KR20070050371A - 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치 - Google Patents

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Abstract

차량용 로드휠의 내공 영역에 설치한 인휠 드라이브 유닛을 차체에 현가하는 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치에 있어서, 차체를 저상화(低床化)하여 차실 내 공간을 넓게 한다.
인휠 드라이브 유닛 회전 중심(O1)으로부터 이격한 인휠 드라이브 유닛(3)의 직경 방향 외주부(3out)에, 대략 차량 전후 방향으로 연장하는 제1 아암(4)의 일단부(5)를 상대 회전 가능하게 연결하고, 타단부(6)를 도시하지 않은 차체측 멤버에 연결하는 것에 의해, 인휠 드라이브 유닛(3)을 차량 상하 방향 요동 가능하게 현가한다. 직경 방향 외주부(3out)에는, 또한 대략 차량 상하 방향으로 연장하는 상하 방향 부재(8)의 한쪽측(9)을 설치하고, 다른 쪽측(10)을 도시하지 않은 차체측 멤버에 설치하는 것에 의해, 인휠 드라이브 유닛(3)을 차량 상하 방향으로 안내한다.
인휠 드라이브 유닛, 제1 아암, 일단부, 타단부, 상하 방향 부재

Description

인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치{SUSPENSION DEVICE FOR IN-WHEEL DRIVE UNIT}
도1은 본 발명의 실시예가 되는 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치의 외관을 차폭 내측으로부터 본 상태를 도시하는 전체 측면도.
도2는 도1의 실시예를 A-A로 일부 단면으로 하여 화살표의 방향으로부터 본 상태를 도시하는 전체 정면도.
도3은 도1의 실시예를 모식적으로 도시한 전체 측면도.
도4는 본 발명의 다른 실시예가 되는 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치를 모식적으로 도시하는 전체 측면도.
도5는 본 발명의 다른 실시예가 되는 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치를 모식적으로 도시하는 전체 측면도.
도6은 본 발명의 다른 실시예가 되는 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치를 모식적으로 도시하는 전체 측면도.
도7은 도1의 실시예를 차량 후방으로부터 본 상태를 모식적으로 도시하는 전체 배면도.
도8은 본 발명의 다른 실시예가 되는 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치를 모식적으로 도시하는 전체 측면도.
도9는 본 발명의 다른 실시예가 되는 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치를 모식적으로 도시하는 전체 측면도이다.
도10은 본 발명의 다른 실시예가 되는 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치를 모식적으로 도시하는 전체 측면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 로드휠
2 : 타이어
3 : 인휠 드라이브 유닛
3out : 인휠 드라이브 유닛의 직경 방향 외주부
4, 34 : 제1 아암
7 : 브래킷(차체측 멤버)
8, 16, 23 : 상하 방향 부재
27 : 제2 아암
37 : 링크 부재
41 : 제3 아암
[문헌 1] 일본 특허 공개 평10-304645호 공보
[문헌 2] 일본 특허 공개 평8-276761호 공보
본 발명은, 전기 자동차의 드라이브 유닛이며, 휠림의 내주측에 동력원인 모터를 위치시킨, 인휠 타입의 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치에 관한 것이다.
인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치는, 드라이브 유닛을 서스펜션 장치의 상부(차체측 멤버)가 아닌 서스펜션 장치의 하부(차륜측)에 배치하는 것에 의해, 서스펜션 장치의 상부에 위치하는 차실 내 공간을 크게 확보할 수 있다는 이점이 있다. 한편, 드라이브 유닛을 서스펜션 장치의 하부에서 현가하는 구성에서는, 드라이브 유닛의 구동 반력이 차량 상하 방향의 힘으로 되어 서스펜션 장치의 상부에 입력되고, 승차감 성능을 손상한다는 결점이 있다. 이로 인해, 특허 문헌 1에 기재된 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치에서는, 구동력의 반력에 의해 서스펜션 장치가 차체에 대해 상하 방향의 힘을 부여하는 것을 방지하기 위해, 인휠 드라이브 유닛과 차체를 차폭 방향으로 연장하는 아암에 의해 연결하고 있다.
그러나, 특허 문헌 1에 기재된 종래 구성에 따르면, 차폭 방향으로 연장하는 아암의 요동을 확보하기 위한 공간을 바닥 아래에 확보할 필요가 생긴다. 이 결과, 차체를 저상화하여 차실 내 공간을 넓게 하는 것이 곤란해진다는 문제점이 있었다.
또한 종래의 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치로서, 특허 문헌 2에 기재되어 있는 바와 같은 것이 있다.
특허 문헌 2에 기재된 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치에서는, 인휠 드라이브 유닛을 차량 전후 방향으로 연장하는 아암에 의해 차체에 연결하고, 좌우 한 쌍의 아암을 빔에 의해 차폭 방향에 연결하고 있다. 그러나, 이 구성에 있어서는, 상기 아암이 인휠 드라이브 유닛에 대해 강하게 결합되어 있기 때문에, 인휠 드라이브 유닛에서 생긴 구동 반력 모멘트가 상기 아암에서 상하 방향의 힘으로 변환되고, 상기 아암의 기단부로부터 상기 상하 방향력이 차체에 입력된다. 즉, 구동시에는 상방으로, 모터 회생 감속시에는 하방으로, 힘이 좌우 한 쌍의 아암으로부터 차체에 입력되고, 차체의 자세에 악영향을 미치게 하여 승차감을 악화시킨다는 문제점이 있었다. 부가하여, 좌우의 아암을 연결하는 빔의 요동 공간을 확보할 필요가 생겨, 차체를 저상화하여 차실 내 공간을 넓게 하는 것이 곤란해진다는 문제점이 있었다.
