サスペンションシステム
【課題】 車体をリーンさせるための機構の実用性を向上させることを課題とする。
【解決手段】 本発明のサスペンションシステム１０は、１対の左右輪１４をそれぞれ回転可能に保持する１対のステアリングナックル１８と、車体に回動可能に支持された１対のロアアーム２４と、下端部がそれらロアアームまたはナックルに支持された１対のサスペンション装置１８と、車体に設けられ、(a)それらサスペンション装置の上端部を、左右の端部に設けられた１対の端部で支持する支持部材３４と、(b) 車体を路面に対して左右に傾斜させるべく、１対のサスペンション装置の上端部が、一方の下方への変位量が他方の上方への変位量よりも大きくなる相対変位をするように、スプリング支持体を動作させるアクチュエータ３６とを有する支持装置３０とを備えることで、スプリング支持体を回転させるだけで車体をリーンさせることができる。
【解決手段】 本発明のサスペンションシステム１０は、１対の左右輪１４をそれぞれ回転可能に保持する１対のステアリングナックル１８と、車体に回動可能に支持された１対のロアアーム２４と、下端部がそれらロアアームまたはナックルに支持された１対のサスペンション装置１８と、車体に設けられ、(a)それらサスペンション装置の上端部を、左右の端部に設けられた１対の端部で支持する支持部材３４と、(b) 車体を路面に対して左右に傾斜させるべく、１対のサスペンション装置の上端部が、一方の下方への変位量が他方の上方への変位量よりも大きくなる相対変位をするように、スプリング支持体を動作させるアクチュエータ３６とを有する支持装置３０とを備えることで、スプリング支持体を回転させるだけで車体をリーンさせることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用のサスペンションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車体をリーン（傾斜）させることができる車両、つまり、車体を車幅方向において傾けることができる車両が開発されている。このような車両は、例えば、車両の旋回中に、遠心力に抗するため、車体をリーンさせる。例えば、下記特許文献１，２に記載の車両では、左右輪をそれぞれ保持する２つのキャリアが、車体に設けられたリンク機構を介して互いに連結されている。この車両は、左右のキャリアの一方がバウンド方向に、他方がリバウンド方向に動くようにアクチュエータの発生する力によってリンク機構を動作させることで、車体をリーンさせるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２１４８５７号公報
【特許文献２】国際出願ＰＣＴ／ＪＰ２００６／３２１７９３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車体をリーンさせるためには、前記特許文献に記載されている機構を含む様々な機構を採用することができる。その意味においては、リーン機構、つまり、車体をリーンさせるための機構は、未だ確立されたものではなく、何らかの改良を施すことによって、リーン機構の実用性を向上させることが可能になると考えられる。本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高いリーン機構を有するサスペンションシステムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明のサスペンションシステムは、１対の左右輪をそれぞれ回転可能に保持する１対のキャリアと、車体に回動可能に支持されつつ１対のキャリアに回動可能に連結された１対のサスペンションアームと、下端部が１対のサスペンションアームまたは１対のキャリアに支持された１対のサスペンションスプリングと、車体に設けられ、(a) １対のサスペンションスプリングの上端部を、左右の端部に設けられた１対の支持部で支持するスプリング支持体と、(b) 車体を路面に対して左右に傾斜させるべく、１対のサスペンションスプリングの上端部が、車体の上下方向において、一方の下方への変位量が他方の上方への変位量よりも大きくなる相対変位をするように、スプリング支持体を動作させる支持体動作機構とを有するスプリング支持装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のサスペンションシステムによれば、スプリング支持体を動作させることで、上端部が上方に変位するサスペンションスプリングの側では、車輪がバウンド方向に移動し、上端部が下方に変位するサスペンションスプリングの側では、車輪がリバウンド方向に移動することになる。つまり、車体の走行面からの高さが、バウンドする車輪側で低くなり、リバウンドする車輪側で高くなる。したがって、１つのスプリング支持体だけを動かすという比較的シンプルな方法で、車体をリーンさせることができる。また、車体がリーンする際、バウンドする車輪の車体に対する移動量よりも、リバウンドする車輪の車体に対する移動量の方が大きくなるため、バウンドする車輪側の車体の低くなる量よりも、リバウンドする車輪側の車体の高くなる量の方が大きくなる。そのため、本サスペンションシステムでは、車体のリーンにおいて、車体の重心位置が低くなるのを抑制することができる。さらに、車体のリーンの際に車体の重心位置が高くなるようにサスペンションシステムが構成されている場合、車体に作用する重力によって車体が直立しようとするため、車体を直立する状態で安定させることが比較的容易になる。したがって、本サスペンションシステムによれば、実用性の高いリーン機構を有するサスペンションシステムを提供することができる。
【発明の態様】
【０００７】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。そして、請求可能発明の態様のうちのいくつかのものが、特許請求の範囲に記載した請求項に係る発明に相当する。
【０００８】
なお、以下の各項において、（１）項から（４）項が請求項１から請求項４に、（７）項が請求項５にそれぞれ相当する。
【０００９】
（１）車体の左右にそれぞれ配設された１対の車輪に対して設けられた車両用サスペンションシステムであって、
前記１対の車輪をそれぞれ回転可能に保持する１対のキャリアと、
それら１対のキャリアに対応し、それぞれが、一端において車体に回動可能に支持されるとともに、他端において前記１対のキャリアの対応するものに回動可能に連結された１対のサスペンションアームと、
それら１対のサスペンションアームおよび前記１対のキャリアに対応し、それぞれの下端部が、前記１対のサスペンションアームの対応するものと前記１対のキャリアの対応するものとの一方に支持された１対のサスペンションスプリングと、
車体に設けられ、(a) 前記１対のサスペンションスプリングの上端部を、左右のそれぞれの端部に設けられた１対の支持部においてそれぞれ支持するスプリング支持体と、(b) 車体を路面に対して左右に傾斜させるべく、前記１対のサスペンションスプリングの上端部が車体の上下方向において相対変位し、かつ、その相対変位が、それら上端部の一方の下方への変位量が他方の上方への変位量よりも大きなものとなるように、前記スプリング支持体を動作させるスプリング支持体動作機構とを有するスプリング支持装置と
を備えた車両用サスペンションシステム。
【００１０】
本サスペンションシステムによれば、スプリング支持体を動作させることによって、車体の上下方向において、１対のサスペンションスプリングの上端部の一方が下方に変位し、他方が上方に変位する。そのため、上端部が上方に変位するサスペンションスプリングの側では、車輪がバウンド方向に移動し、上端部が下方に変位するサスペンションスプリングの側では、車輪がリバウンド方向に移動する。そのため、車体の左右において対称となる位置に１対の基準点があると考える場合、バウンドする車輪側の基準点（以下、「バウンド側基準点」という場合がある）の走行面からの高さは低くなり、リバウンドする車輪側の基準点（以下、「リバウンド側基準点」という場合がある）の走行面からの高さは高くなる。例えば、１対の車輪に対応して車体に設けられた１対のフェンダーの最上部を１対の基準点とした場合には、バウンドする車輪側のフェンダーの最上部が引くなり、リバウンドする車輪側のフェンダーの最上部が高くなる。したがって、車体の姿勢は、直立する状態からリーンする状態へと変化することになる。このように、本サスペンションシステムは、１対のサスペンションスプリングの両方の上端部を支持する１つのスプリング支持体だけを動かすという比較的シンプルな方法で車体をリーンさせることができる。
【００１１】
なお、本項に記載の「車体の上下方向」とは、車両を前方若しくは後方から見た場合において車体の車幅方向における中心線の延びる方向であり、車両が水平な走行面上に直立する状態においては走行面に対して垂直な方向であり、車幅方向における車体の走行面に対する姿勢が変化した場合には、その姿勢の変化に伴って走行面に垂直な方向から傾く方向である。
【００１２】
本サスペンションシステムによれば、スプリング支持体を動作させると、１対のサスペンションスプリングの上端部のうち、下方に変位する上端部の変位量が、上方に変位する上端部の変位量よりも大きくなるため、バウンドする車輪の車体の上方向への移動量（以下、「バウンド移動量」という場合がある）よりも、リバウンドする車輪の車体の下方向における移動量（以下、「リバウンド移動量」という場合がある）の方が大きくなる。そのため、車体が直立する状態からリーンする状態になると、前述の車体の１対の基準点では、バウンド側基準点の低くなる量よりも、リバウンド側基準点の高くなる量の方が大きくなる。そのため、本サスペンションシステムは、車体のリーンにおいて、車体の重心位置が低くなるのを抑制することができる。
【００１３】
さらに、本サスペンションシステムによれば、車体がリーンする際に、車体の重心位置が高くなるようにサスペンションシステムを構成することができる。つまり、リバウンド側基準点の高くなる量が、バウンド側基準点の低くなる量よりも相当に大きくなるようにサスペンションシステムが構成されている場合には、車体がリーンすることによって車体の重心位置の走行面からの高さが低くなることを考慮しても、リーンの際に、車体の重心位置を高くさせることができる。そのように本サスペンションシステムが構成されている場合、車体に作用する重力は、リーンしている車体を直立させるように本サスペンションシステムに作用する。そのため、重力によって車体が直立しようとするので、車体を直立する状態で安定させることが比較的容易になる。
【００１４】
上記のように、車体のリーンの際に車体の重心位置が高くなるようにサスペンションシステムが構成されている場合、例えば、支持体動作機構がスプリング支持体を動作させるための駆動源を有しており、車体をリーンさせている状態において駆動源に失陥等が発生したときでも、車体は直立する状態に戻ることができる。つまり、駆動源が失陥して車体をリーンさせるための力が失われると、車体は自重によって低い方へと移動し、その移動に伴って、車体はリーンする状態から直立する状態へと自然に戻ることができる。したがって、駆動源に失陥等が発生しても、車体がさらにリーンしたり、車体がリーンしたままになってしまうことがないため、安全性の面においても、本サスペンションシステムを優れたものとさせることができる。
【００１５】
また、車体のリーンの際に車体の重心位置が高くなるようにサスペンションシステムが構成されている場合、例えば、横風などの車体をリーンさせる外力が車体に入力され、先の駆動源が、車体を直立させるための力を発生させる場合でも、重力が車体を直立させるようにサスペンションシステムに作用しているため、駆動源は比較的小さな力を発生させるだけで車体を直立させることができる。そのため、車体を直立させるために必要な消費エネルギーを比較的少なくすることもできる。さらに、駐車中などの車両が使用されていない状況においては、車体が自然に直立しようとするため、エネルギーをほとんど消費せずに車体を直立する状態で維持することができる。
【００１６】
（２）前記支持体動作機構が、前記スプリング支持体を、前記１対の支持部の車体幅方向における間かつ下方に位置する位置で車体前後方向に延びる回転軸線回りに回転動作させる機構である(1) 項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００１７】
本項に記載のスプリング支持体が回転すると、１対の支持部は、それぞれ、同じ回転角度だけ回転軸線回りに回転する。したがって、例えば、その回転軸線から各支持部までの距離が同じであれば、各支持部は、回転軸線を中心とする円周上を同じ距離だけ移動する。また、その移動の際、１対の支持部の一方は円周上を下方に向かって移動し、他方は円周上を上方に向かって移動する。この場合、円周上を下方に移動する支持部の移動量の上下方向の成分の大きさは、円周上を上方に移動する支持部の移動量の上下方向の成分の大きさよりも大きくなる。したがって、本サスペンションシステムによれば、スプリング支持体を回転動作させて車体をリーンさせると、バウンド移動量よりも、リバウンド移動量の方が大きくなる。
【００１８】
本項に記載のスプリング支持体は、例えば、１対の支持部の間の下方において、支持体動作機構に回転可能に保持される被保持部を有していればよい。その場合、スプリング支持体では、１対の支持部と１つの被保持部とが逆三角形を成すようにして配置されることになる。そのように、１対の支持部と１つの被保持部とを配置するために、スプリング支持体は、例えば、Ｖ字あるいはＴ字等の形状に形成されていればよい。スプリング支持体がＶ字の形状に形成されている場合は、スプリング支持体は、上方に突出する２つの部分の上端部が１対の支持部とされ、それら上方に突出する２つの部分が結合する下端部が被保持部とされればよい。また、スプリング支持体がＴ字の形状に形成されている場合は、スプリング支持体は、上方で横に延びる部分の２つの端部が１対の支持部とされ、下方に延びる部分が被保持部とされればよい。このようなＶ字あるいはＴ字の形状のスプリング支持体を被支持部を中心として回転させれば、１対の支持部は、一方が下方へ変位し、他方が上方へ変位する。
【００１９】
（３）前記支持体動作機構が、前記スプリング支持体を、前記１対の支持部の一方を上方に他方を下方に変位させるときにはそれら１対の支持部の車幅方向における中央からその一方に偏った位置で車体前後方向に延びる第１回転軸線回りに、前記１対の支持部の他方を上方に一方を下方に変位させるときにはそれら１対の支持部の中央からその他方に偏った位置で車体前後方向に延びる第２回転軸線回りに、回転動作させる機構である(1) 項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００２０】
本サスペンションシステムでは、スプリング支持体が、１対の支持部の間の位置で回転動作させられる。そのため、１対の支持部は、一方が下方へ変位し、他方が上方へ変位する。また、本サスペンションシステムでは、スプリング支持体が、１対の支持部のどちらかに偏った位置で回転動作させられるため、１対の支持部の変位量が異なることになる。具体的には、回転軸線から遠い方の支持部は、回転軸線に近い方の支持部よりも、より大きな回転半径で回転するため、変位量が大きくなる。さらに、本サスペンションシステムでは、上方に変位する方の支持部に近い方の回転軸線回りに、スプリング支持体が回転させられる。そのため、回転軸線から遠い方の支持部の下方への変位量が、回転軸線に近い方の支持部の上方への変位量よりも大きくなる。したがって、本サスペンションシステムによれば、スプリング支持体を回転動作させて車体をリーンさせると、バウンド移動量よりも、リバウンド移動量の方が大きくなる。
