(57)【要約】【課題】車輪を大きく転舵可能なサスペンション装置を提供する。【解決手段】(a)端部が車輪２２上方に位置するアッパアーム６０と、(b)端部が車輪側方に位置するロアアーム７０と、(c)一端部においてロアアームに保持される連結アーム７４と、(d-1)連結アームの他端部に保持される車輪保持部５４と、(d-2)車輪保持部からリムを避けるように車輪の上方に延び、上端部においてアッパアームに保持される連結部６４とを有し、キングピン軸回りに回転可能なキャリア５２と、(e)キャリアを回転させる転舵機構１００，１２０とを備えたサスペンション装置において、連結アームが、中間部において湾曲しており、その中間部８６が連結アームの軸線回りに回転可能とされ、転舵機構が、車輪の転舵に伴う連結アームとリムとの干渉を回避すべく、中間部を車輪の転舵に伴って回転させるように構成する。この構成によって、車輪を大きく転舵することが可能となる。【選択図】図３
2012025215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部において車体に回動可能に支持され、他端部が車輪の上方に位置するアッパアームと、
一端部において車体に回動可能に支持され、他端部が車幅方向における車輪の側方に位置するロアアームと、
車幅方向に延びるように設けられ、一端部において前記ロアアームの他端部に保持され、他端部が車輪のリム内にまで延び入る連結アームと、
(a)車輪を回転可能に保持するとともに、前記連結アームの他端部に保持される車輪保持部と、(b)その車輪保持部から前記リムを避けるように車輪の上方に向かって延び出すとともに、その延び出した上端部において前記アッパアームの他端部に保持される連結部とを有し、前記車輪保持部の前記連結アームの他端部によって保持される部分と前記連結部の前記アッパアームの他端部によって保持される部分とを通る軸線である第１軸線回りに回転可能かつ車体に対して揺動可能なキャリアと、
前記キャリアを前記第１軸線回りに回転させることで車輪を転舵する転舵機構と
を備えたサスペンション装置であって、
前記連結アームが、それの中間部が前記連結アームの軸線である第２軸線からシフトするように曲がった形状とされており、その中間部が、前記第２軸線回りに回転可能とされるとともに、車両直進状態において前記第２軸線の上方と下方との一方に位置しており、かつ、
前記転舵機構が、車輪の転舵に伴う前記連結アームの前記リムへの干渉を回避するように、前記中間部を車輪の転舵に伴って回転させるように構成されたサスペンション装置。
【請求項２】
前記転舵機構が、
前記リムの前端部が車輪の転舵に伴って前記連結アームに接近する場合には、前記中間部が前記第２軸線の後方に位置し、前記リムの後端部が車輪の転舵に伴って前記連結アームに接近する場合には、前記中間部が前記第２軸線の前方に位置するように、前記中間部を車輪の転舵に伴って回転させるように構成された請求項１に記載のサスペンション装置。
【請求項３】
前記キャリアが、前記第１軸線が鉛直方向に延びるように配設された請求項１または請求項２に記載のサスペンション装置。
【請求項４】
前記キャリアが、車輪の回転軸線が水平となる姿勢で配設された請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
【請求項５】
前記キャリアが、前記第１軸線が車輪の接地中心点を通るように配設された請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
【請求項６】
前記アッパアームと前記ロアアームとが、車両の前後方向に延びるようにして配設され、前方と後方との一方の側の自身の端部において、車幅方向に延びる軸線回りに回動可能に車体に保持された請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
【請求項７】
前記アッパアームと前記ロアアームとが、車両側方から見た場合に平行であり、前記アッパアームの回動軸線と前記アッパアームの前記連結部を保持する部分との間の距離と、前記ロアアームの回動軸線と前記ロアアームの前記連結アームを保持する部分との間の距離とが、同じである請求項６に記載の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、車両に装備されるサスペンション装置、詳しくは、車輪を転舵可能に保持するサスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪を転舵可能に保持するサスペンション装置は、通常、車輪を回転可能に保持するキャリアと、そのキャリアと車体とを連結する複数のサスペンションアームと、キャリアをキングピン軸回りに回転させて車輪を転舵する転舵機構とを備えている。下記特許文献に記載されているサスペンション装置は、そのような構造のサスペンション装置の一例である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】中国授権公告号ＣＮ１００３４５７１９Ｃ
