(57)【要約】      （修正有）【課題】実用性の高い車両用サスペンションシステムを提供する。【解決手段】(a)左右輪に対応して設けられ、それぞれが、基端部が車体に回転可能に保持され、先端部が車輪保持部材に連結され、車体車輪間距離の変化に伴なって揺動する１対のアーム４８と、(b)それぞれが、各アームの基端部６０に弾性体８０を介して付設され、各アームの揺動に伴って基端部と共に回転する１対の歯車７８とを備えたシステムにおいて、左右輪の車体車輪間距離が同じとなる状態において、１対の歯車の相対回転を許容することで弾性体を変形させずに１対のアームの揺動を許容し、左右輪の車体車輪間距離が異なる状態において、１対の歯車の相対回転を禁止することで弾性体を変形させつつその変形量に応じた弾性反力に抗って１対のアームの揺動を許容するように構成する。このように構成すれば、アームの基端部の回転を利用して、車体のロールを抑制できる。【選択図】図６
2009248867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の車輪に対応して設けられ、それぞれが、基端部が車体に回転可能に保持され、左右の車輪のうちの自身に対応する車輪を回転可能に保持する車輪保持部材に先端部が連結され、その自身に対応する車輪と車体との上下方向の離間距離である車体車輪間距離の変化に伴って揺動する１対のアームと、
それぞれが、それら１対のアームのうちの自身に対応するアームの基端部に、その基端部に固着された弾性体を介して付設され、その自身に対応するアームの揺動に伴って、そのアームの基端部と共に回転するようにされた１対の回転部材と、
それら１対の回転部材の係合を実現させるための係合実現機構を含んで構成され、左右の車輪についての車体車輪間距離が互いに同じとなる状態での前記１対のアームの揺動を、それら１対の回転部材の相対回転を前記係合実現機構によって許容することで前記１対のアームの各々の基端部に固着された弾性体の弾性変形を生じさせずに許容し、左右の車輪についての車体車輪間距離が互いに異なる状態での前記１対のアームの揺動を、それら１対の回転部材の相対回転を前記係合実現機構によって禁止することで前記１対のアームの各々の基端部に固着された弾性体の弾性変形を生じさせつつそれら弾性体の弾性変形量に応じた弾性反力の作用下において許容するアーム連係装置と
を備えた車両用サスペンションシステム。
【請求項２】
当該車両用サスペンションシステムが、さらに、
前記１対のアームの各々の基端部に前記弾性体とは別に固着された弾性体を介して、それら１対のアームの各々を車体に保持し、それら１対のアームの各々の揺動を、その別の弾性体の弾性変形を生じさせつつ、その別の弾性体の弾性変形量に応じた弾性反力の作用下において許容するアーム弾性保持装置を備えた請求項１に記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項３】
前記アーム弾性保持装置が、
(A)それぞれが、前記１対のアームのうちの自身に対応するアームの基端部に前記別の弾性体を介して付設されて、その自身に対応するアームの揺動に伴って、そのアームの基端部と共に回転するようにされた前記１対の回転部材とは別の１対の回転部材と、(B)その別の１対の回転部材の各々の回転を禁止する回転禁止機構とを有し、その回転禁止機構によってそれら別の１対の回転部材の各々の回転が禁止されることで、前記１対のアームの各々の揺動を、前記別の弾性体の弾性変形を生じさせつつ、その別の弾性体の弾性変形量に応じた弾性反力の作用下において許容するように構成され、
前記回転禁止機構が、
前記別の１対の回転部材の各々の回転を、左右の車輪についての車体車輪間距離が互いに同じとなる前記１対のアームの任意の揺動姿勢に対応する任意の回転位置において禁止可能に構成された請求項２に記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項４】
前記別の１対の回転部材の各々が、外周において円弧状に形成された部分を有するとともにその部分に形成された歯を有するギヤとされ、
前記アーム弾性保持装置が、(A)前記別の１対の回転部材の両方と噛合する別のギヤと、(B)それら前記別の１対の回転部材の各々を、左右の車輪についての車体車輪間距離が互いに同じとなる前記１対のアームの揺動姿勢をとるような回転位置関係を維持しつつ回転させるべく、前記別のギヤを駆動させるギヤ駆動機構とを有する請求項３に記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項５】
前記１対のアームの各々の前記基端部が、その各々の延びる方向と交差して延びるシャフト部を有し、かつ、そのシャフト部の軸線回りに回転可能に車体に保持されており、
前記別の１対の回転部材の各々が、円環形状をなし、前記１対のアームの自身に対応するものの前記シャフト部に、そのシャフト部の外周部と自身の内周部の間に前記別の弾性体を介して外嵌された請求項２ないし請求項４のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項６】
前記１対のアームの各々の前記基端部が、その各々の延びる方向と交差して延びるシャフト部を有し、かつ、そのシャフト部の軸線回りに回転可能に車体に保持されており、
前記１対の回転部材の各々が、円環形状をなし、前記１対のアームの自身に対応するものの前記シャフト部に、そのシャフト部の外周部と自身の内周部の間に前記弾性体を介して外嵌された請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項７】
前記１対の回転部材の各々が、外周において円弧状に形成された部分を有するとともにその部分に歯が形成されたギヤとされ、かつ、それら１対の回転部材が、互いに噛合させられることによって前記係合実現機構が構成された請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項８】
前記１対のアームの各々の前記基端部が、その各々の延びる方向と交差して延びるシャフト部を有し、かつ、そのシャフト部の軸線回りに回転可能に車体に保持されており、
