JP2012072867A - Suspension device and vehicle incorporating suspension device - Google Patents

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JP2012072867A JP2010219285A JP2010219285A JP2012072867A JP 2012072867 A JP2012072867 A JP 2012072867A JP 2010219285 A JP2010219285 A JP 2010219285A JP 2010219285 A JP2010219285 A JP 2010219285A JP 2012072867 A JP2012072867 A JP 2012072867A
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良寛 安藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a suspension device onto which a load in a direction vertical to a shaft direction can be applied while a motion in a shaft direction of a second structure to a first structure is permitted.SOLUTION: The suspension device includes a first bracket fixed to the first structure, a second bracket fixed to the second structure, a coil spring disposed so as to be freely expanded and contracted between the first and the second brackets, a screw shaft having a spiral screw groove in the outer circumferential surface thereof, a ball screw nut screwed with the screw shaft via a ball and assembled in the second bracket, a spline shaft which has a through-hole through which the screw shaft is penetrated, is formed in a substantially cylindrical shape and has a spline groove formed on the outer circumferential surface thereof along the shaft direction and whose one end is fixed to the ball screw nut, a spline nut assembled in the spline shaft via a ball and guiding the motion in the shaft direction of the second bracket to the first bracket, and a motor fixed to the first bracket and rotationally driving the spline nut.

Description

本発明は、例えば、第一構造体に対して第二構造体を懸架するサスペンション装置に関する。   The present invention relates to a suspension device that suspends a second structure relative to a first structure, for example.

前記サスペンション装置としては、例えば特許文献1に開示されているものが知られている。このサスペンション装置は、第一構造体としての車両本体と第二構造体としての車軸との間に配置されるものであって、外周面に螺旋状のねじ溝が形成されると共に一端にブラケットを有して車両本体に固定されるねじ軸と、このねじ軸に多数のボールを介して螺合すると共に外周側にギヤが設けられたボールねじナットと、このボールねじナットとギヤを介して結合すると共に前記ボールねじナットを回転駆動させるモータとから構成されている。前記ねじ軸は円筒状の外筒内に摺動部材を介して摺動自在に挿入されており、かかる外筒の一端がブラケットを介して車軸と連結している。   As the suspension device, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known. This suspension device is disposed between a vehicle body as a first structure and an axle as a second structure, and has a helical thread groove on the outer peripheral surface and a bracket at one end. A screw shaft that is fixed to the vehicle body, a ball screw nut that is screwed to the screw shaft via a large number of balls and that has a gear on the outer peripheral side, and that is coupled to the ball screw nut via the gear. And a motor that rotationally drives the ball screw nut. The screw shaft is slidably inserted into a cylindrical outer cylinder via a sliding member, and one end of the outer cylinder is connected to the axle via a bracket.

このように構成された従来のサスペンション装置は、前記ねじ軸の直線運動をボールねじナットの回転運動に変換し、このボールねじナットの回転運動をギヤを介してモータに伝達して該モータに電磁力を発生させる。このモータによる電磁力に起因したトルクを前記ねじ軸の直線運動を抑制する減衰力として利用し、路面の凹凸等から車輪に加えられる衝撃、振動等を緩衝して車両本体に伝えている。   The conventional suspension apparatus configured as described above converts the linear motion of the screw shaft into the rotational motion of the ball screw nut, and transmits the rotational motion of the ball screw nut to the motor via the gear, thereby Generate power. Torque resulting from the electromagnetic force generated by the motor is used as a damping force for suppressing the linear motion of the screw shaft, and shocks, vibrations, and the like applied to the wheels from the road surface unevenness are buffered and transmitted to the vehicle body.

すなわち、この従来のサスペンション装置では、前記ねじ軸の逆効率及びモータの回生抵抗を利用して第一構造体に対する第二構造体の軸方向運動を許容しつつも、前記第二構造体に加えられる衝撃等を緩衝している。   That is, in this conventional suspension device, while allowing the axial movement of the second structure relative to the first structure using the reverse efficiency of the screw shaft and the regenerative resistance of the motor, The shock that is received is buffered.

特開2005-256920号公報JP 2005-256920 A

このような従来のサスペンションでは、該サスペンション装置の軸方向と垂直な方向の荷重が作用した場合、かかる荷重を負荷することはできない。このため、従来のサスペンション装置を単体で用いる場合には、該サスペンション装置の軸方向に対して垂直に作用する荷重を負荷することができ、且つ、第一構造体に対する第二構造体の軸方向運動を阻害しないようなリンク機構等の別部材を用いなければならない。   In such a conventional suspension, when a load in a direction perpendicular to the axial direction of the suspension device is applied, such a load cannot be applied. For this reason, when a conventional suspension device is used alone, a load acting perpendicularly to the axial direction of the suspension device can be applied, and the axial direction of the second structure relative to the first structure Another member such as a link mechanism that does not hinder the movement must be used.

本発明はこのような課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、第一構造体に対する第二構造体の軸方向運動を許容しつつも、軸方向と垂直な方向の荷重を負荷することが可能なサスペンション装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to allow a load in a direction perpendicular to the axial direction while allowing the axial movement of the second structure relative to the first structure. An object of the present invention is to provide a suspension device that can be loaded.

