JP2006117213A - Vehicle suspension device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measure against heat generation of a motor of an electromagnetic suspension in a vehicle suspension device equipped with a fluid spring and the electromagnetic suspension. <P>SOLUTION: An air spring 16 is interposed between the sprung and the unsprung of the vehicle, and generates an elastic force between the sprung and the unsprung by an air chamber filled up with an air. The electromagnetic suspension 18 is equipped with the motor 22 disposed in the air chamber 72, a rod 42 and an outer shell 50 extendingly/contractingly controlled by the motor 22, and generates the damping force between the sprung and the unsprung. A heat shielding plate 20 is provided around the motor 22. The heat shielding plate 20 is extended to the outside of the air chamber 72, and heat sinks 78, 80 are provided on the extended part. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、一般に車両懸架装置に関し、特に電磁サスペンションと流体バネ装置の両方を備えた車両懸架装置に関する。   The present invention relates generally to vehicle suspension devices, and more particularly to vehicle suspension devices that include both electromagnetic suspensions and fluid spring devices.

路面を走行する車輪から車体に伝達される衝撃を緩和する様々なタイプの車両懸架装置が従来から開発されている。なかでも、アブソーバの機能を電磁アクチュエータに置き換えた電磁サスペンションが知られており、例えば、特許文献1には、電磁サスペンションとエアバネとを組み合わせた車両用電機動力付能動懸架装置が開示されている。
特開平2−120113号公報
Various types of vehicle suspension systems have been developed in the past that relieve the impact transmitted from the wheels traveling on the road surface to the vehicle body. Among them, an electromagnetic suspension in which the function of the absorber is replaced with an electromagnetic actuator is known. For example, Patent Document 1 discloses an active suspension device for vehicle electric power that combines an electromagnetic suspension and an air spring.
Japanese Patent Laid-Open No. 2-120113

しかしながら、上記特許文献1のような構造の懸架装置では、エアバネの内部に電磁サスペンションのモータが配置されているため、モータ発熱によりエアバネのダイヤフラムを劣化させてしまい、エアバネの寿命を低下させるおそれがある。   However, in the suspension device having the structure as described in Patent Document 1, since the motor of the electromagnetic suspension is disposed inside the air spring, the diaphragm of the air spring is deteriorated by the heat generation of the motor, and the life of the air spring may be shortened. is there.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、電磁サスペンションと流体バネの両方を備えた車両懸架装置において、電磁サスペンションのモータ発熱の影響を軽減する技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for reducing the influence of motor heat generation of an electromagnetic suspension in a vehicle suspension system including both an electromagnetic suspension and a fluid spring. .

本発明のある態様は、車両懸架装置に関する。この装置は、車両のバネ上とバネ下の間に介装され、流体が充填されたチャンバによってバネ上とバネ下の間に弾性力を発生させるように構成された流体バネと、チャンバ内に配置されたモータおよび該モータによって伸縮制御される伸縮部材を有し、バネ上とバネ下の間に減衰力を発生させるように構成された電動減衰手段と、を備える。そして、前記モータの周囲には熱遮蔽板が設けられている。   One embodiment of the present invention relates to a vehicle suspension apparatus. The device includes a fluid spring interposed between a sprung and unsprung portion of a vehicle and configured to generate an elastic force between the sprung and unsprung by a chamber filled with fluid, An electric damping means having an arranged motor and an expansion / contraction member controlled to expand and contract by the motor, and configured to generate a damping force between the sprung and unsprung parts. A heat shielding plate is provided around the motor.

ここで、「流体バネ」とは、エアバネや油圧バネのように、密閉空間に流体を満たすことにより弾性力を発揮させるものをいう。この態様によれば、モータの周囲に熱遮蔽板を設けたので、モータからの輻射熱によるダイヤフラムなどのチャンバ構造の熱劣化を抑制することができる。   Here, the “fluid spring” refers to an element that exerts an elastic force by filling a sealed space with a fluid, such as an air spring or a hydraulic spring. According to this aspect, since the heat shielding plate is provided around the motor, it is possible to suppress thermal deterioration of the chamber structure such as a diaphragm due to radiant heat from the motor.

熱遮蔽板は、チャンバの外部まで延在し、延在部分に放熱板が設けられていることが好ましい。こうすれば、熱遮蔽板の熱を効率的に外部に放熱することができる。   It is preferable that the heat shielding plate extends to the outside of the chamber, and a heat radiating plate is provided in the extending portion. If it carries out like this, the heat of a heat shielding board can be thermally radiated outside efficiently.

流体バネには、チャンバへの流体の供給口と排出口とが別個に設けられており、チャンバ内の流体を循環させる循環手段が備えられていることが好ましい。これによって、チャンバ内の熱を効率的に外部に放熱することができる。   The fluid spring is preferably provided with a supply port and a discharge port for fluid to the chamber separately, and is provided with a circulation means for circulating the fluid in the chamber. Thereby, the heat in the chamber can be efficiently radiated to the outside.