前記１対のアームの各々のシャフト部が、互いに平行、かつ、車両の前後方向に延びるように配置された請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。
【請求項９】
前記１対のアームの各々が、自身が揺動する方向に垂直な方向に対する剛性が自身が揺動する方向に対する剛性より低い構造とされた請求項１ないし請求項８のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体のロールを抑制する装置を備える車両用サスペンションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車体のロールを抑制する装置としては、下記特許文献１に記載されたような装置、具体的には、スタビライザバーの捩り反力に依拠して車体のロールを抑制するロール抑制力を発生させる装置がある。このような装置を備えたサスペンションシステムにおいては、車体のロールに伴うサスペンションアームの揺動をロール抑制力によって抑制することで、車体のロールが抑制される。また、サスペンションアームは、それの基端部が車体に回転可能に保持されることで揺動可能とされており、その揺動に伴う基端部の回転を利用して減衰力等を発生させる機構を備えたシステムが特許文献２，３に記載されている。
【特許文献１】特開２００７−１９６９８０号公報
【特許文献２】特開平６−２１１０１７号公報
【特許文献３】特開平５−２５４３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１に記載のシステムは、スタビライザバーを備え、それの捩り反力に依拠して車体のロールを抑制する構造とされている。スタビライザバーは、通常、車幅方向に延びるように配設されることから、スタビライザバーを備えるシステムにおいては、スタビライザバーの配設スペースを確保するためにシステムの設計の自由度が低くなる虞がある。スタビライザバーを用いることなく車体のロールを抑制することが可能となれば、サスペンションシステムの設計の自由度を高めることが可能となり、システムの実用性を向上させることが可能となる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い車両用サスペンションシステム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】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の車両用サスペンションシステムは、(a)左右の車輪に対応して設けられ、それぞれが、基端部が車体に回転可能に保持されるとともに、先端部が車輪保持部材に連結され、車体車輪間距離の変化に伴って揺動する１対のアームと、(b)それぞれが、それら１対のアームのうちの自身に対応するアームの基端部にその基端部に固着された弾性体を介して付設され、その自身に対応するアームの揺動に伴ってそのアームの基端部と共に回転する１対の回転部材とを備えたサスペンションシステムであって、左右の車輪についての車体車輪間距離が互いに同じとなる状態において、１対の回転部材の相対回転を許容することで弾性体の弾性変形を生じさせること無く１対のアームの揺動を許容し、左右の車輪についての車体車輪間距離が互いに異なる状態において、１対の回転部材の相対回転を禁止することで弾性体の弾性変形を生じさせつつその弾性体の弾性変形量に応じた弾性反力の作用下において１対のアームの揺動を許容するように構成される。
【発明の効果】
【０００５】
本発明のサスペンションシステムにおいては、１対のアームの基端部に固着された弾性体が、左右の車輪についての車体車輪間距離が互いに同じとなる状態での１対のアームの揺動に伴って弾性力を発生させず、左右の車輪についての車体車輪間距離が互いに異なる状態、つまり、車体がロールしている状態での１対のアームの揺動に伴ってその揺動に対抗する弾性力を発生させる。１対のアームの揺動に伴って発生させられる弾性力はロール抑制力として作用することから、本発明のシステムによれば、スタビライザバーを用いることなく車体のロールを抑制することが可能となり、システムの設計の自由度を高めることが可能となる。
【発明の態様】
【０００６】
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。
【０００７】
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（５）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２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３に、請求項３に（８）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２ないし請求項４のいずれか１つに（１０）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（２）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１ないし請求項６のいずれか１つに（３）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項７に、請求項１ないし請求項７のいずれか１つに（１１）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項８に、請求項１ないし請求項８のいずれか１つに（１２）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項９に、それぞれ相当する。
【０００８】
（１）左右の車輪に対応して設けられ、それぞれが、基端部が車体に回転可能に保持され、左右の車輪のうちの自身に対応する車輪を回転可能に保持する車輪保持部材に先端部が連結され、その自身に対応する車輪と車体との上下方向の離間距離である車体車輪間距離の変化に伴って揺動する１対のアームと、
それぞれが、それら１対のアームのうちの自身に対応するアームの基端部に、その基端部に固着された弾性体を介して付設され、その自身に対応するアームの揺動に伴って、そのアームの基端部と共に回転するようにされた１対の回転部材と、
