(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
小型車両の車体前方部分に、左右のサイドメンバとそれぞれの前端部間を連結するクロスメンバを備えた車体フレームを設け、この車体フレームから前方に延びる左右のリーディングアームにより左右の前輪をそれぞれ支持し、各リーディングアームと車体フレーム間にフロントクッションを懸架した小型車両において、
前輪のトレッド部と前記クロスメンバの左右方向端部とを前方から見て互いに重なる位置関係にするとともに、
前記リーディングアームがフレーム側取付部の内側から前方に延び、中間部に設けられた屈曲点から前方側部分を外側方へ向けて屈曲する平面視略”く”の字形状であり、
前記フロントクッションは前後方向へ長く配設してその略全長を前記サイドメンバの外側面に沿わせ、その前端部をリーディングアームの前記屈曲部より支持点側に設けた取付部に取付け、
衝突時に前記前輪が前記フロントクッションと干渉せずに外方へ逃げるようにしたことを特徴とする小型車両の前輪懸架装置。
【請求項２】
前記リーディングアームの屈曲点は後端部の車幅方向外方側位置及び前端部の各位置よりも車体内側へ入り込んで位置し、前記前輪のトレッド部の外側は、前記フロントクッションよりも外方に位置することを特徴とする請求項１記載の小型車両の前輪懸架装置。
【請求項３】
左右のリーディングアーム間に前記前側のクロスメンバから前輪の前方へ延びる衝撃吸収部を配設したこと特徴とする請求項１記載の小型車両の前輪懸架装置。
【請求項４】
ステアリングギアボックスを前輪の中心位置より後方に配置し、前輪の操向をおこなうためのタイロッドを平面視前方へ向かってハ字状に外開きさせ、かつリーディングアームの前記屈曲部分と略平行に設けたことを特徴とする請求項１記載の小型車両の前輪懸架装置。
【請求項５】
前記タイロッドのステアリングギアボックス側取付部を、ラックアンドピニオン式ギアボックスの両端を互いに結合するため左右方向へ長く配設された部材の巾方向中央付近に設けたことを特徴とする請求項４記載の小型車両の前輪懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、１〜２人乗りで市街地走行に適するような小型車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的なリーディングアーム式の前輪懸架装置は、例えば実開昭５９−１３９４７６号公報に示す如くリーディングアームがほぼ直線的に前後方向へ延び、その前端の前輪車軸に近い部分にフロントクッションを取付けていた。また、ステアリングギヤボックスも前輪車軸近傍に配設されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
左右の前輪のトレッド部後方に剛性の高い車体フレームが位置する場合は、衝撃吸収時における前輪の後退を車体フレームが阻害することなく衝撃吸収のための移動量衝撃吸収ストロークを十分に確保しなければならない。
【０００４】
また、車体前部を衝撃吸収に利用するとき、リーディングアームが屈曲せずに突っ張ったり、前輪車軸近傍のフロントクッション及びステアリングギヤボックスが前記リーディングアームの屈曲や前輪の移動を防ぐと、衝撃エネルギーはリーディングアーム等で吸収されずに車体に伝わることになる。
【０００５】
この衝撃吸収ストローク確保の点は、全長の短い小型車両の場合、特に重要になる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願発明の小型車両は、車体前方部分に、左右のサイドメンバとそれぞれの前端部間を連結するクロスメンバを備えた車体フレームを設け、この車体フレームから前方に延びる左右のリーディングアームにより左右の前輪をそれぞれ支持し、各リーディングアームと車体フレーム間にフロントクッションを懸架した小型車両において、
前輪のトレッド部と前記クロスメンバの左右方向端部とを前方から見て互いに重なる位置関係にするとともに、
前記リーディングアームがフレーム側取付部の内側から前方に延び、中間部に設けられた屈曲点から前方側部分を外側方へ向けて屈曲する平面視略”く”の字形状であり、
前記フロントクッションは前後方向へ長く配設してその略全長を前記サイドメンバの外側面に沿わせ、その前端部をリーディングアームの前記屈曲点より支持点側に設けた取付部に取付け、
衝突時に前記前輪が前記フロントクッションと干渉せずに外方へ逃げるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
