JP2009012607A - インホイールドライブユニット用サスペンション機構およびその調整方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】1個の車輪につき複数個のモータを設けることなく、より簡易な構成で効果的に車高を調整することができるサスペンション機構を提案する。
【解決手段】車輪1と、該車輪1を駆動するインホイールドライブユニット2とを、車体8の左右両側にそれぞれ懸架するインホイールドライブユニット2のサスペンション装置12において、前記インホイールドライブユニット2は、少なくとも3個の回転要素Sよりなる差動装置4を具え、該差動装置4の1個の回転要素Rをインホイールドライブユニット2の動力源3と結合し、他の1個の回転要素Cに前記車輪1を結合し、さらに他の1個の回転要素Sを前記車体8に取り付けた車体側ギヤ6に噛合し、前記車体側ギヤ6を回動することにより前記車体8の姿勢を変化させる。
【選択図】図2
【解決手段】車輪1と、該車輪1を駆動するインホイールドライブユニット2とを、車体8の左右両側にそれぞれ懸架するインホイールドライブユニット2のサスペンション装置12において、前記インホイールドライブユニット2は、少なくとも3個の回転要素Sよりなる差動装置4を具え、該差動装置4の1個の回転要素Rをインホイールドライブユニット2の動力源3と結合し、他の1個の回転要素Cに前記車輪1を結合し、さらに他の1個の回転要素Sを前記車体8に取り付けた車体側ギヤ6に噛合し、前記車体側ギヤ6を回動することにより前記車体8の姿勢を変化させる。
【選択図】図2
Description
本発明は、車体のロール量および車高の調整に優れた、車両のサスペンション機構に関するものである。
車高を自在に変化させることができる車両の発明としては従来、例えば特許文献1に記載のごときものが知られている。
特許文献1に記載の車高調整装置は、車輪を車体に対して揺動可能に支持する車輪支持手段と、前記車輪と共に前記車輪支持手段に支持され、前記車輪を駆動するインホイールモータと、車体底部に取り付けられて前記インホイールモータとシャフトを介して駆動結合する車体側モータと、で構成される。そして、インホイールモータおよび車体側モータで発生させる駆動力を調整することで車高を調整するようにしたものである。
特開2005−239080号公報
特許文献1に記載の車高調整装置は、車輪を車体に対して揺動可能に支持する車輪支持手段と、前記車輪と共に前記車輪支持手段に支持され、前記車輪を駆動するインホイールモータと、車体底部に取り付けられて前記インホイールモータとシャフトを介して駆動結合する車体側モータと、で構成される。そして、インホイールモータおよび車体側モータで発生させる駆動力を調整することで車高を調整するようにしたものである。
しかし、上記従来のような車高調整装置にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。つまり1輪につき2個のモータが必要となるため、コストアップの大きな要因となる。また、車高を調整しないときは1個のモータで通常足りることから、装備が課題となってしまう。
本発明は、上述の実情に鑑み、1個の車輪につき複数個のモータを設けることなく、より簡易な構成で効果的に車高を調整することができるサスペンション機構およびこれを用いた車高調整方法を提案することを目的とする。
この目的のため本発明によるインホイールドライブユニット用サスペンション機構は、請求項1に記載のごとく、
車輪と、該車輪を駆動するインホイールドライブユニットとを、車体の左右両側にそれぞれ懸架するインホイールドライブユニットのサスペンション装置において、
前記インホイールドライブユニットは、少なくとも3個の回転要素よりなる差動装置を具え、該差動装置の1個の回転要素をインホイールドライブユニットの動力源と結合し、他の1個の回転要素に前記車輪を結合し、さらに他の1個の回転要素を前記車体に取り付けた車体側ギヤに噛合し、該さらに他の1個の回転要素を前記動力源で回転させることにより前記車体の姿勢を変化させるよう構成したことを特徴としたものである。
車輪と、該車輪を駆動するインホイールドライブユニットとを、車体の左右両側にそれぞれ懸架するインホイールドライブユニットのサスペンション装置において、
前記インホイールドライブユニットは、少なくとも3個の回転要素よりなる差動装置を具え、該差動装置の1個の回転要素をインホイールドライブユニットの動力源と結合し、他の1個の回転要素に前記車輪を結合し、さらに他の1個の回転要素を前記車体に取り付けた車体側ギヤに噛合し、該さらに他の1個の回転要素を前記動力源で回転させることにより前記車体の姿勢を変化させるよう構成したことを特徴としたものである。
かかる本発明によれば、車輪を制動して、インホイールドライブユニットの差動装置を構成する回転要素の1を固定できるため、
1個のモータで車高を調整することができ、コスト上大いに有利である。また、既に提案されているインホイールドライブユニットを基本として、簡易な構成で車高を調整することができる。
