(57)【要約】【課題】  簡単な機構で車高を調整できる荒地走破車両を提供する。【解決手段】  各車輪のサスペンションにおいて、車軸を支持するサスペンションロアーアーム２６ａ（２６ｂ）とアッパーアーム２４を車体に回動可能に支持し、サスペンションロアーアームとアッパーアーム間にフロント、リアのサスペンションユニット２２ａ（２２ｂ）を配し、アッパーアームと車体側上部との間にモータ５１駆動のジャッキアップ装置２３を設ける。ジャッキアップ装置の伸縮によリアッパーアーム２４を回動させて、サスペンションユニット上端の車体１４に対する相対的な位置を変化させることにより、車体が前輪１１、後輪１２の車軸に対して上下動し、車高を変化させる。【選択図】        図１
2005186640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体を支持する各車輪に、
下部を車輪の車軸支持側とし、上部に車体の荷重を受けるサスペンション・ユニットと、
該サスペンション・ユニットの上部と車体側との間に設けたジャッキアップ装置とを備え、
前記車体側と前記ジャッキアップ装置との連結点の前記車輪の車軸からの高さを、前記ジャッキアップ装置の伸縮により変化させることにより、通常ロード走行用とオフロード走行用に車高を変化可能としたことを特徴とする荒地走破車両。
【請求項２】
前記各車輪の車軸は、車体に対してスイング可能なトレーリングアームに支持され、
前記サスペンションユニットの下部はトレーリングアームに連結され、
前記サスペンションユニットの上部は前記ジャッキアップ装置と接続されていることを特徴とする請求項１に記載の荒地走破車両。
【請求項３】
前記各車輪の車軸は、車体に対してスイング可能なトレーリングアームに支持され、
前記サスペンションユニットの下部はトレーリングアームに連結され、
前記サスペンションユニットの上部は前記ジャッキアップ装置と連結されるとともに、前記車体に対してスイング可能なアッパーアームと連結されていることを特徴とする請求項１に記載の荒地走破車両。
【請求項４】
前記車体と前記アッパーアームとの間に、移動可能な荷重伝達部材が配置され、
オフロード走行用車高のとき、車体荷重を、前記荷重伝達部材と前記アッパーアームを介して前記サスペンション・ユニットの上部に伝えることを特徴とする請求項３に記載の荒地走破車両。
【請求項５】
前記ジャッキアップ装置は、正転逆転可能なモータで上下方向に延びるスクリュー軸を回転させ、該スクリュー軸の雄ネジに噛み合い、スクリュー軸に対して上下動可能な雌ネジ穴を有したネジユニットを備え、該ネジユニットが前記車体に回動可能に連結していることを特徴とする請求項１から４のいずれか１に記載の荒地走破車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荒地走破車両、とくに市街地等の通常ロード走行時に対しオフロード走行時に車高を高くすることができる荒地走破車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車高を変化可能の車両として、油圧装置と組み合わせたサスペンション構造を備えるものがある。例えば、図４に示すように、アッパーアーム２とロアーアーム３を有するサスペンション１の上方車体側に油圧シリンダ５が設置される。油圧シリンダ５内を上下の油圧室に区画するピストン５ａがスプリング４の上端に連結され、スプリング４の下端がロアーアーム３に連結されている。油圧シリンダ５の上下の油圧室へは、油タンク７から油圧ポンプ８による油圧が切替バルブ９を介して供給され、切替バルブ９の調整によってピストン５ａの位置が変化される。これによって、ピストン５ａに連結したスプリング４の上端の高さが車体に対して相対的に変化し、車両の姿勢を変化させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような従来の荒地走破車両用サスペンション構造にあっては、油圧シリンダ５に加えて、その油圧の供給のため油タンク６、油圧ポンプ７、切替えバルブ８、さらに配管等を必要とするため、その装着が複雑であり、車両重量も大きくなって、車両走行性や燃費の悪化の要因にもなっていた。また装着のスペースも必要とし、さらには原価の面でも不利であった。
