(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤを装着するホイールに設けられた車輪支持部材に一端が連結され、他端が車体に弾性支持されるサスペンション部材を有し、サスペンション構成要素の少なくとも一部が前記ホイール内に配置されたインホイール型サスペンション装置において、
前記サスペンション部材を、前記車輪支持部材に設けられた少なくとも１本以上の摺動軸に対し摺動可能に連結すると共に、前記車輪支持部材と前記サスペンション部材との間に弾性要素を配置し、
前記摺動軸として、第１摺動軸部と第２摺動軸部と、を有し、
前記弾性要素は、ホイールセンタよりも車両前側位置に配置された第１弾性部材と、前記ホイールセンタよりも車両後側位置に配置された第２弾性部材と、を有し、
前記第１摺動軸部を、前記第１弾性部材と前記第２弾性部材との間に配置すると共に、前記第２摺動軸部よりも前記ホイールセンタの近くに配置する
ことを特徴とするインホイール型サスペンション装置。
【請求項２】
タイヤを装着するホイールに設けられた車輪支持部材に一端が連結され、他端が車体に弾性支持されるサスペンション部材を有し、サスペンション構成要素の少なくとも一部が前記ホイール内に配置されたインホイール型サスペンション装置において、
前記サスペンション部材を、前記車輪支持部材に設けられた少なくとも１本以上の摺動軸に対し摺動可能に連結すると共に、前記車輪支持部材と前記サスペンション部材との間に弾性要素を配置し、
前記摺動軸として、車両前後方向に並ぶ第１摺動軸部と第２摺動軸部と、を有し、
前記弾性要素は、ホイールセンタよりも車両前側位置に配置された第１弾性部材と、前記ホイールセンタよりも車両後側位置に配置された第２弾性部材と、を有し、
前記第１摺動軸部を、前記第１弾性部材と前記第２弾性部材との間に配置し、前記第２摺動軸部を、前記第１弾性部材よりも車両前側位置に配置する
ことを特徴とするインホイール型サスペンション装置。
【請求項３】
タイヤを装着するホイールに設けられた車輪支持部材に一端が連結され、他端が車体に弾性支持されるサスペンション部材を有し、サスペンション構成要素の少なくとも一部が前記ホイール内に配置されたインホイール型サスペンション装置において、
前記サスペンション部材を、前記車輪支持部材に設けられた少なくとも１本以上の摺動軸に対し摺動可能に連結すると共に、前記車輪支持部材と前記サスペンション部材との間に弾性要素を配置し、
前記摺動軸として、車両前後方向に並ぶ第１摺動軸部と第２摺動軸部と、を有し、
前記弾性要素は、ホイールセンタよりも車両前側位置に配置された第１弾性部材と、前記ホイールセンタよりも車両後側位置に配置された第２弾性部材と、を有し、
前記サスペンション部材と前記第１摺動軸部の連結部分と、前記サスペンション部材と前記第２摺動軸部の連結部分との少なくとも一方に、前記摺動軸のずれ変位を吸収する変位吸収機構を有する
ことを特徴とするインホイール型サスペンション装置。
【請求項４】
請求項３に記載されたインホイール型サスペンション装置において、
前記変位吸収機構は、前記サスペンション部材と前記摺動軸との間に介装され、前記摺動軸に対しておよそ直角方向に作動するスライド構造である
ことを特徴とするインホイール型サスペンション装置。
【請求項５】
請求項３に記載されたインホイール型サスペンション装置において、
前記変位吸収機構は、前記サスペンション部材と前記摺動軸との間に介装され、前記摺動軸に対して傾斜方向に作動する相対回転構造である
ことを特徴とするインホイール型サスペンション装置。
【請求項６】
請求項３に記載されたインホイール型サスペンション装置において、
前記変位吸収機構は、前記サスペンション部材と前記摺動軸との間に介装され、前記摺動軸に対しておよそ直角方向に作動するスライド構造と、前記摺動軸に対して傾斜方向に作動する相対回転構造とを併せ持つ構造である
ことを特徴とするインホイール型サスペンション装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載されたインホイール型サスペンション装置において、
前記ホイールセンタから前記第１弾性部材までの距離と、前記ホイールセンタから前記第２弾性部材までの距離との比を、前記第１弾性部材のばね定数の逆数と、前記第２弾性部材のばね定数の逆数との比にほぼ一致させる
ことを特徴とするインホイール型サスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サスペンション構成要素の少なくとも一部がタイヤを装着するホイール内に配置されたインホイール型サスペンション装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来、１本の摺動軸を有する車輪支持部材をタイヤに設けると共に、車体に取り付けたサスペンション部材を摺動軸に対して摺動可能に連結した上、車輪支持部材とサスペンション部材との間に弾性要素を配置したインホイール型サスペンション装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３０５４２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、タイヤが接地した際に作用する接地反力は、タイヤの接地点から上向きに生じるが、このときの接地反力の作用方向（接地反力線）はホイールセンタを通過する。また、タイヤの接地に伴って弾性要素が変形すると、このときのバネ反力の作用方向（バネ反力線）は、弾性要素の変形方向に沿う。
ここで、従来のインホイール型サスペンション装置では、弾性要素の上端部が車両後方に傾斜している。すなわち、弾性要素の変形方向は、タイヤ接地点から斜め後方に向かう方向に設定されている。
そのため、サスペンション部材が上下方向にストロークする際、タイヤ接地点から上向きに生じる接地反力線に対し、バネ反力線はタイヤ接地点から斜め後方に向かう方向になってしまい、接地反力線とバネ反力線とが全く異なる方向となる。そのため、ホイールセンタ高さにおいて、接地反力線が通過する位置とバネ反力線が通過する位置が大きく離れてしまい、この位置ずれによって摺動軸にこじりモーメントが作用してしまうという問題が生じていた。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、サスペンション部材が上下方向にストロークする際に摺動軸に作用するこじりモーメントを抑制し、フリクション（摺動抵抗）を低減させることができるインホイール型サスペンション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のインホイール型サスペンション装置は、タイヤを装着するホイールに設けられた車輪支持部材に一端が連結され、他端が車体に弾性支持されるサスペンション部材を有し、サスペンション構成要素の少なくとも一部がホイール内に配置されている。
このインホイール型サスペンション装置において、サスペンション部材を、車輪支持部材に設けられた少なくとも１本以上の摺動軸に対し摺動可能に連結すると共に、車輪支持部材とサスペンション部材との間に弾性要素を配置する。また、摺動軸として、第１摺動軸部と第２摺動軸部と、を有する。そして、この弾性要素を、ホイールセンタよりも車両前側位置に配置された第１弾性部材と、ホイールセンタよりも車両後側位置に配置された第２弾性部材と、によって構成する。さらに、第１摺動軸部を、第１弾性部材と第２弾性部材との間に配置すると共に、第２摺動軸部よりもホイールセンタの近くに配置する。
また、このインホール型サスペンション装置において、サスペンション部材を、車輪支持部材に設けられた少なくとも１本以上の摺動軸に対し摺動可能に連結すると共に、車輪支持部材とサスペンション部材との間に弾性要素を配置する。また、摺動軸として、車両前後方向に並ぶ第１摺動軸部と第２摺動軸部と、を有する。そして、この弾性要素を、ホイールセンタよりも車両前側位置に配置された第１弾性部材と、ホイールセンタよりも車両後側位置に配置された第２弾性部材と、によって構成する。さらに、第１摺動軸部を、第１弾性部材と第２弾性部材との間に配置し、第２摺動軸部を、第１弾性部材よりも車両前側位置に配置する。
さらに、このインホール型サスペンション装置において、サスペンション部材を、車輪支持部材に設けられた少なくとも１本以上の摺動軸に対し摺動可能に連結すると共に、車輪支持部材とサスペンション部材との間に弾性要素を配置する。また、摺動軸として、車両前後方向に並ぶ第１摺動軸部と第２摺動軸部と、を有する。そして、この弾性要素を、ホイールセンタよりも車両前側位置に配置された第１弾性部材と、ホイールセンタよりも車両後側位置に配置された第２弾性部材と、によって構成する。さらに、サスペンション部材と第１摺動軸部の連結部分と、サスペンション部材と第２摺動軸部の連結部分との少なくとも一方に、摺動軸のずれ変位を吸収する変位吸収機構を有する。
