JP7103173B2 - サスペンション装置、車両 - Google Patents

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Description

本発明は、インホイールモータを備えた車輪を支持するサスペンション装置、サスペンション装置を備えた車両に関するものである。
特許文献１には、インホイールモータを備えた車輪を支持するサスペンション装置が記載されている。本サスペンション装置はストラット式のものであり、車両の前後方向に伸びたサスペンションアームであるトレーリングアームが、インホイールモータを保持するキャリアの下端部に連結される。
特開２００７－１３１１６０号公報
本発明の課題は、インホイールモータを備えた車輪を支持するサスペンション装置の改良であり、例えば、低床化を図ることである。
本発明に係るサスペンション装置は、インホイールモータを備えた車輪を支持するものである。サスペンション装置は、インホイールモータを保持するキャリアに連結され、概して車両の幅方向に伸びた複数の第１サスペンションアームを含む。複数の第１サスペンションアームが、それぞれ、キャリアの、インホイールモータの回転軸線より下方の部分において連結される。それにより、低床化を図ることが可能となる。また、第１アッパアームが、キャリアの、インホイールモータより車両の内側の部分に連結されることにより、車輪の内部のインホイールモータのスペースを良好に確保することができる。換言すると、要求されるトー特性等を満たし、かつ、車輪の内部（例えば、リムによって囲まれた部分）にインホイールモータのスペースが良好に確保されるように、第１アッパアームが第２アッパアームより短くされ、かつ、キャリアのインホイールモータより車両の内側の部分に連結されるようにしたのである。
本発明の実施例１に係るサスペンション装置を含む車両の側面図である。 上記車両の正面図である。 上記車両の斜視図である。
発明の実施形態
以下、本発明の一実施形態であるサスペンション装置を備えた車両について図面に基づいて説明する。
図１～３に示すように、本車両は、駆動輪８と、駆動輪８を支持するサスペンション装置１０とを含む。本実施例において、駆動輪８は後輪（以下、車輪８と称する）であり、車輪８には、車輪８を駆動するインホイールモータ１２が設けられる。インホイールモータ１２の回転が減速機１４により減速されて、車輪８に伝達される。本実施例において、減速機１４はインホイールモータ１２より車両の外側に設けられ、減速機１４の出力軸がアクスルベアリング１５を介して車輪８のディスク部に連結される。
このように、本実施例においては、減速機１４の出力軸の回転軸線である減速機回転軸線Ｏが車輪８の回転軸線である車輪回転軸線Ｏと一致し、インホイールモータ１２の出力軸の回転軸線であるモータ回転軸線Ｍが車輪回転軸線（減速機回転軸線）Ｏより車両の前側かつ上方に位置する。換言すれば、モータ回転軸線Ｍは、車輪回転軸線Ｏに直交し上下方向に伸びた線（以下、車輪上下方向線または減速機上下方向線と略称する）Ｂ１より前側、かつ車輪回転軸線Ｏに直交し前後方向に伸びた線（以下、車輪前後方向線または減速機前後方向線と略称する）Ｂ２より上方に位置する。これらインホイールモータ１２と減速機１４とはキャリア１６によって保持される。
キャリア１６は、図２，３に示すように、減速機１４を保持することによりインホイールモータ１２を保持するものであり、インホイールモータ１２のモータケース１２ｈから離間した状態にある。そのため、キャリア１６に加えられた力は、減速機１４やアクスルベアリング１５等に加えられ、インホイールモータ１２に直接加えられることがない。
また、車輪８において、車輪回転軸線Ｏより車両の後側かつ上方、換言すると、車輪上下方向線Ｂ１より車両の後側かつ車輪前後方向線Ｂ２より上方に、車輪８の回転を抑制するブレーキのキャリパ１８が設けられる。キャリパ１８の周方向の中心点１８ｐが、車輪前後方向線Ｂ２より上方に位置するのである。
