JP2005138648A - 後部車体懸架構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 車椅子に座乗のまま車両の後部から乗降できる後部車体懸架構造を提供する。
【解決手段】 後部車体支柱６にブラケット１７を設け、ブラケットの下方にジャッキ装置１３を配置しブラケットを支持する。さらにジャッキ装置の下方にサスペンション・ユニット１２を配置する。ジャッキ装置を操作してブラケットを下げることで、前車輪軸を回転中心として、車両の後部を下方にスイングさせ、車室フロア７の後端を接地し、車室フロア後端から車椅子のまま乗り降りを可能とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、後部車体懸架構造に係わり、特に車両後部のフロアを地面まで下降させる機構を備える後部車体懸架構造に関する。

人が座乗のままの車椅子を搭載する車両では、後部ドアの開口から地面へ延ばしたスロープ板を用いて、車椅子を車室内と車外との間で移動可能としたものがある。従来このような車椅子搭載車両では、例えば図６に示すように後部ドア開口部の車室フロア７の後縁にスロープ板６０をヒンジ６１で連結させている。スロープ板６０は２つ折りになっており、格納位置では折りたたまれて、車室の高さ内に収まるようになっている。
使用に当たっては、図示省略のスロープ板展開装置によりスロープ板６０の後縁を着地させて、搭乗者が車椅子に乗ったままスロープ板６０を登り降りする。搭乗者が乗った車椅子が車室内に移動した後は、スロープ板６０は、ヒンジ６１を軸に回動され、２つ折り状態の閉じた状態になり、後部ドアの内側にほぼ沿って立ち上がった形で格納される。
特開２００２−３０６５３７号公報

しかしながらこのような従来の車両の後部構造にあっては、スロープ板６０の前縁が車室フロア７の後縁部に連結されているため、使用時には着地させるスロープ板６０の後縁が車両から後方に長く張り出すこととなる。
そのため、路上での乗降に際し、付近の通行人や通行車両に対して邪魔になる。また、降車する車椅子使用者は、スロープ板６０を後ろ向きで降りるので、降りた位置で自車両からより後方に突出した位置に、後方からの通行に対して背を向けていることになり、不安感を生じさせる。

また、スロープ板６０の接地角は車両の車室フロアの高さとの関係で、８〜９°の傾斜があり、車椅子にとっては急傾斜であり登りづらい。通常スロープ角度が８°以上になると、手動車椅子ではかなりの腕力を必要とする。また、後ろ向きにスロープ板６０を下るときは、車椅子が後方に仰向けに倒れないように、微妙なブレーキ操作を必要とする。
従って、スロープ板６０の使用は車椅子座乗のままの搭乗者には大きな負担となる。
電動車椅子においてもスロープ板の登坂のため、モータトルクとブレーキ性能の確保が問題となる。
なお、スロープ板６０を用いる代わりに後部にリフト装置を設けてリフトを上下させたり、クレーン装置を設けて車椅子を吊り上げ吊り降ろしたりする場合は、その装置が高価である。また、補助者の介助が必要となる場合がある。
スロープ板展開装置、リフト装置使用の場合、車室フロアと後部ドアの間に隙間を必要とし、その隙間にダストシール、防水シールなどを施す必要があり、コスト増にもなっている。

本発明は、上記の問題点を解決するために、車室から路面への乗降時のスロープ角度をより小さくして、車椅子搭乗者の負担を軽くし、また、スロープ板を車両後部より後方に突出させること無く、車椅子での乗降ができる車両の後部車体懸架構造を提供することを目的とする。

このため、本発明は、車両の前車輪軸を回転中心として、車両の後部を下方にスイングさせ、車室後端を降下させ、車室フロアへの車椅子の乗降を可能とするものとした。

本発明により、車室フロア全体が後下がりの傾斜状態となることにより、スロープ角度が浅くなり、車椅子での乗降が容易になる。また、スロープ板が車両の後方に突き出ることも無く、安全に路面に車椅子座乗者が降りられる。

以下本発明の実施の形態を説明する。
図１は実施の形態の車両の後部車体懸架構造を示す車両の縦断面図である。この図は右車輪を車室側から見た図である。
前車輪１は通常の車両と同じく、前車輪軸を保持する懸架装置で車体を支えている。

