JP7362981B2

JP7362981B2 - 電動車両用懸架装置

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Publication number: JP7362981B2
Application number: JP2019217195A
Authority: JP
Inventors: 真樹伊藤; チョッカリンガムハリハラン
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2019-11-29
Filing date: 2019-11-29
Publication date: 2023-10-18
Anticipated expiration: 2039-11-29
Also published as: EP4063148A1; CN114746295A; EP4063148B1; US11760151B2; WO2021106390A1; US20230032723A1; EP4063148A4; JP2021084603A

Description

本発明は、電動車両用懸架装置に関する。

従来から、乗用車の分野においては、電気自動車の懸架装置として、例えばドディオン式懸架装置を用いることが知られている（例えば特許文献１参照）。このような懸架装置を適用することによってバネ下の重量を車軸式より軽くできることから、車両の操縦安定性を向上させることができる。

特開２０００－２５４４０号公報

近年、環境負荷低減の観点から、トラック等の商用車の分野においても内燃機関を備えない電動トラック等の電動商用車の開発が行われている。しかしながら、このような電動商用車は、乗用車と比して車両重量が大きく、特に貨物積載時には車両重量がより増大する。よって、懸架装置に非常に大きな入力が生じることから、乗用車用の懸架装置に比して、より高い信頼性が要求される。

このような懸架装置のリジッドアクスルタイプとして、一対のサドルをアクスルビームで連結するドディオン式懸架装置が知られているが、ドディオン式懸架装置においても、製造コスト低減の要求が高い。このような懸架装置を構成するサドルとアクスルビームを、溶接等を行わずに部材一体化し鍛造等で製造すると信頼性は向上するが、様々な車格が存在する電動商用車においては、製造コストが著しく上昇する。

製造コスト低減を目的として、サドルとアクスルビームとを別体で製造し、これらをボルト締結することが考えられる。しかしながら、サドルとアクスルビームをボルト締結する場合、その接合部には非常に大きな入力が生じることから、接合面の信頼性を担保することが難しい。

加えて、サドルとアクスルビームの接合面は、左右のサドルでずれが生じると不具合となることから、信頼性確保のために接合面においては高い位置合わせ精度が要求される。これにより、製造上の作業効率が悪化する虞もある。

本発明はこのような問題の少なくとも一部を解決するためになされたもので、その目的とするところは、より信頼性および製造効率を向上させることができる電動商用車用等の電動車両用懸架装置を提供することにある。

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。

（１）本適用例に係る電動車両用懸架装置は、車両に搭載されたモータの駆動力が伝達される動力伝達機構と、前記動力伝達機構に伝達された前記駆動力を一対の車輪にそれぞれ伝達する一対のドライブシャフトと、を備える電動車両用懸架装置であって、前記車両の車体を懸架する弾性体に接続され、前記一対のドライブシャフトの一部を内部空間にそれぞれ収容する一対の中空部材と、前記一対の中空部材とボルト締結により接合するビーム部材と、を含み、前記中空部材の側面である中空部材接合部と前記ビーム部材の端部の側面であるビーム部材接合部の少なくとも一方には突出部が形成され、他方には前記突出部と係合する埋没部が形成される。

このように、中空部材接合部およびビーム部材端接合部の少なくとも一方には突出部が形成され、他方には突出部と係合する埋没部が形成されることにより、中空部材とビーム部材の接合部の強度を高めることができるため、懸架装置の信頼性を向上させることができる。また、中空部材とビーム部材の接合における位置精度を高めることができる。これにより製造工程におけるアクスルビームとサドルとの位置合わせが容易になることから、製造効率を向上させることができる。

（２）また、本適用例に係る電動車両用懸架装置は、上記（１）において、前記突出部及び前記埋没部は、車両側方視における断面形状が矩形断面形状であってもよい。これにより、突出部と埋没部を精度よく係合可能に製造することを実現し、また、接合部の曲げ応力に対する強度を高めることができる。

（３）また、本適用例に係る電動車両用懸架装置は、上記（１）において、前記突出部及び前記埋没部は、車両側方視における断面形状が台形断面形状であってもよい。これにより、突出部と埋没部の接触面積を増加させ、接合強度の信頼性を高めることができる。

（４）また、本適用例に係る電動車両用懸架装置は、上記（１）乃至（３）のいずれかにおいて、前記突出部は、突出部形状の長手方向が車両の車両幅方向に延びるように形成され、前記埋没部は、埋没部形状の長手方向が車両の車両幅方向に延びるように形成されてもよい。これにより、中空部材とビーム部材を接合する際に、突出部と埋没部をガイドとして利用することで、かみ合わせながらスライドさせ、位置合わせを行いやすくすることができる。これにより、製造工程におけるアクスルビームとサドルとの位置合わせがより容易になることから、製造効率を更に向上させることができる。さらに、接合部の上下方向（重力方向）の曲げ応力に対する強度を高めることができる。したがって、懸架装置の信頼性を更に向上させることができる。

（５）また、本適用例に係る電動車両用懸架装置は、上記（１）乃至（４）のいずれかにおいて、前記突出部は、前記中空部材の側面に形成されてもよい。これにより、中空部材の肉厚を確保することができる。そのため、中空部材の大きさを大きくすることなく、弾性体を接続する際のＵ字ボルト等を挿通するための貫通穴を構成することができる。

