CN101065259A - 车辆悬挂装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的一个目的是为了提高车辆悬挂装置的实用性，该悬挂装置具有电磁致动器和液压阻尼器。液压阻尼器(18)布置在电磁致动器(16)与车轮保持部分(12)之间，液压阻尼器具有套管(150)用于容纳设在活塞杆(76)与壳体(70)之间的密封件(102)。这种悬挂装置的优点在于，不仅可以有效地减轻振动从车轮通过电磁致动器向车体的传递，还可以减轻振动向电磁致动器的传递。这是通过例如将液压阻尼器布置在车轮保持部分与电磁致动器之间实现的。此外，由于套管的存在，这种悬挂装置的优点还在于可以有效地防止尘埃等通过密封件进入液压阻尼器。

Description

车辆悬挂装置
技术领域
本发明涉及车辆悬挂装置，该装置构造成包括所谓的电磁致动器。
背景技术
作为车辆悬挂装置，已经考虑过所谓的电磁悬挂装置，该装置构造成包括可称为“悬挂缸”的电磁致动器。例如下列专利文献中描述了这样的悬挂装置。这些专利文献中描述的悬挂装置，其电磁致动器包括：车轮侧单元(可以称为“车轮侧部件”)和车体侧单元(可以称为“车体侧部件”)，其中车轮侧单元连结到用于保持车辆轮子的车轮保持部分(例如悬挂下臂)，车体侧单元连结到形成于车辆部分车体处的安装部分(例如轮胎罩(tire housing)上部)。车轮侧单元和车体侧单元设置为可以与车轮保持部分和安装部分间的相对运动相对应地彼此相对运动。电磁致动器还包括相对运动方向力产生机构，该机构通过电磁式电动机产生相对运动方向力，所述相对运动方向力是对车轮侧单元与车体侧单元的相对运动的推进力和阻力中的至少一项。在这样构成的悬挂装置中，可以通过控制电磁致动器来控制车体姿态和控制悬挂装置产生的阻尼力。在下列专利文献中描述的悬挂装置中，车轮侧单元与车体侧单元之一由车轮保持部分或安装部分通过液压阻尼器来支撑，从而在高频振动或急剧振动方面提高车辆的乘坐舒适性，其中高频振动是从车轮传递来的，急剧振动是致动器不能跟随或响应的。
[专利文献1]JP-A-2001-180244
[专利文献2]JP-A-8-197931
发明内容
(A)发明概要
上述专利文献中描述的电磁悬挂装置中的液压阻尼器只具有单一的功能。在这一点上，该悬挂装置在改进车辆乘坐舒适性方面不能令人满意。在上述专利文献2描述的电磁悬挂装置中，液压阻尼器布置在作为车体侧单元的电动机与安装部分之间。因此，该装置在减轻来自车轮的振动方面不能令人满意。在上述专利文献1描述的电磁悬挂装置中，液压阻尼器布置在电磁致动器与车轮保持部分之间。但是在该装置中，在液压阻尼器的壳体与从壳体延伸的活塞杆之间布置的密封部分是暴露的，即没有被罩住，因此具有这样的危险：尘埃、泥土等经过密封部分进入壳体内部。因此，该装置在可靠性方面不能令人满意。尽管已经说明了传统悬挂装置存在的问题中一些示例，不过装有电磁致动器和液压阻尼器的传统悬挂装置还受到许多问题的不利影响。因此，装置实用性还有很大的提高空间。本发明是考虑到上述情况而作出的。因此，本发明的一个目的是提供一种装有电磁致动器和液压阻尼器的车辆悬挂装置，它可以保证较高实用性。
为了达到上述目的，根据本发明的一种车辆悬挂装置的特征在于包括：(A)电磁致动器，包括(a)车轮侧单元，连结到用于保持车辆轮子的车轮保持部分，(b)车体侧单元，连结到形成于车辆部分车体处的安装部分，并可以相应于车轮保持部分与安装部分的相对运动而相对于车轮侧单元运动，以及(c)相对运动方向力产生机构，包括电磁动力源并产生相对运动方向力，所述相对运动方向力是对车轮侧单元与车体侧单元的相对运动的推进力和阻力这二者中至少其一；(B)液压阻尼器，包括：(d)壳体，储存有工作流体；(e)活塞将壳体的内部划分成两个流体室；(f)流阻施加机构，对伴随活塞的运动的两个流体室之间的工作流体流动施加阻力；和(g)活塞杆，具有连结到活塞的第一端和从壳体延伸的第二端，壳体连结到车轮保持部分，而活塞杆的第二端连结到电磁致动器和安装部分这二者中至少其一，液压阻尼器设置成对下列至少一项产生阻尼力：车轮保持部分与安装部分的相对运动；车轮保持部分与电磁致动器的相对运动；以及(C)大致圆筒形套管，布置成使其一端不能相对于车轮保持部分运动而其另一端可以相对于电磁致动器运动，并在套管中容纳液压阻尼器的活塞杆的至少从壳体延伸出的部分。
简而言之，根据本发明的车辆悬挂装置的特征在于，液压阻尼器布置在电磁致动器与车轮保持部分之间，并设置了套管来罩住液压阻尼器的活塞杆与壳体之间的密封部分。在这种悬挂装置中，液压阻尼器布置在车轮保持部分与电磁致动器之间，可以有效地衰减从车轮经过电磁致动器传递给车体的振动。另外还可以有效地减轻振动向电磁致动器的传递。此外，由于套管，可以有效地防止尘埃、泥土等经过密封部分进入液压阻尼器。根据本发明的悬挂装置由于上述多种优点而确保了较高实用性。
(B)请求保护的发明形式
下面将对认为可请求权利的发明(下文中在适当之处称为“所请求的发明”)的各种形式进行详细说明。为了更易于理解所请求的发明，所请求的发明的每种形式像权利要求书中一样进行了编号，并且在合适之处从属于其他形式。应当明白，本发明不限于下面将要说明的技术特征或其任意组合，并应当结合下面对各种形式的说明以及所请求的发明的优选实施例来解释。还应当明白，所请求的发明的下列形式中任意一种所包括的多个元件或特征不一定要一起全部提供，给下列形式中任意一种增加一项或多个元件或者一个或多个特征所得的任意形式、以及从下列形式中任意一种中删除一个或多个元件或者一个或多个特征所得的任意形式也可以认为是所请求的发明的一种形式。
下面所述的形式(1)并不是所请求的发明，而是列出了所请求的发明各种形式中共有组成元件的形式，即作为所请求的发明以此为基础的形式。根据目的，将形式(1)与形式(2)-(29)中任意一项、任意两项或更多项进行组合所得的任何形式都是所请求的发明的形式。对此，下列各种形式与权利要求之间的关系如下：形式(1)与形式(14)、(15)、(16)、(26)和(28)的组合对应于权利要求1。权利要求1与形式(3)的组合对应于权利要求2。权利要求2与形式(4)的组合对应于权利要求3。权利要求3与形式(29)的组合对应于权利要求4。权利要求1-4中任意一项与形式(5)和(6)的组合对应于权利要求5。权利要求5与形式(7)的组合对应于权利要求6。权利要求1-6中任意一项与形式(2)的组合对应于权利要求7。权利要求1-7中任意一项与形式(17)的组合对应于权利要求8。权利要求8与形式(18)的组合对应于权利要求9。权利要求9与形式(27)的组合对应于权利要求10。权利要求1-7中任意一项与形式(19)的组合对应于权利要求11。权利要求1-7中任意一项与形式(20)的组合对应于权利要求12。权利要求12与形式(21)的组合对应于权利要求13。权利要求12或权利要求13与形式(22)的组合对应于权利要求14。权利要求14与形式(23)的组合对应于权利要求15。权利要求1-7中任意一项与形式(24)的组合对应于权利要求16。权利要求16与形式(25)的组合对应于权利要求17。
(1)一种车辆悬挂装置，包括：
电磁致动器，包括：(a)车轮侧单元，连结到用于保持车辆轮子的车轮保持部分，(b)车体侧单元，连结到形成于车辆部分车体处的安装部分，并可以相应于车轮保持部分与安装部分的相对运动而相对于车轮侧单元运动，以及(c)相对运动方向力产生机构，包括电磁动力源并产生相对运动方向力，所述相对运动方向力是对车轮侧单元与车体侧单元的相对运动的推进力和阻力这二者中至少其一，以及
液压阻尼器，用于对下列至少一项产生阻尼力：第一部分与第二部分的相对运动；和第一部分与电磁致动器的相对运动，其中第一部分是车轮保持部分与安装部分这二者之一，第二部分是车轮保持部分与安装部分这二者中另一个。