サスペンション装置１０は、マルチリンク式のサスペンション装置であり、概して車両の幅方向に伸びた複数のサスペンションアームである第１サスペンションアーム２２，２３，２４と、概して車両の前後方向に伸びた第２サスペンションアーム２５とを含む。本実施例において、第１サスペンションアーム２２，２３，２４と第２サスペンションアーム２５とは、それぞれ、キャリア１６のモータ回転軸線Ｍの下方の部分、すなわち、モータ回転軸線Ｍに直交して車両の前後方向に伸びた線（以下、モータ前後方向線と略称する）Ｍ２より下方の部分において連結される。
第１サスペンションアーム２２，２３，２４は、それぞれ、本実施例においては、キャリア１６の、モータ回転軸線Ｍより車両の後側の部分、すなわち、モータ回転軸線Ｍに直交して上下方向に伸びた線（以下、モータ上下方向線と称する）Ｍ１より車両の後側の部分において連結される。また、第１サスペンションアーム２２，２３，２４のうちロアアーム２２がキャリア１６の下端部において連結され、第１アッパアーム２３がロアアーム２２の連結部２２Ｒより上方かつ車両の前側の部分に連結され、第２アッパアーム２４がロアアーム２２の連結部２２Ｒより上方かつ車両の後側の部分に連結される。第２アッパアーム２４の連結部２４Ｒは第１アッパアーム２３の連結部２３Ｒより車両の後側に位置する。さらに、第１アッパアーム２３の連結部２３Ｒ，ロアアーム２２の連結部２２Ｒ，第２アッパアーム２４の連結部２４Ｒのうち、第１アッパアーム２３の連結部２３Ｒが最も車両の内側に位置し、第２アッパアーム２４の連結部２４Ｒが最も車両の外側に位置する。以下、詳細に説明する。
ロアアーム２２は、本実施例において、キャリア１６の、減速機１４の下方であって、減速機回転軸線Ｏのほぼ真下の部分、すなわち、減速機上下方向線Ｂ１上またはその近傍において連結される。また、ロアアーム２２には、横置きリーフスプリング３６が取り付けられる。
なお、ロアアーム２２またはキャリア１６のロアアーム２２の連結部２２Ｒの近傍には、ショックアブソーバ３８が取り付けられる。
第１アッパアーム２３は、キャリア１６のインホイールモータ１２の内側端面Ｆより車両の内側の部分１６ａにおいて連結される。具体的に、キャリア１６のモータ上下方向線Ｍ１と減速機上下方向線Ｂ１との間の部分が車両の内側、かつ、上方に伸び出し、その伸び出した部分１６ａに第１アッパアーム２３が連結されるのである。第１アッパアーム２３の連結部２３Ｒは、車輪８の外部に位置する。換言すると、連結部２３Ｒは、キャリア１６の、車輪８のリム８Ｒの内側端部を結ぶ面（内側の端面）Ａより、車両の内側の部分に位置するのである。
なお、第１アッパアーム２３は、キャリア１６の、モータ上下方向線Ｍ１より車両の後側の部分において連結されることは不可欠ではなく、モータ上下方向線Ｍ１より車両の前側の部分において連結されるようにすることもできる。
第２アッパアーム２４は、キャリア１６の後端部であって、ほぼ減速機前後方向線Ｂ２上に連結される。第２アッパアーム２４は、車体側部材の取付け位置、サスペンションの性能等により長くするのが普通である。そのため、第２アッパアーム２４は、できる限り、キャリア１６の上部かつ車両の外側の部分において連結されるようにすることが望ましい。
そこで、本実施例においては、キャリア１６のインホイールモータ１２の車両の後側（インホイールモータ１２の下端部を通り車両の前後方向に伸びた線Ｍ３より上方）かつキャリパ１８の下端部１８ｄより下方の部分であってインホイールモータ１２の内側端面Ｆより車両の外側の部分を車両の後側に突出させ、その突出させられた部分１６ｂに第２アッパアーム２４が連結されるのである。
なお、第２アッパアーム２４は、キャリア１６の、減速機１４の回転中心の周りの、減速機回転軸線Ｏに直交して車両の前後方向に伸びた線Ｂ２に対する中心角の絶対値が設定角度内の部分において連結されるようにすることができる。
第２サスペンションアームとしてのトレーリングアーム２５は、概してＡ形を成すアームであり、頂部２６において図示しない車体側部材に連結され、広がった部分の各々の端部３０，３１において、それぞれ、キャリア１６の前端部付近において連結される。換言すると、トレーリングアーム２５は、キャリア１６のモータ上下方向線Ｍ１より車両の前側の部分において連結されるのである。
