JP5829268B2

JP5829268B2 - 車両サスペンションシステム

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Publication number: JP5829268B2
Application number: JP2013511832A
Authority: JP
Inventors: 幸彦小野; 山本　健次郎; 健次郎山本
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Current assignee: Hitachi Ltd
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Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2015-12-09
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Description

本発明は、車両サスペンションシステムに係り、凹凸路面を安定に車輪で走行するための車体フレームに車輪を接続し移動する移動機構であって、特に、小型車両の移動機構に用いて好適な車両サスペンションシステムに関する。

車両に関して、走行路面の凹凸や傾きを吸収し、安定に走行する技術としては、例えば、下記の特許文献１に記載の技術が知られている。

特許文献１には、各車輪を伸縮可能なシリンダで車体から懸下し、車体の傾きからシリンダのストロークを適切に制御する移動機構が開示されている。

特開平９−１０９６４４号公報

パーソナルモビリティ（１人または２人乗りの小型車両）等の車両においては、路面に凹凸や段差があったとしても、振動・揺動を抑え、車体を水平に保つなど、乗り心地の向上が重要となる。

そのため、車体フレームに車輪を接続し移動する移動機構において、路面凹凸からの外乱を吸収し、傾斜路面であっても車体フレームを水平に保ち安定に走行することが必要である。路面の凹凸の衝撃は従来のばねとダンパで構成されるサスペンションによる吸収が可能であるが、傾斜路面を走行する場合にあっては、斜面下側に車体フレームが傾いてしまい、車体フレームを水平に保つことができない。また、パーソナルモビリティ等の前後もしくは左右の車輪の間隔が小さい場合においては、コーナリング中の遠心力や、路面の凹凸、路面の傾き等の外乱で、サスペンションの沈み量が前後左右のいずれかに大きく傾き、転倒の可能性が高く安定性が損なわれことになる。

そのため、近年、アクチュエータを用いて積極的に振動を吸収したり、車体を水平に保ったりする技術が開発されている。例えば、特許文献１に開示されている方法によれば、センサにより車体のピッチ角とロール角を検出し、車体の四隅に取り付けられた懸架装置のアクチュエータを駆動することで車体を水平に制御している。しかしながら、この特許文献１に記載されている方法では、平坦路を走行中も常にアクチュエータの駆動力を発生させなければならず消費電力が大きなり、機構が大型化してしまいパーソナルモビリティ等の小型の車両には搭載が難しいという問題点があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、パーソナルモビリティのような車両に搭載できる小型で消費電力が小さいサスペンションを実現することのできる車両サスペンションシステムを提供することにある。

本発明の車両サスペンションシステムは、車体と車輪に取り付けられた軸とに接続されるサスペンションと、車両の傾斜角度情報に基づき、サスペンションの懸架位置を上下させる出力を備えた直動アクチュエータと、直動アクチュエータに作用して、車両重量を支持する自重支持機構とを備えている。

自重支持機構は、一端が直動アクチュエータに接続され他端が車体に接続されたばねと、長手方向の一端がサスペンションに接続され他端が直動アクチュエータに接続されるリンク機構とからなり、ばねのばね定数とリンク機構のリンク長とを、直動アクチュエータの伸縮によらず車両荷重に相当する力を前記ばね及び前記リンク機構に伝達することができるように調整される。

制御装置は、車体フレームに搭載された車両の重力方向に対する傾斜角度、傾斜角速度を検出する傾斜センサからの情報に基づき、アクチュエータに対して、車両が目標傾斜角度、目標傾斜角速度に沿うように、アクチュエータに制御指令値を出力して、アクチュエータを制御する。

