JP2007099205A - 車両用懸架シリンダ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電磁式ショックアブソーバ10の備えるモータ52のコイル60を、車輪側に連結されたインナチューブ22に対して上下方向に移動可能にするとともに、そのインナチューブにスプリング74,78によって弾性的に支持させ、かつ、コイルとインナチューブとの相対移動に伴うコイルと永久磁石56との軸線方向の相対移動を許容する。その構造により、車輪からモータへ伝達される振動が緩和され、また、振動に対するモータの保護が充分に図られる。さらに、このアブソーバが、コイルがマスとして機能するばね下ダイナミックダンパを有することになり、高周波的なばね下振動のばね上への伝達を効果的に抑制できる。
【選択図】図1
Description
車体に設けられたマウント部に連結されるとともに、前記車輪保持部と前記マウント部との接近・離間に伴うそれら車輪保持部とマウント部とを結ぶ方向である軸線方向における前記車輪側部材との相対移動が可能とされた車体側部材と、
互いに相対動作する固定子と可動子とを含んで構成された電磁式モータを有し、その電磁式モータが発生する力に依拠して、前記車輪側部材と前記車体側部材との前記軸線方向の相対移動である両部材相対移動に対する減衰力を発生させる減衰力発生装置と
を備えた車両用懸架シリンダ装置であって、
前記電磁式モータが、自身の軸線が前記軸線方向に延びる向きに配設されるとともに、前記固定子が、前記車輪側部材と前記車体側部材との一方である一方部材に、前記軸線方向に移動可能に弾性支持され、かつ、前記一方部材と前記固定子との前記軸線方向の相対移動である一方部材固定子相対移動に伴うその固定子と前記可動子との前記軸線方向の相対移動が許容される構造とされた車両用懸架シリンダ装置。
互いに螺合する雄ねじ部と雌ねじ部とを含んで構成されるねじ機構であって、自身の軸線が前記軸線方向に延びて配設されるとともに、それら雄ねじ部と雌ねじ部との一方が、前記一方部材に、前記軸線方向に移動不能かつ軸線まわりに回転可能に設けられ、それら雄ねじ部と雌ねじ部との他方が、前記車輪側部材と前記車体側部材との他方である他方部材に、前記軸線方向に移動不能かつ軸線まわりに回転不能に設けられ、かつ、前記両部材相対移動に伴って前記雄ねじ部と雌ねじ部との一方が回転するように構成されたねじ機構を有し、
前記電磁式モータの前記固定子が前記一方部材に回転不能に支持され、前記回転子が前記雄ねじ部と雌ねじ部との一方の回転に伴って回転可能とされたことで、その電磁式モータの発生する力に依拠して前記両部材相対移動に対する減衰力を発生させる構造とされた(4)項に記載の車両用懸架シリンダ装置。
前記電磁式モータの前記可動子が、前記車輪側部材と前記車体側部材との他方である他方部材に、前記軸線方向に移動不能に設けられたことで、その電磁式モータの発生する力に依拠して前記両部材相対移動に対する減衰力を発生させる構造とされた(7)項に記載の車両用懸架シリンダ装置。
a)懸架シリンダ装置の構成
図1に、第1実施例の車両用懸架シリンダ装置10を示す。この車両用懸架シリンダ装置10は、独立懸架式のサスペンションシステムを構成する装置であり、前後左右の各車輪毎に設けられている。本懸架シリンダ装置10は、車輪を保持する車輪保持部として機能するサスペンションロアアーム(以下、「ロアアーム」と略する場合がある)12と、車体の一部(タイヤハウジングの上部)に設けられたマウント部14との間に配設されている。この懸架シリンダ装置10と、サスペンションスプリングとしてのコイルスプリング16とを含んで、各車輪ごとのサスペンション装置が構成されている。
電磁式ショックアブソーバは、ばね上である車体の上下移動速度に依拠する大きさの減衰力を容易に発生させることができることから、いわゆるスカイフック理論に基づくサスペンション装置に好適である。スカイフック理論に基づく基本的なサスペンションモデルは、図4(a)に示すようものであり、このモデルでは、タイヤをばねSTとして考え、車輪がそのばねSTによって支持されるとともに、車輪と車体とがサスペンションスプリングSSによって相互に支持され、ダンパ装置D1は、車体の上下移動速度に依拠する大きさの減衰力を発生させるような構成となっている。ところが、このようなモデルの場合、ばね下である車輪の振動を効果的に制振することができず、例えば、車輪の接地性を良好に保つことができなといった問題を抱える。そこで、図4(b)に示すように、車輪と車体との間に別のダンパ装置D2を設けたモデルを想定することもできる。しかし、通常の電磁式ショックアブソーバを用い、このモデルに従ってばね下振動を吸収すべく、ダンパ装置D1およびダンパ装置D2が発生させるべき減衰力を発生させるように制御する場合には、ばね下共振周波数あるいはその近傍となる高周波的な車輪の振動に対して、電磁式モータの制御が追従せず、そのことに起因してばね下振動が車体に伝達されるという現象が生じる。
F=V・C
