サスペンション装置
【課題】実用性の高いサスペンション装置を提供する。
【解決手段】サスペンション装置１０は、基端部が車体に回転可能に連結されるとともに、先端部がステアリングナックル１８に回転可能に連結された回動アーム５０と、基端部が車体に回転可能に連結された第１ロッド６６と、回動アームと並ぶようにしてかつその回動アームの延びる方向における変位が許容された状態で、回動アームに支持され、基端部が第１ロッドの先端部と回転可能に連結された第２ロッドと、基端部が中間ロッドの先端部に回動可能に連結され、先端部がステアリングナックル１８に回転可能に連結された第３ロッドとを備え、回動アームと第２ロッドとの上下方向における間隔が、回動アームの基端部と第１ロッドの基端部との上下方向の間隔および回動アームの先端部と第３ロッドの先端部との上下方向の間隔よりも小さくする。
【解決手段】サスペンション装置１０は、基端部が車体に回転可能に連結されるとともに、先端部がステアリングナックル１８に回転可能に連結された回動アーム５０と、基端部が車体に回転可能に連結された第１ロッド６６と、回動アームと並ぶようにしてかつその回動アームの延びる方向における変位が許容された状態で、回動アームに支持され、基端部が第１ロッドの先端部と回転可能に連結された第２ロッドと、基端部が中間ロッドの先端部に回動可能に連結され、先端部がステアリングナックル１８に回転可能に連結された第３ロッドとを備え、回動アームと第２ロッドとの上下方向における間隔が、回動アームの基端部と第１ロッドの基端部との上下方向の間隔および回動アームの先端部と第３ロッドの先端部との上下方向の間隔よりも小さくする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられたサスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、サスペンション装置には、例えば、下記特許文献１で紹介されているような、複数のアームを備えたダブルウィッシュボーン式が存在する。ダブルウィッシュボーン式サスペンション装置は、車輪のアライメントを殆ど変化させずに、車体と車輪との上下方向の相対変位を許容することができるというメリットを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−２１５６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ダブルウィッシュボーン式のサスペンション装置では、一般的に、複数のアームが、上下方向において異なる位置で、キャリアや車体にそれぞれ連結されている。つまり、ダブルウィッシュボーン式のような、複数のアームを有するサスペンション装置では、自身の設置のために、上下方向に比較的大きなスペースが必要になるという問題がある。この問題を始めとして、複数のアームを利用したサスペンション装置には、いくつかの問題があり、改良の余地が多分に残されている。したがって、種々の改良を施すことによって、そのようなサスペンション装置の実用性が向上すると考えられる。本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高いサスペンション装置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装置は、基端部が車体に回転可能に連結されるとともに、先端部がキャリアに回転可能に連結されたアームと、アームと並ぶようにしてかつそのアームの延びる方向における変位が許容された状態で、アームに支持された中間ロッドと、基端部が車体に回転可能に連結され、先端部が中間ロッドの基端部と回転可能に連結された車体側ロッドと、基端部が中間ロッドの先端部に回動可能に連結され、先端部がキャリアに回転可能に連結されたキャリア側ロッドとを備え、アームと中間ロッドとの上下方向における間隔が、アームの基端部と車体側ロッドの基端部との上下方向の間隔およびアームの先端部とキャリア側ロッドの先端部との上下方向の間隔よりも小さくされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のサスペンション装置では、互いに連結された車体側ロッド，中間ロッド，キャリア側ロッドによって、第２のアームが構成されていると考えることができる。そのように考えた場合、本サスペンション装置では、第２のアームとアームとの上下方向の間隔が、中間ロッドの部分において比較的小さくされている。したがって、本サスペンション装置は、自身の設置に必要な上下方向のスペースが比較的小さいため、自身の車両への搭載においては、比較的大きなスペースを必要としない。その意味においては、本発明のサスペンション装置は、実用性の高いものとなる。
【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。
【０００８】
なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（２）項が請求項２に、（３）項が請求項３に、（４）項が請求項４に、（５）項が請求項５に、（６）項が請求項６に、（７）項が請求項７に、それぞれ相当する。
【０００９】
（１）基端部が、車体に回転可能に連結されるとともに、先端部が、車輪を回転可能に保持するキャリアに回転可能に連結されて、そのキャリアの車体に対する上下方向の揺動を許容するためのアームと、
そのアームと並ぶようにしてかつそのアームの延びる方向における変位が許容された状態で、そのアームに支持された中間ロッドと、
基端部が、前記アームの基端部と上下方向に間隔を隔てた位置において車体に回転可能に連結され、先端部が、前記中間ロッドの基端部と回転可能に連結された車体側ロッドと、
基端部が、前記中間ロッドの先端部に回動可能に連結され、先端部が、前記アームの先端部と上下方向に間隔を隔てた位置において前記キャリアに回転可能に連結されたキャリア側ロッドと
を備え、
前記アームと前記中間ロッドとの上下方向における間隔が、前記アームの基端部と前記車体側ロッドの基端部との間隔および前記アームの先端部と前記キャリア側ロッドの先端部との間隔よりも小さくされたサスペンション装置。
【００１０】
本サスペンション装置では、上記アームを第１のアームと考えた場合、互いに連結された車体側ロッド，中間ロッド，キャリア側ロッドによって、第２のアームが構成されていると考えることができる。このように考えた場合には、本サスペンション装置を、２つのアームによって構成されるダブルウィッシュボーン式サスペンション装置の改良と考えることができる。
【００１１】
車体と車輪との上下方向の相対変位に伴って、アームは、基端部を中心に回動するとともに、車体側ロッド，中間ロッド，キャリア側ロッドの３つは、中間ロッドのアームの延びる方向の変位が許容されつつ、それら３つが一体となって、車体側ロッドの基端部を中心に回動する。その際、アームの先端部およびキャリア側ロッドの先端部に連結されたキャリアは、ダブルウィッシュボーン式のサスペンション装置に連結されたキャリアと同様に、バウンド，リバウンドにおける車輪のアライメント変化を小さく抑えることができる。また、本サスペンション装置は、通常のダブルウィッシュボーン式サスペンション装置と比較して、２つのアームの上下方向の間隔、詳しくは、上記アームと上記中間ロッドとの間隔が小さいため、自身の設置に必要なスペースが、上下方向において、比較的小さくなっている。したがって、本サスペンション装置を搭載した車両では、サスペンション装置の設置以外の目的の為に、比較的大きなスペースを利用することが可能となる。したがって、本発明のサスペンション装置は、実用性の高いものとなる。
【００１２】
本項の態様における「キャリア」は、車輪を回転可能に保持する部品であり、車輪が転舵輪である場合には、ステアリングナックルを含む概念である。「アーム」，「中間ロッド」，「車体側ロッド」，「キャリア側ロッド」は、車体に対する車輪の上下動の軌跡を決定するサスペンションリンクを構成するものである。サスペンションリンクの機能に鑑みれば、車両が水平面上にあると考えた場合に、アームは、概ね水平な軸線（以下、「アーム回動軸線」という場合がある）回りにのみ回動するように、基端部が車体に連結されることが望ましい。一方、車体と車体側ロッドの基端部、キャリアとアームの先端部、キャリアとキャリア側ロッドの先端部、キャリア側ロッドの基端部と中間ロッドの先端部、車体側ロッドの先端部と中間ロッドの基端部とは、それぞれ、許容される相対回転方向が一方向に限定される状態で互いに連結されていなくてもよく、上記サスペンションリンクとしての機能を実現可能に連結されていればよい。なお、キャリアがステアリングナックルの場合には、後に説明するように、キャリアとアームの先端部との連結箇所、および、キャリアとキャリア側ロッドの先端部との連結箇所によって、キングピン軸が画定されるように、アームの先端部およびキャリア側ロッドの先端部が、それぞれキャリアに連結されていてもよい。
【００１３】
「アームの延びる方向（以下、「アーム軸方向」という場合がある）」は、特に限定されない。前後方向でも、左右方向でも、また、それらの方向の中間の方向、つまり、斜め方向であってもよい。アームの平面視における形状も特に限定されない。いわゆるＡ型アームのように、基端部がある程度幅広とされた形状であってもよく、単なる棒のような形状であってもよい。なお、アーム軸方向は、例えば、基端部の回転軸線に直角、つまり、上記アーム回動軸線に直角であり、かつ、先端部を通る直線（以下、「アーム軸線」という場合がある）の延びる方向と考えることができる。
【００１４】
「中間ロッドがアームと並ぶ」とは、必ずしも、中間ロッドの延びる方向（以下「中間ロッド軸方向」という場合がある）とアーム軸方向とが平行であることを意味するのではなく、それら２つの方向が多少傾いた状態をも含む概念である。また、「アームの延びる方向における変位が許容された」とは、中間ロッドがアーム軸方向のみの変位を許容された状態だけを意味するのではない。その変位に加えて、アーム軸方向と交差する方向に多少の変位が許容される状態をも意味する。具体的に言えば、例えば、中間ロッドが、アーム軸方向若しくはその方向に対して多少傾いた方向にスライド可能に、アームに保持されていてもよく、また、アームの第１の箇所と中間ロッドの第１の箇所との間、および、アームの第２の箇所と中間ロッドの第２の箇所との間を、それぞれリンクロッドによって連結し、中間ロッドとアームとそれら２つのリンクロッドによって四辺形リンクが構成されるように、中間ロッドがアームに保持されていてもよいのである。
【００１５】
中間ロッドとアームのとの位置関係について、「アームと中間ロッドとの上下方向における間隔」とは、アーム軸線と、中間ロッドの先端部と基端部とを結ぶ線（以下、「中間ロッド軸線」という場合がある）との、横から見た場合における間隔を意味する。同様に、「アームの基端部と車体側ロッドの基端部との上下方向における間隔（以下、「基端部間隔」という場合がある）」，「アームの先端部とキャリア側ロッドの先端部との上下方向における間隔（以下、「先端部間隔」という場合がある）」も、横から見た場合における間隔を意味する。なお、アームと中間ロッドとの上下方向における間隔は、殆ど０であってもよい。具体的に言えば、例えば、アームが棒状のものとされ、アームと中間ロッドとが殆ど横に並ぶような状態で、中間ロッドがアームに保持されていてもよいのである。
【００１６】
