車両用懸架装置および車両の制動偏向抑制方法

【課題】重心位置に偏りがある車両における制動時の安定性をより簡単な手法で向上させる。
【解決手段】ある態様の車両用懸架装置は、非操舵状態において左右の車輪ＷＬ，ＷＲのキングピン軸ＫＬ，ＫＲを各車輪の接地面上に投影した場合にその左右のキングピン軸ＫＬ，ＫＲの投影が左右非対称となるよう設定することにより、車両の重心の車幅方向の偏りによって制動時に生じるヨーモーメントを打ち消す方向のヨーモーメントが発生するように構成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キングピン軸の周りに車輪を転舵させる車両用懸架装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両の構造が左右非対称であることに起因して車両の直進制動時に重心回りの回転モーメントが発生し、車両が緩やかに旋回する偏向（以下、「制動偏向」ともいう）が発生することが知られている。すなわち、車両の構造は、例えばエンジン、燃料タンク、制動装置等の構造や配置、あるいは乗員・積載物の積載位置など、車両における重量分布が必ずしも左右対称にはなっていない。このような車両の構造における左右非対称性により、車両の直進制動時に種々の態様にて車体に横力やヨーモーメントが発生し、車体が偏向することがある。この制動偏向は、車両に運転者の意図とは異なる挙動を起こすことがある。
【０００３】
そこで、例えば車両の左右輪の間で制動力差を付与する制動制御を実行したり、車両の運転者の操舵とは独立に操舵制御を実行する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。具体的には、車両の直進制動時の減速度を取得し、その減速度に応じて車両重心のずれによるヨーモーメントの低減に必要なヨーモーメントを求め、得られたヨーモーメントが発生するように左右輪に制動力差を付与したり、前後輪を操舵するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０３７２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の方法では、左右輪の制動力を異ならせる構成、前後輪を運転者の操舵とは独立に転舵可能とする構成、車両の減速度に応じて発生させる左右輪の制動力差あるいは舵角を制御する構成等が必要であった。したがって、従来の方法では、その方法を実現するためにシステムを複雑化させてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、重心位置に偏りがある車両における制動時の安定性をより簡単な手法で向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用懸架装置は、非操舵状態において左右の車輪のキングピン軸を各車輪の接地面上に投影した場合にその左右のキングピン軸の投影が左右非対称となるよう設定することにより、車両の重心の車幅方向の偏りによって制動時に生じるヨーモーメントを打ち消す方向のヨーモーメントが発生するように構成されている。
【０００８】
この態様によると、左右の車輪のキングピンオフセットを異ならせることができ、それにより、車両の重心の車幅方向の偏りによって直進制動時に生じるヨーモーメントを打ち消す方向のヨーモーメントを発生させることができる。すなわち、左右のキングピン軸を非対称に設定するという簡易な手法で直進制動時の偏向を抑制でき、車両の安定性を向上させることができる。
【０００９】
具体的には、左右のキングピン軸は、左右対称となる設定基準状態から左右対称な位置にそれぞれ設定された左右の仮想回転中心の周りにそれぞれ同角度回転させるようにして設定されていてもよい。この態様によれば、左右のキングピン軸を左右対称な状態から同様に変位させることでキングピンオフセットを左右で異ならせることができ、制動力に対するモーメントアーム長に左右差を設けることができる。一方、車輪への主要な入力荷重のうち、その制動力以外の荷重に対するモーメントアーム長については左右対称とすることができる。このため、直進制動時に必要なヨーモーメントを発生させることができるとともに、他の主要な入力荷重によるモーメントについてはバランスさせることができる。すなわち、制動時の偏向を抑制するために必要なモーメントを必要なときに発生させることができるとともに、他の車両動作への影響を最小限とすることができる。