それら１対の回転部材の係合を実現させるための係合実現機構を含んで構成され、左右の車輪についての車体車輪間距離が互いに同じとなる状態での前記１対のアームの揺動を、それら１対の回転部材の相対回転を前記係合実現機構によって許容することで前記１対のアームの各々の基端部に固着された弾性体の弾性変形を生じさせずに許容し、左右の車輪についての車体車輪間距離が互いに異なる状態での前記１対のアームの揺動を、それら１対の回転部材の相対回転を前記係合実現機構によって禁止することで前記１対のアームの各々の基端部に固着された弾性体の弾性変形を生じさせつつそれら弾性体の弾性変形量に応じた弾性反力の作用下において許容するアーム連係装置と
を備えた車両用サスペンションシステム。
【０００９】
車体のロールを抑制する装置としては、スタビライザバーを備え、そのスタビライザバーの捩り反力に依拠して車体のロールを抑制する装置が存在する。スタビライザバーは、通常、車幅方向に延びるように配設されることから、スタビライザバーを有するロール抑制装置を搭載するシステムにおいては、スタビライザバーの配設スペースを確保するためにシステムの設計の自由度が低くなる虞がある。本項に記載の態様のサスペンションシステムにおいては、車輪とともに揺動するアームが左右の車輪に対応して１対設けられ、それら１対のアームの各々の基端部に固着された弾性体が、左右の車輪についての車体車輪間距離が互いに同じとなる状態での１対のアームの揺動、つまり、１対のアームの同相的な揺動に伴って弾性力を発生させず、左右の車輪についての車体車輪間距離が互いに異なる状態、言い換えれば、車体がロールしている状態での１対のアームの揺動、つまり、１対のアームの相対的な揺動に伴ってその揺動に対抗する弾性力を発生させる。１対のアームの相対的な揺動に伴って発生させられる弾性力はロール抑制力として作用することから、本項に記載の態様のシステムによれば、スタビライザバーを用いることなく車体のロールを抑制することが可能となり、システムの設計の自由度を高めることが可能となる。
【００１０】
本項に記載された「係合実現機構」は、１対のアームの同相的な揺動に伴って１対の回転部材の相対回転を許容するとともに、１対のアームの相対的な揺動に伴って１対の回転部材の相対回転を禁止するようにそれら１対の回転部材を係合する構造であればよく、その具体的な構造が特に限定されるものではない。例えば、「１対の回転部材」として１対のスプロケットを採用し、「係合実現機構」としてそれら１対のスプロケットを係合するチェーンを採用することが可能であり、また、例えば、「１対の回転部材」として１対のプーリを採用し、「係合実現機構」としてそれら１対のプーリを係合するベルトを採用することが可能である。また、例えば、後に説明するように、「１対の回転部材」として１対の歯車を採用し、それら１対の歯車を互いに噛合することによって「係合実現機構」が構成されてもよい。
【００１１】
（２）前記１対のアームの各々の前記基端部が、その各々の延びる方向と交差して延びるシャフト部を有し、かつ、そのシャフト部の軸線回りに回転可能に車体に保持されており、
前記１対の回転部材の各々が、円環形状をなし、前記１対のアームの自身に対応するものの前記シャフト部に、そのシャフト部の外周部と自身の内周部の間に前記弾性体を介して外嵌された(1)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００１２】
本項に記載のシステムにおいては、アームの基端部がシャフト部を有しており、そのシャフト部に回転部材が付設される。このため、本項に記載のシステムによれば、回転部材の付設位置の選択の自由度が高くなり、システムの設計の自由度を高くすることが可能となる。
【００１３】
（３）前記１対の回転部材の各々が、外周において円弧状に形成された部分を有するとともにその部分に歯が形成されたギヤとされ、かつ、それら１対の回転部材が、互いに噛合させられることによって前記係合実現機構が構成された(1)項または(2)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００１４】
本項に記載のシステムにおいては、「１対の回転部材」として１対の歯車が採用され、それら１対の歯車が互いに噛合することで「係合実現機構」が構成されている。したがって、本項に記載のシステムによれば、システムの構造を比較的簡便なものとすることが可能となる。
【００１５】
（４）前記アーム連係装置が、
前記１対の回転部材の互いの噛合の緊密性を担保すべく、それら１対の回転部材の少なくとも一方をそれらが接近する方向に付勢する回転部材付勢機構を有する(3)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００１６】
本項に記載のシステムによれば、例えば、１対の歯車を互いに確実に噛合することが可能となる。
【００１７】
（５）当該車両用サスペンションシステムが、さらに、
前記１対のアームの各々の基端部に前記弾性体とは別に固着された弾性体を介して、それら１対のアームの各々を車体に保持し、それら１対のアームの各々の揺動を、その別の弾性体の弾性変形を生じさせつつ、その別の弾性体の弾性変形量に応じた弾性反力の作用下において許容するアーム弾性保持装置を備えた(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。
【００１８】
本項に記載のシステムは、アームの揺動に伴うアームの基端部の回転を利用して、アームの揺動に伴うばね力、言い換えれば、車体と車輪との接近離間に伴うばね力を発生させるシステムである。つまり、本項に記載の「アーム弾性保持装置」は、サスペンションスプリングとして機能するのである。サスペンションスプリングとしてはばね上部とばね下部とを弾性的に連結するコイルスプリング，エアスプリング等が採用されることが多く、それらコイルスプリング，エアスプリング等は、通常、概ね上下方向に延びるように配設される。このため、それらコイルスプリング，エアスプリング等の配設スペースを確保するためにサスペンションシステムの設計の自由度が低くなる虞がある。したがって、本項に記載のシステムによれば、例えば、システムの設計の自由度をさらに高くすることが可能となる。
