JP2001088527A

JP2001088527A - 車両の姿勢制御装置

Info

Publication number: JP2001088527A
Application number: JP27078899A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Okuzumi; 宏奥住
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 1999-09-24
Publication date: 2001-04-03

Abstract

(57)【要約】【課題】少ない消費エネルギで、走行中のロール、ピッ
チ、バウンスを抑制して車両姿勢を安定させて操縦性、
乗り心地を向上させることができる車両の姿勢制御装置
を提供する。【解決手段】車両状態を検知するセンサ情報に基づき、
角車輪のばね下部材２０とばね上部材２２間に配置した
アクチュエータ６を動作させて車両姿勢を制御する。ア
クチュエータは、第１コイルスプリング２４と、変位発
生装置２６とを備えている。変位発生装置は、送り用雄
ねじシャフト３８と、送り用雄ねじシャフトに螺合して
いる上下移動ナット４０と、上下移動ナットの外周に固
定されている固定円板４２ａと、スプリング中間係合点
２４ａの内側に連結したスプリング結合部材４４と、固
定円板の下部に上端が係合し、スプリング結合部材上部
に下端が係合している第２コイルスプリング４６と、ば
ね上部材上の電動モータ４８と、この電動モータ４８の
回転駆動力を送り用雄ねじシャフトに伝達する駆動力変
換装置５０とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ばね下部材とば
ね上部材間に設けたアクチュエータを動作させて車両姿
勢を制御する車両の姿勢制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の姿勢制御装置として、車輪のばね
下部材とばね上部材間に設けたアクチュエータを動作し
てばね下部材及びばね上部材の間に相対変位を生じさ
せ、車両姿勢を制御する装置が知られている。この種の
技術として、例えば、特開平５−８５１３１号公報（以
下、従来技術１と称する）、特開平８−１０８７２１号
公報（以下、従来技術２と称する）がある。

【０００３】従来技術１は、コイルスプリングと同軸に
アクチュエータを備えたサスペンション装置であり、ア
クチュエータは、ピストンロッドの中間部に連結したピ
ストンをシリンダ内に配置し、そのピストンにより作動
油を充填したシリンダ内を第１油室及び第２油室に区画
した両ロッド複動シリンダである。そして、ピストンロ
ッドの上端を車体に連結し、ピストンロッドの下端にラ
ック＆ピニオン機構を連結し、且つラック＆ピニオン機
構を内蔵したハウジングを車軸側に連結した構造とし、
ラック＆ピニオン機構の作動によりアクチュエータのピ
ストンロッドを車軸側に対して上下させることで車高制
御を行う装置である。

【０００４】また、従来技術２は、ショックアブソーバ
シリンダと、このシリンダの外周に配置したコイルスプ
リングを備えた懸架装置であり、ショックアブソーバシ
リンダの外周ねじ部に対して、ねじ込み量を調節しなが
らスプリング受板及び、ロックワッシャ及びロックナッ
トを順にねじ込むことにより、ショックアブソーバシリ
ンダのストローク及びコイルスプリングのばね力を所定
値に設定して車高を調整するとともに地面の凹凸や発進
・停止時のショックを吸収する装置である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術１は、コイルスプリングと並列（同軸）にアクチュエ
ータを組み込んでいるので、路面からの振動入力に対し
て感度が高くなり、特に高周波領域での乗心地が悪化す
るという問題がある。また、ピストンロッドの下端にラ
ック＆ピニオン機構を連結した構造では大型の装置とな
ってしまい、車両レイアウトの自由度が大幅に制約され
てしまう。

【０００６】また、従来技術２は、ショックアブソーバ
シリンダに車両の輪荷重が加わると、ショックアブソー
バシリンダの外周ねじ部及びロックナットに大きなフリ
クションが生じてしまい、外周ねじ部及びロックナット
を相対回転させるために大きな回転エネルギが必要とな
る。また、これら従来技術１、２の他に、油圧や空気圧
を使ってショックアブソーバにより姿勢制御を行う装置
が実用化されているが、空気や油洩れによる耐久性の問
題が生じ易い。また、高価な制御バルブ等を使用しなけ
ればならす、装置コストの面でも問題がある。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてされたものであ
り、少ない消費エネルギで走行中の車両姿勢を高精度に
安定させることができるとともに、耐久性の向上、小型
軽量化及び低コスト化を図った車両の姿勢制御装置を提
供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、車両状態を検知するセンサ
情報に基づき、各車輪のばね下部材とばね上部材間に配
置したアクチュエータを動作させて車両姿勢を制御する
車両の姿勢制御装置において、アクチュエータは、前記
ばね下部材及び前記ばね上部材との間に配置されて前記
ばね上部材の振動を緩和する第１スプリングと、駆動部
が前記ばね下部材或いは前記ばね上部材に固定され、前
記駆動部に連結した上下移動機構が前記ばね下部材及び
前記ばね上部材との間に配置されて前記第１スプリング
の一部に結合しており、前記上下移動機構の動作により
前記第１スプリングの一部を上下方向に変位させる変位
発生装置とを備えた装置である。

【０００９】この発明によると、センサ情報に基づいて
変位発生装置を作動して第１スプリングの一部を上下方
向に変位させる簡便な操作を行うだけで、走行中のロー
ル、ピッチ、バウンスを抑制して車両姿勢を安定させる
ことが可能となる。また、図６に本発明の一例の模式図
を示しているが、変位発生装置の駆動部４８は、ばね上
部材２２上に固定されており、車体重量が変位発生装置
に加わらない構造となっている。このため、変位発生装
置の上下移動機構の一部４０が上下移動するときのフリ
クションが低減するので、駆動力の小さい駆動部４８と
することができ、変位発生装置の小型化が図られる。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の車両の姿勢制御装置において、前記上下移動機構
は、外周に送り用雄ねじを形成した送り用回転軸と、内
周の雌ねじが前記送り用回転軸に螺合している上下移動
ナットと、この上下移動ナットの外周及び前記第１スプ
リングの上下方向の一部とを結合した結合部材とを備え
ており、前記駆動部から正逆方向の回転力を送り用回転
軸に伝達すると、該送り用回転軸からの回転力の伝達に
より前記上下移動ナットが上下に移動するようにした。

【００１１】この発明によると、ねじの噛み合いにより
上下移動機構が作動する構造であり、しかも、この上下
移動機構の上下移動ナットに結合部材を介して第１スプ
リングの上下方向の一部が結合する簡便な構造となる。
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載の車両の姿
勢制御装置において、前記駆動部が前記ばね下部材側に
設置されているときに、前記結合部材を前記ばね下部材
側の第１スプリングの下部に結合し、前記駆動部が前記
ばね上部材側に設置されているときに、前記結合部材
を、前記ばね上部材側の第１スプリングの上部に結合し
た。

【００１２】この発明によると、変位発生装置の剛体部
の上下寸法を減少させているので、第１スプリングがス
プリング力を発生する部分を十分に確保し、第１スプリ
ングのバネ定数の増大が最小限に抑えられる。また、請
求項４記載の発明は、請求項２記載の車両の姿勢制御装
置において、前記結合部材が前記第１スプリングの上下
方向の中間部で結合しているときに、前記上下移動ナッ
トと前記結合部材との間に、前記第１スプリングと同一
方向にスプリング力が発生する第２スプリングを結合し
た。

【００１３】図６の模式図を参照して本発明の作用を説
明すると、第１スプリング２４のバネ定数をＫとした場
合、結合部材４４が連結している第１スプリング２４の
長さ方向の中間点２４ａより上方の第１スプリング２４
のバネ定数が２Ｋとなり、スプリング中間係合点２４ａ
より下方の第１スプリング２４のバネ定数も２Ｋとな
る。ここで、若し、このスプリング中間係合点２４ａと
バネ上部材２２との間に、第２スプリング４６を除いた
変位発生装置を直接連結すると、変位発生装置は剛体な
ので、第１スプリング２４は、バネ定数が２Ｋとなって
硬いスプリングとなる。しかし、本実施形態のようにス
プリング中間係合点２４ａと変位発生装置との間に第２
スプリング４６を接続すると、この第２スプリング４６
のばね力が第１スプリング２４のバネ定数が増大するの
を防止する。

