WO2024252616A1

WO2024252616A1 - 懸架装置

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Publication number: WO2024252616A1
Application number: PCT/JP2023/021351
Authority: WO
Inventors: 善晴鈴木
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2023-06-08
Filing date: 2023-06-08
Publication date: 2024-12-12
Anticipated expiration: 2025-12-08
Also published as: CN121219189A

Abstract

懸架装置（１００）は、転舵部材（１１０）と、懸架部材（１３０）と、緩衝機構（１６０）とを備える。転舵部材（１１０）は、車両が備える転舵輪（２００）の車軸（２０３）に接続され、かつ、車軸（２０３）から上方に延設されており、かつ、転舵のための外力を受けることで、転舵輪（２００）を転舵させる。懸架部材（１３０）は、転舵輪（２００）よりも上方に配置されており、一端が転舵部材（１１０）に揺動可能に接続され、かつ、他端が車両の車体に対して揺動可能に接続されている。緩衝機構（１６０）は、一端が転舵部材（１１０）及び懸架部材（１３０）の少なくとも一方に接続され、かつ、他端が車体に接続されている。

Description

懸架装置

　本発明は、車両に用いられる懸架装置に関する。

　従来、車両に用いられる懸架装置であって、車軸と接続され、かつ、緩衝機能を有する懸架装置が存在する。例えば特許文献１には、車輪（タイヤ及びホイール）を車体に配設するための車両用車輪配設モジュールが開示されている。車両用車輪配設モジュールは、車輪駆動ユニット、サスペンション装置、及び転舵装置を含む。車輪駆動ユニットは、ホイールのリムの内側に配置される。車輪駆動ユニットのハウジングは、車輪を回転可能に保持するキャリアとして機能する。サスペンション装置は、サスペンションアームであるロアアームと、車輪駆動ユニットのハウジングと、ショックアブソーバと、サスペンションスプリングとを含む。

特開２０２０－１１１２７０号公報

　上記従来の車両用車輪配設モジュールでは、ロアアームの先端部が、ホイールのリムの内側に配置された車輪駆動ユニットに連結され、かつ、車輪の内側（車両の内部側、以下同じ）に向けて延在する。つまり、ロアアームは、転舵する車輪（転舵輪）の内側の空間に配置される。これにより、転舵輪の内側の空間を、例えば車室空間として利用することが困難となる。

　本発明は、本願発明者らが上記課題に新たに着目することによってなされたものであり、転舵輪の内側の空間の有効利用を図ることができる懸架装置を提供することを目的とする。

　本発明の一態様に係る懸架装置は、車両が備える転舵輪の車軸に接続され、かつ、上方に延設された転舵部材であって、転舵のための外力を受けることで、前記転舵輪を転舵させる転舵部材と、前記転舵輪よりも上方に配置された懸架部材であって、一端が前記転舵部材に揺動可能に接続され、かつ、他端が前記車両の車体に対して揺動可能に接続された懸架部材と、一端が前記転舵部材及び前記懸架部材の少なくとも一方に接続され、かつ、他端が前記車体に接続された緩衝機構と、を備える。

　本発明に係る懸架装置によれば、転舵輪の内側の空間の有効利用を図ることができる。

図１は、実施の形態に係る操舵装置の構成概要を示す模式図である。図２は、実施の形態に係る懸架装置及びその周辺の構成を示す第１の斜視図である。図３は、実施の形態に係る懸架装置及びその周辺の構成を示す第２の斜視図である。図４は、実施の形態に係る懸架装置及びその周辺の構成を示す平面図である。図５は、実施の形態に係る懸架装置及びその周辺の構成を示す側面図である。図６は、実施の形態に係る転舵輪が右向きに転舵した状態の懸架装置を示す平面図である。図７は、実施の形態に係る転舵輪が左向きに転舵した状態の懸架装置を示す平面図である。図８は、実施の形態に係る転舵輪が上方に移動した状態の懸架装置を示す側面図である。図９は、実施の形態に係る転舵輪が下方に移動した状態の懸架装置を示す側面図である。図１０は、実施の形態の変形例に係る懸架装置及びその周辺の構成を示す側面図である。

　以下、実施の形態及び変形例について、図面を参照しながら具体的に説明する。なお、以下で説明する実施の形態及び変形例は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態及び変形例で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、製造工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態及び変形例における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

　また、図面は、本発明を示すために適宜強調、省略、または比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状、位置関係、及び比率とは異なる場合がある。さらに、以下の実施の形態及び請求の範囲において、平行及び直交などの、相対的な方向または姿勢を示す表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密には、その方向または姿勢ではない場合も含む。例えば、２つの方向が平行である、とは、当該２つの方向が完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行であること、すなわち、例えば数％程度の差異を含むことも意味する。

　（実施の形態）
　［１．操舵装置１０の構成概要］
　まず、本実施の形態に係る操舵装置１０の全体的な構成を、図１を用いて説明する。図１は、実施の形態に係る操舵装置１０の構成概要を示す模式図である。図１では、走行駆動装置８０、転舵駆動装置９０、及び懸架装置１００は簡易化されて図示されており、車輪（転舵輪２００）及び転舵輪２００の車軸２０３については、おおよその外形が二点鎖線で表されている。図１では、転舵輪２００の転舵の際の回転中心となる転舵軸Ｒａ（仮想軸）が一点鎖線で表されている。

　操舵装置１０は、運転者に操作される操作部材１５の動作に応じて転舵輪２００を転舵させることで、操舵装置１０が搭載された車両を操舵する装置である。操舵装置１０は、本実施の形態に係る懸架装置１００を備えている。

　具体的には、操舵装置１０は、転舵駆動装置９０と、懸架装置１００と、走行駆動装置８０とを備える。転舵駆動装置９０は、転舵輪２００の転舵のための力（転舵力）を発生する。懸架装置１００は、転舵輪２００を支持し、かつ、転舵駆動装置９０が発する転舵力を転舵輪２００に伝達する。懸架装置１００はさらに、転舵輪２００が路面から受ける振動及び衝撃を緩和する緩衝機構１６０を備えている。走行駆動装置８０は、転舵輪２００に走行のための駆動力を与える。つまり、本実施の形態において転舵輪２００は、操舵装置１０が搭載された車両の走行を駆動する駆動輪としても機能する。

