JP2005231543A - 小型電動車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】左右の後輪の昇降及びローリングを可能する懸架装置の構成を簡素化して,コンパクで安価な小型電動車両を提供する。
【解決手段】車体フレーム2に,電動モータ15及び減速装置23を有して左右の後輪6r,6rを支持しつゝ駆動するパワーユニット9を懸架装置8を介して支持した小型電動車両において,懸架装置8を,車体フレーム2に前端部を固着して片持ち支持される左右一対の板ばね40,40で構成すると共に,これら板ばね40,40を,両者の間隔が後方に向かって広げるように平面視でハの字状に配置し,これら板ばね40,40の後端部にパワーユニット9のケーシング10を取り付けた。
【選択図】 図3
【解決手段】車体フレーム2に,電動モータ15及び減速装置23を有して左右の後輪6r,6rを支持しつゝ駆動するパワーユニット9を懸架装置8を介して支持した小型電動車両において,懸架装置8を,車体フレーム2に前端部を固着して片持ち支持される左右一対の板ばね40,40で構成すると共に,これら板ばね40,40を,両者の間隔が後方に向かって広げるように平面視でハの字状に配置し,これら板ばね40,40の後端部にパワーユニット9のケーシング10を取り付けた。
【選択図】 図3
Description
本発明は,車体フレームに,電動モータ及び減速装置を有して左右の後輪を支持しつゝ駆動するパワーユニットを懸架装置を介して支持した小型電動車両の改良に関する。
従来のかゝる小型電動車両において,車体フレームに,パワーユニット及び左右の後輪を支持する支持フレームを,前後方向軸線及び左右方向軸線の,互いに直交する2軸線周りに回動可能に連結すると共に,これら車体フレーム及び後輪支持フレーム間に,緩衝兼ローリング復帰ばねを介装し,左右の後輪が昇降とローリングをし得るようにしたものが,例えば下記特許文献1に開示されているように,既に知られている。
特開平5−8782号公報
ところで,従来の上記小型電動車両では,パワーユニット及び後輪を支持する懸架装置が,支持フレームと,これを回動可能に支持する前後方向軸及び左右方向軸と,緩衝兼ローリング復帰ばねとで構成されるため,その構造が複雑で,コストの低減及び車両のコンパク化が困難である。
本発明は,かゝる事情に鑑みてなされたもので,左右の後輪の昇降及びローリングを可能する懸架装置の構成を簡素化して,安価でコンパクな小型電動車両を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために,本発明は,車体フレームに,電動モータ及び減速装置を有して左右の後輪を支持しつゝ駆動するパワーユニットを懸架装置を介して支持した小型電動車両において,前記懸架装置を,前記車体フレームに前端部を固着して片持ち支持され,且つ互いに間隔を後方に向かって広げるように配置される左右一対の板ばねで構成し,これら板ばねの後端部に前記パワーユニットを搭載したことを第1の特徴とする。
また本発明は,第1の特徴に加えて,前記一対の板ばねの後端部に前記パワーユニットのケーシングを,該パワーユニットの駆動反力が該板ばねにより支持されるように取り付けたことを第2の特徴とする。
本発明の第1の特徴によれば,車体フレームに片持ち支持された左右一対の板ばねの撓みにより左右の後輪の昇降が可能で,後輪が凹凸路面から受ける衝撃力を吸収することができ,また両板ばねの捩れにより左右の後輪のローリングが可能であるから,車体のローリング時でも,両後輪の接地状態を維持することができる。
しかも板ばねがパワーユニットの支持部材を兼ねることになり,小型電動車両の構成の簡素化,延いては軽量化,並びにコストの低減に寄与し得る。
さらに左右一対の板ばねの,最大間隔の後端部にパワーユニットを取り付けたことで,パワーユニットがスタビライザとして有効に機能して各後輪単独の過度の上下振動を抑制し,凹凸路面での走行中でも,両後輪の接地性を高めることができる。またこうしたことから板厚が比較的薄い板ばねの使用が可能となり,懸架装置の軽量化に寄与し得る。
さらにまた平面視でハの字状に配置された左右一対の板ばねは,車体フレーム及びパワーユニットと協働して,横方向の荷重に対しては高い剛性を発揮する閉じた台形構造体を構成するので,後輪に作用する横方向荷重に対して大なる抗力を発揮することができる。
