JP2019189140A

JP2019189140A - 電動貨物車両

Info

Publication number: JP2019189140A
Application number: JP2018086412A
Authority: JP
Inventors: 醍醐　康徳; Yasunari Daigo; 康徳醍醐; 真治森; Shinji Mori
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2018-04-27
Filing date: 2018-04-27
Publication date: 2019-10-31

Abstract

【課題】車軸荷重配分を最適化できるとともに操縦性を向上させることができる電動貨物車両を提供する。【解決手段】電動貨物車両１は、キャブ１２の下方に配置された一対の操舵輪２と、荷箱３の下方に配置された一対の駆動輪３とを備えている。また、電動貨物車両１は、駆動輪３にそれぞれ搭載されて駆動輪３に駆動力を付与する一対のモータ部５Ａとモータ部５Ａ同士を互いに連結する連結部とからなるリアアクスル部５と、車長方向に延びる一対のフレーム４にモータ部５Ａをそれぞれ懸架する一対の懸架部６と、フレーム４に沿って可動に設けられ、懸架部６をフレーム４にそれぞれ取り付ける取付部７とを含んでいる。電動貨物車両１では、取付部７の車長方向における位置に応じて、操舵輪２と駆動輪３との車軸間距離ＷＢが変更される。【選択図】図１

Description

本発明は、キャブと荷箱とを備えた電動貨物車両に関する。

荷箱を備えた後軸駆動の貨物車両では、前軸付近に搭載された内燃機関の動力が、変速機及びプロペラシャフトを介して後軸へと伝達される。同様に、荷箱を備えたハイブリッド車両（貨物車両）では、内燃機関及び駆動用モータの動力が、変速機及びプロペラシャフトを介して後軸へと伝達される（例えば特許文献１参照）。

このような貨物車両では、前軸と後軸との車軸間距離（以下、軸距）がプロペラシャフトに応じた一定の長さとされる。一方、貨物車両における最適な軸距は、その輸送用途や積載条件等に応じて異なる。このため、従来から貨物車両の製造業者は、様々な軸距のモデルを用意，提供し、輸送業者等のユーザのニーズに応えるようにしている。

特開2016-113063号公報

しかしながら、貨物車両における輸送用途や積載条件は、事前に想定していたものから変更される場合がある。例えば、荷箱内の荷物は、集配順序に起因して不均一な配置となったり、想定外の荷姿となったりする場合がある。このような場合、前軸及び後軸に対する荷重配分（車軸荷重配分）が想定外のものとなり、タイヤの早期摩耗や予期せぬタイヤバーストに繋がる虞があるとともに、操縦安定性が損なわれる虞もある。
特に貨物車両が電動駆動化された電動貨物車両において、推進用電動モータを後軸上に配置している場合、後軸軸重における荷重配分の余裕が少ない。このため、後軸位置は、通常のディーゼル駆動である貨物車両に比べて後方に配置せざるを得ず、軸距が長くなる虞がある。

また、貨物車両は、例えば市街地や蛇行路を走行する場合には小回り性能が求められるものの、軸距が長いと、小回り性能を確保しにくいため操縦性が低下しうる。このように、電動貨物車両では、車軸荷重配分の最適化と操縦性の向上とを両立させにくいという課題がある。

本件は、前述したような課題に鑑み創案されたものであり、車軸荷重配分を最適化できるとともに操縦性を向上させることができる電動貨物車両を提供することを目的の一つとする。

ここで開示する電動貨物車両は、キャブと前記キャブの後方に設けられた荷箱とを備える電動貨物車両であって、前記キャブの下方に配置された一対の操舵輪と、前記荷箱の下方に配置された一対の駆動輪と、前記駆動輪にそれぞれ搭載されて前記駆動輪に駆動力を付与する一対のモータ部と前記モータ部同士を互いに連結する連結部とからなるリアアクスル部と、車長方向に延びる一対のフレームに前記モータ部をそれぞれ懸架する一対の懸架部と、前記フレームに沿って可動に設けられ、前記懸架部を前記フレームにそれぞれ取り付ける取付部と、を含み、前記取付部の前記車長方向における位置に応じて、前記操舵輪と前記駆動輪との車軸間距離が変更されることを特徴としている。

