JP2020111191A - Suspension structure for in-wheel motor driving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪の内部に配置されるインホイールモータ駆動装置を、車体側メンバに連結するサスペンション装置に関する。 The present invention relates to a suspension device that connects an in-wheel motor drive device arranged inside a wheel to a vehicle body side member.
ロードホイールの内空領域に配置されて当該ロードホイールを駆動するインホイールモータに関し、特許第4511976号公報(特許文献1)および特開2018−047831号公報(特許文献2)のようにインホイールモータよりも上方にショックアブソーバを配置し、このショックアブソーバを介してインホイールモータを車体に連結するサスペンション装置が知られている。ショックアブソーバは、上下方向に延びる入れ子式のダンパと、このショックアブソーバを取り巻くように配置されるコイルスプリングを有する。ショックアブソーバの中央部には、コイルスプリングの下端を支持する皿状のロアコイルスプリングシートが設けられる。 An in-wheel motor that is arranged in an inner space of a road wheel and drives the road wheel is disclosed in Japanese Patent No. 4511976 (Patent Document 1) and Japanese Patent Laid-Open No. 2018-047831 (Patent Document 2). A suspension device is known in which a shock absorber is arranged above the shock absorber, and an in-wheel motor is connected to the vehicle body via the shock absorber. The shock absorber has a telescopic damper extending in the vertical direction, and a coil spring arranged so as to surround the shock absorber. A disc-shaped lower coil spring seat that supports the lower end of the coil spring is provided at the center of the shock absorber.
しかし、上記従来のようなサスペンション装置にあっては、さらに改善すべき点があることを本発明者は見いだした。つまり皿状のスプリングシートは、ロードホイールよりも上方に配置されるところ、ロードホイールの外周には図示しないタイヤが装着される。そうするとタイヤとロアコイルスプリングシートが干渉しないよう、ショックアブソーバの上端および車高を高くしたり、あるいはロードホイールに扁平タイヤを装着したりする対策が必要になり、車高制限の要求を満足できない虞や、ノーマルタイヤを装着できない虞がある。 However, the present inventor has found that there is a point to be further improved in the above-described conventional suspension device. In other words, the dish-shaped spring seat is arranged above the road wheel, and a tire (not shown) is attached to the outer periphery of the road wheel. If this is the case, it will be necessary to take measures such as raising the upper end of the shock absorber and the vehicle height, or installing flat tires on the road wheel, so that the tires and the lower coil spring seat do not interfere with each other, and it may not be possible to satisfy the vehicle height limit requirements. Or, it may not be possible to install normal tires.
またコイルスプリングは車重を受け止める部品であり、ダンパ上端の車軸方向位置とタイヤ接地点の車軸方向位置がずれていると、ダンパに車重が加わり、この車重に伴う曲げモーメントがダンパに作用してしまう。そうするとダンパを太くする等、ダンパの曲げ強度を上げなければならず、サスペンション構造のばね下重量が重くなる問題があった。 The coil spring is a component that receives the vehicle weight.If the axial position of the upper end of the damper and the axial position of the tire ground contact point are misaligned, the vehicle weight is applied to the damper, and the bending moment accompanying this vehicle weight acts on the damper. Resulting in. Then, it is necessary to increase the bending strength of the damper such as making the damper thick, which causes a problem that the unsprung weight of the suspension structure becomes heavy.
さらにインホイールモータの振動がコイルスプリングに伝わり、コイルスプリングの共振に伴ってこの振動が増幅され、車室内の騒音が悪化する虞があった。コイルスプリングの共振モードの例として、駆動力により車両前後方向にタイヤが動いたときに、前後方向にコイルスプリングがたわみ共振することで、大きな振動が車体へ伝わり車内騒音が悪化していた。 Further, the vibration of the in-wheel motor is transmitted to the coil spring, and the vibration is amplified due to the resonance of the coil spring, which may worsen the noise in the vehicle interior. As an example of the resonance mode of the coil spring, when the tire moves in the vehicle front-rear direction due to the driving force, the coil spring bends and resonates in the front-rear direction, causing large vibrations to be transmitted to the vehicle body and worsening vehicle interior noise.
本発明は上述の実情に鑑み、インホイールモータのために、従来よりも改善されたサスペンション構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an improved suspension structure for an in-wheel motor.
