(57)【要約】【課題】大きな車内空間を確保しつつ、側面衝突、走行中の前後方向の衝撃や振動及び遠心力に対する緩衝性能を充分に発揮することができ、安全性及び乗り心地に優れた電気自動車サスペンション機構を提供すること。【解決手段】電気自動車の車体３５０の床面を重力と遠心力との合力に対して垂直に保つことができるように上記車体を傾斜させる車体傾斜装置３００と、車輪５２を回転自在に支持する懸架装置４００とを備え、上記懸架装置は、上記車輪が車体に対して前後動することを可能にする前後動サスペンション１を有する電気自動車サスペンション機構。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気自動車の車体の床面を重力と遠心力との合力に対して垂直に保つことができるように前記車体を傾斜させる車体傾斜装置と、車輪を回転自在に支持する懸架装置とを備え、
前記懸架装置は、前記車輪が車体に対して前後動することを可能にする前後動サスペンションを有することを特徴とする電気自動車サスペンション機構。
【請求項２】
前後動サスペンションは、車輪の車体に対する前後動に抵抗力を生じさせる減衰機構を備えている請求項１に記載の電気自動車サスペンション機構。
【請求項３】
電気自動車の車体の床面を重力と遠心力との合力に対して垂直に保つことができるように前記車体を傾斜させる車体傾斜装置を備えたことを特徴とする電気自動車サスペンション機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車に用いられ、車体傾斜装置と懸架装置とを備えた電気自動車サスペンション機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、自動車では、安全性を高めるために、正面衝突に対して、シートベルトやエアバックを備え、追突に対して、アクティブシートピラーを備え、側面衝突に対して、ドアに補強材を入れたり、サイドエアバッグを備えたりする。なお、アクティブシートピラーとは、追突された際に、乗員の首が後方に過度に折れ曲がってむち打ち症になるのを防止するために、座席シートの枕部分が自動的に動いて後頭部を支えるようにしたものである。
【０００３】
また、自動車の車体は、一般的に前部と後部がつぶれ易く設計されており、衝突時にこれらのクラッシャブルゾーンがつぶれることにより、衝突のエネルギを吸収させて衝撃を弱めることができるように構成されており、正面衝突及び追突に対しては、安全性がより高められている。一方、自動車の車体の側部にはクラッシャブルゾーンを設ける空間がない。
【０００４】
ところで、ガソリン、軽油等を燃料とするエンジン自動車は、排気ガス中の成分が大気汚染や地球温暖化を引き起こし、環境破壊の原因となるため、近年、電気を燃料とする電気自動車の開発が盛んに進められている。
この電気自動車は、エンジン自動車と駆動方式が異なるため、動力・伝達系の構成を簡素化することができ、例えば、モータを車輪に内蔵させた構造のインホイール型電気自動車では、モータが車輪に直結しているため駆動軸が不要であり、従来のエンジン自動車のように、車体の中央部分にエンジンやクラッチ機構等の複雑な機構を設ける必要がない。
【０００５】
このように、自動車の基本的な走行装置が簡素化されたことによって、より理想的なサスペンションを構成できるようになった。まず、サスペンションは、一般に、車体に対する車輪の自由度を与えた方が良い機能を有する。また、自動車が走行すると、不整路面からの突き上げ、前進を妨げる抵抗力、コーナリングでの遠心力が作用するが、これらの外力に対して、快適な乗り心地、操作安定性を確保するには、上下懸架装置、前後懸架装置及び左右懸架装置を備えるのが理想であり、この理想を実現するための構造を提供することが実現可能となってくる。
【０００６】
前後懸架装置としては、本発明者により、車輪に前後方向の円運動を取り入れた偏心保持体を有する懸架装置（例えば、特許文献１〜３参照）が提案されている。走行している車輪には、例えば、タイヤの変形、路面の小さな凹凸、前後輪の速度差等が原因となって、前後方向の衝撃や振動が生じる。この前後力は、路面が悪くなり車速が大きくなる程その影響が大きくなるのであるが、特許文献１〜３の懸架装置は、いずれも前後方向の衝撃や振動に対して充分な抑制性能を発揮し得るものであり、特許文献３の懸架装置は、さらに上下方向の衝撃や振動に対する抑制性能をも有するものである。
【０００７】
また、鉄道車両では、急カーブを高速で走る際の車体安定性を高める目的で振り子車両が実用化されている。この振り子車両は、車輪を取り付ける台車と乗員を収納する車体とを分離し、急カーブ等で遠心力を受けた際には、台車上で車体を振り子のように円弧運動させて傾斜させるものである。一方、従来のエンジン自動車では、車体と動力・伝達系の構成とを分離し難いため、鉄道車両のような振り子支持は採用されておらず、一部のエンジン自動車では、急カーブ等で遠心力を受けた際に、車体が外側に倒れないように油圧ダンパを制御する方式により、車体安定性を高めている。
【０００８】
【特許文献１】
特許公告昭４９−０１７１６１号公報
【特許文献２】
特許公告昭５０−０１３５２１号公報
【特許文献３】
特許第２５２４９０８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
自動車においては、車体の側部にクラッシャブルゾーンを設ける空間がないため、構造的に側面衝突に弱く、安全性において改善の余地があった。
また、電気自動車では、動力・伝達系の構成を簡素化すれば、従来のエンジン自動車に比べ、車内空間を大きくすることができるものの、車輪まわりの重量が重くなって足まわりの性能が悪くなることがあり、また、従来のエンジン自動車と同様にコーナリングの際等には車内の乗員に横方向の遠心力がかかるため、乗り心地の点において改善の余地があった。
【００１０】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、大きな車内空間を確保しつつ、側面衝突、走行中の前後方向の衝撃や振動及び遠心力に対する抑制性能を充分に発揮することができ、安全性及び乗り心地に優れた電気自動車サスペンション機構を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、以下のようなものを提供する。
（１）電気自動車の車体（例えば、車体３５０）の床面を重力と遠心力との合力に対して垂直に保つことができるように上記車体を傾斜させる車体傾斜装置（例えば、車体傾斜装置３００）と、車輪（例えば、車輪５２）を回転自在に支持する懸架装置（例えば、懸架装置４００）とを備え、
上記懸架装置は、上記車輪が車体に対して前後動することを可能にする前後動サスペンション（例えば、前後動サスペンション１）を有することを特徴とする電気自動車サスペンション機構。
【００１２】
（１）の発明によれば、車体傾斜装置により車体を傾斜させて、車体の床面を重力と遠心力の合力に対して垂直に保つことができるので、車体の床面上の乗員は、コーナリングの際等に横方向の遠心力を感じることがなく、乗り心地を改善することができる。また、車体が傾斜可能に支持されていることにより、側面衝突の際に、衝突のエネルギにより車体が傾斜することとなるので、衝撃を緩和することができる。なお、このように車体を傾斜させることができるのは、電気自動車では、従来のエンジン自動車よりも動力・伝達系の構成を簡素化して、車体を傾斜可能に支持することができるからである。