【００２１】
（４）前記支持体動作機構が、
自身の軸線が前記第１回転軸線と一致するようにして車体に回転可能に保持された第１シャフトと、
車体を傾斜させていない非傾斜状態において車体幅方向に延びる姿勢で、かつ、前記第１シャフトの軸線回りに揺動可能に、自身の一端部において前記第１シャフトに支持された揺動バーと、
その揺動バーの他端部に前記第１シャフトと平行な姿勢でかつ回転可能に保持され、前記非傾斜状態において自身の軸線が前記第２回転軸線と一致させられるとともに、前記スプリング支持体を、前記１対の支持部の間に前記第１シャフトと自身とが位置するような部位において固定支持し、そのスプリング支持体と前記揺動バーとを自身の軸線回りに相対回動させるための第２シャフトと、
前記第１シャフトをそれの軸線回りに双方向に回転させるシャフト回転装置と、
前記第１シャフトの回転を前記第２シャフトに伝達する回転伝達装置と、
前記揺動バーの、それの他端部が上方に変位する向きの前記非傾斜状態からの揺動を、禁止するバー揺動ストッパと、
前記スプリング支持体と前記揺動バーとの、その揺動バーの一端部が前記スプリング支持体に対して下方に変位する向きの前記非傾斜状態からの相対回動を、禁止する相対回動ストッパと
を有し、
前記シャフト回転装置による正方向の前記第１シャフトの回転によって、前記相対回動ストッパによって前記スプリング支持体と前記揺動バーとの前記相対回動が禁止された状態で、前記スプリング支持体を、それの前記１対の支持部の一方が上方に他方が下方に変位する向きにおける前記第１シャフトの軸線回りに回動動作させ、
前記シャフト回転装置による逆方向の前記第１シャフトの回転によって、前記バー揺動ストッパによって前記揺動バーの前記揺動が禁止された状態で、前記スプリング支持体を、それの前記１対の支持部の他方が上方に一方が下方に変位する向きにおける前記第２シャフトの軸線回りに回動動作させるように構成された(3) 項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００２２】
本サスペンションシステムは、先の項で示した支持体動作機構の構造および作動に関して、具体的な限定が加えられた態様となっている。本サスペンションシステムの支持体動作機構は、シャフト回転装置の作動によって第１シャフトが回転させられると、回転伝達装置によって、第２シャフトが第１シャフトとともに回転するように構成されている。しかしながら、本サスペンションシステムでは、第１シャフトが正方向に回転させられる場合のみ、相対回動ストッパによって非傾斜状態においてその相対回動が禁止される。そのため、その状態から第１シャフトがさらに正方向に回転させられると、スプリング支持体と揺動バーとが一体となって第１シャフトの回りを回転することになる。その回転によって、スプリング支持体は、第１回転軸線に近い側の支持部が上方に変位し、遠い方の支持部が下方へと変位するように回転動作する。また、先に説明したように、第１回転軸線から遠い方の支持部の下方への変位量は、近い方の支持部の上方への変位量よりも大きくなる。
【００２３】
また、揺動バーの揺動が禁止された状態で第１シャフトが逆方向に回転させられると、第１シャフトの回転が回転伝達装置によって第２シャフトに伝達され、スプリング支持体は第２シャフトの回りを回転することになる。その回転によって、スプリング支持体は、第２回転軸線に近い方の支持部が上方に変位し、遠い方の支持部が下方へと変位するように回転動作する。また、先に説明したように、第２回転軸線から遠い方の支持部の下方への変位量は、近い方の支持部の上方への変位量よりも大きくなる。
【００２４】
また、本項に記載の「バー揺動ストッパ」は、揺動バーの他端部が上方に変位する向きの揺動バーの揺動を禁止するだけではなく、その禁止によって非傾斜状態を実現するものであってもよい。同様に、本項に記載の「相対回動ストッパ」は、揺動バーの一端部がスプリング支持体に対して下方に変位する向きのスプリング支持体と揺動バーとの相対回動を禁止するだけではなく、その禁止によって非傾斜状態を実現するものであってもよい。つまり、本項に記載の支持体動作機構は、バー揺動ストッパが上記の揺動を禁止し、かつ、相対回動ストッパが上記の相対回動を禁止することで、非傾斜状態を実現するように構成されていてもよい。
【００２５】
本項に記載の「回転伝達装置」には、例えば、チェーン機構，ベルト機構，ギヤ機構等を採用することができる。例えば、チェーン機構を用いた装置の場合には、第１シャフトおよび第２シャフトに、それぞれ、スプロケットが固定されており、それらスプロケットにチェーンが架け渡されていれば、第１シャフトの回転を第２シャフトに伝達することができる。また、ベルト機構を用いた装置の場合には、第１シャフトおよび第２シャフトに、それぞれ、プーリが固定されており、それらプーリにベルトが架け渡されていればよい。ギヤ機構を用いた装置の場合には、第１シャフトおよび第２シャフトに、それぞれ、歯車が固定されており、それら歯車が別の歯車を介して噛み合っているようなギヤトレインとされていれば、第１シャフトの回転を第２シャフトに伝達することができる。
【００２６】
（５）前記相対回動ストッパが、前記揺動バーに固定され、前記スプリング支持体が前記第２シャフトの回転軸線の回りに回転する場合に、前記第１シャフトと前記第２シャフトとの間で前記スプリング支持体の上面に当接して前記スプリング支持体を係止するように構成された（４）項に記載のサスペンションシステム。
【００２７】
本項に記載の相対回動ストッパは、簡単に言えば、第１シャフトが正方向に回転させられる場合に、スプリング支持体を上から押さえ付けるようなものであればよい。したがって、相対回動ストッパは、揺動バーからスプリング支持体の上方に延び出しているようなものであればよい。そのような相対回動ストッパであれば、揺動バーの他端部が上方に変位する向きのスプリング支持体と揺動バーとの相対回動において、相対回動ストッパがスプリング支持体の上面に当接し、その相対回動が禁止されることになる。
【００２８】
（６）前記バー揺動ストッパが、車体に固定され、前記揺動バーの上面に当接して前記揺動バーを係止するように構成された（４）項または（５）項に記載のサスペンションシステム。
【００２９】
本項に記載のバー揺動ストッパは、簡単に言えば、揺動バーを上から押さえ付けるようなものであればよい。したがって、バー揺動ストッパは、車体から揺動バーの上方に延び出しているようなものであればよい。そのようなバー揺動ストッパであれば、揺動バーの他端部が上方に変位する向きの揺動バーの揺動において、バー揺動ストッパが揺動バーの上面に当接し、その揺動を禁止することができる。
【００３０】
（７）当該サスペンションシステムが、車両が旋回する場合に、その旋回の程度に基づいて前記支持体動作機構が前記スプリング支持体を動作させる（１）項ないし（６）項に記載のサスペンションシステム。
【００３１】
本項に記載の「旋回の程度」とは、言わば、車両の旋回の激しさ、きつさ、厳しさ等を表すものであり、車両の旋回中における速度や旋回半径などに応じて決まるものである。したがって、「旋回の程度」とは、車両の旋回中における速度が速くなるにつれて、あるいは、旋回半径が小さくなるにつれて大きくなる。「旋回の程度」を示す旋回程度指標として、例えば、旋回中に発生する遠心力を利用することができる。その場合には、スプリング支持体を、遠心力に基づいた動作量に動作させればよい。その結果、車体は、遠心力に基づいた角度にリーンさせられることになる。また、旋回程度指標として、例えば、ステアリング操作部材の操作量と車両の速度とに応じて変化する値、ヨーレート、車輪に発生する横力等を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施例のサスペンションシステムが搭載された車両の側面図と平面図である。
【図２】第１実施例のサスペンションシステムを示す斜視図である。
【図３】第１実施例のサスペンションシステムがスプリング支持体の動作に伴って変化する様子を示す図である。
【図４】第１実施例のサスペンションシステムにおいて、スプリング支持体の動作に伴う１対の支持部の車体の上下方向における相対変位を示す図である。
【図５】第１実施例のサスペンションシステムにおいて、スプリング支持体の動作に伴う１対の車輪の各々のバウンド方向またはリバウンド方向への移動を示す図である。
【図６】第１実施例のサスペンションシステムにおいて、スプリング支持体の動作に伴う車体の重心位置の高さの変化を示す図である。
【図７】第２実施例のサスペンションシステムを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記の実施例および変形例に限定されるものではなく、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態様で実施することができる。
【実施例１】
【００３４】
図１に、実施例のサスペンションシステム１０が搭載された車両を模式的に示す。本車両は、１人乗りの車両となっており、乗員座席１２が車両の略中央に１つだけ設けられている。本車両には、前輪としての１対の車輪１４が、車両の前方において、左右にそれぞれ配設されている。また、後輪としての単一の車輪１６が、車両の後方において、車幅方向中央に配設されている。つまり、本車両は、３輪で走行する車両となっている。本車両では、１対の前輪１４が転舵輪とされており、後輪１６が駆動輪とされている。また、１対の前輪１４の間隔が比較的狭いため、本車両は車幅の比較的狭い車両となっている。なお、本明細書では、１対の前輪１４を左右別々に示す場合には、左側の前輪を左前輪１４Ｌ、右側の前輪を右前輪１４Ｒとして表記する。また、他の構成要素においても、必要に応じ、左前輪１４Ｌに対応して設けられた構成要素には符号Ｌを添えて表記し、右前輪１４Ｒに対応して設けられた構成要素には符号Ｒを添えて表記する。
【００３５】
図２は、１対の前輪１４に対して設けられたサスペンションシステム１０を示す。サスペンションシステム１０は、１対の前輪１４を回転可能に保持する１対のステアリングナックル１８を有している。つまり、１対のステアリングナックル１８は、１対の車輪をそれぞれ回転可能に保持する１対のキャリアとなっている。なお、図２では、左前輪１４Ｌを保持するステアリングナックル１８Ｌの図示が省略されている。ステアリングナックル１８は、上下方向に延びる棒状に形成されており、それの上端部において、前方に延び出すナックルアーム２０と一体となっている。ナックルアーム２０の先端部には、車幅方向に延びるタイロッド２２の一端部が回転自在に連結されている。詳細な説明は省略するが、タイロッド２２は、前輪１４を転舵させるためのステアリングシステムの一構成要素とされている。車両には、運転者によって操作されるステアリング操作部材２３が備えられており、そのステアリング操作部材２３が操作されることで、タイロッド２２は左右に移動させられる。その移動に伴って、ナックルアーム２０の先端部も左右に移動させられるため、ステアリングナックル１８が自身の軸線回りに回転し、前輪１４が転舵させられる。
【００３６】
サスペンションシステム１０は、さらに、１対のステアリングナックル１８の下端部に連結される１対のロアアーム２４と、１対のステアリングナックル１８の上端部に連結される１対のアッパアーム２６と、１対のロアアーム２４に自身の下端部がそれぞれ連結された１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８と、それらスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部を支持する支持装置３０とを有している。１対のロアアーム２４は、一端が１対のステアリングナックル１８の下端部にそれぞれ回転可能に連結され、他端が車体にそれぞれ回転可能に保持されている。つまり、１対のロアアーム２４は、１対のステアリングナックル１８に対応し、それぞれが、一端において車体に回動可能に支持されるとともに、他端において１対のステアリングナックル１８の対応するものに回動可能に連結された１対のサスペンションアームとなっている。また、１対のアッパアーム２６は、ロアアーム２４の上方において、一端が１対のステアリングナックル１８の上方部にそれぞれ回転可能に連結され、他端が車体にそれぞれ回転可能に保持されている。なお、これら１対のロアアーム２４および１対のアッパアーム２６は、それぞれ、車両の前後方向に延びる回転軸線回りに回動可能に車体に保持されている。また、図２では分かり難いが、１対のロアアーム２４の各々は、左右のアームが独立して車体に対して回動可能となっており、１対のアッパアーム２６の各々も、左右のアームが独立して車体に対して回動可能となっている。つまり、１対の前輪１４の各々は、これら１対のロアアーム２４および１対のアッパアーム２６によって、車体に対して上下方向に独立して移動可能となっている。
【００３７】
スプリングアブソーバＡｓｓｙ２８は、詳細な説明は省略するが、伸縮可能な筒状のケーシング内に、衝撃を緩和するためのスプリングと、そのスプリングの振動を抑制するためのショックアブソーバとを有している。つまり、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８のケーシングに内蔵された１対のスプリングは、それぞれの下端部が、ケーシングを介して、１対のロアアーム２４の対応するものに支持された１対のサスペンションスプリングとなっている。支持装置３０は、車体に固定された円筒形状のハウジング３２と、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部を支持する支持部材３４と、その支持部材３４を回転動作させるためのアクチュエータ３６とを有している。詳しい説明は省略するが、アクチュエータ３６は、モータを含んで構成されており、ハウジング３２に内蔵されている。支持部材３４は、車両前方からの視点においてＴ字の形状、つまり、車幅方向に延びる上方の部分と、その上方の部分の中央から下方に延びる部分とを有する形状に形成されている。支持部材３４の下方に延びる部分は、ハウジング３２の外周面に設けられた開口からハウジング３２の内部に延びており、その下方に延びる部分の先端部が、アクチュエータ３６に固定されている。具体的には、その先端部は、図では示されていないが、車両の前後方向に延びつつ上記のモータに連結されたシャフトに固定されている。つまり、支持部材３４の下方に延びる部分の先端部は、アクチュエータ３６に回転可能に保持される被保持部となっていると考えることができる。したがって、アクチュエータ３６は、モータの発生する力によって、支持部材３４を車体に対して回転動作させることができる。支持部材３４の上方の部分は、ハウジング３２の外部に位置しており、上方の部分の左右の端部３８は、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部をそれぞれ支持している。つまり、支持部材３４は、１対の支持部としての１対の端部３８において、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８に内蔵された１対のスプリングの上端部を支持するスプリング支持体になっている。
【００３８】
