JP2019010970A - De dion type suspension device of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両のドディオン式懸架装置に関し、特に電動商用車に好適なドディオン式懸架装置に関する。 The present invention relates to a dodion-type suspension device for a vehicle, and more particularly to a dodion-type suspension device suitable for an electric commercial vehicle.
従来から、乗用車の分野においては、電気自動車の懸架装置として、例えばドディオン式懸架装置を用いることが知られている(例えば特許文献1参照)。このような懸架装置を適用することによってバネ下の重量を車軸式より軽くできることから、車両の操縦安定性を向上させることができる。 Conventionally, in the field of passenger cars, it is known to use, for example, a dodion type suspension device as a suspension device for an electric vehicle (see, for example, Patent Document 1). By applying such a suspension device, the unsprung weight can be made lighter than the axle type, so that the steering stability of the vehicle can be improved.
近年、環境負荷低減の観点から、トラック等の商用車の分野においても内燃機関を備えない電動トラック等の電動商用車の開発が行われている。しかしながら、このような電動商用車は、乗用車と比して車両重量が大きく、特に貨物積載時には車両重量がより増大する。よって、懸架装置には非常に大きな入力が生じることから、乗用車用の懸架装置に比して、より高い信頼性が要求される。 In recent years, electric commercial vehicles such as electric trucks without an internal combustion engine have been developed in the field of commercial vehicles such as trucks from the viewpoint of reducing environmental impact. However, such an electric commercial vehicle has a larger vehicle weight than a passenger vehicle, and the vehicle weight increases more particularly when cargo is loaded. Therefore, since a very large input is generated in the suspension device, higher reliability is required as compared with the suspension device for passenger cars.
本発明はこのような問題の少なくとも一部を解決するためになされたもので、その目的とするところは、より信頼性を向上させることができる電動商用車用等の車両のドディオン式懸架装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve at least a part of such problems, and an object of the present invention is to provide a dodion-type suspension device for a vehicle such as an electric commercial vehicle that can further improve reliability. It is to provide.
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following aspects or application examples.
本適用例に係る車両のドディオン式懸架装置は、車両に搭載されたモータの駆動力が伝達される動力伝達機構と、動力伝達機構に伝達された駆動力を一対の車輪にそれぞれ伝達する一対のドライブシャフトと、を備える車両のドディオン式懸架装置であって、車輪内にてドライブシャフトを収容する第1中空部材と、第1中空部材に接合され、ドライブシャフトを収容し、車両の車体を懸架する弾性体に接続される一対の第2中空部材と、第3中空部材からなり、一対の第2中空部材を連結することにより、一対の車輪を支持するアクスルパイプと、を含み、第1中空部材と第2中空部材との接合面に連続する第2中空部材の外面は、角部を有さない連続面で形成されていることを特徴とする。 The vehicle dodion type suspension device according to this application example includes a power transmission mechanism that transmits a driving force of a motor mounted on the vehicle, and a pair of wheels that transmit the driving force transmitted to the power transmission mechanism to a pair of wheels, respectively. A dodion type suspension device for a vehicle comprising a drive shaft, a first hollow member for housing the drive shaft in a wheel, and being joined to the first hollow member, housing the drive shaft, and suspending the vehicle body A pair of second hollow members connected to the elastic body and a third hollow member, and an axle pipe supporting the pair of wheels by connecting the pair of second hollow members, the first hollow The outer surface of the second hollow member continuous to the joint surface between the member and the second hollow member is formed as a continuous surface having no corners.
このような連続面の形成により、第1中空部材と第2中空部材とは、段差の無い連続した滑らかな外面形状で接続される。例えば、従来において第2中空部材の外面を段差状のテーパ面で形成していた場合、その段差部分や接合面に過度な応力集中が生じる。しかし、本実施形態の連続面の形成により、上記応力集中が緩和され、第2中空部材及び接合面の応力低減を図ることができる。 By forming such a continuous surface, the first hollow member and the second hollow member are connected in a continuous and smooth outer surface shape without a step. For example, when the outer surface of the second hollow member is conventionally formed with a stepped tapered surface, excessive stress concentration occurs on the stepped portion and the joint surface. However, by the formation of the continuous surface of the present embodiment, the stress concentration is relaxed, and the stress of the second hollow member and the joint surface can be reduced.