1個のモータで車高を調整することができ、コスト上大いに有利である。また、既に提案されているインホイールドライブユニットを基本として、簡易な構成で車高を調整することができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1〜図6は本発明の第1実施例になるインホイールドライブユニット用サスペンション機構を示す。
図1は第1実施例のインホイールドライブユニット用サスペンション機構を車両上方からみた状態を模式的に示す全体平面図である。図2は同実施例を車両後方からみた状態を模式的に示す背面図である。図3はインホイールドライブユニットの内部構造を模式的に示すスケルトン図である。
第1実施例では、図1の平面図に示すように左右の後輪1をインホイールドライブユニット2で駆動する。車輪1は、ロードホイールの外周にタイヤを取り付けたものである。ロードホイール内空領域には、車輪1と駆動結合するインホイールドライブユニット2を配置する。
図1〜図6は本発明の第1実施例になるインホイールドライブユニット用サスペンション機構を示す。
図1は第1実施例のインホイールドライブユニット用サスペンション機構を車両上方からみた状態を模式的に示す全体平面図である。図2は同実施例を車両後方からみた状態を模式的に示す背面図である。図3はインホイールドライブユニットの内部構造を模式的に示すスケルトン図である。
第1実施例では、図1の平面図に示すように左右の後輪1をインホイールドライブユニット2で駆動する。車輪1は、ロードホイールの外周にタイヤを取り付けたものである。ロードホイール内空領域には、車輪1と駆動結合するインホイールドライブユニット2を配置する。
図2の背面図に示すように、インホイールドライブユニット2の外郭になるケースにはサスペンション装置12の下端を取り付ける。またサスペンション装置12の上端を車体に取り付ける。このようにしてインホイールドライブユニット2および車輪1を懸架するサスペンション装置12は、上下方向にストロークするばね機構と、この上下方向の伸縮を吸収する減衰機構とを具える。
左のサスペンション装置12のストローク量が大きくなると、車体8の左側が高くなって車体が右側に傾斜するようロールする。また右のサスペンション装置12のストローク量が大きくなると、車体8の右側が高くなって車体が左側に傾斜するようロールする。また左右双方のサスペンション装置12のストローク量が大きくなると、車体8全体が高くなって車高が高くなる。
逆に、左のサスペンション装置12のストローク量が小さくなると、車体8の左側が低くなって車体が左側に傾斜するようロールする。また右のサスペンション装置12のストローク量が小さくなると、車体8の右側が低くなって車体が右側に傾斜するようロールする。また左右双方のサスペンション装置12のストローク量が小さくなると、車体8全体が低くなって車高が低くなる。
インホイールドライブユニット2は、図3に示すようにモータ3および差動装置4を具える。動力源たるモータ4は、インホイールドライブユニット2のケースに固定したステータStと、インホイールドライブユニット2のケースに回転自在に軸支されたロータRoとより成る。差動装置4は、ロータRoの回転を取り出して車輪1を駆動する。
差動装置4は、リングギヤR、キャリアCおよびサンギヤSの3個の回転要素を具えた単純遊星歯車組であり、車輪1と同軸に配置される。遊星歯車組4自身は公知のものであって、キャリアCは複数のプラネタリギヤPと連結してプラネタリギヤPの公転を取り出す。
遊星歯車組4のリングギヤRはモータ3のロータRoと結合する。キャリアCは車輪1と結合する。サンギヤSは車幅内方へ向かうシャフト5と結合する。シャフト5の車幅内方端にはギヤ5nを結合する。左右のギヤ5nは傘歯車であり、共通する車体側ギヤ6と噛合する。車体側ギヤ6は傘歯車であり、車両前後方向に延在する軸7を具える。そして車体側ギヤ6の軸7を車体8に取り付ける。
車体8のロール量を変化させないとき、つまり車体姿勢を調整しないときは、車体側ギヤ6を車体8に回動自在に軸支しておく。
車体8のロール量を変化させて車体姿勢を調整するときは、車体側ギヤ6を車体8に固定しておく。
そして、遊星歯車組4の回転要素の回転速度および回転方向を示す図4の共線図のように左右のモータ3から相互に異なるトルクTmgl、Tmgrを入力する(Tmgl<Tmgr)。
なお、図4の共線図につき付言すると、車体右側の遊星歯車組4を構成する回転要素Sr、Cr、Rrの各回転速度は、直線のレバーLr上に並ぶ。同様に、車体左側の遊星歯車組4を構成する回転要素Sl、Cl、Rlの各回転速度は、直線のレバーLl上に並ぶ。車体左側サンギヤSlおよび車体右側サンギヤSrは、共通する車体側ギヤ6と噛合する構成となるため、これらサンギヤSl、Srおよび車体側ギヤ6の各回転速度は、直線のレバーLc上に並ぶ。
