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技術 後部車体懸架構造

出願人 株式会社オーテックジャパン
発明者 平野宏和小谷修一
出願日 2003年11月5日 (17年3ヶ月経過) 出願番号 2003-375170
公開日 2005年6月2日 (15年8ヶ月経過) 公開番号 2005-138648
状態 拒絶査定
技術分野 車体懸架装置 特殊荷物運搬車両 車体懸架装置 伝動装置
主要キーワード スロープ角度 軸キャリア ネジユニット 車椅子搭乗者 接地角 リンク回転軸 回転軸穴 フック受け
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2005年6月2日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

車椅子に座乗のまま車両の後部から乗降できる後部車体懸架構造を提供する。

解決手段

後部車体支柱6にブラケット17を設け、ブラケットの下方にジャッキ装置13を配置しブラケットを支持する。さらにジャッキ装置の下方にサスペンションユニット12を配置する。ジャッキ装置を操作してブラケットを下げることで、前車輪軸を回転中心として、車両の後部を下方にスイングさせ、車室フロア7の後端接地し、車室フロア後端から車椅子のまま乗り降りを可能とする。

概要

背景

人が座乗のままの車椅子を搭載する車両では、後部ドアの開口から地面へ延ばしたスロープ板を用いて、車椅子を車室内車外との間で移動可能としたものがある。従来このような車椅子搭載車両では、例えば図6に示すように後部ドア開口部の車室フロア7の後縁にスロープ板60をヒンジ61で連結させている。スロープ板60は2つ折りになっており、格納位置では折りたたまれて、車室の高さ内に収まるようになっている。
使用に当たっては、図示省略のスロープ板展開装置によりスロープ板60の後縁を着地させて、搭乗者が車椅子に乗ったままスロープ板60を登り降りする。搭乗者が乗った車椅子が車室内に移動した後は、スロープ板60は、ヒンジ61を軸に回動され、2つ折り状態の閉じた状態になり、後部ドアの内側にほぼ沿って立ち上がった形で格納される。
特開2002−306537号公報

概要

車椅子に座乗のまま車両の後部から乗降できる後部車体懸架構造を提供する。後部車体支柱6にブラケット17を設け、ブラケットの下方にジャッキ装置13を配置しブラケットを支持する。さらにジャッキ装置の下方にサスペンションユニット12を配置する。ジャッキ装置を操作してブラケットを下げることで、前車輪軸を回転中心として、車両の後部を下方にスイングさせ、車室フロア7の後端接地し、車室フロア後端から車椅子のまま乗り降りを可能とする。

目的

本発明は、上記の問題点を解決するために、車室から路面への乗降時のスロープ角度をより小さくして、車椅子搭乗者の負担を軽くし、また、スロープ板を車両後部より後方に突出させること無く、車椅子での乗降ができる車両の後部車体懸架構造を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

車両の前車輪軸を回転中心として、車両の後部を下方にスイングさせ、車室フロア後端を降下させ、前記車室フロアへの車椅子乗降を可能とする後部車体懸架構造

請求項2

前車輪と後車輪を備える車両において、下部を後車輪の車軸支持側とし、上部に車体の荷重を受けるサスペンションユニットと、該サスペンション・ユニットの上部と車体側との間に設けたジャッキ装置とを有し、前記車体側と前記ジャッキ装置との連結点の前記後車輪の車軸からの高さを、前記ジャッキ装置の伸縮により変化させることにより、前記前車輪の車軸を回転中心に車体をスイング可能として車室フロアの後端を降下させ、該車室フロアへの車椅子の乗降を可能としたことを特徴とする後部車体懸架構造。

請求項3

前記後車輪の車軸は、車体に対してスイング可能なトレーリングアームに支持され、前記サスペンション・ユニットの下部はトレーリングアームに連結され、前記サスペンション・ユニットの上部は前記ジャッキ装置と接続されていることを特徴とする請求項2に記載の後部車体懸架構造。