排出口が熱遮蔽板に設けられており、熱遮蔽板付近の流体をチャンバ外に導く管が設けられていてもよい。これによって、モータの近傍の流体が外部に放出されるので、放熱性能が向上する。   A discharge port may be provided in the heat shield plate, and a pipe that guides fluid near the heat shield plate to the outside of the chamber may be provided. As a result, the fluid in the vicinity of the motor is discharged to the outside, so that the heat dissipation performance is improved.

放熱板の近傍に、モータにより回転駆動されるファンが設けられていてもよい。これによって、放熱板からの放熱性能が向上する。   A fan that is rotationally driven by a motor may be provided in the vicinity of the heat radiating plate. Thereby, the heat dissipation performance from a heat sink improves.

本発明によれば、電動減衰手段のモータの周囲に熱遮蔽板を設けたので、モータからの輻射熱によるチャンバ構造の熱劣化が抑制される。   According to the present invention, since the heat shielding plate is provided around the motor of the electric damping means, the thermal deterioration of the chamber structure due to the radiant heat from the motor is suppressed.

図1は、本実施形態に係る車両懸架装置を備えた四輪の車両10の模式図である。なお、図1では、説明を簡単にするために車両懸架装置を平面的に表しているが、実際の車両においては、車両懸架装置の機能を発揮するために適切な空間配置で、例えばナックル、タイロッド、アッパーアーム、ロアアームなどの他の部品と既知の方法で組み合わせて構成される。   FIG. 1 is a schematic view of a four-wheel vehicle 10 including a vehicle suspension device according to the present embodiment. In FIG. 1, the vehicle suspension device is shown in a plan view for the sake of simplicity. However, in an actual vehicle, an appropriate space arrangement is used in order to exert the function of the vehicle suspension device, for example, a knuckle, It is configured by combining with other parts such as a tie rod, upper arm, and lower arm in a known manner.

車両10の車体12と各車輪14の間には、エアバネ16と電磁サスペンション18を組み合わせて構成される車両懸架装置が装着されている。エアバネ16は、電磁サスペンション18の駆動源であるモータを取り囲むように形成されたエアチャンバに圧縮空気を充填することで実現される。エアチャンバ内の圧縮空気がバネとして作用し、車輪14を弾性支持することによって、車輪14の衝撃が車体12に直接的に伝達されることを防止する。また、エアバネ16のエアチャンバの容積を変化させることで、車輪14毎に車高を調整することができる。電磁サスペンション18は、駆動源であるモータとこのモータにより伸縮される伸縮部材を直列に配置して構成される。電磁サスペンション18は、モータの力制御により車両のバネ上とバネ下の間に減衰力を発生させる。なお、本明細書において、エアバネ16により支えられる部材の位置を「バネ上」と呼び、エアバネ16により支えられていない部材の位置を「バネ下」と呼ぶ。すなわち、バネ上は車体12側であり、バネ下は車輪14側である。   A vehicle suspension device configured by combining an air spring 16 and an electromagnetic suspension 18 is mounted between the vehicle body 12 and each wheel 14 of the vehicle 10. The air spring 16 is realized by filling compressed air into an air chamber formed so as to surround a motor that is a drive source of the electromagnetic suspension 18. The compressed air in the air chamber acts as a spring and elastically supports the wheel 14 to prevent the impact of the wheel 14 from being directly transmitted to the vehicle body 12. Further, the vehicle height can be adjusted for each wheel 14 by changing the volume of the air chamber of the air spring 16. The electromagnetic suspension 18 is configured by arranging a motor as a drive source and an expansion / contraction member expanded / contracted by the motor in series. The electromagnetic suspension 18 generates a damping force between the sprung and unsprung parts of the vehicle by controlling the force of the motor. In the present specification, the position of a member supported by the air spring 16 is referred to as “sprung”, and the position of a member not supported by the air spring 16 is referred to as “unsprung”. That is, the sprung is on the vehicle body 12 side and the unsprung is on the wheel 14 side.

エアバネ16と電磁サスペンション18とは、一体的に構成されることが省スペースの観点から好ましいが、別々に設けられていてもよい。このエアバネ16と電磁サスペンション18の詳細な構成については、図2を参照して後述する。   The air spring 16 and the electromagnetic suspension 18 are preferably configured integrally from the viewpoint of space saving, but may be provided separately. Detailed configurations of the air spring 16 and the electromagnetic suspension 18 will be described later with reference to FIG.

各車輪14の近傍には、車輪位置での車高を検出する車高センサ104がそれぞれ配置されている。この車高センサ104は、例えば、車軸と車体とを連結したリンクの変位を測定することで、車体12と車輪14との相対距離を検出するタイプのものである。車高センサ104の検出信号は、車体12に備えられる電子制御装置100(以下「ECU100」と表記する)に送られる。   A vehicle height sensor 104 that detects the vehicle height at the wheel position is disposed in the vicinity of each wheel 14. The vehicle height sensor 104 is of a type that detects the relative distance between the vehicle body 12 and the wheels 14 by measuring the displacement of a link connecting the axle and the vehicle body, for example. A detection signal of the vehicle height sensor 104 is sent to an electronic control device 100 (hereinafter referred to as “ECU 100”) provided in the vehicle body 12.