如上所述，形式(1)列出了对于多种所请求的发明共有的组成元件，其重要性在于所请求的发明以这种形式为基础。优选地，根据形式(1)的悬挂装置是独立悬挂式，并可以包括各种类型的悬挂装置，例如撑杆式(MacPherson式)、双叉横臂式、以及多连杆式。
根据形式(1)的悬挂装置中，“电磁致动器”可以称为“悬挂缸”，并例如可以对应于非电磁式普通悬挂系统中的减震器等。电磁致动器的“车轮侧单元”是与车轮保持部分(例如悬挂下臂或转向节)一同工作的部分。“车体侧单元”是与安装部分一同工作的部分，该安装部分是车辆的车体(例如，轮胎罩的上部)处形成的安装部分。对车轮侧单元和车体侧单元的结构、功能等并无特别限制。在电磁致动器采用如下所述滚珠丝杠机构的情况下，车轮侧单元和车体侧单元可以构造成包括外螺纹部件和内螺纹部件中一个和另一个，或者也可以主要由外螺纹部件和内螺纹部件中的一个和另一个构成。由于车轮侧单元和车体侧单元可以彼此相对运动，所以车轮侧单元和车体侧单元可以设置成具有适当的导向功能用于对相对运动进行导向。更具体而言，车轮侧单元和车体侧单元可以构造成包括管和杆(或者插入管中的另一个管)中一个和另一个，从而使电磁致动器构造成伸缩式。虽然电磁致动器的“相对运动方向力产生机构”在结构方面并没有具体限制，但是其可以构造包括将要说明的滚珠丝杠机构。作为“电磁动力源”，可以如下所述采用电磁式电动机等。
“电磁致动器”具有下列两个主要功能。其中之一可以称为被动功能，也就是作为减震器，对由于从路面等输入的力造成的车轮保持部分与安装部分彼此相向和相对运动产生阻尼力，即对振动的阻尼力。在电磁致动器实现这种功能时，相对运动方向力产生机构主要对车轮侧单元与车体侧单元的相对运动产生阻力。通过控制电磁动力源可以改变阻力的大小，从而根据需要调整阻尼力。电磁致动器的另一功能可以称为主动功能，即主动调整车轮保持部分与安装部分之间的距离以调整车辆高度、控制车辆姿态等。更具体而言，该功能是为了操作电磁致动器来改变车体姿态，以尝试减小车辆在转向、制动等时候的车体侧倾量、纵倾量等。在电磁致动器实现这种功能时，相对运动方向力产生机构主要对车轮侧单元与车体侧单元的相对运动产生推进力。通过控制电磁动力源，可以根据需要调整车辆高度、车辆姿态等。在形式(1)中，可以采用既实现上述被动功能又实现上述主动功能的电磁致动器，也可以采用只实现被动功能和主动功能中之一的电磁致动器。
形式(1)中的“液压阻尼器”可以主要用于对较高频率的振动进行衰减。例如，考虑到电磁致动器的被动功能，即作为减震器的功能，电磁致动器能够通过控制电磁动力源来衰减振动。但是，对高频振动的响应难以提高。更具体而言，由于不高于5Hz的振动(例如纵倾振动和跳动振动)具有较低的振动频率，所以可以通过控制电磁动力源来有效地吸收这些振动。但是，车辆在不平路面上行驶时从路面传递到车轮的振动(即所谓的不平路面振动)具有15Hz或更高的频率。电磁致动器由于响应方面的关系而难以有效地吸收这种高频振动。此外，车辆在连续凹凸的颠簸路面上行驶期间产生的振动和簧下质量共振具有10Hz左右的频率。仅通过电磁致动器难以对这种较高频率的振动进行充分处理。可以采用液压阻尼器来确保吸收这种高频或较高频率振动。在此情况下，这样的液压阻尼器可以辅助电磁致动器。尽管液压阻尼器的结构并无特别限制，不过如下文说明，液压阻尼器可以构造成具有壳体、活塞等的阻尼器缸装置。
液压阻尼器到车轮保持部分、安装部分和电磁致动器的连结结构并无特别限制。在根据形式(1)的悬挂装置中，可以采用图1所示的液压阻尼器连结结构。在图1中，具有车轮侧单元Mw和车体侧单元Mb的电磁致动器A与悬挂弹簧SS彼此并联布置，电磁致动器A和悬挂弹簧SS各自设置成使车轮保持部分Pw和安装部分Pb彼此连结。在图1(a)所示结构中，布置了液压阻尼器Ds使电磁致动器A的车轮侧单元Mw与车轮保持部分Pw彼此连结。在图1(a)的结构中，支撑弹簧Sb与液压阻尼器Ds并联布置。在图1(b)的结构中，布置了液压阻尼器Dp使车轮保持部分Pw与安装部分Pb彼此连结。图1(a)的结构中液压阻尼器Ds是与电磁致动器A串联布置的阻尼器，而图1(b)的结构中液压阻尼器Dp是与电磁致动器A并联布置的阻尼器。另外，根据形式(1)的悬挂装置不限于构造成包括单一液压阻尼器的那种。如图1(c)的结构所示，可以设有两个阻尼器，即与电磁致动器A串联布置的液压阻尼器Ds和与电磁致动器A并联布置的液压阻尼器Dp。在图1中，尽管设置了与电磁致动器A串联布置的液压阻尼器Ds使电磁致动器A的车轮侧单元Mw与车轮保持部分Pw彼此连结，不过也可以设置液压阻尼器Ds来使车体侧单元Mb与安装部分Pb彼此连结。图1示出了与液压阻尼器的连结有关的原理，但并不表示一个/多个液压阻尼器的实际位置。这一个/多个液压阻尼器可以布置在任何地方，只要采用了图1所示的连结结构即可。
设置彼此功能不同的两个液压阻尼器可以使对高频振动的阻尼特性变得适当。例如，图1(c)的结构提供了这种优点，在该结构中，分别与电磁致动器A串联和并联布置的液压阻尼器Ds、Dp的功能彼此不同。如上所述，与电磁致动器A串联布置的液压阻尼器Ds作为对频率超过15Hz的高频振动进行有效衰减的阻尼器，而与电磁致动器A并联布置的液压阻尼器Dp作为对频率在10Hz左右的较高频率振动进行有效衰减的阻尼器。
本说明书中使用的术语“连结”不仅表示直接连接，而且表示间接连接，在间接连接的情况下，多个元件通过置于它们之间的某个元件、部件、器件等彼此间接相连。例如，在将车轮侧单元和车体侧单元分别连结到车轮保持部分和安装部分时，这些单元可以直接连结到车轮保持部分和安装部分，或者也可以通过置于它们之间的液压阻尼器间接连结到车轮保持部分和安装部分。
(2)根据上述形式(1)的悬挂装置，
其中，电磁致动器的相对运动方向力产生机构包括外螺纹部分、内螺纹部分和电磁式电动机，外螺纹部分在车轮侧单元与车体侧单元这二者之一上以不能相对于其运动的方式设置；内螺纹部分在车轮侧单元与车体侧单元这二者中另一个上以不能相对于其运动的方式设置，并与外螺纹部分接合；电磁式电动机作为电磁动力源，用于向外螺纹部分和内螺纹部分施加相对旋转力，并且
其中，相对运动方向力产生机构设置为通过电动机施加的相对旋转力来产生相对运动方向力。
简而言之，形式(2)设计一种采用丝杠机构的电磁致动器。在采用丝杠机构构成电磁致动器(即相对运动方向力产生机构)的情况下，电磁致动器可以简化。考虑到丝杠机构的摩擦等，优选地采用滚珠丝杠机构。各个外螺纹部分和内螺纹部分可以设在车轮侧单元和车体侧单元的任一者中。在车轮侧单元和车体侧单元不能分别相对于车轮保持部分和安装部分旋转的情况下，可以使外螺纹部分和内螺纹部分中任一者相对于设有上述外螺纹部分和内螺纹部分中任一者的车轮侧单元和车体侧单元中任一者转动。在车轮侧单元和车体侧单元中任一者可以相对于车轮保持部分或安装部分旋转的情况下，可以使各个外螺纹部分和内螺纹部分各自不能相对于设有各个外螺纹部分和内螺纹部分的各个车轮侧单元和车体侧单元旋转。在形式(2)中，尽管电磁式电动机设置成向外螺纹部分和内螺纹部分施加相对旋转力，但是电磁式电动机也可以设置成向外螺纹部分或内螺纹部分施加旋转力。在电磁式电动机设置成向设在车轮侧单元中的外螺纹部分或内螺纹部分施加旋转力的情况下，电磁式电动机可以布置在车轮侧单元和车轮保持部分中至少其一上。相反，在电磁式电动机设置成向设在车体侧单元中的外螺纹部分或内螺纹部分施加旋转力的情况下，电磁式电动机可以布置在车体侧单元和安装部分中至少一者上。
(3)根据上述形式(1)或(2)的悬挂装置，包括布置在车轮保持部分与安装部分之间的悬挂弹簧。
