JP4122633B2 - Suspension device - Google Patents

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    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/10—Constructional features of arms
    • B60G2206/121—Constructional features of arms the arm having an H or X-shape

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  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

【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、軽量化構造であることが強く要求される。例えば、従来より知られる自動車のサスペンション装置では、車体フレーム側と、車輪のホィール部の上部側と下部側とを一対のサスペンションアームで連結する、ダブルウィッシュボーンと呼ばれる構造のものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ダブルウィッシュボーンタイプは操向性に優れるものではあるが、アッパ・ロアにそれぞれアームを必要とする等、コスト的にも高く、また重量増の原因ともなる。
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、コスト減と重量低減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、車輪のホィール部を支持するサスペンションアームが、前記ホィール部の上部側位置と車体フレームとの間のアッパ側空間のみに配されるものであって、前記車体フレームには、車幅方向に配されたリーフスプリングの中央部分が取り付けられるとともに、このリーフスプリングの端部は前記ホィール部の下部側位置に取付け軸を介して回動可能に接続され、さらにこの取付け軸にはショックアブソーバの下端部が回動可能に接続されており、前記ショックアブソーバの上端部は、前記サスペンションアームに取り付けら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、前記サスペンションアームは、両側にそれぞれ二股状に分枝する接続腕をもって全体が略Ｈ型をなして形成されるとともに、各接続腕は前記車体フレーム側及び前記ホィール部に対し、それぞれ車両の前後方向で同軸をなしかつこの軸周りに回動可能に接続されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項１または２のいずれかに記載のものであって、前記ホィール部は、前記車輪のホィールの内側に装着されたインホィールモータのモータケーシングであることを特徴とする。
【０００７】
【発明の作用、および発明の効果】
請求項１の発明によれば、車輪のホィール部は、車体フレームに対してアッパ側のサスペンションアームと、下部側のリーフスプリングとによって支持される。つまり、従来のコイルスプリングに代えて用いられたリーフスプリングが、ロアアームとしての機能の一部を発揮するため、コスト低減と重量減が図られる。
【０００８】
ロア側はリーフスプリングで支持されていることから、その支持不足を補うために、請求項２ではＨ型アームを使用している。このようなＨ型アームは、従来ダブルウィッシュボーンタイプに使用されてきたＡアームに比べると、車体フレーム側とホィール部とのそれぞれに二点で支持するので強度が強くされる。
請求項３の発明によれば、車輪と車体フレーム側との連結は、インホィールモータのモータケーシングを利用して行われているので、他に連結用の部材を設ける必要がない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について、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、アッパ側の空間に備えられるサスペンションアーム７と、下部側に備えられるリーフスプリング８と、ショックアブソーバ９とから構成される。
【００１０】
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が備えられている。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。
【００１１】
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。すなわち、本実施形態では、インホィールモータ１３のモータケーシングがホィール部６を兼ねる構成となっている。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における車輪５側の内部空間には、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によって、ブレーキが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、サスペンションアーム７が取り付けられる一方、下部取付け軸１８（本発明における「取付け軸」に該当する。）には、リーフスプリング８の一端部が取り付けられる。
【００１２】
サスペンションアーム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とのアッパ側の空間に装着される。サスペンションアーム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設けられている。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】
また、サスペンションアーム７の中央には、アブソーバ取付け軸２２が設けられ、ここにはショックアブソーバ９の上端部が回動可能に組み付けられている。なお、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の上端組付け部９Ａとして外側に突出されている。
さらになお、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。
【００１４】
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に巻き付けられるとともに回動可能とされており、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。また、この下部取付け軸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、サスペンションアーム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サスペンションアーム７とリーフスプリング８とによって受けられる。また、このとき、サスペンションアーム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、車輪５のホィール部６は、車体フレーム２に対して、アッパ側のサスペンションアーム７と、下部側のリーフスプリング８とによって支持される。つまり、従来のコイルスプリングに代えて、本実施形態で用いられたリーフスプリング８が、ロアアームとしての機能の一部を発揮するため、コスト低減と重量減が図られる。
ロア側はリーフスプリング８で支持されていることから、その支持不足を補うために、アッパ側にはＨ型のサスペンションアーム７を使用している。このようなＨ型アームは、従来ダブルウィッシュボーンタイプに使用されてきたＡアームに比べると、車体フレーム２側とホィール部６とのそれぞれに二点で支持するので強度が強くされる。
【００１７】
さらに、車輪５と車体フレーム２側との連結は、インホィールモータ１３のモータケーシングを利用して行われているので、他に連結用の部材を設ける必要がない。
加えて、ショックアブソーバ９の上端は、サスペンションアーム７に取り付けられているので、車体フレーム２に取り付ける場合に比べると、車両のフロア面２３を低下させることができ、車内空間を広く確保できる。このことは、特に、小型の自動車を製造する場合に有効となる。
【００１８】
＜他の実施形態＞
図４には、本発明における他の実施形態を示した。なお、上記した実施形態と同様の構成については、同一の符号を付した。
この他の実施形態では、ショックアブソーバ９の上端部９Ａは、車体フレーム２のアブソーバ取付け軸３０に対して回動可能に組み付けられており、ショックアブソーバ９は車体フレーム２とリーフスプリング８との間で伸縮可能に架設されている。
このように構成し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。
【００１９】
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機構を用いているが、本発明によれば、ガソリン車のサスペンション機構に適用してもよい。