車体12には、エアバネ16のエアチャンバ内の空気圧を検出するための空気圧センサ106が車輪毎に設けられている。この空気圧センサ106は、例えば、エアチャンバに連通した通路内に設けた薄膜の変位を電気的に検出して空気圧を測定するタイプのものである。空気圧センサ106の検出信号は、ECU100に送られる。   The vehicle body 12 is provided with an air pressure sensor 106 for detecting the air pressure in the air chamber of the air spring 16 for each wheel. The air pressure sensor 106 is of a type that measures the air pressure by electrically detecting the displacement of a thin film provided in a passage communicating with an air chamber, for example. A detection signal from the air pressure sensor 106 is sent to the ECU 100.

エアバネ16のエアチャンバは、空気供給ライン190と連通している。空気供給ライン190の途中には、各車輪14に対応してそれぞれ空気圧制御バルブ140が設けられている。この空気圧制御バルブ140は、ECU100と電気的に接続されており、ECU100からの信号に応じて開弁状態と閉弁状態とに切り換えることができる。これによって、空気供給ライン190を介してエアバネ16のエアチャンバ内部に空気を供給し、また内部から空気を排出することができる。   The air chamber of the air spring 16 communicates with the air supply line 190. In the middle of the air supply line 190, air pressure control valves 140 are provided corresponding to the respective wheels 14. The pneumatic control valve 140 is electrically connected to the ECU 100, and can be switched between a valve open state and a valve closed state in accordance with a signal from the ECU 100. Thus, air can be supplied to the inside of the air chamber of the air spring 16 via the air supply line 190, and air can be discharged from the inside.

車体12には、空気供給ライン190に圧縮空気を供給するためのコンプレッサ160が備えられている。モータ162は、コンプレッサ160に動力を供給する。モータ162が回転すると、空気吸入口164を介して外部から空気が取り込まれ、コンプレッサ160により圧縮される。圧縮された空気は、ドライヤ174に流入する。ドライヤ174は、シリカゲル等の乾燥剤を収容しており、流入した空気を乾燥して空気供給ライン190に供給する。   The vehicle body 12 is provided with a compressor 160 for supplying compressed air to the air supply line 190. The motor 162 supplies power to the compressor 160. When the motor 162 rotates, air is taken in from the outside through the air inlet 164 and compressed by the compressor 160. The compressed air flows into the dryer 174. The dryer 174 contains a desiccant such as silica gel, and dries the air that has flowed in and supplies it to the air supply line 190.

車体12には、コンプレッサ160から供給される圧縮空気を蓄えることのできる高圧タンク166と、高圧タンクへの空気の流出入を制御する高圧タンクバルブ168が設けられていてもよい。高圧タンク166は、コンプレッサ160から圧縮空気を送り込むことで、例えば700〜800kPaに維持されている。高圧タンク166とコンプレッサ160の両方から圧縮空気を空気供給ライン190に供給することで、エアバネの増圧時の応答性を向上させることができる。したがって、コンプレッサ160の能力が十分であれば、高圧タンク166を車体12に備えていなくてもよい。   The vehicle body 12 may be provided with a high-pressure tank 166 that can store compressed air supplied from the compressor 160 and a high-pressure tank valve 168 that controls the flow of air into and out of the high-pressure tank. The high-pressure tank 166 is maintained at 700 to 800 kPa, for example, by sending compressed air from the compressor 160. By supplying compressed air from both the high-pressure tank 166 and the compressor 160 to the air supply line 190, the responsiveness when the air spring is increased can be improved. Therefore, if the capacity of the compressor 160 is sufficient, the high-pressure tank 166 may not be provided in the vehicle body 12.

ドライヤ174から供給された空気は、逆止弁178を経由して、エアチャンバに連通する空気供給ライン190に流入する。逆止弁178は、コンプレッサ160側から空気が供給されると開放して、空気供給ライン190に空気を流すが、空気供給ライン190側からの空気が流れると閉弁する。この逆止弁178をバイパスするように、絞り176が設けられている。空気供給ライン190からの空気は、絞り176に流入して、流速を低下させられてからドライヤ174に流入する。こうすることによって、ドライヤ174のシリカゲルに吸収された水分を還元することができる。ドライヤ174を通過した空気は、排気バルブ170を介してサイレンサ172から車外に放出される。   The air supplied from the dryer 174 flows into the air supply line 190 that communicates with the air chamber via the check valve 178. The check valve 178 opens when air is supplied from the compressor 160 side, and flows air to the air supply line 190, but closes when air from the air supply line 190 flows. A throttle 176 is provided so as to bypass the check valve 178. The air from the air supply line 190 flows into the throttle 176 and is flown into the dryer 174 after the flow velocity is reduced. By doing so, moisture absorbed by the silica gel of the dryer 174 can be reduced. The air that has passed through the dryer 174 is discharged from the silencer 172 through the exhaust valve 170 to the outside of the vehicle.

車体12の車室内には、運転者のスイッチ操作により予め定義されている車高のなかからひとつの車高を選択できる車高選択装置(図示せず)が備えられていてもよい。これによって、運転者の嗜好に合った走行を実現することができる。この車高選択装置のスイッチ情報もECU100に入力される。   The vehicle interior of the vehicle body 12 may be provided with a vehicle height selection device (not shown) that can select one vehicle height from vehicle heights that are predefined by a driver's switch operation. As a result, it is possible to realize traveling that meets the driver's preference. The switch information of the vehicle height selection device is also input to the ECU 100.