本車両には、前輪１４の転舵を制御しつつ、アクチュエータ３６の作動を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０、車両の速度を検出する車速センサ４２、ステアリング操作部材２３の操作量を検出する操作量センサ４４等が設けられている。それらのセンサは、それぞれ、ＥＣＵ４０に接続されている。また、アクチュエータ３６には、支持部材３４が固定されるシャフトのハウジング３２に対する回転角度、つまり、支持部材３４の車体に対する回転角度を検出するための回転角センサが内蔵されている（図示省略）。この回転角センサもまた、ＥＣＵ４０に接続されている。
【００３９】
図３（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、車両の前方からの視点において、支持部材３４が回転していない状態における車体（運転者）の姿勢と、アクチュエータ３６が支持部材３４を車体に対して左方に回転動作させた状態における車体の姿勢とを示している。これらの図が示すように、本車両は、支持部材３４が回転していない状態では、車体が直立し、支持部材３４が車体に対して左回転した状態では、車体が右側にリーン（傾斜）する。なお、本明細書における支持部材３４あるいはアクチュエータ３６の回転方向は、支持部材３４が左前輪１４Ｌに向かって傾くように、つまり、車体前方からの視点において時計回りに回転する場合を左回転、支持部材３４が右前輪１４Ｒに向かって傾くように、つまり、車体前方からの視点において反時計回りに回転する場合を右回転と呼ぶことにする。また、以下の説明において、車体に対する上方向、下方向、あるいは上下方向は、車両を前方若しくは後方から見た場合において車体の車幅方向における中心線の延びる方向であり、図３（ａ）に示すように、車両が水平な走行面上に直立する状態においては走行面に対して垂直な方向であり、車両を前方若しくは後方から見た場合において車体の車幅方向における中心線の延びる方向であり、図３（ｂ）に示すように、車幅方向における車体の走行面に対する姿勢が変化した場合には、その姿勢の変化に伴って、走行面に垂直な方向から傾く方向である。
【００４０】
図４は、上記の状態、つまり、支持部材３４が回転していない状態と、支持部材３４が車体に対して左回転した状態の、支持部材３４の端部３８、つまり、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部の車体の上下方向における変位を示している。図４（ａ）は、支持部材３４が回転していない状態を示している。図４（ａ）では、支持部材３４の１対の端部３８、つまり、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部の車体上下方向における位置が、支持部基準位置Ｓとして示されている。支持部材３４が左回転すると、図４（ｂ）に示すように、支持部材３４は左前輪１４Ｌに向かって傾く。その傾きによって、右前輪１４Ｒ側のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｒの上端部は、車体の上下方向において支持部基準位置Ｓから変位量ＳR1だけ上方に変位し、左前輪１４Ｌ側のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｌの上端部は、車体の上下方向において支持部基準位置Ｓから変位量ＳL1だけ下方に変位する。また、図４（ｂ）から分かるように、本サスペンションシステム１０では、左前輪１４Ｌ側のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｌの上端部の変位量ＳL1が、右前輪１４Ｒ側のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｒの上端部の変位量ＳR1よりも大きくなる。また、支持部材３４を左回転させると、前述の端部３８の変位、つまり、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部の車体の上下方向における支持部基準位置Ｓからの変位に伴って、右前輪１４Ｒはバウンド方向に移動し、左前輪１４Ｌはリバウンド方向に移動する。図４（ｃ）は、支持部材３４が回転していない状態において、１対の前輪１４に対応して車体に設けられている１対のフェンダーの最上部の位置をそれぞれ示している。つまり、それらの位置ＦR，ＦLは、車体の左右において対称となる位置にある１対の基準点とされている。それら１対の基準点ＦR，ＦLは、支持部材３４が左前輪１４Ｌに向かって傾くと、図４（ｄ）に示すように、バウンド側基準点、つまり、バウンドする右前輪１４Ｒ側の基準点ＦRの走行面からの高さは低くなり、リバウンド側基準点、つまり、リバウンドする左前輪１４Ｌ側の基準点ＦLの走行面からの高さは高くなる。そのため、車体は、直立する状態からリーンする状態へと変化する。したがって、本サスペンションシステム１０は、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の両方の上端部を支持する支持部材３４だけを動かすという比較的シンプルな方法で車体をリーンさせることができる。
【００４１】
図５（ａ）では、支持部材３４が回転していない状態での前輪１４の車軸の軸線の車体上下方向における位置が、車軸基準位置Ｗとして示されている。支持部材３４が左回転して車体がリーンすると、図５（ｂ）に示すように、前輪１４の各々の車軸の軸線が、車体の上下方向において、基準位置Ｗから移動する。具体的には、バウンドする右前輪１４Ｒでは、移動量ＷR1だけ車軸の軸線が車体の上方向に移動し、左前輪１４Ｌでは、移動量ＷL1だけ、車軸の軸線が車体の下方向に移動する。したがって、バウンドする右前輪１４Ｒのバウンド移動量、つまり、車体の上方向への移動量はＷR1となり、リバウンドする左前輪１４Ｌのリバウンド移動量、つまり、車体の下方向への移動量はＷL1となる。
【００４２】
また、図５（ｂ）から分かるように、本サスペンションシステム１０では、左前輪１４Ｌのリバウンド移動量ＷL1が、右前輪１４Ｒのバウンド移動量ＷR1よりも大きくなる。そのため、バウンド側基準点ＦRの低くなる量よりも、リバウンド側基準点ＦLの高くなる量の方が大きくなる。そのため、本サスペンションシステム１０では、車体のリーンにおいて、車体の重心位置が低くなるのが抑制されている。さらに、本車両では、図６に示すように、車体がリーンする状態の車体の重心位置の高さＨLは、車体が直立する状態の高さＨSよりも高くなり、それらの差であるΔＨだけ、車体がリーンすることで重心位置が高くなる。つまり、サスペンションシステム１０は、リーンによる車体の倒れ込みによって、車体の重心位置の走行面からの高さが低くなることを考慮しても、リーンの際に重心位置が高くなるように構成されている。なお、このような重心位置の高さの変化は、サスペンションシステム１０が左右対称に構成されているため、支持部材３４が右回転し、車体が左側へとリーンする場合でも同様である。
【００４３】
したがって、本サスペンションシステム１０では、車体がリーンしている場合には、車体に作用する重力が、リーンしている車体を直立させるようにサスペンションシステム１０に作用する。そのため、重力によって車体が直立しようとするので、車体を直立する状態で安定させることが比較的容易になっている。そのため、例えば、車体をリーンさせている最中に車両の電源システムに失陥等が発生し、アクチュエータ３６のモータがモータ力を発生させることができなくなった場合でも、車体が自重によって下方へと移動する際、その移動に伴って、車体はリーンする状態から直立する状態へと自然に戻ることになる。そのため、本サスペンションシステム１０は、アクチュエータ３６が失陥等した場合でも、車体がさらにリーンしたり、リーンしたままになってしまうことがなく、安全性の高いものとなっている。
【００４４】
上述のように構成されたサスペンションシステム１０の支持装置３０では、アクチュエータ３６は、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部を車体の上下方向において相対変位させ、かつ、その相対変位を、それら上端部の一方の下方への変位量が他方の上方への変位量よりも大きなものとなるように支持部材３４を回転動作させる支持体動作機構となっている。したがって、支持装置３０は、支持部材３４とアクチュエータ３６とを含むスプリング支持装置として構成されている。なお、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８内部の１対のスプリングの下端部は、それぞれ、ロアアーム２４ではなく、ステアリングナックル１８に支持されていてもよい。その場合であっても、サスペンションユニット１０は、上述のような動作、つまり、支持部材３４を車体に対して回転動作させ、車体をリーンさせつつ車体の重心位置を上方へと移動させるように作動することができる。
【００４５】
なお、本車両では、支持部材３４の車体に対する回転動作が、車両の速度と、ステアリング操作部材２３の操作量とに基づいて実施される。具体的には、ＥＣＵ４０は、車速センサ４２の検出値と操作量センサ４４の検出値とから、旋回の程度、つまり、車両の旋回の激しさ、きつさ、厳しさ等を推定する。したがって、旋回の程度の大きさは、車速が速く、または、操作量が大きくなるにつれて、大きくなるように推定される。ＥＣＵ４０には、車速および操作量から算出される値に対する支持部材３４の回転角度を示すマップデータが格納されている。ＥＣＵ４０は、そのマップデータを参照しつつ、アクチュエータ３６に内蔵される回転角センサの検出値を監視しており、支持部材３４が車速および操作量から算出される値に基づいた回転角度になるように、アクチュエータ３６を制御する。つまり、本サスペンションシステム１０は、車速および操作量から算出される値を旋回の程度を示す旋回程度指標として利用し、その値に基づいた角度に車体をリーンさせるのである。
【００４６】
また、本サスペンションシステム１０では、例えば、横風などの車体をリーンさせる外力によって、車体が直立する状態からリーンする状態となるように支持部材３４が回転させられた場合には、ＥＣＵ４０は、アクチュエータ３６の回転角センサの検出値に基づいて、車体を直立させるようにアクチュエーア３６を制御する。その場合においても、重力が車体を直立させるようにサスペンションシステム１０に作用するため、アクチュエータ３６は、比較的小さな力を発生させるだけで車体を直立させることができる。そのため、本サスペンションシステム１０は、車体を直立させるために必要な電力を比較的少なくすることができる。また、本車両は、駐車している状況においても、車体が自然に直立しようとするため、電力をほとんど消費せずに車体を直立する状態で維持することができる。
【実施例２】
【００４７】
本実施例のサスペンションシステム５０は、第１実施例のサスペンションシステム１０と同様に、１対の前輪１４を回転可能に保持している。サスペンションシステム５０は、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部を支持する支持装置６０を有しており、その支持装置６０を除いて、第１実施例のサスペンションシステム１０と同様の構成とされている。したがって、以下のサスペンションシステム５０の説明においては、説明の簡略化に配慮して、支持装置６０以外の説明を省略する。
【００４８】
図７は、支持装置６０を示している。支持装置６０は、車幅方向に延びる板状のスプリング支持体６２と、スプリング支持体６２を回転動作させるための回転装置６３とを有している。そのスプリング支持体６２は、図では省略されているが、左端部６４および右端部６６において、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部をそれぞれ支持している。回転装置６３は、車体に固定されたモータ６８と、そのモータ６８のモータシャフトに連結され、車体の前後方向に延びる第１シャフト７０と、その第１シャフト７０の軸線回りに揺動可能に第１シャフト７０に一端部が支持された揺動バー７２と、車体前後方向に延び、揺動バー７２の他端部に回転可能に保持された第２シャフト７４とを有している。したがって、モータ６８を含んで、第１シャフト７０をそれの軸線回りに双方向に回転させるシャフト回転装置が構成されている。また、第２シャフト７４は、スプリング支持体６２の左端部６４と右端部６６との中央から右端部６６側に偏った位置で、スプリング支持体６２を固定支持している。また、第１シャフト７０は、第２シャフト７４と対称となる位置、つまり、スプリング支持体６２の左端部６４と右端部６６との中央から左端部６４側に、第２シャフト７４の偏っている距離と同じ距離だけ偏った位置に配設されている。
【００４９】
支持装置６０は、さらに、第１シャフト７０の回転を第２シャフト７４に伝達するチェーン機構７６を有している。チェーン機構７６は、第１シャフト７０とともに回転するように、第１シャフト７０に固定された駆動側スプロケット７８と、第２シャフト７４とともに回転するように、第２シャフト７４に固定された従動側スプロケット８０と、それら駆動側スプロケット７８および従動側スプロケット８０に架け渡されるチェーン８２とを含んで構成されている。駆動側スプロケット７８と従動側スプロケット８０とは、実質的に同じものとされているため、モータ６８が作動すると、第２シャフト７４と第１シャフト７０とは、同期して、つまり、同じ方向に同じ角度だけ回転する。つまり、チェーン機構７６を含んで、第１シャフト７０の回転を第２シャフト７４に伝達する回転伝達装置が構成されている。なお、モータ６８は、自身の回転角度を検出するための回転角センサを内蔵しており、その回転角センサはＥＣＵ４０に接続されている。
【００５０】
また、支持装置６０は、車体に固定され、揺動バー７２の上部への当接が許容された第１係止プレート８４と、揺動バー７２に固定され、第２シャフト７４および第１シャフト７０の間でスプリング支持体６２の上部への当接が許容された第２係止プレート８６とを有している。
【００５１】
このように構成された支持装置６０には、上端部が保持された１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８から、車体に作用する重力の反力が作用する。つまり、スプリング支持体６２の左端部６４および右端部６６には、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の内部のスプリング発生する反発力によって、上方に向かう力が作用している。スプリング支持体６２に作用する上方へ向かう力は、第２シャフト７４を介して、揺動バー７２に伝達され、揺動バー７２を、第２シャフト７４側の他端部が上方に変位する向きに第１シャフト７０の回りに揺動させる力となる。しかしながら、揺動バー７２が第１係止プレート８４に接している場合には、揺動バー７２が係止されて、その揺動が禁止されることになる。また、先の力、つまり、スプリング支持体６２に作用する上方へ向かう力は、スプリング支持体６２を、左端部６４が上方に変位する向きに第２シャフト７４の軸線回りに回転させる力、つまり、スプリング支持体６２と揺動バー７２とを、揺動バー７２の第１シャフト７０側の一端部がスプリング支持体６２に対して下方に変位する向きに第２シャフト７４の軸線回りに相対回動させる力となる。しかしながら、スプリング支持体６２が第２係止プレート８６に接している場合には、スプリング支持体６２が係止されて、その相対回動が禁止されることになる。
【００５２】
