JP2009241846A - サスペンションシステム - Google Patents

Abstract

【課題】車両の制動時、旋回時等に十分に大きなグリップ力を発生させることができるようにする。
【解決手段】ボディ１１と、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦと、サスペンション機構３１とを有し、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦのタイヤ３６に、路面に対するグリップ力が大きくされた高グリップ領域３９が形成される。サスペンション機構３１は、第１の要素、第１の要素に対して揺動自在に配設された第２の要素、及び所定の付勢力で第２の要素を付勢する付勢部材を備え、タイヤ３６に加わる横力及び所定の付勢力に応じて、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦにキャンバ角を形成し、高グリップ領域３９を路面に接地させる。各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦにキャンバ角が形成されるので、車両の制動時、旋回時等に十分に大きなグリップ力を発生させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、サスペンションシステムに関するものである。

従来、車両においては、燃費をよくするために、例えば、トレッドゴムの損失正接を小さくすることによって、転がり抵抗を小さくしたタイヤが搭載されたものが提供されている。

ところが、転がり抵抗を小さくすると、タイヤのグリップ力がその分小さくなり、制動時における制動距離が長くなったり、旋回時に横すべりが発生しやすくなったりする。

そこで、トレッドを幅方向において分割し、中央の領域、すなわち、センタ部を、損失正接が小さい材料で、センタ部の両側の領域、すなわち、ショルダ部を、損失正接が大きい材料で形成するようにしたタイヤが提供されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−２２６２２号公報

しかしながら、前記従来の車両においては、車両を直進で走行させているとき、すなわち、通常走行時にセンタ部と路面とを、車両の制動時、旋回時等にショルダ部と路面とを確実に接触させることができず、制動時、旋回時等にグリップ力を十分に大きくすることができない。

本発明は、前記従来の車両の問題点を解決して、車両の制動時、旋回時等に十分に大きなグリップ力を発生させることができるサスペンションシステムを提供することを目的とする。

そのために、本発明のサスペンションシステムにおいては、車両のボディと、該ボディに対して回転自在に配設された複数の車輪と、前記ボディと各車輪との間に配設されたサスペンション機構とを有し、各車輪のタイヤに、路面に対するグリップ力が大きくされた高グリップ領域が形成されるようになっている。

そして、前記サスペンション機構は、ボディ側に配設された第１の要素、前記各車輪を回転自在に支持し、第１の要素に対してキャンバ軸を揺動中心にして揺動自在に配設された第２の要素、及び第１、第２の要素間に配設され、所定の付勢力で第２の要素を付勢する付勢部材を備え、タイヤに加わる横力及び前記所定の付勢力に応じて、第２の要素を所定の方向に回動させ、各車輪にキャンバ角を形成し、前記高グリップ領域を路面に接地させる。

本発明の他のサスペンションシステムにおいては、さらに、前記第２の要素は、回動規制部材によって、前記所定の方向に対して逆の方向への回動が規制される。

本発明の更に他のサスペンションシステムにおいては、さらに、前記車輪は、操舵輪であり、キャスタ角を付けて支持される。

本発明の更に他のサスペンションシステムにおいては、さらに、前記キャンバ角は、車両の制動時にタイヤに加わるブレーキ力、及び車両の制動時に発生するトウ角によって形成される。

本発明によれば、サスペンションシステムにおいては、車両のボディと、該ボディに対して回転自在に配設された複数の車輪と、前記ボディと各車輪との間に配設されたサスペンション機構とを有し、各車輪のタイヤに、路面に対するグリップ力が大きくされた高グリップ領域が形成されるようになっている。

そして、前記サスペンション機構は、ボディ側に配設された第１の要素、☆前記各車輪を回転自在に支持し、第１の要素に対してキャンバ軸を揺動中心にして揺動自在に配設された第２の要素、及び第１、第２の要素間に配設され、所定の付勢力で第２の要素を付勢する付勢部材を備え、タイヤに加わる横力及び前記所定の付勢力に応じて、第２の要素を所定の方向に回動させ、各車輪にキャンバ角を形成し、前記高グリップ領域を路面に接地させる。