この目的のため本発明によるインホイールモータ駆動装置用サスペンション構造は、基端が車体側メンバに連結され、遊端がインホイールモータ駆動装置に連結され、基端を通過する軸線を中心として上下方向に揺動可能なサスペンションアームと、一端部がサスペンションアームに固定され、他端部が車体側メンバに固定されるトーションバースプリングとを備え、トーションバースプリングはサスペンションアームの揺動に伴って一端部および他端部間で捻じれ変形する。 For this purpose, the suspension structure for an in-wheel motor drive device according to the present invention has a base end connected to a vehicle body side member, a free end connected to the in-wheel motor drive device, and a vertical direction about an axis passing through the base end. And a torsion bar spring, one end of which is fixed to the suspension arm and the other end of which is fixed to the vehicle body member. The torsion bar spring is attached to the one end of the suspension arm as the suspension arm swings. And is twisted and deformed between the other ends.
かかる本発明によれば、ショックアブソーバのコイルスプリングをトーションバースプリングに代替することができる。したがってコイルスプリングシートが不要になり、ショックアブソーバのダンパを従来よりも低い上下方向位置に設けて、ショックアブソーバの上端を低くできる。またロードホイールにノーマルタイヤを装着しても、ロアコイルスプリングシートに干渉することがない。またコイルスプリングを廃止することができるので、ダンパに車重が加わらず、車重に伴う曲げモーメントがダンパに作用しない。またコイルスプリングを廃止することにより、インホイールモータ駆動装置の振動でコイルスプリングが共振する虞がなくなり、車室内の騒音が悪化しない。 According to the present invention, the coil spring of the shock absorber can be replaced with the torsion bar spring. Therefore, the coil spring seat becomes unnecessary, and the shock absorber damper can be provided at a lower position in the vertical direction than in the conventional case, and the upper end of the shock absorber can be lowered. Even if normal tires are attached to the road wheel, they will not interfere with the lower coil spring seat. Further, since the coil spring can be omitted, the vehicle weight is not applied to the damper, and the bending moment due to the vehicle weight does not act on the damper. Further, by eliminating the coil spring, there is no fear that the coil spring resonates due to the vibration of the in-wheel motor drive device, and the noise in the vehicle compartment does not deteriorate.
サスペンションアームは、車輪の軸線よりも上方に配置されてもよいし、あるいは車輪の軸線よりも下方に配置されてもよい。またサスペンションアームの形状は、A型、H型、I型、V型等、特に限定されない。本発明の一局面としてサスペンションアームは基端を複数有し、トーションバースプリングの一端部は複数の基端にそれぞれ固定される。他の局面として、トーションバースプリングの一端部は単数の基端に固定される。 The suspension arm may be located above the axis of the wheel or below the axis of the wheel. The shape of the suspension arm is not particularly limited and may be A-type, H-type, I-type, V-type or the like. As one aspect of the present invention, the suspension arm has a plurality of base ends, and one end of the torsion bar spring is fixed to each of the plurality of base ends. As another aspect, one end of the torsion bar spring is fixed to a single base end.
トーションバースプリングは原則として直線であるが、湾曲していてもよいし、他の形状であってもよい。トーションバースプリングの延在方向は特に限定されない。例えばトーションバースプリングは車両前後方向と略平行に配置され、あるいは車幅方向と略平行に配置され、あるいは車両前後方向かつ車幅方向となるよう、つまり斜め方向に配置される。本発明の一局面として、トーションバースプリングの一端部およびサスペンションアームの基端は、サスペンションアームの遊端よりも車両前方に配置され、トーションバースプリングの前記他端部は前記遊端よりも車両後方に配置される。かかる局面によればトーションバースプリングが斜め方向に配置されることから、トーションバースプリングの他端がインホイールモータ駆動装置よりも車両前後方向に過度に突出することがない。 The torsion bar spring is in principle straight, but it may be curved or have another shape. The extending direction of the torsion bar spring is not particularly limited. For example, the torsion bar springs are arranged substantially parallel to the vehicle front-rear direction, or substantially parallel to the vehicle width direction, or arranged in the vehicle front-rear direction and the vehicle width direction, that is, diagonally. As one aspect of the present invention, one end of the torsion bar spring and the base end of the suspension arm are arranged in front of the vehicle with respect to the free end of the suspension arm, and the other end of the torsion bar spring is behind the free end of the vehicle. Is located in. According to this aspect, since the torsion bar springs are arranged obliquely, the other end of the torsion bar springs does not excessively project in the vehicle front-rear direction than the in-wheel motor drive device.
本発明の好ましい局面として、上端が車体側メンバに連結され、下端がインホイールモータ駆動装置に連結されるダンパをさらに備え、サスペンションアームは、前記ダンパよりも下方に配置される。かかる局面によれば、本発明のサスペンションアームをサスペンション装置のロアアームとして適用可能である。 As a preferred aspect of the present invention, the suspension arm further includes a damper having an upper end connected to the vehicle body-side member and a lower end connected to the in-wheel motor drive device, and the suspension arm is disposed below the damper. According to this aspect, the suspension arm of the present invention can be applied as a lower arm of a suspension device.