なお、図4の共線図につき付言すると、車体右側の遊星歯車組4を構成する回転要素Sr、Cr、Rrの各回転速度は、直線のレバーLr上に並ぶ。同様に、車体左側の遊星歯車組4を構成する回転要素Sl、Cl、Rlの各回転速度は、直線のレバーLl上に並ぶ。車体左側サンギヤSlおよび車体右側サンギヤSrは、共通する車体側ギヤ6と噛合する構成となるため、これらサンギヤSl、Srおよび車体側ギヤ6の各回転速度は、直線のレバーLc上に並ぶ。
車体8のロール量を調整するには、
図4の共線図に示すように左右で異なるモータトルクTmgl、TmgrでリングギヤRl、Rrをそれぞれ回転させるとサンギヤSl、Srが回転し、車体側ギヤ6を回転せしめて、車体8のロール量を図5の背面図に矢の向きで示すように調整することができる。
図4の共線図に示すように左右で異なるモータトルクTmgl、TmgrでリングギヤRl、Rrをそれぞれ回転させるとサンギヤSl、Srが回転し、車体側ギヤ6を回転せしめて、車体8のロール量を図5の背面図に矢の向きで示すように調整することができる。
このようにロール量を調整するとき、モータ3からリングギヤRl、Rrへ入力される入力トルクはそれぞれTmgl、Tmgrであり、リングギヤRl、Rrの回転速度はそれぞれNmgl、Nmgrである。また、キャリアの制動トルクはそれぞれTol、Torである。また、サンギヤSl、Srの回転速度はそれぞれNbl、Nbrであり、サンギヤSl、Srの出力トルクはそれぞれTbl、Tbrである(Tbl<Tbr)。そしてNblとNbrとは等しく、これら出力トルクTbl、Tbrの差分(Tbr−Tbl)によって、車体側ギヤ6を回転させる。この結果、サスペンション装置12からみて路面側に固定された車輪1およびインホイールドライブユニット2が、車体側ギヤ6の軸線を回転中心として、車体8を回転させてロール量を調整する。出力トルクTblとTbrとの差分(Tbr−Tbl)と釣り合う軸7の伝達トルクTsによって車体8がロールすると、左右のサスペンション装置12が伸縮するとともに、サスペンション装置のばね機構が反力受けとしてこの伝達トルクTsと釣り合う。
このように第1実施例によれば、図4に示すように、添え字lで示す左側ドライブユニットの左トルクと、添え字rで示す右側ドライブユニットの左トルクが左右非対称の場合に、車体8のロール量を調整することができる。したがって、左右のモータトルクTmgが変化する過渡時にも車体8のロール量調整が可能である。また、左右片側のみのモータトルク制御によっても車体8のロール量調整が可能である。
第1実施例では図4および図5に示すような車体のロール量を調整可能の他、図6の背面図に示すように車体8の車高調整も可能である。
車体8の車高を調整するには、左右の車輪1、1を制動してキャリアCl、Crを回動不能に固定し(回転速度=0)、モータ3を駆動してリングギヤRl、Rrをそれぞれ回転させる。そうするとサンギヤSl、Srが回転し、車体側ギヤ6を回転せしめて、車体8のロール量を図5に矢の向きで示すように調整することができる。
そうすると図6に示すように、左右のシャフト5,5が車体側ギヤ6を中心に「への字」の位置関係となる。この結果、サスペンション装置12からみて路面側に固定された左右両側の車輪1およびインホイールドライブユニット2が、車体側ギヤ6を上方に持ち上げることになって、車体8の車高を高くする。なお、車体側ギヤ6に噛合する左右両側のギヤ5n、5nを車体8の車幅外方から同時にみたとき、これら両側のギヤ5n、5nの回転方向は相互に逆転する。
ここで付言すると、車体側ギヤ6を車体8に回動自在に軸支しても、車体8の車高を変化させて車体姿勢を調整することができる。詳しくは第5実施例で後述する。
このように第1実施例によれば、車体左側および車体右側のインホイールドライブユニット2を駆動させて、図5に示すように車体左側のサスペンション装置12のストローク量と車体右側のサスペンション装置のストローク量12とを異ならせることにより、車体8のロール量を調整することから、
1個の車輪1当たり1個のモータ3でロール量を調整することができ、コスト上大いに有利である。また、既に提案されているインホイールドライブユニット2を基本として、簡易な構成でロール量を調整することができる。
1個の車輪1当たり1個のモータ3でロール量を調整することができ、コスト上大いに有利である。また、既に提案されているインホイールドライブユニット2を基本として、簡易な構成でロール量を調整することができる。
また第1実施例によれば、車体左側および車体右側の前記インホイールドライブユニット2を駆動させて、図6に示すように車体左側のサスペンション装置12のストローク量および車体右側のサスペンション装置12のストローク量をそれぞれ同量で変化させることにより、車体8の車高を調整することから、
1個の車輪1当たり1個のモータ3で車高を調整することができ、コスト上大いに有利である。また、既に提案されているインホイールドライブユニット2を基本として、簡易な構成で車高を調整することができる。
1個の車輪1当たり1個のモータ3で車高を調整することができ、コスト上大いに有利である。また、既に提案されているインホイールドライブユニット2を基本として、簡易な構成で車高を調整することができる。
