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公開番号2024166531
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-29
出願番号2023082687
出願日2023-05-19
発明の名称ストラット式サスペンション装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人YKI国際特許事務所
主分類B60G 3/28 20060101AFI20241122BHJP(車両一般)
要約【課題】単輪独立転舵型のストラット式サスペンション装置において、旋回時の走行安定性の確保と、転舵アクチュエータの消費電力抑制を両立可能とする。
【解決手段】操舵輪10の転舵軸である、仮想キングピン軸Akのキャスター角θcasは、正の値を有するように設定される。コイルスプリング50は圧縮された状態で、アッパーシート60とロアシート62に挟まれる。コイルスプリング50の荷重反力線ALがアッパーシート60と交わる上端交点P6は、車両前方かつ車幅方向外側にオフセットされる。さらに、荷重反力線ALがロアシート62と交わる下端交点P7は、車両後方かつ車幅方向外側にオフセットされる。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
上下方向に伸縮可能であり、下端が操舵輪に接続される、ショックアブソーバと、
前記ショックアブソーバの周囲に設けられ、上下方向に伸縮可能な、コイルスプリングと、
前記ショックアブソーバと車体のアッパーサポートとの間に設けられ、前記ショックアブソーバを軸支する、ストラットベアリングと、
前記コイルスプリングの上端を支持するアッパーシートと、
前記コイルスプリングの下端を支持するロアシートと、
操舵信号を受けて駆動し、前記操舵輪を転舵させる、転舵アクチュエータと、
を備える、単輪独立転舵型のストラット式サスペンション装置であって、
前記操舵輪の転舵軸であるキングピン軸のキャスター角は、正の値を有するように設定され、
前記ショックアブソーバの伸縮方向に沿ったアブソーバ軸と、前記キングピン軸とが非同軸であり、
前記ストラットベアリングの回転軸であるベアリング軸と、前記アブソーバ軸が同軸であり、
前記コイルスプリングは圧縮された状態で、前記アッパーシートと前記ロアシートに挟まれ、
前記コイルスプリングの荷重反力線が前記アッパーシートと交わる上端交点は、前記操舵輪が車両前方を向くとき、同一高さの前記アブソーバ軸に対して、車両前方かつ車幅方向外側にオフセットされ、
さらに、前記荷重反力線が前記ロアシートと交わる下端交点は、前記操舵輪が車両前方を向くとき、同一高さの前記アブソーバ軸に対して、車両後方かつ車幅方向外側にオフセットされる、
ストラット式サスペンション装置。
続きを表示（約 170 文字）【請求項２】
請求項１に記載の、ストラット式サスペンション装置であって、
前記コイルスプリングの上端は、前記アッパーシートに固定され、
前記アッパーシートは、前記ショックアブソーバに固定され、
前記コイルスプリングの下端は、スラストシートを介して前記ロアシートに支持される、
ストラット式サスペンション装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書では、単輪独立転舵型のストラット式サスペンション装置が開示される。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
車両はサスペンション装置を備える。サスペンション装置は、路面から入力された衝撃を緩和する。また、サスペンション装置は、操舵輪を転舵させる。例えばストラット式サスペンション装置は、ロアアーム、ショックアブソーバ、及びコイルバネを備える。
【０００３】
特許文献１－３には、いわゆる単輪独立転舵型の、ストラット式サスペンション装置が開示される。単輪独立転舵型のサスペンション装置は、センサ及び転舵アクチュエータを備える。
【０００４】
ステアリングホイールの操作はセンサによって検知される。また一対の操舵輪のそれぞれに、転舵アクチュエータが設けられる。検知されたステアリングホイールの操作角に応じて、転舵アクチュエータが、操舵輪を転舵する。
【０００５】
操舵輪の転舵軸はキングピン軸と呼ばれる。図１０上段に例示されるように、車両側面視で路面に対するキングピン軸Ａｋの傾斜角は、キャスター角θｃａｓと呼ばれる。
【０００６】
また、図１０下段に例示されるように、車両正面視において、操舵輪の中心線の、路面法線に対する傾斜角は、キャンバー角θｃａｍと呼ばれる。操舵輪の中心線が路面法線と一致するとき、キャンバー角θｃａｍ＝０°となる。操舵輪の上方が車幅方向内側に傾くとき、キャンバー角θｃａｍは負の値を取る。キャンバー角θｃａｍが負の値を取る状態は、ネガティブキャンバーと呼ばれる。
【０００７】
図１０上段を参照して、車両旋回時に、一対の操舵輪のうち外輪は、キングピン軸Ａｋを中心として反時計回りに転舵される。キングピン軸Ａｋのキャスター角θｃａｓを鋭角にすることで、外輪は、転舵によってネガティブキャンバーの状態になる。外輪がネガティブキャンバーにセットされることで、コーナリング時の走行安定性が向上することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２００７－１５６４号公報
特開２０２０－１１１２７０号公報
特開２００７－３２６４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、図１０上段に例示されるように、キャスター角θｃａｓを鋭角にセットすることで、キングピン軸Ａｋと路面との交点Ｐ１００が、操舵輪の接地面中心点Ｐ１０２から外れる。これにより、車体を支持する際にサスペンション装置にモーメントが生じる。すなわち、操舵輪及びサスペンション装置にて車体を支持する際に、操舵輪の接地面中心点Ｐ１０２に、車体重量に対応する垂直抗力Ｎが入力される。垂直抗力Ｎには、キングピン軸Ａｋに直交する成分Ｎ１が含まれる。この成分Ｎ１により、キングピン軸Ａｋを中心軸として、内周りのモーメントＭ１００が生じる。モーメントＭ１００は、トーイン（toe in）方向に操舵輪を転舵させようとする。つまりモーメントＭ１００は、一対の転舵輪を内股状に転舵させようとする。
【００１０】
ここで、サスペンション装置が両輪転舵型である場合、ステアリングラックが一対の操舵輪に連結される。内回りのモーメントＭ１００が一対の操舵輪に加えられても、両輪を支持するステアリングラックによって、内股状の転舵は阻止される。
（【００１１】以降は省略されています）

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