本発明の他の局面としてサスペンションアームは、インホイールモータ駆動装置の上部と連結するアッパアームであり、アッパアームよりも下方に配置されて、インホイールモータ駆動装置の下部と連結するロアアームをさらに備える。かかる局面によれば、本発明のサスペンションアームをサスペンション装置のアッパアームとして適用可能である。 As another aspect of the present invention, the suspension arm is an upper arm that is connected to an upper portion of the in-wheel motor drive device, and further includes a lower arm that is disposed below the upper arm and that is connected to a lower portion of the in-wheel motor drive device. According to this aspect, the suspension arm of the present invention can be applied as the upper arm of the suspension device.
このように本発明によれば、ダンパの上下方向位置を従来のストラットよりも低くし得て、電動車両の車高制限を満足することができる。またダンパに作用する曲げモーメントを解消することができる。インホイールモータ駆動装置の振動がコイルスプリングで増幅されて車室空間に伝達する虞が解消される。 As described above, according to the present invention, the vertical position of the damper can be made lower than that of the conventional strut, and the vehicle height limit of the electric vehicle can be satisfied. Moreover, the bending moment acting on the damper can be eliminated. The risk that the vibration of the in-wheel motor drive device is amplified by the coil spring and transmitted to the vehicle interior space is eliminated.
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態になるインホイールモータ駆動装置用サスペンション構造を示す側面図であり、車幅方向内側(インボード側)からみた状態を表す。図2は、同実施形態を示す平面図である。図3は、同実施形態を示す背面図であり、車両前後方向にみた状態を表す。図3に示すようにインホイールモータ駆動装置10は、ロードホイールWの内空領域に配置され、ロードホイールWと駆動結合する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing a suspension structure for an in-wheel motor drive device according to a first embodiment of the present invention, showing a state viewed from the vehicle width direction inner side (inboard side). FIG. 2 is a plan view showing the same embodiment. FIG. 3 is a rear view showing the same embodiment and shows a state as viewed in the vehicle front-rear direction. As shown in FIG. 3, the in-wheel
ロードホイールWの外周にはタイヤTが装着される。ロードホイールWおよびタイヤTは車輪を構成する。この車輪は、インホイールモータ駆動装置10とともに、タイロッド67によって左右方向に転舵する転舵輪である。インホイールモータ駆動装置10は、ストラット式サスペンション装置40に取り付けられる。ストラット式サスペンション装置40は、電動車両の前後左右に配置される4輪のうち、1対の前輪にそれぞれ配置される。
Tires T are mounted on the outer periphery of the road wheel W. The road wheel W and the tire T form a wheel. The wheels are steered wheels that are steered in the left-right direction by the
インホイールモータ駆動装置10は、車輪ハブ軸受部11と、モータ部21と、減速部31を備える。車輪ハブ軸受部11は、回転輪と、固定輪と、複数の転動体を有し、車重を支持する転がり軸受であり、その軸線Oが車幅方向に延びる。車輪ハブ軸受部11の回転輪はロードホイールWに取付固定される。車輪ハブ軸受部11は、軸線O方向一方側(車幅方向外側・アウトボード側)に配置され、モータ部21は軸線O方向他方側(車幅方向内側・インボード側)に配置され、減速部31は軸線O方向中央部に配置される。
The in-wheel