（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機構を用いているが、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型のサスペンションアームを用いているが、本発明によれば、従来のＡアームを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態におけるサスペンション機構の斜視図
【図２】車輪周りの様子を示す一部破断正面図
【図３】サスペンション機構の正面図
【図４】他の実施形態におけるサスペンション機構の正面図
【符号の説明】
１…サスペンション装置
２…車体フレーム
５…車輪
６…ホィール部
７…サスペンションアーム
８…リーフスプリング
９…ショックアブソーバ
１０，１１…接続腕
１３…インホィールモータ
１８…下部取付け軸（取付け軸）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a suspension device.
[0002]
[Prior art]
Recently, various technologies have been developed for electric vehicles. Basically, the structure of a gasoline engine vehicle is adopted as it is, but in order to extend the distance that can be traveled by a single charge, a lightweight structure is strongly required. For example, a conventionally known automobile suspension device has a structure called a double wishbone in which a body frame side and an upper side and a lower side of a wheel part of a wheel are connected by a pair of suspension arms. .
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The double wishbone type is excellent in steering, but requires an arm for the upper and lower, respectively, which is expensive and increases the weight.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a suspension device capable of reducing cost and weight.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the suspension device according to the first aspect of the present invention is such that the suspension arm that supports the wheel portion of the wheel is disposed only in the upper side space between the upper position of the wheel portion and the vehicle body frame. A center portion of a leaf spring arranged in the vehicle width direction is attached to the vehicle body frame, and an end portion of the leaf spring is attached to a lower position of the wheel portion via an attachment shaft. The lower end portion of the shock absorber is rotatably connected to the mounting shaft, and the upper end portion of the shock absorber is attached to the suspension arm.
[0005]
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the suspension arm is formed as a whole in a substantially H shape with connection arms that are bifurcated on both sides, and each connection The arms are connected to the vehicle body frame side and the wheel portion so as to be coaxial with each other in the front-rear direction of the vehicle and to be rotatable about the axis.
[0006]
The invention of claim 3 is the one according to claim 1 or 2, wherein the wheel portion is a motor casing of an in-wheel motor mounted on the inside of the wheel of the wheel. To do.
[0007]
Operation of the invention and effect of the invention
According to the first aspect of the present invention, the wheel portion of the wheel is supported by the upper suspension arm and the lower leaf spring with respect to the vehicle body frame. That is, since the leaf spring used in place of the conventional coil spring exhibits a part of the function as the lower arm, cost and weight can be reduced.
[0008]
Since the lower side is supported by a leaf spring, the H-arm is used in claim 2 to compensate for the lack of support. Such an H-shaped arm is stronger than the A-arm conventionally used for the double wishbone type because it is supported at two points on the vehicle body frame side and the wheel part.
According to the invention of claim 3, since the connection between the wheel and the body frame side is performed using the motor casing of the in-wheel motor, it is not necessary to provide any other connection member.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
In FIG. 1, the perspective view of the suspension apparatus 1 of this embodiment was shown. The suspension device 1 connects the vehicle body frame 2 and the wheel portion 6 of the wheel 5, and includes a suspension arm 7 provided in the space on the upper side, a leaf spring 8 provided on the lower side, and a shock absorber 9. Composed.
