(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右一対の前輪を取付けた車体の後部に、ほぼ車体前後方向に延びるロール軸と車幅方向に延びるスイング軸とを備える継手部材を取付け、この継手部材の後部のスイング軸に後輪を支持する後輪支持部材を取付けることにより、車体に後輪支持部材をロール自在及びスイング自在に取付ける車両の後輪懸架装置において、
前記車両は、前記後輪支持部材を左右のリヤクッションユニットで前記車体に連結するものであり、前記ロール軸の前端部を後端部よりも下げて取付け、
前記スイング軸は、前記ロール軸の前記前端部よりも側面視で上方にあり、且つ前記後輪の車軸より側面視で上方に位置して、
前記ロール軸の前端部が前記車体に取付けられ、前記継手部材に前記ロール軸と相対回転可能なケース本体及び前記後輪支持部材を備えることで、前記前輪に対する前記後輪同位相操舵を可能とすることを特徴とする車両の後輪懸架装置。
【請求項２】
前記継手部材は、前記ケース本体と、当該ケース本体に軸受を介して回転自在に挿入したロール軸とを有し、前記ケース本体及びロール軸の間に、ダンパを設けたことを特徴とする請求項１記載の車両の後輪懸架装置。
【請求項３】
前記後輪支持部材は、後輪の軸を出力軸とする駆動源であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の後輪懸架装置。
【請求項４】
前記継手部材は、側面視で前記車体及び前記駆動源と重なる位置にあり、且つ車体の内側に配置されることを特徴とする請求項３記載の車両の後輪懸架装置。
【請求項５】
前記前輪に対する前記後輪の同位相操舵をキャンセルできるロールロック機構を有することを特徴とする請求項１記載の車両の後輪懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の軽量化を図り、設計自由度を増すのに好適で、簡素な構成とした車両の後輪懸架装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車体の後部に後輪車軸側を、車体前後方向に延ばしたロール軸によりロール可能に取付けるとともに車体左右方向に延ばしたスイング軸により上下スイング可能に取付け、後輪車軸に後輪を取付けた車両の後輪懸架装置としては、例えば、特開平５−３９０７３号公報「揺動型車両」に記載された装置が知られている。
【０００３】
上記公報の図１０（Ａ）〜（Ｃ）には、車体フレーム１の前部にハンドル２で操舵される左右一対の前輪Ｗｆを備え、車体フレーム１の後部に車体前後方向に略水平に延びるスイング軸４を備え、このスイング軸４と同軸に設けた第２スイング軸７５にバッテリ支持枠９を結合し、スイング軸４に揺動継手６を介してパワーユニットＰを取付け、このパワーユニットＰの出力軸両端に後輪Ｗｒを取付け、バッテリ支持枠９の後端とパワーユニットＰの左右両端とを２本の規制ロッド７４Ｒ，７４ＬＲで連結した揺動型車両が記載されている。
【０００４】
高速走行中の旋回時には、バッテリ支持枠９に旋回外側方向の大きな遠心力が作用するため、この遠心力によって、バッテリ支持枠９は第２スイング軸７５を中心にして旋回外側方向に傾斜し、この傾斜に伴い、規制ロッド７４Ｒ，７４ＬによってパワーユニットＰの後部が遠心力と同方向、即ち旋回外側方向へ移動する。従って、パワーユニットＰは揺動継手６を中心に旋回外側方向へ傾き、後輪Ｗｒは旋回内側方向、即ち前輪Ｗｆと同方向に操舵される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記技術は、バッテリ１０を搭載したバッテリ支持枠９という重量物に作用する遠心力によって旋回方向（前輪の操舵方向）と同一方向へ後輪を操舵するものであり、重量物を車体後部に搭載する必要性から車体の軽量化が難しく、また重量配分上の自由度が限定される。
