CN111086362A - 悬架装置、车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供悬架装置及车辆。是对具备轮毂电动机的车轮进行支撑的悬架装置的改良，例如减小以轮毂电动机的输出为起因而产生的力矩。在本悬架装置中，沿着车辆的前后方向延伸的悬架部件在多个连接部处连接于保持轮毂电动机的托架，但是上述多个连接部中的位于上方的连接部与位于下方的连接部相比位于车辆的宽度方向上的内侧处。通过上述多个连接部的直线与路面的交点与多个连接部处于车辆的宽度方向上的相同位置时的交点相比处于接近车轮与路面的接面的中心点的位置。因此，能够减小以轮毂电动机的输出为起因而产生的力矩。

Description

悬架装置、车辆
技术领域
本发明涉及对具备轮毂电动机的车轮进行支撑的悬架装置、具备悬架装置的车辆。
背景技术
专利文献1记载了对具备轮毂电动机的车轮进行支撑的悬架装置。在本悬架装置中，沿着车辆的前后方向延伸的悬架部件即后摆臂与保持轮毂电动机的托架一体地设置。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2015-113012号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的课题在于对具备轮毂电动机的车轮进行支撑的悬架装置的改良，例如减小以轮毂电动机的输出为起因而产生的力矩。
用于解决课题的方案
本发明的悬架装置包括沿着车辆的前后方向延伸的悬架部件。该悬架部件在多个连接部处连接于保持轮毂电动机的托架，但是上述多个连接部中的位于上方的连接部与位于下方的连接部相比位于车辆的宽度方向上的内侧处。因此，能够使通过上述多个连接部的直线与路面的交点与多个连接部处于车辆的宽度方向上的相同位置时的交点接近车轮与路面的接面的中心点。
另一方面，在具备轮毂电动机的车轮中，轮毂电动机的输出(驱动力及再生制动力)向车轮的与路面相接的接面的中心点施加。因此，能够通过使连接多个连接部的直线与路面的交点接近车轮与路面的接面的中心点，来减小以轮毂电动机的输出为起因而绕交点产生的力矩。
另外，专利文献1没有关于悬架部件与托架的相对位置关系的记载。
附图说明
图1A是包含本发明的实施例1的悬架装置的车辆的主视图。图1B是上述车辆包含的车轮的俯视图。
图2是上述车辆的立体图。
图3是上述车辆的侧视图。
图4是图3中的IV-IV剖视图(一部分)。
图5是图3中的V-V剖视图(一部分)。
图6是表示上述车轮的束角变化的状态的图。
图7是上述车辆的主视图(概念图)。
图8是上述车辆的主视图(概念图)。
具体实施方式
以下，基于附图来对具备本发明的一实施方式的悬架装置的车辆进行说明。
实施例1
如图1～3所示，本车辆包含作为设于车辆的车轮的后轮8和支撑后轮8的悬架装置10。在作为驱动轮的后轮8设有对后轮8进行驱动的电动马达即轮毂电动机12。轮毂电动机12能够设为带减速器的电动机。轮毂电动机12的输出向后轮8与路面的接面的中心点(以下，有时称为接地中心点)O施加。另外，轮毂电动机12保持于托架(可以称为轴架)14。托架14有时包含轮毂电动机12的壳体。
悬架装置10是所谓的后摆多连杆式的悬架装置，包括与托架14连接的多个悬架部件20～24。多个悬架部件20～24中的一个悬架部件是沿着车辆的前后方向延伸的第一悬架部件20，多个悬架部件20～24中除了第一悬架部件20以外的三个悬架部件是沿着车辆的宽度方向延伸的第二悬架部件22、23、24。
这样，本悬架装置10包含的多个悬架部件20～24中的沿着车辆的前后方向延伸的悬架部件仅为一个第一悬架部件20。因此，向后轮8施加的前后方向上的力不是由第二悬架部件22、23、24承受而是由一个第一悬架部件20承受。
在第二悬架部件22、23、24中的各第二悬架部件中，一端部以能够沿着上下方向摆动的方式连接于托架14，另一端部以能够沿着上下方向摆动的方式连接于车身侧部件Z。另外，在第二悬架部件24上保持有减震器26、弹簧28。