「アームと中間ロッドとの上下方向における間隔が、基端部間隔および先端部間隔より小さい」とは、少なくとも、中間ロッドの基端部とアームとの間隔が上記基端部間隔より小さく、かつ、中間ロッドの先端部とアームとの間隔が上記先端部間隔より小さければよい。なお、アームと中間ロッドとの間隔を可及的に小さくするという観点からすれば、中間ロッドの基端部とアームとの間隔が、基端部間隔よりもまた先端部間隔よりも小さく、かつ、中間ロッドの先端部とアームとの間隔が、上記基端部間隔よりもまた上記先端部間隔よりも小さいことが望ましい。さらには、中間ロッドの基端部とアームとの間隔と、中間ロッドの先端部とアームとの間隔との大きい方が、基端部間隔と先端部間隔との小さい方の１／２以下であることが望ましく、１／３以下，１／４以下であることがより望ましい。
【００１７】
（２）前記中間ロッドの前記アームに対する当該アームの延びる方向の変位に対して弾性反力を付与するスプリングを、さらに備えた(1)項に記載のサスペンション装置。
【００１８】
本サスペンション装置では、車輪と車体との上下方向における相対変位によってアームが回動すると、アームと中間ロッドとは、アームの延びる方向に相対変位することとなる。本サスペンション装置は、そのアームと中間ロッドとの相対変位に対して弾性反力を付与することで、車輪と車体との上下方向における相対変位に対して弾性反力を付与することが可能となっている。
【００１９】
したがって、車輪と車体とが接近する方向の相対変位に対して弾性反力を付与するようにサスペンション装置を構成すれば、そのサスペンション装置は、車体の荷重を分担するための弾性反力を発生させることになる。例えば、アームの先端部よりもキャリア側ロッドの先端部の方が上方に位置し、かつ、アームの基端部よりも車体側ロッドの先端部の方が上方に位置する場合には、中間ロッドがアームの基端部に向かって変位する方向の弾性反力を付与すればよい。また、アームの先端部よりもキャリア側ロッドの先端部のほうが下方に位置し、かつ、アームの基端部よりも車体側ロッドの先端部のほうが下方に位置する場合には、中間ロッドがアームの先端部に向かって変位する方向に弾性反力を付与すればよい。なお、当該スプリングが、車輪が担うべき車体分担荷重のすべてを担うことができれば、本サスペンション装置は、他のサスペンションスプリングを必要とせず、そのことは本装置の利点となる。
【００２０】
（３）前記スプリングが、前記中間ロッドの一部分と、前記アームの一部分との間に配設された(2)項に記載のサスペンション装置。
【００２１】
本サスペンション装置では、アームと中間ロッドとの間にスプリングが配設されるため、サスペンション装置を比較的コンパクトにすることができる。具体的には、例えば、中間ロッドの特定箇所にスプリングを支持するためのブラケット（以下、「支持ブラケット」という場合がある）を設け、かつ、アームの特定箇所に支持ブラケットを設け、それら２つのブラケットの間に、圧縮若しくは引張スプリングを配設すればよい。
【００２２】
（４）前記中間ロッドの前記アームに対する当該アームの延びる方向の変位に対して減衰力を付与するダンパを、さらに備えた(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
【００２３】
本サスペンション装置は、アームと中間ロッドとの相対変位に対して減衰力を付与することで、車輪と車体との上下方向における相対変位に対して減衰力を付与することができる。つまり、当該ダンパを、いわゆるショックアブソーバとして機能させることができる。なお、本サスペンション装置が、当該ダンパとともに上記スプリングを備えれば、サスペンション装置としての機能が充実する。
【００２４】
（５）前記ダンパが、前記中間ロッドの一部分と、前記アームの一部分との間に配設された(4)項に記載のサスペンション装置。
【００２５】
本サスペンション装置では、アームと中間ロッドとの間にダンパが配設されるため、サスペンション装置を比較的コンパクトにすることができる。具体的には、上記スプリングと同様に、例えば、中間ロッドの特定箇所およびアームの特定箇所の各々に支持ブラケットを設け、それら２つの支持ブラケットの間に、シリンダ形状のダンパを配設すればよい。スプリングとともにダンパを設ける場合には、それらブラケットを、スプリングと共用し、ダンパとスプリングとを同軸的に配設すれば、構造が簡便であり、充分にコンパクトなサスペンション装置となる。
【００２６】
（６）車体に設けられ、前記アームと前記車体側ロッドとの一方をその一方の基端部回りに回動させるための力である回動力を付与する回動力付与装置を、さらに備えた(1)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。
【００２７】
本サスペンション装置は、回動力を付与することによって、キャリアを車体に対して積極的に上下に変位させることが可能となっている。つまり、本サスペンション装置を備えた車両では、車体と車輪との上下方向における相対位置を調整することができる。そのため、このような車両では、例えば、車体のロール抑制，ピッチ抑制、リーン（傾斜）、意図的なスクワット，ノーズダイブ、車高調整等が可能となる。「回動力付与装置」の具体的な構成は、特に限定されず、例えば、モータ等を主体とするものであってもよい。なお、回動力付与装置は、外部入力による車輪の上下動をできるだけ妨げずに、回動力を付与可能な構造であることが望ましい。具体的には、逆効率の低い構造を有していることが望ましい。
【００２８】
（７）当該サスペンション装置が、前記回動力付与装置を制御する制御装置をさらに備え、
その制御装置が、車両の前方衝突が予測される場合に、車体の前方側の部分が後方側の部分に対して持ち上がる向きの前記回動力を付与するように、前記回動力付与装置を制御するように構成された(6)項に記載のサスペンション装置。
【００２９】
本サスペンション装置によれば、車両前方衝突が予測される場合に、車体がスクワットさせられる。それに伴って、乗員が着座するシートも後傾するため、車両前方衝突の際の乗員の前方への飛び出しが抑制される。車体をスクワットさせるには、例えば、当該サスペンション装置が前輪に対して設けられている場合には、車輪と車体との間隔が増加するように、すなわち、リバウンドするように、車輪と車体とを上下方向に相対変位させればよい。当該サスペンション装置が後輪に対して設けられている場合には、車輪と車体との間隔が減少するように、すなわち、バウンドするように、車輪と車体とを上下方向に相対変位させればよい。「車両の前方衝突の予測」は、いわゆるプリクラッシュセイフティ機能を実現するためのシステム等、車両に搭載されている装置によって行われればよく、その装置からの信号に基づいて回動力付与装置を制御するように、制御装置が構成されればよい。
【００３０】
（８）前記アームの先端部と前記キャリア側ロッドの先端部とが連結された前記キャリアが、ステアリングナックルとして機能する(1)項ないし(7)項のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
【００３１】
本サスペンション装置によれば、例えば、アームの先端部とキャリア側ロッドの先端部との各々がキャリアに連結される箇所によって、ステアリングナックルのキングピン軸を画定させることができる。なお、本サスペンション装置は、前述の理由から、バウンド，リバウンドにおいて、車輪と車体とが相対変位する際に、路面に対するキングピン軸の角度があまり変化しない。
【００３２】
（９）前記アームが、前後方向に延びるリーディングアームとして機能する(1)項ないし(8)項のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
【００３３】
本サスペンション装置では、上記アームは、前後方向に延びているため、アームを比較的長くすることができる。比較的長いアームを採用することで、車輪と車体との相対移動量が比較的大きくても、アームの回動量を比較的小さくすることができる。そのため、例えば、上記回動力付与装置を備えたサスペンション装置の場合には、回動力付与装置の作動量が比較的小さくても、キャリアを車体に対して比較的大きく変位させることができる。つまり、キャリアを車体に対して積極的に変位させる場合に、比較的素早く変位させることができる。
【００３４】
（１０）当該サスペンション装置が、前輪に対する装置とされた(1)項ないし(8)項のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
【００３５】
本サスペンション装置は、アームが上記リーディングアームとされている場合に好適である。つまり、アームがリーディングアームとされた場合、アームの先端部が基端部の前方に位置することになるため、アームが前輪から後方に向かって延びるように配置されることになる。したがって、アームを前輪と後輪との間に配置することができる。
【００３６】
（１１）左右１対の車輪と、
それら車輪に対応して設けられ、それぞれが(1)項ないし(10)項のいずれか１つに記載の前記サスペンション装置である１対のサスペンション装置と
を備えた車両。
【００３７】
本項の態様の車両は、左右１対の車輪において、上記各態様のサスペンション装置について説明した種々の利点を有することになる。
【００３８】
（１２）前記１対の車輪が１対の前輪であり、
前記１対のサスペンション装置の各々の前記アームが、
当該車両の側面視において、乗員座席の下方において前後方向に延びるように配設されたリーディングアームとされた(11)項に記載の車両。
【００３９】
本項の態様の車両では、アームが乗員座席の下方において前後方向に延びているため、乗員座席下方の空間を利用して、アームを比較的長くすることができる。また、乗員座席の下方にアームが配設されるにも拘らず、本サスペンション装置によれば、乗員の足元には、比較的大きなスペースを設けることができる。例えば、乗員の足元に中間ロッドが位置するように、サスペンション装置を車両に配置すれば、本サスペンション装置ではアームと中間ロッドとの間隔が比較的小さいため、乗員の足元には比較的大きなスペースを設けることができる。あるいは、乗員がアームを越えて乗降するようにサスペンション装置が配置されている車両では、中間ロッドが位置する場所において乗降するようにサスペンション装置を車両に配置すれば、乗員は比較的容易に乗降できる。
【００４０】
（１３）当該車両が、
車幅方向において前記１対の前輪の中間に位置しかつ前記１対の前輪の後方に位置する単一の後輪を有する(12)項に記載の車両。
【００４１】
本車両は、後述する１人乗りの車両のような比較的小型の車両に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】請求可能発明の実施例であるサスペンション装置が搭載された車両を側方から見た図である。
【図２】図１に示す車両を上方から見た図である。
【図３】図１に示す車両に搭載されたサスペンション装置において、２つのロッドが互いに連結された部分を示す図である。
【図４】図１に示す車両に搭載されたサスペンション装置のスプリングとダンパとを示す図である。
【図５】図４におけるＤ−Ｄ視の断面の図である
【図６】図１に示す車両に搭載されたサスペンション装置の、車輪と車体との相対変動に伴う変化を説明するための図である。
【図７】図１に示す車両が前方衝突しそうな場合の車体および乗員の挙動を説明するための図である。
【図８】請求可能発明の変形例であるサスペンション装置において、スプリングとダンパとが位置する部分を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
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】
【００４４】
≪サスペンション装置搭載車両の構成≫
