JPH0618156U - 車両のシャシフレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品の共用化が図れ、容易に種々のバリエー
ション車種を実現できるようにする。 【構成】 縦フレーム材５L 、５R に、サスペンション
アッパアーム１１L 、１１R 用の支持ブラケット７L 、
７R 、サスペンションロアアーム１２L 、１２R用の支
持ブラケット８L 、８R 、と９L 、９R が前後方向対称
に設けられ、前輪および後輪に同様のサスペンションが
組み付けられる。アクスルユニット１３L、１３R も前
後同一のものが使用され、非操舵の後輪側では縦フレー
ム材に追加されたブラケット１０L 、１０R に固定用メ
ンバ１９L 、１９R で連結されて固定される。これによ
り、要求に応じて前後輪に同様の駆動機構や操舵機構を
適宜組み付けて２ＷＳ、４ＷＳ、あるいは２ＷＤ、４Ｗ
Ｄなどバリエーションが簡単に実現される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両のシャシフレームに関する。

【０００２】

【従来の技術】

サスペンションによって懸架され、車体を架装する車両のシャシフレームとし ては、従来各種のものが用いられ、たとえば、「自動車工学便覧＜第３分冊＞」 （ｐ．１−３、 社団法人自動車技術会 昭和５０年２月１日発行）には、梯子 型フレーム、Ｘ型フレーム、周囲型フレーム、そしてバックボーンフレームなど の例が示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】

上記従来の車両のシャシフレームは、これを前輪部分と後輪部分とに分けたと き、主として前輪側に操舵機構が付随させられ、後輪側に車輪駆動機構が付随さ せられることを前提とするものが多く、いずれもそれぞれ前後の形状が異なって いる。 この結果としてサスペンションも前後で異なるものが設計され、部品の種類も 必然的に多くなっている。そのために、例えば車輪駆動については前後いずれか の一方のみの２ＷＤだけでなく双方を駆動する４ＷＤ方式があり、また操舵につ いても一方のみの２ＷＳのほか前後の車輪を操舵する４ＷＳ方式も近時多く採用 されつつあるが、この際も同様に前後で異なる操舵機構あるいは駆動機構を準備 しなければならないという問題がある。

【０００４】 とくにモータを動力源とする電気自動車では、その使用目的の多様性から、種 々の方式を多様に組み合わせて多くのバリエーション車種を提供することが期待 されているが、多くの設計工数と部品点数の増加を招き簡単に対応できないのが 実情である。 したがって本考案は、上記従来の問題点に鑑み、部品の共用化が図れ、容易に 種々のバリエーション車種を実現することができる車両のシャシフレームを提供 することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

このため請求項１に記載の考案は、アクスルユニットを支持するサスペンショ ンによって車輪に懸架され、車体を架装する車両のシャシフレームであって、サ スペンションの構成部材を支持する支持ブラケットが車両の前後方向対称に設け られて、前輪および後輪に対してそれぞれ同様のサスペンションが装備できるよ うにした。 また請求項２に記載のものでは、さらに前輪側または後輪側のいずれか一側に 固定用のブラケットを設けて、アクスルユニットのナックルアームとこの固定用 のブラケットを固定用メンバで連結することができるようにした。

【０００６】

【作用】

サスペンションの構成部材を支持する支持ブラケットを車両の前後方向対称に 設けたから、前輪および後輪に対してそれぞれ同様のサスペンションが装備でき る。 またさらに、固定用のブラケットを設けた場合には、アクスルユニットのナッ クルアームとこの固定用のブラケットを固定用メンバで連結することにより、非 操舵輪側においても操舵輪側に必要なナックルアームを備えるアクスルユニット をそのまま共通して用いることができる。

【０００７】

【実施例】

図１および図２は本発明の実施例を示す側面図および平面図である。車両はシ ャシフレーム１上に車体２が架装されて構成されている。シャシフレーム１は、 その前後方向に延びる２本の縦フレーム材５L 、５R が前部および後部において それぞれ左右方向の車軸線Ｃ、Ｄが横切る部分が幅狭で、中間部分が幅広とされ 、適宜間隔で設けられた直線状のクロスメンバ６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）で 結合された梯子型に形成されており、さらに平面図上および側面図上で基本的に 前後方向に対称の形状となっている。 そしてシャシフレーム１には前後同一のサスペンションアッパアーム１１L 、 １１R 、サスペンションロアアーム１２L 、１２R とアクスルユニット１３L 、 １３R を有するサスペンションが組み付けられ、前輪および後輪に対して懸架さ れるとともに、シャシフレーム１上に車体２を架装している。