なお、特に図示はしなかったが、第1実施例によれば、図5とは逆方向にロール量を調整したり、図6とは逆に車高を低くしたりすることもできる。
次に本発明の第2実施例を図7〜図9に沿って説明する。
図7(a)は、第2実施例になるインホイールドライブユニット用サスペンション機構を車両後方からみた状態を模式的に示す背面図であり、図7(b)は、同実施例のうち車体側ギヤ6を取り出して車幅方向からみた状態を模式的に示す側面図である。この第2実施例の基本構成は、上述した第1実施例と共通するため、同一部材については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。
図7(a)は、第2実施例になるインホイールドライブユニット用サスペンション機構を車両後方からみた状態を模式的に示す背面図であり、図7(b)は、同実施例のうち車体側ギヤ6を取り出して車幅方向からみた状態を模式的に示す側面図である。この第2実施例の基本構成は、上述した第1実施例と共通するため、同一部材については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。
第2実施例では、前述した第1実施例の車体側ギヤ6と車体8との間に上下方向に相対移動可能なショックアブソーバ機構22を挿置する。
図7(b)に示すように、ショックアブソーバ機構22は、車体8に設けたガイドレール23と、上下方向に延在するガイドレール23に沿って摺動する摺動部材24を具える。ばね機構25は摺動部材24の上下方向摺動を許容しつつ摺動部材24の上下方向位置をガイドレール23略中央部に規定する。減衰機構26は摺動部材24の上下方向摺動を減勢する。このように車体8側に取り付けられた摺動部材24は、車体側ギヤ6の軸7と結合し、車体側ギヤ6の回転を規制しつつ、車体側ギヤ6の上下方向移動を許容する。
図8は、第2実施例の左右遊星歯車組4を構成する回転要素の回転速度および回転方向を示す共線図である。図9は、回転要素をそれぞれ図8に示す回転速度および回転方向に動作させて、ロール量を調整した車体8の背面図である。
図8に示す回転要素の各回転速度も前述した図4と略同様であるが、車体側ギヤ6と車体8との間にショックアブソーバ機構22を挿置したことから、車体8の急激なロール変化を抑制して、車両の乗り心地性能が向上する。
図8に示す回転要素の各回転速度も前述した図4と略同様であるが、車体側ギヤ6と車体8との間にショックアブソーバ機構22を挿置したことから、車体8の急激なロール変化を抑制して、車両の乗り心地性能が向上する。
次に本発明の第3実施例を図10および図11に沿って説明する。
図10は第3実施例のインホイールドライブユニット用サスペンション機構を車両上方からみた状態を示す平面図である。図11は同実施例を車両後方からみた状態を模式的に示す背面図である。この第3実施例の基本構成は、上述した第1実施例と共通するため、同一部材については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。
図10は第3実施例のインホイールドライブユニット用サスペンション機構を車両上方からみた状態を示す平面図である。図11は同実施例を車両後方からみた状態を模式的に示す背面図である。この第3実施例の基本構成は、上述した第1実施例と共通するため、同一部材については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。
第3実施例では、車体側ギヤ32,33を車体8の左右にそれぞれ配設する。車体側ギヤ32,33は図11で示すように中心34を共有する円弧状であり、第1実施例の車体側ギヤ6の一部を大径化したものと言える。車体左側の車体側ギヤ32と、このギヤ32と噛合するギヤ5nと、車体右側の車体側ギヤ33と、このギヤ33と噛合するギヤ5nとは、傘歯車であってもよい他、図10に示すように歯先が車両前後方向に突出した形状であってもよい。ギヤ5nの回転によって、車体側ギヤ32,33を図11に矢の向きに示すように回転させると、車体8のロール量を調整することができる。
このような第3実施例によれば、車体側ギヤ32および車体側ギヤ33を車体8の左右にそれぞれ配設したことから、シャフト5を短くすることが可能になって、車体8の床下部品を省略することができる。
次に本発明の第4実施例を図12〜図16に沿って説明する。
図12は第4実施例のインホイールドライブユニット用サスペンション機構を車両上方からみた状態を示す平面図である。図13は同実施例を車両後方からみた状態を模式的に示す背面図である。図14は同実施例のギヤ5nと車体側ラック42(43)との噛合箇所を車幅方向からみた状態を拡大して示す部分側面図である。この第4実施例の基本構成は、上述した第1実施例と共通するため、同一部材については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。
