JP2021062670A - Vehicular vehicle height control device - Google Patents

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健二 関根
Kenji Sekine
健二 関根
真史 疋田
Masashi Hikita
真史 疋田
竜峰 森田
Ryuho Morita
竜峰 森田
信博 轟木
Nobuhiro Todoroki
信博 轟木
松田 靖之
Yasuyuki Matsuda
靖之 松田
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Abstract

To provide a vehicular vehicle height control device that is compact and is independent of a suspension.SOLUTION: A vehicle height control device 10 is constituted of a support frame 30 constituted of a link mechanism and an electric actuator 31. The support frame 30 has: an upper pedestal portion 32; a lower pedestal portion 33; a first link portion 34 coupling respective one-side ends of the upper pedestal portion 32 and the lower pedestal portion 33 to each other; and a second link portion 35 linking the respective other-side ends of the upper pedestal portion 32 and the lower pedestal portion 33 to each other. An interval between the first link portion 34 and the second link portion 35 is enlarged/reduced, so that an interval in a vertical direction between the upper pedestal portion 32 and the lower pedestal portion 33 is enlarged/reduced. The electric actuator 31 has an electric motor 49 and an expansion and contraction mechanism 50 which is arranged across the first link portion 34 and the second link portion 35, and converts rotation motion of an output shaft of the electric motor 49 to linear motion and extends and contracts a whole length thereof.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、車両用車高調整装置に関する。 The present invention relates to a vehicle height adjusting device for vehicles.

従来から、バスなどの車両においては、乗員の乗降を容易にするために、車体の高さを調整するための車高調整装置を備えることが広く行われている。また、トラックなどの車両においても、積載量にかかわらず、車高を一定に保つために、車高調整装置を備えることが行われている。 Conventionally, it has been widely practiced that a vehicle such as a bus is provided with a vehicle height adjusting device for adjusting the height of the vehicle body in order to facilitate getting on and off the occupants. Further, vehicles such as trucks are also provided with a vehicle height adjusting device in order to keep the vehicle height constant regardless of the load capacity.

バスやトラックなどの車両に搭載される従来構造の車高調整装置は、例えば特開2004−359124号公報(特許文献1)などに記載されるように、車輪ごとに備えられたエアサスペンションを構成する空気ばね内の空気圧を調整することで、車高の調整を可能としている。また、従来構造の車高調整装置としては、油圧を利用して、車高を調整可能とする構造も知られている。 A vehicle height adjusting device having a conventional structure mounted on a vehicle such as a bus or a truck constitutes an air suspension provided for each wheel, as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-359124 (Patent Document 1). By adjusting the air pressure inside the air spring, the vehicle height can be adjusted. Further, as a vehicle height adjusting device having a conventional structure, a structure in which the vehicle height can be adjusted by using flood control is also known.

特開2004−359124号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-359124 特開2019−138410号公報JP-A-2019-138410

近年、化石燃料低減化の流れを受けて、電気自動車の研究が進み、一部で実施されている。電気自動車を構成する駆動装置は、従来から車両総重量ごとに専用に設計されており、電気自動車の製造コストを上昇させる一因になっている。 In recent years, in response to the trend toward fossil fuel reduction, research on electric vehicles has progressed and is being carried out in some areas. The drive devices that make up an electric vehicle have traditionally been designed exclusively for each gross vehicle weight, which is one of the factors that increase the manufacturing cost of electric vehicles.

このような事情に鑑み、本発明者等は、電気自動車の製造コストの低減を図ることを目的として、車輪を電気的に駆動する駆動装置を、車体から独立したユニットとして構成し、車体の総重量に応じた数の駆動装置を、車体に組み付けるという新規の着想を得た。ただし、電気自動車を、車体と複数の駆動装置とから構成した場合、積載荷重の偏りに起因して、車輪が支承する重量が不均一になり、駆動装置の寿命にばらつきを生じたり、コーナリング時に、車両バランスが不安定になったりする可能性がある。 In view of these circumstances, the present inventors have configured a drive device that electrically drives the wheels as a unit independent of the vehicle body for the purpose of reducing the manufacturing cost of the electric vehicle, and the total of the vehicle body. I got a new idea to assemble the number of drive devices according to the weight to the car body. However, when an electric vehicle is composed of a vehicle body and a plurality of drive devices, the weight supported by the wheels becomes uneven due to the uneven load load, which causes variations in the life of the drive devices and during cornering. , The vehicle balance may become unstable.

そこで、車体と駆動装置との間に、車高調整装置を組み込むことが考えられるが、従来構造の車高調整装置は、圧縮空気や圧油を供給するために、タンクやコンプレッサーなどの大型の補機が必要になる。このため、車高調整装置の設置スペースが嵩み、車体と駆動装置との間に組み込むことが困難になる。また、従来構造の車高調整装置は、サスペンションに組み込まれ、サスペンションの一部を構成するため、車高の設定により、車両の乗り心地を低下させる可能性がある。 Therefore, it is conceivable to incorporate a vehicle height adjusting device between the vehicle body and the driving device, but the vehicle height adjusting device having a conventional structure has a large size such as a tank or a compressor in order to supply compressed air or pressure oil. Auxiliary equipment is needed. Therefore, the installation space of the vehicle height adjusting device becomes large, and it becomes difficult to incorporate the vehicle height adjusting device between the vehicle body and the driving device. Further, since the vehicle height adjusting device having a conventional structure is incorporated in the suspension and forms a part of the suspension, the riding comfort of the vehicle may be lowered depending on the setting of the vehicle height.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、小型で、かつ、サスペンションから独立した、車両用車高調整装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle height adjusting device that is compact and independent of suspension.

本発明の一態様にかかる車両用車高調整装置は、車体と、車輪を電気的に駆動する駆動装置との間に配置され、前記車体の高さを調整するためのもので、支持フレームと、電動アクチュエータとを備える。
前記支持フレームは、リンク機構により構成され、前記車体に固定される上側台座部と、前記上側台座部の下方に前記上側台座部と略平行に配置され、前記駆動装置に固定される下側台座部と、前記上側台座部の一方側の端部と前記下側台座部の一方側の端部とを連結する第1リンク部と、前記上側台座部の他方側の端部と前記下側台座部の他方側の端部とを連結する第2リンク部とを有し、前記第1リンク部と前記第2リンク部との間隔を拡縮することで、前記上側台座部と前記下側台座部との上下方向の間隔が拡縮されるものである。
前記電動アクチュエータは、出力軸を有する電動モータと、前記第1リンク部と前記第2リンク部との間に架け渡すように配置され、前記出力軸の回転運動を直線運動に変換し、全長を伸縮させる伸縮機構とを有する。
The vehicle height adjusting device for a vehicle according to one aspect of the present invention is arranged between a vehicle body and a driving device that electrically drives wheels, and is for adjusting the height of the vehicle body, and includes a support frame and a support frame. , Equipped with an electric actuator.
The support frame is composed of a link mechanism, and has an upper pedestal portion fixed to the vehicle body and a lower pedestal portion arranged below the upper pedestal portion substantially parallel to the upper pedestal portion and fixed to the drive device. A first link portion connecting the portion, one end of the upper pedestal portion and one end of the lower pedestal portion, the other end of the upper pedestal portion, and the lower pedestal portion. The upper pedestal portion and the lower pedestal portion are provided by having a second link portion that connects the other end portion of the portion and expanding or contracting the distance between the first link portion and the second link portion. The vertical interval between and is expanded or contracted.
The electric actuator is arranged so as to bridge between the electric motor having an output shaft and the first link portion and the second link portion, and converts the rotational motion of the output shaft into a linear motion to reduce the total length. It has an expansion and contraction mechanism that expands and contracts.

本発明の一態様にかかる車両用車高調整装置では、前記伸縮機構を、ボールねじ機構を有するものとすることができる。 In the vehicle height adjusting device for a vehicle according to one aspect of the present invention, the expansion / contraction mechanism may have a ball screw mechanism.

本発明の一態様にかかる車両用車高調整装置では、前記電動アクチュエータに、前記伸縮機構の直線運動が前記出力軸の回転運動に変換されるのを防止するための逆差動防止機構をさらに備えさせることができる。 In the vehicle height adjusting device for a vehicle according to one aspect of the present invention, the electric actuator is further provided with an inverse differential prevention mechanism for preventing the linear motion of the telescopic mechanism from being converted into the rotational motion of the output shaft. Can be made to.

本発明の一態様にかかる車両用車高調整装置では、前記第1リンク部を、先端部を前記上側台座部の一方側の端部に回動可能に連結した第1上側リンク片と、先端部を前記下側台座部の一方側の端部に回動可能に連結し、かつ、基端部を前記第1上側リンク片の基端部に回動可能に連結した第1下側リンク片とを有するものとし、前記第2リンク部を、先端部を前記上側台座部の他方側の端部に回動可能に連結した第2上側リンク片と、先端部を前記下側台座部の他方側の端部に回動可能に連結し、かつ、基端部を前記第2上側リンク片の基端部に回動可能に連結した第2下側リンク片とを有するものとすることができる。 In the vehicle height adjusting device for a vehicle according to one aspect of the present invention, the first upper link piece is connected to the first upper link piece in which the tip portion is rotatably connected to one end portion of the upper pedestal portion, and the tip end portion. A first lower link piece rotatably connected to one end of the lower pedestal and a base end rotatably connected to the base end of the first upper link piece. The second upper link piece is rotatably connected to the other end of the upper pedestal, and the tip is rotatably connected to the other end of the lower pedestal. It may have a second lower link piece rotatably connected to the side end and rotatably connected to the base end of the second upper link piece. ..

本発明の一態様にかかる車両用車高調整装置では、前記第1リンク部を、前記第1上側リンク片及び前記第1下側リンク片のそれぞれの基端部に対し回動可能に支持され、前記伸縮機構の一方側の端部を支持する第1ケーシング片をさらに有するものとし、前記第2リンク部を、前記第2上側リンク片及び前記第2下側リンク片のそれぞれの基端部に対し回動可能に支持され、前記伸縮機構の他方側の端部を支持する第2ケーシング片をさらに有するものとすることができる。 In the vehicle height adjusting device for a vehicle according to one aspect of the present invention, the first link portion is rotatably supported with respect to the base ends of the first upper link piece and the first lower link piece. A first casing piece that supports one end of the telescopic mechanism is further provided, and the second link portion is provided at the base end portion of each of the second upper link piece and the second lower link piece. It is possible to further have a second casing piece that is rotatably supported with respect to the other and supports the other end of the telescopic mechanism.

本発明の一態様にかかる車両用車高調整装置では、前記支持フレームに、前記上側台座部と前記下側台座部との間に、前記上側台座部と前記下側台座部とが水平方向に相対変位するのを防止するための、ガイド部材をさらに備えさせることができる。 In the vehicle height adjusting device for a vehicle according to one aspect of the present invention, the upper pedestal portion and the lower pedestal portion are horizontally arranged between the upper pedestal portion and the lower pedestal portion on the support frame. A guide member may be further provided to prevent relative displacement.

本発明によれば、小型で、かつ、サスペンションから独立した、車両用車高調整装置を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a vehicle height adjusting device that is compact and independent of the suspension.