（６）また、本適用例に係る電動車両用懸架装置は、上記（１）乃至（５）のいずれかにおいて、前記ビーム部材と前記中空部材を接合するための複数のボルトは、第１の車高位置において車両幅方向に沿って所定間隔で配置される複数の第１ボルト締結部群と、前記第１の車高位置よりも高い第２の車高位置において車両幅方向に沿って所定間隔で配置される複数の第２ボルト締結部群と、前記第１の車高位置と前記第２の車高位置の間の第３の車高位置において車両幅方向に沿って所定間隔で配置される複数の第３ボルト締結部群と、を備え、前記第３ボルト締結部群は、前記突出部及び前記埋没部を通るように配置されてもよい。

（７）また、本適用例に係る電動車両用懸架装置は、上記（６）において、前記第１ボルト締結部群と前記第２ボルト締結部群は、車両幅方向において同じ位置に配置され、前記第３ボルト締結部群は、車両幅方向において前記第１ボルト締結部群と前記第２ボルト締結部群との間に位置に配置され、前記複数のボルト締結部のうち最も前記車両の前記車輪側のボルト締結部は、前記第３ボルト締結部群を構成するボルト締結部であってもよい。これにより、ビーム部材と中空部材の接合部の接合面圧を均一化することができる。また、前記第３の車高位置の穴が、車両幅方向において最も外側、すなわち車輪側に配置されるため、車輪側に発生する応力に対する強度を高めることができる。

（８）また、本適用例に係る電動車両用懸架装置は、上記（６）又は（７）において、前記ビーム部材と前記中空部材を接合するためのボルトは、前記第２ボルト締結部群に属するボルトの径が、前記第１ボルト締結部群及び前記第２ボルト締結部群に属するボルトの径よりも大きくてもよい。ボルトの本数の少ない第３の車高位置に径の大きいボルトを用いることで、締め付けトルクを向上させ、接合部全体の接合面圧を均一にすることができる。

（９）また、本適用例に係る電動車両用懸架装置は、上記（１）乃至（８）のいずれかにおいて、前記ビーム部材は、前記一対の中空部材にそれぞれ接合する一対のアクスル端部と、前記一対のアクスル端部からそれぞれ車両後方内側に延在する一対の延在部と、前記一対の延在部を連結する連結部と、が所定幅を有する板状の一体の鍛造物として形成されることにより前記一対の車輪を支持してもよい。
（１０）また、本適用例に係る電動車両用懸架装置は、上記（９）において、前記ビーム部材は、前記一対の中空部材にそれぞれ接合する一対のアクスル端部と、前記一対のアクスル端部からそれぞれ車両後方内側に延在する一対の延在部と、前記一対の延在部を連結する連結部と、が所定幅を有する板状の一体の鍛造物として形成されることにより前記一対の車輪を支持し、前記延在部と前記連結部の境界領域においては、車両高さ方向の下方側に、前記所定幅よりも幅が大きい肉厚部が設けられ、前記肉厚部には、懸架装置関連部品の支持部が設けられてもよい。このように、アクスルビームの延在部と連結部の境界領域においては、車両の車高方向下方側に、所定幅よりも幅が大きい肉厚部が設けられ、肉厚部には、懸架装置関連部品の支持部が設けられることにより、肉厚部によりアクスルビームの強度を高め信頼性を向上させることができる。また、肉厚部にショックアブソーバ等の懸架装置関連部品の支持部を設けることで、懸架装置関連部品の搭載性を確保して設計自由度を担保することができる。

（１１）また、本適用例に係る電動車両用懸架装置は、上記（９）又は（１０）において、前記連結部は、車両幅方向において延在し、かつ、前記所定幅よりも幅が小さい肉薄部と、前記肉薄部よりも車両高さ方向の上方である上方連結部と、前記肉薄部よりも車両高さ方向の下方である下方連結部と、からなり、前記上方連結部の車両高さ方向の幅は前記下方連結部の車両高さ方向の幅よりも小さくてもよい。そのため、肉薄部によりアクスルビーム全体の軽量化を図ることができる。また、下方連結部の幅よりも上方連結部の幅を小さくする、すなわち上方連結部の幅よりも下方連結部の幅ｓを大きくすることにより、アクスルビーム３１に入力される曲げ応力に対して強度を確保することができるため、より信頼性を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る懸架装置の概略を示す上視図（ａ）及び側視図（ｂ）である。懸架装置を構成するアクスルビームを示す斜視図である。アクスルビームとサドルを示す斜視図である。アクスルビームとサドルが接合したアクスル構造体を示す斜視図である。アクスルビームの端部とサドルの接合状態を示す部分正面図と平均面圧を示すグラフ（ａ）及び、比較例に係る部分正面図及び平均面圧を示すグラフ（ｂ）である。図４のアクスルビームの端部とサドルを示すＣ－Ｃ断面の端部のみを示す断面図である。図２のアクスルビームの延在部のＢ－Ｂ断面の端面のみを示す断面図である。図４のアクスルビームの連結部のＤ－Ｄ断面の端面のみを示す断面図である。図４のアクスルビームの端部とサドルのバリエーションを示すＣ－Ｃ断面の端部のみを示す断面図である。図４のアクスルビームの連結部のバリエーションに係るＤ－Ｄ断面の端面のみを示す断面図である。図４のアクスルビームの連結部の他のバリエーションに係るＤ－Ｄ断面の端面のみを示す断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る懸架装置の概略を示す上視図（ａ）及び側視図（ｂ）である。なお図１（ｂ）の側視図は、図１（ａ）のＡ－Ａ線に沿った断面を一部簡略化して示している。この懸架装置１は、ドディオン式懸架装置であり、例えば、電動トラック等の電動商用車（以下、車両）の後部に設けられるリヤアクスルである。