支持装置６０は、上述のように、揺動バー７２が第１係止プレート８４によって係止され、かつ、スプリング支持体６２が第２係止プレート８６によって係止されている状態（図７（ａ）に示す状態）で、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部が同じ高さとなるように構成されている。したがって、それらが係止されている状態で、本車両では、車体が傾斜せずに直立する状態である非傾斜状態が実現されることになる。したがって、第１係止プレート８４は、揺動バー７２の、第２シャフト７４側の他端部が上方に変位する向きの第１シャフト７０の軸線回りの揺動を非傾斜状態において禁止するバー揺動ストッパになっている。また、第２係止プレート８６は、非傾斜状態からのスプリング支持体６２および揺動バー７２の相対回動を、スプリング支持体６２の右端部６６が揺動バー７２に対して下方に変位する向きにおいて禁止する相対回動ストッパになっていると考えることができる。
【００５３】
図７（ｂ）は、非傾斜状態から、モータ６８が左回転した場合、つまり、車体前方からの視点において時計回りに回転した場合の支持装置６０の状態を示している。モータ６８が左回転すると、第２シャフト７４が左回転し、スプリング支持体６２は、第２シャフト７４の軸線回りに左回転する。そのため、左端部６４が車体に対して下方へと変位し、右端部６６が車体に対して上方へと変位する。つまり、左前輪１４Ｌ側に設けられたスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｌの上端部は、車体の上下方向において変位量ＳL2だけ下方へ変位し、右前輪１４Ｒ側に設けられたスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｒの上端部は、車体の上下方向において変位量ＳR2だけ上方へと変位する。したがって、スプリング支持体６２が左回転すると、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部の車体の上下方向における変位に伴って、右前輪１４Ｒはバウンド方向に移動し、左前輪１４Ｌはリバウンド方向に移動する。そのため、車体では、バウンド側基準点、つまり、バウンドする右前輪１４Ｒ側の基準点ＦRの走行面からの高さは低くなり、リバウンド側基準点、つまり、リバウンドする左前輪１４Ｌ側の基準点ＦLの走行面からの高さは高くなる。
【００５４】
また、モータ６８が左回転する場合、スプリング支持体６２は、左端部６４と右端部６６との中央の右方の位置で回転することになるため、左前輪１４Ｌ側のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｌの上端部の下方への変位量ＳL2は、右前輪１４Ｒ側のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｒの上端部の上方への変位量ＳR2よりも大きくなる。したがって、リバウンドする左前輪１４Ｌのリバウンド移動量が、バウンドする右前輪１４Ｒのバウンド移動量よりも大きくなるため、バウンド側基準点ＦRの低くなる量よりも、リバウンド側基準点ＦLの高くなる量の方が大きくなる。そのため、本サスペンションシステム５０は、車体の右側へのリーンにおいて、車体の重心位置が低くなるのを抑制することができる。さらに、本車両は、第１実施例のサスペンションシステム１０を備える車両と同様に、車体が右側にリーンする状態の車体の重心位置の高さが、車体が直立する状態の高さよりも高くなる。つまり、サスペンションシステム５０は、リーンによる車体の倒れ込みによって、車体の重心位置の走行面からの高さが低くなることを考慮しても、車体の右側へのリーンの際に重心位置が高くなるように構成されている。
【００５５】
図７（ｃ）は、非傾斜状態から、モータ６８が右回転した場合、つまり、車体前方からの視点において反時計回りに回転した場合の支持装置６０の状態を示している。モータ６８が、モータシャフトを右回転すると、第２シャフト７４は右回転しようとするが、スプリング支持体６２がシャフトバー７２に設けられた第２係止プレート８６に当接するため、第２シャフト７４は回転することができない。つまり、チェーン機構７６は、第１シャフト７０の回転を第２シャフト７４に伝達することができなくなる。その状態でモータ６８が右回転すると、スプリング支持体６２と揺動バー７２とは、一体となって、第１シャフト７０の軸線回りに右回転することになる。そのため、スプリング支持体６２の左端部６４が上方へと変位し、右端部６６が下方へと変位する。つまり、左前輪１４Ｌ側に設けられたスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｌの上端部は、車体の上下方向において変位量ＳL3だけ上方へ変位し、右前輪１４Ｒ側に設けられたスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｒの上端部は、車体の上下方向において変位量ＳR3だけ下方へと変位する。したがって、スプリング支持体６２が右回転すると、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部の車体の上下方向における変位に伴って、左前輪１４Ｌはバウンド方向に移動し、右前輪１４Ｒはリバウンド方向に移動する。そのため、車体の走行面からの高さが、バウンドする左前輪１４Ｌでは低くなり、リバウンドする右前輪１４Ｒでは高くなるため、車体は、直立する状態から左側へとリーンする状態へと変化する。車体では、バウンド側基準点、つまり、バウンドする左前輪１４Ｌ側の基準点ＦLの走行面からの高さは低くなり、リバウンド側基準点、つまり、リバウンドする右前輪１４Ｒ側の基準点ＦRの走行面からの高さは高くなる。
【００５６】
また、モータ６８が右回転する場合、スプリング支持体６２は、左端部６４と右端部６６との中央の左方の位置で回転することになるため、左前輪１４Ｌ側のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｌの上端部の上方への変位量ＳL3は、右前輪１４Ｒ側のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｒの上端部の下方への変位量ＳR3よりも大きくなる。したがって、リバウンドする右前輪１４Ｒの車体に対する移動量が、バウンドする左前輪１４Ｌの車体に対する移動量よりも大きくなる。したがって、リバウンドする右前輪１４Ｒのリバウンド移動量が、バウンドする左前輪１４Ｌのバウンド移動量よりも大きくなるため、バウンド側基準点ＦLの低くなる量よりも、リバウンド側基準点ＦRの高くなる量の方が大きくなる。そのため、本サスペンションシステム５０は、車体の左側へのリーンにおいて、車体の重心位置が低くなるのを抑制することができる。さらに、サスペンションシステム５０は、車体が右側にリーンする場合と同様に、リーンによる車体の倒れ込みによって、車体の重心位置の走行面からの高さが低くなることを考慮しても、車体の左側へのリーンの際に重心位置が高くなるように構成されている。
【００５７】
本サスペンションシステム５０によれば、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の両方の上端部を支持するスプリング支持体６２だけを動かすだけという比較的シンプルな方法で車体をリーンさせることができる。また、本サスペンションシステム５０では、車体がリーンしている場合には、車体に作用する重力が、リーンしている車体を直立させるようにサスペンションシステム５０に作用する。そのため、重力によって車体が直立しようとするので、車体を直立する状態で安定させることが比較的容易になっている。そのため、例えば、車体をリーンさせている最中に車両の電源システムに失陥等が発生した場合でも、車体はリーンする状態から直立する状態へと自然に戻ることになる。そのため、本サスペンションシステム５０は、車体がさらにリーンしたり、リーンしたままになってしまうことがなく安全性の高いものとなっている。
【００５８】
上述のように構成されたサスペンションシステム５０の回転装置６３では、第１シャフトの軸線は、スプリング支持体６２を、左端部６４が上方に、かつ、右端部６６が下方に変位するように、それら左端部６４および右端部６６の中央から左端部６４に偏った位置で車体前後方向に延びる第１回転軸線となっている。また、非傾斜状態における第２シャフトの軸線は、左端部６４および右端部６６の中央から右端部６６に偏った位置で車体前後方向に延びる第２回転軸線となる。このように構成された回転装置６３は、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部を車体の上下方向において相対変位させ、かつ、その相対変位を、それら上端部の一方の下方への変位量が他方の上方への変位量よりも大きなものとなるようにスプリング支持体６２を回転動作させる支持体動作機構となっている。したがって、支持装置６０は、その回転装置６３と、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部を支持するスプリング支持体としてのスプリング支持体６２とを含むスプリング支持装置として構成されている。
【００５９】
なお、本車両では、スプリング支持体６２の車体に対する回転動作が、車両の速度と、ステアリング操作部材２３の操作量とに基づいて実施される。ＥＣＵ４０は、車速センサ４２の検出値と操作量センサ４４の検出値とから、車体に作用する遠心力の大きさを推定する。ＥＣＵ４０には、遠心力に対するスプリング支持体６２の回転角度を示すマップデータが格納されている。ＥＣＵ４０は、そのマップデータを参照しつつ、モータ６８に内蔵される回転角センサの検出値を監視しており、スプリング支持体６２が遠心力の大きさに応じた回転角度になるようにモータ６８を制御する。つまり、本サスペンションシステム５０は、車速および操作量から算出される値を旋回の程度を示す旋回程度指標として利用し、その値に基づいた角度に車体をリーンさせるのである。
【００６０】
また、本サスペンションシステム５０では、例えば、横風などの車体をリーンさせる外力によって、車体が直立する状態からリーンする状態となるようにスプリング支持体６２が回転させられた場合でも、重力が車体を直立させるようにサスペンションシステム５０に作用するため、モータ６８は、比較的小さな力を発生させるだけで車体を直立させることができる。そのため、本サスペンションシステム５０は、車体を直立させるために必要な電力を比較的少なくすることができる。また、本車両は、駐車されている状況においても、車体が自然に直立しようとするため、電力をほとんど消費せずに車体を直立する状態で維持することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０：サスペンションシステム １８：ステアリングナックル（キャリア） ２４：ロアアーム（サスペンションアーム） ２８：スプリングアブソーバＡｓｓｙ（サスペンションスプリング） ３０：支持装置（スプリング支持装置） ３４：支持部材（スプリング支持体） ３６：アクチュエータ（支持体動作機構） ３８：端部（支持部） ５０：サスペンションシステム ６０：支持装置（スプリング支持装置） ６２：スプリング支持体 ６３：回転装置（支持体動作機構） ６４：左端部（支持部） ６６：右端部（支持部） ６８：モータ（シャフト回転装置） ７０：第１シャフト ７２：揺動バー ７４：第２シャフト ７６：チェーン機構（回転伝達機構） ８４：第１係止プレート（バー揺動ストッパ） ８６：第２係止プレート（相対回動ストッパ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用のサスペンションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車体をリーン（傾斜）させることができる車両、つまり、車体を車幅方向において傾けることができる車両が開発されている。このような車両は、例えば、車両の旋回中に、遠心力に抗するため、車体をリーンさせる。例えば、下記特許文献１，２に記載の車両では、左右輪をそれぞれ保持する２つのキャリアが、車体に設けられたリンク機構を介して互いに連結されている。この車両は、左右のキャリアの一方がバウンド方向に、他方がリバウンド方向に動くようにアクチュエータの発生する力によってリンク機構を動作させることで、車体をリーンさせるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２１４８５７号公報
【特許文献２】国際出願ＰＣＴ／ＪＰ２００６／３２１７９３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車体をリーンさせるためには、前記特許文献に記載されている機構を含む様々な機構を採用することができる。その意味においては、リーン機構、つまり、車体をリーンさせるための機構は、未だ確立されたものではなく、何らかの改良を施すことによって、リーン機構の実用性を向上させることが可能になると考えられる。本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高いリーン機構を有するサスペンションシステムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明のサスペンションシステムは、１対の左右輪をそれぞれ回転可能に保持する１対のキャリアと、車体に回動可能に支持されつつ１対のキャリアに回動可能に連結された１対のサスペンションアームと、下端部が１対のサスペンションアームまたは１対のキャリアに支持された１対のサスペンションスプリングと、車体に設けられ、(a) １対のサスペンションスプリングの上端部を、左右の端部に設けられた１対の支持部で支持するスプリング支持体と、(b) 車体を路面に対して左右に傾斜させるべく、１対のサスペンションスプリングの上端部が、車体の上下方向において、一方の下方への変位量が他方の上方への変位量よりも大きくなる相対変位をするように、スプリング支持体を動作させる支持体動作機構とを有するスプリング支持装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のサスペンションシステムによれば、スプリング支持体を動作させることで、上端部が上方に変位するサスペンションスプリングの側では、車輪がバウンド方向に移動し、上端部が下方に変位するサスペンションスプリングの側では、車輪がリバウンド方向に移動することになる。つまり、車体の走行面からの高さが、バウンドする車輪側で低くなり、リバウンドする車輪側で高くなる。したがって、１つのスプリング支持体だけを動かすという比較的シンプルな方法で、車体をリーンさせることができる。また、車体がリーンする際、バウンドする車輪の車体に対する移動量よりも、リバウンドする車輪の車体に対する移動量の方が大きくなるため、バウンドする車輪側の車体の低くなる量よりも、リバウンドする車輪側の車体の高くなる量の方が大きくなる。そのため、本サスペンションシステムでは、車体のリーンにおいて、車体の重心位置が低くなるのを抑制することができる。さらに、車体のリーンの際に車体の重心位置が高くなるようにサスペンションシステムが構成されている場合、車体に作用する重力によって車体が直立しようとするため、車体を直立する状態で安定させることが比較的容易になる。したがって、本サスペンションシステムによれば、実用性の高いリーン機構を有するサスペンションシステムを提供することができる。