更に、規制ロッド７４Ｒ，７４Ｌやこれらの規制ロッド７４Ｒ，７４Ｌの端部に取付けるボールジョイント等の連結部材が必要になり、部品数が多くなって製造コストが嵩む。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、容易に軽量化を図ることができ、また、車両の設計自由度を増すことができ、更に、簡素な構成とすることができる車両の後輪懸架装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、左右一対の前輪を取付けた車体の後部に、ほぼ車体前後方向に延びるロール軸と車幅方向に延びるスイング軸とを備える継手部材を取付け、この継手部材の後部のスイング軸に後輪を支持する後輪支持部材を取付けることにより、車体に後輪支持部材をロール自在及びスイング自在に取付ける車両の後輪懸架装置において、車両が、後輪支持部材を左右のリヤクッションユニットで車体に連結するものであり、ロール軸の前端部を後端部よりも下げて取付け、スイング軸が、ロール軸の前端部よりも側面視で上方にあり、且つ後輪の車軸より側面視で上方に位置して、ロール軸の前端部が車体に取付けられ、継手部材にロール軸と相対回転可能なケース本体及び後輪支持部材を備えることで、前輪に対する後輪同位相操舵を可能とすることを特徴とする。
【０００８】
重量物を車体後部に搭載する必要がないため、容易に車両の軽量化を図ることができ、また、車両の重量配分を自由に設定することができて、車両の設計自由度を向上させることができる。
また、従来のような後輪を操舵するためのロッドやロッドの連結部材が不要になり、後輪懸架装置を簡素な構成にすることができ、後輪懸架装置の部品数を減らすことができる。
【０００９】
請求項２は、継手部材に、ケース本体と、ケース本体に軸受を介して回転自在に挿入したロール軸とを有し、ケース本体及びロール軸の間に、ダンパを設けたことを特徴とする。
継手部材のケース本体及びロール軸の間に、ダンパを設けたことで、車体のロール剛性及び後輪操舵特性を容易に調節することができ、車両の運転性が向上する。
【００１０】
請求項３は、後輪支持部材を、後輪の軸を出力軸とする駆動源としたことを特徴とする。
エンジンや電動モータ等の駆動源でリヤスイングアームを兼ねることができ、部品数を減らすことができて、車両の製造コストを下げることができる。
請求項４は、継手部材が、側面視で車体及び駆動源と重なる位置にあり、且つ車体の内側に配置されることを特徴とする。
請求項５は、前輪に対する後輪の同位相操舵をキャンセルできるロールロック機構を有することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
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。
図１は本発明に係る後輪懸架装置を備えた車両の側面図であり、車両としての四輪車１０は、車体１１の前部に、バーハンドル１２で操舵する左右一対の前輪１３，１４（奥側の符号１３は不図示）を回転自在に取付け、車体１１の後部に本発明の後輪懸架装置３０を取付けたものである。なお、１６は運転者の足載せとするフロアステップ、１７はシート、１８はウインドスクリーン、２１は屋根、２２はラゲッジボックスである。
【００１２】
図２は本発明に係る後輪懸架装置の側面図であり、後輪懸架装置３０は、車体１１を構成する車体フレーム２４の後部に取付けた継手部材３１と、この継手部材３１の後端に上下スイング自在に取付けた後輪支持部材としてのパワーユニット３２（エンジン及び動力伝達装置からなる）と、このパワーユニット３２及び車体１１（詳しくは車体フレーム２４に取付けたポール２５）のそれぞれの間に取付けたリヤクッションユニット３３，３４（奥側の符号３３は不図示）とからなる。なお、３６はパワーユニット３２の上下スイング軸である。
パワーユニット３２は、その出力軸３７に左右一対の後輪２６，２７（奥側の符号２６は不図示）を取付けたものである。
【００１３】