このような目的を達成する本発明のサスペンション装置は、第一構造体に固定される第一ブラケットと、第二構造体に固定される第二ブラケットと、前記第一ブラケットと第二ブラケットとの間で収縮自在に配置されるコイルばねと、外周面に螺旋状のねじ溝が形成され、前記第一ブラケットに固定されると共に前記第二ブラケット内を進退するねじ軸と、多数のボールを介して前記ねじ軸に螺合して該ねじ軸の軸方向に往復自在であると共に第二ブラケットに回転自在に組みつけられたボールねじナットと、前記ねじ軸が貫通する貫通孔を有して略円筒状に形成され、外周面に軸方向に沿って複数条のスプライン溝が形成される一方、一端が前記ボールねじナットに固定されると共に前記コイルばねを貫通して配置されたスプライン軸と、このスプライン軸の外側に多数のボールを介して組み付けられると共に第一ブラケットに回転自在に保持され、該第一ブラケットに対する第二ブラケットの軸方向運動を案内するスプラインナットと、前記第一ブラケットに固定されると共に前記スプラインナットを回転駆動させるモータと、を備えている。   The suspension device of the present invention that achieves such an object includes a first bracket fixed to the first structure, a second bracket fixed to the second structure, and the first bracket and the second bracket. A coil spring that is arranged to be contractible between them, a helical thread groove formed on the outer peripheral surface, a screw shaft that is fixed to the first bracket and that moves forward and backward in the second bracket, and a large number of balls. A ball screw nut screwed into the screw shaft and reciprocating in the axial direction of the screw shaft and rotatably assembled to the second bracket; and a through-hole through which the screw shaft passes. A spline shaft that is formed in a cylindrical shape and has a plurality of spline grooves formed along the axial direction on the outer peripheral surface, while one end is fixed to the ball screw nut and disposed through the coil spring; A spline nut that is assembled to the outside of the spline shaft via a large number of balls and that is rotatably held by the first bracket and guides the axial movement of the second bracket relative to the first bracket, and fixed to the first bracket And a motor for rotationally driving the spline nut.

このような本発明のサスペンション装置によれば、前記スプライン軸及びスプラインナットからなるボールスプライン部の構成を備えているため、従来のサスペンション装置のように、サスペンション装置の軸方向に対して垂直な方向に作用する荷重を負荷するためのリンク機構等の別部材を用いることなく、サスペンション装置の軸方向に対して垂直な方向の荷重を負荷することが可能である。   According to such a suspension device of the present invention, since the ball spline portion composed of the spline shaft and the spline nut is provided, the direction perpendicular to the axial direction of the suspension device as in the conventional suspension device. It is possible to load a load in a direction perpendicular to the axial direction of the suspension device without using another member such as a link mechanism for loading a load acting on the suspension.

本発明を適用したサスペンション装置の第一実施形態を示す正面図である。1 is a front view showing a first embodiment of a suspension device to which the present invention is applied. 本発明を適用したサスペンション装置の第一実施形態を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows 1st embodiment of the suspension apparatus to which this invention is applied. 本発明が備えるボールねじ部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the ball screw part with which this invention is provided. 本発明が備えるボールスプライン部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the ball spline part with which this invention is provided. 本発明を適用したサスペンション装置の第二実施形態を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows 2nd embodiment of the suspension apparatus to which this invention is applied. 図5に示すサスペンション装置が備えるボールねじスプラインを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the ball screw spline with which the suspension apparatus shown in FIG. 5 is provided.

以下、添付図面を用いて本発明を適用したサスペンション装置を詳細に説明する。   Hereinafter, a suspension device to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1及び図2は本発明を適用したサスペンション装置を示すものであり、図1は正面図、図2は側面断面図である。このサスペンション装置は、第一構造体に固定される第一ブラケット1と、第二構造体に固定される第二ブラケット2と、前記第一ブラケット1と第二ブラケット2との間で収縮自在に配設されるコイルばね3と、一端が前記第一ブラケット1に固定されると共に外周面に螺旋状のねじ溝が形成されたねじ軸4と、多数のボールを介して前記ねじ軸4に螺合すると共に前記第二ブラケット2に回転自在に保持されたボールねじナット5と、このボールねじナット5に固定されると共に前記ねじ軸4が貫通する貫通孔を有して円筒状に構成されたスプライン軸6と、このスプライン軸6に多数のボールを介して組み付けられると共に前記第一ブラケット1に回転自在に保持されたスプラインナット7と、前記第一ブラケット1に固定されると共に前記スプラインナット7を回転駆動させるモータ8と、を備えている。前記モータ8には駆動軸81が設けられており、この駆動軸81には該モータ8の駆動力を前記スプラインナット7に伝達するための駆動ギヤ82が設けられている。   1 and 2 show a suspension device to which the present invention is applied. FIG. 1 is a front view and FIG. 2 is a side sectional view. This suspension device is contractible between the first bracket 1 fixed to the first structure, the second bracket 2 fixed to the second structure, and the first bracket 1 and the second bracket 2. A coil spring 3 to be disposed, a screw shaft 4 having one end fixed to the first bracket 1 and having a helical thread groove formed on the outer peripheral surface, and a screw threaded on the screw shaft 4 via a number of balls. And a ball screw nut 5 that is rotatably held by the second bracket 2, and is fixed to the ball screw nut 5 and has a through hole through which the screw shaft 4 passes, and is configured in a cylindrical shape. When fixed to the first bracket 1, the spline shaft 6, a spline nut 7 that is assembled to the spline shaft 6 through a number of balls and that is rotatably supported by the first bracket 1, And a, a motor 8 for rotationally driving the spline nut 7. The motor 8 is provided with a drive shaft 81, and the drive shaft 81 is provided with a drive gear 82 for transmitting the drive force of the motor 8 to the spline nut 7.