前記適用例を用いる本発明の車両のドディオン式懸架装置によれば、より信頼性を向上させることができる車両のドディオン式懸架装置を提供することができる。 According to the vehicle dodion type suspension apparatus of the present invention using the application example, it is possible to provide a vehicle dodion type suspension apparatus capable of further improving the reliability.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るドディオン式懸架装置の概略を示す上面図である。このドディオン式懸架装置1(以下、単に懸架装置とも称する)は、例えば、電動トラック等の電動商用車(以下、車両とも称する)の後部に設けられたリヤサスペンションである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a top view schematically showing a dodion suspension according to an embodiment of the present invention. The dodion type suspension device 1 (hereinafter also simply referred to as a suspension device) is a rear suspension provided at the rear of an electric commercial vehicle (hereinafter also referred to as a vehicle) such as an electric truck, for example.
車両には走行駆動源としてのモータ2が搭載され、モータ2の駆動力は、複数の減速ギアからなる減速機と当該減速機に連結されるディファレンシャルギアからなる動力伝達機構4、一対のドライブシャフト6a、6bを順に介して左右の車輪8a、8bにそれぞれ伝達される。車輪8a、8bは、懸架装置1を介して車両前後方向Yに亘って延設されるサイドレール(車体)10a、10bに支持されている。また、モータ2及び動力伝達機構4は図示しないフレームや、サイドレール10a、10bを介して車体側に支持されている。
The vehicle is equipped with a
懸架装置1は、一対のスピンドル(第1中空部材)12a、12b、一対のサドル(第2中空部材)14a、14b、一対のリーフスプリング(弾性体)16a、16b、及びアクスルパイプ(第3中空部材)18等から構成されている。スピンドル12a、12bは、車幅方向Xの両端に設けられる一対の中空部材であって、それぞれハブ20a、20bに連結される。これらハブ20a、20bは車輪8a、8b内に設けられた図示しないホイールに取り付けられる。
The suspension device 1 includes a pair of spindles (first hollow members) 12a and 12b, a pair of saddles (second hollow members) 14a and 14b, a pair of leaf springs (elastic bodies) 16a and 16b, and an axle pipe (third hollow). Member) and the like. The
各ドライブシャフト6a、6bの車幅方向Xの外端はフレキシブルジョイントからなり、後述する各サドル14a、14bにそれぞれ収容される。各サドル14a、14b内において、各ドライブシャフト6a、6bの外端は、各スピンドル12a、12b内に収容されるドライブシャフト6a、6bに接続され、ドライブシャフト6a、6bを介してハブ20a、20bに連結される。また、スピンドル12a、12b内に収容されるドライブシャフト6a、6bは、図示しないベアリングを介し、各サドル14a、14bに支持される。
The outer ends of the
一方、各ドライブシャフト6a、6bの車幅方向Xの内端もフレキシブルジョイント22a、22bからなり、動力伝達機構4のギアに接続される。また、フレキシブルジョイント22a、22bの一部は、ブーツ24a、24bにより覆われる。
On the other hand, the inner ends of the
サドル14a、14bは、各スピンドル12a、12bの車幅方向Xの内端に接合される一対の中空部材である。各サドル14a、14bは、スピンドル12a、12bと内部が連通された一対の中空構造体26a、26bを形成し、これら中空構造体26a、26bに各ドライブシャフト6a、6bが収容される。
The
リーフスプリング16a、16bは、車両前後方向Yに延設され、各サイドレール10a、10bを懸架することにより車体を弾性的に支持している。各リーフスプリング16a、16bの下面は各サドル14a、14bの上面に載置され、各サドル14a、14bにUボルト等で固定されている。
The
アクスルパイプ18は、各サドル14a、14bの車両前後方向Yの後部に両端が接続された円筒状の中空部材であって、各中空構造体26a、26bと内部が連通されてアクスル構造体28を形成している。アクスルパイプ18は、図示しないショックアブソーバを介してサイドレール10a、10bに弾性的に支持され、アクスル構造体28の剛性を確保しながら各車輪8a、8bを支持している。