この場合、タイヤに加わる横力及び付勢部材の付勢力に応じて、第２の要素が所定の方向に回動させられ、各車輪にキャンバ角が形成され、高グリップ領域が路面に接地させられるので、車両の制動時、旋回時等に十分に大きなグリップ力を発生させることができる。

本発明の他のサスペンションシステムにおいては、さらに、前記第２の要素は、回動規制部材によって、逆の方向への回動が規制される。

この場合、第２の要素は、回動規制部材によって、逆の方向への回動が規制されるので、正の値のキャンバ角が形成されるのを防止することができる。

本発明の更に他のサスペンションシステムにおいては、さらに、前記車輪は、操舵輪であり、キャスタ角を付けて支持される。

この場合、操舵輪にキャスタ角が付けられるので、車両の旋回時に、操舵輪にキャンバ角を形成することができる。

したがって、車両の旋回時に、旋回方向と反対側の荷重が加わる車輪において、十分に大きなグリップ力を発生させることができるので、横すべりが発生するのを防止することができる。

本発明の更に他のサスペンションシステムにおいては、さらに、前記キャンバ角は、車両の制動時にタイヤに加わるブレーキ力、及び車両の制動時に発生するトウ角によって形成される。

この場合、前記キャンバ角は、車両の制動時にタイヤに加わるブレーキ力、及び車両の制動時に発生するトウ角によって形成されるので、十分に大きなグリップ力を発生させることができる。したがって、車両の制動時に制動距離を短くすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図２は本発明の実施の形態における車両の概念図である。

図において、１１は車両の本体を表すボディ、ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢは、ボディ１１に対して回転自在に配設された前方左側、前方右側、後方左側及び後方右側の車輪である。車輪ＷＬＦ、ＷＲＦによって前輪が、車輪ＷＬＢ、ＷＲＢによって後輪が構成される。

また、１２は駆動源としてのエンジン、１３は操舵装置としてのステアリングホイール、１４は加速操作部材としてのアクセルペダル、１５は減速操作部材としてのブレーキペダル、２１は、前記エンジン１２を駆動することによって発生させられた回転を駆動輪として機能する車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに伝達する回転伝達部材としてのプロペラシャフト、２２はエンジン１２から伝達された回転を差動させるディファレンシャル装置、２４は該ディファレンシャル装置２２によって差動させられた回転を各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに伝達するドライブシャフトである。

そして、３１〜３４は、それぞれ、ボディ１１と各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢとの間に配設され、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢを路面に押し付けるサスペンション機構である。なお、前記各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢ、サスペンション機構３１〜３４等によってキャンバ角調整装置が、該キャンバ角調整装置及びボディ１１によってサスペンションシステムが構成される。

本実施の形態においては、駆動源としてエンジン１２が使用され、該エンジン１２によって発生させられた回転が、プロペラシャフト２１、ディファレンシャル装置２２及びドライブシャフト２４を介して各車輪ＷＬＢ、ＷＲＢに伝達されるようになっているが、エンジン１２と車輪ＷＬＦ、ＷＲＦとを図示されないドライブシャフトを介して連結し、エンジン１２の回転を各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに伝達し、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦを駆動輪として機能させることができる。また、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢに、それぞれ駆動源としての図示されないホイールモータを配設し、各ホイールモータを駆動することによって各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢを直接回転させ、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢを駆動輪として機能させることもできる。

ところで、該各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢは、アルミニウム合金等によって形成された図示されないホイール、及び該ホイールの外周に嵌（かん）合させて配設されたタイヤ３６を備える。そして、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢのうちの車輪ＷＬＦ、ＷＲＦにおいては、タイヤ３６のトレッド３７が幅方向における複数の領域に、本実施の形態においては、二つの領域に分割され、トレッド３７の幅方向における中心を表す中心線を区分線Ｌｄ１としたとき、該区分線Ｌｄ１より外側（ボディ１１から離れる側）に、損失正接が小さい特性を有する低転がり抵抗領域３８が、区分線Ｌｄ１より内側（ボディ１１側）に、損失正接が大きい特性を有する高グリップ領域３９が形成される。

