JP4534996B2

JP4534996B2 - モータ付車両のリジッドサスペンション装置

Info

Publication number: JP4534996B2
Application number: JP2006032536A
Authority: JP
Inventors: 篤竹田; 俊也田路
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2006-02-09
Filing date: 2006-02-09
Publication date: 2010-09-01
Anticipated expiration: 2026-02-09
Also published as: JP2007210452A

Description

本発明は、車輪駆動用の電動モータをアクスル部材端に連結させた構造を用いたモータ付車両のリジッドサスペンション装置に関する。

電動モータを車輪駆動の動力として用いる電気自動車や電動モータと他の動力源とを組み合わせて動力として用いるハイブリッド車（いずれもモータ付車両）には、左右車輪のホイールの近くにそれぞれ電動モータを配置して、左右の電動モータの出力で左右の車輪をそれぞれ駆動するようにした構造がある。インホイールモータを用いた車両はその代表的な構造である。

ところで、電気自動車やハイブリッド車では、構造が簡素ですむという利点から、リジッドサスペンション装置と呼ばれる、剛体で左右の電動モータおよび車輪をつなげる構造のサスペンション装置が知られている。

こうしたリジッドサスペンション装置の多くは、特許文献１にも開示されているように車幅方向に延びるアクスルチューブの両端部に電動モータを連結してアクスル構造部とし、アクスルチューブにばねやショックアブソーバなどの懸架機器を装着したり、車体に生ずるロールを抑えるスタビライザを装着したりすることが行われている。

ところで、電動モータの外径は、求められる走行能力により定められる。特に外径寸法は、大きい方がトルクなどの点で有利であるので、電動モータは、大きな外径のモータが採用される傾向にある。

このため、車輪の近くに電動モータが配置される車両は、車輪内側の最低地上高が、通常のエンジン駆動の乗用車などと比べて低くなる傾向にある。特にアクスルチューブ端に電動モータが装着される車両は、電動モータが車輪と隣接するために、最低地上高が低くなることで影響を受けやすくなる。例えば車両の走行中、溝内に車輪が落ち込むような脱輪が生じた場合、通常のエンジン駆動の乗用車では何事も生じなくとも、アクスルチューブ端に電動モータが装着される車両だと、電動モータが溝の縁部と突き当たる傾向が多くなる。そのため、直接、電動モータに衝撃力が入力されやすくなる問題がある。

そこで、本発明の目的は、最低地上高が低くなることがもたらす電動モータの影響を防げるモータ付車両のリジッドサスペンション装置を提供する。

本発明の一態様は、車両の車幅方向に沿って延びるアクスル部材の両端部にそれぞれ電動モータ用ブラケットを介して車輪駆動用の電動モータを装着して構成されるアクスル構造部と、前記アクスル部材の車両前後方向一方側に配置されるとともに前記アクスル部材にスタビライザブラケットを介して装着されるスタビライザと、前記アクスル部材の車両前後方向他方側に配置されるとともに前記アクスル部材にショックアブソーバブラケットを介して装着されるショックアブソーバと、前記スタビライザブラケットの一部を、前記アクスル部材の車両前後方向一方側から、該電動モータの最下位地点の下側へ張り出させてなる第１突き出し部と、前記ショックアブソーバブラケットの一部を、前記アクスル部材の車両前後方向他方側から、該電動モータの最下位地点の下側へ張り出させてなる第２突き出し部と、を有することを特徴とするモータ付車両のリジッドサスペンション装置である。

他の一態様は、さらに、電動モータをアクスル部材に装着する前記電動モータ用ブラケットの一部を、前記電動モータの最下位地点の下側へ張り出させてなる第３突き出し部を組み合わせる構成を採用して、さらに電動モータの真下からの外的影響にも護れるようにした。

上記突き出し部により、電動モータを下側から保護するから、走行中、溝内に車輪が落ち込む脱輪が生じたとしても、溝の縁部が、電動モータよりも先に、突き出し部と突き当たり、電動モータを護る。