[0010]
The vehicle body frame 2 is provided with a pair of side members 2A disposed in the front-rear direction on left and right side edges of a vehicle (not shown), and a cross member 2B constructed between the side members 2A. In the drawing, a bracket 3 having a length equal to the front-rear length of the cross member 2B is provided at one end of the cross member 2B and assembled to the side member 2A. An upper mounting shaft 4 is provided at the upper end of the bracket 3 along the longitudinal direction of the vehicle.
[0011]
As shown in FIG. 2, an in-wheel motor 13 that drives the vehicle is mounted inside the wheel portion 6 of the wheel 5. That is, in the present embodiment, the motor casing of the in-wheel motor 13 serves as the wheel portion 6. The in-wheel motor 13 and the wheel 5 are connected via a rotating shaft 14 so as to be rotatable. Further, a brake mechanism 15 is disposed in the inner space of the wheel portion 6 on the wheel 5 side, and the brake is driven by pulling of a wire indicated by 16 in the figure. A pair of mounting shafts 12 and 18 are provided on the upper side and the lower side of the wheel portion 6. Among these, the suspension arm 7 is attached to the upper attachment shaft 12, while one end portion of the leaf spring 8 is attached to the lower attachment shaft 18 (corresponding to the “attachment shaft” in the present invention).
[0012]
The suspension arm 7 is integrally formed in a substantially H shape and is mounted in a space on the upper side between the body frame 2 and the wheel 5. Connection arms 10 and 11 extend from the suspension arm 7 toward the body frame 2 side and the wheel 5 side, respectively. Among these, the vehicle body side connection arm 10 extending to the vehicle body frame 2 side is provided in a bifurcated manner, while the wheel side connection arm 11 extending to the wheel 5 side is similarly bifurcated. Branches are provided. The pair of vehicle body side connecting arms 10 are attached to the upper mounting shaft 4 so as to sandwich the bracket 3 from the front-rear direction of the vehicle, and can be rotated in the vertical direction about the mounting shaft 4 as a rotation center. ing. The pair of wheel-side connecting arms 11 is attached to the upper attachment shaft 12 of the wheel 5 so as to be rotatable in the vertical direction. Thus, the connecting arms 10 and 11 are assembled to the wheel portion 6 and the vehicle body frame 2 so as to be pivotable up and down so as to be coaxial with each other in the longitudinal direction of the vehicle.
[0013]
In addition, an absorber mounting shaft 22 is provided at the center of the suspension arm 7, and an upper end portion of the shock absorber 9 is rotatably assembled thereto. Although not shown in detail, oil is sealed inside the shock absorber 9 and a cylinder is provided inside the oil. The upper part of the cylinder protrudes outward as an upper end assembly portion 9A of the shock absorber 9.
Furthermore, although not shown in detail, the wheels 5 are designed to be assembled with a pair of the same configuration on the left and right sides of the body frame 2, and when looking at the left and right wheels 5, the shock absorber 9 is It is assembled point-symmetrically in the front-rear direction.
[0014]
The leaf spring 8 is formed of a strip-shaped spring material having a predetermined elasticity, and its central portion is attached with a bolt 20 and a nut 21 to a central bracket 19 attached to the lower end of the cross member 2B. It has been. Further, both end portions of the leaf spring 8 are respectively wound around the lower mounting shaft 18 of the wheel 5 and are rotatable, so that the displacement of the wheel 5 in the vertical direction can be elastically received. Moreover, the lower end part of the shock absorber 9 is rotatably attached to one end part of the lower attachment shaft 18. In this way, the shock absorber 9 is assembled so as to be rotatable with respect to the absorber mounting shaft 22 of the suspension arm 7 and the lower mounting shaft 18 of the wheel 5 and to be extendable and contractable between the mounting shafts 22 and 18.
[0015]
Next, the operation and effect of the present embodiment configured as described above will be described.
The vibration applied to the wheel 5 as the vehicle is driven is received by the suspension arm 7 and the leaf spring 8 provided between the vehicle body frame 2 and the wheel 5. At this time, the shock absorber 9 provided between the suspension arm 7 and the leaf spring 8 expands and contracts to absorb vibrations of both the members 7 and 8.
[0016]
Thus, according to the present embodiment, the wheel portion 6 of the wheel 5 is supported by the suspension arm 7 on the upper side and the leaf spring 8 on the lower side with respect to the vehicle body frame 2. That is, instead of the conventional coil spring, the leaf spring 8 used in the present embodiment exhibits a part of the function as the lower arm, so that cost and weight can be reduced.