図12は第4実施例のインホイールドライブユニット用サスペンション機構を車両上方からみた状態を示す平面図である。図13は同実施例を車両後方からみた状態を模式的に示す背面図である。図14は同実施例のギヤ5nと車体側ラック42(43)との噛合箇所を車幅方向からみた状態を拡大して示す部分側面図である。この第4実施例の基本構成は、上述した第1実施例と共通するため、同一部材については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。
第4実施例では、車体側ラック42,43を車体8の左右にそれぞれ配設する。左右の車体側ラック42,43は同一形状であるため、ここでは車体左側の車体側ラック42につき説明する。上下方向に延在する車体側ラック42には歯42hを上下方向に亘って複数植設する。歯42hの歯先は車両後方へ向かう。そして車幅方向軸線を具えた平歯車のギヤ5nを、車体側ラック42に噛合させる。
歯42hを植設していない車体側ラック42の背面には、車両前後方向軸線を具えたピボット44を介して、連結部材45の左端を連結する。連結部材45は車幅方向に延在する部材であり、右側の車体側ラック43の背面にもピボット44を介して、連結部材45の右端を同様に連結する。そして部材46を介して、連結部材45の中央と車体8とを一体に結合する。
ギヤ5nが一方向へ回転しまたは他方向へ逆転すると、車体側ラック42,43が図14に矢の向きに示すように上下方向に変位する。車体側ラック42,43を相互に逆向きに変位させることで、連結部材45を図13の背面図に矢の向きに示すよう一方向に回転させ、または他方向に逆転させる。この結果、車体8のロール量を調整することができる。
また、車体側ラック42,43を相互に同じ向きに変位させることで、連結部材45を上方へ持ち上げたり、下方へ下げたりする。この結果、車体8の車高を調整することができる。
また、車体側ラック42,43を相互に同じ向きに変位させることで、連結部材45を上方へ持ち上げたり、下方へ下げたりする。この結果、車体8の車高を調整することができる。
図15は、上述した連結部材45の動作を、車両後方からみた状態を模式的に示す背面図であり、(a)は連結部材45が回転しないとき(ロール量が0)を、(b)は矢の向きに連結部材45が回転したとき(ロール調整時)を示す。
図15(b)に示すように連結部材45を矢の方向へ回転させるロール量調整時につき説明すると、ロール量調整時は、シャフト5の内方端ギヤ5nおよび車体側ラック42,43の噛合関係から、車体側ラック42,43の姿勢をシャフト5と直角方向、つまり上下方向に保持することができる。同時に、相対回動可能なピボット44を介して連結部材45の両端を変位させることから、車体側ラック42,43の姿勢に関わらず連結部材45を滑らかに回転させることができる。
図15(b)に示すように連結部材45を矢の方向へ回転させるロール量調整時につき説明すると、ロール量調整時は、シャフト5の内方端ギヤ5nおよび車体側ラック42,43の噛合関係から、車体側ラック42,43の姿勢をシャフト5と直角方向、つまり上下方向に保持することができる。同時に、相対回動可能なピボット44を介して連結部材45の両端を変位させることから、車体側ラック42,43の姿勢に関わらず連結部材45を滑らかに回転させることができる。
このような第4実施例によれば、車体左側の車体側ギヤ32および車体右側の車体側ギヤ33と、これら車体側ギヤ32,33からみて車体側の連結部材45とをピボット44で相対回動可能に連結したことから、図15(b)に示すように滑らかな動作で車体8のロール量を調整することができる。
図16は、車高を高くした状態を示す背面図である。図16に示すように、左右両側のギヤ5nを回転させて、連結部材45の両端を持ち上げることにより車体8の車高を高くすることができる。
次に本発明の第5実施例を図17に沿って説明する。
図17は第5実施例のインホイールドライブユニット用サスペンション機構を車両後方からみた状態を模式的に示す背面図である。この第5実施例の基本構成は、上述した第4実施例と共通するため、同一部材については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。
図17は第5実施例のインホイールドライブユニット用サスペンション機構を車両後方からみた状態を模式的に示す背面図である。この第5実施例の基本構成は、上述した第4実施例と共通するため、同一部材については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。
第5実施例では上述した部材46に代えて、車両前後方向軸線を具えたピボット52を介して連結部材45の中央を車体8に相対回動可能に連結する。
この第5実施例では、ロール調整および車高調整をしないときは、前述した図13の背面図と同様である。しかし、左右のギヤ5nをそれぞれ回転させて車体側ラック42と車体側ラック43とを相互に逆方向に変位させても、図17に示すように連結部材45のみが回転し、車体8が回転することがない。