【特許文献２】特開平５−１０５１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載されたサスペンション装置は、アッパアームとロアアームとによってキャリアがキングピン軸回りに回転可能に保持され、キャリアがキングピン軸回りに回転させられることで車輪が転舵される構造とされており、多くの車両に装備されているサスペンション装置も同様の構造とされている。キャリアは、通常、車輪の中央部において車輪を回転可能に保持しているため、車輪が転舵される際において、車輪のリムの前端部、若しくは後端部が、キャリアを保持するサスペンションアームに接近する。このため、車輪の転舵量が大きくなると、車輪のリムとキャリアを保持するサスペンションアームとが干渉する虞が有り、大きく車輪を転舵することができるように車輪を保持することは困難となっている。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、大きく車輪を転舵することができるように車輪を保持するサスペンション装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明のサスペンション装置は、(a)端部が車輪の上方に位置するアッパアームと、(b)端部が車幅方向における車輪の側方に位置するロアアームと、(c)車幅方向に延びるように設けられ、一端部においてロアアームの端部に保持され、他端部が車輪のリム内にまで延び入る連結アームと、(d-1)その連結アームの他端部に保持される車輪保持部と、(d-2)その車輪保持部からリムを避けるように車輪の上方に向かって延び出すとともに、その延び出した上端部においてアッパアームの端部に保持される連結部とを有し、車輪保持部の連結アームによって保持される部分と連結部のアッパアームによって保持される部分とを通る軸線がキングピン軸となるキャリアとを備えたサスペンション装置であって、連結アームが、それの中間部が連結アームの軸線からシフトするように曲がった形状とされており、その中間部が、連結アームの軸線回りに回転可能とされるとともに、車両直進状態において連結アームの軸線の上方と下方との一方に位置しており、転舵機構が、車輪の転舵に伴う連結アームのリムへの干渉を回避するように、中間部を車輪の転舵に伴って回転させるように構成される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のサスペンション装置においては、アッパアームとロアアームとが、車輪の転舵に必要なスペースからズレて配設されており、リムのアッパアームおよびロアアームへの干渉が回避されている。また、ロアアームとキャリアとを連結する連結アームには、連結アームの軸線からシフトしている中間部を設け、その中間部が車輪の転舵に伴って連結アームの軸線回りに回転することで、車輪の転舵に伴うリムと連結アームとの干渉が回避されるようになっている。したがって、本発明のサスペンション装置によれば、車輪を大きく転舵しても、車輪のリムとサスペンションアームとの干渉を回避することが可能となり、大きく車輪を転舵することができるように車輪を保持することが可能となる。
【発明の態様】
【０００７】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００８】
なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、請求項１に（２）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項２に、請求項１または請求項２に（３）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項３に、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに（４）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項４に、請求項１ないし請求項４のいずれか１つに（５）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項５に、請求項１ないし請求項５のいずれか１つに（６）項および（７）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項６に、請求項６に（８）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項７に、それぞれ相当する。
【０００９】
（１）一端部において車体に回動可能に支持され、他端部が車輪の上方に位置するアッパアームと、
一端部において車体に回動可能に支持され、他端部が車幅方向における車輪の側方に位置するロアアームと、
車幅方向に延びるように設けられ、一端部において前記ロアアームの他端部に保持され、他端部が車輪のリム内にまで延び入る連結アームと、
(a)車輪を回転可能に保持するとともに、前記連結アームの他端部に保持される車輪保持部と、(b)その車輪保持部から前記リムを避けるように車輪の上方に向かって延び出すとともに、その延び出した上端部において前記アッパアームの他端部に保持される連結部とを有し、前記車輪保持部の前記連結アームの他端部によって保持される部分と前記連結部の前記アッパアームの他端部によって保持される部分とを通る軸線である第１軸線回りに回転可能かつ車体に対して揺動可能なキャリアと、
前記キャリアを前記第１軸線回りに回転させることで車輪を転舵する転舵機構と
を備えたサスペンション装置であって、
前記連結アームが、それの中間部が前記連結アームの軸線である第２軸線からシフトするように曲がった形状とされており、その中間部が、前記第２軸線回りに回転可能とされるとともに、車両直進状態において前記第２軸線の上方と下方との一方に位置しており、かつ、
前記転舵機構が、車輪の転舵に伴う前記連結アームの前記リムへの干渉を回避するように、前記中間部を車輪の転舵に伴って回転させるように構成されたサスペンション装置。
【００１０】
車両に装備されるサスペンション装置には、アッパアームとロアアームとによってキャリアがキングピン軸回りに回転可能に保持され、キャリアがキングピン軸回りに回転させられることで車輪を転舵するものが多く存在する。キャリアは、通常、車輪の中央部において車輪を回転可能に保持しているため、車輪転舵時において、車輪のリムの前端部、若しくは後端部が、キャリアを保持するサスペンションアームに接近する。このため、車輪の転舵量が大きくなると、車輪のリムとキャリアを保持するサスペンションアームとが干渉する虞がある。
【００１１】