　より詳細には、懸架装置１００は、転舵輪２００の車軸２０３に接続された転舵部材１１０を備える。転舵駆動装置９０と転舵部材１１０とはリンクアーム９５で連結されており、転舵駆動装置９０は、リンクアーム９５を介して転舵部材１１０に転舵力を与える。これにより、転舵部材１１０は、転舵軸Ｒａ周りに回転する。その結果、車軸２０３を介して転舵部材１１０に支持されている転舵輪２００も転舵軸Ｒａ周りに回転する。すなわち、転舵輪２００が転舵する。懸架装置１００の構成及び動作の詳細については、図２～図９を用いて後述する。

　走行駆動装置８０は、転舵輪２００に固定された車軸２０３を回転させる。その結果、転舵輪２００は車軸２０３を中心として回転する。これにより操舵装置１０が搭載された車両が走行する。本実施の形態では、転舵部材１１０は、車軸２０３を回転自在に支持している。走行駆動装置８０は、懸架装置１００が備える転舵部材１１０に固定されている。そのため、走行駆動装置８０は、転舵部材１１０の転舵軸Ｒａ周りの回転に伴って回転し、転舵部材１１０の上下方向の移動に伴って移動する。

　なお、転舵部材１１０は、車軸２０３と直接的に接続されている必要はない。例えば、転舵部材１１０は、走行駆動装置８０を介して車軸２０３と接続されていてもよい。また、本実施の形態では、図１に示すように、転舵軸Ｒａは鉛直方向（Ｚ軸方向）に平行である。しかし、転舵軸Ｒａが鉛直方向に平行である必要はない。例えば、車両がコーナーを通過する際の転舵輪２００と路面との接地面積を向上させるために、転舵軸Ｒａが内向き（路面に近づくほど外側（図１におけるＸ軸プラス方向）に開く向き）に傾けられていてもよい。つまり、転舵輪２００のキャンバー角が負であってもよい。また、図１には図示されていないが、例えば、転舵軸Ｒａは、Ｘ軸方向から見た場合、路面から離れるほど後方に（Ｚ軸プラス方向に向かうほどＹ軸プラス方向に向かう方向に）傾けられていてもよい。つまり、転舵輪２００のキャスター角は、０°より大きくてもよい。

　このように構成された操舵装置１０は、上位ＥＣＵ（電子制御ユニット：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）３０からの制御によって動作する。具体的には、例えば運転者の操作により操作部材１５が回転されると、操作部材１５に接続されたシャフトの回転角及び角速度が、操舵角センサ２０によって検出される。操舵角センサ２０による検出結果は上位ＥＣＵ３０に送信され、上位ＥＣＵ３０は、当該検出結果に基づく制御信号を転舵ＥＣＵ４０に送信する。転舵ＥＣＵ４０は、受信した制御信号に従い、転舵駆動装置９０を制御する。これにより、転舵輪２００が転舵角を変えるように回転（転舵）する。このようなシステムは、例えばＳＢＷ（Ｓｔｅｅｒ　Ｂｙ　Ｗｉｒｅ）システムと呼ばれる。なお、上位ＥＣＵ３０には、車速センサによる検出結果などの各種情報が入力されるが、上位ＥＣＵ３０による処理の詳細については省略する。また、操舵装置１０が搭載された車両には、例えば上位ＥＣＵ３０による制御の下で走行駆動装置８０を制御するシステムも備えられているが、当該システムについての図示及び説明は省略する。

　図１では、車両が備える少なくとも４つの車輪（左右の前輪、及び左右の後輪）のうちの左前輪である転舵輪２００及びその周辺の構成を図示している。しかし、本実施の形態では、他の３つの車輪のうちの少なくとも右前輪に対しても、転舵駆動装置９０、懸架装置１００、及び、走行駆動装置８０等が配置されている。つまり、本実施の形態では、少なくとも２つの転舵輪２００のそれぞれは、他と独立した駆動力を持ち、かつ、他とは独立して転舵可能である。

　［２．懸架装置１００の構成及びその動作について］
　次に、図２～図９を用いて、本実施の形態に係る懸架装置１００についてより詳細に説明する。まず、上記の図１及び図２～図５を参照しながら、本実施の形態に係る懸架装置１００及びその周辺の構成について説明する。

　図２は、実施の形態に係る懸架装置１００及びその周辺の構成を示す第１の斜視図である。図３は、実施の形態に係る懸架装置１００及びその周辺の構成を示す第２の斜視図である。図３では、走行駆動装置８０に接続された配線３００のおおよその配置位置が太線の点線で表されている。図３以外の図面において配線３００の図示は省略されている。図４は、実施の形態に係る懸架装置１００及びその周辺の構成を示す平面図である。図５は、実施の形態に係る懸架装置１００及びその周辺の構成を示す側面図である。図５では、懸架装置１００を外側（Ｘ軸プラス方向）から見た場合の、懸架装置１００及びその周辺の構成が表されている。図２～図５では、懸架装置１００が備える複数の軸体のうちの一部の軸体（懸架部材１３０と車体とを接続する軸体、及び、第一リンクアーム１６１と懸架部材１３０とを接続する軸体等）の図示が省略されている。

　なお、懸架装置１００の周辺には、転舵輪２００のホイール２０２（図２参照）の内部（リムの内側）に配置されたブレーキ装置等の他の部材が配置され得るが、図２～図５では、これら他の部材の図示は省略されている。このことは、後述する図６～図１０にも適用される。図１～図５では、転舵輪２００が直進状態である場合の懸架装置１００が図示されている。

　図１～図５に示すように、懸架装置１００は、転舵部材１１０と、懸架部材１３０と、緩衝機構１６０とを備える。転舵部材１１０は、転舵輪２００の車軸２０３に接続され、かつ、車軸２０３から上方に延設されている。転舵部材１１０は、転舵のための外力を受けることで、転舵輪２００を転舵させる。本実施の形態では、当該外力は、転舵駆動装置９０によって発せられる力である。

