JP2004196221A - 雪上車の懸架装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】乗り心地の向上を図りながら底付きを回避できるようにした雪上車の懸架装置を提供する。
【解決手段】車体フレーム２の下方にトラックベルトを路面に押圧しつつ案内するスライドレール１５を配置し、該スライドレール１５をアーム部材を介して車体に上下揺動可能に支持した雪上車１の懸架装置において、上記アーム部材の車体側，スライドレール１５側連結点間長さを上記スライドレール１５の上下揺動ストロークに応じて伸縮可能とした。
【選択図】 図３
【解決手段】車体フレーム２の下方にトラックベルトを路面に押圧しつつ案内するスライドレール１５を配置し、該スライドレール１５をアーム部材を介して車体に上下揺動可能に支持した雪上車１の懸架装置において、上記アーム部材の車体側，スライドレール１５側連結点間長さを上記スライドレール１５の上下揺動ストロークに応じて伸縮可能とした。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラックベルトを路面に押圧しつつ案内するスライドレールをアーム部材を介して車体フレームにより上下揺動可能に支持した雪上車の懸架装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
雪上車（一般にスノーモビルと称せられる）は、起伏のある雪面を自在に走行するような用途に供せられるのを前提としていることから、雪面の起伏による衝撃を吸収して乗り心地を高めるために懸架装置を備えている。
【０００３】
上記懸架装置として、従来、車体フレームによりスライドレールを前，後サスペンションアームを介して上下揺動可能に支持するとともにスライドレールと車体フレームとの間に伸縮式緩衝器を介在させ、もって雪面からスライドレールに加わるショックを緩和するとともに、スライドレールの上下振動を抑制するようにしたものがある。
【０００４】
この種の懸架装置において、上記スライドレールを支持する前，後サスペンションアームのうち、後サスペンションアームを２本のリンクにより構成したものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
また上記スライドレールを支持する前，後サスペンションアームのうち、後サスペンションアームのスライドレール側連結点を該アームの軸方向に移動可能としたものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−２０７８３８号公報
【０００７】
【特許文献２】
米国特許第５６６７０３１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで雪上車の懸架装置では、乗り心地を向上させるとともに、いわゆる底付きを防止できることが望まれる。そのためにはスライドレールの上下揺動ストロークの増加に伴ってばね反力の増加率が大きくなるいわゆるプログレッシブ効果を有することが望まれる。
【０００９】
上記特許文献１はこのような要請に対応できるものであるが、そのためには要所において様々なストッパ機構を設け、動作を規制する必要があり、部品点数が増加し、重量及びコストが増大するという問題がある。
【００１０】
一方、上記特許文献２のものでは、突起部を通過する際等に後サスペンションアームのスライドレール側連結点が相対的に上方に移動し、その結果トラックベルトに作用する張力を略一定にできるといった作用効果が得られるが、上述のプログレッシブ効果は考慮されていない。
【００１１】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、乗り心地の向上を図りながら底付きを回避できるようにした雪上車の懸架装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、車体フレームの下方にトラックベルトを路面に押圧しつつ案内するスライドレールを配置し、該スライドレールをアーム部材を介して車体に上下揺動可能に支持した雪上車の懸架装置において、上記アーム部材の車体側，スライドレール側連結点間長さを上記スライドレールの上下揺動ストロークに応じて伸縮可能としたことを特徴としている。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１において、上記スライドレールは車体フレームに対して前部アーム部材と後部アーム部材とで上下揺動可能に支持されており、上記前部アーム部材の車体側連結点と上記スライドレールとの間に前緩衝器を介在させ、上記後部アーム部材の車体側連結点と上記スライドレールとの間に後緩衝器を介在させ、上記後部アーム部材が、車体側，スライドレール側連結点間長さを上記スライドレールの上下揺動ストロークに応じて伸縮可能とされていることを特徴としている。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項２において、上記後部アーム部材が車幅方向に２本並列配置され、かつブラケットにより接合されており、該ブラケットに上記後部緩衝器が連結されていることを特徴としている。
【００１５】
【発明の作用効果】
請求項１の発明に係る懸架装置によれば、上記アーム部材の車体側，スライドレール側連結点間長さを上記スライドレールの上下揺動ストロークに応じて伸縮可能としたので、スライドレールの上昇ストロークが増加するに伴ってアーム部材の有効長さが短くなり、それに伴ってスライドレールの単位ストローク当たりの緩衝器ストロークであるショックレシオが大きくなってばね反力が大きくなり、その結果ばね反力特性がプログレッシブ特性を有し、乗り心地を向上できるとともに底付きを防止できる。この場合に、上述の後部サスペンションアームを２つのリンクで構成する場合のようなストッパ機構は不要であり、部品点数，重量，コストの増大といった問題を回避できる。
【００１６】
請求項２の発明では、スライドレールの上昇ストロークが増加するに伴って後部アーム部材の有効長さが短くなり、それに伴ってスライドレールの単位ストローク当たりの後緩衝器ストロークであるショックレシオが大きくなってばね反力が大きくなり、このようにして乗り心地を向上できるとともに底付きを防止できるといった請求項１の作用効果を実現できる。
【００１７】
請求項３の発明では、後部アーム部材を車幅方向に２本並列配置し、かつブラケットにより接合し、該ブラケットに後緩衝器を連結したので、後部アーム部材の軸回りの捩じり剛性を向上できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１ないし図８は、本発明の第１実施形態による雪上車の懸架装置を説明するための図であり、図１は雪上車の側面図、図２は雪上車の駆動トラック及び懸架装置の側面図、図３，図４は懸架装置の側面図，平面図、図５は後スライディングアームの断面側面図、図６，図７は前，後緩衝器連結用リンク機構の斜視図，側面図、図８はばね部材支持部の断面正面図である。
【００２０】
図１において、１は雪上車（スノーモビル）を示している。この雪上車１は、車体フレーム２の前部にエンジンユニット３を搭載し、後部上側に鞍乗型のシート４を配設するとともに、該シート４の前側に燃料タンク５，操舵ハンドル６を配設した概略構造のものであり、上記車体フレーム２のシート４下方の左，右側部には乗員の足を支持する足乗部２ａが形成されている。また上記車体フレーム２の前部はフロントカバー７により、シート４下方はサイドカバー８により囲まれており、上記操舵ハンドル６の前方には走行風を遮蔽するウインドシールド９が配設されている。
【００２１】
上記車体フレーム２の左，右前端部にはそれぞれ操舵スキー１０，１０が配設されている。各操舵スキー１０はフロント懸架装置１１により上下揺動可能に、かつ上記操舵ハンドル６により左右操向可能に支持されている。
【００２２】
上記車体フレーム２の後半部には駆動トラック１３が配設されている。この駆動トラック１３は、幅広のトラックベルト１６を、駆動ホイール１４，スライドレール１５，下ガイドホイール１８，及び上ガイドホイール１７を囲むように巻回し、全体として側面視で概ね平行四辺形状をなすように保持した構造となっている。
【００２３】
上記雪上車１は、上記エンジンユニット３により上記駆動ホイール１４の駆動軸１９を回転駆動することにより駆動トラック１３のトラックベルト１６を回転させて走行し、上記操舵ハンドル６により操舵スキー１０を左右に回動させることによりその走行方向を自由に制御できるようになっている。