이러한 특허 문헌 1, 2에 기재된 서스펜션 장치에서는, 절각(折角) 로드휠 내에 동력원을 수납하도록 소형화된 인휠 모터를 채용해도, 차실 내 공간은 인휠 모터를 채용하고 있지 않은 것과 큰 차이가 없어지게 된다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평10-304645호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 평8-276761호 공보
본 발명의 목적은 상술한 과제를 해결하는 것이고, 차체를 저상화하여 차실 내 공간을 넓게 하는 것을 가능하게 한다. 또한, 서스펜션 장치로부터 차체에 대해 구동시 등에는 상하 방향력이 작용하여, 차체의 자세에 악영향을 미치게 하여 승차감을 악화시키는 것을 방지할 수 있는 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치를 제공하는 데 있다.
이 목적을 위해, 본 발명에 의한 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치는, 청구항 1에 기재한 이하와 같은 것으로 한다.
즉, 차량용 로드휠의 내공 영역에 설치한 인휠 드라이브 유닛을 차체에 현가하는 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치를 전제로 하고,
인휠 드라이브 유닛 회전 중심으로부터 이격한 인휠 드라이브 유닛의 직경 방향 외주부에, 대략 차량 전후 방향으로 연장하는 제1 아암의 일단부를 상대 회전 가능하게 연결하고, 상기 제1 아암의 타단부를 차체측 멤버에 연결하는 것에 의해, 상기 인휠 드라이브 유닛을 차량 상하 방향 요동 가능하게 현가하고,
상기 직경 방향 외주부에는, 또한 대략 차량 상하 방향으로 연장하는 상하 방향 부재의 한쪽측을 설치하고, 다른 쪽측을 차체측 멤버에 설치하는 것에 의해, 상기 인휠 드라이브 유닛을 차량 상하 방향으로 안내하도록 구성한 것을 특징으로 한 것이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 나타내는 실시예를 기초로 하여 상세하게 설명한다.
도1은 본 발명에 관한 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치의 외관을 차폭 내측으로부터 본 상태를 도시하는 전체 측면도이다. 또한 도2는, 도1에 나타내는 도1의 실시예를 A-A로 일부 단면으로 하여 화살표의 방향, 즉 차량 전방으로부터 본 상태를 도시하는 전체 정면도이다. 또한 도3은, 도1에 도시하는 도1의 실시예를 모식적으로 도시한 전체 측면도이다.
이들 도1 및 도2에 나타내는 실시예나, 후술하는 각 실시예는 우측 차륜에 있어서의 것이지만, 도시하지 않은 좌측 차륜에 있어서도, 차량 전후 방향으로 연장하는 축선에 관해 좌우 대칭으로 같은 구성으로 된다.
차륜의 로드휠(1)의 외주에는 공지의 타이어(2)를 장착한다. 중공 원통 형상의 로드휠 내벽(1in)에 포위된 내공 영역에는 인휠 드라이브 유닛(3)을 배치한다. 인휠 드라이브 유닛(3)은 동력원인 회전 전기 부분(11)과, 기어 기구 부분(12)과, 외벽인 케이스 부분(13)으로 구성된다. 케이스 부분(13)에 대해 상대 회전하는 회전 전기 부분(11)의 출력축(14)을 로드휠(1)의 회전 중심(O1)에 결합한다.
도2에 도시하는 바와 같이, 인휠 드라이브 유닛(3)의 차폭 방향 외측은 출력축(14)을 형성하고, 출력축(14)이 로드휠(1)과 결합한다. 또한, 인휠 드라이브 유닛(3)의 차폭 방향 내측으로부터, 회전 중심(O1)보다 이격한 직경 방향 외주부(3out)까지 걸쳐 케이스 부분(13)을 형성한다.
인휠 드라이브 유닛 회전 중심(O1)으로부터 이격한 인휠 드라이브 유닛의 직경 방향 외주부(3out)에는, 회전축(O1)으로부터 떨어진 위치에서 대략 차량 전후 방향으로 연장하는 제1 아암(4)의 일단부(5)를 연결한다. 제1 아암(4)의 타단부(6)를 차륜으로부터 보아 차체측에 있는 멤버, 즉 브래킷(7)에 연결한다.
제1 아암 일단부(5)와 인휠 드라이브 유닛 직경 방향 외주부(3out)는 차폭 방향으로 연장하는 축선(O2)을 중심으로 하여 상대 회전 가능하게 연결한다. 제1 아암 타단부(6)와 브래킷(7)은 차폭 방향으로 연장하는 축선(O3)을 중심으로 하여 상대 회전 가능하게 연결한다. 이에 의해, 제1 아암(4)은 차량 후방에 있는 일단부(5)를 헐거운 단부로 하고, 차량 전방에 있는 타단부(6)를 기단부로 하여 헐거운 단부측(5)을 차량 상하 방향으로 요동 가능하게 한다.