図1(A)は、実施の形態の第1例にかかる車高調整装置を備えた電気自動車の1例を示す斜視図であり、図1(B)は、図1(A)の左下側から見た側面図であり、図1(C)は、図1(B)の左側から見た端面図である。FIG. 1 (A) is a perspective view showing an example of an electric vehicle provided with a vehicle height adjusting device according to the first example of the embodiment, and FIG. 1 (B) is a lower left side of FIG. 1 (A). It is a side view seen from the side, and FIG. 1 (C) is an end view seen from the left side of FIG. 1 (B). 図2は、実施の形態の第1例にかかる車高調整装置を含んで構成される車輪駆動ユニットを示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a wheel drive unit including the vehicle height adjusting device according to the first example of the embodiment. 図3は、図2に示す車輪駆動ユニットから車高調整装置及び一方の車輪を取り外して示す側面図である。FIG. 3 is a side view showing the vehicle height adjusting device and one wheel removed from the wheel drive unit shown in FIG. 図4は、図2に示す車輪駆動ユニットから駆動装置を取り出して示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing the drive device taken out from the wheel drive unit shown in FIG. 図5は、図4に示した駆動装置の模式図である。FIG. 5 is a schematic view of the drive device shown in FIG. 図6は、図2から車高調整装置とその周辺部材を取り出して示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing the vehicle height adjusting device and its peripheral members taken out from FIG. 図7は、実施の形態の第1例にかかる車高調整装置を、上側台座部と下側台座部との上下方向の間隔を大きくした状態で示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing the vehicle height adjusting device according to the first example of the embodiment in a state where the distance between the upper pedestal portion and the lower pedestal portion is increased in the vertical direction. 図8は、図7(A)のA−A断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 7 (A). 図9は、実施の形態の第1例にかかる車高調整装置を示す側面図であり、(A)は、上側台座部と下側台座部との上下方向の間隔を小さくした状態を示しており、(B)は、上側台座部と下側台座部との上下方向の間隔を大きくした状態を示している。FIG. 9 is a side view showing the vehicle height adjusting device according to the first example of the embodiment, and FIG. 9A shows a state in which the vertical distance between the upper pedestal portion and the lower pedestal portion is reduced. (B) shows a state in which the vertical distance between the upper pedestal portion and the lower pedestal portion is increased.

[実施の形態の第1例]
実施の形態の第1例について、図1〜図9を用いて説明する。
[First Example of Embodiment]
A first example of the embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 9.

〔電気自動車の全体構成〕
図1に示すように、電気自動車1は、車体2と、車体2の総重量に応じた複数(図示の例では4つ)の車輪駆動ユニット3と、車輪駆動ユニット3ごとに2つずつ取り付けられた(図示の例では合計8つの)車輪4a、4bとを備える。電気自動車1は、人間が運転操作を行わなくても走行することが可能な自動運転車であってもよいし、人間が運転操作を行う手動運転車であってもよい。
[Overall configuration of electric vehicle]
As shown in FIG. 1, the electric vehicle 1 is equipped with a vehicle body 2, a plurality of (four in the illustrated example) wheel drive units 3 according to the total weight of the vehicle body 2, and two for each wheel drive unit 3. It is provided with the wheels 4a and 4b (a total of eight in the illustrated example). The electric vehicle 1 may be an automatically driven vehicle that can be driven without a human performing a driving operation, or may be a manually driven vehicle that is operated by a human being.

電気自動車1が備えるすべての車輪駆動ユニット3は、互いに同じ構成を有しており、それぞれの車輪駆動ユニット3には、車体2から電力(及び必要に応じて油圧)が供給されるとともに制御信号が送られる。そして、車輪駆動ユニット3は、電気自動車1の基本性能である、走る、曲がる、止まるといった機能を実現する。 All the wheel drive units 3 included in the electric vehicle 1 have the same configuration as each other, and each wheel drive unit 3 is supplied with electric power (and oil pressure as needed) from the vehicle body 2 and a control signal. Is sent. The wheel drive unit 3 realizes the basic performances of the electric vehicle 1, such as running, turning, and stopping.

〈車体〉
車体2は、矩形箱状の車体本体5と、車体本体5の進行方向(長手方向)両側面のうち、下側部分から突出した庇状の一対の被支持部6a、6bとを備える。車体本体5は、車輪駆動ユニット3に電力を供給するためのバッテリ(電源)、及び、車輪駆動ユニット3を制御するための制御装置を備えるとともに、乗員空間や荷室空間などの空間を備える。被支持部6a、6bのそれぞれは、車体本体5の下部に車輪駆動ユニット3を直接組み付けることで、車体本体5の空間が狭くなることを防止するために備えられており、搭載する車輪駆動ユニット3の数に応じて、その大きさを適宜変更することができる。
<Body>
The vehicle body 2 includes a rectangular box-shaped vehicle body body 5 and a pair of eaves-shaped supported portions 6a and 6b protruding from the lower portion of both side surfaces of the vehicle body body 5 in the traveling direction (longitudinal direction). The vehicle body body 5 includes a battery (power supply) for supplying electric power to the wheel drive unit 3, a control device for controlling the wheel drive unit 3, and a space such as a passenger space and a luggage compartment space. Each of the supported portions 6a and 6b is provided to prevent the space of the vehicle body body 5 from becoming narrow by directly assembling the wheel drive unit 3 to the lower part of the vehicle body body 5, and the wheel drive unit to be mounted is provided. The size can be appropriately changed according to the number of 3.

なお、進行方向とは、それぞれの車輪駆動ユニット3により駆動する一対の車輪4a、4bを直進方向(車体本体5の長手方向)に向けた状態での電気自動車1の進行方向(図1(B)、図3及び図7〜図9の左右方向)をいう。また、進行方向一方側は、電気自動車1の前方側に対応し、進行方向他方側は、電気自動車1の後方側に対応する。また、幅方向とは、一対の車輪4a、4bを直進方向に向けた状態での電気自動車1の幅方向(図1(C)及び図5の左右方向、図8の上下方向)をいう。 The traveling direction is the traveling direction of the electric vehicle 1 in a state where the pair of wheels 4a and 4b driven by the respective wheel drive units 3 are directed in the straight-ahead direction (longitudinal direction of the vehicle body 5) (FIG. 1 (B). ), The left-right direction of FIGS. 3 and 7 to 9). Further, one side in the traveling direction corresponds to the front side of the electric vehicle 1, and the other side in the traveling direction corresponds to the rear side of the electric vehicle 1. The width direction refers to the width direction of the electric vehicle 1 (the left-right direction of FIGS. 1 (C) and 5 and the vertical direction of FIG. 8) with the pair of wheels 4a and 4b facing in the straight-ahead direction.

〈車輪駆動ユニット〉
車輪駆動ユニット3は、図2に示すように、一対の車輪4a、4bを電気的に駆動するための駆動装置7と、一対の車輪4a、4bを懸架するための支持装置8と、一対の車輪4a、4bの転舵を可能にするための旋回装置9と、車体2の路面からの高さを調整するための車高調整装置10と、制動力を付与するための制動装置11とを備える。また、車輪駆動ユニット3は、一対の車輪4a、4bが支承する重量を測定するための重量センサ、及び、一対の車輪4a、4bの舵角を測定するための角度センサを備える。重量センサ及び角度センサの取付位置は特に限定されるものではなく、例えば、旋回装置9に取り付けることができる。
<Wheel drive unit>
As shown in FIG. 2, the wheel drive unit 3 includes a drive device 7 for electrically driving a pair of wheels 4a and 4b, a support device 8 for suspending the pair of wheels 4a and 4b, and a pair. A turning device 9 for enabling the steering of the wheels 4a and 4b, a vehicle height adjusting device 10 for adjusting the height of the vehicle body 2 from the road surface, and a braking device 11 for applying a braking force. Be prepared. Further, the wheel drive unit 3 includes a weight sensor for measuring the weight supported by the pair of wheels 4a and 4b, and an angle sensor for measuring the steering angle of the pair of wheels 4a and 4b. The mounting position of the weight sensor and the angle sensor is not particularly limited, and can be mounted on, for example, the swivel device 9.

《駆動装置》
駆動装置7は、図4及び図5に示すように、ハウジング12と、一対のモータ13a、13bと、それぞれの先端部に車輪4a、4bが取り付けられる一対の駆動軸14a、14bと、一対のモータ13a、13bのそれぞれのモータ出力軸15a、15bの回転トルクを一対の駆動軸14a、14bに伝達する、一対のトルク伝達装置16a、16bとを備える。
《Drive》
As shown in FIGS. 4 and 5, the drive device 7 includes a housing 12, a pair of motors 13a and 13b, and a pair of drive shafts 14a and 14b to which wheels 4a and 4b are attached to their respective tips. A pair of torque transmission devices 16a and 16b for transmitting the rotational torque of the motor output shafts 15a and 15b of the motors 13a and 13b to the pair of drive shafts 14a and 14b are provided.

ハウジング12は、アルミニウム合金などの軽合金、又は、合成樹脂などにより構成され、かつ、複数の部品を組み合わせることにより構成されている。ハウジング12は、内部に収納空間を有するハウジング本体17と、ハウジング本体17の下側の端部から、進行方向他方側に向けて延出したアーム部18とを備える。ハウジング本体17の収納空間には、一対のモータ13a、13b、一対の駆動軸14a、14b、及び、一対のトルク伝達装置16a、16bなどが収納される。 The housing 12 is made of a light alloy such as an aluminum alloy, a synthetic resin, or the like, and is made of a combination of a plurality of parts. The housing 12 includes a housing main body 17 having a storage space inside, and an arm portion 18 extending from a lower end of the housing main body 17 toward the other side in the traveling direction. A pair of motors 13a and 13b, a pair of drive shafts 14a and 14b, a pair of torque transmission devices 16a and 16b, and the like are stored in the storage space of the housing body 17.

ハウジング本体17は、上側部分に、コネクタ部19を備える。コネクタ部19は、駆動装置7を構成する一対のモータ13a、13bや各種センサとケーブルにより接続されている。さらに、コネクタ部19は、車体2に搭載したバッテリや制御装置とハーネスにより接続されている。これにより、一対のモータ13a、13bに電力を供給し、かつ、各種センサの出力信号を制御装置に送信可能としている。 The housing body 17 includes a connector portion 19 on the upper portion thereof. The connector portion 19 is connected to a pair of motors 13a and 13b and various sensors constituting the drive device 7 by a cable. Further, the connector portion 19 is connected to the battery and the control device mounted on the vehicle body 2 by a harness. As a result, electric power can be supplied to the pair of motors 13a and 13b, and output signals of various sensors can be transmitted to the control device.

一対のモータ13a、13bのそれぞれは、互いに同じ定格出力及び定格回転数(定格回転速度)を有し、かつ、それぞれのモータ出力軸15a、15bの回転数(回転速度)及び回転方向を独立して制御可能に構成されている。一対のモータ13a、13bのそれぞれは、モータ出力軸15a、15bの先端部を互いに反対方向に向けた状態で、進行方向に重なるように配置されている。モータ出力軸15a、15bは、互いに平行に配置されている。モータ出力軸15a、15bのうちで、ハウジング本体17の側面から突出した部分の周囲には、回転センサ20a、20bが配置されている。これにより、モータ出力軸15a、15bの回転数(回転速度)を検出可能としている。 Each of the pair of motors 13a and 13b has the same rated output and rated rotation speed (rated rotation speed), and the rotation speed (rotation speed) and rotation direction of the respective motor output shafts 15a and 15b are independent. It is configured to be controllable. Each of the pair of motors 13a and 13b is arranged so as to overlap in the traveling direction with the tip portions of the motor output shafts 15a and 15b facing in opposite directions. The motor output shafts 15a and 15b are arranged in parallel with each other. Rotation sensors 20a and 20b are arranged around the portion of the motor output shafts 15a and 15b that protrudes from the side surface of the housing body 17. This makes it possible to detect the rotation speed (rotation speed) of the motor output shafts 15a and 15b.