【００２４】
上記スライドレール１５は、トラックベルト１６を雪面に押圧しつつ案内するものであり、車両前後方向に延びる左右一対のサイドレール１５ａ，１５ａを車幅方向に延びる前，中，後クロス軸１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ及び上アーム軸３０ｂ，ホイール軸２６により概ね梯子状に結合した構造となっている。また上記スライドレール１５にはトラックベルト１６の下側部分を案内支持する左右一対のガイドプーリ２０，２１，２２がそれぞれ軸支されている。
【００２５】
上記左右の上ガイドホイール１７は車体フレーム２に固定されたホイール軸２５により軸支されており、また上記左右の下ガイドホイール１８は左右サイドレール１５ａの後端部に前後方向位置調整可能に配設されたホイール軸２６により軸支されている。
【００２６】
上記車体フレーム２とスライドレール１５との間には懸架装置が配設されている。この懸架装置は、スライドレール１５を上下揺動可能に支持する前サスペンションアーム３０と、後スライディングアーム３１と、雪面からの衝撃力を緩和するとともに上下振動を吸収する前，後緩衝器３２，３３と、該前，後緩衝器３２，３３同士を連結するリンク機構３４と、左，右一対のトーションばね５０とを備えており、具体的には以下の構成となっている。
【００２７】
上記前サスペンションアーム３０は、車両前側から後方かつ下方に傾斜させて配設されており、左，右のアーム部３０ａ，３０ａの上，下端に車幅方向に延びる上，下アーム軸３０ｂ，３０ｃを溶接接合してなり、概ね台形状をなしている。上記前サスペンションアーム３０の上アーム軸３０ｂは車体フレーム２に軸支され、下アーム軸３０ｃはスライドレール１５に軸支されている。
【００２８】
上記前緩衝器３２は、前サスペンションアーム３０の前側に位置し、かつ車両前側から後方かつ下方に傾斜させて配設されており、作動油が封入されたシリンダ３２ａ内に不図示の減衰機構を介在させてピストンロッド３２ｂを進退自在に挿入するとともに、該ピストンロッド３２ｂとシリンダ３２ａとの間にコイルスプリング３２ｃを配設した構造のものである。上記ピストンロッド３２ｂの上端部はブラケット３５の先端部に回動可能に連結され、該ブラケット３５は上アーム軸３０ｂに固着され、上記先端部は車両後方に位置している。
【００２９】
上記後緩衝器３３は、前緩衝器３２と概ね対称をなすよう車両後方かつ上方に傾斜させて配設されており、作動油が封入されたシリンダ３３ａ内に不図示の減衰機構を介在させてピストンロッド３３ｂを進退自在に挿入した構造のものである。上記ピストンロッド３３ｂの上端部は上記後スライディングアーム３１に固定された支持ブラケット３６の上端部に回動可能に連結されており、該上端部は後スライディングアーム３１の車体側連結点の上方に位置している。
【００３０】
上記後スライディングアーム３１は、左右に２本並列配置され、前サスペンションアーム３０と概ね平行となるように配置されている。この左，右の後スライディングアーム３１同士は上記支持ブラケット３６を介して結合されており、これにより軸線回りのねじり剛性を高めている。
【００３１】
上記各後スライディングアーム３１は、図５に示すように、円筒部材３８内に円筒状の摺動軸３９を軸方向に相対移動可能に挿入して構成されており、これによりスライドレール１５の上下揺動ストロークに応じてアーム長Ｌｂが変化するようになっている。
【００３２】
上記円筒部材３８の上端部に固着されたパイプ２５ａは車体フレーム２に固定された上記ホイール軸２５に回動可能に連結されており、摺動軸３９の下端部はスライドレール１５に固定された後クロスパイプ１５ｄに回動可能に連結されている。また上記円筒部材３８の内周面にはブッシング４２が固定され、該ブッシング４２の内周面には上記摺動軸３９の外周面に摺接する前後一対のブッシュ４１，４１が固定されてる。
【００３３】
上記摺動軸３９の上端縁には円筒部材３８の内周面に摺接する複数のシム４０が装着されている。このシム４０を増減させることによりスライディングアーム３１の長さＬｂの最大値が調整可能となっている。また上記摺動軸３９の下端部には調整ナット４３ａ，ロックナット４３ｂが螺装されており、該ナット４３ａ，４３ｂを回転させることにより該スライディングーム３１の長さＬｂの最小値が調整可能となっている。
【００３４】
上記リンク機構３４は、図６，図７に示すように、上記前緩衝器３２の下端部が回動可能に連結された第１リンク４５と、上記前サスペンションアーム３０の下アーム部３０ｃに固着された第２リンク４６とを第３リンク４７により回動可能に連結するとともに、該第３リンク４７に後緩衝器３３を回動可能に連結した構成となっている。
【００３５】
上記第１リンク４５は、側面視で略円弧状をなす左右一対のプレートからなり、上記中クロス軸１５ｃによりひいてはスライドレール１５により回動可能に支持されている。上記第１リンク４５の下端部４５ａに上記前緩衝器３２のシリンダ３２ａが回動可能に連結されている。
【００３６】
上記第３リンク４７は、側面視で概ね三角形状をなしており、底辺４７ａの一端部４７ｂに上記第１リンク４５の上端部４５ｂが回動可能に連結されており、他端部４７ｃに上記後緩衝器３３のシリンダ３３ａが回動可能に連結されている。また上記第３リンク４７の上記三角形でいう頂角部４７ｄに上記第２リンク４６の前端部が回動可能に連結されている。
【００３７】
ここで上記第２リンク４６の前サスペンションアーム３０との連結点ａ、第２，第３リンク４６，４７の連結点ｂ、第１，第３リンク４５，４７の連結点ｃ、第１リンク４５の連結点ｄ、第１リンク４５と前緩衝器３２との連結点ｆ、第３リンク４７と後緩衝器３３との連結点ｅの位置関係は以下の（１）〜（３）のように設定される。
【００３８】
（１）上記各連結点ａ，ｂ，ｄの位置関係を適宜設定することによってスライドレール１５の上昇ストロークＳに対しての連結点ｂ，ｄを結ぶ連結点間距離Ｌc の長さの変化状態を自由に設定することができる。
【００３９】
例えば本実施形態では、上記連結点ａ，ｂ，ｄの位置関係を、ａｄ（Ｌｄ＝定数）を半径とする円弧とｂｄ（Ｌｃ＝変数）を半径とする円弧とが、スライドレールの上昇ストロークＳの増加に伴って交差するように設定している。この場合、スライドレール１５の上昇に対し、ストローク域序盤ではＬｃは短くなり、変化点Ｐを越えるとストローク域後半に向けて長くなることを意味している。
【００４０】
即ち、ストローク域序盤ではＬｃが短くなるので、前後緩衝器３２，３３の作用率、つまりスライドレールの単位ストローク当たりの緩衝器の収縮ストロークは小さく、そのためばね反力が小さく、乗り心地が良いストロークフィーリングが得られる。またストローク域後半では上記Ｌｃが大きくなるので、前後緩衝器３２，３３の上記作用率は大きく、そのためばね反力が大きいといったいわゆるプログレッシブ効果が得られる。
【００４１】
（２）また上記各連結点ｂ，ｃ，ｄを結ぶことにより形成された三角形の各頂点の角度と各辺の長さを適宜設定するとにより、つまり連結点ｃの位置を適宜設定することにより、前，後緩衝器３２，３３のそれぞれのストロークとその動く方向を変化させることができる。
【００４２】
例えば本実施形態では、図７に示すように、三角形ｂｃｄの頂角ｂ，ｄが常に鋭角となるように設定している。そのため前，後緩衝器３２，３３の作用率は、Ｌｃの長さが短くなると前後共に小さくなり、長くなると前後共に大きくなるというように同様な傾向を示すといった効果が得られる。
【００４３】
（３）上記各連結点ｃｄ間長さとｄｆ間長さの比Ｒ１、ｂｃ間長さとｂｅ間長さの比Ｒ２を適宜設定することにより前，後緩衝器３２，３３の作動量を変化させることができる。
【００４４】
上記トーションばね５０は、上記車体フレーム２と左右のサイドレール１５ａとのそれぞれとの間に配設されており、スライドレール１５を車体フレーム２から離れる方向に付勢している。このトーションばね５０は、棒状のばね体の途中をコイル状に巻回することにより形成されたものであり、巻回部５０ａと、該巻回部５０ａから前方に延びる長辺部５０ｂと、後方に延びる短辺部５０ｃとを有している。
【００４５】
上記トーションばね５０の巻回部５０ａは上述のパイプ２５ａの外周を囲むようよ巻回されており、短辺部５０ｃは後スライディングアーム３１の下面に固着されたブラケット５１により下側から支持されている。
【００４６】
