JP6435254B2 - Tire cover device - Google Patents
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Description
本発明は、ストラット型サスペンションを備える車両のタイヤカバー装置に関する。 The present invention relates to a tire cover device for a vehicle including a strut suspension.
一般的に、車両では、空力特性やデザイン性を向上させるためにタイヤをカバー部材で覆うことが望まれている。しかしながら、サスペンションのクッション作用による上下ストロークや転舵等の変位を生ずるタイヤを覆うためにカバー部材を取り付けた場合、タイヤとカバー部材との干渉を回避するために、タイヤの転舵に伴ってカバー部材も追従変位させる必要がある。 In general, in a vehicle, it is desired to cover a tire with a cover member in order to improve aerodynamic characteristics and design. However, when a cover member is attached to cover a tire that causes displacement such as a vertical stroke or a steering due to the cushion action of the suspension, the cover is attached along with the steering of the tire in order to avoid interference between the tire and the cover member. The member also needs to be displaced following.
例えば、特許文献1では、ストラット型サスペンションを備える車両において、サスペンションのスプリングシートアッパにカバー部材を連結固定すると共に、タイヤの転舵に対応してカバー部材を回動変位させる構成が開示されている。すなわち、ストラット型サスペンションでは、サスペンションのスプリングシートアッパが、サスペンションの上下ストロークに対して追従変位しない。このため、スプリングシートアッパにカバー部材を連結固定することで、転舵輪の転舵に追従してカバー部材を回動変位させている。 For example, Patent Document 1 discloses a configuration in which a cover member is connected and fixed to a spring seat upper of a suspension and a cover member is rotationally displaced in response to tire turning in a vehicle including a strut suspension. . That is, in the strut type suspension, the spring seat upper of the suspension is not displaced following the vertical stroke of the suspension. For this reason, by connecting and fixing the cover member to the spring seat upper, the cover member is rotationally displaced following the turning of the steered wheels.
ところで、特許文献1に開示されたカバー部材において、例えば、車両の高速走行時はステアリングハンドルの操舵量が少ない場合が多いが、小さな操舵角であってもカバー部材が転舵輪の転舵に追従して僅かに回動変位する。 By the way, in the cover member disclosed in Patent Document 1, for example, when the vehicle is traveling at high speed, the steering amount of the steering wheel is often small, but the cover member follows the turning of the steered wheels even at a small steering angle. Thus, it is slightly rotated and displaced.
高速走行時にカバー部材が僅かに回動変位すると、車体側方から僅かにはみ出したカバー部材の一部によって前面投影面積が大きくなり、また気流の乱れが生じ、空気による走行抵抗(空気抵抗)が増大する。この空気による走行抵抗が増大することにより、車両の燃料消費率(燃費)が低下するおそれがある。また、風切り音や異音等が発生する場合もある。なお、特許文献1では、スプリングシートアッパを回動可能に支持するベアリングの構成について、何ら具体的に開示乃至示唆されていない。 If the cover member is slightly rotated and displaced during high-speed driving, the front projection area is increased due to a part of the cover member slightly protruding from the side of the vehicle body, air current is disturbed, and the running resistance (air resistance) due to air is reduced. Increase. When the running resistance due to the air increases, the fuel consumption rate (fuel consumption) of the vehicle may be reduced. In addition, wind noise or abnormal noise may occur. Patent Document 1 does not specifically disclose or suggest the configuration of the bearing that rotatably supports the spring seat upper.
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、高速走行時において、ステアリングハンドルの操舵量が少ない場合の空気による走行抵抗の増大等を抑制することが可能なタイヤカバー装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a tire cover device capable of suppressing an increase in running resistance due to air when the steering amount of the steering wheel is small during high speed running. For the purpose.