以上のように、本サスペンション装置１０においては、第１サスペンションアーム２２～２４がキャリア１６のモータ回転軸線Ｍの下方の部分において連結されるとともに、ロアアーム２２には、横置きリーフスプリング３６が取り付けられる。そのため、低床化を図ることができる。また、コイルスプリングの代わりに横置きリースプリング３６が設けられること、駆動用モータとしてのインホイールモータ１２が車輪８に設けられること等により、サスペンションアームの設計の自由度が向上する。そのため、サスペンションアームの連結部、長さ等について最適化を図ることが可能となり、サスペンション装置の機能の向上を図ることが可能となる。
また、第１アッパアーム２３は、要求されるトー特性等を満たし、かつ、車輪８の内部、換言すると、リム８Ｒによって囲まれた部分におけるインホイールモータ１２のスペースが良好に確保されるように、第２アッパアーム２４より短くされ、インホイールモータ１２の内側端面Ｆより車両の内側の部分に連結されるようにしたのである。
さらに、第２アッパアーム２４が、キャリア１６の、キャリパ１８の下端部１８ｄより下方の、第１アッパアーム２３の連結部２３Ｒより車両の外側の部分に連結される。そのため、第２アッパアーム２４の長さを長くすることができ、サスペンション性能を良好に発揮させることが可能となる。
なお、車輪８は後輪に限らず前輪とすることもできる。また、インホイールモータ１２と減速機１４とは同軸上に設けることができる。さらに、減速機１４は不可欠ではない等、その他、本発明は、上記実施例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の形態で実施することができる。
８:車輪 １０：サスペンション装置 １２：インホイールモータ １４：減速機 １６：キャリア １８：キャリパ ２２：ロアアーム ２３:第１アッパアーム ２４：第２サスペンションアーム ２５：トレーリングアーム ３６：横置きリースプリング ３８：ショックアブソーバ
請求可能な発明
以下、請求可能な発明について簡単に説明する。
（１）車両の、キャリアに保持されたインホイールモータを備えた車輪を支持するサスペンション装置であって、
前記インホイールモータが前記キャリアに保持された状態で、前記インホイールモータの出力軸の回転軸線であるモータ回転軸線が、前記車輪の回転軸線である車輪回転軸線と上下方向における同じ位置または前記車輪回転軸線より上方に位置し、
当該サスペンション装置が、前記インホイールモータを保持するキャリアに連結された複数のサスペンションアームを含み、
前記複数のサスペンションアームが、概して車両の幅方向に伸びた複数の第１サスペンションアームを含み、
前記複数の第１サスペンションアームが、それぞれ、前記キャリアの、前記モータ回転軸線より下方の部分に連結されたサスペンション装置。
例えば、モータ回転軸線が、車輪回転軸線と上下方向における同じ位置に位置する場合において、モータ回転軸線と車輪回転軸線とが同じ位置に位置する場合（モータ回転軸線と車輪回転軸線とは同軸とされる場合）と互いに隔たって位置する場合とがある。モータ回転軸線と減速機回転軸線とは同軸とすることができるのであり、この場合には、モータ回転軸線、減速機回転軸線、車輪回転軸線は互いに同軸線上に位置することになる。
（２）前記複数の第１サスペンションアームのうちの第１アッパアームが、前記キャリアの、前記インホイールモータより前記車両の内側の部分に連結された(1)項に記載のサスペンション装置。
（３）前記モータ回転軸線が、前記車輪回転軸線より前記車両の前側に位置し、
前記車輪が、キャリパを備え、前記車輪の回転を抑制するブレーキを含み、
前記キャリパの予め定められた点が、前記車輪回転軸線より前記車両の後側かつ前記車輪回転軸線と上下方向における同じ位置または前記車輪回転軸線より上方に位置し、
前記複数の第１サスペンションアームのうちの第２アッパアームが、前記キャリアの、前記インホイールモータより前記車両の後側、かつ、前記キャリパの下端部より下方の部分に連結された(1)項または(2)項に記載のサスペンション装置。
第２アッパアームは、キャリアの、キャリパの下端部より下方、かつ、インホイールモータのモータケースの下端部より上方の部分に連結される。