【００１３】
また、前後動サスペンションは、車輪が車体に対して前後動することを可能にするので、走行時に車輪の前方から衝撃が加わり、車体の慣性による前方への移動に対して車輪の前方への移動が遅れる際には、スムーズに車輪を後方へ逃がすことにより、車体への衝撃を軽減することができ、乗り心地を改善することができる。
【００１４】
さらに、発進時に、車輪の前方への移動に対して車体の前方への移動が遅れる際には、スムーズに車輪を前方へ逃がすことにより、車体への衝撃を軽減することができ、乗り心地を改善することができる。
【００１５】
本発明は、さらに以下のようなものを提供する。
（２）上記（１）に記載の電気自動車サスペンション機構であって、
前後動サスペンション（例えば、前後動サスペンション１）は、車輪（例えば、車輪５２）の車体（例えば、車体３５０）に対する前後動に抵抗力を生じさせる減衰機構を備えていることを特徴とする。
【００１６】
（２）の発明によれば、減衰機構により、車輪の前後動に対して抵抗力を加えることができるので、車輪が前後方向に振動した際に、振幅を抑えて減衰させることができる。これにより、電気自動車の走行時に車輪が前後方向に振動しても、他の部品との共振が発生したり、自励振動が発生したりすることによる不都合な振動が発生することを防止することができ、乗り心地をさらに改善することができる。
【００１７】
本発明は、さらに以下のようなものを提供する。
（３）電気自動車の車体（例えば、車体３５０）の床面を重力と遠心力との合力に対して垂直に保つことができるように上記車体を傾斜させる車体傾斜装置（例えば、車体傾斜装置３００）を備えたことを特徴とする電気自動車サスペンション機構。
【００１８】
（３）の発明によれば、車体傾斜装置により車体を傾斜させて、車体の床面を重力と遠心力の合力に対して垂直に保つことができるので、車体の床面上の乗員は、コーナリングの際等に横方向の遠心力を感じることがなく、乗り心地を改善することができる。また、車体が傾斜可能に支持されていることにより、側面衝突の際に、衝突のエネルギにより車体が傾斜することとなるので、衝撃を緩和することができる。なお、このように車体を傾斜させることができるのは、電気自動車では、従来のエンジン自動車よりも動力・伝達系の構成を簡素化して、車体を傾斜可能に支持することができるからである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の電気自動車サスペンション機構は、電気自動車の車体の床面を重力と遠心力との合力に対して垂直に保つことができるように上記車体を傾斜させる車体傾斜装置と、車輪を回転自在に支持する懸架装置とを備え、上記懸架装置は、上記車輪が車体に対して前後動することを可能にする前後動サスペンションを有することを特徴とする。
【００２０】
ここで、本発明の車体傾斜装置について説明する。
図１は、本発明の電気自動車サスペンション機構における車体傾斜装置の作動状態を模式的に示す垂直断面図である。
【００２１】
図１に示したように、電気自動車３７０が曲線路を走行する際等には、電気自動車３７０の車体３７１に、進行方向（図１紙面表裏方向）に対して横方向（図１左右方向）の遠心力Ｃが生じるため、車体傾斜装置を備えていない場合には、電気自動車３７０の車内の乗員は、床面に対して横方向に遠心力Ｃを感じることになり、乗り心地が良くない。
一方、本発明では、車体傾斜装置３７２により車体３７１を傾斜させて、車体３７１の床面を重力Ｇと遠心力Ｃとの合力Ｆに対して垂直に保つことができる。これにより、車内の乗員は、床面に対して横方向に作用する力を受けず、直線路と同様に、床面に対して垂直方向の力のみを受けることになるので、曲線路を走行する際等であっても快適な乗り心地が得られる。
【００２２】
［第１実施形態］
本発明の電気自動車サスペンション機構の第１実施形態について図面に基づいて説明する。なお、第１実施形態は、モータを車輪に内蔵させた構造のインホイール型電気自動車に本発明の電気自動車サスペンション機構を適用したものである。
【００２３】
図２は、第１実施形態に係る電気自動車サスペンション機構を模式的に示す垂直断面図であり、図３は、第１実施形態に係る電気自動車サスペンション機構を模式的に示す水平断面図である。
【００２４】
第１実施形態に係る電気自動車サスペンション機構は、車体を傾斜させる車体傾斜装置３００と、車輪５２を回転自在に支持する懸架装置４００とを備える。
【００２５】
まず、車体を傾斜させる車体傾斜装置３００について説明する。
車体傾斜装置３００は、スライドベアリング３０１ａ、３０１ｂ、ガイドレール３０２、コイルバネ３０３、減衰力可変型発電ダンパ３０４及びストッパ（図示せず）から構成される。
スライドベアリング３０１ａ、３０１ｂは、その中心に一定の曲率を有する孔を有する筒状部材であり、孔の内周面には、孔に挿通されるガイドレール３０２を案内するためのボールが回動可能に配置されている。ガイドレール３０２は、電気自動車の進行方向（図２紙面表裏方向）に対して横方向（図２左右方向）に延び、一定の曲率を有する円弧状の棒状部材であり、両端はフレーム３６０に固定され、スライドベアリング３０１ａ、３０１ｂの孔に挿通されることにより、ガイドレール３０２に沿って横方向に移動可能となったスライドベアリング３０１ａ、３０１ｂを介して、車体３５０を横方向に揺動可能に支持している。なお、スライドベアリング３０１ａ、３０１ｂと車体３５０とは、固定されて取り付けられていてもよいが、スライドベアリング３０１ａ、３０１ｂの滑らかな作動を確保するために、水平方向に回転可能にして取り付けられていることが望ましい。また、第１実施形態に係る電気自動車では、ガイドレール３０２は、前輪側に２本、後輪側に２本設けられているが、車体の重量に応じてガイドレールの数は変更してよい。
【００２６】
また、車体３５０は、底面が曲面状となっており、底面の略中央部にスライドベアリング３０１ａ、３０１ｂが取り付けられ、スライドベアリング３０１ａ、３０１ｂ及びガイドレール３０２を介して車体３５０の下部に設けられたフレーム３６０に支持される。
フレーム３６０は、車体３５０の下部で車体３５０を支持する枠部材であり、四隅に懸架装置４００が取り付けられている。
【００２７】
車体傾斜装置３００は、曲線路の走行等により車体３５０が横方向（図２左右方向）の遠心力を受けた際に、ガイドレール３０２に沿ってスライドベアリング３０１ａ、３０１ｂを横方向に移動させ、車体３５０をフレーム３６０に対して傾斜させることにより、車体３５０の床面を重力と遠心力との合力に対して垂直に保ち、車内の乗員が感じる横方向の遠心力を打ち消して、快適な乗り心地を確保することができる。
【００２８】
また、ガイドレール３０２には、コイルバネ３０３、減衰力可変型発電ダンパ３０４及びストッパが取り付けられている。
コイルバネ３０３は、車体３５０をフレーム３６０に対して傾斜させる際に、車体３５０が急激に傾斜して車内の乗員に衝撃を与えることを防止する機能を有し、さらに、車体３５０を円滑に傾斜前の定位置に戻す機能を有する。
【００２９】
