JP2003200702A - サスペンション内蔵ホイール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所定のサスペンション機能を恒久的に発揮し
得るようにする。 【課題手段】 サスペンション内蔵ホイールを構成する
ハブ１とリム２がスラストワッシャー５の配在下に連繋
されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、サスペンション
内蔵ホイールの改良に関する。 【０００２】 【従来の技術】旧来、車両におけるサスペンションにあ
っては、バネ要素を含みながら振動エネルギーを吸収す
る油圧緩衝器が筒型あるいはロータリー型の何れかに形
成されていながら車軸と車体床との間に配在されるとし
ていた。 【０００３】しかし、近年では、油圧緩衝器がタイヤを
介装させるホイールに内蔵されるとするサスペンション
内蔵ホイールが提案されるに至っている。 【０００４】ところで、このサスペンション内蔵ホイー
ルは、図３に示すように、ほぼ筒状に形成されて図中に
一点鎖線で示す車軸Ａを連結させるハブ１と、このハブ
１の外周側に位置決められてタイヤ（図示せず）を介装
させるリム２とを有してなるとしている。 【０００５】ちなみに、ハブ１は、図示しないが、旧来
のホイールにおいてディスクと称されている部位に相当
し、このディスクが旧来のホイールではリム２と一体と
されているのに対して、このサスペンション内蔵ホイー
ルでは、基本的にはリム２と分断されている。 【０００６】そして、リム２は、タイヤを介装させる態
様において、既存のホイールにおける場合と同様の構成
に形成されている。 【０００７】また、このサスペンション内蔵ホイールに
あっては、図３および後述する図４にあって図示を省略
しているが、本案図たる図１を借りて説明すれば、外力
の作用時に伸縮すると共に減衰力を発生する複数本の油
圧緩衝器３を有してなるとしている。 【０００８】そして、この油圧緩衝器３は、基端３ａが
ハブ１の外周に突設されたブラケット１ａに連結される
と共に先端３ｂがリム２の内周に突設されたブラケット
２ａに連結されてなるとしている。 【０００９】さらに、このサスペンション内蔵ホイール
にあっては、基本的には分断されているハブ１とリム２
がベアリング４の配在下に、たとえば、遠近などの相対
移動を可能にするように連繋されてなるとしている（図
３参照）。 【００１０】それゆえ、このサスペンション内蔵ホイー
ルにあっては、凡そ油圧緩衝器が車軸Ａと車体床（図示
せず）との間に配在される場合に比較して、車体床を全
体的に低くすると共に車内スペースを広くし得ることに
なり、たとえば、車椅子ごと車体床上に乗り込めるよう
にしている車両への利用に最適となる。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たサスペンション内蔵ホイールにあっては、その構成如
何によっては、所定のサスペンション機能を発揮できな
くなると指摘される可能性がある。 【００１２】すなわち、上記のサスペンション内蔵ホイ
ールにあっては、ハブ１とリム２がベアリング４の配在
下に連繋されていて、たとえば、遠近などの相対移動を
可能にしているが、このベアリング４は、図４に示すよ
うに、環状のレース４ａ内に多数の鋼球４ｂを有するい
わゆるボールベアリングからなるとしている。 【００１３】それゆえ、このベアリング４にあっては、
鋼球４ｂがレース４ａ内で正常に転動する限りにおい
て、ハブ１とリム２との間における相対移動を許容する
が、レース４ａ内での鋼球４ｂの転動が保障されなくな
るとき、ベアリングとして機能し得なくなる危惧があ
る。 【００１４】すなわち、たとえば、図４中に破線図で示
すように、鋼球４ｂがレース４ａ内で偏るときには、こ
の偏った鋼球４ｂにレース４ａが当たることでレース４
ａが移動できなくなり、結果として、ハブ１とリム２と
の間における相対移動が阻止されて、このサスペンショ
ン内蔵ホイールにおけるサスペンションとしての機能を
発揮し得なくなる。 【００１５】この発明は、上記した事情を鑑みて創案さ
れたものであって、その目的とするところは、所定のサ
スペンションとしての機能を恒久的に発揮し得て、その
汎用性の向上を期待するのに最適となるサスペンション
内蔵ホイールを提供することである。 【００１６】 【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、この発明によるサスペンション内蔵ホイールの
