンション装置。 - 前記左右のナックルアームに取り付けられる前記左右の車輪の向きを、前記フレームに対して操作するための操舵機構をさらに備える
請求項1~5のいずれか1項に記載のサスペンション装置。 - 前記フレームに対する前記センターピボットの相対的な回転角度を固定するためのロック機構をさらに備える
請求項1~6のいずれか1項に記載のサスペンション装置。 - 請求項1~7のいずれか1項に記載のサスペンション装置を備えた車両。
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Cited By (2)
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2017
- 2017-03-27 JP JP2017060709A patent/JP6903311B2/ja active Active
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2018
- 2018-03-12 WO PCT/JP2018/009382 patent/WO2018180396A1/ja active Application Filing
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