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【発明の名称】 サスペンション装置
【発明者】 【氏名】鶴巻 日出夫

【要約】 【課題】車両の軽量化を図りうるサスペンション装置を提供すること。

【解決手段】車輪5のホィール部6の上部取付軸12と車体フレーム2との間には、H字状のアッパアーム7が設けられている。また、車体フレーム2の下部からはリーフスプリング8が延設されており、そのリーフスプリング8の端部がホィール部6の下部取付け軸18に回動可能に巻き付けられている。アッパアーム7の中央と下部取付け軸18との間には、ショックアブソーバ9が伸縮可能に取り付けられている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 自動車の車体フレームと車輪との間には、上下で対をなし、それらの両端部が車体フレーム及び車輪に対してそれぞれ回動可能に連結されたリンク部材と、前記車体フレームを弾性的に支持するショックアブソーバーとが配されてなるサスペンション装置であって、前記ショックアブソーバーは、下端側がロア側のリンク部材あるいは前記車輪に、上端側がアッパ側のリンク部材に、それぞれ回動可能に連結されていることを特徴とするサスペンション装置。
【請求項2】 前記ロア側のリンク部材には、リーフスプリングが備えられており、前記車輪の下部と前記車体フレームとの間には、コイルスプリングが備えられていることを特徴とする請求項1に記載のサスペンション装置。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、サスペンション装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近、電気自動車に関して各種の技術が開発されている。基本的にはガソリンエンジン車の構造がそのまま採用されるが、一度の充電によって走行可能な距離を延ばすために、構造全体の軽量化が強く要求される。例えば、図7および図8には、実公平5−41043号に開示されたサスペンション装置を示した。この装置では、車輪102の上下端部と、車体101との間に一対のアーム103,104が連結されている。ショックアブソーバ100の下端100Bは、ロアアーム104と車輪102との連結部位付近に連結される一方、ショックアブソーバ100の上端100Aは、車体101の下端面に連結されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この装置では、車両の走行中に発生した車輪102の振動は、車輪102と車体101との振れ幅が必ずしも一致しない(車輪102が素早くかつ大きな振動を行い、サスペンション装置がこの振動を吸収するため、車体101の振動は車輪102の振動よりも小さくなる)場合があることから、ショックアブソーバ100の弾性変形しろを大きく取らざるを得ない。このため、ショックアブソーバ100として、ストロークの大きなものとなってしまう。本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の軽量化を図りうるサスペンション装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために請求項1の発明に係るサスペンション装置は、自動車の車体フレームと車輪との間には、上下で対をなし、それらの両端部が車体フレーム及び車輪に対してそれぞれ回動可能に連結されたリンク部材と、前記車体フレームを弾性的に支持するショックアブソーバーとが配されてなるものであって、前記ショックアブソーバーは、下端側がロア側のリンク部材あるいは前記車輪に、上端側がアッパ側のリンク部材に、それぞれ回動可能に連結されていることを特徴とする。
【0005】請求項2の発明は、請求項1に記載のものであって、前記ロア側のリンク部材には、リーフスプリングが備えられており、前記車輪の下部と前記車体フレームとの間には、コイルスプリングが備えられていることを特徴とする。
【0006】
【発明の作用、および発明の効果】請求項1の発明によれば、ショックアブソーバの上端部が、アッパ側のリンク部材に連結されているので、従来のように車体フレームに連結されているものに比べると、ショックアブソーバのストロークを短くできるため、ショックアブソーバの小型化が図られ、よって車両を軽量化し得る。
【0007】請求項2の発明によれば、リーフスプリングとコイルスプリングとの組合せによって、ばね定数や加重の設定を行えるので、設計時の自由度を大きくできる。また、車輪からの加重入力が分散化されるので、局部的な応力集中が避けられ、車体フレームの軽量化ができる。