【００１９】
（６）前記アーム弾性保持装置が、
(A)それぞれが、前記１対のアームのうちの自身に対応するアームの基端部に前記別の弾性体を介して付設されて、その自身に対応するアームの揺動に伴って、そのアームの基端部と共に回転するようにされた前記１対の回転部材とは別の１対の回転部材と、(B)その別の１対の回転部材の各々の回転を禁止する回転禁止機構とを有し、その回転禁止機構によってそれら別の１対の回転部材の各々の回転が禁止されることで、前記１対のアームの各々の揺動を、前記別の弾性体の弾性変形を生じさせつつ、その別の弾性体の弾性変形量に応じた弾性反力の作用下において許容するように構成された(5)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００２０】
（７）前記回転禁止機構が、前記別の１対の回転部材の各々の回転を、左右の車輪についての車体車輪間距離が互いに同じとなる前記１対のアームの任意の揺動姿勢に対応する任意の回転位置において禁止可能に構成された(6)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００２１】
上記２つの項に記載のシステムにおいては、アーム弾性保持装置の構造が具体的に限定されており、後者の項に記載のシステムにおいては、アーム弾性保持装置がサスペンションスプリングとしての機能に加えて、車高を変更する機能をも備えている。サスペンションスプリングとして機能し、さらに車高を変更することが可能な機構としては、例えば、エアスプリング機構がある。ただし、エアスプリング機構には、エアを供給・排出するための装置が必要であり、そのような装置の配設スペースが必要である。また、エアスプリング機構には、かなり複雑な構造のものが多い。後者の項に記載のシステムにおいては、１対の回転部材の各々の回転が任意の回転位置において禁止されることで、左右の車輪についての車体車輪間距離を任意の距離に維持することが可能である。つまり、車高を変更することが可能である。したがって、後者の項に記載のシステムによれば、サスペンションスプリングとして機能するとともに車高を変更可能な機構の構造を簡便なものとすることが可能となる。
【００２２】
（８）前記別の１対の回転部材の各々が、外周において円弧状に形成された部分を有するとともにその部分に形成された歯を有するギヤとされ、
前記アーム弾性保持装置が、(A)前記別の１対の回転部材の両方と噛合する別のギヤと、(B)それら前記別の１対の回転部材の各々を、左右の車輪についての車体車輪間距離が互いに同じとなる前記１対のアームの揺動姿勢をとるような回転位置関係を維持しつつ回転させるべく、前記別のギヤを駆動させるギヤ駆動機構とを有する(7)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００２３】
本項に記載のシステムにおいては、アーム弾性保持装置の構造がさらに具体的に限定されており、別のギヤを駆動させることで車高を変更することが可能とされている。つまり、別のギヤを駆動させるギヤ駆動機構の作動を制御することで、車高変更制御を実行することが可能となる。また、本項に記載の「別のギヤ」は、それの具体的な構成が特に限定されるものではなく、例えば、ラック，ウォーム，歯車等種々の構造のものを広く採用することが可能である。
【００２４】
（９）前記アーム弾性保持装置が、
前記別のギヤと前記別の１対の回転部材の各々との互いの噛合の緊密性を担保すべく、それら１対の回転部材の各々をその各々が前記別のギヤに接近する方向に付勢する別回転部材付勢機構を有する(8)項に記載の車両用サスペンションシステム。
【００２５】
本項に記載のシステムによれば、例えば、別のギヤと別の１対の回転部材の各々とを確実に噛合することが可能となる。
【００２６】
（１０）前記１対のアームの各々の前記基端部が、その各々の延びる方向と交差して延びるシャフト部を有し、かつ、そのシャフト部の軸線回りに回転可能に車体に保持されており、
前記別の１対の回転部材の各々が、円環形状をなし、前記１対のアームの自身に対応するものの前記シャフト部に、そのシャフト部の外周部と自身の内周部の間に前記別の弾性体を介して外嵌された(6)項ないし(9)項のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。
【００２７】
本項に記載のシステムにおいては、アームの基端部がシャフト部を有しており、そのシャフト部にアーム弾性保持装置が設けられている。シャフト部にアーム弾性保持装置とともに、例えば、上記アーム連係装置が設けられるシステムにおいては、車体のロールを抑制する装置とサスペンションスプリングとして機能する装置とを隣接して配設することが可能となり、システムの構造を比較的簡便なものとすることが可能となる。
【００２８】
（１１）前記１対のアームの各々の前記基端部が、その各々の延びる方向と交差して延びるシャフト部を有し、かつ、そのシャフト部の軸線回りに回転可能に車体に保持されており、
前記１対のアームの各々のシャフト部が、互いに平行、かつ、車両の前後方向に延びるように配置された(1)項ないし(10)項のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。
【００２９】
本項に記載のシステムにおいては、１対のアームのシャフト部が互いに平行とされていることから、例えば、１対のアームの各々のシャフト部に上記１対の回転部材の各々が付設される場合には、１対の回転部材の各々を同一平面上で回転させることが可能となり、それら１対の回転部材を互いに係合する機構を比較的シンプルにすることが可能となる。また、１対のアームのシャフト部が、互いに平行、かつ、車両の前後方向に延びるように設けられることから、本項に記載のシステムによれば、例えば、１対のアームを左右対称に配設することが可能となる。
【００３０】
（１２）前記１対のアームの各々が、自身が揺動する方向に垂直な方向に対する剛性が自身が揺動する方向に対する剛性より低い構造とされた(1)項ないし(11)項のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。
【００３１】
