JP2006312393A

JP2006312393A - 走行車輌用サスペンション装置

Info

Publication number: JP2006312393A
Application number: JP2005136007A
Authority: JP
Inventors: Minoru Ouchi; 稔大内
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2005-05-09
Filing date: 2005-05-09
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2025-05-09
Also published as: JP4589171B2

Abstract

【課題】本発明は、ダブルウィッシュボン型の走行車輌用サスペンション装置を対象とし、外観形状の可及的なコンパクト化、言い換えれば設置スペースの可及的な省スペース化を達成でき、もって広い室内空間を獲得することの可能な走行車輌用サスペンション装置の提供を目的とする。
【解決手段】走行車輌用サスペンション装置は、アッパアームとロアアームとに挟まれた空間にクッションユニットを配置し、かつクッションユニットの一方側作用点をアッパアームに連係するとともに、クッションユニットの他方側作用点をロアアームに連係し、車輪の上下動に伴うアッパアームとロアアームとの相対移動に基づいて、クッションユニットを動作させるよう構成したことを特徴としている。
【選択図】図４

Description

本発明は、走行車輌用サスペンション装置に関し、詳しくはダブルウィッシュボン型のサスペンション装置における、クッションユニットの配置態様に関するものである。

例えば、装甲・兵装用の走行車輌のように、高速での安定した走行を要求される重車輌においては、大きな輪負荷を支え得るとともにホイルアライメントの微調整が可能であることから、ダブルウィッシュボン型のサスペンション装置が広く採用されている。

図１０に示した従来の走行車輌Ａは、ダブルウィッシュボン型のサスペンション装置Ｓを介して、車体Ｆの左右両側部に各々車輪Ｗを支持しており、上記サスペンション装置Ｓは、車体Ｆに固設されたベースブラケットＢと、該ベースブラケットＢに揺動自在に支承されたアッパアームＵおよびロアアームＬとを具備している。

また、上記アッパアームＵとロアアームＬとの自由端部には、それぞれボールジョイントを介してナックルＮが連結されており、上記ナックルＮに支承された車軸には図示していないハブ等を介して車輪Ｗが装着されている。

さらに、上記サスペンション装置Ｓは、車重を支えるとともに路面不整による衝撃を緩和するサスペンションシリンダ(クッションユニット)Ｑを備えており、該サスペンションシリンダＱは、シリンダ本体Ｑｓを車体Ｆにピン結合するとともに、ロッドＱｒをロアアームＬにピン結合することで、上記車体ＦとロアアームＬとの間に介装されている。

ここで、出願人の知っている上述の如き先行技術は、公知・公用の技術であって文献公知発明に係わるものではなく、したがって記載すべき先行技術文献情報はない。

ところで、上述した従来のサスペンション装置Ｓにおいて、車体ＦとロアアームＬとの間に介装されたサスペンションシリンダＱは、図１０からも明らかなように上下方向に立った姿勢で設置されており、上記ロアアームＬから上方に延びたサスペンションシリンダＱは、アッパアームＵを貫通して上方に大きく突出することとなる。

このため、従来のサスペンション装置Ｓにおいては、その外観形状が大きなものとなり、車体Ｆに対する設置スペース、特にアッパアームＵの上方域にスペースを必要とするため、ホイルハウスのスペースを大きく形成しなければならず、走行車輌Ａの室内空間を徒らに圧迫してしまう等の不都合があった。

本発明は上記実状に鑑みて、ダブルウィッシュボン型の走行車輌用サスペンション装置を対象とし、外観形状の可及的なコンパクト化、言い換えれば設置スペースの可及的な省スペース化を達成でき、もって広い室内空間を獲得することの可能な走行車輌用サスペンション装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するべく、本発明に関わる走行車輌用サスペンション装置は、ダブルウィッシュボン型の走行車輌用サスペンション装置であって、アッパアームとロアアームとに挟まれた空間にクッションユニットを配置し、かつクッションユニットの一方側作用点をアッパアームに連係するとともに、クッションユニットの他方側作用点をロアアームに連係し、車輪の上下動に伴うアッパアームとロアアームとの相対移動に基づいて、クッションユニットを動作させるよう構成したことを特徴としている。

本発明に関わる走行車輌用サスペンション装置によれば、アッパアームとロアアームとに挟まれた空間にクッションユニットを配置したことで、全体の外観形状、特に上下方向の形状を可及的にコンパクト化することができ、これにより設置スペースの可及的な省スペース化が為され、もって可及的に広い走行車輌の室内空間を獲得することが可能となる。