前記の目的を達成するために、本発明は、車体に対して回動可能に取り付けられたスプリング及びダンパ部材を有するストラット型サスペンションと、前記ダンパ部材の上部側に配置され、前記スプリングのばね力を受けるスプリングシートアッパと、軸受部材を介して前記スプリングシートアッパに連結固定され、前記軸受部材と共に回動するタイヤカバー支持部材と、前記タイヤカバー支持部材によって回動可能に支持され、転舵可能な転舵輪を覆うタイヤカバー部材と、を備え、前記軸受部材は、すべり軸受で構成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a strut suspension having a spring and a damper member rotatably attached to a vehicle body, and is disposed on an upper side of the damper member. Receiving a spring seat upper, a tire cover support member that is connected and fixed to the spring seat upper via a bearing member, is pivotably supported by the tire cover support member, and is steerable. A tire cover member that covers a steered wheel, and the bearing member is a slide bearing.
本発明によれば、車体に対してストラット型サスペンションを回動可能に支持する軸受部材がすべり軸受で構成されることで、ころ軸受で構成する場合と比較して、フリクションが高くなる。これにより、転舵輪の転舵時には、すべり軸受が静止摩擦力を超えるまでスプリングがねじれ変形するため、ダイヤカバー部材を静止状態に保持した状態で転舵輪を転舵させることができる。一方、すべり軸受が静止摩擦力を超えて動摩擦力となったとき、転舵輪の転舵に対応してタイヤカバー部材も追従して回動変位する。 According to the present invention, the bearing member that rotatably supports the strut-type suspension with respect to the vehicle body is constituted by the slide bearing, so that the friction is increased as compared with the case where it is constituted by the roller bearing. Thus, when the steered wheel is steered, the spring is torsionally deformed until the sliding bearing exceeds the static frictional force, so that the steered wheel can be steered while the diamond cover member is held stationary. On the other hand, when the sliding bearing exceeds the static frictional force and becomes the dynamic frictional force, the tire cover member also follows and rotates in response to the turning of the steered wheels.
このように、本発明では、高速走行時において、ステアリングハンドルの操舵量が少ない場合にタイヤカバー部材の静止状態を保持することが可能となり、車体側方からタイヤカバー部材の一部がはみ出して前面投影面積が大きくなることを好適に回避することができる。この結果、本発明では、タイヤカバー部材の空気による走行抵抗(空気抵抗)の増大等を抑制して、タイヤカバー部材の空力特性を向上させることができると共に、車両の燃料消費率の低下を抑制することができる。 As described above, in the present invention, when the steering amount of the steering handle is small during high-speed traveling, the tire cover member can be kept stationary, and a part of the tire cover member protrudes from the side of the vehicle body. An increase in the projected area can be suitably avoided. As a result, in the present invention, it is possible to improve an aerodynamic characteristic of the tire cover member by suppressing an increase in running resistance (air resistance) due to air of the tire cover member, and to suppress a decrease in the fuel consumption rate of the vehicle. can do.
また、本発明は、前記すべり軸受のフリクションの強さが、前記転舵輪の転舵を開始した際における前記スプリングのねじれ力よりも大きいことを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the frictional strength of the sliding bearing is larger than the torsional force of the spring when the turning of the steered wheel is started.
本発明によれば、すべり軸受のフリクションの強さを、転舵輪の転舵が開始したときのスプリングのねじれ力よりも予め大きく設定することで、転舵輪が転舵した際、すべり軸受のフリクションがスプリングのねじれ力に打ち勝って、タイヤカバー部材を一時的に静止状態に保持することができる。 According to the present invention, by setting the strength of friction of the sliding bearing to be larger in advance than the torsional force of the spring when the steered wheel starts to steer, when the steered wheel steers, the friction of the slide bearing This overcomes the torsional force of the spring, and the tire cover member can be temporarily held stationary.
本発明では、高速走行時において、ステアリングハンドルの操舵量が少ない場合の空気による走行抵抗の増大等を抑制することが可能なタイヤカバー装置を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain a tire cover device capable of suppressing an increase in running resistance due to air when the steering amount of the steering wheel is small during high speed running.