図３は本発明に係る後輪懸架装置の継手部材の断面図であり、継手部材３１は、図２に示した車体１１にパワーユニット３２及び後輪２６，２７をロール自在に取付けるためにほぼ車体前後方向に延ばした図３に示すロール軸４１と、車体フレーム２４（図２参照）に継手部材３１を取付けるために、ロール軸４１の前端部に取付けたフランジ４２，４３と、ロール軸４１をブッシュ４４，４５を介して回転自在に支持する軸受としてのアウタケース４６と、このアウタケース４６に取付けたアーム４７，４８（一方の符号４８は不図示）とからなる。なお、４１ａ，４１ｂはそれぞれロール軸４６の前端部及び後端部である。なお、４９はオイルシールである。
【００１４】
５０はロール軸４１の軸心であり、本発明は、ロール軸４１の前端部４１ａを後端部４１ｂよりも下げて傾斜させた状態でフランジ４２，４３を介して車体１１（図２参照）に取付けたことを特徴とする。
図２において、水平線ＨＬと軸心５０とのなす角、即ち軸線５０の傾斜角をαとする。
【００１５】
ロール軸４１は、ブッシュ４５の端面にワッシャ５２を当て、このワッシャ５２にカラー５３の一端を当て、カラー５３の他端にワッシャ５４を介してナット５５を配置した部材であり、ナット５５をロール軸４１の端部にねじ込むことでアウタケース４６からのロール軸４１の抜け止めを図った。
アウタケース４６は、蓋５６をボルト５７，５７及びナット５８，５８で取付けたものである。
【００１６】
図４は本発明に係る継手部材の平面図であり、継手部材３１のアウタケース４６の外面から側方及び後方へアーム４７，４８をそれぞれ延ばし、これらのアーム４７，４８のそれぞれの後端に、パワーユニット３２（図２参照）を取付けるためのブラケット６１，６１を取付けたことを示す。
【００１７】
以上の図２で説明したように、本発明は、後輪支持部材を、後輪２６，２７の車軸を出力軸３７とするパワーユニット３２としたことを特徴とする。
パワーユニット３２でリヤスイングアームを兼ねることができ、部品数を減らすことができて、四輪車１０（図１参照）の製造コストを下げることができる。
【００１８】
図５（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る車両を示す模式図である。
（ａ）は四輪車１０の側面を示す模式図であり、車体１１に前輪１３，１４を取付け、車体１１の後部に継手部材３１のフランジ４２，４３を取付け、これらのフランジ４２，４３にロール軸４１を後端部４１ｂよりも前端部４１ａを下げて取付け、このロール軸４１をアウタケース４６で回転自在に支持し、このアウタケース４６にアーム４７，４８を取付け、このアーム４７，４８にパワーユニット３２をスイング自在に取付け、このパワーユニット３２の出力軸３７に後輪２６，２７を取付けた状態を示す。
（ｂ）は（ａ）のｂ―ｂ線断面である。
（ｃ）は（ａ）の平面図である。
【００１９】
以上に述べた後輪懸架装置３０の作用を次に説明する。
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る後輪懸架装置の作用を説明する第１作用図である。
（ａ）において、四輪車が高速で走行中に、バーハンドルを例えば、左に切り、前輪１３，１４を左に操舵する。
（ｂ）において、前輪１３，１４の左方への操舵によって、車体１１は矢印のような時計回りにロール角βだけロールするため、フランジ４２，４３とともにロール軸４１及びアウタケース４６は前輪１３，１４の操舵方向とは逆である右方に傾く。
【００２０】
図７（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る後輪懸架装置の作用を説明する第２作用図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図、（ｃ）は（ｂ）の要部拡大図（フランジ４２，４３を追加した。）である。
（ａ）において、ロール軸４１が右方に傾くと、ロール軸４１は傾斜角α（図２参照）を有するために、ロール軸４１の後端部４１ｂは、操舵方向とは逆である右方に移動する。
【００２１】