モータ部21は電動モータであり、車輪ハブ軸受部11の回転輪を駆動する。モータ部21は、車輪ハブ軸受部11の軸線Oから車両前後方向に偏って配置される。本実施形態のモータ部21はインホイールモータ駆動装置10の車両前側に偏って配置される。モータ部のモータ回転軸は、軸線Oと平行に延びる。減速部31は平行軸歯車減速機であり、モータ部21のモータ回転軸と結合する入力軸と、単数あるいは複数の中間軸と、回転輪と結合する出力軸を、これらの軸にそれぞれ設けられる複数の歯車を有し、入力軸の回転を減速して出力軸に伝達する。
The
ストラット式サスペンション装置40は、ダンパ44、トーションバースプリング45、およびロアアーム48を有する。ダンパ44は上下方向に延び、下端側のダンパ外筒42が転舵輪のインホイールモータ駆動装置10と結合し、ダンパ上端43がアッパマウント74を介して図示しない車体に取り付けられる。なお車体はダンパ44からみて車体側メンバである。車体側メンバとは説明する部材からみて車体側に連結される部材をいう。
The
インホイールモータ駆動装置10は、キャリア部材60を備える。ダンパ外筒42は、インホイールモータ駆動装置10の最上部よりも下方で、キャリア部材60の上端61と結合する。キャリア部材60は上下方向に延び、上下方向中央部62がインホイールモータ駆動装置10に連結固定され、インホイールモータ駆動装置10を介して車重を車輪ハブ軸受部11に伝達する。キャリア部材60の下端63は、ボールジョイント49を介して、ロアアーム48の車幅方向外側端48aと回動自在に連結する。ボールジョイント49はインホイールモータ駆動装置10よりも下方に配置される。下端63と車幅方向外側端48aとボールジョイント49はロードホイールWの内空領域に配置される。また下端63と車幅方向外側端48aとボールジョイント49は軸線Oの略直下に配置される。なおボールジョイント49は、インホイールモータ駆動装置10とロアアーム48との連結点である。
The in-wheel
転舵軸線Kは、ダンパ上端43とボールジョイント49は転舵軸線Kを規定する。転舵軸線Kはダンパ上端43とボールジョイント49を通る直線である。ボールジョイント49はダンパ上端43よりも車両前方に配置されることから、ストラット式サスペンション装置40はキャスタ角を伴う。
The steering axis K defines the steering axis K with the damper
ここでダンパ44につき附言すると、ダンパ外筒42は上端61から下方へ突出する。このためダンパ外筒42の上下方向位置は、インホイールモータ駆動装置10の上下方向位置と重なる。ダンパ44はストローク領域を上端側に有し、かかるストローク領域はダストブーツ41で覆われる。ダストブーツ41は上端61よりも上方に配置される。ダストブーツ41の外径寸法は、ダンパ外筒42の外径寸法と略同じにされる。
To add to the description of the
一般的なストラット式サスペンション装置ではコイルスプリングとダンパを一体にしてストラットを構成するのに対し、本実施形態ではコイルスプリングを設けることなくトーションバースプリング45で代替する。したがって本実施形態によれば、コイルスプリングが存在しない分、ダンパ44を車幅方向外側に配置することができ、ダンパ44をタイヤTに近づけることができる。
In a general strut type suspension device, a coil spring and a damper are integrated to form a strut, whereas in the present embodiment, a
また本実施形態によれば、ダンパ44の下端がキャリア部材60の下端63に接近するよう配置されることから、従来のストラットの上端と対比して、ダンパ上端43を低い位置に配置することができる。
Further, according to the present embodiment, since the lower end of the
説明をキャリア部材60に戻すと、キャリア部材60の下端63は、上端61よりも車両前方に配置される。キャリア部材60の中央部は、軸線Oと交差してもよいし、交差しなくてもよいが、軸線Oからみて車両後方に偏って配置される。
Returning the description to the
キャリア部材60の上下方向中央部にはアーム部64が形成される。アーム部64はキャリア部材60から車両前後方向に突出する。本実施形態では、アーム部64が車両後方へ突出する。アーム部64の先端は、タイロッド67の車幅方向外側端と回動可能に連結される。タイロッド67は車幅方向に延び、タイロッド67の車幅方向内側端67nは図示しない操舵装置と連結する。操舵装置がタイロッド67を介してアーム部64を車幅方向に押し引きすることによって、インホイールモータ駆動装置10は左右に転舵する。これにより車輪がインホイールモータ駆動装置10とともに、転舵軸線K回りに転舵し、電動車両が旋回走行する。また電動車両の左右にそれぞれ配置されるインホイールモータ駆動装置10は駆動力を独立して制御される。これにより電動車両のヨーモーメントが制御される。
An
ロアアーム48は、車幅方向内側端48b,48cおよび車幅方向外側端48aを有するA型のサスペンションアームである。ロアアーム48は、2箇所の車幅方向内側端48b,48cで、図示しないサブフレームに回動可能に連結する。かかる連結部は、例えば円筒形状のゴムブッシュを介する。車幅方向内側端48b,48cを通る直線は、車両前後方向に延び、軸線Lxを構成する。サブフレームおよび車体はロアアーム48からみて車体側メンバである。ロアアーム48は、車幅方向内側端48b,48cを基端とし、車幅方向外側端48aを遊端として、上下方向に揺動可能である。軸線Lxは揺動中心である。ロアアーム48の上下方向の揺動に伴い、ダンパ44は上下方向に伸縮してインホイールモータ駆動装置10のバウンド・リバウンドを減衰させる。