このとき、前記リーディングアームの屈曲点を後端部の車幅方向外方側位置及び前端部の各位置よりも車体内側へ入り込んだ位置とし、前記前輪のトレッド部の外側を前記フロントクッションよりも外方に位置させるようにすることができる。
【０００８】
また、左右のリーディングアーム間に前記前側のクロスメンバから前輪の前方へ延びる衝撃吸収部を配設することができる。
【０００９】
さらに、ステアリングギアボックスを前輪の中心位置より後方に配置し、前輪の操向をおこなうためのタイロッドを平面視前方へ向ってハ字状に外開きさせ、かつリーディングアームの前記屈曲部分と略平行に設けることができる。
【００１０】
このタイロッドのステアリングギアボックス側取付部を、ラックアンドピニオン式ギアボックスの両端を互いに結合するため左右方向へ長く配設された部材の巾方向中央付近に設けることもできる。
【００１１】
【発明の効果】
リーディングアームを略”く”字状にして前部を外側へ開くように形成するとともに、フロントクッションを前後方向へ長く配設してその略全長をサイドメンバの外側面に沿わせ、その前端部をリーディングアームの屈曲部より支持点側に設けた取付部に取付け、衝突時に前輪がフロントクッションと干渉しないように外方へ逃げるように構成したので、前輪へ衝突時の衝撃が加えられたとき、リーディングアームが屈曲点を中心に大きく外側に屈曲変形し、前輪が後方のクロスメンバ及びフロントクッションと干渉しないよう外方へ逃げ、衝撃吸収ストロークを十分に長く確保できるため、小型車両でも衝撃エネルギーを有効に吸収できる。
【００１２】
このとき、リーディングアームの屈曲部前方側にフロントクッションを連結せず、又はこの屈曲部よりも後方へステアリングギヤボックを配設することによりリーディングアームの変形を妨害することもない。
【００１３】
同様に、左右のリーディングアーム間に衝撃吸収部を配設すれば、衝撃吸収時におけるこの衝撃吸収部の圧縮方向とリーディングアームの屈曲方向が異なるので互いの変形の妨害とならない。
【００１４】
さらに、タイロッドをリーディングアームの屈曲部と略平行にすれば、リーディングアームの変形時にタイロッドは外方へ突っ張るため、前輪がクロスメンバへ接触することなくリーディングアームの変形は妨害されない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本願発明が適用された小型車両である１人乗用電気自動車の側面図、図２はキャビン部分の分解図、図３は車体フレームの斜視図、図４は懸架装置の平面図、図５はその側面図である。
【００１６】
図１において、この小型車両は、左右各一対づつ設けられる前輪１及び後輪２の間に配設された車体フレーム３にバッテリ４を支持するとともに、車体フレーム３の上に車室を構成する上下一体構造の車体５を支持している。
【００１７】
車体５の左右側面には大きな開口部が形成され、内部は居住用の車室をなし、この車室内にはシートクッション６及びシートバック７が設けられ、これらの前方にはハンドル８が配置され、車体５の前部は着脱自在のフロントフェンダ９で覆われている。
【００１８】
前輪１は左右一対のリーディングアーム１０を介して車体フレーム３の前方にピボット点１１を中心に揺動自在に支持されている。
【００１９】
リーディングアーム１０のピボット点１１近傍からはフロントクッションアーム１２が上方へ一体に突出し、これと車体フレーム３の側面間にフロントクッション１３が取り付けられている。
【００２０】
後輪２は左右一対のトレーリングアーム１５を介して車体フレーム３の後部へピボット点１６を中心に揺動自在に支持され、トレーリングアーム１５と車体フレーム３の後端部との間にリヤクッション１７が取付けられている。
【００２１】
スイングアクスルには電動モータを有する動力部１８が支持され、この動力部１８はトレーリングアーム１５とともに、上下へ揺動自在のスイング式パワーユニット１４になっている。
【００２２】
動力部１８の上方となる車体５の後部には制御装置１９が吊り下げ支持されている。
【００２３】
制御装置１９はマイクロコンピュータ等から構成され、動力部１８の電動モータに対して出力制御を行うための公知の装置である。
【００２４】
また、制御装置１９と動力部１８間は高電圧動力線が車体５内を通ることなく直接配線されている。
【００２５】
図２に示すように、車体５は上部キャビン２０と下部キャビン３０とを上下合せにして一体化した樹脂製のものである。
【００２６】
上部キャビン２０は前部２１、ルーフ部２２及び後部２３からなる側面視略アーチ状をなし、ルーフ部２２及び後部２３はパネル状に形成されている。
【００２７】