構成を、基本的には、ほぼ筒状に形成されて車軸を連結
させるハブと、このハブの外周側に位置決められてタイ
ヤを介装させるリムと、基端あるいは先端がハブの外周
に連結されると共に基端あるいは先端がリムの内周に連
結されながら外力の作用時に伸縮すると共に減衰力を発
生する複数本の油圧緩衝器とを有してなり、ハブとリム
がスラストワッシャーの配在下に連繋されてなるとす
る。 【００１７】そして、上記した構成において、より具体
的には、スラストワッシャーがハブの外周に突設された
ホルダーとリムの内周に突設されたホルダーとの間に、
たとえば、挟持される状態に配在されてなるとする。 【００１８】このとき、スラストワッシャーは、環状も
しくは円弧状などに形成されながら一方のホルダーに保
持されると共に他方のホルダーに摺接するとし、また、
ホルダーにあっても、環状もしくは円弧状などに形成さ
れているとしても良い。 【００１９】ちなみに、サスペンション内蔵ホイールに
あっては、中央にハブを見ながらリムを丸く見る表側お
よび裏側にあって、六本の油圧緩衝器がほぼ正六角形を
形成するように配置される一方で、油圧緩衝器における
基端をハブの外周に突設のブラケットに連結すると共
に、油圧緩衝器における先端をリムの内周に突設のブラ
ケットに連結するとし、このとき、表側と裏側との間に
おける位相が６０度ずらされてなるとする。 【００２０】 【発明の実施の形態】以下に、図示した実施形態に基づ
いて、この発明を説明するが、この発明によるサスペン
ション内蔵ホイールにあっても、基本的には、前記した
従来例としてのサスペンション内蔵ホイールと同様の構
成を有している。 【００２１】それゆえ、図示するところにおいて、その
構成が従来例のサスペンション内蔵ホイールと同様とな
るところについては、図１および図２中に同一の符号を
付するのみとして、要する場合を除き、その詳しい説明
を省略し、以下には、この発明において特徴となるとこ
ろを中心に説明する。 【００２２】ちなみに、図示するところにあって、中央
にハブ１を見ながらリム２を丸く見る図１に示す表側お
よび図示しない裏側にあって、バネ要素を含む６本の油
圧緩衝器３がほぼ正六角形を形成するように配置される
としている。 【００２３】これは、まず、この種のサスペンション内
蔵ホイールにおいては、油圧緩衝器３の本数が多くなれ
ばなる程、油圧緩衝器３における伸縮ストロークが小さ
くなり、その結果、総じてハードなバネ特性の乗り心地
となり易くなるから、油圧緩衝器３の本数を、たとえ
ば、片側で６本とすることがハードなバネ特性をソフト
なバネ特性に変更し得る点からも最適であると思料した
結果による。 【００２４】つぎに、この片側で６本となる油圧緩衝器
３を表側および裏側でいわゆるバランス良く配置すると
なると、ブラケット１ａ，２ａを利用することを勘案す
ると、ほぼ正六角形を形成するように配置するのが同じ
く最適であると思料した結果による。 【００２５】そして、片側に６本と言わば少ない本数の
油圧緩衝器３を有する場合には、タイヤが回転すること
でタイヤへの振動の入力位置が変化することに伴って、
油圧緩衝器３による振動エネルギーの吸収状況、すなわ
ち、減衰力とバネ力が大きく変動しながら発生し易くな
る。 【００２６】そこで、この発明では、タイヤが回転する
ことでタイヤへの振動の入力位置が変化しても、減衰力
とバネ力における大きな変動を招来させないために、裏
側については図示しないが、６本の油圧緩衝器３の配設
位置を表側と裏側との間において６０度の角度でずらす
ことにしている。 【００２７】一方、油圧緩衝器３は、図示するところで
は、ダンパー（符示せず）の外周にコイルスプリング
（符示せず）を介装した態様とされているが、原理的に
は、外力の入力およびその解消で伸縮すると共に、この
伸縮の際にエネルギーを吸収し得るように構成されてい
れば足りる。 【００２８】それゆえ、この油圧緩衝器３に代えて、図
示しないが、ゴムなどからなる弾性体と、この弾性体に
並列しながらエネルギー吸収を可能にするダンパーなど
の減衰体との組み合せからなるとしても良い。 【００２９】ちなみに、図示するところにあって、油圧
緩衝器３を構成するダンパーは、シリンダ体（符示せ
ず）と、このシリンダ体に出没可能に挿通されるロッド
体（符示せず）とを有してなり、ロッド体がシリンダ体
内から突出するときに、すなわち、伸長作動するときに