請求項4

前記後車輪の車軸は、車体に対してスイング可能なトレーリングアームに支持され、前記サスペンション・ユニットの下部はトレーリングアームに連結され、前記サスペンション・ユニットの上部は前記ジャッキ装置と連結されるとともに、前記車体に対してスイング可能なアッパーアームと連結されていることを特徴とする請求項2に記載の後部車体懸架構造。

請求項5

前記車体と前記アッパーアームとの間に、移動可能な荷重伝達部材が配置され、前記車両が走行状態姿勢のとき後部車体荷重を、前記荷重伝達部材と前記アッパーアームを介して前記サスペンション・ユニットの上部に伝えることを特徴とする請求項4に記載の後部車体懸架構造。

請求項6

前記ジャッキ装置は、正転逆転可能なモータで上下方向に延びるスクリュー軸を回転させ、該スクリュー軸の雄ネジに噛み合いスクリュー軸に対し上下動可能な雌ネジ穴を有したネジユニットを備え、該ネジユニットが前記車体に回動可能に連結していることを特徴とする請求項1から5のいずれか1に記載の後部車体懸架構造。

技術分野

0001

本発明は、後部車体懸架構造に係わり、特に車両後部のフロアを地面まで下降させる機構を備える後部車体懸架構造に関する。

背景技術

0002

人が座乗のままの車椅子を搭載する車両では、後部ドアの開口から地面へ延ばしたスロープ板を用いて、車椅子を車室内車外との間で移動可能としたものがある。従来このような車椅子搭載車両では、例えば図6に示すように後部ドア開口部の車室フロア7の後縁にスロープ板60をヒンジ61で連結させている。スロープ板60は2つ折りになっており、格納位置では折りたたまれて、車室の高さ内に収まるようになっている。
使用に当たっては、図示省略のスロープ板展開装置によりスロープ板60の後縁を着地させて、搭乗者が車椅子に乗ったままスロープ板60を登り降りする。搭乗者が乗った車椅子が車室内に移動した後は、スロープ板60は、ヒンジ61を軸に回動され、2つ折り状態の閉じた状態になり、後部ドアの内側にほぼ沿って立ち上がった形で格納される。
特開2002−306537号公報

発明が解決しようとする課題

0003

しかしながらこのような従来の車両の後部構造にあっては、スロープ板60の前縁が車室フロア7の後縁部に連結されているため、使用時には着地させるスロープ板60の後縁が車両から後方に長く張り出すこととなる。
そのため、路上での乗降に際し、付近通行人通行車両に対して邪魔になる。また、降車する車椅子使用者は、スロープ板60を後ろ向きで降りるので、降りた位置で自車両からより後方に突出した位置に、後方からの通行に対して背を向けていることになり、不安感を生じさせる。

0004

また、スロープ板60の接地角は車両の車室フロアの高さとの関係で、8〜9°の傾斜があり、車椅子にとっては急傾斜であり登りづらい。通常スロープ角度が8°以上になると、手動車椅子ではかなりの腕力を必要とする。また、後ろ向きにスロープ板60を下るときは、車椅子が後方に仰向け倒れないように、微妙なブレーキ操作を必要とする。
従って、スロープ板60の使用は車椅子座乗のままの搭乗者には大きな負担となる。
電動車椅子においてもスロープ板の登のため、モータトルクブレーキ性能の確保が問題となる。
なお、スロープ板60を用いる代わりに後部にリフト装置を設けてリフトを上下させたり、クレーン装置を設けて車椅子を吊り上げ吊り降ろしたりする場合は、その装置が高価である。また、補助者介助が必要となる場合がある。
スロープ板展開装置、リフト装置使用の場合、車室フロアと後部ドアの間に隙間を必要とし、その隙間にダストシール防水シールなどを施す必要があり、コスト増にもなっている。