また上記長辺部５０ｂの延長端部５０ｄはスライドレール１５のサイドレール１５ａに装着されたばね受けブラケット５２により支持されている。このばね受けブラケット５２は長軸を縦方向に向けた長円状の支持孔５２ａを有し、その下部５２ｂがガイドホイール２０の支持軸２０ａに固定支持されている。この支持軸２０ａは、ボルト２０ｂにより上記サイドレール１５ａに固定され、軸受２０ｃを介して上記ガイドホイール２０を回転自在に支持している。上記トーションばね５０の長辺部５０ｂの延長端部５０ｄは上記長円状の支持孔５２の底面で支持され、かつ該支持孔５２の範囲内で上下移動可能となっている。
【００４７】
図３に示すように、上記左右のサイドレール１５ａには３つのばね受け孔１５ｅが前後方向に所定間隔をあけて、かつ前側のものほど高所に位置するように形成されている。前後方向中央に位置するばね受け孔１５ｅには、丸棒の両端にフランジを設けてなるいわゆるボビン状のばね受け部材５５が着脱可能に取付けられている。このばね受け部材５５は、図９に示すように、雪面の突部を乗り越える際にスライドレール１５が上方に所定値以上ストロークすると長辺部５０ｂの長手方向途中部分５０ｅに当接することにより、それ以降のばね反力を階段状に変化させるようになっている。
【００４８】
ここで、ユーザの好みに応じてばね受け部材５５を前，後何れかのばね受け孔１５ｅに取付けることも可能である。ばね受け部材５５を前側に配置した場合は、ばね反力の変化量が小さくなり、後側に取付け場合にはばね反力の変化量が大きくなる。またばね受け部材５５を前側に取り付けた場合には中央に取り付けた場合より少し上側に位置し、スライドレール１５のストロークが上記所定値より小さい段階で上記長手方向途中部分５０ｅに当接し、後側に取り付けた場合のその逆となる。
【００４９】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
【００５０】
雪上車１が凹凸のある雪面を走行すると、スライドレール１５が、前サスペンションアーム３０，後スライディングアーム３１の車体連結点３０ｂ，２５を中心に上方又は下方にストロークし、これに伴い前，後緩衝器３２，３３が伸長又は収縮し、この際に発生するばね反力及び減衰力でもって衝撃力が緩和されるとともに振動が吸収される。
【００５１】
本実施形態では、前スライディングアーム３０と前，後緩衝器３２，３３とをリンク機構３４により連結し、該リンク機構３４を、上記前緩衝器３２が連結されかつスライドレール１５に軸支された第１リンク４５と、上記前スライディングアーム３０のスライドレール側軸支点に固着された第２リンク４６とを第３リンク４７により連結し、該第３リンク４７に上記後緩衝器３３を連結した構成としたので、スライドレールストロークに対する緩衝器ストロークの比であるショックレシオ又はレバーレシオをスライドレール１５のストローク領域に応じた特性とすることができ、ストロークフィーリングのソフト感を得ながら底付きを防止できる。
【００５２】
即ち、例えば、図１６及び図１７に示すように、スライドレール１５の前部への入力によりスライドレール１５の前部が大きくストロークした場合には、前緩衝器３２におけるショックレシオ（スライドレール前部の単位ストローク当たりの前緩衝器のストローク）はスライドレール前部のストロークが大きくなるほど大きくなっており、いわゆるプログレッシブ特性が得られることが判る。
【００５３】
また、図１８及び図１９に示すように、スライドレール１５全体への入力によりスライドレール１５全体が平行にストロークした場合には、前，後緩衝器３２，３３はショックレシオは何れも線形特性、即ちスライドレールのストロークの増加に伴って緩衝器のストロークの増加率がほとんど変化しない特性となり柔らかいストロークフィーリングが得られることが判る。
【００５４】
さらに図２０及び図２１に示すように、スライドレール１５の後部への入力によりスライドレール１５の後部が大きくストロークした場合には、改善前は後緩衝器のショックレシオが極端に小さくなって底付きし易い問題があったが、本実施形態では後緩衝器３３のショックレシオのお落ち込みが改善され、底付きが防止できることが判る。また前緩衝器３２についてはショックレシオの変動幅が改善前よりも小さくなっている。
【００５５】
また、本実施形態では、後スライディングアーム３１を円筒部材３８内に摺動軸３９を軸方向に相対移動可能に挿入し、これによりスライドレール１５のストロークに応じてアーム長Ｌｂを変化させるように構成したので、より具体的には、スライドレール１５のストロークが大きくなるほど上記後スライディングアーム３１が収縮して有効アーム長Ｌｂが短くなるようにしたので、図１５に示すように、スライドレール１５のストローク前半では柔らかいストロークフィーリングが得られ、一方ストローク後半ではストロークが大きくなるほどばね反力の増加率が大きくなっており、その結果乗り心地を確保しながら底付きを防止できる。
【００５６】
図１４は、それぞれスライドレールのフルリバウンド状態からストロークする場合の各部の動作を模式的に示すイメージ図である。
【００５７】
図１４（ａ）は、スライドレール１５の後部が大きくストロークし、後スライディングアーム３１がＬｍａｘからＬｍｉｎにストロークした場合を示す。同図からスライドレール１５の後部のストロークが大きくなるにつれて後緩衝器３３のストロークも増加しており、後緩衝器３３のばね反力特性は、概ね線形特性を示すことが判る。
【００５８】
図１４（ｂ）は、スライドレール１５の後部が大きくストロークし、後スライディングアーム３１がＬｍｉｎ一定の場合を示す。同図からスライドレール１５のストロークが大きくなるにつれて後緩衝器３３のストロークは図１４（ａ）の場合よりさらに大きくなっており、緩衝器３３のばね反力特性はアグレッシブ特性を示すことが判る。
【００５９】
また本実施形態では、上記スライドレール１５の上方ストロークに伴ってトーションばね５０が捩じれるように弾性変形して衝撃力を吸収する。この場合、図９（ａ）〜（ｃ）及び図１０に示すように、上記スライドレール１５の上昇ストロークがＳ１以下の通常域では長辺部５０ｂの延長端部５０ｄがばね受けブラケット５２を支持点にしつつ弾性変形することとなり、ばね反力特性は長辺部５０ｂの長いアーム長Ｌａに応じた特性Ａとなる。即ちスライドレール１５の上昇ストロークの増加に伴ってばね反力が緩やかに増加する柔らかいストロークフィーリングを示し、乗り心地を向上できる。
【００６０】
一方、スライドレール１５の上昇ストロークが上記所定値Ｓ１に達すると上記ばね受け部５５が長辺部５０ｂの途中部分５０ｅに当接し、ばね反力が特性Ｂに示すように階段状に急激に増加する。スライドレール１５の上昇ストロークが上記Ｓ１を越えて増加すると、ばね部材５０の長辺部５０ｂはばね受け部５５を支持点として弾性変形することとなり、車体側支持点からばね受け部５５までの短いばね長Ｌａ′に応じたばね反力特性、即ちストロークの増加に伴ってばね反力がより大きく増加する特性Ｃとなる。これによりストローク後半部では腰の強いストークフィーリングが得られ、その結果、底付きを防止できる。
【００６１】
ここで、図１１に示すように、トッションばねの長辺部のアーム長をＬ１，短辺部のアーム長をＬ２とし、後スライディングアームのアーム長をＬ３とすると、反力Ｆは
Ｆ＝ＦF cos β＋ＦR cos γ
＝k(θ−θ0)〔cos β／Ｌ1 ＋Ｌ2 ′／Ｌ3 Ｌ2(cos α・cos γ) 〕
なお、ＦF は長辺部５０ｂが支持点に加える力、βは長辺部５０ｂが水平線となす角度、ＦR は短辺部５０ｃが支持点に加える力、γは短辺部５０ｃが水平線となす角度、k は定数、θは長辺部５０ｂと短辺部５０ｃとのなす角度、Ｌ１，Ｌ２は長辺部５０ｂ，短辺部５０ｃのアーム長さ、である。
【００６２】
上記式から、上述の長辺部５０ｂのアーム長さＬ１が短くなるほどばね反力Ｆは大きくなることがわかる。
【００６３】
このように本実施形態の懸架装置によれば、トーションばね５０の短辺部５０ｃを後スライディングアーム３１により支持するとともに、長辺部５０ｂの延長端部５０ｄをばね受けブラケット５２により支持し、スライドレール１５のストローク（上昇）に伴って上記長辺部５０ｂに当接してトーションばね５０の反力特性を変化させるばね受け部５５を設けたので、ストロークがＳ１以下の通常域では長辺部５０ｂの長いアーム長Ｌａに応じた柔らかいストロークフィーリングが得られる。この状態からスライドレール１５がさらに上昇すると長辺部５０ｂがばね受け部材５５に当接し、該ばね受け部材５５を支持点とした短いアーム長Ｌａ′に応じた反力特性となり、スライドレール１５の底付きを防止できる。
