JP7320777B2 - 独立式リアサスペンションシステム - Google Patents

Description

本発明は独立式サスペンションシステムに関し、特に、低床バスの独立式リアサスペンションシステムに関する。

現在のディーゼルエンジンを動力源とする大型バスの中でも、特にホイールベースが４メートルを超えるバスは、乗客の乗降を便利にするため、車内フロアと路面の間の距離を短縮する必要がある。前軸と後軸の間に乗車空間を備えるために、車両の空間レイアウトが制限されるので、ディーゼルエンジンを後軸後方に配置する必要がある。後方配置のエンジン、後輪駆動のパワートレイン配置に関しては、センタータイプ又はオフセットタイプのディファレンシャルギアを組み合わせても車内フロアと路面の間の距離を短縮することはできないため、例えばＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｆｕｓｏ Ａｅｒｏ Ｓｔａｒ（登録商標）やＨｉｎｏ Ｂｌｕｅ Ｒｉｂｂｏｎ（登録商標）のように、車内フロアの後軸の前方位置にステップ又はスロープを設けている。

現在のディーゼルエンジンを動力源とする中型バスの中でも、特にホイールベースが４メートルに満たないバスは、前軸と後軸の間に乗車空間を備えるために、車両の空間レイアウトが制限されるので、エンジンを前軸前方に配置し、トランスミッションをエンジン後方に接続し、ディファレンシャルギアを後軸に配置し、シャフトによりトランスミッションとディファレンシャルギアを接続する。動力伝達経路は後軸に位置するディファレンシャルギアを経由する必要があるので、車内フロアはシャフトの上方に配置する必要がある。フロントエンジン、後輪駆動のパワートレイン配置に関しては、例えばＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｆｕｓｏ Ｒｏｓａ（登録商標）やＴｏｙｏｔａ Ｃｏａｓｔｅｒ（登録商標）のように、いずれも車内フロアと路面の間の距離を短縮できないので、現在の中型バスはいずれもドアの部分のフロアを低くし、乗客が車内に入ってステップを上がるようになっている。

現在のディーゼルエンジンを動力源とする中型バスの中でも、特にホイールベースが４メートルに満たないバスは、前軸と後軸の間に乗車空間を備えるために、車両の空間レイアウトが制限されるので、エンジンを後軸後方に配置し、トランスミッションをエンジンの前方に接続し、ディファレンシャルギアを後軸に配置し、シャフトによりトランスミッションとディファレンシャルギアを接続する。動力伝達経路は後軸に位置するディファレンシャルギアを経由する必要があるので、後軸後方の車内フロアはシャフトの上方に配置する必要がある。乗客の乗降を便利にするために、例えばＨｉｎｏ Ｐｏｎｃｈｏ（登録商標）のように、前軸と後軸の間の車内フロアと路面の間の距離を短縮するとともに、車内フロアの後軸前方部分にステップ又はスロープが設けられる。

現在の電気機械を動力源とする中型バスの中でも、特にホイールベースが４メートルに満たないバスは、前軸と後軸の間に乗車空間を備えるために、車両の空間レイアウトが制限されるので、電気機械を前軸前方に配置する。前部動力源、前輪駆動のパワートレイン配置に関しては、例えばＴｅｃｎｏｂｕｓ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｇｕｌｌｉｖｅｒのように、乗客の乗降を便利にするために、前軸と後軸の間の車内フロアと路面の間の距離を短縮するとともに、車内フロアの後軸前方部分にステップが設けられる。

現在の電気機械を動力源とする中型バスの中でも、特にホイールベースが４メートルに満たないバスは、前軸と後軸の間に乗車空間を備えるために、車両の空間レイアウトが制限されるので、電気機械を後軸後方に配置する。後部動力源、後輪駆動のパワートレイン配置に関しては、例えばＨｉｎｏ Ｐｏｎｃｈｏ（登録商標）のように、乗客の乗降を便利にするために、前軸と後軸の間の車内フロアと路面の間の距離を短縮するとともに、車内フロアの後軸前方部分にステップが設けられる。

Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｆｕｓｏ Ｒｏｓａ（登録商標）、Ｔｏｙｏｔａ Ｃｏａｓｔｅｒ、Ｈｉｎｏ Ｐｏｎｃｈｏ（登録商標）、Ｔｅｃｎｏｂｕｓ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｇｕｌｌｉｖｅｒのいずれも車内フロアにステップ又はスロープを設ける必要があり、車内全体がフラットフロアとなる低床中型バスを実現することはできない。