主たるエネルギー吸収をするように設定されている。 【００３０】以上のような前提の下に、この発明にあっ
ては、図２に示すように、基本的には分断されているハ
ブ１とリム２がスラストワッシャー５の配在下に連繋さ
れてなるとしている。 【００３１】このように、スラストワッシャー５の配在
下にハブ１とリム２が連繋されるとする場合には、前記
したボールベアリングの配在下にハブ１とリム２が連繋
されるとする場合に比較して、以下の点で有利となる。 【００３２】すなわち、まず、スラストワッシャー５を
利用することで、ボールベアリングを利用する場合に招
来される前記した鋼球４ｂのレース４ａ内での偏りによ
る機能不能と言った不具合の招来を危惧しなくて済むこ
とになる。 【００３３】つぎに、スラストワッシャー５を利用する
ことで、このスラストワッシャー５部分における面圧を
低く設定し得るから、したがって、ボールベアリングを
利用しながら同じく面圧を低くするためには、レース４
ａ内に収装される鋼球４ａの数を大幅に多くしなければ
ならないことになる不具合の招来を回避できることにな
る。 【００３４】そして、鋼球４ａの数を大幅に多くする場
合には、結果として、サスペンション内蔵ホイールにお
ける質量を大きくすることになるが、特に、樹脂ブッシ
ュで形成されたスラストワッシャー５を利用すること
で、サスペンション内蔵ホイールにおける質量を大きく
する不具合を招来しないで済むことになる。 【００３５】また、ボールベアリングを利用する場合に
は、鋼球４ｂを有するレース４ａ内に潤滑材としての油
などを封入する必要があるが、この油などの封入が容易
でなく、したがって、スラストワッシャー５を利用する
場合には、たとえば、シール構成を複雑にするなどの不
具合を招来しないで済むことになる。 【００３６】ところで、スラストワッシャー５は、ハブ
１の外周に突設された一対となるホルダー１ｂと、リム
２の内周に突設されたホルダー２ｂとの間に、言わば、
挟持される状態に配在されてなるとしている。 【００３７】このとき、図示するところでは、スラスト
ワッシャー５は、一方のホルダー２ｂに保持されていな
がら他方のホルダー１ｂに摺接するとしており、このと
き、スラストワッシャー５は、たとえば、図示しない
が、接着材の利用下に一方のホルダー２ｂに保持されて
なるとしている。 【００３８】一方、このスラストワッシャー５が機能す
るところを勘案すると、このスラストワッシャー５の構
成、および、各ホルダー１ｂ，２ｂの構成については、
自由な設定が可能である。 【００３９】たとえば、図示するところでは、各ホルダ
ー１ｂ，２ｂがそれぞれ環状に形成され、また、スラス
トワッシャー５も環状に形成されているとするが、これ
に代えて、図示しないが、スラストワッシャー５が円弧
状や矩形などに形成されていながら一方の環状に形成の
ホルダー２ｂに保持されていて、同じく環状に形成され
た他方のホルダー１ｂに摺接しているとしても良い。 【００４０】そして、この場合には、使用するスラスト
ワッシャー５の総量を少なくできるから、特に、このサ
スペンション内蔵ホイールを製作する際の材料コストを
低く抑えることが可能になる点で有利となる。 【００４１】それに対して、スラストワッシャー５が環
状に形成されている一方で、この環状のスラストワッシ
ャー５を保持し、また、摺接させる各ホルダー１ｂ，２
ｂが間欠構造に形成されているとしても良い。 【００４２】そして、この場合には、ハブ１とリム２に
おける質量の低減が可能になる点で有利になると共に、
スラストワッシャー５とホルダー１ｂとの間における摺
動でスラストワッシャー５に招来されることがある蓄熱
を放散し易くなる点で有利となる。 【００４３】また、スラストワッシャー５をホルダー１
ｂに保持させる手段についても、任意の構成を選択で
き、たとえば、図示するところでは、ホルダー１ｂの言
わば平坦面に貼り付けるとしているが、これに代えて、
図示しないが、ホルダー１ｂの平坦面に形成された凹部
や凹溝内に嵌装されたり、接着材の利用下に貼り付けら
れるなどしても良い。 【００４４】そして、この場合には、スラストワッシャ
ー５が凹部や凹溝内に安定されるから、簡単なショック
で両方のホルダー１ｂ，２ｂの間から抜け出したりしな
くなる点で有利となる。 【００４５】ちなみに、この発明によるサスペンション
内蔵ホイールの作動状況についてだが、車体重量が車軸
Ａを介してハブ１に作用していない限りにおいて、ハブ