Since the lower side is supported by a leaf spring 8, an H-type suspension arm 7 is used on the upper side to compensate for the lack of support. Such an H-shaped arm is stronger than the A-arm conventionally used for the double wishbone type because it is supported at two points on the vehicle body frame 2 side and the wheel portion 6.
[0017]
Furthermore, since the connection between the wheel 5 and the vehicle body frame 2 is performed using the motor casing of the in-wheel motor 13, it is not necessary to provide any other connection member.
In addition, since the upper end of the shock absorber 9 is attached to the suspension arm 7, the floor surface 23 of the vehicle can be lowered as compared with the case where the shock absorber 9 is attached to the vehicle body frame 2, and the interior space can be secured widely. This is particularly effective when manufacturing a small automobile.
[0018]
<Other embodiments>
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol was attached | subjected about the structure similar to above-described embodiment.
In this other embodiment, the upper end portion 9A of the shock absorber 9 is assembled so as to be rotatable with respect to the absorber mounting shaft 30 of the vehicle body frame 2, and the shock absorber 9 is located between the vehicle body frame 2 and the leaf spring 8. It is installed to extend and contract.
In other embodiments configured as described above, the same operations and effects as the above-described embodiments can be achieved.
[0019]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the following, for example, are also included in the technical scope of the present invention.
(1) In this embodiment, the suspension mechanism is used in the electric vehicle. However, according to the present invention, the suspension mechanism may be applied to a gasoline vehicle.
(2) In this embodiment, the suspension mechanism is used for the in-wheel motor type electric vehicle, but according to the present invention, the suspension mechanism can be applied to other types of electric vehicles.
(3) In the present embodiment, a substantially H-type suspension arm is used, but according to the present invention, a conventional A-arm may be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a suspension mechanism according to the present embodiment. FIG. 2 is a partially broken front view showing a state around a wheel. FIG. 3 is a front view of the suspension mechanism. Figure [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Suspension apparatus 2 ... Body frame 5 ... Wheel 6 ... Wheel part 7 ... Suspension arm 8 ... Leaf spring 9 ... Shock absorber 10, 11 ... Connection arm 13 ... In-wheel motor 18 ... Lower attachment shaft (mounting shaft)

Claims (3)

車輪のホィール部を支持するサスペンションアームが、前記ホィール部の上部側位置と車体フレームとの間のアッパ側空間のみに配されるサスペンション装置であって、
前記車体フレームには、車幅方向に配されたリーフスプリングの中央部分が取り付けられるとともに、このリーフスプリングの端部は前記ホィール部の下部側位置に取付け軸を介して回動可能に接続され、さらにこの取付け軸にはショックアブソーバの下端部が回動可能に接続されており、
前記ショックアブソーバの上端部は、前記サスペンションアームに取り付けられていることを特徴とするサスペンション装置。 The suspension arm that supports the wheel portion of the wheel is a suspension device that is disposed only in the upper side space between the upper side position of the wheel portion and the vehicle body frame,
A center portion of a leaf spring disposed in the vehicle width direction is attached to the vehicle body frame, and an end portion of the leaf spring is rotatably connected to a lower side position of the wheel portion via an attachment shaft. Furthermore, the lower end of the shock absorber is pivotally connected to this mounting shaft .
The suspension device according to claim 1, wherein an upper end portion of the shock absorber is attached to the suspension arm. 前記サスペンションアームは、両側にそれぞれ二股状に分枝する接続腕をもって全体が略Ｈ型をなして形成されるとともに、各接続腕は前記車体フレーム側及び前記ホィール部に対し、それぞれ車両の前後方向で同軸をなしかつこの軸周りに回動可能に接続さ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。  The suspension arm is formed in a generally H shape with connecting arms that are bifurcated on both sides, and each connecting arm is in the longitudinal direction of the vehicle with respect to the vehicle body frame side and the wheel portion. The suspension device according to claim 1, wherein the suspension device is coaxial and is connected to be rotatable about the axis. 前記ホィール部は、前記車輪のホィールの内側に装着されたインホィールモータのモータケーシングであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のサスペンション装置。  The suspension device according to claim 1, wherein the wheel portion is a motor casing of an in-wheel motor mounted on the inside of the wheel of the wheel.
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