形式(3)包括悬挂弹簧，例如普通悬挂装置中设置的悬挂弹簧。通过电磁致动器产生的上述相对运动方向力，可以适当地维持一段距离，即车轮保持部分与安装部分彼此分开的距离。但是，为此需要向电磁动力源连续供给电能，造成装置不实用。在这个方面，形式(3)是实用的。
(4)根据上述形式(3)的悬挂装置，其中，悬挂弹簧是螺旋弹簧，电磁致动器布置为穿过该螺旋弹簧。
形式(4)包括一种布置，例如其中电磁致动器布置在普通悬挂装置中布置减震器的位置。根据形式(4)的悬挂装置具有与广泛使用的悬挂装置类似的结构，确保了较高实用性。
(5)根据上述形式(1)-(4)中任意一项的悬挂装置，其中液压阻尼器布置在第一部分与电磁致动器之间。
在形式(5)中，限制了液压阻尼器的位置。应当注意，形式(5)并未限制液压阻尼器到上述车轮保持部分、安装部分和电磁致动器的连结结构。更具体而言，与电磁致动器并联的上述液压阻尼器可以布置在车轮保持部分或安装部分与电磁致动器之间。通过这样布置液压阻尼器，可以使悬挂装置相对简化。
(6)根据上述形式(5)的悬挂装置，其中，液压阻尼器布置在作为第一部分的车轮保持部分与电磁致动器之间。
在形式(6)中，与将液压阻尼器布置在安装部分与电磁致动器之间的情况相比，液压阻尼器布置在较靠近车轮的位置。因此，形式(6)提供了下述好处，即来自车轮的振动不容易传递到电磁致动器。在例如采用电磁式电动机作为电磁动力源的情况下，有效地衰减了要传递到电动机的振动。因此，形式(6)实现了具有高可靠性的悬挂装置。
(7)根据上述形式(1)-(6)中任意一项的悬挂装置，其中液压阻尼器和电磁致动器彼此同轴地布置。
在像形式(7)中那样电磁致动器与液压阻尼器彼此同轴布置的情况下，可以使液压阻尼器沿与轴向方向相交的方向的突出量尽可能小，从而可以使悬挂装置的尺寸比较紧凑，其中所述轴向方向大致对应于将车轮保持部分与安装部分相连的直线延伸的方向。
(8)根据上述形式(1)-(7)中任意一项的悬挂装置，其中电磁致动器的电磁动力源设在车体侧单元和安装部分中至少一者中。
形式(8)使电磁动力源可以布置在离车轮较远的位置。因此，通过对相对运动方向力产生机构、液压阻尼器等进行适当布置，可以使从车轮向动力源传递的振动较小。在电磁动力源是电磁式电动机时，形式(8)特别有效。因此，可以较容易地以高效率减轻从车轮向电动机传递的振动，从而可以较容易地实现高可靠性的悬挂装置。
(9)根据上述形式(1)-(8)中任意一项的悬挂装置，其中，液压阻尼器设置成对第一部分与电磁致动器的相对运动产生阻尼力。
在形式(9)中，电磁致动器与液压阻尼器像例如图1(a)所示结构那样彼此串联布置。形式(9)实现的悬挂装置能够如上所述有效地吸收从车轮向车体传递的高频振动。这样的悬挂装置例如可以提高车辆的乘坐舒适性。
(10)根据上述形式(9)的悬挂装置，包括布置在第一部分与电磁致动器之间的支撑弹簧，用于对第一部分与电磁致动器进行彼此相对支撑。
在形式(10)中，在液压阻尼器与电磁致动器布置成彼此串联的结构中，布置了与液压阻尼器并联的弹簧。更具体而言，形式(10)中包括了图1(a)所示结构。由于支撑弹簧的作用，可以确保有效地吸收振动。形式(10)中采用的“支撑弹簧”可以具有任何结构。例如可以采用螺旋弹簧。在此情况下，螺旋弹簧可以布置成使得液压阻尼器穿过螺旋弹簧，从而可以使悬挂装置尺寸紧凑。
(11)根据权利要求1-10中任意一项的悬挂装置，其中，液压阻尼器设置成对第一部分与第二部分的相对运动产生阻尼力。
在形式(11)中，电磁致动器和液压阻尼器例如像图1(b)所示结构那样彼此并联布置。形式(11)实现了能够对电磁致动器不能充分响应的较高频率振动进行吸收的悬挂装置。这样的悬挂装置例如可以提高车辆的乘坐舒适性。
(12)根据上述形式(1)-(11)中任意一项的悬挂装置，其构造成包括第一液压阻尼器和第二液压阻尼器，二者各自都作为所述液压阻尼器，其中第一液压阻尼器用于对电磁致动器与第一部分的相对运动产生阻尼力，第二液压阻尼器用于对第二部分与第一部分产生阻尼力。
在形式(12)中，像图1(c)所示结构那样设置了两个液压阻尼器，即与电磁致动器串联布置的液压阻尼器和与电磁致动器并联布置的液压阻尼器。根据形式(12)，其中设置了具有彼此不同的功能两个液压阻尼器，可以获得不同的振动吸收特性。因此，形式(12)实现的悬挂装置可以确保有效地吸收振动。
(13)根据上述形式(12)的悬挂装置，其构造成包括一个第一液压阻尼器和第二液压阻尼器彼此一体制成的液压阻尼器作为所述液压阻尼器。
在形式(13)中，将上述两个液压阻尼器制成彼此一体，从而实现了尺寸紧凑的悬挂装置。尽管并未特别限制两个液压阻尼器一体制成的具体结构，但是下文中会对在各个液压阻尼器构造成阻尼缸装置的情况下的一体结构进行讨论。
(14)根据上述形式(1)-(13)的悬挂装置，
其中，液压阻尼器包括壳体、活塞、流阻施加机构以及活塞杆，其中壳体储存有工作流体；活塞将壳体的内部划分成两个流体室；流阻施加机构对伴随活塞的运动的两个流体室之间的工作流体流动施加阻力；活塞杆具有连结到活塞的第一端和从壳体延伸的第二端，
其中，(A)壳体以及活塞杆第二端这二者之一连结到(B)(i)电磁致动器和第二部分这二者中至少其一以及(ii)第一部分这二者之一，并且
其中，(C)壳体以及活塞杆第二端二者中另一者连结到(D)(i)电磁致动器和第二部分这二者中至少其一以及(ii)第一部分这二者中另一者。
在形式(14)中，将液压阻尼器限定为液压缸装置。更具体而言，形式(14)包括了这样的结构，在该结构中，液压阻尼器具有与液压减震器类似的结构。形式(14)中的“流阻施加机构”可以由设在限定了两个流体室的活塞中的小孔、限制器或节流阀等构成。在形成缓冲室以吸收伴随活塞运动的两个流体室中工作流体储存量改变的情况下，流阻施加机构可以由流体通道中设置的小孔、限制器或节流阀构成，所述流体通道位于缓冲室与两个流体室中的至少一个流体室之间。尽管在形式(14)中液压阻尼器布置在电磁致动器与车轮保持部分或安装部分之间，但是也可以在壳体与活塞杆第二端之间采用各种连结结构。下面的形式中会说明与连结有关的具体结构。
(15)根据上述形式(14)的悬挂装置，
其中，(A)所述“壳体与活塞杆第二端这二者之一”连结到作为(B)所述“(i)电磁致动器和第二部分这二者中至少其一以及(ii)第一部分这二者之一”的车轮保持部分，并且
(C)“壳体以及活塞杆第二端二者中另一者”连结到作为(D)“(i)电磁致动器和第二部分这二者中至少其一以及(ii)第一部分这二者中另一者”的电磁致动器和安装部分中至少一者。
在形式(15)中，构造成液压缸装置的液压阻尼器布置在车轮保持部分与电磁致动器之间。如上所述，形式(15)实现了具有简化结构的悬挂装置。另外，由于液压阻尼器布置在靠近车轮的位置，所以来自车轮的振动不容易传递到电磁致动器。
(16)根据上述形式(14)或(15)的悬挂装置，
其中，作为(A)所述“壳体与活塞杆第二端这二者之一”的壳体连结到(B)所述“(i)电磁致动器和第二部分这二者中至少其一以及(ii)第一部分这二者之一”，并且
其中，作为(C)“壳体以及活塞杆第二端二者中另一者”的活塞杆第二端连结到(D)“(i)电磁致动器和第二部分这二者中至少其一以及(ii)第一部分这二者中另一者”。
在形式(16)中，壳体连结到车轮保持部分与安装部分二者之一，而活塞杆第二端连结到下述至少其一：车轮保持部分和安装部分中未与壳体连结的“另一者”；以及电磁致动器。
(17)根据上述形式(14)-(16)中任意一项的悬挂装置，
其中，(C)“壳体以及活塞杆第二端二者中另一者”连结到作为(D)“(i)电磁致动器和第二部分这二者中至少其一以及(ii)第一部分这二者中另一者”的(E)“车轮侧单元与车体侧单元中与第一部分连结的一者”。