減衰力可変型発電ダンパ３０４は、界磁巻線により励起される磁界と電機子巻線との相対移動によって発電する発電機２６を備え、車体３５０の揺動に連動させて上記磁界と上記電機子巻線とを相対移動させることにより、発電機２６を作動させて発電するように構成されている。このように車体３５０とフレーム３６０とが相対的に変位する際の変位エネルギを発電機２６により電気エネルギに変換することにより、車体３５０の揺動を減衰させることができ、さらに、得られた電気エネルギをバッテリー２７に供給して活用することにより、自動車の省エネにも寄与することができる。
【００３０】
図４は、第１実施形態に係る電気自動車サスペンション機構における減衰力可変型発電ダンパ３０４の制御ブロック図である。
【００３１】
図４に示したように、減衰力可変型発電ダンパ３０４は、電気自動車の運動状態を検出する状態検出センサ２８と、磁界が電機子巻線に対して変化するように界磁巻線に通電して励磁する励磁電源部２９と、状態検出センサ２８の検出情報に基づいて磁界と電機子巻線との相対移動に対する減衰力を増加させるように励磁電源部２９を駆動制御する制御部３０とを備えている。
【００３２】
従って、状態検出センサ２８により、電気自動車の運動状態を検出し、この検出情報に基づき、制御部３０により磁界と電機子巻線との相対移動に対する減衰力を増加させるように励磁電源部２９を駆動制御すれば、より迅速に減衰力可変型発電ダンパ３０４により車体３５０の揺動を減衰させることができる。
【００３３】
状態検出センサ２８は、具体的には、電気自動車の運動状態として、車体３５０の揺動による変位、ばね下加速度、ばね上加速度、車体の速度、ハンドルの操舵角等を検出する各種のセンサで構成され、各センサからの検出信号が制御部３０に入力される。
【００３４】
励磁電源部２９は、界磁巻線により励磁される磁界を電機子巻線に対して相対的に移動させるものであり、具体的には、磁界を電機子巻線に対して回転させるために、バッテリー２７から供給される直流を任意の周波数の交流に変換するインバータ回路等で構成される。
【００３５】
制御部３０では、状態検出センサ２８からの情報を解析して、不足する減衰力を算出し、この不足分を補うために、励磁電源部２９を駆動制御して、界磁巻線に磁束線の変化を増大させるような電流を供給する。これにより、フレミングの右手の法則に従い、電機子巻線により大きな誘導電流が流れるため、界磁巻線に励磁される磁界との間でフレミングの左手の法則に従うトルクが発生し、このトルクを減衰力として、車体３５０の揺動を減衰させることができる。なお、励磁電源部２９から供給する電流は、車体３５０の揺動の方向の変化に対応させて向き（正負）を反転変化させる必要がある。
【００３６】
また、ストッパは、例えば、ブチルゴム、天然ゴム、ウレタンゴム等から構成される部材であり、車体３５０が揺動し、その振り子ふれ角が所定角度（最大振り子ふれ角）以上になると、スライドベアリングに当接して振り子ふれ角が最大振り子ふれ角を超えないようにする機能を有する。なお、振り子ふれ角とは、フレーム３６０に対する車体３５０の傾斜角であり、フレーム３６０の直交軸と車体３５０の直交軸とのなす角度と同等である。
【００３７】
このような構成からなる車体傾斜装置３００は、横方向の遠心力により車体３５０の床面を重力と遠心力の合力に対して垂直に保つように車体３５０を傾斜させ、車体３５０の床面上の乗員が感じる横方向の遠心力を打ち消すことができ、さらに、コイルバネ３０３、減衰力可変型発電ダンパ３０４及びストッパにより、車体３５０が傾斜して振り子運動する際の衝撃を緩和することができるので、電気自動車の乗り心地を改善することができる。また、車体３５０が傾斜可能に支持されていることにより、側面衝突の際に、衝突のエネルギにより車体３５０が傾斜することとなるので、衝撃を緩和することができる。なお、このように車体３５０を傾斜させることができるのは、電気自動車では、従来のエンジン自動車よりも動力・伝達系の構成を簡素化して、車体３５０を傾斜可能に支持することができるからである。
【００３８】
次に、車輪５２を回転自在に支持する懸架装置４００について説明する。
図５は、第１実施形態に係る電気自動車サスペンション機構の懸架装置を模式的に示す垂直断面図である。
【００３９】
第１実施形態に係る電気自動車サスペンション機構の懸架装置４００は、駆動機構６００及びサスペンション５００から構成されており、駆動機構６００がサスペンション５００を介してフレーム３６０により支持されている。
【００４０】
駆動機構６００は、車輪５２に一体的に組み込まれた構成（インホイールモータ方式）となっており、駆動用モータ７００、減速歯車機構８００及びブレーキ９００を組み合わせて一体のユニット機構としたものであり、車輪（タイヤ）５２が装着される。
【００４１】
駆動用モータ７００のケーシング７１０は、アウターフレーム７１１とインナーフレーム７１２と端板７１４とで構成されている。アウターフレーム７１１は、円筒状となっており、図５中右側部にブラケット部７１１ａを有している。インナーフレーム７１２は、アウターフレーム７１１の内側に同心状に配置された円筒状部材であり、図５中右側部にブラケット部７１２ａを有している。そしてブラケット部７１１ａとブラケット部７１２ａがボルト結合されることにより、アウターフレーム７１１とインナーフレーム７１２が連結されている。アウターフレーム７１１の左端面には端板７１４がボルト付されている。
アウターフレーム７１１に形成した支持リング７９０が、サスペンション５００を構成する前後動サスペンション１の下端にボルト付されて、この駆動機構６００がインホイール型電気自動車のフレーム３６０により支持されることになる。
【００４２】
アウターフレーム７１１の内周面には、固定子鉄心７２１及びコイル７２２で形成した固定子７２０が取り付けられている。また、インナーフレーム７１２の外周面にはモータベアリング７３０を介して円筒状の回転子７４０が回転自在に取り付けられている。
【００４３】
回転子７４０は、回転子鉄心７４１及び永久磁石７４２により形成されている。回転子鉄心７４１には、回転ブロック７５０がボルト付され、回転ブロック７５０の左端には、回転速度検出器７６０が取り付けられ、回転ブロック７５０の右部にはシャフト７７０がセレーション結合されている。駆動用モータ７００のコイル７２２には、ケーブル７８０を通じて交流電流が供給され、回転速度検出器７６０で検出した回転速度信号はケーブル７８１を介して出力される。
【００４４】
また、減速歯車機構８００は、遊星歯車機構で構成されており、シャフト７７０の回転を減速してホイール軸９１０に伝える。この場合、減速歯車機構８００のキャリア８０１は、ホイール軸９１０にセレーション結合しており、ホイール軸９１０の軸方向移動を許容しつつ回転力を伝えるようにしている。
【００４５】
また、ホイール軸９１０が貫通しているホイール軸管９１１は、ブラケット部７１１ａ、７１２ａに固定されている。そして、インナーフレーム７１２のブラケット部７１２ａとホイール軸管９１１とで囲むスペースに、減速歯車機構８００を配置するようにしており、遊星歯車のリングギア８０２はインナーフレーム７１２の内面に形成されている。さらに、シャフト７７０の端面とホイール軸９１０の端面は、ピボット９１２によりピボット支持されている。ブレーキ９００はドラムを用いた液圧ブレーキである。
【００４６】