【００１４】また、請求項５記載の発明は、請求項４記
載の車両の姿勢制御装置において、前記第２スプリング
のバネ定数を、前記中間部から上方、或いは下方位置の
第１コイルスプリングのバネ定数と略同一の値に設定し
た。この発明の作用を図６を参照して説明すると、本発
明のようにバネ定数が２Ｋの第２スプリング４６を使用
すると、この第２スプリング４６により、第１スプリン
グ２４のバネ定数が自身の元のバネ定数Ｋに設定され
る。したがって、第２スプリング４６を配設したことに
より、第１スプリング２４のバネ定数の増大が防止され
る。

【００１５】また、請求項６記載の発明は、請求項４又
は５記載の車両の姿勢制御装置において、前記第２スプ
リングを、第２コイルスプリングにより構成し、当該第
２コイルスプリングを、前記上下移動機構の外周に同軸
に配置して前記上下移動ナットと前記結合部材との間に
結合した。この発明によると、第２コイルスプリングの
内部空間を有効に利用できる。

【００１６】また、請求項７記載の発明は、請求項４乃
至６の何れかに記載の車両の姿勢制御装置において、前
記第２スプリング及び前記結合部材の機能を兼ね備えた
部材として、前記上下移動ナットと第１スプリングの上
下方向の中間部との間に、板バネを結合した。この発明
によると、組み立てが容易なシンプルな装置となるとと
もに、小型の装置を提供できる。

【００１７】また、請求項８記載の発明は、請求項７記
載の車両の姿勢制御装置において、前記板バネを、前記
第１スプリングの軸線を中心とした線対称位置に配置し
た少なくとも一対の板バネにより構成した。この発明に
よると、小スペース化を図ることができるとともに、第
１スプリングのばね力に悪影響を与えるモーメントが作
用しない。

【００１８】また、請求項９記載の発明は、請求項２乃
至８の何れかに記載の車両の姿勢制御装置において、外
力が入力しても前記送り用回転軸及び前記上下移動ナッ
トが相対回転しないように、前記送り用回転軸及び前記
上下移動ナットのねじ部のリード角のtangent 値をねじ
部摩擦係数より小さな値に設定した。この発明による
と、外力による回転力がフリクション以下になるので送
り用回転軸及び上下移動ナットの相対回転が阻止でき、
車両姿勢を一定に保持する場合には、駆動部が常時作動
しなくても第１スプリングのスプリング長を一定に保持
することができる。

【００１９】また、請求項１０記載の発明は、請求項２
乃至９の何れかに記載の車両の姿勢制御装置において、
前記送り用回転軸に対する前記上下移動ナットの供回り
を防止するナット回り止め機構を配置した。この発明に
よると、送り用雄ねじ回転軸の回転を上下移動ナットの
上下運動に効率良く変換させる。

【００２０】また、請求項１１記載の発明は、請求項１
記載の車両の姿勢制御装置において、前記上下移動機構
は、スプライン軸と、内周に形成したセレーションが前
記スプライン軸に摺動自在に嵌まり込み、外周に雄ねじ
が形成されている筒状の案内部材と、内周に形成した雌
ねじが前記案内部材の雄ねじに螺合し、且つ、前記第１
スプリングの第１位置で結合している第１スプリング結
合部材と、前記案内部材に相対回転自在に連結し、且つ
前記第１位置に対して上下方向に離間した第２位置で結
合している第２スプリング結合部材とを備えており、前
記駆動部から正逆方向の回転力をスプライン軸に伝達す
ると、該スプライン軸からの回転力が前記案内部材を介
して第１スプリング結合部材が上下に移動するようにし
た。

【００２１】この発明によると、センサ情報に基づいて
変位発生装置を作動し、第１スプリングの第１位置と第
２位置スプリングのスプリング長を変更することにより
各車輪側の車高を適宜調整するようにしているので、走
行中のロール、ピッチ、バウンスを抑制して車両姿勢が
安定する。また、案内部材は、スプライン軸にセレーシ
ョン結合して上下方向の移動が拘束されていないので、
車高が変化する際に案内部材及び第１スプリング結合部
材のねじ部に過大入力が加わりにくくなる。

【００２２】また、請求項１２記載の発明は、請求項１
１記載の車両の姿勢制御装置において、前記案内部材と
前記第２スプリング結合部材との間に、前記第１スプリ
ングと同一方向にスプリング力が発生する第３スプリン
グを結合した。この発明の作用について図１１の模式図
を参照して説明すると、第１スプリング２４の第１位置
２４ｂ、第２位置２４ｃに、第１スプリング結合部材８
６、第２結合部材９２が連結すると、第１位置２４ｂ及
び第２位置２４ｃの間のバネ定数が増大するが、第３ス
プリング９０を配置したことで、第１スプリング２４の
バネ定数の増大が防止される。

【００２３】また、請求項１３記載の発明は、請求項１
２記載の発明において、前記第３スプリングを皿バネよ
り構成した。この発明によると、さらに小スペース化を
図って小型の装置が提供できる。また、請求項１４記載
の発明は、請求項１１乃至１３の何れかに記載の車両の
姿勢制御装置において、前記第３スプリングのバネ定数
を、前記第１スプリングの前記第１スプリング結合部材
及び前記第２スプリング結合部材に結合している間のバ
ネ定数と略同一の値に設定した。

【００２４】この発明によると、第３スプリングが、図
１１に示した第１位置２４ｂ及び第２位置２４ｃの間の
バネ定数と略同じバネ定数（等剛性）となるので、第１
スプリングのバネ定数を自身の元のバネ定数に設定す
る。したがって、第１スプリングのバネ定数の増大を防
止し、ゴツゴツ感を感じさせずに良好な乗り心地とな
る。

【００２５】また、請求項１５記載の発明は、請求項１
１乃至１４の何れかに記載の車両の姿勢制御装置におい
て、外力が入力しても前記案内部材及び第１スプリング
結合部材が相対回転しないように、前記案内部材及び第
１スプリング結合部材のねじ部のリード角のtangent 値
をねじ部摩擦係数より小さな値に設定した。この発明に
よると、外力が入力しても第１スプリング結合部材の上
下移動が防止されるので、車両姿勢を一定に保持する場
合には、駆動部が常時作動しなくても第１スプリングの
スプリング長を一定に保持することができる。

【００２６】さらに、請求項１６記載の発明は、請求項
１１乃至１５の何れかに記載の車両の姿勢制御装置にお
いて、前記案内部材に対する前記第１スプリング結合部
材の供回りを防止する回り止め機構を配置した。この発
明によると、スプライン軸の回転を第１スプリング結合
部材の上下運動に効率良く変換させることができる。

【００２７】さらにまた、請求項１７記載の発明は、請
求項１乃至１６の何れかに記載の車両の姿勢制御装置に
おいて、前記第１スプリングを、第１コイルスプリング
により構成し、前記上下移動機構を前記第１コイルスプ
リングの内部空間に同軸に配置した。この発明による
と、第１コイルスプリングの内部空間に上下移動機構を
配置したことから、さらにコンパクトな装置となる。

【００２８】

【発明の効果】請求項１記載の発明によると、センサ情
報に基づいて変位発生装置を作動して第１スプリングの
一部を上下方向に変位させる簡便な操作を行うだけで、
走行中のロール、ピッチ、バウンスを抑制して車両姿勢
を安定させることが可能となり、操縦性、乗り心地を向
上させることができる。また、車体重量が変位発生装置
に加わらない構造となっているので、変位発生装置の上
下移動機構の一部が上下移動するときのフリクションが
低減し、駆動力の小さい駆動部として変位発生装置の小
型化を図ることができる。