そのために、前記低転がり抵抗領域３８及び高グリップ領域３９の各外周面には、溝のパターン（以下「トレッドパターン」という。）が異ならせて形成される。すなわち、低転がり抵抗領域３８には、タイヤ３６の円周方向において溝が連続するリブタイプのトレッドパターンが形成され、高グリップ領域３９には、タイヤ３６の幅方向において溝が連続するラグタイプのトレッドパターンが形成される。また、高グリップ領域３９に、独立した複数のブロックを備えるブロックタイプのトレッドパターンを形成することもできる。

なお、前記損失正接は、トレッド３７が変形する際のエネルギーの吸収度合いを示し、貯蔵剪断弾性率に対する損失剪断弾性率の比で表すことができる。損失正接が小さいほどエネルギーの吸収が少なくなるので、路面との摩擦によってタイヤ３６に発生する転がり抵抗が小さくなり、路面を掴む力を表すグリップ力も小さくなる。また、タイヤ３６に発生する摩耗が少なくなる。これに対して、損失正接が大きいほどエネルギーの吸収が多くなるので、転がり抵抗が大きくなり、グリップ力も大きくなる。また、タイヤ３６に発生する摩耗が多くなる。

本実施の形態においては、区分線Ｌｄ１がトレッド３７の中心線にされるようになっているが、区分線Ｌｄ１をトレッド３７の幅方向における任意の位置に置き、低転がり抵抗領域３８及び高グリップ領域３９の各接地面積を互いに異ならせることができる。

前記構成の車両においては、通常走行時に低転がり抵抗領域３８を路面に接地させると、転がり抵抗が小さくされるので、燃費をよくすることができる。また、車両の制動時、旋回時等に高グリップ領域３９を路面に接地させると、グリップ力が大きくされるので、制動距離を短くしたり、横すべりが発生するのを防止したりすることができる。

そのために、本実施の形態においては、前記各サスペンション機構３１、３２において、車両の走行の態様に応じてタイヤ３６のキャンバ角が調整されるようになっている。

そこで、各サスペンション機構３１、３２について説明する。なお、サスペンション機構３１、３２は同じ構造を有するので、サスペンション機構３１についてだけ説明する。

図１は本発明の実施の形態における通常走行時のキャンバ角調整装置の状態を示す側面図、図３は本発明の実施の形態における制動時のキャンバ角調整装置の状態を示す側面図、図４は本発明の実施の形態における通常走行時のキャンバ角調整装置の状態を示す平面図、図５は本発明の実施の形態における旋回時のキャンバ角調整装置の状態を示す平面図である。

図において、１１はボディ、ＷＬＦは車輪、３１はサスペンション機構、３６はタイヤ、３７はトレッド、３８は低転がり抵抗領域、３９は高グリップ領域である。

前記サスペンション機構３１は、ダブルウィッシュボーン式の懸架構造を有し、車輪ＷＬＦの図示されないホイールに取り付けられたナックルユニット５１、該ナックルユニット５１の上端部においてナックルユニット５１とボディ１１とを連結し、車輪ＷＬＦを移動自在に支持する第１のアームとしてのアッパアーム５２、前記ナックルユニット５１の下端部においてナックルユニット５１とボディ１１とを連結し、車輪ＷＬＦを移動自在に支持する第２のアームとしてのロワアーム５３、前記ボディ１１とロワアーム５３との間を連結する図示されないショックアブソーバ等を備える。

また、前記ナックルユニット５１は、ボディ１１側に配設され、ボディ１１に対して上下方向に移動自在に配設された第１の要素としてのナックルアーム５５、車輪ＷＬＦ側に配設され、前記ホイールに固定されるとともに、ナックルアーム５５に対してキャンバ軸５６を揺動中心にして揺動自在に配設された第２の要素としてのキャンバプレート５７、前記ナックルアーム５５とキャンバプレート５７との間に配設され、該キャンバプレート５７をナックルアーム５５に近づける側に向けて（図１及び３において反時計回りに）所定の付勢力で付勢する付勢部材としてのスプリング５８等を備える。そして、キャンバプレート５７の下方の所定の箇所に、スプリング５８と隣接させて回動規制部材としての突起５９が形成される。