【発明の効果】
【０００７】
よって、弾性要素が、ホイールセンタよりも車両前側位置に配置された第１弾性部材と、ホイールセンタよりも車両後側位置に配置された第２弾性部材と、を有するため、二つの弾性部材がホイールセンタを挟んで配置される。これにより、タイヤ接地時に生じるバネ反力がホイールセンタを挟んで分散して作用し、その平均的なバネ反力の作用線（バネ反力線）がその中央を通過する。一方、タイヤの接地反力は、タイヤの接地点から上向きに生じるが、このときの接地反力の作用線（接地反力線）はホイールセンタを通過する。
これにより、平均的なバネ反力線と接地反力線とを近接させることができ、そのずれによって摺動軸に作用するこじりモーメントを抑制して、フリクションを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のインホイール型サスペンション装置が適用された左後輪を車両内側の斜め後方から視た全体斜視図である。
【図２】実施例１のインホイール型サスペンション装置のサスペンション構成要素を示す斜視図である。
【図３Ａ】実施例１のインホイール型サスペンション装置においてサスペンション構成要素の配置を車両内側から見たときの模式図である。
【図３Ｂ】実施例１のインホイール型サスペンション装置においてサスペンション構成要素の配置を車両上方から見たときの模式図である。
【図４】実施例１のインホイール型サスペンション装置におけるサスペンション部材と摺動軸の連結部分の構造を示す断面図である。
【図５】実施例１のインホイール型サスペンション装置において主摺動軸と副摺動軸の取り付けとタイヤとの位置関係を車両後方から見たときの断面図である。
【図６】比較例のインホール型サスペンション装置に作用する接地反力線とバネ反力線とこじりモーメントを示す説明図である。
【図７Ａ】実施例１の第１変形例のインホイール型サスペンション装置に作用する接地反力線とバネ反力線を示す説明図である。
【図７Ｂ】実施例１の第２変形例のインホイール型サスペンション装置に作用する接地反力線とバネ反力線を示す説明図である。
【図７Ｃ】実施例１の第３変形例のインホイール型サスペンション装置に作用する接地反力線とバネ反力線を示す説明図である。
【図７Ｄ】図７Ａ〜図７Ｃにおけるホイールセンタ高さにおける各バネ反力線上が通る位置に生じるこじりモーメントの大きさを示すグラフである。
【図８】バネ反力線と摺動軸との位置関係を示す説明図である。
【図９】実施例１のインホイール型サスペンション装置に作用する接地反力線とバネ反力線を示す説明図である。
【図１０】インホイール型サスペンション装置において、接地荷重が入力したときの摺動軸の変形状態を示す摺動軸変形作用説明図である。
【図１１】インホイール型サスペンション装置において、タイヤ横力が入力したときの摺動軸の変形状態を示す摺動軸変形作用説明図である。
【図１２】インホイール型サスペンション装置において、制動力が入力したときの摺動軸の変形状態を示す摺動軸変形作用説明図である。
【図１３】インホイール型サスペンション装置において、前後力が入力したときの摺動軸の変形状態を示す摺動軸変形作用説明図である。
【図１４Ａ】インホイール型サスペンション装置において、軸傾斜ずれが生じたときの摺動軸を示す変形状態説明図である。
【図１４Ｂ】インホイール型サスペンション装置において、軸間距離ずれが生じたときの摺動軸を示す変形状態説明図である。
【図１５】インホイール型サスペンション装置において、軸傾斜ずれによる摺動抵抗の増加メカニズムを示す説明図である。
【図１６】インホイール型サスペンション装置において、軸間距離ずれによる摺動抵抗の増加メカニズムを示す説明図である。
【図１７】実施例１のインホイール型サスペンション装置において、軸傾斜ずれが生じたときの副摺動軸の状態変化を示す説明図である。
【図１８】実施例２のインホイール型サスペンション装置におけるサスペンション部材と副摺動軸の連結部分の構造（スライド構造）を示す断面図である。
【図１９】図１８に示すスライド構造を示す斜視図である。
【図２０】実施例３のインホイール型サスペンション装置におけるサスペンション部材と副摺動軸の連結部分の構造（相対回転構造）を示す断面図である。
【図２１】実施例３のインホイール型サスペンション装置において、軸傾斜ずれが生じたときの副摺動軸の状態変化を示す説明図である。
【図２２】実施例４のインホイール型サスペンション装置におけるサスペンション部材と副摺動軸の連結部分の構造（スライド構造＋相対回転構造）を示す断面図である。
【図２３】実施例４のインホイール型サスペンション装置における軸受け部の配置構造を示す説明図である。
【図２４Ａ】実施例１の第４変形例のインホイール型サスペンション装置におけるサスペンション構成要素の配置を示す模式図である。
【図２４Ｂ】実施例１の第５変形例のインホイール型サスペンション装置におけるサスペンション構成要素の配置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のインホイール型サスペンション装置を実施するための形態を、図面に示す実施例１〜実施例４に基づいて説明する。
【００１０】
（実施例１）
まず、構成を説明する。
実施例１におけるインホイール型サスペンション装置の構成を、「全体構成」、「弾性要素の詳細構成」、「サスペンション部材と摺動軸の連結構成」に分けて説明する。
【００１１】
［全体構成］
図１は、実施例１のインホイール型サスペンション装置が適用された左後輪（従動輪）を車両内側の斜め後方から視た斜視図を示し、図２は、サスペンション構成要素を示す。以下、図１及び図２に基づき、全体構成を説明する。なお、図１は、向かって右が車両前方となる。
【００１２】
前記インホイール型サスペンション装置IWS1は、図１に示すように、車輪支持部材１と、サスペンション部材２と、摺動軸３と、タイヤ４と、弾性要素５と、弾性ブッシュ６と、ホイールセンタ７と、車体取付部材８と、ホイール９と、減衰要素１０と、を備えている。
ここで、単にサスペンション装置ではなく、「インホイール型サスペンション装置」という理由は、上記サスペンション構成要素の少なくとも一部がタイヤ４を装着するホイール９内に配置された構成であることによる。
【００１３】
前記車輪支持部材１は、タイヤ４を装着するホイール９の内側空間に設けられたナックルプレートにより構成され、メインプレート１ａと、上側プレート１ｂと、下側プレート１ｃと、を有している（図２参照）。ここで、メインプレート１ａがホイールセンタ７においてホイール９に固定されている。また、上側プレート１ｂはメインプレート１ａの上端部から車両内側に延在され、下側プレート１ｃはメインプレート１ａの下端部から車両内側に延在されている。
この車輪支持部材１の上側プレート１ｂには、図２に示すように、摺動軸３を構成する平行配置の主摺動軸３ａ及び副摺動軸３ｂの上端部が固定され、下側プレート１ｃには、主摺動軸３ａ及び副摺動軸３ｂの上端部が固定される。
【００１４】
前記サスペンション部材２は、一端が車輪支持部材１に連結され、他端が車体に弾性支持される懸架構成要素である。このサスペンション部材２は、図１に示すように、前側車体支持ブラケット２ａと、後側車体支持ブラケット２ｂと、主摺動軸受けパイプ２ｃと、弾性要素支持ブラケット２ｄと、副摺動軸受けパイプ２ｅと、を一体に有する。
そして、主摺動軸受けパイプ２ｃは、サスペンション部材２の車輪連結部であり、車輪支持部材１に固定された主摺動軸３ａに対し摺動可能に連結される。また、副摺動軸受けパイプ２ｅは、サスペンション部材２の車輪連結部であり、車輪支持部材１に固定された副摺動軸３ｂに対し摺動可能に連結される。すなわち、車輪支持部材１とサスペンション部材２とは、摺動軸３を介して連結される。
一方、前側車体支持ブラケット２ａ及び後側車体支持ブラケット２ｂは、車両前後方向に並んで配置されると共に、いずれも主摺動軸受けパイプ２ｃから車両内側に向かって延在され、車体側の端部に弾性ブッシュ６が設けられている。さらに、前側車体支持ブラケット２ａには副摺動軸受けパイプ２ｅが連結されている。また、弾性要素支持ブラケット２ｄは、主摺動軸受けパイプ２ｃの上端部から車両前後方向に突出形成されている。
つまり、サスペンション部材２は、全体として一体に動作し、かつ、運動自由度として主摺動軸３ａ及び副摺動軸３ｂに沿った上下運動に規制される。