在形式(17)中，构造成阻尼缸装置的液压阻尼器与电磁致动器如上所述串联布置。对于电磁致动器与液压阻尼器彼此串联形成的形式，形式(17)具有上述优点。
(18)根据上述形式(17)的悬挂装置，包括布置在(E)所述“车轮侧单元与车体侧单元中与第一部分连结的一者”与第一部分之间的支撑弹簧，用于使(E)所述“车轮侧单元与车体侧单元中与第一部分连结的一者”与第一部分彼此相对支撑。
在形式(18)中，弹簧与上述形式中的液压阻尼器并联布置，其中电磁致动器与液压阻尼器彼此串联布置。形式(18)具有上述支撑弹簧方面的优点。
(19)根据上述形式(14)-(16)中任意一项的悬挂装置，其中，(C)“壳体以及活塞杆第二端二者中另一者”连结到作为(D)“(i)电磁致动器和第二部分这二者中至少其一以及(ii)第一部分这二者中另一者”的下述至少其一：第二部分；以及车轮侧单元与车体侧单元中连结到第二部分的另外一者。
在形式(19)中，构造作为阻尼缸装置的液压阻尼器如上所述与电磁致动器并联布置。形式(19)具有与上述的电磁致动器和液压阻尼器彼此并联布置的形式有关的所述优点。
(20)根据上述形式(14)的悬挂装置，
其中，电磁致动器的车轮侧单元和车体侧单元构造成彼此不能相对转动，
其中，电磁致动器的相对运动方向力产生机构包括：(c-1)杆，可旋转地设在车体侧单元中以构成车体侧单元的至少一部分，并形成有外螺纹以作为外螺纹部分；(c-2)螺母，构成车轮侧单元的至少一部分，并形成有内螺纹以作为与杆接合的内螺纹部分；以及(c-3)电磁式电动机，设在车体侧单元和安装部分这二者至少其一中，并作为电磁动力源用于向杆施加旋转力，相对运动方向力产生机构设置为通过由电磁式电动机施加的旋转力来产生相对运动方向力，
其中，作为(A)所述“壳体以及活塞杆第二端这二者之一”的壳体连结到作为(B)所述“(i)电磁致动器和第二部分这二者中至少其一以及(ii)第一部分这二者之一”的车轮保持部分，并且
其中，作为(C)“壳体以及活塞杆第二端二者中另一者”的活塞杆第二端连结到作为(D)“(i)电磁致动器和第二部分这二者中至少其一以及(ii)第一部分这二者中另一者”的杆。
在形式(20)中，电磁致动器采用了丝杠机构，并在车体侧单元中设置了可旋转的杆作为外螺纹部分。以此形式，部分地构成车体侧单元的杆的前端连结到被构造作为阻尼缸装置的液压阻尼器的活塞杆第二端。以此形式，在将液压阻尼器布置在车轮保持部分与安装部分之一和电磁致动器之间时，以及将电磁致动器与液压阻尼器布置成彼此同轴时，可以将液压阻尼器和电磁致动器彼此并联布置。在此情况下，可以实现具有简化结构的悬挂装置。
(21)根据上述形式(20)的悬挂装置，包括杆-活塞相对旋转容许机构，用于允许电磁致动器的杆与液压阻尼器的活塞相对旋转。
在上述形式中，杆与活塞杆的第二端彼此连结，杆可以旋转。因此，例如在将杆与活塞杆的第二端彼此直接连结的情况下，活塞可以相对于壳体旋转。活塞相对于壳体的旋转可能是防止活塞在壳体中平滑运动的因素以及使液压阻尼器耐用性恶化的因素。对于处理这种不利的因素，形式(21)特别有效。由于杆-活塞相对旋转容许机构，实现了壳体与活塞不必相对旋转的悬挂装置。由此，例如，确保了活塞在壳体中平滑运动，并提高了液压阻尼器的耐用性。“杆-活塞相对旋转容许机构”的结构没有具体限制，而是可以采用任何结构。在考虑到摩擦阻力等的情况下，采用如下所述包括轴承等的结构较好。
(22)根据上述形式(20)或(21)的悬挂装置，其中，电磁致动器的杆与液压阻尼器的活塞杆彼此制成一体。
在形式(22)中，彼此连结的杆与活塞杆的第二端一体制成。根据形式(22)，使液压阻尼器的活塞杆和电磁致动器的杆作为一个元件，从而使悬挂装置具有简化结构。
(23)根据上述形式(22)的悬挂装置，
其中，活塞杆与活塞通过轴承彼此连结，该轴承作为杆-活塞相对旋转容许机构，允许杆和活塞相对旋转。
根据形式(23)，在活塞杆与杆一体制成的上述形式中，活塞和活塞杆通过介于其间的轴承彼此连结。通过用轴承作为杆-活塞相对旋转容许机构，可以用简单的结构实现悬挂装置，该悬挂装置中液压阻尼器与活塞不必相对旋转。
(24)根据上述形式(14)的悬挂装置，
其中，液压阻尼器包括：壳体、第一活塞和第二活塞、第一流阻施加机构和第二流阻施加机构、以及第一活塞杆和第二活塞杆，其中壳体具有两个储存工作流体的工作流体储存部分；第一活塞和第二活塞各将两个工作流体储存部分中对应的那个划分成两个流体室；第一流阻施加机构和第二流阻施加机构各自对伴随第一活塞和第二活塞中相应那个的运动的、两个工作流体储存部分中相应那个的两个室之间的工作流体流动施加阻力；第一活塞杆和第二活塞杆各具有第一端和第二端，所述第一端连结到与第一活塞和第二活塞中相应的那个，所述第二端从壳体延伸，
其中，作为(A)所述“壳体与活塞杆第二端这二者之一”的壳体连结到作为(B)所述“(i)电磁致动器和第二部分这二者中至少其一以及(ii)第一部分这二者之一”的第一部分，同时作为(C)“壳体以及活塞杆第二端二者中另一者”的“第一活塞杆第二端与第二活塞杆第二端二者之一”连结到作为(D)“(i)电磁致动器和第二部分这二者中至少其一以及(ii)第一部分这二者中另一者”的(E)“车轮侧单元与车体侧单元中连结到第一部分的一者”，并且
其中，作为(C)“壳体以及活塞杆第二端二者中另一者”的“第一活塞杆第二端与第二活塞杆第二端二者中另一者”连结到下列至少其一：第二部分；以及作为(D)“(i)电磁致动器和第二部分这二者中至少其一以及(ii)第一部分这二者中另一者”的“车轮侧单元与车体侧单元中连结到第二部分的另一者”，并且
其中，悬挂装置构造成包括支撑弹簧，支撑弹簧布置在第一部分与(E)所述“车轮侧单元与车体侧单元中连结到第一部分的一者”之间，用于使第一部分与(E)所述“车轮侧单元与车体侧单元中连结到第一部分的一者”彼此相对支撑。
根据形式(24)，上述第一液压阻尼器和第二液压阻尼器通过将液压阻尼器构造成阻尼缸装置的形式，一体集成到一个阻尼缸装置中。更具体而言，在形式(24)中，图1(c)中示意性图示的结构中与电磁致动器串联布置的液压阻尼器和与电磁致动器并联布置的液压阻尼器是由一个阻尼缸装置构成的。形式(24)具有与上述形式(设有分别与电磁致动器串联和并联布置的两个液压阻尼器)有关的所述优点，以及与上述将这两个液压阻尼器制成一体的形式有关的所述优点。
(25)根据上述形式(24)的悬挂装置，其中，液压阻尼器构造成使得第一活塞和第二活塞沿两个工作流体储存部分彼此对准的方向布置，并使得第一活塞杆与第二活塞杆二者之一是中空的，以使第一活塞杆与第二活塞杆二者中另一个可以经其穿过。
形式(25)涉及一种具体结构，该结构通过将两个液压阻尼器构造为一个阻尼缸装置而实现了将上述一个阻尼缸中作为第一液压阻尼器的一部分与其作为第二液压阻尼器的一部分彼此同轴布置。根据形式(25)，可以使具有彼此不同功能的液压阻尼器紧凑。
(26)根据上述形式(14)-(25)中任意一项的悬挂装置，构造成包括大致圆筒形套管，用于在其中容纳液压阻尼器的活塞杆的至少一部分，所述活塞杆的至少一部分是从壳体延伸出的部分。
在将液压阻尼器构造成阻尼缸装置的情况下，经常将密封件安装到壳体与从壳体延伸的活塞杆部分之间的边界，以防工作流体泄漏。由于这种悬挂装置安装在轮胎罩等中，所以悬挂装置会处于有大量尘埃、泥土等粘附的环境下。因此存在尘埃、泥土等粘附到密封件并在某些情况下经过密封件进入壳体内部的可能性。形式(26)考虑到了这样的可能性。根据形式(26)，由于上述套管，有效地防止了尘埃、泥土等粘附到密封部分。为了防止尘埃等经过套管与其他元件(例如液压阻尼器的壳体、电磁致动器、车轮保持部分、安装部分)之间的间隔或空隙进入，就希望在间隔中设置密封部件。在伴随车轮保持部分与安装部分的相对运动的、上述元件与套管彼此相对运动的情况下，密封部件优选地设置成允许这些元件与套管相对运动。此外，还存在由于车轮卷起的石子等撞击到活塞杆上造成其损坏的可能性。考虑到这样的可能性，套管优选地由金属制成。