【０００４】
本発明は、上記の問題点を解決するため、簡単な構成で、車両重量やコストの大きな増大を要しないで、車高を変化可能とした荒地走破車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このため、本発明は、車体を支持する各車輪に、下部を車輪の車軸支持側とし、上部に車体の荷重を受けるサスペンション・ユニットと、該サスペンション・ユニットの上部と車体側との間に設けたジャッキアップ装置とを備え、車体側とジャッキアップ装置との連結点の車輪の車軸からの高さを、ジャッキアップ装置の伸縮により変化させることにより、通常ロード走行用とオフロード走行用に車高を変化可能としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明では、機械的なジャッキアップ装置をサスペンション・ユニットにつないで、車体側とジャッキアップ装置との連結点の車輪の車軸からの高さを変化させることにより車高を変化させるので、機構が簡単で、どのような車両にも装着が容易で、また軽量安価である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下本発明の実施の形態について説明する。
図１は、実施の形態における車両の全体構成図である。
まず、車体１４の骨格構造として、車両左右を前後方向に延びるフロアサイドメンバー２０ｂ、２０ｂの後端に左右に延びるセンタクロスメンバー１８ｂが接続している。
各フロアサイドメンバー２０ｂの前端からは、前輪１１を避けて、フロントサイドメンバー２０ａが前方へ延び、左右方向のフロントクロスメンバー１８ａに接続している。センタクロスメンバー１８ｂからは、後輪１２を避けてリアサイドメンバー２０ｃが後方へ延び、リアクロスメンバー１８ｃに接続している。
【０００８】
フロアサイドメンバー２０ｂの前端からはさらに車体支柱１６ｂが上方へルーフ側縁まで立ち上がっており、車体支柱１６ｂの上端近傍とフロントクロスメンバー１８ａの左右端を結んで、斜めに配置された前部車体支柱１６ａが設けられている。
また、フロアサイドメンバー２０ｂの後端からは後部車体支柱１６ｃが上後方へ斜めに延びている。後部車体支柱１６ｃは、途中から略垂直方向へ曲がって、ルーフ側縁まで延びる。
車体支柱１６ｂと後部車体支柱１６ｃの間には、さらに車体支柱１６ｂにおける前部車体支柱１６ａの接続部近傍の高さで、車体側面メンバー１９が前後方向に延びている。
【０００９】
上記の骨格構造にフロントサスペンションＦＳとリアサスペンションＲＳが装着される。
フロントサスペンションＦＳは、フロントクロスメンバー１８ａの左右端部に、サスペンションロアーアーム２６ａがスイング可能に支持され、後方に延びている。サスペンションロアーアーム２６ａの後端には、前輪１１が取り付けられる前車軸１３ａの軸キャリア２５ａがボールジョイント６２で連結されている。
軸キャリア２５ａは、フロントサスペンションユニット２２ａの下端に固定され、フロントサスペンションユニット２２ａの上端はジャッキアップ装置２３の下端に連結している。
前部車体支柱１６ａにはアッパーアーム２４が回動可能に支持され、その後端部はジャッキアップ装置２３の下端とフロントサスペンションユニット２２ａの上端に連結している。
【００１０】
軸キャリア２５ａは、その車両内側に前車軸１３ａと連結するモータ１７を備えるとともに、前方へ延びるアーム６４を備えている。フロントクロスメンバー１８ａにはラックアンドピニオン式のステアリングユニット１５が支持され、各軸キャリア２５ａのアーム６４とロッド６６で連結されている。
ステアリングユニット１５は、ステアリングシャフト２１を介してステアリングホイール２８に連結され、ステアリングホイール２８の回転を軸キャリア２５ａに伝え、車両の進行方向を変化させる。
