(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を支持する車輪支持部材と、
前記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、前記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たインホイール型サスペンション装置において、
前記車輪支持部材は、前記サスペンション部材の車輪側支持部が摺動可能に連結する摺動軸を有し、
前記摺動軸は、車両上下方向に延在されると共に、車両背面視で、前記摺動軸の上側が鉛直方向に対して車体外側に傾斜し、
前記摺動軸の鉛直方向に対する傾き角度は、次の式を満たすことを特徴とするインホイール型サスペンション装置。
０  ＜  tanθ  ＜  Ｚｇ／（Ｄ／２）
但し、
θ：摺動軸の鉛直方向に対する傾き角度
Ｚｇ：車体の重心点高さ
Ｄ：車両トレッド
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を支持する車輪支持部材に連結すると共に、車体に取り付けられたサスペンション部材の少なくとも一部が、車輪の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、車輪を支持する車輪支持部材と、車輪支持部が有する摺動軸に摺動可能に連結したサスペンション部材と、を備え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）。この従来のインホイール型サスペンション装置では、摺動軸の軸方向を鉛直方向に設定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２５８５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の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が摺動可能に連結する車輪支持部材の摺動軸が鉛直方向に延びているため、旋回による車体ロールが生じることで車輪が車両上下方向にストロークするとき、車輪は路面に対してほぼ垂直にストロークしてしまう。これにより、車体ロール発生時、車輪の接地点軌跡は、鉛直方向に対して傾斜しにくくなっている。
ここで、車体の幾何学的なロールセンタは、左車輪の接地点と左車輪の接地点軌跡の中心を結ぶ線分と、右車輪の接地点と右車輪の接地点軌跡の中心を結ぶ線分の交点によって設定される。そのため、上述のように車輪の接地点軌跡が鉛直方向に対して傾斜しにくいと、ロールセンタは路面近傍位置に設定されてしまう。この結果、このロールセンタを高い位置に設定することが難しくなるという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ロールセンタの位置を路面に対して高い位置に設定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、車輪を支持する車輪支持部材と、前記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、前記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。
そして、前記車輪支持部材は、前記サスペンション部材の車輪側支持部が摺動可能に連結する摺動軸を有し、前記摺動軸は、車両上下方向に延在すると共に、車両背面視で、前記摺動軸の上側が鉛直方向に対して車体外側に傾斜する。
【発明の効果】
【０００７】
ここで、インホイール型サスペンション装置において、車輪を支持する車輪支持部材が、サスペンション部材の車輪側支持部が摺動可能に連結する摺動軸を有している場合、旋回による車体ロールで車輪が車両上下方向にストロークする際、車輪は摺動軸の軸線に沿って移動する。
これに対し、本発明のインホイール型サスペンション装置では、車輪支持部材が有する摺動軸が車両上下方向に延在されると共に、車両背面視で、この摺動軸の上側が鉛直方向に対して車体外側に傾斜して設定される。