【００２９】また、請求項２記載の発明によると、ねじ
の噛み合いにより上下移動機構が作動する構造とし、し
かも、この上下移動機構の上下移動ナットに結合部材を
介して第１スプリングの上下方向の一部が結合する簡便
な構造としているので、装置コストの低減化を図ること
ができる。また、請求項３記載の発明によると、変位発
生装置の剛体部の上下寸法を減少させているので、第１
スプリングがスプリング力を発生する部分を十分に確保
し、第１スプリングのバネ定数の増大を最小限に抑えて
ゴツゴツとした乗り心地となるのを防止することができ
る。

【００３０】また、請求項４記載の発明によると、結合
部材が前記第１スプリングの上下方向の中間部で結合し
ているときに、前記上下移動ナットと前記結合部材との
間に、前記第１スプリングと同一方向にスプリング力が
発生する第２スプリングを結合したことから、第２スプ
リングのばね力が第１スプリングのバネ定数が増大する
のを防止することができる。

【００３１】また、請求項５記載の発明によると、第２
スプリングのバネ定数を、中間部から上方、或いは下方
位置の第１コイルスプリングのバネ定数と略同一の値に
設定したことから、第２スプリングにより、第１スプリ
ングのバネ定数が自身の元のバネ定数に設定される。し
たがって、第１スプリングのバネ定数の増大を防止し、
ゴツゴツ感を感じさせずに良好な乗り心地を提供するこ
とができる。

【００３２】また、請求項６記載の発明によると、前記
第２スプリングを、第２コイルスプリングにより構成
し、当該第２コイルスプリングを、前記上下移動機構の
外周に同軸に配置して前記上下移動ナットと前記結合部
材との間に結合したことから、第２コイルスプリングの
内部空間を有効に利用できるので、さらに小型の装置を
提供することができる。

【００３３】また、請求項７記載の発明によると、前記
上下移動ナットと第１スプリングの上下方向の中間部と
の間に板バネを結合したことから、組み立てが容易なシ
ンプルな装置となるとともに、小型の装置を提供するこ
とができる。また、請求項８記載の発明によると、小ス
ペース化を図って小型の装置を提供できるとともに、第
１スプリングを、正常に軸方向にばね力を発生させると
ができる。

【００３４】また、請求項９記載の発明によると、送り
用回転軸及び上下移動ナットのねじ部のリード角のtang
ent 値をねじ部摩擦係数より小さな値に設定したことか
ら、外力が入力しても上下移動ナットの上下移動が防止
されるので、車両姿勢を一定に保持する場合には、駆動
部が常時作動しなくても第１スプリングのスプリング長
を一定に保持することができる。したがって、消費エネ
ルギが少ない装置を提供することができる。

【００３５】また、請求項１０記載の発明によると、ナ
ット回り止め機構を配置したことから、送り用雄ねじ回
転軸の回転を上下移動ナットの上下運動に効率良く変換
させることができる。また、請求項１１記載の発明によ
ると、センサ情報に基づいて変位発生装置を作動し、第
１スプリングの第１位置と第２位置スプリングのスプリ
ング長を変更することにより各車輪側の車高を適宜調整
するようにしているので、走行中のロール、ピッチ、バ
ウンスを抑制して車両姿勢が安定し、操縦性、乗り心地
を良好にすることができる。また、案内部材は、スプラ
イン軸にセレーション結合して上下方向の移動が拘束さ
れていないので、車高が変化する際に案内部材及び第１
スプリング結合部材のねじ部に過大入力が加わるにくく
なる。これにより、案内部材及び第１スプリング結合部
材のねじ部に対する強度設計を容易に行うことができ
る。

【００３６】また、請求項１２記載の発明によると、案
内部材と第２スプリング結合部材との間に、前記第１ス
プリングと同一方向にスプリング力が発生する第３スプ
リングを結合したことから、第１スプリングのバネ定数
の増大を防止することができる。また、請求項１３記載
の発明によると、さらに小スペース化を図って小型の装
置を提供することができる。

【００３７】また、請求項１４記載の発明によると、第
３スプリングのバネ定数を、第１スプリングの第１スプ
リング結合部材及び第２スプリング結合部材に結合して
いる間のバネ定数と略同一の値に設定したことから、第
１スプリングのバネ定数を自身の元のバネ定数に設定
し、第１スプリングのバネ定数の増大を防止し、ゴツゴ
ツ感を感じさせずに良好な乗り心地を提供することがで
きる。

【００３８】また、請求項１５記載の発明によると、案
内部材及び第１スプリング結合部材のねじ部のリード角
のtangent 値をねじ部摩擦係数より小さな値に設定した
ことから、外力が入力しても第１スプリング結合部材の
上下移動が防止されるので、車両姿勢を一定に保持する
場合には、駆動部が常時作動しなくても第１スプリング
のスプリング長を一定に保持することができる。したが
って、消費エネルギが少ない装置を提供することができ
る。

【００３９】さらに、請求項１６記載の発明によると、
回り止め機構を配置したことから、スプライン軸の回転
を第１スプリング結合部材の上下運動に効率良く変換さ
せることができる。さらにまた、請求項１７記載の発明
によると、前記第１スプリングを、第１コイルスプリン
グにより構成し、前記上下移動機構を前記第１コイルス
プリングの内部空間に同軸に配置したことから、第１コ
イルスプリングの内部空間に上下移動機構を配置するこ
とができ、さらにコンパクトな装置を提供することがで
きる。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の車両の姿勢制御装
置に係る実施形態を、図面を参照して説明する。図１は
車両の概略構成図を示すものであり、図中符号２FL〜2R
R は、前左車輪〜後右車輪を示し、符号４は、姿勢制御
装置を示している。

【００４１】姿勢制御装置４は、各車輪２FL〜2RR のば
ね下部材とばね上部材との間に設置したショックアブソ
ーバ５と、このショックアブソーバ５と別置きでばね下
部材とばね上部材との間に設置したアクチュエータ６
と、操舵角センサ８、車高センサ１０、横加速度センサ
１２、上下加速度センサ１３及びキーレスエントリシス
テム１４から検出した信号に基づいて車両状態を検知
し、姿勢制御情報を出力するコントローラ１６と、コン
トローラ１６から入力した姿勢制御情報に基づいて各ア
クチュエータ６に動作信号を出力する駆動回路１８とを
備えている。ここで、本発明のばね下部材がサスペンシ
ョンメンバ２０に相当し、本発明のばね上部材が車体側
部材２２に相当している。

【００４２】アクチュエータ６は、図２に示すように、
スプリング下端がサスペンションメンバ２０上に位置
し、スプリング上端がスプリングラバーシート２３を介
して車体側部材２２の下部に位置している第１コイルス
プリング２４と、駆動部が車体側部材２２に固定され、
駆動部に連結する上下移動機構が第１コイルスプリング
２４の長さ方向の中間点（以下、スプリング中間係合点
と称する。）２４ａと係合しており、サスペンションメ
ンバ２０（或いは車体２２）に対する前記スプリング中
間係合点２４ａの位置を上下方向に変位させる変位発生
装置２６とを備えている。

【００４３】前記変位発生装置２６は、第１コイルスプ
リング２４の軸線Ｐ_Sと同軸に第１コイルスプリング２
４内に配設され、車体側部材２２に配置した軸受３６に
回転自在に支持されている送り用雄ねじシャフト３８
と、内周に設けた雌ねじが前記送り用雄ねじシャフト３
８に螺合している上下移動ナット４０と、上下移動ナッ
ト４０の回転を拘束するナット回り止め機構４２を構成
して上下移動ナット４０の外周に固定されている固定円
板４２ａと、スプリング中間係合点２４ａの内側に連結
した円環形状のスプリング結合部材４４と、固定円板４
２ａの下部に上端が係合し、スプリング結合部材４４上
部に下端が係合して軸線Ｐ_Sと同軸に配設されている第
２コイルスプリング４６と、車体側部材２２上に配置し
た電動モータ４８と、この電動モータ４８の回転駆動力
を送り用雄ねじシャフト３８に軸回り回転として変換す
る駆動力変換装置５０とで構成されている。