상기 직경 방향 외주부(3out)에는, 또한 회전축(O1)으로부터 떨어진 위치에서 차량 상하 방향으로 연장하는 상하 방향 부재(8)의 한쪽측(9)을 설치하고, 다른 쪽측(10)을 도시하지 않은 차체측 멤버에 설치한다. 본 실시예에서는, 볼트 체결에 의해 상기 직경 방향 외주부(3out)와 한쪽측(9)을 일체로 결합한다. 상하 방향 부재(8)는, 공지의 스트러트 부재 등이라도 좋고, 하측의 한쪽측(9)이 상측의 다른 쪽측(10)에 대해 연장 방향으로 신축 가능한 구성이며, 스프링에 의한 충격 완화 기능 및 댐퍼에 의한 감쇠 기능을 구비한 것으로 한다. 이에 의해, 인휠 드라이브 유닛(3)을 차량 상하 방향으로 안내 가능하게 한다.
도2 중 상하 방향 부재(8)는 차체측의 부재(15)에 가려져 도시된다. 이것은, 차실 내 공간을 차폭 방향 전체에 걸쳐 확보하면서, 차륜의 바로 위에서는 차실 내 공간을 차폭 방향보다도 좁게 하고, 차체측의 부재(15)와 같이 차량 상하 방향으로 연장하는 홈부를 마련하고, 홈부인 차체측의 부재(15)를 따라 상하 방향 부재(8)를 배치하기 때문이다.
상술한 제1 아암(4) 및 상하 방향 부재(8)는 서스펜션 장치를 구성하고, 인 휠 드라이브 유닛(3)을 포함하는 차륜 전체를 차체에 대해 차량 상하 방향 요동 가능하게 현가하는 것이다.
또한, 차륜이 바운드 및 리바운드하는 차량 상하 방향 요동시에는 일단부(5)가 차량 전후 방향으로 약간 이동한다. 이 이유는, 제1 아암(4)의 길이는 일정한 데 반해, 기단부(6) 및 헐거운 단부(5) 사이의 수평 투영 거리는 변화하기 때문이다. 이로 인해, 본 실시예에서는, 상하 방향 부재(8)의 다른 쪽측(10)을 탄성 소재 등으로 형성해 두고, 바운드 및 리바운드에 응동하여 한쪽측(9)이 차량 전후 방향으로 이동하는 것을 허용한다.
도1 내지 도3에 도시하는 바와 같이, 상하 방향 부재(8)의 한쪽측(9)은 인휠 드라이브 유닛 직경 방향 외주부(3out)에 일체로 결합한다. 이에 반해, 제1 아암(4)의 헐거운 단부(5)는 인휠 드라이브 유닛 직경 방향 외주부(3out)에 상대 회전 가능하게 연결한다. 이와 같이 헐거운 단부(5)가 축(O2)에서 상대 회전 가능하게 연결하기 때문에, 구동 주행시에 접지 노면으로부터 인휠 드라이브 유닛(3)으로 원주 방향의 구동 반력 모멘트가 입력되어도, 상기 구동 반력 모멘트가 제1 아암(4)의 길이를 모멘트 아암으로 하여 상하 방향의 구동 반력을 브래킷(7)에 전달하는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 실시예의 서스펜션 장치 전체에 따르면, 구동 주행시의 승차감 성능의 악화를 경감할 수 있다.
또한, 본 실시예의 서스펜션 장치에 따르면 차폭 방향으로 연장하는 빔으로 좌우의 인휠 드라이브 유닛(3)끼리를 결합할 필요가 없기 때문에, 도2에 도시하는 바와 같이, 좌우 한 쌍에 배치한 상하 방향 부재(8) 사이에서 차체를 저상화하여 차실 내 공간을 넓게 할 수 있다.
특히, 본 실시예의 서스펜션 장치에서는, 인휠 드라이브 유닛 회전 중심(O1)으로부터 이격한 인휠 드라이브 유닛의 직경 방향 외주부(3out)에, 서스펜션 장치의 제1 아암(4) 및 상하 방향 부재(8)를 설치했기 때문에,
인휠 드라이브 유닛(3)의 회전 중심부가 로드휠(1) 내공 영역으로부터 축(O1) 내측을 향해 돌출하는 구성이라도, 인휠 드라이브 유닛(3)과, 일단부(5) 및 한쪽측(9)이 차폭 방향으로 나열되는 것은 아니고, 좌우 한 쌍에 배치한 상하 방향 부재(8, 8) 사이 및 좌우 한 쌍에 배치한 제1 아암(4, 4) 사이에서 차체를 저상화하여 차실 내 공간을 넓게 할 수 있다.
다음에, 본 발명에 관한 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치의 다른 실시예를, 도4에 도시하는 모식적인 전체 측면도를 기초로 하여 설명한다.
전술한 도3에 나타내는 실시예에서는, 제1 아암의 헐거운 단부(5)를 직경 방향 외주부(3out) 중 최하부에 연결하는 것이다. 이에 반해, 도4에 나타내는 실시예에서는, 제1 아암의 헐거운 단부(5)를, 직경 방향 외주부(3out) 하부 중 전방에 연결하기 때문에, 도3에 나타내는 실시예의 설치 위치보다도 약간 높은 위치로 된다.
도4에 나타내는 본 실시예에 있어서도, 전술한 도3에 나타내는 실시예와 동 등하게 상하 방향의 구동 반력의 전달을 경감할 수 있는 것 이외에, 접지 노면으로부터 제1 아암(4)까지의 간극 높이를 증대할 수 있다.
다음에, 본 발명에 관한 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치의 다른 실시예를, 도5에 도시하는 전체 측면도를 기초로 하여 설명한다.
도5는 차폭 방향 내측으로부터 본 상태를 모식적으로 도시한 전체 측면도이다.