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るタイヤカバー装置が適用された車両の右側前輪の斜視図、図2は、ストラット型サスペンションを含むタイヤカバー装置を車両前方側からみた一部破断構成図である。なお、各図中において、「前後」は、車両前後方向、「左右」は、車幅方向(左右方向)、「上下」は、車両上下方向(鉛直上下方向)をそれぞれ示している。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
FIG. 1 is a perspective view of a right front wheel of a vehicle to which a tire cover device according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. is there. In each figure, “front and rear” indicates the vehicle longitudinal direction, “left and right” indicates the vehicle width direction (left and right direction), and “up and down” indicates the vehicle vertical direction (vertical vertical direction).
図1及び図2に示されるように、車両10は、ストラット型サスペンション(マクファーソン・ストラット式フロントサスペンション)12を備えている。このストラット型サスペンション12は、車体に対してストラット型サスペンション12を回動可能に支持するすべり軸受(軸受部材)14を有する。なお、すべり軸受14については、後記で詳細に説明する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図2に示されるように、タイヤカバー装置15は、すべり軸受14を介してストラット型サスペンション12のスプリングシートアッパ16に連結固定され、すべり軸受14と共に回動するタイヤカバー支持部材18と、タイヤカバー支持部材18によって回動軸AXを回動中心として回動可能に支持され、転舵可能な右側前輪(転舵輪)20の車体外側を覆うタイヤカバー(タイヤカバー部材)22とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
さらに、タイヤカバー装置15は、タイヤカバー22とフロントフェンダ(車体)24(図1参照)との間に設けられて、タイヤカバー22の回動動作をガイドするガイド機構26を備えて構成されている。ストラット型サスペンション12のキングピン軸A1とタイヤカバー22の回動軸AXとは、略一致するように設定されている(図1及び図2参照)。
Further, the
なお、車両10の左側前輪(図示せず)にもタイヤカバー装置15が対称に配置され、転舵可能な左側前輪(転舵輪)を覆うタイヤカバー22の図示を省略している。
The
また、本実施形態では、図示しないステアリングホィールの操舵によって転舵される右側前輪20及び左側前輪を「転舵輪」の一例として示しているが、図示しない左右後輪を「転舵可能な転舵輪」として左右後輪側にそれぞれタイヤカバー装置15を設けるようにしてもよい。
In the present embodiment, the right
図2に示されるように、ストラット型サスペンション12は、減衰力を発揮するダンパ(ダンパ部材)28と、ダンパ28の上部側に設けられるスプリングシートアッパ16と、ダンパ28の中間部に設けられるスプリングシートロア30と、スプリングシートアッパ16とスプリングシートロア30との間に介装されるコイル状のスプリング32と、スプリング32の内径側に位置してスプリングシートアッパ16とスプリングシートロア30との間に装着される蛇腹部材34とを有する。なお、後記するように、すべり軸受14のフリクションの強さ(静止摩擦力の大きさ)は、転舵輪の転舵を開始した際におけるスプリング32のねじれ力(ねじれ弾性力)よりも大きく設定されている。
As shown in FIG. 2, the
ダンパ28は、図示しないピストン等を含むピストン組立体を有するダンパ本体36と、ダンパ本体36から外部に露呈して図示しないダンパピストンと一体的に変位可能に設けられるダンパロッド38とを有する。
The