【００６４】
また本実施形態では、スライドレール１５にばね受け孔１５ｅを前後方向に所定間隔をあけて形成し、ばね受け部材５５を何れかのばね受け孔１５ｅに着脱可能に取付けるようにしたので、ユーザの好みに応じたばね反力特性に設定することができる。
【００６５】
なお、上記実施形態では、１つのばね受け部材５５の取付け位置を変えることにより反力特性を変化させるようにしたが、本発明では予め複数個のばね受け部材を配置してもよい。この場合には、ばね反力の変化が複数段階において行なわれることとなり、ばね反力特性の選択幅を広げることができる。
【００６６】
また、本発明におけるばね受け部材５５の配置位置については、上述の実施形態等に限定されるものではなく、ユーザの好みに応じて配置位置を選択することができる。即ち、図１２及び図１３に示すように、ばね受け部材５５の配置位置を上下方向Ｈ，前後方向Ｌの一方又両方において連続的に又は段階的に変化させるようにしても良い。このようにした場合には以下の作用効果が得られる。
【００６７】
即ち、ばね受け部材５５の配置位置を上下方向Ｈに変化させた場合には、ばね反力特性が変化するストロークを変えることができ、またばね受け部材５５の配置位置を前後方向Ｌに変化させた場合には、ばね反力の変化量を変えることができる。図１３はばね受け部材５５の配置位置とばね特性との関係を説明するためのイメージ図であり、ばね受け部材５５を前方かつ上方に配置するほどばね反力特性の立ち上がりが緩やかになり、その逆に配置するほどばね反力特性の立ち上がりが急になり、いわゆるプログレッシブ効果が高くなる。
【００６８】
また図２２〜図２５は、第２実施形態を説明するための図であり、本第２実施形態は、一名乗車に対応したばね反力特性と、二名乗車に対応したばね反力特性とを工具を使用することなく手動で簡単に切り換えることができるようにした例である。なお、図中、図１〜図２１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００６９】
本第２実施形態では、上記トーションばね５０の長辺部５０ｂの途中部分５０ｅを支持するばね受け部６４の上記スライドレール１５に対する取付角度を縦位置と横位置とに可変となっている。
【００７０】
上記ばね受け部６４は、例えばアルミニューム合金等で形成された側面視で概ね長方形板状をなすばね受けブロック６５を有し、該ばね受けブロック６５には、上記長方形の１つの長辺に沿って長ばね受け溝６５ａが形成され、１つの短辺に沿って短ばね受け溝６５ｂが長ばね受け溝６５ａに続いて形成されている。
【００７１】
上記ばね受けブロック６５は、上記ばね受け溝６５ａ，６５ｂの形成されていない残りの長辺と短辺とのコーナ部がサイドレール１５ａに回動可能に支持されている。具体的には、上記ばね受けブロック６５の上記コーナ部はカラー６６により回動可能に支持され、該カラー６６はボルト６７ａ，ナット６７ｂにより上記サイドレール１５ａに固定されている。
【００７２】
また上記ばね受けブロック６５にはロック孔６５ｃが形成され、該ロック孔６５ｃにはロッピン６８が挿入されており、該ロックピン６８の先端部６８ａはばね受けブロック６５から出没し、上記サイドレール１５ａの係止孔１５ａ′に係脱可能となっている。
【００７３】
また上記ばね受けブロック６５の外側面にはガイドプレート６９が配置され、上記ボルト６７ａで固定されている。上記ロックピン６８の基端部側は上記ガイドプレート６９に円弧状に形成されたガイドスリット６９から外方に突出し、該突出部には把持部６８ｂが円弧状に屈曲形成されている。さらにまた上記ロックピン６８は付勢ばね７０で上記先端部６８ａが係止孔１５ａ′に係止する方向に付勢されている。
【００７４】
本実施形態では、ばね受けブロック６５を、二名乗車時には図２２に実線で示す縦位置に位置させ、一名乗車時には同図に破線で示す横位置に回動させる。この回動操作は、ロックピン６８の把持部６８ｂを手でもって付勢ばね７０の不整力に抗して手前に引っ張り、該ロックピン６８のサイドレール１５ａ側との係止を外し、縦位置あるいは横位置となるように回動させる。所定の位置に回動するとロックピン６８が付勢ばね７０の付勢力によりサイドレール１５ａ側の係止孔１５ａ′に係止し、該位置に固定される。
【００７５】
このように工具を使用することなく簡単な操作でばね受けブロック６５を縦位置と横位置とに回動させることができる。なお、本実施形態のばね受けブロック６５を上記縦，横の間の複数段階で固定するようにしても勿論良い。
【００７６】
二名乗車時には、上記ばね受けブロック６５を縦位置に位置させる。するとスライドレール１５のストロークがわずかの時点、例えば誰も乗車していない無荷重状態（１Ｇと記す）で、ばね受けブロック６５がトーションばね５０の途中部分５０ｅに当接し、ばね反力特性は、図２３に一点鎖線で示す如き特性となる。これにより１Ｇ時のばね反力が増大し、またサスペンションシステムのばね定数が増大し、二名乗車時の大きな荷重に対応できる。また荷重バランスについてもリヤ側を大きくするよう変更できる。
【００７７】
一方、一名乗車時には、上記ばね受けブロック６５を横位置に位置させる。するとスライドレール１５のストロークが例えば最大値近傍に達した時点で、ばね受けブロック６５がトーションばね５０の途中部分５０ｅに当接する。これによりばね反力特性は、図２３に実線で示す如き特性となる。即ち、スライドレール１５のストロークの大部分の領域でばね反力の小さい柔らかいストローク特性となり、乗り心地を良好にでき、かつストローク最大領域付近でばね反力が急激に大きくなり、耐底付き性を改善できる。
【００７８】
なお、上記第１実施形態では、前，後緩衝器３２，３３の両方をリンク機構３４に連結した場合を説明したが、本発明におけるリンク機構３４では、図２２に示すように、前緩衝器３２のみを該リンク機構３４に連結することも可能である。
【００７９】
同図の例では、前緩衝器３２に連結された第１リンク４５と、前サスペンションアーム３０に固定された第２リンク４６とを帯板状の第３リンク４７′で連結しており、該第３リンク４７′には後緩衝器３３は連結されていない。なお、後緩衝器３３はサイドレール１５ａに連結される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による懸架装置が配設された雪上車の側面図である。
【図２】上記雪上車の懸架装置の側面図である。
【図３】上記懸架装置の側面図である。
【図４】上記懸架装置の平面図である。
【図５】上記懸架装置の後スライディングアームの断面側面図である。
【図６】上記懸架装置のリンク機構の斜視図である。
【図７】上記リンク機構の動作を説明するための側面図である。
【図８】ばね受けブラケットの断面正面図である。
【図９】上記懸架装置のトーションばねの動作を説明するための図である。
【図１０】上記スライドレールのストロークとばね反力との関係を示す特性図である。
【図１１】上記トーションばねの反力を説明するための模式図である。
【図１２】上記トーションばねのばね受け部の位置の変化を示す図である。
【図１３】上記ばね受け部の位置を変化させた場合のスライドレールストロークとばね反力との関係を示す特性図である。
【図１４】上記後スライディングアームの動作を示す模式図である。
【図１５】上記後スライディングアームを設けた場合のスライドレールストロークとばね反力との関係を示す特性図である。
【図１６】上記リンク機構の動作を示す模式図である。
【図１７】スライドレールストロークとショックレシオとの関係を示す特性図である。
【図１８】上記リンク機構の動作を示す模式図である。
【図１９】スライドレールストロークとショックレシオとの関係を示す特性図である。
【図２０】上記リンク機構の動作を示す模式図である。
【図２１】スライドレールストロークとショックレシオとの関係を示す特性図である。
【図２２】本発明の第２実施形態を説明するための模式図である。
【図２３】上記第２実施形態におけるスライドレールストロークとばね反力との関係を示す特性図である。
【図２４】上記第２実施形態におけるばね受け部の断面正面図である。
【図２５】上記第２実施形態におけるばね受け部の斜視図である。
【符号の説明】
１ 雪上車
２ 車体フレーム
１５ スライドレール
１６ トラックベルト
３０ 前部アーム部材
３１ 後部アーム部材
３２ 前緩衝器
３３ 後緩衝器
３６ ブラケット
Ｌｂ 連結点間長さ
【発明の属する技術分野】