【発明の態様】
【０００７】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。そして、請求可能発明の態様のうちのいくつかのものが、特許請求の範囲に記載した請求項に係る発明に相当する。
【０００８】
なお、以下の各項において、（１）項から（４）項が請求項１から請求項４に、（７）項が請求項５にそれぞれ相当する。
【０００９】
（１）車体の左右にそれぞれ配設された１対の車輪に対して設けられた車両用サスペンションシステムであって、
前記１対の車輪をそれぞれ回転可能に保持する１対のキャリアと、
それら１対のキャリアに対応し、それぞれが、一端において車体に回動可能に支持されるとともに、他端において前記１対のキャリアの対応するものに回動可能に連結された１対のサスペンションアームと、
それら１対のサスペンションアームおよび前記１対のキャリアに対応し、それぞれの下端部が、前記１対のサスペンションアームの対応するものと前記１対のキャリアの対応するものとの一方に支持された１対のサスペンションスプリングと、
車体に設けられ、(a) 前記１対のサスペンションスプリングの上端部を、左右のそれぞれの端部に設けられた１対の支持部においてそれぞれ支持するスプリング支持体と、(b) 車体を路面に対して左右に傾斜させるべく、前記１対のサスペンションスプリングの上端部が車体の上下方向において相対変位し、かつ、その相対変位が、それら上端部の一方の下方への変位量が他方の上方への変位量よりも大きなものとなるように、前記スプリング支持体を動作させるスプリング支持体動作機構とを有するスプリング支持装置と
を備えた車両用サスペンションシステム。
【００１０】
本サスペンションシステムによれば、スプリング支持体を動作させることによって、車体の上下方向において、１対のサスペンションスプリングの上端部の一方が下方に変位し、他方が上方に変位する。そのため、上端部が上方に変位するサスペンションスプリングの側では、車輪がバウンド方向に移動し、上端部が下方に変位するサスペンションスプリングの側では、車輪がリバウンド方向に移動する。そのため、車体の左右において対称となる位置に１対の基準点があると考える場合、バウンドする車輪側の基準点（以下、「バウンド側基準点」という場合がある）の走行面からの高さは低くなり、リバウンドする車輪側の基準点（以下、「リバウンド側基準点」という場合がある）の走行面からの高さは高くなる。例えば、１対の車輪に対応して車体に設けられた１対のフェンダーの最上部を１対の基準点とした場合には、バウンドする車輪側のフェンダーの最上部が引くなり、リバウンドする車輪側のフェンダーの最上部が高くなる。したがって、車体の姿勢は、直立する状態からリーンする状態へと変化することになる。このように、本サスペンションシステムは、１対のサスペンションスプリングの両方の上端部を支持する１つのスプリング支持体だけを動かすという比較的シンプルな方法で車体をリーンさせることができる。
【００１１】
なお、本項に記載の「車体の上下方向」とは、車両を前方若しくは後方から見た場合において車体の車幅方向における中心線の延びる方向であり、車両が水平な走行面上に直立する状態においては走行面に対して垂直な方向であり、車幅方向における車体の走行面に対する姿勢が変化した場合には、その姿勢の変化に伴って走行面に垂直な方向から傾く方向である。
【００１２】
本サスペンションシステムによれば、スプリング支持体を動作させると、１対のサスペンションスプリングの上端部のうち、下方に変位する上端部の変位量が、上方に変位する上端部の変位量よりも大きくなるため、バウンドする車輪の車体の上方向への移動量（以下、「バウンド移動量」という場合がある）よりも、リバウンドする車輪の車体の下方向における移動量（以下、「リバウンド移動量」という場合がある）の方が大きくなる。そのため、車体が直立する状態からリーンする状態になると、前述の車体の１対の基準点では、バウンド側基準点の低くなる量よりも、リバウンド側基準点の高くなる量の方が大きくなる。そのため、本サスペンションシステムは、車体のリーンにおいて、車体の重心位置が低くなるのを抑制することができる。
【００１３】
さらに、本サスペンションシステムによれば、車体がリーンする際に、車体の重心位置が高くなるようにサスペンションシステムを構成することができる。つまり、リバウンド側基準点の高くなる量が、バウンド側基準点の低くなる量よりも相当に大きくなるようにサスペンションシステムが構成されている場合には、車体がリーンすることによって車体の重心位置の走行面からの高さが低くなることを考慮しても、リーンの際に、車体の重心位置を高くさせることができる。そのように本サスペンションシステムが構成されている場合、車体に作用する重力は、リーンしている車体を直立させるように本サスペンションシステムに作用する。そのため、重力によって車体が直立しようとするので、車体を直立する状態で安定させることが比較的容易になる。
【００１４】
上記のように、車体のリーンの際に車体の重心位置が高くなるようにサスペンションシステムが構成されている場合、例えば、支持体動作機構がスプリング支持体を動作させるための駆動源を有しており、車体をリーンさせている状態において駆動源に失陥等が発生したときでも、車体は直立する状態に戻ることができる。つまり、駆動源が失陥して車体をリーンさせるための力が失われると、車体は自重によって低い方へと移動し、その移動に伴って、車体はリーンする状態から直立する状態へと自然に戻ることができる。したがって、駆動源に失陥等が発生しても、車体がさらにリーンしたり、車体がリーンしたままになってしまうことがないため、安全性の面においても、本サスペンションシステムを優れたものとさせることができる。
【００１５】
また、車体のリーンの際に車体の重心位置が高くなるようにサスペンションシステムが構成されている場合、例えば、横風などの車体をリーンさせる外力が車体に入力され、先の駆動源が、車体を直立させるための力を発生させる場合でも、重力が車体を直立させるようにサスペンションシステムに作用しているため、駆動源は比較的小さな力を発生させるだけで車体を直立させることができる。そのため、車体を直立させるために必要な消費エネルギーを比較的少なくすることもできる。さらに、駐車中などの車両が使用されていない状況においては、車体が自然に直立しようとするため、エネルギーをほとんど消費せずに車体を直立する状態で維持することができる。
【００１６】
（２）前記支持体動作機構が、前記スプリング支持体を、前記１対の支持部の車体幅方向における間かつ下方に位置する位置で車体前後方向に延びる回転軸線回りに回転動作させる機構である(1) 項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００１７】
本項に記載のスプリング支持体が回転すると、１対の支持部は、それぞれ、同じ回転角度だけ回転軸線回りに回転する。したがって、例えば、その回転軸線から各支持部までの距離が同じであれば、各支持部は、回転軸線を中心とする円周上を同じ距離だけ移動する。また、その移動の際、１対の支持部の一方は円周上を下方に向かって移動し、他方は円周上を上方に向かって移動する。この場合、円周上を下方に移動する支持部の移動量の上下方向の成分の大きさは、円周上を上方に移動する支持部の移動量の上下方向の成分の大きさよりも大きくなる。したがって、本サスペンションシステムによれば、スプリング支持体を回転動作させて車体をリーンさせると、バウンド移動量よりも、リバウンド移動量の方が大きくなる。
【００１８】
本項に記載のスプリング支持体は、例えば、１対の支持部の間の下方において、支持体動作機構に回転可能に保持される被保持部を有していればよい。その場合、スプリング支持体では、１対の支持部と１つの被保持部とが逆三角形を成すようにして配置されることになる。そのように、１対の支持部と１つの被保持部とを配置するために、スプリング支持体は、例えば、Ｖ字あるいはＴ字等の形状に形成されていればよい。スプリング支持体がＶ字の形状に形成されている場合は、スプリング支持体は、上方に突出する２つの部分の上端部が１対の支持部とされ、それら上方に突出する２つの部分が結合する下端部が被保持部とされればよい。また、スプリング支持体がＴ字の形状に形成されている場合は、スプリング支持体は、上方で横に延びる部分の２つの端部が１対の支持部とされ、下方に延びる部分が被保持部とされればよい。このようなＶ字あるいはＴ字の形状のスプリング支持体を被支持部を中心として回転させれば、１対の支持部は、一方が下方へ変位し、他方が上方へ変位する。
【００１９】
（３）前記支持体動作機構が、前記スプリング支持体を、前記１対の支持部の一方を上方に他方を下方に変位させるときにはそれら１対の支持部の車幅方向における中央からその一方に偏った位置で車体前後方向に延びる第１回転軸線回りに、前記１対の支持部の他方を上方に一方を下方に変位させるときにはそれら１対の支持部の中央からその他方に偏った位置で車体前後方向に延びる第２回転軸線回りに、回転動作させる機構である(1) 項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００２０】
本サスペンションシステムでは、スプリング支持体が、１対の支持部の間の位置で回転動作させられる。そのため、１対の支持部は、一方が下方へ変位し、他方が上方へ変位する。また、本サスペンションシステムでは、スプリング支持体が、１対の支持部のどちらかに偏った位置で回転動作させられるため、１対の支持部の変位量が異なることになる。具体的には、回転軸線から遠い方の支持部は、回転軸線に近い方の支持部よりも、より大きな回転半径で回転するため、変位量が大きくなる。さらに、本サスペンションシステムでは、上方に変位する方の支持部に近い方の回転軸線回りに、スプリング支持体が回転させられる。そのため、回転軸線から遠い方の支持部の下方への変位量が、回転軸線に近い方の支持部の上方への変位量よりも大きくなる。したがって、本サスペンションシステムによれば、スプリング支持体を回転動作させて車体をリーンさせると、バウンド移動量よりも、リバウンド移動量の方が大きくなる。
【００２１】
（４）前記支持体動作機構が、
自身の軸線が前記第１回転軸線と一致するようにして車体に回転可能に保持された第１シャフトと、
車体を傾斜させていない非傾斜状態において車体幅方向に延びる姿勢で、かつ、前記第１シャフトの軸線回りに揺動可能に、自身の一端部において前記第１シャフトに支持された揺動バーと、
その揺動バーの他端部に前記第１シャフトと平行な姿勢でかつ回転可能に保持され、前記非傾斜状態において自身の軸線が前記第２回転軸線と一致させられるとともに、前記スプリング支持体を、前記１対の支持部の間に前記第１シャフトと自身とが位置するような部位において固定支持し、そのスプリング支持体と前記揺動バーとを自身の軸線回りに相対回動させるための第２シャフトと、
前記第１シャフトをそれの軸線回りに双方向に回転させるシャフト回転装置と、
前記第１シャフトの回転を前記第２シャフトに伝達する回転伝達装置と、
前記揺動バーの、それの他端部が上方に変位する向きの前記非傾斜状態からの揺動を、禁止するバー揺動ストッパと、
前記スプリング支持体と前記揺動バーとの、その揺動バーの一端部が前記スプリング支持体に対して下方に変位する向きの前記非傾斜状態からの相対回動を、禁止する相対回動ストッパと
を有し、
前記シャフト回転装置による正方向の前記第１シャフトの回転によって、前記相対回動ストッパによって前記スプリング支持体と前記揺動バーとの前記相対回動が禁止された状態で、前記スプリング支持体を、それの前記１対の支持部の一方が上方に他方が下方に変位する向きにおける前記第１シャフトの軸線回りに回動動作させ、
前記シャフト回転装置による逆方向の前記第１シャフトの回転によって、前記バー揺動ストッパによって前記揺動バーの前記揺動が禁止された状態で、前記スプリング支持体を、それの前記１対の支持部の他方が上方に一方が下方に変位する向きにおける前記第２シャフトの軸線回りに回動動作させるように構成された(3) 項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００２２】
本サスペンションシステムは、先の項で示した支持体動作機構の構造および作動に関して、具体的な限定が加えられた態様となっている。本サスペンションシステムの支持体動作機構は、シャフト回転装置の作動によって第１シャフトが回転させられると、回転伝達装置によって、第２シャフトが第１シャフトとともに回転するように構成されている。しかしながら、本サスペンションシステムでは、第１シャフトが正方向に回転させられる場合のみ、相対回動ストッパによって非傾斜状態においてその相対回動が禁止される。そのため、その状態から第１シャフトがさらに正方向に回転させられると、スプリング支持体と揺動バーとが一体となって第１シャフトの回りを回転することになる。その回転によって、スプリング支持体は、第１回転軸線に近い側の支持部が上方に変位し、遠い方の支持部が下方へと変位するように回転動作する。また、先に説明したように、第１回転軸線から遠い方の支持部の下方への変位量は、近い方の支持部の上方への変位量よりも大きくなる。
【００２３】
また、揺動バーの揺動が禁止された状態で第１シャフトが逆方向に回転させられると、第１シャフトの回転が回転伝達装置によって第２シャフトに伝達され、スプリング支持体は第２シャフトの回りを回転することになる。その回転によって、スプリング支持体は、第２回転軸線に近い方の支持部が上方に変位し、遠い方の支持部が下方へと変位するように回転動作する。また、先に説明したように、第２回転軸線から遠い方の支持部の下方への変位量は、近い方の支持部の上方への変位量よりも大きくなる。
【００２４】
また、本項に記載の「バー揺動ストッパ」は、揺動バーの他端部が上方に変位する向きの揺動バーの揺動を禁止するだけではなく、その禁止によって非傾斜状態を実現するものであってもよい。同様に、本項に記載の「相対回動ストッパ」は、揺動バーの一端部がスプリング支持体に対して下方に変位する向きのスプリング支持体と揺動バーとの相対回動を禁止するだけではなく、その禁止によって非傾斜状態を実現するものであってもよい。つまり、本項に記載の支持体動作機構は、バー揺動ストッパが上記の揺動を禁止し、かつ、相対回動ストッパが上記の相対回動を禁止することで、非傾斜状態を実現するように構成されていてもよい。
【００２５】
本項に記載の「回転伝達装置」には、例えば、チェーン機構，ベルト機構，ギヤ機構等を採用することができる。例えば、チェーン機構を用いた装置の場合には、第１シャフトおよび第２シャフトに、それぞれ、スプロケットが固定されており、それらスプロケットにチェーンが架け渡されていれば、第１シャフトの回転を第２シャフトに伝達することができる。また、ベルト機構を用いた装置の場合には、第１シャフトおよび第２シャフトに、それぞれ、プーリが固定されており、それらプーリにベルトが架け渡されていればよい。ギヤ機構を用いた装置の場合には、第１シャフトおよび第２シャフトに、それぞれ、歯車が固定されており、それら歯車が別の歯車を介して噛み合っているようなギヤトレインとされていれば、第１シャフトの回転を第２シャフトに伝達することができる。
【００２６】
（５）前記相対回動ストッパが、前記揺動バーに固定され、前記スプリング支持体が前記第２シャフトの回転軸線の回りに回転する場合に、前記第１シャフトと前記第２シャフトとの間で前記スプリング支持体の上面に当接して前記スプリング支持体を係止するように構成された（４）項に記載のサスペンションシステム。