作为第一悬架部件的后摆臂20是如图3所示那样呈大致A形的臂，在顶部30形成有一个贯通孔38，在分支成两个的分支部各自的端部31、32分别形成有贯通孔34、36。在本实施例中，后摆臂20的分支部的端部(包含贯通孔34、36的部分)31、32为一端部，顶部(包含贯通孔38的部分)30为另一端部。另外，在后摆臂20中，一端部31、32连接于托架14，另一端部30连接于车身侧部件Z。
另外，后摆臂20的一端部31、32附近的与轮毂电动机12的输出轴的旋转中心线(以下，简称为旋转中心线)A(参照图1)平行的方向的截面如图5所示那样呈沿着长度方向延伸并相对于沿着长度方向延伸的轴线R而大致对称的形状。因此，轴线R能够认为是后摆臂20的截面的主轴(能够称为支撑刚性主轴)R。
如图4所示，在托架14的前端部在上下方向上分隔地设有两个保持部44、46。保持部44、46沿着与旋转中心线A大致平行的方向延伸，在保持部44、46的中央部分别形成有与旋转中心线A大致平行地延伸的内螺纹孔48。保持部44、46各自的内螺纹孔48分别朝着车辆的内侧开口。
另外，如图4所示，保持部44、46中的位于上方的保持部44的端面44a与位于下方的保持部46的端面46a相比位于靠车辆的宽度方向上的内侧处。因此，通过保持部44的端面内的点即内螺纹孔48的开口端的半径方向的中心点Ca和位于下方的保持部46的端面内的点即内螺纹孔48的开口端的半径方向的中心点Cb的直线J沿着随着向上而靠近车辆的宽度方向上的内侧的方向延伸。
另外，在端面44a、46a中包含内螺纹孔48的开口。因此，端面内的点有时设定在开口内。然而，如后所述，在后摆臂20连接于托架14的状态下，在内螺纹孔48中存在有紧固部件54。因此，能够认为开口内的点设定于紧固部件54内。
另外，在车辆直行的情况下，车辆的宽度方向能够认为是大致与旋转中心线A平行的方向，因此，以下，在本说明书中，将车辆的宽度方向设为大致与旋转中心线A平行的方向。
后摆臂20的一端部31、32与托架14的保持部44、46由连接装置50、51连接成能够摆动。连接装置50、51分别包括橡胶衬套(以下，简称为衬套)52、作为紧固部件的螺栓54、垫片56等。衬套52是大致圆筒状的结构，在衬套52的内周侧分别能够嵌合圆筒状的垫片56。
在后摆臂20的贯通孔(能够称为衬套嵌合孔)34、36中的各贯通孔中分别嵌合有衬套52，在衬套52的内周侧嵌合有垫片56。后摆臂20的一端部31、32与保持部44、46的端面44a、46a(内螺纹孔48的开口周边)相向。在该状态下，螺栓54沿着与旋转中心线A大致平行的方向贯通垫片56(衬套52)而螺合于内螺纹孔48。由此，后摆臂20以能够摆动的方式连接于托架14。在本实施例中，通过连接装置50、51、托架14的保持部44、46、后摆臂20的一端部31、32等构成连接部60、61。
另外，在后摆臂20连接于托架14的状态下，存在后摆臂20的一端部31、32与托架14的保持部44、46的端面44a、46a直接抵接的情况和经由连接装置50、51的构成要素(衬套52或垫片56)而间接抵接的情况，但是无论在何种情况下，都将后摆臂20的一端部31、32与托架14的保持部44、46相向的面(例如，后摆臂20的一端部31、32的与端面44a、46a相向的面和端面44a、46a中的至少一方)称为连接面。
如图4所示，在后摆臂20连接于托架14的状态下，连接部60、61中的位于上方的连接部60的基准点即与衬套52的旋转中心线A平行的方向的中心点所对应的螺栓54上的点Ma与位于下方的连接部61的基准点Mb相比位于靠车辆的宽度方向上的内侧处。因此，通过连接部60、61各自的基准点Ma、Mb的直线L沿着随着向上而靠近车辆的宽度方向上的内侧的方向延伸。
另外，在后摆臂20连接于托架14的状态下，后摆臂20的至少一端部31、32附近的部分如图7所示成为沿着随着包含主轴R的直线S向上而靠近车辆的宽度方向上的内侧的方向延伸的姿势。直线S存在与直线L一致的情况和不一致的情况，但即使在不一致的情况下，也在直线L附近通过。
另外，后摆臂20的任意的与旋转中心线A平行的截面的主轴如上所述沿着随着向上而靠近车辆的宽度方向的内侧的方向延伸的情况并非不可或缺，只要后摆臂20的至少一部分的截面的主轴沿着随着向上而靠近车辆的宽度方向的内侧的方向延伸即可。