車両には走行駆動源としてのモータ２が搭載され、モータ２の駆動力は、複数の減速ギアからなる減速機と当該減速機に連結されるディファレンシャルギアを含む動力伝達機構４、一対のドライブシャフト６Ｌ、６Ｒを順に介して左右の車輪８Ｌ、８Ｒにそれぞれ伝達される。車輪８Ｌ、８Ｒは、懸架装置１を介して車両前後方向Ｙに亘って延設されるサイドレール（車体）１０Ｌ、１０Ｒに支持されている。また、モータ２及びディファレンシャルギアを含む動力伝達機構４は図示しない車体側に支持される。これら部材は、例えば、フレームのクロスメンバや、サイドレール１０Ｌ、１０Ｒを介して車体側に支持されることができる。

懸架装置１は、一対のスピンドル１２Ｌ、１２Ｒ、一対のサドル（中空部材）４１Ｌ、４１Ｒ、一対のリーフスプリング（弾性体）１６Ｌ、１６Ｒ、及びアクスルビーム（ビーム部材）３１等から構成されている。スピンドル１２Ｌ、１２Ｒは、車両幅方向Ｘの両端に設けられる一対の部材である。

ハブ２０Ｌ、２０Ｒはスピンドル１２Ｌ、１２Ｒの車両外側における端部に連結され、これらハブ２０Ｌ、２０Ｒに車輪８Ｌ、８Ｒ内に設けられた図示しないホイールが取り付けられる。

各ドライブシャフト６Ｌ、６Ｒの車両幅方向Ｘの車両内側に位置する内端はフレキシブルジョイント２２Ｌ、２２Ｒからなり、動力伝達機構４のギアに接続される。また、フレキシブルジョイント２２Ｌ、２２Ｒの一部は、ブーツ２４Ｌ、２４Ｒにより覆われる。

サドル４１Ｌ、４１Ｒは、各スピンドル１２Ｌ、１２Ｒの車両幅方向Ｘの内端に接合される一対の中空部材である。各サドル４１Ｌ、４１Ｒは、スピンドル１２Ｌ、１２Ｒと内部が連通され、各ドライブシャフト６Ｌ、６Ｒが内部空間に収容される。各サドル４１Ｌ、４１Ｒは、リーフスプリング１６Ｌ、１６Ｒと、Ｕ字ボルトにより連結されている。

リーフスプリング１６Ｌ、１６Ｒは、車両前後方向Ｙに延設され、各サイドレール１０Ｌ、１０Ｒに接続されること（不図示）により車体を弾性的に支持している。

アクスルビーム３１は、各サドル４１Ｌ、４１Ｒに接続される部材であって、各スピンドル１２Ｌ、１２Ｒ、各サドル４１Ｌ、４１Ｒと接合され、アクスル構造体３０を形成している。アクスルビーム３１は、ショックアブソーバ１４Ｌ、１４Ｒを介してサイドレール１０Ｌ、１０Ｒに支持され、アクスル構造体３０の剛性を確保しながら各車輪８Ｌ、８Ｒを支持している。アクスルビーム３１は、肉厚部３８Ｌ、３８Ｒでショックアブソーバ１４Ｌ、１４Ｒと接続される。

このように、上述した懸架装置１は、各リーフスプリング１６Ｌ、１６Ｒがバネ下においてアクスル構造体３０、各ドライブシャフト６Ｌ、６Ｒ、及び各車輪８Ｌ、８Ｒを懸架し、弾性的に支持している。

なお、本実施形態においては、サドル４１Ｌ、４１Ｒの上面の座面においてリーフスプリング１６Ｌ、１６Ｒと連結する形態を用いて説明するが、本発明はこれに限定されず、サドル４１Ｌ、４１Ｒの下面の座面においてリーフスプリング１６Ｌ、１６Ｒと連結する形態に適用することができる。また、弾性体として、リーフスプリング１６Ｌ、１６Ｒに変えてエアスプリングを用いても構わない。

図２は、懸架装置１を構成するアクスルビーム３１を示す斜視図である。アクスルビーム３１は、車両幅方向Ｘに延設される連結部３２と、連結部３２から車両幅方向Ｘ及び車両前後方向Ｙ、すなわち車両後方内側に延設される一対の延在部３３Ｌ、３３Ｒと、延在部３３Ｌ、３３Ｒから車両幅方向Ｘに延設される一対のアクスル端部３４Ｌ、３４Ｒが所定幅を有する板状の一体の鍛造物として形成される部材である。