ECU100は、各車輪の電磁サスペンション18およびエアバネ16の制御を実行する。ECU100は、電磁サスペンション18のモータに電力を供給する図示しないアンプと通信可能に接続されており、各種センサからの信号に基づいて、車体を安定させるべく適切な減衰力を発揮するように電磁サスペンション18を制御する。   ECU 100 executes control of electromagnetic suspension 18 and air spring 16 of each wheel. The ECU 100 is communicably connected to an amplifier (not shown) that supplies electric power to the motor of the electromagnetic suspension 18, and based on signals from various sensors, the electromagnetic suspension exhibits an appropriate damping force to stabilize the vehicle body. 18 is controlled.

ECU100は、空気圧制御バルブ140、排気バルブ170、高圧タンクバルブ168、コンプレッサ160を駆動するモータ162と電気的に接続されている。ECU100は、各種センサおよびスイッチからの信号に基づいて、上記制御バルブおよびモータ162に適宜制御信号を出力して、適切な弾性力を発揮するようにエアバネ16を制御する。   The ECU 100 is electrically connected to a pneumatic control valve 140, an exhaust valve 170, a high-pressure tank valve 168, and a motor 162 that drives the compressor 160. The ECU 100 appropriately outputs control signals to the control valve and the motor 162 based on signals from various sensors and switches, and controls the air spring 16 so as to exert an appropriate elastic force.

図2は、電磁サスペンション18とエアバネ16の構造をより詳細に示す図である。本実施形態では、電磁サスペンション18とエアバネ16とは一体的に構成されている。電磁サスペンションの駆動源であるモータ22の出力軸36は、ボールネジ44と一体的に構成されている。出力軸36とボールネジ44とは、カップリングを介して同軸に結合されていてもよい。出力軸36は、ロッド42内部においてベアリング40によって回動可能に支持されている。   FIG. 2 is a diagram showing the structure of the electromagnetic suspension 18 and the air spring 16 in more detail. In the present embodiment, the electromagnetic suspension 18 and the air spring 16 are integrally formed. An output shaft 36 of the motor 22 that is a drive source of the electromagnetic suspension is configured integrally with the ball screw 44. The output shaft 36 and the ball screw 44 may be coaxially coupled via a coupling. The output shaft 36 is rotatably supported by a bearing 40 inside the rod 42.

ボールネジ44、ロッド42、アウターシェル50およびピストン98は、同軸に配置されている。ボールネジ44は、ボール通路を内部に形成してなるボールネジナット46と、このボール通路内を循環する複数個のボール48を挟んでボールネジ機構を形成している。ボール48がボールネジ44およびボールネジナット46の間で転動接触することにより、直動運動と回転運動が相互に高効率で変換される。   The ball screw 44, the rod 42, the outer shell 50, and the piston 98 are arranged coaxially. The ball screw 44 forms a ball screw mechanism by sandwiching a ball screw nut 46 having a ball passage formed therein and a plurality of balls 48 circulating in the ball passage. When the ball 48 is in rolling contact between the ball screw 44 and the ball screw nut 46, the linear motion and the rotational motion are converted with high efficiency.

ボールネジナット46は、ピストン98の上部と接続固定されており、ピストン98はアウターシェル50と同軸に接続されている。アウターシェル50は、ベアリング56および58によってロッド42の外周に対して摺動可能に支持されている。   The ball screw nut 46 is connected and fixed to the upper portion of the piston 98, and the piston 98 is connected coaxially to the outer shell 50. The outer shell 50 is slidably supported with respect to the outer periphery of the rod 42 by bearings 56 and 58.

モータ22が、図示しないバッテリから供給される電力によって出力軸36を回転させると、ボールネジ44がボールネジナット46に対して相対回転する。すると、ボールネジナット46にピストン98を介して接続されているアウターシェル50が、ロッド42に対して下方に押し下げられ、又は上方に引き上げられる。これによって、アウターシェル50はロッド42に対して伸縮移動可能となり、モータ22により制御される伸縮部材として機能する。   When the motor 22 rotates the output shaft 36 with electric power supplied from a battery (not shown), the ball screw 44 rotates relative to the ball screw nut 46. Then, the outer shell 50 connected to the ball screw nut 46 via the piston 98 is pushed downward with respect to the rod 42 or pulled upward. As a result, the outer shell 50 can be expanded and contracted with respect to the rod 42 and functions as an expandable member controlled by the motor 22.

アウターシェル50は、ロッド42との間に配置されたダストシール96を有している。ダストシール96は、アウターシェル50とロッド42の間をシールして、アウターシェル50内へのゴミなどの異物の侵入を防止している。   The outer shell 50 includes a dust seal 96 disposed between the outer shell 50 and the rod 42. The dust seal 96 seals between the outer shell 50 and the rod 42 to prevent foreign matters such as dust from entering the outer shell 50.