【００４４】なお、前述した駆動部が、駆動モータ４
８、駆動力変換装置５０に相当し、上下移動機構が、送
り用雄ねじシャフト３８、上下移動ナット４０、ナット
回り止め機構４２及びスプリング結合部材４４に相当す
る。ここで、電動モータ４８には、駆動回路１８から車
両の状態に応じた所定の駆動電流が出力する。

【００４５】また、第２コイルスプリング４６は、固定
円板４２ａの下部に設けられてコイル上端を係止してい
るコイル上端係合部４２ｄと、スプリング結合部材４４
の上部に設けられてコイル下端を係止しているコイル上
端係合部４４ｂとにより、固定円板４２ａ及びスプリン
グ結合部材４４の間に配設されている。そして、送り用
雄ねじシャフト３８の雄ねじと上下移動ナット４０の雌
ねじは、互いのリード角のtangent 値をねじ部摩擦係数
より小さな値に設定して螺合しており、上下移動ナット
４０に上下方向の外力が入力しても、雄ねじ及び雌ねじ
の間に発生する静止摩擦力が送り用雄ねじシャフト３８
の雄ねじ及び上下移動ナット４０の相対回転を阻止する
ので、外力の入力による上下移動ナット４０の上下移動
が防止される。

【００４６】また、前記ナット回り止め機構４２は、車
体側部材２２の下部に軸線Ｐ_Sと同軸に固定した第１円
筒部材４２ｂと、前記回り止め円板４２ａの外周が内周
面に固着しており、第１円筒部材４２ａに内挿した第２
円筒部材４２ｃとで構成されているとともに、図３に示
すように、第１円筒部材４２ｂの内面から突出して軸線
Ｐ_Sに沿う突条４２ｂ₁が第２円筒部材４２ｃの外周に
形成した溝条４２ｃ₁内に係合し、第２円筒部材４２ｃ
が、上下方向の移動のみが許容されている。これによ
り、第２円筒部材４２ｃに回り止め円板４２ａを介して
連結する上下移動ナット４０は回転が阻止され、送り用
雄ねじシャフト３８が回転するときだけ上下方向に移動
する。

【００４７】そして、スプリング結合部材４４は、図４
にも示すように、外周に設けた３箇所の止め具４４ａが
スプリング中間係合点２４ａのコイル外周を挟み込むこ
とによって固定されている。また、上下移動ナット４０
より上方の送り用雄ねじシャフト３８の外周は、蛇腹形
状の第１ダストカバー５２に覆われており、上下移動ナ
ット４０より下方の送り用雄ねじシャフト３８の外周
は、蛇腹形状の第２ダストカバー５４に覆われ、ねじ部
へのダストの侵入が防止されている。なお、第２ダスト
カバー５４は、送り用雄ねじシャフト３８、上下移動ナ
ット４０に対して相対回転摺動可能なように支持されて
いる。

【００４８】さらに、サスペンションメンバ２０上に
は、外観円筒形状のストッパーラバー５６が軸線Ｐ_Sと
同軸に配置されており、車体側或いは車輪側からの過大
入力により車体側部材２２及びサスペンションメンバ２
０の間が狭まっても、ストッパーラバー５６が弾性変形
しながらスプリング結合部材４４に当接することで、変
位発生装置２６の下部がサスペンションメンバ２０に干
渉するのを防ぎ、変位発生装置２６を保護することがで
きる。

【００４９】そして、前記コントローラ１６は、図示し
ないが入力検出装置、演算処理装置、演算処理装置で実
行される制御プログラム及び演算結果を格納する記憶回
路、出力回路等を含むマイクロコンピュータを含んで構
成されており、演算処理装置では、操舵角センサ８、車
高センサ１０、横加速度センサ１２、上下加速度センサ
１３及びキーレスエントリシステム１４で検出した信号
に基づいて車両姿勢を安定させるための制御値を得て、
その制御値に相当する制御信号を駆動回路１８に出力す
る。そして、駆動回路１８は、各車輪２FL〜2RR のアク
チュエータ６を構成する電動モータ４８に対して制御電
流を出力する。

【００５０】上記構成のアクチュエータ６は、電動モー
タ４８の正転駆動により送り用雄ねじシャフト３８が正
転方向に回転すると、ナット回り止め機構４２に回転が
阻止された上下移動ナット４０が所定ストロークまで上
方に移動していく。上下移動ナット４０が上方移動する
と、この上下移動ナット４０とともに固定円板４２ａ及
び第２コイルスプリング４６を介して連結しているスプ
リング結合部材４４も上方に移動してスプリング中間係
合点２４ａが上方向に変位していき、その変位分だけス
プリング長が長くなるので車高が高くなる。

【００５１】また、電動モータ４８の逆転駆動により送
り用雄ねじシャフト３８が逆転方向に回転すると、上下
移動ナット４０が所定ストロークまで下方に移動してい
き、スプリング結合部材４４も下方に移動してスプリン
グ中間係合点２４ａが下方向に変位していくので、その
変位分だけスプリング長が短くなって車高が低くなる。

【００５２】車両姿勢を安定させる制御として、例え
ば、車両がコーナを旋回する際のロール制御、車両の制
動時・発進時のピッチ制御、悪路などを走行する際のバ
ウンス制御がある。車両がコーナを旋回する際には、車
体をロールさせようとする慣性力をセンサが検出する
が、コントローラ１６は、検出値に基づいて外輪側のア
クチュエータ６の電動モータ４８が正転駆動し、且つ、
内輪側のアクチュエータ６の電動モータ４８が逆転駆動
するような制御信号を駆動回路１８に出力する。そし
て、電動モータ４８が逆転駆動した内輪側のアクチュエ
ータ６は、上下移動ナット４０の下方移動とともにスプ
リング中間係合点２４ａが下方向に変位していくので、
内輪側の車高が低くなる。また、コントローラ１６の制
御により電動モータ４８が正転駆動している外輪側のア
クチュエータ６は、上下移動ナット４０の上方移動とと
もにスプリング中間係合点２４ａが上方向に変位してい
くので、外輪側の車高が高くなる。このように、コーナ
旋回時には、内輪側の車高が低くなり、外輪側の車高が
高くなるようにコントローラ１６が各アクチュエータ６
を制御するので、車体は慣性力が打ち消されてロールが
防止される。

【００５３】また、車両の制動時には、車体をピッチン
グさせようとする慣性力をセンサが検出するが、コント
ローラ１６は、検出値に基づいてフロント側の車輪のア
クチュエータ６の電動モータ４８が正転駆動し、且つ、
リヤ側の車輪のアクチュエータ６の電動モータ４８が逆
転駆動するような制御信号を駆動回路１８に出力する。
これにより、フロント側の車輪のアクチュエータ６は、
上下移動ナット４０の上方移動とともにスプリング中間
係合点２４ａが上方向に変位していくので、フロント側
の車高が高くなり、リヤ側の車輪のアクチュエータ６
は、上下移動ナット４０の下方移動とともにスプリング
中間係合点２４ａが下方向に変位していくので、フロン
ト側の車高が高くなる。これにより、車体は慣性力が打
ち消されてノーズダイブが抑制される。また、発進時に
は、慣性力が逆側に作用するので前述した制御と逆の制
御を行う。

【００５４】また、悪路などを車両が走行するときに
は、路面からの入力により車体が上下方向にバウンスす
るが、車体の上下方向の絶対速度をセンサが検出し、コ
ントローラ１６は、検出値に基づいて各車輪のアクチュ
エータ６の電動モータ４８が正転駆動し、或いは逆転駆
動するような制御信号を駆動回路１８に出力する。これ
により、各車輪のアクチュエータ６は、スプリング中間
係合点２４ａが上方向に変位したり、下後方に変位して
車高が高くなったり低くなったりするので、路面からの
入力が打ち消される。