図１，２に、実施例のサスペンション装置１０が１対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。本車両では、前輪として、１対の車輪１４が、車両の前方部で、車幅方向左右それぞれに配置されている。また、後輪として、単一の車輪１６が、車両の後方部で、車幅方向中央に配置されている。つまり、本車両は３輪で走行する車両となっている。
【００４５】
前輪１４は、それぞれ、ステアリングナックル１８に回転可能に保持されている。そのステアリングナックル１８は、それぞれ、前輪１４の向きを変えるための転舵装置２０に連結されている。また、転舵装置２０は、運転者によって操作される操作装置２２に連結されている。操作装置２２は、運転者によって操作されるステアリングホイール２４と、その操作によって回転する操作シャフト２６とを含んで構成されている。また、転舵装置２０は、車体に固定されたハウジング２７と、ハウジング２７に回転可能に保持されたピニオン軸２８と、車幅方向への移動が許容された状態でハウジング２７に保持された転舵ロッド３０と、一端が転舵ロッド３０に連結され、他端がボールジョイント３１を介してステアリングナックル１８に連結される１対のリンクロッド３２とを有している。ピニオン軸２８は、ハウジング２７の内部に位置する一端に、ピニオンが形成されており、また、転舵ロッド３０には、そのピニオンと噛み合うラックが形成されている。また、ピニオン軸２８の他端には、複数のジョイントと複数のシャフトとを介して、操作装置２２の操作シャフト２６が連結されている。そのため、ステアリングホイール２４が運転者によって操作されると、転舵ロッド３０が左右に移動させられ、前輪１４が転向させられる。つまり、前輪１４は、本車両における転舵輪とされている。
【００４６】
後輪１６は、車体に回動可能に保持された後輪支持材３４によって、回転可能に保持されている。本車両は、駆動源としての電磁式のモータ３６を有しており、そのモータ３６のモータシャフトには、駆動スプロケット３８が固定されている。また、後輪１６には、従動スプロケット４０が固定されており、従動スプロケット４０は、後輪１６とともに回転可能となっている。駆動スプロケット３８と従動スプロケット４０とには、環状のチェーン４２が架け渡されている。そのため、モータ３６の作動によって駆動スプロケット３８が回転させられると、チェーン４２を介して、従動スプロケット４０とともに後輪１６が回転させられる。つまり、後輪１６は、本車両における駆動輪とされている。なお、詳しい説明は省略するが、後輪支持材３４と車体との間には、スプリングとダンパとが設けられている。後輪１６と車体との相対変位に対して、スプリングは弾性力付与し、ダンパは減衰力を付与することが可能とされている。また、前輪１４，後輪１６には、それぞれ、ブレーキ装置が設けられており、運転者のブレーキ操作に応じて、各車輪の回転は制動させられる。
【００４７】
≪サスペンション装置の構成≫
上記１対のサスペンション装置１０は、それらの一方の構造と、他方の構造とが左右対称となっている。そのため、サスペンション装置１０，前輪１４等の構成要素は、それぞれ左右を区別しない共通名称で表されている。以下の説明においては、それらを始めとする各構成要素を左右別々に表す場合には、左側に位置するものには「Ｌ」、右側に位置するものには「Ｒ」の符号をそれぞれ付することとする。
【００４８】
サスペンション装置１０は、基端部において車体に回転可能に保持された回動アーム５０と、同じく、基端部において車体に回転可能に保持されたロッドＡｓｓｙ５２と、回動アーム５０を回動させるための力を発生させるアクチュエータ５４とを含んで構成される。なお、ロッドＡｓｓｙ５２と回動アーム５０とは、上下方向に並んで配置されている。そのため、図２では、回動アーム５０の構造とロッドＡｓｓｙ５２の構造とをそれぞれ詳細に描くために、左側に位置するサスペンション装置１０Ｌは、主に、ロッドＡｓｓｙ５２を上方から見た状態（図１におけるＡ−Ａ視の状態）で描かれており、右側に位置するサスペンション装置１０Ｒは、主に、回動アーム５０を上方から見た状態（図１におけるＢ−Ｂ視の状態）で描かれている。回動アーム５０は、前後方向に延びるアーム本体部６０と、回動アーム５０の基端部であって、アーム本体部６０に直交するようにして固定されたシャフト部６２とから主に構成されている。シャフト部６２は、それの一端部が、車体に固定された保持器６４によって回転可能に保持され、他端部が、車体に固定されたアクチュエータ５４に連結されている。つまり、シャフト部６２は、保持器６４およびアクチュエータ５４によって、車体に対して回転可能となっており、また、アーム本体部６０は、そのシャフト部６２の軸線を回動軸線として、車体に対して回動可能となっている。アーム本体部６０は、それの先端部が車体外側に曲がっており、その先端部は、ステアリングナックル１８の下方部に、ボールジョイント６６を介して、連結されている。
【００４９】
ロッドＡｓｓｙ５２は、大まかには、３つのロッドを含んで構成されている。詳しくいうと、基端部が車体に連結された第１ロッド６６と、その第１ロッド６６の先端部に自身の基端部が連結される第２ロッド６８と、その第２ロッド６８の先端部に自身の基端部が連結され、先端部がステアリングナックル１８に回転可能に連結された第３ロッド７０とを含んで構成されている。第１ロッド６６と第２ロッド６８との間には、ジョイント７２が設けられており、そのジョイント７２を介して、第１ロッド６６と第２ロッド６８とは互いに連結されている。また、第２ロッド６８と第３ロッド７０との間にも、ジョイント７２が設けられており、そのジョイント７２を介して、第２ロッド６８と第３ロッド７０とは互いに連結されている。また、第１ロッド６６は、前後方向に延びるロッド本体部７４と、第１ロッド６６の基端部において、ロッド本体部７４に直交するようにして固定され、車幅方向に水平に延びるシャフト部７６とから主に構成されている。シャフト部７６は、それの両端部が、それぞれ、車体に固定された保持器７８によって回転可能に保持されている。つまり、シャフト部７６は、保持器７８によって、車体に対して回転可能となっており、ロッド本体部７４は、そのシャフト部７６を回動軸として、車体に対して回動可能となっている。また、第３ロッド７０は、それの先端部が車体外側に曲がっている。その先端部は、ステアリングナックル１８の上方部に、ボールジョイント８０を介して、連結されている。
【００５０】
図３（ａ）は、第１ロッド６６と第２ロッド６８とを連結するジョイント７２の平面図であり、また、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＣ−Ｃ視における断面図である。第１ロッド６６の先端部には、円筒形状のブッシュ８２が固定されており、一方、第２ロッド６８の基端部には、ブッシュ８２の両端部を挟む形状とされたヨーク８４が固定されている。ブッシュ８２は、第２ロッド６８に固定される円筒形状の外筒８６と、その外筒８６の内部に、外筒８６と同軸的に配設された内筒８８と、それら外筒８６と内筒８８との間に配設された、ゴム製の弾性部材９０とを有している。これらブッシュ８２，ヨーク８４には、ブッシュ８２の軸線に沿って軸９２が挿通されている。軸９２の先端部にはねじ山が形成されており、軸９２は、ナット９４によってヨーク８４にねじ留めされている。このように構成されたジョイント７２によって、第１ロッド６６と第２ロッド６８とは、軸９２の軸線を中心として、互いに回動することが可能となっている。なお、第２ロッド６８と第３ロッド７０とを連結するジョイント７２も、同じ構造とされており、第２ロッド６８と第３ロッド７０とは、軸８６の軸線を中心として、互いに回動することが可能となっている。
【００５１】
図４に示すように、サスペンション装置１０は、回動アーム５０が第２ロッド６８を支持するための、２つのロッドサポート１００を有している。２つのロッドサポート１００は、間隔を空けて、回動アーム５０にそれぞれ固定されており、上方に第２ロッド６８を保持している。図５は、図４のＤ−Ｄ視における、ロッドサポート１００の断面図である。ロッドサポート１００の各々は、２つの孔１０２，１０４が設けられたプレート１０６を有している。孔１０２には、回動アーム５０のアーム本体部６０が挿通されており、ロッドサポート１００は、それぞれ、図４に示す位置において、アーム本体部６０に溶接によって固定されている。孔１０４の内径は、孔１０２の内径よりも大きくされており、その孔１０４には、第２ロッド６８が挿通されている。孔１０４の内周面と第２ロッド６８の外周面との間には、円筒形状とされたゴム製の弾性部材１０８と、鋼管製のスリーブ１１０とが配設されている。このように構成された２つのロッドサポート１００によって、第２ロッド６８は、スリーブ１１０の内周面に摺動しつつ、第２ロッド６８の延びる方向、つまり、回動アーム５０のアーム本体部６０の延びる方向に変位することが可能となっている。
【００５２】
さらに、サスペンション装置１０は、第２ロッド６８の位置する箇所において、弾性反力を発生するスプリング１２０と、減衰力を発生するシリンダ型のダンパ１２２とを有している。ダンパ１２２は、棒状のロッド１２４と、ロッド１２４と同軸的に設けられ、ロッド１２４が出入可能とされたシリンダ１２６とを含んで構成されている。詳細な説明は省略するが、ダンパ１２２は、ロッド１２４のシリンダ１２６への出入に対して減衰力を発生する。そのダンパ１２２の両端には、圧縮コイルばねであるスプリング１２０を圧縮した状態で保持するためのサポータ１２８，１３０がそれぞれ固定されている。ダンパ１２２は、ロッド１２４に固定されたサポータ１２８が、第２ロッド６８に設けられたブラケット１３２に回転可能に連結され、シリンダ１２６に固定されたサポータ１３０が、回動アーム５０のアーム本体部６０に設けられたブラケット１３４に回転可能に連結された状態で、配設されている。
【００５３】
回動アーム５０のシャフト部６２に連結されたアクチュエータ５４についての詳しい説明は省略するが、アクチュエータ５４は、モータを主体として構成されており、回動アーム５０のシャフト部６２を回転可能に保持しつつ、モータの発生する力によって、シャフト部６２を回転させることが可能となっている。また、アクチュエータ５４の逆効率は、比較的小さくなっている。そのため、モータに電力が供給されていない状態で、シャフト部６２に外力が作用し、シャフト部６２が回転させられようとする場合には、アクチュエータ５４では、その回転に抗して発生する抵抗力が、比較的小さくなっている。
【００５４】
ところで、本車両は、車両前方の障害物や他の車両との衝突を回避するための車両衝突予知機能、いわゆる、プリクラッシュセイフティ機能を有している。この機能によって、前方衝突の危険性のある場合には、乗員への警告，シートベルトの巻き取り，ブレーキ装置の作動等の予防対策が実行される。そのため、本車両には、車両の速度を検出するための速度センサ１４０と、車両前方の障害物や他の車両との距離を検出するミリ波レーダ１４２とが設けられている。また、これら速度センサ１４０，ミリ波レーダ１４２の各々は、プリクラッシュセイフティ機能の各予防対策を実行するための各種制御を司るプリクラッシュセーフティ電子制御ユニット（プリクラッシュセーフティＥＣＵ）１４４に接続されている。プリクラッシュセーフティＥＣＵ１４４は、車両の速度と、衝突する可能性のある障害物や車両への距離とに基づいて、衝突の危険性を予測することが可能となっている。また、プリクラッシュセーフティＥＣＵ１４４は、アクチュエータ５４の作動の制御を司るアクチュエータ電子制御ユニット（アクチュエータＥＣＵ）１４６に接続されており、プリクラッシュセーフティＥＣＵ１４４は、アクチュエータ５４を作動させるための信号を、アクチュエータＥＣＵ１４６に出力可能となっている。
【００５５】
≪サスペンション装置の動作≫