また、本発明に関わる走行車輌用サスペンション装置によれば、クッションユニットの一方側作用点と他方側作用点とを、それぞれアッパアームとロアアームとに連係し、車輪の上下動に伴うアッパアームとロアアームとの相対移動により、クッションユニットを動作させていることで、アッパアームとロアアームとの協働によって輪負荷の全てをクッションユニットに作用させることができ、もってクッションユニットにおける高効率化を図ることが可能となる。

また、本発明に関わる走行車輌用サスペンション装置によれば、クッションユニットをアッパアームとロアアームとに連係したこと、すなわちクッションユニットが車体に接続されていないことから、走行時の衝撃がクッションユニットを介して車体に伝達されることがなく、もって走行車輌の乗り心地が大幅に向上することとなる。

さらに、本発明に関わる走行車輌用サスペンション装置によれば、アッパアームとロアアームとにクッションユニットを連係したことで、輪荷重がアッパアームとロアアームとに分散することにより、一方のアームに負荷が集中することがなく、もって強度のバランスが極めて良好なものとなる。

以下、実施例を示す図面に基づいて、本発明を詳細に説明する。
図１〜図９は、本発明に関わる走行車輌用サスペンション装置を、装甲・兵装用の走行車輌に適用した一実施例を示している。

図１に示す如く、走行車輌１における車体２の底部には、デファレンシャル３を挟んだ左右両側部に、本発明に関わる走行車輌用サスペンション装置１０(以下では、サスペンション装置１０と称する)を介して、それぞれ車輪４が支持されている。

図１〜図６に示す如く、上記サスペンション装置１０は、所謂ダブルウィッシュボン型のサスペンション装置であって、車体２に固定設置されるベースブラケット１１と、該ベースブラケット１１に支軸１２Ａを介して揺動自在に支承されたアッパアーム１２と、同じくベースブラケット１１に支軸１３Ａを介して揺動自在に支承されたロアアーム１３とを具備している。なお、ベースブラケット１１の上部には、一対のバンプストッパ１１Ｓ，１１Ｓが設けられている。

上記アッパアーム１２の自由端部には、ボールジョイント１２Ｂを介してナックル１４の上部が連結され、また上記ロアアーム１３の自由端部には、ボールジョイント１３Ｂを介してナックル１４の下部が連結されており、上記ナックル１４に支承された車軸(図示せず)には、ハブリダクション４Ｈ等を介して車輪４が装着されている。

ここで、上記サスペンション装置１０が支持する車輪４は、駆動輪と操舵輪とを兼ねており、上記車輪４を支承するナックル１４には、図示していないステアリングリンクと連結されるナックルアーム１４ａが設けられ、また上記ナックル１４に支承された車軸(図示せず)には、デファレンシャル３(図１参照)と接続される等速ジョイント４Ｊを備えたスイングシャフト４Ｓが連結されている。

また、上記サスペンション装置１０は、車重を支えるとともに路面不整による衝撃を緩和するためのクッションユニットとして、ハイドロニューマチック式のサスペンションシリンダ１５を採用しており、このサスペンションシリンダ１５は、シリンダ本体１５ｓの中央部(一方側作用点)がアッパアーム１２のレバー１２ａに支軸１２Ｃを介してピン結合されているとともに、シリンダロッド１５ｒの先端部(他方側作用点)がロアアーム１３のレバー１３ａに支軸１３Ｃを介してピン結合されている。

ここで、上記アッパアーム１２のレバー１２ａは、相対向するロアアーム１３に向けて突設されている一方、上記ロアアーム１３のレバー１３ａは、相対向するアッパアーム１２に向けて突設されており、これらレバー１２ａおよびレバー１３ａに支承されたサスペンションシリンダ１５は、その軸線をアッパアーム１２およびロアアーム１３に沿って延在させた姿勢で、上記アッパアーム１２とロアアーム１３とに挟まれた空間に配置されることとなる。

因みに、上記サスペンションシリンダ１５は、シリンダ本体１５ｓを挟んで設けられた一対のレバー１２ａ，１２ａに、それぞれ支軸１２Ｃ、１２Ｃを介して支承する、所謂トラニオン式のピボット構造によって支持されており、これによって全長の長い(容量の大きい)サスペンションシリンダの使用が可能となる。