【００５５】なお、車両停車の直前に、キーレスエント
リシステム１４で検出した信号に基づいて各車輪のアク
チュエータ６の電動モータ４８が所定量だけ正転駆動或
いは逆転駆動すると、車高を最適値に保持した状態で車
両を停止することができる。また、体の不自由な人等が
乗り降りする際には、車高を低く設定すべきであるが、
本実施形態では、各車輪のアクチュエータ６の電動モー
タ４８を所定量だけ逆転駆動した後にその状態を保持し
ておくと、車高が低い車両となって乗降を容易にするこ
とができる。

【００５６】本実施の姿勢制御装置４は、以下の作用効
果を得ることができる。先ず第１に、本実施形態の姿勢
制御装置４は、各車輪２FL〜2RR に設けたアクチュエー
タ６の電動モータ４８のそれぞれに制御信号を出力し、
各アクチュエータ６のスプリング中間係合点２４ａを上
下方向に変位させて第１コイルスプリング２４のスプリ
ング長を変更することにより各車輪２FL〜2RR 側の車高
を適宜調整するようにしているので、走行中のロール、
ピッチ、バウンスを抑制して車両姿勢が安定し、操縦
性、乗り心地を良好にすることができる。

【００５７】第２に、スプリング中間係合点２４ａを上
下方向に変位させるためにスプリング結合部材４４を移
動させる手段として、軸回り回転する送り用雄ねじシャ
フト３８に案内されて上下移動ナット４０が上下移動す
るという簡便な構造としているので、装置コストの低減
化を図ることができる。第３に、第１コイルスプリング
２４の内部空間に、送り用雄ねじシャフト３８、上下移
動ナット４０、ナット回り止め機構４２、スプリング結
合部材４４、第２コイルスプリング４６等を配置してい
るので、小型の変位発生装置を得ることができる。

【００５８】第４に、車両の輪荷重は第１コイルスプリ
ング２４自体が受けているので、電動モータ４８は、輪
荷重を受ける力に相当する駆動力を必要としない。ま
た、送り用雄ねじシャフト３８の雄ねじと上下移動ナッ
ト４０の雌ねじは互いのリード角を小さな値に設定して
螺合し、外力が入力しても上下移動ナット４０の上下移
動が防止される構造となっているので、車両姿勢を一定
に保持する場合には、電動モータ４８を常時駆動しなく
ても第１コイルスプリング２４のスプリング長を一定に
保持することができる。したがって、消費電力が少ない
省エネルギの姿勢制御装置４を提供することができる。

【００５９】第５に、ナット回り止め機構４２が上下移
動ナット４０の回転を阻止することで、送り用雄ねじシ
ャフト３８の回転を上下移動ナット４０の上下運動に効
率良く変換させることができる。第６に、図５（Ａ）
は、本実施形態を模式図に示したものであるが、変位発
生装置２６は車体側部材２２に固定されており、車体重
量が変位発生装置２６に加わらない構造となっている。
このため、上下移動ナット４０が上下移動するときの回
転フリクションが低減するので、駆動力が小さい小型の
電動モータ４８で送り用雄ねじシャフト３８を回転して
も上下移動ナット４０は確実に上下移動するので、電動
モータ４８の小型軽量化を図ることができる。

【００６０】ここで、比較例として、図５（Ｂ）に示す
ように変位発生装置２６を第１コイルスプリング２４に
直列に設置した場合を考えると、この構造の場合には、
車体重量が変位発生装置２６に加わり、上下移動ナット
４０が上下移動するときの回転フリクションが増大する
ので、大型の電動モータを使用しないと上下移動ナット
４０を上下移動させることができない。

【００６１】第７に、上下移動ナット４０の外周に固定
した固定円板４２ａとスプリング結合部材４４との間に
第２コイルスプリング４６を配設したことで、第１コイ
ルスプリング２４のバネ定数の増大を防止し、ゴツゴツ
感の乗り心地となるのを防止することができる。この理
由について、図６の模式図を参照して説明すると、第１
コイルスプリング２４のバネ定数をＫとした場合、スプ
リング結合部材４４が連結しているスプリング係合点
（第１コイルスプリング２４の長さ方向の中間点）２４
ａより上方の第１コイルスプリング２４のバネ定数が２
Ｋであり、スプリング中間係合点２４ａより下方の第１
コイルスプリング２４のバネ定数が２Ｋとなる。ここ
で、若し、このスプリング中間係合点２４ａと車体側部
材２２との間に、第２コイルスプリング４６を除いた変
位発生装置２６を直接連結すると、変位発生装置２６は
剛体なので、第１コイルスプリング２４は、バネ定数が
２Ｋとなって硬いスプリングとなる。

【００６２】しかし、本実施形態のようにスプリング中
間係合点２４ａと変位発生装置２６との間に第２コイル
スプリング４６を接続すると、この第２コイルスプリン
グ４６のばね力が第１コイルスプリング２４のバネ定数
の低下に寄与している。そして、本実施形態では、バネ
定数が２Ｋの第２コイルスプリング４６を使用してお
り、この第２コイルスプリング４６により、第１コイル
スプリング２４のバネ定数が自身の元のバネ定数Ｋに設
定される。したがって、第２コイルスプリング４６を配
設したことにより、第１コイルスプリング２４のバネ定
数の増大を防止し、ゴツゴツ感を感じさせずに良好な乗
り心地を提供することができる。

【００６３】次に、図７及び図８は、姿勢制御装置４を
構成しているアクチュエータ６の第２実施形態を示すも
のである。なお、図１から図６で示した第１実施形態と
同一構成部材については、同一符号を付してその説明を
省略する。本実施形態のアクチュエータ６は、第１実施
形態で使用した第２コイルスプリング４６の替わりに、
２枚の板バネ６０と２枚の板ばね６２を使用して変位発
生装置２６を構成している。ここで、２枚の板バネ６０
は、図８に示すように、軸線Ｐ_Sを中心とした対称位置
に配置されており、２枚の板バネ６２も、図８に示すよ
うに、板バネ６０に対して９０°ずれた位置において軸
線Ｐ_Sを中心とした対称位置に配置されている。なお、
図７では、便宜上、板バネ６０及び板バネ６２を軸線Ｐ
_Sに対して対称位置に示している。

【００６４】そして、一方の２枚の板バネ６０は、略Ｕ
字形状に弾性変形させた状態で、上端６０ａが、ナット
回り止め機構４２の固定円板４２ａの下部に固定され、
下端６０ｂが、スプリング中間係合点２４ａの第１コイ
ルスプリング２４の上部に、異音防止の弾性体６４ａを
介して固定されている。また、他方の２枚の板バネ６２
は、略Ｕ字形状に弾性変形させた状態で、上端６２ａ
が、ナット回り止め機構４２の固定円板４２ａの下部に
固定され、下端６２ｂが、スプリング中間係合点２４ａ
の第１コイルスプリング２４の下部に、異音防止の弾性
体６４ｂを介して固定されている。

【００６５】本実施の姿勢制御装置４は、以下の作用効
果を得ることができる。先ず第１に、２枚の板バネ６０
を軸線Ｐ_Sを中心とした対称位置に配置し、他の板バネ
６２も軸線Ｐ_Sを中心とした対称位置に配置したこよに
より、これら板バネ６０、６２のモーメントの発生を防
ぎ、第１コイルスプリング２４が軸線Ｐ _S方向に正常に
バネ力が発生するようにしている。

【００６６】第２に、各アクチュエータ６のスプリング
中間係合点２４ａを上下方向に変位させて第１コイルス
プリング２４のスプリング長を変更することにより各車
輪２FL〜2RR 側の車高を適宜調整するようにしているの
で、走行中のロール、ピッチ、バウンスを抑制して車両
姿勢が安定し、操縦性、乗り心地を良好にすることがで
きる。