本発明では、その際に自重支持機構が車両の自重を支持しているために、アクチュエータのサスペンションに対する出力が小さくてすむという利点がある。

したがって、本願の構成によれば、車両サスペンションシステムにおいて、アクチュエータの出力、サイズの小型化が可能となる。

本発明によれば、パーソナルモビリティのような車両に搭載できる小型で消費電力が小さい車両サスペンションシステムを提供することができる。

本発明の第一の実施形態に係る車両サスペンションシステムを用いた車両の構成を示す斜視図である。本発明の第一の実施形態に係る車両サスペンションシステムを用いた車両の構成を示す側面図（Ｙ方向から見た図）である。本発明の第一の実施形態に係る車両サスペンションシステムを用いた車両の構成を示す正面図（Ｘ方向から見た図）である。本発明の第一の実施形態の車両サスペンションシステムの動作について説明する図である。自重支持機構をアクチュエータと並列に備えたばねのみで実現した場合の動作をについて説明する図である。第一の実施形態による自重支持機構として、ばねとリンク機構を組み合わせた機構を示す図である。本発明の第一の実施形態に係る車両サスペンションシステムの制御ブロックと制御の流れの関係を図示した図である。本発明の第一の実施形態に係る車両サスペンションシステムの制御動作を示すフローチャートである。第二の実施形態による自重支持機構として、ばねとリンク機構を組み合わせた機構を示す図である。第三の実施形態による自重支持機構として、ばねとリンク機構を組み合わせた機構を示す図である。

以下、本発明に係る各実施形態を、図１ないし図１０を用いて説明する。

〔実施形態１〕
以下、本発明に係る第一の実施形態を、図１ないし図８を用いて説明する。
先ず、図１ないし図３を用いて本発明の第一の実施形態に係る車両サスペンションシステムの概要について説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態に係る車両サスペンションシステムを用いた車両の構成を示す斜視図である。
図２は、本発明の第一の実施形態に係る車両サスペンションシステムを用いた車両の構成を示す側面図（Ｙ方向から見た図）である。
図３は、本発明の第一の実施形態に係る車両サスペンションシステムを用いた車両の構成を示す正面図（Ｘ方向から見た図）である。

本実施形態では、車両サスペンションシステムに用いる車両として、ユーザが搭乗して操作する搭乗型移動支援ロボットを例に採り説明する。

図１に示すように、本発明の車両サスペンションシステム１は、車体２の四隅に４本のスイングアーム１１ＦＬ、１１ＦＲ、１１ＲＬ、１１ＲＲをピッチ方向にのみ回動可能に備え、それぞれのスイングアーム１１ＦＬ、１１ＦＲ、１１ＲＬ、１１ＲＲの長手方向先端に車輪１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲを備える。

スイングアーム１１ＦＬ、１１ＦＲ、１１ＲＬ、１１ＲＲの長手方向の中間にサスペンション１２ＦＬ、１２ＦＲ、１２ＲＬ、１２ＲＲがピッチ方向の自由度を持って接続されており、サスペンション１２ＦＬ、１２ＦＲ、１２ＲＬ、１２ＲＲの長手方向逆端は上下方向に伸縮可能な直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲ、１４ＲＬ、１４ＲＲに接続されている。

また、直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲ、１４ＲＬ、１４ＲＲの逆端は、車体２にピッチ方向の自由度を持って接続されている。さらに、直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲ、１４ＲＬ、１４ＲＲには、車両の重量を支持するように、自重支持機構１５ＦＬ、１５ＦＲ、１５ＲＬ、１５ＲＲを備えている。

ここで、車体２の進行方向の軸回りをロール方向、進行方向軸と直角で、水平面と平行な軸回りをピッチ方向と称し、以降特別な表記のない場合はこれを用いるものとする。直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲ、１４ＲＬ、１４ＲＲは、長手方向に伸縮可能であり、動力源（例えばモータ）と減速機と角度検出器（ロータリエンコーダあるいはポテンショメータ）または位置検出器（リニアエンコーダ）とを内蔵しており、接続された部品を駆動する。

