JP3701736B2 - 小型車両の後輪懸架装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、1〜2人乗り用に構成された電動車などの小型車両の後輪懸架装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開昭61−202922号には、車体フレームの後部から後方へ延びる左右一対のトレーリングアームと、その左右後端部に両端を支持された後輪車軸と、パワーユニットを支持するとともに後輪車軸と車体フレーム間に連結されたトルクアームと、後輪車軸を越えて後方へ延出する車体フレームの後端部とパワーユニットを連結するラテラルロッドを備えた小型車両の後輪懸架装置が示されている。
【0003】
また、特開平5−208617号には、車体フレームの後部が後輪車軸を越えて後方へ延び、この延出部にクッション等を保持するものが示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のように構成すると、ラテラルロッドやクッションの取付のため車体フレームの後部を後輪車軸を越えて後方へ延出させることが不可欠であり、その結果、重量増加やスペースの有効利用ができず、しかも外観デザインが一般的な箱形に制約されてしまう。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願発明は、小型車両の車体フレームの後部左右から後方へ延びる左右一対のトレーリングアームと、パワーユニットを支持するスイングアクスルとにより後輪車軸を支持するとともに、このスイングアクスルは、三角形の二辺をなすトルク部材と、その両端が連結されかつ左右方向へのびるクロスメンバと、クロスメンバの左右両端部へそれぞれ一端を連結されたリンク部材とからなり、このリンク部材の中間部に後輪車軸が軸支され、
前記トルク部材は中央部一点で車体フレームへ軸支され、
トレーリングアームの後端部は前記リンク部材の他端部へ軸支され、
かつ、前記左右のトレーリングアームに、車体の左右に配置されたリヤクッションの各一端が連結されるとともに、
前記車体フレーム後部左右両端の、上部にクッションブラケットを設け、下部にトレーリングアームのステーを設け、
前記左右のクッションブラケットに前記リヤクッションの各他端を連結し、前記左右のステーに前記トレーリングアームの各前端部を連結することにより、前記後輪のスラスト方向の規制を前記トレーリングアームでおこなうことを特徴とする。
【0007】
さらに、スイングアクスルをピボットブッシュを介して車体フレーム後部へ取付けることもできる。
【0008】
さらにまた、トレーリングアームの後端部にボールジョイントを介して前記スイングアクスルのリンク部材を連結するとともに、このボールジョイントの両側を弾性部材で挟持することもできる。なお、この弾性部材としてはゴムやエラストマーなどの樹脂が使用できる。
【0009】
【発明の効果】
左右のトレーリングアームと、パワーユニットを支持するスイングアクスルとにより後輪車軸を支持し、左右のトレーリングアームに、車体の左右に配置されたリヤクッションの各一端を連結するとともに、車体フレーム後部左右両端の、上部にクッションブラケットを設け、下部にトレーリングアームのステーを設け、左右のクッションブラケットにヤクッションの各他端を連結し、左右のステーにトレーリングアームの各前端部を連結することにより、後輪のスラスト方向の規制をトレーリングアームでおこなうので、従来のラテラルロッドを省略できる。
【0010】
このため、ラテラルロッド取付のために車体フレームの後部を後輪車軸を越えて後方へ延出させることが無用になり、その結果、重量増加を防ぎ、後輪車軸後方のスペースを有効利用でき、しかも外観デザインの自由度が増す。
【0011】
また、トレーリングアームにリヤクッションの一端を連結すれば、リヤクッションを後輪車軸よりも前方で寝かせて支持でき、リヤクッションを支持するために車体後部を後方へ延ばす必要もない。
【0012】
さらに、スイングアクスルをピボットブッシュを介して車体フレーム後部へ取付ければ、車体のローリング等における横揺れに対してスイングアクスルが対応できるような弾性支持を簡単にできる。