現在の車両のサスペンション機構はタイヤ内側のフロアパネル構造に接続し、タイヤ内側のフロアパネル構造はより高い作用力に耐える必要がある。タイヤ内側のフロアパネル構造はより高い負荷作用力に耐える必要があるので、構造強度の要求を満たすためにタイヤ内側のフロアパネル構造の管材のサイズを増加させる。そのため初期のバスのフロアパネル構造はボディ・オン・フレーム方式の設計を採用し、例えば、Ｉｓｕｚｕ（登録商標）ＮＱＲの中型バスように、車体側面構造及び車体天井構造を取り付けていない時、フロアパネルの構造強度はエンジン、トランスミッション、ディファレンシャルギア、サスペンション要素を搭載する重量負荷に耐えられるものであった。

現在の車両のサスペンション機構はタイヤ内側のフロアパネル構造に接続し、後軸の位置決めを行う時は、作業者が車両用リフトを利用して車両をリフトアップするか、床に掘ったピットを利用して車両下方の空間を確保し、車両下方の空間にいる作業員が後軸の位置決め作業を行う必要がある。

サスペンション機構の設計を行う際は、タイヤの摩耗を低減するために、サスペンション圧縮プロセスにおいてキャンバー角はネガティブになり、サスペンション解放プロセスにおいてキャンバー角はポジティブになる。現在の車両のサスペンション機構はタイヤ内側に連結する車体構造であり、タイヤがサスペンション圧縮プロセス又はサスペンション解放プロセスにある時、タイヤと地面の接触点はサスペンション圧縮プロセス又はサスペンション解放プロセスにおいて内側に移動する傾向があり、輪距（Ｔｒａｃｋ）が減少すると方向転換時の車両の安定性が低くなる。

現在の車両のサスペンション機構はタイヤ内側に接続するフロアパネル構造であり、タイヤが一側向きの作用力を受ける時、特にその一側向きの作用力が進行方向の右側に向かっている場合、ロアリンクとホイールハブを接続するジョイントと路面の間の距離は変わらず、アッパーリンクとホイールハブを接続するジョイントと路面の間の距離が大きくなるほど、外側に曲がるアッパーリンクが受ける張力及びロアリンクが受ける圧力は小さくなり、内側に曲がるアッパーリンクが受ける圧力及びロアリンクが受ける張力は小さくなる。

本発明の目的は、後軸部分の上方に位置する車内フロアと路面の間の距離を短縮する、低床バスの独立式リアサスペンションシステムを提供することにある。

本発明のさらなる目的は、サスペンション機構が車体構造に接続する位置を変え、タイヤ内側の車体構造が受ける負荷作用力を分散させ、さらにフロアパネル構造の管材の幅を縮小し、後軸上方の乗車空間をより広くすることができる、低床バスの独立式リアサスペンションシステムを提供することにある。

本発明のさらなる目的は、作業員が車両の両側でそれぞれ後軸位置決め作業を行うことで、後軸位置決め作業の時間を短縮するだけでなく、作業員が後軸位置決め作業を行う際の事故リスクを低減する、低床バスの独立式リアサスペンションシステムを提供することにある。

本発明のさらなる目的は、タイヤの摩耗を低減するために、サスペンション圧縮プロセスにおいてキャンバー角がネガティブになり、サスペンション解放プロセスにおいてキャンバー角がポジティブになるようにして、サスペンション機構がタイヤ外側に連結する車体構造にすることで、タイヤがサスペンション圧縮プロセス又はサスペンション解放プロセスにある時、タイヤと地面の接触点はサスペンション圧縮プロセス又はサスペンション解放プロセスにおいて外側に移動する傾向を有するので、輪距（Ｔｒａｃｋ）が増加すると方向転換時の車両の安定性が高くなる、低床バスの独立式リアサスペンションシステムを提供することにある。