上記構成とされたサスペンション装置１０では、回動アーム５０は、シャフト部６２の軸線をアーム回動軸線として、回動することができる。その回動アーム５０は、アーム軸線、つまり、基端部にあるシャフト部６２の回転軸線に直角であり、先端部を通る直線が、車両前後方向に延びている。換言すれば、アーム軸線の延びる方向であるアーム軸方向が前後方向となっている。そのため、回動アーム５０は、リーディングアームとして機能すると考えることができる。また、第２ロッド６８は、そのアーム軸方向における変位が許容された中間ロッドと、その中間ロッドに連結された第１ロッド６６は、基端部が車体に回転可能に連結された車体側ロッドと考えることができる。また、ステアリングナックル１８をキャリアと考えれば、中間ロッドに連結された第３ロッド７０は、先端部がステアリングナックル１８に連結されたキャリア側ロッドと考えることができる。また、ステアリングナックル１８では、回動アーム５０の先端部のボールジョイント６６と、第３ロッド７０の先端部のボールジョイント８０とによって、前輪１４の転向におけるキングピン軸が画定される。したがって、ステアリングホイール２４が操作されて転舵ロッド３２が左右に移動すると、前輪１４は、そのキングピン軸を回転軸として転向することになる。また、このようにして車体に支持されるステアリングナックル１８は、ロッドＡｓｓｙ５２を第２のアームと考えることができる。したがって、本サスペンション装置１０は、２つのアーム、つまり、回動アーム５０とロッドＡｓｓｙ５２によって構成されるダブルウィッシュボーン式サスペンション装置の改良と考えることができる。
【００５６】
また、サスペンション装置１０の回動アーム５０およびロッドＡｓｓｙ５２において、第２ロッド６８の基端部と回動アーム５０との上下方向における間隔は、基端部間隔、つまり、回動アーム５０基端部と第１ロッド６６の基端部との上下方向における間隔より小さくなっている。また、第２ロッド６８の先端部と回動アーム５０との上下方向における間隔は、先端部間隔、つまり、回動アーム５０先端部と第３ロッド７０の先端部との上下方向における間隔より小さくなっている。また、第２ロッド６８の基端部と回動アーム５０との上下方向における間隔は、上記先端部間隔よりも小さく、かつ、第２ロッド６８の先端部と回動アーム５０との上下方向における間隔は、上記基端部間隔よりも小さくなっている。つまり、ロッドＡｓｓｙ５２は、図１に示すように、第２ロッド６８において、自身と回動アーム５０との上下方向の間隔が比較的小さくなっている。ちなみに、基端部間隔と先端部間隔とは、ほぼ同じ大きさとなっており、それらの間隔に対して、第２ロッド６８の基端部と回動アーム５０との間隔、または、第２ロッド６８の先端部と回動アーム５０との間隔は、１／２以下となっている。
【００５７】
このサスペンション装置１０が車両に搭載されている状態で、回動アーム５０およびロッドＡｓｓｙ５２は、図２に示すように、それぞれ、乗員座席１２の下方の左右において、前後方向に延びている。そのため、乗員は、それら回動アーム５０およびロッドＡｓｓｙ５２を跨いで車両の乗降しなければならない。本車両では、そのように乗員が乗降する箇所に、第２ロッド６８が位置しており、また、第２ロッド６８と回動アーム５０との上下方向の間隔が、比較的小さくなっている。そのため、乗員は、比較的容易に、回動アーム５０およびロッドＡｓｓｙ５２を跨いで車両に乗降することができる。
【００５８】
また、前輪１４に外力が作用する場合には、前輪１４が、ステアリングナックル１８とともに車体に対して変位するように、回動アーム５０が回動する。また、その回動に伴って、ロッドＡｓｓｙ５２では、第１ロッド６６と第２ロッド６８との角度、および、第２ロッド６８と第３ロッド７０との角度が、それぞれ、変化することとなる。図７は、回動アーム５０の回動に伴う、前輪１４と車体との相対位置、および、ロッド同士の角度の変化を示している。図７（ａ）に示す状態から、前輪１４と車体との相対位置がバウンド方向に変化すると、図７（ｂ）に示すように、回動アーム５０は上方に向かって回動することとなる。この際、第２ロッド６８は、回動アーム５０のアーム軸方向において、先端部の方へと変位することになる。また、図７（ａ）に示す状態から、前輪１４と車体との相対位置がリバウンド方向に変化すると、図７（ｃ）に示すように、回動アーム５０は下方に向かって回動することとなる。この際、第２ロッド６８は、回動ロッド５０のアーム軸方向において、基端部の方へと変位することになる。
【００５９】
上記のように、第２ロッド６８はアーム軸方向に変位するため、回動アーム５０に固定されたブラケット１３２と、第２ロッド６８に固定されたブラケット１３４との間隔をＬとすれば、その間隔Ｌは、回動アーム５０の回動に伴って変化することになる。したがって、回動アーム５０の回動に伴って、スプリング１２０の長さは変化することになり、スプリング１２０の発生する弾性反力が変化する。また、ダンパ１２２の長さも変化することになるため、ロッド１２４がシリンダ１２６に出入し、ダンパ１２２では減衰力が発生することになる。したがって、サスペンションスプリングとしてのスプリング１２０は、前輪１４と車体との相対位置に応じた大きさの弾性反力を発生させ、また、ショックアブソーバとしてのダンパ１２２は、前輪１４と車体との相対位置の変化速度に応じた減衰力を発生させる。なお、前述のように、アクチュエータ５４は、逆効率が比較的小さくなっているため、前輪１４に作用する外力によって回動アーム５０を回動させる力が発生する場合でも、アクチュエータ５４で発生する、その回動を妨げる抵抗力は比較的小さい。そのため、アクチュエータ５４に電力が供給されていない状態では、前輪１４に作用する外力に対して、回動アーム５０は比較的スムースに回動することができる。なお、電力の供給によってアクチュエータ５４が力を発生させ、回動アーム５０が積極的に回動させられれば、車体のロール抑制，ピッチ抑制、リーン（傾斜）、意図的なスクワット，ノーズダイブ、車高調整等を行うことができる。つまり、サスペンション装置１０において、アクチュエータ５４は、回動アーム５０に回動力を付与する回動力付与装置となっている。
【００６０】
本サスペンション装置１０が上記のように作動する場合においても、図７に一点鎖線で示すように、ステアリングナックル１８におけるキングピン軸の路面に対する角度は、殆ど変化しない。つまり、本車両では、ロッドＡｓｓｙ５２の各ロッドの相対位置が変化することによって、キングピン軸の角度を殆ど変化させずに、前輪１４と車体とが上下方向に相対変動できるのである。
【００６１】
≪衝突危険性発生時の動作≫
本サスペンション装置１０では、プリクラッシュセーフティＥＣＵ１４４において、衝突の危険性があると予知された場合に、プリクラッシュセーフティＥＣＵ１４４からアクチュエータＥＣＵ１４６に信号が出力される。アクチュエータＥＣＵ１４６は、その信号が入力されると、アクチュエータ５４に、回動アーム５０を下方へ最大の力で回動させるための信号を出力する。したがって、車体は、図８の（ａ）に示す状態から（ｂ）に示す状態へと変化させられる。つまり、車体はスクワットさせられ、乗員座席１２の座面の前方が持ち上げられる。そのため、乗員の姿勢は、後方へ倒れるようにして変化させられる。本サスペンション装置１０は、衝突の危険性がある場合に、このように乗員の姿勢を変化させるように作動することで、運転者によるブレーキ操作、または、プリクラッシュセイフティ機能によるブレーキ装置の作動に伴って、比較的大きな制動力が発生しても、乗員の前方への飛び出しを抑制することが可能となっている。
【変形例】
【００６２】
図８は、変形例のサスペンション装置２００Ｌの一部を示す図である。サスペンション装置２００は、大まかには、実施例のサスペンション装置１０と同じ構成とされているため、サスペンション装置１０と異なる箇所を除いて、説明を省略する。図８（ａ）は、サスペンション装置２００Ｌの側面図であり、図８（ｂ）は、サスペンション装置２００Ｌの平面図である。これらの図が示すように、サスペンション装置２００では、第２ロッド６８と回動アーム５０とが、車幅方向に並んで配置されている。つまり、第２ロッド６８の基端部と回動アーム５０との上下方向における間隔、および、第２ロッド６８の先端部と回動アーム５０との上下方向における間隔は、ともに０となっている。また、回動アーム５０には、スプリング１２０およびダンパ１２２の前後に、２つのブラケット２０２が、それぞれ、固定されている。また、第２ロッド６８にも、回動アーム５０に固定されたブラケット２０２と向かい合うようにして、２つのブラケット２０２が、それぞれ、固定されている。向かい合った２つのブラケット２０２には、棒状のリンクロッド２０４の端部が、それぞれ、回転可能に連結されている。したがって、サスペンション装置２００では、２つのリンクロッド２０４と、回動アーム５０と第２ロッド６８とによって、四辺形リンクが構成されている。
【００６３】
このように構成されたサスペンション装置２００によって、実施例のサスペンション装置１０と同様に、第２ロッド６８のアーム軸方向への変位を伴いながら、前輪１４と車体とは上下方向に相対変動することができる。また、本サスペンション装置２００は、第２ロッド６８と回動アーム５０との上下方向の間隔が０である。そのため、実施例のサスペンション装置１０を搭載した車両と比較した場合、サスペンション装置２００は、上下方向における大きさがさらにコンパクトになっている。
【符号の説明】
【００６４】
１０：サスペンション装置 １４：前輪 １６：後輪 １８：ステアリングナックル ５０：回動アーム（アーム） ５４：アクチュエータ（回動力付与装置） ６６：第１ロッド（車体側ロッド） ６８：第２ロッド（中間ロッド） ７０：第３ロッド（キャリア側ロッド） ２００：サスペンション装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられたサスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、サスペンション装置には、例えば、下記特許文献１で紹介されているような、複数のアームを備えたダブルウィッシュボーン式が存在する。ダブルウィッシュボーン式サスペンション装置は、車輪のアライメントを殆ど変化させずに、車体と車輪との上下方向の相対変位を許容することができるというメリットを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−２１５６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ダブルウィッシュボーン式のサスペンション装置では、一般的に、複数のアームが、上下方向において異なる位置で、キャリアや車体にそれぞれ連結されている。つまり、ダブルウィッシュボーン式のような、複数のアームを有するサスペンション装置では、自身の設置のために、上下方向に比較的大きなスペースが必要になるという問題がある。この問題を始めとして、複数のアームを利用したサスペンション装置には、いくつかの問題があり、改良の余地が多分に残されている。したがって、種々の改良を施すことによって、そのようなサスペンション装置の実用性が向上すると考えられる。本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高いサスペンション装置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装置は、基端部が車体に回転可能に連結されるとともに、先端部がキャリアに回転可能に連結されたアームと、アームと並ぶようにしてかつそのアームの延びる方向における変位が許容された状態で、アームに支持された中間ロッドと、基端部が車体に回転可能に連結され、先端部が中間ロッドの基端部と回転可能に連結された車体側ロッドと、基端部が中間ロッドの先端部に回動可能に連結され、先端部がキャリアに回転可能に連結されたキャリア側ロッドとを備え、アームと中間ロッドとの上下方向における間隔が、アームの基端部と車体側ロッドの基端部との上下方向の間隔およびアームの先端部とキャリア側ロッドの先端部との上下方向の間隔よりも小さくされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のサスペンション装置では、互いに連結された車体側ロッド，中間ロッド，キャリア側ロッドによって、第２のアームが構成されていると考えることができる。そのように考えた場合、本サスペンション装置では、第２のアームとアームとの上下方向の間隔が、中間ロッドの部分において比較的小さくされている。したがって、本サスペンション装置は、自身の設置に必要な上下方向のスペースが比較的小さいため、自身の車両への搭載においては、比較的大きなスペースを必要としない。その意味においては、本発明のサスペンション装置は、実用性の高いものとなる。