(27)根据上述形式(26)的悬挂装置，
其中，(C)“壳体以及活塞杆第二端二者中另一者”连结到作为(D)“(i)电磁致动器和第二部分这二者中至少其一以及(ii)第一部分这二者中另一者”的(E)所述“车轮侧单元与车体侧单元中连结到第一部分的一者”，并且
其中，悬挂装置构造成包括布置在第一部分与(E)所述“车轮侧单元与车体侧单元中与第一部分连结的一者”之间的支撑弹簧，用于使第一部分与(E)所述“车轮侧单元与车体侧单元中与第一部分连结的一者”彼此相对支撑，并且
其中，套管构造成容纳支撑弹簧。
在电磁致动器与液压阻尼器彼此串联布置时，在某些情况下将上述支撑弹簧与液压阻尼器并联布置。在支撑弹簧是螺旋弹簧的情况下，与作为悬挂装置中主要结构元件的悬挂弹簧相比，由于支撑弹簧的安装空间等受到限制，支撑弹簧经常需要由直径较小的金属丝制成。如上所述，由于悬挂装置安装在轮胎罩等中，所以有支撑弹簧受到车轮卷起的石子等撞击而损坏的可能性。形式(27)考虑到了这种可能性。根据形式(27)，通过套管有效地防止了支撑弹簧受到损坏。在支撑弹簧是螺旋弹簧、液压阻尼器布置在该螺旋弹簧中这样的结构中，形式(27)特别有效。
(28)根据上述形式(26)或(27)的悬挂装置，其中，套管布置成使其一端相对于第一部分不可动，而其另一端可以相对于电磁致动器运动。
形式(28)包括将套管固定到车轮保持部分或安装部分的结构，以及在将液压阻尼器壳体连结到不能相对其运动的车轮保持部分或安装部分时将套管固定到液压阻尼器壳体的结构。通过这样的结构可以稳固地布置套管。
(29)根据上述形式(28)的悬挂装置，构造成包括作为悬挂弹簧的螺旋弹簧，所述弹簧布置在车轮保持部分与安装部分之间，且电磁致动器穿过螺旋弹簧，
其中，套管包括弹簧支撑部分(160)，该部分形成于其外周边部分，用于对螺旋弹簧中连结到第一部分的一端进行支撑。
在形式(29)中，套管作为用于支撑悬挂弹簧的支撑部件。形式(29)在例如套管由金属制成时很有效。形式(29)不必额外设置支撑悬挂弹簧所用的支撑部件，从而实现了结构简单的悬挂装置。
附图说明
图1是图示了可以在根据本发明的车辆悬挂装置中采用的液压阻尼器连结结构的示意图；
图2是示出根据第一实施例的车辆悬挂装置的正面剖视图；
图3是将图2中阻尼器缸放大示出的正面剖视图；
图4是示出根据第二实施例的车辆悬挂装置的正面剖视图；
图5是将图4中液压阻尼器放大示出的正面剖视图；
图6是示出根据第三实施例的车辆悬挂装置的正面剖视图。
具体实施方式
下面将参考附图对本发明的一些实施例进行详细说明。但是应当明白，本发明不限于下列实施例，而是可以通过多种改动和变更来实施，例如在“请求保护的发明形式”部分中说明的、本领域技术人员可以想到的那些形式。
1.第一实施例
图2示出了根据本发明一种实施例的车辆悬挂装置10。悬挂装置10是独立悬挂式，并且右前轮、左前轮、右后轮和左后轮各自都设有该悬挂装置10。每个悬挂装置10布置在悬挂下臂(下文中在适当之处简称为“下臂”)12与安装部分14之间，所述悬挂下臂12是用于保持相应车轮的车轮保持部件并作为第一部分，所述安装部分14形成于车辆的部分车体处(例如轮胎罩上部)并作为第二部分。这种悬挂装置10构造成包括下述元件：作为电磁致动器的致动器缸16、作为液压阻尼器的阻尼器缸18以及作为悬挂弹簧的螺旋弹簧20。悬挂装置10设置成使得由弹簧20的伸缩产生的车体振动被致动器缸16和阻尼器缸18衰减。致动器缸16不仅具有被动作用，即作为减震器对振动产生阻尼力，而且具有主动作用，即为了调节车辆高度、控制车辆姿态等目的而对下臂12与安装部分14之间的距离进行主动调节。
致动器缸16构造成包括外管30和内管32，内管32配装到外管30中，从外管30的上端向上突出。如下文中将要详细说明的，外管30的下端通过阻尼器缸18连结到下臂12，而内管32的上端连结到安装部分14的下侧。外管30具有形成于其内壁表面上沿其轴向延伸的成对导引槽34。形成于内管32下端处的成对的键36配装到外管30的导引槽34中，从而将外管30和内管32设置成不能彼此相对旋转但可以相对轴向运动。在外管30的上端处，设有密封件38以防来自外部的尘埃、泥土等进入。
致动器缸16构造成包括中空杆40(下文中在适当之处称为“杆40”)、螺母42和电磁式电动机44(下文中在适当之处称为“电动机44”)，所述中空杆40上形成有外螺纹，所述螺母42保持轴承滚珠并与杆40接合。电动机44固定容纳在电动机壳体46中。电动机壳体46的凸缘部分固定到安装部分14的上表面，从而使电动机44固定到安装部分14。内管32的上端也固定到电动机壳体46的凸缘部分。通过这样的结构，内管32固定到安装部分14。电动机轴48是电动机44的旋转轴，它是中空的轴并一体连接到杆40的上端。即，杆40就像电动机轴48被延长了一样布置在内管32中，杆40设置成可以由电动机44带动旋转。螺母42固定到支撑管50的上端，支撑管50固定到外管30的内底面以从其竖直延伸。在这样的状态下，螺母42与杆40处于接合状态。
如上所述，致动器缸16如下设置：车轮侧单元60构造成包括外管30、螺母42和支撑管50，而车体侧单元62构造成包括内管32、杆40、电动机44和电动机壳体46。车轮侧单元60通过阻尼器缸18连结到悬挂下臂12，车体侧单元62连结到安装部分14。杆40和螺母42彼此协作构成滚珠丝杠机构，并分别作为设在车体侧单元62中的外螺纹部分和设在车轮侧单元60中的内螺纹部分。
在这样构造的致动器缸16中，在车体部分与车轮彼此相互运动时，杆40和螺母42可以随着电动机轴48的旋转一起，在杆40相对于螺母42旋转的同时沿轴向彼此相互运动。即，随着车体部分与车轮彼此相向和相背运动，车轮侧单元60和车体侧单元62可以彼此相对运动。通过操作电动机44向杆40施加转矩，可以将相对转矩施加到螺母42以及形成于杆40上的外螺纹。通过使相对转矩有适当的方向和大小，可以在下述方向上产生抵抗相对运动的适当阻力，所述方向是车轮侧单元60和车体侧单元62沿该方向的相对运动被禁止的方向。这个阻力相当于对车体部分与车轮的相对运动的阻尼力。尽管可能认为致动器缸16的阻尼力产生功能是被动的，但是也可以如上所述对致动器缸16进行主动操作。即，通过使电动机44旋转主动地使车轮侧单元60与车体侧单元62彼此相对运动，致动器缸16可以表现出稳定车辆姿态的功能和调整车辆高度的功能。在此情况下，通过对电动机44进行控制，可以产生对车轮侧单元60与车体侧单元62的相对运动的推进力。因此，致动器缸16装有用于产生相对运动方向力的相对运动方向力产生机构，所述相对运动方向力是对车轮侧单元60与车体侧单元62的相对运动的阻力和推进力中的至少一项。相对运动方向力产生机构构造成包括杆40的外螺纹部分、作为内螺纹部分的螺母42以及作为电磁动力源的电动机44。
下面将参考图3对阻尼器缸18进行说明。阻尼器缸18布置在致动器缸16与下臂12之间，并构造成包括壳体70、第一活塞72和第二活塞74、以及第一活塞杆76和第二活塞杆78，其中壳体70连结到下臂12并储存有工作流体，第一活塞72和第二活塞74以具有流体密封性并可滑动的方式配装在壳体70内部，第一活塞杆76和第二活塞杆78各具有下端(作为第一端)和上端(作为第二端)，所述下端连结到第一活塞72和第二活塞74中相应的一个，所述上端从壳体70向上延伸。壳体70内部被分隔壁80划分成两个工作流体储存部分，即第一工作流体储存部分82和第二工作流体储存部分84，它们在上下方向上彼此对准。第一活塞72和第二活塞74分别配装在第一和第二工作流体储存部分82、84中。第一工作流体储存部分82被划分为下部室86和上部室88，而第二工作流体储存部分84被划分为下部室90和上部室92。