本発明のさらなる目的は、サスペンション機構がタイヤ内側に接続するフロアパネル構造にすることで、タイヤが一側向きの作用力を受ける時、特にその一側向きの作用力が進行方向右側に向かっている場合、ロアリンクとホイールハブを接続するジョイントと路面の間の距離は変わらず、アッパーリンクとホイールハブを接続するジョイントと路面の間の距離が大きくなるほど、外側に曲がるアッパーリンクが受ける圧力及びロアリンクが受ける張力が小さくなり、内側に曲がるアッパーリンクが受ける張力及びロアリンクが受ける圧力が小さくなることにより、外側に曲がるサスペンションリンクに座屈（Ｂｕｃｋｌｉｎｇ）現象が起こらないようにする、低床バスの独立式リアサスペンションシステムを提供することにある。

本発明のさらなる目的は、より多くの数量のロッド及びジョイントを利用してタイヤの関連角度を設計目標により合うものにし、タイヤの摩耗を低減する、７本のロッドと１０の個ジョイントの独立式リアサスペンションシステムを提供することにある。

本発明のさらなる目的は、電気機械とホイールハブが剛性接続するホイールモーター、後輪駆動の電動バスの独立式リアサスペンションシステムを提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明の好ましい実施例における低床バスの独立式リアサスペンションシステムは、車体構造、ロッド、ボールジョイント、ゴムブッシュ、ホイールハブ及び電気機械を含む。

本発明の独立式リアサスペンションシステムによれば、車内フロアと路面の間の距離を短縮でき、乗客の乗降が便利になり、軸ユニット上方の乗車空間が広くなる。

本発明第一実施例の等角図である。 本発明第一実施例の側面図である。 本発明第一実施例の背面図である。 本発明第一実施例の平面図である。

図１から図４によれば、本発明は好ましい実施例において車体構造１００、第一ロッド１０１、第二ロッド１０２、第三ロッド１０３、第四ロッド１０４、第五ロッド１０５、ホイールハブ１０６、第一ボールジョイント２０１、第二ボールジョイント２０２、第三ボールジョイント２０３、第四ボールジョイント２０４、第五ボールジョイント２０５、第六ボールジョイント２０６、第七ボールジョイント２０７、第八ボールジョイント２０８、第九ボールジョイント２０９及び第十ボールジョイント２１０を備える。

図１から図４によれば、車体構造１００は第一ボールジョイント２０１に接続し、第一ボールジョイント２０１は第一ロッド１０１に接続し、第一ロッド１０１は第二ボールジョイント２０２に接続し、第二ボールジョイント２０２はホイールハブ１０６に接続し、ホイールハブ１０６は第四ボールジョイント２０４に接続し、第四ボールジョイント２０４は第二ロッド１０２に接続し、第二ロッド１０２は第三ボールジョイント２０３に接続し、第三ボールジョイント２０３は車体構造１００に接続し、車体構造１００は第五ボールジョイント２０５に接続し、第五ボールジョイント２０５は第三ロッド１０３に接続し、第三ロッド１０３は第六ボールジョイント２０６に接続し、第六ボールジョイント２０６はホイールハブ１０６に接続し、ホイールハブ１０６は第八ボールジョイント２０８に接続し、第八ボールジョイント２０８は第四ロッド１０４に接続し、第四ロッド１０４は第七ボールジョイント２０７に接続し、第七ボールジョイント２０７は車体構造１００に接続し、車体構造１００は第九ボールジョイント２０９に接続し、第九ボールジョイント２０９は第五ロッド１０５に接続し、第五ロッド１０５は第十ボールジョイント２１０に接続し、第十ボールジョイント２１０はホイールハブ１０６に接続する。車体中心線００１は車両の中心線である。

図１から図４によれば、第一ボールジョイント２０１、第二ボールジョイント２０２、第三ボールジョイント２０３、第四ボールジョイント２０４、第五ボールジョイント２０５及び第六ボールジョイント２０６は後軸の前方に位置し、第七ボールジョイント２０７、第八ボールジョイント２０８、第九ボールジョイント２０９及び第十ボールジョイント２１０は後軸の後方に位置し、第三ボールジョイント２０３は第四ボールジョイント２０４の前方に位置し、第五ボールジョイント２０５は第六ボールジョイント２０６の前方に位置する。

図１から図４によれば、第一ボールジョイント２０１は第二ボールジョイント２０２の外側に位置し、第七ボールジョイント２０７は第八ボールジョイント２０８の外側に位置し、第九ボールジョイント２０９は第十ボールジョイント２１０の外側に位置する。