そのため、車輪接地点の軌跡を、バウンド時には鉛直方向に対して車体外側上方に張り出すように傾斜させ、リバウンド時には鉛直方向に対して車体内側下方に入り込むように傾斜させることができる。これにより、車輪接地点と、この車輪接地点の軌跡中心を結ぶ線分は、車体内側上方に向かって設定されることになり、左右の線分の交点であるロールセンタを比較的高い位置に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のサスペンション装置が適用された左後輪を示す全体斜視図である。
【図２】実施例１のサスペンション装置が適用された左後輪を、車両後方から見た正面図である。
【図３】(a)は実施例１のサスペンション装置が適用された左後輪を、車両内側から見た側面図であり、(b)は車両上方から見た平面図である。
【図４】(a)は、第１ブッシュの側面と低剛性方向を示す説明図であり、(b)は、第２ブッシュの側面と低剛性方向を示す説明図である。
【図５】車輪の接地点軌跡とロールセンタの関係を示す説明図である。
【図６】実施例１のサスペンション装置における、主摺動軸の傾斜角とロールセンタの関係を示す説明図である。
【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に基づいて説明する。
【００１０】
（実施例１）
まず、実施例１のインホイール型サスペンション装置の構成を説明する。
【００１１】
［サスペンション装置の全体構成］
図１は、実施例１のサスペンション装置が適用された左後輪を示す全体斜視図である。図２は、実施例１のサスペンション装置が適用された左後輪を、車両後方から見た正面図である。図３(a)は実施例１のサスペンション装置が適用された左後輪を、車両内側から見た側面図であり、(b)は車両上方から見た平面図である。図４(a)は、第１ブッシュの側面と低剛性方向を示す説明図であり、図４(b)は、第２ブッシュの側面と低剛性方向を示す説明図である。以下、図１〜図４に基づいて、実施例１のサスペンション装置の全体構成を説明する。なお、図１〜図４では、車体左側に配置された従動輪である左後輪について示しているが、右後輪においても同様の構成とするため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００１２】
実施例１のインホイール型サスペンション装置１０は、図１に示す左後輪１（車輪）に設けられ、車輪支持部材２０と、サスペンション部材３０と、コイルバネ５０と、を備えている。
ここで、左後輪１は、タイヤ２と、ホイール３と、を有しており、インホイール型サスペンション装置１０は、ホイール３によって囲まれたホイール内空間４に、少なくともサスペンション部材３０の一部が配置されている。なお、「ホイール内空間」とは、図３(b)に示すように、ホイール３のハブ３ａから径方向に延びるスポーク３ｂと、スポーク３ｂの外周部に設けられたリム３ｃと、によって囲まれた空間である。
【００１３】
前記車輪支持部材２０は、図１に示すように、センターシャフト２１と、キャリアプレート２２と、主摺動軸２３と、副摺動軸２４と、を有している。
【００１４】
前記センターシャフト２１は、ホイール３の中心位置（ホイールセンタ）に配置され、ホイール３のハブ３ａが不図示のハブベアリングを介して回動可能に取り付けられた軸部材である。なお、ハブ３ａには、車輪１と一体回転するブレーキディスク５が設けられている。
【００１５】
前記キャリアプレート２２は、中心部がセンターシャフト２１に固定され、ホイール内空間４に配置されている。このキャリアプレート２２は、上端部と下端部がそれぞれ車体内側に向けて折り曲げられ、上部に、主摺動軸２３の上端部を固定する第１上側支持部２２ａと、副摺動軸２４の上端部を固定する第２上側支持部２２ｂが形成され、下部に、主摺動軸２３の下端部を支持する第１下側支持部２２ｃと、副摺動軸２４の下端部を固定する第２下側支持部２２ｄが形成されている。