該突起５９は、キャンバプレート５７がナックルアーム５５に近づく側に回動させられるのを規制し、所定の箇所で停止させる。本実施の形態において、突起５９はスプリング５８より下方において、ナックルアーム５５側に向けて突出させて形成され、図３に示されるように、先端がナックルアーム５５に当接したときにキャンバプレート５７とナックルアーム５５とが平行になるような寸法を有する。なお、本実施の形態において、突起５９はスプリング５８の下方に形成されるようになっているが、スプリング５８の上方に形成することができる。また、本実施の形態において、突起５９はキャンバプレート５７に形成されるようになっているが、ナックルアーム５５に形成することもできる。

そして、前記アッパアーム５２は、「Ｖ」字状の形状を有し、ナックルユニット５１側において一体にされ、ボディ１１側に向けて広がるように延在させて形成された２本のアーム部５２ａ、５２ｂを備える。また、前記アッパアーム５２は、ナックルユニット５１側において１箇所で連結要素としてのボールジョイント６１によってナックルアーム５５に対して揺動自在に連結され、ボディ１１側において、２箇所で連結要素としての筒状のブッシュ６２によってボディ１１に対して揺動自在に連結される。

前記ロワアーム５３は、前記アッパアーム５２と同様に、「Ｖ」字状の形状を有し、ナックルユニット５１側において一体にされ、ボディ１１側に向けて広がるように延在させて形成された図示されない２本のアーム部を備える。そして、前記ロワアーム５３は、ナックルユニット５１側において１箇所で連結要素としてのボールジョイント６３によってナックルアーム５５に対して揺動自在に連結され、ボディ１１側において、２箇所で連結要素としての筒状のブッシュ６４によってボディ１１に対して揺動自在に連結される。なお、前記各ブッシュ６２、６４は、ボディ１１に固定されたビーム６５を包囲するように外嵌させられる。

なお、車両の走行方向においてボールジョイント６３はボールジョイント６１より前方に位置させられ、ボールジョイント６１、６３を結ぶ仮想線は、ボディ１１に対して所定のキャスタ角を形成するように傾斜させられる。すなわち、車輪ＷＬＦは、操舵輪として機能し、キャスタ角を付けて支持される。

前記構成のキャンバ角調整装置において、タイヤ３６に横力が加わらない場合は、スプリング５８の付勢力が保持力として働き、キャンバプレート５７はナックルアーム５５に近づく側に向けて付勢され、突起５９の先端がナックルアーム５５と当接させられる。その結果、キャンバプレート５７とナックルアーム５５とが平行になり、図３に示されるように、サスペンション機構３１はキャンバ角が調整されない状態を表す非調整状態に置かれ、車輪ＷＬＦは路面に対して垂直に置かれる。なお、前記非調整状態において、車両の走行を安定させるために、わずかな値の正のキャンバ角（ポジティブキャンバ）が形成される。このとき、トレッド３７において、低転がり抵抗領域３８及び高グリップ領域３９のいずれも路面と接触するので、転がり抵抗を小さくし、かつ、適正なグリップ力を発生させながら車輪ＷＬＦを回転させ、車両を走行させることができる。

これに対して、タイヤ３６に、回転軸上の外側（ボディ１１から離れる側）に向けて横力が加わると、図１及び５に示されるように、スプリング５８の付勢力に抗してキャンバプレート５７は、所定の方向、本実施の形態においては、ナックルアーム５５から離れる側に向けて回動させられ、突起５９の先端がナックルアーム５５から離される。その結果、キャンバプレート５７はナックルアーム５５に対して傾斜させられ、サスペンション機構３１はキャンバ角が調整された状態を表す調整状態に置かれ、車輪ＷＬＦは路面に対して傾斜させた状態に置かれ、負の値のキャンバ角（ネガティブキャンバ）が形成される。このとき、トレッド３７において、高グリップ領域３９だけが路面と接触するので、大きいグリップ力を発生させながら車輪ＷＬＦを回転させ、車両を走行させることができる。