0005

本発明は、上記の問題点を解決するために、車室から路面への乗降時のスロープ角度をより小さくして、車椅子搭乗者の負担を軽くし、また、スロープ板を車両後部より後方に突出させること無く、車椅子での乗降ができる車両の後部車体懸架構造を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

このため、本発明は、車両の前車輪軸を回転中心として、車両の後部を下方にスイングさせ、車室後端を降下させ、車室フロアへの車椅子の乗降を可能とするものとした。

発明の効果

0007

本発明により、車室フロア全体が後下がり傾斜状態となることにより、スロープ角度が浅くなり、車椅子での乗降が容易になる。また、スロープ板が車両の後方に突き出ることも無く、安全に路面に車椅子座乗者が降りられる。

発明を実施するための最良の形態

0008

以下本発明の実施の形態を説明する。
図1は実施の形態の車両の後部車体懸架構造を示す車両の縦断面図である。この図は右車輪を車室側から見た図である。
前車輪1は通常の車両と同じく、前車輪軸を保持する懸架装置で車体を支えている。

0009

後部車体構造は、車室フロア7を支え補強しているクロスメンバ8、フロアサイドメンバ10、および車体側面部を補強している前後方向の車体側面メンバ9、車体後部近くの車体側面部に上下方向に斜めに配置された後部車体支柱6を有している。
後部車体支柱6は、下端がクロスメンバ8の左右側端およびフロアサイドメンバ10に接続し、後方斜め上方に延びて、上側でほぼ垂直上方に折れ曲がっている。後部車体支柱6の上下中間から前方に車体側面メンバ9が延びている。

0010

クロスメンバ8の端部には、トレーリングアーム16が連結し後方に延びている。トレーリングアーム16の後端は後輪軸5を保持する軸キャリア15に接続している。
軸キャリア15は、サスペンションユニット12の下端に連結し、サスペンション・ユニット12の上端は、ジャッキ装置13の下端に連結している。
後部車体支柱6は、上部でジャッキ装置13と連結している。

0011

車体側面メンバ9は、アッパーアーム14の前端と連結し、その後端はジャッキ装置13の下端およびサスペンション・ユニット12の上端と連結する。
図1の2点鎖線の車体18Aは、通常走行状態の車体の姿勢を示し、実線で示した車体18Bの姿勢は車椅子3で乗降時の場合を示す。

0012

次に、後部車体懸架構造の詳細を説明する。図2右後車輪を車室内側から斜め後方に見た図である、
まず、後輪軸5を保持する軸キャリア15と、A字形のトレーリングアーム16とは、トレーリングアーム16のA字形の頂点溶接されて一体となっている。軸キャリア15は、連結部11を有している。
トレーリングアーム16の2本のアームは、クロスメンバ8の端部後面に設けられた2箇所のブラケット26と、トレーリングアーム・ピボット軸24を介し連結し、該軸回りに上下にスイング可能である。
なお、ここではトレーリングアーム・ピボット軸24の回転軸は水平で車体前後方向に伸び車体中心線に対して、直角方向になっている。

0013

サスペンション・ユニット12の下端は、後輪軸5に平行な上部ピボット軸22で、連結部11と回動可能に連結している。
サスペンション・ユニット12は、ショックアブソーバ42とコイルスプリング43、上下のスプリング座44a、44bで構成されている。
サスペンション・ユニット12は、スプリング座44aの上側に回転軸穴を持つ連結部45を有する。連結部45は上部ピボット軸23を介して、アッパーアーム14の後端およびジャッキ装置13の下端と連結している。
なお、ここでは、後部車体支柱6は、サスペンション・ユニット12の正面前方に位置し、車体前後方向から見て垂直している。