一対の駆動軸14a、14bは、互いに同軸に、かつ、それぞれの先端部を互いに反対方向に向けた状態で、ハウジング本体17に対し回転自在に支持されている。一対の駆動軸14a、14bのそれぞれには、ハブユニット軸受21を介して、車輪4a、4bを構成するホイール22、及び、制動装置11を構成する制動用回転体(ブレーキロータ)23が取り付けられる。 The pair of drive shafts 14a and 14b are rotatably supported with respect to the housing body 17 in a state of being coaxial with each other and with their tip portions facing in opposite directions. Wheels 22 constituting wheels 4a and 4b and braking rotating bodies (brake rotors) 23 constituting braking devices 11 are attached to each of the pair of drive shafts 14a and 14b via hub unit bearings 21. ..

本例では、一対のトルク伝達装置16a、16bのそれぞれは、歯車式減速機により構成されている。このため、一対のトルク伝達装置16a、16bのそれぞれは、モータ出力軸15a、15bの回転トルクを増大させつつ、一対の駆動軸14a、14bに伝達する。トルク伝達装置は、歯車式減速機に限らず、ベルトやチェーンを使用した減速機により構成したり、ウォーム減速機により構成したりすることもできる。また、一対のトルク伝達装置のそれぞれを、減速比を調節可能な無段変速機や有段変速機により構成することもできる。 In this example, each of the pair of torque transmission devices 16a and 16b is composed of a gear type speed reducer. Therefore, each of the pair of torque transmission devices 16a and 16b transmits the torque to the pair of drive shafts 14a and 14b while increasing the rotational torque of the motor output shafts 15a and 15b. The torque transmission device is not limited to the gear type speed reducer, and may be composed of a speed reducer using a belt or a chain, or may be composed of a worm speed reducer. Further, each of the pair of torque transmission devices may be composed of a continuously variable transmission or a stepped transmission whose reduction ratio can be adjusted.

駆動装置7によれば、モータ出力軸15a、15bの回転数及び回転方向をそれぞれ制御することで、一対の車輪4a、4bの回転数及び回転方向を適宜変更することができる。具体的には、一対の車輪4a、4bの回転数及び回転方向を互いに同じとしたり、一対の車輪4a、4bの回転数及び/又は回転方向を互いに異ならせたりすることができる。 According to the drive device 7, the rotation speed and the rotation direction of the pair of wheels 4a and 4b can be appropriately changed by controlling the rotation speed and the rotation direction of the motor output shafts 15a and 15b, respectively. Specifically, the rotation speed and the rotation direction of the pair of wheels 4a and 4b can be the same, and the rotation speed and / or the rotation direction of the pair of wheels 4a and 4b can be different from each other.

《支持装置(懸架装置)》
支持装置8は、駆動装置7と車体2(被支持部6a、6b(図1参照))との間に配置されて、一対の車輪4a、4bを懸架する。支持装置8は、車輪4a、4bのそれぞれを構成するタイヤ24の外周面(トレッド)を路面に押し付けつつ、車体2を支持し、車輪4a、4bのそれぞれを介して路面から車体2に伝わる振動を緩和する機能を有する。支持装置8は、図3及び図4に示すように、マウント部材25と、連結部材(リーフスプリング)26と、ダンパ27とを備える。
<< Support device (suspension device) >>
The support device 8 is arranged between the drive device 7 and the vehicle body 2 (supported portions 6a and 6b (see FIG. 1)), and suspends a pair of wheels 4a and 4b. The support device 8 supports the vehicle body 2 while pressing the outer peripheral surface (tread) of the tire 24 constituting each of the wheels 4a and 4b against the road surface, and the vibration transmitted from the road surface to the vehicle body 2 via each of the wheels 4a and 4b. Has the function of alleviating. As shown in FIGS. 3 and 4, the support device 8 includes a mount member 25, a connecting member (leaf spring) 26, and a damper 27.

マウント部材25は、駆動装置7の上側に、路面とほぼ平行に配置されている。マウント部材25は、旋回装置9及び車高調整装置10を介して、車体2の下面に固定される。 The mount member 25 is arranged on the upper side of the drive device 7 substantially parallel to the road surface. The mount member 25 is fixed to the lower surface of the vehicle body 2 via the turning device 9 and the vehicle height adjusting device 10.

連結部材26は、略円弧形又は略U字形の板ばねにより構成されており、駆動装置7よりも進行方向一方側(図3の右側)に配置されている。連結部材26は、湾曲部分の曲率が大きくなる(曲率半径が小さくなる)ように弾性変形させた状態で、マウント部材25の進行方向一方側の端部と、ハウジング12の下側の端部との間にかけ渡されている。すなわち、連結部材26は、上側の端部を、マウント部材25の進行方向一方側の端部に結合固定し、下側の端部を、ハウジング12の下側の端部を結合固定している。本例では、板ばねにより構成される連結部材26を、駆動装置7の進行方向一方側に配置しているため、電気自動車1が前進走行する際に、車輪4a、4bによって小石などが巻き上げられた場合にも、駆動装置7に小石などが衝突することを、連結部材26により防止できる。 The connecting member 26 is formed of a leaf spring having a substantially arc shape or a substantially U shape, and is arranged on one side (right side in FIG. 3) in the traveling direction with respect to the drive device 7. The connecting member 26 is elastically deformed so that the curvature of the curved portion becomes large (the radius of curvature becomes small), and the connecting member 26 has an end portion on one side in the traveling direction of the mounting member 25 and an end portion on the lower side of the housing 12. It is passed between. That is, the connecting member 26 connects and fixes the upper end portion to the one-sided end portion in the traveling direction of the mount member 25, and connects and fixes the lower end portion to the lower end portion of the housing 12. .. In this example, since the connecting member 26 composed of leaf springs is arranged on one side of the driving device 7 in the traveling direction, pebbles and the like are wound up by the wheels 4a and 4b when the electric vehicle 1 travels forward. Even in such a case, the connecting member 26 can prevent pebbles and the like from colliding with the drive device 7.

ダンパ27は、例えばオイル式ショックアブソーバーであり、全長を伸縮可能に構成されており、駆動装置7よりも進行方向他方側(図3の左側)に配置されている。ダンパ27は、連結部材26の弾性変形によって生じる上下方向の周期振動を減衰させる機能を有し、上側の端部(ピストン)を、マウント部材25の進行方向他方側の端部に回動可能に支持(枢支)し、かつ、下側の端部(シリンダ)を、ハウジング2のアーム部18に回動可能に支持している。 The damper 27 is, for example, an oil type shock absorber, which is configured to be expandable and contractible in its entire length, and is arranged on the opposite side (left side in FIG. 3) of the drive device 7 in the traveling direction. The damper 27 has a function of damping the periodic vibration in the vertical direction caused by the elastic deformation of the connecting member 26, and the upper end portion (piston) can be rotated to the other end portion in the traveling direction of the mounting member 25. It is supported (pistoned) and the lower end (cylinder) is rotatably supported by the arm portion 18 of the housing 2.

上述のように構成される支持装置8は、連結部材26が弾性的に復元しようとする力によって、タイヤ24の外周面を路面に押し付ける。また、支持装置8は、連結部材26が弾性変形し、かつ、ダンパ27が収縮して減衰力を発生させることで、路面から車体2に伝わる振動を吸収して緩和する。 The support device 8 configured as described above presses the outer peripheral surface of the tire 24 against the road surface by the force that the connecting member 26 tries to elastically restore. Further, the support device 8 absorbs and relaxes the vibration transmitted from the road surface to the vehicle body 2 by elastically deforming the connecting member 26 and contracting the damper 27 to generate a damping force.

《旋回装置(転舵装置)》
旋回装置9は、図3に示すように、支持装置8のマウント部材25を、車体2の被支持部6a、6bに対し、車高調整装置10を介して、上下方向軸(キングピン軸、鉛直軸)である旋回軸Cを中心とする回動を可能に支持し、一対の車輪4a、4bの転舵を可能とする。すなわち、旋回装置9は、駆動装置7により一対の車輪4a、4bを、それぞれの回転数及び/又は回転方向を互いに異ならせるように回転駆動した場合に、一対の車輪4a、4b(及び駆動装置7並びに支持装置8)が、旋回軸Cを中心に、車体2に対し回動(転舵)することを可能とする。
<< Swivel device (steering device) >>
As shown in FIG. 3, the swivel device 9 attaches the mount member 25 of the support device 8 to the supported portions 6a and 6b of the vehicle body 2 via the vehicle height adjusting device 10 in the vertical direction axis (kingpin axis, vertical axis). It supports rotation around the turning shaft C, which is a shaft), and enables steering of a pair of wheels 4a and 4b. That is, when the swivel device 9 rotationally drives the pair of wheels 4a and 4b by the drive device 7 so that the respective rotation speeds and / or rotation directions are different from each other, the pair of wheels 4a and 4b (and the drive device) 7 and the support device 8) can rotate (steer) with respect to the vehicle body 2 about the turning shaft C.

旋回装置9は、図3に示すように、それぞれの中心軸を旋回軸Cに一致させ、かつ、相対回転可能に組み合わされた、固定部材28と回転部材29とを備える。固定部材28は、車高調整装置10の下面に支持固定されている。回転部材29は、支持装置8のマウント部材25の上面に支持固定されている。 As shown in FIG. 3, the swivel device 9 includes a fixing member 28 and a rotating member 29, each of which has its central axis aligned with the swivel axis C and is rotatably combined relative to each other. The fixing member 28 is supported and fixed to the lower surface of the vehicle height adjusting device 10. The rotating member 29 is supported and fixed on the upper surface of the mount member 25 of the support device 8.

なお、本例では、旋回軸Cは、一対の駆動軸14a、14bのそれぞれに対しねじれの位置に配置されている。具体的には、図3に示すように、旋回軸Cは、一対の駆動軸14a、14bに対し、進行方向一方側にオフセットして配置されている。これにより、旋回軸Cを、路面に対するタイヤ24の接地点よりも、進行方向一方側に位置させて、キャスタトレールを確保している。 In this example, the swivel shaft C is arranged at a twisted position with respect to each of the pair of drive shafts 14a and 14b. Specifically, as shown in FIG. 3, the swivel shaft C is arranged offset to one side in the traveling direction with respect to the pair of drive shafts 14a and 14b. As a result, the turning shaft C is positioned on one side in the traveling direction with respect to the ground contact point of the tire 24 with respect to the road surface, and the caster trail is secured.

《車高調整装置》
車高調整装置10は、車体2の被支持部6a、6b(図1参照)と駆動装置7との間に、支持装置8及び旋回装置9を介して配置されており、車体2の路面からの高さ(車高)を調整する機能を有する。車高調整装置10は、パンタグラフタイプの車高調整装置であり、車輪駆動ユニット3の上端部に配置されている。車高調整装置10は、図2、図6〜図9に示すように、リンク機構により構成された支持フレーム30と、電動アクチュエータ31とを備える。
《Vehicle height adjustment device》
The vehicle height adjusting device 10 is arranged between the supported portions 6a and 6b (see FIG. 1) of the vehicle body 2 and the driving device 7 via the supporting device 8 and the turning device 9, and is arranged from the road surface of the vehicle body 2. It has a function to adjust the height (vehicle height) of the vehicle. The vehicle height adjusting device 10 is a pantograph type vehicle height adjusting device, and is arranged at the upper end of the wheel drive unit 3. As shown in FIGS. 2, 6 to 9, the vehicle height adjusting device 10 includes a support frame 30 configured by a link mechanism and an electric actuator 31.