本発明は、トラックベルトを路面に押圧しつつ案内するスライドレールをアーム部材を介して車体フレームにより上下揺動可能に支持した雪上車の懸架装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
雪上車（一般にスノーモビルと称せられる）は、起伏のある雪面を自在に走行するような用途に供せられるのを前提としていることから、雪面の起伏による衝撃を吸収して乗り心地を高めるために懸架装置を備えている。
【０００３】
上記懸架装置として、従来、車体フレームによりスライドレールを前，後サスペンションアームを介して上下揺動可能に支持するとともにスライドレールと車体フレームとの間に伸縮式緩衝器を介在させ、もって雪面からスライドレールに加わるショックを緩和するとともに、スライドレールの上下振動を抑制するようにしたものがある。
【０００４】
この種の懸架装置において、上記スライドレールを支持する前，後サスペンションアームのうち、後サスペンションアームを２本のリンクにより構成したものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
また上記スライドレールを支持する前，後サスペンションアームのうち、後サスペンションアームのスライドレール側連結点を該アームの軸方向に移動可能としたものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−２０７８３８号公報
【０００７】
【特許文献２】
米国特許第５６６７０３１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで雪上車の懸架装置では、乗り心地を向上させるとともに、いわゆる底付きを防止できることが望まれる。そのためにはスライドレールの上下揺動ストロークの増加に伴ってばね反力の増加率が大きくなるいわゆるプログレッシブ効果を有することが望まれる。
【０００９】
上記特許文献１はこのような要請に対応できるものであるが、そのためには要所において様々なストッパ機構を設け、動作を規制する必要があり、部品点数が増加し、重量及びコストが増大するという問題がある。
【００１０】
一方、上記特許文献２のものでは、突起部を通過する際等に後サスペンションアームのスライドレール側連結点が相対的に上方に移動し、その結果トラックベルトに作用する張力を略一定にできるといった作用効果が得られるが、上述のプログレッシブ効果は考慮されていない。
【００１１】
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、乗り心地の向上を図りながら底付きを回避できるようにした雪上車の懸架装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、車体フレームの下方にトラックベルトを路面に押圧しつつ案内するスライドレールを配置し、該スライドレールをアーム部材を介して車体に上下揺動可能に支持した雪上車の懸架装置において、上記アーム部材の車体側，スライドレール側連結点間長さを上記スライドレールの上下揺動ストロークに応じて伸縮可能としたことを特徴としている。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１において、上記スライドレールは車体フレームに対して前部アーム部材と後部アーム部材とで上下揺動可能に支持されており、上記前部アーム部材の車体側連結点と上記スライドレールとの間に前緩衝器を介在させ、上記後部アーム部材の車体側連結点と上記スライドレールとの間に後緩衝器を介在させ、上記後部アーム部材が、車体側，スライドレール側連結点間長さを上記スライドレールの上下揺動ストロークに応じて伸縮可能とされていることを特徴としている。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項２において、上記後部アーム部材が車幅方向に２本並列配置され、かつブラケットにより接合されており、該ブラケットに上記後部緩衝器が連結されていることを特徴としている。
【００１５】
【発明の作用効果】
請求項１の発明に係る懸架装置によれば、上記アーム部材の車体側，スライドレール側連結点間長さを上記スライドレールの上下揺動ストロークに応じて伸縮可能としたので、スライドレールの上昇ストロークが増加するに伴ってアーム部材の有効長さが短くなり、それに伴ってスライドレールの単位ストローク当たりの緩衝器ストロークであるショックレシオが大きくなってばね反力が大きくなり、その結果ばね反力特性がプログレッシブ特性を有し、乗り心地を向上できるとともに底付きを防止できる。この場合に、上述の後部サスペンションアームを２つのリンクで構成する場合のようなストッパ機構は不要であり、部品点数，重量，コストの増大といった問題を回避できる。
【００１６】
請求項２の発明では、スライドレールの上昇ストロークが増加するに伴って後部アーム部材の有効長さが短くなり、それに伴ってスライドレールの単位ストローク当たりの後緩衝器ストロークであるショックレシオが大きくなってばね反力が大きくなり、このようにして乗り心地を向上できるとともに底付きを防止できるといった請求項１の作用効果を実現できる。
【００１７】
請求項３の発明では、後部アーム部材を車幅方向に２本並列配置し、かつブラケットにより接合し、該ブラケットに後緩衝器を連結したので、後部アーム部材の軸回りの捩じり剛性を向上できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１ないし図８は、本発明の第１実施形態による雪上車の懸架装置を説明するための図であり、図１は雪上車の側面図、図２は雪上車の駆動トラック及び懸架装置の側面図、図３，図４は懸架装置の側面図，平面図、図５は後スライディングアームの断面側面図、図６，図７は前，後緩衝器連結用リンク機構の斜視図，側面図、図８はばね部材支持部の断面正面図である。
【００２０】
図１において、１は雪上車（スノーモビル）を示している。この雪上車１は、車体フレーム２の前部にエンジンユニット３を搭載し、後部上側に鞍乗型のシート４を配設するとともに、該シート４の前側に燃料タンク５，操舵ハンドル６を配設した概略構造のものであり、上記車体フレーム２のシート４下方の左，右側部には乗員の足を支持する足乗部２ａが形成されている。また上記車体フレーム２の前部はフロントカバー７により、シート４下方はサイドカバー８により囲まれており、上記操舵ハンドル６の前方には走行風を遮蔽するウインドシールド９が配設されている。
【００２１】
上記車体フレーム２の左，右前端部にはそれぞれ操舵スキー１０，１０が配設されている。各操舵スキー１０はフロント懸架装置１１により上下揺動可能に、かつ上記操舵ハンドル６により左右操向可能に支持されている。
【００２２】
上記車体フレーム２の後半部には駆動トラック１３が配設されている。この駆動トラック１３は、幅広のトラックベルト１６を、駆動ホイール１４，スライドレール１５，下ガイドホイール１８，及び上ガイドホイール１７を囲むように巻回し、全体として側面視で概ね平行四辺形状をなすように保持した構造となっている。
【００２３】
上記雪上車１は、上記エンジンユニット３により上記駆動ホイール１４の駆動軸１９を回転駆動することにより駆動トラック１３のトラックベルト１６を回転させて走行し、上記操舵ハンドル６により操舵スキー１０を左右に回動させることによりその走行方向を自由に制御できるようになっている。
【００２４】
上記スライドレール１５は、トラックベルト１６を雪面に押圧しつつ案内するものであり、車両前後方向に延びる左右一対のサイドレール１５ａ，１５ａを車幅方向に延びる前，中，後クロス軸１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ及び上アーム軸３０ｂ，ホイール軸２６により概ね梯子状に結合した構造となっている。また上記スライドレール１５にはトラックベルト１６の下側部分を案内支持する左右一対のガイドプーリ２０，２１，２２がそれぞれ軸支されている。
【００２５】
上記左右の上ガイドホイール１７は車体フレーム２に固定されたホイール軸２５により軸支されており、また上記左右の下ガイドホイール１８は左右サイドレール１５ａの後端部に前後方向位置調整可能に配設されたホイール軸２６により軸支されている。
【００２６】