　より具体的には、転舵部材１１０は、第一接続部１１２、第二接続部１１４、及び、第三接続部１１６を有する上下方向に長尺状の部材である。図１～図５に示すように、第一接続部１１２は、転舵輪２００の車軸２０３に接続され、かつ、車軸２０３から上方に延設されている。第一接続部１１２は、車軸２０３を回転可能に支持している。第二接続部１１４は、転舵輪２００から離れる方向に膨出し、かつ、一部が転舵輪２００の上方に配置される。第三接続部１１６は、第二接続部１１４から上方に延設されている。

　より詳細には、第一接続部１１２は、車両の幅方向（Ｘ軸方向）と直交する方向から見た場合、少なくとも一部が転舵輪２００の内部に位置する（図１及び図４参照）。つまり、第一接続部１１２は、転舵輪２００の幅方向（図２～図５におけるＸ軸方向）の中央に近い位置で、転舵輪２００の車軸２０３を支持する。そのため、転舵輪２００をより安定的に支持できる。

　第一接続部１１２の上端に接続された第二接続部１１４は、車両の内部向き（図１～図５におけるＸ軸マイナス方向）に膨出している。これにより、転舵部材１１０と転舵輪２００（より具体的にはホイール２０２（図２参照））との干渉が避けられる。

　本実施の形態では、懸架部材１３０は、転舵輪２００の上方における転舵部材１１０の２箇所と接続軸体１３１（図２参照）で接続されている。具体的には、第二接続部１１４は、転舵輪２００の上方に配置された第一端部１１４ａ（図５参照）を有し、第三接続部１１６は、第一端部１１４ａの上方に配置された第二端部１１６ａ（図５参照）を有する。接続軸体１３１は、第一軸体１４１と第二軸体１５１とを含む。第一端部１１４ａには第一軸体１４１が固定されており、第二端部１１６ａには第二軸体１５１が固定されている。第一端部１１４ａは、第一軸体１４１を介して第一懸架部材１４０に接続され、第二端部１１６ａは、第二軸体１５１を介して第二懸架部材１５０に接続されている。このように、本実施の形態では、懸架部材１３０は、転舵輪２００の直上の位置で、転舵部材１１０を介して転舵輪２００を支持している。これにより、例えば転舵輪２００がより安定的に支持される。

　懸架部材１３０に支持された転舵部材１１０には、図１～図５に示すように、転舵駆動装置９０が接続されている。具体的には、転舵駆動装置９０は、転舵力を発生するモータを含む転舵力発生部９１と、トルク変換部９３と、リンクアーム９５とを備える。トルク変換部９３は、転舵力発生部９１から入力されたトルクを、減速機によってより大きなトルクに変換して出力する。トルク変換部９３は、図示しない車体に固定されている。リンクアーム９５は、トルク変換部９３から出力されるトルクを転舵部材１１０に伝達する。リンクアーム９５の一端部は、トルク変換部９３に回転可能に軸支され、他端部は転舵部材１１０に回転可能に軸支されている。具体的には、リンクアーム９５の当該他端部は、転舵部材１１０の第二接続部１１４に回転可能に軸支されている。

　このように構成された転舵駆動装置９０において、転舵力発生部９１のモータは、転舵ＥＣＵ４０（図１参照）からの制御信号に応じて回転する。トルク変換部９３は、当該モータの回転によるトルクを、減速機等によってより大きなトルクに変換して、リンクアーム９５の一端部（本実施の形態ではＹ軸プラス方向の端部）を前後方向に移動させる。その結果、リンクアーム９５の他端部（本実施の形態ではＹ軸マイナス方向の端部）に接続された転舵部材１１０は、転舵軸Ｒａ周りに回転する。つまり、転舵輪２００が転舵する。このように、本実施の形態では、転舵部材１１０は、転舵のための外力を転舵駆動装置９０から受けることで、転舵輪２００を転舵させる。

　懸架部材１３０は、図２、図３及び図５に示すように、転舵輪２００よりも上方に配置されている。前後方向における懸架部材１３０の一端に、転舵部材１１０が接続されている。前後方向における懸架部材１３０の他端は、図示しない車両の車体に接続されている。つまり、懸架部材１３０は、懸架部材１３０の一端から、車体の前後方向に沿う方向に延設されている。具体的には、本実施の形態では、懸架部材１３０の前端部（Ｙ軸マイナス方向の端部）に配置された第一軸体１４１及び第二軸体１５１によって、転舵部材１１０が回転可能に軸支されている。第一軸体１４１及び第二軸体１５１は、転舵部材１１０の回転の中心となる軸体であり、すなわち、転舵軸Ｒａを形成する軸体である。

　より具体的には、本実施の形態に係る懸架部材１３０は、図１～図５に示すように、第一懸架部材１４０と、第一懸架部材１４０よりも上方に配置される第二懸架部材１５０と、を有する。第一懸架部材１４０は、例えばロワアーム（lower arm）と呼ばれる部材であり、第二懸架部材１５０は、例えばアッパアーム（upper arm）と呼ばれる部材である。第一懸架部材１４０は、第一軸体１４１を介して転舵部材１１０に接続されている。第二懸架部材１５０は、第二軸体１５１を介して転舵部材１１０に接続されている。

　より詳細には、第一軸体１４１は、転舵部材１１０の第一端部１１４ａに固定されており、かつ、第一懸架部材１４０の前端部に配置されたボールジョイント１４２を介して第一懸架部材１４０に接続されている。第二軸体１５１は、転舵部材１１０の第二端部１１６ａに固定されており、かつ、第二懸架部材１５０の前端部に配置されたボールジョイント１５２を介して第二懸架部材１５０に接続されている。これら第一軸体１４１及び第二軸体１５１は、図２～図５に示すように、それぞれの軸心が直線上に並ぶように配置される。つまり、当該直線に一致する位置に転舵軸Ｒａが形成される。なお、ボールジョイント１４２が転舵部材１１０の第一端部１１４ａに配置され、かつ、第一軸体１４１が第一懸架部材１４０に固定されてもよい。また、ボールジョイント１５２が転舵部材１１０の第二端部１１６ａに配置され、かつ、第二軸体１５１が第二懸架部材１５０に固定されてもよい。