ホイール軸９１０にはホイールハブ９２０がボルト付され、このホイールハブ９２０にはブレーキドラム９３０及び車輪のディスクホイール１００５がボルト付されている。また、ホイール軸管９１１とホイールハブ９２０との間にはホイールベアリングを構成するハブベアリング９４０が介装されている。ブレーキ９００は、そのバックプレートがホイール軸管９１１のフランジ部に固定されており、ブレーキペダルが踏まれて液圧が高くなると、ホイールシリンダ９０１の作用によりブレーキシュー９０２が押し広げられてブレーキドラム９３０に接触し、ブレーキが作用する。車輪（タイヤ）５２はディスクホイール１００５のリム１０１０に取り付けられている。
【００４７】
上記構成となっている駆動機構６００では、駆動用モータ７００が駆動して回転子７４０が回転すると、この回転は回転ブロック７５０及びシャフト７７０に伝わり、減速歯車機構８００で減速されて車軸９１０に伝わる。このため車軸９１０に連結された車輪（タイヤ）５２が回転し、これにより、インホイール型電気自動車が走行する。
【００４８】
サスペンション５００は、前後動サスペンション１（偏心保持体１０、可動連結体２０、ナックル４０）、ロアアーム（図示せず）、アッパアーム（図示せず）及び上下動サスペンション（図示せず）から構成されている。
偏心保持体１０は、下端で支持リング７９０にボルトが付されて、上端で可動連結体２０に連結されている。可動連結体２０は、偏心保持体１０とナックル４０とを回動可能に連結している。ナックル４０は、屈曲した板状部材からなり、上部において可動連結体２０及びアッパアームに連結され、下部において、若干の揺動が可能となるようにしてロアアームに固定されている。ロアアーム及びアッパアームは、板状部材であり、ゴムブッシュを介してフレーム３６０に固定されている。上下動サスペンションは、上下方向の衝撃や振動を吸収するためのコイルスプリングを有し、ロアアームとフレーム３６０との間に設けられている。
第１実施形態に係る電気自動車サスペンション機構では、偏心保持体１０が下端で駆動機構６００を支持し、上端で可動連結体２０を介してナックル４０に対して回動可能に連結されているので、車輪５２は、車体に対して前後動（偏心保持体１０の上端と車輪５２との距離を半径とする前後円運動）することが可能となる。
【００４９】
偏心保持体１０は、平板状のアーム１１と、アーム１１の下端に設けられた円環形状部１２と、アーム１１の上端に設けられた軸方向（図５における左右方向）に略円筒形状のハウジング１３とから構成されている。円環形状部１２には、支持リング７９０がボルト付され、一方、ハウジング１３は、弾性体２４に対して回動不能に固定されている。
【００５０】
可動連結体２０は、ハウジング１３の内部に設けたボールベアリング２２、２３と、弾性体２４と、回転軸２１ａ及び発電機２６等を含む減衰機構とからなり、この可動連結体２０には、ナックル４０から延設された支持軸４１が挿嵌され、この支持軸４１により回動可能に支持されており、上記減衰機構はハウジング１３の回動を減衰させる機能を有する。ボールベアリング２２、２３は、弾性体２４のみでは、ハウジング１３を回動可能に支持するのに強度及び剛性が不足するような場合に、強度及び剛性を高めて共振や自励振動等の不都合な振動の発生を抑制する目的で設けられている。
【００５１】
弾性体２４は、円筒状のものであり、ゴムからなる厚肉の本体と、本体の両面に固着された薄肉で金属製の外面部材及び内面部材（図示せず）とからなる。支持軸４１は、弾性体２４の円筒孔に嵌挿され、キーにより弾性体２４に対しては軸回りに回動不能となっているが、本体は所定の角度範囲内での捻れを許容するものであり、従って、偏心保持体１０は本体を捻ることにより支持軸４１回りに回動可能に連結されている。なお、キーは、断面凸状のものであり、内面部材の内面にはキーの凸部を嵌合するための溝が形成されており、支持軸４１の外面にはキーの基部を嵌合するための溝が形成されている。
【００５２】
上記減衰機構は、支持軸４１とは反対側からハウジング１３を塞ぐカバー２１の中心に設けた回転軸２１ａを、車輪の前後円運動、すなわちハウジング１３の回動に連動して回動させ、界磁巻線により励起される磁界と電機子巻線とを相対移動させることにより、発電機２６を作動させて発電するように構成されている。このように車輪を前後円運動させる変位エネルギを発電機２６により電気エネルギに変換することにより、車輪の前後円運動を減衰させることができ、さらに、得られた電気エネルギをバッテリー２７に供給して活用することにより、電気自動車の省エネにも寄与することができる。
なお、カバー２１の内周面には、ハウジング１３の外面に嵌合するためのネジ（図示せず）が形成されている。また、カバー２１は、ボールベアリング３１を介して、発電機２６とともにケース３３に収納されている。
【００５３】
上記減衰機構は、上述した減衰力可変型発電ダンパ３０４と同様に、電気自動車の運動状態を検出する状態検出センサと、磁界が電機子巻線に対して変化するように界磁巻線に通電して励磁する励磁電源部と、上記状態検出センサの検出情報に基づいて磁界と電機子巻線との相対移動に対する減衰力を増加させるように上記励磁電源部を駆動制御する制御部とを備えている。
【００５４】
従って、上記状態検出センサにより、電気自動車の運動状態を検出し、この検出情報に基づき、上記制御部により磁界と電機子巻線との相対移動に対する減衰力を増加させるように上記励磁電源部を駆動制御すれば、より迅速に上記減衰機構により車輪の前後円運動を減衰させることができる。
【００５５】
上記状態検出センサは、具体的には、電気自動車の運動状態として、車輪の前後方向の変位、ばね下加速度、ばね上加速度、車体の速度、ハンドルの操舵角等を検出する各種のセンサで構成され、各センサからの検出信号が上記制御部に入力される。
【００５６】
上記励磁電源部は、界磁巻線により励磁される磁界を電機子巻線に対して相対的に移動させるものであり、具体的には、磁界を電機子巻線に対して回転させるために、バッテリーから供給される直流を任意の周波数の交流に変換するインバータ回路等で構成される。
【００５７】
上記制御部では、上記状態検出センサからの情報を解析して、不足する減衰力を算出し、この不足分を補うために、上記励磁電源部を駆動制御して、界磁巻線に磁束線の変化を増大させるような電流を供給する。これにより、フレミングの右手の法則に従い、電機子巻線により大きな誘導電流が流れるため、界磁巻線に励磁される磁界との間でフレミングの左手の法則に従うトルクが発生し、このトルクを減衰力として、車輪の前後円運動を減衰させることができる。なお、上記励磁電源部から供給する電流は、車輪の前後円運動、すなわちハウジング１３の回動の方向の変化に対応させて向き（正負）を反転変化させる必要がある。
【００５８】
なお、上記減衰機構と同様の減衰機構が、上下方向の衝撃や振動を吸収するためのコイルスプリングを有する上下動サスペンションにも適用されている。
【００５９】
このような懸架装置４００は、電気自動車が平坦な路面を走行している際には、車輪５２に対して真下からも前方からも衝撃が加わることがないため、偏心保持体１０はアーム１１が鉛直に立ったままの状態を維持する。すなわち、電気自動車サスペンション機構は平坦な路面を走行する際には衝撃緩和作用を発揮しない。従って、車体が上下動することは殆どなく、乗り心地が良い。
【００６０】
一方、電気自動車が路面上の突起を乗り越える際には、車輪５２には真下からも前方からも衝撃が加わる。車輪５２は、前方からの衝撃に対して、弾性体２４の本体を捻りながら、支持軸４１を中心とし、支持軸４１と車輪５２との距離を半径として後方に所定の角度だけ移動する。このように後方に車輪５２が移動することにより、前方からの衝撃を一旦後方へ逃がして緩和することができる。後方に移動した車輪５２は、前後動（前後円運動）を行うことになるが、この変位エネルギを減衰機構により電気エネルギに変換することにより、前後動（前後円運動）を減衰させることができる。