【００６７】第３に、スプリング中間係合点２４ａを上
下方向に変位させるために、軸回り回転する送り用雄ね
じシャフト３８に案内されて上下移動ナット４０が上下
移動するという簡便な構造としているので、装置コスト
の低減化を図ることができる。第４に、第１コイルスプ
リング２４の内部空間に、送り用雄ねじシャフト３８、
上下移動ナット４０、ナット回り止め機構４２、スプリ
ング結合部材４４、２枚の板バネ６０、６２等を配置し
ており、２枚の板バネ６０、６２は、第１実施の第２コ
イルスプリング４６及びスプリング結合部材４４の機能
を兼ね備えているので、さらに小型の変位発生装置を得
ることができる。

【００６８】第５に、車両の輪荷重は第１コイルスプリ
ング２４自体が受けているので、電動モータ４８は、輪
荷重を受ける力に相当する駆動力を必要としない。ま
た、送り用雄ねじシャフト３８の雄ねじと上下移動ナッ
ト４０の雌ねじは互いのリード角を小さな値に設定して
螺合し、外力が入力しても上下移動ナット４０の上下移
動が防止される構造となっているので、車両姿勢を一定
に保持する場合には、電動モータ４８を常時駆動しなく
ても第１コイルスプリング２４のスプリング長を一定に
保持することができる。したがって、消費電力が少ない
省エネルギの姿勢制御装置４を提供することができる。

【００６９】第６に、ナット回り止め機構４２が上下移
動ナット４０の回転を阻止することで、送り用雄ねじシ
ャフト３８の回転を上下移動ナット４０の上下運動に効
率良く変換させることができる。第７に、上下移動ナッ
ト４０の外周に固定した固定円板４２ａとスプリング中
間係合点２４ａとの間に板バネ６０、６２を配設し、こ
れら板バネ６０、６２のバネ定数を、スプリング中間係
合点２４ａに他の部材が結合していても第１コイルスプ
リング２４のバネ定数が自身の元のバネ定数となるよう
な値に設定しているので、第１コイルスプリング２４の
バネ定数の増大を防止し、ゴツゴツ感を感じさせずに良
好な乗り心地を提供することができる。

【００７０】次に、図９は、姿勢制御装置４を構成して
いるアクチュエータ６の第３実施形態を示すものであ
る。なお、本実施形態も、図１から図６で示した第１実
施形態と同一構成部材については、同一符号を付してそ
の説明を省略する。本実施形態のアクチュエータ６は、
第１コイルスプリング２４と、第１コイルスプリング２
４の長さ方向の上方位置（以下、スプリング上部係合点
と称する。）２４ｂに係合し、このスプリング上部係合
点２４ｂを上下方向に変位させる変位発生装置７０を備
えている。

【００７１】前記変位発生装置７０は、車体側部材２２
に配置した軸受３６に回転自在に支持されている送り用
雄ねじシャフト３８と、送り用雄ねじシャフト３８に螺
合している上下移動ナット４０と、上下移動ナット４０
の外周に固定したナット連結板７２と、車体側部材２２
に固定されており、ナット連結板７２を貫通して下方に
延在している棒状のナット回り止め部材７４と、車体側
部材２２上に配置した電動モータ４８と、この電動モー
タ４８の回転駆動力を送り用雄ねじシャフト３８に軸回
り回転として変換する駆動力変換装置５０とを備えてい
る。

【００７２】前記ナット連結板７２の下部外周には、ス
プリング上部係合点２４ｂのコイルに係合して上下方向
の移動を拘束するコイル係合部７２ａが設けられてい
る。また、このナット連結板７２には貫通穴７２ｂが形
成されており、この貫通穴７２ｂ内に前記ナット回り止
め部材７４が貫通している。ナット回り止め部材７４
は、車体側部材２２に固定した基端筒部７４ａと、この
基端筒部７４ａ内に遊挿されている伸縮棒７４ｂとで構
成されており、車体側部材２２及びサスペンションメン
バ２０の間の距離が狭くなると、伸縮棒７４ｂの下端が
ストッパーラバー５６の上面に当接して伸縮棒７４ｂが
基端筒部７４ａ内に入り込み、ナット回り止め部材７４
全体の長さが短くなる。

【００７３】本実施形態によると、電動モータ４８の駆
動により送り用雄ねじシャフト３８が回転すると、ナッ
ト回り止め部材７４がナット連結板７２の回転を阻止す
ることで、上下移動ナット４０が回転せずに所定ストロ
ークまで上下方向に移動していく。上下移動ナット４０
が上下方向に移動すると、この上下移動ナット４０とナ
ット連結板７２を介して係合しているスプリング上部係
合点２４ｂが上下方向に変位していき、その変位分だけ
スプリング長が長くなったり、短くなるので車高が変化
する。

【００７４】このように、本実施形態では、ナット回り
止め部材７４が上下移動ナット４０の回転を阻止するこ
とで、送り用雄ねじシャフト３８の回転を上下移動ナッ
ト４０の上下運動に効率良く変換させることができる。
また、車高が低くなって車体側部材２２及びサスペンシ
ョンメンバ２０の間が狭まっても、ナット回り止め部材
７４は、伸縮棒７４ｂの下端がストッパーラバー５６の
上面に当接して基端筒部７４ａ内に入り込み、ナット回
り止め部材７４の全体の長さが短くなる。したがって、
ナット回り止め部材７４は伸縮により長さが変化しなが
らナット回り止め部材７４の回転を確実に防止する。

【００７５】また、本実施形態も、第１実施形態と同様
に、各アクチュエータ６のスプリング上部係合点２４ｂ
を上下方向に変位させて第１コイルスプリング２４のス
プリング長を変更することにより各車輪２FL〜2RR 側の
車高を適宜調整するようにしているので、走行中のロー
ル、ピッチ、バウンスを抑制して車両姿勢が安定し、操
縦性、乗り心地を良好にすることができる。

【００７６】また、軸回り回転する送り用雄ねじシャフ
ト３８に案内されて上下移動ナット４０が上下移動する
という簡便な構造としているので、装置コストの低減化
を図ることができる。また、送り用雄ねじシャフト３８
及び上下移動ナット４０による変位発生装置７０の剛体
部の上下寸法を減少させているので、第１コイルスプリ
ング２４がスプリング力を発生する部分を十分に確保
し、第１コイルスプリング２４のバネ定数の増大を最小
限に抑えてゴツゴツ感の乗り心地となるのを防止するこ
とができる。

【００７７】また、車両姿勢を一定に保持する場合に
は、電動モータ４８を常時駆動しなくても第１コイルス
プリング２４のスプリング長を一定に保持することがで
き、消費電力が少ない省エネルギの姿勢制御装置４を提
供することができる。また、変位発生装置７０は車体側
部材２２に固定されており、車体重量が変位発生装置２
６に加わらない構造となっているので、上下移動ナット
４０が上下移動するときの回転フリクションが低減し、
駆動力が小さい小型の電動モータ４８で送り用雄ねじシ
ャフト３８を回転しても上下移動ナット４０は確実に上
下移動するので、電動モータ４８の小型軽量化を図るこ
とができる。

【００７８】次に、図１０は、姿勢制御装置４を構成し
ているアクチュエータ６の第４実施形態を示すものであ
る。なお、本実施形態も、図１から図６で示した第１実
施形態と、図９で示した第３実施形態と同一構成部材
は、同一符号を付してその説明を省略する。本実施形態
のアクチュエータ６は、第１コイルスプリング２４のス
プリング上部係合点２４ｂ及びスプリング下部係合点
（第１コイルスプリング２４の長さ方向の下方位置）２
４ｃに係合し、これらスプリング上部係合点２４ｂ及び
スプリング下部係合点２４ｃの間の相対変位を発生させ
る変位発生装置８０を備えている。