〔支持フレーム〕
支持フレーム30は、全体が略矩形枠状に構成されており、上下方向及び進行方向のそれぞれの寸法を変更可能である。支持フレーム30は、進行方向の寸法を小さくすると上下方向の寸法が大きくなり、進行方向の寸法を大きくすると上下方向の寸法が小さくなる。支持フレーム30は、それぞれが鉄系合金製である、上側台座部32と、下側台座部33と、第1リンク部34と、第2リンク部35とを備える。
[Support frame]
The support frame 30 is formed in a substantially rectangular frame shape as a whole, and its dimensions in the vertical direction and the traveling direction can be changed. The vertical dimension of the support frame 30 increases when the dimension in the traveling direction is reduced, and the vertical dimension decreases when the dimension in the traveling direction is increased. The support frame 30 includes an upper pedestal portion 32, a lower pedestal portion 33, a first link portion 34, and a second link portion 35, each of which is made of an iron-based alloy.

上側台座部32は、略矩形板状に構成されており、車体2を構成する被支持部6a、6bの下面に対して、図示しない複数のボルトにより支持固定される。下側台座部33は、略矩形板状に構成されており、上側台座部32の下方に、上側台座部32と略平行に配置され、旋回装置9を構成する固定部材28の上面に対して、複数のボルトにより支持固定されている。このため、支持フレーム30の向きは、一対の車輪4a、4bが転舵する際にも変化せず、一定である。また、下側台座部33は、旋回装置9及び支持装置8を介して、駆動装置7に間接的に固定される。 The upper pedestal portion 32 is formed in a substantially rectangular plate shape, and is supported and fixed to the lower surfaces of the supported portions 6a and 6b constituting the vehicle body 2 by a plurality of bolts (not shown). The lower pedestal portion 33 is formed in a substantially rectangular plate shape, is arranged below the upper pedestal portion 32 substantially in parallel with the upper pedestal portion 32, and is arranged with respect to the upper surface of the fixing member 28 constituting the swivel device 9. , It is supported and fixed by multiple bolts. Therefore, the orientation of the support frame 30 does not change even when the pair of wheels 4a and 4b are steered, and is constant. Further, the lower pedestal portion 33 is indirectly fixed to the drive device 7 via the swivel device 9 and the support device 8.

第1リンク部34は、支持フレーム30の進行方向一方側部に配置されており、上側台座部32の進行方向一方側の端部と、下側台座部33の進行方向一方側の端部とを互いに連結する。 The first link portion 34 is arranged on one side in the traveling direction of the support frame 30, and has an end on one side in the traveling direction of the upper pedestal portion 32 and an end on one side in the traveling direction of the lower pedestal portion 33. Are connected to each other.

第1リンク部34は、第1上側リンク片36と、第1下側リンク片37と、第1ケーシング片38とを有する。第1上側リンク片36は、略矩形板状に構成されており、進行方向他方側に位置する先端部(上端部)を、上側台座部32の進行方向一方側の端部に対し、幅方向両側に互いに同軸に配置した一対の連結ピン39aにより、回動可能に連結している。第1下側リンク片37は、略矩形板状に構成されており、進行方向他方側に位置する先端部(下端部)を、下側台座部33の進行方向一方側の端部に対し、幅方向両側に互いに同軸に配置した一対の連結ピン39bにより、回動可能に連結している。第1上側リンク片36の進行方向一方側に位置する基端部(下端部)と、第1下側リンク片37の進行方向一方側に位置する基端部(上端部)とは、幅方向両側に互いに同軸に配置した一対の第1枢軸40により、互いに回動可能に連結されている。第1ケーシング片38は、第1上側リンク片36と第1下側リンク片37との間に配置され、第1上側リンク片36の基端部(下端部)及び第1下側リンク片37の基端部(上端部)に対し、一対の第1枢軸40を利用して、回動可能に支持されている。 The first link portion 34 has a first upper link piece 36, a first lower link piece 37, and a first casing piece 38. The first upper link piece 36 is formed in a substantially rectangular plate shape, and the tip portion (upper end portion) located on the other side in the traveling direction is in the width direction with respect to the end portion on one side in the traveling direction of the upper pedestal portion 32. It is rotatably connected by a pair of connecting pins 39a arranged coaxially with each other on both sides. The first lower link piece 37 is formed in a substantially rectangular plate shape, and has a tip portion (lower end portion) located on the other side in the traveling direction with respect to an end portion on one side in the traveling direction of the lower pedestal portion 33. It is rotatably connected by a pair of connecting pins 39b arranged coaxially with each other on both sides in the width direction. The base end (lower end) located on one side of the first upper link piece 36 in the traveling direction and the base end (upper end) located on one side of the first lower link piece 37 in the traveling direction are in the width direction. A pair of first pivots 40 arranged coaxially with each other on both sides are rotatably connected to each other. The first casing piece 38 is arranged between the first upper link piece 36 and the first lower link piece 37, and is the base end portion (lower end portion) of the first upper link piece 36 and the first lower link piece 37. A pair of first pivots 40 are rotatably supported with respect to the base end portion (upper end portion) of the above.

第2リンク部35は、支持フレーム30の進行方向他方側部に配置されており、上側台座部32の進行方向他方側の端部と、下側台座部33の進行方向他方側の端部とを互いに連結する。 The second link portion 35 is arranged on the other side portion in the traveling direction of the support frame 30, and has an end portion on the other side in the traveling direction of the upper pedestal portion 32 and an end portion on the other side in the traveling direction of the lower pedestal portion 33. Are connected to each other.

第2リンク部35は、第2上側リンク片41と、第2下側リンク片42と、第2ケーシング片43とを有する。第2上側リンク片41は、略矩形板状に構成されており、進行方向一方側に位置する先端部(上端部)を、上側台座部32の進行方向他方側の端部に対し、幅方向両側に互いに同軸に配置した一対の連結ピン44aにより、回動可能に連結している。第2下側リンク片42は、略矩形板状に構成されており、進行方向一方側に位置する先端部(下端部)を、下側台座部33の進行方向他方側の端部に対し、幅方向両側に互いに同軸に配置した一対の連結ピン44bにより、回動可能に連結している。第2上側リンク片41の進行方向他方側に位置する基端部(下端部)と、第2下側リンク片42の進行方向他方側に位置する基端部(上端部)とは、幅方向両側に互いに同軸に配置した一対の第2枢軸45により、互いに回動可能に連結されている。第2上側リンク片41と第1上側リンク片36とは、共通の部品であり、第2下側リンク片42と第1下側リンク片37とは、共通の部品である。第2ケーシング片43は、第2上側リンク片41と第2下側リンク片42との間に配置され、第2上側リンク片41の基端部(下端部)及び第2下側リンク片42の基端部(上端部)に対し、一対の第2枢軸45を利用して、回動可能に支持されている。 The second link portion 35 has a second upper link piece 41, a second lower link piece 42, and a second casing piece 43. The second upper link piece 41 is formed in a substantially rectangular plate shape, and the tip portion (upper end portion) located on one side in the traveling direction is in the width direction with respect to the end portion on the other side in the traveling direction of the upper pedestal portion 32. It is rotatably connected by a pair of connecting pins 44a arranged coaxially with each other on both sides. The second lower link piece 42 is formed in a substantially rectangular plate shape, and has a tip portion (lower end portion) located on one side in the traveling direction with respect to the other end portion in the traveling direction of the lower pedestal portion 33. It is rotatably connected by a pair of connecting pins 44b arranged coaxially with each other on both sides in the width direction. The base end (lower end) located on the other side of the second upper link piece 41 in the traveling direction and the base end (upper end) located on the other side of the second lower link piece 42 in the traveling direction are in the width direction. A pair of second pivots 45 arranged coaxially with each other on both sides are rotatably connected to each other. The second upper link piece 41 and the first upper link piece 36 are common parts, and the second lower link piece 42 and the first lower link piece 37 are common parts. The second casing piece 43 is arranged between the second upper link piece 41 and the second lower link piece 42, and is the base end portion (lower end portion) of the second upper link piece 41 and the second lower link piece 42. A pair of second pivots 45 are rotatably supported with respect to the base end portion (upper end portion) of the above.

支持フレーム30は、第1枢軸40を中心とした第1上側リンク片36と第1下側リンク片37との開き角の大きさを変化させると同時に、第2枢軸45を中心とした第2上側リンク片41と第2下側リンク片42との開き角の大きさを変化させることで、上下方向及び進行方向のそれぞれの寸法を変更することができる。 The support frame 30 changes the size of the opening angle between the first upper link piece 36 and the first lower link piece 37 centered on the first pivot 40, and at the same time, the second pivot frame 45 is centered on the second pivot 45. By changing the size of the opening angle between the upper link piece 41 and the second lower link piece 42, the dimensions in the vertical direction and the traveling direction can be changed.

支持フレーム30は、上側台座部32と下側台座部33とが、互いに平行のまま上下方向(旋回軸Cの軸方向)に相対変位することのみを許容し、水平方向(旋回軸Cに直交する方向)に相対変位することを防止するために、複数(図示の例では2つ)のガイド部材46をさらに備える。 The support frame 30 allows only the upper pedestal portion 32 and the lower pedestal portion 33 to be relatively displaced in the vertical direction (axial direction of the swivel axis C) while remaining parallel to each other, and is orthogonal to the horizontal direction (orthogonal to the swivel axis C). A plurality of (two in the illustrated example) guide members 46 are further provided in order to prevent relative displacement in the direction (in the illustrated example).

ガイド部材46のそれぞれは、円筒状の支持スリーブ47と、円柱状の支持シャフト48とを備える(図8参照)。支持スリーブ47は、それぞれの中心軸を互いに平行にかつ上下方向に向けて配置した状態で、下側台座部33の上面にそれぞれ固定されている。支持シャフト48は、それぞれの中心軸を互いに平行にかつ上下方向に向けて配置した状態で、上側台座部32の下面にそれぞれ固定されている。そして、支持シャフト48のそれぞれを、支持スリーブ47の内側に、がたつきなく、かつ、上下方向に関する相対移動(摺動)を可能に挿入している。なお、支持スリーブ47と支持シャフト48との間には、支持スリーブ47と支持シャフト48との摺動性を高めるために円筒状のガイドスリーブを介在させている。 Each of the guide members 46 includes a cylindrical support sleeve 47 and a cylindrical support shaft 48 (see FIG. 8). The support sleeves 47 are fixed to the upper surface of the lower pedestal portion 33 in a state where their central axes are arranged in parallel with each other and in the vertical direction. The support shafts 48 are fixed to the lower surface of the upper pedestal portion 32 in a state where their central axes are arranged in parallel with each other and in the vertical direction. Then, each of the support shafts 48 is inserted inside the support sleeve 47 so as to be relatively movable (sliding) in the vertical direction without rattling. A cylindrical guide sleeve is interposed between the support sleeve 47 and the support shaft 48 in order to improve the slidability of the support sleeve 47 and the support shaft 48.