ここで、副摺動軸２４の上端部を固定する第２上側支持部２２ｂは、図３(a)に示すように、主摺動軸２３の上端部を固定する第１上側支持部２２ａよりも低い位置で、且つ図２に示すように、第１上側支持部２２ａよりも車体内側に突出している。一方、副摺動軸２４の下端部を固定する第２下側支持部２２ｄは、図３(a)に示すように、主摺動軸２３の下端部を固定する第１下側支持部２２ｃよりも高い位置で、且つ図２に示すように、第１下側支持部２２ｃよりも車体内側に突出している。
【００１６】
前記主摺動軸２３は、上下端部が、それぞれキャリアプレート２２に支持されて車両上下方向に延在し、中間部にサスペンション部材３０の後述する摺動筒部３３が摺動可能に連結される。なお、この中間部は、断面が円形になっている。
ここで、この主摺動軸２３の上端部を支持する第１上側支持部２２ａは、主摺動軸２３の下端部を支持する第１下側支持部２２ｃよりも車体外側位置に配置されている。このため、図２に示すように、主摺動軸２３の軸線Ｊは、鉛直方向Ｚに対して上部が下部よりも車体外側に傾斜し、車両背面視で上開き方向に傾く。すなわち、この主摺動軸２３の上側は鉛直方向Ｚに対して車体外側に傾斜する。
しかも、この主摺動軸２３の軸線Ｊの鉛直方向Ｚに対する車体外側方向への傾き角度θは、下記式（１）を満たす値に設定されている。
０  ＜  ｔａｎθ  ＜  Ｚｇ／（Ｄ／２）      ・・・（１）
なお、式（１）における各符号の意味は、以下の通りである。
θ：主摺動軸２３の鉛直方向Ｚに対する傾き角度
Ｚｇ：重心点の垂直方向位置（高さ）
Ｄ：車両トレッド
【００１７】
また、図３(a)に示すように、第１上側支持部２２ａ及び第１下側支持部２２ｃは、いずれもセンターシャフト２１よりも車体後側に配置されている。このため、主摺動軸２３の軸線Ｊと路面Ｇとの交点Ｘは、ホイール３の中心位置（ホイールセンタ）に設けられたセンターシャフト２１の直下位置Ｙよりも側面視で車体後側に配置される。また、この主摺動軸２３は、センターシャフト２１の高さ位置においても、センターシャフト２１よりも車体後側に配置される。
さらに、図３(a)に示すように、第１上側支持部２２ａは、第１下側支持部２２ｃよりも僅かに車体後側に配置されている。これにより、主摺動軸２３の軸線Ｊは、鉛直方向Ｚに対して上側が車体後側に傾いた後傾になっている。
【００１８】
前記副摺動軸２４は、キャリアプレート２２に支持されて車両上下方向に延在し、サスペンション部材３０の後述するバネ支持部３７が摺動可能に連結される。
【００１９】
前記サスペンション部材３０は、図１に示すように、摺動筒部３３と、第１リンク３４と、第２リンク３５と、第３リンク３６と、バネ支持部３７と、を有している。
【００２０】
前記摺動筒部３３（車輪側支持部）は、上下に開放し、車輪支持部材２０が有する主摺動軸２３が貫通することで、この主摺動軸２３に摺動可能に連結している。なお、この摺動筒部３３の内側には、図示しないベアリングが配置されている。
【００２１】
前記第１リンク３４は、摺動筒部３３の高さ方向中央部から車体内側上方であって、主摺動軸２３よりも車体前側に向かって延在され（図３(a)参照）、先端部３４ａが第１ブッシュ４１を介して不図示の車体に取り付けられる。
【００２２】
前記第１ブッシュ４１は、図４(a)に示すように、ブッシュ軸Ｏ１に対して同心に配置された外筒４１ａ及び内筒４１ｂと、これらの間に配置された第１円筒ゴム４１ｃと、を有している。そして、外筒４１ａが第１リンク３４の先端部３４ａに固定され、内筒４１ｂの内側に車体（不図示）に固定された上側支持軸Ｓ１が貫通して車体に取り付けられる。ここで、第１ブッシュ４１のブッシュ軸Ｏ１は、車両前後方向に沿うと共に、水平方向に沿っている。
【００２３】
前記第１円筒ゴム４１ｃは、ブッシュ軸Ｏ１を挟んで対象となる位置に、軸方向に貫通する２か所のスグリ４１ｄ,４１ｄが形成されており、方向によって剛性が異なる特性である「剛性の異方性」を有している。
また、このスグリ４１ｄ,４１ｄは、鉛直方向Ｚに対し、車両背面視で車体外側上方から車体内側下方に向かって傾斜した第１傾斜方向Ｄ１上に設定されている。これにより、第１ブッシュ４１の剛性が低い低剛性方向は、この車両背面視で反時計まわりに傾斜した第１傾斜方向Ｄ１に設定される。
【００２４】
