(57)【要約】      （修正有）【課題】車道の走行も可能な新しいタイプの小型の移動体に於いて採用可能な軽量化又はコンパクト化された移動体の上下方向の衝撃及び振動だけでなく、前後方向の衝撃及び振動も吸収可能でありサスペンション・タワーが車輪から上方へ延在していないサスペンション装置を提供すること。【解決手段】一端が車体側に連結され車体の前後方向に延在する第一のサスペンション要素８と、第一のサスペンション要素の他端に連結された車体の前後方向に延在する第二のサスペンション要素１０と、第二のサスペンション要素の端部にて車体の前後方向に摺動可能な第一の部材６と、該第一の部材に当接し車軸と連動して車体の前後方向及び車体の高さ方向に摺動可能な第二の部材７とを含み、第二の部材の車体の前後方向及び高さ方向の変位に対応して第一の部材が車体の前後方向に変位する。【選択図】図１
2014201135.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のサスペンション装置であって、一端が車体側に連結され車体の前後方向に延在し弾性的に伸縮する第一のサスペンション要素と、該第一のサスペンション要素の他端に連結された前記車体の前後方向に延在し弾性的に伸縮する第二のサスペンション要素と、前記第一のサスペンション要素の前記他端に連結された側とは反対側の前記第二のサスペンション要素の端部にて前記車体の前後方向に摺動可能な第一の部材と、該第一の部材に当接し車軸と連動して前記車体の前後方向及び前記車体の高さ方向に摺動可能な第二の部材とを含み、前記第二の部材が前記車体の前後方向に変位した場合も前記車体の高さ方向に変位した場合も前記第一の部材が前記車体の前後方向に変位する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両のサスペンション装置に係り、より詳細には、パーソナル・モビリティ又は超小型モビリティ等の小型の移動体に有利に用いられるサスペンション装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
近年、自転車などの従前の小型移動体よりも移動能力・積載能力があり、且つ、従前の自動車よりもコンパクトな「超小型モビリティ」などと総称される新しいコンセプトの小型の移動体の開発・研究が進められている。このような新しいコンセプトの小型移動体も、通常の自動車と同様に、車道走行が可能な十分な移動性、走行安定性、構造安定性、乗り心地性等を有していることが望ましいので、路面からの車体へ与えられる衝撃及び振動を抑制するためのサスペンション装置を設けることが考えられている。この点に関し、サスペンション装置の場合、その車体と同様に、通常できるだけ軽量且つコンパクトであることが望ましい。特に、通常の車両のサスペンション装置に於いては、車体の上下方向の衝撃及び振動を抑制するために、スプリング及びダンパ（サスペンション・タワー）が車軸から上方に延在するのが一般的であるところ、小型移動体の場合、車体及び車輪が小さく、車輪に上下振動を与える路面変化があると、上下方向だけでなく、移動体の進行方向又は前後方向に於いても振動が発生する。従って、小型移動体に用いられるサスペンション装置は、移動体の上下方向の衝撃及び振動だけでなく、前後方向の衝撃及び振動も吸収できるようになっていることが好ましい。また、サスペンション・タワーが車軸から上方に延在する構成の場合、移動体又は車体の上下方向のスペースがサスペンション装置により大きく占有され、その他の構造の制約となり、また、移動体又は車体に於いて、乗員の足元が車輪に近接する構成の場合には、車輪から上方に延在するサスペンション・タワーの存在が乗員の足元動作にとって邪魔となる場合もある。そこで、小型移動体の場合には、サスペンション・タワーが車輪から上方へ延在していない構成を採用することが考えられる。
【０００３】
サスペンション・タワーが車輪から上方へ延在していない構成又は移動体の前後方向の振動もサスペンション装置の構成としては、例えば、特許文献１に於いて、インホイール形式のサスペンション装置であって、二つのサスペンションユニットを車体の高さ方向に対して、車体の前後方向に傾斜させた装置が提案されている。また、特許文献２には、車軸の上下方向の変位をＬ字形の連結部材を介して車体の前後方向の変位に変換し、かかる前後方向の変位に対するスプリング及びダンパの組み込まれたサスペンションユニットを設ける構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１４８９１
