JP6435254B2

JP6435254B2 - タイヤカバー装置

Info

Publication number: JP6435254B2
Application number: JP2015226409A
Authority: JP
Inventors: 幸弘織本; 晶武石
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2015-11-19
Publication date: 2018-12-05
Anticipated expiration: 2035-11-19
Also published as: JP2017094792A; CN107031738B; CN107031738A

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。

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。

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。

特開昭５９−１５３６６３号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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である。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。（ａ）〜（ｃ）は、ガイド機構の構成及び動作を示す説明図であり、（ａ）は、右側前輪の左転舵時、（ｂ）は、右側前輪の舵角が零の時、（ｃ）は、右側前輪の右転舵時をそれぞれ示している。（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、（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、（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。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である。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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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）。

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。

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）。

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）。

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

Claims

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タイヤカバー装置。
請求項１記載のタイヤカバー装置において、
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。