【００１５】
前記摺動軸３は、図２に示すように、車輪支持部材１に上端部と下端部が固定され、互いに平行状態で上側プレート１ｂと下側プレート１ｃの間に立設配置された主摺動軸３ａ（第１摺動軸部）と、副摺動軸３ｂ（第２摺動軸部）と、により構成される。ここで、主摺動軸３ａと副摺動軸３ｂとは、ホイールセンタ７を挟んで車両前後方向に並んで配置されており、主摺動軸３ａがホイールセンタ７よりも車両後側位置に配置されている。さらに、主摺動軸３ａは、副摺動軸３ｂよりも大径となっている。
【００１６】
前記弾性要素５は、サスペンション部材２の弾性要素支持ブラケット２ｄと、車輪支持部材１の下側プレート１ｃとの間に介装されたコイルスプリングである。この弾性要素５は、サスペンション部材２の上下方向の摺動動作に対してバネ付勢力を付与することで、サスペンション部材２を弾性支持する。
【００１７】
前記弾性ブッシュ６は、サスペンション部材２の前側車体支持ブラケット２ａ及び後側車体支持ブラケット２ｂと車体取付部材８との間に設けられた円筒ブッシュである。ここでは、前側車体支持ブラケット２ａに取り付けられた第１,第２弾性ブッシュ６ａ,６ｂと、後側車体支持部ブラケット２ｂに取り付けられた第３弾性ブッシュ６ｃと、を有している。
前記第１弾性ブッシュ６ａは、ホイールセンタ７より上方位置に配置され、第２,第３弾性ブッシュ６ｂ,６ｃは、ホイールセンタ７より下方位置に配置されている。
【００１８】
前記車体取付部材８は、図１に示すように、サスペンション部材２の第１〜第３弾性ブッシュ６ａ,６ｂ,６ｃ、及び、減衰要素１０の上端部を車体に対して取り付けるための車体側プレート部材である。つまり、サスペンション部材２と車体とは、弾性ブッシュ６及び車体取付部材８を介して連結される。
【００１９】
前記減衰要素１０は、図１に示すように、下端部が車輪支持部材１の下側プレート１ｃに固定され、上端部が車体取付部材８に取り付けられていて、いわゆるショックアブソーバにより構成される。この減衰要素１０は、タイヤ４が上下ストロークするとき、車体に伝達される力を減衰させる。
【００２０】
［弾性要素の詳細構成］
図３Ａは、実施例１のサスペンション構成要素の配置を車両内側から見たときの模式図であり、図３Ｂは、車両上方から見たときの模式図である。以下、図３Ａ,図３Ｂに基づき、弾性要素の詳細構成を説明する。
【００２１】
前記弾性要素５は、図２及び図３Ａに示すように、第１スプリング５１（第１弾性部材）と、第２スプリング５２（第２弾性部材）と、を有している。この第１スプリング５１及び第２スプリング５２は、いずれも金属によって形成されると共に、自然長が同一の長さに設定されたコイル形状の圧縮バネである。
【００２２】
ここで、弾性要素５を支持する弾性要素支持ブラケット２ｄは、主摺動軸３ａに連結された主摺動軸受けパイプ２ｃから車両前後方向に延在されており、車両前方に向かって延在した一方の端部は、ホイールセンタ７よりも車両前側位置であって副摺動軸３ｂよりも車両後側位置まで延びている。
そのため、車両を側面視した際、第１,第２スプリング５１,５２は、主摺動軸３ａを挟んで車両前後方向に並んで配置される。また、第１スプリング５１は、ホイールセンタ７よりも車両前側位置であって、副摺動軸３ｂよりも車両後側位置、つまりホイールセンタ７と副摺動軸３ｂとの間に配置される。第２スプリング５２は、ホイールセンタ７よりも車両後側位置に配置される。この結果、図３Ｂに示すように、車両前方側から副摺動軸３ｂ→第１スプリング５１→ホイールセンタ７→主摺動軸３ａ→第２スプリング５２の順に並ぶこととなる。
なお、主摺動軸３ａと第１,第２スプリング５１,５２との車幅方向の位置は一致し、副摺動軸３ｂは、これらよりも車両内側に入り込んでいる。
【００２３】
また、第１スプリング５１の変形方向（軸方向）と、第２スプリング５２の変形方向（軸方向）は、いずれも主摺動軸３ａ及び副摺動軸３ｂの軸方向に対して平行に設定されている。さらに、主摺動軸３ａ、副摺動軸３ｂ、第１,第２スプリング５１,５２のそれぞれの軸方向は、車両静止時において、路面に対して直交する方向に設定されている。
【００２４】
さらに、この実施例１では、ホイールセンタ７から第１スプリング５１までの車両前後方向距離Ｌ１と、ホイールセンタ７から第２スプリング５２までの車両前後方向距離Ｌ２との比が、第１スプリング５１のバネ定数Ｋ１の逆数と、第２スプリング５２のバネ定数Ｋ２の逆数との比に一致するように設定されている。すなわち、距離Ｌ１,Ｌ２とバネ定数Ｋ１,Ｋ２は、下記式（１）及び式（２）が成立する関係となっている。
Ｌ１：Ｌ２  ＝  １／Ｋ１：１／Ｋ２        …（１）
Ｋ１×Ｌ１  ＝  Ｋ２×Ｌ２                …（２）
【００２５】
［サスペンション部材と摺動軸の連結構成］
図４は、実施例１のインホイール型サスペンション装置におけるサスペンション部材と摺動軸の連結部分の構造を示し、図５は、主摺動軸と副摺動軸の取り付けとタイヤとの位置関係を簡略に示す。以下、図４及び図５に基づき、実施例１のサスペンション部材と摺動軸の連結構成を説明する。
【００２６】
実施例１では、摺動軸３として、２本の主摺動軸３ａと副摺動軸３ｂを有し、図５に示すように、車両後方から見た際、主摺動軸３ａはタイヤ４から近い位置に設定され、副摺動軸３ｂは、主摺動軸３ａよりも入力が小さくなるタイヤ４から遠い位置に設定されている。つまり、路面入力があるとき、タイヤ４を介しての入力は、副摺動軸３ｂより主摺動軸３ａが大きくなるというように、主摺動軸３ａと副摺動軸３ｂの入力は異なる。このため、入力差に応じて、主摺動軸３ａの軸径を、副摺動軸３ｂの軸径よりも大きな径としている。
【００２７】
そして、図４に示すように、サスペンション部材２の主摺動軸受けパイプ２ｃ（車輪連結部）と主摺動軸３ａの連結部分には、滑りブッシュ１１のみを介装している。一方、サスペンション部材２の副摺動軸受けパイプ２ｅ（車輪連結部）と副摺動軸３ｂの連結部分には、滑りブッシュ１１と、弾性体ブッシュ１２（変位吸収機構）と、を順に介装している。
すなわち、サスペンション部材２と副摺動軸３ｂの連結構成は、副摺動軸３ｂの軸中心CLから順に、滑りブッシュ１１→弾性体ブッシュ１２→副摺動軸受けパイプ２ｅを同軸配置で設けた構成としている。
【００２８】
ここで、主摺動軸受けパイプ２ｃ及び副摺動軸受けパイプ２ｅは、サスペンション部材２の前側車体支持ブラケット２ａに連結された金属素材による円筒パイプである。
【００２９】
また、前記滑りブッシュ１１は、副摺動軸３ｂの軸表面と接する滑り軸受け部であり、滑りを促進させる樹脂材による円筒ブッシュにより構成される。なお、主摺動軸３ａの軸表面と接する位置に設けた滑りブッシュ１１も同じものである。
【００３０】
前記弾性体ブッシュ１２は、副摺動軸受けパイプ２ｅと滑りブッシュ１１との間に介装された弾性変形可能な円筒ブッシュである。この弾性体ブッシュ１２は、副摺動軸受けパイプ２ｅと副摺動軸３ｂの軸方向がずれたとき、変形することで副摺動軸受けパイプ２ｅと副摺動軸３ｂとの間のずれ変位を吸収する。この弾性体ブッシュ１２は、高い弾性変形性を持つゴム等を素材とする。
【００３１】
次に、作用を説明する。
まず、実施例１の作用を説明するにあたり、本発明の背景技術と課題を説明する。
近年、エネルギー資源の効率的活用の観点から電気自動車に対する期待が高まっている。しかし、電気自動車は、航続距離がユーザーの期待に対して短く、満充電での航続距離を延長することが必要となっている。そして、航続距離を延長するためには、限られたスペースにできるだけ多くのバッテリを搭載することが一つの解決手段として有望視されており、サスペンション装置の省スペース化が重要な技術課題となっている。
【００３２】
そして、この「サスペンション装置の省スペース化」といった技術領域では、サスペンションリンクのないインホイール型サスペンション装置が知られている。
このインホイール型サスペンション装置は、車輪を支持する車輪支持部材と、この車輪支持部材に連結されると共に車体に取り付けられるサスペンション部材と、を備え、サスペンション部材の少なくとも一部が、前記車輪のホイール内に配置されている。
さらに、このようなインホイール型サスペンション装置として、車輪を上下ストロークさせるため、サスペンション部材を車輪支持部材に設けられた摺動軸に摺動可能に連結すると共に、車輪支持部材とサスペンション部材との間に弾性要素及び／又は減衰要素とを備えたものが考えられる。
【００３３】