その結果、共振や自励振動による不都合な振動や衝撃を低減して、操縦安定性及び乗り心地を改善することができ、また、得られた電気エネルギを活用することにより省エネに寄与することができ、さらに、前進抵抗力を軽減して、燃費の改善、スピードの向上及び発進時の加速性の向上を図ることができるとともに、スリップを防止することができ、スリップ等に伴うタイヤによる粉塵公害を防止することも可能になる。
また、真下からの衝撃は、上下方向の衝撃や振動を吸収するためのコイルスプリングを有する上下動サスペンションにより緩和することができる。
【００６１】
また、本発明の電気自動車サスペンション機構は、インホイールモータ方式以外のモータを車軸に接続する方式の駆動機構を採用した電気自動車にも適用することができ、例えば、トランスミッションを介してモータを左右に車輪が連結された車軸に接続する方式、モータを左右に車輪が連結された車軸に直結する方式、一方のモータを片側の車輪が連結された車軸に直結し、かつ、他方のモータを逆側の車輪が連結された車軸に直結する方式等の駆動機構を採用した電気自動車に適用することができる。
【００６２】
［第２実施形態］
次に、本発明の電気自動車サスペンション機構の第２実施形態について図面に基づいて説明する。なお、第２実施形態は、モータを車軸に接続する方式の駆動機構を採用した電気自動車に本発明の電気自動車サスペンション機構を適用したものである。
【００６３】
第２実施形態に係る電気自動車サスペンション機構は、車体を傾斜させる車体傾斜装置と、車輪９４を回転自在に支持する懸架装置４１０とを備える。
なお、車体を傾斜させる車体傾斜装置は、第１実施形態に係る車体傾斜装置３００と同様の構成を有しており、既に説明済であるので、ここでの説明は省略する。
【００６４】
車輪９４を回転自在に支持する懸架装置４１０について説明する。
図６は、第２実施形態に係る電気自動車サスペンション機構の懸架装置を模式的に示す側面図である。図７は、図６に示した第２実施形態に係る電気自動車サスペンション機構の懸架装置の垂直断面図である。
【００６５】
第２実施形態に係る懸架装置４１０は、前後動サスペンション２（偏心保持体６０、可動連結体７０、ナックル９０）、ロアアーム９２及び上下動サスペンション（図示せず）から構成されている。
偏心保持体６０は、下方の軸を自動車の車軸９３と共有させて車軸９３を回転自在に軸支しており、上方の軸で可動連結体７０に連結されている。可動連結体７０は、偏心保持体６０とナックル９０とを回動可能に連結している。ナックル９０は、屈曲した板状部材からなり、上部において可動連結体７０及び上下動サスペンションに連結され、中間部には、車輪の方向を制御するためのバー５１が取り付けられ、下部において、若干の揺動が可能となるようにしてロアアーム９２に固定されている。ロアアーム９２は、板状部材であり、ゴムブッシュを介してフレーム（図示せず）に固定されている。上下動サスペンションは、上下方向の衝撃や振動を吸収するためのコイルスプリングを有し、ナックル９０とフレームとの間に設けられている。
第２実施形態に係る懸架装置４１０では、偏心保持体６０が下方の軸側で車軸９３を回転自在に軸支し、上方の軸側で可動連結体７０を介してナックル９０に対して回動可能に連結されているので、車軸９３は、車体に対して前後動（偏心保持体６０の２つの平行な軸間距離を半径とする前後円運動）することが可能となる。
【００６６】
また、車軸９３は、モータからの動力により回転するように構成されており、車輪９４及び制動装置９５等が取り付けられている。
【００６７】
偏心保持体６０は、平板状のアーム６１と、アーム６１の下端に設けられた円環形状部６２と、アーム６１の上端に設けられた軸方向（図７における左右方向）に円筒の軸を有する略円筒形状のハウジング６３とから構成されている。円環形状部６２には、車軸９３がボールベアリング６２を介して挿入され、これにより車軸９３が回転自在に支持され、一方、ハウジング６３は、弾性体７４に対して回動不能に固定されている。
なお、偏心保持体６０は、円環形状部６２の円環の中心線を下方の軸とし、ハウジング６３の中心線を上方の軸とし、下方の軸と上方の軸とは平行になっている。
【００６８】
可動連結体７０は、ハウジング６３の内部に設けたボールベアリング７２、７３と、弾性体７４と、回転軸７１ａ及び発電機７６等を含む減衰機構とからなり、この可動連結体７０には、ナックル９０から延設された支持軸９１が挿嵌され、この支持軸９１により回動可能に支持されており、上記減衰機構はハウジング６３の回動を減衰させる機能を有する。このように可動連結体７０は、第１実施形態に係る電気自動車サスペンション機構における可動連結体２０と同様の構成を有しており、既に説明済であるので、ここでの説明は省略する。
【００６９】
このような懸架装置４１０は、電気自動車が平坦な路面を走行している際には、車輪９４に対して真下からも前方からも衝撃が加わることがないため、偏心保持体６０はアーム６１が鉛直に立ったままの状態を維持する。すなわち、電気自動車サスペンション機構における懸架装置４１０は平坦な路面を走行する際には衝撃緩和作用を発揮しない。従って、車体が上下動することは殆どなく、乗り心地が良い。
【００７０】
一方、電気自動車が路面上の突起を乗り越える際には、車輪９４には真下からも前方からも衝撃が加わる。車輪９４は、前方からの衝撃に対して、弾性体７４の本体を捻りながら、支持軸９１を中心とし、支持軸９１と車輪９４との距離を半径として後方に所定の角度だけ移動する。このように後方に車輪９４が移動することにより、前方からの衝撃を一旦後方へ逃がして緩和することができる。後方に移動した車輪９４は、前後動（前後円運動）を行うことになるが、この変位エネルギを減衰機構により電気エネルギに変換することにより、前後動（前後円運動）を減衰させることができる。
その結果、共振や自励振動による不都合な振動や衝撃を低減して、操縦安定性及び乗り心地を改善することができ、また、得られた電気エネルギを活用することにより省エネに寄与することができ、さらに、前進抵抗力を軽減して、燃費の改善、スピードの向上及び発進時の加速性の向上を図ることができるとともに、スリップを防止することができ、スリップ等に伴うタイヤによる粉塵公害を防止することも可能になる。
また、真下からの衝撃は、上下方向の衝撃や振動を吸収するためのコイルスプリングを有する上下動サスペンションにより緩和することができる。
【００７１】
［第３実施形態］
次に、本発明の電気自動車サスペンション機構の第３実施形態について図面に基づいて説明する。なお、第３実施形態は、モータを車軸に接続する方式の駆動機構を採用した電気自動車に本発明の電気自動車サスペンション機構を適用したものであり、第２実施形態に係る懸架装置を上下逆の構成にして適用したものである。すなわち、偏心保持体は、上方の軸を自動車の車軸と共有させて、この軸を中心にして車軸を回転自在に支持するとともに、下方の軸を車軸の鉛直下方に位置させるように構成している。
【００７２】
第３実施形態に係る電気自動車サスペンション機構は、車体を傾斜させる車体傾斜装置と、車輪１４２を回転自在に支持する懸架装置４２０とを備える。