前記第２リンク３５は、摺動筒部３３の高さ方向中央部から車体内側下方であって、主摺動軸２３よりも車体後側に向かって延在され（図３(a)参照）、先端部３５ａが第２ブッシュ４２を介して不図示の車体に取り付けられる。
ここで、第２リンク３５が摺動筒部３３の高さ方向中央部から車体内側下方に向けて延在しているため、第２ブッシュ４２は第１ブッシュ４１よりも下側に配置される。なお、ここでは、車両背面視で、第１リンク３４と第２リンク３５は、ホイールセンタを挟んで上下対称となるように設定されている。
【００２５】
前記第２ブッシュ４２は、図４(b)に示すように、ブッシュ軸Ｏ２に対して同心に配置された外筒４２ａ及び内筒４２ｂと、これらの間に配置された第２円筒ゴム４２ｃと、を有している。そして、外筒４２ａが第２リンク３５の先端部３５ａに固定され、内筒４２ｂの内側に車体（不図示）に固定された下側支持軸Ｓ２が貫通して車体に取り付けられる。
ここで、第２ブッシュ４２のブッシュ軸Ｏ２は、車両前後方向に沿うと共に、水平方向に沿い、第１ブッシュ４１のブッシュ軸Ｏ１と平行になっている。なお、図示しないが、第２ブッシュ４２のブッシュ軸Ｏ２と、第３ブッシュ４３のブッシュ軸は同軸配置とし、下側支持軸Ｓ２は第３ブッシュ４３の内筒を貫通する。
【００２６】
前記第２円筒ゴム４２ｃは、ブッシュ軸Ｏ２を挟んで対象となる位置に、軸方向に貫通する２か所のスグリ４２ｄ,４２ｄが形成されており、方向によって剛性が異なる特性である「剛性の異方性」を有している。
また、このスグリ４２ｄ,４２ｄは、鉛直方向Ｚに対し、車両背面視で車体外側上方から車体内側下方に向かって傾斜した第２傾斜方向Ｄ２上に設定されている。これにより、第２ブッシュ４２の剛性が低い低剛性方向は、この車両背面視で反時計まわりに傾斜した第２傾斜方向Ｄ２に設定される。
なお、図示しないが、第３ブッシュ４３も剛性に異方性を有し、低剛性方向は第２傾斜方向Ｄ２に沿って設定される。
【００２７】
前記第３リンク３６は、摺動筒部３３の高さ方向中央部から車体内側下方であって、主摺動軸２３よりも車体後側、ここでは第１リンク３４の先端部３４ａの下方に向かって延在され（図３(a)参照）、先端部３６ａが第３ブッシュ４３を介して不図示の車体に取り付けられる。
ここで、第３リンク３６が摺動筒部３３の高さ方向中央部から車体内側下方に向けて延在しているため、第３ブッシュ４３は第１ブッシュ４１よりも下側に配置される。なお、ここでは、第３リンク３６と第１リンク３４は、車両側面視で、ホイールセンタを挟んで上下対象となるように設定されている。さらに、第３リンク３６と第２リンク３５は、車体側面視で、摺動筒部３３を挟んで前後対称となるように設定されている。
【００２８】
前記バネ支持部３７は、摺動筒部３３の高さ方向中央部から車体前側に向かって延在され、先端部３７ａに、車輪支持部材２０が有する副摺動軸２４が摺動可能に貫通し、副摺動軸２４が摺動可能に連結している。なお、バネ支持部３７の先端部３７ａと副摺動軸２４の間には、図示しないベアリングが配置されている。
【００２９】
前記コイルバネ５０は、軸方向に伸縮可能なコイルスプリングであり、下端部がキャリアプレート２２の第２下側支持部２２ｄに固定され、上端部がサスペンション部材３０のバネ支持部３７に固定されると共に、副摺動軸２４のまわりを取り巻くように配置される。すなわち、このコイルバネ５０は、車輪支持部材２０とサスペンション部材３０の間に配置された弾性要素部材である。
また、このコイルバネ５０は、サスペンション部材３０を支持可能な剛性を有しており、車両振動が生じたときに伸縮し、摺動筒部３３が第１上側支持部２２ａや第１下側支持部２２ｃと干渉することを防止する。さらに、このコイルバネ５０は、図３(a)に示すように、自然長のときに、バネ支持部３７をホイール３の中心位置（ホイールセンタ）の高さ位置にて支持し、摺動筒部３３の高さ方向中央部を、ホイール３の中心位置（ホイールセンタ）と同じ高さ位置で保持する。
【００３０】
次に、作用を説明する。
まず、「背景技術と比較例のインホイール型サスペンション装置の構成と課題」を説明し、続いて、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、「主摺動軸の傾き方向設定作用」と、「主摺動軸の傾き角度設定作用」に分けて説明する。