前記第一ブラケット1は、第一構造体に固定されると共に前記モータ8が固定される連結部11と、前記スプラインナット7を回転自在に保持するスリーブ部12とから構成されており、前記スリーブ部12は固定ボルト13によって前記連結部11に固定されている。かかるスリーブ部12は前記スプラインナット7が貫通する貫通孔を有して円筒状に形成されており、かかる貫通孔の内周面と前記スプラインナット7の外周面との間には回転軸受14が介在している。すなわち、前記スプラインナット7はスリーブ部12に対して回転自在に支承されている。また、前記スリーブ部12の外周面には前記コイルばね3が係止するフランジ12aが形成されている。   The first bracket 1 includes a connecting portion 11 that is fixed to the first structure and to which the motor 8 is fixed, and a sleeve portion 12 that rotatably holds the spline nut 7. The part 12 is fixed to the connecting part 11 by a fixing bolt 13. The sleeve portion 12 has a through hole through which the spline nut 7 passes, and is formed in a cylindrical shape. A rotary bearing 14 is provided between the inner peripheral surface of the through hole and the outer peripheral surface of the spline nut 7. Intervene. That is, the spline nut 7 is rotatably supported with respect to the sleeve portion 12. Further, a flange 12 a that engages the coil spring 3 is formed on the outer peripheral surface of the sleeve portion 12.

一方、前記第二ブラケット2は、第二構造体に固定される連結部21と、一端が開口する中空部23を有する円筒部22とから構成されており、かかる連結部21と円筒部22は前記コイルばね3が係止するフランジ部24を介して一体形成されている。すなわち、前記コイルばね3は、前記スリーブ部12のフランジ部12aと第二ブラケット2のフランジ部24との間に設けられて第一ブラケット1及び第二ブラケット2を付勢している。また、前記第二ブラケット2が備える中空部23の開口縁には、後述する前記ボールねじナット5のフランジ部54が固定されるようになっている。   On the other hand, the said 2nd bracket 2 is comprised from the connection part 21 fixed to a 2nd structure, and the cylindrical part 22 which has the hollow part 23 which one end opens, and this connection part 21 and the cylindrical part 22 are comprised. The coil spring 3 is integrally formed through a flange portion 24 to be locked. That is, the coil spring 3 is provided between the flange portion 12 a of the sleeve portion 12 and the flange portion 24 of the second bracket 2 to urge the first bracket 1 and the second bracket 2. Further, a flange portion 54 of the ball screw nut 5 described later is fixed to the opening edge of the hollow portion 23 provided in the second bracket 2.

図3は、本実施形態のサスペンション装置が備えるボールねじ部の一例を示す斜視図である。前記ねじ軸4は略円柱状に形成されており、外周面には所定のリードで螺旋状のねじ溝41が形成されている。図3に示す例では、ねじ軸4に対して2条のねじ溝41a、41bが形成されており、多条ねじをなしている。尚、図3では前記ボールねじナット5の内部構造を理解し易くするため、一部を切欠いて描いている。   FIG. 3 is a perspective view showing an example of a ball screw portion provided in the suspension device of the present embodiment. The screw shaft 4 is formed in a substantially cylindrical shape, and a helical thread groove 41 is formed on the outer peripheral surface with a predetermined lead. In the example shown in FIG. 3, two thread grooves 41 a and 41 b are formed on the screw shaft 4 to form a multi-thread screw. In FIG. 3, a part of the ball screw nut 5 is notched for easy understanding.

一方、前記ボールねじナット5は前記ねじ軸4が貫通する貫通孔を有して略円筒状に形成されており、多数のボール9を介して該ねじ軸4に螺合している。かかる貫通孔の内周面には、前記ねじ軸4のねじ溝41と対向する負荷ボール転走溝51が螺旋状に形成されている。この負荷ボール転走溝51とねじ溝41とが互いに対向することにより、前記ボール9が荷重を負荷しながら転走する負荷ボール転走路が前記ねじ軸4とボールねじナット5との間に形成されることになる。   On the other hand, the ball screw nut 5 has a through hole through which the screw shaft 4 passes and is formed in a substantially cylindrical shape, and is screwed to the screw shaft 4 via a large number of balls 9. A load ball rolling groove 51 facing the screw groove 41 of the screw shaft 4 is spirally formed on the inner peripheral surface of the through hole. The load ball rolling groove 51 and the screw groove 41 face each other, whereby a load ball rolling path on which the ball 9 rolls while applying a load is formed between the screw shaft 4 and the ball screw nut 5. Will be.

また、前記ボールねじナット5には軸方向に沿ってボール9の戻し通路52が形成される一方、かかるボールねじナット5の軸方向両端には一対のエンドキャップ53が固定されている。これら一対のエンドキャップ53にはねじ軸4の周囲を螺旋状に転動してきたボール9の転走方向を転換させるための方向転換路が形成されている。前記負荷ボール転走溝51を転動してきたボール9は、一方のエンドキャップ53を介して戻し通路52に送り込まれ、他方のエンドキャップ53を介して負荷ボール転走溝51の最初の位置に戻されるようになっている。すなわち、ボールねじナット5にはボール9の無限循環路が形成されており、前記ボール9が無限循環路内を循環することで、前記ボールねじナット5はねじ軸4に沿って軸方向へ連続的に移動することが可能となっている。   The ball screw nut 5 is formed with a return passage 52 for the ball 9 along the axial direction, and a pair of end caps 53 are fixed to both ends of the ball screw nut 5 in the axial direction. The pair of end caps 53 is formed with a direction changing path for changing the rolling direction of the ball 9 that has spirally rolled around the screw shaft 4. The ball 9 that has rolled in the loaded ball rolling groove 51 is fed into the return passage 52 through one end cap 53 and is placed at the initial position of the loaded ball rolling groove 51 through the other end cap 53. It is supposed to be returned. That is, the ball screw nut 5 is formed with an infinite circulation path of the ball 9, and the ball screw 5 circulates in the endless circulation path, so that the ball screw nut 5 continues in the axial direction along the screw shaft 4. It is possible to move.