次に、車両の旋回時におけるキャンバ角調整装置の動作について説明する。

図６は本発明の実施の形態における旋回時の横力を説明する第１の図、図７は本発明の実施の形態における旋回時の横力を説明する第２の図、図８は本発明の実施の形態における横力によって形成されるキャンバ角の説明図、図９は本発明の実施の形態におけるトウ角によって形成されるキャンバ角の説明図、図１０は本発明の実施の形態における旋回時に形成されるキャンバ角の説明図である。

図において、ＷＬＦは前方左側の車輪、ＷＲＦは前方右側の車輪、３６はタイヤ、３７はトレッド、３８は低転がり抵抗領域、３９は高グリップ領域、５６はキャンバ軸、ＧＲＤは路面である。なお、図７において、前記キャンバ軸５６は、路面ＧＲＤからの距離を表すために、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ内に置かれているが、実際は、図１及び３に示されるように車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ外に置いたり、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ内に置いたりすることができる。

例えば、運転者がステアリングホイール１３（図２）を操作して、車両を左側に向けて旋回させようとすると、図６及び７に示されるように、各タイヤ３６における路面ＧＲＤとの接地面に、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの回転軸と平行な方向に、かつ、旋回する側（図７においては、左側）に向けて横力Ｆａが発生させられる。また、スプリング５８は車輪ＷＬＦ、ＷＲＦを付勢力Ｆｓでボディ１１側に向けて付勢する。

したがって、図７に示されるように、前記キャンバ軸５６とスプリング５８の中心との間の距離をＬ１とし、キャンバ軸５６と路面ＧＲＤとの間の距離をＬ２としたとき、車輪ＷＬＦにおいては、キャンバ軸５６を中心として、横力Ｆａ及び付勢力Ｆｓよって互いに逆方向にモーメントが発生する。この場合、各モーメントが釣り合うと、
Ｆｓ・Ｌ１＝Ｆａ・Ｌ２
になり、そのときの付勢力Ｆｓは、
Ｆｓ＝Ｆａ・Ｌ２／Ｌ１
になる。そこで、付勢力Ｆｓが値Ｆａ・Ｌ１／Ｌ２より小さくなるように設定すると、図８に示されるように、横力Ｆａを発生源として、車輪ＷＬＦに負の値のキャンバ角θＬａが形成される。

一方、車輪ＷＲＦにおいては、キャンバ軸５６を中心として、横力Ｆａ及び付勢力Ｆｓよって同じ方向にモーメントが発生する。したがって、車輪ＷＲＦに正の値のキャンバ角が形成されようとするが、突起５９によって、キャンバプレート５７の、前記所定の方向に対して逆の方向への回動が規制されるので、図８に示されるように、車輪ＷＲＦは路面ＧＲＤに対して垂直に置かれる。したがって、横力Ｆａを発生源として、車輪ＷＲＦにキャンバ角θＲａは形成されず、
θＲａ＝０
になる。

ところで、一般に、前記各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦは、キャスタ角を付けて支持されるようになっているので、例えば、運転者がステアリングホイール１３を操作して、車両を左側に向けて旋回させようとすると、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦにトウ角が形成される。それに伴って、図９に示されるように、トウ角を発生源として、車輪ＷＬＦに正の値のキャンバ角θＬｔが、車輪ＷＲＦに負の値のキャンバ角θＲｔが形成される。

したがって、横力Ｆａを発生源とするキャンバ角θＬａ、θＲａと、トウ角を発生源とするキャンバ角θＬｔ、θＲｔとを合成すると、図１０に示されるように、車輪ＷＬＦにおけるキャンバ角θＬは、
θＬ＝θＬａ＋θＬｔ
≒０
になり、車輪ＷＲＦにおけるキャンバ角θＲは、図１０に示されるように、
θＲ＝０＋θＲｔ
＝θＲｔ
になる。したがって、旋回に伴って、旋回方向と反対側の車輪ＷＲＦに加わる荷重が大きくなり、大きな負荷が発生するが、図１０に示されるように、車輪ＷＲＦに負の値のキャンバ角θＲが形成されるので、トレッド３７において、高グリップ領域３９だけが路面ＧＲＤと接触する。その結果、大きいグリップ力を発生させながら車輪ＷＲＦを回転させ、車両を走行させることができる。