また、車体２におけるサスペンション１２ＦＬ、１２ＦＲ、１２ＲＬ、１２ＲＲの懸架位置は、車体２のピッチ・ロールの自由度の軸線に対して略対称の関係となっている。

また、図示しないが車体２には、傾斜センサ１０１が搭載されており、車体２の重力方向に対する傾斜角度、角速度を検出する。

本実施形態に係る車両サスペンションシステムを用いた車両を、Ｙ方向から観ると図２に示されるようになる。

ここで、サスペンション１２ＦＬと１２ＦＲ、１２ＲＬと１２ＲＲは、それぞれ構成要素が等しく、構造が移動支援ロボットの重心１００を通過するＸ−Ｚ平面に対して対称であるため、以下では、サスペンション１２ＦＬ、１２ＲＬについて説明する。

サスペンション１２ＦＬ、１２ＲＬは、それぞれ、車輪１３ＦＬ、１３ＲＬと車体２とを繋ぐスイングアーム１１ＦＬ、１１ＲＬの中間に、ピッチ方向の自由度を持って接続されており、１２ＦＬ、１２ＲＬの長手方向逆端は、自重支持機構１５ＦＬ、１５ＲＬを備えた直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＲＬに接続されている。さらに、直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＲＬの逆端は、車体２にピッチ方向の自由度を持って懸下されている。

ここで、直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＲＬは、伸縮方向に力を出力することができ、これによりサスペンション１２ＦＬと１２ＲＬを伸縮させ、車体２のピッチ方向の姿勢を制御することができる。

また、本実施形態に係る車両サスペンションシステムを用いた車両を、Ｘ方向から観ると図３に示されるようになる。

車両サスペンションシステム１の構造が移動支援ロボットの重心１００を通過するＹ−Ｚ平面に対して対称であるため、以下では、サスペンション１２ＦＬ、１２ＦＲについて説明する。

サスペンション１２ＦＬ、１２ＦＲは、それぞれ、車輪１３ＦＬ、１３ＦＲと車体２とを繋ぐスイングアーム１１ＦＬ、１１ＦＲの中間に、ロール方向の自由度を持って接続されており、１２ＦＬ、１２ＦＲの長手方向逆端は、自重支持機構１５ＦＬ、１５ＦＲを備えた直動アクチュエータに接続される。さらに、直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲの逆端は、車体２にロール方向の自由度を持って懸下されている。

ここで、直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲは、伸縮方向に力を出力することができ、これによりサスペンション１２ＦＬと１２ＲＬを伸縮させ、車体２のロール方向の姿勢を制御する。

次に、図４および図５を用いて本実施形態の車両サスペンションシステムの動作について説明する。
図４は、本発明の第一の実施形態の車両サスペンションシステムの動作について説明する図である。
図５は、自重支持機構をアクチュエータと並列に備えたばねのみで実現した場合の動作をについて説明する図である。

図４（ａ）は、車両サスペンションシステムの各々の部位が受ける力が示したものであり、図４（ｂ）〜図４（ｃ）は、時刻ｔにおけるそれぞれの力の関係を示すグラフである。

サスペンション１２ＦＬ、１２ＦＲ、１２ＲＬ、１２ＲＲが路面から受ける力Ｆが時刻ｔに対して図４（ｄ）のように変化したとき、図４（ｂ）のように車両の重量を支持する力を自重支持機構１５ＦＬ、１５ＦＲ、１５ＲＬ、１５ＲＲで発生させることにより、アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲ、１４ＲＬ、１４ＲＲでは、図４（ｃ）のような車両の姿勢安定化に必要な力Ｆ_Ａを出力すればよくなる。そのため、自重支持機構１５ＦＬ、１５ＦＲ、１５ＲＬ、１５ＲＲがない場合と比較し、アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲ、１４ＲＬ、１４ＲＲモータ出力を大幅に小さくすることができる。