キャリパの予め定められた点は、例えば、キャリパの重心としたり、キャリパの周方向の中心点としたりすること等ができる。
（４）前記第２アッパアームが、前記キャリアの、前記第１アッパアームの連結部より前記車両の外側の部分に連結された(3)項に記載のサスペンション装置。
（５）前記第２アッパアームが、前記キャリアの、前記インホイールモータのモータケースの前記車両の内側の端面である内側端面より前記車両の外側の部分に連結された(3)項または(4)項に記載のサスペンション装置。
第２アッパアームは、減速機の前記車両の内側端面より前記車両の外側の部分に連結されるようにすることができる。
（６）前記第２アッパアームが、前記キャリアの、前記車輪回転軸線より前記車両の後側の部分であって、前記車輪の回転中心点の周りの前記車輪回転軸線に直交して前記車両の前後方向に伸びた線に対する中心角の絶対値が設定角度以下の範囲の部分に連結された(3)項ないし(5)項のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
設定角度は、例えば、５°以上１５°以下の角度とすることができる。
第２アッパアームは、キャリアの後端部に連結されるようにすることができる。
（７）前記複数の第１サスペンションアームのうちのロアアームが、前記キャリアの、前記モータ回転軸線より前記車両の後側の部分に連結された(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
（８）当該サスペンション装置が、前記ロアアームに保持された横置きリーフスプリングを含む(7)項に記載のサスペンション装置。
（９）当該サスペンション装置が、前記ロアアームまたは前記キャリアに保持されたショックアブソーバを含む(7)項または(8)項に記載のサスペンション装置。
（１０）前記複数のサスペンションアームが、概して車両の前後方向に伸びた第２サスペンションアームを含み、
前記第２サスペンションアームが、前記キャリアの前記モータ回転軸線より前記車両の前側の部分に連結された(1)項ないし(9)項のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
第２サスペンションアームは、キャリアの前端部に連結されるようにすることができる。
（１１）前記複数の第１サスペンションアームが、それぞれ、前記キャリアの、前記モータ回転軸線より前記車両の後側の部分に連結された(1)項ないし(10)項のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
（１２）車両の、キャリアに保持されたインホイールモータを備えた車輪を支持するサスペンション装置であって、
前記インホイールモータが前記キャリアに保持された状態で、前記インホイールモータの出力軸の回転軸線であるモータ回転軸線が、前記車輪の回転軸線である車輪回転軸線と上下方向における同じ位置または前記車輪回転軸線より上方に位置し、
当該サスペンション装置が、前記インホイールモータを保持するキャリアに連結された複数のサスペンションアームを含み、
前記複数のサスペンションアームが、概して車両の幅方向に伸びた複数の第１サスペンションアームを含み、
前記複数の第１サスペンションアームのうちの第１アッパアームが、前記キャリアの、前記インホイールモータより前記車両の内側の部分に連結されたサスペンション装置。
本項に記載のサスペンション装置には、(1)項ないし(11)項のいずれか１つに記載の技術的特徴を採用することができる。
（１３）車両の、キャリアに保持されたインホイールモータと、キャリパとを備えた車輪を支持するサスペンション装置であって、
前記インホイールモータが前記キャリアに保持された状態で、前記インホイールモータの出力軸の回転軸線であるモータ回転軸線が、前記車輪の回転軸線である車輪回転軸線より前記車両の前側かつ、上下方向において前記車輪回転軸線と同じ位置または前記車輪回転軸線より上方に位置し、
前記キャリパの予め定められた点が、前記車輪回転軸線より前記車両の後側かつ、上下方向において前記車輪回転軸線と同じ位置または前記車輪回転軸線より上方に位置し、