アクスル端部３４Ｌ、３４Ｒは、サドル４１L、４１Ｒと接合されるアクスル側接合部（ビーム部材接合部）３５Ｌ、３５Ｒを有する。アクスル側接合部３５Ｌ、３５Ｒは、車両高さ方向Ｚの中央の領域に埋没部が形成されている。埋没部は、長手方向が車両幅方向Ｘに延設されるスリットとして形成される。

またアクスル端部３４Ｌ、３４Ｒは、それぞれ、ボルトを挿通するための複数の貫通穴３６ａＬ～３６ｈＬ、３６ａＲ～３６ｈＲ及び、位置決め用のノックピン（不図示）を挿入するための貫通穴３７Ｌ、３７Ｒが形成されている。複数の貫通穴３６ａＬ～３６ｈＬ、３６ａＲ～３６ｈＲは、車両高さ方向に第１の車高位置と第２の車高位置と第３の車高位置の３列となるように形成される。第１の車高位置には車両幅方向Ｘに沿って所定間隔で配置される貫通穴３６ａＬ～３６ｃＬ、３６ａＲ～３６ｃＲ、第２の車高位置には車両幅方向Ｘに沿って所定間隔で配置される貫通穴３６ｄＬ～３６ｆＬ、３６ｄＲ～３６ｆＲ、第３の車高位置には車両幅方向Ｘに沿って所定間隔で配置される貫通穴３６ｇＬ、３６ｈＬ、３６ｇＲ、３６ｈＲが形成される。第２の車高位置は、第１の車高位置よりも車両高さ方向Ｚに対して高い位置であり、第３の車高位置は、第１の車高位置と第２の車高位置の間の位置である。第３の車高位置に配置される貫通穴３６ｇＬ、３６ｈＬ、３７Ｌ及び貫通穴３６ｇＲ、３６ｈＲ、３７Ｒは、埋没部を貫通するように形成されている。また、第３の車高位置の貫通穴３６ｈＬ、３６ｄＲは、複数の貫通穴のうち最も車両の各車輪８Ｌ、８Ｒ側に配置されて形成される。貫通穴３６ｇＬ、３６ｈＬの穴径は、貫通穴３６ａＬ～３６ｃＬ、３６ｄＬ～３６ｆＬの穴径よりも大きく、貫通穴３６ｇＬ、３６ｈＬを挿通するボルトは、貫通穴３６ａＬ～３６ｃＬ、３６ｄＬ～３６ｆＬを挿通するボルトよりも太い径のものを使用することができる。同様に、貫通穴３６ｇＲ、３６ｈＲの穴径は、貫通穴３６aＲ～３６ｃＲ、３６ｄＲ～３６ｆＲの穴径よりも大きく、貫通穴３６ｇＲ、３６ｈＲを挿通するボルトは、貫通穴３６ａＲ～３６ｃＲ、３６ｄＲ～３６ｆＲを挿通するボルトよりも太い径のものを使用することができる。

さらに、アクスル端部３４Ｌに形成される貫通穴３６ａＬ～３６ｈＬは、第１の車高位置に配置される貫通穴３６ａＬ～３６ｃＬと第２の車高位置に配置される貫通穴３６ｄＬ～３６ｆＬはそれぞれ車両幅方向Ｘに同じ位置に形成されている。しかし、第３の車高位置に配置される貫通穴３６ｇＬ、３６ｈＬは、オフセットした位置に形成されている。同様に、アクスル端部３４Ｒに形成される貫通穴３６ａＲ～３６ｈＲは、第１の車高位置に配置される貫通穴３６ａＲ～３６ｃＲと第２の車高位置に配置される貫通穴３６ｄＲ～３６ｆＲはそれぞれ車両幅方向Ｘに同じ位置に形成されている。しかし、第３の車高位置に配置される貫通穴３６ｇＲ、３６ｈＲは、オフセットした位置に形成されている。

また、延在部３３Ｌ、３３Ｒは、車両高さ方向Ｚの下方の領域であって連結部３２との境界領域にまたがるように、肉厚部３８Ｌ、３８Ｒが形成されている。肉厚部３８Ｌ、３８Ｒには、ショックアブソーバ１４Ｌ、１４Ｒを係止するためのボルトを螺合させるためのボルト穴３９Ｌ、３９Ｒが形成されている。

図３は、懸架装置１を構成するアクスルビーム３１及びサドル４１Ｌ、４１Ｒを示す斜視図である。サドル４１Ｌ、４１Ｒは、アクスルビーム３１のアクスル側接合部３５Ｌ、３５Ｒと接合されるサドル側接合部（中空部材接合部）４２Ｌ、４２Ｒを有する。サドル側接合部４２Ｌ、４２Ｒは、車両高さ方向Ｚの中央の領域に突出部が形成されている。突出部は、長手方向が車両幅方向Ｘに延設される突起部として形成される。