도5에 나타내는 실시예에 대해, 전술한 도1 내지 도3에 나타내는 실시예와 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략하고, 다른 부분에 대해서는 새롭게 부호를 붙여 설명한다.
인휠 드라이브 유닛 회전 중심(O1)으로부터 이격한 인휠 드라이브 유닛 직경 방향 외주부(3out)에는, 차량 상하 방향으로 연장하는 상하 방향 부재(16)를 배치한다. 상하 방향 부재(16)의 연장 방향 양단부(17, 18)를 도시하지 않은 차체측 멤버에 설치한다.
상하 방향 부재(16)의 양단부(17, 18) 사이를 결합하는 가이드 부재(19)는 중공 부재(20)를 관통하고, 이들 양단부(17, 18) 사이에서 중공 부재(20)가 상하 연장 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 한다.
중공 부재(20)로부터 인휠 드라이브 유닛(3)을 향해 돌출부(21)를 세워 설치한다. 도5에 도시하는 바와 같이 차량 전후 방향에 세워 설치하는 돌출부(21)의 선단부(22)를, 인휠 드라이브 유닛 직경 방향 외주부(3out)에 연결한다. 선단 부(22)는 차폭 방향으로 연장하는 축을 중심으로 하여 인휠 드라이브 유닛(3)과 상대 회전 가능하게 한다.
중공 부재(20) 및 가이드 부재(19) 사이에는, 접지 노면으로부터 입력되는 충격을 중공 부재(20)의 상하 이동으로 변환하는 스프링 기구와, 상기 상하 이동을 감쇠하는 댐퍼 기구를 설치한다. 이에 의해, 인휠 드라이브 유닛(3)을 차량 상하 방향으로 안내 가능하게 한다.
상술한 제1 아암(4) 및 상하 방향 부재(16)는 서스펜션 장치를 구성하고, 인휠 드라이브 유닛(3)을 포함하는 차륜 전체를 차체에 대해 차량 상하 방향 요동 가능하게 현가하는 것이다.
또한, 차륜이 바운드 및 리바운드하는 차량 상하 방향 요동시에는 일단부(5)가 차량 전후 방향으로 약간 이동한다. 이 이유는, 제1 아암(4)의 길이는 일정한 데 반해, 기단부(6) 및 헐거운 단부(5) 사이의 수평 투영 거리는 변화하기 때문이다. 이로 인해, 본 실시예에서는, 선단부(22)와 직경 방향 외주부(3out)를 상대 회전 가능하게 연결해 두고, 또한 선단부(22)와 헐거운 단부(5)를 회전 중심(O1)을 사이에 두고 상하가 되는 위치 관계에 배치한다. 이에 의해, 차륜의 바운드 및 리바운드에 응동하여 중공 부재(20)가 상하 이동하는 동시에 인휠 드라이브 유닛(3)이 주위 방향으로 회전하는 것을 허용하고, 각 연결 부분이 비뚤어지는 것을 방지한다.
도5에 나타내는 본 실시예에서는, 상하 방향 부재(16)로부터 돌출한 선단 부(22)는 인휠 드라이브 유닛 직경 방향 외주부(3out)에 상대 회전 가능하게 연결한다. 또한 제1 아암(4)의 헐거운 단부(5)도 인휠 드라이브 유닛 직경 방향 외주부(3out)에 상대 회전 가능하게 연결한다. 이와 같이 인휠 드라이브 유닛(3)을 모든 연결 부위(5, 22)에서 상대 회전 가능하게 연결하는 결과, 구동 주행시에 접지 노면으로부터 인휠 드라이브 유닛(3)으로 원주 방향의 구동 반력 모멘트가 입력되어도, 상기 구동 반력 모멘트가 제1 아암(4)의 길이를 모멘트 아암으로 하여 상하 방향의 구동 반력을 브래킷(7)에 전달하는 것을 방지할 수 있다. 또한 상기 구동 반력 모멘트가 돌출부(21)의 길이를 모멘트 아암으로 하여 상하 방향의 구동 반력을 도시하지 않은 차체측 멤버에 전달하는 것을 방지할 수 있다.
따라서 인휠 드라이브 유닛(3)의 구동 주행시에, 접지 노면으로부터 타이어(2)로 원주 방향의 구동 반력 모멘트가 입력되어도, 상기 구동 반력 모멘트가 상하 방향의 구동 반력이 되어 차체에 전달하는 것을 한층 방지할 수 있고, 본 실시예의 서스펜션 장치 전체에서는 구동 주행시의 승차감 성능을 향상할 수 있다.
또한 도5에 나타내는 본 실시예에서는, 전술한 도1 내지 도3에 나타내는 실시예와 동등하게 차실 내 공간을 넓게 할 수 있는 것 이외에, 타이어(2)의 토인(toe-in) 및 캠버의 강성을 향상할 수 있다.
즉, 전술한 도1 내지 도3에 나타내는 실시예에서는, 인휠 드라이브 유닛(3)이 제1 아암(4)의 기단부(6)와 상하 방향 부재(8)의 상단부(10)와의 2 군데에서 차체에 설치되어 있다. 이에 반해, 도5에 나타내는 본 실시예에서는, 인휠 드라이브 유닛(3)이 제1 아암(4)의 기단부(6)와 상하 방향 부재(16)의 상단부(17)와 하단 부(18)와의 3군데에서 차체(30)에 설치하고 있다. 이와 같이 설치 부위를 증가했기 때문에, 타이어(2)의 토인 및 캠버의 강성을 향상할 수 있다.