【特許文献２】特開平０６−１９９１２２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１、２に提案されている構成の場合、通常の自動車用のサスペンション装置として利用することを想定しているため、支えるべき重量が大きく、そのために、部品点数が多く、やや複雑な構成となっており、小型移動体のサスペンション装置としては、更なる軽量化及びコンパクト化された構成であることが好ましい。また、特許文献１の構成の場合、サスペンションユニットが傾斜されて配置されていることによって、車体の前後方向の変位に伴い、必ず車体の高さ方向の変位も生ずるので、走行状態によっては、過度の高さ方向の振動により乗り心地の低下が惹起され得る。更に、特許文献２の構成は、車軸の上下方向の変位を車体の前後方向の変位に変換して吸収するので、結局、車体の前後方向の変位は、有意に吸収されない。
【０００６】
かくして、本発明の一つの課題は、上記の如き「超小型モビリティ」と総称される車道の走行も可能な新しいタイプの小型の移動体に於いて採用可能な軽量化又はコンパクト化されたサスペンション装置であって、車体の上下方向の衝撃及び振動だけでなく、前後方向の衝撃及び振動も吸収でき、且つサスペンション・タワーが車輪から上方へ延在していない装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、上記の課題は、車両のサスペンション装置であって、一端が車体側に連結され車体の前後方向に延在し弾性的に伸縮する第一のサスペンション要素と、該第一のサスペンション要素の他端に連結され車体の前後方向に延在し弾性的に伸縮する第二のサスペンション要素と、第一のサスペンション要素の他端に連結された側とは反対側の第二のサスペンション要素の端部にて車体の前後方向に摺動可能な第一の部材と、該第一の部材に当接し車軸と連動して車体の前後方向及び車体の高さ方向に摺動可能な第二の部材とを含み、第二の部材が車体の前後方向に変位した場合も車体の高さ方向に変位した場合も第一の部材が車体の前後方向に変位する装置によって達成される。
【０００８】
上記の構成によれば、まず、車軸側に連結された第二の部材の車体の高さ方向に於ける運動が第二のサスペンション要素及び第一のサスペンション要素を介して車体側に連結された車体の前後方向に運動する第一の部材の運動に変換され、かかる第一の部材の運動が車体の前後方向に伸縮するサスペンション要素により吸収されることとなるので、サスペンション・タワーを車輪から上方へ延在させることなく簡単な構成にてサスペンションの機能が達成できることとなる。また、車体の前後方向に車軸が変位した場合には、第二の部材が車体の前後方向に変位し、これにより、第一の部材も車体の前後方向に変位するので、第一の部材の運動が車体の前後方向に伸縮するサスペンション要素により吸収される。更に、車体の前後方向の変位と車体の高さ方向の変位とは、それぞれ、独立に生ずるので、一方の変位が生じることによって、他方の変位が必然的に惹起されるということはなく、走行状態によって過度の高さ方向の振動により乗り心地の低下が惹起されるといったことも回避される。
【０００９】
なお、上記の構成に於いて、第一のサスペンション要素と第二のサスペンション要素とは、一体であってもよく、或いは別体として設けられてもよい。第一のサスペンション要素と第二のサスペンション要素とが別体として設けられる場合には、第二のサスペンション要素と第一及び第二の部材を枠体に収容した構成であってもよい。この場合、第一のサスペンション要素と第二のサスペンション要素の変位は完全に分離されることとなる。
【発明の効果】
【００１０】
かくして、上記の本発明によれば、従前より少ない部品点数により、車体の高さ方向だけでなく、車体の前後方向の衝撃及び振動を吸収し、しかも、サスペンション・タワーを車輪から上方へ延在させないサスペンション装置が得られることとなる。特に、車体の前後方向と高さ方向の衝撃及び振動を吸収するサスペンション要素が従前のサスペンションのスイングアームの位置にて車体の前後方向に延在する構成となっているので、従前の構造（例えば、特許文献１、２）に比して、軽量且つコンパクトな構造となっており、総重量の小さい小型移動体に於いて有利に用いることが可能である。
【００１１】