当該サスペンション装置が、前記キャリアの、前記モータ回転軸線より下方の部分にそれぞれ連結された複数のサスペンションアームを含み、
前記複数のサスペンションアームのうちのロアアームが、前記キャリアの、前記モータ回転軸線より前記車両の後側の部分に連結され、
前記複数のサスペンションアームのうちの第１アッパアームが、前記キャリアの、前記ロアアームが連結された部分より上方、かつ、前記インホイールモータを覆うモータケースより前記車両の内側の部分に連結され、
前記複数のサスペンションアームのうちの第２アッパアームが、前記キャリアの、前記キャリパの下端部より下方、かつ、前記第１アッパアームの連結部より前記車両の外側の部分に連結され、
前記複数のサスペンションアームのうちの前記車両の前後方向に伸びたアームが、前記キャリアの、前記車輪回転軸線より前記車両の前側の部分に連結されたサスペンション装置。
本項に記載のサスペンション装置には、(1)項ないし(11)項のいずれか１つに記載の技術的特徴を採用することができる。
（１４）インホイールモータを備えた車輪と、
前記(1)項ないし(13)項のいずれか１つに記載のサスペンション装置と
を含む車両。
（１５）インホイールモータを備えた車輪と、
前記車輪を支持するサスペンション装置と
を含む車両であって、
前記インホイールモータが、自身の出力軸の回転軸線であるモータ回転軸線が、前記車輪の回転軸線である車輪回転軸線と上下方向における同じ位置または前記車輪回転軸線より上方に位置して設けられ、
当該サスペンション装置が、前記インホイールモータを保持するキャリアに連結された複数のサスペンションアームを含み、
前記複数のサスペンションアームが、概して車両の幅方向に伸びた複数の第１サスペンションアームを含み、
前記複数の第１サスペンションアームが、それぞれ、前記キャリアの、前記モータ回転軸線より下方の部分に連結された車両。
本車両の車両には、(1)項ないし(14)項のいずれかに記載の技術的特徴を採用することができる。
（１６）前記車輪が、前記インホイールモータの出力軸の回転を減速して前記車輪に出力する減速機を備え、
前記キャリアが、前記モータケースに係合することなく、前記減速機を保持することにより、前記インホイールモータを保持するものである(15)項に記載の車両。

Claims (9)

  1. 車両の、キャリアに保持されたインホイールモータを備えた車輪を支持するサスペンション装置であって、
    前記インホイールモータが前記キャリアに保持された状態で、前記インホイールモータの出力軸の回転軸線であるモータ回転軸線が、前記車輪の回転軸線である車輪回転軸線と上下方向における同じ位置または前記車輪回転軸線より上方に位置し、
    当該サスペンション装置が、前記インホイールモータを保持するキャリアに連結された複数のサスペンションアームを含み、
    前記複数のサスペンションアームが、概して前記車両の幅方向に伸びた複数の第１サスペンションアームを含み、
    前記複数の第１サスペンションアームが、それぞれ、前記キャリアの、前記モータ回転軸線より下方の部分に連結されるとともに、前記複数の第１サスペンションアームのうちの第１アッパアームが、前記キャリアの、前記インホイールモータより前記車両の内側の部分に連結され、
    前記モータ回転軸線が、前記車輪回転軸線より前記車両の前側に位置し、
    前記車輪が、キャリパを備え、前記車輪の回転を抑制するブレーキを含み、
    前記キャリパの予め定められた点が、前記車輪回転軸線より前記車両の後側かつ前記車輪回転軸線と上下方向において同じ位置または前記車輪回転軸線より上方に位置し、
    前記複数の第１サスペンションアームのうちの第２アッパアームが、前記キャリアの、前記インホイールモータより前記車両の後側、かつ、前記キャリパの下端部より下方の部分に連結されたサスペンション装置。
  2. 前記第２アッパアームが、前記キャリアの、前記インホイールモータのモータケースの前記車両の内側の端面である内側端面より前記車両の外側の部分に連結された請求項１に記載のサスペンション装置。