【0013】
そのうえ、トレーリングアーム後端にボールジョイントを介してスイングアクスルのリンク部材を連結するとともに、このボールジョイントの両側を弾性部材で挟持すると、ボールジョイントにより左右のねじれを吸収し、弾性部材によりダンピングフォースを与え、かつスタビライザ効果を発揮してローリングしにくくする。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は本願発明が適用された小型車両である1人乗用電気自動車の側面図、図2はキャビン部分の分解図、図3は車体フレームの斜視図、図4は懸架装置の平面図、図5はその側面図である。
【0015】
図1において、この小型車両は、左右各一対づつ設けられる前輪1及び後輪2の間に配設された車体フレーム3にバッテリ4を支持するとともに、車体フレーム3の上に車室を構成する上下一体構造の車体5を支持している。
【0016】
車体5の左右側面には大きな開口部が形成され、内部は居住用の車室をなし、この車室内にはシートクッション6及びシートバック7が設けられ、これらの前方にはハンドル8が配置され、車体5の前部は着脱自在のフロントフェンダ9で覆われている。
【0017】
前輪1は左右一対のリーディングアーム10を介して車体フレーム3の前方にピボット点11を中心に揺動自在に支持されている。
【0018】
リーディングアーム10のピボット点11近傍からはフロントクッションアーム12が上方へ一体に突出し、これと車体フレーム3の側面間にフロントクッション13が取り付けられている。
【0019】
後輪2は左右一対のトレーリングアーム15を介して車体フレーム3の後部へピボット点16を中心に揺動自在に支持され、トレーリングアーム15と車体フレーム3の後端部との間にリヤクッション17が取付けられている。
【0020】
スイングアクスルには電動モータを有する動力部18が支持され、この動力部18はトレーリングアーム15とともに、上下へ揺動自在のスイング式パワーユニット14を構成している。
【0021】
動力部18の上方となる車体5の後部には制御装置19が吊り下げ支持されている。
【0022】
制御装置19はマイクロコンピュータ等から構成され、動力部18の電動モータに対して出力制御を行うための公知の装置である。
【0023】
また、制御装置19と動力部18間は高電圧動力線が車体5内を通ることなく直接配線されている。
【0024】
図2に示すように、車体5は上部キャビン20と下部キャビン30とを上下合せにして一体化した樹脂製のものである。
【0025】
上部キャビン20は前部21、ルーフ部22及び後部23からなる側面視略アーチ状をなし、ルーフ部22及び後部23はパネル状に形成されている。
【0026】
前部21にはガラスがはめられた窓24が形成され、かつ下端縁25の左右両側には取付部26が下方へ延出している。
【0027】
下部キャビン30は前部31、フロア部32及び後方延長部33からなり、前部31は前方へ立ち上がって、その上端縁34で下端縁25と接着される。
【0028】
また、取付部26が前部31の基部近傍においてフロア部32側に形成された凹部35へ当接して接着される。
【0029】
後方延長部33は側面視で斜めに後方へ立ち上がる前半側の傾斜部36とその上端から略水平に後方へ延びるオーバーハング部37とからなる。
【0030】
フロア部32は車体フレーム3上へ置かれて支持される部分であり、その後部から傾斜部36にかけて、シート取付部38が一体に突出形成され、ここにシートクッション6が取付けられている。
【0031】
オーバーハング部37には取付穴37aが形成され、この取付穴37aに上方から通したボルト39aにより、オーバーハング部37の下面に、吊り下げ金具39が取付けられる。
【0032】
この吊り下げ金具39の両端に形成された取付穴39aに対して、制御装置19がその側面に形成された取付突部19aで、防振ゴム19bを介してボルト19cにより取付けられる。
【0033】
図3に示すように、車体フレーム3は、アルミ等高剛性の金属で略四辺形に構成された矩形枠部40とその前方に形成された衝撃吸収部50を有する。
【0034】