【００２７】
本項に記載の相対回動ストッパは、簡単に言えば、第１シャフトが正方向に回転させられる場合に、スプリング支持体を上から押さえ付けるようなものであればよい。したがって、相対回動ストッパは、揺動バーからスプリング支持体の上方に延び出しているようなものであればよい。そのような相対回動ストッパであれば、揺動バーの他端部が上方に変位する向きのスプリング支持体と揺動バーとの相対回動において、相対回動ストッパがスプリング支持体の上面に当接し、その相対回動が禁止されることになる。
【００２８】
（６）前記バー揺動ストッパが、車体に固定され、前記揺動バーの上面に当接して前記揺動バーを係止するように構成された（４）項または（５）項に記載のサスペンションシステム。
【００２９】
本項に記載のバー揺動ストッパは、簡単に言えば、揺動バーを上から押さえ付けるようなものであればよい。したがって、バー揺動ストッパは、車体から揺動バーの上方に延び出しているようなものであればよい。そのようなバー揺動ストッパであれば、揺動バーの他端部が上方に変位する向きの揺動バーの揺動において、バー揺動ストッパが揺動バーの上面に当接し、その揺動を禁止することができる。
【００３０】
（７）当該サスペンションシステムが、車両が旋回する場合に、その旋回の程度に基づいて前記支持体動作機構が前記スプリング支持体を動作させる（１）項ないし（６）項に記載のサスペンションシステム。
【００３１】
本項に記載の「旋回の程度」とは、言わば、車両の旋回の激しさ、きつさ、厳しさ等を表すものであり、車両の旋回中における速度や旋回半径などに応じて決まるものである。したがって、「旋回の程度」とは、車両の旋回中における速度が速くなるにつれて、あるいは、旋回半径が小さくなるにつれて大きくなる。「旋回の程度」を示す旋回程度指標として、例えば、旋回中に発生する遠心力を利用することができる。その場合には、スプリング支持体を、遠心力に基づいた動作量に動作させればよい。その結果、車体は、遠心力に基づいた角度にリーンさせられることになる。また、旋回程度指標として、例えば、ステアリング操作部材の操作量と車両の速度とに応じて変化する値、ヨーレート、車輪に発生する横力等を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施例のサスペンションシステムが搭載された車両の側面図と平面図である。
【図２】第１実施例のサスペンションシステムを示す斜視図である。
【図３】第１実施例のサスペンションシステムがスプリング支持体の動作に伴って変化する様子を示す図である。
【図４】第１実施例のサスペンションシステムにおいて、スプリング支持体の動作に伴う１対の支持部の車体の上下方向における相対変位を示す図である。
【図５】第１実施例のサスペンションシステムにおいて、スプリング支持体の動作に伴う１対の車輪の各々のバウンド方向またはリバウンド方向への移動を示す図である。
【図６】第１実施例のサスペンションシステムにおいて、スプリング支持体の動作に伴う車体の重心位置の高さの変化を示す図である。
【図７】第２実施例のサスペンションシステムを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記の実施例および変形例に限定されるものではなく、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態様で実施することができる。
【実施例１】
【００３４】
図１に、実施例のサスペンションシステム１０が搭載された車両を模式的に示す。本車両は、１人乗りの車両となっており、乗員座席１２が車両の略中央に１つだけ設けられている。本車両には、前輪としての１対の車輪１４が、車両の前方において、左右にそれぞれ配設されている。また、後輪としての単一の車輪１６が、車両の後方において、車幅方向中央に配設されている。つまり、本車両は、３輪で走行する車両となっている。本車両では、１対の前輪１４が転舵輪とされており、後輪１６が駆動輪とされている。また、１対の前輪１４の間隔が比較的狭いため、本車両は車幅の比較的狭い車両となっている。なお、本明細書では、１対の前輪１４を左右別々に示す場合には、左側の前輪を左前輪１４Ｌ、右側の前輪を右前輪１４Ｒとして表記する。また、他の構成要素においても、必要に応じ、左前輪１４Ｌに対応して設けられた構成要素には符号Ｌを添えて表記し、右前輪１４Ｒに対応して設けられた構成要素には符号Ｒを添えて表記する。
【００３５】
図２は、１対の前輪１４に対して設けられたサスペンションシステム１０を示す。サスペンションシステム１０は、１対の前輪１４を回転可能に保持する１対のステアリングナックル１８を有している。つまり、１対のステアリングナックル１８は、１対の車輪をそれぞれ回転可能に保持する１対のキャリアとなっている。なお、図２では、左前輪１４Ｌを保持するステアリングナックル１８Ｌの図示が省略されている。ステアリングナックル１８は、上下方向に延びる棒状に形成されており、それの上端部において、前方に延び出すナックルアーム２０と一体となっている。ナックルアーム２０の先端部には、車幅方向に延びるタイロッド２２の一端部が回転自在に連結されている。詳細な説明は省略するが、タイロッド２２は、前輪１４を転舵させるためのステアリングシステムの一構成要素とされている。車両には、運転者によって操作されるステアリング操作部材２３が備えられており、そのステアリング操作部材２３が操作されることで、タイロッド２２は左右に移動させられる。その移動に伴って、ナックルアーム２０の先端部も左右に移動させられるため、ステアリングナックル１８が自身の軸線回りに回転し、前輪１４が転舵させられる。
【００３６】
サスペンションシステム１０は、さらに、１対のステアリングナックル１８の下端部に連結される１対のロアアーム２４と、１対のステアリングナックル１８の上端部に連結される１対のアッパアーム２６と、１対のロアアーム２４に自身の下端部がそれぞれ連結された１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８と、それらスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部を支持する支持装置３０とを有している。１対のロアアーム２４は、一端が１対のステアリングナックル１８の下端部にそれぞれ回転可能に連結され、他端が車体にそれぞれ回転可能に保持されている。つまり、１対のロアアーム２４は、１対のステアリングナックル１８に対応し、それぞれが、一端において車体に回動可能に支持されるとともに、他端において１対のステアリングナックル１８の対応するものに回動可能に連結された１対のサスペンションアームとなっている。また、１対のアッパアーム２６は、ロアアーム２４の上方において、一端が１対のステアリングナックル１８の上方部にそれぞれ回転可能に連結され、他端が車体にそれぞれ回転可能に保持されている。なお、これら１対のロアアーム２４および１対のアッパアーム２６は、それぞれ、車両の前後方向に延びる回転軸線回りに回動可能に車体に保持されている。また、図２では分かり難いが、１対のロアアーム２４の各々は、左右のアームが独立して車体に対して回動可能となっており、１対のアッパアーム２６の各々も、左右のアームが独立して車体に対して回動可能となっている。つまり、１対の前輪１４の各々は、これら１対のロアアーム２４および１対のアッパアーム２６によって、車体に対して上下方向に独立して移動可能となっている。
【００３７】
スプリングアブソーバＡｓｓｙ２８は、詳細な説明は省略するが、伸縮可能な筒状のケーシング内に、衝撃を緩和するためのスプリングと、そのスプリングの振動を抑制するためのショックアブソーバとを有している。つまり、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８のケーシングに内蔵された１対のスプリングは、それぞれの下端部が、ケーシングを介して、１対のロアアーム２４の対応するものに支持された１対のサスペンションスプリングとなっている。支持装置３０は、車体に固定された円筒形状のハウジング３２と、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部を支持する支持部材３４と、その支持部材３４を回転動作させるためのアクチュエータ３６とを有している。詳しい説明は省略するが、アクチュエータ３６は、モータを含んで構成されており、ハウジング３２に内蔵されている。支持部材３４は、車両前方からの視点においてＴ字の形状、つまり、車幅方向に延びる上方の部分と、その上方の部分の中央から下方に延びる部分とを有する形状に形成されている。支持部材３４の下方に延びる部分は、ハウジング３２の外周面に設けられた開口からハウジング３２の内部に延びており、その下方に延びる部分の先端部が、アクチュエータ３６に固定されている。具体的には、その先端部は、図では示されていないが、車両の前後方向に延びつつ上記のモータに連結されたシャフトに固定されている。つまり、支持部材３４の下方に延びる部分の先端部は、アクチュエータ３６に回転可能に保持される被保持部となっていると考えることができる。したがって、アクチュエータ３６は、モータの発生する力によって、支持部材３４を車体に対して回転動作させることができる。支持部材３４の上方の部分は、ハウジング３２の外部に位置しており、上方の部分の左右の端部３８は、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部をそれぞれ支持している。つまり、支持部材３４は、１対の支持部としての１対の端部３８において、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８に内蔵された１対のスプリングの上端部を支持するスプリング支持体になっている。
【００３８】
本車両には、前輪１４の転舵を制御しつつ、アクチュエータ３６の作動を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０、車両の速度を検出する車速センサ４２、ステアリング操作部材２３の操作量を検出する操作量センサ４４等が設けられている。それらのセンサは、それぞれ、ＥＣＵ４０に接続されている。また、アクチュエータ３６には、支持部材３４が固定されるシャフトのハウジング３２に対する回転角度、つまり、支持部材３４の車体に対する回転角度を検出するための回転角センサが内蔵されている（図示省略）。この回転角センサもまた、ＥＣＵ４０に接続されている。
【００３９】
図３（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、車両の前方からの視点において、支持部材３４が回転していない状態における車体（運転者）の姿勢と、アクチュエータ３６が支持部材３４を車体に対して左方に回転動作させた状態における車体の姿勢とを示している。これらの図が示すように、本車両は、支持部材３４が回転していない状態では、車体が直立し、支持部材３４が車体に対して左回転した状態では、車体が右側にリーン（傾斜）する。なお、本明細書における支持部材３４あるいはアクチュエータ３６の回転方向は、支持部材３４が左前輪１４Ｌに向かって傾くように、つまり、車体前方からの視点において時計回りに回転する場合を左回転、支持部材３４が右前輪１４Ｒに向かって傾くように、つまり、車体前方からの視点において反時計回りに回転する場合を右回転と呼ぶことにする。また、以下の説明において、車体に対する上方向、下方向、あるいは上下方向は、車両を前方若しくは後方から見た場合において車体の車幅方向における中心線の延びる方向であり、図３（ａ）に示すように、車両が水平な走行面上に直立する状態においては走行面に対して垂直な方向であり、車両を前方若しくは後方から見た場合において車体の車幅方向における中心線の延びる方向であり、図３（ｂ）に示すように、車幅方向における車体の走行面に対する姿勢が変化した場合には、その姿勢の変化に伴って、走行面に垂直な方向から傾く方向である。
【００４０】
図４は、上記の状態、つまり、支持部材３４が回転していない状態と、支持部材３４が車体に対して左回転した状態の、支持部材３４の端部３８、つまり、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部の車体の上下方向における変位を示している。図４（ａ）は、支持部材３４が回転していない状態を示している。図４（ａ）では、支持部材３４の１対の端部３８、つまり、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部の車体上下方向における位置が、支持部基準位置Ｓとして示されている。支持部材３４が左回転すると、図４（ｂ）に示すように、支持部材３４は左前輪１４Ｌに向かって傾く。その傾きによって、右前輪１４Ｒ側のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｒの上端部は、車体の上下方向において支持部基準位置Ｓから変位量ＳR1だけ上方に変位し、左前輪１４Ｌ側のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｌの上端部は、車体の上下方向において支持部基準位置Ｓから変位量ＳL1だけ下方に変位する。また、図４（ｂ）から分かるように、本サスペンションシステム１０では、左前輪１４Ｌ側のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｌの上端部の変位量ＳL1が、右前輪１４Ｒ側のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｒの上端部の変位量ＳR1よりも大きくなる。また、支持部材３４を左回転させると、前述の端部３８の変位、つまり、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部の車体の上下方向における支持部基準位置Ｓからの変位に伴って、右前輪１４Ｒはバウンド方向に移動し、左前輪１４Ｌはリバウンド方向に移動する。図４（ｃ）は、支持部材３４が回転していない状態において、１対の前輪１４に対応して車体に設けられている１対のフェンダーの最上部の位置をそれぞれ示している。つまり、それらの位置ＦR，ＦLは、車体の左右において対称となる位置にある１対の基準点とされている。それら１対の基準点ＦR，ＦLは、支持部材３４が左前輪１４Ｌに向かって傾くと、図４（ｄ）に示すように、バウンド側基準点、つまり、バウンドする右前輪１４Ｒ側の基準点ＦRの走行面からの高さは低くなり、リバウンド側基準点、つまり、リバウンドする左前輪１４Ｌ側の基準点ＦLの走行面からの高さは高くなる。そのため、車体は、直立する状態からリーンする状態へと変化する。したがって、本サスペンションシステム１０は、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の両方の上端部を支持する支持部材３４だけを動かすという比較的シンプルな方法で車体をリーンさせることができる。
【００４１】
図５（ａ）では、支持部材３４が回転していない状態での前輪１４の車軸の軸線の車体上下方向における位置が、車軸基準位置Ｗとして示されている。支持部材３４が左回転して車体がリーンすると、図５（ｂ）に示すように、前輪１４の各々の車軸の軸線が、車体の上下方向において、基準位置Ｗから移動する。具体的には、バウンドする右前輪１４Ｒでは、移動量ＷR1だけ車軸の軸線が車体の上方向に移動し、左前輪１４Ｌでは、移動量ＷL1だけ、車軸の軸線が車体の下方向に移動する。したがって、バウンドする右前輪１４Ｒのバウンド移動量、つまり、車体の上方向への移動量はＷR1となり、リバウンドする左前輪１４Ｌのリバウンド移動量、つまり、車体の下方向への移動量はＷL1となる。