上記アームは自身の基端部に固着された弾性体の弾性反力の作用下において揺動することから、自身の揺動する方向に対するアームの剛性はある程度高いことが望ましい。ただし、全ての方向に対するアームの剛性が高い場合には、例えば、車輪に上下方向以外の方向の力が外部から入力されると、その外部入力がアームの基端部に伝達されて、１対の回転部材の係合がズレる虞がある。本項に記載のシステムにおいては、アームが自身の揺動する方向よりその方向に垂直な方向に撓みやすいことから、本項に記載のシステムによれば、車輪に上下方向以外の方向の力が外部から入力された場合に、アームが自身の揺動する方向に垂直な方向に撓んで、アームの基端部に伝達される外部入力が低減されることで、１対の回転部材の係合のズレを抑制することが可能となる。
【００３２】
（１３）前記１対のアームが、１対のロアアームである(1)項ないし(12)項のいずれか１つに記載の車両用サスペンションシステム。
【００３３】
本項に記載のシステムにおいては、アームが具体的に限定されており、アームとしてサスペンションアームであるロアアームが採用されている。本項に記載のシステムによれば、サスペンションアーム以外に別のアームを敢えて設ける必要がないことから、システムの設計の自由度を高くすることが可能となる。
【実施例】
【００３４】
以下、請求可能発明の実施例および変形例を、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。
【００３５】
＜車両用サスペンションシステムの構成＞
図１に実施例としての車両用サスペンションシステム１０を模式的に示す。本サスペンションシステム１０は、前後左右４つの車輪１２に対応して設けられた４つのサスペンション装置２０と、それらサスペンション装置２０の制御を担う制御装置とを含んで構成されている。転舵輪である前輪のサスペンション装置２０と非転舵輪である後輪のサスペンション装置２０とは、車輪を転舵可能とする機構を除き略同様の構成とみなせるため、説明の簡略化に配慮して、後輪のサスペンション装置２０を代表して説明する。
【００３６】
図２に示すように、サスペンション装置２０は、独立懸架式のものであり、マルチリンク式サスペンション装置とされている。サスペンション装置２０は、それぞれがサスペンションアームである第１アッパアーム３０，第２アッパアーム３２，第１ロアアーム３４，第２ロアアーム３６，トーコントロールアーム３８を備えている。それら５本のアーム３０，３２，３４，３６，３８のそれぞれの先端部は、車輪１２を回転可能に保持する車輪保持部材としてのアクスルキャリア４０に回動可能に連結され、基端部は、車体に回転可能に保持されている。それら５本のアーム３０，３２，３４，３６，３８により、アクスルキャリア４０は、車体に対して一定の軌跡に沿った上下動が可能とされている。つまり、このような構造によって、車体と車輪との距離である車体車輪間距離が変更可能とされている。また、アクスルキャリア４０の下方には、後に詳しく説明するスタビライザアーム４８の先端部が回転可能に連結されており、そのスタビライザアーム４８は、それの基端部において、保持装置５０によって車体に保持されている。
【００３７】
サスペンション装置２０は、ばね上部の一構成部分であるタイヤハウジングに設けられたマウント部５４と、ばね下部の一構成部分である第２ロアアーム３６との間に液圧式のショックアブソーバ（以下、「アブソーバ」と略す場合がある）５６を備えている。アブソーバ５６は、油圧式のものであり、ばね上部とばね下部との相対振動を減衰する構造とされている。なお、油圧式のアブソーバ５６の構造は公知のものであることから、詳細な説明は省略する。
【００３８】
スタビライザアーム４８は、図３に示すように、それの基端部はシャフト部を有しており、そのシャフト部において、保持装置５０を介して車体に弾性的に保持されている。詳しく言えば、概ね車幅方向に延びるように設けられた１対のスタビライザアーム４８の各々の基端部には、車両の前後方向に延びるように穿孔が形成されている。各々の穿孔には車両後方に延びるようにシャフト部としてのシャフト６０がそれぞれ固定的に嵌合されており、それら１対のシャフト６０は、互いに平行に配設されている。また、保持装置５０は、図３および図３におけるＡＡ’断面図である図４に示すように、それら１対のシャフト６０の各々の軸線方向の中間部に固着された弾性体としての１対の環状のゴム（後述する別の環状のゴムと区別すべく、以下、「第１環状ゴム」という場合がある）６２と、それら１対の第１環状ゴム６２の各々を介して１対のシャフト６０の各々に付設される１対のギヤとしての１対の歯車（後述する別の歯車と区別すべく、以下、「第１歯車」という場合がある）６４と、それら１対の第１歯車６４の両方と噛合する別のギヤとしてのウォーム６６と、電磁モータ６８とを含んで構成されている。
【００３９】
詳しく言えば、１対の第１歯車６４の各々は、円環状とされており、各シャフト６０の外周部と自身の内周部の間に各第１環状ゴム６２を介して、各シャフト６０に外嵌されており、それら１対の第１歯車６４は、ウォーム６６を中心として対称的に配設されるとともにそのウォーム６６に噛合している。それら１対の第１歯車６４と１対の第１環状ゴム６２とウォーム６６とは、保持装置５０の外殻部材であるハウジング７０内に設けられており、そのハウジング７０の上部に、電磁モータ６８を内部に収容したモータケース７２が固定されている。電磁モータ６８の回転軸であるモータ軸７４は、ウォーム６６の上端部に固着されており、電磁モータ６８がウォーム６６を駆動させて回転させることが可能とされている。つまり、保持装置５０は、電磁モータ６８，モータ軸７４等を含んで構成されるギヤ駆動機構を備えるものとされている。また、ハウジング７０は、それの上部に固定された取付部材７６によって、車体に固定的に取り付けられている。このような構造によって、スタビライザアーム４８は、そのアーム４８の基端部としてのシャフト６０において、保持装置５０によって車体に弾性的に保持されているのである。つまり、保持装置５０は、１対のアームとしての１対のスタビライザアーム４８の各々を弾性的に車体に保持するアーム弾性保持装置として機能しているのである。
【００４０】