矩形枠部40は前後のクロスメンバ41a、41b及び両側のサイドメンバ42で略井桁状に形成される。
【0035】
クロスメンバ41aの左右両端部にはピボット支持アーム43が斜め下方へ突出し、かつ中間部にも一対のピボット支持アーム44が設けられている。
【0036】
左右のサイドメンバ42には、それぞれ上部に下部キャビン30取付用のステー45、下部にバッテリ支持用のステー46が設けられ、また外側面中間部にはフロントクッション13の後端部を支持するためのクッションブラケット47が取付けられている。
【0037】
バッテリ4は矩形枠部40の四角形をなす空間内へ収容されるトレー4aに乗せられ、トレー4a側面の取付突部4bをステー46へ重ね、ボルト4c及びナット4dで結合される。
【0038】
クロスメンバ41bの左右両端上部には、斜め上がり後方へ突出するクッションブラケット48が設けられ、左右両端の下部からもステー49が斜め下がりに後方へ突出形成されている。
【0039】
衝撃吸収部50はクロスメンバ41aの両端部から斜め上がり前方へ延出する左右一対のサイドビーム51と、これらの中間に平行し、かつ斜め上がり後方へ延びるセンタービーム52を有する。
【0040】
左右のサイドビーム51の中間部側側面には、ピボット支持アーム44の延出部先端が取付けられている。
【0041】
サイドビーム51とセンタービーム52の各先端部はバンパ53へ取付けられ、センタービーム52の後端部は、左右のサイドビーム51から湾曲して上下方向へ延びる連結部材54で支持されている。
【0042】
これらセンタービーム52の後端と左右の連結部材54との連結部上には、略半円上をなす一枚の衝撃分散プレート55が取付けられている。
【0043】
図4及び図5に明らかなように、前輪懸架部では、隣り合う一組のピボット支持アーム43と44間にリーディングアーム10の後端部が軸支され、リーディングアーム10は前方が外側方へ開く湾曲形状をなしている。
【0044】
後輪懸架部では、クロスメンバ41b上のクッションブラケット48の突出端にリヤクッション17の先端が取付支持される。
【0045】
さらに、下部のステー49に、トレーリングアーム15の前端部が軸支され、その中心がピボット点16となる。
【0046】
スイング式パワーユニット14は、左右のトレーリングアーム15の各後端部を連結するクロスパイプ60と、動力部18の下方を支持するロアパイプ61を備え、ロアパイプ61の前部中央はリンクプレート62で、クロスメンバ41bへピボット点16と同軸支持されている。
【0047】
左右の後輪2は、動力部18によって駆動回転する車軸63を介して駆動回転される。
【0048】
図6乃至図9に基づいて後輪懸架装置をさらに詳細に説明する。図6は後輪懸架装置の拡大平面図、図7はその拡大側面図、図8はブッシュの拡大断面図、図9はボールジョイントの拡大断面図である。
【0049】
まず、図6及び図7において、左右のトレーリングアーム15の各前端部は幅の広い軸受部70により、ステー49で軸支され、このステー49は長いスパンでフランジ状に対をなしているため、このフランジ状部分でトレーリングアーム15のスラスト方向移動を規制できる。
【0050】
また、クロスパイプ60と、トルクロッドであるロアパイプ61はスイングアクスルを構成し、ロアパイプ61の前部中央はピボットブッシュ71でクロスメンバ41bへ軸支されている。
【0051】
図8はこのピボットブッシュ71を示し、外筒73と内筒74の間にゴム75が介在され、かつ内筒74内はボルト76で左右を締め上げられており、スイングアクスルの回動はゴム75のねじれより吸収される。
【0052】
このピボットブッシュ71は、周囲をリンクプレート62に支持されたハウジング77内へ圧入支持されている。
【0053】
クロスパイプ60は左右両端がリンクプレート78の一端に嵌合されて軸支され、リンクプレート78の中間部には後輪の車軸63が貫通支持され、他端にはトレーリングアーム15の後端部がボールジョイント80を介して軸支されている。
【0054】
図9はこのボールジョイント80部分の構造を示す図であり、ボールジョイントのアウタ81及びインナ82はトレーリングアーム15側へ圧入され、インナ82を貫通するピボットカラー83はボルト84でリンクプレート78へ固定されている。