다음에, 본 발명에 관한 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치의 다른 실시예를, 도6 및 도7을 기초로 하여 설명한다. 도6은, 상기 다른 실시예를 차폭 방향 내측으로부터 본 상태를 모식적으로 도시하는 전체 측면도이다. 도7은, 도6에 나타내는 본 실시예를 차량 후방으로부터 본 상태를 모식적으로 도시하는 전체 배면도이다.
도6 및 도7에 나타내는 실시예에 대해, 전술한 도1 내지 도5에 나타내는 실시예와 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략하고, 다른 부분에 대해서는 새롭게 부호를 붙여 설명한다.
인휠 드라이브 유닛 회전 중심(O1)으로부터 이격한 인휠 드라이브 유닛 직경 방향 외주부(3out)에는, 차량 상하 방향으로 연장하는 상하 방향 부재(23)를 배치한다. 상하 방향 부재(23)의 연장 방향 양단부(10, 24)를 도시하지 않은 차체측 멤버에 설치한다. 상단부(10)는, 도1 내지 도4에 도시한 전술한 다른 쪽측(10)과 동일한 연결 구조이고, 차륜의 바운드 및 리바운드에 응동하여 하단부(24)가 차량 전후 방향으로 이동하는 것을 허용한다.
하단부(24)에는 차폭 방향으로 연장하는 제2 아암(27)의 차폭 방향 외측 단부(28)를 상대 회전 가능하게 연결한다. 또한, 제2 아암(27)의 차폭 방향 내측 단부(29)를, 차체(30)측에 있는 브래킷 부재(31)에 상대 회전 가능하게 연결한다. 여기서 상대 회전 가능하게 연결한다고 하는 것은, 외측 단부(28)가 차량 상하 방향으로 연장하는 축(O4)을 중심으로 하여 회전 가능해지도록 설치하는 것을 말하고, 내측 단부(29)가 차량 상하 방향으로 연장하는 축(O5)을 중심으로 하여 회전 가능해지도록 설치하는 것을 말한다. 이에 의해, 제2 아암(27)은 내측 단부(29)를 기단부로 하고, 외측 단부(28)를 헐거운 단부로 하여 차량 전후 방향으로 요동 가능하게 한다.
상하 방향 부재(23)의 양단부(10, 24)를 결합하는 가이드 부재(25)는 중공 부재(20)를 관통하고, 이들 양단부(10, 24) 사이에서 중공 부재(20)가 상하 연장 방향으로 미끄럼 이동 가능하게 한다.
중공 부재(20)와 인휠 드라이브 유닛(3)의 직경 방향 외주부(3out)를, 차량 전후 방향으로 연장하는 부재(26)를 거쳐서 일체로 결합한다. 이에 의해, 인휠 드라이브 유닛(3)을 차량 상하 방향으로 안내 가능하게 한다.
중공 부재(20) 및 가이드 부재(25) 사이에는, 접지 노면으로부터 입력되는 충격을 중공 부재(20)의 상하 이동으로 변환하는 스프링 기구와, 상기 상하 이동을 감쇠하는 댐퍼 기구를 설치한다.
상술한 제1 아암(4) 및 상하 방향 부재(23)는 서스펜션 장치를 구성하고, 인휠 드라이브 유닛(3)을 포함하는 차륜 전체를 차체에 대해 차량 상하 방향 요동 가능하게 현가하는 것이다.
도6 및 도7에 나타내는 본 실시예에서는, 전술한 도1 내지 도3에 나타내는 실시예와 동등하게 차실 내 공간을 넓게 할 수 있고, 상하 방향의 구동 반력의 전달을 경감할 수 있는 것 이외에, 타이어(2)의 토인 및 캠버의 강성을 향상할 수 있다.
즉, 전술한 도1 내지 도3에 나타내는 실시예에서는, 인휠 드라이브 유닛(3)이 제1 아암(4)의 기단부(6)와 상하 방향 부재(8)의 상단부(10)와의 2 군데에서 차체에 설치되어 있다. 이에 반해, 도6 및 도7에 나타내는 본 실시예에서는, 인휠 드라이브 유닛(3)이 제1 아암(4)의 기단부(6)와 상하 방향 부재(23)의 상단부(10)와 제2 아암의 기단부(29)와의 3군데에서 차체(30)에 설치하고 있다. 이와 같이 설치 부위를 증가했기 때문에, 타이어(2)의 토인 및 캠버의 강성을 향상할 수 있다.
다음에, 본 발명에 관한 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치의 다른 실시예를, 도8에 도시하는 전체 측면도를 기초로 하여 설명한다.
도8은, 차폭 방향 내측으로부터 본 상태를 모식적으로 도시한 전체 측면도이다.
도8에 나타내는 실시예에 대해, 전술한 도1 내지 도7에 나타내는 각 실시예와 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략하고, 다른 부분에 대해서는 새롭게 부호를 붙여 설명한다.
인휠 드라이브 유닛(3)으로부터 보아 차량 후방에 상하 방향 부재(8)를 배치한다.