并且，轮毂电动机12的输出即前后方向上的力的反力由后摆臂20及托架14承受。因此，通过轮毂电动机12的输出而绕着通过连接部60、61各自的基准点Ma、Mb的直线L与路面的交点P的力矩作用于后轮8。另一方面，如图1B所示，交点P比交点P’接近后轮8的接地中心点O，交点P’是连接部各自的基准点位于与旋转中心线A正交的平面(以下，简称为正交平面)N上的情况(也可以称为处于车辆的宽度方向的相同位置的情况)下的直线L’与路面的交点。即，接地中心点O与交点P的距离d比接地中心点O与交点P’的距离d’短。因此，能够使以轮毂电动机12的输出为起因而绕着交点P产生的力矩比绕着交点P’产生的力矩减小。
在具备如以上那样构成的悬架装置10的车辆中，如图6所示，在轮毂电动机12的输出(驱动力或再生制动力)增加的情况下，通过绕交点P的力矩使后轮8向前束方向或后束方向偏转。托架14相对于后摆臂20的相对旋转通过衬套52的扭转而被容许。在该情况下，以轮毂电动机12的输出的增加为起因而产生的使后轮8向前束方向或后束方向偏转的方向的力矩减小，因此能够减小后轮8的束角变化，能够提高车辆的加速时或减速时的稳定性。
另外，能够减小作用于后摆臂20的弯曲力，因此能够减小向后摆臂20施加的弯曲方向的负载。因此，能够实现后摆臂20的薄壁化、轻量化。
此外，能够使作用在后摆臂20与托架14的连接面上的力、作用于螺栓54的力接近于剪切方向的力。换言之，能够减小作用于连接面或螺栓54的弯曲力。因此，能抑制后摆臂20与托架14之间的连接强度的下降，相应地，能够实现连接装置50、51的小型化(例如，螺栓54的小径化)，实现成本降低。
另外，连接装置50、51分别包含衬套52的情况并非不可或缺，也能够设为包含球形接头的结构。另外，也可以不经由衬套52而通过螺栓54将后摆臂20连接于托架14。
这样，即使在不经由衬套52地通过螺栓54将后摆臂20连接于托架14的情况下，如图7所示，也能够以包含后摆臂20的截面的主轴R的直线S沿着随着向上而靠近车辆的宽度方向上的内侧的方向延伸的状态，将后摆臂20连接于托架14。在本实施例中，直线S与路面的交点Q成为比主轴位于正交平面N内时的直线S’与路面的交点Q’接近接地中心点O的位置，因此能够减小以轮毂电动机12的输出为起因而作用于后摆臂20的力矩。其结果是，能够减小沿着后摆臂20的厚度方向作用的弯曲力，而减小后摆臂20的弯曲负载。
另外，在不经由衬套52地通过螺栓54将后摆臂20连接于托架14的情况下，例如，能够以连接部60、61各自的连接面内的点，例如上述那样，保持部44、46的端面44a、46a各自的内螺纹孔48的开口的半径方向的中心点所对应的螺栓54内的点Ca、Cb为基准点。并且，能够以通过连接部60、61各自的基准点Ca、Cb的直线J沿着随着向上而靠近车辆的宽度方向上的内侧的方向延伸的状态，将后摆臂20连接于托架14。在本实施例中，如图8所示，直线J与路面的交点B成为比多个连接部各自的基准点位于正交平面N内时的直线J’与路面的交点B’接近接地中心点O的位置。因此，能够减小由于以轮毂电动机12的输出为起因的力矩而作用于螺栓54或后摆臂20与托架14的连接面上的弯曲力，能够抑制连接强度的下降。
这样，连接部60、61的基准点不限于基准点Ma、Mb，而能够设为基准点Ca、Cb等。
另外，应用本发明的悬架的形式任意，只要是包含沿着前后方向延伸的悬架部件的结构即可等，除此之外，本发明除了上述实施例以外基于本领域技术人员的知识能够以实施了各种变更、改良的各种方式实施。
附图标记说明
8：车轮10：悬架装置12：轮毂电动机14：托架20：第一悬架部件(后摆臂)22～24：第二悬架部件34、36：贯通孔44、46：保持部50、51：连接装置52：衬套54：螺栓60、61：连接部
可申请的发明
以下，对可申请的发明进行简单说明。
(1)一种悬架装置，对具备轮毂电动机的车辆的车轮进行支撑，其中，
该悬架装置包含悬架部件，上述悬架部件沿着上述车辆的大致前后方向延伸，并在上下方向上相互分隔的多个连接部处连接于保持上述轮毂电动机的托架，