【００３１】
［背景技術と比較例のインホイール型サスペンション装置の構成と課題］
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では、車輪を上下ストロークさせるため、車輪支持部材とサスペンション部材の間に摺動機構が配置されたものが知られている。
【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、車輪支持部材とサスペンション部材の間に摺動機構を配置したインホイール型サスペンション装置では、車輪の上下ストロークは、摺動軸に沿った方向に限定されるため、車輪の姿勢変化を小さくすることができる。
【００３４】
しかしながら、車両の運動特性を向上させ、旋回時の安定感を増大させるためには、リアタイヤをトーイン方向に設定すると共に、対地キャンバーをネガティブ方向に設定して、車両の旋回内側へのタイヤ力を増大させることが必要である。また、旋回時の車体ロールを小さくするためには、サスペンション装置の幾何学的なロールセンタを高い位置に設定することも必要である。
【００３５】
これに対し、上述の摺動機構を配置したインホイール型サスペンションでは、車輪は摺動軸に沿った方向のみにしかストロークすることができない。しかも、摺動軸を路面に対して直立するように配置した場合では、車輪は路面に対して略垂直にストロークし、車輪接地点軌跡は、路面に垂直な方向の直線として描かれる。
ここで、サスペンション装置の幾何学的なロールセンタは、車輪接地点と車輪接地点軌跡の中心とを結ぶ線分の、左右輪の交点である。このため、車輪接地点と車輪接地点軌跡の中心とを結ぶ線分は、路面に沿った方向に設定され、左右の線分の交点であるロールセンタは路面から離れた高い位置に配置できないという問題が生じてしまう。そして、ロールセンタの位置が低いことにより、車両のロール運動が不安定になり、ひいては走行安定性が阻害されるといった問題も生じてしまう。
【００３６】
［主摺動軸の傾き方向設定作用］
図５は、車輪の接地点軌跡とロールセンタの関係を示す説明図である。図６は、実施例１のサスペンション装置における、主摺動軸の傾斜角とロールセンタの関係を示す説明図である。以下、図５及び図６に基づき、実施例１の主摺動軸の傾き方向設定作用を説明する。
【００３７】
本発明は、上述の課題を鑑みて考案されたものであり、サスペンション装置の占有スペースを削減した上で、ロールセンタを高く設定することにより、車両のロール運動を安定化させ、ひいては走行安定性を向上させるものである。
【００３８】
ここで、ロールセンタＰとは、旋回時に車体Ｃがロールする際の支点となる仮想上の瞬間軸のことである。本発明の効果を説明するに先立って、図５に基づき、サスペンション装置のロールセンタＰについて概説する。このロールセンタＰは、次のように決まる。なお、図５では、右旋回時における車両背面視での車体と左右の車輪を示す。
【００３９】
旋回に伴う車体ロールによって車輪Ｔが車両上下方向にストロークすると、サスペンション装置の幾何学的変化によって車輪接地点Ａがある軌跡Ｒａ上を移動する。車輪接地点Ａが時々刻々と、この軌跡Ｒａ上を移動するとき、軌跡Ｒａに対して法線方向の延長線上に瞬間中心（ここでは図示せず）が存在し、この瞬間中心のまわりにサスペンション装置が揺動すると考えることができる。さらに、この瞬間中心と車輪接地点Ａを結ぶ線分（法線方向ベクトル）を仮想リンクＢと考えることができる。
【００４０】
そして、この仮想リンクＢは、左右の車輪Ｔのそれぞれに存在し、この左右の車輪Ｔの仮想リンクＢの交点がロールセンタＰとして定義される。
【００４１】
一方、摺動機構を有するインホイール型サスペンション装置においては、車輪がバウンドストロークする時、摺動軸の軸線に沿った方向に移動する。このため、車両の静止状態で摺動軸が路面に対して直立している場合では、車輪が路面に対して垂直に移動することとなる。これにより、車輪接地点の軌跡は、路面Ｇに対して垂直な方向（鉛直方向）の直線として描かれる。このため、サスペンション装置の揺動中心となる車輪接地点軌跡の中心と車輪接地点を結ぶ線分である仮想リンクは、路面Ｇに沿った方向に定義され、左右輪の仮想リンクの交点として定義されるロールセンタは路面近傍に位置する。