ところで、自重支持機構をアクチュエータと並列に備えたばねのみで実現しようとすると、以下のような問題が生じる。

図５（ａ）は、車両サスペンションシステムの各々の部位が受ける力が示したものであり、図５（ｂ）〜図５（ｃ）は、位置Ｚにおけるそれぞれの力の関係を示すグラフである。

すなわち、図５（ａ）のように、自重支持機構をアクチュエータと並列に備えたばねのみで実現すると、直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲ、１４ＲＬ、１４ＲＲの伸縮に伴いばねが出力する力Ｆｐが、図５（ｂ）のように変化してしまい、直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲ、１４ＲＬ、１４ＲＲが発生する力Ｆ_Ａは、図５（ｃ）のように、ばねが発生する力Ｆｐと車両荷重を支持する力との差分を余分に出力しなければならない。

そのため、本実施形態では、図６に示されるように、自重支持機構として、ばねとリンク機構を組み合わせた機構により、サスペンションシステムを実現することにした。

図６は、第一の実施形態による自重支持機構として、ばねとリンク機構を組み合わせた機構を示す図である。

図６に示されるように、車両サスペンションシステム１は、車体２の四隅に４本のスイングアーム１１ＦＬ、１１ＦＲ、１１ＲＬ、１１ＲＲをピッチ方向にのみ回動可能に備え、それぞれのスイングアーム１１ＦＬ、１１ＦＲ、１１ＲＬ、１１ＲＲの長手方向先端に車輪１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲを備えている。そして、スイングアーム１１ＦＬ、１１ＦＲ、１１ＲＬ、１１ＲＲの長手方向の中間にサスペンション１２ＦＬ、１２ＦＲ、１２ＲＬ、１２ＲＲがピッチ方向の自由度を持って接続されており、サスペンション１２ＦＬ、１２ＦＲ、１２ＲＬ、１２ＲＲの長手方向逆端は、リンク１６ＦＬ、１６ＦＲ、１６ＲＬ、１６ＲＲの先端にピッチ方向の自由度を持って懸下されている。

また、リンク１６ＦＬ、１６ＦＲ、１６ＲＬ、１６ＲＲの長手方向の中間に支持リンク１７ＦＬ、１７ＦＲ、１７ＲＬ、１７ＲＲがピッチ方向の自由度を持って接続されており、支持リンク１７ＦＬ、１７ＦＲ、１７ＲＬ、１７ＲＲの逆端は車体２にピッチ方向の自由度を持って接続されている（図示せず）。

一方、リンク１６ＦＬ、１６ＦＲ、１６ＲＬ、１６ＲＲの車輪に対して長手方向逆端は、車体２の前後方向に駆動可能な直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲ、１４ＲＬ、１４ＲＲに、ピッチ方向の自由度を持って接続されている。

そして、直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲ、１４ＲＬ、１４ＲＲは、ばね１８ＦＬ、１８ＦＲ、１８ＲＬ、１８ＲＲの先端に接続され、ガイド２７ＦＬ、２７ＦＲ、２７ＲＬ、２７ＲＲ上をスライドする。また、ばね１８ＦＬ、１８ＦＲ、１８ＲＬ、１８ＲＲの逆端は、車体２に接続されている（図示せず）。

ここで、ばね１８ＦＬ，１８ＦＲ，１８ＲＬ，１８ＲＲのバネ定数とリンク機構の各リンク長を調整することで、直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲ、１４ＲＬ、１４ＲＲの伸縮によらず車両荷重に相当する力をばね１８ＦＬ，１８ＦＲ，１８ＲＬ，１８ＲＲ及びリンク機構に伝えることができ、原理として、図４（ａ）に示した車両サスペンションシステムを実現することができる。

この機構により、発明者が計測した結果によれば、一人乗りの移動支援ロボットの場合、モータの出力をほぼ１／５にすることができた。

なお、本実施形態の車両サスペンションシステムは、後に説明する第二の実施形態、第三の実施形態の車両サスペンションシステムと比べて、小型化ができること、アクチュエータの部分がサスペンションとともに動かないことなどの点で優れている。