また、シャフト６０は、自身の軸線周りに回転可能にハウジング７０に保持されており、スタビライザアーム４８は、車体車輪間距離の変化に伴って、シャフト６０の軸線を中心に揺動可能とされている。上記第１歯車６４は、そのシャフト６０の軸線回りに回転可能にシャフト６０に付設されており、スタビライザアーム４８の揺動に伴って、シャフト６０と共に同軸的に回転可能とされている。つまり、第１歯車６４は、シャフト６０と共に回転する回転部材として機能しているのである。ただし、第１歯車６４はウォーム６６に噛合していることから、ウォーム６６を回転させいない限り第１歯車６４を回転させることはできない。つまり、保持装置５０は、ウォーム６６を含んで構成されるとともに、そのウォーム６６に１対の第１歯車６４の両方が噛合させられることによって構成される回転禁止機構を備えるものとされている。
【００４１】
なお、スタビライザアーム４８は板状とされており、シャフト６０はスタビライザアーム４８に垂直に固定されている。このため、スタビライザアーム４８は、自身が揺動する方向には撓みにくく、自身が揺動する方向に垂直な方向には撓み易くされている。つまり、スタビライザアーム４８は、自身が揺動する方向に垂直な方向に対する剛性が自身が揺動する方向に対する剛性より低い構造とされている。スタビライザアーム４８が、例えば、全ての方向に対する剛性が高い構造である場合には、例えば、車輪に上下方向以外の方向の力が外部から入力されると、その外部入力がシャフト６０に伝達されて、１対の第１歯車６４の噛合がズレる虞がある。本システム１０においては、車輪に上下方向以外の方向の力が外部から入力された場合に、スタビライザアームが自身の揺動する方向に垂直な方向に撓んで、シャフト６０に伝達される外部入力が低減されることで、１対の第１歯車６４の噛合のズレを抑制することが可能となる。
【００４２】
また、互いに平行に配設された１対のシャフト６０の各々の一端部には、図３および図３におけるＢＢ’断面図である図５に示すように、互いに噛合する１対のギヤとしての１対の歯車（上記第１歯車６４と区別すべく、以下、「第２歯車」という場合がある）７８の各々が、弾性体としての１対の環状のゴム（上記第１環状ゴム６２と区別すべく、以下、「第２環状ゴム」という場合がある）８０の各々を介して付設されている。詳しく言えば、１対の第２歯車７８の各々は、円環状とされており、各シャフト６０の外周部と自身の内周部の間に各第２環状ゴム８０を介して、各シャフト６０に外嵌されており、それら１対の第２歯車７８は互いに噛合している。第２歯車７８は、シャフト６０の軸線回りに回転可能にシャフト６０に付設されており、スタビライザアーム４８の揺動に伴って、シャフト６０と共に同軸的に回転可能とされている。つまり、第２歯車７８は、シャフト６０と共に回転する回転部材として機能しているのである。このような構造によって、１対のスタビライザアーム４８の一方が揺動すると、その一方のシャフト部に付設された１対の第２歯車７８の一方が回転し、その一方の回転に伴って、１対の第２歯車７８の他方が回転する。そして、その他方の回転に伴って、１対のスタビライザアーム４８の他方が揺動するのである。つまり、１対のスタビライザアーム４８は互いに連係しており、本システム１０は、１対の第２歯車７８の係合を実現させるべくそれらが互いに噛合させられることによって構成される係合実現機構と、１対の第２歯車７８と、１対の第２環状ゴム８０とを含んで構成されるアーム連係装置を備えるものとされている。なお、それら第２歯車７８および第２環状ゴム８０も、上記第１歯車６４および第１環状ゴム６２等と同様に、上記ハウジング７０内に設けられている。
【００４３】
また、ハウジング７０には、１対の第２歯車７８の互いの噛合の緊密性を担保すべく、それらが接近する方向にそれらを付勢する回転部材付勢機構８６が設けられている。ハウジング７０の両端部には、１対の第２歯車７８に対応して１対のねじ込み式のガイド筒８８が設けられており、各ガイド筒８８と各第２歯車７８との間には、付勢部材９０が設けられている。ガイド筒８８の内部には、コイルスプリング９２が圧縮された状態で配設されており、付勢部材９０が、そのコイルスプリング９２の弾性力によって、第２歯車７８をもう１つの第２歯車７８に向って付勢する構造とされている。ちなみに、第２歯車７８の外周部には、噛合可能な範囲にのみ歯が形成されており、付勢部材９０によって付勢される第２歯車６４の外周部には歯が形成されていない。また、ハウジング７０には、１対の第１歯車６４の各々とウォーム６６との緊密性を担保すべく、それら１対の第１歯車６４の各々をその各々がウォーム６６に接近する方向に付勢する回転部材付勢機構（上記回転部材付勢機構８６と区別すべく、以下、「別回転部材付勢機構」という場合がある）９６が設けられている。別回転部材付勢機構９６は、回転部材付勢機構８６と略同様の構造であることから、別回転部材付勢機構９６の説明は省略する。
【００４４】
また、本サスペンションシステム１０では、図１に示すように、２つの保持装置５０の備える電磁モータ６８に対応する電子制御ユニット（ＥＣＵ）１００が設けられている。ＥＣＵ１００は、各電磁モータ６８の作動を制御する制御装置であり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えたコンピュータを主体として構成されるコントローラ１０２と、各電磁モータ６８に対応する駆動回路としての２つのインバータ１０６とを有している。インバータ１０６の各々は、コンバータ１０８を介してバッテリ１１０に接続されており、対応する電磁モータ６８に接続されている。電磁モータ６８は定電圧駆動され、電磁モータ６８への供給電力は、供給電流量を変更することによって変更される。供給電流量の変更は、インバータ１０６がＰＷＭ（Pulse Width Modulation）によるパルスオン時間とパルスオフ時間との比（デューティ比）を変更することによって行われる。
【００４５】
コントローラ１０２には、車体車輪間距離を検出するストロークセンサ１１２と車高変更指示のために運転者によって操作される車高変更スイッチ１１４とが接続されている（図１では、それぞれ「Ｓｔ」，「Ｓｗ」と表されている）。さらに、コントローラ１０２は、各インバータ１０６にも接続され、それらを制御することで、各電磁モータ６８を制御するものとされている。なお、コントローラ１０２のコンピュータが備えるＲＯＭには、電磁モータ６８の制御に関するプログラム，各種のデータ等が記憶されている。