第一活塞杆76是中空活塞杆，第二活塞杆78穿过第一活塞杆76插入，并从壳体70延伸。第一活塞杆76的上端固定连结到外管30的下端。第二活塞杆78穿过杆40和电动机44(具体而言，是穿过电动机轴48)并连结到构成车体侧单元62一部分的电动机壳体46上部。内凸缘100的内周部分与第一活塞杆76的外周部分通过密封件102保持为彼此滑动接触，从而防止工作流体泄漏，其中所述内凸缘100形成于壳体70上部。第二活塞杆78和分隔壁80通过密封件104保持为彼此滑动接触，而第二活塞杆78和第一活塞杆76通过密封件106保持为彼此滑动接触。由此来维持各工作流体室的流体密封性。
更具体而言，阻尼器缸18具有与双管式减震器类似的结构。壳体70由外筒部件110和内筒部件112构成，外筒部件110与内筒部件112之间形成有缓冲室114。第一活塞72和第二活塞74以具有流体密封性和可滑动的方式配装在内筒部件112中。阻尼器缸18装有流阻施加机构，用于对下部室86与上部室88之间的流体流动以及下部室90与上部室92之间的流体流动施加阻力，所述两种流体流动分别伴随第一活塞72的运动和第二活塞74的运动。
第一活塞72具有多个连通通道122(图3中示出了其中两个)以及盘状阀124，其中这些连通通道122用于使下部室86与上部室88之间连通，盘状阀124由弹性材料形成并与第一活塞72的下表面接触。阀124可以将连通通道122在下部室86这边的开口关闭。第一活塞72还包括：多个连通通道126(图3中示出了其中两个)以及盘状阀128，其中这些连通通道126的位置与连通通道122的位置在径向上分开，盘状阀128由弹性材料形成并与第一活塞72的上表面接触。阀128可以将连通通道126在上部室88这边的开口关闭。各个连通通道126位于各个连通通道122径向外侧以及阀124外侧的位置。因此，连通通道126与下部室86保持连通。连通通道122在上部室88这边的开口由于阀128中形成的开口130而开启，从而使连通通道122与上部室88保持连通。分隔壁80形成有流体通道132，上部室86与缓冲室114经过所述流体通道132彼此连通，从而可以吸收下部室86和上部室88中工作流体储存量的改变。尽管未示出，不过每个流体通道132中形成有小孔，阻力通过所述小孔施加到经其流动的工作流体。
根据上述结构，例如，在第一活塞72在壳体70中向上运动的情况下，上部室88中的部分工作流体经过连通通道122流入下部室86，而缓冲室114中的部分工作流体经过流体通道132流入下部室86。此时，因工作流体使阀124偏转而使工作流体流入下部室86，且工作流体经过流体通道132的小孔，这两个原因使得第一活塞72的向上运动受到阻力。因此，通过阻力对第一活塞72的向上运动产生阻尼力。另一方面，在第一活塞72在壳体70中向下运动的情况下，下部室86中的部分工作流体经过连通通道126流入上部室88，同时经过流体通道132流入缓冲室114。此时，由于工作流体使阀128偏转而使工作流体流入上部室88，且工作流体通过流体通道132的小孔，这两个原因使得第一活塞72的向下运动受到阻力。因此，通过阻力对第一活塞72的向下运动产生阻尼力。换句话说，第一流阻施加机构134构造成包括连通通道122及126、阀124及128、流体通道132、流体通道132中形成的小孔等，并且用于对伴随第一活塞72运动的上部室88与下部室86之间的流体流动施加阻力。注意，第一活塞72通过第一活塞杆76连结到致动器缸16的车轮侧单元60。在这个方面，本实施例的悬挂装置10中，第一液压阻尼器构造成包括壳体70、第一活塞72、第一活塞杆76、第一流阻施加机构134等，并且用于对致动器缸16与悬挂下臂12的相对运动产生阻尼力。
对第二活塞74的运动产生阻尼力的机构类似于上述与第一活塞72有关的机构，下面将对其进行简单说明。第二活塞74具有与第一活塞72中的设置类似的连通通道和阀。在第二活塞74在壳体70中运动的情况下，由于这些连通通道和阀的作用，对上部室92与下部室90之间工作流体流动造成了阻力。第二工作流体储存部分84的下部室90与缓冲室114保持连通，用于吸收下部室90和上部室92中工作流体储存量的改变。下部室90与缓冲室114之间设置有基座阀部件142，该部件中形成有与第一活塞72中的设置类似的连通通道和阀，从而对伴随第二活塞74的运动的下部室90与缓冲室114之间的流体流动造成阻力。这些阻力作为对第二活塞74运动的阻力，从而通过这种阻力产生对运动的阻尼力。即，第二流阻施加机构144构造成包括形成于第二活塞74和基座阀部件142中的连通通道、阀等，并且用于对伴随第二活塞74的运动的上部室92与下部室90之间的工作流体流动施加阻力。第二活塞74由第二活塞杆78连结到车体侧单元62，车体侧单元62连结到安装部分14。因此，可以认为第二活塞74直接连结到安装部分14。在这个方面，本实施例的悬挂装置10中，第二液压阻尼器构造成包括壳体70、第二活塞74、第二活塞杆78、第二流阻施加机构144等，并且用于对安装部分14与悬挂下臂12的相对运动产生阻尼力。
如图1(c)的结构所示，本悬挂装置10中如此构造的阻尼器缸18包括两个液压阻尼器，即第一液压阻尼器Ds和第二液压阻尼器Dp，其中第一液压阻尼器Ds与作为电磁致动器的致动器缸16串联设置，第二液压阻尼器Dp与致动器缸16并联设置。第一、第二液压阻尼器被制成彼此一体。由于阻尼器缸18布置在致动器缸16与悬挂下臂12之间，所以不仅可以有效地减轻从车轮到车体的振动传递，还可以减轻向致动器缸16的振动传递。在这种悬挂装置10中，阻尼器缸18和致动器缸16布置成彼此同轴。
根据这种示例性实施例的悬挂装置10设有圆筒形套管150。具体而言，套管150的下端固定到阻尼器缸18的壳体70的外周边部分。套管150被设置来覆盖阻尼器缸18的上部和致动器缸16的下部。套管150的内壁表面上部通过两个衬套152、154与致动器缸16的外管30接触，从而使得套管150与致动器缸16可以彼此相对运动，其中所述两个衬套152、154安装到套管150的内壁表面上部。此外，螺旋弹簧156布置在套管150的底壁与外管30的下端之间，以对套管150和外管30进行彼此相对支撑。螺旋弹簧150作为与图1(c)所示第一液压阻尼器并联布置的支撑弹簧Sb。注意，螺旋弹簧156具有比作为悬挂弹簧的螺旋弹簧20更大的弹簧常数。
如此构造的套管150被设置成容纳第一活塞杆76、密封件102和螺旋弹簧156，其中第一活塞杆76从阻尼器缸18的壳体70延伸，密封件102安装到壳体70的上端。因此，这种悬挂装置10能够有效地防止尘埃等进入阻尼器缸18，并防止车轮卷起的石子等撞击到第一活塞杆76、螺旋弹簧156等。为此，密封件158安装到套管150的上端以防尘埃等进入。
套管150的外周边部分设有环形下部保持器160。作为悬挂弹簧的螺旋弹簧20由下部保持器160和环形上部保持器162支撑并被夹在它们之间，其中环形上部保持器162设在安装部分14的下表面上。即，下部保持器160作为弹簧支撑部分，用于对连结到下臂12的螺旋弹簧20的下端进行支撑。