【００１０】
上記仮想回転中心については、キングピン軸の設定基準状態において、車輪の接地面の中心からキングピン軸の投影におろした垂線と、キングピン軸の接地面との交点から車両前後方向に延びる直線と、車輪の回転軸を含む平面とキングピン軸との交点を接地面に投影した投影点から車幅方向に延びる直線と、の交点から鉛直方向に延びる仮想回転軸として設定すればよい。
【００１１】
より具体的には、車輪の接地面上にある第１特定点と車輪の回転軸を含む水平面上にある第２特定点とを結ぶ直線を接地面に投影した投影線に対して接地面の中心からおろした垂線と、第１特定点から車両前後方向に延ばした直線と、第２特定点を接地面上に投影した投影点から車幅方向に延ばした直線とが一つの交点で交わる関係にあり、その第１特定点と第２特定点とを通る直線を第１の基準線とし、第１の基準線を交点を通って鉛直方向に延びる第１の仮想回転軸の周りに設定角度回転移動させたものを左右のキングピン軸の一方に設定し、第１の基準線を車両中心線に対して左右対称に転置した第２の基準線を、第１の仮想回転軸を車両中心線に対して左右対称に転置した第２の仮想回転軸の周りに設定角度回転移動させたものを左右のキングピン軸の他方に設定するとよい。
【００１２】
本発明の別の態様は、車両の制動偏向抑制方法である。この方法は、操舵に応じて左右の車輪を左右のキングピン軸の周りにそれぞれ回動させることにより各車輪を転舵させる車両において直進制動時の制動偏向を抑制する方法であって、車輪の接地面上にある第１特定点と車輪の回転軸を含む水平面上にある第２特定点とを結ぶ直線を接地面に投影した投影線に対して接地面の中心からおろした垂線と、第１特定点から車両前後方向に延ばした直線と、第２特定点を接地面上に投影した投影点から車幅方向に延ばした直線とを一つの交点で交わる関係とし、その第１特定点と第２特定点とを通る直線を第１の基準線とし、第１の基準線を交点を通って鉛直方向に延びる第１の仮想回転軸の周りに設定角度回転移動させたものを左右のキングピン軸の一方に設定し、第１の基準線を車両中心線に対して左右対称に転置した第２の基準線を、第１の仮想回転軸を車両中心線に対して左右対称に転置した第２の仮想回転軸の周りに設定角度回転移動させたものを左右のキングピン軸の他方に設定することにより、車両の重心の車幅方向の偏りによって制動時に生じるヨーモーメントを打ち消す方向のヨーモーメントを発生させる。
【００１３】
この態様によると、左右のキングピン軸を左右対称な状態から設定角度同方向に変位させることでキングピンオフセットを左右で異ならせることができ、制動力に対するモーメントアーム長に左右差を設けることができる。一方、車輪への主要な入力荷重のうち、その制動力以外の荷重に対するモーメントアーム長については左右対称とすることができる。このため、制動時の偏向を抑制するために必要なモーメントを必要なときに発生させることができるとともに、他の車両動作への影響を最小限とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、重心位置に偏りがある車両における制動時の安定性をより簡単な手法で向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る車両用懸架装置の動作原理に関わる車輪への入力荷重とモーメントアームとの関係を説明するための図である。
【図２】実施形態に係る車両用懸架装置の構成を模式的に示す図である。
【図３】実施形態のキングピン軸の配置構成による作用効果を表す説明図である。
【図４】実施形態のキングピン軸の配置構成による作用効果を表す説明図である。