後部車体構造は、車室フロア７を支え補強しているクロスメンバ８、フロアサイドメンバ１０、および車体側面部を補強している前後方向の車体側面メンバ９、車体後部近くの車体側面部に上下方向に斜めに配置された後部車体支柱６を有している。
後部車体支柱６は、下端がクロスメンバ８の左右側端およびフロアサイドメンバ１０に接続し、後方斜め上方に延びて、上側でほぼ垂直上方に折れ曲がっている。後部車体支柱６の上下中間から前方に車体側面メンバ９が延びている。

クロスメンバ８の端部には、トレーリングアーム１６が連結し後方に延びている。トレーリングアーム１６の後端は後輪軸５を保持する軸キャリア１５に接続している。
軸キャリア１５は、サスペンション・ユニット１２の下端に連結し、サスペンション・ユニット１２の上端は、ジャッキ装置１３の下端に連結している。
後部車体支柱６は、上部でジャッキ装置１３と連結している。

車体側面メンバ９は、アッパーアーム１４の前端と連結し、その後端はジャッキ装置１３の下端およびサスペンション・ユニット１２の上端と連結する。
図１の２点鎖線の車体１８Ａは、通常走行状態の車体の姿勢を示し、実線で示した車体１８Ｂの姿勢は車椅子３で乗降時の場合を示す。

次に、後部車体懸架構造の詳細を説明する。図２は右後車輪を車室内側から斜め後方に見た図である、
まず、後輪軸５を保持する軸キャリア１５と、Ａ字形のトレーリングアーム１６とは、トレーリングアーム１６のＡ字形の頂点で溶接されて一体となっている。軸キャリア１５は、連結部１１を有している。
トレーリングアーム１６の２本のアームは、クロスメンバ８の端部後面に設けられた２箇所のブラケット２６と、トレーリングアーム・ピボット軸２４を介し連結し、該軸回りに上下にスイング可能である。
なお、ここではトレーリングアーム・ピボット軸２４の回転軸は水平で車体前後方向に伸びる車体中心線に対して、直角方向になっている。

サスペンション・ユニット１２の下端は、後輪軸５に平行な上部ピボット軸２２で、連結部１１と回動可能に連結している。
サスペンション・ユニット１２は、ショックアブソーバ４２とコイルスプリング４３、上下のスプリング座４４ａ、４４ｂで構成されている。
サスペンション・ユニット１２は、スプリング座４４ａの上側に回転軸穴を持つ連結部４５を有する。連結部４５は上部ピボット軸２３を介して、アッパーアーム１４の後端およびジャッキ装置１３の下端と連結している。
なお、ここでは、後部車体支柱６は、サスペンション・ユニット１２の正面前方に位置し、車体前後方向から見て垂直している。

アッパーアーム１４は２本の角管を前後方向に向けて、横に平行に並べ、前後方向の中間で板状のストッパ４６により互いに溶接接続した構造である。
アッパーアーム１４の前端側で、後部車体支柱６が２本のアッパーアーム１４の角管の間を上下に通る。
後部車体支柱６から前方に伸びる車体側面メンバ９の後端側近くの下面にブラケット４８が設けられ、アッパーアーム１４の前端がアッパーアーム・ピボット軸２５を介してブラケット４８と連結する。
アッパーアーム・ピボット軸２５は車体左右方向に配され、該軸回りにアッパーアーム１４を上下にスイング可能としている。
アッパーアーム１４の後端は回転軸穴を備えた連結部４７を有している。

上部ピボット軸２３を介したジャッキ装置１３の下端、アッパーアーム１４の後端およびサスペンション・ユニット１２の上端との連結構造を、図３に基づいて説明する。図３は、上部ピボット軸周辺を前方から見た拡大図である。
ジャッキ装置１３の下端の連結部５６の軸穴は車体左右方向に貫通している。連結部４５が連結部５６の左右外側に位置し、さらに連結部４７が連結部４５の左右外側に位置して、上部ピボット軸２３がそれぞれの軸穴を貫通して挿入されている。