0014

アッパーアーム14は2本の角管を前後方向に向けて、横に平行に並べ、前後方向の中間で板状のストッパ46により互いに溶接接続した構造である。
アッパーアーム14の前端側で、後部車体支柱6が2本のアッパーアーム14の角管の間を上下に通る。
後部車体支柱6から前方に伸びる車体側面メンバ9の後端側近くの下面にブラケット48が設けられ、アッパーアーム14の前端がアッパーアーム・ピボット軸25を介してブラケット48と連結する。
アッパーアーム・ピボット軸25は車体左右方向に配され、該軸回りにアッパーアーム14を上下にスイング可能としている。
アッパーアーム14の後端は回転軸穴を備えた連結部47を有している。

0015

上部ピボット軸23を介したジャッキ装置13の下端、アッパーアーム14の後端およびサスペンション・ユニット12の上端との連結構造を、図3に基づいて説明する。図3は、上部ピボット軸周辺を前方から見た拡大図である。
ジャッキ装置13の下端の連結部56の軸穴は車体左右方向に貫通している。連結部45が連結部56の左右外側に位置し、さらに連結部47が連結部45の左右外側に位置して、上部ピボット軸23がそれぞれの軸穴を貫通して挿入されている。

0016

ジャッキ装置14は、正転逆転が可能なモータ51、モータ51により駆動されるウォームギアを内蔵したギア部52、ギア部52によって回転駆動される上方に延びるスクリュー軸53、スクリュー軸53の上部に取り付けられたネジユニット54からなる。
モータ51の回転は、ギア部52内蔵のウォームギアによって減速されスクリュー軸53に伝達される。スクリュー軸53の下端はギア部52により支えられている。
ギア部52のケースは前側にリンク回転軸受け部55を有し、リンク33と連結する。また、ギア部52の下端には前述の連結部56が設けられている(図3図4参照)。
ギア部52内にはスクリュー軸53の回転数を検出し、車体の昇降状態の姿勢に相当する所定の下限位置、車体の走行状態の姿勢に相当する上限位置にネジユニット54が位置したとき、モータ51の回転を停止するリミットスイッチが設けられている。

0017

ネジユニット54は、スクリュー軸53の雄ネジに対応した雌ネジが切られており、スクリュー軸53の回転によってギア部52に対して上下する。ネジユニット54は、車体左右方向に両側に張り出したジャッキ・ピボット軸27で、後部車体支柱6の上部に設けられたブラケット17に連結する。

0018

後部車体支柱6は、ブラケット17より下方に、車体後方に突出し、左右方向の軸穴を備えたブラケット31を有し、リンク33と連結する。
図4は、車体姿勢が走行状態の場合のリンク33のアッパーアーム14との位置関係を示す図である。リンク33は、ブラケット31とリンク回転軸受け部55との間を、2枚のリンク板33A、33Bを2組左右並行に配置して連結したものである。各組のリンク板33A、33Bの間は連結ピン34で回転可能に連結されている。

0019

車体姿勢が走行状態の場合、ネジユニット54はスクリュー軸53の上端近傍の位置にある。このとき、リンク33リンク板33A、33Bが折り重なり、リンク板33Aがほぼ垂直方向となる。
この状態でリンク板33Aがアッパーアーム14のストッパ46の上面に当たるようにリンク板33A、33Bの長さおよびブラケット31を設ける位置が設定されている。車両が走行状態のとき、車体後部の荷重はほぼブラケット31、リンク板33A、ストッパ46を介してアッパーアーム14に支持される。
なお、これまでは、右後車輪側の後部車体懸架構造の構成を説明したが、左後車輪側も左右対称に同様の構成となっている。

0020

図1に示すように、車室内には車内スイッチ20が設けられ、車外の後部ドア4の横にも後スイッチ21が設けられている。いずれのスイッチも、スイッチ操作によって後部ドア4の開閉、モータ51の正転、逆転による後部車体昇降を可能としている。

0021

本実施例の作用を図1図4図5にもとづいて以下に説明する。
最初車体は走行状態の姿勢にあるとする。
車椅子3に座乗した搭乗者は、乗車するため車室外の後スイッチ21を用いて後部ドア4を開く。次に後スイッチ21を用いて車体降下の操作をする。車体降下操作により、ジャッキ装置13のモータ51が回転し、スクリュー軸53が回転する。