【０００８】 シャシフレームの左前輪部について図３を参照してより詳細に説明すると、縦 フレーム材５L の前輪部にはサスペンションアッパアーム１１L 用の支持ブラケ ット７L 、サスペンションロアアーム１２L 用の支持ブラケット８L と９L など が設けられている。 サスペンションアッパアームはＡ形をしており、その支持シャフト１１ａL が 支持ブラケット７L にボルト５０で結合される。 サスペンションロアアームは そのフロントアーム１２ａL が支持ブラケット９L に支持され、リアアーム１２ ｂL が支持ブラケット８L に支持される。フロントアーム１２ａL は同時にサス ペンションスプリングとしてのトーションバー５２の一端に結合されており、ト ーションバーの他端はクロスメンバ６ｃに固定されたアンカーアーム５３に連結 されている。サスペンションアッパアーム１１L およびサスペンションロアアー ム１２L の各先端Ｐ、Ｑはアクスルユニット１３L のピボットアームに連結され る。

【０００９】 ここでは、サスペンションロアアームのフロントアーム１２ａL を支持する支 持ブラケット９L はサスペンションアッパアーム用の支持ブラケット７L と一体 で、下方に延びて形成されている。 また、支持ブラケット７L に一体に形成さ れたショックアブソーバ受け部７ａL とサスペンションロアアーム１２L 間にシ ョックアブソーバ５５が連結されている。さらにサスペンションロアアームには 縦フレーム材５L にブラケット支持されたスタビライザ５７が連結されている。 前輪１５L のアクスルユニットのナックルアーム１３ａL には、図示しないス テアリングギアから延びるステアリングリンケージ１８L が連結される。 １７ はモータから延びる後述するドライブシャフトである。

【００１０】 これらが平面図上左右対称とされ、図１、図２上左右対称部材はそれぞれL 、 R の添え字が付されている。そしてステアリングリンケージとモータを除き、シ ャシフレーム１の中心に関して前後対称の位置にそれぞれ設けられている。 後輪１６L 、１６R のアクスルユニットには、図４に示されるように、ステア リングリンケージに代え、固定用メンバ１９L 、１９R の一端が連結され、これ らの固定用メンバ１９L 、１９R はシャシフレーム１に別途付加されたブラケッ ト１０L 、１０R に他端が連結されて、後輪の左右回動が阻止されている。 なお、図４は右後輪部を示すが、前後対称部品が用いられているため、図中主 要部品は添え字Ｌを有している。

【００１１】 シャシフレーム１の前部の幅狭部には、２本の縦フレーム材５L 、５R に挟ま れてタンデムモータ２０が設置されている。タンデムモータ２０は同一構成の２ 個のモータ２１、２１がそのモータ本体２２、２２の主軸線Ｆ、Ｆをオフセット させて互い違いに平行に配置され、それぞれミッション２４、２４を介して主軸 線Ｆ、Ｆからオフセットされた２個の出力軸２６、２６が一直線に並び、この出 力軸２６、２６が前輪の車軸線Ｃ上に略一致させてある。出力軸２６、２６とア クスルユニット１３L 、１３R がそれぞれドライブシャフト１７により連結され ている。

【００１２】 図５および図６は、このタンデムモータ２０を拡大して示すものである。２個 のモータは同一に構成されているから、右車輪駆動用について説明し、その他は 必要に応じて右車輪駆動用と左車輪駆動用を（Ｒ）、（Ｌ）の添え字で区別する 。 右車輪駆動用のモータ２１はそのモータ本体２２の右端にミッション２４が 結合されており、該ミッションはモータ本体の主軸線Ｆ（Ｒ）に対して横方向に 延び、その内部にギア伝達機構２５を有して、モータ本体２２の主軸２３の回転 を、その主軸からオフセットした出力軸線Ｖ上で外向きに、すなわち右方に、ド ライブシャフトとのジョイント部を有する出力軸２６（Ｒ）へクランク状に伝達 する。 ミッション２４において、出力軸線Ｖ上でミッションケース２４Ａにベアリン グ支持されたギア２５Ａは筒状軸２５Ｂを有しており、出力軸２６はこの筒状軸 ２５Ｂに外側から差し込まれてスプライン結合されている。