支持スリーブ47及び支持シャフト48の全長は、図9の(B)に示したように、上側台座部32と下側台座部33との上下方向の間隔(支持フレーム30の上下方向の寸法)を最大にした場合においても、支持スリーブ47と支持シャフト48との嵌合長を十分に確保できる長さとしている。なお、図示の例では、支持シャフト48の全長を、支持スリーブ47の全長よりも長くしており、図9の(A)に示したように、上側台座部32と下側台座部33との上下方向の間隔を最小にした状態で、支持シャフト48のそれぞれの下端部を、下側台座部33に形成された貫通孔を通じて下方に突出させている。 As shown in FIG. 9B, the total lengths of the support sleeve 47 and the support shaft 48 have a vertical distance between the upper pedestal portion 32 and the lower pedestal portion 33 (vertical dimensions of the support frame 30). Even when it is maximized, the length is set so that the fitting length between the support sleeve 47 and the support shaft 48 can be sufficiently secured. In the illustrated example, the total length of the support shaft 48 is longer than the total length of the support sleeve 47, and as shown in FIG. 9A, the upper pedestal portion 32 and the lower pedestal portion 33 Each lower end portion of the support shaft 48 is projected downward through a through hole formed in the lower pedestal portion 33 in a state where the vertical distance is minimized.

〔電動アクチュエータ〕
電動アクチュエータ31は、支持フレーム30の上下方向の寸法を変化させるためのもので、図8に示すように、電動モータ49と、伸縮機構50と、減速機構51と、逆差動防止機構52とを備える。本例では、電動アクチュエータ31は、支持フレーム30に支持されている。
[Electric actuator]
The electric actuator 31 is for changing the vertical dimension of the support frame 30, and as shown in FIG. 8, the electric motor 49, the expansion / contraction mechanism 50, the reduction mechanism 51, and the inverse differential prevention mechanism 52 are provided. Be prepared. In this example, the electric actuator 31 is supported by the support frame 30.

電動モータ49は、出力軸53を備えており、第2リンク部35を構成する第2ケーシング片43に支持されている。具体的には、電動モータ49は、出力軸53を進行方向に向けて略水平に配置した状態で、第2ケーシング片43の進行方向他方側の端部に支持されている。電動モータ49の出力軸53の回転方向及び回転角は、車体2に備えられた制御装置により制御される。 The electric motor 49 includes an output shaft 53, and is supported by a second casing piece 43 constituting the second link portion 35. Specifically, the electric motor 49 is supported by the other end of the second casing piece 43 in the traveling direction in a state where the output shaft 53 is arranged substantially horizontally in the traveling direction. The rotation direction and rotation angle of the output shaft 53 of the electric motor 49 are controlled by a control device provided in the vehicle body 2.

伸縮機構50は、直動機構54と、連結軸55とを備える。本例では、直動機構54として、ボールねじ軸56と、ボールナット57と、図示しない複数のボールとを備えた、ボールねじ機構を採用している。ただし、直動機構として、ねじ軸の外周面に形成された断面台形状の雄ねじ部と、ナットの内周面に形成された断面台形状の雌ねじ部とを、ボールを介さずに直接螺合させた、送りねじ機構を採用してもよい。このような送りねじ機構を採用すれば、ボールねじ機構を採用した場合に比べて、電動モータとして出力トルクの大きい大型のものを使用する必要があるが、送りねじ機構によって逆差動を防止できるため、逆差動防止機構を別途設ける必要がない。 The expansion / contraction mechanism 50 includes a linear motion mechanism 54 and a connecting shaft 55. In this example, as the linear motion mechanism 54, a ball screw mechanism including a ball screw shaft 56, a ball nut 57, and a plurality of balls (not shown) is adopted. However, as a linear motion mechanism, the male screw portion having a trapezoidal cross section formed on the outer peripheral surface of the screw shaft and the female screw portion having a trapezoidal cross section formed on the inner peripheral surface of the nut are directly screwed without using a ball. A fed screw mechanism may be adopted. If such a feed screw mechanism is adopted, it is necessary to use a large electric motor having a large output torque as compared with the case where the ball screw mechanism is adopted, but since the reverse differential can be prevented by the feed screw mechanism. , It is not necessary to provide a reverse differential prevention mechanism separately.

ボールねじ軸56は、電動モータ49の出力軸53と略平行に配置されており、外周面の進行方向一方側半部(先半部)に、図示しない螺旋状の雄側ボールねじ溝を有する。ボールねじ軸56は、雄側ボールねじ溝から外れた部分を、軸受装置58を介して、第2ケーシング片43の内側に回転のみ可能に支持されている。 The ball screw shaft 56 is arranged substantially parallel to the output shaft 53 of the electric motor 49, and has a spiral male ball screw groove (not shown) in one half (first half) of the outer peripheral surface in the traveling direction. .. The portion of the ball screw shaft 56 that is separated from the male ball screw groove is supported only rotatably inside the second casing piece 43 via the bearing device 58.

軸受装置58は、筒状のケース59と、ケース59の内側に内嵌された一対のアンギュラ玉軸受60a、60bとを有する。ケース59は、第2ケーシング片43の内側に、進行方向に関する相対変位及び相対回転を不能に支持されている。1対のアンギュラ玉軸受60a、60bには、正面組み合わせ型の接触角が付与されており、ボールねじ軸56の進行方向中間部に外嵌されている。 The bearing device 58 has a tubular case 59 and a pair of angular contact ball bearings 60a and 60b internally fitted inside the case 59. The case 59 is supported inside the second casing piece 43 so as to be unable to perform relative displacement and relative rotation in the traveling direction. The pair of angular contact ball bearings 60a and 60b are provided with a frontal combination type contact angle, and are fitted externally to the intermediate portion of the ball screw shaft 56 in the traveling direction.

ボールナット57は、内周面に図示しない螺旋状の雌側ボールねじ溝を有しており、ボールねじ軸56の周囲に配置されている。ボールナット57は、進行方向(ボールねじ軸56の軸方向)に関する変位を可能に、かつ、第2ケーシング片43に対する相対回転を不能に、第2ケーシング片43の内側に配置されている。 The ball nut 57 has a spiral female-side ball screw groove (not shown) on the inner peripheral surface, and is arranged around the ball screw shaft 56. The ball nut 57 is arranged inside the second casing piece 43 so that it can be displaced in the traveling direction (the axial direction of the ball screw shaft 56) and cannot rotate relative to the second casing piece 43.

複数のボールのそれぞれは、ボールねじ軸56の雄側ボールねじ溝とボールナット57の雌側ボールねじ軸との間に配置されている。 Each of the plurality of balls is arranged between the male side ball screw groove of the ball screw shaft 56 and the female side ball screw shaft of the ball nut 57.

連結軸55は、ボールねじ軸56と同軸に配置されており、第1ケーシング片38と第2ケーシング片43との間に架け渡されている。連結軸55は、進行方向一方側の端部(先端部)が、第1ケーシング片38に対して、相対回転及び進行方向に関する相対変位を不能に固定されており、進行方向他方側の端部(基端部)が、第2ケーシング片43に対して、相対回転不能に、かつ、進行方向に関する相対変位を可能に支持されている。連結軸55は、進行方向他方側の端部を、ボールナット57に対して相対回転不能に外嵌している。このために、連結軸55は、進行方向他方側部に中空部61を有しており、該中空部61の内側に、ボールナット57及びボールねじ軸56の進行方向一方側の半部を配置している。 The connecting shaft 55 is arranged coaxially with the ball screw shaft 56, and is bridged between the first casing piece 38 and the second casing piece 43. The end portion (tip portion) on one side of the traveling direction of the connecting shaft 55 is fixed to the first casing piece 38 so as to be unable to perform relative rotation and relative displacement in the traveling direction, and the end portion on the other side in the traveling direction. The (base end portion) is supported with respect to the second casing piece 43 so that it cannot rotate relative to the second casing piece 43 and can be displaced relative to the traveling direction. The connecting shaft 55 has an end on the other side in the traveling direction that is externally fitted to the ball nut 57 so as not to rotate relative to the ball nut 57. For this purpose, the connecting shaft 55 has a hollow portion 61 on the other side in the traveling direction, and the ball nut 57 and the half portion on one side in the traveling direction of the ball nut 57 and the ball screw shaft 56 are arranged inside the hollow portion 61. doing.

ボールねじ軸56を回転させると、ボールナット57及び連結軸55が、ボールねじ軸56に対し進行方向に相対変位する。この結果、連結軸55の進行方向一方側の端部(先端部)からボールねじ軸56の進行方向他方側の端部(基端部)までの長さに相当する、伸縮機構50の全長は、ボールねじ軸56を回転させることにより伸縮する。 When the ball screw shaft 56 is rotated, the ball nut 57 and the connecting shaft 55 are displaced relative to the ball screw shaft 56 in the traveling direction. As a result, the total length of the expansion / contraction mechanism 50, which corresponds to the length from the one-sided end (tip) of the connecting shaft 55 in the traveling direction to the other end (base end) of the ball screw shaft 56 in the traveling direction, is , It expands and contracts by rotating the ball screw shaft 56.

本例では、電動モータ49の出力軸53の回転トルクを、伸縮機構50を構成するボールねじ軸56に伝達するために、出力軸53とボールねじ軸56との間に、減速機構51を備えている。減速機構51は、歯車式減速機であり、出力軸53の回転トルクを増大させつつ、ボールねじ軸56に伝達する。減速機構51は、中間シャフト62と、2つの歯車63a、63bとを備える。 In this example, in order to transmit the rotational torque of the output shaft 53 of the electric motor 49 to the ball screw shaft 56 constituting the expansion / contraction mechanism 50, a reduction mechanism 51 is provided between the output shaft 53 and the ball screw shaft 56. ing. The speed reduction mechanism 51 is a gear type speed reducer, and transmits the torque to the ball screw shaft 56 while increasing the rotational torque of the output shaft 53. The speed reduction mechanism 51 includes an intermediate shaft 62 and two gears 63a and 63b.

中間シャフト62は、電動モータ49の出力軸53と同軸上に配置されており、複列玉軸受64により、第2ケーシング片43の内側に、回転のみ可能に支持されている。中間シャフト62は、出力軸53に対し、逆差動防止機構52を介して接続されている。 The intermediate shaft 62 is arranged coaxially with the output shaft 53 of the electric motor 49, and is supported only rotatably inside the second casing piece 43 by the double row ball bearing 64. The intermediate shaft 62 is connected to the output shaft 53 via an inverse differential prevention mechanism 52.

第1の歯車63aは、中間シャフト62に固定されるか又は中間シャフト62と一体に構成されており、中間シャフト62と同期して回転する。 The first gear 63a is fixed to the intermediate shaft 62 or integrally formed with the intermediate shaft 62, and rotates in synchronization with the intermediate shaft 62.

第2の歯車63bは、ボールねじ軸56の進行方向他方側の端部に固定されており、ボールねじ軸56と同期して回転する。第2の歯車63bは、第1の歯車63aよりも大きな直径を有しており、外周面に第1の歯車63aよりも多くの歯を有する。第2の歯車63bは、第1の歯車63aと噛合している。 The second gear 63b is fixed to the end of the ball screw shaft 56 on the other side in the traveling direction, and rotates in synchronization with the ball screw shaft 56. The second gear 63b has a larger diameter than the first gear 63a and has more teeth on the outer peripheral surface than the first gear 63a. The second gear 63b meshes with the first gear 63a.