以上のことに鑑みて、本項に記載されたサスペンション装置は、(a)端部が車輪の上方に位置するアッパアームと、(b)端部が車幅方向における車輪の側方に位置するロアアームと、(c)車幅方向に延びるように設けられ、一端部においてロアアームの端部に保持され、他端部が車輪のリム内にまで延び入る連結アームと、(d-1)その連結アームの他端部に保持される車輪保持部と、(d-2)その車輪保持部からリムを避けるように車輪の上方に向かって延び出すとともに、その延び出した上端部においてアッパアームの端部に保持される連結部とを有し、車輪保持部の連結アームによって保持される部分と連結部のアッパアームによって保持される部分とを通る軸線がキングピン軸となるキャリアとを備えたサスペンション装置であって、連結アームが、それの中間部が連結アームの軸線からシフトするように曲がった形状とされ、その中間部が、連結アームの軸線回りに回転可能とされるとともに、車両直進状態において連結アームの軸線の上方と下方との一方に位置しており、転舵機構が、車輪の転舵に伴う連結アームのリムへの干渉を回避するように、中間部を車輪の転舵に伴って回転させるように構成される。
【００１２】
本項に記載のサスペンション装置においては、キャリアの上端部を車輪の上方にまで延び出させ、その上端部をアッパアームによって保持することで、車輪の大きな転舵に伴うリムとアッパアームとの干渉を回避している。また、ロアアームを車輪の側方に位置させて、そのロアアームとキャリアとを連結アームによって連結することで、車輪の大きな転舵に伴うリムとロアアームとの干渉を回避している。さらに、その連結アームに中間部を設け、中間部が車輪の転舵に伴って連結アームの軸線回りに回転することで、車輪の大きな転舵に伴うリムと連結アームとの干渉が回避されるようになっている。したがって、本項に記載のサスペンション装置によれば、車輪を大きく転舵しても、車輪のリムとサスペンションアームとの干渉を回避することが可能となり、大きく車輪を転舵することができるように車輪を保持することが可能となる。
【００１３】
本項に記載の「第２軸線」は、中間部の回転軸線であればよく、例えば、連結アームの両端部を通る軸線であってもよく、連結アームの車輪保持部を保持する部分と連結アームのロアアームによって保持される部分とを通る軸線であってもよい。本項に記載の「連結アーム」は、中間部がその第２軸線から径方向にズレるように曲がった形状であればよく、その径方向にズレた部分が第２軸線回りに回転するものであればよい。連結アームは、連結アーム自体が第２軸線回りに回転するものであってもよく、連結アームの両端部は回転せずに、その径方向にズレた部分、つまり、中間部だけが第２軸線回りに回転するものであってもよい。また、その中間部は、車両直進時において、第２軸線の概ね上方若しくは下方に位置するものであればよい。ただし、中間部を、車両直進時において、第２軸線の真上若しくは真下に位置させることで、車輪の転舵量をさらに大きくすることが可能となる。
【００１４】
本項に記載の「転舵機構」は、車輪の転舵に伴う連結アームとリムとの干渉を回避するように中間部を回転させるものであればよく、例えば、リムの車両前方側、若しくは車両後方側に位置する端部が車輪の転舵に伴って連結アームに接近する場合には、中間部がその端部から離れるように、中間部を回転させるものであってもよい。つまり、リムの車両前方側に位置する端部が車輪の転舵に伴って連結アームに接近する場合には、中間部が車両後方に向かって傾き、リムの車両後方側に位置する端部が車輪の転舵に伴って連結アームに接近する場合には、中間部が車両前方に向かって傾くように、中間部を回転させるものであってもよい。
【００１５】
（２）前記転舵機構が、
前記リムの前端部が車輪の転舵に伴って前記連結アームに接近する場合には、前記中間部が前記第２軸線の後方に位置し、前記リムの後端部が車輪の転舵に伴って前記連結アームに接近する場合には、前記中間部が前記第２軸線の前方に位置するように、前記中間部を車輪の転舵に伴って回転させるように構成された(1)項に記載のサスペンション装置。
【００１６】
本項に記載のサスペンション装置においては、車輪転舵時における中間部の回転方向が具体的に限定されている。本項に記載のサスペンション装置によれば、適切にリムと連結アームとの干渉を回避することが可能となる。本項に記載のサスペンション装置では、車輪転舵時に、中間部が第２軸線の概ね前方若しくは概ね後方に位置するようになっていればよく、斜め前方若しくは斜め後方に位置するようになっていてもよい。つまり、車輪転舵時に、中間部が第２軸線を含む鉛直な面の前方若しくは後方に位置するようになっていればよい。また、本項に記載の「リムの前端部」は、リムの車両前方側に位置する端部であり、言い換えれば、リムの車両進行方向の側に位置する端部である。なお、「リムの後端部」も、同様に言い換えることが可能である。
【００１７】
（３）前記キャリアが、前記第１軸線が鉛直方向に延びるように配設された(1)項または(2)項に記載のサスペンション装置。
【００１８】
本項に記載のサスペンション装置においては、キングピン軸が鉛直とされており、車輪のキャスタ角が０°とされている。したがって、本項に記載のサスペンション装置によれば、ハンドリングを軽くすることが可能となる。
【００１９】
（４）前記キャリアが、車輪の回転軸線が水平となる姿勢で配設された(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
【００２０】
本項に記載のサスペンション装置においては、車輪の回転軸線が水平とされており、その回転軸線に垂直な面が鉛直とされている。つまり、車輪は前後方向からの視点において傾斜しておらず、車輪のキャンバ角が０°とされている。したがって、本項に記載の態様は、例えば、左右対称に配置されない車輪、具体的に言えば、菱形車輪配置の車両における前後輪に好適な態様となっている。
【００２１】
（５）前記キャリアが、前記第１軸線が車輪の接地中心点を通るように配設された(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