【００１３】 左車輪駆動用のモータ２１はそのモータ本体２２がその主軸線Ｆ（Ｌ）を主軸 線Ｆ（Ｒ）と平行にして逆向きに配置され、ミッション２４を介して主軸からオ フセットするとともに左方にドライブシャフトとのジョイント部を有する出力軸 ２６（Ｌ）を出力軸２６（Ｒ）の出力軸線Ｖと共通の一直線上に位置させてある 。 それぞれのモータ本体２２の側壁にねじ孔を有するボス２７、２７’が形成し てあり、ミッション２４の側壁にはフランジ２８、２８’が形成されて、それぞ れのモータのフランジ２８、２８’に設けた穴からボルト２９を通しそれぞれ相 手方モータのボス２７、２７’のねじ穴に結合される。図５には右車輪駆動用の モータ２１（Ｒ）と左車輪駆動側のミッション２４（Ｌ）との結合部のみが示さ れている。

【００１４】 これにより両モータは互いに強固に結合され、この結合された状態において上 述のとおり出力軸２６（Ｌ）と出力軸２６（Ｒ）が出力軸線Ｖ上に並んでいる。 左右の出力軸２６（Ｌ）と出力軸２６（Ｒ）は背中あわせとなり、その間に
ミ ッション２４、２４を壁とする空間が形成されている。この空間にパーキングブ レーキユニット４０が配設される。 すなわち、出力軸２６が外側から差し込まれたギア２５Ａの筒状軸２５Ｂに、 内側からドラム４１がそのハブ４３の軸４３Ａを差し込まれてスプライン結合さ れる。ドラム４１はハブ４３にドラム部４２がボルト４７で結合されたアセンブ リとされている。出力軸２６とドラム４１はハブの軸４３Ａに形成された貫通穴 を介してボルト４４を出力軸２６にねじ込むことにより、筒状軸２５Ｂを両側か ら挟みつけて締結され、ギア２５Ａと出力軸２６およびドラム４１が一体化され ている。

【００１５】 ミッションケース２４Ａからはドラム４１内側に向かって支持ピン４５が延び ており、ドラム４１内周面に対向するブレーキシュー４６を支持している。ブレ ーキシュー４６はケーブルを含む図示しないリンク機構により、ドラム内周面に 圧接する方向に変位可能とされている。 以上のようにして右車輪駆動用と左車輪駆動用の各ミッション２４は、そのミ ッションケース２４Ａの外側に出力軸２６を臨ませ、内側の空間にパーキングブ レーキユニット４０を備える。

【００１６】 このように構成されたタンデムモータ２０が、前述のようにその出力軸線Ｖを 前輪の車軸線Ｃ上に略一致させて、適宜のマウント部材によりシャシフレーム１ に取り付けられている。ここで、タンデムモータ２０は側面図上で車室側へ傾け られて、その右車輪駆動用モータと左車輪駆動用モータの各モータ本体２２の外 縁を結ぶ線が車室のダッシュボードの傾斜面に略沿う姿勢にレイアウトされてい る。これにより、タンデムモータの前側にスペースが形成される。

【００１７】 図１、図２に戻って、縦フレーム材５L 、５R と各クロスメンバ６（６ａ、６ ｂ、６ｃ、６ｄ）とに囲まれる各区画内には、側面図上縦フレーム材５L 、５R と重なる同レベルの高さにバッテリが収納されている。 バッテリは区画の広さ に応じて、単独バッテリ３４ａや複数個からなるバッテリ組３５とされ、とくに 前後車軸線Ｃ、Ｄの間ではバッテリケース３７、３８に載置固定され、バッテリ ケースを車両の下側からシャシフレーム１に固定することによって搭載されてい る。 さらに、シャシフレーム１の後端部には単独バッテリ３４ｂがその長手方向を 左右に向けて配置されている。そしてまた、前述のように傾斜されたタンデムモ ータ２０の前側に形成されたスペースにも、単独バッテリ３４ｂがその長手方向 を左右に向けて配置されている。その他シャシフレーム外側にも同じレベルの高 さでバッテリ３４Ｃが配置可能である。 前後両端部の単独バッテリ３４ｂはシャシフレーム１に設けられたバッテリ受 け３６に載置される。