次に、図７および図８を用いて本発明の第一の実施形態に係る車両サスペンションシステムの制御について説明する。
図７は、本発明の第一の実施形態に係る車両サスペンションシステムの制御ブロックと制御の流れの関係を図示した図である。
図８は、本発明の第一の実施形態に係る車両サスペンションシステムの制御動作を示すフローチャートである。

図１の車両サスペンションシステム１が凹凸のある路面や傾斜した路面を走行したり、コーナリング中の遠心力を受けたりすると、サスペンション１２ＦＬ、１２ＦＲ、１２ＲＬ、１２ＲＲにより、移動支援ロボットの上下方向の振動は吸収されるが、前後のサスペンション１２ＦＬと１２ＲＬ、１２ＦＲと１２ＲＲ、左右のサスペンション１２ＦＬと１２ＦＲ、１２ＲＬと１２ＲＲの沈み量が異なった場合、車両サスペンションシステム１の車体２は、沈みの大きい側に傾き、その復帰力によって前後左右のピッチ・ロールゆれを生じる。図７に示されるように、傾斜センサ１０１は、車体２に搭載されており（図１には、図示せず）、車体２の重力方向に対する傾斜角度、角速度を検出し、車体２に搭載された制御装置１０２（図１には、図示せず）は、傾斜センサ１０１が検出した情報を元に、車体２の傾きと角速度を目標値に一致させるように、アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲ、１４ＲＬ、１４ＲＲを適切に制御する。

この演算処理は、所定サンプリング時間ΔＴ毎に実行され、先ず、傾斜センサ１０１からの車体ピッチ・ロール角度θ^ｐ、θ^ｒおよび車体ピッチ・ロール角速度ω^ｐ、ω^ｒを読み込む（Ｓ２１０）。次に、予め与えられた車体ピッチ・ロール目標角度θ^ｐ _{ｒｅｃ＿ｃ}、θ^ｒ _{ｒｅｃ＿ｃ}、車体ピッチ・ロール角度θ^ｐ、θ^ｒとの差分に所定の制御ゲインＫ^ｐ _ｐ、Ｋ^ｒ _ｐを乗じたものと、予め与えられた車体ピッチ・ロール目標角速度ω^ｐ _{ｒｅｃ＿ｃ}、ω^ｒ _{ｒｅｃ＿ｃ}、と車体ピッチ・ロール角速度ω^ｐ、ω^ｒの差分に所定の制御ゲインＫ^ｐ _Ｄ、Ｋ^ｒ _Ｄを乗じたものとを加えて、制御トルクＮ^ｐ、Ｎ^ｒを算出する（Ｓ２１１）。最後に、制御装置１０２は、制御トルクＮ^ｐ、Ｎ^ｒを実現する直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲ、１４ＲＬ、１４ＲＲの制御力Ｆ_ＦＬ、Ｆ_ＦＲ、Ｆ_ＲＬ、Ｆ_ＲＲを出力する（Ｓ２１２）。

以上のように、本実施形態の車両サスペンションシステムによれば、車体２に搭載された傾斜検出手段が重力方向に対する傾斜角度、角速度を検出し、車体のアクチュエータに上体の傾きと角速度から求められた所定の制御量を入力するこにより、車体のピッチ・ロールゆれを軽減することができ、安定した走行が可能になる。またアクチュエータの応答性能を超える高周波の揺れに対しては、バネとダンパで吸収することにより安定させることができる。

〔実施形態２〕
以下、本発明に係る第二の実施形態の車両サスペンションシステムの構成を、図９を用いて説明する。

図９は、第二の実施形態による自重支持機構として、ばねとリンク機構を組み合わせた機構を示す図である。

本実施形態では、図９に示されるように、車輪１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲ、スイングアーム１１ＦＬ、１１ＦＲ、１１ＲＬ、１１ＲＲ、サスペンション１２ＦＬ、１２ＦＲ、１２ＲＬ、１２ＲＲ、リンク１９ＦＬ、１９ＦＲ、１９ＲＬ、１９ＲＲの構造は、第一の実施形態と同様である。