　第一懸架部材１４０及び第二懸架部材１５０それぞれの後端部（Ｙ軸プラス方向の端部）は、車両の幅方向（Ｘ軸方向）に延在する軸を中心に揺動可能なように、車両の車体に軸支されている。具体的には、第一懸架部材１４０は、揺動軸孔１４０ａ（図５参照）に配置された図示しない軸体によって車体と接続されている。第一懸架部材１４０は、当該軸体の中心軸である、Ｘ軸方向に延在する揺動軸Ｓａ（仮想軸）を中心に揺動する。第二懸架部材１５０は、揺動軸孔１５０ａ（図５参照）に配置された図示しない軸体によって車体と接続されている。第二懸架部材１５０は、当該軸体の中心軸である、Ｘ軸方向に延在する揺動軸Ｓｂ（仮想軸）を中心に揺動する。つまり、第一懸架部材１４０及び第二懸架部材１５０は、前端部が上下方向に移動するようにＸ軸周りに揺動可能である。第一懸架部材１４０及び第二懸架部材１５０の前端部は、上述のように、転舵部材１１０とボールジョイント１４２及び１５２によって接続されている。そのため、第一懸架部材１４０及び第二懸架部材１５０は、転舵部材１１０に対してＸ軸周りの回転（揺動）が可能である。従って、第一懸架部材１４０及び第二懸架部材１５０は、転舵部材１１０を、上下方向に略平行な姿勢を維持しつつ、上下方向の移動（変位）をガイドできる（後述する図８及び図９参照）。

　懸架装置１００はさらに、転舵部材１１０を下方（Ｚ軸マイナス方向）に向けて付勢し、かつ、転舵部材１１０が受ける上下方向の振動及び衝撃を緩和する緩衝機構１６０を備える。本実施の形態では、緩衝機構１６０は、転舵部材１１０に接続された懸架部材１３０を介して、転舵部材１１０が受ける振動及び衝撃を緩和する。つまり、緩衝機構１６０によって、例えば車両の走行中に転舵輪２００が路面から受ける振動及び衝撃が緩和される。

　具体的には、図２～図５に示すように、本実施の形態に係る緩衝機構１６０は、スプリング１７０と、ダンパ１６３と、第一リンクアーム１６１と、第二リンクアーム１６２とを備える。スプリング１７０は、伸縮することで、転舵輪２００に伝わる路面の変化を直接的に吸収する部材である。本実施の形態では、スプリング１７０としてコイルスプリングが採用されている。ダンパ１６３は、スプリング１７０の伸縮動作を緩和する。第一リンクアーム１６１及び第二リンクアーム１６２は、転舵部材１１０の上下方向の移動をスプリング１７０に伝達する。

　より詳細には、第一リンクアーム１６１の一端部は、図示しない軸体によって懸架部材１３０（第一懸架部材１４０）に接続される。第一リンクアーム１６１の他端部は、図示しない軸体によって第二リンクアーム１６２に接続される。第二リンクアーム１６２の、第一リンクアーム１６１と接続された端部とは反対側の端部は、図示しない軸体によってダンパ１６３に接続される。これらの軸体で接続された２つの部材の一方は、他方に対して回転可能である。

　さらに、第二リンクアーム１６２の中央部の支持軸孔１６２ａには、図示しない軸体が挿入され、当該軸体によって第二リンクアーム１６２が回転可能に車体に支持される。これにより、第二リンクアーム１６２は、第一リンクアーム１６１から受ける上下方向の力の向きを逆方向に変換する。ダンパ１６３の下端部１６３ａ（図５参照）は、図示しない軸体によって車体に支持される。これにより、ダンパ１６３の下端部１６３ａは、上下方向の移動が車体によって制限される。

　上記構成を有する緩衝機構１６０では、例えば、転舵部材１１０が上向きの力を受けた場合、その上向きの力は、懸架部材１３０、第一リンクアーム１６１及び第二リンクアーム１６２を介して、下向きの力としてダンパ１６３に伝えられる。これにより、ダンパ１６３の上端部１６３ｂ（図５参照）が、下方に押し下げられる。その結果、ダンパ１６３、及び、ダンパ１６３の上下のフランジに挟まれているスプリング１７０が縮められる。つまり、本実施の形態に係る緩衝機構１６０は、第一リンクアーム１６１及び第二リンクアーム１６２を有するリンク機構であって、転舵部材１１０が受けた上向き力の向きを下向きの力に変換するリンク機構を備えている。これにより、緩衝機構１６０を備える懸架装置１００の上下方向（Ｚ軸方向）のサイズの増加が抑制されている。

　転舵輪２００に、走行のための駆動力を与える走行駆動装置８０は、第一接続部１１２における転舵輪２００とは反対側に固定されている。走行駆動装置８０には、配線３００が接続されている。走行駆動装置８０が備えるモータの動作のための電力または／及び制御信号が、配線３００を介して走行駆動装置８０に供給される。図３に示すように、配線３００は、懸架装置１００において少なくとも２か所で固定される。具体的には、懸架装置１００は、第一固定部１１９及び第二固定部１３９を備える。第一固定部１１９及び第二固定部１３９のそれぞれは、例えば、樹脂製のフックまたは粘着テープ等で実現される。配線３００は、転舵軸Ｒａが通過する空間を横切って配置されており、第一固定部１１９及び第二固定部１３９は、前後方向において転舵軸Ｒａを挟んで互いに反対側に位置する。

　次に、上記の図１～図５に加えて、図６～図９を参照しながら、本実施の形態に係る懸架装置１００の動作例を説明する。図６は、実施の形態に係る転舵輪２００が右向きに転舵した状態の懸架装置１００を示す平面図である。図７は、実施の形態に係る転舵輪２００が左向きに転舵した状態の懸架装置１００を示す平面図である。図８は、実施の形態に係る転舵輪２００が上方に移動した状態の懸架装置１００を示す側面図である。図９は、実施の形態に係る転舵輪２００が下方に移動した状態の懸架装置１００を示す側面図である。なお、例えば、「転舵輪２００が上方に移動する」とは、転舵輪２００が車体に対して相対的にＺ軸プラス方向に移動することを意味し、「転舵輪２００が下方に移動する」とは、転舵輪２００が車体に対して相対的にＺ軸マイナス方向に移動することを意味する。