ここで、サスペンションリンクを用いたサスペンション装置の場合、サスペンションリンクの長さを短くすると、サスペンション部材の占有スペースは削減できるものの、車輪の上下ストロークにともなう姿勢変化（ステア変化やキャンバー変化）などが大きくなってしまう。つまり、車輪の姿勢変化を小さくするためには長いサスペンションリンクが必要となるため、サスペンション装置の占有スペースを削減することができなかった。
一方、車輪支持部材の摺動軸にサスペンション部材を摺動可能に連結したインホイール型サスペンション装置では、タイヤは摺動軸に沿って上下ストロークすることができる。また、弾性要素を摺動軸に対して傾斜して配置することで、省スペースを実現することができる。
【００３４】
しかしながら、車両の快適性、特に車両振動の観点では、路面不整による衝撃力を車体に伝えないことが必要である。そのためには、サスペンション部材と摺動軸との間の相対的な上下ストロークを滑らかにして路面入力を吸収することが必要である。また、旋回中の車体安定性確保のためには、車体がロールする際、内輪タイヤの浮きを防止してしっかりと接地させておくことも必要である。そのためには、特に内輪リバウンド（伸び側）方向に滑らかにストロークさせることも重要である。
【００３５】
そして、これらの要求を満足させるためには、サスペンション部材と摺動軸とが相対的に上下ストロークする際のフリクション（摺動抵抗）を低減させておく必要がある。
【００３６】
一方、実施例１のようなインホイール型サスペンション装置では、サスペンション部材と摺動軸とを相対的に上下ストロークさせるため、サスペンション部材を摺動軸に対して上下摺動可能に連結している。ここで、車両が接地したときに路面からタイヤに作用する上向きの接地反力の作用方向と、荷重を支持するサスペンション部材の弾性要素のバネ反力の作用方向とにずれが生じると、摺動軸にこじりモーメント（摺動軸の軸線をこじる方向に作用するモーメント）が作用する。そして、このこじりモーメントが摺動軸に作用したことで、サスペンション部材と摺動軸との間に上下ストローク時のフリクションが増大するという問題が生じる。
【００３７】
さらに、サスペンション部材を上下ストロークさせるために２本の摺動軸を用いる摺動機構を採用した場合では、サスペンション部材が２カ所で摺動軸に連結されることになり、２カ所の連結部分が各々２本の摺動軸に沿って上下摺動する。このため、この２本の摺動軸の平行度を保つことが重要となる。
然るに、サスペンション部品の加工精度や組み付け精度により、その平行度を保つことは容易ではない。また、接地荷重、タイヤ横力、制動力等が作用した場合には、ホイール周りにこじられるような外力が作用するため、それぞれの摺動軸にこじりモーメントが作用して二軸間の距離が変化する、或いは、摺動軸が曲げ変形して二軸間の傾斜角度にずれが生じる、といったことが発生する。
そして、このような結果、サスペンション部材の上下ストローク時のフリクションが増大するといった問題が発生する。なお、本発明では、上記二軸間距離の変化や傾斜角度変化をミスアライメントと呼ぶ。
【００３８】
次に、実施例１のインホイール型サスペンション装置における作用を、「こじりモーメント低減作用」、「摺動軸のミスアライメント吸収作用」、「他の特徴作用」に分けて説明する。
【００３９】
［こじりモーメント低減作用］
車両が路面に接地すると、接地点から上向きに作用する接地反力がタイヤに入力する。この接地反力の作用方向（接地反力線）は、図６に示すように、路面に対して直交する方向（鉛直方向）となり、ホイールセンタを通過する。これに対し、サスペンション部材を弾性支持する弾性要素は、変形方向に沿ったバネ反力を生じる。つまり、サスペンション部材に入力するバネ反力の作用方向（バネ反力線）は、弾性要素の変形方向に沿った方向となる。
そして、この接地反力線とバネ反力線とがずれている場合、このずれ量に応じたモーメントがホイールセンタ周りに発生する。このモーメントは、車輪支持部材を車軸周りに回転させ、車体側からサスペンション部材を介して支持されている摺動軸（実施例１では主に主摺動軸３ａ）をこじるモーメント（こじりモーメント）となる。
【００４０】
また、実施例１のように、弾性要素５を、主摺動軸３ａを挟んで車両前後方向に並ぶ２本のコイルスプリング（第１,第２スプリング５１,５２）によって構成した場合では、サスペンション部材２に作用するバネ反力は、第１スプリング５１によって生じるバネ反力と、第２スプリング５２によって生じるバネ反力との平均的なバネ反力となる。
【００４１】
ここで、図７Ａ〜図７Ｃに示すように、２本のコイルスプリング（第１スプリングα、第２スプリングβ）の設定方向によって、平均的なバネ反力の作用方向（平均バネ反力線Ａ）は異なったものとなる。しかしながら、第１スプリングαによって生じるバネ反力のバネ反力線Ｂや、第２スプリングβによって生じるバネ反力のバネ反力線Ｃと比べると、ホイールセンタ高さで見たとき、平均バネ反力線Ａが通過する位置は、接地反力線Ｘが通過する位置に近接する。
【００４２】
そのため、図７Ｄに示すように、２本のコイルスプリングの設定方向に拘らず、平均的なバネ反力によって生じるこじりモーメントの絶対値（ホイールセンタ高さにおける平均バネ反力線Ａが通る位置ａに生じるこじりモーメントの大きさ）が、第１スプリングαによって生じるこじりモーメントの絶対値（ホイールセンタ高さにおけるバネ反力線Ｂが通る位置ｂに生じるこじりモーメントの大きさ）や、第２スプリングβによって生じるこじりモーメントの絶対値（ホイールセンタ高さにおけるバネ反力線Ｃが通る位置ｃに生じるこじりモーメントの大きさ）よりも小さくなる。
これは、接地反力がホイールセンタを介して車体支持部材に入力されるためである。この結果、車両側方から見たときのホイールセンタ高さにおいて、バネ反力線が通過する位置と、接地反力線が通過する位置（ホイールセンタ位置）との位置ずれが小さくなるほど、こじりモーメントが小さくなることがわかる。
【００４３】
さらに、図８は、バネ反力線と摺動軸との位置関係を示した説明図である。この図８より、摺動軸の軸線（軸中心CL）の方向と、バネ反力線の方向との角度ずれがあると、バネ反力の分力のうち、摺動軸を横切る方向の「軸直方向反力」が生じてしまう。この「軸直方向反力」は、摺動軸を曲げる作用を有しており、サスペンション部材２が主摺動軸３ａに沿って摺動する際のフリクション要因となる。
【００４４】
以上より、サスペンション部材２が車両上下方向にストロークする際、摺動軸３（特にここでは主摺動軸３ａ）に作用するこじりモーメントを抑制するには、サスペンション部材２を弾性支持する弾性要素５によって生じるバネ反力線が、ホイールセンタ７の高さ位置において接地反力線と一致していることが望ましいと言える。さらに、このバネ反力線は、摺動軸の軸方向に対して平行である方がよいと言える。
【００４５】
これに対し、実施例１のインホイール型サスペンション装置では、車輪支持部材１とサスペンション部材２の間に配置され、サスペンション部材２を弾性支持する弾性要素５が、ホイールセンタ７よりも車両前側位置に配置された第１スプリング５１と、ホイールセンタ７よりも車両後側位置に配置された第２スプリング５２と、を有している。
【００４６】
そのため、図９に示すように、タイヤ４が接地した際に生じるバネ反力線は、第１スプリング５１の変形方向に沿った第１バネ反力線５３と、第２スプリング５２の変形方向に沿った第２バネ反力線５４となり、ホイールセンタ７を挟んで車両前後方向に分散する。このため、第１,第２バネ反力線５３,５４に沿ったバネ反力の平均的なバネ反力の作用方向（平均バネ反力線５５）は、ホイールセンタ７の近傍を通過することになる。
一方、タイヤ４に作用する接地反力は、タイヤ４の接地点４ａから上向きに生じ、この接地反力の作用方向（接地反力線５６）はホイールセンタ７を通過する。
【００４７】
これにより、平均バネ反力線５５と接地反力線５６とを、ホイールセンタ高さにおいて近接させることができ、そのずれを小さく抑えることができる。そのため、主摺動軸３ａに作用するこじりモーメントを抑制することができる。そして、こじりモーメントが抑制された結果、サスペンション部材２が摺動する際のフリクション（摺動抵抗）を低減させることができる。
【００４８】
［摺動軸のミスアライメント吸収作用］
まず、実施例１の摺動軸のミスアライメント吸収作用を説明するにあたり、タイヤ４からの入力と主摺動軸３ａ、副摺動軸３ｂの変形形態について、図１０〜図１３を用いて説明する。
【００４９】
図１０は、接地荷重がタイヤ４に作用した場合の主摺動軸３ａ及び副摺動軸３ｂの変形形態を示した図である。タイヤ４が接地したときに生じる接地荷重反力のうち、上下方向成分（図１０の矢印）によって、車輪支持部材１（ナックル）は、下側が車幅方向外側に傾くように破線位置から実線位置へと変形する。このため、主摺動軸３ａと副摺動軸３ｂには、それぞれ上端部を車幅方向内側に入り込ませ、下端部を車幅方向外側に張り出させる曲げモーメントＭ１,曲げモーメントＭ２が作用する。