これにより、ロール軸４１とアウタケース４６及びアーム４７，４８とは相対回転（実際には、（ｂ），（ｃ）で述べるように、アウタケース４６及びアーム４７，４８は、ほとんど回転せず、ロール軸４１が回転する。）するとともに、ロール軸４１の後端部４１ｂの右方の移動に伴って、アウタケース４６に取付けたアーム４７，４８は後部が右方に移動し、パワーユニット３２の後部及び後輪２６，２７後部を矢印▲１▼のように右方へ移動させる。
従って、後輪２６，２７を、前輪１３，１４と同じ方向である左方へ操舵することができる。
【００２２】
（ｂ）において、パワーユニット３２は出力軸に直接後輪２６，２７を取付けたものなので、前輪を操舵して旋回してもほとんどロールせず、従って、アウタケース４６及びアーム４７，４８はほとんど回転しない。
【００２３】
（ｃ）において、車体１１のロールに伴ってロール軸４１が回転し、アウタケース４６はほとんど回転しないので、ロール軸４１とアウタケース４６とに相対回転が生じる。また、ロール軸４１が回転することによりロール軸４１の後端部４１ｂが下がるため、アウタケース４６に連結したアーム４７，４８の後部は下がる、即ちアーム４７，４８は矢印のように下方にスイングする。
【００２４】
以上より、図７（ａ）において、車体１１は前輪１３，１４を操舵した矢印▲２▼の方向に進行することになり、旋回時のロールが少なくなって車体１１の安定性を高めることができ、車体１１の姿勢コントロールを容易に行うことができる。
また、前輪１３，１４を右に操舵した場合も同様に、後輪２６，２７を前輪１３，１４と同じ方向である右方へ操舵することができる。
【００２５】
以上の図２、図３及び図５（ｃ）で説明したように、本発明は、左右一対の前輪１３，１４を取付けた車体１１の後部に、ほぼ車体前後方向に延びるロール軸４１と車幅方向に延びる上下スイング軸３６とを備える継手部材３１を取付け、この継手部材３１の後部に後輪２６，２７を支持するパワーユニット３２を取付けることにより、車体１１にパワーユニット３２をロール自在及びスイング自在に取付ける四輪車１０の後輪懸架装置３０において、ロール軸４１の前端部４１ａを後端部４１ｂよりも下げてロール軸４１を傾斜させた状態に取付けたことを特徴とする。
【００２６】
上記構成により、重量物を車体後部に搭載する必要がないため、容易に四輪車１０の軽量化を図ることができ、また、四輪車１０の重量配分を自由に設定することができて、四輪車１０の設計自由度を向上させることができる。
また、従来のような後輪を操舵するための規制ロッドやこの規制ロッドの連結部材が不要になり、後輪懸架装置３０を簡素な構成とすることができ、後輪懸架装置３０の部品数を減らすことができる。
従って、四輪車１０の製造コストを低減することができる。
【００２７】
また、従来のような車体後部に取付けた重量物に作用する遠心力に頼ることなく、車体１１のロール角に応じて後輪２６，２７を操舵することができ、しかも、前輪１３，１４の操舵方向と同一方向に後輪２６，２７を操舵することができるため、高速走行時の操縦安定性を向上させることができる。従って、車体１１の姿勢コントロールを容易に行うことができる。
【００２８】
更に、本発明の後輪操舵構造は、ロール軸４１の傾斜角α（図２参照）を変更することにより、後輪２６，２７の操舵角を変更でき、また更に、傾斜角αを負にすれば（即ち、ロール軸４１の前端部４１ａを後端部４１ｂよりも上げてロール軸４１を傾斜させる）、車体１１のロール角に応じて後輪２６，２７を前輪１３，１４の操舵方向と逆方向に操舵することができる、単純な機械式のものであり、複雑な電子制御式のものよりも製造コストを低減することができる。
【００２９】
図８は本発明に係る後輪懸架装置の継手部材における別の実施の形態の断面図である。なお、図３で説明した実施の形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
継手部材６４は、ケース本体６５と、このケース本体６５に軸受６６，６６，６７を介して回転自在に挿入したロール軸６８と、このロール軸６８の前部に取付けた前述のフランジ４２，４３と、ケース本体６５及びロール軸６８のそれぞれの間に介在させたダンパ７１と、後で詳述するロールロック機構７２とからなる。なお、７３はロール軸６８の抜け止めを行うナットである。