【図５】実施形態のキングピン軸の配置構成による作用効果を表す説明図である。
【図６】実施形態のキングピン軸の配置構成による作用効果を表す説明図である。
【図７】実施形態のキングピン軸の配置構成による作用効果を表す説明図である。
【図８】実施例に係る車両用懸架装置の全体構成を模式的に示す図である。
【図９】車両用懸架装置の主要部の構成を模式的に示す図である。
【図１０】トップマウントの配置構成例を示す図である。
【図１１】ロアアームのキングピン軸との接続部の構成例を示す図である。
【図１２】ロアアームの配置構成を示す図である。
【図１３】実施例の作用効果を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について説明する。図１は、実施形態に係る車両用懸架装置の動作原理に関わる車輪への入力荷重とモーメントアームとの関係を説明するための図である。（Ａ）は制動力が作用する場合を示し、（Ｂ）は復元トルクが作用する場合を示し、（Ｃ）は旋回荷重が作用する場合を示し、（Ｄ）は駆動力が作用する場合を示し、（Ｅ）は接地荷重が作用する場合を示している。なお、「復元トルク」は、車輪を転舵したときに接地面からの反力として車輪に作用するトルクである。
【００１７】
車両走行中に車輪に入力される荷重は転舵軸にモーメントを発生させ、車両の動作に様々な影響を与える。車輪への主要な入力荷重としては図示のように、制動力、復元トルク、旋回荷重、駆動力、接地荷重の５種類ある。各荷重が転舵モーメントに転換される際の係数であるモーメントアーム長は、転舵軸としてのキングピン軸Ｋと車輪の回転中心や接地中心との位置関係により決まる。
【００１８】
ここで、図示のように車両前後方向をｘ軸、車幅方向をｙ軸、鉛直方向をｚ軸にとり、車輪Ｗの接地面をｘ−ｙ平面上にとり、その接地面の中心を原点とする。そして、キングピン軸Ｋと接地面との交点を点Ａ、車輪Ｗの回転軸ｌ１を含む水平面とキングピン軸Ｋとの交点を点Ｂ、キングピン軸Ｋと接地面とのなす角をθとすると、各入力荷重に対するモーメントアーム長は次のようになる。
【００１９】
すなわち、図１（Ａ）に示すような制動力Ｆ１が車輪Ｗに作用した場合、点Ａとｘ軸との距離をＫＯとすると、その制動力Ｆ１に対するモーメントアーム長Ｌ１は下記式（１）で表される。
Ｌ１＝ＫＯ×sinθ ・・・（１）
【００２０】
図１（Ｂ）に示すような復元トルクＴ２が車輪Ｗに作用した場合、その復元トルクＴ２に対するモーメントアーム長Ｌ２は下記式（２）で表される。
Ｌ２＝sinθ ・・・（２）
【００２１】
図１（Ｃ）に示すような旋回荷重Ｆ３が車輪Ｗに作用した場合、点Ａとｙ軸との距離をＣＴとすると、その旋回荷重Ｆ３に対するモーメントアーム長Ｌ３は下記式（３）で表される。
Ｌ３＝ＣＴ×sinθ ・・・（３）
【００２２】
図１（Ｄ）に示すような駆動力Ｆ４が車輪Ｗに作用した場合、点Ｂとｘ軸との水平方向の距離をＤＡとすると、その駆動力Ｆ４に対するモーメントアーム長Ｌ４は下記式（４）で表される。
Ｌ４＝ＤＡ×sinθ ・・・（４）
【００２３】
図１（Ｅ）に示すような接地荷重Ｆ５が車輪Ｗに作用した場合、キングピン軸Ｋの接地面への投影線ｌ２と原点との距離をＬとすると、その接地荷重Ｆ５に対するモーメントアーム長Ｌ５は下記式（５）で表される。
Ｌ５＝Ｌ×sinθ ・・・（５）
【００２４】
ところで、左右の車輪においてこのようなモーメントアーム長に差ができると、走行中にトルクステアやドリフトが発生したり、左旋回と右旋回とで走行特性に差が生じるなど、好ましくない影響が出る場合がある。このため、少なくとも通常走行時においては各モーメントアーム長が左右の車輪で等しくなるのが好ましい。
【００２５】
本実施形態では、車両の重心の車幅方向の偏りによって発生する制動偏向を自律的に抑制する作用を車両に発揮させるために、制動力に対するモーメントアーム長に左右差をもたせる。一方、その左右差が車両の通常走行に副作用を及ぼさないように、他のモーメントアーム長については左右対称に維持できるようキングピン軸Ｋの配置構成を工夫している。以下、その詳細について説明する。