【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。
【０００８】
なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、（２）項が請求項２に、（３）項が請求項３に、（４）項が請求項４に、（５）項が請求項５に、（６）項が請求項６に、（７）項が請求項７に、それぞれ相当する。
【０００９】
（１）基端部が、車体に回転可能に連結されるとともに、先端部が、車輪を回転可能に保持するキャリアに回転可能に連結されて、そのキャリアの車体に対する上下方向の揺動を許容するためのアームと、
そのアームと並ぶようにしてかつそのアームの延びる方向における変位が許容された状態で、そのアームに支持された中間ロッドと、
基端部が、前記アームの基端部と上下方向に間隔を隔てた位置において車体に回転可能に連結され、先端部が、前記中間ロッドの基端部と回転可能に連結された車体側ロッドと、
基端部が、前記中間ロッドの先端部に回動可能に連結され、先端部が、前記アームの先端部と上下方向に間隔を隔てた位置において前記キャリアに回転可能に連結されたキャリア側ロッドと
を備え、
前記アームと前記中間ロッドとの上下方向における間隔が、前記アームの基端部と前記車体側ロッドの基端部との間隔および前記アームの先端部と前記キャリア側ロッドの先端部との間隔よりも小さくされたサスペンション装置。
【００１０】
本サスペンション装置では、上記アームを第１のアームと考えた場合、互いに連結された車体側ロッド，中間ロッド，キャリア側ロッドによって、第２のアームが構成されていると考えることができる。このように考えた場合には、本サスペンション装置を、２つのアームによって構成されるダブルウィッシュボーン式サスペンション装置の改良と考えることができる。
【００１１】
車体と車輪との上下方向の相対変位に伴って、アームは、基端部を中心に回動するとともに、車体側ロッド，中間ロッド，キャリア側ロッドの３つは、中間ロッドのアームの延びる方向の変位が許容されつつ、それら３つが一体となって、車体側ロッドの基端部を中心に回動する。その際、アームの先端部およびキャリア側ロッドの先端部に連結されたキャリアは、ダブルウィッシュボーン式のサスペンション装置に連結されたキャリアと同様に、バウンド，リバウンドにおける車輪のアライメント変化を小さく抑えることができる。また、本サスペンション装置は、通常のダブルウィッシュボーン式サスペンション装置と比較して、２つのアームの上下方向の間隔、詳しくは、上記アームと上記中間ロッドとの間隔が小さいため、自身の設置に必要なスペースが、上下方向において、比較的小さくなっている。したがって、本サスペンション装置を搭載した車両では、サスペンション装置の設置以外の目的の為に、比較的大きなスペースを利用することが可能となる。したがって、本発明のサスペンション装置は、実用性の高いものとなる。
【００１２】
本項の態様における「キャリア」は、車輪を回転可能に保持する部品であり、車輪が転舵輪である場合には、ステアリングナックルを含む概念である。「アーム」，「中間ロッド」，「車体側ロッド」，「キャリア側ロッド」は、車体に対する車輪の上下動の軌跡を決定するサスペンションリンクを構成するものである。サスペンションリンクの機能に鑑みれば、車両が水平面上にあると考えた場合に、アームは、概ね水平な軸線（以下、「アーム回動軸線」という場合がある）回りにのみ回動するように、基端部が車体に連結されることが望ましい。一方、車体と車体側ロッドの基端部、キャリアとアームの先端部、キャリアとキャリア側ロッドの先端部、キャリア側ロッドの基端部と中間ロッドの先端部、車体側ロッドの先端部と中間ロッドの基端部とは、それぞれ、許容される相対回転方向が一方向に限定される状態で互いに連結されていなくてもよく、上記サスペンションリンクとしての機能を実現可能に連結されていればよい。なお、キャリアがステアリングナックルの場合には、後に説明するように、キャリアとアームの先端部との連結箇所、および、キャリアとキャリア側ロッドの先端部との連結箇所によって、キングピン軸が画定されるように、アームの先端部およびキャリア側ロッドの先端部が、それぞれキャリアに連結されていてもよい。
【００１３】
「アームの延びる方向（以下、「アーム軸方向」という場合がある）」は、特に限定されない。前後方向でも、左右方向でも、また、それらの方向の中間の方向、つまり、斜め方向であってもよい。アームの平面視における形状も特に限定されない。いわゆるＡ型アームのように、基端部がある程度幅広とされた形状であってもよく、単なる棒のような形状であってもよい。なお、アーム軸方向は、例えば、基端部の回転軸線に直角、つまり、上記アーム回動軸線に直角であり、かつ、先端部を通る直線（以下、「アーム軸線」という場合がある）の延びる方向と考えることができる。
【００１４】
「中間ロッドがアームと並ぶ」とは、必ずしも、中間ロッドの延びる方向（以下「中間ロッド軸方向」という場合がある）とアーム軸方向とが平行であることを意味するのではなく、それら２つの方向が多少傾いた状態をも含む概念である。また、「アームの延びる方向における変位が許容された」とは、中間ロッドがアーム軸方向のみの変位を許容された状態だけを意味するのではない。その変位に加えて、アーム軸方向と交差する方向に多少の変位が許容される状態をも意味する。具体的に言えば、例えば、中間ロッドが、アーム軸方向若しくはその方向に対して多少傾いた方向にスライド可能に、アームに保持されていてもよく、また、アームの第１の箇所と中間ロッドの第１の箇所との間、および、アームの第２の箇所と中間ロッドの第２の箇所との間を、それぞれリンクロッドによって連結し、中間ロッドとアームとそれら２つのリンクロッドによって四辺形リンクが構成されるように、中間ロッドがアームに保持されていてもよいのである。
【００１５】
中間ロッドとアームのとの位置関係について、「アームと中間ロッドとの上下方向における間隔」とは、アーム軸線と、中間ロッドの先端部と基端部とを結ぶ線（以下、「中間ロッド軸線」という場合がある）との、横から見た場合における間隔を意味する。同様に、「アームの基端部と車体側ロッドの基端部との上下方向における間隔（以下、「基端部間隔」という場合がある）」，「アームの先端部とキャリア側ロッドの先端部との上下方向における間隔（以下、「先端部間隔」という場合がある）」も、横から見た場合における間隔を意味する。なお、アームと中間ロッドとの上下方向における間隔は、殆ど０であってもよい。具体的に言えば、例えば、アームが棒状のものとされ、アームと中間ロッドとが殆ど横に並ぶような状態で、中間ロッドがアームに保持されていてもよいのである。
【００１６】
「アームと中間ロッドとの上下方向における間隔が、基端部間隔および先端部間隔より小さい」とは、少なくとも、中間ロッドの基端部とアームとの間隔が上記基端部間隔より小さく、かつ、中間ロッドの先端部とアームとの間隔が上記先端部間隔より小さければよい。なお、アームと中間ロッドとの間隔を可及的に小さくするという観点からすれば、中間ロッドの基端部とアームとの間隔が、基端部間隔よりもまた先端部間隔よりも小さく、かつ、中間ロッドの先端部とアームとの間隔が、上記基端部間隔よりもまた上記先端部間隔よりも小さいことが望ましい。さらには、中間ロッドの基端部とアームとの間隔と、中間ロッドの先端部とアームとの間隔との大きい方が、基端部間隔と先端部間隔との小さい方の１／２以下であることが望ましく、１／３以下，１／４以下であることがより望ましい。
【００１７】
（２）前記中間ロッドの前記アームに対する当該アームの延びる方向の変位に対して弾性反力を付与するスプリングを、さらに備えた(1)項に記載のサスペンション装置。
【００１８】
本サスペンション装置では、車輪と車体との上下方向における相対変位によってアームが回動すると、アームと中間ロッドとは、アームの延びる方向に相対変位することとなる。本サスペンション装置は、そのアームと中間ロッドとの相対変位に対して弾性反力を付与することで、車輪と車体との上下方向における相対変位に対して弾性反力を付与することが可能となっている。
【００１９】
したがって、車輪と車体とが接近する方向の相対変位に対して弾性反力を付与するようにサスペンション装置を構成すれば、そのサスペンション装置は、車体の荷重を分担するための弾性反力を発生させることになる。例えば、アームの先端部よりもキャリア側ロッドの先端部の方が上方に位置し、かつ、アームの基端部よりも車体側ロッドの先端部の方が上方に位置する場合には、中間ロッドがアームの基端部に向かって変位する方向の弾性反力を付与すればよい。また、アームの先端部よりもキャリア側ロッドの先端部のほうが下方に位置し、かつ、アームの基端部よりも車体側ロッドの先端部のほうが下方に位置する場合には、中間ロッドがアームの先端部に向かって変位する方向に弾性反力を付与すればよい。なお、当該スプリングが、車輪が担うべき車体分担荷重のすべてを担うことができれば、本サスペンション装置は、他のサスペンションスプリングを必要とせず、そのことは本装置の利点となる。
【００２０】
（３）前記スプリングが、前記中間ロッドの一部分と、前記アームの一部分との間に配設された(2)項に記載のサスペンション装置。
【００２１】
本サスペンション装置では、アームと中間ロッドとの間にスプリングが配設されるため、サスペンション装置を比較的コンパクトにすることができる。具体的には、例えば、中間ロッドの特定箇所にスプリングを支持するためのブラケット（以下、「支持ブラケット」という場合がある）を設け、かつ、アームの特定箇所に支持ブラケットを設け、それら２つのブラケットの間に、圧縮若しくは引張スプリングを配設すればよい。
【００２２】
（４）前記中間ロッドの前記アームに対する当該アームの延びる方向の変位に対して減衰力を付与するダンパを、さらに備えた(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
【００２３】
本サスペンション装置は、アームと中間ロッドとの相対変位に対して減衰力を付与することで、車輪と車体との上下方向における相対変位に対して減衰力を付与することができる。つまり、当該ダンパを、いわゆるショックアブソーバとして機能させることができる。なお、本サスペンション装置が、当該ダンパとともに上記スプリングを備えれば、サスペンション装置としての機能が充実する。
【００２４】
（５）前記ダンパが、前記中間ロッドの一部分と、前記アームの一部分との間に配設された(4)項に記載のサスペンション装置。
【００２５】