ダンパ28の上端には、ストラットマウント40が設けられる。ダンパ28の上端は、このストラットマウント40を介して車体(ストラットタワー)側にボルト及びナットで締結される。ダンパ28の下端には、ナックル41が連結固定されている。ナックル41の下端は、ボールジョイント42を介して車幅方向に沿って延在するサスペンションロアアーム44に連結されている。なお、図2では、右側前輪20に軸着される車軸、ハブ、及び、ハブベアリング等の図示を省略している。
A
すべり軸受14は、タイヤカバー支持部材18の上面18aに固定される小径な内径部材14aと、スプリングシートアッパ16の下面に固定され、内径部材14aを径方向で囲繞する大径な外径部材14bとを備えて構成されている。内径部材14aの外径面と外径部材14bの内径面とが面接触し、油膜圧力を発生させる摺動面(すべり面、油膜面)14cが形成されている。
The sliding
なお、本実施形態では、径方向に配置された内径部材14a及び外径部材14bによってすべり軸受14を構成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、上下方向で積層された上側部材及び下側部材によってすべり軸受14を構成するようにしてもよい。
In the present embodiment, the sliding bearing 14 is configured by the
すべり軸受14は、例えば、ジャーナル軸受、スラスト軸受、これらを組み合わせた複合軸受を含む。また、すべり軸受14は、一層構造(ソリッドタイプ)、二層構造(バイメタルタイプ)、及び、多層構造(トリメタル)のいずれであってもよい。また、すべり軸受14で発生するフリクションは、例えば、摺動面14cに充填される潤滑剤の量や品質、軸受構成要素の材質(樹脂材料、金属材料)等によって設定されることが好ましい。
The
なお、スプリングシートアッパ16には、タイヤカバー支持部材18を装着するための図示しない取付部が設けられている。
The spring seat upper 16 is provided with a mounting portion (not shown) for mounting the tire
図1に示されるように、タイヤカバー22は、側面視して略半円状に形成されるカバー本体部46と、カバー本体部46の周縁に設けられてフロントフェンダ24のホイールアーチと対向する円弧状側縁部48と、カバー本体部46の下端に設けられて車体のサイドシルと略水平に延在する直線状側縁部50とから構成されている。このタイヤカバー22は、例えば、樹脂材料やアルミニウム、アルミニウム合金等の軽金属材料で形成されるとよい。
As shown in FIG. 1, the
図2に示されるように、タイヤカバー支持部材18は、複数の折曲部52a〜52cを有する帯状体で形成されている。タイヤカバー支持部材18の下端は、山形状の窪み部を介してタイヤカバー22の上端に連結固定されている。
As shown in FIG. 2, the tire
ストラット型サスペンション12のキングピン軸A1とすべり軸受14の回動軸A2とは、略一致するように設定されている。ストラット型サスペンション12において、キングピン軸A1は、ダンパ28の支持中心となるベアリング回動中心O1と、サスペンションロアアーム44の支持中心点(ボールジョイント42の中心点)O2とを結ぶ太一点鎖線で示されている。図2に示されるように、すべり軸受14の回動軸A2と、タイヤカバー22の回動軸AXとは、同軸に設定されている。なお、細一点鎖線は、ストラット中心軸(ダンパロッド中心軸)A3を示している。
The kingpin axis A1 of the
図3(a)〜図3(c)は、ガイド機構の構成及び動作を示す説明図であり、図3(a)は、右側前輪の左転舵時、図3(b)は、右側前輪の舵角零の時、図3(c)は、右側前輪の右転舵時をそれぞれ示している。 3 (a) to 3 (c) are explanatory views showing the configuration and operation of the guide mechanism, FIG. 3 (a) is when the right front wheel is steered to the left, and FIG. 3 (b) is the right front wheel. When the rudder angle is zero, FIG. 3C shows the right-turning time of the right front wheel.