また本発明の第2の特徴によれば,板ばねがパワーユニットの支持部材のみならず,駆動反力支持部材をも兼ねることになり,小型電動車両の構成の一層の簡素化を図ることができる。しかもパワーユニットの駆動反力が板ばねに与える曲げモーメントは,車体や運転者の重量,並びに後輪が路面から受ける反力による板ばねの曲げモーメントと方向が逆であるから,板ばねが受ける総合曲げモーメントは小さくなり,板ばねの負荷を軽減することができる。
本発明の実施の形態を,図面に示す本発明の好適な実施例に基づき以下に説明する。
図1は本発明に係る小型電動車両の側面図,図2は図1の2−2線断面図,図3は図2の3−3線断面図,図4は図2の4−4線断面図,図5は図2の5−5線断面図,図6は図4の6−6線断面図,図7は図4の7−7線断面図,図8は図6の8−8線断面図である。
先ず図1において,小型電動車両1の車体フレーム2は,ハンドルコラム3と,このハンドルコラム3の下端部から後方に延出した後,後端部を斜め上方に向けるように屈曲した左右一対のメインパイプ4と,これらメインパイプ4を,上方屈曲部手前で互いに連結するクロスメンバ5となっており,メインパイプ4の前部に左右一対の前輪6f,6fが転向可能に取り付けられ,この両前輪6f,6fの転向を操作する操向ハンドル7がハンドルコラム3に回転可能に軸支される。またクロスメンバ5には懸架装置8を介してパワーユニット9が支持され,このパワーユニット9に左右一対の後輪6r,6rが支持される。左右の後輪6r,6rは,左右のメインパイプ4の左右間隔と略同じ間隔を置いて配置される。メインパイプ4の屈曲した後端部には,運転者が座るシート13が取り付けられ,このシート13の直下に,商業電源による充電を可能にしたバッテリ14が配設される。
図2〜図4に示すように,前記パワーユニット9のケーシング10は,リダクションケース11と,このリダクションケース11の下部の左右両側壁に一体的に突設される左右一対のアクスルケース12,12とからなっており,リダクションケース11上部の左右一側部に,前記バッテリ14を電源とする電動モータ15が取り付けられ,この電動モータ15の出力軸15aは,その先端部に形成されたピニオンギヤ16がリダクションケース11内に突入するように配置される。
リダクションケース11内には,差動装置29のデフケース17が左右のアクスルケース12,12と同軸上に配置され,その左右両端部がボールベアリング18,18を介してリダクションケース11に回転自在に支承される。このデフケース17には大径のファイナルギヤ20がスプライン結合される。またリダクションケース11内では中間伝動軸21が出力軸15aとアクスルケース12,12との中間部に配置され,その左右両端部がボールベアリング22,22を介してリダクションケース11に回転自在に支承される。この中間伝動軸21には,前記ピニオンギヤ16に噛合する大径ギヤ19aと,前記ファイナルギヤ20に噛合する小径ギヤ19bとが固設されている。而して,上記ピニオンギヤ16,大径ギヤ19a,小径ギヤ19b及びファイナルギヤ20は,電動モータ15の出力軸15aの回転を差動装置29に一定の減速比をもって伝達する減速装置23を構成する。
デフケース17の両端部の内周面により,左右のアクスルケース12,12を貫通する左右の後車軸25,25がそれぞれ相対回転自在に支承され,これら後車軸25,25の,デフケース17内に突入した内端部にサイドギヤ26,26がそれぞれスプライン結合される。またデフケース17には,デフケース17の回転軸線と直交すピニオン軸27が取り付けられ,上記両サイドギヤ26,26に噛合する一対のピニオンギヤ28,28がこのピニオン軸27に回転自在に支承される。而して,上記デフケース17,ピニオンギヤ28,28及びサイドギヤ26,26は,ファイナルギヤ20の回転を左右の後車軸25,25に分配する差動装置29を構成する。
以上において,パワーユニット9を構成するケーシング10,電動モータ15,減速装置23及び差動装置29は,パワーユニット9がアクスルケース12,12の回転軸線を含む鉛直面Vに関して前後に略対称的構造となるように配置される(図3参照)。
左右の後車軸25,25は,左右のアクスルケース12,12の外端部にボールベアリング30,30を介して支承され,またこれらボールベアリング30,30と前記ボールベアリング18,18との間で後車軸25,25及びアクスルケース12,12間にオイルシール31,31が介装される。左右のアクスルケース12,12の各外端から突出した左右の後車軸25,25の先端に左右の後輪6r,6rがスプライン結合されると共に,ナット32により固定される。こうして,左右の後輪6r,6rはアクスルケース12,12に支持される。各後輪6rと対応するアクスルケース12との間に,その後輪6rに制動をかける公知のドラム式ブレーキ33が設けられる。