なお、車体を傾斜させる車体傾斜装置は、第１実施形態に係る車体傾斜装置３００と同様の構成を有しており、既に説明済であるので、ここでの説明は省略する。
【００７３】
車輪１４２を回転自在に支持する懸架装置４２０について説明する。
図８は、第３実施形態に係る電気自動車サスペンション機構の懸架装置を模式的に示す側面図である。
【００７４】
第３実施形態に係る懸架装置４２０は、前後動サスペンション３（偏心保持体１１０、可動連結体１２０、ナックル１３０）、アッパアーム１３１及び上下動サスペンション（図示せず）から構成される。
偏心保持体１１０は、上方の軸を自動車の車軸１４０と共有させて車軸１４０を回転自在に軸支しており、下方の軸で可動連結体１２０に連結されている。可動連結体１２０は、偏心保持体１１０とナックル１３０とを回動可能に連結している。ナックル１３０は、板状部材からなり、下部において可動連結体１２０及び上下動サスペンションに連結され、中間部には、車輪の方向を制御するためのバー１４１が取り付けられ、上部において、若干の揺動が可能となるようにしてアッパアーム１３１に固定されている。アッパアーム１３１は、板状部材からなり、ゴムブッシュを介してフレーム（図示せず）に固定されている。上下動サスペンションは、上下方向の衝撃や振動を吸収するためのコイルスプリングを有し、ナックル１３０とフレームとの間に設けられている。このような構成により、偏心保持体１１０は、フレームに対して回動可能に連結されている。
【００７５】
また、車軸１４０は、モータからの動力により回転するように構成されており、車輪１４２及び制動装置１４３が取り付けられている。
【００７６】
偏心保持体１１０は、平板状のアームと、アームの上端に設けられた円環形状部と、アームの下端に設けられた軸方向に略円筒形状のハウジングとから構成されている。偏心保持体１１０の円環形状部には、車軸１４０がボールベアリングを介して挿入されて回転自在に支持されており、ハウジングは、可動連結体１２０を構成する弾性体に回動不能に固定されている。
なお、偏心保持体１１０は、円環形状部の円環の中心線を上方の軸とし、ハウジングの中心線を下方の軸とし、上方の軸と下方の軸とは平行になっている。
【００７７】
可動連結体１２０は、ハウジングの内部に設けたボールベアリング、及び、減衰機構からなり、この可動連結体１２０には、ナックル１３０から延設された支持軸が挿嵌され、この支持軸により回動可能に支持されている。上記減衰機構は、ハウジングの振動を減衰させる機能を有する。なお、上記減衰機構は、第１実施形態に係る電気自動車サスペンション機構における減衰機構と同様の構成を有しており、既に説明済であるので、ここでの説明は省略する。
【００７８】
このような懸架装置４２０は、電気自動車が平坦な路面を走行している際には、車輪１４２に対して真下からも前方からも衝撃が加わることがないため、偏心保持体１１０はアームが鉛直に立ったままの状態を維持する。すなわち、電気自動車サスペンション機構における懸架装置４２０は平坦な路面を走行する際には衝撃緩和作用を発揮しない。従って、車体が上下動することは殆どなく、乗り心地が良い。
【００７９】
一方、電気自動車が路面上の突起を乗り越える際には、車輪１４２には真下からも前方からも衝撃が加わる。車輪１４２は、前方からの衝撃に対して、支持軸を中心とし、支持軸と車軸１４０との軸間距離を半径として後方に所定の角度だけ移動する。このように後方に車輪１４２が移動することにより、前方からの衝撃を一旦後方へ逃がして緩和することができる。後方に移動した車輪１４２は、前後動（前後円運動）を行うことになるが、この変位エネルギを減衰機構により電気エネルギに変換することにより、前後動（前後円運動）を減衰させることができる。
その結果、共振や自励振動による不都合な振動や衝撃を低減して、操縦安定性及び乗り心地を改善することができ、また、得られた電気エネルギを活用することにより省エネに寄与することができ、さらに、前進抵抗力を軽減して、燃費の改善、スピードの向上及び発進時の加速性の向上を図ることができるとともに、スリップを防止することができ、スリップ等に伴うタイヤによる粉塵公害を防止することも可能になる。
このように第３実施形態に係る懸架装置４２０では、偏心保持体１１０は、上方の軸を自動車の車軸１４０と共有させ、下方の軸を車軸１４０の鉛直下方に位置させるように構成しているので、第１、２実施形態に係る懸架装置における可動連結体と異なり、必ずしも弾性体を備えている必要はない。
また、真下からの衝撃は、上下方向の衝撃や振動を吸収するためのコイルスプリングを有する上下動サスペンションにより緩和することができる。
【００８０】
［第４実施形態］
本発明の電気自動車サスペンション機構の第４実施形態について図面に基づいて説明する。なお、第４実施形態は、モータを車軸に接続する方式の駆動機構を採用した電気自動車に本発明の電気自動車サスペンション機構を適用したものであり、偏心保持体として、上述したクランク構造を有するものではなく、偏心円筒を適用したものである。
【００８１】
第４実施形態に係る電気自動車サスペンション機構は、車体を傾斜させる車体傾斜装置と、車輪２４１を回転自在に支持する懸架装置４３０とを備える。
なお、車体を傾斜させる車体傾斜装置は、第１実施形態に係る車体傾斜装置３００と同様の構成を有しており、既に説明済であるので、ここでの説明は省略する。
【００８２】
車輪２４１を回転自在に支持する懸架装置４３０について説明する。
図９は、第４実施形態に係る自動車サスペンション機構の懸架装置を模式的に示す垂直断面図である。
【００８３】
第４実施形態に係る自動車サスペンション機構は、前後動サスペンション５（偏心円筒２１０、可動連結体２２０）及び上下動サスペンション２４２から構成される。
図９に示したように、偏心円筒２１０は、可動連結体２２０に嵌挿されて、可動連結体２２０により回動可能に支持されており、その中心線を下方の軸Ｐとし、偏心孔を上方の軸Ｏとし、下方の軸Ｐと上方の軸Ｏとが平行になっている。上方の軸Ｏである偏心孔には、車軸２４０がボールベアリングを介して挿入されて回転自在に固定されている。なお、偏心孔の孔径は、開口部よりも内部で大きくされており、偏心円筒２１０は、軽量化されている。
【００８４】
可動連結体２２０は、軸方向（図９における左右方向）に略円筒形状のハウジング２２１の内部にボールベアリング２２２、２２３、弾性体２２４、及び、減衰機構２２５を設けたものであり、ボールベアリング２２２、２２３及び弾性体２２４により偏心円筒２１０を車軸２４０回りに回動可能に支持し、減衰機構２２５により偏心円筒２１０の回動を減衰させる。ハウジング２２１は、車体に対して回動不能に固定されている。ボールベアリング２２２、２２３は、弾性体２２４のみでは、偏心円筒２１０を回動可能に支持するのに強度及び剛性が不足するような場合に、強度及び剛性を高めて共振や自励振動等の不都合な振動の発生を抑制する目的で設けられている。
【００８５】
弾性体２２４は、円筒状のものであり、ゴムからなる厚肉の本体と、本体の両面に固着された薄肉で金属製の外面部材及び内面部材（図示せず）とからなる。偏心円筒２１０は、弾性体２２４の円筒孔に嵌挿されており、キーにより弾性体２２４に対しては軸回りに回動不能となっているが、本体は所定の角度範囲内での捻れを許容するものとされているので、偏心円筒２１０は本体を捻ることにより車軸２４０回りに回動可能に支持されている。なお、キーは、断面凸状のものであり、内面部材の内面にはキーの凸部を嵌合するための溝が形成されており、偏心円筒２１０の外面にはキーの基部を嵌合するための溝が形成されている。