The
車幅方向内側端48bは、インホイールモータ駆動装置10よりも車幅方向内側にあり、軸線Oの略直下に配置される。これに対し車幅方向内側端48cは、軸線Oから車両前後方向にずらして配置される。本実施形態の車幅方向内側端48cは、インホイールモータ駆動装置10よりも車両後方に配置される。
The vehicle width direction
トーションバースプリング45は、軸線Lxに沿って真っ直ぐに延びる。なおトーションバースプリング45は、軸線Lxと一致して延びていてもよいし、あるいは軸線Lxから僅かに離れていてもよい。トーションバースプリング45の一端部45bは、車幅方向内側端48b,48cにそれぞれ固定される。なお一端部45bの先端部分は、車両前方の車幅方向内側端48bに差し込み固定され、一端部45bの途中部分は車両後方の車幅方向内側端48cを貫通するように固定される。トーションバースプリング45の他端部45eは、ロアアーム48よりも車両後方で、図示しない車体側メンバに固定される。
The
トーションバースプリング45とロアアーム48の固定は、セレーション、スプライン、ボルト、あるいは溶接による。本実施形態では、図1および図2に破線で示すようにトーションバースプリング45の外周面に凸部45fが形成され、凸部45fが車幅方向内側端48cと相対回動不能に係合する。トーションバースプリング45の中央領域45dは、車体(図略)よりも下方で、いかなる部材とも干渉することなく、車両前後方向に延びている。
The
他端部45eは、車体側メンバによって、回動しないよう拘束されている。トーションバースプリング45は、一端部45bが他端部45eに対して相対回動するように捻じれ変形可能である。ロアアーム48の揺動に伴い、トーションバースプリング45は捻じれ変形する。本実施形態では、キャリア部材60が車重を支えることから下方へ沈み込むとともにロアアーム28が下方へ回動する一方、トーションバースプリング45が捻じれ変形してロアアーム28に反力を付与する。これにより車重とトーションバースプリング45の反力が釣り合う。
The
路面の凹凸等によって車輪がバウンド・リバウンドすると、ロアアーム28が回動する一方、ロアアーム28の回動に応じてトーションバースプリング45も捻じれ変形する。
When the wheel bounces or rebounds due to the unevenness of the road surface, the lower arm 28 rotates, and the
本実施形態のインホイールモータ駆動装置用サスペンション構造は、基端である車幅方向内側端48b,48cが車体側メンバに連結され、遊端である車幅方向外側端48aがインホイールモータ駆動装置10に連結され、車幅方向内側端48b,48cを通過する軸線Lxを中心として上下方向に揺動可能なロアアーム48と、一端部45bがロアアーム48に固定され、他端部45eが車体側メンバに固定されるトーションバースプリング45とを備え、トーションバースプリング45は、ロアアーム48の揺動に伴って一端部45bおよび他端部45e間で捻じれ変形する。
In the suspension structure for the in-wheel motor drive device of the present embodiment, the vehicle width direction inner ends 48b and 48c that are the base ends are connected to the vehicle body side member, and the vehicle width direction
本実施形態では、トーションバースプリング45が車重を受け止めることから、ダンパ44の周囲にコイルスプリングを設ける必要がないし、ダンパ44にアッパコイルスプリングシートおよびロアコイルスプリングシートを設ける必要もない。つまり、一般的なストラットのような、ダンパの周囲にコイルスプリングを配置されたショックアブソーバを必要としない。したがって、ダンパ44の上下方向位置に制限が無くなり、ダンパ44の上下方向位置とインホイールモータ駆動装置10の上下方向位置を重ねて、ダンパ44の上下方向位置を低くすることが可能になる。そして車高制限の要求を満足できる。またタイヤTの偏平率の制限がなくなる。
In this embodiment, since the
またダンパ44に車重が加わらないため、ダンパ44に作用する曲げモーメントを小さくすることができる。したがってダンパを細くして曲げ強度を小さくする等、軽量化を図ることができ、サスペンション構造のばね下重量を軽くすることができる。一般的なストラットは、ダンパの周囲で螺旋状に延びるコイルスプリングで車重を支持するが、本実施形態によれば、ダンパ上端43のアッパマウント74が車重を負担しなくてよい。
Further, since the vehicle weight is not applied to the
また一般的なストラットが備えるコイルスプリングを廃止することができるので、インホイールモータの振動がコイルスプリングに伝わることがなく、コイルスプリングの共振に伴ってこの振動が増幅されることもなく、車室内の騒音が悪化することもない。 In addition, since the coil spring included in a general strut can be eliminated, the vibration of the in-wheel motor is not transmitted to the coil spring, and the vibration is not amplified due to the resonance of the coil spring. Noise does not worsen.