サドル側接合部４２Ｌ、４２Ｒは、それぞれ、アクスル側接合部３５Ｌ、３５Ｒに対応する位置に、ボルトを螺合するための穴４３ａＬ～４３ｈＬ、４３ａＲ～４３ｈＲ及び、位置決め用のノックピン（不図示）を挿入するための穴４４Ｌ、４４Ｒが形成されている。穴４３ｇＬ、４３ｈＬ、４４Ｌ及び穴４３ｇＲ、４３ｈＲ、４４Ｒは、サドル側接合部４２Ｌ、４２Ｒの突出部を通るように形成されている。また、サドル４１Ｌ、４１Ｒは、リーフスプリング１６Ｌ、１６Ｒを連結するためのＵ字ボルトを挿通するための貫通穴４５ａＬ～４５ｄＬ、４５ａＲ～４５ｄＲがサドル４１Ｌ、４１Ｒの上下面を貫通するように形成されている。

図４は、アクスルビーム３１とサドル４１Ｌ、４１Ｒが接合したアクスル構造体３０を示す斜視図である。アクスル構造体３０は、アクスルビーム３１のアクスル側接合部３５Ｌ、３５Ｒと、サドル４１Ｌ、４１Ｒのサドル側接合部４２Ｌ、４２Ｒが、それぞれに形成されている突出部と埋没部が係合するようにボルト５１ａＬ～５１ｈＬ、５１ａＲ、５１ｈＲにより係止されることで接合されて構成される。すなわち、アクスル側接合部３５Ｌ、３５Ｒと、サドル側接合部４２Ｌ、４２Ｒの接触部が接合部となる。さらに、図２で説明したように、アクスル端部３４Ｌに形成される貫通穴３６ａＬ～３６ｃＬと貫通穴３６ｄＬ～３６ｆＬが、それぞれ車両幅方向Ｘに同じ位置に形成されているが、貫通穴３６ｇＬ、３６ｈＬは、それに対してオフセットした位置に形成されている。そのため、ボルトの位置は、第１ボルト締結部群５２ａＬに属するボルト５１ａＬ～５１ｃＬ、第２ボルト締結部群５２ｂＬに属するボルト５１ｄＬ～５１ｆＬは、車両幅方向Ｘにおいて同じ位置に配置される。また、第３ボルト締結部群５２ｃＬに属する５１ｇＬは、第１ボルト締結部群５２ａＬに属するボルト、第２ボルト締結部群５２ｂＬに属するボルトに対して最も車輪８Ｌ側に配置される。同様に、第１ボルト締結部群５２ａＲに属するボルト５１ａＲ～５１ｃＲ、第２ボルト締結部群５２ｂＲに属するボルト５１ｄＲ～５１ｆＲは、車両幅方向Ｘにおいて同じ位置に配置される。また、第３ボルト締結部群５２ｃＲに属する５１ｇＲは、第１ボルト締結部群５２ａＲに属するボルト、第２ボルト締結部群５２ｂＲに属するボルトに対して最も車輪８Ｒ側に配置される。すなわち、ボルト５１ａＬ～５１ｈＬ、５１ａＲ～５１ｈＲは非格子上に配置されることになる。また、図２で説明したように、第３の車高位置の貫通穴３６ｇＬ、３６ｇＲは、他の貫通穴に対して、アクスルビーム３１の車両幅方向Ｘにおいて最も外側に配置されて形成される。そのため、ボルト５１ｇＬ、５１ｇＲは、他のボルトに対して車両幅方向Ｘにおいて最も外側、すなわちそれぞれ車輪８Ｌ、８Ｒ側に配置されるため、車輪側に発生する応力に対する強度を高めることができる。

図５（ａ）はアクスル端部３４Ｒとサドル４１Ｒの接合状態を示す部分正面図と、アクスル側接合部３５Ｒとサドル側接合部４２Ｒの接合面に係る平均面圧を示すグラフを示している。グラフは横軸に車両幅方向Ｘの位置を、縦軸に、Ｘ方向位置における接合面の平均面圧を示している。図５（ｂ）は比較例に係るアクスル端部３４Ｒ‘とサドル４１Ｒ’の接合状態を示す部分正面図と、アクスル側接合面３５Ｒ‘とサドル側接合面４２Ｒ’の接合面に係る平均面圧を示すグラフを示している。

図５（ａ）では、第１ボルト締結部群５２ａＲに属するボルト５１ａＲ～５１ｃＲ、第２ボルト締結部群５２ｂＲに属するボルト５１ｄＲ～５１ｆＲは、車両幅方向Ｘにおいて同じ位置に配置される。また、第３ボルト締結部群５２ｃＲに属する５１ｇＲ、５１ｈＲは、第１ボルト締結部群５２ａＲに属するボルト、第２ボルト締結部群５２ｂＲに属するボルトと車両幅方向Ｘにおいてオフセットして配置されている。これに対して比較例の図５（ｂ）では、第１ボルト締結部群５２ａＲ‘に属するボルト５１ａＲ’、５１ｃＲ‘、第２ボルト締結部群５２ｂＲ’に属するボルト５１ｄＲ‘、５１ｆＲ’は、第３ボルト締結部群５２ｃＲ‘に属する５１ｇＲ’、５１ｈＲ‘と車両幅方向Ｘにおいて同じ位置に配置される。