これにより、電動モータへは衝撃力が入力されずにすみ、最低地上高が低くなることによる電動モータの影響を防ぐことができる。

また、突き出し部により、下側方向だけでなく、車体前後方向においても電動モータが保護されるようになるから、車輪の内側を縁石が通過する走行で、電動モータに縁石が突き当たるような状況となったとしても、電動モータより先に第１突き出し部あるいは第２突き出し部が縁石と突き当たり、電動モータを護る。しかも、第１，２突き出し部は、電動モータを挟んで車両前後方向片側に配置されるスタビライザとその反対側に配置されるショックアブソーバの装着用のブラケット部材を流用して形成されるので、簡単な構造ですむ。

さらに、突き出し部により、たとえ走行中、電動モータの真下へ物体が接近する状況になっても、先に第３突き出し部が該物体と突き当たり、電動モータを護る。しかも、第３突き出し部も、電動モータ装着用のブラケット部材を用いてあるので、簡単な構造ですむ。

［第１の実施形態］
以下、本発明を図１〜図４に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。

図１は、モータ付車両、例えば電気自動車の後輪（駆動輪）を懸架するリジッドサスペンション装置の外観を示し、図２は図１中の矢視Ａから見た図、図３は図１中の矢視Ｂから見た図、図４は図１中の矢視Ｃから見た図をそれぞれ示している。

該図１〜図４中１は、車体（図示しない）の下部に配設されるリジッドタイプのアクスル構造部を示している。同アクスル構造部１を説明すると、２は車体の車幅方向に沿って延びる剛体、例えば金属製のアクスルチューブ（本願のアクスル部材に相当）、３は同アクスルチューブ２の両端部に取着された円盤状のアクスルプレート（本願のブラケット部材に相当）、４は左右一対のインホイールモータ（本願の車輪駆動用の電動モータに相当）をそれぞれ示している。

インホイールモータ４には、いずれも図２および図３に示されるように密閉式のモータハウジング、具体的には例えば有底筒形のハウジング５と該ハウジング５の開口を塞ぐカバー６とから構成されるモータハウジング７の内部に、モータ要素を含む各種機器、例えばステータ８およびロータ９、さらに減速機構部１０などが収めた構造が用いてある。なお、ハウジング６、カバー７は、例えばアルミ部材の鋳造品が用いてある。このインホイールモータ４の出力部に、ホイール取付部１２が付いた制動ユニット１３（ブレーキシューなどが内蔵された機器）が組み付けてある。そして、各モータハウジング７の端部（カバー７側）が、両アクスルプレート３に固定され、各アクスルチューブ２端に、それぞれインホイールモータ４を装着している。これにてアクスル構造部１を構成している。

アクスルチューブ２の両端部は、図１〜図２に示されるように懸架機器（衝撃や振動を緩衝する緩衝部材や緩衝部品など）、例えば一対のコイルスプリング１５や一対のショックアブソーバ１６などで、車体（図示しない）に支持される。具体的には、アクスルチューブ２の両端部の上側には一対のコイル受け台１７が取着されていて、同受け台１７で、車体（図示しない）との間に介在されるコイルスプリング１５を受ける。またアクスルチューブ２の両端部の後側（車体前後方向後側）には、ショックアブソーバ装着用の一対のブラケット１８（本願のショックアブソーバブラケットに相当）が取着されていて、同ブラケット１８で、車体（図示しない）との間に介在されるショックアブソーバ１６を受けている。つまり、コイルスプリング１５、ショックアブソーバ１６により、アクスル構造部１の全体が、車体に懸架される構造としてある。但し、２２，２３は、アクスル規制用の部材、例えばインホイールモータ４から延びる上下一対のアッパロッド、ロアロッドを示す。

なお、１４は、左右のホイール取付部１２に装着された車輪（後輪）を示している（二点鎖線で図示）。

また図１〜図４に示されるようにアクスルチューブ２の両端部の前側（車体前後方向前側）には、スタビライザ装着用の一対のブラケット１９（本願のスタビライザブラケットに相当）が取着されている。同ブラケット１９に、スタビライザ２０の中間部が支持具２１で支持させてある。

ここで、インホイールモータ４は、求められる出力（走行能力による）により、アクスルチューブ２より大きな外径をもつモータが採用される。そのため、インホイールモータ４付のリジッドサスペンション装置が組み付く車両は、通常の車両に比べ、最低地上高が低くなる傾向となる。そのため、走行中、インホールモータ４は、外的影響を受けやすい。