１の中央となるいわゆる軸芯を中心にして回転し、この
とき、油圧緩衝器３が伸縮しないのはもちろんのこと、
スラストワッシャー５も機能しないことになる。 【００４６】それに対して、リム２にタイヤが介装され
ると共にハブ１に車両における車軸Ａが連繋されて利用
される場合には、車体重量が車軸Ａを介してハブ１に作
用することになる。 【００４７】その結果、ハブ１から看て下方となる油圧
緩衝器３が縮み、反対に、ハブ１から看て上方となる油
圧緩衝器３が伸びるようになり、このとき、スラストワ
ッシャー５が所定の作動たる摺動をすることになる。 【００４８】そして、車両の走行でこのサスペンション
内蔵ホイールが上記の車軸Ａを中心にして回転する場合
には、このサスペンション内蔵ホイールの回転速度に応
じて油圧緩衝器３が伸縮を繰り返すと共に、スラストワ
ッシャー５が摺動作動することになる。 【００４９】すなわち、この発明によるサスペンション
内蔵ホイールの場合には、路面振動の入力がなくても、
車両が走行してこれが回転している限り、油圧緩衝器３
が伸縮し、スラストワッシャー５が摺動することにな
る。 【００５０】そして、走行している車両に路面振動が入
力されると、油圧緩衝器３における伸縮量およびスラス
トワッシャー５における摺動量が大きくなり、とくに、
油圧緩衝器３において、この大きくなった分のエネルギ
ー吸収が実現されることになる。 【００５１】 【発明の効果】以上のように、この発明にあっては、サ
スペンション内蔵ホイールを構成するハブとリムがスラ
ストワッシャーの配在下に連繋されてなるとするから、
まず、スラストワッシャーを利用することで、ボールベ
アリングを利用する場合に招来される鋼球のレース内で
の偏りによる機能不能と言った不具合の招来を危惧しな
くて済む。 【００５２】つぎに、スラストワッシャーを利用するこ
とで、このスラストワッシャー部分における面圧を低く
設定し得るから、したがって、ボールベアリングを利用
しながら同じく面圧を低くするために、レース内に収装
される鋼球の数を大幅に多くしなければならないことに
なる不具合の招来を回避できる。 【００５３】そして、鋼球の数を大幅に多くする場合に
は、結果として、サスペンション内蔵ホイールにおける
質量を大きくすることになるが、特に、スラストワッシ
ャーを樹脂ブッシュで形成する場合には、サスペンショ
ン内蔵ホイールにおける質量を大きくする不具合を招来
しないで済む。 【００５４】また、ボールベアリングを利用する場合に
は、鋼球を有するレース内に潤滑材としての油などを封
入する必要があるが、スラストワッシャーを利用する場
合には、この油などの封入が要請されず、したがって、
たとえば、シール構成を複雑にするなどの不具合を招来
しない。 【００５５】その結果、この発明によれば、所定のサス
ペンションとしての機能を恒久的に発揮し得て、その汎
用性の向上を期待するのに最適となる利点がある。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明によるサスペンション内蔵ホイールを
示す表側立面図である。 【図２】この発明によるサスペンション内蔵ホイールを
油圧緩衝器の配設を省略して示す縦断面図である。 【図３】従来例としてのサスペンション内蔵ホイールを
図２と同様に示す図である。 【図４】図３における要部を拡大して示す部分縦断面図
である。 【符号の説明】 １ ハブ １ａ，２ａ ブラケット １ｂ，２ｂ ホルダー ２ リム ３ 油圧緩衝器 ３ａ 基端 ３ｂ 先端 ５ スラストワッシャー Ａ 車軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三島 勝 東京都港区浜松町二丁目４番１号 世界貿 易センタービル カヤバ工業株式会社内 (72)発明者 渡辺 博仁 東京都港区浜松町二丁目４番１号 世界貿 易センタービル カヤバ工業株式会社内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ほぼ筒状に形成されて車軸を連結させる
   ハブと、このハブの外周側に位置決められてタイヤを介
   装させるリムと、基端あるいは先端がハブの外周に連結
   されると共に基端あるいは先端がリムの内周に連結され
   ながら外力の作用時に伸縮すると共に減衰力を発生する
   複数本の油圧緩衝器とを有してなり、ハブとリムがスラ
   ストワッシャーの配在下に連繋されてなることを特徴と
   するサスペンション内蔵ホイール