【００４６】
＜車両用サスペンションシステムの機能＞
上述のような構造から、車体と車輪との接近離間に伴って車体車輪間距離が変化すると、スタビライザアーム４８がシャフト６０の軸線を中心に揺動してそのシャフト６０が自身の軸線回りに回転する。そのシャフト６０に第１環状ゴム６２を介して付設された第１歯車６４はウォーム６６に噛合しており、そのウォーム６６を回転させない限りその第１歯車６４を回転させることはできない。このため、シャフト６０の回転、つまり、スタビライザアーム４８の揺動に伴って第１環状ゴム６２が捩られて変形し、その第１環状ゴム６２の弾性力が、スタビライザアーム４８の揺動、つまり、車体と車輪との接近離間に伴うばね力として作用するのである。したがって、本システム１０においては、１対の第１歯車６４，１対の第１環状ゴム６２、ウォーム６６等を含んで構成される保持装置５０がサスペンションスプリングとして機能するのである。
【００４７】
サスペンションスプリングとしては、通常、コイルスプリング，エアスプリングが採用されることが多く、サスペンションスプリングとして採用されるコイルスプリング，エアスプリングは、一般的に、液圧式のアブソーバと並列的にマウント部とサスペンションアームとの間に配設される。本システム１０においては、スタビライザアーム４８の基端部に設けられた保持装置５０がサスペンションスプリングとして機能することから、液圧式のアブソーバ５６の周辺にコイルスプリング，エアスプリング等の配設スペースを確保する必要がなく、システムの設計の自由度が高くされている。
【００４８】
また、１対のシャフト６０には、互いに噛合する１対の第２歯車７８が設けられていることから、それら１対の第２歯車７８は、１対のシャフト６０の一方の回転を他方の回転に変換することが可能であり、左右の車輪についての車体車輪間距離が互いに同じになるように１対のスタビライザアーム４８を揺動することが可能である。つまり、左右の車輪についての車体車輪間距離が互いに同じとなるように１対のスタビライザアーム４８が揺動する場合には、１対の第２歯車７８の相対回転が許容されることで、１対の第２環状ゴム８０は変形しない。一方、左右の車輪についての車体車輪間距離が互いに異なるように１対のスタビライザアーム４８が揺動する場合には、１対の第２歯車７８の相対回転が禁止されることで、１対の第２環状ゴム８０は捩られて変形する。それら１対の第２環状ゴム８０の変形に伴う弾性力が、左右の車輪についての車体車輪間距離の差、つまり、車体のロールを抑制するロール抑制力として作用するのである。したがって、本システム１０においては、１対の第２歯車７８，１対の第２環状ゴム８０等を含んで構成されるアーム連係装置が車体のロールを抑制する装置、いわゆる、スタビライザ装置として機能するのである。
【００４９】
車体のロールを抑制する装置としては、一般的に、スタビライザバーを備え、そのスタビライザバーの捩り反力に依拠してロール抑制力を発生させる装置が採用されることが多い。そのような装置では、スタビライザバーを車幅方向に延びるように配設する必要があり、スタビライザバーの配設スペースのためにシステムの設計の自由度が低くなる。本システム１０においては、スタビライザアーム４８の基端部に設けられた第２歯車７８，第２環状ゴム８０等がスタビライザ装置として機能することから、スタビライザバーを配設する必要がなく、システムの設計の自由度が高くされている。
【００５０】
保持装置５０のサスペンションスプリングとしての機能、および、第２歯車７８，第２環状ゴム８０等のスタビライザとしての機能を、図を用いて説明する。図６（ａ）は、車両が平坦路に静止している状態の保持装置５０と１対のスタビライザアーム４８とを概略的に示した図である。その図における三角印は、第１歯車６４，第１環状ゴム６２，シャフト６０等の動きをわかり易くするためのものであり、黒三角印は第１歯車６４上に固定された点を、斜線三角印はシャフト６０上に固定された点を、白三角印は黒三角印および斜線三角印に対応する位置の第１環状ゴム６２上の点を示している。また、図６（ｂ）は、車両が平坦路に静止している状態の１対の第２歯車７８と１対の第２環状ゴム８０と１対のシャフト６０とを概略的に示した図である。その図における黒三角印は第２歯車７８上に固定された点を、斜線三角印はシャフト６０上に固定された点を、白三角印は黒三角印および斜線三角印に対応する位置の第２環状ゴム８０上の点を示している。
【００５１】
例えば、車体に振動が生じて、左右の車輪が共に車体に接近して左右の車輪についての車体車輪間距離が同じとなるような場合、つまり、左右の車輪についての車体車輪間距離が同相的に変化する場合には、図７（ａ）に示すように、１対のスタビライザアーム４８が共に上方へ揺動し、その揺動に伴って１対のシャフト６０が回転する（図中実線矢印）。各第１歯車６４は、ウォーム６６に噛合していることから、各シャフト６０とともに回転することができず、各第１環状ゴム６２が捩られ変形する。その各第１環状ゴム６２の弾性力が、各スタビライザアーム４８の揺動、つまり、車体と各車輪との接近離間に伴うばね力として作用するのである。また、図７（ｂ）に示すように、１対のシャフト６０は、互いに反対方向に同量回転しており（図中実線矢印）、互いに噛合する１対の第２歯車７８は反対方向に同量回転することが可能であることから、各第２歯車７８は各シャフト６０とともに回転する。このため、第２環状ゴム８０は、変形することなく、弾性力を発生させない。つまり、左右の車輪についての車体車輪間距離が同相的に変化する場合には、ロール抑制力としての第２環状ゴム８０の弾性力は生じないのである。
【００５２】