【0008】
【発明の実施の形態】<第1実施形態>次に、本発明の第1実施形態について、図1〜図3を参照しつつ、詳細に説明する。図1には、本実施形態のサスペンション装置1の斜視図を示した。サスペンション装置1には、車体フレーム2と車輪5のホィール部6とを連結するものであり、アッパ側のアッパアーム7(本発明における「アッパ側のリンク部材」に該当する)と、下部側に備えられるリーフスプリング8(本発明における「ロア側のリンク部材」に該当する)と、ショックアブソーバ9とが備えられている。なお、詳細には示さないが、車輪5は、車体フレーム2の左右について、全く同一の構成のものが一対に組み付けられるようになっており、左右の車輪5についてみると、ショックアブソーバ9は前後方向に点対称に組み付けられている。
【0009】車体フレーム2には、図示しない車両の左右両側縁に前後方向に配置される一対のサイドメンバ2Aと、両サイドメンバ2A間に架設されるクロスメンバ2Bとが備えられている。図中クロスメンバ2Bの一端部において、サイドメンバ2Aと組み付けられているところには、クロスメンバ2Bの前後長さと等しい長さのブラケット3が備えられており、このブラケット3の上端には、車両の前後方向に沿って、上部取付け軸4が備えられている。
【0010】車輪5のホィール部6の内側には、図2に示すように、車両を駆動させるインホィールモータ13が装着されている。インホィールモータ13と車輪5とは、回転軸14を介して回動可能に連結されている。また、ホィール部6の内部空間において車輪5側には、ブレーキ機構15が配されており、図中16で示すワイヤの牽引操作によって、駆動するようになっている。また、ホィール部6の上部側および下部側には、一対の取付け軸12,18が設けられている。このうち、上部取付け軸12には、アッパアーム7が取り付けられる一方、下部取付け軸18には、リーフスプリング8の一端部が取り付けられる。
【0011】アッパアーム7は略H型に一体に形成されており、車体フレーム2と車輪5とのアッパ側に装着されている。アッパアーム7からは、車体フレーム2側と車輪5側とに向かって、それぞれ接続腕10,11が延設されている。このうち、車体フレーム2側に延設される車体側接続腕10は、二股状に分枝して前後一対に設けられている一方、車輪5側に延設される車輪側接続腕11も同様に二股状に分枝して前後一対に設けられている。
【0012】一対の車体側接続腕10は、ブラケット3を車両の前後方向から挟み付けるようにして上部取付け軸4に取り付けられており、この取付け軸4を回動中心として上下方向に回動可能とされている。また、一対の車輪側接続腕11は、車輪5の上部取付け軸12に上下方向に回動可能に取り付けられている。こうして、両接続腕10,11は、ホィール部6と車体フレーム2とに対して、それぞれ車両の前後方向で同軸をなすようにして、上下に回動可能に組み付けられている。
【0013】リーフスプリング8は所定の弾性を備えた帯板状のばね材によって形成されており、その中央部分が、クロスメンバ2Bの下端に取り付けられる中央ブラケット19に対して、ボルト20とナット21とで取り付けられている。また、リーフスプリング8の両端部は、それぞれ車輪5の下部取付け軸18に対して回動可能に巻き付けられており、車輪5の上下方向への変位を弾性的に受けることができる。
【0014】また、詳細には図示しないが、ショックアブソーバ9の内部にはオイルが封入されており、そのオイルの内部にシリンダが備えられている。そのシリンダの上部がショックアブソーバ9の上端部9Aとして外側に突出されている。アッパアーム7の中央において後端側には、アブソーバ取付け軸22が突設されており、ここにはショックアブソーバ9の上端部9Aが回動可能に組み付けられている。また、リーフスプリング8と車輪5との取付け軸である下部取付け軸18の一端部には、ショックアブソーバ9の下端部が回動可能に取り付けられている。こうしてショックアブソーバ9は、アッパアーム7のアブソーバ取付け軸22と、車輪5の下部取付け軸18とに対してそれぞれ回動可能かつ、両取付け軸22,18の間で伸縮可能に組み付けられている。
【0015】次に、上記のように構成された本実施形態の作用および効果について、説明する。車両の駆動に伴って車輪5にかかる振動は、車体フレーム2と車輪5との間に備えられるアッパアーム7とリーフスプリング8とによって受けられる。このとき、アッパアーム7とリーフスプリング8との間に設けられているショックアブソーバ9が、伸縮することによって、両部材7,8の振動を吸収する。