0022

スクリュー軸53の回転により、スクリュー軸53はネジユニット54に対して相対的に上昇する。つまり、ネジユニット54を下方に引き寄せる。この時、ブラケット31とリンク回転軸受け部55の間のリンク33は、リンク板33Bがリンク板33Aの連結ピン34側を後方に引くので、リンク板33Aはストッパ46から外れる。その結果、ネジユニット54の降下に連れ車体支柱6は下方に下がりつつ、やや後方に傾斜する。
なお、後部車体支柱6とジャッキ装置13の取り合い角度の変化は、ジャッキ・ピボット軸27と上部ピボット軸23の該軸回りの回動により吸収される。

0023

後部車体支柱6が下がると、サスペンション・ユニット12、アッパーアーム14、トレーリングアーム16は、後部車体構造と上下ピボット軸23、22、アッパーアーム・ピボット軸25、とトレーリングアーム・ピボット軸24により4節リンクを構成しているので、トレーリングアーム16とアッパーアーム14の前端が下がり、前車輪1の軸を回転中心にして車体全体が後ろに傾斜する。

0024

車室フロア7の後端が地面に接すると、サスペンション・ユニット12に掛かる荷重が低減し、コイルスプリング43が上方にジャッキ装置13を押し上げる。所定の位置までネジユニット54が下がったとき、ギア部52内蔵のリミットスイッチによりモータ51は停止する
図5に車体が後に傾斜して車室フロアの後端を地面に接したときの、リンク板33A、33Bの状態を示す。2点鎖線で走行状態時のリンク板33A、アッパーアーム14の位置を参考に示す。車室フロア7の後端が着地した状態では、連結ピン34が矢印Xで示した軌跡を描いて移動し、アッパーアーム14の後端がYの矢印で示したように持ち上がっている。

0025

搭乗者は車椅子3に座乗したまま約5〜6°に傾斜した車室フロア7の上を車両走行時の車椅子の固定位置まで車椅子3を移動させた後、停止する。
停止後、車内スイッチ20を用いて、後部ドア4の閉操作と車体の上昇操作を行う。後部ドア4が全閉し、ジャッキ装置13が動作して逆の動作により車体を水平状態に戻す。
水平状態になったとき、リミットスイッチによりジャッキ装置13が停止する。
車体が水平状態になると、リンク板33Aの連結ピン34側端部は、図4に示すようにストッパ46の上面に当たり、車体後部の荷重の大半は、ブラケット31、リンク板33A、ストッパ46を介してアッパーアーム14に伝えられ、サスペンション・ユニット12、軸キャリア15を介して最終的に後輪軸5に伝えられる。
本実施の形態のリンク板33Aは本発明の荷重伝達部材に対応する。

0026

以上のように本実施の形態によれば、車体全体が後ろに傾斜し、車室フロア7の後端が地面に接する形の傾斜となるので、従来のスロープ板の傾斜よりも緩い5〜6°程度となるので、手動の車椅子でも座乗したまま車室内に容易に乗り降り可能で、車椅子に座乗した搭乗者の負担が軽減される。
また、後輪軸5と車室フロア7の後端との距離は、後輪軸5と車体最後部との距離(通常この距離をリアオーバーハングと称する)以内の距離となるので、従来の乗降時のようなスロープ板が車両の後方に突出することもないので、安全である。
さらに、従来のようなスロープ板展開装置、リフト装置、クレーン装置を必要としないので、車両重量を50〜100kg軽減できる。
スロープ板展開装置、リフト装置を使用する場合の後部ドアと車室フロアとの隙間も生じず、ダストシール、防水シールを必要としない。
従ってコストも低減できる。