下面将说明根据本实施例的悬挂装置10的振动衰减功能。致动器缸16设置为通过对电动机44进行控制而衰减振动，并能够有效地吸收频率不高于5Hz的较低频率振动，例如纵倾振动和跳动振动。但是，由于控制响应的关系，致动器缸16不能有效地吸收频率高于15Hz的振动，例如车辆在不平路面上行驶期间从路面传来的振动。此外，致动器缸16不能充分吸收频率在10Hz左右的较高频率振动，例如车辆在连续凹凸的颠簸路面上行驶期间产生的振动和簧下质量共振。在本实施例中，不能由致动器缸16充分衰减的振动可以由作为液压阻尼器的阻尼器缸18衰减。如上所述，阻尼器缸18设置为使得与致动器缸16分别串联和并联布置的两个液压阻尼器彼此制成一体。与致动器缸16串联布置的第一液压阻尼器设置为对频率超过15Hz的高频振动进行处理，而第二液压阻尼器设置为对频率在10Hz左右的较高频率振动进行处理。因此，这种悬挂装置10对于具有较宽频率范围的各种振动都可以确保有效的衰减效果，使得这种悬挂系统10具有适当的阻尼特性。
2.第二实施例
图4示出了根据第二实施例的车辆悬挂装置180。除了液压阻尼器之外，第二实施例的悬挂装置180在结构上与所示第一实施例的悬挂装置10基本相同。因此，在对第二实施例的说明中，使用与第一实施例的装置中所用标号相同的标号来标记相应的元件，其说明也将简化或省略。
这种示例性实施例的悬挂装置180主要由致动器缸182构成，致动器缸182的结构与第一实施例的致动器缸16类似。换句话说，致动器缸182设置为使得车轮侧单元188构造成包括内管184、螺母42和支撑管186，而车体侧单元194构造成包括杆192、电动机44和电动机壳体46，其中杆192上形成有外螺纹。在本实施例中，外管184直接连接到悬挂下臂12，从而使车轮侧单元188连结到悬挂下臂12。与第一实施例中所示一样，杆192和螺母42彼此协作构成滚珠丝杠机构，并分别作为设在车体侧单元188中的外螺纹部分和设在车轮侧单元194中的内螺纹部分。与所示第一实施例中的致动器缸16一样，第二实施例中的致动器缸182装有用于产生相对运动方向力的相对运动方向力产生机构，所述相对运动方向力是对车轮侧单元188与车体侧单元194的相对运动的阻力和推进力中至少一项。相对运动方向力产生机构构造成包括杆192、螺母42和作为电磁动力源的电动机44。在本实施例中，与第一实施例中的杆92和电动机轴48不同，杆192和电动机轴48不是中空的。
再参考图5，下面将对支撑管186以及插入其中的杆192进行说明。在本实施例中，活塞200连结到杆192的前端。活塞200以具有流体密封性并可滑动的方式配装到支撑管186中，支撑管186中储存有工作流体。支撑管186内部被活塞200划分成两个流体室，即下部室202和上部室204。密封件206安装到螺母42的上端用于防止工作流体泄漏。
支撑管186是双管式，由外筒部件210和内筒部件212构成，缓冲室214形成与这两个筒部件之间。上述活塞200以具有流体密封性并可滑动的方式配装在内筒部件212中。活塞200通过轴承216连结到杆192。活塞200与轴承216之间形成有流体室218，流体室218经过多个流体通道220(图5中示出了其中两个)与上部室204连通。各个流体通道220位于轴承216的径向外侧并与其分开。活塞200具有连通通道222、224(图5中示出了其中两个)和阀226、228，它们与第一实施例的活塞中形成的相应部件类似。由于连通通道222、224和阀226、228的作用，当活塞200在支撑管186中运动时，流体室218与下部室202之间的工作流体流动受到阻力。通过与第一实施例中的基座阀部件142类似的基座阀部件230，使下部室202与缓冲室214保持连通，从而对伴随活塞200运动的下部室202与缓冲室214之间的工作流体流动造成阻力。这些阻力作为阻力作用到活塞200的运动上，从而通过该阻力对该运动产生阻尼力。换句话说，流阻施加机构232构造成包括形成于活塞200和基座阀部件230中的连通通道和阀，并且用于对伴随活塞200的运动的上部室204与下部室202之间的工作流体流动施加阻力。
杆192将活塞200连结到与安装部分14连结的车体侧单元194，并且不仅作为构成致动器缸182中部分车体侧单元194的杆，而且作为将活塞200连结到车体侧单元194的活塞杆。换句话说，在这种悬挂装置180中，液压阻尼器240构造成包括支撑管186(用作壳体)、活塞200、杆192和流阻施加机构232，并且用于对安装部分14与悬挂下臂12的相对运动产生阻尼力。尽管液压阻尼器240与致动器缸182同轴地布置在致动器缸182的下部，但是液压阻尼器对应于图1(b)所示的阻尼器，即与电磁致动器并联布置的阻尼器。可以认为液压阻尼器240布置在致动器缸182与悬挂下臂12之间。
如上所述，在这种悬挂装置180中，当致动器缸182的车轮侧单元188与车体侧单元194彼此相对运动时，由于滚珠丝杠机构的作用，杆192和支撑管186在围绕杆192的轴线相对旋转的同时沿杆192的轴向彼此相对运动。但是，轴承216使活塞200可以围绕杆192的轴线相对于杆192旋转。因此，即使杆192和支撑管186彼此相对旋转，连结到杆192的活塞200也不会相对于支撑管186旋转。换句话说，这种悬挂装置180的液压阻尼器240装有杆-活塞相对旋转容许机构，用于使致动器缸182的杆192与液压阻尼器240的活塞200可以相对旋转。该机构确保了支撑管186与活塞200可以平稳的滑动。因此，有效地防止了活塞200磨损，从而提高了液压阻尼器240的耐用性。
在根据本实施例的悬挂装置180中，可以认为车轮侧单元188构造成包括螺母42和支撑管186，即外管184不是车轮侧单元188的组成元件。在此情况下，外管184容纳作为液压阻尼器240壳体的支撑管186、从壳体延伸作为活塞杆的杆192以及安装到支撑管186上端的密封件206。即，外管184作为套管，不能相对于悬挂下臂12运动，但可以相对于构成致动器缸182的车体侧单元194的内管190运动。下部保持器160安装到外管184的外周边部分，并且作为弹簧支撑部分，用于对连结到下臂12的螺旋弹簧20下端进行支撑。
下面将对根据本实施例的悬挂装置180的振动衰减功能进行说明。致动器缸182能够有效地吸收频率不高于5Hz的较低频率振动。但是，致动器缸182不能充分吸收频率在10Hz左右的较高频率振动。在本实施例中，不能由致动器缸182充分衰减的振动可以由液压阻尼器240衰减，因此液压阻尼器240通过对10Hz左右的较高频率振动进行衰减而辅助致动器缸182。
3.第三实施例
图6示出了根据第三实施例的车辆悬挂装置250。除了液压阻尼器之外，第三实施例的悬挂装置250在结构上与所示第一实施例的悬挂装置10基本相同。因此，在对第三实施例的说明中，使用与第一实施例的装置中所用标号相同的标号来标记相应的元件，其说明也将简化或省略。
根据本实施例的悬挂装置250构造成包括作为电磁致动器的致动器缸252、作为液压阻尼器的阻尼器缸254、以及作为悬挂弹簧的螺旋弹簧20。尽管致动器缸252与第一实施例中的致动器缸16类似，但是与第一实施例中不同，本实施例中的杆40以及电动机44的电动机轴48不是中空的。
与第一实施例中的阻尼器缸18一样，阻尼器缸254布置在致动器缸252与下臂12之间。阻尼器缸254构造成包括壳体260、活塞262和活塞杆264，其中壳体260连结到下臂12并储存工作流体，活塞262以具有流体密封性并可滑动的方式配装在壳体260中，活塞杆264具有下端(作为第一端)和上端(作为第二端)，活塞262连结到所述下端，所述上端从壳体260向上延伸。壳体260内部由活塞262划分成两个流体室，即下部室266和上部室268。与第一实施例中的壳体70一样，壳体260是双管式，其中形成有未示出的缓冲室。