【００４２】
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１０では、図６に示すように、サスペンション部材３０（ここでは図示せず）が摺動可能に連結する車輪支持部材２０の主摺動軸２３の上側が、車両背面視で、車体外側に傾いており、主摺動軸２３の軸線Ｊは上開き方向に傾斜している。
なお、図６に示すように、左後輪１と右後輪６とでは、同様の構成となっている。
【００４３】
このようにすると、例えば右旋回に伴う車体ロール時、左後輪１には上向きの荷重が入力されて路面Ｇから離れる方向にストロークするが、このとき左後輪１は、主摺動軸２３の軸線Ｊに沿って車体外側上方に向かって移動する（矢印Ｅ）。これにより、車輪接地点Ａの軌跡Ｒａは、静止時の車輪接地点Ａの位置（Ａ１１）から、鉛直方向Ｚに対して車体外側上方に張り出すように傾斜する。
【００４４】
一方、右後輪６では、右旋回時、下向きの荷重が入力されて路面Ｇに向かってストロークするが、このとき右後輪６は、主摺動軸２３の軸線Ｊに沿って車体内側下方に向かって移動する（矢印Ｆ）。これにより、車輪接地点Ａの軌跡Ｒａ´は、静止時の車輪接地点Ａの位置（Ａ２１）から、鉛直方向Ｚに対して車体内側下方に入り込むように傾斜する。
【００４５】
これにより、車輪接地点Ａの軌跡Ｒａ,Ｒａ´に対して法線方向の延長線上に瞬間中心（ここでは図示せず）と、車輪接地点Ａとを結ぶ線分（仮想リンク）Ｌ１１,Ｌ２１を、車体内側上方に向けることができる。この結果、左右の静止時の車輪接地点Ａからそれぞれ延長された線分Ｌ１１,Ｌ２１の交点であるサスペンション装置のロールセンタＰを、路面Ｇから離れた比較的高い位置に設定することができる。
【００４６】
すなわち、サスペンション部材３０が摺動可能に連結する主摺動軸２３の軸線Ｊを、車両背面視で上開きに傾斜させることで、左右後輪１,６のバウンド・リバウンドに伴う上下力によって、左右後輪１,６をそれぞれ車体外側上方又は車体内側下方にスライドさせることができる。
これにより、バウンド時には、車輪接地点軌跡が車体外側方向張り出し、リバウンド時には、車輪接地点軌跡が車体内側方向に入り込み、ロールセンタＰは路面Ｇから離れた位置に設定することが可能となる。そして、ロールセンタＰの位置が高くなったことで、車両のロール運動が安定化し、走行安定性を向上させることができる。
【００４７】
［主摺動軸の傾き角度設定作用］
実施例１では、主摺動軸２３の軸線Ｊの鉛直方向Ｚに対する車体外側方向への傾き角度θが、上述の式（１）を満たす値に設定されている。そして、これにより、ロールセンタＰを重心点Ｑよりも低い位置に設定することができ、旋回時に逆ロールすることを防止すると共に、ジャッキアップ力が過大になることを抑えて、車体突き上げの発生を防止することができる。
【００４８】
ここで、ロールセンタ位置とジャッキアップ力について説明する。図５に示すように、タイヤ旋回横力は、車輪接地点軌跡の中心と車輪接地点を結ぶ線分である仮想リンクＢに沿った方向の分力Ｆ１と、この仮想リンクＢに対して直交する方向の分力Ｆ２としてロールセンタＰに作用する。
【００４９】
一般に、ロールセンタＰは車両の重心点Ｑよりも低く設定されるため、旋回時の外輪横力Ｆαと内輪横力Ｆβは、背面視で見て、ともに車体Ｃを旋回外側にロールさせるモーメントを生じる。一方、外輪横力Ｆαの仮想リンクＢに直交する分力Ｆ２は、重心点Ｑを持ち上げる方向のジャッキアップ力として作用し、内輪横力Ｆβの仮想リンクＢに直交する分力Ｆ２は、重心点Ｑを引き下げる方向のジャッキダウン力として作用する。このことから、ロールセンタＰと重心点Ｑの位置との相対関係により、ロールモーメントと車体Ｃを持ち上げるジャッキング力ＦＪが決まる。
【００５０】
すなわち、ロールセンタＰに作用するジャッキング力ＦＪは、外輪成分と内輪成分で構成され、次式（２）によって求めることができる。
ジャッキング力ＦＪ  ＝  Ｆｙouttanθout  ＋  Ｆｙintanθin    ・・・（２）
