(57)【要約】【課題】  車輪をモータで個別に駆動する車両においても、全モータ失陥時の乗り心地及び操縦安定性の悪化を抑制するとともに、コストを低減できるサスペンション装置を提供する。【解決手段】  モータで個別に駆動される左右前後輪Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４を有し、上記モータのトルク制御により車体姿勢が制御される自動車Ｖの車体Ｂと左右前後輪Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４との間に介装される懸架ばねを備え、当該懸架ばねが重ね板ばね１，２である。【選択図】  図１
2017088060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータで個別に駆動される二輪以上の車輪を有し、前記モータのトルク制御により車体姿勢が制御される車両の車体と前記車輪との間に介装される懸架ばねを備え、
前記懸架ばねが重ね板ばねである
ことを特徴とするサスペンション装置。
【請求項２】
前記重ね板ばねは、両端が左右に並ぶ前記車輪の車軸に連結されており、中央部で前記車体を支持する
ことを特徴とする請求項１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、サスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インホイールモータ（ＩＷＭ）等のモータで車輪を個別に駆動する車両がある。このようなインホイールモータ型の車両の中には、モータのトルク制御により各車輪の制駆動力を個別に制御して、車両のピッチ、バウンス、ロールを抑制するようにしたものがある（例えば、特許文献１，２，３）。当該車両では、制御指令に基づいてモータが正常に作動し、全車輪の制駆動力を個別に制御できる限り、減衰力を発揮するためのダンパを搭載しなくても問題はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１１８８９８号公報
【特許文献２】特開２００５−２２５３７３号公報
【特許文献３】特開２００６−１０９６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、全てのダンパを廃すると、全てのモータＭが失陥する等の理由により、全車輪の制駆動力を制御できなくなった場合（以下、全モータ失陥時という）に、車体の上下振動を抑制する減衰機能も同時に失われてしまう。よって、全てのダンパを廃した場合、全モータ失陥時に車両を路肩又は路側帯に退避させる際の乗り心地が著しく悪化するとともに、操縦安定性が低下する。そうかといって、全てのモータが失陥する万が一の事態に備えて、エンジン駆動の従来の車両のように各車輪にそれぞれダンパを設けると、コスト高になる。
【０００５】
そこで、本発明は、車輪をモータで個別に駆動する車両に搭載される場合に、全モータ失陥時の乗り心地及び操縦安定性の悪化を抑制するとともに、コストを低減できるサスペンション装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する請求項１に記載の発明は、車輪を個別に駆動するモータのトルク制御により車体姿勢が制御される車両の車体と前記車輪との間に介装される懸架ばねを備えるとともに、前記懸架ばねが重ね板ばねである。このため、懸架ばねとは別にダンパを設けなくても車体振動を抑制できる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の構成に加えて、前記重ね板ばねは、両端が左右に並ぶ前記車輪の車軸に連結されており、中央部で前記車体を支持する。このため、重ね板ばねの両端部が車輪を上下動可能に支持するアームとしても機能するので、部品数を削減できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のサスペンション装置によれば、車輪をモータで個別に駆動する車両においても、全モータ失陥時の乗り心地及び操縦安定性の悪化を抑制するとともに、コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本発明の一実施の形態に係るサスペンション装置の取付状態を概略的に示した平面図であり、（ｂ）は（ａ）の正面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係るサスペンション装置の重ね板ばねを示す正面図である。
【図３】（ａ）は本発明の一実施の形態に係るサスペンション装置の変形例の取付状態を概略的に示した平面図であり、（ｂ）は（ａ）の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品か対応する部品を示す。図１，３に示す本発明の実施の形態に係るサスペンション装置Ｓ１，Ｓ２は、自動車Ｖに搭載されている。以下、自動車Ｖを運転する運転手から見た自動車Ｖ、及び当該自動車Ｖに搭載したサスペンション装置Ｓ１，Ｓ２の前後左右を、特別な説明がない限り、単に「前」「後」「左」「右」という。