상하 방향 부재(8)의 한쪽측에 있는 하단부(9)로부터 상방으로는 하단부(9) 를 폐색하고 상단부를 개방한 중공 형상의 실린더 부재(9a)가 연장하고, 실린더 부재(9a)는 상하 방향 부재(8)의 중간부(9c)에 도달한다. 다른 쪽측에 있는 상단부(10)로부터 하방으로는 한쪽측(9)의 내부 직경보다 약간 작은 외부 직경의 로드 형상 부재(10a)가 연장한다. 실린더 부재(9a)는 로드 형상 부재(10a)의 하단부를 미끄럼 이동 가능하게 수용하고, 상하 방향 부재(8)의 상단부(10)에 대해 상하 방향 부재(8)의 중간부(9c) 및 하단부(9)가 차량 상하 방향으로 상대 이동 가능하게 구성한다.
상단부(10)를 도시하지 않은 차체측 멤버에 설치한다.
후방에 있는 중간부(9c)와 전방에 있는 직경 방향 외주부(3out)를 링크 부재(37)로 연결한다. 여기서 링크 부재(37)의 전단부(38)와 직경 방향 외주부(3out) 중 상부는, 차폭 방향으로 연장하는 축선(O7)을 중심으로 하여 상대 회전 가능하게 연결한다. 또한 링크 부재(37)의 후단부(39)와 중간부(9c)는 차폭 방향으로 연장하는 축선(O8)을 중심으로 하여 상대 회전 가능하게 연결한다. 이에 의해, 양단부(38, 39)는 차량 상하 방향으로 상대 이동 가능하게 한다.
인휠 드라이브 유닛(3)으로부터 보아 차량 전방에는, 대략 차량 전후 방향으로 연장하는 제1 아암(34)의 전단부(6)를 배치한다. 인휠 드라이브 유닛 회전 중심(O1)으로부터 이격한 인휠 드라이브 유닛 직경 방향 외주부(3out)의 하부에는 제1 아암(34)의 후단부(5)를 연결한다. 제1 아암(34)의 전단부(6)를 도시하지 않은 차체측 멤버에 상대 회전 가능하게 연결한다. 즉 본 실시예의 제1 아암(34)도, 전술 한 제1 아암(4)과 마찬가지로 전단부(6)를 기단부로 하고, 후단부(5)를 헐거운 단부로 하고, 헐거운 단부(5)에 연결한 인휠 드라이브 유닛(3)을 상하 방향 요동 가능하게 현가하는 구성에 있어서 공통된다.
제1 아암(34)의 후단부(5)를 대략 차량 전후 방향으로 더 연장하고, 이 연장부(35)의 선단부(36)와 상하 방향 부재(8)의 하단부(9)를 연결한다. 여기서 제1 아암(34)의 선단부(36)와 상하 방향 부재(8)의 하단부(9)는 차폭 방향으로 연장하는 축선(O6)을 중심으로 하여 상대 회전 가능하게 연결한다. 이에 의해, 제1 아암(34)은 차량 후방에 있는 선단부(36)를 헐거운 단부로 하고, 차량 전방에 있는 전단부(6)를 기단부로 하여 헐거운 단부측(36)을 차량 상하 방향으로 요동 가능하게 한다.
도8에 나타내는 본 실시예에서는, 전술한 도1 내지 도7에 나타내는 실시예와 동등하게 차실 내 공간을 넓게 할 수 있는 것 이외에, 타이어(2)의 토인 및 캠버의 강성을 향상할 수 있다.
즉, 전술한 도1 내지 도3에 나타내는 실시예에서는, 인휠 드라이브 유닛(3)이 제1 아암(4)의 헐거운 단부(5)와 상하 방향 부재(8)의 한쪽측(9)과의 2 군데에서 서스펜션 장치에 현가되어 있다. 이에 반해, 도8에 나타내는 본 실시예에서는, 인휠 드라이브 유닛(3)이 제1 아암(34)의 헐거운 단부(5)와 상하 방향 부재(8)의 중간부(9c)와의 2 군데에서 현가되어 있는 구성에서는 공통되지만, 제1 아암(34)과 상하 방향 부재(8)를 선단부(36)로 연결하고 있다. 이와 같이 연결 부위를 추가했 기 때문에, 인휠 드라이브 유닛(3)과 제1 아암(34)과 상하 방향 부재(8)와 링크 부재(37)가 동일 평면에 위치하도록 링크된다. 따라서, 타이어(2)의 토인 및 캠버의 강성을 향상할 수 있다.
또한 도8에 나타내는 본 실시예에서는, 링크 부재(37)가 전단부(38)에서 인휠 드라이브 유닛 직경 방향 외주부(3out)에 상대 회전 가능하게 연결한다. 또한 제1 아암(34)도 헐거운 단부(5)에서 인휠 드라이브 유닛 직경 방향 외주부(3out)에 상대 회전 가능하게 연결한다. 이와 같이 인휠 드라이브 유닛(3)을 모든 연결 부위(5, 38)에서 상대 회전 가능하게 연결하는 결과, 구동 주행시에 접지 노면으로부터 인휠 드라이브 유닛(3)에 원주 방향의 구동 반력 모멘트가 입력되어도, 상기 구동 반력 모멘트가 제1 아암(34)의 길이를 모멘트 아암으로 하여 상하 방향의 구동 반력을 브래킷(7)에 전달하는 것을 방지할 수 있다. 또한 상기 구동 반력 모멘트가 링크 부재(37)의 길이를 모멘트 아암으로 하여 상하 방향의 구동 반력을 도시하지 않은 차체측 멤버에 전달하는 것을 방지할 수 있다.
따라서 인휠 드라이브 유닛(3)의 구동 주행시에, 접지 노면으로부터 타이어(2)로 원주 방향의 구동 반력 모멘트가 입력되어도, 상기 구동 반력 모멘트가 상하 방향의 구동 반력이 되어 차체에 전달하는 것을 한층 방지할 수 있고, 본 실시예의 서스펜션 장치 전체에서는 구동 주행시의 승차감 성능을 향상할 수 있다.