一方、サスペンション部材２は、車体取付部材８に支持されており、接地荷重反力の影響を受けることはない。そのため、各摺動軸３ａ,３ｂは、サスペンション部材２の主摺動軸受けパイプ２ｃ又は副摺動軸受けパイプ２ｅによって中間部の変位が規制されて、上端部が車体内側方向に変位し、下端部が車体外側方向に変位して「Ｓ字」に曲げられた状態になる。
【００５０】
図１１は、旋回時のタイヤ横力がタイヤ４に作用した場合の主摺動軸３ａ及び副摺動軸３ｂの変形形態を示した図である。タイヤ横力の車幅方向成分（図１１の矢印）によって、車輪支持部材１（ナックル）は、下側が車幅方向内側に傾くように破線位置から実線位置へと変形する。このため、主摺動軸３ａと副摺動軸３ｂには、それぞれ上端部を車幅方向外側に張り出させ、下端部を車幅方向内側に入り込ませる曲げモーメントＭ３,曲げモーメントＭ４が作用する。
一方、サスペンション部材２はタイヤ横力の影響を受けることはない。このため、各摺動軸３ａ,３ｂは、サスペンション部材２の主摺動軸受けパイプ２ｃ又は副摺動軸受けパイプ２ｅによって中間部の変位が規制されて、上端部が車体外側方向に変位し、下端部が車体内側方向に変位して「逆Ｓ字」に曲げられた状態になる。
【００５１】
図１２は、制動力がタイヤ４に作用した場合の主摺動軸３ａ及び副摺動軸３ｂの変形形態を示した図である。制動力が作用すると、タイヤ４の接地点には進行方向逆向きに向かう力（図１２の矢印）が作用する。この制動力の進行方向逆向き成分によって、車輪支持部材１（ナックル）は、上側が進行方向に傾くように破線位置から実線位置へと変形する。このため、主摺動軸３ａと副摺動軸３ｂには、それぞれ上端部を進行方向側に変形させ、下端部を進行方向逆側に変形させる曲げモーメントＭ５,曲げモーメントＭ６が作用する。
一方、サスペンション部材２は制動力の影響を受けることはない。このため、各摺動軸３ａ，３ｂは、サスペンション部材２の主摺動軸受けパイプ２ｃ又は副摺動軸受けパイプ２ｅによって中間部の変位が規制されて、上端部が車両前方に変位し、下端部が車両後方に変位して「Ｓ字」に曲げられた状態になる。
【００５２】
図１３は、ホイールセンタ７に前後力が作用した場合の主摺動軸３ａ及び副摺動軸３ｂの変形形態を示した図である。これは、例えば車両が後退する際、縁石に乗り上げたような場合である。ホイールセンタ７へ前後力（図１３の矢印）が作用すると、この前後力によって、車輪支持部材１（ナックル）は、全体が進行方向側に移動するように破線位置から実線位置へと変形する。一方、サスペンション部材２は前後力の影響を受けることはない。このため、主摺動軸３ａには、主摺動軸受けパイプ２ｃで拘束された部分との上側境界と下側境界に軸線を横切る方向のせん断力Ｍ１１，Ｍ１２が作用し、上下端部が進行方向側に変位して「くの字」に曲げられる。また、副摺動軸３ｂには、副摺動軸受けパイプ２ｅで拘束された部分の上側境界と下側境界に軸線を横切る方向のせん断力Ｍ２１，Ｍ２２が作用し、上下端部が進行方向側に変位して「くの字」に曲げられる。
【００５３】
次に、主摺動軸３ａ及び副摺動軸３ｂの変形と、サスペンション部材２の摺動時のフリクション増大との関係を、図１４Ａ〜図１６を用いて説明する。
【００５４】
図１４Ａには、摺動軸の上下端部が互いに反対方向に変位して「Ｓ字」に曲げられた状態、つまり図１０、図１１、図１２に示す状態を拡大して模式的に示す。このような変形は軸傾斜角度にずれ（軸傾斜ずれ）を生じる要因となっている。
一方、図１４Ｂには、摺動軸の上下端部が同じ方向に変位して「くの字」に曲げられた状態、つまり図１３に示す状態を拡大して模式的に示す。このような変形は他方の摺動軸（主摺動軸）との軸間距離にずれ（軸間距離ずれ）を生じる要因となっている。
【００５５】
そして、摺動軸と軸受けとの間に滑りブッシュのみを介装した場合において、摺動軸にその軸線をこじる方向にモーメント（こじりモーメント）が作用し、摺動軸の傾斜ずれが生じると、図１５に示すように、摺動軸は軸受け端部に近い部分（図中Ａ部及びＢ部）が滑りブッシュに押し付けられる。そして、摺動軸と軸受けとの隙間（ギャップ）にばらつき（ギャップＡ＞ギャップＢ）が生じ、ギャップが少ない部分（図中Ｃ部）では、面圧が高くなる。この状態で摺動軸が滑りブッシュに対して上下ストロークすると、面圧の高い部位（Ａ部及びＢ部）の摩擦抵抗が増大して、サスペンションとしてのフリクション（摺動抵抗）が増大してしまう。
【００５６】
また、摺動軸と軸受けとの間に滑りブッシュのみを介装した場合において、摺動軸に軸線を横切る方向にせん断力が作用し、軸間距離ずれが生じると、図１６に示すように、摺動軸は周面の一部（図中Ｄ部）が滑りブッシュに押し付けられる。そして、摺動軸と軸受けとの隙間（ギャップ）にばらつき（ギャップＣ＞ギャップＤ）が生じ、ギャップが少ない部分（図中Ｅ部）では、面圧が高くなる。この状態で摺動軸が滑りブッシュに対して上下ストロークすると、面圧の高い部位（Ｄ部）の摩擦抵抗が増大して、サスペンションとしてのフリクション（摺動抵抗）が増大してしまう。
【００５７】
さらに、インホイール型サスペンション装置では、摺動軸に沿ってサスペンション部材が上下方向にストロークするが、複数の摺動軸を有している場合、路面入力の大きさや方向により、複数摺動軸には初期状態の平行の関係性や摺動軸の間隔についてずれが発生する。すなわち、２本の摺動軸を有するインホイール型サスペンション装置では、２本の摺動軸において同時にずれ変化が生じた場合には対応することができるが、それぞれの動作で発生するずれについては吸収しきれず、フリクションがさらに増加して正常にストロークするのが困難になる。
【００５８】
これに対し、実施例１では、サスペンション部材２と副摺動軸３ｂの連結部分に、副摺動軸３ｂと接する滑りブッシュ１１と、副摺動軸３ｂのずれ変位を吸収する変位吸収機構としての弾性体ブッシュ１２と、を有する構成とした。
【００５９】
つまり、摺動軸３として主摺動軸３ａと副摺動軸３ｂを有する場合、上下ストローク作動の際、副摺動軸３ｂの傾き変化や主摺動軸３ａからの軸間距離の変化等のようにミスアライメントがある。このミスアライメントは、部品を組み立てたときの寸法関係や位置関係が設計値からずれる製品ばらつきによっても生じる。このようなミスアライメントがあったとき、図１７に示すように、弾性体ブッシュ１２の弾性変形により、副摺動軸３ｂのずれ変位（＝ミスアライメント）が吸収され、サスペンション部材２の副摺動軸受けパイプ２ｅと副摺動軸３ｂの連結部分におけるフリクションの増加が抑えられる。
【００６０】
このように、摺動作動時における軸傾きのばらつきや軸間距離の変化を、弾性体ブッシュ１２による弾性変形にて許容できる。このため、常用走行中のサスペンション上下運動の際、２本の摺動軸（主摺動軸３ａ,副摺動軸３ｂ）に対するサスペンション部材２の正常な摺動動作を可能にする。この結果、主摺動軸３ａと副摺動軸３ｂを持つインホイール型サスペンション装置IWS1において、サスペンション部材２が摺動軸３に沿って摺動するとき、フリクションの増加を抑えた摺動動作を維持することができる。
【００６１】
特に、この実施例１では、副摺動軸３ｂを、主摺動軸３ａよりもタイヤ４から遠い位置に設定して、接地反力の入力が比較的小さくなる構成とし、この入力が小さい方の副摺動軸３ｂに変位吸収機構としての弾性体ブッシュ１２を設けている。
このように、入力が小さい方の副摺動軸３ｂにおいて変位吸収機能を実現させることで、摺動動作を支配するのは入力の大きい主摺動軸３ａであり、軸の傾きや変形に対しては入力が小さい副摺動軸３ｂが追従する構造となる。そうすることにより、サスペンション装置として必要以上に剛性の低下を招くことなく、両摺動軸３ａ,３ｂ間の傾きや軸間距離の変化を吸収することができる。
その結果、常用走行中、突起乗り越し等での路面からの入力が発生した場合のサスペンション上下運動に伴う摺動軸方向の作動を維持し、正常な摺動動作を可能にする。
【００６２】
また、摺動軸３として、主摺動軸３ａと副摺動軸３ｂを有する場合、主摺動軸３ａに対して副摺動軸３ｂの位置を規定することは、摺動動作を支配するのは入力の大きい主摺動軸３ａであることを特定することになる。このため、主摺動軸３ａが摺動動作を支配する軸であると特定されることで、タイヤ４の上下ストローク等の挙動を安定させることができる。
その結果、常用走行中、突起乗り越し等での路面からの入力が発生した場合のサスペンション上下運動に伴う摺動軸方向の作動を維持し、正常な摺動動作を可能にする。