【００１１】
図１（ａ）に示すように、本発明の一実施の形態に係るサスペンション装置Ｓ１が搭載される自動車Ｖは、車体Ｂと、左前輪Ｗ１、右前輪Ｗ２、左後輪Ｗ３、及び右後輪Ｗ４の四つの車輪と、左右前後輪Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４にそれぞれ取り付けられて車輪を制駆動（制動及び駆動）する電動のモータ（図示せず）とを備え、左右前後輪Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４と車体Ｂとの間に上記サスペンション装置Ｓ１が介装されている。また、上記自動車Ｖでは、左右前輪Ｗ１，Ｗ２にタイロッド（図示せず）が連結されており、ハンドル操作によって前輪の向きを変更して方向転換をするようになっている。つまり、左右前輪Ｗ１，Ｗ２が操舵輪、左右後輪Ｗ３，Ｗ４が従動輪である。
【００１２】
つづいて、車輪を制駆動するモータは、インホイールモータであり、左右前後輪Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４のハブ内部にそれぞれ設けられている。そして、モータのトルクを個別に制御して、左右前後輪Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４に個別に駆動力を与える。また、モータを発電機として作用させてエネルギ回生を行うようにしており、回生制動に基づく制動力を左右前後輪Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４に個別に付与できる。なお、一つのモータで一つの車輪を駆動するようになっていれば、モータは車輪の外側に設けられていてもよい。
【００１３】
また、モータは、制御装置（図示せず）に接続されており、当該制御装置が自動車Ｖの状態（例えば、ばね上の上下方向加速度、ばね下の上下方向加速度、サスペンション装置のストローク等）を検出するための各種センサ（図示せず）で得られた情報から車体振動を抑制するのに最適な制駆動力を車輪毎に求め、各車輪の制駆動力が最適になるようにモータへ制御指令をそれぞれ送る。そして、各車輪に駆動力及び制動力を個別に付与することで、車体Ｂの上下振動を抑制し、ピッチ、バウンス、及びロール等を防止する。なお、車輪に付与する制動力は、ディスクブレーキ又はドラムブレーキ等によるものであっても、これらの制動力と回生制動に基づく制動力を合わせたものでもよい。
【００１４】
つづいて、サスペンション装置Ｓ１は、左右前輪Ｗ１，Ｗ２の間に設けた重ね板ばね１と、左右後輪Ｗ３，Ｗ４の間に設けた重ね板ばね２とを備える。重ね板ばね１，２は、リーフスプリングとも称され、ともに、図２に示すように上下に重なる複数枚の板ばね３と、これら板ばね３を束ねるクリップ４とを有する。そして、重ね板ばね１，２は、荷重を受けると上下（積層方向）に撓むとともに、板ばね３自体が有する弾性で元の形状に戻ろうとする。また、上記重ね板ばね１，２が変形すると、板ばね３同士が擦れて摩擦による熱が生じる。つまり、上記重ね板ばね１，２は、弾性力を発揮するばねとして機能するとともに、運動エネルギを摩擦による熱エネルギに変換し、板ばね３の変形を抑制する減衰力を発揮するダンパとしても機能する。
【００１５】
さらに、図１（ｂ）に示すように、前側の重ね板ばね１は、車幅方向に延びて左右両端が左右前輪Ｗ１，Ｗ２の車軸にそれぞれ連結されるとともに、その中央部（両端部の間）が車体Ｂに連結されている。また、後側の重ね板ばね２も、車幅方向に延びて左右両端が左右後輪Ｗ３，Ｗ４の車軸にそれぞれ連結されるとともに、その中央部が車体Ｂに連結されている。よって、重ね板ばね１，２は、その中央部で車体Ｂを弾性支持する懸架ばねとして機能するとともにダンパとしても機能して、車体Ｂの上下振動を抑制する減衰力を発揮する。また、左右前輪Ｗ１，Ｗ２と車体Ｂとの間、及び、左右後輪Ｗ３，Ｗ４と車体Ｂとの間には、それぞれ車輪を上下動可能に支持するアーム５が設けられており、これらのアーム５が重ね板ばね１，２の下側に設けられている。前述のように、重ね板ばね１，２は変形して上下に撓むので、左右の端部が上下に揺動する。このため、重ね板ばね１，２の両端部がダブルウィッシュボーン式サスペンションのアッパーアームとして機能して、上記アーム５が同ロアアームとして機能する。
【００１６】
以下、上記サスペンション装置Ｓ１の作動について説明する。
【００１７】