本サスペンション装置では、アームと中間ロッドとの間にダンパが配設されるため、サスペンション装置を比較的コンパクトにすることができる。具体的には、上記スプリングと同様に、例えば、中間ロッドの特定箇所およびアームの特定箇所の各々に支持ブラケットを設け、それら２つの支持ブラケットの間に、シリンダ形状のダンパを配設すればよい。スプリングとともにダンパを設ける場合には、それらブラケットを、スプリングと共用し、ダンパとスプリングとを同軸的に配設すれば、構造が簡便であり、充分にコンパクトなサスペンション装置となる。
【００２６】
（６）車体に設けられ、前記アームと前記車体側ロッドとの一方をその一方の基端部回りに回動させるための力である回動力を付与する回動力付与装置を、さらに備えた(1)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。
【００２７】
本サスペンション装置は、回動力を付与することによって、キャリアを車体に対して積極的に上下に変位させることが可能となっている。つまり、本サスペンション装置を備えた車両では、車体と車輪との上下方向における相対位置を調整することができる。そのため、このような車両では、例えば、車体のロール抑制，ピッチ抑制、リーン（傾斜）、意図的なスクワット，ノーズダイブ、車高調整等が可能となる。「回動力付与装置」の具体的な構成は、特に限定されず、例えば、モータ等を主体とするものであってもよい。なお、回動力付与装置は、外部入力による車輪の上下動をできるだけ妨げずに、回動力を付与可能な構造であることが望ましい。具体的には、逆効率の低い構造を有していることが望ましい。
【００２８】
（７）当該サスペンション装置が、前記回動力付与装置を制御する制御装置をさらに備え、
その制御装置が、車両の前方衝突が予測される場合に、車体の前方側の部分が後方側の部分に対して持ち上がる向きの前記回動力を付与するように、前記回動力付与装置を制御するように構成された(6)項に記載のサスペンション装置。
【００２９】
本サスペンション装置によれば、車両前方衝突が予測される場合に、車体がスクワットさせられる。それに伴って、乗員が着座するシートも後傾するため、車両前方衝突の際の乗員の前方への飛び出しが抑制される。車体をスクワットさせるには、例えば、当該サスペンション装置が前輪に対して設けられている場合には、車輪と車体との間隔が増加するように、すなわち、リバウンドするように、車輪と車体とを上下方向に相対変位させればよい。当該サスペンション装置が後輪に対して設けられている場合には、車輪と車体との間隔が減少するように、すなわち、バウンドするように、車輪と車体とを上下方向に相対変位させればよい。「車両の前方衝突の予測」は、いわゆるプリクラッシュセイフティ機能を実現するためのシステム等、車両に搭載されている装置によって行われればよく、その装置からの信号に基づいて回動力付与装置を制御するように、制御装置が構成されればよい。
【００３０】
（８）前記アームの先端部と前記キャリア側ロッドの先端部とが連結された前記キャリアが、ステアリングナックルとして機能する(1)項ないし(7)項のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
【００３１】
本サスペンション装置によれば、例えば、アームの先端部とキャリア側ロッドの先端部との各々がキャリアに連結される箇所によって、ステアリングナックルのキングピン軸を画定させることができる。なお、本サスペンション装置は、前述の理由から、バウンド，リバウンドにおいて、車輪と車体とが相対変位する際に、路面に対するキングピン軸の角度があまり変化しない。
【００３２】
（９）前記アームが、前後方向に延びるリーディングアームとして機能する(1)項ないし(8)項のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
【００３３】
本サスペンション装置では、上記アームは、前後方向に延びているため、アームを比較的長くすることができる。比較的長いアームを採用することで、車輪と車体との相対移動量が比較的大きくても、アームの回動量を比較的小さくすることができる。そのため、例えば、上記回動力付与装置を備えたサスペンション装置の場合には、回動力付与装置の作動量が比較的小さくても、キャリアを車体に対して比較的大きく変位させることができる。つまり、キャリアを車体に対して積極的に変位させる場合に、比較的素早く変位させることができる。
【００３４】
（１０）当該サスペンション装置が、前輪に対する装置とされた(1)項ないし(8)項のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
【００３５】
本サスペンション装置は、アームが上記リーディングアームとされている場合に好適である。つまり、アームがリーディングアームとされた場合、アームの先端部が基端部の前方に位置することになるため、アームが前輪から後方に向かって延びるように配置されることになる。したがって、アームを前輪と後輪との間に配置することができる。
【００３６】
（１１）左右１対の車輪と、
それら車輪に対応して設けられ、それぞれが(1)項ないし(10)項のいずれか１つに記載の前記サスペンション装置である１対のサスペンション装置と
を備えた車両。
【００３７】
本項の態様の車両は、左右１対の車輪において、上記各態様のサスペンション装置について説明した種々の利点を有することになる。
【００３８】
（１２）前記１対の車輪が１対の前輪であり、
前記１対のサスペンション装置の各々の前記アームが、
当該車両の側面視において、乗員座席の下方において前後方向に延びるように配設されたリーディングアームとされた(11)項に記載の車両。
【００３９】
本項の態様の車両では、アームが乗員座席の下方において前後方向に延びているため、乗員座席下方の空間を利用して、アームを比較的長くすることができる。また、乗員座席の下方にアームが配設されるにも拘らず、本サスペンション装置によれば、乗員の足元には、比較的大きなスペースを設けることができる。例えば、乗員の足元に中間ロッドが位置するように、サスペンション装置を車両に配置すれば、本サスペンション装置ではアームと中間ロッドとの間隔が比較的小さいため、乗員の足元には比較的大きなスペースを設けることができる。あるいは、乗員がアームを越えて乗降するようにサスペンション装置が配置されている車両では、中間ロッドが位置する場所において乗降するようにサスペンション装置を車両に配置すれば、乗員は比較的容易に乗降できる。
【００４０】
（１３）当該車両が、
車幅方向において前記１対の前輪の中間に位置しかつ前記１対の前輪の後方に位置する単一の後輪を有する(12)項に記載の車両。
【００４１】
本車両は、後述する１人乗りの車両のような比較的小型の車両に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】請求可能発明の実施例であるサスペンション装置が搭載された車両を側方から見た図である。
【図２】図１に示す車両を上方から見た図である。
【図３】図１に示す車両に搭載されたサスペンション装置において、２つのロッドが互いに連結された部分を示す図である。
【図４】図１に示す車両に搭載されたサスペンション装置のスプリングとダンパとを示す図である。
【図５】図４におけるＤ−Ｄ視の断面の図である
【図６】図１に示す車両に搭載されたサスペンション装置の、車輪と車体との相対変動に伴う変化を説明するための図である。
【図７】図１に示す車両が前方衝突しそうな場合の車体および乗員の挙動を説明するための図である。
【図８】請求可能発明の変形例であるサスペンション装置において、スプリングとダンパとが位置する部分を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
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】
【００４４】
≪サスペンション装置搭載車両の構成≫
図１，２に、実施例のサスペンション装置１０が１対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。本車両では、前輪として、１対の車輪１４が、車両の前方部で、車幅方向左右それぞれに配置されている。また、後輪として、単一の車輪１６が、車両の後方部で、車幅方向中央に配置されている。つまり、本車両は３輪で走行する車両となっている。
【００４５】
前輪１４は、それぞれ、ステアリングナックル１８に回転可能に保持されている。そのステアリングナックル１８は、それぞれ、前輪１４の向きを変えるための転舵装置２０に連結されている。また、転舵装置２０は、運転者によって操作される操作装置２２に連結されている。操作装置２２は、運転者によって操作されるステアリングホイール２４と、その操作によって回転する操作シャフト２６とを含んで構成されている。また、転舵装置２０は、車体に固定されたハウジング２７と、ハウジング２７に回転可能に保持されたピニオン軸２８と、車幅方向への移動が許容された状態でハウジング２７に保持された転舵ロッド３０と、一端が転舵ロッド３０に連結され、他端がボールジョイント３１を介してステアリングナックル１８に連結される１対のリンクロッド３２とを有している。ピニオン軸２８は、ハウジング２７の内部に位置する一端に、ピニオンが形成されており、また、転舵ロッド３０には、そのピニオンと噛み合うラックが形成されている。また、ピニオン軸２８の他端には、複数のジョイントと複数のシャフトとを介して、操作装置２２の操作シャフト２６が連結されている。そのため、ステアリングホイール２４が運転者によって操作されると、転舵ロッド３０が左右に移動させられ、前輪１４が転向させられる。つまり、前輪１４は、本車両における転舵輪とされている。
【００４６】
後輪１６は、車体に回動可能に保持された後輪支持材３４によって、回転可能に保持されている。本車両は、駆動源としての電磁式のモータ３６を有しており、そのモータ３６のモータシャフトには、駆動スプロケット３８が固定されている。また、後輪１６には、従動スプロケット４０が固定されており、従動スプロケット４０は、後輪１６とともに回転可能となっている。駆動スプロケット３８と従動スプロケット４０とには、環状のチェーン４２が架け渡されている。そのため、モータ３６の作動によって駆動スプロケット３８が回転させられると、チェーン４２を介して、従動スプロケット４０とともに後輪１６が回転させられる。つまり、後輪１６は、本車両における駆動輪とされている。なお、詳しい説明は省略するが、後輪支持材３４と車体との間には、スプリングとダンパとが設けられている。後輪１６と車体との相対変位に対して、スプリングは弾性力付与し、ダンパは減衰力を付与することが可能とされている。また、前輪１４，後輪１６には、それぞれ、ブレーキ装置が設けられており、運転者のブレーキ操作に応じて、各車輪の回転は制動させられる。
【００４７】
≪サスペンション装置の構成≫
上記１対のサスペンション装置１０は、それらの一方の構造と、他方の構造とが左右対称となっている。そのため、サスペンション装置１０，前輪１４等の構成要素は、それぞれ左右を区別しない共通名称で表されている。以下の説明においては、それらを始めとする各構成要素を左右別々に表す場合には、左側に位置するものには「Ｌ」、右側に位置するものには「Ｒ」の符号をそれぞれ付することとする。
【００４８】