【００１８】 この実施例は以上のように構成され、シャシフレームがこれに設けられたサス ペンション用の支持ブラケットを含めて前後対称とされているから、支持ブラケ ットだけでなく、サスペンションアッパアームやサスペンションロアアームを含 んで同様のサスペンションを車両の前後輪に用いることができる。 この際、駆動されない後輪側ではドライブシャフトが接続されないだけで、ア クスルユニットも基本的に略同一のものが使用できる。 また、シャシフレームのメンバ間に形成されるスペースも対称となるため、そ のスペースに搭載されるバッテリも、ユニット化する形態や規模、あるいは固定 部を共通化することができるという利点がある。

【００１９】 また、モータはそれぞれモータ本体の主軸に対して横方向に延びるミッション が端部に結合され、モータ本体主軸の回転をその主軸からオフセットした出力軸 へクランク状に伝達するようにした２個のモータを、その主軸をオフセットさせ て互い違いに平行に配置するとともに、２個の出力軸が一直線に並んでこれを前 輪の車軸線上に略一致させて左右の車輪を個別に駆動するようにしてあるから、 大型のモータでもそれぞれが余裕をもってシャシフレーム幅内に納まり、サスペ ンションやタイアに干渉することがない。 そしてパーキングブレーキユニット が左右の出力軸の内側、すなわちシャシフレーム側に配設されているから、サス ペンションのばね下重量を形成するアクスルユニットは前後共通に軽い構成のも のとなり、乗り心地が向上する。 そしてまた、２個のモータはとくに互いに結合されて一体化され、しかもパー キングブレーキユニットを含めてコンパクトなユニットに構成されてスペースを 要しないから、前輪に限らず後輪側にも簡単に設置される。 以上のように、前後で同一の部品を用いることができるから、２ＷＤにあって もこれを前輪駆動（ＦＦ）から後輪駆動（ＲＲ）に変更することも容易に可能で ある。

【００２０】 次に図７は、モータを後輪側にも搭載して４ＷＤとした第２の実施例を示した もので、ここではさらに後輪も操舵可能の４ＷＳとしてある。 すなわち、シャシフレーム１’は縦フレーム材５L 、５R を有し、適宜間隔で 設けられた基本的に直線状のクロスメンバ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄで結合された 梯子型に形成されており、タンデムモータとバッテリが配置される区画が一部相 違するほかは前実施例のものと同じである。前輪側に搭載されたタンデムモータ と同一のタンデムモータが、左右逆向きにその出力軸２６、２６が後輪の車軸線 Ｄ上に略一致させてある。出力軸２６、２６とアクスルユニット１３L 、１３R がそれぞれドライブシャフト１７により連結されている。

【００２１】 そして、前実施例におけるブラケット１０L 、１０R が廃され、固定用メンバ １９L 、１９R の代わりに、図示しない操舵機構から延びるステアリンケージが アクスルユニットに連結されている。これにより、車両の前輪部分と後輪部分に おけるサスペンション、操舵機構、そして車輪駆動機構のそれぞれが同一あるい は必要に応じて調整された程度のものとされ、新に設計される専用の機構が必要 とされない。

【００２２】 なお、各実施例において支持ブラケットは縦フレーム材に設けられているが、 これに限定されることなく、必要に応じてクロスメンバに設けることもできる。 また、図３においてはサスペンションロアアームのフロントアーム１２ａL
を 支持する支持ブラケット９L がサスペンションアッパアーム用の支持ブラケット ７L と一体で形成されているが、これも別体とすることができる。さらにまたサ スペンションとしてトーションバーを用いたものを示したが、本考案はサスペン ション形式を限定するものではなく例えばコイルスプリングを用いたものも適用 することができる。 さらに各実施例では車両前後で同一のサスペンションが組み付けられたものを 示したが、全く同一であるもののみに限定されず、重量配分その他に応じて調節 して前後でジオメトリを異ならせたサスペンションとすることができる。この場 合でもフレームにおける支持ブラケットが同一でその配置が前後で対称となって いるから、基本的に同様のサスペンション構造を採ることができるという効果が ある。モータについても同様である。

【００２３】

【考案の効果】

以上のとおり、本考案はサスペンションの構成部材を支持する支持ブラケット を車両の前後方向対称に設けたものとしたから、前輪および後輪に対してそれぞ れ同様のサスペンションが装備できる。これにより、前輪部分と後輪部分とで異 なる部品を設計する必要がなくなり部品点数が低減する。そして、前後で同様部 品のサスペンションをもつことによって、４ＷＳあるいは４ＷＤとするときにも それぞれ同様の操舵機構や駆動機構を相互の干渉などの発生もなく容易に共用し て迅速にこれを実現することができる。