0027

また、車両走行時の後部車体荷重は、後部車体支柱6のブラケット31からリンク板33Aを介してアッパーアーム14に伝え、ネジユニット54には掛からない構造としている。
通常、走行時の車体上下動により最大で4G程度の加速度が懸架装置に加わるが、本実施の形態では、ジャッキ・ピボット軸27を介して、ネジユニット54とスクリュー軸53との間、スクリュー軸53とギア部52との間にはこのような加速度が掛からないので、これらの部品において繰り返し荷重による磨耗が防止できる。また、これらの部品の耐久性確保のためより高荷重の大型の部品の設計にする必要もない。
なお、後部車体懸架構造にトレーリングアームの型式を採用しているので、後車輪間の車室フロアを広く確保でき、車椅子での乗降に適している。

0028

本発明では、車室フロアへの車椅子の乗り降りで代表させたが、それに限らず車椅子の乗り降りとは荷物積み下ろしも含む。
なお、本実施の形態では、フルトレーリングタイプの後車輪懸架装置として説明したがセミトレーリングタイプにも適用できる。またジャッキ装置13はモータ駆動によるものとしたがそれに限定されるものではない。

0029

荷重伝達部材であるリンク板33Aは、ジャッキ装置13の動作に対応して、走行状態の車体姿勢時に荷重をアッパーアーム14に伝達可能な位置に設定される構成としたが、車内スイッチ20、車体スイッチ21と、ギア部52内蔵のリミットスイッチと連動して動作するアクチュエータによって荷重伝達部材を駆動させても良い。
例えば、車体支柱6またはアッパーアーム14のいずれかに回動式のアクチュエータを設け、先端形状をフック状とした荷重伝達部材を回動可能とし、走行状態の車体姿勢時に他方に設けたフック受け掛けることにより、車体支柱6とアッパーアーム14の間を連結する。
これにより、車体支柱6とアッパーアーム14の間がより確実に連結できる。

0030

また、後部ドアは上はね構造に限らず、左開き、右開きまたは観音開きでも良い。
さらに後部ドアを、わずかに下側を残した形で上部と下部に分割し、上部は上方に開き、下部は下側に開き、下部をごく短いスロープ補助部としても良い。そうすることによって、車室フロア後端が後部バンパーによって地面に接地できないとき、その分の高さだけ分割された後部ドアの下部部分で短いスロープ補助部として、地面と車室フロア後端とのギャップを埋めることができる。

0031

本実施の形態の変形例として、アッパーアームを省略し、サスペンション・ユニットの上端とジャッキ装置の下端とが剛に接続しており、走行中の後部車体の荷重はジャッキ装置、サスペンション・ユニットを介して、後車輪の車軸に伝える後部車体懸架構造でもよい。

図面の簡単な説明

0032

本発明の実施の形態の全体構成を示す図である。
後部車体構造と後車輪懸架装置を示す図である。
上部ピボット周辺の構成を拡大して示す図である。
作用を説明する図である。
作用を説明する図である。
従来例を示す図である。

符号の説明

0033

1前車輪
2後車輪
3車椅子
4後部ドア
5後輪軸
6後部車体支柱
7車室フロア
8クロスメンバ
9車体側面メンバ
10フロアサイドメンバ
11、45、47、56 連結部
12サスペンション・ユニット
13ジャッキ装置
14アッパーアーム
15軸キャリア
16トレーリングアーム
17、26、31、48ブラケット
18A、18B 車体
20車内スイッチ
21 後スイッチ
22 下部ピボット軸
23 上部ピボット軸
24 トレーリングアーム・ピボット軸
25 アッパーアーム・ピボット軸
27ジャッキ・ピボット軸
33リンク
33A、33Bリンク板
34連結ピン
42ショックアブソーバ
43コイルスプリング
44a、44bスプリング座
46ストッパ
51モータ
52ギア部
53スクリュー軸
54ネジユニット
55リンク回転軸受け部
60スロープ板
61 ヒンジ

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