また一般的なストラットの備える場合、インホイールモータ駆動装置の振動がダンパ上端43およびアッパマウント74を経由して、アッパマウント近傍に配置されるバルクヘッド(車室の隔壁)に伝達し、バルクヘッドが膜振動して車室内の騒音・振動が悪化する虞があった。本実施形態によれば、インホイールモータ駆動装置を振動源とする振動伝達経路が、トーションバースプリング45に置き換わるため、バルクヘッドの振動を解消ないし軽減することができる。
Further, in the case of a general strut, the vibration of the in-wheel motor drive device is transmitted to the bulkhead (partition of the passenger compartment) arranged near the upper mount via the damper
次に本発明の変形例を説明する。図4は本発明の変形例を示す平面図である。この変形例につき、前述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。上述した図2の実施形態ではトーションバースプリング45がロアアーム48から車両後方へ延びるのに対し、図4の変形例ではトーションバースプリング45がロアアーム48から車両前方へ延びる。変形例も、上述した実施形態と同様の効果を発揮する。
Next, a modified example of the present invention will be described. FIG. 4 is a plan view showing a modified example of the present invention. With respect to this modification, the same components as those of the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Different configurations will be described below. In the embodiment of FIG. 2 described above, the
次に本発明の他の変形例を説明する。図5は本発明の他の変形例を示す平面図である。他の変形例につき、前述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。他の変形例ではトーションバースプリング45がロアアーム48の基端(車幅方向内側端48b)から離隔して配置され、トーションバースプリング45の一端部45cがロアアーム48の基端(車幅方向内側端48c)に固定される。なお車幅方向内側端48bはゴムブッシュ78を介して車体側メンバ(図略)に回動可能に連結される。ゴムブッシュ78の軸線は軸線Lxに一致する。他の変形例も、上述した実施形態と同様の効果を発揮する。
Next, another modification of the present invention will be described. FIG. 5 is a plan view showing another modification of the present invention. With respect to other modified examples, configurations common to the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Different configurations will be described below. In another modification, the
次に本発明のさらに他の変形例を説明する。図6は本発明のさらに他の変形例を示す側面図であり、車幅方向内側(インボード側)からみた状態を表す。図7は、同変形例を示す平面図である。図8は、同変形例を示す底面図である。さらに他の変形例につき、前述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。さらに他の変形例では、上述したA型のサスペンションアームに代えて、複数本のI型のロアアーム51,52を備える。
Next, still another modification of the present invention will be described. FIG. 6 is a side view showing still another modified example of the present invention, showing a state viewed from the vehicle width direction inner side (inboard side). FIG. 7 is a plan view showing the modification. FIG. 8 is a bottom view showing the modification. With respect to still another modification, the same components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Different configurations will be described below. In still another modification, a plurality of I-type
ロアアーム51,52はそれぞれ車幅方向に延び、車両前後方向に間隔をあけて配置される。ロアアーム52の車幅方向外側端は、ボールジョイント(図略)を介して、キャリア部材60の下端63に連結される。ロアアーム51の車幅方向外側端は、ボールジョイント(図略)を介して、減速部31のケーシング下部、あるいはキャリア部材60の下端63に連結される。それぞれ各ロアアーム51,52の車幅方向内側端51b,52cは、図示しない車体側メンバに回動可能に連結される。
The
車幅方向内側端51bは軸線Lyを有する。車幅方向内側端52cは軸線Lzを有する。軸線Lzは車両前後方向と略平行であるが、軸線Lyは車幅方向内側端51bから車幅方向内側へ向かうほど車両後方へ延びている。ロアアーム51は軸線Lyに対し直角あるいは略直角に延びる。ロアアーム52もは軸線Lzに対し直角あるいは略直角に延びる。
The vehicle width direction
ロアアーム51,52の車幅方向外側端同士は近接して配置されるのに対し、ロアアーム51の車幅方向内側端51bは、ロアアーム52の車幅方向内側端52cよりも車両前方に十分に離隔して配置される。本実施形態では、車幅方向内側端51bがインホイールモータ駆動装置10よりも車両前方に配置され、車幅方向内側端52cが軸線Oの直下に配置される。あるいは図示しない変形例として車幅方向内側端52cは軸線Oよりも車両後方に配置される。
The outer ends of the
車幅方向内側端51bはさらにトーションバースプリング45の一端部45bに固定される。トーションバースプリング45は軸線Lyに沿って真っ直ぐに延びる。トーションバースプリング45の他端部45eは、インホイールモータ駆動装置10よりも車両後方で図示しない車体側メンバに固定される。