【００３０】
ここで、ケース本体６５は、軸受６６，６６，６７を介してロール軸６８を支えるものであり、広義としては軸受である。（上記軸受６６，６６，６７を用いず、ケース本体６５で直接ロール軸６８を受ける場合は、ケース本体６５は、本来の軸受（すべり軸受）となる。）
【００３１】
ロール軸６８は、前部にフランジ取付面７５，７６を形成し、フランジ取付面７５にフランジ４２を、フランジ取付面７６にフランジ４３をボルト７７・・・、ナット７８・・・で共締めして取付けたものである。
ロールロック機構７２は、扇状の部分をロール軸６８の側方に突出させた側方突出部材７９をロール軸６８にセレーション結合（又はスプライン結合）したものである。なお、８１は軸受６６と側方突出部材７９との間に介在させたカラーである。
【００３２】
図９は本発明に係る四輪車の継手部材における別の実施の形態の平面図であり、継手部材６４の上部に設けた蓋を外した状態を示す。
継手部材６４のアーム４７，４８は、端部にそれぞれフランジ４７ａ，４８ａを取付け、これらのフランジ４７ａ，４８ａをケース本体６５の側面にそれぞれボルト８２・・・で取付けたものである。
【００３３】
ロールロック機構７２は、ロール軸６８とケース本体６５との相対回転をロックする機構であり、前述のロール軸６８に取付けた側方突出部材７９と、この側方突出部材７９の回転をロックさせるためにケース本体６５にスイング自在に取付けた第１アーム状部材８３と、この第１アーム状部材８３を側方突出部材７９に押し当てるためにケース本体６５にスイング自在に取付けた第２アーム状部材８４と、これらの第１・第２アーム状部材８３，８４のそれぞれの間に介在させたリンク部材８５とからなる。
【００３４】
側方突出部材７９は溝部８７を備え、第１アーム状部材８３は側方突出部材７９の溝部８７に掛ける爪部８８を先端に備える。
第２アーム状部材８４は端部にロールロック用ケーブル９１を構成するインナケーブル９２を取付けるためのケーブル取付部９３を備える。
【００３５】
ロールロック用ケーブル９１は、四輪車１０（図１参照）の車体１１のロールを規制するために、バーハンドル１２（図１参照）の近傍に設けた操作レバーを操作し、インナケーブル９２を引くことで側方突出部材７９の溝部８７に第１アーム状部材８３の爪部８８を掛け、ケース本体６５に対してロール軸６８の回転をロックするためのものである。
【００３６】
ここで、９５はロールロック用ケーブル９１を構成するアウタチューブ、９６は第１アーム状部材８３のスイング軸、９７は第２アーム状部材８４のスイング軸、９８，９８はロールロック用ケーブル９１をケース本体６５に取付けるためのナットである。
【００３７】
図１０は図９の１０−１０線断面図であり、継手部材６４のダンパ７１は、ケース本体６５内に設けた弾性部材収納室１０１と、この弾性部材収納室１０１の４隅に配置した弾性部材１０２・・・（弾性部材としては、例えばラバーや軟質樹脂が好適である。）と、これらの弾性部材１０２・・・の内側に配置するとともにロール軸６８にスプライン結合した押圧部材１０３とからなり、ロール軸６８と共に押圧部材１０３が回転することにより、押圧部材１０３が弾性部材１０２・・・を押し縮めることでダンパ作用を発揮する、いわゆる「ナイトハルトダンパ」である。
【００３８】
以上の図８及び図１０で説明したように、本発明は、継手部材６４に、ロール軸６８を支持するケース本体６５を備え、これらのロール軸６８及びケース本体６５のそれぞれの間に、ダンパ７１を設けたことを特徴とする。
このように、ロール軸６８及びケース本体６５のそれぞれの間にダンパ７１を設けたことで、車体１１（図１参照）のロール剛性及び後輪操舵特性を容易に調節することができ、四輪車１０（図１参照）の運転性を向上させることができる。
また、ロールロックを可能にしたことで、前輪に対する後輪の同位相操舵が不要な場合、後輪操舵をキャンセルすることができ、小回り性能を確保することができる。
【００３９】