サスペンション装置１０は、基端部において車体に回転可能に保持された回動アーム５０と、同じく、基端部において車体に回転可能に保持されたロッドＡｓｓｙ５２と、回動アーム５０を回動させるための力を発生させるアクチュエータ５４とを含んで構成される。なお、ロッドＡｓｓｙ５２と回動アーム５０とは、上下方向に並んで配置されている。そのため、図２では、回動アーム５０の構造とロッドＡｓｓｙ５２の構造とをそれぞれ詳細に描くために、左側に位置するサスペンション装置１０Ｌは、主に、ロッドＡｓｓｙ５２を上方から見た状態（図１におけるＡ−Ａ視の状態）で描かれており、右側に位置するサスペンション装置１０Ｒは、主に、回動アーム５０を上方から見た状態（図１におけるＢ−Ｂ視の状態）で描かれている。回動アーム５０は、前後方向に延びるアーム本体部６０と、回動アーム５０の基端部であって、アーム本体部６０に直交するようにして固定されたシャフト部６２とから主に構成されている。シャフト部６２は、それの一端部が、車体に固定された保持器６４によって回転可能に保持され、他端部が、車体に固定されたアクチュエータ５４に連結されている。つまり、シャフト部６２は、保持器６４およびアクチュエータ５４によって、車体に対して回転可能となっており、また、アーム本体部６０は、そのシャフト部６２の軸線を回動軸線として、車体に対して回動可能となっている。アーム本体部６０は、それの先端部が車体外側に曲がっており、その先端部は、ステアリングナックル１８の下方部に、ボールジョイント６６を介して、連結されている。
【００４９】
ロッドＡｓｓｙ５２は、大まかには、３つのロッドを含んで構成されている。詳しくいうと、基端部が車体に連結された第１ロッド６６と、その第１ロッド６６の先端部に自身の基端部が連結される第２ロッド６８と、その第２ロッド６８の先端部に自身の基端部が連結され、先端部がステアリングナックル１８に回転可能に連結された第３ロッド７０とを含んで構成されている。第１ロッド６６と第２ロッド６８との間には、ジョイント７２が設けられており、そのジョイント７２を介して、第１ロッド６６と第２ロッド６８とは互いに連結されている。また、第２ロッド６８と第３ロッド７０との間にも、ジョイント７２が設けられており、そのジョイント７２を介して、第２ロッド６８と第３ロッド７０とは互いに連結されている。また、第１ロッド６６は、前後方向に延びるロッド本体部７４と、第１ロッド６６の基端部において、ロッド本体部７４に直交するようにして固定され、車幅方向に水平に延びるシャフト部７６とから主に構成されている。シャフト部７６は、それの両端部が、それぞれ、車体に固定された保持器７８によって回転可能に保持されている。つまり、シャフト部７６は、保持器７８によって、車体に対して回転可能となっており、ロッド本体部７４は、そのシャフト部７６を回動軸として、車体に対して回動可能となっている。また、第３ロッド７０は、それの先端部が車体外側に曲がっている。その先端部は、ステアリングナックル１８の上方部に、ボールジョイント８０を介して、連結されている。
【００５０】
図３（ａ）は、第１ロッド６６と第２ロッド６８とを連結するジョイント７２の平面図であり、また、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＣ−Ｃ視における断面図である。第１ロッド６６の先端部には、円筒形状のブッシュ８２が固定されており、一方、第２ロッド６８の基端部には、ブッシュ８２の両端部を挟む形状とされたヨーク８４が固定されている。ブッシュ８２は、第２ロッド６８に固定される円筒形状の外筒８６と、その外筒８６の内部に、外筒８６と同軸的に配設された内筒８８と、それら外筒８６と内筒８８との間に配設された、ゴム製の弾性部材９０とを有している。これらブッシュ８２，ヨーク８４には、ブッシュ８２の軸線に沿って軸９２が挿通されている。軸９２の先端部にはねじ山が形成されており、軸９２は、ナット９４によってヨーク８４にねじ留めされている。このように構成されたジョイント７２によって、第１ロッド６６と第２ロッド６８とは、軸９２の軸線を中心として、互いに回動することが可能となっている。なお、第２ロッド６８と第３ロッド７０とを連結するジョイント７２も、同じ構造とされており、第２ロッド６８と第３ロッド７０とは、軸８６の軸線を中心として、互いに回動することが可能となっている。
【００５１】
図４に示すように、サスペンション装置１０は、回動アーム５０が第２ロッド６８を支持するための、２つのロッドサポート１００を有している。２つのロッドサポート１００は、間隔を空けて、回動アーム５０にそれぞれ固定されており、上方に第２ロッド６８を保持している。図５は、図４のＤ−Ｄ視における、ロッドサポート１００の断面図である。ロッドサポート１００の各々は、２つの孔１０２，１０４が設けられたプレート１０６を有している。孔１０２には、回動アーム５０のアーム本体部６０が挿通されており、ロッドサポート１００は、それぞれ、図４に示す位置において、アーム本体部６０に溶接によって固定されている。孔１０４の内径は、孔１０２の内径よりも大きくされており、その孔１０４には、第２ロッド６８が挿通されている。孔１０４の内周面と第２ロッド６８の外周面との間には、円筒形状とされたゴム製の弾性部材１０８と、鋼管製のスリーブ１１０とが配設されている。このように構成された２つのロッドサポート１００によって、第２ロッド６８は、スリーブ１１０の内周面に摺動しつつ、第２ロッド６８の延びる方向、つまり、回動アーム５０のアーム本体部６０の延びる方向に変位することが可能となっている。
【００５２】
さらに、サスペンション装置１０は、第２ロッド６８の位置する箇所において、弾性反力を発生するスプリング１２０と、減衰力を発生するシリンダ型のダンパ１２２とを有している。ダンパ１２２は、棒状のロッド１２４と、ロッド１２４と同軸的に設けられ、ロッド１２４が出入可能とされたシリンダ１２６とを含んで構成されている。詳細な説明は省略するが、ダンパ１２２は、ロッド１２４のシリンダ１２６への出入に対して減衰力を発生する。そのダンパ１２２の両端には、圧縮コイルばねであるスプリング１２０を圧縮した状態で保持するためのサポータ１２８，１３０がそれぞれ固定されている。ダンパ１２２は、ロッド１２４に固定されたサポータ１２８が、第２ロッド６８に設けられたブラケット１３２に回転可能に連結され、シリンダ１２６に固定されたサポータ１３０が、回動アーム５０のアーム本体部６０に設けられたブラケット１３４に回転可能に連結された状態で、配設されている。
【００５３】
回動アーム５０のシャフト部６２に連結されたアクチュエータ５４についての詳しい説明は省略するが、アクチュエータ５４は、モータを主体として構成されており、回動アーム５０のシャフト部６２を回転可能に保持しつつ、モータの発生する力によって、シャフト部６２を回転させることが可能となっている。また、アクチュエータ５４の逆効率は、比較的小さくなっている。そのため、モータに電力が供給されていない状態で、シャフト部６２に外力が作用し、シャフト部６２が回転させられようとする場合には、アクチュエータ５４では、その回転に抗して発生する抵抗力が、比較的小さくなっている。
【００５４】
ところで、本車両は、車両前方の障害物や他の車両との衝突を回避するための車両衝突予知機能、いわゆる、プリクラッシュセイフティ機能を有している。この機能によって、前方衝突の危険性のある場合には、乗員への警告，シートベルトの巻き取り，ブレーキ装置の作動等の予防対策が実行される。そのため、本車両には、車両の速度を検出するための速度センサ１４０と、車両前方の障害物や他の車両との距離を検出するミリ波レーダ１４２とが設けられている。また、これら速度センサ１４０，ミリ波レーダ１４２の各々は、プリクラッシュセイフティ機能の各予防対策を実行するための各種制御を司るプリクラッシュセーフティ電子制御ユニット（プリクラッシュセーフティＥＣＵ）１４４に接続されている。プリクラッシュセーフティＥＣＵ１４４は、車両の速度と、衝突する可能性のある障害物や車両への距離とに基づいて、衝突の危険性を予測することが可能となっている。また、プリクラッシュセーフティＥＣＵ１４４は、アクチュエータ５４の作動の制御を司るアクチュエータ電子制御ユニット（アクチュエータＥＣＵ）１４６に接続されており、プリクラッシュセーフティＥＣＵ１４４は、アクチュエータ５４を作動させるための信号を、アクチュエータＥＣＵ１４６に出力可能となっている。
【００５５】
≪サスペンション装置の動作≫
上記構成とされたサスペンション装置１０では、回動アーム５０は、シャフト部６２の軸線をアーム回動軸線として、回動することができる。その回動アーム５０は、アーム軸線、つまり、基端部にあるシャフト部６２の回転軸線に直角であり、先端部を通る直線が、車両前後方向に延びている。換言すれば、アーム軸線の延びる方向であるアーム軸方向が前後方向となっている。そのため、回動アーム５０は、リーディングアームとして機能すると考えることができる。また、第２ロッド６８は、そのアーム軸方向における変位が許容された中間ロッドと、その中間ロッドに連結された第１ロッド６６は、基端部が車体に回転可能に連結された車体側ロッドと考えることができる。また、ステアリングナックル１８をキャリアと考えれば、中間ロッドに連結された第３ロッド７０は、先端部がステアリングナックル１８に連結されたキャリア側ロッドと考えることができる。また、ステアリングナックル１８では、回動アーム５０の先端部のボールジョイント６６と、第３ロッド７０の先端部のボールジョイント８０とによって、前輪１４の転向におけるキングピン軸が画定される。したがって、ステアリングホイール２４が操作されて転舵ロッド３２が左右に移動すると、前輪１４は、そのキングピン軸を回転軸として転向することになる。また、このようにして車体に支持されるステアリングナックル１８は、ロッドＡｓｓｙ５２を第２のアームと考えることができる。したがって、本サスペンション装置１０は、２つのアーム、つまり、回動アーム５０とロッドＡｓｓｙ５２によって構成されるダブルウィッシュボーン式サスペンション装置の改良と考えることができる。
【００５６】
また、サスペンション装置１０の回動アーム５０およびロッドＡｓｓｙ５２において、第２ロッド６８の基端部と回動アーム５０との上下方向における間隔は、基端部間隔、つまり、回動アーム５０基端部と第１ロッド６６の基端部との上下方向における間隔より小さくなっている。また、第２ロッド６８の先端部と回動アーム５０との上下方向における間隔は、先端部間隔、つまり、回動アーム５０先端部と第３ロッド７０の先端部との上下方向における間隔より小さくなっている。また、第２ロッド６８の基端部と回動アーム５０との上下方向における間隔は、上記先端部間隔よりも小さく、かつ、第２ロッド６８の先端部と回動アーム５０との上下方向における間隔は、上記基端部間隔よりも小さくなっている。つまり、ロッドＡｓｓｙ５２は、図１に示すように、第２ロッド６８において、自身と回動アーム５０との上下方向の間隔が比較的小さくなっている。ちなみに、基端部間隔と先端部間隔とは、ほぼ同じ大きさとなっており、それらの間隔に対して、第２ロッド６８の基端部と回動アーム５０との間隔、または、第２ロッド６８の先端部と回動アーム５０との間隔は、１／２以下となっている。
【００５７】
このサスペンション装置１０が車両に搭載されている状態で、回動アーム５０およびロッドＡｓｓｙ５２は、図２に示すように、それぞれ、乗員座席１２の下方の左右において、前後方向に延びている。そのため、乗員は、それら回動アーム５０およびロッドＡｓｓｙ５２を跨いで車両の乗降しなければならない。本車両では、そのように乗員が乗降する箇所に、第２ロッド６８が位置しており、また、第２ロッド６８と回動アーム５０との上下方向の間隔が、比較的小さくなっている。そのため、乗員は、比較的容易に、回動アーム５０およびロッドＡｓｓｙ５２を跨いで車両に乗降することができる。
【００５８】