【００２２】
本項に記載のサスペンション装置においては、キングピン軸を延長した線が車輪の接地中心点を通っている。キングピン軸を延長した線と路面との交点と、車輪の接地中心点との間の距離は、キングピンオフセットと呼ばれ、それの値が小さいほど車輪を転舵し易くなる。したがって、本項に記載のサスペンション装置によれば、ステアリング操作部材の操作力を軽減することが可能となる。なお、本項に記載の「接地中心点」は、車両停止時におけるタイヤの路面への接地面の中心点を意味するものである。
【００２３】
（６）前記アッパアームと前記ロアアームとが、車両の前後方向に延びるようにして配設され、前方と後方との一方の側の自身の端部において車体に回動可能に保持された(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
【００２４】
本項に記載のサスペンション装置においては、アッパアームおよびロアアームの２本のサスペンションアームが、トレーリングアームとリーディングアームとのいずれか一方とされている。
【００２５】
（７）前記アッパアームと前記ロアアームとが、車幅方向に延びる軸線回りに回動可能に保持された(6)項に記載のサスペンション装置。
【００２６】
本項に記載のサスペンション装置においては、アッパアームの回動軸線とロアアームの回動軸線とが、それぞれ、車体中心線に直交するとともに、水平とされている。このため、それら２本のアームに、直接的，若しくは間接的に保持される車輪は鉛直な面上をストロークする。したがって、本項に記載のサスペンション装置によれば、車輪のストロークに伴うキャンバ角の変化量を０とすることが可能となる。
【００２７】
（８）前記アッパアームと前記ロアアームとが、車両側方から見た場合に平行であり、前記アッパアームの回動軸線と前記アッパアームの前記連結部を保持する部分との間の距離と、前記ロアアームの回動軸線と前記ロアアームの前記連結アームを保持する部分との間の距離とが、同じである(7)項に記載のサスペンション装置。
【００２８】
本項に記載のサスペンション装置においては、車輪のストロークに伴って、アッパアームとロアアームとは互いに同調的に回動する。このため、アッパアームの先端部とロアアームの先端部とを通る仮想的な線、具体的に言えば、アッパアームの連結部を保持する部分とロアアームの連結アームを保持する部分とを通る仮想的な線は、車両側方からの視点において、車輪のストロークに伴って平行移動する。この仮想的な線と第１軸線、つまり、キングピン軸とは、車両側方からの視点において重なっている。したがって、本項に記載のサスペンション装置によれば、車輪のストロークに伴うキャスタ角の変化量を０とすることが可能となる。
【００２９】
本項に記載の「アッパアーム」と「ロアアーム」とは、アッパアームを含む平面とロアアームを含む平面とが平行になるように配置されており、別の言い方をすれば、アッパアームの連結部を保持する部分を通り、アッパアームの回動軸線と直行する仮想線と、ロアアームの連結アームを保持する部分を通り、ロアアームの回動軸線と直行する仮想線とが平行になるように配置されている。
【００３０】
（９）前記連結アームが、車輪の回転軸線より下方の位置において前記車輪保持部を保持し、
前記中間部が、車両直進状態において前記第２軸線の上方に位置している(1)項ないし(8)項のいずれか１つに記載のサスペンション装置。
【００３１】
車輪旋回時には、タイヤと路面との接地箇所にコーナリングフォースが生じるため、サスペンションアームによるキャリアの保持位置はある程度路面に近いことが望ましい。したがって、本項に記載のサスペンション装置によれば、サスペンション装置の信頼性を高くすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】請求可能発明の実施例であるサスペンション装置が搭載された車両の概略側面図である。
【図２】図１に示す車両の概略平面図である。
【図３】図１に示す前輪のサスペンション装置を車両の左前方からの視点において示す模式図である。
【図４】図１に示す前輪のサスペンション装置を車両の右前方からの視点において示す模式図である。
【図５】図１に示す前輪および、その前輪のサスペンション装置を車両後方からの視点において示す概略断面図である。
【図６】図１に示す前輪のサスペンション装置を車両上方からの視点において示す模式図である。
【図７】図１に示す前輪のサスペンション装置を車両側方からの視点において示す模式図である。
【図８】図１に示す前輪のサスペンション装置の前輪を転舵するための機構を示す模式図である。
【図９】図１に示す前輪のサスペンション装置の連結アームを回転するための機構を示す模式図である。
【図１０】車両直進時および車両旋回時における前輪とその前輪のサスペンション装置とを車両後方からの視点において示す模式図である。
【図１１】車両直進時および車両旋回時における前輪とその前輪のサスペンション装置とを車両上方からの視点において示す模式図である。
【図１２】前輪のストローク時における前輪とその前輪のサスペンション装置とを車両後方からの視点において示す模式図である。
【図１３】前輪のストローク時における前輪とその前輪のサスペンション装置とを車両側方からの視点において示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
【実施例】
【００３４】
図１，２に、実施例のサスペンション装置１０，１２が搭載された車両を示す。本車両は、菱形車輪配置の車両であり、次世代コミュータとして期待されている。本車両は、車体２０と、それの前方部に設けられ、実施例のサスペンション装置１０に保持される前輪２２と、その前輪２２の後方において車体２０の左部，右部にそれぞれ設けられた左輪２４Ｌ，右輪２４Ｒと、それら左輪２４Ｌ，右輪２４Ｒの後方に設けられ、実施例のサスペンション装置１２に保持される後輪２６とを有している。当該車両の平面視を示す図２から解るように、前輪２２，後輪２６は、車幅方向における中央に配設されており、左輪２４Ｌ，右輪２４Ｒは、左右対称に配設されている。