【００６３】
さらに、実施例１では、変位吸収機構を、サスペンション部材２の副摺動軸受けパイプ２ｅと、副摺動軸３ｂと接する滑りブッシュ１１との間に介装された弾性体ブッシュ１２とする構成とした。
このように、変位吸収機構として、弾性変形する弾性体ブッシュ１２を使用することにより、常用走行中のサスペンション上下運動に伴い、ミスアライメント等による軽微な副摺動軸３ｂの傾きや主摺動軸３ａとの軸間距離の変化を吸収することができる。その結果、常用走行中のサスペンション上下運動に伴う摺動方向の作動を維持する効果があり、正常な摺動動作を可能にする。
【００６４】
［他の特徴作用］
インホイール型サスペンション装置において、実施例１のように、サスペンション部材２を弾性支持する弾性部材を、ホイールセンタ７を挟んで配置された２本のコイルスプリングで構成した場合、以下の式（３）、（４）が成り立つ。
Ｍ１  ＝  Ｋ１×Ｌ１            …（３）
Ｍ２  ＝  Ｋ２×Ｌ２            …（４）
なお、Ｋ１：第１スプリング５１のバネ定数
Ｋ２：第２スプリング５２のバネ定数
Ｌ１：ホイールセンタ７から第１スプリング５１までの車両前後方向距離
Ｌ２：ホイールセンタ７から第２スプリング５２までの車両前後方向距離
Ｍ１：第１スプリング５１のバネ反力がホイールセンタ周りに生じさせるモーメント
Ｍ２：第２スプリング５２のバネ反力がホイールセンタ周りに生じさせるモーメント
【００６５】
ここで、第１スプリング５１のバネ反力がホイールセンタ周りに生じさせるモーメントＭ１と、第２スプリング５２のバネ反力がホイールセンタ周りに生じさせるモーメントＭ２とが打ち消しあうことで、ホイールセンタ周りに生じるモーメントが低減する。すなわち、ホイールセンタ周りに生じるモーメントを低減するためには、モーメントＭ１とモーメントＭ２との和をゼロにすればよく、次の式（５）を成立させる必要がある。
Ｍ  ＝  Ｍ１＋Ｍ２
＝  Ｋ１×Ｌ１  ＋  Ｋ２×Ｌ２  ＝  ゼロ      …（５）
【００６６】
これにより、二つのバネ定数Ｋ１,Ｋ２の大きさに応じて、ホイールセンタ７から第１スプリング５１までの車両前後方向距離Ｌ１と、ホイールセンタ７から第２スプリング５２までの車両前後方向距離Ｌ２とを決めれば、第１,第２スプリング５１,５２のバネ反力がホイールセンタ周りに生じさせるモーメントＭ１,Ｍ２の和を常にゼロにすることができ、ホイールセンタ周りに生じるモーメントを低減することができる。
【００６７】
これに対し、実施例１では、ホイールセンタ７から第１スプリング５１までの車両前後方向距離Ｌ１と、ホイールセンタ７から第２スプリング５２までの車両前後方向距離Ｌ２との比を、第１スプリング５１のバネ定数Ｋ１の逆数と、第２スプリング５２のバネ定数Ｋ２の逆数との比に一致するように設定している。
そのため、第１スプリング５１によるこじりモーメントと、第２スプリング５２によるこじりモーメントとが打ち消されて、ホイールセンタ周りに生じるモーメントを低減することができる。つまり、２本のコイルスプリング（第１スプリング５１、第２スプリング５２）におけるバネ定数Ｋ１,Ｋ２が異なる場合であっても、ホイールセンタ周りに生じるこじりモーメントを小さくすることが可能となる。また、コイルスプリングの個体差や他の部品との干渉等が問題になる場合であっても、ホイールセンタ周りに生じるこじりモーメントを小さくすることができる。
そして、この結果、摺動軸３（ここでは、特に主摺動軸３ａ）に作用するこじりモーメントを抑制し、フリクションの低減を図ることができる。
【００６８】
また、実施例１では、サスペンション部材２が摺動可能に連結される摺動軸３として、車両前後方向に並ぶ主摺動軸３ａと、副摺動軸３ｂと、を有している。
ここで、摺動軸が１本の場合では、タイヤに制動力や旋回横力が生じたときにサスペンション部材が摺動軸周りに回転変位してしまうことを防止するため、摺動軸を矩形断面にする等の方策が必要となる。この場合、加工精度の問題や、矩形断面の摺動軸表面に対してサスペンション部材が片当たりする等の問題により、フリクションの増大を招くおそれがある。
【００６９】
しかしながら、実施例１のように摺動軸３を２本（主摺動軸３ａ、副摺動軸３ｂ）にした場合では、タイヤ４がステアした際の車輪支持部材１とサスペンション部材２との相対回転変位を、２本の摺動軸３（主摺動軸３ａ、副摺動軸３ｂ）によって支持することができる。そのため、摺動軸３を矩形断面にする必要がなくなる上、サスペンション部材２の片当たりが生じにくくなる。そのため、フリクションの増大を抑制することができる。
なお、主摺動軸３ａと副摺動軸３ｂの軸間距離を大きくするほど、各摺動軸３ａ,３ｂが支持するモーメントを低減することができる。
【００７０】
さらに、実施例１では、主摺動軸３ａが、第１スプリング５１と第２スプリング５２の間に配置され、副摺動軸３ｂが、第１スプリング５１よりも車両前側位置に配置されている。ここで、第１スプリング５１と第２スプリング５２とは、ホイールセンタ７を挟んで車両前後方向に並んでいる。そのため、主摺動軸３ａは、副摺動軸３ｂよりもホイールセンタ７の近くに配置される。
【００７１】
一方、第１スプリング５１と第２スプリング５２の間に生じる平均的なバネ反力の平均バネ反力線と、ホイールセンタ７を通る接地反力線とがずれていると、このずれ量に応じたモーメントがホイールセンタ周りに生じる。
そのため、このホイールセンタ周りに生じたモーメントは、比較的近くに配置された主摺動軸３ａに主に作用することになり、副摺動軸３ｂに作用するこじりモーメントを低減することが可能となる。この結果、副摺動軸３ｂの負担を軽減し、副摺動軸３ｂの軸径を細くする等の部品の軽減化が可能となる。
【００７２】
次に、効果を説明する。
実施例１のインホイール型サスペンション装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００７３】
(1) タイヤ４を装着するホイール９に設けられた車輪支持部材１に一端が連結され、他端が車体（車体取付部材８）に弾性支持されるサスペンション部材２を有し、サスペンション構成要素の少なくとも一部がホイール９内に配置されたインホイール型サスペンション装置IWS1において、
サスペンション部材２を、車輪支持部材１に設けられた少なくとも１本以上の摺動軸３に対し摺動可能に連結すると共に、車輪支持部材１とサスペンション部材２との間に弾性要素５を配置し、
弾性要素５は、ホイールセンタ７よりも車両前側位置に配置された第１弾性部材（第１スプリング５１）と、ホイールセンタ７よりも車両後側位置に配置された第２弾性部材（第２スプリング５２）と、を有する構成とした。
これにより、サスペンション部材２が上下方向にストロークする際に摺動軸３に作用するこじりモーメントを抑制し、フリクションを低減させることができる。
【００７４】
(2) ホイールセンタ７から第１弾性部材（第１スプリング５１）までの距離と、ホイールセンタ７から第２弾性部材（第２スプリング５２）までの距離との比を、第１弾性部材（第１スプリング５１）のばね定数の逆数と、第２弾性部材（第２スプリング５２）のばね定数の逆数との比に一致させる構成とした。
これにより、(1)の効果に加え、２本の弾性部材（第１スプリング５１、第２スプリング５２）におけるバネ定数Ｋ１,Ｋ２が異なる場合であっても、ホイールセンタ周りに生じるこじりモーメントを小さくし、摺動軸３に作用するこじりモーメントを抑制して、フリクションをさらに低減させることができる。
【００７５】
(3) 摺動軸３として、車両前後方向に並ぶ第１摺動軸部（主摺動軸３ａ）と第２摺動軸部（副摺動軸３ｂ）と、を有する構成とした。
これにより、(1)又は(2)の効果に加え、車輪支持部材１に対するサスペンション部材２の回転変位を防止して、サスペンション部材２の片当たりを生じにくくし、フリクションの増大を抑制することができる。
【００７６】
(4) 第１摺動軸部（主摺動軸３ａ）を、第１弾性部材（第１スプリング５１）と第２弾性部材（第２スプリング５２）との間に配置し、第２摺動軸部（副摺動軸３ｂ）を、第１弾性部材（第１スプリング５１）よりも車両前側位置に配置する構成とした。
これにより、(3)の効果に加え、主摺動軸３ａを副摺動軸３ｂよりもホイールセンタ７の近くに配置することができ、副摺動軸３ｂに作用するこじりモーメントを低減することが可能となって、副摺動軸３ｂの軸径を細くする等の部品の軽減化ができる。
【００７７】
(5) サスペンション部材２と第２摺動軸部（副摺動軸３ｂ）の連結部分に、摺動軸（副摺動軸３ｂ）のずれ変位を吸収する変位吸収機構（弾性体ブッシュ１２）を有する構成とした。