上述多个连接部中的位于上方的连接部的基准点与位于下方的连接部的基准点相比位于靠车辆的宽度方向上的内侧处。
悬架部件在一端部在多个连接部处连接于托架，并在另一端部连接于车身侧部件。悬架部件有在一端部在两个以上的连接部处连接的情况、在三个以上的连接部处连接的情况等。
(2)根据(1)项记载的悬架装置，其中，
上述悬架部件以通过上述悬架部件的截面的主轴的直线随着向上而向上述车辆的宽度方向上的内侧延伸的状态连接于上述托架。
通过悬架部件的主轴的直线存在与通过多个连接部的基准点的直线一致的情况和不一致的情况，但即使在不一致的情况下，通过主轴的直线也位于通过多个连接部各自的基准点的直线附近。另外，悬架部件的截面能够设为例如与轮毂电动机的输出轴的旋转中心线平行的方向的截面。
(3)根据(1)项或(2)项记载的悬架装置，其中，
上述多个连接部分别包含设于上述托架的多个保持部，
上述多个保持部中的位于上方的上述保持部的端面与位于下方的上述保持部的端面相比位于靠上述车辆的宽度方向上的内侧处。
例如，能够将保持部的车辆的宽度方向的内侧的面设为端面。端面与和旋转中心线正交的平面即正交平面平行地延伸的情况较多。另外，能够将连接部的基准点设为保持部的端面内的点。
(4)根据(1)项～(3)项中任一记载的悬架装置，其中，
上述多个连接部分别包含连接上述托架与上述悬架部件的多个连接装置，
上述多个连接装置分别包含橡胶衬套和紧固部件，
上述多个连接部中的各连接部的基准点分别是上述连接装置内的点。
在本项记载的悬架装置中，基准点能够设置于连接装置内的经由橡胶衬套而将悬架部件与托架连接的部分。另外，连接部能够设为包含保持部、连接装置、设置于悬架部件的形成有橡胶衬套能够嵌合的贯通孔的部分的结构。
(5)根据(1)项～(4)项中任一记载的悬架装置，其中，
上述多个连接部中的各连接部的上述基准点分别是上述悬架部件与上述托架的连接面内的预先规定的点，
上述悬架部件以通过上述多个连接部中的各连接部的上述连接面内的上述基准点的直线沿着随着向上而靠近上述车辆的宽度方向上的内侧的方向延伸的状态连接于上述托架。
(6)根据(1)项～(5)项中任一记载的悬架装置，其中，
上述悬架部件承受向上述车轮施加的前后方向上的力。
(7)根据(1)项～(6)项中任一记载的悬架装置，其中，
上述悬架部件为后摆臂。
(8)根据(1)项～(7)项中任一记载的悬架装置，其中，
上述悬架部件为沿着上述车辆的大致上述前后方向延伸的第一悬架部件，
该悬架装置包括包含上述第一悬架部件在内的多个悬架部件，上述多个悬架部件中除了上述第一悬架部件以外的一个以上的悬架部件为沿着上述车辆的大致宽度方向延伸的第二悬架部件。
(9)根据(1)项～(8)项中任一记载的悬架装置，其中，
上述车轮为上述车辆的后轮。
(10)一种悬架装置，对具备轮毂电动机的车辆的车轮进行支撑，其中，
该悬架装置包含悬架部件，上述悬架部件沿着上述车辆的大致前后方向延伸，并连接于保持上述轮毂电动机的托架，
上述悬架部件以通过上述悬架部件的截面的主轴的直线沿着随着向上而靠近上述车辆的宽度方向上的内侧的方向延伸的状态连接于上述托架。
悬架部件的截面能够设为例如与轮毂电动机的输出轴的旋转中心线平行的方向的截面。本项记载的悬架装置能够采用(1)项～(9)项中任一记载的技术特征。
(11)一种悬架装置，对具备轮毂电动机的车辆的车轮进行支撑，其中，
该悬架装置包含悬架部件，上述悬架部件沿着上述车辆的大致前后方向延伸，并在上下方向上相互分隔的多个连接部处连接于保持上述轮毂电动机的托架，
上述悬架部件以通过上述多个连接部中的各连接部的上述悬架部件与上述托架的连接面内的基准点的直线沿着随着向上而靠近上述车辆的宽度方向上的内侧的方向延伸的状态连接于上述托架。
本项记载的悬架装置能够采用(1)项～(10)项中任一记载的技术特征。
(12)根据(10)项或(11)项记载的悬架装置，其中，
上述多个连接部分别包含上述保持部、紧固部件及上述悬架部件的形成有上述紧固部件能够贯通的贯通孔的部分。
(13)一种车辆，包括：
车轮，具备轮毂电动机；及