The vehicle width direction
さらに他の変形例も、上述した実施形態と同様の効果を発揮する。またトーションバースプリング45が斜めに延びることから、他端部45eの車両前後方向位置を車輪(タイヤT)の車両前後方向位置に重ねることができる。
Still another modification also exhibits the same effect as that of the above-described embodiment. Further, since the
図9は、第1実施形態を模式的に示す正面図であり、車両前後方向にみた状態を表す。ロアアーム48の車幅方向内側端は、車体のサブフレーム71に連結される。サブフレーム71の車幅方向両側部は、左右のロアアーム48とそれぞれ連結する。サブフレーム71は、マウント部材72を介して車体のメインフレーム73に連結される。メインフレーム73の車幅方向両側部73bはそれぞれ、アッパマウント74を介してダンパ上端43に連結され、下方からダンパ上端43に支持される。サブフレーム71からメインフレーム73までの車体は、ストラット式サスペンション装置40からみて車体側メンバである。
FIG. 9 is a front view schematically showing the first embodiment and shows a state as viewed in the vehicle front-rear direction. An inner end in the vehicle width direction of the
一般的なストラットでは、ダンパ44の上端領域を取り巻く外周スペースCSにコイルスプリングが取り付けられ、コイルスプリングで車重を受け持つ。これに対し本実施形態では、コイルスプリングを設ける代わりにトーションバースプリング45が設けられる。したがってコイルスプリングのための外周スペースCSが不要となり、タイヤTおよびロードホイールを外周スペースCSに配置してダンパ44に近づけることができる。
In a general strut, a coil spring is attached to the outer peripheral space CS surrounding the upper end region of the
さらに本実施形態では、外周スペースCSに、複数の動力線75を配置する。各動力線75の一端はインホイールモータ駆動装置10と接続する。各動力線75の他端はメインフレーム73に搭載されるインバータ(図略)と接続する。動力線75は車体側からインホイールモータ駆動装置10に電力を供給する。
Further, in this embodiment, a plurality of
動力線75の一端側領域75bは、ダンパ44に沿うよう、外周スペースCSで逆U字状に配線される。他端側領域75cは、ダンパ44よりも車幅方向内側でU字状に配線される。逆U字状からU字状に変化する動力線75の境界部分はクランプ部材76に把持される。クランプ部材76は、ダンパ外筒42に設けられ、ダンパ44から車幅方向内側に突出し、複数の動力線75を束ねる。
One
インホイールモータ駆動装置10およびサスペンション装置は、ホイールハウス77という制約された空間に配置されることから、インホイールモータ駆動装置10から車体まで延びる動力線の長さを充分に確保することが困難である。本実施形態によれば、動力線75を逆U字状およびU字状に配線可能であるから、ホイールハウス77という限られた空間の中で動力線75を長くすることができる。動力線75が長いほど、インホイールモータ駆動装置10の転舵時や、バウンド時や、リバンウンド時に動力線75の屈伸量を少なくすることができ、動力線75の曲げ疲労が軽減される。
Since the in-wheel
次に本発明の第2実施形態を説明する。図10は本発明の第2実施形態になるインホイールモータ駆動装置用サスペンション構造を示す側面図であり、車幅方向内側(インボード側)からみた状態を表す。図11は、同実施形態を示す背面図であり、車両前後方向にみた状態を表す。図12は同実施形態を示す斜視図である。インホイールモータ駆動装置10は、ダブルウィッシュボーン式サスペンション装置50に取り付けられる。ダブルウィッシュボーン式サスペンション装置50はダンパ46と、アッパアーム53と、ロアアーム48を備える。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a side view showing a suspension structure for an in-wheel motor drive device according to a second embodiment of the present invention, showing a state as viewed from the inside (inboard side) in the vehicle width direction. FIG. 11 is a rear view showing the same embodiment and shows a state as viewed in the vehicle front-rear direction. FIG. 12 is a perspective view showing the same embodiment. The in-wheel
アッパアーム53はV型あるいはA型のサスペンションアームであり、軸線Oよりも上方に配置され、車幅方向外側端53aでボールジョイント(図略)を介してキャリア部材65の上端66に連結される。ロアアーム48は、軸線Oよりも下方に配置され、車幅方向外側端48aでボールジョイント(図略)を介してキャリア部材65の下端63に連結される。
The
V型あるいはA型のアッパアーム53は、車幅方向に延びる前方腕部および後方腕部を含む。前方腕部の車幅方向内側端53bと、後方腕部の車幅方向内側端53cは、図示しない車体側メンバに回動可能に連結され、共通の軸線Lwを構成する。軸線Lwは車両前後方向に延びる。アッパアーム53は軸線Lwを中心として上下方向に揺動可能である。さらに車幅方向内側端53b,53cは、トーションバースプリング45の一端部45bに固定される。
The V-shaped or A-shaped
トーションバースプリング45は軸線Lwに沿って真っ直ぐに延びる。トーションバースプリング45の他端部45eは、インホイールモータ駆動装置10よりも車両後方に配置される。
The
ダンパ46は、アッパアーム53の前方腕部と後方腕部の間に配置され、上下方向に延びる。ダンパ46のダンパ下端47は、枢軸47sを介してロアアーム48に回動可能に連結される。ダンパ46は、インホイールモータ駆動装置10のバウンド・リバウンドを減衰させる。
The
第2実施形態も、上述した実施形態と同様の効果を発揮する。 The second embodiment also exhibits the same effects as the above-described embodiments.