これにより、(3)又は(4)の効果に加え、摺動作動時における軸傾きのばらつきや軸間距離の変化を、変位吸収機構（弾性体ブッシュ１２）による弾性変形にて許容し、フリクションの増加を抑えた摺動動作を維持することができる。
【００７８】
（実施例２）
実施例２は、変位吸収機構として、摺動軸のずれ変位方向へのスライド動作を許容するスライドガイド構造を設けた例である。
【００７９】
まず、構成を説明する。
図１８は、実施例２のサスペンション部材と副摺動軸の連結部分の構造（スライド構造）を示し、図１９は、スライド構造を示す斜視図である。以下、図１８及び図１９に基づき、実施例２のサスペンション部材と摺動軸の連結構成を説明する。
【００８０】
実施例２は、変位吸収機構として、サスペンション部材２と副摺動軸３ｂとの間に介装され、副摺動軸３ｂに対しておよそ直角方向に作動するスライド構造を用いた例である。なお、実施例４も変位吸収機構としてスライド構造を有する。
【００８１】
実施例２では、スライド構造を、図１８及び図１９に示すように、スライドプレート１４とスライドガイド１５を用い、副摺動軸３ｂのずれ変位の吸収方向を規定したスライドガイド構造としている。ここで、スライドプレート１４は、副摺動軸受けパイプ２ｅに固定された方形板である。スライドガイド１５は、前側車体支持ブラケット２ａにボルト１６により固定される押えブラケット１７により取り付けられた一対のガイド板であり、スライドプレート１４を対向するスライドガイド１５の凹部に沿ってスライド可能とする。
なお、副摺動軸３ｂのスライド方向（図１９の矢印Ｂ方向）は、条件や要求に応じて自由に決めることができるが、実施例２では、ほぼ車幅方向に一致させた方向としている。
【００８２】
次に、作用を説明する。
実施例２では、副摺動軸３ｂに対しておよそ直角方向に作動するスライド構造を変位吸収機構とし、サスペンション部材２の前側車体支持ブラケット２ａと、副摺動軸３ｂとの間に介装した。
【００８３】
ここで、突起乗り越し等での路面からの入力が発生した場合、２本の摺動軸（主摺動軸３ａ,副摺動軸３ｂ）の軸傾きの方向が異なるし、軸間距離が変化する。これに対し、副摺動軸３ｂのスライド動作によりこれを吸収しながら、サスペンション上下運動に伴う各摺動軸３ａ,３ｂの摺動作動を滑らかに行うことができる。
その結果、突起乗り越し等での路面からの入力が発生した場合のサスペンション上下運動に伴う摺動軸方向の作動を維持する効果があり、正常な動作を可能にする。
【００８４】
また、実施例２では、スライド構造として、スライドプレート１４とスライドガイド１５を用い、副摺動軸３ｂのずれ変位の吸収方向を規定している。
このようにスライド方向について規定したことにより、突起乗り越し等での路面からの入力が発生した場合、図１９に示すように、可動するスライド方向（Ｂ方向）と、拘束するスライド阻止方向（Ｃ方向）とを分離できる。すなわち、必要とされる条件で両摺動軸３ａ,３ｂ間の傾き差異や軸間距離の変化等がある場合は、可動するスライド方向で吸収し、そうでない場合は、スライド阻止方向で剛性を確保することができる。
その結果、突起乗り越し等での路面からの入力が発生した場合のサスペンション上下運動に伴う摺動軸方向の作動を維持する効果があり、正常な動作を可能にすることができる。
【００８５】
次に、効果を説明する。
実施例２のインホイール型サスペンション装置にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【００８６】
(6) 変位吸収機構を、サスペンション部材２の前側車体支持ブラケット２ａと、摺動軸（副摺動軸３ｂ）との間に介装され、摺動軸（副摺動軸３ｂ）に対しておよそ直角方向に作動するスライド構造（スライドプレート１４,スライドガイド１５）とする構成とした。
このため、(5)の効果に加え、副摺動軸３ｂのずれ変位に対しスライド動作によりこれを吸収することで、サスペンション上下運動に伴う副摺動軸３ｂの摺動作動を滑らかに行うことができる。
【００８７】
（実施例３）
実施例３は、変位吸収機構として、摺動軸の傾斜方向への傾き動作を許容する相対回転構造を設けた例である。
【００８８】
まず、構成を説明する。
図２０は、実施例３のサスペンション部材と副摺動軸の連結部分の構造（相対回転構造）を示す。以下、図２０に基づき、実施例３のサスペンション部材と摺動軸の連結構成を説明する。
【００８９】
実施例３は、変位吸収機構として、サスペンション部材２の前側車体支持ブラケット２ａと副摺動軸３ｂとの間に介装され、副摺動軸受けパイプ２ｅに対して副摺動軸３ｂの傾斜方向への回転動作を許容する相対回転構造３０を用いた例である。なお、実施例４も変位吸収機構として相対回転構造を有する。
【００９０】
実施例３では、相対回転構造３０を、図２０に示すように、ボール部３１とボール支持部３２を用いた、いわゆるスフィリカル軸受け（自己調心型軸受け）によって構成している。
ここで、ボール部３１は、滑りブッシュ１１の外側に嵌着した円筒部３１ａと、円筒部３１ａの外周面から半球状に膨出した球面部３１ｂと、を有する。ボール支持部３２は、副摺動軸受けパイプ２ｅの内側に嵌着した支持部本体３２ａと、支持部本体３２ａの内側に形成された球内面３２ｂと、有する。そして、ボール部３１の球面部３１ｂがボール支持部３２の球内面３２ｂに対して球面接触することで、副摺動軸３ｂは前側車体支持ブラケット２ａに支持された副摺動軸受けパイプ２ｅに対し、３６０°方向に傾斜可能となっている。
【００９１】
次に、作用を説明する。
実施例３では、ボール部３１とボール支持部３２を備えた相対回転構造３０を変位吸収機構とし、サスペンション部材２の前側車体支持ブラケット２ａと、副摺動軸３ｂとの間に介装した。
【００９２】
この構成により、接地荷重、タイヤ横力、制動力等によって発生するこじりモーメントによって副摺動軸３ｂが傾き、主摺動軸３ａに対して軸傾斜角度がずれた場合、図２１に示すように、ボール部３１がボール支持部３２に対して回転する。このため、副摺動軸３ｂが滑りブッシュ１１に片当たりすることがなくなり、副摺動軸３ｂの周囲の面圧が部分的に高くなることを回避できる。この結果、摩擦抵抗の増大を防止し、サスペンションとしてのフリクションの増大を抑えることができる。
【００９３】
次に、効果を説明する。
実施例３のインホイール型サスペンション装置にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【００９４】
(7) 変位吸収機構を、サスペンション部材２の前側車体支持ブラケット２ａと、摺動軸（副摺動軸３ｂ）との間に介装され、摺動軸（副摺動軸３ｂ）に対して傾斜方向に作動する相対回転構造３０とする構成とした。
このため、(5)の効果に加え、副摺動軸３ｂの軸傾斜角度がずれた場合に、副摺動軸３ｂの周囲の面圧が部分的に高くなることを回避し、摩擦抵抗の増大を防止してサスペンションとしてのフリクションの増大を抑えることができる。
【００９５】
（実施例４）
実施例４は、変位吸収機構として、スライド構造と相対回転構造の併用機構を用いた例である。
【００９６】
まず、構成を説明する。
図２２は、実施例４のサスペンション部材と副摺動軸の連結部分の構造（スライド構造＋相対回転構造）を示す。以下、図２２に基づき、実施例４のサスペンション部材と摺動軸の連結構成を説明する。
【００９７】
実施例４は、変位吸収機構として、サスペンション部材２と副摺動軸３ｂの間に介装されると共に、スライド構造（図１８）と、相対回転構造（図２０）とを併せ持つ構造を用いた例である。
【００９８】
前記スライド構造は、図２２に示すように、スライドプレート１４と、スライドガイド１５とを用い、副摺動軸３ｂのずれ変位の吸収方向を規定したスライドガイド構造としている。ずれ変位の吸収量は、副摺動軸受けパイプ２ｅの外側に設定されたスライドプレート１４のスライド量範囲としている。また、スライドプレート１４とスライドガイド１５との間に、水平方向の隙間Ｋを設けている。
【００９９】
前記相対回転構造３０は、図２２に示すように、サスペンション部材２の副摺動軸受けパイプ２ｅと副摺動軸３ｂと接する滑りブッシュ１１との間に介装され、副摺動軸３ｂの傾斜変位の吸収方向を規定することなく、全周方向とした構造としている。傾斜変位の吸収量は、ボール部３１の回転可能範囲としている。
【０１００】
また、この実施例４では、図２３に示すように、スライド構造及び相対回転構造からなる変位吸収機構の高さ位置を、主摺動軸３ａに連結した主摺動軸受けパイプ２ｃの上端２αと下端２βとの間の高さ領域Ｈ内に収まるように設定している。
【０１０１】