The
アクスルパイプ18は、端部18a、18bと、端部18a、18b間に配置される直線部18cとから構成されている。端部18a、18bは、各サドル14a、14bの車両前後方向Yの後部にそれぞれ接続されている。直線部18cは、車幅方向Xに延設され、端部18a、18b間に配置されて端部18a、18bに溶接等により接合されている。
The
端部18a、18bは、車両前後方向Yから車幅方向Xに向けて湾曲した形状を有している。これにより、アクスルパイプ18ひいてはアクスル構造体28が車両の後部において動力伝達機構4に干渉することが回避される。
The
このように、上述した懸架装置1では、各リーフスプリング16a、16bがこれらの下部において各ドライブシャフト6a、6b、アクスル構造体28、及び各車輪8a、8bを懸架し、弾性的に支持している。
As described above, in the suspension device 1 described above, the
図2は、中空構造体26aの要部を示す断面図である。なお、中空構造体26bも同様の構造をなしているため、中空構造体26bの図示及び説明は省略し、以下、中空構造体26aを代表して説明する。スピンドル12aは、中空部30を有する円筒状をなし、車幅方向Xの外側(車輪8a側)から内側に向けて順に、第1開口端32と、第1開口端32から徐々に拡径したテーパ部34と、テーパ部34に連続するフランジ部36と、フランジ部36のサドル14a側に形成された第2開口端38とを備えている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a main part of the
一方、サドル14aは、リーフスプリング16aが固定される本体部40と、本体部40から車幅方向Xの外側に延設され、第2開口端38に接続される接続部42とを備えている。サドル14aの接続部42は、中空部44を有する円筒状をなし、サドル14aの接続部42の開口端42aをスピンドル12aの第2開口端38に溶接することにより、スピンドル12aとサドル14aとが溶接部46にて接合される。
On the other hand, the
ここで、本実施形態では、サドル14aの接続部42の外面は、溶接部46の溶接面(接合面)46aに至るまで角部を有さない連続面48として形成されている。連続面48は、図2に示すように、所定の曲率半径Rで中空部44に向けて凸となる滑らかな1つの湾曲部48aを有している。この湾曲部48aは、サドル14aの本体部40から徐々に縮径されて連続面48の平坦部48bに角部無く滑らかに連なっている。
Here, in the present embodiment, the outer surface of the connecting
このような連続面48の形成により、スピンドル12aとサドル14aとは段差の無い連続した滑らかな外面形状で接続される。更に、本実施形態の場合、湾曲部48aの最適な曲率半径Rを考慮した結果、スピンドル12aの第2開口端38の外径とサドル14aの開口端42aの外径とを従来に比して10%程度大きくしている。これにより、中空構造体26aの溶接部46近傍の外径が大きくなり、中空構造体26aの断面係数が増大する。
By forming such a
例えば、従来においてサドル14aの接続部42の外面が段差を有して繋がる複数のテーパ面で形成していた場合を想定する。この場合、サドル14aには、リーフスプリング16aを介した積載量に起因する負荷と車輪8a、8bからの路面負荷とが集中することで、非常に大きな入力が生じる。この結果、接続部42の段差部分や溶接部46の溶接面46aに過度な応力集中が生じることとなる。
For example, the case where the outer surface of the
しかし、本実施形態では、上述した連続面48の形成と、中空構造体26aの断面係数増大により、サドル14aの接続部42と溶接部46とにおける応力集中が抑制される。具体的には、接続部42及び溶接部46のCAE等の応力解析の結果、本実施形態では従来の中空構造体26aに比して約40%の応力低減が可能であることが判明している。
However, in the present embodiment, the stress concentration at the connecting
従って、乗用車と比して車両重量が大きく、特に貨物積載時には車両重量が増大する電動商用車等において、懸架装置1の特にサドル14aに大きな入力が生じる場合であっても、懸架装置1の信頼性を向上させることができる。なお、中空構造体26bについても同様の効果を得ることが出来るのは勿論であり、以下の説明においても同様である。
Therefore, the reliability of the suspension device 1 is increased even when a large input is generated in the
以上で本発明に係る懸架装置1の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。 Although the description of the embodiment of the suspension device 1 according to the present invention is finished above, the embodiment is not limited to the above embodiment.