このように取付部の車長方向における位置に応じて車軸間距離が変更可能となるため、例えば、積荷の重さが軽く、後軸荷重に余裕がある場合、後軸を可変的に前方向に移動させることにより、小回り性能を向上させることができる。このように状況に応じて車軸荷重配分を調節したり小回り性能を向上させたりすることが可能となる。

開示の電動貨物車両によれば、車軸荷重配分を最適化できるとともに操縦性を向上させることができる。

実施形態に係る電動貨物車両の模式的な側面図である。図１の電動貨物車両の要部構成を説明するための模式図である。一変形例に係る電動貨物車両の要部構成を説明するための模式図である。一変形例に係る電動貨物車両の模式的な側面図である。

図面を参照して、実施形態としての電動貨物車両について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

［１．構成］
図１に示すように、本実施形態に係る電動貨物車両１（以下、単に「車両１」という）は、図示しない運転席を搭載したキャブ１１と、キャブ１１の後方に設けられた荷箱１２とを備えている。ここでは車両１が箱型の荷箱１２を備えたいわゆるバンボディタイプのトラックである場合を例示する。車両１は、図示しない駆動用バッテリを搭載しており、このバッテリの電力でモータ走行をする。

車両１は、キャブ１１の下方に配置された一対の操舵輪２と、荷箱１２の下方に配置された一対の駆動輪３とを有する。操舵輪２は、ステアリング操作に応じて動く車輪（前輪）である。駆動輪３は、後述の電動モータ５Ａが駆動用バッテリの電力で駆動されることにより回転する車輪（後輪）である。一対の操舵輪２は、車幅方向（左右方向）に互いに離隔して配置される。一対の駆動輪３も同様に、車幅方向に互いに離隔して配置される。

車両１には、車長方向（前後方向）に延びる一対のサイドレール（フレーム）４が設けられる。一対のサイドレール４も、車幅方向に互いに離隔して配置される。車両１は、一対のサイドレール４に一対の駆動輪３をそれぞれ取り付けるための構成として、リアアクスル部５と一対のリーフスプリング（懸架部）６とを備えている。

本実施形態のリアアクスル部５は、車軸懸架（リジッドアクスル）方式の一つであるドディオン式を採用したものである。図２に示すように、リアアクスル部５は、一対の駆動輪３にそれぞれ搭載された一対の電動モータ（モータ部）５Ａと、電動モータ５Ａ同士を互いに連結するドディオンパイプ（連結部）５Ｂとを有する。電動モータ５Ａは、各駆動輪３の車幅方向の内側に取り付けられる。各電動モータ５Ａは、駆動用バッテリの電力で作動し、駆動輪３に駆動力を付与する。ドディオンパイプ５Ｂは、例えば鋼管で形成され、車幅方向に延設される。ドディオンパイプ５Ｂは、電動モータ５Ａを介して一対の駆動輪３を互いに連結する。

リーフスプリング６は、複数の板ばねが重ねられて構成される。図１に示すように、各リーフスプリング６は、車長方向に延びるとともに下方に凸をなす弓形に設けられる。リーフスプリング６は、一対のサイドレール４に一対の電動モータ５Ａをそれぞれ懸架する。各リーフスプリング６は、車両１の走行中、路面の凹凸により駆動輪３から電動モータ５Ａを介してサイドレール４へと伝わる振動を吸収する機能をもつ。