　例えば、運転者が、運転者から見て右回りに操作部材１５（図１参照）を回転させた場合を想定する。この場合、転舵駆動装置９０は、転舵ＥＣＵ４０による制御によって、リンクアーム９５のＹ軸マイナス方向の端部（後端部）を後方に引っ張るように動作する。これにより、リンクアーム９５のＹ軸プラス方向の端部（前端部）に接続された転舵部材１１０は、転舵軸Ｒａを中心に、平面視における時計回りに回転する。これに伴い、例えば直進状態の転舵輪２００（図４参照）は、図６に示すように、右向き（Ｘ軸マイナス方向）に転舵する。

　次に、転舵輪２００が右向き（Ｘ軸マイナス方向）に転舵した状態（図６参照）において、運転者が、運転者から見て左回りに操作部材１５を回転させた場合を想定する。この場合、転舵駆動装置９０は、転舵ＥＣＵ４０による制御によって、リンクアーム９５の後端部を前方に押し出すように動作する。これにより、転舵部材１１０は、転舵軸Ｒａを中心に平面視における反時計回りに回転する。これに伴い、右向きであった転舵輪２００（図６参照）は、平面視で反時計回りに転舵して、直進状態（図４参照）となる。運転者がさらに操作部材１５を左回りに回転させた場合、直進状態の転舵輪２００は、図７に示すように、左向き（Ｘ軸プラス方向）に転舵する。

　また、例えば、転舵輪２００が路面の平坦部から突出した突出部を乗り越える場合を想定する。この場合、転舵輪２００が当該突出部に乗り上げることで、懸架部材１３０は、前端部が上方に移動するようにＸ軸周りに揺動する（図８参照）。懸架部材１３０の揺動によるモーメントは、第一リンクアーム１６１及び第二リンクアーム１６２を介してダンパ１６３及びスプリング１７０に伝達される。これにより、ダンパ１６３及びスプリング１７０の長さが縮められる。その結果、転舵輪２００が当該突出部に乗り上げることによる衝撃が、緩衝機構１６０によって緩和または吸収される。

　その後、転舵輪２００が当該突出部から路面の平坦部に着地する場合、転舵輪２００が当該突出部から受けていた上向きの力が減少する。この場合、図９に示すように、懸架部材１３０は、転舵輪２００の重量及びスプリング１７０の復元力によって前端部が下方に移動するようにＸ軸周りに揺動し、転舵部材１１０及び転舵輪２００は下方に移動する。つまり、転舵輪２００が路面（当該突出部を含む）に接触した状態が維持されるように転舵輪２００が移動する。これにより、転舵輪２００が当該突出部から平坦部に着地する場合の衝撃が緩和される。その後、例えば、転舵輪２００が、車体に対する上下方向の移動を繰り返した場合、その移動を吸収するように緩衝機構１６０が動作する。つまり、転舵輪２００の車体に対する上下方向の振動は、緩衝機構１６０によって緩和されて収束する。

　［３．実施の形態のまとめ］
　以上説明した本実施の形態に係る懸架装置１００の技術的特徴は、例えば以下の（１）～（６）のように説明される。

　（１）本実施の形態に係る懸架装置１００は、車両が備える転舵輪２００の車軸２０３に接続され、かつ、車軸２０３から上方に延設された転舵部材１１０と、懸架部材１３０と、緩衝機構１６０とを備える。転舵部材１１０は、転舵のための外力を受けることで、転舵輪２００を転舵させる。懸架部材１３０は、転舵輪２００よりも上方に配置されており、一端が転舵部材１１０に揺動可能に接続され、かつ、他端が車両の車体に対して揺動可能に接続されている。緩衝機構１６０は、一端が転舵部材１１０及び懸架部材１３０の少なくとも一方に接続され、かつ、他端が車体に接続されている。本実施の形態では、緩衝機構１６０の当該一端は、懸架部材１３０に接続されている（図３、図５、図８、及び図９参照）。

　この構成によれば、懸架部材１３０は、転舵部材１１０の転舵軸Ｒａ周りの回転、及び、車体に対する上下方向の移動（変位）が可能な状態で、転舵部材１１０を車体に連結できる。転舵輪２００に与えられる振動及び衝撃は、転舵部材１１０に直接的または間接的に接続された緩衝機構１６０によって緩和される。上記のように機能する懸架部材１３０は、転舵輪２００よりも上方に配置される。そのため、左右方向における転舵輪２００の内側（車両の内部側）の空間を消費しないように懸架部材１３０を配置できる。これにより、転舵輪２００の内側の空間を、車室空間として利用すること、または、他の装置の配置空間等として利用することができる。また、例えば、車室空間の床面におけるフラットな領域を、転舵輪２００の内側の空間まで広げることも可能となる。つまり、本実施の形態に係る懸架装置１００によれば、転舵輪２００の内側の空間の有効利用を図ることができる。

　また、転舵輪２００のホイール２０２（図２参照）のリムの内側に、例えばロワアームと呼ばれる従来の懸架部材の端部を挿入する必要がない。そのため、ホイール２０２のリムの内側の空間を、例えば、走行駆動装置８０等の他の装置または他の部材の配置空間として利用しやすい。

　なお、懸架部材１３０が、転舵輪２００よりも上方に配置される、とは、懸架部材１３０の全体が、常に転舵輪２００よりも上方（Ｚ軸プラス方向）に位置していることを要しない。例えば、車体に対して転舵輪２００が上方に移動した場合（図８参照）、懸架部材１３０の一部が、転舵輪２００の上端部よりも下方（Ｚ軸マイナス方向）に位置してもよい。この場合であっても、懸架部材１３０によって、転舵輪２００の内側の空間が消費されることは抑制される。