上記車体フレーム２とスライドレール１５との間には懸架装置が配設されている。この懸架装置は、スライドレール１５を上下揺動可能に支持する前サスペンションアーム３０と、後スライディングアーム３１と、雪面からの衝撃力を緩和するとともに上下振動を吸収する前，後緩衝器３２，３３と、該前，後緩衝器３２，３３同士を連結するリンク機構３４と、左，右一対のトーションばね５０とを備えており、具体的には以下の構成となっている。
【００２７】
上記前サスペンションアーム３０は、車両前側から後方かつ下方に傾斜させて配設されており、左，右のアーム部３０ａ，３０ａの上，下端に車幅方向に延びる上，下アーム軸３０ｂ，３０ｃを溶接接合してなり、概ね台形状をなしている。上記前サスペンションアーム３０の上アーム軸３０ｂは車体フレーム２に軸支され、下アーム軸３０ｃはスライドレール１５に軸支されている。
【００２８】
上記前緩衝器３２は、前サスペンションアーム３０の前側に位置し、かつ車両前側から後方かつ下方に傾斜させて配設されており、作動油が封入されたシリンダ３２ａ内に不図示の減衰機構を介在させてピストンロッド３２ｂを進退自在に挿入するとともに、該ピストンロッド３２ｂとシリンダ３２ａとの間にコイルスプリング３２ｃを配設した構造のものである。上記ピストンロッド３２ｂの上端部はブラケット３５の先端部に回動可能に連結され、該ブラケット３５は上アーム軸３０ｂに固着され、上記先端部は車両後方に位置している。
【００２９】
上記後緩衝器３３は、前緩衝器３２と概ね対称をなすよう車両後方かつ上方に傾斜させて配設されており、作動油が封入されたシリンダ３３ａ内に不図示の減衰機構を介在させてピストンロッド３３ｂを進退自在に挿入した構造のものである。上記ピストンロッド３３ｂの上端部は上記後スライディングアーム３１に固定された支持ブラケット３６の上端部に回動可能に連結されており、該上端部は後スライディングアーム３１の車体側連結点の上方に位置している。
【００３０】
上記後スライディングアーム３１は、左右に２本並列配置され、前サスペンションアーム３０と概ね平行となるように配置されている。この左，右の後スライディングアーム３１同士は上記支持ブラケット３６を介して結合されており、これにより軸線回りのねじり剛性を高めている。
【００３１】
上記各後スライディングアーム３１は、図５に示すように、円筒部材３８内に円筒状の摺動軸３９を軸方向に相対移動可能に挿入して構成されており、これによりスライドレール１５の上下揺動ストロークに応じてアーム長Ｌｂが変化するようになっている。
【００３２】
上記円筒部材３８の上端部に固着されたパイプ２５ａは車体フレーム２に固定された上記ホイール軸２５に回動可能に連結されており、摺動軸３９の下端部はスライドレール１５に固定された後クロスパイプ１５ｄに回動可能に連結されている。また上記円筒部材３８の内周面にはブッシング４２が固定され、該ブッシング４２の内周面には上記摺動軸３９の外周面に摺接する前後一対のブッシュ４１，４１が固定されてる。
【００３３】
上記摺動軸３９の上端縁には円筒部材３８の内周面に摺接する複数のシム４０が装着されている。このシム４０を増減させることによりスライディングアーム３１の長さＬｂの最大値が調整可能となっている。また上記摺動軸３９の下端部には調整ナット４３ａ，ロックナット４３ｂが螺装されており、該ナット４３ａ，４３ｂを回転させることにより該スライディングーム３１の長さＬｂの最小値が調整可能となっている。
【００３４】
上記リンク機構３４は、図６，図７に示すように、上記前緩衝器３２の下端部が回動可能に連結された第１リンク４５と、上記前サスペンションアーム３０の下アーム部３０ｃに固着された第２リンク４６とを第３リンク４７により回動可能に連結するとともに、該第３リンク４７に後緩衝器３３を回動可能に連結した構成となっている。
【００３５】
上記第１リンク４５は、側面視で略円弧状をなす左右一対のプレートからなり、上記中クロス軸１５ｃによりひいてはスライドレール１５により回動可能に支持されている。上記第１リンク４５の下端部４５ａに上記前緩衝器３２のシリンダ３２ａが回動可能に連結されている。
【００３６】
上記第３リンク４７は、側面視で概ね三角形状をなしており、底辺４７ａの一端部４７ｂに上記第１リンク４５の上端部４５ｂが回動可能に連結されており、他端部４７ｃに上記後緩衝器３３のシリンダ３３ａが回動可能に連結されている。また上記第３リンク４７の上記三角形でいう頂角部４７ｄに上記第２リンク４６の前端部が回動可能に連結されている。
【００３７】
ここで上記第２リンク４６の前サスペンションアーム３０との連結点ａ、第２，第３リンク４６，４７の連結点ｂ、第１，第３リンク４５，４７の連結点ｃ、第１リンク４５の連結点ｄ、第１リンク４５と前緩衝器３２との連結点ｆ、第３リンク４７と後緩衝器３３との連結点ｅの位置関係は以下の（１）〜（３）のように設定される。
【００３８】
（１）上記各連結点ａ，ｂ，ｄの位置関係を適宜設定することによってスライドレール１５の上昇ストロークＳに対しての連結点ｂ，ｄを結ぶ連結点間距離Ｌc の長さの変化状態を自由に設定することができる。
【００３９】
例えば本実施形態では、上記連結点ａ，ｂ，ｄの位置関係を、ａｄ（Ｌｄ＝定数）を半径とする円弧とｂｄ（Ｌｃ＝変数）を半径とする円弧とが、スライドレールの上昇ストロークＳの増加に伴って交差するように設定している。この場合、スライドレール１５の上昇に対し、ストローク域序盤ではＬｃは短くなり、変化点Ｐを越えるとストローク域後半に向けて長くなることを意味している。
【００４０】
即ち、ストローク域序盤ではＬｃが短くなるので、前後緩衝器３２，３３の作用率、つまりスライドレールの単位ストローク当たりの緩衝器の収縮ストロークは小さく、そのためばね反力が小さく、乗り心地が良いストロークフィーリングが得られる。またストローク域後半では上記Ｌｃが大きくなるので、前後緩衝器３２，３３の上記作用率は大きく、そのためばね反力が大きいといったいわゆるプログレッシブ効果が得られる。
【００４１】
（２）また上記各連結点ｂ，ｃ，ｄを結ぶことにより形成された三角形の各頂点の角度と各辺の長さを適宜設定するとにより、つまり連結点ｃの位置を適宜設定することにより、前，後緩衝器３２，３３のそれぞれのストロークとその動く方向を変化させることができる。
【００４２】
例えば本実施形態では、図７に示すように、三角形ｂｃｄの頂角ｂ，ｄが常に鋭角となるように設定している。そのため前，後緩衝器３２，３３の作用率は、Ｌｃの長さが短くなると前後共に小さくなり、長くなると前後共に大きくなるというように同様な傾向を示すといった効果が得られる。
【００４３】
（３）上記各連結点ｃｄ間長さとｄｆ間長さの比Ｒ１、ｂｃ間長さとｂｅ間長さの比Ｒ２を適宜設定することにより前，後緩衝器３２，３３の作動量を変化させることができる。
【００４４】
上記トーションばね５０は、上記車体フレーム２と左右のサイドレール１５ａとのそれぞれとの間に配設されており、スライドレール１５を車体フレーム２から離れる方向に付勢している。このトーションばね５０は、棒状のばね体の途中をコイル状に巻回することにより形成されたものであり、巻回部５０ａと、該巻回部５０ａから前方に延びる長辺部５０ｂと、後方に延びる短辺部５０ｃとを有している。
【００４５】
上記トーションばね５０の巻回部５０ａは上述のパイプ２５ａの外周を囲むようよ巻回されており、短辺部５０ｃは後スライディングアーム３１の下面に固着されたブラケット５１により下側から支持されている。
【００４６】
また上記長辺部５０ｂの延長端部５０ｄはスライドレール１５のサイドレール１５ａに装着されたばね受けブラケット５２により支持されている。このばね受けブラケット５２は長軸を縦方向に向けた長円状の支持孔５２ａを有し、その下部５２ｂがガイドホイール２０の支持軸２０ａに固定支持されている。この支持軸２０ａは、ボルト２０ｂにより上記サイドレール１５ａに固定され、軸受２０ｃを介して上記ガイドホイール２０を回転自在に支持している。上記トーションばね５０の長辺部５０ｂの延長端部５０ｄは上記長円状の支持孔５２の底面で支持され、かつ該支持孔５２の範囲内で上下移動可能となっている。
【００４７】
図３に示すように、上記左右のサイドレール１５ａには３つのばね受け孔１５ｅが前後方向に所定間隔をあけて、かつ前側のものほど高所に位置するように形成されている。前後方向中央に位置するばね受け孔１５ｅには、丸棒の両端にフランジを設けてなるいわゆるボビン状のばね受け部材５５が着脱可能に取付けられている。このばね受け部材５５は、図９に示すように、雪面の突部を乗り越える際にスライドレール１５が上方に所定値以上ストロークすると長辺部５０ｂの長手方向途中部分５０ｅに当接することにより、それ以降のばね反力を階段状に変化させるようになっている。