尚、本実施形態では、前記ボールねじナット5に対してボール9の無限循環路を具備させるために一対のエンドキャップ53を用いているが、前記ねじ軸4に形成されたねじ溝41のリードに合わせて前記無限循環路を具備させる手段を任意に選定することが可能となる。例えば、前記ねじ溝41のリードが短い場合には、ねじ溝41を転動してきたボール9を一巻分だけ戻す所謂デフレクタ部材を用いてボール9の無限循環路を具備させる他、デフレクタ部材のような他の部材を設けることなくボールねじナット5の内周面にボール9の無限循環路を具備させるようにしても差し支えない。   In this embodiment, a pair of end caps 53 are used to provide the ball screw nut 5 with an infinite circulation path for the ball 9, but the lead of the screw groove 41 formed in the screw shaft 4. It is possible to arbitrarily select means for providing the infinite circulation path according to the above. For example, when the lead of the screw groove 41 is short, a so-called deflector member that returns the ball 9 rolling the screw groove 41 by one turn is used to provide an infinite circulation path for the ball 9, and the deflector member There is no problem even if an infinite circulation path of the ball 9 is provided on the inner peripheral surface of the ball screw nut 5 without providing such other members.

更に、前記ボールねじナット5の外周面には、前記第二ブラケット2の中空部23の開口縁が固定されると共に前記スプライン軸6が固定されるフランジ部54、及び前記中空部23内に挿入される円筒部55が設けられている。前記円筒部55の外周面と前記中空部23の内周面との間には図2に示すように回転軸受が設けられており、前記ボールねじナット5は第二ブラケット2に対して回転自在に支承されている。   Further, an opening edge of the hollow portion 23 of the second bracket 2 is fixed to the outer peripheral surface of the ball screw nut 5, and the flange portion 54 to which the spline shaft 6 is fixed, and the hollow portion 23 is inserted into the hollow portion 23. A cylindrical portion 55 is provided. As shown in FIG. 2, a rotary bearing is provided between the outer peripheral surface of the cylindrical portion 55 and the inner peripheral surface of the hollow portion 23, and the ball screw nut 5 is rotatable with respect to the second bracket 2. It is supported by.

次に、本実施形態に係るサスペンション装置が備えるボールスプライン部について説明する。図4は、前記スプライン軸6とスプラインナット7とからなるボールスプライン部の一例を示す斜視図である。かかるスプライン軸6は、前記ねじ軸4が貫通する貫通孔61を有して略円筒状に形成される一方、図2に示すように、前記ボールねじナット5と同一軸心上に該ボールねじナット5のフランジ部54に固定されている。また、スプライン軸6の外周面には、該スプライン軸6の軸方向に沿ってスプライン溝62が形成されている。このスプライン溝62は、2条一組でスプライン軸6の周方向に例えば120°毎に配置されている。このようなスプライン軸6は、前記第一ブラケット1と第二ブラケット2との間に設けられたコイルばね3を貫通するようにして同一軸心上に設けられている(図1参照)。尚、図4では前記スプラインナット7の内部構造を理解し易くするため、一部を切欠いて描いている。   Next, the ball spline part provided in the suspension device according to the present embodiment will be described. FIG. 4 is a perspective view showing an example of a ball spline portion composed of the spline shaft 6 and the spline nut 7. The spline shaft 6 has a through hole 61 through which the screw shaft 4 passes, and is formed in a substantially cylindrical shape. On the other hand, as shown in FIG. It is fixed to the flange portion 54 of the nut 5. A spline groove 62 is formed on the outer peripheral surface of the spline shaft 6 along the axial direction of the spline shaft 6. The spline grooves 62 are arranged in a set of two strips, for example, every 120 ° in the circumferential direction of the spline shaft 6. Such a spline shaft 6 is provided on the same axis so as to penetrate the coil spring 3 provided between the first bracket 1 and the second bracket 2 (see FIG. 1). In FIG. 4, a part of the spline nut 7 is notched for easy understanding.

一方、前記スプラインナット7は、前記スプライン軸6が貫通する貫通孔を有して略円筒状に形成されており、多数のボール10を介して前記スプライン軸6に組みつけられている。このスプラインナット7の外周面には、前記第一ブラケット1のスリーブ部12の内周面と対向するナット本体71と、前記モータ8に設けられた駆動ギヤ82と噛み合うナット側ギヤ72が設けられている。   On the other hand, the spline nut 7 has a through hole through which the spline shaft 6 passes and is formed in a substantially cylindrical shape. The spline nut 7 is assembled to the spline shaft 6 via a large number of balls 10. On the outer peripheral surface of the spline nut 7, a nut main body 71 facing the inner peripheral surface of the sleeve portion 12 of the first bracket 1 and a nut side gear 72 that meshes with a drive gear 82 provided on the motor 8 are provided. ing.

前記ナット本体71は、ボール10が無限循環する無限循環路73をスプライン軸6に面した貫通孔の内周面に有している。この無限循環路73は、前記スプライン軸6の外周面に形成されたスプライン溝62に対向する負荷ボール転走溝と、この負荷ボール転走溝と平行に形成された無負荷ボール転走溝と、これら負荷ボール転走溝と無負荷ボール転走溝との間でボール10の転走方向を転換させると共にこれら溝の間でボール10を往来させるボールの方向転換路とから構成されている。この無限循環路73はその全域においてスプライン軸6に向けて開放されており、無限循環路73内に配列されたボール10はスプライン軸6と面した状態で該無限循環路73内を循環する。   The nut body 71 has an infinite circulation path 73 through which the ball 10 circulates infinitely on the inner peripheral surface of the through hole facing the spline shaft 6. The infinite circulation path 73 includes a loaded ball rolling groove facing the spline groove 62 formed on the outer peripheral surface of the spline shaft 6, and an unloaded ball rolling groove formed in parallel with the loaded ball rolling groove. The ball 10 is configured to change the rolling direction of the ball 10 between the loaded ball rolling groove and the unloaded ball rolling groove, and to change the direction of the ball to pass the ball 10 between the grooves. The endless circulation path 73 is open toward the spline shaft 6 in the entire area, and the balls 10 arranged in the endless circulation path 73 circulate in the endless circulation path 73 in a state of facing the spline shaft 6.