  3. 前記複数の第１サスペンションアームのうちのロアアームが、前記キャリアの、前記モータ回転軸線より前記車両の後側の部分に連結された請求項１または２に記載のサスペンション装置。
  4. 車両の、キャリアに保持されたインホイールモータを備えた車輪を支持するサスペンション装置であって、
    前記インホイールモータが前記キャリアに保持された状態で、前記インホイールモータの出力軸の回転軸線であるモータ回転軸線が、前記車輪の回転軸線である車輪回転軸線と上下方向における同じ位置または前記車輪回転軸線より上方に位置し、
    当該サスペンション装置が、前記インホイールモータを保持するキャリアに連結された複数のサスペンションアームを含み、
    前記複数のサスペンションアームが、概して前記車両の幅方向に伸びた複数の第１サスペンションアームを含み、
    前記複数の第１サスペンションアームが、それぞれ、前記キャリアの、前記モータ回転軸線より下方の部分に連結されるとともに、前記複数の第１サスペンションアームのうちの第１アッパアームが、前記キャリアの、前記インホイールモータより前記車両の内側の部分に連結され、
    前記複数の第１サスペンションアームのうちのロアアームが、前記キャリアの、前記モータ回転軸線より前記車両の後側の部分に連結され、
    当該サスペンション装置が、前記ロアアームに保持された横置きリーフスプリングを含むサスペンション装置。
  5. 当該サスペンション装置が、前記ロアアームまたは前記キャリアに連結されたショックアブソーバを含む請求項４に記載のサスペンション装置。
  6. 前記複数のサスペンションアームが、概して車両の前後方向に伸びた第２サスペンションアームを含み、
    前記第２サスペンションアームが、前記キャリアの前記モータ回転軸線より前記車両の前側の部分に連結された請求項１ないし５のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
  7. 車両の、キャリアに保持されたインホイールモータと、ブレーキのキャリパとを備えた車輪を支持するサスペンション装置であって、
    前記インホイールモータが前記キャリアに保持された状態で、前記インホイールモータの出力軸の回転軸線であるモータ回転軸線が、前記車輪の回転軸線である車輪回転軸線のより前記車両の前側かつ、前記車輪回転軸線と上下方向における同じ位置または前記車輪回転軸線より上方に位置し、
    前記キャリパの予め定められた点が、前記車輪回転軸線より車両の後側かつ、前記車輪回転軸線と上下方向における同じ位置または前記車輪回転軸線より上方に設けられ、
    当該サスペンション装置が、前記キャリアの、前記モータ回転軸線より下方の部分にそれぞれ連結された複数のサスペンションアームを含み、
    前記複数のサスペンションアームのうちのロアアームが、前記キャリアの、前記モータ回転軸線より前記車両の後側の部分に連結され、
    前記複数のサスペンションアームのうちの第１アッパアームが、前記キャリアの、前記ロアアームが連結された部分より上方、かつ、前記インホイールモータを覆うモータケースより前記車両の内側の部分に連結され、
    前記複数のサスペンションアームのうちの第２アッパアームが、前記キャリアの、前記キャリパの下端部より下方、かつ、前記第１アッパアームの連結部より前記車両の外側の部分に連結され、
    前記複数のサスペンションアームのうちの前記車両の前後方向に伸びた部材が、前記キャリアの、前記車輪回転軸線より前記車両の前側の部分に連結されたサスペンション装置。
  8. インホイールモータを備えた車輪と、
    前記請求項１ないし７のいずれか１つに記載のサスペンション装置と
    を含む車両。
  9. 前記車輪が、前記インホイールモータの出力軸の回転を減速して前記車輪に出力する減速機を備え、
    前記キャリアが、前記インホイールモータのモータケースに係合することなく、前記減速機を保持することにより、前記インホイールモータを保持するものである請求項８に記載の車両。
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