このように、本実施の形態においては、車両を左に旋回させる場合、旋回方向と反対側の車輪ＷＲＦにおいて、十分に大きなグリップ力を発生させることができるので、横すべりが発生するのを防止することができ、車両を安定させて走行させることができる。

なお、前記付勢力Ｆｓを更に小さく設定し、横力Ｆａを発生源とするキャンバ角θＬａの負の値を絶対値において大きくすると、車輪ＷＬＦにおけるキャンバ角θＬを負の値にすることができる。その場合、旋回方向と同じ側の車輪ＷＬＦにおいても、十分に大きなグリップ力を発生させることができるので、横すべりが発生するのを一層防止することができる。

次に、車両の制動時におけるキャンバ角調整装置の動作について説明する。

図１１は本発明の実施の形態における制動時の横力を説明する第１の図、図１２は本発明の実施の形態における制動時の横力を説明する第２の図、図１３は本発明の実施の形態における横力によって形成されるキャンバ角の説明図である。

図において、ＷＬＦは前方左側の車輪、ＷＲＦは前方右側の車輪、３６はタイヤ、３７はトレッド、３８は低転がり抵抗領域、３９は高グリップ領域、５６はキャンバ軸、ＧＲＤは路面である。なお、図１２において、前記キャンバ軸５６は、路面ＧＲＤからの距離を表すために、便宜的に車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ内に置かれているが、実際は、図１及び３に示されるように車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ外に置いたり、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦ内に置いたりすることができる。

この場合、例えば、運転者がブレーキペダル１５（図２）を踏み込み、車両を制動しようとすると、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに、互いにトウアウトの方向に、トウ角αが形成されるようになっている。そのために、前記それぞれ二つのブッシュ６２、６４のうちの前方のブッシュ６２、６４は、変形しやすく剛性の低い材料を介してビーム６５に外嵌され、後方のブッシュ６２、６４は、変形しにくく剛性の高い材料を介してビーム６５に外嵌される。したがって、車両が制動されると、前方のブッシュ６２、６４は、後方のブッシュ６２、６４に対して外側に移動させられ、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦが開かれ、トウ角αが形成される。

そして、車両の制動に伴って、図１１に示されるように、各タイヤ３６における路面ＧＲＤとの接地面に、車両の走行方向と反対側に向けてブレーキ力Ｆｂが発生すると、該ブレーキ力Ｆｂにおける車輪ＷＬＦ、ＷＲＦの回転軸と平行な方向の分力が横力Ｆｃ
Ｆｃ＝Ｆｂ・ｓｉｎα
として発生する。

この場合、図１２に示されるように、各タイヤ３６における路面ＧＲＤとの接地面に、外側に向けて横力Ｆｃが発生させられる。また、スプリング５８は車輪ＷＬＦ、ＷＲＦを付勢力Ｆｓでボディ１１側に向けて付勢する。

したがって、図１２に示されるように、前記キャンバ軸５６とスプリング５８の中心との間の距離をＬ１とし、キャンバ軸５６と路面ＧＲＤとの間の距離をＬ２としたとき、車輪ＷＬＦにおいては、キャンバ軸５６を中心として、横力Ｆｃ及び付勢力Ｆｓよって互いに逆方向にモーメントが発生する。この場合、各モーメントが釣り合うと、
Ｆｓ・Ｌ１＝Ｆｃ・Ｌ２
になり、そのときの付勢力Ｆｓは、
Ｆｓ＝Ｆｃ・Ｌ２／Ｌ１
になる。そこで、付勢力Ｆｓが値Ｆｃ・Ｌ１／Ｌ２より小さくなるように設定すると、図１３に示されるように、横力Ｆｃを発生源として、車輪ＷＬＦ、ＷＲＦに負の値のキャンバ角θＬｃ、θＲｃが形成される。

したがって、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦのトレッド３７において、高グリップ領域３９だけが路面ＧＲＤと接触させられる。したがって、十分に大きなグリップ力を発生させながら車輪ＷＲＦを停止させ、車両を停止させることができる。

このように、本実施の形態においては、制動時に、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦにおいて、十分に大きなグリップ力を発生させることができるので、制動距離が長くなるのを防止することができる。