すなわち、上記ボールスプライン部の構成では、前記スプラインナット7が回転運動すると、該スプラインナット7が備える無限循環路73内をボール10が転走し、これによりスプラインナット7の回転運動がスプライン軸6に伝達され、該スプライン軸6がスプラインナット7と共に回転するようになっている。   That is, in the configuration of the ball spline portion, when the spline nut 7 rotates, the ball 10 rolls in an infinite circulation path 73 provided in the spline nut 7, whereby the rotational movement of the spline nut 7 is caused by the spline shaft 6. The spline shaft 6 rotates together with the spline nut 7.

前記無限循環路73内を荷重を負荷しながら転走するボール10に対しては予圧が与えられており、スプライン軸6とスプラインナット7の間のバックラッシュが排除され、スプラインナット7からスプライン軸6へ回転トルクを伝達する際も、かかるスプライン軸6を円滑に且つ精度良く軸方向へ進退させることができるように構成されている。   Preload is applied to the ball 10 that rolls in the infinite circulation path 73 while applying a load, so that backlash between the spline shaft 6 and the spline nut 7 is eliminated, and the spline nut 7 to the spline shaft Also when the rotational torque is transmitted to 6, the spline shaft 6 can be advanced and retracted smoothly and accurately in the axial direction.

ここで、図4で示されているスプライン軸6のスプライン溝62は2条で一対となるように形成されているが、前記スプラインナット7とスプライン軸6との間を転走するボール10に対しては予圧が与えられる状態であればよく、前記スプライン溝62を対となるように形成せずに、単一に形成することもできる。   Here, the spline groove 62 of the spline shaft 6 shown in FIG. 4 is formed to be a pair of two, but the ball 10 that rolls between the spline nut 7 and the spline shaft 6 is formed. On the other hand, it is sufficient that a preload is applied, and the spline groove 62 can be formed as a single unit without forming a pair.

以上のように構成された本発明を適用したサスペンション装置では、前記モータ8に通電すると、該モータ8に設けられた駆動軸81が回転駆動し、この駆動軸81の回転に同期して前記駆動ギヤ82が回転することになる。この駆動ギヤ82の回転力が前記スプラインナット7に設けられたナット側ギヤ72を介して該スプラインナット7に伝達され、かかるスプラインナット7が前記第一ブラケット1のスリーブ部12に対して回転することになる。   In the suspension device to which the present invention is configured as described above, when the motor 8 is energized, the drive shaft 81 provided on the motor 8 is rotationally driven, and the drive is synchronized with the rotation of the drive shaft 81. The gear 82 rotates. The rotational force of the drive gear 82 is transmitted to the spline nut 7 via a nut-side gear 72 provided on the spline nut 7, and the spline nut 7 rotates with respect to the sleeve portion 12 of the first bracket 1. It will be.

このスプラインナット7が回転すると、該スプラインナット7に設けられた無限循環路73内をボール10が転走し、これによりスプラインナット7の回転運動がスプライン軸6に伝達され、その結果スプライン軸6がスプラインナット7と共に回転することになる。かかるスプライン軸6は前記ボールねじナット5のフランジ部54に対して同一軸心上に固定されているため、スプライン軸6の回転に同期して前記ボールねじナット5が前記第二ブラケット2の円筒部22に対して回転することになる。   When the spline nut 7 rotates, the ball 10 rolls in an infinite circulation path 73 provided in the spline nut 7, whereby the rotational motion of the spline nut 7 is transmitted to the spline shaft 6, and as a result, the spline shaft 6 Will rotate with the spline nut 7. Since the spline shaft 6 is fixed on the same axial center with respect to the flange portion 54 of the ball screw nut 5, the ball screw nut 5 is connected to the cylinder of the second bracket 2 in synchronization with the rotation of the spline shaft 6. It will rotate with respect to the part 22.

前記ねじ軸4の一端は第一ブラケット1に固定されているため、前記ボールねじナット5は回転しながらねじ軸4に沿って軸方向に移動することになる。ここで、前記ボールねじナット5は回転軸受を介して第二ブラケット2の円筒部22に回転自在に保持されると共に、フランジ部54が第二ブラケット2の開口縁に固定されているため、該ボールねじナット5の軸方向移動に伴って第二ブラケット2もねじ軸4に沿って軸方向に運動することになる。   Since one end of the screw shaft 4 is fixed to the first bracket 1, the ball screw nut 5 moves in the axial direction along the screw shaft 4 while rotating. Here, the ball screw nut 5 is rotatably held on the cylindrical portion 22 of the second bracket 2 via a rotary bearing, and the flange portion 54 is fixed to the opening edge of the second bracket 2. As the ball screw nut 5 moves in the axial direction, the second bracket 2 also moves along the screw shaft 4 in the axial direction.