【００２６】
図２は、実施形態に係る車両用懸架装置の構成を模式的に示す図である。（Ａ）は左右の車輪におけるキングピン軸の配置構成を示し、（Ｂ）は右輪におけるキングピン軸の設定方法を例示している。
【００２７】
すなわち、本実施形態の車両用懸架装置においては、非操舵状態において右輪ＷＲの接地面上にある第１特定点Ａ０と、右輪ＷＲの回転軸ｌ１を含む水平面上にある第２特定点Ｂ０とを結ぶ直線を接地面に投影した投影線ｌ２を定義する。また、その投影線ｌ２に対して接地面の中心０からおろした垂線ｌｐと、第１特定点Ａ０から車両前後方向に延ばした直線ｌｘと、第２特定点Ｂ０を接地面上に投影した投影点から車幅方向に延ばした直線ｌｙとの交点Ｃを定義する。
【００２８】
そして、第１特定点Ａ０と第２特定点Ｂ０とを通る直線を第１の基準線ｌｂ１とし、第１の基準線ｌｂ１を交点Ｃを通って鉛直方向に延びる第１の仮想回転軸ｌｒの周りに設定角度θset回転移動させたものを右輪ＷＲのキングピン軸ＫＲに設定する。すなわち、キングピン軸ＫＲは、第１特定点Ａ０が設定角度θset回転した特定点Ａと、第２特定点Ｂ０が設定角度θset回転した特定点Ｂとを通る直線上に配置される。
【００２９】
一方、第１の基準線ｌｂ１を車両中心線ｌ０に対して左右対称に転置した第２の基準線ｌｂ２を定義するとともに、第１の仮想回転軸ｌｒを車両中心線ｌ０に対して左右対称に転置した第２の仮想回転軸ｌｌを定義する。そして、その第２の基準線ｌｂ２を第２の仮想回転軸ｌｌの周りに設定角度θset回転移動させたものを左輪ＷＬのキングピン軸ＫＬに設定する。
【００３０】
図３〜７は、実施形態のキングピン軸の配置構成による作用効果を表す説明図である。図３は制動力に対する作用を示し、図４は復元トルクに対する作用を示し、図５は旋回荷重に対する作用を示し、図６は駆動力に対する作用を示し、図７は接地荷重に対する作用を示している。
【００３１】
図３に示すように、本実施形態では右ハンドル車であって重心Ｇが車幅方向右側に偏った場合を想定している。その結果、図３に示すように、重心Ｇの偏りによって図示のように左輪ＷＬに作用する制動力Ｆ１が重心Ｇの周りに発生させるモーメント（Ｆ１×ＬＬ）が、右輪ＷＲに作用する制動力Ｆ１が重心Ｇの周りに発生させるモーメント（Ｆ１×ＲＬ）よりも大きくなり、車両に進路を左偏向させるヨーモーメントを発生させる。
【００３２】
しかし、本実施形態では上述のように、左右のキングピン軸ＫＬ，ＫＲを、左右対称な基準位置から同方向（反時計方向）に設定角度θsetだけ回転させる配置構成としたため、制動力Ｆ１に対するモーメントアーム長Ｌ１に左右差が生じ、上記重心Ｇの偏りによって発生するヨーモーメントを打ち消す方向のヨーモーメントを発生させることができる。すなわち、図示のように、右輪ＷＲにおける接地面の中心０と特定点Ａとの車幅方向の距離ＫＯＲが、左輪ＷＬにおける接地面の中心０と特定点Ａとの車幅方向の距離ＫＯＬよりも大きくなるため、制動力Ｆ１に対するモーメントアーム長Ｌ１は右輪側のほうが大きくなり（上記式（１）参照）、制動中は左右の転舵モーメントの不釣り合いにより各車輪に切れ角を発生させることができる。この車輪の切れ角は、重心Ｇの偏りによる進路の偏向を打ち消す方向のコーナリングフォースを発生させる。すなわち、このようなモーメントアーム長Ｌ１の左右差の設定により直進制動時にコーナリングフォースを発生させ、重心Ｇの偏りによる進路の偏向を自律的に修正することが可能となる。
【００３３】
一方、図４に示すように、上述のように左右のキングピン軸ＫＬ，ＫＲ（適宜「キングピン軸Ｋ」と総称する）を左右非対称に設定しても、キングピン軸Ｋと接地面とのなす角θは変化しない。すなわち、キングピン軸Ｋと接地面とのなす角は、基準線ｌｂ（第１の基準線ｌｂ１，第２の基準線ｌｂ２）と接地面とのなす角に等しい。したがって、復元トルクＴ２に対するモーメントアーム長Ｌ２については左右対称に維持される（上記式（２）参照）。このため、本実施形態のように左右のキングピン軸Ｋの配置構成を設定しても、復元トルクＴ２による操舵モーメントへの影響はない。