これに対し、左右のギヤ5nをそれぞれ回転させて車体側ラック42と車体側ラック43とを同じ方向に変位させると、前述した図17の背面図と同様に、車高を調整することができる。
したがって上述の第5実施例によれば、車体左側の車体側ラック42と車体右側の車体側ラック43とを車幅方向に延在する連結部材45で相互に連結し、連結部材45をピボット52で車体8に相対回動可能に連結したことから、車体8のロール量を調整することなく、車高のみを調整することができる。
次に本発明の第6実施例を図18〜図23に沿って説明する。
図18は第6実施例のインホイールドライブユニット用サスペンション機構を車両上方からみた状態を示す平面図である。図19は同実施例を車両後方からみた状態を模式的に示す背面図である。図20は同実施例のギヤ5nと車体側ラック42(43)との噛合箇所を車幅方向からみた状態を拡大して示す部分側面図である。この第6実施例の基本構成は、上述した第1実施例および第4実施例と共通するため、同一部材については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。
図18は第6実施例のインホイールドライブユニット用サスペンション機構を車両上方からみた状態を示す平面図である。図19は同実施例を車両後方からみた状態を模式的に示す背面図である。図20は同実施例のギヤ5nと車体側ラック42(43)との噛合箇所を車幅方向からみた状態を拡大して示す部分側面図である。この第6実施例の基本構成は、上述した第1実施例および第4実施例と共通するため、同一部材については、共通する符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。
第6実施例では車体側ラック42,43を車体8の左右にそれぞれ配設するものとし、前述した連結部材45を介さず車体側ラック42,43を車体8に取り付ける。
図12〜図16に沿って前述した連結部材45は車体8と一体に結合しているため、連結部材45を車体8の一部と見なすことができる。このため、相対回動可能なピボット44を介して車体側ラック42,43を車体8に取り付けた第6実施例の作用も、第4実施例と同様である。
念のため、第6実施例の作用を、図21の背面図に沿って説明する。図21は、上述した車体側ラック42,43および車体8の動作を、車両後方からみた状態を模式的に示す背面図であり、(a)は車体8が回転しないとき(ロール量が0)を、(b)は矢の向きに車体8が回転したとき(ロール調整時)を示す。
図21(b)に示すように車体8を矢の方向へ回転させるロール量調整時につき説明すると、ロール量調整時は、シャフト5の内方端ギヤ5nおよび車体側ラック42,43の噛合関係から、車体側ラック42,43の姿勢をシャフト5と直角方向、つまり上下方向に保持することができる。同時に、相対回動可能なピボット44を介して車体8の左右両側を相互に上下逆向きに変位させることから、車体側ラック42,43の姿勢に関わらず車体8を滑らかに回転させることができる。
図21(b)に示すように車体8を矢の方向へ回転させるロール量調整時につき説明すると、ロール量調整時は、シャフト5の内方端ギヤ5nおよび車体側ラック42,43の噛合関係から、車体側ラック42,43の姿勢をシャフト5と直角方向、つまり上下方向に保持することができる。同時に、相対回動可能なピボット44を介して車体8の左右両側を相互に上下逆向きに変位させることから、車体側ラック42,43の姿勢に関わらず車体8を滑らかに回転させることができる。
図22は、第6実施例の左右インホイールドライブユニット2に設けた左右遊星歯車組4を構成する回転要素の回転速度および回転方向を示す共線図である。図22に示す回転要素の各回転速度も前述した図4と同様である。
図23は、第6実施例の車高を高くした状態を示す背面図である。図23に示すように、左右両側のギヤ5nを回転させて、車体8の左右両側に取り付けた車体側ラック42,43を持ち上げることにより車体8の車高を高くすることができる。
このような第6実施例によれば、車体左側の車体側ラック42および車体右側の車体側ラック43と、車体8とをピボット44で相対回動可能に連結したことから、図21(b)に示すように滑らかな動作で車体8のロール量を調整することができる。
また前述した実施例では車高調整時に図6に示すように車輪1のキャンバー角が変化するところ、この第6実施例によれば、図23に示すように車高調整時にキャンバー角を一定に保つことが可能になり、安定した走行特性を維持することができる。
次に本発明の第7実施例を説明する。
第7実施例は、前述した第4実施例の部材46を、路面側から入力する高周波振動を吸収し、差動装置4側からの低周波回転入力を伝達する弾性部材で形成する。ここでいう路面側から入力する高周波振動は、舗装路面または未舗装路面の一般的な凹凸と、車輪1の特性と、車輪1の回転速度とから予測される一般的な振動である。また差動装置4側からの低周波回転入力は、差動装置4と連結したギヤ5nの回転速度である。つまり、部材46は、路面および車輪1間で発生する高周波振動が入力されると変形し易く、インホイールドライブユニット2のモータ3を駆動するときの連結部材45の回転加速度(低周波振動)が入力されると変形し難い弾性部材である。