一方で、前記モータ8に通電しない状態では、第二ブラケット2に連結される第二構造体に対してサスペンション装置の軸方向の外力が作用すると、該第二ブラケット2と第一ブラケット1との間に設けられたコイルばね3がサスペンション装置の軸方向に収縮し、第二ブラケット2が第一ブラケット1に対して軸方向運動することになる。このとき、第二ブラケット2に対して回転自在に保持されたボールねじナット5が回転しながら前記ねじ軸4に沿って軸方向に移動することになる。また、前記ボールねじナット5の回転運動に応じて該ボールねじナット5に対して同一軸心上に固定されたスプライン軸6も回転運動することになる。   On the other hand, in the state where the motor 8 is not energized, if an external force in the axial direction of the suspension device acts on the second structure connected to the second bracket 2, the second bracket 2 and the first bracket 1 The coil spring 3 provided therebetween contracts in the axial direction of the suspension device, and the second bracket 2 moves in the axial direction with respect to the first bracket 1. At this time, the ball screw nut 5 held rotatably with respect to the second bracket 2 moves in the axial direction along the screw shaft 4 while rotating. Further, the spline shaft 6 fixed on the same axis with respect to the ball screw nut 5 also rotates in accordance with the rotational motion of the ball screw nut 5.

前記スプライン軸6は前記スプラインナット7と協働してボールスプライン部を構成しているため、かかるスプライン軸6の回転に伴って前記スプラインナット7に設けられた無限循環路73内をボール10が循環し、これにより、スプライン軸6の回転運動がスプラインナット7に伝達されて該スプラインナット7がスプライン軸6と共に回転運動することになる。   Since the spline shaft 6 forms a ball spline portion in cooperation with the spline nut 7, the balls 10 pass through the infinite circulation path 73 provided in the spline nut 7 as the spline shaft 6 rotates. Thus, the rotational movement of the spline shaft 6 is transmitted to the spline nut 7, and the spline nut 7 rotates together with the spline shaft 6.

前記スプラインナット7の外周面にはナット側ギヤ72が設けられており、このナット側ギヤ72は前記モータ8に設けられた駆動ギヤ82と噛み合っている。このため、前記スプラインナット7が回転することで、前記ナット側ギヤ72及び駆動ギヤ82を介してかかるスプラインナット7の回転運動が前記モータ8に伝達されることになる。このように、スプラインナット7の回転運動がモータ8に伝達されることでスプラインナット7の運動エネルギーがモータ8の電磁エネルギーに変換され、その結果、スプラインナット7の回転運動が減衰されるようになっている。   A nut-side gear 72 is provided on the outer peripheral surface of the spline nut 7, and the nut-side gear 72 meshes with a drive gear 82 provided on the motor 8. For this reason, when the spline nut 7 rotates, the rotational movement of the spline nut 7 is transmitted to the motor 8 via the nut side gear 72 and the drive gear 82. As described above, the rotational motion of the spline nut 7 is transmitted to the motor 8 so that the kinetic energy of the spline nut 7 is converted into the electromagnetic energy of the motor 8, and as a result, the rotational motion of the spline nut 7 is attenuated. It has become.

以上のように構成された本発明のサスペンション装置によれば、モータ8に通電しない状態では前記コイルばね3の収縮、前記ねじ軸4とボールねじナット5とからなるボールねじ部の逆効率及びモータ8の回生抵抗を利用することで、第一ブラケット1に対する第二ブラケット2の軸方向運動を許容しつつも、第二構造体に加えられた衝撃等を緩衝して第一構造体に伝達することが可能である。   According to the suspension apparatus of the present invention configured as described above, the coil spring 3 contracts in a state where the motor 8 is not energized, the reverse efficiency of the ball screw portion composed of the screw shaft 4 and the ball screw nut 5 and the motor. By utilizing the regenerative resistance of 8, the axial movement of the second bracket 2 with respect to the first bracket 1 is allowed, and the impact applied to the second structure is buffered and transmitted to the first structure. It is possible.

また、本発明を適用したサスペンション装置は、前記スプライン軸6及びスプラインナット7からなるボールスプライン部を備えているため、サスペンション装置の軸方向に対して垂直な方向に作用する荷重を負荷することが可能である。その結果、従来のサスペンション装置のように、サスペンション装置の軸方向に対して垂直な方向の荷重を負荷するためのリンク機構等の別部材を用いる必要がない。   In addition, since the suspension device to which the present invention is applied includes the ball spline portion composed of the spline shaft 6 and the spline nut 7, it is possible to apply a load acting in a direction perpendicular to the axial direction of the suspension device. Is possible. As a result, it is not necessary to use a separate member such as a link mechanism for applying a load in a direction perpendicular to the axial direction of the suspension device, unlike the conventional suspension device.

その一方で、本発明のサスペンション装置では、前記モータ8に通電することにより前記第一ブラケット1と第二ブラケット2との間に設けられたコイルばね3の付勢力に抗して前記ねじ軸4の軸方向に沿ってボールねじナット5を移動させ、該第一ブラケット1に対する第二ブラケット2の位置を可変、又は保持させることが可能である。   On the other hand, in the suspension device of the present invention, the screw shaft 4 is resisted against the biasing force of the coil spring 3 provided between the first bracket 1 and the second bracket 2 by energizing the motor 8. It is possible to move or move the ball screw nut 5 along the axial direction to change or hold the position of the second bracket 2 relative to the first bracket 1.

図5は、本発明を適用したサスペンション装置の第二実施形態を示す側面断面図である。   FIG. 5 is a side sectional view showing a second embodiment of the suspension device to which the present invention is applied.

上記第一実施形態では、前記ボールねじナット5が第二ブラケット2に対して回転軸受を介して回転自在に支承されているため、前記モータ8に通電しない状態では第二ブラケット2がボールねじナット5に対して回転するように構成されている。   In the first embodiment, since the ball screw nut 5 is rotatably supported with respect to the second bracket 2 via a rotary bearing, the second bracket 2 is mounted on the ball screw nut when the motor 8 is not energized. 5 to rotate with respect to 5.