車両１は、操舵輪２と駆動輪３との車軸間距離ＷＢ（wheelbase，以下「軸距ＷＢ」という）を変更するための構成として、サイドレール４に沿って可動に設けられたマウント（取付部）７を備えている。マウント７は、リーフスプリング６をサイドレール４に取り付ける部品である。本実施形態の各リーフスプリング６は、前後に離隔して配置された二つのマウント７によりサイドレール４に取り付けられている。

本実施形態のサイドレール４には、各マウント７を移動させるための溝状の凹部４ａが車長方向に延設されている。各マウント７は、一端部がリーフスプリング６に固定されるとともに、他端部がサイドレール４の凹部４ａ内に配置される。各マウント７は、リーフスプリング６，リアアクスル部５及び駆動輪３と一体的にモジュール化されている。

本実施形態では、回転運動を直線運動に変換するネジ機構８によってマウント７が車長方向に可動に構成されている場合について説明する。また、ここでは一対のサイドレール４のそれぞれに同一のネジ機構８が適用される場合を例示する。ネジ機構８は、サイドレール４に沿って（すなわち車長方向に沿って）設けられた軸部８Ａと、軸部８Ａの後端部に連結された駆動部８Ｂとを有する。軸部８Ａは雄ネジが形成された棒状の部位であり、駆動部８Ｂは軸部８Ａをその軸心まわりに手動で回転させるためのハンドルである。ネジ機構８では、駆動部８Ｂが手動で回転操作されることにより、軸部８Ａがその軸心まわりに回転する。なお、軸部８Ａは、このように回転はするものの、車長方向には移動しない。

本実施形態のマウント７は、軸部８Ａに螺合した状態で設けられている。マウント７は、軸部８Ａの回転に伴い、軸部８Ａに沿って（すなわち車長方向に）移動する。また、マウント７の移動に伴い、マウント７とモジュール化されたリーフスプリング６，リアアクスル部５及び駆動輪３も一体的に車長方向に移動する。

このように、車両１では、マウント７の車長方向における位置に応じて軸距ＷＢが変更される。すなわち、図１に両矢印で示すように、車両１では駆動輪３が操舵輪２に対して移動可能に設けられる。なお、軸距ＷＢの変更時には、電動モータ５Ａが駆動輪３と共に車長方向に移動することから、電動モータ５Ａの制御や冷却に用いられる流体の移送には、鋼管ではなく、柔軟性をもつ（フレキシブルな）チューブが適用される。

車両１には、マウント７の車長方向における位置を必要に応じて固定するための図示しないロック機構が設けられる。本実施形態のロック機構は、軸部８Ａの回転を禁止する適宜のロックピンや係止爪等で構成される。ロック機構は、軸距ＷＢの調節が不要な場合（例えば車両１の走行中）に、軸部８Ａの回転を禁止することでマウント７の車長方向における位置を固定し、軸距ＷＢを一定に保持する。

［２．作用及び効果］
車両１によれば、マウント７がサイドレール４に沿って可動に設けられているため、マウント７をサイドレール４に沿って移動させることで、マウント７とモジュール化されたリーフスプリング６，リアアクスル部５及び駆動輪３を一体的に車長方向に移動させることができる。このように、車両１がプロペラシャフトを備えない点を利用して、前述したとおり駆動輪３の周辺の構造を工夫することにより、駆動輪３が接続された後軸を、操舵輪２が接続された前軸に対して移動可能とすることができる。したがって、車両１では、マウント７の車長方向における位置に応じて軸距ＷＢが変更される。

よって、車両１では軸距ＷＢが可変であることから、必要に応じて操舵輪２及び駆動輪３の車軸荷重配分を調節することができる。また、例えば市街地や蛇行路の走行時は、図１に二点鎖線で示すように、軸距ＷＢを短く変更することで車両１の小回り性能を高めることができる。以上から、車両１によれば、車軸荷重配分を最適化できるとともに、操縦性を向上させることができる。