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、本発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。例えば上述した1の実施形態から一部の構成を抜き出し、上述した他の実施形態から他の一部の構成を抜き出し、これら抜き出された構成を組み合わせてもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the illustrated embodiments. Various modifications and variations can be added to the illustrated embodiment within the same range as or equivalent to the present invention. For example, a part of the configuration may be extracted from the above-described one embodiment, another part of the configuration may be extracted from the other embodiment described above, and the extracted configurations may be combined.
本発明は、電気自動車およびハイブリッド車両において有利に利用される。 The present invention is advantageously used in electric vehicles and hybrid vehicles.
10 インホイールモータ駆動装置、 11 車輪ハブ軸受部、
21 モータ部、 28,48,51,52 ロアアーム、
31 減速部、 40 ストラット式サスペンション装置、
41 ダストブーツ、 42 ダンパ外筒、 43 ダンパ上端、
44,46 ダンパ、 45 トーションバースプリング、
45b,45c 一端部、 45d 中央領域、
45e 他端部、 50 ダブルウィッシュボーン式サスペンション装置、
53 アッパアーム、 60,65 キャリア部材、
67 タイロッド、 71 サブフレーム(車体側メンバ)、
72 マウント部材、 73 メインフレーム、
74 アッパマウント、 75 動力線、 76 クランプ部材、
77 ホイールハウス、 78 ゴムブッシュ、 T タイヤ、
W ロードホイール。
10 in-wheel motor drive device, 11 wheel hub bearing part,
21 motor part, 28, 48, 51, 52 lower arm,
31 speed reducer, 40 strut suspension device,
41 dust boot, 42 damper outer cylinder, 43 damper upper end,
44,46 damper, 45 torsion bar spring,
45b, 45c one end, 45d central region,
45e the other end, 50 double wishbone type suspension device,
53 upper arm, 60,65 carrier member,
67 tie rods, 71 sub-frame (vehicle side member),
72 mount member, 73 main frame,
74 upper mount, 75 power line, 76 clamp member,
77 wheel house, 78 rubber bush, T tire,
W road wheel.
Claims (5)
一端部が前記サスペンションアームに固定され、他端部が車体側メンバに固定されるトーションバースプリングとを備え、
前記トーションバースプリングは、前記サスペンションアームの揺動に伴って前記一端部および前記他端部間で捻じれ変形する、インホイールモータ駆動装置用サスペンション構造。 A suspension arm whose base end is connected to the vehicle body side member, whose free end is connected to an in-wheel motor drive device, and which is vertically swingable about an axis passing through the base end;
A torsion bar spring having one end fixed to the suspension arm and the other end fixed to the vehicle body member;
The suspension structure for an in-wheel motor drive device, wherein the torsion bar spring is twisted and deformed between the one end and the other end as the suspension arm swings.
前記トーションバースプリングの前記一端部は、前記複数の基端にそれぞれ固定される、請求項1に記載のインホイールモータ駆動装置用サスペンション構造。 The suspension arm has a plurality of base ends,
The suspension structure for an in-wheel motor drive device according to claim 1, wherein the one end of the torsion bar spring is fixed to each of the plurality of base ends.
前記トーションバースプリングの前記他端部は前記遊端よりも車両後方に配置される、請求項1に記載のインホイールモータ駆動装置用サスペンション構造。 The one end of the torsion bar spring and the base end of the suspension arm are arranged in front of the free end of the vehicle.
The suspension structure for an in-wheel motor drive device according to claim 1, wherein the other end portion of the torsion bar spring is disposed rearward of the vehicle with respect to the free end.
前記サスペンションアームは、前記ダンパよりも下方に配置される、請求項1〜3のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置用サスペンション構造。 An upper end connected to the vehicle body-side member and a lower end connected to the in-wheel motor drive device;
The suspension structure for an in-wheel motor drive device according to claim 1, wherein the suspension arm is disposed below the damper.
前記アッパアームよりも下方に配置されて、前記インホイールモータ駆動装置の下部と連結するロアアームをさらに備える、請求項1〜3のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置用サスペンション構造。 The suspension arm is an upper arm connected to an upper portion of the in-wheel motor drive device,
The suspension structure for an in-wheel motor drive device according to claim 1, further comprising a lower arm disposed below the upper arm and connected to a lower portion of the in-wheel motor drive device.
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