本発明のその他の目的及び利点は、以下の本発明の好ましい実施形態の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１（Ａ）は、本発明によるサスペンション装置の第一の実施形態の構成の模式図であり、左が基本状態であり、右上が車軸が車体の高さ方向に変位した状態であり、右下が車体の前後方向に変位した状態である。図１（Ｂ）は、本発明によるサスペンション装置の第二の実施形態の構成の模式図であり、図１（Ｃ）は、本発明によるサスペンション装置の第三の実施形態の構成の模式図であり、図１（Ｂ）は、本発明によるサスペンション装置の第四の実施形態の構成の模式図である。
【図２】図２（Ａ）は、従来の技術によるサスペンション装置の構成の模式図である。図２（Ｂ）は、従来の技術によるサスペンション装置が前輪に装着された小型移動体の模式図である。図２（Ｃ）は、通常の自動車と小型移動体のタイヤの模式図である。
【符号の説明】
【００１３】
１…サスペンション装置
２…筒状体
３…車体連結部
４…車軸側端部
５…車軸連結部
６…第一の部材
７…第二の部材
８，１０，１１…スプリング
９…内側枠
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明する。図中、同一の符号は、同一の部位を示す。
【００１５】
まず、図２（Ａ）を参照して、従来の技術に於ける典型的なサスペンション装置に於いては、一方の端が車軸に対して回転可能に連結され他端が車体（図示せず）に対して回転可能に連結され略水平方向に延在するスイングアームと、鉛直方向に延在し下端が車軸に連結され上端が車体に連結されたサスペンション・タワーとから構成される。サスペンション・タワーには、スプリング及びダンパ（図示せず）が組み込まれ、タイヤが上下方向に運動すると、その運動は、スプリング及びダンパにより吸収され、これにより、車輪（タイヤ）から車体への衝撃及び振動の伝達が緩和又は抑制される。かかる構成のサスペンション装置が、図２（Ｂ）に例示されている如き小型移動体の前輪に装着されている場合、サスペンション・タワーが車軸から上方へ延在し、前輪の上方の空間がサスペンション・タワーにより占有されることとなるので、その他の部品や装備を装着する場合に邪魔となることがある。また、図示の例の如く、前輪近傍に乗員の足元が配置される構成の場合には、サスペンション・タワーが乗降時や緊急退避時に於ける足元動作の妨げとも成り得る。
【００１６】
また、図２（Ｂ）の如き小型移動体の場合、そのタイヤ又は車輪は、図２（Ｃ）に模式的に描かれている如く、通常の自動車のタイヤ又は車輪に比して相当に小さい。従って、路面上の突起など、タイヤ又は車輪を上下に振動させる領域を通過した際には、タイヤ径に対する突起の高さの程度（突起高さ／タイヤ径）が大きくなる頻度が増大するので、タイヤ又は車輪の受ける移動体の進行方向又は前後方向に於ける衝撃の影響が、通常の自動車に比して、相対的に大きくなることが予想される。このことから、小型移動体に於いては、車体の高さ方向だけでなく、車体の前後方向又は進行方向の衝撃が車体に伝達されることを抑制すべく、車体の前後方向の衝撃及び振動も吸収できるサスペンション装置が装備されていることが好ましい。
【００１７】
そこで、本発明に於いては、できるだけ軽量且つコンパクトな構造であって、サスペンション・タワーが車軸から上方へ延在することなく、且つ、車軸の、車体の高さ方向に於ける変位と車体の前後方向に変位とを吸収できるサスペンション装置の構成が提案される。図１（Ａ）を参照して、本発明の第一の実施形態によるサスペンション装置１に於いては、まず、従前のスイングアームに相当する部材の位置に筒状体２が設けられる。筒状体２は、一方の端に於いて車体側に連結され（車体連結部３）、筒状体２の内部には、車軸の前後方向の変位に連動して筒状体２内にて摺動可能な内側枠９と、内側枠９の運動を弾性的に吸収するスプリング８とが組み込まれる。内側枠９に於いては、車軸側に連結された端（車軸連結部５）を有し内側枠９の側面に設けられた開口部９ａと筒状体２の側面に設けられた開口部２ａを貫通して延在する車軸側端部４と、これと一体的に車体の高さ方向に摺動する第二の部材６と、第二の部材６に当接し、第二の部材６の摺動によって押されることにより車体の前後方向の摺動する第一の部材７と、第一の部材７の運動を弾性的に吸収するスプリング１０とが組み込まれる。特に、第二の部材６と第一の部材７との当接部分に於いては、典型的には、図示されている如く、第二の部材６の第一の部材７との当接面６ａが、鉛直方向から傾斜し形成され、これに対応して、第二の部材７の当接面７ａも鉛直方向から傾斜して形成される。また、筒状体２の側面に設けられた開口部２ａは、車体の前後方向に於ける車軸側端部４の変位が許されるよう車体の前後方向に拡大されて形成される。