【００３５】
本車両では、前輪２２，後輪２６が転舵輪とされており、左輪２４Ｌ，右輪２４Ｒは転舵輪とはされていない。また、左輪２４Ｌ，右輪２４Ｒが駆動輪（車両を駆動するために回転駆動される車輪）とされてはいるものの、前輪２２，後輪２６は、駆動輪とはされていない。同様に、左輪２４Ｌ，右輪２４Ｒが制動輪（車両を制動するために回転が制動される車輪）とされてはいるものの、前輪２２，後輪２６は、制動輪とはされていない。
【００３６】
本車両には、運転者が当該車両を操作するための操作部材として、３つの操作部材が設けられている。その１つが、車両に旋回動作を行わせるためのステアリング操作部材であるステアリングホイール３０であり、もう１つが、車両を加速させるためのアクセル操作部材であるアクセルペダル３２，さらにもう１つが、車両を減速させるためのブレーキ操作部材であるブレーキペダル３４である。
【００３７】
本実施例のサスペンション装置１０，１２は、前輪２２，後輪２６を転舵可能に保持するものであり、左輪２４Ｌ，右輪２４Ｒとは関係が無いため、左輪２４Ｌ，右輪２４Ｒに関する説明は省略し、前輪２２，後輪２６を保持するサスペンション装置１０，１２に関して説明する。ただし、前輪２２を保持するサスペンション装置１０と、後輪２６を保持するサスペンション装置１２とは、前後対称に配設されており、構成要素は殆ど同じである。このため、前輪２２を保持するサスペンション装置１０に関して、詳しく説明し、後輪２６を保持するサスペンション装置１２の説明は簡略なものとする。
【００３８】
前輪２２を保持するサスペンション装置１０を、車両の左前方からの視点において図３に示し、車両の右前方からの視点において図４に示す。さらに、サスペンション装置１０を、車両後方からの視点において図５に示し、車両上方からの視点において図６に示し、車両の左側方からの視点において図７に示す。ちなみに、図３〜図７は、車両直進状態におけるサスペンション装置１０および前輪２２を示すものである。前輪２２は、図５に示すように、ホイール４０と、そのホイール４０の外周に装着されたタイヤ４２とを備えており、ホイール４０は、リムとしてのリム部４４と、そのリム部４４から連続するディスク部４６とから構成されている。ディスク部４６の中央部には貫通穴が形成され、その環通穴にハブ４８が嵌入されている。ハブ４８は、ディスク部４６にボルト締結されており、前輪２２とともに回転するようになっている。ハブ４８は、ラジアルベアリング５０を介して、キャリア５２の本体部５４に回転可能に保持されており、その本体部５４は、ハブ４８を介して前輪２２を回転可能に保持する車輪保持部として機能している。なお、キャリア５２の本体部５４は、前輪２２の回転軸線が水平となるようにその前輪２２を保持している。
【００３９】
前輪２２の上方には、車両の前後方向に延びるようにしてアッパアーム６０が配設されている。アッパアーム６０は、後端部に設けられたブシュ６２において、車幅方向に延びる軸線回りに回動可能に車体に保持されており、フルリーディングアームとされている。アッパアーム６０の前端部は、前輪２２の真上に位置しており、キャリア５２の本体部５４から上方に延び出す連結部６４にボールジョイントによって連結されている。詳しく言えば、キャリア５２の連結部６４は、中間部において円弧状に湾曲した棒状の部材であり、下端部においてキャリア５２の本体部５４に固定されている。連結部６４は、円弧状に湾曲した部分において前輪２２のリム部４４およびタイヤ４２を避けた状態で上下方向に延びるように配設されている。連結部６４の上端部は、前輪２２の真上に延び出しており、その上端部にボールスタッド６６（図８参照）が固定されている。一方、アッパアーム６０の前端部には、ソケット６８が固定されており、そのソケット６８によってボールスタッド６６が回動可能に保持されている。
【００４０】
アッパアーム６０の斜め下方には、車両の前後方向に延びるようにしてロアアーム７０が配設されている。アッパアーム６０とロアアーム７０とは、車両側方からの視点において、平行とされている。ロアアーム７０も、アッパアーム６０と同様に、後端部に設けられたブシュ７２において、車幅方向に延びる軸線回りに回動可能に車体に保持されており、フルリーディングアームとされている。アッパアーム６０のアーム長とロアアーム７０のアーム長とは、同じとされている。つまり、アッパアーム６０の回動軸線とアッパアーム６０の前端部の間の距離と、ロアアーム７０の回動軸線とロアアーム７０の前端部の間の距離とは同じとされている。ロアアーム７０の前端部は、車幅方向において前輪２２の側方に位置しており、そのロアアーム７０の前端部とキャリア５２の本体部５４とが連結アーム７４によって連結されている。具体的には、連結アーム７４は、車幅方向に延びるように配設されており、一端部においてロアアーム７０の前端部に保持されるとともに、他端部においてキャリア５２の本体部５４に設けられた保持部材７６に保持されることで、それらロアアーム７０の前端部とキャリア５２の本体部５４とを連結している。
【００４１】
ロアアーム７０は、前端部において、連結アーム７４の軸線、つまり、連結アーム７４の両端部を通る軸線回りに回転可能に連結アーム７４を保持している。保持部材７６は、短円筒形状の円筒部７８と、その円筒部７８の外周面に垂直に立設された軸部８０とから構成されており、その軸部８０が鉛直方向に延びるようにしてキャリア５２の本体部５４の下端にラジアルベアリグ８２を介して保持されている。保持部材の円筒部７８には、ニードルベアリング８４を介して、連結アーム７４の他端部が嵌入されており、連結アーム７４は、その連結アーム７４の軸線回りに回転可能とされている。ちなみに、連結アーム７４は、中間部において円弧状に湾曲した形状とされており、連結アーム７４の軸線からシフトするように屈曲する中間部８６を有している。このため、その中間部８６は連結アーム７４の軸線回りに回転可能とされている。