【0016】このように本実施形態によれば、ショックアブソーバ9の上端部9Aが、アッパアーム7に連結されているので、従来のように車体101に連結されているものに比べると、ショックアブソーバ9のストロークを短くできるため、ショックアブソーバ9の小型化が図られ、車両の軽量化を図りうる。
【0017】また、従来のショックアブソーバ100は、車輪102の変位方向である垂直方向に対してかなりの傾きを設けて取り付けられており、衝撃吸収の点からは必ずしも効率が良いとは言えなかった。本実施形態では、ショックアブソーバ9の軸方向は、従来のものに比べると、車輪5の変位方向である垂直方向により近いように設定されているため、ショックアブソーバ9の効率もよい。
【0018】さらに、従来のショックアブソーバ100の上端は、車体101に連結されていたため、ストロークを確保するために車体101の底面をやや高い位置に設定しておかなければならず、車体101の室内が狭く、居住性に欠けるところがあった(室内において、車輪102付近には凸凹を設けざるを得なかった)。本実施形態では、ショックアブソーバ9の上端をアッパアーム7に連結させたので、車体23の底面を低く設定でき、車内の床面全体が平面状となり、居住性に優れる。
【0019】<第2実施形態>次に、図4を参照しつつ、本発明の第2実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、車輪5の下側と車体フレーム2との間には、ロアアーム30(本発明における「リンク部材」に該当する)が架設されている。ロアアーム30の両端部のうち、車輪5側の端部は、下部取付軸18に回動可能に連結されている。一方、車体フレーム2側の端部は、クロスメンバ2Bの下面から垂下される軸支部材32に設けられる取付け軸31に対して回動可能に組み付けられている。
【0020】このように構成された他の実施形態においても、前述の実施形態と同様の作用および効果を奏することができる。
<第3実施形態>次に、図5および図6を参照しつつ、本発明の第3実施形態について説明する。なお、第1実施形態と同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、下側のリンク部材として、リーフスプリング8が備えられており、サイドメンバ2Aと車輪5の下端部との間にコイルスプリング40が取り付けられている。
【0021】コイルスプリング40は、円筒状のケース41の内部に収容されている。サイドメンバ2Aの側縁には、ブラケット42が設けられ、ここにコイルスプリング40の上端部が固定されている。また、ホィール部6の下部取付け軸18を利用して、断面コ字状の組付部材43が回動可能に設けられており、この組付部材43の上部にコイルスプリング40の下端部が固定されている。
【0022】このように構成された本実施形態によっても、第1実施形態と同様の作用および効果を奏することができる。また、本実施形態によれば、リーフスプリング8とコイルスプリング40との組合せによって、ばね定数や加重の設定を行えるので、設計時の自由度を大きくできる。また、車輪5からの加重入力が分散化されるので、局部的な応力集中が避けられ、車体フレーム2の軽量化ができる。
【0023】本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば次に記載するようなものも本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)本実施形態では、電気自動車にサスペンション装置を用いているが、本発明によれば、ガソリン車のサスペンション装置に適用してもよい。
(2)本実施形態では、インホィールモータ形式の電気自動車にサスペンション装置を用いているが、本発明によれば、その他の形式の電気自動車にも適用できる。
(3)本実施形態では、略H型のアッパアームを用いているが、本発明によれば、アッパアームの形状は問われず、例えばA型アーム(車輪の上側中央の一点と、車体フレーム側の二点とを連結するタイプのアーム)を用いてもよい。
【出願人】 【識別番号】000101639
【氏名又は名称】アラコ株式会社
【出願日】 平成11年8月6日(1999.8.6)
【代理人】 【識別番号】100096840
【弁理士】
【氏名又は名称】後呂 和男 (外1名)
【公開番号】 特開2001−47828(P2001−47828A)
【公開日】 平成13年2月20日(2001.2.20)
【出願番号】 特願平11−223908