ジャッキ装置１４は、正転、逆転が可能なモータ５１、モータ５１により駆動されるウォームギアを内蔵したギア部５２、ギア部５２によって回転駆動される上方に延びるスクリュー軸５３、スクリュー軸５３の上部に取り付けられたネジユニット５４からなる。
モータ５１の回転は、ギア部５２内蔵のウォームギアによって減速されスクリュー軸５３に伝達される。スクリュー軸５３の下端はギア部５２により支えられている。
ギア部５２のケースは前側にリンク回転軸受け部５５を有し、リンク３３と連結する。また、ギア部５２の下端には前述の連結部５６が設けられている（図３、図４参照）。
ギア部５２内にはスクリュー軸５３の回転数を検出し、車体の昇降状態の姿勢に相当する所定の下限位置、車体の走行状態の姿勢に相当する上限位置にネジユニット５４が位置したとき、モータ５１の回転を停止するリミットスイッチが設けられている。

ネジユニット５４は、スクリュー軸５３の雄ネジに対応した雌ネジが切られており、スクリュー軸５３の回転によってギア部５２に対して上下する。ネジユニット５４は、車体左右方向に両側に張り出したジャッキ・ピボット軸２７で、後部車体支柱６の上部に設けられたブラケット１７に連結する。

後部車体支柱６は、ブラケット１７より下方に、車体後方に突出し、左右方向の軸穴を備えたブラケット３１を有し、リンク３３と連結する。
図４は、車体姿勢が走行状態の場合のリンク３３のアッパーアーム１４との位置関係を示す図である。リンク３３は、ブラケット３１とリンク回転軸受け部５５との間を、２枚のリンク板３３Ａ、３３Ｂを２組左右並行に配置して連結したものである。各組のリンク板３３Ａ、３３Ｂの間は連結ピン３４で回転可能に連結されている。

車体姿勢が走行状態の場合、ネジユニット５４はスクリュー軸５３の上端近傍の位置にある。このとき、リンク３３リンク板３３Ａ、３３Ｂが折り重なり、リンク板３３Ａがほぼ垂直方向となる。
この状態でリンク板３３Ａがアッパーアーム１４のストッパ４６の上面に当たるようにリンク板３３Ａ、３３Ｂの長さおよびブラケット３１を設ける位置が設定されている。車両が走行状態のとき、車体後部の荷重はほぼブラケット３１、リンク板３３Ａ、ストッパ４６を介してアッパーアーム１４に支持される。
なお、これまでは、右後車輪側の後部車体懸架構造の構成を説明したが、左後車輪側も左右対称に同様の構成となっている。

図１に示すように、車室内には車内スイッチ２０が設けられ、車外の後部ドア４の横にも後スイッチ２１が設けられている。いずれのスイッチも、スイッチ操作によって後部ドア４の開閉、モータ５１の正転、逆転による後部車体の昇降を可能としている。

本実施例の作用を図１、図４、図５にもとづいて以下に説明する。
最初車体は走行状態の姿勢にあるとする。
車椅子３に座乗した搭乗者は、乗車するため車室外の後スイッチ２１を用いて後部ドア４を開く。次に後スイッチ２１を用いて車体降下の操作をする。車体降下操作により、ジャッキ装置１３のモータ５１が回転し、スクリュー軸５３が回転する。

スクリュー軸５３の回転により、スクリュー軸５３はネジユニット５４に対して相対的に上昇する。つまり、ネジユニット５４を下方に引き寄せる。この時、ブラケット３１とリンク回転軸受け部５５の間のリンク３３は、リンク板３３Ｂがリンク板３３Ａの連結ピン３４側を後方に引くので、リンク板３３Ａはストッパ４６から外れる。その結果、ネジユニット５４の降下に連れ車体支柱６は下方に下がりつつ、やや後方に傾斜する。
なお、後部車体支柱６とジャッキ装置１３の取り合い角度の変化は、ジャッキ・ピボット軸２７と上部ピボット軸２３の該軸回りの回動により吸収される。

後部車体支柱６が下がると、サスペンション・ユニット１２、アッパーアーム１４、トレーリングアーム１６は、後部車体構造と上下ピボット軸２３、２２、アッパーアーム・ピボット軸２５、とトレーリングアーム・ピボット軸２４により４節リンクを構成しているので、トレーリングアーム１６とアッパーアーム１４の前端が下がり、前車輪１の軸を回転中心にして車体全体が後ろに傾斜する。

車室フロア７の後端が地面に接すると、サスペンション・ユニット１２に掛かる荷重が低減し、コイルスプリング４３が上方にジャッキ装置１３を押し上げる。所定の位置までネジユニット５４が下がったとき、ギア部５２内蔵のリミットスイッチによりモータ５１は停止する
図５に車体が後に傾斜して車室フロアの後端を地面に接したときの、リンク板３３Ａ、３３Ｂの状態を示す。２点鎖線で走行状態時のリンク板３３Ａ、アッパーアーム１４の位置を参考に示す。車室フロア７の後端が着地した状態では、連結ピン３４が矢印Ｘで示した軌跡を描いて移動し、アッパーアーム１４の後端がＹの矢印で示したように持ち上がっている。