前部２１にはガラスがはめられた窓２４が形成され、かつ下端縁２５の左右両側には取付部２６が下方へ延出している。
【００２８】
下部キャビン３０は前部３１、フロア部３２及び後方延長部３３からなり、前部３１は前方へ立ち上がって、その上端縁３４で下端縁２５と接着される。
【００２９】
また、取付部２６が前部３１の基部近傍においてフロア部３２側に形成された凹部３５へ当接して接着される。
【００３０】
後方延長部３３は側面視で斜めに後方へ立ち上がる前半側の傾斜部３６とその上端から略水平に後方へ延びるオーバーハング部３７とからなる。
【００３１】
フロア部３２は車体フレーム３上へ置かれて支持される部分であり、その後部から傾斜部３６にかけて、シート取付部３８が一体に突出形成され、ここにシートクッション６が取付けられている。
【００３２】
オーバーハング部３７には取付穴３７ａが形成され、この取付穴３７ａに上方から通したボルト３９ａにより、オーバーハング部３７の下面に、吊り下げ金具３９が取付けられる。
【００３３】
この吊り下げ金具３９の両端に形成された取付穴３９ａに対して、制御装置１９がその側面に形成された取付突部１９ａで、防振ゴム１９ｂを介してボルト１９ｃにより取付けられる。
【００３４】
図３に示すように、車体フレーム３は、アルミ等高剛性の金属で略四辺形に構成された矩形枠部４０とその前方に形成された衝撃吸収部５０を有する。
【００３５】
矩形枠部４０は前後のクロスメンバ４１ａ、４１ｂ及び両側のサイドメンバ４２で略四辺形状に形成される。
クロスメンバ４１ａの左右両端部にはピボット支持アーム４３が斜め下方へ突出し、かつ中間部にも一対のピボット支持アーム４４が設けられている。
【００３６】
左右のサイドメンバ４２には、それぞれ上部に下部キャビン３０取付用のステー４５、下部にバッテリ支持用のステー４６が設けられ、また外側面中間部にはフロントクッション１３の後端部を支持するためのクッションブラケット４７が取付けられている。
【００３７】
バッテリ４は矩形枠部４０の四角形をなす空間内へ収容されるトレー４ａに乗せられ、トレー４ａ側面の取付突部４ｂをステー４６へ重ね、ボルト４ｃ及びナット４ｄで結合される。
【００３８】
クロスメンバ４１ｂの左右両端上部には、斜め上がり後方へ突出するクッションブラケット４８が設けられ、左右両端の下部からもステー４９が斜めさがりに後方へ突出形成されている。
【００３９】
衝撃吸収部５０はクロスメンバ４１ａの両端部から斜め上がり前方へ延出する左右一対のサイドビーム５１と、これらの中間に平行し、かつ斜め上がり後方へ延びるセンタービーム５２を有する。
【００４０】
左右のサイドビーム５１の中間部側側面には、ピボット支持アーム４４の延出部先端が取付けられている。
【００４１】
サイドビーム５１とセンタービーム５２の各先端部はバンパ５３へ取付けられ、センタービーム５２の後端部は、左右のサイドビーム５１から湾曲して上下方向へ延びる連結部材５４で支持されている。
【００４２】
これらセンタービーム５２の後端と左右の連結部材５４との連結部上には、略半円上をなす一枚の衝撃分散プレート５５が取付けられている。
【００４３】
図４及び図５に明らかなように、前輪懸架部では、隣り合う一組のピボット支持アーム４３と４４間にリーディングアーム１０の後端部が軸支されている。
【００４４】
後輪懸架部では、クロスメンバ４１ｂ上のクッションブラケット４８の突出端にリヤクッション１７の先端が取付支持される。
【００４５】
さらに、下部のステー４９に、トレーリングアーム１５の前端部が軸支され、その中心がピボット点１６となる。
【００４６】
スイング式パワーユニット１４は、左右のトレーリングアーム１５の各後端部を連結するクロスパイプ６０と、動力部１８の下方を支持するロアパイプ６１を備え、ロアパイプ６１の前部中央はリンクプレート６２で、クロスメンバ４１ｂへピボット点１６と同軸支持されている。
【００４７】
左右の後輪２は、動力部１８によって駆動回転する車軸６３を介して駆動回転される。
【００４８】
図６は前輪懸架装置部分の平面図、図７はその側面図である。 これらの図に明らかなように、リーディングアーム１０は後端部のピボット軸７０を、外側のピボット支持アーム４３と内側のピボット支持アーム４４の間で回動自在に支持されている。
【００４９】
ピボット軸７０とリーディングアーム１０との連結部分はガセット７１で補強されている。
【００５０】
ピボット軸７０の上方にはフロントクッション１３の前端部が位置し、フロントクッション１３はそのほぼ全長が矩形部４０の前部外側面に沿っている。
【００５１】