다음에, 본 발명에 관한 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치의 다른 실시예를, 도9에 도시하는 전체 측면도를 기초로 하여 설명한다.
도9는 차폭 방향 내측으로부터 본 상태를 모식적으로 도시한 전체 측면도이 다.
도9에 나타내는 실시예에 대해, 전술한 도1 내지 도8에 나타내는 각 실시예와 공통되는 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙여 설명을 생략하고, 다른 부분에 대해서는 새롭게 부호를 붙여 설명한다.
인휠 드라이브 유닛(3)으로부터 보아 후방에는 대략 차량 전후 방향으로 연장하는 제3 아암(41)을 배치한다.
직경 방향 외주부(3out) 중 하부에는 제1 아암(34)의 후단부(5)를 연결한다. 상기 연결 위치(5)와 인휠 드라이브 유닛 회전축(O1)에 관해 대칭이 되는 위치, 즉 직경 방향 외주부(3out) 중 상부에는, 제3 아암(41)의 일단부(42)를 상대 회전 가능하게 연결한다. 제3 아암의 타단부(43)를 도시하지 않은 차체측 멤버에 연결한다. 여기서 제3 아암(41)의 일단부(42)와 직경 방향 외주부(3out)의 상부는, 차폭 방향으로 연장하는 축선(O9)을 중심으로 하여 상대 회전 가능하게 연결한다. 또한 제3 아암의 타단부(43)와 도시하지 않은 차체측 멤버는, 차폭 방향으로 연장하는 축선(O10)을 중심으로 하여 상대 회전 가능하게 연결한다. 이에 의해, 양단부(42, 43)는 차량 상하 방향으로 상대 이동 가능하게 한다.
상하 방향 부재(8)의 한쪽측(9)을 제1 아암 연장부(35)의 선단부(36)에 상대 회전 가능하게 연결한다. 이에 의해, 제1 아암 연장부(35)를 거쳐서, 직경 방향 외주부(3out)에는 한쪽측(9)을 설치한다.
또한, 차륜이 바운드 및 리바운드하는 차량 상하 방향 요동시에는 각 연결 위치(5, 42)가 차량 전후 방향으로 약간 이동한다. 이 이유는, 제1 아암(34) 및 제3 아암(41)의 길이는 일정한 데 반해, 기단부(6) 및 헐거운 단부(5) 사이의 수평 투영 거리나, 일단부(42) 및 타단부(43) 사이의 수평 투영 거리는 변화하기 때문이다.
본 실시예에서는, 일단부(42)와 직경 방향 외주부(3out)를 상대 회전 가능하게 연결하고, 또한 일단부(42)와 헐거운 단부(5)를 회전 중심(O1)을 사이에 두고 상하가 되는 위치 관계에 배치한다. 이에 의해, 차륜의 바운드 및 리바운드 동안은, 한쪽측(9)이 상하 이동하는 동시에 인휠 드라이브 유닛(3)이 주위 방향으로 회전하는 것을 허용하고, 각 연결 부분이 비뚤어지는 것을 방지한다.
도9에 나타내는 본 실시예에서는, 전술한 도1 내지 도8에 나타내는 실시예와 동등하게 차실 내 공간을 넓게 할 수 있고, 상하 방향의 구동 반력의 전달을 경감할 수 있는 것 이외에 타이어(2)의 토인 및 캠버의 강성을 향상할 수 있다.
즉, 전술한 도1 내지 도3에 나타내는 실시예에서는, 인휠 드라이브 유닛(3)이 제1 아암(4)의 헐거운 단부(5)와 상하 방향 부재(8)의 한쪽측(9)과의 2 군데에서 서스펜션 장치에 현가되어 있다. 이에 반해, 도9에 나타내는 본 실시예에서는, 인휠 드라이브 유닛(3)이 제1 아암(34)의 후단부(5)와 제3 아암(41)의 일단부(42)와의 2 군데에서 현가되어 있다. 이들의 실시예는, 2군데에서 현가한다는 구성에서는 공통되지만, 제1 아암(34)과 상하 방향 부재(8)를 선단부(36)에서 연결하고 있다. 이와 같이 연결 부위를 추가했기 때문에, 타이어(2)의 토인 및 캠버의 강성 을 향상할 수 있다.
다음에, 본 발명에 관한 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치의 다른 실시예를, 도10에 도시하는 모식적인 전체 측면도를 기초로 하여 설명한다.
전술한 도9에 나타내는 실시예에서는, 제1 아암(34)의 후단부(5)를 직경 방향 외주부(3out) 중 최하부에 연결하는 것이다. 이에 반해, 도10에 나타내는 실시예에서는, 제1 아암(34)의 후단부(5)를 직경 방향 외주부(3out) 하부 중 전방에 연결하기 때문에, 상기 연결 위치 도9에 나타내는 실시예의 설치 위치보다도 약간 높은 위치(차량 상방)로 된다.
도10에 나타내는 본 실시예라도, 전술한 도9에 나타내는 실시예와 동등하게 상하 방향의 구동 반력의 전달을 경감할 수 있는 것 이외에, 접지 노면으로부터 제1 아암(34)까지의 간극 높이를 증대할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 실시 형태로만 한정되는 것은 아니고, 수많은 변형 또는 변경이 가능하다. 예를 들어 도면에는 도시되지 않았지만, 상술한 각 실시예에서는 인휠 드라이브 유닛(3)으로부터 보아 차량 후방에 제1 아암의 기단부를 배치하고, 휠 드라이브 유닛(3)으로부터 보아 차량 전방에 상하 방향 부재를 배치해도 좋다.