ここで、図５（ａ）の本実施形態に係るグラフと図５（ｂ）の比較例に係るグラフを比較すると、本実施形態に係るグラフは、比較例のグラフに比較して平均面圧の変動が少ない。すなわち、本実施形態に係るボルト締結部群の配置は、接合部全体の接合面圧を均一にすることができる。

さらに、ボルトの種類は、例えば、第１ボルト締結部群５２ａＬに属するボルト５１ａＬ～５１ｃＬ、第２ボルト締結部群５２ｂＬに属するボルトＲ５１ｄＬ～５１ｆＬ、第１ボルト締結部群５２ａＲに属するボルト５１ａＲ～５１ｃＲと、第２ボルト締結部群５２ｂＲに属するボルト５１ｄＲ～５１ｆＲはＭ１８であり、第３ボルト締結部群５２ｃＬに属するボルト５１ｇＬ、５１ｈＬ、第３ボルト締結部群５２ｃＲに属するボルト５１ｇＲ、５１ｈＲはＭ２０を用いることができる。すなわち、第１ボルト締結部群５２ａＬ、５２ａＲ及び第２ボルト締結部群５２ｂＬ、５２ｂＲで用いるボルトよりも第３ボルト締結部群５２ｃＬ、５２ｃＲで用いるボルトの径を大きいものとすることができる。ボルトの本数の少ない第３ボルト締結部群５２ｃＬ、５２ｃＲに径の大きいボルトを用いることで、締め付けトルクを向上させ、接合部全体の接合面圧を均一にすることができる。これにより、アクスルビーム３１とサドル４１Ｌ、４１Ｒの接合面におけるスリップを抑制することができ、接合部の強度を高めることができる。

図６は、図４のＣ－Ｃ断面を示す、アクスル端部３４Ｌとサドル４１Ｌを示す断面図である。アクスル端部３４Ｌのアクスル側接合部３５Ｌに形成される埋没部は、車両側方視における断面形状が矩形断面形状である。それに係合するサドル４１Ｌのサドル側接合部４２Ｌに形成される凸形状である突出部も、車両側方視における断面形状が矩形断面形状である。これにより、突出部と埋没部を精度よく係合可能に製造することを実現し、また、接合部の曲げ応力に対する強度を高めることができる。

図７は、図２のアクスルビーム３１の延在部３３ＬのＢ－Ｂ断面の端面のみを示す断面図である。延在部３３Ｌは、所定幅ｍであり、肉厚部３８Ｌは、その最大の幅（厚み）ｎは、ｍよりも大きい。また、肉厚部３８Ｌには、支持部であるボルト穴３９Ｌが形成されている。さらに、肉厚部３８Ｌは、図２で示すように延在部３３Ｌと連結部３２の境界領域において車両高さ方向Ｚの下方側に形成されている。そのため、延在部３３Ｌと連結部３２の間にかかる剪断応力や曲げ応力に対する強度を高めることができる。そのため、延在部３３Ｌ，３３Ｒと連結部３２の境界領域においては、車両高さ方向Ｚの下方側に、所定幅ｍよりも幅が大きい幅（厚み）ｎの肉厚部３８Ｌ、３８Ｒが設けられ、肉厚部によりアクスルビームの強度を高め信頼性を向上させることができる。また、肉厚部３８Ｌ，３８Ｒには、ショックアブソーバ１４Ｌ、１４Ｒのような懸架装置関連部品を係止するためのボルト穴（支持部）３９Ｌ、３９Ｒが設けられることにより、懸架装置関連部品の搭載性を確保して設計自由度を担保することができる。

図８は、図４のアクスルビーム３１の連結部３２のＤ－Ｄ断面の端面のみを示す断面図である。連結部３２は、基本肉厚が所定の厚みｐであり、部分的にｑの厚みの肉薄部３２ａが形成されている。肉薄部３２ａは、連結部３２の両面が埋没する形状として形成される。肉薄部３２ａよりも車両高さ方向Ｚの上方は上方連結部３２ｂ、肉薄部３２ａよりも車両高さ方向Ｚの下方は下方連結部３２ｃである。上方連結部３２ｂの車両高さ方向Ｚの幅をｒとし、下方連結部３２ｃの車両高さ方向Ｚの幅をｓとすると、ｓはｒよりも小さい。

このような構成により、肉薄部３２ａによりアクスルビーム３１全体の軽量化を図ることができる。また、下方連結部３２ｃの幅ｓよりも上方連結部３２ｂの幅ｒを小さくする、すなわち上方連結部３２ｂの幅ｒよりも下方連結部３２ｃの幅ｓ大きくすることにより、アクスルビーム３１に入力される曲げ応力に対して強度を確保することができるため、より信頼性を向上させることができる。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る電動車両用懸架装置によれば、サドル側接合部（中空部材接合部）４２Ｌ、４２Ｒに突出部が形成され、他方であるおよびアクスル側接合部（ビーム部材端接合部）３５Ｌ、３５Ｒに突出部と係合する埋没部が形成されることにより、サドル（中空部材）４１Ｌ、４１Ｒとアクスルビーム（ビーム部材）３１の接合部の強度を高めることができるため、懸架装置の信頼性を向上させることができる。また、サドル４１Ｌ、４１Ｒとアクスルビーム３１の接合における位置精度を高めることができる。これにより製造工程におけるアクスルビームとサドルとの位置合わせが容易になることから、製造効率を向上させることができる。