車室内のステアリングホイール２８近傍には、後述するジャッキアップ装置のモータ５１を駆動して車高を調整するための車高調整スイッチ２７が設けられる。
【００１１】
リアサスペンションＲＳは、センタクロスメンバー１８ｂの左右端部に、サスペンションロアーアーム２６ｂがスイング可能に支持され、後方に延びている。サスペンションロアーアーム２６ｂの後端には、後輪１２が取り付けられる後車軸１３ｂの軸キャリア２５ｂが設けられている。リアサスペンションユニット２２ｂの下端が軸キャリア２５ｂに連結され、リアサスペンションユニット２２ｂの上端はジャッキアップ装置２３の下端に連結している。
後部車体支柱１６ｃには、アッパーアーム２４が回動可能に支持され、その後端部はジャッキアップ装置２３の下端とリアサスペンションユニット２２ｂの上端に連結している。
【００１２】
図２は、右側のリアサスペンションの詳細構造を示す図である。
後部車体支柱１６ｃには、その前方側にアッパーアーム取り付けブラケット４８が設けられている。
アッパーアーム２４は、２本の角管を車両前後方向に向けて、横に並べ、前半部でブラケット４６により互いに溶接接続した構造である。アッパーアーム２４はその２本の角管の間に後部車体支柱１６ｃを挟んで配置され、前端がピボット軸３０を介してアッパーアーム取り付けブラケット４８に連結されている。
ピボット軸３０は、車体左右方向に配され、該軸回りにアッパーアーム２４は上下にスイング可能となっている。
【００１３】
リアサスペンションユニット２２ｂは、コイルスプリング４３とショックアブソーバ４２（図１参照）を主要部とし、ショックアブソーバ４２の下端が軸キャリア２５ｂに回動可能に連結している。コイルスプリング４３の上端を受ける上部スプリング座４４がピボット軸２９を介してアッパーアーム２４の後端近傍に回動可能に連結している。
【００１４】
ジャッキアップ装置２３は、モータ取り付けブラケット５２、正転、逆転が可能なモータ５１、モータ５１に駆動されるウォームギヤーを内蔵したギヤ部５６、ギヤ部５６によって回転駆動されるスクリュー軸５３、およびスクリュー軸５３の上部に取り付けられたネジユニット５７からなる。
【００１５】
モータ取り付けブラケット５２は、車体左右方向に並列に設けられた略Ｌ字形の２枚の板５２ａから構成され、その略Ｌ字形の中間部にモータ５１とギヤ部５６がボルト５６ａで固定され、下方に延びた一端がピボット軸６８を介してアッパーアーム２４の後端に回動可能に連結している。
モータ取り付けブラケット５２の前方へ延びた一端は連結ピン３５によりリンク３３と連結している。
【００１６】
ネジユニット５７は、スクリュー軸５３の雄ねじに対応した雌ねじを有するナットブロック５８を有する。
後部車体支柱１６ｃの上部にネジユニット支持ブラケット５９が設けられ、ネジユニット５７はこのネジユニット支持ブラケット５９にピボット軸６０を介して回動可能に支持されている。
【００１７】
後部車体支柱１６ｃにはさらに、ネジユニット支持ブラケット５９より下方で、アッパーアーム取り付けブラケット４８より上方に、リンク支持ブラケット３１が設けられ、これにピボット軸５４を介してリンク３３が連結されている。
リンク３３は、リンク支持ブラケット３１とモータ取り付けブラケット５２の間を２枚のリンク板３３Ａ、３３Ｂを２組左右並行に配置して連結したものである。各組のリンク板３３Ａ、３３Ｂの間は、連結ピン３４で回転可能に連結されている。
【００１８】
モータ５１の回転は、ギヤ部５６のウオ―ムギヤによって減速されスクリュー軸５３に伝達される。スクリュー軸５３の下端は、ギヤ部５６により支持され、ギヤ部５６に対する軸方向移動を規制されている。これにより、スクリュー軸５３の回転によってギヤ部５６に対してネジユニット５７の位置が上下移動する。
ギヤ部５６内にはスクリュー軸５３の回転数を検出し、車高の下限位置、上限位置に対応する所定位置にネジユニット５７が位置したとき、モータ５１の回転を止める不図示のリミットスイッチが設けられている。
【００１９】