［３．変形例］
ネジ機構８は、一対のサイドレール４のうちの片方のみに適用されてもよい。例えば、一方のサイドレール４では前述のとおりネジ機構８でマウント７を車長方向に可動に構成し、他方のサイドレール４ではマウント７を凹部４ａに沿って摺動自在となるように設けてもよい。この場合、一方のネジ機構８を省略できることから、コスト削減に寄与することができる。

また、例えば図３に示すように、一対のサイドレール４で共通のネジ機構８を適用してもよい。具体的には、前述したマウント７に代えて、一対のサイドレール４間にわたって車幅方向に延びるマウント１７を配置し、このマウント１７で各リーフスプリング６をサイドレール４に取り付けるとともに、このマウント１７を単一のネジ機構８で車長方向に可動に構成すればよい。この場合も、各サイドレール４にネジ機構８を適用する場合と比べて一方のネジ機構８を省略できることから、コスト削減に寄与することができる。また、この場合は、マウント１７がドディオンパイプ５Ｂと同様に機能するため、一対の駆動輪３をより強固に連結することができる。

駆動部８Ｂは、前述したように手動で操作されるハンドルに限らず、例えば電動のモータ（アクチュエータ）であってもよい。この場合、軸部８Ａを電力で回転させることができるため、軸距ＷＢをより容易に調節することが可能となる。また、例えば軸重センサで取得された情報に基づいて駆動部８Ｂを制御するようにしてもよい。この場合、車軸荷重配分を自動で最適化しうる。

なお、ネジ機構８は車両１に必須の構成ではない。例えば図４に示すように、前述したマウント７に代えて、リーフスプリング６の前後両端部を連結するマウント２７を凹部４ａに沿って摺動自在に配置すれば、ネジ機構８を用いなくてもマウント２７が車長方向に可動となる。この場合、マウント２７の位置を固定するためのロック機構としては、サイドレール４に対して車長方向に間隔をあけて形成された複数のピン孔４ｈと、マウント２７を貫通して設けられるとともにピン孔４ｈのいずれかに挿通されるロックピン９とを採用してもよい。

車両１は、リーフスプリング６に代えて（あるいは加えて）、サイドレール４に電動モータ５Ａを懸架する空気ばね（エアサスペンション）を備えていてもよい。また、車両１は、前述したようなバンボディタイプのトラックに限らず、例えばフラット型の荷箱を備えたいわゆる平ボディタイプのトラックであってもよい。さらに、車両１は、前述したような前１軸・後１軸のものに限らず、例えば前１軸・後２軸とされてもよい。この場合、二つの後軸に連結される二対の後輪のそれぞれが、前述したような構造により車長方向に可動に設けられてもよい。

１車両（電動貨物車両）
２操舵輪
３駆動輪
４サイドレール（フレーム）
４ａ凹部
４ｈピン孔
５リアアクスル部
５Ａ電動モータ（モータ部）
５Ｂドディオンパイプ（連結部）
６リーフスプリング（懸架部）
７，１７，２７マウント（取付部）
８ネジ機構
８Ａ軸部
８Ｂ駆動部
９ロックピン
１１キャブ
１２荷箱
ＷＢ軸距（車軸間距離）

Claims

キャブと前記キャブの後方に設けられた荷箱とを備える電動貨物車両であって、
前記キャブの下方に配置された一対の操舵輪と、
前記荷箱の下方に配置された一対の駆動輪と、
前記駆動輪にそれぞれ搭載されて前記駆動輪に駆動力を付与する一対のモータ部と前記モータ部同士を互いに連結する連結部とからなるリアアクスル部と、
車長方向に延びる一対のフレームに前記モータ部をそれぞれ懸架する一対の懸架部と、
前記フレームに沿って可動に設けられ、前記懸架部を前記フレームにそれぞれ取り付ける取付部と、を含み、
前記取付部の前記車長方向における位置に応じて、前記操舵輪と前記駆動輪との車軸間距離が変更される
ことを特徴とする電動貨物車両。