【００４２】
また、図５（ｂ）から分かるように、本サスペンションシステム１０では、左前輪１４Ｌのリバウンド移動量ＷL1が、右前輪１４Ｒのバウンド移動量ＷR1よりも大きくなる。そのため、バウンド側基準点ＦRの低くなる量よりも、リバウンド側基準点ＦLの高くなる量の方が大きくなる。そのため、本サスペンションシステム１０では、車体のリーンにおいて、車体の重心位置が低くなるのが抑制されている。さらに、本車両では、図６に示すように、車体がリーンする状態の車体の重心位置の高さＨLは、車体が直立する状態の高さＨSよりも高くなり、それらの差であるΔＨだけ、車体がリーンすることで重心位置が高くなる。つまり、サスペンションシステム１０は、リーンによる車体の倒れ込みによって、車体の重心位置の走行面からの高さが低くなることを考慮しても、リーンの際に重心位置が高くなるように構成されている。なお、このような重心位置の高さの変化は、サスペンションシステム１０が左右対称に構成されているため、支持部材３４が右回転し、車体が左側へとリーンする場合でも同様である。
【００４３】
したがって、本サスペンションシステム１０では、車体がリーンしている場合には、車体に作用する重力が、リーンしている車体を直立させるようにサスペンションシステム１０に作用する。そのため、重力によって車体が直立しようとするので、車体を直立する状態で安定させることが比較的容易になっている。そのため、例えば、車体をリーンさせている最中に車両の電源システムに失陥等が発生し、アクチュエータ３６のモータがモータ力を発生させることができなくなった場合でも、車体が自重によって下方へと移動する際、その移動に伴って、車体はリーンする状態から直立する状態へと自然に戻ることになる。そのため、本サスペンションシステム１０は、アクチュエータ３６が失陥等した場合でも、車体がさらにリーンしたり、リーンしたままになってしまうことがなく、安全性の高いものとなっている。
【００４４】
上述のように構成されたサスペンションシステム１０の支持装置３０では、アクチュエータ３６は、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部を車体の上下方向において相対変位させ、かつ、その相対変位を、それら上端部の一方の下方への変位量が他方の上方への変位量よりも大きなものとなるように支持部材３４を回転動作させる支持体動作機構となっている。したがって、支持装置３０は、支持部材３４とアクチュエータ３６とを含むスプリング支持装置として構成されている。なお、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８内部の１対のスプリングの下端部は、それぞれ、ロアアーム２４ではなく、ステアリングナックル１８に支持されていてもよい。その場合であっても、サスペンションユニット１０は、上述のような動作、つまり、支持部材３４を車体に対して回転動作させ、車体をリーンさせつつ車体の重心位置を上方へと移動させるように作動することができる。
【００４５】
なお、本車両では、支持部材３４の車体に対する回転動作が、車両の速度と、ステアリング操作部材２３の操作量とに基づいて実施される。具体的には、ＥＣＵ４０は、車速センサ４２の検出値と操作量センサ４４の検出値とから、旋回の程度、つまり、車両の旋回の激しさ、きつさ、厳しさ等を推定する。したがって、旋回の程度の大きさは、車速が速く、または、操作量が大きくなるにつれて、大きくなるように推定される。ＥＣＵ４０には、車速および操作量から算出される値に対する支持部材３４の回転角度を示すマップデータが格納されている。ＥＣＵ４０は、そのマップデータを参照しつつ、アクチュエータ３６に内蔵される回転角センサの検出値を監視しており、支持部材３４が車速および操作量から算出される値に基づいた回転角度になるように、アクチュエータ３６を制御する。つまり、本サスペンションシステム１０は、車速および操作量から算出される値を旋回の程度を示す旋回程度指標として利用し、その値に基づいた角度に車体をリーンさせるのである。
【００４６】
また、本サスペンションシステム１０では、例えば、横風などの車体をリーンさせる外力によって、車体が直立する状態からリーンする状態となるように支持部材３４が回転させられた場合には、ＥＣＵ４０は、アクチュエータ３６の回転角センサの検出値に基づいて、車体を直立させるようにアクチュエーア３６を制御する。その場合においても、重力が車体を直立させるようにサスペンションシステム１０に作用するため、アクチュエータ３６は、比較的小さな力を発生させるだけで車体を直立させることができる。そのため、本サスペンションシステム１０は、車体を直立させるために必要な電力を比較的少なくすることができる。また、本車両は、駐車している状況においても、車体が自然に直立しようとするため、電力をほとんど消費せずに車体を直立する状態で維持することができる。
【実施例２】
【００４７】
本実施例のサスペンションシステム５０は、第１実施例のサスペンションシステム１０と同様に、１対の前輪１４を回転可能に保持している。サスペンションシステム５０は、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部を支持する支持装置６０を有しており、その支持装置６０を除いて、第１実施例のサスペンションシステム１０と同様の構成とされている。したがって、以下のサスペンションシステム５０の説明においては、説明の簡略化に配慮して、支持装置６０以外の説明を省略する。
【００４８】
図７は、支持装置６０を示している。支持装置６０は、車幅方向に延びる板状のスプリング支持体６２と、スプリング支持体６２を回転動作させるための回転装置６３とを有している。そのスプリング支持体６２は、図では省略されているが、左端部６４および右端部６６において、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部をそれぞれ支持している。回転装置６３は、車体に固定されたモータ６８と、そのモータ６８のモータシャフトに連結され、車体の前後方向に延びる第１シャフト７０と、その第１シャフト７０の軸線回りに揺動可能に第１シャフト７０に一端部が支持された揺動バー７２と、車体前後方向に延び、揺動バー７２の他端部に回転可能に保持された第２シャフト７４とを有している。したがって、モータ６８を含んで、第１シャフト７０をそれの軸線回りに双方向に回転させるシャフト回転装置が構成されている。また、第２シャフト７４は、スプリング支持体６２の左端部６４と右端部６６との中央から右端部６６側に偏った位置で、スプリング支持体６２を固定支持している。また、第１シャフト７０は、第２シャフト７４と対称となる位置、つまり、スプリング支持体６２の左端部６４と右端部６６との中央から左端部６４側に、第２シャフト７４の偏っている距離と同じ距離だけ偏った位置に配設されている。
【００４９】
支持装置６０は、さらに、第１シャフト７０の回転を第２シャフト７４に伝達するチェーン機構７６を有している。チェーン機構７６は、第１シャフト７０とともに回転するように、第１シャフト７０に固定された駆動側スプロケット７８と、第２シャフト７４とともに回転するように、第２シャフト７４に固定された従動側スプロケット８０と、それら駆動側スプロケット７８および従動側スプロケット８０に架け渡されるチェーン８２とを含んで構成されている。駆動側スプロケット７８と従動側スプロケット８０とは、実質的に同じものとされているため、モータ６８が作動すると、第２シャフト７４と第１シャフト７０とは、同期して、つまり、同じ方向に同じ角度だけ回転する。つまり、チェーン機構７６を含んで、第１シャフト７０の回転を第２シャフト７４に伝達する回転伝達装置が構成されている。なお、モータ６８は、自身の回転角度を検出するための回転角センサを内蔵しており、その回転角センサはＥＣＵ４０に接続されている。
【００５０】
また、支持装置６０は、車体に固定され、揺動バー７２の上部への当接が許容された第１係止プレート８４と、揺動バー７２に固定され、第２シャフト７４および第１シャフト７０の間でスプリング支持体６２の上部への当接が許容された第２係止プレート８６とを有している。
【００５１】
このように構成された支持装置６０には、上端部が保持された１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８から、車体に作用する重力の反力が作用する。つまり、スプリング支持体６２の左端部６４および右端部６６には、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の内部のスプリング発生する反発力によって、上方に向かう力が作用している。スプリング支持体６２に作用する上方へ向かう力は、第２シャフト７４を介して、揺動バー７２に伝達され、揺動バー７２を、第２シャフト７４側の他端部が上方に変位する向きに第１シャフト７０の回りに揺動させる力となる。しかしながら、揺動バー７２が第１係止プレート８４に接している場合には、揺動バー７２が係止されて、その揺動が禁止されることになる。また、先の力、つまり、スプリング支持体６２に作用する上方へ向かう力は、スプリング支持体６２を、左端部６４が上方に変位する向きに第２シャフト７４の軸線回りに回転させる力、つまり、スプリング支持体６２と揺動バー７２とを、揺動バー７２の第１シャフト７０側の一端部がスプリング支持体６２に対して下方に変位する向きに第２シャフト７４の軸線回りに相対回動させる力となる。しかしながら、スプリング支持体６２が第２係止プレート８６に接している場合には、スプリング支持体６２が係止されて、その相対回動が禁止されることになる。
【００５２】
支持装置６０は、上述のように、揺動バー７２が第１係止プレート８４によって係止され、かつ、スプリング支持体６２が第２係止プレート８６によって係止されている状態（図７（ａ）に示す状態）で、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部が同じ高さとなるように構成されている。したがって、それらが係止されている状態で、本車両では、車体が傾斜せずに直立する状態である非傾斜状態が実現されることになる。したがって、第１係止プレート８４は、揺動バー７２の、第２シャフト７４側の他端部が上方に変位する向きの第１シャフト７０の軸線回りの揺動を非傾斜状態において禁止するバー揺動ストッパになっている。また、第２係止プレート８６は、非傾斜状態からのスプリング支持体６２および揺動バー７２の相対回動を、スプリング支持体６２の右端部６６が揺動バー７２に対して下方に変位する向きにおいて禁止する相対回動ストッパになっていると考えることができる。
【００５３】
図７（ｂ）は、非傾斜状態から、モータ６８が左回転した場合、つまり、車体前方からの視点において時計回りに回転した場合の支持装置６０の状態を示している。モータ６８が左回転すると、第２シャフト７４が左回転し、スプリング支持体６２は、第２シャフト７４の軸線回りに左回転する。そのため、左端部６４が車体に対して下方へと変位し、右端部６６が車体に対して上方へと変位する。つまり、左前輪１４Ｌ側に設けられたスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｌの上端部は、車体の上下方向において変位量ＳL2だけ下方へ変位し、右前輪１４Ｒ側に設けられたスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｒの上端部は、車体の上下方向において変位量ＳR2だけ上方へと変位する。したがって、スプリング支持体６２が左回転すると、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部の車体の上下方向における変位に伴って、右前輪１４Ｒはバウンド方向に移動し、左前輪１４Ｌはリバウンド方向に移動する。そのため、車体では、バウンド側基準点、つまり、バウンドする右前輪１４Ｒ側の基準点ＦRの走行面からの高さは低くなり、リバウンド側基準点、つまり、リバウンドする左前輪１４Ｌ側の基準点ＦLの走行面からの高さは高くなる。
【００５４】
また、モータ６８が左回転する場合、スプリング支持体６２は、左端部６４と右端部６６との中央の右方の位置で回転することになるため、左前輪１４Ｌ側のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｌの上端部の下方への変位量ＳL2は、右前輪１４Ｒ側のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｒの上端部の上方への変位量ＳR2よりも大きくなる。したがって、リバウンドする左前輪１４Ｌのリバウンド移動量が、バウンドする右前輪１４Ｒのバウンド移動量よりも大きくなるため、バウンド側基準点ＦRの低くなる量よりも、リバウンド側基準点ＦLの高くなる量の方が大きくなる。そのため、本サスペンションシステム５０は、車体の右側へのリーンにおいて、車体の重心位置が低くなるのを抑制することができる。さらに、本車両は、第１実施例のサスペンションシステム１０を備える車両と同様に、車体が右側にリーンする状態の車体の重心位置の高さが、車体が直立する状態の高さよりも高くなる。つまり、サスペンションシステム５０は、リーンによる車体の倒れ込みによって、車体の重心位置の走行面からの高さが低くなることを考慮しても、車体の右側へのリーンの際に重心位置が高くなるように構成されている。
【００５５】
図７（ｃ）は、非傾斜状態から、モータ６８が右回転した場合、つまり、車体前方からの視点において反時計回りに回転した場合の支持装置６０の状態を示している。モータ６８が、モータシャフトを右回転すると、第２シャフト７４は右回転しようとするが、スプリング支持体６２がシャフトバー７２に設けられた第２係止プレート８６に当接するため、第２シャフト７４は回転することができない。つまり、チェーン機構７６は、第１シャフト７０の回転を第２シャフト７４に伝達することができなくなる。その状態でモータ６８が右回転すると、スプリング支持体６２と揺動バー７２とは、一体となって、第１シャフト７０の軸線回りに右回転することになる。そのため、スプリング支持体６２の左端部６４が上方へと変位し、右端部６６が下方へと変位する。つまり、左前輪１４Ｌ側に設けられたスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｌの上端部は、車体の上下方向において変位量ＳL3だけ上方へ変位し、右前輪１４Ｒ側に設けられたスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｒの上端部は、車体の上下方向において変位量ＳR3だけ下方へと変位する。したがって、スプリング支持体６２が右回転すると、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部の車体の上下方向における変位に伴って、左前輪１４Ｌはバウンド方向に移動し、右前輪１４Ｒはリバウンド方向に移動する。そのため、車体の走行面からの高さが、バウンドする左前輪１４Ｌでは低くなり、リバウンドする右前輪１４Ｒでは高くなるため、車体は、直立する状態から左側へとリーンする状態へと変化する。車体では、バウンド側基準点、つまり、バウンドする左前輪１４Ｌ側の基準点ＦLの走行面からの高さは低くなり、リバウンド側基準点、つまり、リバウンドする右前輪１４Ｒ側の基準点ＦRの走行面からの高さは高くなる。