この構成からなる第一実施形態のサスペンション装置では、例えば、四つのサスペンション装置を用いて第一構成体に対して第二構造体を懸架する場合、該第二構造体に対して外力が作用したとしてもかかる第二構造体の回転を抑制することが可能であるが、単体のサスペンション装置にて第一構造体に対して第二構造体を懸架する場合には、第二構成体に対して外力が作用した際に該第二構造体の回転を抑制するためのリンク機構やアーム等の別部材を設ける必要がある。   In the suspension device of the first embodiment having this configuration, for example, when the second structure is suspended from the first structure using four suspension devices, an external force is applied to the second structure. However, when the second structure is suspended from the first structure with a single suspension device, the rotation of the second structure can be suppressed. It is necessary to provide another member such as a link mechanism or an arm for suppressing the rotation of the second structure when an external force is applied.

これに対して、図5に示した第二実施形態のサスペンション装置では、第一ブラケット1に固定されるねじ軸100の外周面に該ねじ軸100の軸方向に沿ってスプライン溝が形成されており、このねじ軸100に対して複数のボールを介して第二スプラインナット102が組み付けられるようになっている。すなわち、本実施形態に係るサスペンション装置では、前記前記ねじ軸100の軸方向に対してボールねじナット5及び第二スプラインナット102が直列的に設けられて所謂ボールねじスプラインを構成している。尚、本実施形態に係るボールねじスプラインの構成以外の構成部分に関しては、上述の第一実施形態のものと同一であるため、同一の構成に関しては第一実施形態と同じ符号を付してその説明は省略する。   On the other hand, in the suspension device of the second embodiment shown in FIG. 5, spline grooves are formed along the axial direction of the screw shaft 100 on the outer peripheral surface of the screw shaft 100 fixed to the first bracket 1. The second spline nut 102 is assembled to the screw shaft 100 via a plurality of balls. That is, in the suspension device according to this embodiment, the ball screw nut 5 and the second spline nut 102 are provided in series with respect to the axial direction of the screw shaft 100 to form a so-called ball screw spline. The components other than the configuration of the ball screw spline according to the present embodiment are the same as those of the first embodiment described above, and therefore the same configurations are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment. Description is omitted.

図6は、前記ボールねじスプラインの一例を示す斜視図である。前記ねじ軸100は、一端が第一ブラケット1に固定されており、その外周面には螺旋状にねじ溝110が形成されている。また、ねじ軸100の外周面には該ねじ軸100の軸方向に沿ってスプライン溝120が形成されている。このスプライン溝120は、2条一組でねじ軸100の周方向に120°毎に配置されており、前記ねじ溝110と交わるようにして形成されている。   FIG. 6 is a perspective view showing an example of the ball screw spline. One end of the screw shaft 100 is fixed to the first bracket 1, and a screw groove 110 is spirally formed on the outer peripheral surface thereof. A spline groove 120 is formed on the outer peripheral surface of the screw shaft 100 along the axial direction of the screw shaft 100. The spline grooves 120 are arranged at intervals of 120 ° in the circumferential direction of the screw shaft 100 as a set of two strips, and are formed so as to intersect with the screw grooves 110.

前記第二スプラインナット102は前記ねじ軸100が貫通する貫通孔を有して略円筒状に形成されており、前記貫通孔の内周面には前記ねじ軸100のスプライン溝120に対向する負荷ボール転走溝が形成されている。この第二スプラインナット102は、前記スプラインナット7と同様に前記負荷ボール転走溝を含むボールの無限循環路を有しており、該無限循環路内をボールが循環することで、かかる第二スプラインナット102はねじ軸100に沿って軸方向に移動するようになっている。また、該第二スプラインナット102の外径は前記第二ブラケット2の中空部23の内径と略同一に形成されており、該第二スプラインナット102は前記中空部23内に固定されている。   The second spline nut 102 has a through hole through which the screw shaft 100 passes, and is formed in a substantially cylindrical shape. A load facing the spline groove 120 of the screw shaft 100 is formed on the inner peripheral surface of the through hole. Ball rolling grooves are formed. Similar to the spline nut 7, the second spline nut 102 has an infinite circulation path for the ball including the loaded ball rolling groove, and the ball circulates in the infinite circulation path. The spline nut 102 moves in the axial direction along the screw shaft 100. The outer diameter of the second spline nut 102 is formed substantially the same as the inner diameter of the hollow portion 23 of the second bracket 2, and the second spline nut 102 is fixed in the hollow portion 23.

このように構成された第二実施形態に係るサスペンション装置では、モータ8に通電しない状態であっても、第二ブラケット2の中空部23に対して第二スプラインナット102が固定されているため、第一ブラケット1に対する第二ブラケット2の軸方向運動は許容されつつも、前記ボールねじナット5に対する第二ブラケット2の回転を防ぐことが可能である。   In the suspension device according to the second embodiment configured as described above, the second spline nut 102 is fixed to the hollow portion 23 of the second bracket 2 even when the motor 8 is not energized. While the axial movement of the second bracket 2 with respect to the first bracket 1 is allowed, the rotation of the second bracket 2 with respect to the ball screw nut 5 can be prevented.

このような第二実施形態に係るサスペンション装置によれば、単体で用いて第一構造体に対して第二構造体を懸架する場合でも、第二ブラケット2がボールねじナット5に対して回転しないため、第二構造体の回転を抑制するためのリンク機構やアーム等の別部材を設ける必要がない。その分、第一実施形態のサスペンション装置に比べ、単体で用いる場面に適している。   According to such a suspension device according to the second embodiment, the second bracket 2 does not rotate with respect to the ball screw nut 5 even when the second structure is suspended from the first structure using a single body. Therefore, there is no need to provide a separate member such as a link mechanism or an arm for suppressing the rotation of the second structure. Therefore, compared with the suspension device of the first embodiment, it is suitable for a scene where it is used alone.