【0055】
ボールジョイント80の外側は、トレーリングアーム15を挟んで両側から圧入されたピボットラバー85で挟持されている。ピボットラバー85は締め代があり、がたがないようになっている。
【0056】
次に、本実施形態の作用を説明する。左右一対のトレーリングアーム15と、パワーユニット(動力部18)を支持するスイングアクスルとにより車軸63を支持するとともに、後輪のスラスト方向の規制をトレーリングアーム15の軸受部70でおこなうので、スラスト方向の動きを規制できるため、従来のラテラルロッドを省略できる。
【0057】
このため、ラテラルロッド取付のために車体フレームの後部を車軸を越えて後方へ延出させることが無用になり、その結果、重量増加を防ぎ、後輪車軸後方のスペースを有効利用でき、しかも外観デザインの自由度が増す。
【0058】
また、トレーリングアーム15にリヤクッション17の一端を連結すれば、リヤクッション17を車軸63よりも前方で寝かせて支持でき、リヤクッション17を支持するために車体後部を後方へ延ばす必要もない。
【0059】
さらに、スイングアクスルをピボットブッシュ71を介して車体フレーム3後部のクロスメンバ41bへ取付ければ、車体のローリング等における横揺れに対してスイングアクスルが対応できるような弾性支持を簡単にできる。
【0060】
そのうえ、トレーリングアーム15の後端にボールジョイント80を介してスイングアクスルを取付けるとともに、このボールジョイント80の両側をピボットラバー85で挟持すると、ボールジョイント80により左右のねじれを吸収し、ピボットラバー85によりダンピングフォースを与え、かつスタビライザ効果を発揮してローリングしにくくする。
【図面の簡単な説明】
【図1】 小型車両全体の側面図
【図2】 車体部分の分解斜視図
【図3】 車体フレームの斜視図
【図4】 懸架装置部分を示す平面図
【図5】 同上側面図
【図6】 後輪懸架装置の拡大平面図
【図7】 その拡大側面図
【図8】 要部の拡大断面図
【図9】 他の要部の拡大断面図
【符号の説明】
3:車体フレーム、4:バッテリ、5:車体、14:スイング式パワーユニット、15:トレーリングアーム、16:ピボット軸、17:リヤクッション、18:動力部(パワーユニット)、60:クロスパイプ(スイングアクスル)、61:ロアパイプ(スイングアクスル)、71:ピボットブッシュ、80:ボールジョイント、85:ピボットラバー
Claims (3)
- 小型車両の車体フレームの後部左右から後方へ延びる左右一対のトレーリングアームと、
パワーユニットを支持するスイングアクスルとにより後輪車軸を支持するとともに、
このスイングアクスルは、三角形の二辺をなすトルク部材と、その両端が連結されかつ左右方向へのびるクロスメンバと、クロスメンバの左右両端部へそれぞれ一端を連結されたリンク部材とからなり、このリンク部材の中間部に後輪車軸が軸支され、
前記トルク部材は中央部一点で車体フレームへ軸支され、
トレーリングアームの後端部は前記リンク部材の他端部へ軸支され、
かつ、前記左右のトレーリングアームに、車体の左右に配置されたリヤクッションの各一端が連結されるとともに、
前記車体フレーム後部左右両端の、上部にクッションブラケットを設け、下部にトレーリングアームのステーを設け、
前記左右のクッションブラケットに前記リヤクッションの各他端を連結し、前記左右のステーに前記左右のトレーリングアームの各前端部を連結することにより、
前記後輪のスラスト方向の規制を前記トレーリングアームでおこなうことを特徴とする小型車両の後輪懸架装置。 - 前記スイングアクスルをピボットブッシュを介して車体フレーム後部へ取付けたことを特徴とする請求項1に記載した小型車両の後輪懸架装置。
- 前記トレーリングアームの後端部はボールジョイントを介して前記スイングアクスルのリンク部材へ連結されるとともに、このボールジョイントの両側を弾性部材で挟持したことを特徴とする請求項1に記載した小型車両の後輪懸架装置。
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