なお、式（３）における各符号の意味は、以下の通りである。
Ｆｙouttanθout：外輪成分（ジャッキアップ力）
Ｆｙintanθin：内輪成分（ジャッキダウン力 ）
Ｆｙout：外輪横力
Ｆｙin：内輪横力
θout：外輪接地点から旋回後ロールセンタへの仰角
θin：内輪接地点から旋回後ロールセンタへの仰角
【００５１】
これに対し、ロールセンタＰが重心点Ｑよりも高い位置に設定されると、重心点Ｑを持ち上げる方向のジャッキアップ力として作用する外輪横力Ｆαの仮想リンクＢに直交する分力Ｆ２が大きくなる。そのため、旋回時に車体が逆ロールする可能性が生じるばかりでなく、車体ジャッキアップ力が過大になることで、車体突き上げ等を生じる恐れもある。
【００５２】
一方、図６の示すように、車両背面視したとき、路面Ｇ上の車幅方向の中心位置を原点Ｏとし、静止状態の左右後輪１,６の車輪接地点ＡをそれぞれＡ１１,Ａ２１とする。次に、右旋回することで左右後輪１,６がそれぞれ主摺動軸２３の軸線Ｊに沿ってδだけストロークしたときの車輪接地点ＡをそれぞれＡ１２,Ａ２２とする。
【００５３】
さらにこのとき、外輪（左後輪１）側の車輪接地点軌跡をＲａ、内輪（右後輪６）が輪の車輪接地点軌跡をＲａ´とし、静止状態の左右後輪１,６の車輪接地点Ａ（Ａ１１,Ａ２１）を通り、車輪接地点Ａの軌跡Ｒａ,Ｒａ´に垂直な線分をそれぞれＬ１１,Ｌ２１とする。そして、この線分Ｌ１１,Ｌ２１の交点を、静止時のロールセンタＰとして定義する。
また、δだけストロークした後の車輪接地点Ａ（Ａ１２,Ａ２２）を通り、車輪接地点Ａの軌跡Ｒａ,Ｒａ´に垂直な線分をそれぞれＬ１２,Ｌ２２とする。そして、この線分Ｌ１２,Ｌ２２の交点を、旋回後のロールセンタＰαとして定義する。
【００５４】
このとき、車両背面視での主摺動軸２３の軸線Ｊの傾き角度を「θ」とすると、各線分を示す方程式は、下記式（３）〜（６）で示される。
軌跡Ｒａ    ：  ｚ  ＝−（ｙ−Ｙ１１）／tanθ＋Ｚ１１  ・・・（３）
線分Ｌ１２    ：  ｚ  ＝（ｙ−Ｙ１２）・tanθ＋Ｚ１２    ・・・（４）
軌跡Ｒａ´  ：  ｚ  ＝−（ｙ−Ｙ２１）／tanθ＋Ｚ２１  ・・・（５）
線分Ｌ２２    ：  ｚ  ＝（ｙ−Ｙ２２）・tanθ＋Ｚ２２    ・・・（６）
ここで、各線分を示す式（３）〜（６）における各符号の意味及び値は、以下の通りである。なお、下記「Ｄ」は車両トレッドを示す。
Ｙ１１：静止時の左後輪１の車輪接地点Ａ１１の水平方向座標＝−Ｄ／２
Ｚ１１：静止時の左後輪１の車輪接地点Ａ１１の垂直方向座標＝０
Ｙ２１：静止時の右後輪６の車輪接地点Ａ２１の水平方向座標＝Ｄ／２
Ｚ２１：静止時の右後輪６の車輪接地点Ａ２１の垂直方向座標＝０
Ｙ２１：旋回後の左後輪１の車輪接地点Ａ１２の水平方向座標＝Ｙ１１−δtanθ
Ｚ２１：旋回後の左後輪１の車輪接地点Ａ１２の垂直方向座標＝δ
Ｙ２２：旋回後の右後輪６の車輪接地点Ａ２２の水平方向座標＝Ｙ２１＋δtanθ
Ｚ２２：旋回後の右後輪６の車輪接地点Ａ２２の垂直方向座標＝−δ
【００５５】
そして、上記式（３）〜（６）に基づき、線分Ｌ１２,Ｌ２２の交点である旋回後のロールセンタＰαの座標は、下記式（７）,（８）によって示される。
旋回後のロールセンタＰαの水平方向座標ＹＲＣ  ＝  −δ（tanθ＋１／tanθ）    ・・・（７）
旋回後のロールセンタＰαの垂直方向座標ＺＲＣ  ＝  （Ｄ／２）・tanθ            ・・・（８）
【００５６】
さらに、式（７）,（８）より、摺動軸によるストローク機構を有するインホイールサスペンション装置では、そのロールセンタＰの高さ（垂直方向位置）は、車両トレッドと摺動軸の傾斜角度のみで決まることがわかる。このとき、ロールセンタＰを重心点Ｑよりも低い位置に設定することが必要であるため、下記式（９）を成立させる。
ＺＲＣ  ＜  Ｚｇ（＝重心点の垂直方向位置）      ・・・（９）
【００５７】
従って、上記式（８）及び式（９）より、旋回時に車体が逆ロールすることを防止すると共に、車体ジャッキアップ力が過大になることで、車体突き上げ等を生じることを防止するために、主摺動軸２３の軸線Ｊの鉛直方向Ｚに対する車体外側方向への傾き角度θが、上述の式（１）を満たす値に設定する必要があることがわかる。