【００３４】
また、図５に示すように、上述のように左右のキングピン軸Ｋを左右非対称に設定しても、接地面の中心０と特定点Ａとの車両前後方向の距離ＣＴは左右で等しくなる。したがって、旋回荷重Ｆ３に対するモーメントアーム長Ｌ３については左右等しく維持される（上記式（３）参照）。このため、本実施形態のように左右のキングピン軸Ｋの配置構成を設定しても、旋回荷重Ｆ３による操舵モーメントへの影響はない。
【００３５】
また、図６に示すように、上述のように左右のキングピン軸Ｋを左右非対称に設定しても、接地面の中心０と特定点Ｂとの車幅方向の距離ＤＡは左右で等しくなる。したがって、駆動力Ｆ４に対するモーメントアーム長Ｌ４については左右等しく維持される（上記式（４）参照）。このため、本実施形態のように左右のキングピン軸Ｋの配置構成を設定しても、駆動力Ｆ４による操舵モーメントへの影響はない。
【００３６】
さらに、図７に示すように、上述のように左右のキングピン軸Ｋを左右非対称に設定しても、特定点Ａと特定点Ｂとを結ぶ直線を接地面に投影した投影線と接地面の中心０との距離Ｌは左右で等しくなる。したがって、接地荷重Ｆ５に対するモーメントアーム長Ｌ５については左右等しく維持される（上記式（５）参照）。このため、本実施形態のように左右のキングピン軸Ｋの配置構成を設定しても、接地荷重Ｆ５による操舵モーメントへの影響はない。
【００３７】
すなわち、本実施形態によれば、キングピン軸Ｋの配置構成を左右非対称にすることで車両の直進制動時の制動偏向を自律的に抑制できるとともに、そのキングピン軸Ｋの非対称な配置構成が車両の通常走行に副作用を及ぼさないようにすることができる。
【００３８】
［実施例］
以下、上記実施形態をより具体化した実施例について詳細に説明する。図８は、実施例に係る車両用懸架装置の全体構成を模式的に示す図である。図９は、車両用懸架装置の主要部の構成を模式的に示す図である。
【００３９】
図８および図９に示すように、本実施例の車両用懸架装置は、ストラット式サスペンションとして構成され、左輪ＷＬおよび右輪ＷＲのぞれぞれに対し、車輪を回転自在に支持するナックル１２、ナックル１２を車体に連結するロアアーム１４、およびショックアブソーバ１６を備える。
【００４０】
ナックル１２の中央部には車輪Ｗ（左輪ＷＬ，右輪ＷＲ）を支持するアクスルハブが挿通され、また、ナックル１２によりそのアクスルハブを回転可能に支持するためのベアリングユニットが取り付けられている。ナックル１２の側部には、図示略のキャリパが固定されている。キャリパは、作動用の液圧が導入されるホイールシリンダ、そのホイールシリンダに供給された液圧によって駆動されるブレーキパッドを含み、そのブレーキパッドによりディスクロータを挟圧して制動力を発生させる。また、ナックル１２には、車体に搭載された図示しないステアリング装置から延びるタイロッド１９が接続されており、キングピン軸Ｋを中心に車輪Ｗを回転操作できるように構成されている。
【００４１】
ロアアーム１４は、その車幅方向外側の端部にてアタッチメント１８を介してナックル１２の下端部に連結されている。アタッチメント１８はボールジョイントを含む。ロアアーム１４の車幅方向内側の端部は二股形状となっており、それぞれゴムブッシュを介して図示しない車体に連結される。
【００４２】
ショックアブソーバ１６は、作動液が封入されたハウジング２０内に図示しないピストンを収容しており、ピストンに形成されたオリフィスを作動液が通過する際の粘性抵抗によって減衰力を発生させる。ハウジング２０の下端部は、ナックル１２の上端部に連結されている。ハウジング２０から突出するピストンロッドが、トップマウント２２を介して車体に取り付けられる。トップマウント２２は、車体に固定されたストラットタワー２３に取り付けられて安定に支持される。ハウジング２０の軸方向中央部にはロアサポート２４が取り付けられている。トップマウント２２とロアサポート２４との間には、圧縮コイルスプリング２６が介装されている。
【００４３】