【００４２】
このような構造によって、キャリア５２は、アッパアーム６０と連結アーム７４とによって、つまり、アッパアーム６０とロアアーム７０とによって、車体に対して略一定の軌跡を描くような上下動が可能とされている。また、本サスペンション装置１０は、コイルスプリング８８とショックアブソーバ９０とを備えており、それらは、車体２０とロアアーム７０との間に、互いに並列的に配設されている。つまり、本サスペンション装置１０は、前輪２２と車体とを弾性的に相互支持するとともに、それらの接近離間に伴う振動に対する減衰力を発生させているのである。ちなみに、コイルスプリング８８およびショックアブソーバ９０は、図５にのみ示している。
【００４３】
また、連結アーム７４を保持する保持部材７６は、上述したように、それの軸部８０において、鉛直方向に延びる軸線回りに回転可能にキャリア５２の本体部５４に保持されている。つまり、保持部材７６の軸部８０は、鉛直方向に延びるように配設されている。その軸部８０の軸線を鉛直方向に延ばした軸線（以下、「第１軸線」という場合がある）上には、キャリア５２の連結部６４の上端部およびアッパアーム６０の前端部が位置しており、第１軸線上において、キャリア５２はアッパアーム６０にボールジョイントを介して保持されている。このため、キャリア５２は、その第１軸線回りに回転可能とされており、その第１軸線がキングピン中心線となっている。つまり、前輪２２は、その第１軸線回りに転舵するようになっている。なお、キャリア５２の本体部５４は、前輪２２の幅方向の中央部に位置しており、第１軸線は、車両が停止している状態での前輪２２の接地面の中心点、所謂、接地中心点を通っている。
【００４４】
また、本サスペンション装置１０には、キャリア５２を第１軸線回りに回転させることで前輪２２を転舵するキャリア回転機構１００が設けられている。キャリア回転機構１００は、アッパアーム６０の回動軸線の下方において車幅方向に延びるように配設された上方第１リンク１０２と、車両の前後方向に延びるように配設され、後端部において上方第１リンク１０２に連結された上方第２リンク１０４と、上下方向に延びるように配設され、上方第２リンク１０４の前端部とキャリア５２の連結部６４の湾曲した部分とを繋ぐ上方第３リンク１０６と、その上方第３リンク１０６と連結部６４とを繋ぐ上方第４リンク１０８とによって構成されている。
【００４５】
上方第１リンク１０２は、図８に示すように、上方第２リンク１０４が連結されていない端部において、車体２０に鉛直な軸線回りに回動可能に保持されており、その端部には入力プーリ１１０が固定されている。その入力プーリ１１０は、ステアリングホイール３０の操作に伴って回転する出力プーリ（図示省略）と、ベルト（図示省略）によって回転伝達可能に連結されており、ステアリングホイール３０の操作に伴って、上方第１リンク１０２は、車体２０に保持された端部を中心に鉛直な軸線回りに回動するようになっている。なお、図８では、ソケット６８を固定的に保持するアッパアーム６０の図示を省略している。
【００４６】
上方第１リンク１０２の車体２０に保持されていない端部は、上方に向かって屈曲しており、その端部にボールスタッド１１２が固定されている。一方、上方第２リンク１０４の後端部にソケット１１４が固定されており、そのソケット１１４によってボールスタッド１１２が回動可能に保持されている。上方第２リンク１０４の前端部には、ソケット１１６が固定されており、そのソケット１１６によって、上方第３リンク１０６の上端部に固定されたボールスタッド１１８が回動可能に保持されている。その上方第３リンク１０６は、下端部においてキャリア５２の連結部６４の湾曲した部分に固着されており、その固着箇所より上方の位置において、上方第３リンク１０６と連結部６４とが、上方第４リンク１０８によって固定的に連結されている。なお、上方第１リンク１０２，上方第２リンク１０４は同一平面上に配設されており、その平面は、アッパアーム６０と平行とされている。
【００４７】
このような構造によって、ステアリングホイール３０の操作に伴って上方第１リンク１０２が鉛直な軸線回りに回動することで、上方第３リンク１０６が第１軸線回りに回転し、キャリア５２の連結部６４が第１軸線回りに回転するようになっている。そして、その連結部の第１軸線回りの回転によって前輪２２が転舵するのである。具体的に言えば、例えば、上方第１リンク１０２に固定されたソケット１１２が車両の左前方に移動するように上方第１リンク１０２が回動すると、上方第２リンク１０４が車両の左前方に平行移動し、上方第３リンク１０６も車両の左前方に平行移動する。この上方第３リンク１０６の平行移動に伴ってキャリア５２が車両上方からの視点において半時計回りに回転し、車両の左旋回時における前輪２２の転舵が実現されるのである。つまり、キャリア回転機構１００は、平行クランク機構とされており、上方第１リンク１０２の回動に伴ってキャリア５２の連結部６４を第１軸線回りに回転させる構造とされている。
【００４８】
また、前輪２２が転舵すると、前輪２２の前端部、若しくは後端部、つまり、リム部４４の車両前方側に位置する端部（前端部）、若しくは後方側に位置する端部（後端部）が連結アーム７４に接近するため、リム部４４と連結アーム７４とが干渉する虞がある。特に、前輪２２の転舵量が多くなるほど、リム部４４と連結アーム７４とが干渉する虞が高くなる。そこで、本サスペンション装置１０においては、前輪２２の転舵に伴う連結アーム７４とリム部４４との干渉を回避するべく、連結アーム７４をそれの軸線（以下、「第２軸線」という場合がある）回りに回転させる連結アーム回転機構１２０が設けられている。
【００４９】