搭乗者は車椅子３に座乗したまま約５〜６°に傾斜した車室フロア７の上を車両走行時の車椅子の固定位置まで車椅子３を移動させた後、停止する。
停止後、車内スイッチ２０を用いて、後部ドア４の閉操作と車体の上昇操作を行う。後部ドア４が全閉し、ジャッキ装置１３が動作して逆の動作により車体を水平状態に戻す。
水平状態になったとき、リミットスイッチによりジャッキ装置１３が停止する。
車体が水平状態になると、リンク板３３Ａの連結ピン３４側端部は、図４に示すようにストッパ４６の上面に当たり、車体後部の荷重の大半は、ブラケット３１、リンク板３３Ａ、ストッパ４６を介してアッパーアーム１４に伝えられ、サスペンション・ユニット１２、軸キャリア１５を介して最終的に後輪軸５に伝えられる。
本実施の形態のリンク板３３Ａは本発明の荷重伝達部材に対応する。

以上のように本実施の形態によれば、車体全体が後ろに傾斜し、車室フロア７の後端が地面に接する形の傾斜となるので、従来のスロープ板の傾斜よりも緩い５〜６°程度となるので、手動の車椅子でも座乗したまま車室内に容易に乗り降り可能で、車椅子に座乗した搭乗者の負担が軽減される。
また、後輪軸５と車室フロア７の後端との距離は、後輪軸５と車体最後部との距離（通常この距離をリアオーバーハングと称する）以内の距離となるので、従来の乗降時のようなスロープ板が車両の後方に突出することもないので、安全である。
さらに、従来のようなスロープ板展開装置、リフト装置、クレーン装置を必要としないので、車両重量を５０〜１００ｋｇ軽減できる。
スロープ板展開装置、リフト装置を使用する場合の後部ドアと車室フロアとの隙間も生じず、ダストシール、防水シールを必要としない。
従ってコストも低減できる。

また、車両走行時の後部車体荷重は、後部車体支柱６のブラケット３１からリンク板３３Ａを介してアッパーアーム１４に伝え、ネジユニット５４には掛からない構造としている。
通常、走行時の車体上下動により最大で４Ｇ程度の加速度が懸架装置に加わるが、本実施の形態では、ジャッキ・ピボット軸２７を介して、ネジユニット５４とスクリュー軸５３との間、スクリュー軸５３とギア部５２との間にはこのような加速度が掛からないので、これらの部品において繰り返し荷重による磨耗が防止できる。また、これらの部品の耐久性確保のためより高荷重の大型の部品の設計にする必要もない。
なお、後部車体懸架構造にトレーリングアームの型式を採用しているので、後車輪間の車室フロアを広く確保でき、車椅子での乗降に適している。

本発明では、車室フロアへの車椅子の乗り降りで代表させたが、それに限らず車椅子の乗り降りとは荷物の積み下ろしも含む。
なお、本実施の形態では、フルトレーリングタイプの後車輪懸架装置として説明したがセミトレーリングタイプにも適用できる。またジャッキ装置１３はモータ駆動によるものとしたがそれに限定されるものではない。

荷重伝達部材であるリンク板３３Ａは、ジャッキ装置１３の動作に対応して、走行状態の車体姿勢時に荷重をアッパーアーム１４に伝達可能な位置に設定される構成としたが、車内スイッチ２０、車体スイッチ２１と、ギア部５２内蔵のリミットスイッチと連動して動作するアクチュエータによって荷重伝達部材を駆動させても良い。
例えば、車体支柱６またはアッパーアーム１４のいずれかに回動式のアクチュエータを設け、先端形状をフック状とした荷重伝達部材を回動可能とし、走行状態の車体姿勢時に他方に設けたフック受けに掛けることにより、車体支柱６とアッパーアーム１４の間を連結する。
これにより、車体支柱６とアッパーアーム１４の間がより確実に連結できる。