そこで、同リジッドサスペンション装置には、同影響を防ぐ工夫が施してある。該工夫には、図１〜図４に示されるようにアクスルチューブ２に装着されるブラケット部材（ここではアクスルプレート３、ブラケット１８，１９）のうち、少なくとも１つのブラケット部材に、インホールモータ４の周辺から、同インホイールモータ４の最下位となる地点Ｇから下側へ突き出る突き出し部２５を設けるという技術が用いられている。

本実施形態では、各インホイールモータ４の周辺、それもインホイールモータ４を挟んだ車両前後方向両側に配置されるというショックアブソーバ１６やスタビライザ２０のレイアウトを活用するべく、インホールモータ４を挟んで後側に配置されるブラケット１８（ショックアブソーバ装着用）と、反対に前側に配置されるブラケット１９（スタビライザ装着用）とを流用して、突き出し部２５を形成する構造が用いてある。なお、区別するためにブラケット１８に形成される突き出し部の符号は、「２５ａ」、ブラケット１９に形成される突き出し部の符号は、「２５ｂ」としてある。

すなわち、図１、図３および図４に示されるようにブラケット１８は、アクスルチューブ２から、車両後方へ斜め下る下り部分１８ａと同下り部分１８ａの先端部（下端）から横方向に延びる受け部１８ｂとを有した部品、ここでは板金製部材から形成してある。この部材のうち下り部分１８ａは、インホイールモータ４の地点Ｇ（最下位地点）から、下端部が下側へ張り出るまで延長していて、受け部１８ｂをインホイールモータ４の最下位地点から下側へ突き出させている。つまり、突き出た受け部１８から、突き出し部２５ａを形成する構造としてある（本願の第２突き出し部に相当）。

ブラケット１９は、図４に示されるようにアクスルチューブ２から、下側へ下がる下り部分１９ａと、同部分１９ａの前面に形成される締結面１９ｂとを有した部品、ここでは板金製部材から形成してある。この部材のうち下り部分１９ａは、インホイールモータ４の地点Ｇ（最下位地点）から、下端部が下側へ張り出るまで延長させてある。これで、下り部分１９ａの下端部をインホイールモータ４の最下位地点から下側へ突き出させている。つまり、突き出たブラケット１９の下端部から、突き出し部２５ｂを形成する構造としてある（本願の第１突き出し部に相当）。

これらアクスルチューブ２の前後両側に配置される突き出し部２５ａ，２５ｂにより、インホイールモータ４が、下側からの外的影響、前後方向からの外的影響（いずれも最低地上高の低下がもたらす影響）から保護される構造としている。

すなわち、例えば車両の走行中、溝内に車輪が落ち込む脱輪が生じたとする。

このとき、突き出し部２５ａ，２５ｂは、インホイールモータ４の最下位地点Ｇより、下側の地点に位置決められているから、図２〜図４中の二点鎖線に示されるように溝の縁部αは、インホイールモータ４よりも先に突き当たり、インホイールモータ４が縁部αと突き当たるのを回避する。これにより、直接、インホイールモータ４へ衝撃力が入力されるのを防ぐ。

また例えば図２〜図４中の二点鎖線に示されるように車輪１４の内側を縁石βが通過する走行が行なわれ、このとき車両前方向あるいは後方向からインホイールモータ４へ縁石βが突き当たるような状況となったとする。

このとき、突き出し部２５ａ，２５ｂは、インホイールモータ４を挟んで車両前側、後側に配置されているから、図２〜図４中の二点鎖線に示されるように縁石βは、インホイールモータ４よりも先に突き当たり、インホイールモータ４が縁石βと突き当たるのを回避する。これにより、直接、インホイールモータ４へ衝撃力が入力されるのを防ぐ。

かくして、突き出し部２５ａ，２５ｂ（２５）により、最低地上高が低くなることによるインホイールモータ４の影響を防ぐことができる。しかも、突き出し部２５ａ，２５ｂにより、下側のみならず、前後方向といった各方向（３方向）において、インホイールモータ４を保護する効果を発揮する。特に突き出し部２５ａ，２５ｂは、インホイールモータ４を挟んで車両後側に配置されるショックアブソーバ１６のブラケット１８の一部、反対側に配置されるスタビライザ２０のブラケット１９の一部を流用して形成してあるので、別途、専用の部材を設けたり、専用の部材を取り付ける場所を定めたりする手間は不要で、簡単な構造ですむ。