【００８６】
減衰機構２２５は、偏心円筒２１０の外周面に設けた永久磁石と、ハウジング２２１内壁面に設けた永久磁石とが、互いを磁力によって固定し合うようにして対向させて取り付けられたものである。すなわち、車輪２４１が前後円運動して偏心円筒２１０が回動すると、永久磁石間に作用する吸着力と反発力とにより偏心円筒２１０の回動に対して抵抗力が生じることになるので、車輪２４１の前後動（前後円運動）を減衰させることができる。
【００８７】
このような懸架装置４３０では、電気自動車が平坦な路面を走行している際には、車輪２４１に対して真下からも前方からも衝撃が加わることがないため、偏心円筒２１０は偏心孔が車軸２４０に対して鉛直方向に位置した状態を維持する。すなわち、電気自動車サスペンション機構における懸架装置４３０は平坦な路面を走行する際には衝撃緩和作用を発揮しない。従って、車体が上下動することは殆どなく、乗り心地が良い。
【００８８】
一方、電気自動車が路面上の突起を乗り越える際には、車輪２４１には真下からも前方からも衝撃が加わる。車輪２４１は、前方からの衝撃に対して、弾性体２２４の本体を捻りながら、下方の軸Ｐを中心とし、下方の軸Ｐと車軸２４０との軸間距離を半径として後方に所定の角度だけ移動する。このように後方に車輪２４１が移動することにより、前方からの衝撃を一旦後方へ逃がして緩和することができる。後方に移動した車輪２４１は、前後動（前後円運動）を行うことになるが、この変位エネルギを減衰機構２２５により減衰させることができる。
その結果、共振や自励振動による不都合な振動や衝撃を低減して、操縦安定性及び乗り心地を改善することができ、また、前進抵抗力を軽減して、燃費の改善、スピードの向上及び発進時の加速性の向上を図ることができるとともに、スリップを防止することができ、スリップ等に伴うタイヤによる粉塵公害を防止することも可能になる。
また、真下からの衝撃は、上下動サスペンション２４２により緩和することができる。上下動サスペンション２４２は、上下方向の衝撃や振動を吸収するためのコイルスプリングを有し、ハウジング２２１とフレームとの間に設けられている。
【００８９】
以上、第１〜４実施形態について説明したが、さらに、本発明の電気自動車サスペンション機構においては、以下のような構成を採用することが可能である。
（Ａ）車体傾斜装置としては、上述したもの以外に、例えば、ころ機構を利用して車体を傾斜させるもの、車体側にガイドレールを設けて車体を傾斜させるもの、リンク対を利用して車体を傾斜させるもの等を挙げることができる。第１〜４実施形態に係る自動車サスペンション機構には、いずれの車体傾斜装置を適用してもよい。
【００９０】
図１０は、ころ機構を利用して車体を傾斜させる車体傾斜装置を適用した本発明の電気自動車サスペンション機構を模式的に示す垂直断面図である。
【００９１】
ころ機構を利用して車体を傾斜させる車体傾斜装置３１０は、ころ機構３１１、３１２、減衰力可変型発電ダンパ３１３及びストッパ（図示省略）がフレーム３６１上に設けられたものであり、フレーム３６１上にはころ機構３１１、３１２を介して車体３５１が揺動可能に載置されている。ころ機構３１１、３１２は、フレーム３６１の左右側（横方向）に対をなして固着されたころ受け台と、ころ受け台に回動可能に支持されたころとから構成されている。また、車体３５１の底面には、ころ機構３１１、３１２に対応して、ころに摺接する円弧状のころ案内面３５１ａが形成されている。
【００９２】
このような構成の車体傾斜装置３１０では、曲線路の走行等により車体３５１が横方向（図１０左右方向）の遠心力を受けた際に、ころ機構３１１、３１２によりころ案内面３５１ａを横方向に送りながら、車体３５１をフレーム３６１に対して傾斜させることができる。また、減衰力可変型発電ダンパ３１３により、車体３５１の振り子運動を減衰させ、ストッパにより、車体３５１の振り子ふれ角が最大振り子ふれ角を超えないようにする。
【００９３】
図１１（ａ）は、車体側にガイドレールを設けて車体を傾斜させる車体傾斜装置を適用した本発明の電気自動車サスペンション機構を模式的に示す垂直断面図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示した座３２３、３２４を紙面に垂直に切断した垂直断面図である。
【００９４】
車体側にガイドレールを設けて車体を傾斜させる車体傾斜装置３２０は、車体３５２をガイドレール３２１、３２２、ボールベアリング３２５及び支持座３２６を介してフレーム３６２上に設置した座３２３、３２４に載置したものである。ガイドレール３２１、３２２は、車体３５２側に設けられ、車体３５２を振り子運動させることができるように一定の曲率にされている。ボールベアリング３２５は、ガイドレール３２１、３２２の上下の面に配置されている。支持座３２６は、凹形状であり、下面と側面はゴム部材３２７、３２８を介して座３２３、３２４に固定されている。
【００９５】
このような構成の車体傾斜装置３２０では、曲線路の走行等により車体３５２が横方向（図１１（ａ）左右方向）の遠心力を受けた際に、支持座３２６の凹部に沿ってガイドレール３２１、３２２を横方向に移動させ、車体３５２をフレーム３６２に対して傾斜させることができる。
【００９６】
図１２は、リンク対を利用して車体を傾斜させる車体傾斜装置を適用した本発明の電気自動車サスペンション機構の一例を模式的に示す断面図である。図１３は、リンク対を利用して車体を傾斜させる車体傾斜装置を適用した本発明の電気自動車サスペンション機構の別の一例を模式的に示す断面図である。
【００９７】
図１２に示したリンク対を利用して車体を傾斜させる車体傾斜装置３３０は、車体３５３の左右の下端に、左右方向に働くピストンロッド３３３、３３４を収納するシリンダ３３５、３３６を設け、ピストンロッド３３３、３３４を左右のリンク３３１、３３２の下端側に連結し、フレーム３６３の中央の上端に、左右のリンク３３１、３３２の上端側を連結している。
【００９８】
このような構成の車体傾斜装置３３０では、曲線路の走行等により車体３５３が横方向（図１２左右方向）の遠心力を受けた際に、左右のピストンロッド３３３、３３４を強制的に作動させることにより、車体３５３をフレーム３６３に対して傾斜させることができる。
【００９９】
図１３に示したリンク対を利用して車体を傾斜させる車体傾斜装置３４０は、車体３５４の左右の下端に、左右のリンク３４１、３４２の下端側を連結し、左右のリンク３４１、３４２の上端側を左右方向に働くピストンロッド３４３、３４４に連結しており、ピストンロッド３４３、３４４は、フレーム３６４の中央の上端に設けられたシリンダ３４５、３４６に収納されるように構成されている。
【０１００】
このような構成の車体傾斜装置３４０では、曲線路の走行等により車体３５４が横方向（図１３左右方向）の遠心力を受けた際に、左右のピストンロッド３４３、３４４を強制的に作動させることにより、車体３５４をフレーム３６４に対して傾斜させることができる。
【０１０１】
（Ｂ）減衰機構としては、上述したもの以外に、例えば、粘性流体の粘性抵抗を利用するもの、ビスカスラバーダンパ、磁石付きロータを利用するもの等を挙げることができる。第１〜４実施形態に係る電気自動車サスペンション機構には、いずれの減衰機構を適用してもよい。
【０１０２】