悬架装置，支撑该车轮，其中，
上述悬架装置包含悬架部件，上述悬架部件沿着该车辆的大致前后方向延伸，并在上下方向上相互分隔的多个连接部处支撑保持上述轮毂电动机的托架，
上述多个连接部中的位于上方的连接部的基准点与位于下方的连接部的基准点相比位于靠上述车辆的宽度方向上的内侧处。
本项记载的车辆包含的悬架装置能够设为(1)项～(12)项中任一记载的悬架装置。

Claims (11)

1.一种悬架装置，对具备轮毂电动机的车辆的车轮进行支撑，其中，
该悬架装置包含悬架部件，所述悬架部件沿着所述车辆的大致前后方向延伸，并在上下方向上相互分隔的多个连接部处连接于保持所述轮毂电动机的托架，
所述多个连接部中的位于上方的连接部的基准点与位于下方的连接部的基准点相比位于靠车辆的宽度方向上的内侧处。
2.根据权利要求1所述的悬架装置，其中，
所述悬架部件以通过所述悬架部件的截面的主轴的直线随着向上而向所述车辆的宽度方向上的内侧延伸的状态连接于所述托架。
3.根据权利要求1或2所述的悬架装置，其中，
所述多个连接部分别包含设于所述托架的多个保持部，
所述多个保持部中的位于上方的所述保持部的端面与位于下方的所述保持部的端面相比位于靠所述车辆的宽度方向上的内侧处。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的悬架装置，其中，
所述多个连接部分别包含连接所述托架与所述悬架部件的多个连接装置，
所述多个连接装置分别包含橡胶衬套和紧固部件，
所述多个连接部中的各连接部的基准点分别被设为所述连接装置内的点。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的悬架装置，其中，
所述多个连接部中的各连接部的所述基准点分别被设为所述悬架部件与所述托架的连接面内的预先规定的点，
所述悬架部件以通过所述多个连接部中的各连接部的所述连接面内的所述基准点的直线沿着随着向上而靠近所述车辆的宽度方向上的内侧的方向延伸的状态连接于所述托架。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的悬架装置，其中，
所述悬架部件承受向所述车轮施加的前后方向上的力。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的悬架装置，其中，
所述悬架部件为后摆臂。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的悬架装置，其中，
所述悬架部件为沿着所述车辆的大致所述前后方向延伸的第一悬架部件，
该悬架装置包括包含所述第一悬架部件在内的多个悬架部件，所述多个悬架部件中除了所述第一悬架部件以外的一个以上的悬架部件为沿着所述车辆的大致宽度方向延伸的第二悬架部件。
9.一种悬架装置，对具备轮毂电动机的车辆的车轮进行支撑，其中，
该悬架装置包含悬架部件，所述悬架部件沿着所述车辆的大致前后方向延伸，并连接于保持所述轮毂电动机的托架，
所述悬架部件以通过所述悬架部件的截面的主轴的直线沿着随着向上而靠近所述车辆的宽度方向上的内侧的方向延伸的状态连接于所述托架。
10.一种悬架装置，对具备轮毂电动机的车辆的车轮进行支撑，其中，
该悬架装置包含悬架部件，所述悬架部件沿着所述车辆的大致前后方向延伸，并在上下方向上相互分隔的多个连接部处连接于保持所述轮毂电动机的托架，
所述悬架部件以通过所述多个连接部中的各连接部的所述悬架部件与所述托架的连接面内的基准点的直线沿着随着向上而靠近所述车辆的宽度方向上的内侧的方向延伸的状态连接于所述托架。
11.一种车辆，包括：
车轮，具备轮毂电动机；及
悬架装置，支撑该车轮，其中，
所述悬架装置包含悬架部件，所述悬架部件沿着该车辆的大致前后方向延伸，并在上下方向上相互分隔的多个连接部处支撑保持所述轮毂电动机的托架，
所述多个连接部中的位于上方的连接部的基准点与位于下方的连接部的基准点相比位于靠所述车辆的宽度方向上的内侧处。
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