【００２４】 さらに前輪側または後輪側のいずれか一側に固定用のブラケットを設けたとき には、アクスルユニットのナックルアームとこの固定用のブラケットを固定用メ ンバで連結することにより、ナックルアームを有する回動自在型のアクスルユニ ットを共用しながらこれを固定型とした非操舵輪とすることも簡単に行なえる。 したがって、本考案によればシャシフレームとして基本型１種を開発してお
く だけで、例えば駆動方式のＦＦ〜ＲＲ間の変更が簡単にでき、また２ＷＤ、４Ｗ Ｄ、２ＷＳ、あるいは４ＷＳなどのバリエーション車種を同様部品を適宜追加す ることによって極めて簡単に迅速に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例を示す側面図である。

【図２】第１の実施例におけるシャシフレーム部の平面
図である。

【図３】前輪サスペンション部の詳細を示す斜視図であ
る。

【図４】後輪サスペンション部の詳細を示す斜視図であ
る。

【図５】タンデムモータの側面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ部断面図である。

【図７】第２の実施例を示すシャシフレーム部の平面図
である。

【符号の説明】

１、１’ シャシフレーム ２ 車体 ３、３’ 車室フロア ５L 、５R 縦フレーム材 ６ クロスメンバ ７L 、７R 支持ブラケット ７ａL ショックアブソーバ受け部 ８L 、８R 支持ブラケット ９L 支持ブラケット １０L 、１０R ブラケット １１L 、１１R サスペンションアッパアーム １１ａL 支持シャフト １２L 、１２R サスペンションロアアーム １２ａL フロントアーム １２ｂL リアアーム １３L 、１３R アクスルユニット １３ａL ナックルアーム １５L 、１５R 前輪 １６L 、１６R 後輪 １７ ドライブシャフト １８L 、１８R ステアリングリンケージ １９L 、１９R 固定用メンバ ２０ タンデムモータ ２１ モータ ２２ モータ本体 ２３ 主軸 ２４ ミッション ２４Ａ ミッションケース ２５ ギア伝達機構 ２５Ａ ギア ２５Ｂ 筒状軸 ２６ 出力軸 ２７ ボス ２８ フランジ ２９ ボルト ３４ａ、３４ｂ バッテリ ３５ バッテリ組 ３６ バッテリ受け ３７、３８ バッテリケース ４０ パーキングブレーキユニット ４１ ドラム ４２ ドラム部 ４３ ハブ ４３Ａ 軸 ４４ ボルト ４５ 支持ピン ４６ ブレーキシュー ４７ ボルト ５２ トーションバー ５３ アンカーアーム ５５ ショックアブソーバ ５７ スタビライザ Ｃ、Ｄ 車軸線 Ｆ 主軸線 Ｖ 出力軸線

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクスルユニットを支持するサスペンシ
   ョンによって車輪に懸架され、車体を架装する車両のシ
   ャシフレームであって、前記サスペンションの構成部材
   を支持する支持ブラケットが車両の前後方向対称に設け
   られて、前輪および後輪に対してそれぞれ同様のサスペ
   ンションが装備されるよう構成されたことを特徴とする
   車両のシャシフレーム。
2. 【請求項２】 ナックルアームを備えたアクスルユニッ
   トを支持するサスペンションによって車輪に懸架され、
   車体を架装する車両のシャシフレームであって、前記サ
   スペンションの構成部材を支持する支持ブラケットが車
   両の前後方向対称に設けられるとともに、前輪側または
   後輪側のいずれか一側には固定用のブラケットが設けら
   れて、前輪および後輪に対してそれぞれ同様のサスペン
   ションおよびアクスルユニットが装備されるとともに前
   記アクスルユニットのナックルアームと前記固定用のブ
   ラケットを固定用メンバで連結して前記一側を非操舵輪
   とし得るよう構成されたことを特徴とする車両のシャシ
   フレーム。
3. 【請求項３】 前記サスペンションの構成部材がサスペ
   ンションアッパアームとサスペンションロアアームであ
   ることを特徴とする請求項１または２記載の車両のシャ
   シフレーム。