【００５６】
また、モータ６８が右回転する場合、スプリング支持体６２は、左端部６４と右端部６６との中央の左方の位置で回転することになるため、左前輪１４Ｌ側のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｌの上端部の上方への変位量ＳL3は、右前輪１４Ｒ側のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８Ｒの上端部の下方への変位量ＳR3よりも大きくなる。したがって、リバウンドする右前輪１４Ｒの車体に対する移動量が、バウンドする左前輪１４Ｌの車体に対する移動量よりも大きくなる。したがって、リバウンドする右前輪１４Ｒのリバウンド移動量が、バウンドする左前輪１４Ｌのバウンド移動量よりも大きくなるため、バウンド側基準点ＦLの低くなる量よりも、リバウンド側基準点ＦRの高くなる量の方が大きくなる。そのため、本サスペンションシステム５０は、車体の左側へのリーンにおいて、車体の重心位置が低くなるのを抑制することができる。さらに、サスペンションシステム５０は、車体が右側にリーンする場合と同様に、リーンによる車体の倒れ込みによって、車体の重心位置の走行面からの高さが低くなることを考慮しても、車体の左側へのリーンの際に重心位置が高くなるように構成されている。
【００５７】
本サスペンションシステム５０によれば、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の両方の上端部を支持するスプリング支持体６２だけを動かすだけという比較的シンプルな方法で車体をリーンさせることができる。また、本サスペンションシステム５０では、車体がリーンしている場合には、車体に作用する重力が、リーンしている車体を直立させるようにサスペンションシステム５０に作用する。そのため、重力によって車体が直立しようとするので、車体を直立する状態で安定させることが比較的容易になっている。そのため、例えば、車体をリーンさせている最中に車両の電源システムに失陥等が発生した場合でも、車体はリーンする状態から直立する状態へと自然に戻ることになる。そのため、本サスペンションシステム５０は、車体がさらにリーンしたり、リーンしたままになってしまうことがなく安全性の高いものとなっている。
【００５８】
上述のように構成されたサスペンションシステム５０の回転装置６３では、第１シャフトの軸線は、スプリング支持体６２を、左端部６４が上方に、かつ、右端部６６が下方に変位するように、それら左端部６４および右端部６６の中央から左端部６４に偏った位置で車体前後方向に延びる第１回転軸線となっている。また、非傾斜状態における第２シャフトの軸線は、左端部６４および右端部６６の中央から右端部６６に偏った位置で車体前後方向に延びる第２回転軸線となる。このように構成された回転装置６３は、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部を車体の上下方向において相対変位させ、かつ、その相対変位を、それら上端部の一方の下方への変位量が他方の上方への変位量よりも大きなものとなるようにスプリング支持体６２を回転動作させる支持体動作機構となっている。したがって、支持装置６０は、その回転装置６３と、１対のスプリングアブソーバＡｓｓｙ２８の上端部を支持するスプリング支持体としてのスプリング支持体６２とを含むスプリング支持装置として構成されている。
【００５９】
なお、本車両では、スプリング支持体６２の車体に対する回転動作が、車両の速度と、ステアリング操作部材２３の操作量とに基づいて実施される。ＥＣＵ４０は、車速センサ４２の検出値と操作量センサ４４の検出値とから、車体に作用する遠心力の大きさを推定する。ＥＣＵ４０には、遠心力に対するスプリング支持体６２の回転角度を示すマップデータが格納されている。ＥＣＵ４０は、そのマップデータを参照しつつ、モータ６８に内蔵される回転角センサの検出値を監視しており、スプリング支持体６２が遠心力の大きさに応じた回転角度になるようにモータ６８を制御する。つまり、本サスペンションシステム５０は、車速および操作量から算出される値を旋回の程度を示す旋回程度指標として利用し、その値に基づいた角度に車体をリーンさせるのである。
【００６０】
また、本サスペンションシステム５０では、例えば、横風などの車体をリーンさせる外力によって、車体が直立する状態からリーンする状態となるようにスプリング支持体６２が回転させられた場合でも、重力が車体を直立させるようにサスペンションシステム５０に作用するため、モータ６８は、比較的小さな力を発生させるだけで車体を直立させることができる。そのため、本サスペンションシステム５０は、車体を直立させるために必要な電力を比較的少なくすることができる。また、本車両は、駐車されている状況においても、車体が自然に直立しようとするため、電力をほとんど消費せずに車体を直立する状態で維持することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１０：サスペンションシステム １８：ステアリングナックル（キャリア） ２４：ロアアーム（サスペンションアーム） ２８：スプリングアブソーバＡｓｓｙ（サスペンションスプリング） ３０：支持装置（スプリング支持装置） ３４：支持部材（スプリング支持体） ３６：アクチュエータ（支持体動作機構） ３８：端部（支持部） ５０：サスペンションシステム ６０：支持装置（スプリング支持装置） ６２：スプリング支持体 ６３：回転装置（支持体動作機構） ６４：左端部（支持部） ６６：右端部（支持部） ６８：モータ（シャフト回転装置） ７０：第１シャフト ７２：揺動バー ７４：第２シャフト ７６：チェーン機構（回転伝達機構） ８４：第１係止プレート（バー揺動ストッパ） ８６：第２係止プレート（相対回動ストッパ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の左右にそれぞれ配設された１対の車輪に対して設けられた車両用サスペンションシステムであって、
前記１対の車輪をそれぞれ回転可能に保持する１対のキャリアと、
それら１対のキャリアに対応し、それぞれが、一端において車体に回動可能に支持されるとともに、他端において前記１対のキャリアの対応するものに回動可能に連結された１対のサスペンションアームと、
それら１対のサスペンションアームおよび前記１対のキャリアに対応し、それぞれの下端部が、前記１対のサスペンションアームの対応するものと前記１対のキャリアの対応するものとの一方に支持された１対のサスペンションスプリングと、
車体に設けられ、(a) 前記１対のサスペンションスプリングの上端部を、左右のそれぞれの端部に設けられた１対の支持部においてそれぞれ支持するスプリング支持体と、(b) 車体を路面に対して左右に傾斜させるべく、前記１対のサスペンションスプリングの上端部が車体の上下方向において相対変位し、かつ、その相対変位が、それら上端部の一方の下方への変位量が他方の上方への変位量よりも大きなものとなるように、前記スプリング支持体を動作させる支持体動作機構とを有するスプリング支持装置と
を備えた車両用サスペンションシステム。
【請求項２】
前記支持体動作機構が、前記スプリング支持体を、前記１対の支持部の車体幅方向における間かつ下方に位置する位置で車体前後方向に延びる回転軸線回りに回転動作させる機構である請求項１に記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項３】
前記支持体動作機構が、前記スプリング支持体を、前記１対の支持部の一方を上方に他方を下方に変位させるときにはそれら１対の支持部の車幅方向における中央からその一方に偏った位置で車体前後方向に延びる第１回転軸線回りに、前記１対の支持部の他方を上方に一方を下方に変位させるときにはそれら１対の支持部の中央からその他方に偏った位置で車体前後方向に延びる第２回転軸線回りに、回転動作させる機構である請求項１に記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項４】
前記支持体動作機構が、
自身の軸線が前記第１回転軸線と一致するようにして車体に回転可能に保持された第１シャフトと、
車体を傾斜させていない非傾斜状態において車体幅方向に延びる姿勢で、かつ、前記第１シャフトの軸線回りに揺動可能に、自身の一端部において前記第１シャフトに支持された揺動バーと、
その揺動バーの他端部に前記第１シャフトと平行な姿勢でかつ回転可能に保持され、前記非傾斜状態において自身の軸線が前記第２回転軸線と一致させられるとともに、前記スプリング支持体を、前記１対の支持部の間に前記第１シャフトと自身とが位置するような部位において固定支持し、そのスプリング支持体と前記揺動バーとを自身の軸線回りに相対回動させるための第２シャフトと、
前記第１シャフトをそれの軸線回りに双方向に回転させるシャフト回転装置と、
前記第１シャフトの回転を前記第２シャフトに伝達する回転伝達装置と、
前記揺動バーの、それの他端部が上方に変位する向きの前記非傾斜状態からの揺動を、禁止するバー揺動ストッパと、
前記スプリング支持体と前記揺動バーとの、その揺動バーの一端部が前記スプリング支持体に対して下方に変位する向きの前記非傾斜状態からの相対回動を、禁止する相対回動ストッパと
を有し、
前記シャフト回転装置による正方向の前記第１シャフトの回転によって、前記相対回動ストッパによって前記スプリング支持体と前記揺動バーとの前記相対回動が禁止された状態で、前記スプリング支持体を、それの前記１対の支持部の一方が上方に他方が下方に変位する向きにおける前記第１シャフトの軸線回りに回動動作させ、
前記シャフト回転装置による逆方向の前記第１シャフトの回転によって、前記バー揺動ストッパによって前記揺動バーの前記揺動が禁止された状態で、前記スプリング支持体を、それの前記１対の支持部の他方が上方に一方が下方に変位する向きにおける前記第２シャフトの軸線回りに回動動作させるように構成された請求項３に記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項５】
当該サスペンションシステムが、車両が旋回する場合に、その旋回の程度に基づいて前記支持体動作機構が前記スプリング支持体を動作させる請求項１ないし請求項４に記載のサスペンションシステム。
【請求項１】
車体の左右にそれぞれ配設された１対の車輪に対して設けられた車両用サスペンションシステムであって、
前記１対の車輪をそれぞれ回転可能に保持する１対のキャリアと、
それら１対のキャリアに対応し、それぞれが、一端において車体に回動可能に支持されるとともに、他端において前記１対のキャリアの対応するものに回動可能に連結された１対のサスペンションアームと、
それら１対のサスペンションアームおよび前記１対のキャリアに対応し、それぞれの下端部が、前記１対のサスペンションアームの対応するものと前記１対のキャリアの対応するものとの一方に支持された１対のサスペンションスプリングと、
車体に設けられ、(a) 前記１対のサスペンションスプリングの上端部を、左右のそれぞれの端部に設けられた１対の支持部においてそれぞれ支持するスプリング支持体と、(b) 車体を路面に対して左右に傾斜させるべく、前記１対のサスペンションスプリングの上端部が車体の上下方向において相対変位し、かつ、その相対変位が、それら上端部の一方の下方への変位量が他方の上方への変位量よりも大きなものとなるように、前記スプリング支持体を動作させる支持体動作機構とを有するスプリング支持装置と
を備えた車両用サスペンションシステム。
【請求項２】
前記支持体動作機構が、前記スプリング支持体を、前記１対の支持部の車体幅方向における間かつ下方に位置する位置で車体前後方向に延びる回転軸線回りに回転動作させる機構である請求項１に記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項３】
前記支持体動作機構が、前記スプリング支持体を、前記１対の支持部の一方を上方に他方を下方に変位させるときにはそれら１対の支持部の車幅方向における中央からその一方に偏った位置で車体前後方向に延びる第１回転軸線回りに、前記１対の支持部の他方を上方に一方を下方に変位させるときにはそれら１対の支持部の中央からその他方に偏った位置で車体前後方向に延びる第２回転軸線回りに、回転動作させる機構である請求項１に記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項４】
前記支持体動作機構が、
自身の軸線が前記第１回転軸線と一致するようにして車体に回転可能に保持された第１シャフトと、
車体を傾斜させていない非傾斜状態において車体幅方向に延びる姿勢で、かつ、前記第１シャフトの軸線回りに揺動可能に、自身の一端部において前記第１シャフトに支持された揺動バーと、
その揺動バーの他端部に前記第１シャフトと平行な姿勢でかつ回転可能に保持され、前記非傾斜状態において自身の軸線が前記第２回転軸線と一致させられるとともに、前記スプリング支持体を、前記１対の支持部の間に前記第１シャフトと自身とが位置するような部位において固定支持し、そのスプリング支持体と前記揺動バーとを自身の軸線回りに相対回動させるための第２シャフトと、
前記第１シャフトをそれの軸線回りに双方向に回転させるシャフト回転装置と、
前記第１シャフトの回転を前記第２シャフトに伝達する回転伝達装置と、
前記揺動バーの、それの他端部が上方に変位する向きの前記非傾斜状態からの揺動を、禁止するバー揺動ストッパと、
前記スプリング支持体と前記揺動バーとの、その揺動バーの一端部が前記スプリング支持体に対して下方に変位する向きの前記非傾斜状態からの相対回動を、禁止する相対回動ストッパと
を有し、
前記シャフト回転装置による正方向の前記第１シャフトの回転によって、前記相対回動ストッパによって前記スプリング支持体と前記揺動バーとの前記相対回動が禁止された状態で、前記スプリング支持体を、それの前記１対の支持部の一方が上方に他方が下方に変位する向きにおける前記第１シャフトの軸線回りに回動動作させ、
前記シャフト回転装置による逆方向の前記第１シャフトの回転によって、前記バー揺動ストッパによって前記揺動バーの前記揺動が禁止された状態で、前記スプリング支持体を、それの前記１対の支持部の他方が上方に一方が下方に変位する向きにおける前記第２シャフトの軸線回りに回動動作させるように構成された請求項３に記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項５】
当該サスペンションシステムが、車両が旋回する場合に、その旋回の程度に基づいて前記支持体動作機構が前記スプリング支持体を動作させる請求項１ないし請求項４に記載のサスペンションシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−２２９９３（Ｐ２０１３−２２９９３Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５７５０５（Ｐ２０１１−１５７５０５）
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１９日（２０１１．７．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]