【００７９】前記変位発生装置８０は、車体側部材２２
に配置した軸受３６に軸線Ｐ_S回りに回転自在に支持さ
れているスプライン軸８２と、内周に形成したセレーシ
ョンがスプライン軸８２に摺動自在に嵌まり込み、外周
に雄ねじが形成されている筒状の案内部材８４と、内周
に形成した雌ねじ部８６ａが案内部材８４の雄ねじに螺
合し、外周にスプリング上部係合点２４ｂのコイルに係
合して上下方向の移動を拘束するコイル上部係合部８６
ｂを設けたスプリング上部結合部材８６と、案内部材８
４の下端に、軸受８８を介して軸線Ｐ_S回りに回転自在
に連結している弾性部材９０と、上端が弾性部材９０の
外周に固定されており、下端にスプリング下部係合点２
４ｃのコイルに係合して上下方向の移動を拘束するコイ
ル下部係合部９２ａを設けた筒状のスプリング下部結合
部材９２と、スプリング上部結合部材８６を貫通して下
方に延在しているナット回り止め部材７４と、車体側部
材２２上に配置した電動モータ４８と、この電動モータ
４８の回転駆動力をスプライン軸８２に軸回り回転とし
て変換する駆動力変換装置５０とを備えている。

【００８０】なお、弾性部材９０は、具体的には、外観
円すい台形状の皿バネである。そして、駆動モータ４
８、駆動力変換装置５０が本発明の駆動部に相当し、ス
プライン軸８２、案内部材８４、スプリング上部結合部
材８６、弾性部材９０、スプリング下部結合部材９２が
本発明の上下移動機構に相当する。本実施形態の動作に
ついて、図１、図１０及び本実施形態を模式的に示した
図１１を参照して説明する。

【００８１】車両がコーナを旋回する際には、車体をロ
ールさせようとする慣性力をセンサが検出するが、コン
トローラ１６は、検出値に基づいて外輪側のアクチュエ
ータ６の電動モータ４８が正転駆動し、且つ、内輪側の
アクチュエータ６の電動モータ４８が逆転駆動するよう
な制御信号を駆動回路１８に出力する。そして、電動モ
ータ４８が逆転駆動した内輪側のアクチュエータ６は、
スプライン軸８２の逆方向の回転によりスプリング上部
結合部材８６が下方に移動していく。これにより、スプ
リング上部係合点２４ｂ及びスプリング下部係合点２４
ｃの相対変位（図１１で示す符号Ｌの相対変位）が小さ
くなるので、内輪側の車高が低くなる。また、コントロ
ーラ１６の制御により電動モータ４８が正転駆動してい
る外輪側のアクチュエータ６は、スプライン軸８２の正
方向の回転によりスプリング上部結合部材８６が上方に
移動していく。これにより、スプリング上部係合点２４
ｂ及びスプリング下部係合点２４ｃの相対変位Ｌが大き
くなるので、内輪側の車高が高くなる。このように、コ
ーナ旋回時には、内輪側の車高が低くなり、外輪側の車
高が高くなるようにコントローラ１６が各アクチュエー
タ６を制御するので、車体は慣性力が打ち消されてロー
ルが防止される。

【００８２】また、車両の制動時には、車体をピッチン
グさせようとする慣性力をセンサが検出するが、コント
ローラ１６は、検出値に基づいてフロント側の車輪のア
クチュエータ６の電動モータ４８が正転駆動し、且つ、
リヤ側の車輪のアクチュエータ６の電動モータ４８が逆
転駆動するような制御信号を駆動回路１８に出力する。
これにより、フロント側の車輪のアクチュエータ６は、
スプライン軸８２の正方向の回転によりスプリング上部
結合部材８６が上方に移動し、スプリング上部係合点２
４ｂ及びスプリング下部係合点２４ｃの相対変位Ｌが大
きくなるので、フロント側の車高が高くなる。また、リ
ヤ側の車輪のアクチュエータ６は、スプライン軸８２の
逆方向の回転によりスプリング上部結合部材８６が下方
に移動し、スプリング上部係合点２４ｂ及びスプリング
下部係合点２４ｃの相対変位Ｌが小さくなるので、リヤ
側の車高が低くなる。これにより、車体は慣性力が打ち
消されてノーズダイブが抑制される。また、発進時に
は、慣性力が逆側に作用するので前述した制御と逆の制
御を行う。

【００８３】また、悪路などを車両が走行するときに
は、路面からの入力により車体が上下方向にバウンスす
るが、車体の上下方向の絶対速度をセンサが検出し、コ
ントローラ１６は、検出値に基づいて各車輪のアクチュ
エータ６の電動モータ４８が正転駆動し、或いは逆転駆
動するような制御信号を駆動回路１８に出力する。これ
により、各車輪のアクチュエータ６は、スプリング上部
係合点２４ｂ及びスプリング下部係合点２４ｃの相対変
位Ｌが大きくなったり、小さくなったりするので、路面
からの入力が打ち消される。

【００８４】そして、本実施形態では、以下の作用効果
を得ることができる。第１に、本実施形態の姿勢制御装
置４は、各車輪２FL〜2RR に設けたアクチュエータ６の
電動モータ４８のそれぞれに制御信号を出力し、各アク
チュエータ６のスプリング上部係合点２４ｂ及びスプリ
ング下部係合点３５ｃの間の相対変位を変化させて第１
コイルスプリング２４のスプリング長を変更することに
より各車輪２FL〜2RR 側の車高を適宜調整するようにし
ているので、走行中のロール、ピッチ、バウンスを抑制
して車両姿勢が安定し、操縦性、乗り心地を良好にする
ことができる。

【００８５】第２に、変位発生装置８０を構成する案内
部材８４は、スプライン軸８２にセレーション結合して
上下方向の移動が拘束されていないので、車高が変化す
る際に、案内部材８４及びスプリング上部結合部材８６
のねじ部に過大入力が加わるにくくなる。これにより、
案内部材８４及びスプリング上部結合部材８６のねじ部
に対する強度設計が容易になるとともに、車体側部材２
２やサスペンションメンバ２０に対するスプリング上部
結合部材８６の位置を検する制御等が不要となるので、
制御設計を容易にすることができる。

【００８６】第３に、スプリング上部係合点２４ｂ及び
スプリング下部係合点２４ｃの間の相対変位を変化させ
る手段として、軸回り回転するスプライン軸８２に案内
されて案内部材８４が回転し、この案内部材８４の回転
によりスプリング上部結合部材８６が上下移動するとい
う簡便な構造としているので、装置コストの低減化を図
ることができる。

【００８７】また、第４に、第１コイルスプリング２４
の内部空間に、スプライン軸８２、案内部材８４、スプ
リング上部結合部材８６、弾性部材９０、スプリング下
部結合部材９２と、スプリング下部結合部材９２等を配
置しているので、変位発生装置８０の小型化を図ること
ができる。第５に、ナット回り止め部材７４がスプリン
グ上部結合部材８６の回転を阻止することで、スプリン
グ上部結合部材８６の上下運動を効率良く行うことがで
きる。

【００８８】第６に、案内部材８４の下端と、スプリン
グ下部係合点２４ｃのコイルに係合するコイル下部係合
部９２ａとの間に弾性部材９０を配置したことで、第１
コイルスプリング２４のバネ定数の増大を防止し、ゴツ
ゴツ感の乗り心地となるのを防止することができる。こ
の理由について、図１１の模式図を参照して説明する
と、第１コイルスプリング２４のスプリング上部係合点
２４ｂ、スプリング下部係合点２４ｃに、スプリング上
部結合部材８６、スプリング下部結合部材９２が連結す
ると、スプリング上部係合点２４ｂ及びスプリング下部
係合点２４ｃの間のバネ定数が増大するが、皿バネを具
体的な構成部材とした弾性部材９０を配置したことで第
１コイルスプリング２４のバネ定数の低下に寄与してい
る。すなわち、本実施形態では、弾性部材９０を、スプ
リング上部係合点２４ｂ及びスプリング下部係合点２４
ｃの間のバネ定数と略同じバネ定数（等剛性）の弾性体
を使用しており、この弾性部材９０により、第１コイル
スプリング２４のバネ定数が自身の元のバネ定数に設定
される。したがって、弾性部材９０を配設したことによ
り、第１コイルスプリング２４のバネ定数の増大を防止
し、ゴツゴツ感を感じさせずに良好な乗り心地を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の姿勢制御装置を搭載した車両を示す模
式図である。