図１４は、粘性流体の粘性抵抗を利用する減衰機構を適用した前後動サスペンションの断面図である。
図１４に示したように、粘性流体２６１の粘性抵抗を利用する減衰機構では、ケース２６２内に、シリコンオイル等の粘性流体２６１が充填された室２６３が設けられ、この室２６３内の回転軸２６４の先端には、ボルトによって板状のロータ２６５が固定されている。すなわち、車輪が前後動（前後円運動）して回転軸２６４が回動すると、回転軸２６４の回動に連動してロータ２６５も回動するが、ロータ２６５の回動に対して粘性流体２６１による粘性抵抗が生じることになるので、車輪の前後動（前後円運動）を減衰させることができる。
【０１０３】
なお、図１４に示したケース２６２内の室２６３に充填される粘性流体２６１は、特に限定されるものではなく、減衰機構に用いられる従来公知の粘性流体を用いることができる。また、粘性流体２６１に代えて、例えば、室２６３にカバーを配設し、ロータ２６５とカバーとを直接接触させて摩擦抵抗によってロータ２６５の回転に対して抵抗力を加えることとしてもよい。このようにする場合、ロータ２６５及び／又はカバーを、例えば、シリコンオイル等を混入させた樹脂により作製してもよく、また、摩擦力を高めるために、ステアリン酸やオレイン酸アミド等のスリップ剤を混入させてもよい。
【０１０４】
図１５（ａ）は、磁石付きロータを利用する減衰機構を適用した前後動サスペンションの断面図であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示した磁石付きロータの正面図である。
図１５に示したように、磁石付きロータ２７５を利用する減衰機構では、ケース２７２内において、回転軸２７４の先端に取り付けた板状の磁石付きロータ２７５と、ケース２７２の内壁面とに、互いを磁力によって固定し合うようにして永久磁石２７１ａ、２７１ｂが対向させて取り付けられている。すなわち、車輪が前後動（前後円運動）して回転軸２７４が回動すると、回転軸２７４の回動に連動して磁石付きロータ２７５も回動するが、磁石付きロータ２７５の回動に対して永久磁石２７１ａ、２７１ｂ間に作用する吸着力と反発力とにより抵抗力が生じることになるので、車輪の前後動（前後円運動）を減衰させることができる。
【０１０５】
（Ｃ）第３実施形態に係る電気自動車サスペンション機構では、ボールベアリングを介して、ハウジングを支持軸に対して回動可能に支持しているが、ボールベアリングに代えて、弾性体を介して、ハウジングを支持軸に対して回動可能に支持してもよい。また、第１、２、４実施形態に係る自動車サスペンション機構のように、ボールベアリングと弾性体とを並列に配設し、ボールベアリング及び弾性体を介して、ハウジングを支持軸に対して回動可能に支持してもよい。
【０１０６】
【発明の効果】
本発明によれば、車体傾斜装置の作用により、車体を傾斜させて車体の床面を重力と遠心力の合力に対して垂直に保つことができるので、車体の床面上の乗員は、コーナリングの際等に横方向の遠心力を感じることがなく、乗り心地を改善することができる。また、車体が傾斜可能に支持されていることにより、側面衝突の際に、衝突のエネルギにより車体が傾斜することとなるので、衝撃を緩和することができる。なお、このように車体を傾斜させることができるのは、電気自動車では、従来のエンジン自動車よりも動力・伝達系の構成を簡素化して、車体を傾斜可能に支持することができるからである。
【０１０７】
また、本発明によれば、前後動サスペンションの作用により、走行時に車輪の前方から衝撃が加わった際や発進時には、スムーズに車輪を後方又は前方へ逃がすことができるので、車体への衝撃を軽減することができ、乗り心地を改善することができる。
【０１０８】
また、本発明によれば、前後動サスペンションをさらに減衰機構が設けられた構成とすると、車軸の前後方向に対する振動の過剰な振幅を抑えることができる。これにより、電気自動車の走行時に、車軸の前後方向に対する振動により、他の部品との共振が発生したり、自励振動が発生したりすることによる不都合な振動が発生することを防止することができ、乗り心地をさらに改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気自動車サスペンション機構における車体傾斜装置の作動状態を模式的に示す垂直断面図である。
【図２】第１実施形態に係る電気自動車サスペンション機構を模式的に示す垂直断面図である。
【図３】第１実施形態に係る電気自動車サスペンション機構を模式的に示す水平断面図である。
【図４】第１実施形態に係る電気自動車サスペンション機構における減衰力可変型発電ダンパの制御ブロック図である。
【図５】第１実施形態に係る電気自動車サスペンション機構の懸架装置を模式的に示す垂直断面図である。
【図６】第２実施形態に係る電気自動車サスペンション機構の懸架装置を模式的に示す側面図である。
【図７】図６に示した第２実施形態に係る電気自動車サスペンション機構の懸架装置の垂直断面図である。
【図８】第３実施形態に係る電気自動車サスペンション機構の懸架装置を模式的に示す側面図である。
【図９】第４実施形態に係る自動車サスペンション機構の懸架装置を模式的に示す垂直断面図である。
【図１０】ころ機構を利用して車体を傾斜させる車体傾斜装置を適用した本発明の電気自動車サスペンション機構を模式的に示す垂直断面図である。
【図１１】（ａ）は、車体側にガイドレールを設けて車体を傾斜させる車体傾斜装置を適用した本発明の電気自動車サスペンション機構を模式的に示す垂直断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示したガイドレール部の垂直断面図である。
【図１２】リンク対を利用して車体を傾斜させる車体傾斜装置を適用した本発明の電気自動車サスペンション機構の一例を模式的に示す断面図である。
【図１３】リンク対を利用して車体を傾斜させる車体傾斜装置を適用した本発明の電気自動車サスペンション機構の別の一例を模式的に示す断面図である。
【図１４】粘性流体の粘性抵抗を利用する減衰機構を適用した前後動サスペンションの断面図である。
【図１５】（ａ）は、磁石付きロータを利用する減衰機構を適用した前後動サスペンションの断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した磁石付きロータの正面図である。
【符号の説明】
１、２、３、５  前後動サスペンション
１０、６０、１１０  偏心保持体
１１  アーム
１２  円環形状部
１３  ハウジング
２０、７０、１２０、２２０  可動連結体
２１  カバー
２１ａ、２６４、２７４  回転軸
２２、２３、３１、２２２、２２３  ボールベアリング
２４、２２４  弾性体
３３、２６２、２７２  ケース
４０、９０、１３０  ナックル
４１  支持軸
９２  ロアアーム
９３、１４０、２４０  車軸
５２、９４、１４２、２４１  車輪
９５、１４３  制動装置
１３１  アッパアーム
２１０  偏心円筒
２２１  ハウジング
２２５  減衰機構
２４２  上下動サスペンション
２６１  粘性流体
２６５  ロータ
２７１ａ  永久磁石Ｎ極
２７１ｂ  永久磁石Ｓ極
２７５  磁石付きロータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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