上記サスペンションシリンダ１５は、ハイドロニューマチック式の緩衝機構を構成する、各種のバルブや絞り等(図示せず)を備えているとともに、ベースフレーム１１の背面には、アキュムレータ１６ａおよび各種のバルブや圧力スイッチ等(図示せず)を備えた油気圧ユニット１６が設置されている。

ここで、上記サスペンション装置１０は、ベースブラケット１１、アッパアーム１２、ロアアーム１３、ナックル１４、サスペンションシリンダ１５、および油気圧ユニット１６等を、上述した如く有機的に一体化したことでユニット化され、走行車輌１(図１参照)における１つのコンポーネントを構成している。

以下では、図７〜図９を参照しつつ、上述したサスペンション装置１０の動作態様を説明する。
いま、図７に示す常態位置から、図８中の矢印Ｕで示す如く車輪４が上動(バウンド)すると、車輪４を支承しているナックル１４の上動に伴って、アッパアーム１２が支軸１２Ａを中心として上方に揺動するとともに、ロアアーム１３が支軸１３Ａを中心として上方に揺動する。

アッパアーム１２とロアアーム１３とが、上述のように相対移動することによって、アッパアーム１２の基端に突設されているレバー１２ａと、ロアアーム１３の略中央に突設されているレバー１３ａとが、互いに近接する方向へ相対的に移動することとなる。

これにより、上記アーム１２ａにピン結合されたシリンダ本体１５ｓが矢印ａの如く移動され、上記アーム１３ａにピン結合されたシリンダロッド１５ｒが矢印ｂの如く移動されることにより、サスペンションシリンダ１５には圧縮方向の力が作用することとなる。

ここで、図１０に示した従来のサスペンション装置Ｓでは、サスペンションシリンダＱがロアアームＬと車体Ｆとに連結されているため、車輪Ｗが上動した際、ロアアームＬからサスペンションシリンダＱに作用する外力の一部が車体Ｆに逃げることとなる。

これに対して、上述したサスペンション装置１０においては、車輪Ｗが上動した際、ロアアーム１３の揺動によって矢印ｂ方向に移動するシリンダロッド１５ｒに対し、このシリンダロッド１５ｒの移動を押さえ込むように、アッパアーム１２の揺動によってシリンダ本体１５ｓが矢印ａ方向に移動するため、車輪４に加わる輪負荷の全てがサスペンションシリンダ１５を圧縮する力として作用し、もってサスペンションシリンダ１５の高効率化が為されることとなる。

一方、図７に示す常態位置から、図９中の矢印Ｄで示す如く車輪４が下降(リバウンド)すると、車輪４を支承しているナックル１４の下降に伴って、アッパアーム１２が支軸１２Ａを中心として下方に揺動するとともに、ロアアーム１３が支軸１３Ａを中心として下方に揺動する。

アッパアーム１２とロアアーム１３とが、上述のように相対移動することによって、アッパアーム１２の基端に突設されているレバー１２ａと、ロアアーム１３の略中央に突設されているレバー１３ａとが、互いに離反する方向へ相対的に移動することとなる。

これにより、上記アーム１２ａにピン結合されたシリンダ本体１５ｓが矢印ｃの如く移動され、上記アーム１３ａにピン結合されたシリンダロッド１５ｒが矢印ｄの如く移動されることにより、サスペンションシリンダ１５には引張り方向の外力が作用することとなる。

すなわち、上述したサスペンション装置１０においては、車輪Ｗが下降した際、ロアアーム１３の揺動によって矢印ｄ方向に移動するシリンダロッド１５ｒに対し、このシリンダロッド１５ｒの移動を引き戻すように、アッパアーム１２の揺動によってシリンダ本体１５ｓが矢印ｃ方向に移動するため、車輪４に加わる輪負荷の全てがサスペンションシリンダ１５を伸長する力として作用し、もってサスペンションシリンダ１５の高効率化が為されることとなる。

以上、詳述したように、本発明に関わる実施例のサスペンション装置１０によれば、アッパアーム１２とロアアーム１３とに挟まれた空間に、サスペンションシリンダ(クッションユニット)１５を配置したことで、全体の外観形状、特に上下方向の形状を可及的にコンパクト化することができる。

これによって、サスペンション装置１０の設置に関わるスペースの可及的な省スペース化、具体的にはホイルハウスをコンパクトに形成することができ、走行車輌１の室内空間を徒らに圧迫してしまうことがないので、可及的に広い走行車輌１の室内空間を獲得することが可能となる。