【図２】本発明に係る第１実施形態のアクチュエータを
示す図である。

【図３】第１実施形態に係るナット回り止め機構の詳細
を示す図である。

【図４】第１実施形態のスプリング結合部材と第１コイ
ルスプリングとの結合構造を示す図である。

【図５】第１実施形態の変位発生装置の配置位置を示す
模式図である。

【図６】第１実施形態の作用を示す模式図である。

【図７】本発明の第２実施形態のアクチュエータを示す
図である。

【図８】第２実施形態の構成部材である４枚の板バネの
配置位置を示す図である。

【図９】本発明の第３実施形態のアクチュエータを示す
図である。

【図１０】本発明の第４実施形態のアクチュエータを示
す図である。

【図１１】第４実施形態の作用を示す模式図である。

【符号の説明】

２FL〜2RR 車輪４姿勢制御装置６アクチュエータ１６コントローラ１８駆動回路２０サスペンションメンバ（ばね下部材）２２車体側部材（ばね上部材）２４第１コイルスプリング（第１スプリング）２４ａスプリング中間係合点２４ｂスプリング上部係合点（第１位置）２４ｃスプリング下部係合点（第２位置）２６、７０、８０変位発生装置３８送り用雄ねじシャフト（送り用回転軸）４０上下移動ナット４２ナット回り止め機構４４スプリング結合部材（結合部材）４６第２コイルスプリング（第２スプリング）４８電動モータ（駆動部）５０駆動力変換装置６０、６２板バネ（第２スプリング）７４回り止め機構８２スプライン軸８４案内部材８６スプリング上部結合部材（第１スプリング結合部
材）９２スプリング下部結合部材（第２スプリング結合部
材）９０弾性部材（第３スプリング）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両状態を検知するセンサ情報に基づ
き、各車輪のばね下部材とばね上部材間に配置したアク
チュエータを動作させて車両姿勢を制御する車両の姿勢
制御装置において、アクチュエータは、前記ばね下部材及び前記ばね上部材
との間に配置されて前記ばね上部材の振動を緩和する第
１スプリングと、駆動部が前記ばね下部材或いは前記ばね上部材に固定さ
れ、前記駆動部に連結した上下移動機構が前記ばね下部
材及び前記ばね上部材との間に配置されて前記第１スプ
リングの一部に結合しており、前記上下移動機構の動作
により前記第１スプリングの一部を上下方向に変位させ
る変位発生装置と、を備えたことを特徴とする車両の姿
勢制御装置。
【請求項２】前記上下移動機構は、外周に送り用雄ね
じを形成した送り用回転軸と、内周の雌ねじが前記送り
用回転軸に螺合している上下移動ナットと、この上下移
動ナットの外周及び前記第１スプリングの上下方向の一
部とを結合した結合部材とを備えており、前記駆動部か
ら正逆方向の回転力を送り用回転軸に伝達すると、該送
り用回転軸からの回転力の伝達により前記上下移動ナッ
トが上下に移動することを特徴とする請求項１記載の車
両の姿勢制御装置。
【請求項３】前記駆動部が前記ばね下部材に設置され
ているときに、前記結合部材を前記ばね下部材側の第１
スプリングの下部に結合し、前記駆動部が前記ばね上部
材に設置されているときに、前記結合部材を、前記ばね
上部材側の第１スプリングの上部に結合したことを特徴
とする請求項２記載の車両の姿勢制御装置。
【請求項４】前記結合部材が、前記第１スプリングの
上下方向の中間部で結合しているときに、前記上下移動
ナットと前記結合部材との間に、前記第１スプリングと
同一方向にスプリング力が発生する第２スプリングを結
合したことを特徴とする請求項２記載の車両の姿勢制御
装置。
【請求項５】前記第２スプリングのバネ定数を、前記
中間部から上方、或いは下方位置の第１コイルスプリン
グのバネ定数と略同一の値に設定したことを特徴とする
請求項４記載の車両の姿勢制御装置。
【請求項６】前記第２スプリングを、第２コイルスプ
リングにより構成し、当該第２コイルスプリングを、前
記上下移動機構の外周に同軸に配置して前記上下移動ナ
ットと前記結合部材との間に結合したことを特徴とする
請求項４又は５記載の車両の姿勢制御装置。
【請求項７】前記第２スプリング及び前記結合部材の
機能を兼ね備えた部材として、前記上下移動ナットと第
１スプリングの上下方向の中間部との間に、板バネを結
合したことを特徴とする請求項４乃至６の何れかに記載
の車両の姿勢制御装置。
【請求項８】前記板バネを、前記第１スプリングの軸
線を中心とした線対称位置に配置した少なくとも一対の
板バネにより構成したことを特徴とする請求項７記載の
車両の姿勢制御装置。
【請求項９】外力が入力しても前記送り用回転軸及び
前記上下移動ナットが相対回転しないように、前記送り
用回転軸及び前記上下移動ナットのねじ部のリード角の
tangent 値をねじ部摩擦係数より小さな値に設定したこ
とを特徴とする請求項２乃至８の何れかに記載の車両の
姿勢制御装置。
【請求項１０】前記送り用回転軸に対する前記上下移
動ナットの供回りを防止するナット回り止め機構を配置
したことを特徴とする請求項２乃至９の何れかに記載の
車両の姿勢制御装置。
【請求項１１】前記上下移動機構は、スプライン軸
と、内周に形成したセレーションが前記スプライン軸に
摺動自在に嵌まり込み、外周に雄ねじが形成されている
筒状の案内部材と、内周に形成した雌ねじが前記案内部
材の雄ねじに螺合し、且つ、前記第１スプリングの第１
位置で結合している第１スプリング結合部材と、前記案
内部材に相対回転自在に連結し、且つ前記第１位置に対
して上下方向に離間した第２位置で結合している第２ス
プリング結合部材とを備えており、前記駆動部から正逆
方向の回転力をスプライン軸に伝達すると、該スプライ
ン軸からの回転力が前記案内部材を介して第１スプリン
グ結合部材が上下に移動することを特徴とする請求項１
記載の車両の姿勢制御装置。
【請求項１２】前記案内部材と前記第２スプリング結
合部材との間に、前記第１スプリングと同一方向にスプ
リング力が発生する第３スプリングを結合したことを特
徴とする請求項１１記載の車両の姿勢制御装置。
【請求項１３】前記第３スプリングを、皿バネより構
成したことを特徴とする請求項１２記載の車両の姿勢制
御装置。
【請求項１４】前記第３スプリングのバネ定数を、前
記第１スプリングの前記第１スプリング結合部材及び前
記第２スプリング結合部材に結合している間のバネ定数
と略同一の値に設定したことを特徴とする請求項１１乃
至１３の何れかに記載の車両の姿勢制御装置。
【請求項１５】外力が入力しても前記案内部材及び第
１スプリング結合部材が相対回転しないように、前記案
内部材及び第１スプリング結合部材のねじ部のリード角
のtangent 値をねじ部摩擦係数より小さな値に設定した
ことを特徴とする請求項１１乃至１４の何れかに記載の
車両の姿勢制御装置。
【請求項１６】前記案内部材に対する前記第１スプリ
ング結合部材の供回りを防止する回り止め機構を配置し
たことを特徴とする請求項１１乃至１５の何れかに記載
の車両の姿勢制御装置。
【請求項１７】前記第１スプリングを、第１コイルス
プリングにより構成し、前記上下移動機構を、前記第１
コイルスプリングの内部空間に同軸に配置したことを特
徴とする請求項１乃至１６の何れかに記載の車両の姿勢
制御装置。