モータ５１の駆動によって、ギヤ部５６、したがってモータ取り付けブラケット５２の車体に対する相対的な位置が変化するので、モータ取り付けブラケット５２と車体側のリンク支持ブラケット３１間をつなぐリンク３３の姿勢が変化する。
図２は、オフロード走行用として、車高上限位置における状態を示している。
オフロード走行の場合、ネジユニット５７はスクリュー軸５３の上端近傍の位置にある。このときリンク３３のリンク板３３Ａはほぼ垂直方向となり、この状態でリンク板３３Ａとリンク板３３Ｂの連結点がアッパーアーム２４の上面に当接するようにリンク板３３Ａ、３３Ｂの長さおよびブラケット３１を設ける位置等が設定されている。
【００２０】
左側のリアサスペンションも左右対称に同様な構成になっている。
また、左右のフロントサスペンションＦＳについても、ネジユニット５７の支持構造のほかは同様である。
フロントサスペンションＦＳにおいては、図１に示すように、車体支柱１６ｂに接続する前部車体支柱１６ａの上端部が水平方向へ折れ曲がっているので、当該部位において、ネジユニット５７を前部車体支柱１６ａ内に配置して支持させ、前部車体支柱１６ａの上壁、下壁を切り欠いてスクリュー軸５３の貫通を許している。
その他の構成は図２に示したリアサスペンションＲＳと同様である。
【００２１】
つぎに、上記構成における動作について図２を基に説明する。
まず、前述のとおり、図２はオフロード走行用として、車高上限位置における状態を示している。
この状態で、運転者が車高調整スイッチ２７（図１参照）を操作すると、モータ５１が回転し、スクリュー軸５３が回転する。
図３に示すように、スクリュー軸５３の回転により、スクリュー軸５３はネジユニット５７に対して相対的に上昇する。つまり、ネジユニット５７を下方に引き寄せる。このとき、リンク支持ブラケット３１とモータ取り付けブラケット５２の間のリンク３３は、リンク３３Ｂがリンク３３Ａの連結ピン３４側を後方に引くので、リンク３３Ａがアッパーアーム２４との当接から外れる。その結果、ネジユニット５７の降下に連れ、後部車体支柱１６ｃはリアサスペンションユニット２２ｂが連結する後車軸１３ｂに対して下方に下がる。
【００２２】
なお、この間の後部車体支柱１６ｃとジャッキアップ装置２３の取り合い角度は、ピボット軸６０とピボット軸２９の該軸回りの回動により吸収される。
上記動作がすべてのフロントサスペンションＦＳおよびリアサスペンションＲＳにおいて同時に行われ、後部車体支柱１６ｃ（フロントでは前部車体支柱１６ａ）が下がるので、したがって車体全体が低くなる。
所定の位置までネジユニット５７が下がると、通常のロード走行用の車高となり、ギヤ部５６に内蔵されたリミットスイッチによりモータ５１は停止する。
車体の荷重はアッパーアーム取り付けブラケット４８と、ネジユニット支持ブラケット５９およびジャッキアップ装置２３とを介してアッパーアーム２４に伝達され、リアサスペンションユニット２２ｂ（フロントサスペンションユニット２２ａ）、軸キャリア２５ｂ（軸キャリア２５ａ）を介して最終的に後輪１２（および前輪１１）に支持される。
【００２３】
つぎに、車両がオフロードから通常のロード走行になり運転者が車高調整スイッチ２７を操作すると、ジャッキアップ装置２３が作動し、逆の動作により車両の姿勢を図２の状態に戻し、リミットスイッチによりジャッキアップ装置２３が停止する。
この状態でリンク板３３Ａとリンク板３３Ｂの連結点が、図２に示されるように、アッパーアーム２４の上面に当接するので、車体の大半の荷重はリンク支持ブラケット３１、リンク板３３Ａを介してアッパーアーム２４に伝達され、リアサスペンションユニット２２ｂ（フロントサスペンションユニット２２ａ）、軸キャリア２５ｂ（軸キャリア２５ａ）を介して最終的に後輪１２（および前輪１１）に支持される。
なお、本実施の形態のリンク板３３Ａは本発明における荷重伝達部材に対応する。
【００２４】
以上のように本実施の形態によれば、従来のように油圧シリンダ、油圧ポンプ、切換バルブ、油圧配管等を必要としないため、車両重量の低減、スペースの低減、コスト低減を図りながら、車高を変化させることができる。