活塞262具有连通通道和阀，它们与第一实施例的活塞中相应的元件相似。由于连通通道和阀的作用，当活塞262在壳体260中运动时，两个流体室266、268之间的工作流体流动受到阻力。下部室266与缓冲室由基座阀部件270保持连通，所述基座阀部件270中形成有连通通道和阀，它们与第一实施例的基座阀部件中形成的相应部件类似，从而对伴随活塞262运动的下部室266与缓冲室之间的工作流体流动造成阻力。这些阻力作为对活塞262运动的阻力，从而由这种阻力对该运动产生阻尼力。即，阻尼器缸254装有流阻施加机构，用于对伴随活塞260运动的上部室268与下部室266之间的工作流体流动施加阻力。流阻施加机构构造成包括形成于活塞262和基座阀部件270中的连通通道和阀。
活塞杆264的上端固定连结到外管30的下端。这种悬挂装置250中的阻尼器缸254是液压阻尼器，它对致动器缸252与下臂12的相对运动产生阻尼力。即，阻尼器缸254对应于图1(a)所示的阻尼器，即与电磁致动器串联布置的阻尼器。
下面将对根据本实施例的悬挂装置250的振动衰减功能进行说明。致动器缸252能够有效地吸收频率不高于5Hz的较低频率振动。但是，致动器缸252不能充分吸收频率高于15Hz的高频振动。在本实施例中，不能由致动器缸252有效衰减的振动可以由阻尼器缸254衰减，从而可以有效地吸收频率高于15Hz的高频振动。
与第一实施例的悬挂装置中一样，根据本实施例的悬挂装置250中设置有套管150。套管150覆盖了活塞杆264从壳体260延伸的部分以及支撑弹簧156。套管150的结构和功能与第一实施例中所述的类似，此处将其说明略去。

Claims (17)

1.一种车辆悬挂装置，包括：
电磁致动器，包括：(a)车轮侧单元，连结到用于保持所述车辆轮子的车轮保持部分，(b)车体侧单元，连结到形成于所述车辆部分车体处的安装部分，并可以相应于所述车轮保持部分与所述安装部分的相对运动而相对于所述车轮侧单元运动，以及(c)相对运动方向力产生机构，包括电磁动力源并产生相对运动方向力，所述相对运动方向力是对所述车轮侧单元与所述车体侧单元的相对运动的推进力和阻力这二者中至少其一；
液压阻尼器，包括：壳体、活塞、流阻施加机构以及活塞杆，所述壳体储存有工作流体；所述活塞将所述壳体的内部划分成两个流体室；所述流阻施加机构对伴随所述活塞的运动的所述两个流体室之间的工作流体流动施加阻力；所述活塞杆具有连结到所述活塞的第一端和从所述壳体延伸的第二端，所述壳体连结到所述车轮保持部分，而所述活塞杆的所述第二端连结到所述电磁致动器和所述安装部分这二者中至少其一，所述液压阻尼器设置成对下列至少一项产生阻尼力：所述车轮保持部分与所述安装部分的相对运动；所述车轮保持部分与所述电磁致动器的相对运动；以及
大致圆筒形套管，布置成使其一端不能相对于所述车轮保持部分运动，而其另一端可以相对于所述电磁致动器运动，并在所述套管中容纳所述液压阻尼器的所述活塞杆的至少一部分，所述活塞杆的至少一部分是从所述壳体延伸出的部分。
2.根据权利要求1所述的悬挂装置，包括布置在所述车轮保持部分与所述安装部分之间的悬挂弹簧。
3.根据权利要求2所述的悬挂装置，其中，所述悬挂弹簧是螺旋弹簧，所述电磁致动器布置为穿过所述螺旋弹簧。
4.根据权利要求3所述的悬挂装置，其中，所述套管包括形成于其外周边部分的弹簧支撑部分，以用于对连结到所述车轮保持部分的所述螺旋弹簧一端进行支撑。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的悬挂装置，其中，所述液压阻尼器布置在所述车轮保持部分与所述电磁致动器之间。
6.根据权利要求5所述的悬挂装置，其中，所述液压阻尼器和所述电磁致动器布置为彼此同轴。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的悬挂装置，
其中，所述电磁致动器的所述相对运动方向力产生机构包括外螺纹部分、内螺纹部分和电磁式电动机，所述外螺纹部分在所述车轮侧单元与所述车体侧单元这二者之一上以不能相对于其运动的方式设置；所述内螺纹部分在所述车轮侧单元与所述车体侧单元这二者中另一个上以不能相对于其运动的方式设置，并与所述外螺纹部分接合；所述电磁式电动机作为所述电磁动力源，用于向所述外螺纹部分和所述内螺纹部分施加相对旋转力，并且
其中，所述相对运动方向力产生机构设置为通过所述电动机施加的所述相对旋转力来产生所述相对运动方向力。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的悬挂装置，其中，所述活塞杆的所述第二端连结到所述车轮侧单元。
9.根据权利要求8所述的悬挂装置，包括布置在所述车轮侧单元与所述车轮保持部分之间的支撑弹簧，用于将所述车轮侧单元和所述车轮保持部分彼此相对支撑。
10.根据权利要求9所述的悬挂装置，其中，所述套管设置为容纳所述支撑弹簧。
11.根据权利要求1-7中任意一项所述的悬挂装置，其中，所述活塞杆的所述第二端连结到所述车体侧单元与所述安装部分中至少其一上。
12.根据权利要求1-7中任意一项所述的悬挂装置，
其中，所述电磁致动器的所述车轮侧单元和所述车体侧单元设置为不能彼此相对旋转，
其中，所述电磁致动器的所述相对运动方向力产生机构包括：(c-1)杆，可旋转地设在所述车体侧单元中以构成所述车体侧单元的至少一部分，并形成有外螺纹以作为外螺纹部分；(c-2)螺母，构成所述车轮侧单元的至少一部分，并形成有内螺纹以作为与所述杆接合的内螺纹部分；(c-3)电磁式电动机，设在所述车体侧单元和所述安装部分这二者至少其一中，并作为所述电磁动力源用于向所述杆施加旋转力，所述相对运动方向力产生机构设置为通过由所述电磁式电动机施加的所述旋转力来产生所述相对运动方向力，并且
其中，所述液压阻尼器中所述活塞杆的所述第二端连结到所述杆。
13.根据权利要求12所述的悬挂装置，包括杆一活塞相对旋转容许机构，用于使所述电磁致动器的所述杆与所述液压阻尼器的所述活塞可以相对旋转。
14.根据权利要求12或13所述的悬挂装置，其中，所述电磁致动器的所述杆和所述液压阻尼器的所述活塞杆彼此一体。
15.根据权利要求14所述的悬挂装置，其中，所述液压阻尼器的所述活塞杆和所述活塞通过轴承彼此连结，所述轴承作为所述杆一活塞相对旋转容许机构用于使所述杆和所述活塞可以相对旋转。
16.根据权利要求7所述的悬挂装置，
其中，所述液压阻尼器包括：壳体、第一活塞和第二活塞、第一流阻施加机构和第二流阻施加机构、以及第一活塞杆和第二活塞杆，其中所述壳体具有两个储存工作流体的工作流体储存部分；所述第一活塞和所述第二活塞各将所述两个工作流体储存部分中相应的工作流体储存部分划分成两个流体室；所述第一流阻施加机构和所述第二流阻施加机构各自对伴随所述第一活塞和所述第二活塞中相应活塞运动的、所述两个工作流体储存部分中相应工作流体储存部分的两个室之间的工作流体流动施加阻力；所述第一活塞杆和所述第二活塞杆各具有第一端和第二端，所述第一端连结到所述第一活塞和所述第二活塞中相应的活塞，所述第二端从所述壳体延伸，
其中，所述第一活塞杆的所述第二端和所述第二活塞杆的所述第二端这二者之一连结到所述电磁致动器的所述车轮侧单元，
其中，所述第一活塞杆的所述第二端和所述第二活塞杆的所述第二端这二者中另一个连结到所述电磁致动器的所述车体侧单元与所述安装部分这二者中至少其一，并且
其中，所述悬挂装置构造成包括支撑弹簧，所述支撑弹簧布置在所述车轮侧单元与所述车轮保持部分之间，用于将所述车轮侧单元和所述车轮保持部分彼此相对支撑。
17.根据权利要求16所述的悬挂装置，其中，所述液压阻尼器构造成使得所述第一活塞和所述第二活塞沿所述两个工作流体储存部分彼此对准的方向布置，并使得所述第一活塞杆与所述第二活塞杆二者之一是中空的，以使所述第一活塞杆与所述第二活塞杆二者中另一个可以经其穿过。
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