ガイド機構26は、カバー側ガイド部54と、車体側ガイド部56と、カバー側ガイド部54と車体側ガイド部56とを相対的に摺動変位可能なスライダ58とから構成されている。このガイド機構26は、右側前輪20を間にした車両前後方向において、右側前輪20の車体前方側及び車体後方側にそれぞれ配置されている(図1参照)。
The
カバー側ガイド部54は、平面視して略円弧状に湾曲する筒状体60を有し、連結部62を介してタイヤカバー22のカバー本体部46に連結されている。車体側ガイド部56は、平面視して略円弧状に湾曲する筒状体64を有し、筒状体64の端部がフロントフェンダ24の内壁に連結されている。なお、フロントフェンダ24の内壁には、スライダ58の端部が当接してストッパ機能を発揮する突起部66が設けられている。
The cover-
カバー側ガイド部54の筒状体60内には、スライダ58の軸方向に沿って略螺旋状に巻回するコイルスプリング68が収容されている。このコイルスプリング68は、例えば、図3(c)の右転舵時に示されるようにスライダ58の円板状端部58aを車体内側に引き込むと共に、図3(a)の左転舵時に示されるようにスライダ58の円板状端部58aを車体外側に向かって押圧するばね力を有する。
A
なお、車体側ガイド部56の筒状体64内には、中心部にガイド孔(図示せず)を有する複数のリブ(図示せず)が突設され、ガイド孔に沿ってスライダ58が摺動可能に設けられている。
A plurality of ribs (not shown) having a guide hole (not shown) at the center are projected in the
本実施形態に係るタイヤカバー装置15は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
図4(a)は、ステアリングハンドルの操舵量が零の場合(操舵なし)のタイヤカバーと右側前輪との位置関係を示す説明図、図4(b)は、ステアリングハンドルの操舵量が少ない場合(小操舵時)のタイヤカバーと右側前輪との位置関係を示す説明図、図4(c)は、ステアリングハンドルの操舵量が多い場合(大操舵時)のタイヤカバーと右側前輪との位置関係を示す説明図である。
The
FIG. 4A is an explanatory diagram showing the positional relationship between the tire cover and the right front wheel when the steering amount of the steering handle is zero (no steering), and FIG. 4B is the case where the steering amount of the steering handle is small. FIG. 4C is an explanatory diagram showing the positional relationship between the tire cover and the right front wheel (when small steering is performed), and FIG. 4C is the positional relationship between the tire cover and the right front wheel when the steering handle is steered (when the steering wheel is large). It is explanatory drawing which shows.
本実施形態では、車体に対してストラット型サスペンション12を回動可能に支持する軸受部材がすべり軸受14で構成されることで、ころ軸受で構成する場合と比較して、摺動面14cにおけるフリクションが高くなっている。
In the present embodiment, the bearing member that rotatably supports the strut-
例えば、ドライバがステアリングハンドルの操舵を開始した際、転舵輪(例えば、右側前輪20)は、転舵するが、タイヤカバー支持部材18及びタイヤカバー22は、すべり軸受14のフリクション(静止摩擦力)がスプリング32のねじれ力に打ち勝つことで、静止状態に保持されている。すなわち、転舵輪の転舵時には、すべり軸受14のフリクションが静止摩擦力を超えるまでスプリング32がねじれ変形するため、ダイヤカバー支持部材18及びタイヤカバー22を静止状態に保持した状態で転舵輪を転舵させることができる(図4(a)→図4(b)参照)。
For example, when the driver starts to steer the steering wheel, the steered wheel (for example, the right front wheel 20) steers, but the tire
一方、すべり軸受14のフリクションが静止摩擦力を超えて動摩擦力となったとき、転舵輪の転舵に対応してタイヤカバー支持部材18及びタイヤカバー22も追従して回動変位する(図4(c)参照)。但し、前提条件として、すべり軸受14のフリクションの強さは、転舵輪の転舵を開始した際におけるスプリング32のねじれ力よりも予め大きく設定されているものとする。
On the other hand, when the friction of the sliding
このように、本実施形態では、高速走行時において、ステアリングハンドルの操舵量が少ない場合にタイヤカバー22の静止状態を一時的に保持することが可能となり、車体側方からタイヤカバー22の一部がはみ出して前面投影面積が大きくなることを好適に回避することができる。この結果、本実施形態では、タイヤカバー22の空気による走行抵抗(空気抵抗)の増大等を抑制して、タイヤカバー22の空力特性を向上させることができると共に、車両10の燃料消費率の低下を抑制することができる。
As described above, in the present embodiment, the stationary state of the
図5は、本実施形態に係るストラット型サスペンション及びタイヤカバー装置において、キングピン軸(A1)とすべり軸受の回動軸(A2)との位置関係を示す概略構成図、図6は、他の実施形態に係るストラット型サスペンション及びタイヤカバー装置において、キングピン軸(A1)とすべり軸受の回動軸(A2)との位置関係を示す概略構成図である。 FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing the positional relationship between the kingpin shaft (A1) and the rotation shaft (A2) of the slide bearing in the strut suspension and tire cover device according to the present embodiment, and FIG. 6 is another embodiment. In a strut type suspension and tire cover device concerning a form, it is a schematic structure figure showing the positional relationship of a kingpin axis (A1) and a rotation axis (A2) of a slide bearing.