リーディングアーム１０は、基部側がサイドメンバ５１と平面視で部分的に重なって平行に前方へ延出するストレート部７２をなし、略中間部が屈曲点７３となって、この屈曲点７３より前方部分は外方へ湾曲してサイドビーム５１の外方へ出る屈曲部７４となり、全体として略”く”字状をしている。
また、リーディングアーム１０の屈曲点７３は後端部の車幅方向外方側位置及び前端部の各位置よりも車体内側へ入り込んで位置している。
【００５２】
屈曲部７４の先端にはナックル部７５が取付けられ、ここで前輪１へ連結されている。
【００５３】
ナックル部７５の位置は、平面視でクロスメンバ４１ａの左右幅より内側にあり、かつ側面視でクロスメンバ４１ａの前方になっている。
【００５４】
したがって、左右の前輪１のトレッド部とクロスメンバ４１ａとが、前方より見たとき重なり合う位置関係になっている。
【００５５】
ナックル部７５の後方部分にはタイロッド７６の前側ジョイント７７が設けられ、その後側ジョイント７８は車体中心近傍でステアリングギヤボックス８０の左右幅方向略中央部へ取付けられている。
【００５６】
ステアリングギヤボックス８０はラックアンドピニオン式ステアリングギヤ機構８１を支持するための部材であり、クロスメンバ４１ａの前面に沿って左右方向へ長く設けられている。
【００５７】
タイロッド７６は、平面視で前方へ向かって”ハ”の字状に外開きするように左右一対で設けられ、その傾きはリーディングアーム１０の屈曲部７４と略平行している。
【００５８】
次に、本実施形態の作用を説明する。図６において、実線の前輪１及びリーディングアーム１０は通常状態であり、この状態でバンパ５３が障害物と衝突すると、サイドビーム５１及びセンタービーム５２は矩形枠部４０側へ衝撃を伝達する。
【００５９】
この時、衝撃吸収部５０は、サイドビーム５１及びセンタービーム５２が自からも後方へ向かって圧縮されるように塑性変形するため後退する。
【００６０】
その結果、前輪１へ衝撃が加えられると、リーディングアーム１０は予め外開き状態に設けられているので、屈曲点７３を中心に大きく屈曲変形する。
【００６１】
これにより、リーディングアーム１０は仮想線のように屈曲するとともに、前輪１はサイドビーム５１及びセンタービーム５２並びに矩形枠部４０のクロスメンバ４１ａと干渉しないよう外方へ逃げる。
【００６２】
このため、サイドビーム５１及びセンタービーム５２は、前輪１に邪魔されることなく、そのまま圧縮方向の塑性変形を続行でき、クロスメンバ４１ａまでの充分に長い変形ストロークを確保できるため、衝撃を矩形枠部４０側へあまり伝えることなく衝撃吸収できる。
【００６３】
したがって、この種の小型車両においても充分な衝撃吸収ストロークを確保できることになる。
【００６４】
なお、タイロッド７６の前側ジョイント７７をナックル部７５より後方に配置してあり、かつリーディングアーム１０の屈曲部７４と略平行しているのでリーディングアーム１０の変形時にタイロッド７６は外方へ突っ張るため、前輪がクロスメンバ４１ａへ接触することなくリーディングアーム１０の変形は妨害されない。
【００６５】
さらに、サイドメンバ５１及びセンターメンバ５２を、左右のリーディングアーム１０間に配設したので、これらの部材がリーディングアーム１０の塑性変形を妨害することもない。
【００６６】
同様に、フロントクッション１３もリーディングアーム１０の屈曲部７４へ連結することなく、後端部のピボット軸７０と同じ位置より後方に配設されているから、フロントクッション４によるリーディングアーム１０の変形に対する妨害を生じない。
【００６７】
その上、少なくともリーディングアーム１０の先端部より前方の衝撃吸収部５０の前部に大型部材を配置しないので、このような部材によるリーディングアーム１０の変形に対する妨害もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  小型車両全体の側面図
【図２】  車体部分の分解斜視図
【図３】  車体フレーム及び駆動部分の斜視図
【図４】  懸架装置の平面図
【図５】  その側面図
【図６】  前輪懸架装置部分の平面図
【図７】  その側面図
【符号の説明】
１：前輪、３：車体フレーム、１０：リーディングアーム、１３：フロントクッション、４０：矩形枠部、４１ａ：クロスメンバ、５１：サイドビーム、７６：タイロッド
【図１】
0003745024.tif 000002
【図２】
0003745024.tif 000003
【図３】
0003745024.tif 000004
【図４】
0003745024.tif 000005
【図５】
0003745024.tif 000006
【図６】
0003745024.tif 000007
【図７】
0003745024.tif 000008