　緩衝機構１６０の一端は、懸架部材１３０ではなく転舵部材１１０に接続されていてもよい。例えば緩衝機構１６０が備える第一リンクアーム１６１の下端部は、転舵部材１１０に回転可能に接続されていてもよい。また、緩衝機構１６０と、転舵部材１１０及び懸架部材１３０の少なくとも一方との間に、別部材（他のリンクアーム等）が介在していてもよい。いずれの場合であっても、緩衝機構１６０は、転舵輪２００が受ける上下方向の振動及び衝撃を緩和できる。

　（２）上記（１）に記載の懸架装置１００において、懸架部材１３０は、第一懸架部材１４０と、第一懸架部材１４０よりも上方に配置される第二懸架部材１５０と、を有する。

　この構成によれば、転舵部材１１０と車体とが、上下に分離された２つの部材（第一懸架部材１４０及び第二懸架部材１５０）で接続される。そのため、転舵部材１１０の姿勢をより安定的に維持することが可能となる。このように、懸架部材１３０を上下に分離された２つの部材で構成した場合であっても、当該２つの部材はともに転舵輪２００よりも上方に配置される。そのため、当該２つの部材を配置することによる、転舵輪２００の内側の空間の消費が抑制される。

　懸架部材１３０は、第一懸架部材１４０及び第二懸架部材１５０のうちの一方のみを有してもよい。例えば、懸架部材１３０は、第一懸架部材１４０及び第二懸架部材１５０のうちの第一懸架部材１４０のみを有してもよい。この場合、転舵部材１１０は、第一懸架部材１４０に対して転舵軸Ｒａ周りのみに回転可能であればよい。つまり、第一懸架部材１４０は、ボールジョイント１４２に換えて、転舵軸Ｒａを中心とする回転が可能な状態で第一軸体１４１を支持する軸受を備えればよい。これにより、第一懸架部材１４０は、転舵部材１１０の、第一懸架部材１４０に対するＹ軸周り及びＸ軸周りの回転（揺動）を制限しつつ、転舵部材１１０を転舵軸Ｒａ周りに回転可能に支持できる。この場合、当該軸受が転舵部材１１０に備えられ、かつ、第一軸体１４１が第一懸架部材１４０に固定されてもよい。

　懸架部材１３０は、第一懸架部材１４０及び第二懸架部材１５０に加えて、上下方向において第一懸架部材１４０及び第二懸架部材１５０と並ぶ第三懸架部材を有してもよい。つまり、車体と転舵部材１１０とを接続する懸架部材の数は、１または２であってもよく、３以上であってもよい。

　（３）上記（１）または（２）に記載の懸架装置１００において、懸架部材１３０は、懸架部材１３０の一端（転舵部材１１０に接続された一端）から、車体の前後方向（Ｙ軸方向）に沿う方向に延設されている。

　この構成によれば、懸架部材１３０を、転舵輪２００の内側の空間及び当該内側の空間の上方の空間を消費しないように配置できる。これにより、転舵輪２００の内側の空間をさらに有効に利用することができる。

　本実施の形態では、図４に示すように、懸架部材１３０のＹ軸マイナス方向の端部（前端部）に転舵部材１１０が接続され、懸架部材１３０のＹ軸プラス方向の端部（後端部）に、図示しない車体が接続される。つまり、懸架部材１３０は、転舵部材１１０から後方に向けて延設されている。しかし、懸架部材１３０は、転舵部材１１０から前方に向けて延設されていてもよい。つまり、懸架部材１３０の前端部に車体が接続され、懸架部材１３０の後端部に転舵部材１１０が接続されてもよい。懸架部材１３０の前後方向の向きは、懸架装置１００を搭載すべき車体のサイズ及び形状等に応じて適宜決定してもよい。

　懸架部材１３０が、転舵部材１１０に接続された一端から、車体の前後方向に沿う方向に延設されていることは必須ではない。例えば、転舵部材１１０に接続された一端から、車体の幅方向（Ｘ軸方向）に延設されていてもよい。この場合であっても、上下方向において、懸架部材１３０が転舵輪２００よりも上方に配置されていることで、少なくとも転舵輪２００の内側の空間の消費は抑制される。ただし、上述のように、転舵輪２００の内側の空間のさらなる有効利用、という観点からは、懸架部材１３０が、転舵部材１１０に接続された一端から車体の前後方向に沿う方向に延設されていることが好ましい。

　（４）上記（１）から（３）のいずれかひとつに記載の懸架装置１００において、転舵部材１１０は、第一接続部１１２と第二接続部１１４とを有する。第一接続部１１２は、車軸２０３に接続され、かつ、車軸２０３から上方に延設されている。第二接続部１１４は、第一接続部１１２の上端に接続され、転舵輪２００から離れる方向に膨出し、かつ、第二接続部１１４の一部が転舵輪２００の上方に配置されている。

　この構成によれば、転舵部材１１０は、転舵輪２００から離れる方向に膨出する部分を含む第二接続部１１４を有する。そのため、転舵部材１１０と転舵輪２００との干渉を避けながら、第一接続部１１２を転舵輪２００に比較的に近い位置に配置できる。本実施の形態では、第一接続部１１２は、転舵輪２００の幅方向の中央に近い位置で、転舵輪２００の車軸２０３を支持する。これにより、転舵輪２００をより安定的に支持できる。

　（５）上記（４）に記載の懸架装置１００において、転舵部材１１０はさらに、第二接続部１１４から上方に延設された第三接続部１１６を有する。懸架部材１３０は、第二接続部１１４及び第三接続部１１６の少なくとも一方に揺動可能に接続される。

　このように、本実施の形態では、懸架部材１３０は、転舵輪２００の直上の位置で、転舵部材１１０を支持している。そのため、転舵輪２００に接続された転舵部材１１０をより安定的に支持できる。より具体的には、本実施の形態では、懸架部材１３０は、転舵輪２００の上方における転舵部材１１０の２箇所（第二接続部１１４の第一端部１１４ａ、及び、第三接続部１１６の第二端部１１６ａ）と接続されている（図５参照）。このことは、上下方向に長尺状の転舵部材１１０のより安定的な支持に有利である。