また、例えば、車体にロールが生じて、左右の車輪の一方が車体に接近して他方が車体から離間するような場合、つまり、左右の車輪についての車体車輪間距離が相対的に変化する場合には、図８（ａ）に示すように、１対のスタビライザアーム４８の一方が上方へ他方が下方へ揺動し、その揺動に伴って１対のシャフト６０が回転する（図中実線矢印）。各第１歯車６４は、左右の車輪についての車体車輪間距離が同相的に変化する場合と同様に、各シャフト６０とともに回転することができず、各第１環状ゴム６２の捩れに伴う弾性力が、車体と各車輪との接近離間に伴うばね力として作用するのである。また、図８（ｂ）に示すように、１対のシャフト６０は、同じ方向に回転しており（図中実線矢印）、互いに噛合する１対の第２歯車７８は同じ方向に回転することはできないことから、各第２歯車７８は各シャフト６０とともに回転できない。このため、シャフト６０の回転に伴って第２環状ゴム８０が捩られて、第２環状ゴムの捩れに伴う弾性力が、左右の車輪の一方が車体に接近して他方が車体から離間するような１対のスタビライザアーム４８の揺動、つまり、車体のロールを抑制するロール抑制力として作用するのである。
【００５３】
また、本システム１０においては、保持装置５０の有するウォーム６６には電磁モータ６８が連結されており、電磁モータ６８を作動させてウォーム６６を回転させることが可能とされている。例えば、図９（ａ）に示すように、ウォーム６６を回転させると、１対の第１歯車６４が互いに反対の方向に回転する（図中実線矢印）。それら１対の第１歯車６４の各々の回転に伴って、１対のシャフト６０の各々が回転し、１対のスタビライザアーム４８の各々の先端部が上方に移動するのである。このようにウォーム６６を回転させることで、左右の車輪を車体に接近させて、左右の車輪についての車体車輪間距離を低減させることが可能である。つまり、保持装置５０は、車体車輪間距離を変更する機能、つまり、車高を変更する機能をも備えているのである。なお、車体車輪間距離を変更するべく、ウォーム６６を回転させた場合において、図９（ｂ）に示すように、１対のシャフト６０が互いに反対の方向に回転し（図中実線矢印）、それら１対のシャフト６０の回転に伴って、１対の第２歯車７８は相対回転する。このため、保持装置５０によって車体車輪間距離が変更されても、ロール抑制力としての第２環状ゴム８０の弾性力は生じない。
【００５４】
本システム１０では、保持装置５０によって、路面の起伏が大きい道路の走行への対処等を目的として運転者の意思に基づいて車両の車高を変更する制御が実行される。その車高変更制御について簡単に説明する。車高変更制御は、運転者の意図に基づく車高変更スイッチ１１４の操作によって目標とする車高である目標車高が変更された場合において、実行される。その目標車高に応じて、各車輪１２についての目標となる車体車輪間距離である目標距離が設定されており、ストロークセンサ１１２の検出値に基づいて、それぞれの車輪１２の実際の車体車輪間距離が目標距離になるように、電磁モータ６８の作動が制御され、各車輪１２の車体車輪間距離が目標車高に応じた目標距離に変更されるのである。さらに、この車高変更制御では、例えば、乗員数の変化，荷物の積載量の変化等による車高の変動に対処することを目的とした、いわゆるオートレベリングと呼ばれる制御も行われる。
【００５５】
車高を変更する機構としては、例えば、エアスプリング機構等を採用することが可能であるが、エアスプリング機構にはエアを供給・排出するための装置等が必要であり、その装置の配設スペースが必要である。本システム１０においては、スタビライザアーム４８の基端部に設けられた保持装置５０が車高を変更する機構として機能することから、給排装置等を配設する必要がなく、システムの設計の自由度が高くされている。
【００５６】
＜変形例＞
上記システム１０においては、５本のサスペンションアーム３０，３２，３４，３６，３８に加えてスタビライザアーム４８を設けて、そのスタビライザアーム４８の揺動に伴ってロール抑制力等を発生させているが、サスペンションアームの揺動に伴ってロール抑制力等を発生させることも可能である。具体的に言えば、図１０および図１１に示すように、第２ロアアーム１２０が上記保持装置５０を介して車体に保持されるように構成されてもよい。このように構成することで、スタビライザアームを敢えて配設する必要がなくなり、システムの設計の自由度を高くすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】請求可能発明の車両用サスペンションシステムを概念的に示す図である。
【図２】図１の車両用サスペンションシステムの備えるサスペンション装置を車両前方からの視点において示す模式図である。
【図３】サスペンション装置の備える保持装置を示す概略断面図である。
【図４】図３に示すＡＡ’線における断面図である。
【図５】図３に示すＢＢ’線における断面図である。
【図６】図４および図５における歯車とアームの基端部との動きを示す図である。
【図７】図４に示す状態から左右の車輪についての車体車輪間距離が同相的に変化した状態を示す図である。
【図８】図４に示す状態から左右の車輪についての車体車輪間距離が相対的に変化した状態を示す図である。
【図９】図４に示す状態からウォームを回転させて左右の車輪についての車体車輪間距離を変化させた状態を示す図である。
【図１０】変形例の車両用サスペンションシステムの備える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１１】変形例の車両用サスペンションシステムの備えるサスペンション装置を車両前方からの視点において示す模式図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０：車両用サスペンションシステム    １２：車輪    ４０：アクスルキャリア（車輪保持部材    ４８：スタビライザアーム（アーム）    ５０：保持装置（アーム弾性保持装置）    ６０：シャフト（シャフト部）    ６２：第１環状ゴム（弾性体）    ６４：第１歯車（回転部材）（ギヤ）    ６６：ウォーム（ギヤ）（回転禁止機構）    ６８：電磁モータ（ギヤ駆動機構）    ７８：第２歯車（回転部材）（ギヤ）（係合実現機構）（アーム連係装置）    ８０：第２環状ゴム（弾性体）（アーム連係装置）    ８６：回転部材付勢機構    ９６：別回転部材付勢機構    １２０：第２ロアアーム（アーム）
【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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