次に、作用を説明する。
実施例４では、変位吸収機構として、サスペンション部材２と副摺動軸３ｂの間に有するスライド構造と相対回転構造３０とを併せ持つ構造を用いた構成としている。
このように、２種類の変位吸収機構を併用する構造としたことにより、突起乗り越し等での路面からの入力が進行方向から斜めにずれて発生した場合、２本の摺動軸（主摺動軸３ａ,副摺動軸３ｂ）の軸傾きや軸間距離の変化の増加が見込まれる。すなわち、スライド構造のスライド動作によるずれ変位の吸収作用と、相対回転構造３０の回転動作による傾斜変位の吸収作用と、によって、ずれ変位量が大きくても十分にこれを吸収することができる。
【０１０２】
さらに、水平方向の隙間Ｋを設けたことで、主摺動軸３ａと副摺動軸３ｂとの間の軸間距離ずれが生じた場合には、スライドプレート１４が水平方向に変位し、軸間距離ずれを許容することができる。
この結果、突起乗り越し等での進行方向から斜めにずれた路面入力によって軸傾斜ずれや軸間距離ずれが同時に生じた場合であっても、サスペンション上下運動に伴う摺動軸方向の作動を維持する効果があり、正常な動作を可能にする。これにより、フリクション低減効果をさらに高めることができる。
【０１０３】
そして、車輪支持部材１の摺動軸３（主摺動軸３ａ、副摺動軸３ｂ）にサスペンション部材２を摺動可能に連結した摺動スライド式のサスペンション構造では、摺動軸に沿った摺動ストローク量は、車体（車体取付部材８）から車輪連結部（主摺動軸受けパイプ２ｃ、副摺動軸受けパイプ２ｅ）までのサスペンション部材２の長さと、車輪連結部（主摺動軸受けパイプ２ｃ、副摺動軸受けパイプ２ｅ）における摺動軸支持長さとで決定される。
そのため、バウンド側（弾性要素５の縮み側）及びリバウンド側（弾性要素５の伸び側）でのサスペンション部材２の摺動ストロークを十分に確保することが必要になっている。
【０１０４】
一方、主摺動軸３ａにおいて確保されているサスペンション部材２の摺動ストロークは、バウンド側が車輪支持部材１の下側プレート１ｃと主摺動軸受けパイプ２ｃの下端部との距離で決まる。また、リバウンド側のサスペンション部材２の摺動ストロークは、車輪支持部材１の上側プレート１ｂと主摺動軸受けパイプ２ｃの上端部との距離で決まる。
このため、主摺動軸３ａに沿ったサスペンション部材２の摺動ストローク量を維持するためには、副摺動軸３ｂに連結された副摺動軸受けパイプ２ｅの高さ位置を、主摺動軸受けパイプ２ｃの上端２αと下端２βとの間の高さ領域Ｈ内に収まるように設定しなければならない。
【０１０５】
これに対し、実施例４では、副摺動軸受けパイプ２ｅ及び変位吸収機構の高さ位置を、主摺動軸受けパイプ２ｃの上端２αと下端２βとの間の高さ領域Ｈ内に収まるように設定している。そのため、サスペンション部材２が上下方向にストロークした際、副摺動軸受けパイプ２ｅが主摺動軸受けパイプ２ｃよりも先に車輪支持部材１に干渉することはない。
そのため、主摺動軸３ａに沿って設定されたサスペンション部材２のストローク量を維持することができ、サスペンション部材２の十分なストロークを保証することができる。
【０１０６】
次に、効果を説明する。
実施例４のインホイール型サスペンション装置にあっては、下記に挙げる効果を得ることができる。
【０１０７】
(8) 変位吸収機構を、サスペンション部材２と摺動軸（副摺動軸３ｂ）との間に介装され、摺動軸（副摺動軸３ｂ）に対しておよそ直角方向に作動するスライド構造（スライドプレート１４,スライドガイド１５）と、摺動軸（副摺動軸３ｂ）の傾斜方向に作動する相対回転構造３０とを併せ持つ構成とした。
このため、(5)の効果に加え、吸収したい摺動軸のずれ方向が斜め方向を含むとき、或いは、特定のずれ変位量が大きいとき、スライド動作と回転動作によるずれ変位吸収作用によって、充分にこれを吸収することができる。
【０１０８】
以上、本発明のインホイール型サスペンション装置を実施例１〜実施例４に基づいて説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【０１０９】
実施例１では、第１スプリング５１からホイールセンタ７までの距離Ｌ１が、第２スプリング５２からホイールセンタ７までの距離Ｌ２よりも小さくなるように設定された例を示した。この場合、上述の式（１）を成立させるためには、Ｋ１＜Ｋ２の関係となる。
しかしながら、これに限らず、図２４Ａに示すように、Ｌ１＝Ｌ２としてもよいし、図２４Ｂに示すように、Ｌ１＞Ｌ２としてもよい。いずれの場合であっても、上述の式（１）が成立するように第１,第２スプリング５１,５２のバネ定数Ｋ１,Ｋ２を設定することで、式（２）が成立する。これにより、第１,第２スプリング５１,５２のバネ反力がホイールセンタ周りに生じさせるモーメントＭ１,Ｍ２の和を常にゼロにすることができ、ホイールセンタ周りに生じるモーメントを低減することができる。
【０１１０】
また、実施例１〜４では、摺動軸３として、主摺動軸３ａと副摺動軸３ｂを用いる例を示した。しかし、摺動軸としては、１本の摺動軸を用いるものであっても良いし、また、３本以上の摺動軸を用いるものであっても良い。
【０１１１】
また、実施例１〜４では、主摺動軸３ａと副摺動軸３ｂのうち、副摺動軸３ｂにずれ変位を吸収する変位吸収機構を適用した例を示した。しかし、主摺動軸と副摺動軸の両方にずれ変位を吸収する変位吸収機構を適用しても良い。この場合、主摺動軸によるずれ変位吸収量と副摺動軸によるずれ変位吸収量を異ならせるようにしてもよい。
【０１１２】
さらに、実施例１〜４では、本発明のインホイール型サスペンション装置を後輪（従動輪）に適用する例を示した。しかし、本発明のインホイール型サスペンション装置は、駆動輪に対しても適用することができる。要するに、サスペンション構成要素の少なくとも一部がタイヤを装着するホイール内に配置されたインホイール型サスペンション装置であれば適用できる。
【符号の説明】
【０１１３】
IWS1  インホイール型サスペンション装置
１  車輪支持部材
２  サスペンション部材
２ａ  前側車体支持ブラケット
２ｂ  後側車体支持ブラケット
２ｃ  主摺動軸受けパイプ
２ｄ  弾性要素支持ブラケット
２ｅ  副摺動軸受けパイプ
３  摺動軸
３ａ  主摺動軸（第１摺動軸部）
３ｂ  副摺動軸（第２摺動軸部）
４  タイヤ
５  弾性要素
５１  第１スプリング（第１弾性部材）
５２  第２スプリング（第２弾性部材）
６  弾性ブッシュ
７  ホイールセンタ
８  車体取付部材
９  ホイール
１０  減衰要素
１１  滑りブッシュ（滑り軸受け部）
１２  弾性体ブッシュ（変位吸収機構）
１４  スライドプレート（変位吸収機構）
１５  スライドガイド（変位吸収機構）
３０  相対回転構造（変位吸収機構）
【図１】
0006507864.tif 000002
【図２】
0006507864.tif 000003
【図３Ａ】
0006507864.tif 000004
【図３Ｂ】
0006507864.tif 000005
【図４】
0006507864.tif 000006
【図５】
0006507864.tif 000007
【図６】
0006507864.tif 000008
【図７Ａ】
0006507864.tif 000009
【図７Ｂ】
0006507864.tif 000010
【図７Ｃ】
0006507864.tif 000011
【図７Ｄ】
0006507864.tif 000012
【図８】
0006507864.tif 000013
【図９】
0006507864.tif 000014
【図１０】
0006507864.tif 000015
【図１１】
0006507864.tif 000016
【図１２】
0006507864.tif 000017
【図１３】
0006507864.tif 000018
【図１４Ａ】
0006507864.tif 000019
【図１４Ｂ】
0006507864.tif 000020
【図１５】
0006507864.tif 000021
【図１６】
0006507864.tif 000022
【図１７】
0006507864.tif 000023
【図１８】
0006507864.tif 000024
【図１９】
0006507864.tif 000025
【図２０】
0006507864.tif 000026
【図２１】
0006507864.tif 000027
【図２２】
0006507864.tif 000028
【図２３】
0006507864.tif 000029
【図２４Ａ】
0006507864.tif 000030
【図２４Ｂ】
0006507864.tif 000031