連結アーム回転機構１２０は、上下方向に延びるとともに、ロアアーム７０のブシュ７２の側方に配設される下方第１リンク１２２と、車両の前後方向に延びるように配設され、後端部において下方第１リンク１２２の上端部に連結された下方第２リンク１２４と、車幅方向に延びるように配設され、下方第２リンク１２４の前端部と連結アーム７４の中間部８６とを繋ぐ下方第３リンク１２６と、その下方第３リンク１２６と連結アーム７４とを繋ぐ下方第４リンク１２８とによって構成されている。
【００５０】
下方第１リンク１２２は、図９に示すように、下端部において、ロアアーム７０の回動軸線回りに回動可能に車体２０に保持されており、その下端部には入力プーリ１３０が固定されている。その入力プーリ１３０は、ステアリングホイール３０の操作に伴って回転する上記出力プーリ（図示省略）と、ベルト（図示省略）によって回転伝達可能に連結されており、ステアリングホイール３０の操作に伴って、下方第１リンク１２２は、下端部を中心にロアアーム７０の回動軸線回りに回動するようになっている。その下方第１リンク１２２の上端部には、下方第２リンク１２４の後端部が連結されており、それら下方第１リンク１２２と下方第２リンク１２４とは、ロアアーム７０の回動軸線と平行な軸線回りに相対的に回動可能とされている。
【００５１】
下方第２リンク１２４の前端部には、下方第３リンク１２６の一端部がニードルベアリング１３４を介して嵌入されており、下方第３リンク１２６の他端部は、連結アーム７４の中間部８６に固定されている。その下方第３リンク１２６の中間部には、下方第４リンク１２８の上端部が固定されており、下方第４リンク１２８の下端部は、連結アーム７４に固定されている。ちなみに、ロアアーム７０の先端部には、図９に示すように、連結アーム７４がニードルベアリング１３６を介して嵌入されており、連結アーム７４は、上述したように、第２軸線回りに回転可能とされている。つまり、下方第３リンク１２６および下方第４リンク１２８は、連結アーム７４の中間部８６とともに第２軸線回りに回転可能とされている。
【００５２】
ロアアーム７０と下方第２リンク１２４とは平行であり、ロアアーム７０のアーム長と下方第２リンク１２４の長さとは同じである。また、第２軸線とロアアーム７０の回動軸線とは平行である。つまり、連結アーム回転機構１２０も、平行クランク機構とされており、下方第１リンク１２２の回動に伴って下方第３リンク１２６が第２軸線回りに回転し、連結アーム７４が第２軸線回りに回転するようになっている。
【００５３】
詳しく言えば、ステアリングホイール３０の操作に伴って下方第１リンク１２２が第２軸線と平行な軸線回りに回動することで、下方第２リンク１２４が平行移動する。そして、その下方第２リンク１２４の平行移動に伴って、下方第３リンク１２６が第２軸線回りに回転し、連結アーム７４が第２軸線回りに回転するようになっている。具体的に言えば、例えば、車両の左旋回時において、下方第１リンク１２２の上端部が車両前方のやや下方に向かって移動するように下方第１リンク１２２が回動するようになっている。この下方第１リンク１２２の回動に伴って、下方第２リンク１２４が車両前方のやや下方に平行移動する。そして、下方第２リンク１２４の平行移動に伴って下方第３リンク１２６が車両前方のやや下方に平行移動し、その下方第３リンク１２６の平行移動に伴って連結アーム７４の中間部８６が車両前方に向かって傾斜するように連結アーム７４が回転するのである。この際、車両の左旋回時において、リム部４４の車両後方側の端部が連結アーム７４に接近するが、連結アーム７４が上述したように回転し、連結アーム７４の中間部８６が第２軸線の車両前方側に位置する。このため、前輪２２の転舵量が多くなっても、リム部４４と連結アーム７４とが干渉しないようになっている。
【００５４】
図１０と図１１とのそれぞれに、車両直進時の前輪２２とサスペンション装置１０との位置関係（ａ）と、車両の左旋回時において前輪２２が９０°転舵されたときの前輪２２とサスペンション装置１０との位置関係（ｂ）とを示す。ちなみに、図１０は、車両後方からの視点において示したものであり、図１１は、車両上方からの視点において示したものである。なお、図１０，１１および以降に示す図では、図が判り難くなることを避けるべく、キャリア回転機構１００と連結アーム回転機構１２０とによって構成される転舵機構，ショックアブソーバ９０等の図示を省略するものとする。
【００５５】
図から判るように、車両直進時（ａ）においては、当然、前輪２２のリム部４４と連結アーム７４とが干渉する虞は無い。そして、前輪が左に転舵されると、リム部４４の後方側の端部は、図１１（ｂ）に示すように、連結アーム７４に接近する。この際、連結アーム７４が第２軸線回りに回転しないと、図１１（ｂ）の一点鎖線に示すように、連結アーム７４とリム部４４とが当接するため、前輪２２を９０°転舵することはできない。本サスペンション装置１０では、前輪２２が左に転舵される場合には、連結アーム７４の中間部８６が第２軸線の車両前方に位置するように連結アーム７４が回転するため、前輪２２を左に９０°転舵することが可能となっている。また、車両の右折時においては、図示は省略するが、連結アーム７４の中間部８６は第２軸線の車両後方に位置するように連結アーム７４が回転することで、前輪２２を右に９０°転舵することが可能となっている。つまり、本サスペンション装置１０では、連結アーム７４が車輪の転舵に伴って第２軸線回りに回転することで、左右にそれぞれ９０°もの大きな前輪２２の転舵を実現することが可能となっている。
【００５６】