に従って、懸架シリンダ装置10が発生させるべき減衰力Fを演算し、その減衰力Fに応じた制御信号をインバータ134に出力するのである。なお、モータ52の回転角、詳しく言えば、ロータの回転角は、チューブ下蓋38に設けられてナット保持筒50の下端部の回転角を検出する回転角センサ138によって検出される。この検出信号は、インバータ134に送信され、モータ52の制御に利用される。
上記懸架シリンダ装置10は、図6に示す懸架シリンダ装置150ように変形させることもできる。この懸架シリンダ装置150は、概して言えば、上記懸架シリンダ装置10が、雌ねじ部であるナット42に回転力を付与する構造とされていたのに対して、ねじ機構の雄ねじ部と雌ねじ部とが逆にされて、雄ねじ部に対して回転力を付与する構造とされている。他の部分は先の懸架シリンダ装置10と略同様の構成であるため、本懸架シリンダ装置150の説明は、懸架シリンダ装置10と異なる部分を中心に行ない、同様の機能の構成要素については同じ符号を用いるとともに、他の部分については省略あるいは簡略に行うものとする。
図7に、第2実施例の車両用懸架シリンダ装置200を示す。先の実施例の懸架シリンダ装置10が回転型のモータ52を備えるのに対し、本懸架シリンダ装置200は、リニアモータを採用している。なお、本懸架シリンダ装置200の説明は、先の懸架シリンダ装置10と異なる部分を中心に行うこととし、先の懸架シリンダ装置10の構成要素と同様の機能の構成要素については、同じ符号を用いて説明を省略あるいは簡略に行うものとする。
Claims (7)
- 車輪を保持する車輪保持部に連結される車輪側部材と、
車体に設けられたマウント部に連結されるとともに、前記車輪保持部と前記マウント部との接近・離間に伴うそれら車輪保持部とマウント部とを結ぶ方向である軸線方向における前記車輪側部材との相対移動が可能とされた車体側部材と、
互いに相対動作する固定子と可動子とを含んで構成された電磁式モータを有し、その電磁式モータが発生する力に依拠して、前記車輪側部材と前記車体側部材との前記軸線方向の相対移動である両部材相対移動に対する減衰力を発生させる減衰力発生装置と
を備えた車両用懸架シリンダ装置であって、
前記電磁式モータが、自身の軸線が前記軸線方向に延びる向きに配設されるとともに、前記固定子が、前記車輪側部材と前記車体側部材との一方である一方部材に、前記軸線方向に移動可能に弾性支持され、かつ、前記一方部材と前記固定子との前記軸線方向の相対移動である一方部材固定子相対移動に伴うその固定子と前記可動子との前記軸線方向の相対移動が許容される構造とされた車両用懸架シリンダ装置。 - 前記電磁式モータの前記固定子が、前記一方部材としての前記車輪側部材に弾性支持された請求項1に記載の車両用懸架シリンダ装置。
- 前記電磁式モータが、前記可動子が前記固定子に対して回転する回転子とされた回転モータであり、
前記減衰力発生装置が、
互いに螺合する雄ねじ部と雌ねじ部とを含んで構成されるねじ機構であって、自身の軸線が前記軸線方向に延びて配設されるとともに、それら雄ねじ部と雌ねじ部との一方が、前記一方部材に、前記軸線方向に移動不能かつ軸線まわりに回転可能に設けられ、それら雄ねじ部と雌ねじ部との他方が、前記車輪側部材と前記車体側部材との他方である他方部材に、前記軸線方向に移動不能かつ軸線まわりに回転不能に設けられ、かつ、前記両部材相対移動に伴って前記雄ねじ部と雌ねじ部との一方が回転するように構成されたねじ機構を有し、
前記電磁式モータの前記固定子が前記一方部材に回転不能に支持され、前記回転子が前記雄ねじ部と雌ねじ部との一方の回転に伴って回転可能とされたことで、その電磁式モータの発生する力に依拠して前記両部材相対移動に対する減衰力を発生させる構造とされた請求項2に記載の車両用懸架シリンダ装置。 - 前記電磁式モータの前記回転子が、前記雄ねじ部と雌ねじ部との一方に設けられた請求項3に記載の車両用懸架シリンダ装置。
- 当該懸架シリンダ装置が、一方部材固定子相対移動に対する減衰力を発生させるダンパ装置を備えた請求項3または請求項4に記載の車両用懸架シリンダ装置。
- 前記電磁式モータが、前記可動子が前記固定子に対して直線的に移動するリニアモータであり、
前記減衰力発生装置が、
前記電磁式モータの前記可動子が、前記車輪側部材と前記車体側部材との他方である他方部材に、前記軸線方向に移動不能に設けられたことで、その電磁式モータの発生する力に依拠して前記両部材相対移動に対する減衰力を発生させる構造とされた請求項1または請求項2に記載の車両用懸架シリンダ装置。 - 当該懸架シリンダ装置が、前記車輪側部材と前記車体側部材との前記軸線方向における相対位置を検出する両部材相対位置センサと、前記一方部材と前記固定子との前記軸線方向における相対位置を検出する一方部材固定子相対位置センサとを備え、前記電磁式モータが、それらのセンサの検出値に基づいて制御されるものとされた請求項6に記載の車両用懸架シリンダ装置。
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