また、上述した構成のサスペンション装置１０によれば、シリンダ本体１５ｓの中央部とシリンダロッド１５ｒの先端部とを、それぞれアッパアーム１２とロアアーム１３とに連係し、車輪４の上下動に伴うアッパアーム１２とロアアーム１３との相対移動により、サスペンションシリンダ１５を動作させることによって、該サスペンションシリンダ１５の高効率化を図ることができる。

これによって、同一のサスペンションシリンダを採用している従来のサスペンション装置に対して軸重を増大させることが可能であり、また同一性能のサスペンション装置を製作する場合には、従来よりも小型のサスペンションシリンダを採用することができるので、サスペンション装置の更なるコンパクト化を達成することが可能となる。

また、上述した構成のサスペンション装置１０によれば、サスペンションシリンダ１５をアッパアーム１２とロアアーム１３とに連係したことで、上記サスペンションシリンダ１５が車体２とは直接に接続されていないことから、走行時の衝撃が上記サスペンションシリンダ１５を介して車体２に伝達されることがなく、もって走行車輌１の乗り心地が大幅に向上することとなる。

また、上述した構成のサスペンション装置１０によれば、アッパアーム１２とロアアーム１３とにサスペンションシリンダ１５を連係したことで、車輪４に作用する輪荷重がアッパアーム１２とロアアーム１３とに分散するため、一方のアームに負荷が集中することがなく、もってアッパアーム１２とロアアーム１３との強度バランスが良好なものとなる。

さらに、上述した構成のサスペンション装置１０は、ベースブラケット１１、アッパアーム１２、ロアアーム１３、ナックル１４、サスペンションシリンダ１５、および油気圧ユニット１６等の構成要素を、有機的に一体化することでユニット化されているため、上記サスペンション装置１０によってサスコンポーネントを構成し、多種多様な走行車輌におけるサスペンション装置を、一種類のサスコンポーネントによって共通化することも可能である。

なお、上述した実施例では、クッションユニットとしてハイドロニューマチック式のサスペンションシリンダを採用しているが、例えばショックアブソーバとコイルスプリングとの組合せ等、既存の様々なクッションユニットを適宜に採用し得ることは勿論である。

また、上述した実施例では、駆動輪と操舵輪とを兼ねた車輪を支持するサスペンション装置を例示したが、駆動や操舵の有無に関わらず、車輪を支持するサスペンション装置であれば、発明を有効に適用し得ることは言うまでもない。

さらに、上述した実施例では、装甲・兵装用の走行車輌におけるサスペンション装置に本発明を適用した例を示したが、例えばダンプトラック等の建設・土木作業用の走行車輌、さらには様々な走行車輌のサスペンション装置においても、本発明を有効に適用し得ることは言うまでもない。

本発明に関わる走行車輌用サスペンション装置の一実施例を示す走行車輌の要部断面正面図。図１に示したサスペンション装置をナックル側から観た外観斜視図。図１に示したスペンション装置をベースブラケット側から観た外観斜視図。図１に示したスペンション装置の外観正面図。図１中の V−V 線断面図。図１に示したスペンション装置におけるアッパアームおよびロアアームとクッションユニットとの位置態様を示す概念図。図１に示したサスペンション装置の動作態様を示す概念図。図１に示したサスペンション装置の動作態様を示す概念図。図１に示したサスペンション装置の動作態様を示す概念図。従来のダブルウィッシュボン型の走行車輌用サスペンション装置を示す走行車輌の要部断面正面図。

符号の説明

１…走行車輌、
２…車体、
４…車輪、
１０…サスペンション装置(走行車輌用サスペンション装置)、
１１…ベースブラケット、
１２…アッパアーム、
１３…ロアアーム、
１４…ナックル、
１５…サスペンションシリンダ(クッションユニット)。

Claims

ダブルウィッシュボン型の走行車輌用サスペンション装置であって、
アッパアームとロアアームとに挟まれた空間にクッションユニットを配置し、かつ前記クッションユニットの一方側作用点を前記アッパアームに連係するとともに、前記クッションユニットの他方側作用点を前記ロアアームに連係し、車輪の上下動に伴う前記アッパアームと前記ロアアームとの相対移動に基づいて、前記クッションユニットを動作させるよう構成したことを特徴とする走行車輌用サスペンション装置。