アウターシェル50の下部には、第2取り付け部60が設けられる。第2取り付け部60は、車輪14から延びる図示しないロアアームに取り付けられる箇所であり、車両懸架装置と車輪14とを連結する役割を果たす。   A second attachment portion 60 is provided at the lower portion of the outer shell 50. The second attachment portion 60 is a portion attached to a lower arm (not shown) extending from the wheel 14 and plays a role of connecting the vehicle suspension device and the wheel 14.

なお、本実施形態では、ボールネジ44が車両のバネ上に、ボールネジナット46が車両のバネ下に設けられる例について説明するが、逆に、ボールネジ44が車両のバネ下に、ボールネジナット46が車両のバネ上に設けられてもよい。   In this embodiment, an example in which the ball screw 44 is provided on the spring of the vehicle and the ball screw nut 46 is provided below the spring of the vehicle will be described. Conversely, the ball screw 44 is provided below the vehicle and the ball screw nut 46 is provided on the vehicle. It may be provided on the spring.

電磁サスペンション18は、以下のように作動する。モータ22に駆動電流が与えられると、アウターシェル50は能動的に伸縮作動して減衰力を発生させる。路面の凹凸などの外部入力によって車輪が上下動する場合、ロッド42とアウターシェル50との相対運動によりエアバネ16が伸縮する。これによって、ボールネジ44がボールネジナット46に対して相対回転すると、出力軸36が回転してモータ22は発電機として作用する。このときにモータ22に生じる抵抗力によっても減衰力を発生させることもできる。また、ECU100は、車体の上下方向の加速度に応じてモータ22に印加する電流を設定し、減衰力を調整する。このようにして、電磁サスペンション18は、所望の減衰力を発生させ、エアバネ16による車体12の上下振動を減衰させる。   The electromagnetic suspension 18 operates as follows. When a drive current is applied to the motor 22, the outer shell 50 actively expands and contracts to generate a damping force. When the wheel moves up and down due to external inputs such as road surface unevenness, the air spring 16 expands and contracts due to the relative movement of the rod 42 and the outer shell 50. As a result, when the ball screw 44 rotates relative to the ball screw nut 46, the output shaft 36 rotates and the motor 22 acts as a generator. At this time, the damping force can also be generated by the resistance force generated in the motor 22. Further, the ECU 100 sets a current to be applied to the motor 22 according to the vertical acceleration of the vehicle body, and adjusts the damping force. In this way, the electromagnetic suspension 18 generates a desired damping force and attenuates the vertical vibration of the vehicle body 12 caused by the air spring 16.

また、外部入力のないときでも、ボールネジ44を回転させて、ロッド42に対するアウターシェル50の位置を変えることで、車体を上下方向に変位させることができるので、電磁サスペンション18は、車高調整にも利用することができる。   Even when there is no external input, the body can be displaced in the vertical direction by rotating the ball screw 44 and changing the position of the outer shell 50 with respect to the rod 42, so the electromagnetic suspension 18 can be used for vehicle height adjustment. Can also be used.

エアバネ16は、電磁サスペンション18に対して並列に配置されており、車両10のバネ上の重量を支持するとともに、その弾性力によって路面からの振動や衝撃が車輪14を通して車体12に伝わるのを抑制する。   The air spring 16 is arranged in parallel to the electromagnetic suspension 18 and supports the weight on the spring of the vehicle 10 and suppresses vibrations and impacts from the road surface from being transmitted to the vehicle body 12 through the wheels 14 due to its elastic force. To do.

エアバネ16は、主に、第1取り付け部66と、ダイヤフラム64と、カバー62から構成される。第1取り付け部66は、車体12に取り付けられる部分であり、エアバネ16および電磁サスペンション18と車体12を連結する。ダイヤフラム64は、図2に示すように「J」字型の断面形状をしており、モータ22、ロッド42およびアウターシェル50を環状に取り囲むように取り付けられる。ダイヤフラム64の一端は、アウターシェル50の外周に固定された円錐状のカバー62に取り付けられ、他端は、第1取り付け部66の下端に取り付けられる。ダイヤフラム64、カバー62、アウターシェル50および第1取り付け部66によって、電磁サスペンション18の周囲に空気が充填される空間であるエアチャンバ72を形成している。   The air spring 16 mainly includes a first attachment portion 66, a diaphragm 64, and a cover 62. The first attachment portion 66 is a portion attached to the vehicle body 12 and connects the air spring 16 and the electromagnetic suspension 18 to the vehicle body 12. The diaphragm 64 has a “J” -shaped cross section as shown in FIG. 2, and is attached so as to surround the motor 22, the rod 42 and the outer shell 50 in an annular shape. One end of the diaphragm 64 is attached to a conical cover 62 fixed to the outer periphery of the outer shell 50, and the other end is attached to the lower end of the first attachment portion 66. The diaphragm 64, the cover 62, the outer shell 50, and the first attachment portion 66 form an air chamber 72 that is a space in which air is filled around the electromagnetic suspension 18.

第1取り付け部66には、空気供給ライン190とエアチャンバ72の間を連通する供給口70が空けられており、この供給口70を通して空気が供給または排出される。   The first attachment portion 66 has a supply port 70 communicating between the air supply line 190 and the air chamber 72, and air is supplied or discharged through the supply port 70.