【００４８】
ここで、ユーザの好みに応じてばね受け部材５５を前，後何れかのばね受け孔１５ｅに取付けることも可能である。ばね受け部材５５を前側に配置した場合は、ばね反力の変化量が小さくなり、後側に取付け場合にはばね反力の変化量が大きくなる。またばね受け部材５５を前側に取り付けた場合には中央に取り付けた場合より少し上側に位置し、スライドレール１５のストロークが上記所定値より小さい段階で上記長手方向途中部分５０ｅに当接し、後側に取り付けた場合のその逆となる。
【００４９】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
【００５０】
雪上車１が凹凸のある雪面を走行すると、スライドレール１５が、前サスペンションアーム３０，後スライディングアーム３１の車体連結点３０ｂ，２５を中心に上方又は下方にストロークし、これに伴い前，後緩衝器３２，３３が伸長又は収縮し、この際に発生するばね反力及び減衰力でもって衝撃力が緩和されるとともに振動が吸収される。
【００５１】
本実施形態では、前スライディングアーム３０と前，後緩衝器３２，３３とをリンク機構３４により連結し、該リンク機構３４を、上記前緩衝器３２が連結されかつスライドレール１５に軸支された第１リンク４５と、上記前スライディングアーム３０のスライドレール側軸支点に固着された第２リンク４６とを第３リンク４７により連結し、該第３リンク４７に上記後緩衝器３３を連結した構成としたので、スライドレールストロークに対する緩衝器ストロークの比であるショックレシオ又はレバーレシオをスライドレール１５のストローク領域に応じた特性とすることができ、ストロークフィーリングのソフト感を得ながら底付きを防止できる。
【００５２】
即ち、例えば、図１６及び図１７に示すように、スライドレール１５の前部への入力によりスライドレール１５の前部が大きくストロークした場合には、前緩衝器３２におけるショックレシオ（スライドレール前部の単位ストローク当たりの前緩衝器のストローク）はスライドレール前部のストロークが大きくなるほど大きくなっており、いわゆるプログレッシブ特性が得られることが判る。
【００５３】
また、図１８及び図１９に示すように、スライドレール１５全体への入力によりスライドレール１５全体が平行にストロークした場合には、前，後緩衝器３２，３３はショックレシオは何れも線形特性、即ちスライドレールのストロークの増加に伴って緩衝器のストロークの増加率がほとんど変化しない特性となり柔らかいストロークフィーリングが得られることが判る。
【００５４】
さらに図２０及び図２１に示すように、スライドレール１５の後部への入力によりスライドレール１５の後部が大きくストロークした場合には、改善前は後緩衝器のショックレシオが極端に小さくなって底付きし易い問題があったが、本実施形態では後緩衝器３３のショックレシオのお落ち込みが改善され、底付きが防止できることが判る。また前緩衝器３２についてはショックレシオの変動幅が改善前よりも小さくなっている。
【００５５】
また、本実施形態では、後スライディングアーム３１を円筒部材３８内に摺動軸３９を軸方向に相対移動可能に挿入し、これによりスライドレール１５のストロークに応じてアーム長Ｌｂを変化させるように構成したので、より具体的には、スライドレール１５のストロークが大きくなるほど上記後スライディングアーム３１が収縮して有効アーム長Ｌｂが短くなるようにしたので、図１５に示すように、スライドレール１５のストローク前半では柔らかいストロークフィーリングが得られ、一方ストローク後半ではストロークが大きくなるほどばね反力の増加率が大きくなっており、その結果乗り心地を確保しながら底付きを防止できる。
【００５６】
図１４は、それぞれスライドレールのフルリバウンド状態からストロークする場合の各部の動作を模式的に示すイメージ図である。
【００５７】
図１４（ａ）は、スライドレール１５の後部が大きくストロークし、後スライディングアーム３１がＬｍａｘからＬｍｉｎにストロークした場合を示す。同図からスライドレール１５の後部のストロークが大きくなるにつれて後緩衝器３３のストロークも増加しており、後緩衝器３３のばね反力特性は、概ね線形特性を示すことが判る。
【００５８】
図１４（ｂ）は、スライドレール１５の後部が大きくストロークし、後スライディングアーム３１がＬｍｉｎ一定の場合を示す。同図からスライドレール１５のストロークが大きくなるにつれて後緩衝器３３のストロークは図１４（ａ）の場合よりさらに大きくなっており、緩衝器３３のばね反力特性はアグレッシブ特性を示すことが判る。
【００５９】
また本実施形態では、上記スライドレール１５の上方ストロークに伴ってトーションばね５０が捩じれるように弾性変形して衝撃力を吸収する。この場合、図９（ａ）〜（ｃ）及び図１０に示すように、上記スライドレール１５の上昇ストロークがＳ１以下の通常域では長辺部５０ｂの延長端部５０ｄがばね受けブラケット５２を支持点にしつつ弾性変形することとなり、ばね反力特性は長辺部５０ｂの長いアーム長Ｌａに応じた特性Ａとなる。即ちスライドレール１５の上昇ストロークの増加に伴ってばね反力が緩やかに増加する柔らかいストロークフィーリングを示し、乗り心地を向上できる。
【００６０】
一方、スライドレール１５の上昇ストロークが上記所定値Ｓ１に達すると上記ばね受け部５５が長辺部５０ｂの途中部分５０ｅに当接し、ばね反力が特性Ｂに示すように階段状に急激に増加する。スライドレール１５の上昇ストロークが上記Ｓ１を越えて増加すると、ばね部材５０の長辺部５０ｂはばね受け部５５を支持点として弾性変形することとなり、車体側支持点からばね受け部５５までの短いばね長Ｌａ′に応じたばね反力特性、即ちストロークの増加に伴ってばね反力がより大きく増加する特性Ｃとなる。これによりストローク後半部では腰の強いストークフィーリングが得られ、その結果、底付きを防止できる。
【００６１】
ここで、図１１に示すように、トッションばねの長辺部のアーム長をＬ１，短辺部のアーム長をＬ２とし、後スライディングアームのアーム長をＬ３とすると、反力Ｆは
Ｆ＝ＦF cos β＋ＦR cos γ
＝k(θ−θ0)〔cos β／Ｌ1 ＋Ｌ2 ′／Ｌ3 Ｌ2(cos α・cos γ) 〕
なお、ＦF は長辺部５０ｂが支持点に加える力、βは長辺部５０ｂが水平線となす角度、ＦR は短辺部５０ｃが支持点に加える力、γは短辺部５０ｃが水平線となす角度、k は定数、θは長辺部５０ｂと短辺部５０ｃとのなす角度、Ｌ１，Ｌ２は長辺部５０ｂ，短辺部５０ｃのアーム長さ、である。
【００６２】
上記式から、上述の長辺部５０ｂのアーム長さＬ１が短くなるほどばね反力Ｆは大きくなることがわかる。
【００６３】
このように本実施形態の懸架装置によれば、トーションばね５０の短辺部５０ｃを後スライディングアーム３１により支持するとともに、長辺部５０ｂの延長端部５０ｄをばね受けブラケット５２により支持し、スライドレール１５のストローク（上昇）に伴って上記長辺部５０ｂに当接してトーションばね５０の反力特性を変化させるばね受け部５５を設けたので、ストロークがＳ１以下の通常域では長辺部５０ｂの長いアーム長Ｌａに応じた柔らかいストロークフィーリングが得られる。この状態からスライドレール１５がさらに上昇すると長辺部５０ｂがばね受け部材５５に当接し、該ばね受け部材５５を支持点とした短いアーム長Ｌａ′に応じた反力特性となり、スライドレール１５の底付きを防止できる。
【００６４】
また本実施形態では、スライドレール１５にばね受け孔１５ｅを前後方向に所定間隔をあけて形成し、ばね受け部材５５を何れかのばね受け孔１５ｅに着脱可能に取付けるようにしたので、ユーザの好みに応じたばね反力特性に設定することができる。
【００６５】
なお、上記実施形態では、１つのばね受け部材５５の取付け位置を変えることにより反力特性を変化させるようにしたが、本発明では予め複数個のばね受け部材を配置してもよい。この場合には、ばね反力の変化が複数段階において行なわれることとなり、ばね反力特性の選択幅を広げることができる。
【００６６】
また、本発明におけるばね受け部材５５の配置位置については、上述の実施形態等に限定されるものではなく、ユーザの好みに応じて配置位置を選択することができる。即ち、図１２及び図１３に示すように、ばね受け部材５５の配置位置を上下方向Ｈ，前後方向Ｌの一方又両方において連続的に又は段階的に変化させるようにしても良い。このようにした場合には以下の作用効果が得られる。
【００６７】