図１から図４によれば、第一ボールジョイント２０１、第二ボールジョイント２０２、第三ボールジョイント２０３、第四ボールジョイント２０４、第五ボールジョイント２０５及び第六ボールジョイント２０６は後輪の回転軸の前方に位置し、第七ボールジョイント２０７、第八ボールジョイント２０８、第九ボールジョイント２０９及び第十ボールジョイント２１０は後輪の回転軸の後方に位置し、第三ボールジョイント２０３は第四ボールジョイント２０４の前方に位置し、第五ボールジョイント２０５は第六ボールジョイント２０６の前方に位置する。

図１から図４によれば、本発明は好ましい実施例においてボールジョイントの代用としてゴムブッシュを利用する。

図１から図４によれば、本発明は好ましい実施例において電気機械をホイールハブ１０６に剛性接続する。

００１ 車体中心線
００２ タイヤ
１００ 車体構造
１０１ 第一ロッド
１０２ 第二ロッド
１０３ 第三ロッド
１０４ 第四ロッド
１０５ 第五ロッド
１０６ ホイールハブ
２０１ 第一ボールジョイント
２０２ 第二ボールジョイント
２０３ 第三ボールジョイント
２０４ 第四ボールジョイント
２０５ 第五ボールジョイント
２０６ 第六ボールジョイント
２０７ 第七ボールジョイント
２０８ 第八ボールジョイント
２０９ 第九ボールジョイント
２１０ 第十ボールジョイント

Claims (3)

1. 車体構造、第一ロッド、第二ロッド、第三ロッド、第四ロッド、第五ロッド、ホイールハブ、第一ボールジョイント、第二ボールジョイント、第三ボールジョイント、第四ボールジョイント、第五ボールジョイント、第六ボールジョイント、第七ボールジョイント、第八ボールジョイント、第九ボールジョイント及び第十ボールジョイントを含み、
   前記車体構造は前記第一ボールジョイントに接続し、前記第一ボールジョイントは前記第一ロッドに接続し、前記第一ロッドは前記第二ボールジョイントに接続し、前記第二ボールジョイントは前記ホイールハブに接続し、前記ホイールハブは前記第四ボールジョイントに接続し、前記第四ボールジョイントは前記第二ロッドに接続し、前記第二ロッドは前記第三ボールジョイントに接続し、前記第三ボールジョイントは前記車体構造に接続し、前記車体構造は前記第五ボールジョイントに接続し、前記第五ボールジョイントは前記第三ロッドに接続し、前記第三ロッドは前記第六ボールジョイントに接続し、前記第六ボールジョイントは前記ホイールハブに接続し、前記ホイールハブは前記第八ボールジョイントに接続し、前記第八ボールジョイントは前記第四ロッドに接続し、前記第四ロッドは前記第七ボールジョイントに接続し、前記第七ボールジョイントは前記車体構造に接続し、前記車体構造は前記第九ボールジョイントに接続し、前記第九ボールジョイントは前記第五ロッドに接続し、前記第五ロッドは前記第十ボールジョイントに接続し、前記第十ボールジョイントは前記ホイールハブに接続し、
   前記第一ボールジョイント、前記第二ボールジョイント、前記第三ボールジョイント、前記第四ボールジョイント、前記第五ボールジョイント及び前記第六ボールジョイントは後輪の回転軸の前方に位置し、
   前記第七ボールジョイント、前記第八ボールジョイント、前記第九ボールジョイント及び前記第十ボールジョイントは前記後輪の回転軸の後方に位置し、
   前記第三ボールジョイントは前記第四ボールジョイントの前方に位置し、前記第五ボールジョイントは前記第六ボールジョイントの前方に位置し、
   前記第一ボールジョイントは前記第二ボールジョイントの外側に位置し、前記第七ボールジョイントは前記第八ボールジョイントの外側に位置し、前記第九ボールジョイントは前記第十ボールジョイントの外側に位置し、
   前記第五ボールジョイントは前記第三ボールジョイントの上方に位置し、前記第六ボールジョイントは前記第四ボールジョイントの上方に位置し、前記第七ボールジョイントは前記第九ボールジョイントの上方に位置し、
   前記第八ボールジョイントは前記第十ボールジョイントの上方に位置する、
   独立式リアサスペンションシステム。
2. 前記ボールジョイントの代用としてゴムブッシュを利用する、請求項１に記載の独立式リアサスペンションシステム。
3. ホイールモーターが前記ホイールハブに剛性接続する、請求項１に記載の独立式リアサスペンションシステム。