ただし、本実施形態では、リンク１９ＦＬ、１９ＦＲ、１９ＲＬ、１９ＲＲの長手方向の中間に支持リンクは、接続されていない。

そして、１９ＦＬ、１９ＦＲ、１９ＲＬ、１９ＲＲの長手方向の先端にピッチ方向の自由度を持ってフレーム２０ＦＬ、２０ＦＲ、２０ＲＬ、２０ＲＲが接続されている。

フレーム２０ＦＬ、２０ＦＲ、２０ＲＬ、２０ＲＲの中には、直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲ、１４ＲＬ、１４ＲＲが、移動可能なように埋め込まれ、かつ、直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲ、１４ＲＬ、１４ＲＲは、ばね２１ＦＬ、２１ＦＲ、２１ＲＬ、２１ＲＲにより、フレーム２０ＦＬ、２０ＦＲ、２０ＲＬ、２０ＲＲの逆端に接続されている。

本実施形態では、ばね２１ＦＬ、２１ＦＲ、２１ＲＬ、２１ＲＲのバネ定数とリンク機構の各リンク長を調整することで、直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲ、１４ＲＬ、１４ＲＲの伸縮によらず車両荷重に相当する力をばね２１ＦＬ、２１ＦＲ、２１ＲＬ、２１ＲＲ及びリンク機構に伝えることができ、原理として、第一の実施形態の図４（ａ）に示した車両サスペンションシステムを実現することができる。

〔実施形態３〕
以下、本発明に係る第三の実施形態の車両サスペンションシステムの構成を、図１０を用いて説明する。
図１０は、第三の実施形態による自重支持機構として、ばねとリンク機構を組み合わせた機構を示す図である。

本実施形態では、図１０に示されるように、車輪１３ＦＬ、１３ＦＲ、１３ＲＬ、１３ＲＲ、スイングアーム１１ＦＬ、１１ＦＲ、１１ＲＬ、１１ＲＲ、サスペンション１２ＦＬ、１２ＦＲ、１２ＲＬ、１２ＲＲ、リンク２２ＦＬ、２２ＦＲ、２２ＲＬ、２２ＲＲの構造は、第一の実施形態および第二の実施形態と同様である。

ただし、本実施形態では、リンク２２ＦＬ、２２ＦＲ、２２ＲＬ、２２ＲＲの長手方向の中間に支持リンクは、接続されていない。

そして、２２ＦＬ、２２ＦＲ、２２ＲＬ、２２ＲＲの長手方向の先端にワイヤ２３ＦＬ、２３ＦＲ、２３ＲＬ、２３ＲＲが接続されている。

ワイヤ２３ＦＬ、２３ＦＲ、２３ＲＬ、２３ＲＲは、プーリー２５ＦＬ、２５ＦＲ、２５ＲＬ、２５ＲＲを介して、直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲ、１４ＲＬ、１４ＲＲに接続され、かつ、ワイヤ２３ＦＬ、２３ＦＲ、２３ＲＬ、２３ＲＲの逆端は、ばね２４ＦＬ、２４ＦＲ、２４ＲＬ、２４ＲＲに接続されいる。

直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲ、１４ＲＬ、１４ＲＲは、ガイド２６ＦＬ、２６ＦＲ、２６ＲＬ、２６ＲＲをスライドすることにより、ワイヤ２３ＦＬ、２３ＦＲ、２３ＲＬ、２３ＲＲの長さを調整し、リンク２２ＦＬ、２２ＦＲ、２２ＲＬ、２２ＲＲの角度を変えて、サスペンション１２ＦＬ、１２ＦＲ、１２ＲＬ、１２ＲＲに伝わる力を調節する。

本実施形態では、ばね２４ＦＬ、２４ＦＲ、２４ＲＬ、２４ＲＲのバネ定数とリンク機構の各リンク長を調整することで、直動アクチュエータ１４ＦＬ、１４ＦＲ、１４ＲＬ、１４ＲＲの伸縮によらず車両荷重に相当する力をばね２４ＦＬ、２４ＦＲ、２４ＲＬ、２４ＲＲ及びリンク機構に伝えることができ、原理として、第一の実施形態の図４（ａ）に示した車両サスペンションシステムを実現することができる。