また、アクスル側接合部３５Ｌ、３５Ｒに形成される突出部は、突出部形状の長手方向が車両の車両幅方向Ｘに延びるように形成され、また、サドル側接合部４２Ｌ，４２Ｒに形成される埋没部は、埋没部形状の長手方向が車両の車両幅方向Ｘに延びるように形成されている。そのため、サドル４１Ｌ、４１Ｒとアクスルビーム３１を接合する際に、突出部と埋没部をガイドとして利用することで、かみ合わせながらスライドさせ、位置合わせを行いやすくすることができる。さらに、接合部の上下方向（重力方向、車両高さ方向Ｚ）の剪断応力や、曲げ応力に対する強度を高めることができる。

以上で本発明に係る懸架装置１の実施形態についての説明を終えるが、実施形態は上記実施形態に限られるものではない。

上記実施形態において、突出部、埋没部は矩形断面形状として説明したが、その形状に限られるものではない。図９は、図４のアクスル端部３４Ｌとサドル４１Ｌのバリエーションを示すＣ－Ｃ断面の端部のみを示す断面図である。アクスル端部３４Ｌのアクスル側接合部３５Ｌに形成される埋没部は、車両側方視における断面形状が台形断面形状である。それに係合する、サドル４１Ｌのサドル側接合部４２Ｌに形成される凸形状も、断面形状が台形断面形状である。これにより、これにより、突出部と埋没部の接触面積を増加させ、接合強度の信頼性を高めることができる。

また、埋没部をサドル側接合部４２Ｌ、４２Ｒに形成し、突出部をアクスル側接合部３５Ｌ、３５Ｒに形成しても構わない。

また、アクスルビーム３１と、サドル４１Ｌ、４１Ｒを締結するボルトの本数や配置は適宜変更して構わない。

また、突出部は、長手方向が車両高さ方向Ｚに延設される突起部として形成され、埋没部は、長手方向が車両高さ方向Ｚに延設されるスリットとして形成されても構わない。

また、図１０は、図４のアクスルビーム３１の連結部３２のバリエーションに係るＤ－Ｄ断面の端面のみを示す断面図である。図１０に示すように、連結部３２は、肉薄部３２ａは、連結部３２の車両前後方向Ｙの車両前方側の面が埋没する形状として形成されてもよい。

また、図１１は、図４のアクスルビーム３１の連結部３２の他のバリエーションに係るＤ－Ｄ断面の端面のみを示す断面図である。図１１に示すように、連結部３２は、肉薄部３２ａは、連結部３２の車両前後方向Ｙの車両後方側の面が埋没する形状として形成されてもよい。

また、アクスルビーム３１は、図で示す角断面形状に限らず、アクスル構造体３０の剛性を確保可能であれば、円筒状を含む柱状断面形状であっても良い。

また、本実施形態の懸架装置１は、電動トラック等の電動商用車に限らず、車両重量が大きい乗用車を含む電動車両に適用しても、上述した作用効果を得ることができるのは勿論である。

１懸架装置
２モータ
４動力伝達機構（ディファレンシャルギア）
６Ｌ、６Ｒドライブシャフト
８Ｌ、８Ｒ車輪
１０Ｌ、１０Ｒサイドレール
１２Ｌ、１２Ｒスピンドル
１４Ｌ、１４Ｒショックアブソーバ
１６Ｌ、１６Ｒリーフスプリング（弾性体）
２０Ｌ、２０Ｒハブ
２２Ｌ、２２Ｒフレキシブルジョイント
２４Ｌ、２４Ｒブーツ
３０アクスル構造体
３１アクスルビーム（ビーム部材）
３２連結部
３３Ｌ、３３Ｒ延存部
３４Ｌ、３４Ｒアクスル端部
３５Ｌ、３５Ｒアクスル側接合部
３８Ｌ、３８Ｒ肉厚部
４１Ｌ、４１Ｒサドル（中空部材）
４２Ｌ、４２Ｒサドル側接合部