図示しないステアリングホイールから入力される操舵トルクは、ステアリングコラムを介してギヤボックス２８に伝達される。ギヤボックス２８においては、ステアリングホイールの回転運動が車幅方向の直線運動に変換されて、タイロッド１９に伝達される。タイロッド１９の運動によってナックル１２が揺動し、車輪Ｗがキングピン軸Ｋを中心として転舵される。
【００４４】
ここで、キングピン軸Ｋは、ロアアーム１４とナックル１２との連結点とトップマウント２２の中心とを結ぶ直線であるが、上述のように左右の車輪で非対称な配置構成とする必要がある。そのため、本実施例ではトップマウント２２の支持構造とアタッチメント１８の取付構造を以下のように工夫している。
【００４５】
図１０は、車両用懸架装置を構成するトップマウントの配置構成例を示す図である。（Ａ）はその一例を示し、（Ｂ）は他の例を示している。図１１は、ロアアームのキングピン軸との接続部の構成例を示す図である。（Ａ）はその一例を示し、（Ｂ）は他の例を示している。図１２は、ロアアームの配置構成を示す図である。（Ａ）はその一例を示し、（Ｂ）は他の例を示している。
【００４６】
本実施例では図１０に示すように、トップマウント２２とストラットタワー２３の上面の取付孔２３ａをともに長円形状とし、その取付方向に応じてトップマウント２２の中心位置（ピストンロッドの軸線位置）を変更できるように構成する。ここで、トップマウント２２の中心位置を長円の長軸ｌａに沿って一方に偏心させるように構成するとともに、長円の短軸ｌｂの延長線が交点Ｃを通る仮想回転軸ｌｖ（第１の仮想回転軸ｌｒ，第２の仮想回転軸ｌｌ）と交差するようにストラットタワー２３の取付孔２３ａを形成する。
【００４７】
このように構成することで、トップマウント２２をストラットタワー２３に沿った一方の向きに配置すると（適宜「配置１」ともいう）、図１０（Ａ）に示すように、キングピン軸Ｋを仮想回転軸ｌｖの周りに時計回りに設定角度θset回転させることができる。トップマウント２２をストラットタワー２３に沿った他方の向きに配置すると（適宜「配置２」ともいう）、図１０（Ｂ）に示すように、キングピン軸Ｋを仮想回転軸ｌｖの周りに反時計回りに設定角度θset回転させることができる。このとき、トップマウント２２の中心Ｐは長円の中心Ｐ０から図示のように偏心する。
【００４８】
また、図１１に示すように、アタッチメント１８は、ロアアーム１４の先端に脱着可能に取り付けられるベース部１８ａにボールジョイント１８ｂを設けて構成される。アタッチメント１８は、そのベース部１８ａがロアアーム１４の先端に締結され、ボールジョイント１８ｂを介してナックル１２に連結される。ここで、本実施例ではアタッチメント１８として、ロアアーム１４に対するボールジョイント１８ｂの中心位置が異なるものを２種類用意する。すなわち、図１１（Ａ）に示すように、ボールジョイント１８ｂの中心Ｏｂがロアアーム１４の相対的に前方に配置されるタイプと（適宜「配置１」ともいう）、図１１（Ｂ）に示すように、ボールジョイント１８ｂの中心Ｏｂがロアアーム１４の相対的に後方に配置されるタイプ（適宜「配置２」ともいう）が設けられる。
【００４９】
このように構成することで、図１１（Ａ）のアタッチメント１８を用いれば、仮想回転軸ｌｖの周りに時計回りに設定角度θset回転したキングピン軸Ｋに対してボールジョイント１８ｂの中心を配置することができる。また、図１１（Ｂ）のアタッチメント１８を用いれば、仮想回転軸ｌｖの周りに反時計回りに設定角度θset回転したキングピン軸Ｋに対してボールジョイント１８ｂの中心を配置することができる。すなわち、ロアアーム１４の本体については形状を変えることなく１種類としたまま、アタッチメント１８を異なるタイプに付け替えることでキングピン軸Ｋの配置変更に対応することができる。
【００５０】