図2,図3及び図5において,前記クロスメンバ5の,左右のメインパイプ4に近接した部分に後方に突出する一対のステー35,35が突設されており,これらステー35,35の下面に支持板36の左右両端部がカラー37を挟んで重ねられ,ボルト38により固着される。
前記懸架装置8は,上記支持板36にボルト39により前端部を固着して片持ち支持される左右一対の板ばね40,40を備える。これら板ばね40,40は,互いに間隔を置いて配置されるもので,特にその間隔が後方に向かって広がるように,平面視でハの字状に配置される。
図4,図6〜図8に示すように,上記板ばね40,40の後端部上面に,左右一対のブラケット41,41がボルト42により固着される。各ブラケット41は,対応する板ばね40から左右外側方に突出した張り出し部41a(図4参照)を有しており,この張り出し部41aには,上方に起立し左右方向で対向して組をなす二組の取り付け壁43,43,43,43と,各組の取り付け壁43,43の外側端相互を一体に連結する連結壁43aとが形成される。そして各組の取り付け壁43,43間に,対応するアクスルケース12を支持するための支持ブロック44が次のように取り付けられる。
即ち,各支持ブロック44に設けられた支持孔45の内周面には,ゴム等の弾性材からなる円筒状の緩衝部材46が嵌装される。この緩衝部材46の内周面にはカラー47が焼き付けられている。緩衝部材46の,支持孔45に嵌合する外周面は,その緩衝効果を高めるべくセレーション状の凹凸面に形成されている。前記支持ブロック44は,対応する一対の取り付け壁43,43間に挿入される。そして,カラー47は,取り付け壁43,43に両端部を支持されるボルト48によって支承され,そのボルト48は,それに螺合するナット49により両取り付け壁43,43に固着される。
各支持ブロック44は,対応するアクスルケース12外面の前後一対の平坦面12a,12aに重ねられる前後一対の鍔部44a,44aを一体に備えており,これら鍔部44a,44aがアクスルケース12にボルト50により固着される。
こうしてパワーユニット9は,車体フレーム2に片持ち支持される左右一対の板ばね40,40の後端部,即ち自由端部の上面に搭載,支持される。
次に,この実施例の作用について説明する。
バッテリ14からの給電により電動モータ15を作動すれば,その動力は出力軸15aから減速装置23を経て差動装置29に伝達し,そこから左右の後車軸25,25に分配されて左右の後輪6r,6rを駆動するので,小型電動車両1を走行させることができる。
ところで,車体や運転者の重量,並びに後輪6r,6rが路面から受ける反力は,車体フレーム2及び後輪6r,6r間を接続する左右の板ばね40,40によって支持され,またパワーユニット9の動力による後輪6r,6rの駆動時には,その駆動反力も,パワーユニット9を支持する左右の板ばね40,40によって受け止められるので,板ばね40,40がパワーユニット9の支持部材及び駆動反力受け部材を兼ねることになり,懸架装置8の構成の簡素化,延いては小型電動車両1の軽量化及びコスト低減に寄与し得る。
しかも,図3に示すように,車体や運転者の重量,並びに後輪6r,6rが路面から受ける反力により板ばね40,40が受ける曲げモーメントM1と,パワーユニット9の駆動反力により板ばね40,40が受ける曲げモーメントM2とは,互いに方向が逆であるから,板ばね40,40が受ける総合曲げモーメントは,(M1−M2)と小さくなり,板ばね40,40の負荷を軽減することができる。
また走行中,後輪6r,6rが凹凸路面から受ける大きな衝撃力は,板ばね40,40の上下方向の撓みにより吸収される。また後輪6r,6rが路面から受ける高周波振動は,板ばね40,40にブラケット41,41を介して固着されたボルト48と,パワーユニット9のケーシング10に固定された支持ブロック44との間に介装される筒状の緩衝部材46の半径方向の圧縮変形により吸収され,特に緩衝部材46のセレーション状の外周面が柔軟性を持つことで,前記高周波振動は効果的に吸収され,したがって運転者に良好な乗り心地を与えることができる。
また車体のローリング時には,後車軸25,25を支持するアクスルケース12,12即ちパワーユニット9のケーシング10が上下に揺動しながら,板ばね40,40に捩じり変形を与えることで,両後輪6r,6rの接地状態を維持することができる。
しかも,左右の板ばね40,40の後端部は,差動装置29を挟む左右のアクスルケース12,12に連結したことで,それら連結点間のスパンを充分に確保することができ,したがって左右のアクスルケース12,12を含むパワーユニット9のケーシング10がスタビライザとして有効に機能して各後輪6r単独の過度の上下振動を抑制し,凹凸路面での走行中でも,両後輪6r,6rの接地性を高めることができる。こうしたことから板厚が比較的薄い板ばね40,40の使用が可能となり,懸架装置8の軽量化を図ることができる。