即ち、ばね受け部材５５の配置位置を上下方向Ｈに変化させた場合には、ばね反力特性が変化するストロークを変えることができ、またばね受け部材５５の配置位置を前後方向Ｌに変化させた場合には、ばね反力の変化量を変えることができる。図１３はばね受け部材５５の配置位置とばね特性との関係を説明するためのイメージ図であり、ばね受け部材５５を前方かつ上方に配置するほどばね反力特性の立ち上がりが緩やかになり、その逆に配置するほどばね反力特性の立ち上がりが急になり、いわゆるプログレッシブ効果が高くなる。
【００６８】
また図２２〜図２５は、第２実施形態を説明するための図であり、本第２実施形態は、一名乗車に対応したばね反力特性と、二名乗車に対応したばね反力特性とを工具を使用することなく手動で簡単に切り換えることができるようにした例である。なお、図中、図１〜図２１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００６９】
本第２実施形態では、上記トーションばね５０の長辺部５０ｂの途中部分５０ｅを支持するばね受け部６４の上記スライドレール１５に対する取付角度を縦位置と横位置とに可変となっている。
【００７０】
上記ばね受け部６４は、例えばアルミニューム合金等で形成された側面視で概ね長方形板状をなすばね受けブロック６５を有し、該ばね受けブロック６５には、上記長方形の１つの長辺に沿って長ばね受け溝６５ａが形成され、１つの短辺に沿って短ばね受け溝６５ｂが長ばね受け溝６５ａに続いて形成されている。
【００７１】
上記ばね受けブロック６５は、上記ばね受け溝６５ａ，６５ｂの形成されていない残りの長辺と短辺とのコーナ部がサイドレール１５ａに回動可能に支持されている。具体的には、上記ばね受けブロック６５の上記コーナ部はカラー６６により回動可能に支持され、該カラー６６はボルト６７ａ，ナット６７ｂにより上記サイドレール１５ａに固定されている。
【００７２】
また上記ばね受けブロック６５にはロック孔６５ｃが形成され、該ロック孔６５ｃにはロッピン６８が挿入されており、該ロックピン６８の先端部６８ａはばね受けブロック６５から出没し、上記サイドレール１５ａの係止孔１５ａ′に係脱可能となっている。
【００７３】
また上記ばね受けブロック６５の外側面にはガイドプレート６９が配置され、上記ボルト６７ａで固定されている。上記ロックピン６８の基端部側は上記ガイドプレート６９に円弧状に形成されたガイドスリット６９から外方に突出し、該突出部には把持部６８ｂが円弧状に屈曲形成されている。さらにまた上記ロックピン６８は付勢ばね７０で上記先端部６８ａが係止孔１５ａ′に係止する方向に付勢されている。
【００７４】
本実施形態では、ばね受けブロック６５を、二名乗車時には図２２に実線で示す縦位置に位置させ、一名乗車時には同図に破線で示す横位置に回動させる。この回動操作は、ロックピン６８の把持部６８ｂを手でもって付勢ばね７０の不整力に抗して手前に引っ張り、該ロックピン６８のサイドレール１５ａ側との係止を外し、縦位置あるいは横位置となるように回動させる。所定の位置に回動するとロックピン６８が付勢ばね７０の付勢力によりサイドレール１５ａ側の係止孔１５ａ′に係止し、該位置に固定される。
【００７５】
このように工具を使用することなく簡単な操作でばね受けブロック６５を縦位置と横位置とに回動させることができる。なお、本実施形態のばね受けブロック６５を上記縦，横の間の複数段階で固定するようにしても勿論良い。
【００７６】
二名乗車時には、上記ばね受けブロック６５を縦位置に位置させる。するとスライドレール１５のストロークがわずかの時点、例えば誰も乗車していない無荷重状態（１Ｇと記す）で、ばね受けブロック６５がトーションばね５０の途中部分５０ｅに当接し、ばね反力特性は、図２３に一点鎖線で示す如き特性となる。これにより１Ｇ時のばね反力が増大し、またサスペンションシステムのばね定数が増大し、二名乗車時の大きな荷重に対応できる。また荷重バランスについてもリヤ側を大きくするよう変更できる。
【００７７】
一方、一名乗車時には、上記ばね受けブロック６５を横位置に位置させる。するとスライドレール１５のストロークが例えば最大値近傍に達した時点で、ばね受けブロック６５がトーションばね５０の途中部分５０ｅに当接する。これによりばね反力特性は、図２３に実線で示す如き特性となる。即ち、スライドレール１５のストロークの大部分の領域でばね反力の小さい柔らかいストローク特性となり、乗り心地を良好にでき、かつストローク最大領域付近でばね反力が急激に大きくなり、耐底付き性を改善できる。
【００７８】
なお、上記第１実施形態では、前，後緩衝器３２，３３の両方をリンク機構３４に連結した場合を説明したが、本発明におけるリンク機構３４では、図２２に示すように、前緩衝器３２のみを該リンク機構３４に連結することも可能である。
【００７９】
同図の例では、前緩衝器３２に連結された第１リンク４５と、前サスペンションアーム３０に固定された第２リンク４６とを帯板状の第３リンク４７′で連結しており、該第３リンク４７′には後緩衝器３３は連結されていない。なお、後緩衝器３３はサイドレール１５ａに連結される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による懸架装置が配設された雪上車の側面図である。
【図２】上記雪上車の懸架装置の側面図である。
【図３】上記懸架装置の側面図である。
【図４】上記懸架装置の平面図である。
【図５】上記懸架装置の後スライディングアームの断面側面図である。
【図６】上記懸架装置のリンク機構の斜視図である。
【図７】上記リンク機構の動作を説明するための側面図である。
【図８】ばね受けブラケットの断面正面図である。
【図９】上記懸架装置のトーションばねの動作を説明するための図である。
【図１０】上記スライドレールのストロークとばね反力との関係を示す特性図である。
【図１１】上記トーションばねの反力を説明するための模式図である。
【図１２】上記トーションばねのばね受け部の位置の変化を示す図である。
【図１３】上記ばね受け部の位置を変化させた場合のスライドレールストロークとばね反力との関係を示す特性図である。
【図１４】上記後スライディングアームの動作を示す模式図である。
【図１５】上記後スライディングアームを設けた場合のスライドレールストロークとばね反力との関係を示す特性図である。
【図１６】上記リンク機構の動作を示す模式図である。
【図１７】スライドレールストロークとショックレシオとの関係を示す特性図である。
【図１８】上記リンク機構の動作を示す模式図である。
【図１９】スライドレールストロークとショックレシオとの関係を示す特性図である。
【図２０】上記リンク機構の動作を示す模式図である。
【図２１】スライドレールストロークとショックレシオとの関係を示す特性図である。
【図２２】本発明の第２実施形態を説明するための模式図である。
【図２３】上記第２実施形態におけるスライドレールストロークとばね反力との関係を示す特性図である。
【図２４】上記第２実施形態におけるばね受け部の断面正面図である。
【図２５】上記第２実施形態におけるばね受け部の斜視図である。
【符号の説明】
１ 雪上車
２ 車体フレーム
１５ スライドレール
１６ トラックベルト
３０ 前部アーム部材
３１ 後部アーム部材
３２ 前緩衝器
３３ 後緩衝器
３６ ブラケット
Ｌｂ 連結点間長さ
Claims (3)
- 車体フレームの下方にトラックベルトを路面に押圧しつつ案内するスライドレールを配置し、該スライドレールをアーム部材を介して車体に上下揺動可能に支持した雪上車の懸架装置において、上記アーム部材の車体側，スライドレール側連結点間長さを上記スライドレールの上下揺動ストロークに応じて伸縮可能としたことを特徴とする雪上車の懸架装置。
- 請求項１において、上記スライドレールは車体フレームに対して前部アーム部材と後部アーム部材とで上下揺動可能に支持されており、上記前部アーム部材の車体側連結点と上記スライドレールとの間に前緩衝器を介在させ、上記後部アーム部材の車体側連結点と上記スライドレールとの間に後緩衝器を介在させ、上記後部アーム部材が、車体側，スライドレール側連結点間長さを上記スライドレールの上下揺動ストロークに応じて伸縮可能とされていることを特徴とする雪上車の懸架装置。
- 請求項２において、上記後部アーム部材が車幅方向に２本並列配置され、かつブラケットにより接合されており、該ブラケットに上記後部緩衝器が連結されていることを特徴とする雪上車の懸架装置。
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