【００１８】
上記のサスペンション装置の作動に於いては、タイヤが車体の高さ方向に変位し、これに連動して、第二の部材６に於いて上下方向変位ｄｖが生ずると、図１（Ａ）右上にて描かれている如く、第二の部材６の傾斜した当接面６ａの位置が変位し、これに伴って第一の部材７の当接面７ａが水平方向に変位することとなる（ｄＶ）。そして、かかる水平方向の変位ｄＶによるスプリング１０の弾性的な圧縮ｄｖ’によって、運動エネルギーが吸収され、かくして、車体の高さ方向に於けるタイヤの運動が吸収され、車体への衝撃及び振動が抑制される。なお、当接面６ａと当接面７ａとの間に於いて及び内側枠９の外面と筒状体２の内面との間は、或る程度の摩擦力が作用するようになっていてよく、かかる摩擦によって運動エネルギーが熱エネルギーへ変換される。
【００１９】
一方、タイヤが図２（Ｃ）の如き突起上を通過するなどして、タイヤが車体の前後方向に変位した際には、図１（Ａ）右下にて描かれている如く、車軸側端部４の変位ｄｈと共に内側枠９が筒状体２内にて摺動し、これにより、スプリング８が弾性的に圧縮され（ｄｈ’）、変位ｄｈが吸収されることとなる。
【００２０】
かくして、上記の実施形態によれば、車体の高さ方向の車軸の衝撃及び振動を吸収するサスペンション要素（スプリング１０）と車体の前後方向の車軸の衝撃及び振動を吸収するサスペンション要素（スプリング８）とが通常のサスペンション装置のスイングアームの位置に配置されることとなるので、サスペンション・タワーが車軸の上方へ延在することなく、且つ、車体の高さ方向と前後方向に衝撃及び振動を吸収できる軽量でコンパクトなサスペンション装置が得られることとなる。
【００２１】
なお、第二の部材の当接面６ａと第一の部材の当接面７ａの形状は、図示の例に限らず、当接面６ａの上下方向の位置が変位した際に、当接面７ａの水平方向の位置が変位する形状であれば、任意の形状であってよいことは理解されるべきであり、そのような場合も本発明の範囲に属する。
【００２２】
次に、図１（Ｂ）を参照して、本発明の第二の実施形態に於いては、上記の第一の実施形態に於ける内側枠９が筒状体２の中間に配置され、筒状体２内でスプリング８と、その反対側のスプリング１１とにより狭持された構成になっていてよい。かかる構成によれば、車軸が車体に対して前後方向の両方向のいずれに変位した場合（ｄｈ＋、ｄｈ−）に於いても、その運動が吸収できることとなる。
【００２３】
また、図１（Ｃ）を参照して、本発明の第三の実施形態に於いては、上記の第一の実施形態に於ける内側枠９内に配置されるスプリング１０として、スプリング８と一体となったものが採用される。この場合には、車体の高さ方向の車軸の変位があった場合にもスプリング８が圧縮され、変位の運動エネルギーが吸収されることとなる。
【００２４】
更に、図１（Ｄ）を参照して、本発明の第四の実施形態に於いては、上記の第三の実施形態に於ける内側枠９が筒状体２内でスプリング８と、その反対側のスプリング１１とにより狭持された構成になっていてよい。この構成の場合にも、車軸が車体に対して前後方向の両方向のいずれに変位した場合（ｄｈ＋、ｄｈ−）に於いても、その運動が吸収できることとなる。
【００２５】
かくして、上記の本発明によれば、サスペンション・タワーが不要となり、車軸上方のスペースに余裕ができ、また、乗員の足元動作の邪魔となることがなくなる。また、当接面６ａと当接面７ａとの間及び／又は内側枠９の外面と筒状体２の内面との間の摩擦を衝撃及び振動の減衰のために利用することにより、別途、ダンパ要素を追加する必要もなくなる。更に上記の構成において、車体の前後方向の変位（又は車体の高さ方向の変位）が生じても、必然的に車体の高さ方向の変位（又は車体の前後方向の変位）が惹起されることがないので、走行状態によって過度の高さ方向の振動により乗り心地の低下が惹起されるといったことが回避される。そして、上記の本発明の構成は、部品点数が比較的少ないので、コスト削減及び軽量化も期待される。
【００２６】
以上の説明は、本発明の実施の形態に関連してなされているが、当業者にとつて多くの修正及び変更が容易に可能であり、本発明は、上記に例示された実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の概念から逸脱することなく種々の装置に適用されることは明らかであろう。
【図１】
2014201135.tif 000003
【図２】
2014201135.tif 000004