또한 도9 및 도10에 나타내는 실시예에서는, 상하 방향 부재(8)를 제1 아암(34)에 연결하는 것이 아닌 제3 아암(41)에 연결하는 것에 의해, 인휠 드라이브 유닛(3)을 차량 상하 방향으로 안내하도록 구성해도 좋다.
이러한 본 발명의 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치에 따르면, 차폭 방향으로 연장하는 부재를 이용하지 않고 인휠 드라이브 유닛을 현가하는 것이 가능해지기 때문에, 좌우의 인휠 드라이브 유닛 사이에서 차체를 저상화하여 차실 내 공간을 넓게 할 수 있다.
또한 인휠 드라이브 유닛은 차폭 방향 즉 회전 중심축 방향으로 두께를 갖는 바, 현가하는 제1 아암 및 상하 방향 부재를 회전 중심으로부터 이격한 인휠 드라이브 유닛의 직경 방향 외주부에 설치했기 때문에, 좌우 한 쌍의 인휠 드라이브 유닛 사이의 공간 전부를 차체로서 이용하는 것이 가능해져 차실 내 공간을 넓게 할 수 있다.
또한, 인휠 드라이브 유닛의 직경 방향 외주부에, 제1 아암의 일단부를 상대 회전 가능하게 연결했기 때문에, 인휠 모터에서 발생하는 구동 반력이 상하 방향의 힘으로서 차체측에 입력되는 것을 저감하여 탑승자의 승차감 성능을 향상할 수 있다.

Claims (5)

  1. 차량용 로드휠의 내공 영역에 설치한 인휠 드라이브 유닛을 차체에 현가하는 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치에 있어서,
    인휠 드라이브 유닛 회전 중심으로부터 이격한 인휠 드라이브 유닛의 직경 방향 외주부에, 대략 차량 전후 방향으로 연장하는 제1 아암의 일단부를 상대 회전 가능하게 연결하고, 상기 제1 아암의 타단부를 차체측 멤버에 연결하는 것에 의해, 상기 인휠 드라이브 유닛을 차량 상하 방향 요동 가능하게 현가하고,
    상기 직경 방향 외주부에는, 또한 대략 차량 상하 방향으로 연장하는 상하 방향 부재의 한쪽측을 설치하고, 다른 쪽측을 차체측 멤버에 설치하는 것에 의해, 상기 인휠 드라이브 유닛을 차량 상하 방향으로 안내하도록 구성한 것을 특징으로 하는 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상하 방향 부재의 연장 방향 양단부를 차체측 멤버에 설치하여 상하 방향 부재의 상기 다른 쪽측으로 하고,
    상기 상하 방향 부재의 양단부 사이에서 상기 연장 방향으로 미끄럼 이동 가능한 부재를 인휠 드라이브 유닛에 설치하여, 상기 한쪽측으로 한 것을 특징으로 하는 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 상하 방향 부재의 연장 방향 양단부 중 상단부를 차체 측 멤버에 상대 회전 가능하게 연결하고, 하단부를 대략 차폭 방향으로 연장하는 제2 아암의 일단부와 상대 회전 가능하게 연결하고, 상기 제2 아암의 타단부를 차체측 멤버에 상대 회전 가능하게 연결한 것을 특징으로 하는 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치.
  4. 제1항에 있어서, 인휠 드라이브 유닛으로부터 보아 차량 전방 또는 후방의 어느 한쪽에 제1 아암의 상기 타단부를 배치하고, 다른 쪽에 상기 상하 방향 부재를 배치하고,
    상기 상하 방향 부재의 상단부에 대해 상기 상하 방향 부재의 중간부 및 하단부가 차량 상하 방향으로 상대 이동 가능해지도록 구성하고,
    상기 상단부를 차체측 멤버에 설치하여, 상하 방향 부재의 상기 다른 쪽측으로 하고,
    상기 중간부와 인휠 드라이브 유닛을 링크 부재로 연결하여 상기 한쪽측으로 하고,
    제1 아암의 상기 일단부를 대략 차량 전후 방향으로 더 연장하고, 상기 연장부와 상하 방향 부재의 상기 하단부를 상대 회전 가능하게 연결한 것을 특징으로 하는 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치.
  5. 제1항에 있어서, 인휠 드라이브 유닛으로부터 보아 차량 전방 또는 후방의 어느 한쪽에 제1 아암의 상기 타단부를 배치하고, 다른 쪽에 대략 차량 전후 방향 으로 연장하는 제3 아암을 배치하고,
    상기 직경 방향 외주부 중 상부 또는 하부의 어느 한쪽에 제1 아암의 상기 일단부를 연결하고, 상기 연결 위치와 인휠 드라이브 유닛 회전축에 관해 대칭이 되는 위치에 제3 아암의 일단부를 상대 회전 가능하게 연결하고, 제3 아암의 타단부를 차체측 멤버에 연결하고,
    상하 방향 부재의 상기 한쪽측을, 이들 제1 아암 또는 제3 아암을 거쳐서 상기 직경 방향 외주부에 설치한 것을 특징으로 하는 인휠 드라이브 유닛의 서스펜션 장치.
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