尚、本発明の後輪懸架装置は、車速に応じてロール軸の傾斜角αを変化させる（詳しくは、車速を車速センサで検知し、この車速センサの信号に基づいてロール軸をアクチュエータで傾斜させる）構造、前輪操舵角に応じて傾斜角αを変化させる（詳しくは、前輪を操舵するバーハンドルの回転をギヤを介してロッドで後方へ伝え、このロッドの後端に取付けたカムによりロール軸の傾斜角αを変化させる、又は前輪の操舵角をセンサで検知し、このセンサからの信号に基づいてロール軸をアクチュエータで傾斜させる）構造でもよい。
【００４０】
また、本発明のダンパとしては、ラバーを利用したゴムダンパに限らず、空気やオイル等の流体を利用したダンパでも差し支えない。
更に、本発明の車両は、四輪車に限らず、前輪２輪、後輪１輪の三輪車でも差し支えない。
また更に、本発明の後輪支持部材としての駆動源は、エンジンを備えたパワーユニットに限らず電動モータでもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１の車両の後輪懸架装置は、ロール軸の前端部を後端部よりも下げて取付け、スイング軸が、ロール軸の前端部よりも側面視で上方にあり、且つ後輪の車軸より側面視で上方に位置させたので、重量物を車体後部に搭載する必要がないため、容易に車両の軽量化を図ることができ、また、車両の重量配分を自由に設定することができて、車両の設計自由度を向上させることができる。
また、従来のような後輪を操舵するためのロッドやロッドの連結部材が不要になり、後輪懸架装置を簡素な構成にすることができ、後輪懸架装置の部品数を減らすことができる。従って、車両の製造コストを低減することができる。
【００４２】
請求項２の車両の後輪懸架装置は、継手部材のケース本体及びロール軸の間に、ダンパを設けたので、車体のロール剛性及び後輪操舵特性を容易に調節することができ、車両の運転性が向上する。
【００４３】
請求項３の車両の後輪懸架装置は、後輪支持部材を、後輪の軸を出力軸とする駆動源としたので、エンジンや電動モータ等の駆動源でリヤスイングアームを兼ねることができ、部品数を減らすことができて、車両の製造コストを下げることができる。
請求項４は、継手部材が、側面視で車体及び駆動源と重なる位置にあり、且つ車体の内側に配置される。
請求項５は、前輪に対する後輪の同位相操舵をキャンセルできるロールロック機構を有したので、小回り性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る後輪懸架装置を備えた車両の側面図
【図２】本発明に係る後輪懸架装置の側面図
【図３】本発明に係る後輪懸架装置の継手部材の断面図
【図４】本発明に係る継手部材の平面図
【図５】本発明に係る車両を示す模式図
【図６】本発明に係る後輪懸架装置の作用を説明する第１作用図
【図７】本発明に係る後輪懸架装置の作用を説明する第２作用図
【図８】本発明に係る後輪懸架装置の継手部材における別の実施の形態の断面図
【図９】本発明に係る四輪車の継手部材における別の実施の形態の平面図
【図１０】図９の１０−１０線断面図
【符号の説明】
１０…車両（四輪車）、１１…車体、１３，１４…前輪、２６，２７…後輪、３０…後輪懸架装置、３１，６４…継手部材、３２…後輪支持部材（パワーユニット）、３６…スイング軸、３７…出力軸、４１，６８…ロール軸、４１ａ…前端部、４１ｂ…後端部、４６，６５…軸受（アウタケース、ケース本体）、７１…ダンパ。
【図１】
0004719344.tif 000002
【図２】
0004719344.tif 000003
【図３】
0004719344.tif 000004
【図４】
0004719344.tif 000005
【図５】
0004719344.tif 000006
【図６】
0004719344.tif 000007
【図７】
0004719344.tif 000008
【図８】
0004719344.tif 000009
【図９】
0004719344.tif 000010
【図１０】
0004719344.tif 000011