第1取り付け部66の下面と、電磁サスペンション18のモータ22の上面とは、緩衝材68を介して接続されている。電磁サスペンション18のボールネジ機構は、摩擦力が十分に低くなるように作られているため、第1取り付け部66とともにモータ22が上下動すると、これに追従して、ロッド42に対するアウターシェル50の相対位置が変化するようになっている。   The lower surface of the first attachment portion 66 and the upper surface of the motor 22 of the electromagnetic suspension 18 are connected via a cushioning material 68. Since the ball screw mechanism of the electromagnetic suspension 18 is made so that the frictional force is sufficiently low, when the motor 22 moves up and down together with the first mounting portion 66, the motor 22 follows this, and the relative of the outer shell 50 to the rod 42. The position changes.

ここで、エアバネ16の車高調整時の動作について説明する。供給口70からエアチャンバ72内に圧縮空気が供給されエアチャンバ72の空気圧が上昇すると、第1取り付け部66のエアチャンバ72に面する下面が押し上げられる。これによって車体12の車高が上昇する。逆に、供給口70からエアチャンバ72内の空気が排出されエアチャンバ72の空気圧が低下すると、車体12の重量により第1取り付け部66が低下させられて、これによって車体12の車高が減少する。   Here, the operation at the time of adjusting the vehicle height of the air spring 16 will be described. When compressed air is supplied from the supply port 70 into the air chamber 72 and the air pressure of the air chamber 72 rises, the lower surface of the first mounting portion 66 facing the air chamber 72 is pushed up. As a result, the vehicle height of the vehicle body 12 increases. On the contrary, when the air in the air chamber 72 is discharged from the supply port 70 and the air pressure in the air chamber 72 decreases, the first mounting portion 66 is lowered due to the weight of the vehicle body 12, thereby reducing the vehicle height of the vehicle body 12. To do.

モータ22の周囲には、円筒状の熱遮蔽板20が設けられている。熱遮蔽板20は、第1取り付け部66の中央を貫通し、エアチャンバ72の外部まで延在するようになっている。熱遮蔽板20は、第1取り付け部66と固定されており、第1取り付け部66の上下動とともに移動する。モータ22の上部には、蓋76が熱遮蔽板20の内周に嵌め込まれており、これによって、エアチャンバ72を密閉構造としている。   A cylindrical heat shielding plate 20 is provided around the motor 22. The heat shielding plate 20 passes through the center of the first attachment portion 66 and extends to the outside of the air chamber 72. The heat shielding plate 20 is fixed to the first attachment portion 66 and moves with the vertical movement of the first attachment portion 66. A lid 76 is fitted on the inner periphery of the heat shielding plate 20 at the upper part of the motor 22, thereby making the air chamber 72 a sealed structure.

熱遮蔽板20のうち、エアチャンバ72の外部にある延在部分には、放熱板78、80が嵌め込まれている。図3は、熱遮蔽板20および放熱板78、80の平面図である。図示するように、放熱板78、80は、円筒状の熱遮蔽板20の全周にわたり設けられている。   Heat sinks 78 and 80 are fitted into extending portions of the heat shielding plate 20 outside the air chamber 72. FIG. 3 is a plan view of the heat shielding plate 20 and the heat radiating plates 78 and 80. As shown in the figure, the heat radiating plates 78 and 80 are provided over the entire circumference of the cylindrical heat shielding plate 20.

熱遮蔽板20および放熱板78、80は、熱伝導率の高い材料、例えばアルミニウムであることが好ましいが、他の材料でもよい。また、熱遮蔽板20は円筒状でなく、他の形状であってもよい。また、熱遮蔽板を二重に設けてもよい。   The heat shielding plate 20 and the heat radiating plates 78 and 80 are preferably made of a material having high thermal conductivity, such as aluminum, but may be made of other materials. Further, the heat shielding plate 20 is not cylindrical and may have another shape. Moreover, you may provide a heat shielding board twice.

電磁サスペンション18は車両の走行中には高頻度で駆動されるため、モータ22が高温になりやすい。そこで、モータ22の周囲に熱遮蔽板を設けることにより、モータ22から発せられた熱がエアバネ16のダイヤフラム64に直接輻射されることがなくなるので、ダイヤフラム64の熱劣化を抑制することができる。ダイヤフラム64は主にゴム製であるため、高温になると硬化したり粘着現象を生じることがあり、その状態で変形すると、亀裂やひび割れを生じて寿命が低下してしまう。したがって、本実施形態のように熱遮蔽板を設けることで、エアバネの寿命を向上することができる。   Since the electromagnetic suspension 18 is driven at a high frequency while the vehicle is traveling, the motor 22 is likely to be hot. Therefore, by providing a heat shielding plate around the motor 22, the heat generated from the motor 22 is not directly radiated to the diaphragm 64 of the air spring 16, so that thermal deterioration of the diaphragm 64 can be suppressed. Since the diaphragm 64 is mainly made of rubber, it may be cured or cause an adhesive phenomenon at a high temperature. If the diaphragm 64 is deformed in this state, a crack or a crack is generated, and the life is shortened. Therefore, the service life of the air spring can be improved by providing the heat shielding plate as in the present embodiment.