さらに車体フレーム2に片持ち支持される,懸架装置8の板ばね40,40の自由端部の上面にパワーユニット9を搭載したので,走行中,板ばね40,40により,板ばね40,40上のパワーユニット9を路面からの飛石や泥水から保護することができる。
さらにまたパワーユニット9は,デフケース17の回転軸線を含む鉛直面Vに関して前後に略対称的に構成されるので,板ばね40,40のパワーユニット9に対する支持部に,パワーユニット9の重量を前後バランスよく負担させることができ,パワーユニット9の支持を安定良く行うことができる。
その上,支持板36に前端部を固着される左右の板ばね40,40は,相互間隔が後方に向かって広がるように,平面視でハの字状に配置され,それらの後端部にパワーユニット9のケーシング10が連結されるので,上記支持板36,左右の板ばね40,40及びケーシング10は協働して,閉じた台形構造体を構成し,この台形構造体は横方向荷重に対しては高い剛性を発揮し得るので,後輪6r,6rに作用する横方向荷重に対して大なる抗力を発揮することができる。
また左右の板ばね40,40の前端部を固着する支持板36は,左右のメインパイプ4,4の後部間を連結するクロスメンバ5に固設されるものであるから,両板ばね40,40の前端部相互の間隔を,左右のメインパイプ4,4の横幅の範囲で選定することにより,両板ばね40,40の総合捩じり特性,即ち両後輪6r,6rのローリング特性を自由に設定することができ,設計の自由度が高い。
本発明は,上記実施例に限定されるものではなく,その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば,前輪6fは一輪とすることもできる。
1・・・・・小型電動車両
2・・・・・車体フレーム
4・・・・・メインパイプ
5・・・・・クロスメンバ
6r・・・・後輪
8・・・・・懸架装置
9・・・・・パワーユニット
10・・・・ケーシング
15・・・・電動モータ
23・・・・減速装置
40・・・・板ばね
2・・・・・車体フレーム
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6r・・・・後輪
8・・・・・懸架装置
9・・・・・パワーユニット
10・・・・ケーシング
15・・・・電動モータ
23・・・・減速装置
40・・・・板ばね
Claims (2)
- 車体フレーム(2)に,電動モータ(15)及び減速装置(23)を有して左右の後輪(6r,6r)を支持しつゝ駆動するパワーユニット(9)を懸架装置(8)を介して支持した小型電動車両において,
前記懸架装置(8)を,前記車体フレーム(2)に前端部を固着して片持ち支持され,且つ互いに間隔を後方に向かって広げるように配置される左右一対の板ばね(40,40)で構成し,これら板ばね(40,40)の後端部に前記パワーユニット(9)を搭載したことを特徴とする,小型電動車両。 - 請求項1記載の小型電動車両において,
前記一対の板ばね(40,40)の後端部に前記パワーユニット(9)のケーシング(10)を,該パワーユニット(9)の駆動反力が該板ばね(40,40)により支持されるように取り付けたことを特徴とする,小型電動車両。
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Cited By (2)
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JP2018192877A (ja) * | 2017-05-16 | 2018-12-06 | トヨタ自動車株式会社 | インホイールモータ内蔵非操舵駆動輪のサスペンション装置 |
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2004
- 2004-02-20 JP JP2004044570A patent/JP2005231543A/ja active Pending
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JP2021138286A (ja) * | 2020-03-05 | 2021-09-16 | 本田技研工業株式会社 | 電動三輪車両 |
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