１…車両サスペンションシステム
２…車体フレーム
１１ＦＬ，１１ＦＲ，１１ＲＬ，１１ＲＲ…スイングアーム（Ｆ：前方（Fore）、Ｒ：後方（Rear）、Ｌ：左方（Left）、Ｒ：右方（Right））
１２ＦＬ，１２ＦＲ，１２ＲＬ，１２ＲＲ…サスペンション
１３ＦＬ，１３ＦＲ，１３ＲＬ，１３ＲＲ…車輪
１４ＦＬ，１４ＦＲ，１４ＲＬ，１４ＲＲ…アクチュエータ
１５ＦＬ，１５ＦＲ，１５ＲＬ，１５ＲＲ…自重支持機構
１６ＦＬ，１６ＦＲ，１６ＲＬ，１６ＲＲ…リンク
１７ＦＬ，１７ＦＲ，１７ＲＬ，１７ＲＲ…支持リンク
１８ＦＬ，１８ＦＲ，１８ＲＬ，１８ＲＲ…ばね
２１ＦＬ，２１ＦＲ，２１ＲＬ，２１ＲＲ…ばね
２４ＦＬ，２４ＦＲ，２４ＲＬ，２４ＲＲ…ばね
１９ＦＬ，１９ＦＲ，１９ＲＬ，１９ＲＲ…リンク
２２ＦＬ，２２ＦＲ，２２ＲＬ，２２ＲＲ…リンク
２０ＦＬ，２０ＦＲ，２０ＲＬ，２０ＲＲ…フレーム
２６ＦＬ，２６ＦＲ，２６ＲＬ，２６ＲＲ…ガイド
２７ＦＬ，２７ＦＲ，２７ＲＬ，２７ＲＲ…ガイド
２３ＦＬ，２３ＦＲ，２３ＲＬ，２３ＲＲ…ワイヤ
２５ＦＬ，２５ＦＲ，２５ＲＬ，２５ＲＲ…プーリー
１００…移動機構の重心

Claims

車体が車輪により支持され、前記車輪を駆動することにより移動する車両の車両サスペンションシステムにおいて、
前記車体と前記車輪に取り付けられた軸とに接続されるサスペンションと、
前記車両の傾斜角度情報に基づき、前記サスペンションの懸架位置を上下させる出力を備えた直動アクチュエータと、
前記直動アクチュエータに作用して、車両重量を支持する自重支持機構とを備え、
前記自重支持機構は、一端が前記直動アクチュエータに接続され他端が前記車体に接続されたばねと、長手方向の一端が前記サスペンションに接続され他端が前記直動アクチュエータに接続されるリンク機構とからなり、
前記ばねのばね定数と前記リンク機構のリンク長とを、前記直動アクチュエータの伸縮によらず車両荷重に相当する力を前記ばね及び前記リンク機構に伝達することができるように調整したことを特徴とする車両サスペンションシステム。
一端が前記リンク機構の中間に接続され他端が車体に接続された支持リンクをさらに有し、
前記直動アクチュエータは、重力方向と直交するガイド上を移動することを特徴とする請求項１記載の車両サスペンションシステム。
前記直動アクチュエータは、フレームに移動可能なように埋め込まれ、前記ばねは、前記フレームの一端と前記直動アクチュエータに取り付けられることを特徴とする請求項１記載の車両サスペンションシステム。
前記リンク機構の一端と前記直動アクチュエータとは、ワイヤで接続され、
前記直動アクチュエータと前記ばねとは、前記ワイヤの他の一方で接続され、
前記直動アクチュエータは、ガイドを移動することより前記ワイヤに接続された前記リンク機構を介して、前記サスペンションに作用することを特徴とする請求項１記載の車両サスペンションシステム。