また、前輪１４に外力が作用する場合には、前輪１４が、ステアリングナックル１８とともに車体に対して変位するように、回動アーム５０が回動する。また、その回動に伴って、ロッドＡｓｓｙ５２では、第１ロッド６６と第２ロッド６８との角度、および、第２ロッド６８と第３ロッド７０との角度が、それぞれ、変化することとなる。図７は、回動アーム５０の回動に伴う、前輪１４と車体との相対位置、および、ロッド同士の角度の変化を示している。図７（ａ）に示す状態から、前輪１４と車体との相対位置がバウンド方向に変化すると、図７（ｂ）に示すように、回動アーム５０は上方に向かって回動することとなる。この際、第２ロッド６８は、回動アーム５０のアーム軸方向において、先端部の方へと変位することになる。また、図７（ａ）に示す状態から、前輪１４と車体との相対位置がリバウンド方向に変化すると、図７（ｃ）に示すように、回動アーム５０は下方に向かって回動することとなる。この際、第２ロッド６８は、回動ロッド５０のアーム軸方向において、基端部の方へと変位することになる。
【００５９】
上記のように、第２ロッド６８はアーム軸方向に変位するため、回動アーム５０に固定されたブラケット１３２と、第２ロッド６８に固定されたブラケット１３４との間隔をＬとすれば、その間隔Ｌは、回動アーム５０の回動に伴って変化することになる。したがって、回動アーム５０の回動に伴って、スプリング１２０の長さは変化することになり、スプリング１２０の発生する弾性反力が変化する。また、ダンパ１２２の長さも変化することになるため、ロッド１２４がシリンダ１２６に出入し、ダンパ１２２では減衰力が発生することになる。したがって、サスペンションスプリングとしてのスプリング１２０は、前輪１４と車体との相対位置に応じた大きさの弾性反力を発生させ、また、ショックアブソーバとしてのダンパ１２２は、前輪１４と車体との相対位置の変化速度に応じた減衰力を発生させる。なお、前述のように、アクチュエータ５４は、逆効率が比較的小さくなっているため、前輪１４に作用する外力によって回動アーム５０を回動させる力が発生する場合でも、アクチュエータ５４で発生する、その回動を妨げる抵抗力は比較的小さい。そのため、アクチュエータ５４に電力が供給されていない状態では、前輪１４に作用する外力に対して、回動アーム５０は比較的スムースに回動することができる。なお、電力の供給によってアクチュエータ５４が力を発生させ、回動アーム５０が積極的に回動させられれば、車体のロール抑制，ピッチ抑制、リーン（傾斜）、意図的なスクワット，ノーズダイブ、車高調整等を行うことができる。つまり、サスペンション装置１０において、アクチュエータ５４は、回動アーム５０に回動力を付与する回動力付与装置となっている。
【００６０】
本サスペンション装置１０が上記のように作動する場合においても、図７に一点鎖線で示すように、ステアリングナックル１８におけるキングピン軸の路面に対する角度は、殆ど変化しない。つまり、本車両では、ロッドＡｓｓｙ５２の各ロッドの相対位置が変化することによって、キングピン軸の角度を殆ど変化させずに、前輪１４と車体とが上下方向に相対変動できるのである。
【００６１】
≪衝突危険性発生時の動作≫
本サスペンション装置１０では、プリクラッシュセーフティＥＣＵ１４４において、衝突の危険性があると予知された場合に、プリクラッシュセーフティＥＣＵ１４４からアクチュエータＥＣＵ１４６に信号が出力される。アクチュエータＥＣＵ１４６は、その信号が入力されると、アクチュエータ５４に、回動アーム５０を下方へ最大の力で回動させるための信号を出力する。したがって、車体は、図８の（ａ）に示す状態から（ｂ）に示す状態へと変化させられる。つまり、車体はスクワットさせられ、乗員座席１２の座面の前方が持ち上げられる。そのため、乗員の姿勢は、後方へ倒れるようにして変化させられる。本サスペンション装置１０は、衝突の危険性がある場合に、このように乗員の姿勢を変化させるように作動することで、運転者によるブレーキ操作、または、プリクラッシュセイフティ機能によるブレーキ装置の作動に伴って、比較的大きな制動力が発生しても、乗員の前方への飛び出しを抑制することが可能となっている。
【変形例】
【００６２】
図８は、変形例のサスペンション装置２００Ｌの一部を示す図である。サスペンション装置２００は、大まかには、実施例のサスペンション装置１０と同じ構成とされているため、サスペンション装置１０と異なる箇所を除いて、説明を省略する。図８（ａ）は、サスペンション装置２００Ｌの側面図であり、図８（ｂ）は、サスペンション装置２００Ｌの平面図である。これらの図が示すように、サスペンション装置２００では、第２ロッド６８と回動アーム５０とが、車幅方向に並んで配置されている。つまり、第２ロッド６８の基端部と回動アーム５０との上下方向における間隔、および、第２ロッド６８の先端部と回動アーム５０との上下方向における間隔は、ともに０となっている。また、回動アーム５０には、スプリング１２０およびダンパ１２２の前後に、２つのブラケット２０２が、それぞれ、固定されている。また、第２ロッド６８にも、回動アーム５０に固定されたブラケット２０２と向かい合うようにして、２つのブラケット２０２が、それぞれ、固定されている。向かい合った２つのブラケット２０２には、棒状のリンクロッド２０４の端部が、それぞれ、回転可能に連結されている。したがって、サスペンション装置２００では、２つのリンクロッド２０４と、回動アーム５０と第２ロッド６８とによって、四辺形リンクが構成されている。
【００６３】
このように構成されたサスペンション装置２００によって、実施例のサスペンション装置１０と同様に、第２ロッド６８のアーム軸方向への変位を伴いながら、前輪１４と車体とは上下方向に相対変動することができる。また、本サスペンション装置２００は、第２ロッド６８と回動アーム５０との上下方向の間隔が０である。そのため、実施例のサスペンション装置１０を搭載した車両と比較した場合、サスペンション装置２００は、上下方向における大きさがさらにコンパクトになっている。
【符号の説明】
【００６４】
１０：サスペンション装置 １４：前輪 １６：後輪 １８：ステアリングナックル ５０：回動アーム（アーム） ５４：アクチュエータ（回動力付与装置） ６６：第１ロッド（車体側ロッド） ６８：第２ロッド（中間ロッド） ７０：第３ロッド（キャリア側ロッド） ２００：サスペンション装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端部が、車体に回転可能に連結されるとともに、先端部が、車輪を回転可能に保持するキャリアに回転可能に連結されて、そのキャリアの車体に対する上下方向の揺動を許容するためのアームと、
そのアームと並ぶようにしてかつそのアームの延びる方向における変位が許容された状態で、そのアームに支持された中間ロッドと、
基端部が、前記アームの基端部と上下方向に間隔を隔てた位置において車体に回転可能に連結され、先端部が、前記中間ロッドの基端部と回転可能に連結された車体側ロッドと、
基端部が、前記中間ロッドの先端部に回動可能に連結され、先端部が、前記アームの先端部と上下方向に間隔を隔てた位置において前記キャリアに回転可能に連結されたキャリア側ロッドと
を備え、
前記アームと前記中間ロッドとの上下方向における間隔が、前記アームの基端部と前記車体側ロッドの基端部との間隔および前記アームの先端部と前記キャリア側ロッドの先端部との間隔よりも小さくされたサスペンション装置。
【請求項２】
前記中間ロッドの前記アームに対する当該アームの延びる方向の変位に対して弾性反力を付与するスプリングを、さらに備えた請求項１に記載のサスペンション装置。
【請求項３】
前記スプリングが、前記中間ロッドの一部分と、前記アームの一部分との間に配設された請求項２に記載のサスペンション装置。
【請求項４】
前記中間ロッドの前記アームに対する当該アームの延びる方向の変位に対して減衰力を付与するダンパを、さらに備えた請求項１ないし請求項３に記載のサスペンション装置。
【請求項５】
前記ダンパが、前記中間ロッドの一部分と、前記アームの一部分との間に配設された請求項４に記載のサスペンション装置。
【請求項６】
車体に設けられ、前記アームと前記車体側ロッドとの一方の基端部周りに回動させるための力である回動力を付与する回動力付与装置を、さらに備えた請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
【請求項７】
当該サスペンション装置が、前記回動力付与装置を制御する制御装置をさらに備え、
その制御装置が、車両の前方衝突が予測される場合に、車体の前方側の部分が後方側の部分に対して持ち上がる向きの前記回動力を付与するように、前記回動力付与装置を制御するように構成された請求項６に記載のサスペンション装置。
【請求項１】
基端部が、車体に回転可能に連結されるとともに、先端部が、車輪を回転可能に保持するキャリアに回転可能に連結されて、そのキャリアの車体に対する上下方向の揺動を許容するためのアームと、
そのアームと並ぶようにしてかつそのアームの延びる方向における変位が許容された状態で、そのアームに支持された中間ロッドと、
基端部が、前記アームの基端部と上下方向に間隔を隔てた位置において車体に回転可能に連結され、先端部が、前記中間ロッドの基端部と回転可能に連結された車体側ロッドと、
基端部が、前記中間ロッドの先端部に回動可能に連結され、先端部が、前記アームの先端部と上下方向に間隔を隔てた位置において前記キャリアに回転可能に連結されたキャリア側ロッドと
を備え、
前記アームと前記中間ロッドとの上下方向における間隔が、前記アームの基端部と前記車体側ロッドの基端部との間隔および前記アームの先端部と前記キャリア側ロッドの先端部との間隔よりも小さくされたサスペンション装置。
【請求項２】
前記中間ロッドの前記アームに対する当該アームの延びる方向の変位に対して弾性反力を付与するスプリングを、さらに備えた請求項１に記載のサスペンション装置。
【請求項３】
前記スプリングが、前記中間ロッドの一部分と、前記アームの一部分との間に配設された請求項２に記載のサスペンション装置。
【請求項４】
前記中間ロッドの前記アームに対する当該アームの延びる方向の変位に対して減衰力を付与するダンパを、さらに備えた請求項１ないし請求項３に記載のサスペンション装置。
【請求項５】
前記ダンパが、前記中間ロッドの一部分と、前記アームの一部分との間に配設された請求項４に記載のサスペンション装置。
【請求項６】
車体に設けられ、前記アームと前記車体側ロッドとの一方の基端部周りに回動させるための力である回動力を付与する回動力付与装置を、さらに備えた請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
【請求項７】
当該サスペンション装置が、前記回動力付与装置を制御する制御装置をさらに備え、
その制御装置が、車両の前方衝突が予測される場合に、車体の前方側の部分が後方側の部分に対して持ち上がる向きの前記回動力を付与するように、前記回動力付与装置を制御するように構成された請求項６に記載のサスペンション装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１１１３０５（Ｐ２０１２−１１１３０５Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６０７６８（Ｐ２０１０−２６０７６８）
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【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２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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