例えば、アクスルパイプ18は、円筒状に限らず、アクスル構造体28の剛性を確保可能であれば、角筒状であっても良い。また、中空のアクスルパイプ18の代わりにアクスルビーム等の中実部材を用いても良い。また、スピンドル12a及びサドル14aの接続部42の形状は上記実施形態で説明した形状に限定されない。
For example, the
また、サドル14aの接続部42の外面に形成される連続面48は、角部を有さず、接続部42への応力集中を抑制して応力低減可能であれば、上記実施形態に限定されない。例えば、連続面48は、1つの湾曲部48aに限らず、異なる曲率半径を有する複数の湾曲部を滑らかに繋げて形成しても良く、また、必ずしも平坦面48bを設ける必要はない。
Further, the
また、サドル14aの接続部42の内面も、外面と同様に溶接部46に至るまで角部を有さない連続面として形成しても良い。この場合には、中空構造体26aのより一層の応力低減を図ることも可能である。
Moreover, you may form the inner surface of the
また、サドル14aの接続部42の内面を外面と同様の連続面とした上で、接続部42の内径を従来に比して大きくすれば、中空構造体26aの更なる応力低減を図りながら、中空構造体26aの更なる薄肉化ひいては軽量化をも実現することも可能である。
Further, if the inner surface of the connecting
また、本実施形態の懸架装置1は、電動トラック等の電動商用車に限らず、車両重量が大きい乗用車を含む車両に適用しても、上述した作用効果を得ることができるのは勿論である。 In addition, the suspension device 1 of the present embodiment is not limited to an electric commercial vehicle such as an electric truck, and it is needless to say that the above-described operation and effect can be obtained even when applied to a vehicle including a passenger car having a large vehicle weight. .
1 ドディオン式懸架装置
2 モータ
4 動力伝達機構
6a、6b ドライブシャフト
8a、8b 車輪
10a、10b サイドレール(車体)
12a、12b スピンドル(第1中空部材)
14a、14b サドル(第2中空部材)
16a、16b リーフスプリング(弾性体)
18 アクスルパイプ(第3中空部材)
46a 溶接面(接合面)
48 連続面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dodion-
12a, 12b Spindle (first hollow member)
14a, 14b saddle (second hollow member)
16a, 16b Leaf spring (elastic body)
18 Axle pipe (third hollow member)
46a Welding surface (joint surface)
48 continuous surfaces
Claims (1)
前記車輪内にて前記ドライブシャフトを収容する第1中空部材と、
前記第1中空部材に接合され、前記ドライブシャフトを収容し、前記車両の車体を懸架する弾性体に接続される一対の第2中空部材と、
第3中空部材からなり、前記一対の第2中空部材を連結することにより、前記一対の車輪を支持するアクスルパイプと、を含み、
前記第1中空部材と前記第2中空部材との接合面に連続する前記第2中空部材の外面は、角部を有さない連続面で形成されていることを特徴とする車両のドディオン式懸架装置。
A dodion-type suspension system for a vehicle, comprising: a power transmission mechanism that transmits a driving force of a motor mounted on the vehicle; and a pair of drive shafts that respectively transmit the driving force transmitted to the power transmission mechanism to a pair of wheels. Because
A first hollow member that houses the drive shaft in the wheel;
A pair of second hollow members that are joined to the first hollow member, accommodate the drive shaft, and are connected to an elastic body that suspends the vehicle body of the vehicle;
An axle pipe that comprises a third hollow member and supports the pair of wheels by connecting the pair of second hollow members;
The dodion suspension for a vehicle, wherein an outer surface of the second hollow member continuous to a joint surface between the first hollow member and the second hollow member is formed as a continuous surface having no corners. apparatus.
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