第7実施例は、前述した第4実施例の部材46を、路面側から入力する高周波振動を吸収し、差動装置4側からの低周波回転入力を伝達する弾性部材で形成する。ここでいう路面側から入力する高周波振動は、舗装路面または未舗装路面の一般的な凹凸と、車輪1の特性と、車輪1の回転速度とから予測される一般的な振動である。また差動装置4側からの低周波回転入力は、差動装置4と連結したギヤ5nの回転速度である。つまり、部材46は、路面および車輪1間で発生する高周波振動が入力されると変形し易く、インホイールドライブユニット2のモータ3を駆動するときの連結部材45の回転加速度(低周波振動)が入力されると変形し難い弾性部材である。
このような第7実施例によれば、路面の凹凸が高周波振動として車輪1に入力されても、弾性部材46が路面側からの高周波振動入力を吸収して、この高周波振動入力が車体8側に伝達することを回避乃至低減できる。したがって、乗り心地性能を向上することができる。
これに対し、弾性部材46はギヤ5nからの低周波回転入力を車体8に伝達するため、車体8のロール量を調整することができる。
これに対し、弾性部材46はギヤ5nからの低周波回転入力を車体8に伝達するため、車体8のロール量を調整することができる。
次に本発明の第8実施例を図24に沿って説明する。
図24(b)は、第8実施例の左右インホイールドライブユニット2に設けた左右遊星歯車組4を構成する回転要素の回転速度および回転方向を示す共線図であり、差動装置4の3個の回転要素S、C、Rは、共線図で示される1本のレバーLを構成し、車体側ギヤ6と結合する回転要素Cは、前記レバーLの中央部の回転要素Cである(左右を区別する添え字l、rは省略)。
比較のため図24(a)には図3に沿って前述した実施例の左右遊星歯車組4を構成する回転要素の回転速度および回転方向を示す共線図を示す。
このように第8実施例は、差動装置の回転要素の結合関係を、図3および図24(a)に示した実施例と異ならせるものであり、上述した第1〜第7実施例のインホイールドライブユニット用サスペンション機構のいずれにも、適用可能である。
図24(b)は、第8実施例の左右インホイールドライブユニット2に設けた左右遊星歯車組4を構成する回転要素の回転速度および回転方向を示す共線図であり、差動装置4の3個の回転要素S、C、Rは、共線図で示される1本のレバーLを構成し、車体側ギヤ6と結合する回転要素Cは、前記レバーLの中央部の回転要素Cである(左右を区別する添え字l、rは省略)。
比較のため図24(a)には図3に沿って前述した実施例の左右遊星歯車組4を構成する回転要素の回転速度および回転方向を示す共線図を示す。
このように第8実施例は、差動装置の回転要素の結合関係を、図3および図24(a)に示した実施例と異ならせるものであり、上述した第1〜第7実施例のインホイールドライブユニット用サスペンション機構のいずれにも、適用可能である。
図24(a)に示す、固定された回転要素Cから車体側ギヤ6と結合する回転要素Sまでのレバー長さに対する、固定された回転要素Cからモータ3と結合する回転要素Rまでのレバー長さの長さ比率に着目する。また、図24(b)に示す、固定された回転要素Sから車体側ギヤ6と結合する回転要素Cまでのレバー長さに対する、固定された回転要素Sからモータ3と結合する回転要素Rまでのレバー長さの長さ比率に着目する。
そうすると、図24(a)の長さ比率よりも、第8実施例になる図24(b)の長さ比率の方が大きいことから、
モータ3で車体側ギヤ6を回転させる際の感応度を鋭敏にすることが可能になり、ロール量調整および車高調整における微調整が容易になる。
モータ3で車体側ギヤ6を回転させる際の感応度を鋭敏にすることが可能になり、ロール量調整および車高調整における微調整が容易になる。
なお、上述したのはあくまでも本発明の実施例であり、本発明はその主旨に逸脱しない範囲において種々変更が加えられうるものである。例えば作動装置4は、少なくとも3個の回転要素を具えていればよく、図示した単純遊星歯車組の他、ダブルピニオン遊星歯車組や、ラビニョオ型遊星歯車組であってもよい。
1 車輪
2 インホイールドライブユニット
3 モータ
4 単純遊星歯車組(差動装置)
5 シャフト
6 車体側ギヤ
8 車体
9 リザーバ
12 サスペンション装置
22 ショックアブソーバ機構
32,33 車体側ギヤ
42,43 車体側ラック
44 ピボット
45 連結部材
52 ピボット
2 インホイールドライブユニット
3 モータ
4 単純遊星歯車組(差動装置)
5 シャフト
6 車体側ギヤ
8 車体
9 リザーバ
12 サスペンション装置
22 ショックアブソーバ機構
32,33 車体側ギヤ
42,43 車体側ラック
44 ピボット
45 連結部材
52 ピボット
Claims (9)
- 車輪と、該車輪を駆動するインホイールドライブユニットとを、車体の左右両側にそれぞれ懸架するインホイールドライブユニットのサスペンション装置において、