電動モータ49に通電することで、出力軸53を回転駆動すると、出力軸53の回転は、逆差動防止機構52を介して、中間シャフト62に伝達される。中間シャフト62の回転は、第1の歯車63aと第2の歯車63bとの噛合部を介して、ボールねじ軸56に伝達される。このようにして、電動モータ49の出力軸53の回転トルクは、減速機構51により増大されてから、ボールねじ軸56に伝達される。 When the output shaft 53 is rotationally driven by energizing the electric motor 49, the rotation of the output shaft 53 is transmitted to the intermediate shaft 62 via the reverse differential prevention mechanism 52. The rotation of the intermediate shaft 62 is transmitted to the ball screw shaft 56 via the meshing portion between the first gear 63a and the second gear 63b. In this way, the rotational torque of the output shaft 53 of the electric motor 49 is increased by the reduction mechanism 51 and then transmitted to the ball screw shaft 56.

逆差動防止機構52は、電動モータ49の出力軸53から中間シャフト62に対しては、出力軸53の回転方向にかかわらず、回転トルクを伝達するが、中間シャフト62から電動モータ49の出力軸53に対しては、中間シャフト62の回転方向にかかわらず、回転トルクを伝達しない機能を有している。つまり、逆差動防止機構52は、伸縮機構50(直動機構54)の直線運動が、電動モータ49の出力軸53の回転運動に変換されるのを機械的に防止する。具体的には、連結軸55及びボールナット57がボールねじ軸56に対して進行方向に相対変位することにより、電動モータ49の出力軸53に同期して回転するボールねじ軸56が回転することを防止する。これにより、連結軸55及びボールナット57がボールねじ軸56に対して進行方向に相対変位することも防止する。 The reverse differential prevention mechanism 52 transmits rotational torque from the output shaft 53 of the electric motor 49 to the intermediate shaft 62 regardless of the rotation direction of the output shaft 53, but the output shaft of the electric motor 49 is transmitted from the intermediate shaft 62. The 53 has a function of not transmitting rotational torque regardless of the rotational direction of the intermediate shaft 62. That is, the inverse differential prevention mechanism 52 mechanically prevents the linear motion of the expansion / contraction mechanism 50 (linear motion mechanism 54) from being converted into the rotational motion of the output shaft 53 of the electric motor 49. Specifically, the connecting shaft 55 and the ball nut 57 are displaced relative to the ball screw shaft 56 in the traveling direction, so that the ball screw shaft 56 that rotates in synchronization with the output shaft 53 of the electric motor 49 rotates. To prevent. This also prevents the connecting shaft 55 and the ball nut 57 from being displaced relative to the ball screw shaft 56 in the traveling direction.

逆差動防止機構52としては、たとえば特開2019−138410号公報(特許文献2)に記載された、逆入力遮断クラッチを利用することができる。ただし、逆差動防止機構としては、特開2019−138410号公報に記載された構造に限らず、従来から知られた各種構造を採用することができる。 As the reverse differential prevention mechanism 52, for example, the reverse input cutoff clutch described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-138410 (Patent Document 2) can be used. However, the inverse differential prevention mechanism is not limited to the structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-138410, and various conventionally known structures can be adopted.

本例の車高調整装置10により、電気自動車1の車高を調整するには、電動モータ49に通電し、逆差動防止機構52及び減速機構51を介して、ボールねじ軸56を所定方向に所定角度だけ回転させる。これにより、ボールナット57及び連結軸55を、ボールねじ軸56に対し進行方向に所定量だけ相対変位させて、伸縮機構50の全長を伸縮させる。このように、伸縮機構50の全長を伸縮させると、第1リンク部34(第1枢軸40)と第2リンク部35(第2枢軸45)との進行方向の間隔が拡縮し、上側台座部32と下側台座部33との上下方向の間隔が拡縮する。 In order to adjust the vehicle height of the electric vehicle 1 by the vehicle height adjusting device 10 of this example, the electric motor 49 is energized, and the ball screw shaft 56 is set in a predetermined direction via the reverse differential prevention mechanism 52 and the reduction mechanism 51. Rotate by a predetermined angle. As a result, the ball nut 57 and the connecting shaft 55 are relatively displaced with respect to the ball screw shaft 56 by a predetermined amount in the traveling direction to expand and contract the entire length of the expansion / contraction mechanism 50. When the entire length of the expansion / contraction mechanism 50 is expanded / contracted in this way, the distance between the first link portion 34 (first pivot 40) and the second link portion 35 (second pivot 45) in the traveling direction is expanded / contracted, and the upper pedestal portion The vertical distance between the 32 and the lower pedestal portion 33 is expanded or contracted.

具体的には、ボールナット57及び連結軸55を、ボールねじ軸56に対し進行方向一方側に相対変位させて、図9の(A)に示すように、伸縮機構50の全長を伸長すると、第1リンク部34(第1枢軸40)と第2リンク部35(第2枢軸45)との進行方向の間隔が拡がり、第1上側リンク片36と第1下側リンク片37との開き角が小さくなるとともに、第2上側リンク片41と第2下側リンク片42との開き角が小さくなる。これにより、上側台座部32と下側台座部33との間の上下方向の間隔(支持フレーム30の上下方向の寸法)が小さくなり、車体2の車高が下がる。 Specifically, when the ball nut 57 and the connecting shaft 55 are displaced relative to one side in the traveling direction with respect to the ball screw shaft 56 to extend the total length of the expansion / contraction mechanism 50 as shown in FIG. 9A, The distance between the first link portion 34 (first pivot 40) and the second link portion 35 (second pivot 45) in the traveling direction is widened, and the opening angle between the first upper link piece 36 and the first lower link piece 37 is widened. As the value becomes smaller, the opening angle between the second upper link piece 41 and the second lower link piece 42 becomes smaller. As a result, the vertical distance between the upper pedestal portion 32 and the lower pedestal portion 33 (the vertical dimension of the support frame 30) is reduced, and the vehicle height of the vehicle body 2 is lowered.

これに対し、ボールナット57及び連結軸55を、ボールねじ軸56に対し進行方向他方側に相対変位させて、図9の(B)に示すように、伸縮機構50の全長を縮めると、第1リンク部34(第1枢軸40)と第2リンク部35(第2枢軸45)との進行方向の間隔が縮まり、第1上側リンク片36と第1下側リンク片37との開き角が大きくなるとともに、第2上側リンク片41と第2下側リンク片42との開き角が大きくなる。これにより、上側台座部32と下側台座部33との間の上下方向の間隔が大きくなり、車体2の車高が上がる。なお、車高調整装置10による車高の調整幅は、例えば数十mm〜100mm程度とすることができる。 On the other hand, when the ball nut 57 and the connecting shaft 55 are displaced relative to the ball screw shaft 56 on the other side in the traveling direction to reduce the total length of the expansion / contraction mechanism 50 as shown in FIG. The distance between the 1 link portion 34 (first pivot 40) and the second link portion 35 (second pivot 45) in the traveling direction is shortened, and the opening angle between the first upper link piece 36 and the first lower link piece 37 is increased. As the size increases, the opening angle between the second upper link piece 41 and the second lower link piece 42 increases. As a result, the vertical distance between the upper pedestal portion 32 and the lower pedestal portion 33 is increased, and the vehicle height of the vehicle body 2 is increased. The adjustment width of the vehicle height by the vehicle height adjusting device 10 can be, for example, about several tens of mm to 100 mm.

車高調整装置10によれば、上述のように上側台座部32と下側台座部33との間の上下方向の間隔を調整することで、上側台座部32の上面に固定された車体2の車高を調整することができる。なお、上側台座部32と下側台座部33との間隔を調整する際に、電動アクチュエータ31は、上下方向に平行移動し、上側台座部32と下側台座部33との上下方向中間部に位置する。 According to the vehicle height adjusting device 10, the vehicle body 2 fixed to the upper surface of the upper pedestal portion 32 by adjusting the vertical distance between the upper pedestal portion 32 and the lower pedestal portion 33 as described above. The vehicle height can be adjusted. When adjusting the distance between the upper pedestal portion 32 and the lower pedestal portion 33, the electric actuator 31 moves in parallel in the vertical direction to the intermediate portion in the vertical direction between the upper pedestal portion 32 and the lower pedestal portion 33. To position.

《制動装置》
制動装置11は、図2及び図3に示すように、電気自動車1の走行速度を減速したり、電気自動車1を停止したりするために用いるもので、車輪駆動ユニット3ごとに2つずつ備えられている。制動装置11のそれぞれは、ディスクブレーキ装置により構成されており、ハウジング12に支持固定されたブレーキキャリパ65と、駆動軸14a、14bとともに回転する、ブレーキロータである制動用回転体23とを備える。制動時には、ブレーキキャリパ65を、電気的に又は油圧により作動し、ブレーキキャリパ65に備えられた一対のパッドにより、制動用回転体23を挟持する。また、駆動装置7を構成する一対のモータ13a、13bを発電機として利用することで、電気自動車1の減速を、回生制動により行うこともできる。なお、制動装置として、制動用回転体をブレーキドラムとした、ドラムブレーキ装置を採用することもできる。
《Brake device》
As shown in FIGS. 2 and 3, the braking device 11 is used for reducing the traveling speed of the electric vehicle 1 and stopping the electric vehicle 1, and is provided with two for each wheel drive unit 3. Has been done. Each of the braking devices 11 is composed of a disc brake device, and includes a brake caliper 65 supported and fixed to the housing 12, and a braking rotating body 23 which is a brake rotor and rotates together with the drive shafts 14a and 14b. At the time of braking, the brake caliper 65 is operated electrically or hydraulically, and the braking rotating body 23 is sandwiched by a pair of pads provided on the brake caliper 65. Further, by using the pair of motors 13a and 13b constituting the drive device 7 as a generator, the electric vehicle 1 can be decelerated by regenerative braking. As the braking device, a drum braking device in which a rotating body for braking is used as a brake drum can also be adopted.

本例の電気自動車1は、車体2に備えられた制御装置又は運転者からの指令に基づき、車輪駆動ユニット3ごとに、一対の車輪4a、4bの回転数及び回転方向を制御することで、走行方向及び走行速度を制御することができるとともに、車輪駆動ユニット3のそれぞれの制動装置11を制御することで、電気自動車1を停止させることができる。 The electric vehicle 1 of this example controls the rotation speed and the rotation direction of the pair of wheels 4a and 4b for each wheel drive unit 3 based on a control device provided in the vehicle body 2 or a command from the driver. The traveling direction and the traveling speed can be controlled, and the electric vehicle 1 can be stopped by controlling the respective braking devices 11 of the wheel drive unit 3.

例えば、電気自動車1は、すべての車輪4a、4bの回転数及び回転方向を同じにすることで、前方又は後方へ直進走行することができる。また、電気自動車1は、それぞれの車輪4a、4bの回転数を適切な値に調節することで、車輪駆動ユニット3のそれぞれが備える旋回装置9により、車輪4a、4bを転舵し、旋回走行することができる。この際、車輪4a、4bの回転数は、旋回中心に近い車輪ほど小さくする。また、車輪駆動ユニット3のそれぞれについて、一方の車輪4aの回転方向と他方の車輪4bの回転方向とを互いに反対方向とすれば、その場で、車輪駆動ユニット3の向きのみを変更(転舵)することができる。このため、車輪駆動ユニット3のそれぞれの向きを、進行方向から90度回転させれば、電気自動車1を幅方向に走行させることも可能になる。 For example, the electric vehicle 1 can travel straight forward or backward by making the rotation speeds and rotation directions of all the wheels 4a and 4b the same. Further, the electric vehicle 1 steers the wheels 4a and 4b by the turning device 9 provided in each of the wheel drive units 3 by adjusting the rotation speeds of the wheels 4a and 4b to appropriate values, and turns. can do. At this time, the rotation speeds of the wheels 4a and 4b are reduced as the wheels are closer to the turning center. Further, for each of the wheel drive units 3, if the rotation direction of one wheel 4a and the rotation direction of the other wheel 4b are opposite to each other, only the direction of the wheel drive unit 3 is changed (steering) on the spot. )can do. Therefore, if each direction of the wheel drive unit 3 is rotated by 90 degrees from the traveling direction, the electric vehicle 1 can be driven in the width direction.