さらに、図１２に示すように、ナックル１２は、アタッチメント１８のボールジョイント１８ｂが取り付けられる取付部１２ａと、タイロッド１９が連結される連結部１２ｂと、ショックアブソーバ１６が接合される接合部１２ｃとを有する。ここで、本実施例ではナックル１２として、取付部１２ａと接合部１２ｃの位置が互いに異なるものを２種類用意する。すなわち、図１２（Ａ）に示すように、取付部１２ａの中心Ｏｂと接合部１２ｃの中心Ｊとを結ぶ直線が相対的に前方に配置されるタイプと（適宜「配置１」ともいう）、図１２（Ｂ）に示すように、取付部１２ａの中心Ｏｂと接合部１２ｃの中心Ｊとを結ぶ直線が相対的に後方に配置されるタイプ（適宜「配置２」ともいう）が設けられる。
【００５１】
このように構成することで、図１２（Ａ）のナックル１２を用いれば、仮想回転軸ｌｖの周りに時計回りに設定角度θset回転したキングピン軸Ｋに対して取付部１２ａおよび接合部１２ｃの各中心を配置することができる。また、図１２（Ｂ）のナックル１２を用いれば、仮想回転軸ｌｖの周りに反時計回りに設定角度θset回転したキングピン軸Ｋに対して取付部１２ａおよび接合部１２ｃの各中心を配置することができる。
【００５２】
図１３は、実施例の作用効果を表す説明図である。上述のように、本実施例では、トップマウント２２とストラットタワー２３との配置構成、ロアアーム１４におけるアタッチメント１８の配置構成、およびナックル１２における取付部１２ａと接合部１２ｃの配置構成を２種類ずつ用意しておく。それにより、上述のように、キングピン軸Ｋの配置構成を左右非対称にすることができ、また右ハンドル車および左ハンドル車のいずれにも対応することが可能となる。
【００５３】
例えば、右ハンドル車で重心位置が右側に偏る仕様である場合、上記各配置構成について、右輪ＷＲについては配置２となり、左輪ＷＬについては配置１（正確には配置１と左右対称となる配置）となる部品の組み合わせとすることで、キングピン軸Ｋの配置構成を左右非対称にすることができ、車両の制動偏向を抑制できるようになる。
【００５４】
すなわち、図１３に示すように、直進制動時に制動力Ｆ１が作用すると、車輪の接地面の中心Ｏと、キングピン軸Ｋと接地面とが交わる特定点Ａとの車幅方向の距離（ＫＯＬ，ＫＯＲ）に応じて各車輪に転舵モーメントが作用する。しかし、その左輪ＷＬ側の距離ＫＯＬと右輪ＷＲ側の距離ＫＯＲとで対称でないために、左右の車輪で発生したモーメントが相殺せず、タイロッド１９が矢印のように移動して左右両輪が時計回りに回転する。
【００５５】
それにより、各車輪にスリップ角が発生するため、図示のように右向きのコーナリングフォースが発生する。このコーナリングフォースによって車両の進路を右方向に向けようとする作用が発生する。つまり、重心Ｇの偏りによって発生する左向きの進路偏向が低減される作用が得られるようになる。すなわち、左輪ＷＬ側の距離ＫＯＬと右輪ＷＲ側の距離ＫＯＲとが非対称であることに起因して発生する転舵モーメントと、コーナリングフォースにニューマチックトレールとキャスタートレールの和をかけて得られるハンドル復元モーメントが釣り合うようにスリップ角が発生する。ここで、「ニューマチックトレール」とは、接地中心から横力の着力点までの距離を意味し、「キャスタートレール」とは、キングピン軸Ｋと接地面との交点と、接地中心との車両前後方向の距離を意味する。このため、左輪ＷＬ側の距離ＫＯＬと右輪ＷＲ側の距離ＫＯＲとの差分を適正化する、つまりキングピン軸Ｋを左右対称な設定基準状態から仮想回転軸の周りに回転させる設定角度θsetの大きさを適正化することで、発生コーナリングフォースを所望の値にすることができる。
【００５６】
なお、左ハンドル車で重心位置が左側に偏る仕様である場合、上記各配置構成について、右輪ＷＲについては配置１となり、左輪ＷＬについては配置２（正確には配置２と左右対称となる配置）となる部品の組み合わせとすることで、キングピン軸Ｋの配置構成を左右非対称にすることができ、車両の制動偏向を抑制できるようになる。
【００５７】
本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を実施例に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施例も本発明の範囲に含まれうる。
【００５８】