［第２の実施形態］
図５〜図８は、本発明の第２の実施形態を示す。

本実施形態は、第１の実施形態の内容に加え、さらに突き出し部２５で、真下からの入力に対してもインホイールモータ４が保護されるようにしたものである。

これには、インホイールモータ４をアクスルチューブ２に装着するアクスルプレート３を活用して、インホイールモータ４の真下に張り出る突き出し部２５ｃを形成する構造が用いてある。具体的には、図５〜図８に示されるように突き出し部２５ｃは、アクスルプレート３のうち、最下位地点の縁部に、同部分からハウジング５の最下位部分を覆う折返し部３０を形成した構造が用いられている。

同構造により、図５〜図８中の二点鎖線で示す部分αや二点鎖線で示す部分βのように、たとえ走行中、インホイールモータ４の真下へ物体（例えば石など）が接近する状況になったとしても、第１の実施形態と同様、先に突き出し部２５ｃが物体と突き当たり、物体が、直接、インホイールモータ４に当るのを防ぐ。つまり、インホイールモータ４の真下から加わる外的要因に対しても、インホールモータ４を護ることができる。特に同突き出し部２５ｃは、最もインホイールモータ４の近くに配置されるという特徴の有るアクスルプレート３に形成する構造なので、第１の実施形態と同様、別途、専用の部材を設けたり、専用の部材を取り付ける場所を定めたりする手間は不要で、簡単な構造ですむ。

但し、図５〜図８において、突き出し部２５ｃ以外の各部の構造は、第１の実施形態と同じなので、第１の実施形態で用いた符号と同一符号を付して、その説明を省略した。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば実施形態では、電気自動車を挙げたが、これに限らず、例えば電動モータとエンジンとを組み合わせたようなハイブリッド車でもよい。むろん、本発明は、車両の後輪でなく、前輪を支えるサスペンション装置に適用しても構わない。

本発明の第１の実施形態に係るリジッドサスペンション装置を示す斜視図。図１中の矢視Ａから見た図。図１中の矢視Ｂから見た図。図１中の矢視Ｃから見た図。本発明の第１の実施形態に係るリジッドサスペンション装置を示す斜視図。図５中の矢視Ｄから見た図。図５中の矢視Ｅから見た図。図５中の矢視Ｆから見た図。

符号の説明

１…アクスル構造部、２…アクスルチューブ（アクスル部材）、３，１８，１９…アクスルプレート，ブラケット（ブラケット部材）、４…インホイールモータ（電動モータ）、１６，２０…ショックアブソーバ，スタビライザ（各種機器）、２５ａ…突き出し部（第２突き出し部）、２５ｂ…突き出し部（第１突き出し部）、２５ｃ…突き出し部（第３突き出し部）。

Claims

車両の車幅方向に沿って延びるアクスル部材の両端部にそれぞれ電動モータ用ブラケットを介して車輪駆動用の電動モータを装着して構成されるアクスル構造部と、
前記アクスル部材の車両前後方向一方側に配置されるとともに前記アクスル部材にスタビライザブラケットを介して装着されるスタビライザと、
前記アクスル部材の車両前後方向他方側に配置されるとともに前記アクスル部材にショックアブソーバブラケットを介して装着されるショックアブソーバと、
前記スタビライザブラケットの一部を、前記アクスル部材の車両前後方向一方側から、該電動モータの最下位地点の下側へ張り出させてなる第１突き出し部と、
前記ショックアブソーバブラケットの一部を、前記アクスル部材の車両前後方向他方側から、該電動モータの最下位地点の下側へ張り出させてなる第２突き出し部と、を有することを特徴とするモータ付車両のリジッドサスペンション装置。
さらに、前記電動モータを前記アクスル部材に装着する前記電動モータ用ブラケットの一部を、前記電動モータの最下位地点の下側へ張り出せてなる第３突き出し部を有していることを特徴とする請求項１に記載のモータ付車両のリジッドサスペンション装置。