Claims

車両に搭載されたモータの駆動力が伝達される動力伝達機構と、前記動力伝達機構に伝達された前記駆動力を一対の車輪にそれぞれ伝達する一対のドライブシャフトと、を備える電動車両用懸架装置であって、
前記車両の車体を懸架する弾性体に接続され、前記一対のドライブシャフトの一部を内部空間にそれぞれ収容する一対の中空部材と、
前記一対の中空部材とボルト締結により接合するビーム部材と、
を含み、
前記中空部材の側面である中空部材接合部と前記ビーム部材の端部の側面であるビーム部材接合部の少なくとも一方には突出部が形成され、他方には前記突出部と係合する埋没部が形成され、
前記突出部及び前記埋没部は、車両側方視における断面形状が矩形断面形状である電動車両用懸架装置。
車両に搭載されたモータの駆動力が伝達される動力伝達機構と、前記動力伝達機構に伝達された前記駆動力を一対の車輪にそれぞれ伝達する一対のドライブシャフトと、を備える電動車両用懸架装置であって、
前記車両の車体を懸架する弾性体に接続され、前記一対のドライブシャフトの一部を内部空間にそれぞれ収容する一対の中空部材と、
前記一対の中空部材とボルト締結により接合するビーム部材と、
を含み、
前記中空部材の側面である中空部材接合部と前記ビーム部材の端部の側面であるビーム部材接合部の少なくとも一方には突出部が形成され、他方には前記突出部と係合する埋没部が形成され、
前記突出部及び前記埋没部は、車両側方視における断面形状が台形断面形状である電動車両用懸架装置。
車両に搭載されたモータの駆動力が伝達される動力伝達機構と、前記動力伝達機構に伝達された前記駆動力を一対の車輪にそれぞれ伝達する一対のドライブシャフトと、を備える電動車両用懸架装置であって、
前記車両の車体を懸架する弾性体に接続され、前記一対のドライブシャフトの一部を内部空間にそれぞれ収容する一対の中空部材と、
前記一対の中空部材とボルト締結により接合するビーム部材と、
を含み、
前記中空部材の側面である中空部材接合部と前記ビーム部材の端部の側面であるビーム部材接合部の少なくとも一方には突出部が形成され、他方には前記突出部と係合する埋没部が形成され、
前記突出部は、突出部形状の長手方向が車両の車両幅方向に延びるように形成され、
前記埋没部は、埋没部形状の長手方向が車両の車両幅方向に延びるように形成される電動車両用懸架装置。
車両に搭載されたモータの駆動力が伝達される動力伝達機構と、前記動力伝達機構に伝達された前記駆動力を一対の車輪にそれぞれ伝達する一対のドライブシャフトと、を備える電動車両用懸架装置であって、
前記車両の車体を懸架する弾性体に接続され、前記一対のドライブシャフトの一部を内部空間にそれぞれ収容する一対の中空部材と、
前記一対の中空部材とボルト締結により接合するビーム部材と、
を含み、
前記中空部材の側面である中空部材接合部と前記ビーム部材の端部の側面であるビーム部材接合部の少なくとも一方には突出部が形成され、他方には前記突出部と係合する埋没部が形成され、
前記ビーム部材と前記中空部材を接合するための複数のボルトは、第１の車高位置において車両幅方向に沿って所定間隔で配置される複数の第１ボルト締結部群と、前記第１の車高位置よりも高い第２の車高位置において車両幅方向に沿って所定間隔で配置される複数の第２ボルト締結部群と、前記第１の車高位置と前記第２の車高位置の間の第３の車高位置において車両幅方向に沿って所定間隔で配置される複数の第３ボルト締結部群と、を備え、前記第３ボルト締結部群は、前記突出部及び前記埋没部を通るように配置される電動車両用懸架装置。
車両に搭載されたモータの駆動力が伝達される動力伝達機構と、前記動力伝達機構に伝達された前記駆動力を一対の車輪にそれぞれ伝達する一対のドライブシャフトと、を備える電動車両用懸架装置であって、
前記車両の車体を懸架する弾性体に接続され、前記一対のドライブシャフトの一部を内部空間にそれぞれ収容する一対の中空部材と、
前記一対の中空部材とボルト締結により接合するビーム部材と、
を含み、
前記中空部材の側面である中空部材接合部と前記ビーム部材の端部の側面であるビーム部材接合部の少なくとも一方には突出部が形成され、他方には前記突出部と係合する埋没部が形成され、
前記ビーム部材は、前記一対の中空部材にそれぞれ接合する一対のアクスル端部と、前記一対のアクスル端部からそれぞれ車両後方内側に延在する一対の延在部と、前記一対の延在部を連結する連結部と、が所定幅を有する板状の一体の鍛造物として形成されることにより前記一対の車輪を支持する電動車両用懸架装置。
前記突出部は、前記中空部材の側面に形成される請求項１から５のいずれか一項に記載の電動車両用懸架装置。
前記第１ボルト締結部群と前記第２ボルト締結部群は、車両幅方向において同じ位置に配置され、前記第３ボルト締結部群は、車両幅方向において前記第１ボルト締結部群と前記第２ボルト締結部群との間に位置に配置され、前記複数のボルト締結部のうち最も前記車両の前記車輪側のボルト締結部は、前記第３ボルト締結部群を構成するボルト締結部である請求項４に記載の電動車両用懸架装置。
前記ビーム部材と前記中空部材を接合するためのボルトは、前記第２ボルト締結部群に属するボルトの径が、前記第１ボルト締結部群及び前記第２ボルト締結部群に属するボルトの径よりも大きい請求項４又は７に記載の電動車両用懸架装置。
前記延在部と前記連結部の境界領域においては、車両高さ方向の下方側に、前記所定幅よりも幅が大きい肉厚部が設けられ、前記肉厚部には、懸架装置関連部品の支持部が設けられる請求項５に記載の電動車両用懸架装置。
前記連結部は、車両幅方向において延在し、かつ、前記所定幅よりも幅が小さい肉薄部と、前記肉薄部よりも車両高さ方向の上方である上方連結部と、前記肉薄部よりも車両高さ方向の下方である下方連結部と、からなり、前記上方連結部の車両高さ方向の幅は前記下方連結部の車両高さ方向の幅よりも小さい請求項５又は９に記載の電動車両用懸架装置。