上記実施例では、実施形態に係る車両用懸架装置をストラット式サスペンションとして具体化した例を示したが、例えばウィッシュボーン式サスペンションなどのようにキングピン軸を調整可能な他の形式のサスペンションとしてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１２ナックル、１４ロアアーム、１６ショックアブソーバ、１８アタッチメント、２２トップマウント、２３ストラットタワー、Ｆ１制動力、Ｆ３旋回荷重、Ｆ４駆動力、Ｆ５接地荷重、Ｔ２復元トルク、ｌ１回転軸、ｌ２投影線、ｌｂ１第１の基準線、ｌｂ２第２の基準線。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
非操舵状態において左右の車輪のキングピン軸を各車輪の接地面上に投影した場合にその左右のキングピン軸の投影が左右非対称となるよう設定することにより、車両の重心の車幅方向の偏りによって制動時に生じるヨーモーメントを打ち消す方向のヨーモーメントが発生するように構成されていることを特徴とする車両用懸架装置。
【請求項２】
前記左右のキングピン軸は、左右対称となる設定基準状態から左右対称な位置にそれぞれ設定された左右の仮想回転中心の周りにそれぞれ同角度回転させるようにして設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用懸架装置。
【請求項３】
前記仮想回転中心は、前記キングピン軸の前記設定基準状態において、前記車輪の接地面の中心から前記キングピン軸の投影におろした垂線と、前記キングピン軸の前記接地面との交点から車両前後方向に延びる直線と、前記車輪の回転軸を含む平面と前記キングピン軸との交点を前記接地面に投影した投影点から車幅方向に延びる直線と、の交点から鉛直方向に延びる仮想回転軸として設定されていることを特徴とする請求項２に記載の車両用懸架装置。
【請求項４】
前記車輪の接地面上にある第１特定点と前記車輪の回転軸を含む水平面上にある第２特定点とを結ぶ直線を前記接地面に投影した投影線に対して前記接地面の中心からおろした垂線と、前記第１特定点から車両前後方向に延ばした直線と、前記第２特定点を前記接地面上に投影した投影点から車幅方向に延ばした直線とが一つの交点で交わる関係にあり、その第１特定点と第２特定点とを通る直線を第１の基準線とし、
前記第１の基準線を前記交点を通って鉛直方向に延びる第１の仮想回転軸の周りに設定角度回転移動させたものを左右のキングピン軸の一方に設定し、前記第１の基準線を車両中心線に対して左右対称に転置した第２の基準線を、前記第１の仮想回転軸を前記車両中心線に対して左右対称に転置した第２の仮想回転軸の周りに設定角度回転移動させたものを左右のキングピン軸の他方に設定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用懸架装置。
【請求項５】
操舵に応じて左右の車輪を左右のキングピン軸の周りにそれぞれ回動させることにより各車輪を転舵させる車両において直進制動時の制動偏向を抑制する方法であって、
前記車輪の接地面上にある第１特定点と前記車輪の回転軸を含む水平面上にある第２特定点とを結ぶ直線を前記接地面に投影した投影線に対して前記接地面の中心からおろした垂線と、前記第１特定点から車両前後方向に延ばした直線と、前記第２特定点を前記接地面上に投影した投影点から車幅方向に延ばした直線とを一つの交点で交わる関係とし、その第１特定点と第２特定点とを通る直線を第１の基準線とし、
前記第１の基準線を前記交点を通って鉛直方向に延びる第１の仮想回転軸の周りに設定角度回転移動させたものを左右のキングピン軸の一方に設定し、前記第１の基準線を車両中心線に対して左右対称に転置した第２の基準線を、前記第１の仮想回転軸を前記車両中心線に対して左右対称に転置した第２の仮想回転軸の周りに設定角度回転移動させたものを左右のキングピン軸の他方に設定することにより、車両の重心の車幅方向の偏りによって制動時に生じるヨーモーメントを打ち消す方向のヨーモーメントを発生させることを特徴とする車両の制動偏向抑制方法。

【図１】