　本実施の形態では、懸架部材１３０は、第二接続部１１４及び第三接続部１１６の両方に接続されているが、懸架部材１３０は、第二接続部１１４及び第三接続部１１６のうちの一方のみに接続されてもよい。例えば、上述のように、懸架部材１３０が、第一懸架部材１４０及び第二懸架部材１５０のうちの一方のみを有する場合、当該一方と、第二接続部１１４及び第三接続部１１６のうちの一方のみとが接続されてもよい。

　（６）上記（１）～（５）のいずれかひとつに記載の懸架装置１００はさらに、転舵輪２００の転舵軸Ｒａが通過する空間を横切って配置される配線３００を固定する第一固定部１１９及び第二固定部１３９を備える。第一固定部１１９は、転舵部材１１０における、転舵輪２００よりも上方の位置に配置され、第二固定部１３９は、懸架部材１３０に配置される。第一固定部１１９及び第二固定部１３９は、車体の前後方向（Ｙ軸方向）において、転舵軸Ｒａを挟んで互いに反対側に位置する。本実施の形態では、配線３００は、転舵部材１１０に固定された走行駆動装置８０への電力または／及び制御信号の供給に用いられている。

　この構成によれば、懸架装置１００に配線３００を固定する第一固定部１１９及び第二固定部１３９を、転舵軸Ｒａを挟んで互いに反対側の位置であって、かつ、比較的に近い位置に配置できる。そのため、転舵部材１１０が転舵軸Ｒａ周りに回転した場合において、転舵軸Ｒａが通過する空間を横切って配置された配線３００の変形（ねじれまたは曲げ等）が比較的に小さい。従って、転舵部材１１０の回転（転舵輪２００の転舵）が繰り返し行われることによる配線３００の劣化または損傷が抑制される。

　以上、実施の形態に係る操舵装置１０について、懸架装置１００の構成及び動作を中心に説明した。しかし、操舵装置１０が備える懸架装置１００の構成は、図１～図９に示す構成とは異なっていてもよい。そこで、以下に、懸架装置１００についての変形例を、上記実施の形態との差分を中心に説明する。

　［４．懸架装置１００の変形例］
　図１０は、実施の形態の変形例に係る懸架装置１００ａ及びその周辺の構成を示す側面図である。図１０に示す懸架装置１００ａは、転舵部材１１０、懸架部材１３０、及び、緩衝機構２６０を備える。転舵部材１１０は、転舵駆動装置９０からの外力によって転舵軸Ｒａ周りに回転し、これにより、転舵輪２００は、転舵軸Ｒａ周りに転舵する。転舵部材１１０を揺動可能に接続された懸架部材１３０には、緩衝機構２６０が接続されている。緩衝機構２６０は、転舵部材１１０が受ける上下方向の振動及び衝撃を緩和する。これらの構成は、上記実施の形態に係る懸架装置１００と共通する。従って、本変形例に係る懸架装置１００ａによれば、懸架装置１００と同様の効果（転舵輪２００の内側の空間の有効利用等）が奏される。

　本変形例では、懸架装置１００ａが備える緩衝機構２６０は、転舵部材１１０が受けた力の向きを変更するリンク機構を有しない。この点で、本変形例に係る緩衝機構２６０は、上記実施の形態に係る緩衝機構１６０と異なる。具体的には、緩衝機構２６０は、スプリング２７０と、ダンパ２６３とを備える。ダンパ２６３は、スプリング２７０の伸縮動作を緩和する。ダンパ２６３の上端部２６３ａは、図示しない軸体によって車体に接続され、ダンパ２６３の下端部２６３ｂは、図示しない軸体によって懸架部材１３０（第一懸架部材１４０）に接続される。つまり、懸架部材１３０と、スプリング２７０及びダンパ２６３との間の力の伝達は、リンク機構を介さずに直接的に行われる。

　このように、緩衝機構２６０は、力の向きを変換するリンク機構を有しない。このことは、緩衝機構２６０を備える懸架装置１００ａの製造効率の向上、または、製造コストの抑制等に有利である。ただし、懸架装置１００ａの上下方向（Ｚ軸方向）のサイズの増加の抑制という観点からは、実施の形態に係る緩衝機構１６０のように、力の向きを変換するリンク機構（第一リンクアーム１６１及び第二リンクアーム１６２）を備えることが好ましい。

　（他の実施の形態）
　以上、本発明に係る懸架装置について、実施の形態及びその変形例に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態及び変形例に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を上記実施の形態または変形例に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

　転舵部材１１０は、図１～図５等に示される形状である必要はない。転舵部材１１０は、例えば、上下方向に直線的に伸びる棒体であってもよい。この場合であっても、転舵部材１１０は、転舵輪２００の車軸２０３及び懸架部材１３０に接続され、かつ、棒体の長手方向から見た場合に、転舵軸Ｒａとは異なる位置に、リンクアーム９５（図４参照）を軸支する部分を有すればよい。ただし、例えば、懸架部材１３０による転舵部材１１０（転舵輪２００）のより安定的な支持、という観点からは、転舵部材１１０は、図２～図５等に示される形状であることが好ましい。

　懸架装置１００が備える転舵輪２００は、他の転舵輪とは独立して転舵可能である必要はない。例えば、左前輪である転舵輪２００と、他の転舵輪である右前輪とが、両端にタイロッドを備える連結部材で連結されていることで、転舵輪２００と右前輪とが同期して転舵してもよい。この場合、転舵部材１１０は、転舵輪２００の転舵のための外力を、連結部材から受け取ることができる。

　走行駆動装置８０は転舵部材１１０に固定されている必要はない。例えば車体に固定された走行駆動装置８０から、自在継手等を介して転舵輪２００に走行のための駆動力が与えられてもよい。転舵輪２００に与えられる走行のための駆動力の発生源は、電力によって動作するモータでなくてもよい。例えばガソリンまたは軽油等の燃料によって動作する原動機が当該発生源であってもよい。