上記サスペンション装置Ｓ１によれば、路面凹凸等による衝撃が左右前後輪Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４に入力されると、当該衝撃を重ね板ばね１，２で吸収するとともに、車体Ｂが揺れ続けるのを重ね板ばね１，２で抑制する。このため、モータのトルク制御により車体姿勢が制御される自動車Ｖによれば、モータトルクを正常に制御でき、車輪の制駆動力を個別に制御できる通常時には、重ね板ばね１，２と、車輪の制駆動力の制御の両方で車体Ｂの上下振動を抑制する減衰力を発揮する。
【００１８】
これに対して、全てのモータが失陥する等の理由により、車輪の制駆動力の制御による車体Ｂの上下振動を抑制する減衰機能が失われた場合（全モータ失陥時）には、重ね板ばね１，２のみで上記車体Ｂの上下振動を抑制する。よって、モータのトルク制御により車体姿勢が制御される自動車Ｖに上記サスペンション装置Ｓ１を搭載した場合、車輪の制駆動力の制御による車体Ｂの上下振動を抑制する減衰機能が失われたとしても、当該全モータ失陥時における自動車Ｖの乗り心地の著しい悪化、及び操縦安定性の低下が抑制されて、自動車Ｖを路肩又は路側帯へ退避させ易い。
【００１９】
以下、上記サスペンション装置Ｓ１の作用効果について説明する。
【００２０】
上記重ね板ばね１は、両端が左右前輪（左右に並ぶ車輪）Ｗ１，Ｗ２の車軸に連結されており、中央部で車体Ｂを支持する。同様に、重ね板ばね２は、両端が左右後輪（左右に並ぶ車輪）Ｗ３，Ｗ４の車軸に連結されており、中央部で車体Ｂを支持する。つまり、重ね板ばね１，２が車幅方向に延びて、その両端に左右輪が連結されるとともに、中央が車体Ｂで支持されるようになっている。このため、重ね板ばね１，２の両端部をダブルウィッシュボーン式サスペンションのアッパーアームとして機能させられる。また、左右輪を独立に懸架しつつ、これらを一本の重ね板ばね１，２で上下動可能に支持できるので、左右輪を個別のアッパーアーム等のアームで支持する場合と比較して部品数を削減できる。
【００２１】
なお、重ね板ばね１，２の配置は、上記の限りではなく、適宜変更できる。例えば、図３（ａ）（ｂ）に示すサスペンション装置Ｓ２のように、左右前後輪Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４と車体Ｂとの間にそれぞれ重ね板ばね６を介装してもよい。これらの各重ね板ばね６は、図３（ａ）に示すように、車体Ｂの長手（前後）方向に延びるとともに、その両端部で車体Ｂを支持し、その中央部に車輪の車軸が連結されるようになっている。また、前輪側と後輪側の一方の左右輪を上記重ね板ばね１（又は２）で連結し、前輪側と後輪側の他方の左右輪に上記重ね板ばね６をそれぞれ取り付けてもよく、重ね板ばね１（又は２），６を組み合わせて利用してもよい。
【００２２】
また、上記サスペンション装置Ｓ１，Ｓ２は、モータで個別に駆動される左右前後輪（車輪）Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４を有し、上記モータのトルク制御により車体姿勢が制御される自動車Ｖの車体Ｂと車輪との間に介装される懸架ばねを備え、当該懸架ばねが重ね板ばね１，２，６である。
【００２３】
ここで、従来のサスペンション装置であれば、車体と車輪との間にコイルスプリング等のばね（懸架ばね）と、ダンパ（例えば、アウターシェルと、このアウターシェルに出入りするロッドとを備える伸縮式のダンパ、又は、ハウジングと、このハウジング内に挿入されて回転するシャフトとを備えるロータリダンパ等）とを介装し、懸架ばねで車体を弾性支持するとともにダンパで車体振動を抑制するところを、上記サスペンション装置Ｓ１，Ｓ２によれば、懸架ばねである重ね板ばね１，２，６自体が減衰力を発揮できるので、従来のダンパを省略できる。よって、上記サスペンション装置Ｓ１，Ｓ２によれば、車輪をモータで個別に駆動して、モータのトルク制御により車体姿勢が制御される車両に搭載される場合に、全モータ失陥時の乗り心地及び操縦安定性の悪化を抑制するとともに、コストを低減できる。
【００２４】
さらに、上記サスペンション装置Ｓ１，Ｓ２では、懸架ばねすべてを重ね板ばね１，２，６にしており、四輪全ての振動を重ね板ばねで減衰できるのでコストの低減効果が高い。しかし、複数の懸架ばねのうちの一部を重ね板ばねに置き換えて当該部分のダンパを省略し、他の部分には懸架ばねとダンパの両方を設けるとしてもよい。
【００２５】
また、本実施の形態において、上記サスペンション装置Ｓ１，Ｓ２は、四輪自動車Ｖに搭載されているが、二輪以上の車輪を有する車両であれば、如何なる車両に搭載されていてもよい。
【００２６】
以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
Ｂ・・・車体、Ｓ１，Ｓ２・・・サスペンション装置、Ｖ・・・自動車（車両）、Ｗ１・・・左前輪（車輪）、Ｗ２・・・右前輪（車輪）、Ｗ３・・・左後輪（車輪）、Ｗ４・・・右後輪（車輪）、１，２，６・・・重ね板ばね（懸架ばね）
【図１】
2017088060.tif 000003
【図２】
2017088060.tif 000004
【図３】
2017088060.tif 000005