前記インホイールドライブユニットは、少なくとも3個の回転要素よりなる差動装置を具え、該差動装置の1個の回転要素をインホイールドライブユニットの動力源と結合し、他の1個の回転要素に前記車輪を結合し、さらに他の1個の回転要素を前記車体に取り付けた車体側ギヤに噛合し、該さらに他の1個の回転要素を前記動力源で回転させることにより前記車体の姿勢を変化させるよう構成したことを特徴とするインホイールドライブユニット用サスペンション機構。 - 請求項1に記載のインホイールドライブユニット用サスペンション機構において、
前記車体側ギヤと前記車体との間に上下方向に相対変位可能なショックアブソーバ機構を挿置したことを特徴とするインホイールドライブユニット用サスペンション機構。 - 請求項1または2に記載のインホイールドライブユニット用サスペンション機構において、
前記車体側ギヤを前記車体の左右にそれぞれ配設したことを特徴とするインホイールドライブユニット用サスペンション機構。 - 請求項3に記載のインホイールドライブユニット用サスペンション機構において、
前記車体左側の車体側ギヤおよび前記車体右側の車体側ギヤと、該車体側ギヤからみて車体側の部材または車体とを相対回動可能に連結したことを特徴とするインホイールドライブユニット用サスペンション機構。 - 請求項3または4に記載のインホイールドライブユニット用サスペンション機構において、
前記車体左側の車体側ギヤと前記車体右側の車体側ギヤとを車幅方向に延在する連結部材で相互に連結し、該連結部材を車体に相対回動可能に連結したことを特徴とするインホイールドライブユニット用サスペンション機構。 - 請求項5に記載のインホイールドライブユニット用サスペンション機構において、
前記連結部材と車体との連結部は、路面側から入力する高周波振動を吸収し、前記差動装置側からの低周波回転入力を伝達する弾性部材であることを特徴とするインホイールドライブユニット用サスペンション機構。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載のインホイールドライブユニット用サスペンション機構において、
前記差動装置の前記少なくとも3個の回転要素は、共線図で示される1本のレバーを構成し、
前記車体側ギヤと結合する回転要素は、前記レバーの中央部の回転要素であることを特徴とするインホイールドライブユニット用サスペンション機構。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載のインホイールドライブユニット用サスペンション機構において、
車体左側および車体右側の前記インホイールドライブユニットを駆動させて、車体左側のサスペンション装置のストローク量と車体右側のサスペンション装置のストローク量とを異ならせることにより、車体のロール量を調整することを特徴とするインホイールドライブユニット用サスペンション機構の調整方法。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載のインホイールドライブユニット用サスペンション機構において、
車体左側および車体右側の前記インホイールドライブユニットを駆動させて、車体左側のサスペンション装置のストローク量および車体右側のサスペンション装置のストローク量をそれぞれ同量で変化させることにより、車体の車高を調整することを特徴とするインホイールドライブユニット用サスペンション機構の調整方法。
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JP2007176425A JP2009012607A (ja) | 2007-07-04 | 2007-07-04 | インホイールドライブユニット用サスペンション機構およびその調整方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009208714A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Denso Corp | 車両駆動用アクチュエータ |
JP2010241183A (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Toyota Motor Corp | インホイールモータ搭載車の車高調整機構 |
CN104015580A (zh) * | 2014-06-19 | 2014-09-03 | 山东交通学院 | 一种自动调整车辆左右弹簧载荷的防侧翻装置 |
JP2018030508A (ja) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | 株式会社竹中工務店 | 制御機構 |
-
2007
- 2007-07-04 JP JP2007176425A patent/JP2009012607A/ja not_active Withdrawn
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