本例では、一対の車輪4a、4bを回転駆動する車輪駆動ユニット3を、車体2から独立したユニットとして構成し、車体2の総重量に応じた数の車輪駆動ユニット3を車体2に組み付けることで、電気自動車1を構成している。このため、車体2の総重量にかかわらず、車輪駆動ユニット3を共通に使用することができる。したがって、電気自動車1の製造コストを低減することができる。特に、電気自動車1を、多数の高価なセンサを備える自動運転車とした場合、車輪駆動ユニット3の共通化によるコスト削減効果を顕著に得ることができる。 In this example, the wheel drive unit 3 that rotationally drives the pair of wheels 4a and 4b is configured as a unit independent of the vehicle body 2, and the number of wheel drive units 3 corresponding to the total weight of the vehicle body 2 is assembled to the vehicle body 2. It constitutes the electric vehicle 1. Therefore, the wheel drive unit 3 can be used in common regardless of the total weight of the vehicle body 2. Therefore, the manufacturing cost of the electric vehicle 1 can be reduced. In particular, when the electric vehicle 1 is an autonomous vehicle provided with a large number of expensive sensors, the cost reduction effect due to the common use of the wheel drive units 3 can be remarkably obtained.

車輪駆動ユニット3は、走る、曲がる、止まるといった機能を個別に有しているため、一部の車輪駆動ユニット3が故障した場合でも、残りの車輪駆動ユニット3を使用して、ある程度(例えば、路肩に退避する程度であれば)自走し続けることができる。また、電気自動車1は、故障した車輪駆動ユニット3ごと交換することで、容易に故障を修理することができ、メンテナンス性に優れる。 Since the wheel drive unit 3 has individual functions such as running, turning, and stopping, even if a part of the wheel drive units 3 fails, the remaining wheel drive units 3 can be used to some extent (for example,). You can continue to run on your own (as long as you evacuate to the shoulder). Further, the electric vehicle 1 can be easily repaired by replacing the failed wheel drive unit 3 together, and is excellent in maintainability.

電気自動車1は、複数の車輪駆動ユニット3ごとに、車高調整装置10を備えている。このため、車体2のうちで、車輪駆動ユニット3が取り付けられた部分の路面からの高さを、個別に調整することができる。したがって、車輪駆動ユニット3に備えられた重量センサの測定値に基づいて、それぞれの車高調整装置10を調整すれば、車体本体5の積載荷重の偏りにかかわらず、車体2の重量を、すべての車輪4a、4bでバランスよく支承することができる。また、コーナリング時には、幅方向に関して旋回中心に近い側に配置された車高調整装置10の支持フレーム30の上下方向の寸法を小さくし、幅方向に関して旋回中心から遠い側に配置された車高調整装置10の支持フレーム30の上下方向の寸法を大きくすることで、車体2の高さが幅方向に関して不一致になることを抑制し、車両バランスを安定させることができる。また、乗員の乗降や荷物の積み下ろしの際には、車体2のうち、乗降口側を低くして、乗降動作や積み下ろし作業を容易化することもできる。 The electric vehicle 1 includes a vehicle height adjusting device 10 for each of the plurality of wheel drive units 3. Therefore, the height of the portion of the vehicle body 2 to which the wheel drive unit 3 is attached from the road surface can be individually adjusted. Therefore, if each of the vehicle height adjusting devices 10 is adjusted based on the measured values of the weight sensors provided in the wheel drive unit 3, the weight of the vehicle body 2 can be reduced regardless of the bias of the load of the vehicle body 5. The wheels 4a and 4b can be used in a well-balanced manner. Further, at the time of cornering, the vertical dimension of the support frame 30 of the vehicle height adjusting device 10 arranged on the side closer to the turning center in the width direction is reduced, and the vehicle height adjustment arranged on the side far from the turning center in the width direction. By increasing the vertical dimension of the support frame 30 of the device 10, it is possible to prevent the heights of the vehicle body 2 from being inconsistent in the width direction and to stabilize the vehicle balance. Further, when the occupant gets on and off and the cargo is loaded and unloaded, the boarding / alighting port side of the vehicle body 2 can be lowered to facilitate the boarding / alighting operation and the loading / unloading work.

特に本例では、車高調整装置10を、リンク機構により構成される支持フレーム30と、伸縮機構50を有する電動アクチュエータ31とから構成しており、伸縮機構50を電動モータ49により伸縮することで、支持フレーム30の上下方向の寸法を調整可能としている。このため、車高調整装置10によれば、タンクやコンプレッサーなどの大型の補機を使用せずに、車体2の車高を調整できるため、車高調整装置10を小型に構成することができる。また、車高調整装置10は、サスペンションとして機能する支持装置8から独立して構成されているため、車高の設定により、車両の乗り心地を低下させずに済む。 In particular, in this example, the vehicle height adjusting device 10 is composed of a support frame 30 composed of a link mechanism and an electric actuator 31 having an expansion / contraction mechanism 50, and the expansion / contraction mechanism 50 is expanded / contracted by an electric motor 49. , The vertical dimension of the support frame 30 can be adjusted. Therefore, according to the vehicle height adjusting device 10, the vehicle height of the vehicle body 2 can be adjusted without using a large auxiliary machine such as a tank or a compressor, so that the vehicle height adjusting device 10 can be made compact. .. Further, since the vehicle height adjusting device 10 is configured independently of the support device 8 that functions as a suspension, it is not necessary to reduce the riding comfort of the vehicle by setting the vehicle height.

車高調整装置10は、水平方向に配置された伸縮機構50の伸縮動作を、リンク機構により構成される支持フレーム30を利用して上下方向の動作(変位)に変換できる。このため、全長の嵩みやすい伸縮機構50を、上下方向ではなく、水平方向に配置でき、車高調整装置10の小型化を図れる。また、リンク機構により構成される支持フレーム30を利用して、伸縮機構50の水平方向の伸縮動作を上下方向の動作に変換するため、伸縮機構を上下方向に向けて配置する場合に比べて、伸縮機構50の伸縮量(ボールナット57及び連結軸55のストローク量)が少なくても、上側台座部32と下側台座部33との上下方向の拡縮量を大きくできる。したがって、車高の調整作業に要する時間を短くすることができる。 The vehicle height adjusting device 10 can convert the expansion / contraction operation of the expansion / contraction mechanism 50 arranged in the horizontal direction into an operation (displacement) in the vertical direction by using the support frame 30 configured by the link mechanism. Therefore, the expansion / contraction mechanism 50 having a bulky overall length can be arranged in the horizontal direction instead of the vertical direction, and the vehicle height adjusting device 10 can be downsized. Further, since the support frame 30 configured by the link mechanism is used to convert the horizontal expansion / contraction operation of the expansion / contraction mechanism 50 into the vertical operation, as compared with the case where the expansion / contraction mechanism is arranged in the vertical direction, Even if the expansion / contraction amount of the expansion / contraction mechanism 50 (the stroke amount of the ball nut 57 and the connecting shaft 55) is small, the expansion / contraction amount of the upper pedestal portion 32 and the lower pedestal portion 33 in the vertical direction can be increased. Therefore, the time required for adjusting the vehicle height can be shortened.

車高調整装置10は、伸縮機構50を構成する直動機構54として、ボールねじ機構を採用しているため、駆動に要するトルクを小さくすることができ、電動モータ49の小型化を図ることできる。このため、車高調整装置10の小型化及び低電費化を図れる。さらに、電動モータ49の出力軸53の回転トルクを、減速機構51により増大して、直動機構54を構成するボールねじ軸56に伝達しているため、電動モータ49のさらなる小型化を図れる。 Since the vehicle height adjusting device 10 employs a ball screw mechanism as the linear motion mechanism 54 constituting the expansion / contraction mechanism 50, the torque required for driving can be reduced, and the electric motor 49 can be miniaturized. .. Therefore, the vehicle height adjusting device 10 can be downsized and the electricity cost can be reduced. Further, since the rotational torque of the output shaft 53 of the electric motor 49 is increased by the reduction mechanism 51 and transmitted to the ball screw shaft 56 constituting the linear motion mechanism 54, the electric motor 49 can be further miniaturized.

車高調整装置10を構成する支持フレーム30は、車体2の重量(の一部)を支承する。このため、支持フレーム30には、上側台座部32と下側台座部33とを上下方向に近づけるとともに、第1リンク部34(第1枢軸40)と第2リンク部35(第2枢軸45)とを進行方向に遠ざけようとする力が作用する。このような力にかかわらず、支持フレーム30の姿勢を維持するためには、伸縮機構50により、第1リンク部34と第2リンク部35との間隔を維持する必要がある。つまり、第1リンク部34と第2リンク部35とを進行方向に遠ざけようとする力にかかわらず、伸縮機構50の全長を変化させないことが必要になる。本例では、逆差動防止機構52により、伸縮機構50(直動機構54)の直線運動が、電動モータ49の出力軸53の回転運動に変換されるのを機械的に防止し、連結軸55及びボールナット57がボールねじ軸56に対して進行方向に相対変位することを防止している。このため、伸縮機構50の全長を一定に保つために、電動モータ49に通電する必要がない。したがって、電力を消費せずに、支持フレーム30の姿勢(上下方向寸法)を維持できる。 The support frame 30 constituting the vehicle height adjusting device 10 bears (a part of) the weight of the vehicle body 2. Therefore, the upper pedestal portion 32 and the lower pedestal portion 33 are brought closer to the support frame 30 in the vertical direction, and the first link portion 34 (first pivot axis 40) and the second link portion 35 (second pivot shaft 45) are brought close to each other. A force acts to move the and away in the direction of travel. In order to maintain the posture of the support frame 30 regardless of such a force, it is necessary to maintain the distance between the first link portion 34 and the second link portion 35 by the expansion / contraction mechanism 50. That is, it is necessary not to change the total length of the expansion / contraction mechanism 50 regardless of the force for moving the first link portion 34 and the second link portion 35 away in the traveling direction. In this example, the reverse differential prevention mechanism 52 mechanically prevents the linear motion of the expansion / contraction mechanism 50 (linear motion mechanism 54) from being converted into the rotational motion of the output shaft 53 of the electric motor 49, and the connecting shaft 55. And the ball nut 57 is prevented from being displaced relative to the ball screw shaft 56 in the traveling direction. Therefore, in order to keep the total length of the expansion / contraction mechanism 50 constant, it is not necessary to energize the electric motor 49. Therefore, the posture (vertical dimension) of the support frame 30 can be maintained without consuming electric power.