また、エアチャンバ72は密閉空間であるため熱が排出されにくいが、熱遮蔽板20はエアチャンバ72の外部まで延びているため、熱遮蔽板20の熱がエアチャンバ72の外部まで伝導し、放熱板78、80から放熱されるので、エアチャンバ72内の熱を効果的に排出することができる。   In addition, since the air chamber 72 is a sealed space, heat is not easily discharged, but since the heat shield plate 20 extends to the outside of the air chamber 72, the heat of the heat shield plate 20 is conducted to the outside of the air chamber 72, Since heat is radiated from the heat radiating plates 78 and 80, the heat in the air chamber 72 can be effectively discharged.

なお、熱遮蔽板20がエアチャンバ72の外部まで延在しておらず、第1取り付け部66の下面に固定されている場合でも、ダイヤフラム64への輻射を避けるという点では有効である。この場合、蓋76に放熱フィンを設けるようにしてもよい。   Even when the heat shielding plate 20 does not extend to the outside of the air chamber 72 and is fixed to the lower surface of the first mounting portion 66, it is effective in that radiation to the diaphragm 64 is avoided. In this case, a heat radiating fin may be provided on the lid 76.

また、第1取り付け部66は、熱伝導率の低い材料で製造することが望ましい。第1取り付け部66は熱遮蔽板20と接しているので、熱が伝導してダイヤフラム64の取り付け部分が劣化するおそれがあるためである。   Moreover, it is desirable that the first attachment portion 66 is made of a material having low thermal conductivity. This is because the first attachment portion 66 is in contact with the heat shielding plate 20, and heat may be conducted to deteriorate the attachment portion of the diaphragm 64.

熱遮蔽板だけでは放熱能力が不足する場合は、エアチャンバ内の空気を循環させるようにしてもよい。図4はその様子を示す図である。熱遮蔽板20の側面と、第1取り付け部66の側面に同軸、同径の孔84、86が空けられており、それらを貫通するように管82が嵌め込まれている。管82のエアチャンバ外部側には、制御バルブ88が接続されている。この制御バルブ88はECU100と電気的に接続されており、ECU100の図示しない空気循環制御部からの信号により開弁と閉弁を切り換えることができる。   If the heat dissipation capability is insufficient with only the heat shielding plate, the air in the air chamber may be circulated. FIG. 4 is a diagram showing this state. Holes 84 and 86 having the same diameter and the same diameter are formed in the side surface of the heat shielding plate 20 and the side surface of the first mounting portion 66, and a tube 82 is fitted so as to penetrate them. A control valve 88 is connected to the outside of the air chamber of the pipe 82. The control valve 88 is electrically connected to the ECU 100 and can be switched between open and closed by a signal from an air circulation control unit (not shown) of the ECU 100.

空気循環制御部は、図1で説明したコンプレッサ160および高圧タンク166からの圧縮空気を供給口70からエアチャンバ72内に供給するようにモータ162を駆動し、高圧タンクバルブ168および空気圧制御バルブ140を開弁する。さらに、空気循環制御部は、制御バルブ88を開弁して、エアチャンバ72内の空気が管82を経由して外部に放出されるようにする。本実施形態では、排出口となる管82が熱遮蔽板20に接続されているので、モータ22の周囲の空間74にある高温となった空気を、エアチャンバ外部に効果的に排出することができる。車体12に備えられたコンプレッサ160や高圧タンク166からの圧縮空気を使用する代わりに、エアチャンバ72内の空気を循環させるための専用のポンプを別に備えていてもよい。   The air circulation control unit drives the motor 162 to supply the compressed air from the compressor 160 and the high-pressure tank 166 described in FIG. 1 into the air chamber 72 from the supply port 70, and the high-pressure tank valve 168 and the pneumatic control valve 140. Open the valve. Further, the air circulation control unit opens the control valve 88 so that the air in the air chamber 72 is released to the outside via the pipe 82. In the present embodiment, since the pipe 82 serving as the discharge port is connected to the heat shielding plate 20, the high-temperature air in the space 74 around the motor 22 can be effectively discharged outside the air chamber. it can. Instead of using the compressed air from the compressor 160 and the high-pressure tank 166 provided in the vehicle body 12, a dedicated pump for circulating the air in the air chamber 72 may be separately provided.

熱遮蔽板20をエアチャンバ72の外部まで延在させることがスペースの都合上困難である場合は、上記のように空気を循環させることが特に有効である。   In the case where it is difficult to extend the heat shielding plate 20 to the outside of the air chamber 72 due to space limitations, it is particularly effective to circulate air as described above.

エアチャンバ72内の温度を検出する温度センサを設けておき、図示しない空気循環制御部は、エアチャンバの温度が所定値以上となったとき、空気の循環を開始するようにしてもよい。この場合、エアチャンバ72内の空気圧が高いと、空気の循環中に高圧状態を維持することが困難なため、空気循環制御部は、空気圧センサ106による検出値に基づいて、所定圧力以下のときのみ空気の循環を開始するようにしてもよい。   A temperature sensor for detecting the temperature in the air chamber 72 may be provided, and an air circulation control unit (not shown) may start air circulation when the temperature of the air chamber becomes a predetermined value or more. In this case, if the air pressure in the air chamber 72 is high, it is difficult to maintain a high pressure state during the air circulation. Therefore, the air circulation control unit detects when the air pressure is equal to or lower than a predetermined pressure based on the detection value by the air pressure sensor 106. Only air circulation may be started.