ちなみに、前輪２２を左に９０°転舵した場合には、図１０（ｂ）に示すように、キャリア５２の連結部６４は車幅方向に延びる直線に鉛直な面上に位置することになる。この際、その連結部６４を回転させるためのキャリア回転機構１００を構成する上方第２リンク１０４もその鉛直な面上に位置する必要があるが、その上方第２リンク１０４と連結部６４とが干渉する虞がある。このため、本サスペンション装置１０においては、上方第２リンク１０４の中央部に湾曲部１５０を設け、上方第２リンク１０４と連結部６４との干渉を回避している。また、前輪２２の左への９０°転舵時には、図１０（ｂ）に示すように、連結アーム７４は水平面上に位置することになる。この際、連結アーム７４を回転させるための連結アーム回転機構１２０を構成する下方第２リンク１２４もその水平面上に位置する必要があるが、下方第２リンク１２４と連結アーム７４とが干渉する虞がある。このため、本サスペンション装置１０においては、下方第２リンク１２４の中央部に湾曲部１５２を設け、下方第２リンク１２４と連結アーム７４との干渉を回避している。
【００５７】
また、本サスペンション装置１０においては、上述したように、キャリア５２の本体部５４は、前輪２２の回転軸線が水平となるようにその前輪２２を保持している。つまり、前輪２２の回転軸線に垂直な面は鉛直となっている。このため、前輪２２のキャンバ角は０°となっており、菱形車輪配置車両の前輪に好適な態様となっている。また、キャリア５２の回転軸線である第１軸線は、キングピン中心線であり、鉛直方向に延びるとともに、前輪２２の接地中心点を通っている。つまり、前輪２２のキャスタ角も０°となっており、キングピン中心線と路面との交点と前輪２２の接地中心点との間の距離、所謂、キングピンオフセットも０となっている。
【００５８】
さらに、本サスペンション装置１０では、前輪２２を揺動可能に保持するアッパアーム６０およびロアアーム７０は、それぞれ、フルリーディングアームとされており、車幅方向に延びるとともに水平な軸線回りに回動可能とされている。このため、前輪２２のストローク変化に伴ってキャンバ角が変化しないようになっている。図１２に、車両が平坦な路面に停車している際の前輪２２とサスペンション装置１０との位置関係（ａ）と、前輪２２が上方にストロークした際の前輪２２とサスペンション装置１０との位置関係（ｂ）とを、車両後方からの視点において示す。図から判るように、前輪２２のストローク変化に伴うキャンバ角の変化量は０とされており、前輪２２がストロークしても、キャンバ角が０°に維持されるようになっている。
【００５９】
また、アッパアーム６０とロアアーム７０とは平行とされており、アッパアーム６０のアーム長とロアアーム７０のアーム長とは同じとされている。このため、アッパアーム６０とロアアーム７０とは、前輪２２のストロークに伴って、同調的に回動し、アッパアーム６０の前端部とロアアーム７０の前端部とを通る仮想的な線は、車両側方からの視点において、平行移動するようになっている。つまり、前輪２２がストロークしても、キャリア５２の軸線である第１軸線は傾かないようになっており、キャスタ角が変化しないようになっている。図１３に、車両が平坦な路面に停車している際の前輪２２とサスペンション装置１０との位置関係（ａ）と、前輪２２が上方にストロークした際の前輪２２とサスペンション装置１０との位置関係（ｂ）とを、車両側方からの視点において示す。図から判るように、前輪２２のストローク変化に伴うキャスタ角の変化量は０とされており、前輪２２がストロークしても、キャスタ角が０°に維持されるようになっている。つまり、前輪２２がストロークしても、キャスタトレールは変化しないようになっており、車両の直進安定性が変化しないようになっている。
【００６０】
ちなみに、後輪２６のサスペンション装置１２は、前輪２２のサスペンション装置１０を、そのサスペンション装置１０のアッパアーム６０とロアアーム７０とがフルトレーリングアームとなるように車体の後方に設けたものと同じ構造となっている。ただし、キャリア回転機構１００の入力プーリ１１０と連結アーム回転機構１２０の入力プーリ１３４とは、それぞれ、前輪２２のサスペンション装置１０では、ステアリングホイール３０の操作に伴って回転する出力プーリにベルトによって回転伝達可能に連結されていたが、後輪２６のサスペンション装置１０では、電磁モータの回転軸に設けられる出力プーリにベルトによって回転伝達可能に連結される。つまり、後輪２６は、電磁モータの作動を制御することで、転舵されるようになっている。電磁モータの制御方法については、本発明と関係が無いため詳しい説明を省略するが、簡単に言えば、低速走行時では、前輪２２と逆相的に後輪２６を転舵し、高速走行時では、前輪２２と同相的に後輪２６を転舵するように、電磁モータの作動が制御される。このように制御することで、低速走行時の小回り性を向上させるとともに、高速走行時の走行安定性を向上させることが可能となる。特に、車両停止時において、前輪２２を９０°転舵し、後輪２６を前輪２２とは反対の方向へ９０°転舵することで、車両のその場での旋回、所謂、超信地旋回を実現することが可能となる。
【符号の説明】
【００６１】
１０：サスペンション装置    １２：サスペンション装置    ２０：前輪（車輪）    ２６：後輪（車輪）    ４４：リム部（リム）    ５２：キャリア    ５４：本体部（車輪保持部）    ６０：アッパアーム    ６４：連結部    ７０：ロアアーム    ７４：連結アーム    ８６：中間部    １００：キャリア回転機構（転舵機構）    １２０：連結アーム回転機構（転舵機構）
【図１】
2012025215.tif 000003
【図２】
2012025215.tif 000004
【図３】
2012025215.tif 000005
【図４】
2012025215.tif 000006
【図５】
2012025215.tif 000007
【図６】
2012025215.tif 000008
【図７】
2012025215.tif 000009
【図８】
2012025215.tif 000010
【図９】
2012025215.tif 000011
【図１０】
2012025215.tif 000012
【図１１】
2012025215.tif 000013
【図１２】
2012025215.tif 000014
【図１３】
2012025215.tif 000015