本実施形態では、図5に示されるように、ストラット型サスペンション12のキングピン軸A1と、タイヤカバー22の回動軸AXとが一致して同軸に配置されている(A1=AX)。また、本実施形態では、すべり軸受14の回動軸A2(タイヤカバー22の回動軸AX)とストラット中心軸A3とが一致しない異軸に設定されている((A2、AX)≠A3)。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the kingpin axis A1 of the
このように設定されることで、本実施形態では、右側前輪20を転舵させた場合であってもタイヤカバー22と右側車輪20のタイヤとの干渉を回避することができる利点がある。
By setting in this way, the present embodiment has an advantage that interference between the
これに対し、図6の他の実施形態に示されるように、ストラット型サスペンション12のキングピン軸A1と、ストラット中心軸(ダンパロッド中心軸)A3とが異軸に配置され(A1≠A3)、キングピン軸A1とストラット中心軸A3とは、角度θで交差するように設定してもよい。また、他の実施形態では、タイヤカバー22の回動軸AXと、すべり軸受14の回動軸A2と、ストラット中心軸A3とが同軸に設定されている(AX=A2=A3)。
On the other hand, as shown in another embodiment of FIG. 6, the kingpin axis A1 of the
なお、図5、図6において、参照符号Fは、すべり軸受14の摺動面14cに直交する面を示したものであり、この面Fは、すべり軸受14の回動軸A2と略直交する(F⊥A2)。
5 and 6, reference numeral F indicates a surface orthogonal to the sliding
10 車両
12 ストラット型サスペンション
14 すべり軸受(軸受部材)
14c 摺動面
16 スプリングシートアッパ
18 タイヤカバー支持部材
20 右側前輪(転舵輪)
22 タイヤカバー(タイヤカバー部材)
28 ダンパ(ダンパ部材)
32 スプリング
10
22 Tire cover (tire cover member)
28 Damper (Damper member)
32 Spring
Claims (2)
前記ダンパ部材の上部側に配置され、前記スプリングのばね力を受けるスプリングシートアッパと、
軸受部材を介して前記スプリングシートアッパに連結固定され、前記軸受部材と共に回動するタイヤカバー支持部材と、
前記タイヤカバー支持部材によって回動可能に支持され、転舵可能な転舵輪を覆うタイヤカバー部材と、
を備え、
前記軸受部材は、すべり軸受で構成されていることを特徴とするタイヤカバー装置。 A strut suspension having a spring and a damper member rotatably attached to the vehicle body;
A spring seat upper disposed on an upper side of the damper member and receiving a spring force of the spring;
A tire cover support member connected and fixed to the spring seat upper via a bearing member, and rotating together with the bearing member;
A tire cover member that is rotatably supported by the tire cover support member and covers steerable wheels, and
With
The tire cover device, wherein the bearing member is a slide bearing.
前記すべり軸受のフリクションの強さは、前記転舵輪の転舵を開始した際における前記スプリングのねじれ力よりも大きいことを特徴とするタイヤカバー装置。 The tire cover device according to claim 1,
The tire cover device according to claim 1, wherein the frictional strength of the sliding bearing is larger than a torsional force of the spring when the turning of the steered wheel is started.
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