図5に示すように、放熱板78、80の近傍に、ファン92を設けるようにしてもよい。この場合、モータ22を利用してファン92を駆動することが好ましい。図5に示すように、モータ22の出力軸36がモータ22の上部からも軸90として突出するような構造にしておき、この出力軸36の先端にファン92をナット94で固定する。こうすれば、電磁サスペンション18が駆動される毎にファン92が回転するので、放熱板78、80からの放熱を助けることができるほか、特別な駆動源が不要となるので省スペースにも貢献する。   As shown in FIG. 5, a fan 92 may be provided in the vicinity of the heat radiating plates 78 and 80. In this case, it is preferable to drive the fan 92 using the motor 22. As shown in FIG. 5, the structure is such that the output shaft 36 of the motor 22 projects from the top of the motor 22 as a shaft 90, and a fan 92 is fixed to the tip of the output shaft 36 with a nut 94. In this way, since the fan 92 rotates every time the electromagnetic suspension 18 is driven, heat can be radiated from the heat sinks 78 and 80, and a special drive source is not required, contributing to space saving. .

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described above based on the embodiment. It should be understood by those skilled in the art that these embodiments are exemplifications, and that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention.

実施の形態では、エアバネと電磁サスペンションを並列させた車両懸架装置を説明したが、油圧バネと電磁サスペンションを並列させた車両懸架装置についても本発明を適用することができる。   In the embodiment, the vehicle suspension apparatus in which the air spring and the electromagnetic suspension are arranged in parallel has been described. However, the present invention can also be applied to a vehicle suspension apparatus in which the hydraulic spring and the electromagnetic suspension are arranged in parallel.

車両懸架装置を備えた四輪の車両の模式図である。It is a schematic diagram of a four-wheel vehicle provided with a vehicle suspension device. エアバネと電磁サスペンションの構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of an air spring and an electromagnetic suspension. 熱遮蔽板の平面図である。It is a top view of a heat shielding board. エアチャンバ内の流体を循環させる様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the fluid in an air chamber is circulated. 放熱板の近傍にファンを設けた様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the fan was provided in the vicinity of the heat sink.

符号の説明Explanation of symbols

10 車両、 12 車体、 14 車輪、 16 エアバネ、 18 電磁サスペンション、 20 熱遮蔽板、 22 モータ、 64 ダイヤフラム、 70 供給口、 72 エアチャンバ、 78、80 放熱板、 82 管、 88 制御バルブ、 92 ファン。   10 vehicle, 12 vehicle body, 14 wheel, 16 air spring, 18 electromagnetic suspension, 20 heat shield plate, 22 motor, 64 diaphragm, 70 supply port, 72 air chamber, 78, 80 heat sink, 82 pipe, 88 control valve, 92 fan .

Claims (5)

車両のバネ上とバネ下の間に介装され、流体が充填されたチャンバによってバネ上とバネ下の間に弾性力を発生させるように構成された流体バネと、
前記チャンバ内に配置されたモータおよび該モータによって伸縮制御される伸縮部材を有し、バネ上とバネ下の間に減衰力を発生させるように構成された電動減衰手段と、
を備え、
前記モータの周囲に熱遮蔽板が設けられていることを特徴とする車両懸架装置。
A fluid spring interposed between the sprung and unsprung parts of the vehicle and configured to generate an elastic force between the sprung and unsprung by a chamber filled with fluid;
An electric damping means having a motor disposed in the chamber and a telescopic member controlled by the motor, and configured to generate a damping force between the sprung and unsprung;
With
A vehicle suspension device, wherein a heat shielding plate is provided around the motor.
前記熱遮蔽板が前記チャンバ外部まで延在し、延在部分に放熱板が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車両懸架装置。   The vehicle suspension device according to claim 1, wherein the heat shielding plate extends to the outside of the chamber, and a heat radiating plate is provided in the extending portion. 前記流体バネは、前記チャンバへの流体の供給口と排出口とが別個に設けられており、この供給口と排出口を通して前記チャンバ内の流体を循環させる循環手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の車両懸架装置。   The fluid spring has a fluid supply port and a discharge port separately provided to the chamber, and further includes a circulation means for circulating the fluid in the chamber through the supply port and the discharge port. The vehicle suspension apparatus according to claim 1. 前記排出口が前記熱遮蔽板に設けられており、該熱遮蔽板付近の流体をチャンバ外に導く管が設けられていることを特徴とする請求項3に記載の車両懸架装置。   The vehicle suspension apparatus according to claim 3, wherein the discharge port is provided in the heat shielding plate, and a pipe for guiding fluid near the heat shielding plate to the outside of the chamber is provided. 前記放熱板の近傍に、前記モータにより回転駆動されるファンが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車両懸架装置。   The vehicle suspension device according to claim 1, wherein a fan that is rotationally driven by the motor is provided in the vicinity of the heat radiating plate.
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