そして、作動ユニットを小さくてすみ、構成が簡単なため、車種を問わず装着が簡単である。
【００２５】
またオフロード走行時の車体荷重は、前部車体支柱１６ａ、後部車体支柱１６ｃのリンク支持ブラケット３１からそれぞれリンク板３３Ａを介してアッパーアーム２４に伝達されるので、ネジユニット５７、スクリュー軸５３、ギア部５６への負担が軽減される。
走行時の車体の上下動により最大で４Ｇ程度の加速度がサスペンション装置には加わるが、本実施の形態では、負担軽減によりこれらの部品において繰り返し荷重による磨耗が防止でき、これらの部品の耐久性確保を目的として、より高荷重の大型部品の設計にする必要もない。
【００２６】
なお、車高は、オフロード走破用と通常のロード走行用の２位置だけでなく、スクリュー軸５３のストローク長さ（ネジユニット５７の位置）を複数段階に設定することにより、複数段階の車高位置を選択可能とすることができる。
また車両重量の変化に対してもモータ５１の出力の変化で容易に対応できる。
【００２７】
また、荷重伝達部材であるリンク板３３Ａは、ジャッキアップ装置２３の動作に対応してオフロード走行の車両姿勢時に荷重をアッパーアーム２４に伝達可能な位置に回動される構成としたが、車高調整スイッチ２７、ギヤ部内臓のリミットスイッチと連動して動作するアクチュエーターによって駆動させるようにしてもよい。
【００２８】
本実施の形態の変形例として、フロント、リアのサスペンションユニット２２ａ、２２ｂの上端とジャッキアップ装置２３のモータ取り付けブラケット５２とを剛に結合し、それぞれアッパーアーム２４を廃止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態の全体構成を示す図である。
【図２】後右車輪における一部車体構造と一部サスペンション構造を示す図である。
【図３】動作過程を示す説明図である。
【図４】従来例を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１１      前輪
１２      後輪
１３ａ    前車軸
１３ｂ    後車軸
１４      車体
１５      ステアリングユニット
１６ａ    前部車体支柱
１６ｂ    車体支柱
１６ｃ    後部車体支柱
１７      モータ
１９      車体側面メンバー
１８ａ    フロントクロスメンバー
１８ｂ    センタクロスメンバー
１８ｃ    リアクロスメンバー
２０ａ    フロントサイドメンバー
２０ｂ    フロアサイドメンバー
２０ｃ    リアサイドメンバー
２２ａ    フロントサスペンションユニット
２２ｂ    リアサスペンションユニット
２１      ステアリングシャフト
２３      ジャッキアップ装置
２４      アッパーアーム
２５ａ、２５ｂ    軸キャリア
２６ａ、２６ｂ    サスペンションロアーアーム
２７      車高調整スイッチ
２８      ステアリングホイール
２９、３０、５４、６０、６８    ピボット軸
３１      リンク支持ブラケット
３３      リンク
３３Ａ、３３Ｂ    リンク板
３４、３５    連結ピン
４２      ショックアブソーバ
４３      コイルスプリング
４４      上部スプリング座
４６      ブラケット
４８      アッパーアーム取り付けブラケット
５１      モータ
５２      モータ取り付けブラケット
５３      スクリュー軸
５６      ギヤ部
５７      ネジユニット
５８      ナットブロック
５９      ネジユニット支持ブラケット
６２      ボールジョイント
６４      アーム
６６      ロッド
ＦＳ      フロントサスペンション
ＲＳ      リアサスペンション
【図１】
2005186640.tif 000003
【図２】
2005186640.tif 000004
【図３】
2005186640.tif 000005
【図４】
2005186640.tif 000006