　転舵輪２００には、走行のための駆動力が与えられなくてもよい。つまり、転舵輪２００は、車両の走行のための駆動輪として機能する必要はない。転舵輪２００は、従動輪（非駆動輪）であってもよい。この場合、転舵輪２００の内側に走行駆動装置８０を配置する必要がないため、走行駆動装置８０が配置されている空間（図２～図４参照）を、他の装置または部材の配置空間として利用できる。

　懸架部材１３０が有する第一懸架部材１４０及び第二懸架部材１５０のそれぞれは、平面視においてＶ字状またはＵ字状の形状（図２～図４参照）である必要はない。第一懸架部材１４０及び第二懸架部材１５０の少なくとも一方の形状は、前後方向（Ｙ軸方向）に沿う直線形状であってもよい。ただし、例えば、懸架部材１３０を安定的に車体に支持させつつ、緩衝機構１６０を含む懸架装置１００を小型化する、との観点からは、第一懸架部材１４０及び第二懸架部材１５０のそれぞれは、図２～図４に示すようなＶ字状またはＵ字状の形状であることが好ましい。

　第一懸架部材１４０及び第二懸架部材１５０のそれぞれと転舵部材１１０との接続にボールジョイント１４２または１５２を用いることは必須ではない。例えば、第一懸架部材１４０及び第二懸架部材１５０のそれぞれが、ボールジョイント１４２または１５２に換えて、Ｘ軸周りの回転及び転舵軸Ｒａ周りの回転のみを許容する接続部材を備えてもよい。この場合であっても、第一懸架部材１４０及び第二懸架部材１５０は、転舵部材１１０を、上下方向に略平行な姿勢を維持しつつ、上下方向の移動（変位）をガイドすることは可能である。

　配線３００を固定するための第一固定部１１９及び第二固定部１３９のそれぞれは、樹脂製のフックまたは粘着テープ以外で実現されてもよい。例えば、第一固定部１１９は、転舵部材１１０に一体に設けられた突起または溝であってもよい。第二固定部１３９は、第二懸架部材１５０または第一懸架部材１４０に一体に設けられた突起または溝であってもよい。

　配線３００は、走行駆動装置８０とは異なる装置または電気部品に接続されてもよい。配線３００は、例えば転舵駆動装置９０に接続されてもよい。この場合、転舵駆動装置９０が備えるモータの動作のための電力または／及び制御信号が、配線３００を介して転舵駆動装置９０に供給されてもよい。

　実施の形態に係る懸架装置１００を備える操舵装置１０は、４輪の車両ではなく、例えば３輪または５輪以上の車輪を有する車両に採用されてもよい。上述の、実施の形態に係る懸架装置１００についての各種の補足事項は、実施の形態の変形例に係る懸架装置１００ａに適用されてもよい。

　本発明に係る懸架装置は、車両の転舵輪を支持する懸架装置として有用であり、例えば、自動車、農業機械、または、建設機械などの車両用の懸架装置として採用可能である。

　１０：操舵装置、１５：操作部材、２０：操舵角センサ、３０：上位ＥＣＵ、４０：転舵ＥＣＵ、８０：走行駆動装置、９０：転舵駆動装置、９１：転舵力発生部、９３：トルク変換部、９５：リンクアーム、１００，１００ａ：懸架装置、１１０：転舵部材、１１２：第一接続部、１１４：第二接続部、１１４ａ：第一端部、１１６：第三接続部、１１６ａ：第二端部、１１９：第一固定部、１３０：懸架部材、１３１：接続軸体、１３９：第二固定部、１４０：第一懸架部材、１４０ａ，１５０ａ：揺動軸孔、１４１：第一軸体、１４２，１５２：ボールジョイント、１５０：第二懸架部材、１５１：第二軸体、１６０，２６０：緩衝機構、１６１：第一リンクアーム、１６２：第二リンクアーム、１６２ａ：支持軸孔、１６３，２６３：ダンパ、１６３ａ、２６３ｂ：下端部、１６３ｂ、２６３ａ：上端部、１７０，２７０：スプリング、２００：転舵輪、２０２：ホイール、２０３：車軸、３００：配線、Ｒａ：転舵軸、Ｓａ，Ｓｂ：揺動軸

Claims

　車両が備える転舵輪の車軸に接続され、かつ、前記車軸から上方に延設された転舵部材であって、転舵のための外力を受けることで、前記転舵輪を転舵させる転舵部材と、
　前記転舵輪よりも上方に配置された懸架部材であって、一端が前記転舵部材に揺動可能に接続され、かつ、他端が前記車両の車体に対して揺動可能に接続された懸架部材と、
　一端が前記転舵部材及び前記懸架部材の少なくとも一方に接続され、かつ、他端が前記車体に接続された緩衝機構と、
　を備える懸架装置。
　前記懸架部材は、第一懸架部材と、前記第一懸架部材よりも上方に配置される第二懸架部材と、を有する、
　請求項１記載の懸架装置。
　前記懸架部材は、前記懸架部材の前記一端から、前記車体の前後方向に沿う方向に延設されている、
　請求項１または２記載の懸架装置。
　前記転舵部材は、
　前記車軸に接続され、かつ、前記車軸から上方に延設された第一接続部と、
　前記第一接続部の上端に接続され、前記転舵輪から離れる方向に膨出し、かつ、一部が前記転舵輪の上方に配置される第二接続部と、を有する、
　請求項１または２記載の懸架装置。
　前記転舵部材はさらに、前記第二接続部から上方に延設された第三接続部を有し、
　前記懸架部材は、前記第二接続部及び前記第三接続部の少なくとも一方に揺動可能に接続される、
　請求項４記載の懸架装置。
　さらに、前記転舵輪の転舵軸が通過する空間を横切って配置される配線を固定する第一固定部及び第二固定部を備え、
　前記第一固定部は、前記転舵部材における、前記転舵輪よりも上方の位置に配置され、
　前記第二固定部は、前記懸架部材に配置され、
　前記第一固定部及び前記第二固定部は、前記車体の前後方向において、前記転舵軸を挟んで互いに反対側に位置する、
　請求項１または２記載の懸架装置。