また、キャンバ角θＬ、θＲ、θＬｃ、θＲｃを形成するために、アクチュエータを配設する必要がないので、旋回時、制動時等に消費されるエネルギーを少なくすることができる。したがって、燃費をよくすることができる。

本実施の形態においては、ナックルユニット５１における上側にキャンバ軸５６が、下側にスプリング５８が配設されるようになっているが、ナックルユニット５１における下側にキャンバ軸５６を、上側にスプリング５８を配設することができる。その場合、スプリング５８は負の値のキャンバ角を形成するために、キャンバプレート５７をナックルアーム５５から離れる側に向けて付勢する。

また、本実施の形態においては、各車輪ＷＬＦ、ＷＲＦのタイヤ３６のトレッド３７において、区分線Ｌｄ１より外側に低転がり抵抗領域３８が、区分線Ｌｄ１より内側に高グリップ領域３９が形成されるようになっているが、トレッド３７の幅方向に三つ以上の領域が形成される場合、各領域のうちの最も内側に高グリップ領域が形成され、負の値のキャンバ角が形成されるのに伴って、高グリップ領域が路面に接地させられる。

また、本実施の形態において、各サスペンション機構３１〜３４はダブルウィッシュボーン式の懸架構造を有するようになっているが、本発明をストラット式の懸架構造を有するサスペンション機構に適用することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の実施の形態における通常走行時のキャンバ角調整装置の状態を示す側面図である。 本発明の実施の形態における車両の概念図である。 本発明の実施の形態における制動時のキャンバ角調整装置の状態を示す側面図である。 本発明の実施の形態における通常走行時のキャンバ角調整装置の状態を示す平面図である。 本発明の実施の形態における旋回時のキャンバ角調整装置の状態を示す平面図である。 本発明の実施の形態における旋回時の横力を説明する第１の図である。 本発明の実施の形態における旋回時の横力を説明する第２の図である。 本発明の実施の形態における横力によって形成されるキャンバ角の説明図である。 本発明の実施の形態におけるトウ角によって形成されるキャンバ角の説明図である。 本発明の実施の形態における旋回時に形成されるキャンバ角の説明図である。 本発明の実施の形態における制動時の横力を説明する第１の図である。 本発明の実施の形態における制動時の横力を説明する第２の図である。 本発明の実施の形態における横力によって形成されるキャンバ角の説明図である。

符号の説明

１１ ボディ
３１〜３４ サスペンション機構
３６ タイヤ
３９ 高グリップ領域
５５ ナックルアーム
５６ キャンバ軸
５７ キャンバプレート
５８ スプリング
５９ 突起
Ｆａ、Ｆｃ 横力
Ｆｂ ブレーキ力
Ｆｓ 付勢力
ＧＲＤ 路面
ＷＬＦ、ＷＲＦ、ＷＬＢ、ＷＲＢ 車輪
α トウ角
θＬａ、θＲａ キャンバ角

Claims (4)

1. 車両のボディと、該ボディに対して回転自在に配設された複数の車輪と、前記ボディと各車輪との間に配設されたサスペンション機構とを有し、各車輪のタイヤに、路面に対するグリップ力が大きくされた高グリップ領域が形成されたサスペンションシステムにおいて、前記サスペンション機構は、ボディ側に配設された第１の要素、前記各車輪を回転自在に支持し、第１の要素に対してキャンバ軸を揺動中心にして揺動自在に配設された第２の要素、及び第１、第２の要素間に配設され、所定の付勢力で第２の要素を付勢する付勢部材を備え、タイヤに加わる横力及び前記所定の付勢力に応じて、第２の要素を所定の方向に回動させ、各車輪にキャンバ角を形成し、前記高グリップ領域を路面に接地させることを特徴とするサスペンションシステム。
2. 前記第２の要素は、回動規制部材によって、前記所定の方向に対して逆の方向への回動が規制される請求項１に記載のサスペンションシステム。
3. 前記車輪は、操舵輪であり、キャスタ角を付けて支持される請求項１又は２に記載のサスペンションシステム。
4. 前記キャンバ角は、車両の制動時にタイヤに加わるブレーキ力、及び車両の制動時に発生するトウ角によって形成される請求項１又は２に記載のサスペンションシステム。

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