また、後部ドアは上はね構造に限らず、左開き、右開きまたは観音開きでも良い。
さらに後部ドアを、わずかに下側を残した形で上部と下部に分割し、上部は上方に開き、下部は下側に開き、下部をごく短いスロープ補助部としても良い。そうすることによって、車室フロア後端が後部バンパーによって地面に接地できないとき、その分の高さだけ分割された後部ドアの下部部分で短いスロープ補助部として、地面と車室フロア後端とのギャップを埋めることができる。

本実施の形態の変形例として、アッパーアームを省略し、サスペンション・ユニットの上端とジャッキ装置の下端とが剛に接続しており、走行中の後部車体の荷重はジャッキ装置、サスペンション・ユニットを介して、後車輪の車軸に伝える後部車体懸架構造でもよい。

本発明の実施の形態の全体構成を示す図である。 後部車体構造と後車輪懸架装置を示す図である。 上部ピボット周辺の構成を拡大して示す図である。 作用を説明する図である。 作用を説明する図である。 従来例を示す図である。

符号の説明

１ 前車輪
２ 後車輪
３ 車椅子
４ 後部ドア
５ 後輪軸
６ 後部車体支柱
７ 車室フロア
８ クロスメンバ
９ 車体側面メンバ
１０ フロアサイドメンバ
１１、４５、４７、５６ 連結部
１２ サスペンション・ユニット
１３ ジャッキ装置
１４ アッパーアーム
１５ 軸キャリア
１６ トレーリングアーム
１７、２６、３１、４８ ブラケット
１８Ａ、１８Ｂ 車体
２０ 車内スイッチ
２１ 後スイッチ
２２ 下部ピボット軸
２３ 上部ピボット軸
２４ トレーリングアーム・ピボット軸
２５ アッパーアーム・ピボット軸
２７ ジャッキ・ピボット軸
３３ リンク
３３Ａ、３３Ｂ リンク板
３４ 連結ピン
４２ ショックアブソーバ
４３ コイルスプリング
４４ａ、４４ｂ スプリング座
４６ ストッパ
５１ モータ
５２ ギア部
５３ スクリュー軸
５４ ネジユニット
５５ リンク回転軸受け部
６０ スロープ板
６１ ヒンジ

Claims (6)

1. 車両の前車輪軸を回転中心として、車両の後部を下方にスイングさせ、車室フロアの後端を降下させ、前記車室フロアへの車椅子の乗降を可能とする後部車体懸架構造。
2. 前車輪と後車輪を備える車両において、
   下部を後車輪の車軸支持側とし、上部に車体の荷重を受けるサスペンション・ユニットと、該サスペンション・ユニットの上部と車体側との間に設けたジャッキ装置とを有し、
   前記車体側と前記ジャッキ装置との連結点の前記後車輪の車軸からの高さを、前記ジャッキ装置の伸縮により変化させることにより、前記前車輪の車軸を回転中心に車体をスイング可能として車室フロアの後端を降下させ、該車室フロアへの車椅子の乗降を可能としたことを特徴とする後部車体懸架構造。
3. 前記後車輪の車軸は、車体に対してスイング可能なトレーリングアームに支持され、
   前記サスペンション・ユニットの下部はトレーリングアームに連結され、
   前記サスペンション・ユニットの上部は前記ジャッキ装置と接続されていることを特徴とする請求項２に記載の後部車体懸架構造。
4. 前記後車輪の車軸は、車体に対してスイング可能なトレーリングアームに支持され、
   前記サスペンション・ユニットの下部はトレーリングアームに連結され、
   前記サスペンション・ユニットの上部は前記ジャッキ装置と連結されるとともに、前記車体に対してスイング可能なアッパーアームと連結されていることを特徴とする請求項２に記載の後部車体懸架構造。
5. 前記車体と前記アッパーアームとの間に、移動可能な荷重伝達部材が配置され、
   前記車両が走行状態の姿勢のとき後部車体荷重を、前記荷重伝達部材と前記アッパーアームを介して前記サスペンション・ユニットの上部に伝えることを特徴とする請求項４に記載の後部車体懸架構造。
6. 前記ジャッキ装置は、正転逆転可能なモータで上下方向に延びるスクリュー軸を回転させ、該スクリュー軸の雄ネジに噛み合いスクリュー軸に対し上下動可能な雌ネジ穴を有したネジユニットを備え、該ネジユニットが前記車体に回動可能に連結していることを特徴とする請求項１から５のいずれか１に記載の後部車体懸架構造。

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