【００５８】
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。
【００５９】
(1) 車輪（左後輪１）を支持する車輪支持部材２０と、
前記車輪支持部材２０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３０と、
を備え、前記サスペンション部材３０の少なくとも一部が、前記車輪（左後輪１）のホイール３内に配置されたインホイール型サスペンション装置１０において、
前記車輪支持部材２０は、前記サスペンション部材３０の車輪側支持部（摺動筒部３３）が摺動可能に連結する摺動軸（主摺動軸２３）を有し、
前記摺動軸（主摺動軸２３）は、車両上下方向に延在されると共に、車両背面視で、前記摺動軸（主摺動軸２３）の上側が鉛直方向Ｚに対して車体外側に傾斜する構成とした。
これにより、ロールセンタＰの位置を路面Ｇに対して高い位置に設定することができる。
【００６０】
(2) 前記摺動軸（主摺動軸２３）の鉛直方向Ｚに対する傾き角度θは、次の式を満たす構成とした。
０  ＜  ｔａｎθ  ＜  Ｚｇ／（Ｄ／２）
但し、
θ：摺動軸の鉛直方向に対する傾き角度
Ｚｇ：車体の重心点高さ
Ｄ：車両トレッド
これにより、上記(1)の効果に加え、ロールセンタ位置を重心点よりも低い位置に設定し、旋回時に逆ロールによる違和感の増大やジャッキアップ力が過大になることを防止することができる。
【００６１】
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に基づき説明してきたが、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。
【００６２】
実施例１では、本発明のインホイール型サスペンション装置を、従動輪である左右の後輪に適用した例を示したが、これに限らない。駆動輪であっても適用することができる。
【００６３】
また、実施例１において、主摺動軸２３は、中間部が断面円形の軸で構成されており、その上下端部がキャリアプレート２２に固定されている。つまり、この実施例１において、主摺動軸２３は、車輪支持部材２０のキャリアプレート２２に剛結されている例を示した。しかしながら、これに限らず、サスペンション部材３０に軸部材を設けると共に、車輪支持部材２０に円筒部材を設け、サスペンション部材３０が有する軸部材に、車輪支持部材２０が有する円筒部材が摺動可能に貫通するようになっていてもよい。
すなわち、車輪支持部材２０が有する摺動軸（主摺動軸２３）は、中実の軸部材である必要はなく、サスペンション部材３０の車輪側支持部（摺動筒部３３）を所定の方向（軸方向）に摺動可能に連結する軸状部材であればよい。
【００６４】
さらに、主摺動軸２３の断面形状は、円形に限らず、矩形や六角形等の多角形構造になっていてもよい。
【００６５】
そして、実施例１のインホイール型サスペンション装置１０では、減衰機能を有する減衰要素部材（ダンパー）を設けていないが、車輪側部材とサスペンション部材の間、又は車輪側部材と車体の間に減衰要素部材（ダンパー）を設けてもよい。なお、このとき、減衰要素部材（ダンパー）は、弾性要素部材であるコイルバネ５０と同軸上に配置してもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１０  インホイール型サスペンション装置
２０  車輪支持部材
２１  センターシャフト
２２  キャリアプレート
２３  主摺動軸
２４  副摺動軸
３０  サスペンション部材
３３  摺動筒部（車輪側支持部）
３４  第１リンク
３５  第２リンク
３６  第３リンク
３７  バネ支持部
４１  第１ブッシュ
４２  第２ブッシュ
４３  第３ブッシュ
５０  コイルバネ
【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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