車高調整装置10を構成する支持フレーム30は、上側台座部32と下側台座部33とが、互いに平行のまま上下方向に相対変位することのみを許容し、水平方向に相対変位することを防止するガイド部材46を備えているため、水平方向に作用する外力に対する堅牢性(剛性)を向上させることができる。このため、車高調整装置10を備えることに起因して、電気自動車1の乗り心地が低下することを防止できる。 The support frame 30 constituting the vehicle height adjusting device 10 allows only the upper pedestal portion 32 and the lower pedestal portion 33 to be relatively displaced in the vertical direction while remaining parallel to each other, and is allowed to be relatively displaced in the horizontal direction. Since the guide member 46 for preventing is provided, it is possible to improve the robustness (rigidity) against an external force acting in the horizontal direction. Therefore, it is possible to prevent the riding comfort of the electric vehicle 1 from being lowered due to the provision of the vehicle height adjusting device 10.

本発明を実施する場合に、車高調整装置の支持フレームを構成する第1リンク部及び第2リンク部は、第1リンク部と第2リンク部との間の間隔を拡縮することで、上側台座部と下側台座部との上下方向の間隔を拡縮できるものであれば、実施の形態で説明した構造に限定されない。また、実施の形態では、支持フレームを車体に対して、第1リンク部及び第2リンク部が電気自動車の進行方向(前後方向)に配置されるように取り付けた場合について説明したが、上側台座部と下側台座部とが上下方向に配置されていれば、支持フレームの向きは限定されず、例えば第1リンク部及び第2リンク部を電気自動車の幅方向に配置するように取り付けてもよい。 When carrying out the present invention, the first link portion and the second link portion constituting the support frame of the vehicle height adjusting device are on the upper side by expanding or contracting the distance between the first link portion and the second link portion. The structure is not limited to the structure described in the embodiment as long as the distance between the pedestal portion and the lower pedestal portion in the vertical direction can be expanded or contracted. Further, in the embodiment, the case where the support frame is attached to the vehicle body so that the first link portion and the second link portion are arranged in the traveling direction (front-rear direction) of the electric vehicle has been described, but the upper pedestal has been described. As long as the portion and the lower pedestal portion are arranged in the vertical direction, the orientation of the support frame is not limited, and even if the first link portion and the second link portion are attached so as to be arranged in the width direction of the electric vehicle, for example. Good.

上側台座部と下側台座部との水平方向への相対変位を防止するためのガイド部材についても、実施の形態で説明した構造に限らず、その機能を発揮できる限り、その他の構造を採用することができる。 The guide member for preventing the relative displacement of the upper pedestal portion and the lower pedestal portion in the horizontal direction is not limited to the structure described in the embodiment, and other structures are adopted as long as the function can be exhibited. be able to.

本発明を実施する場合に、駆動装置、支持装置及び旋回装置のそれぞれの構造は、実施の形態で説明した構造に限定されない。駆動装置、支持装置及び旋回装置に求められる機能を発揮できる限り、その他の構造を採用することができる。 When carrying out the present invention, the respective structures of the drive device, the support device, and the swivel device are not limited to the structures described in the embodiments. Other structures can be adopted as long as the functions required for the drive device, the support device and the swivel device can be exhibited.

1 電気自動車
2 車体
3 車輪駆動ユニット
4a、4b 車輪
5 車体本体
6a、6b 被支持部
7 駆動装置
8 支持装置
9 旋回装置
10 車高調整装置
11 制動装置
12 ハウジング
13a、13b モータ
14a、14b 駆動軸
15a、15b モータ出力軸
16a、16b トルク伝達装置
17 ハウジング本体
18 アーム部
19 コネクタ部
20a、20b 回転センサ
21 ハブユニット軸受
22 ホイール
23 制動用回転体
24 タイヤ
25 マウント部材
26 連結部材
27 ダンパ
28 固定部材
29 回転部材
30 支持フレーム
31 電動アクチュエータ
32 上側台座部
33 下側台座部
34 第1リンク部
35 第2リンク部
36 第1上側リンク片
37 第1下側リンク片
38 第1ケーシング片
39a、39b 連結ピン
40 第1枢軸
41 第2上側リンク片
42 第2下側リンク片
43 第2ケーシング片
44a、44b 連結ピン
45 第2枢軸
46 ガイド部材
47 支持スリーブ
48 支持シャフト
49 電動モータ
50 伸縮機構
51 減速機構
52 逆差動防止機構
53 出力軸
54 直動機構
55 連結軸
56 ボールねじ軸
57 ボールナット
58 軸受装置
59 ケース
60a、60b アンギュラ玉軸受
61 中空部
62 中間シャフト
63a、63b 歯車
64 複列玉軸受
65 ブレーキキャリパ
1 Electric vehicle 2 Body 3 Wheel drive unit 4a, 4b Wheel 5 Body body 6a, 6b Supported part 7 Drive device 8 Support device 9 Swivel device 10 Vehicle height adjustment device 11 Braking device 12 Housing 13a, 13b Motor 14a, 14b Drive shaft 15a, 15b Motor output shaft 16a, 16b Torque transmission device 17 Housing body 18 Arm part 19 Connector part 20a, 20b Rotation sensor 21 Hub unit bearing 22 Wheel 23 Braking rotating body 24 Tire 25 Mounting member 26 Connecting member 27 Damper 28 Fixing member 29 Rotating member 30 Support frame 31 Electric motor 32 Upper pedestal 33 Lower pedestal 34 1st link 35 2nd link 36 1st upper link piece 37 1st lower link piece 38 1st casing piece 39a, 39b Pin 40 1st pivot 41 2nd upper link piece 42 2nd lower link piece 43 2nd casing piece 44a, 44b Connecting pin 45 2nd pivot 46 Guide member 47 Support sleeve 48 Support shaft 49 Electric motor 50 Telescopic mechanism 51 Deceleration mechanism 52 Reverse differential prevention mechanism 53 Output shaft 54 Linear movement mechanism 55 Connecting shaft 56 Ball screw shaft 57 Ball nut 58 Bearing device 59 Case 60a, 60b Angular ball bearing 61 Hollow part 62 Intermediate shaft 63a, 63b Gear 64 Double row ball bearing 65 Brake Caliper

Claims (6)

車体と、車輪を電気的に駆動する駆動装置との間に配置され、前記車体の高さを調整するための車両用車高調整装置であって、
支持フレームと、電動アクチュエータとを備え、
前記支持フレームは、リンク機構により構成され、前記車体に固定される上側台座部と、前記上側台座部の下方に前記上側台座部と略平行に配置され、前記駆動装置に固定される下側台座部と、前記上側台座部の一方側の端部と前記下側台座部の一方側の端部とを連結する第1リンク部と、前記上側台座部の他方側の端部と前記下側台座部の他方側の端部とを連結する第2リンク部とを有し、前記第1リンク部と前記第2リンク部との間隔を拡縮することで、前記上側台座部と前記下側台座部との上下方向の間隔が拡縮されるものであり、
前記電動アクチュエータは、出力軸を有する電動モータと、前記第1リンク部と前記第2リンク部との間に架け渡すように配置され、前記出力軸の回転運動を直線運動に変換し、全長を伸縮させる伸縮機構とを有する、
車両用車高調整装置。
A vehicle height adjusting device for adjusting the height of the vehicle body, which is arranged between the vehicle body and a driving device that electrically drives the wheels.
Equipped with a support frame and an electric actuator,
The support frame is composed of a link mechanism, and has an upper pedestal portion fixed to the vehicle body and a lower pedestal portion located below the upper pedestal portion substantially parallel to the upper pedestal portion and fixed to the drive device. A first link portion connecting the portion, one end of the upper pedestal portion and one end of the lower pedestal portion, the other end of the upper pedestal portion, and the lower pedestal portion. The upper pedestal portion and the lower pedestal portion are provided by having a second link portion that connects the other end portion of the portion and expanding or contracting the distance between the first link portion and the second link portion. The vertical distance between the and is expanded or contracted.
The electric actuator is arranged so as to bridge between the electric motor having an output shaft and the first link portion and the second link portion, and converts the rotational motion of the output shaft into a linear motion to reduce the total length. Has an expansion and contraction mechanism that expands and contracts,
Vehicle height adjustment device.
前記伸縮機構は、ボールねじ機構を有する、請求項1に記載した車両用車高調整装置。 The vehicle height adjusting device for a vehicle according to claim 1, wherein the telescopic mechanism has a ball screw mechanism. 前記電動アクチュエータは、前記伸縮機構の直線運動が前記出力軸の回転運動に変換されるのを防止するための逆差動防止機構をさらに備える、請求項1〜2のうちのいずれか1項に記載した車両用車高調整装置。 The electric actuator according to any one of claims 1 and 2, further comprising an inverse differential prevention mechanism for preventing the linear motion of the telescopic mechanism from being converted into the rotational motion of the output shaft. Vehicle height adjustment device for vehicles. 前記第1リンク部は、先端部を前記上側台座部の一方側の端部に回動可能に連結した第1上側リンク片と、先端部を前記下側台座部の一方側の端部に回動可能に連結し、かつ、基端部を前記第1上側リンク片の基端部に回動可能に連結した第1下側リンク片とを有し、
前記第2リンク部は、先端部を前記上側台座部の他方側の端部に回動可能に連結した第2上側リンク片と、先端部を前記下側台座部の他方側の端部に回動可能に連結し、かつ、基端部を前記第2上側リンク片の基端部に回動可能に連結した第2下側リンク片とを有する、
請求項1〜3のうちのいずれか1項に記載した車両用車高調整装置。
The first link portion includes a first upper link piece in which the tip portion is rotatably connected to one end portion of the upper pedestal portion and the tip portion is rotated to one end portion of the lower pedestal portion. It has a first lower link piece that is movably connected and has a base end portion that is rotatably connected to the base end portion of the first upper link piece.
The second link portion includes a second upper link piece in which the tip portion is rotatably connected to the other end portion of the upper pedestal portion and the tip portion is rotated to the other end portion of the lower pedestal portion. It has a second lower link piece that is movably connected and has a base end portion that is rotatably connected to the base end portion of the second upper link piece.
The vehicle height adjusting device for a vehicle according to any one of claims 1 to 3.
前記第1リンク部は、前記第1上側リンク片及び前記第1下側リンク片のそれぞれの基端部に対し回動可能に支持され、前記伸縮機構の一方側の端部を支持する第1ケーシング片をさらに有し、
前記第2リンク部は、前記第2上側リンク片及び前記第2下側リンク片のそれぞれの基端部に対し回動可能に支持され、前記伸縮機構の他方側の端部を支持する第2ケーシング片をさらに有する、
請求項4に記載した車両用車高調整装置。
The first link portion is rotatably supported with respect to the base ends of the first upper link piece and the first lower link piece, and supports one end of the telescopic mechanism. With more casing pieces
The second link portion is rotatably supported with respect to the base end portions of the second upper link piece and the second lower link piece, and supports the other end portion of the telescopic mechanism. With more casing pieces,
The vehicle height adjusting device for a vehicle according to claim 4.
前記支持フレームは、前記上側台座部と前記下側台座部との間に、前記上側台座部と前記下側台座部とが水平方向に相対変位するのを防止するための、ガイド部材をさらに備える、請求項1〜5のうちのいずれか1項に記載した車両用車高調整装置。
The support frame further includes a guide member between the upper pedestal portion and the lower pedestal portion to prevent the upper pedestal portion and the lower pedestal portion from being displaced relative to each other in the horizontal direction. , The vehicle height adjusting device for a vehicle according to any one of claims 1 to 5.
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