尚、上述した実施形態に係る本発明のサスペンション装置では、ボールスプライン及びボールねじスプラインの一例としてボールが無限循環するタイプのものを説明したが、前記第一ブラケット1に対する第二ブラケット2のストローク量に応じてボールの循環を有限のものとしても差し支えない。   In the suspension device of the present invention according to the embodiment described above, the ball spline and the ball screw spline are described as an example in which the ball circulates infinitely, but the stroke amount of the second bracket 2 relative to the first bracket 1 is described. Depending on the situation, the ball circulation may be limited.

1…第一ブラケット、2…第二ブラケット、3…コイルばね、4…ねじ軸、5…ボールねじナット、6…スプライン軸、7…スプラインナット、8…モータ、9、10…ボール、41…ねじ溝、62…スプライン溝   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st bracket, 2 ... 2nd bracket, 3 ... Coil spring, 4 ... Screw shaft, 5 ... Ball screw nut, 6 ... Spline shaft, 7 ... Spline nut, 8 ... Motor, 9, 10 ... Ball, 41 ... Thread groove, 62 ... Spline groove

Claims (3)

第一構造体に固定される第一ブラケットと、第二構造体に固定される第二ブラケットと、前記第一ブラケットと第二ブラケットとの間で収縮自在に配置されるコイルばねと、外周面に螺旋状のねじ溝が形成され、前記第一ブラケットに固定されると共に前記第二ブラケット内を進退するねじ軸と、多数のボールを介して前記ねじ軸に螺合して該ねじ軸の軸方向に往復自在であると共に第二ブラケットに回転自在に組みつけられたボールねじナットと、前記ねじ軸が貫通する貫通孔を有して略円筒状に形成され、外周面に軸方向に沿って複数条のスプライン溝が形成される一方、一端が前記ボールねじナットに固定されると共に前記コイルばねを貫通して配置されたスプライン軸と、このスプライン軸の外側に多数のボールを介して組み付けられると共に第一ブラケットに回転自在に保持され、該第一ブラケットに対する第二ブラケットの軸方向運動を案内するスプラインナットと、前記第一ブラケットに固定されると共に前記スプラインナットを回転駆動させるモータと、を備えたサスペンション装置。   A first bracket fixed to the first structure, a second bracket fixed to the second structure, a coil spring disposed in a contractible manner between the first bracket and the second bracket, and an outer peripheral surface And a screw shaft that is fixed to the first bracket and that moves forward and backward in the second bracket, and is screwed into the screw shaft via a number of balls, and the shaft of the screw shaft. A ball screw nut that is reciprocally movable in the direction and rotatably assembled to the second bracket, and has a through-hole through which the screw shaft passes, and is formed in a substantially cylindrical shape along the axial direction on the outer peripheral surface. A plurality of spline grooves are formed, one end of which is fixed to the ball screw nut, and a spline shaft disposed through the coil spring, and a plurality of balls are assembled to the outside of the spline shaft via a plurality of balls. And a spline nut that is rotatably held by the first bracket and guides the axial movement of the second bracket relative to the first bracket, and a motor that is fixed to the first bracket and rotationally drives the spline nut; Suspension device with 前記ねじ軸の外周面には、前記ボールねじ溝と交わると共に軸方向に沿って複数条のボールスプライン溝が形成される一方、
該ねじ軸に多数のボールを介して組み付けられると共に前記第二ブラケットに固定される第二スプラインナットを備えることを特徴とする請求項1記載のサスペンション装置。
On the outer peripheral surface of the screw shaft, a plurality of ball spline grooves are formed along the axial direction while intersecting with the ball screw groove,
The suspension device according to claim 1, further comprising a second spline nut that is assembled to the screw shaft via a plurality of balls and is fixed to the second bracket.
車両本体に対してホイールを懸架するサスペンション装置として、請求項1又は請求項2記載のサスペンション装置を用いたことを特徴とする車両。   A vehicle using the suspension device according to claim 1 or 2 as a suspension device for suspending a wheel with respect to a vehicle body.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109018548A (en) * 2018-08-23 2018-12-18 北京航天东方科技发展有限公司 Ball spline for automatic vertical filling and packaging machine
RU2705604C1 (en) * 2019-02-12 2019-11-11 Алексей Васильевич Гаврилов Spring suspension with adjustable road clearance
CN112424003A (en) * 2018-06-28 2021-02-26 Thk株式会社 Suspension frame
CN114206638A (en) * 2020-02-05 2022-03-18 日本精工株式会社 Suspension device and method of assembling the same
CN114599898A (en) * 2019-11-19 2022-06-07 Thk株式会社 Actuator or suspension
WO2023166806A1 (en) * 2022-03-02 2023-09-07 日本トムソン株式会社 Linear motion guide unit

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112424003A (en) * 2018-06-28 2021-02-26 Thk株式会社 Suspension frame
CN112424003B (en) * 2018-06-28 2023-06-09 Thk株式会社 Suspension frame
CN109018548A (en) * 2018-08-23 2018-12-18 北京航天东方科技发展有限公司 Ball spline for automatic vertical filling and packaging machine
RU2705604C1 (en) * 2019-02-12 2019-11-11 Алексей Васильевич Гаврилов Spring suspension with adjustable road clearance
CN112118975A (en) * 2019-02-12 2020-12-22 A·V·加夫里洛夫 Vehicle suspension with adjustable chassis clearance
CN114599898A (en) * 2019-11-19 2022-06-07 Thk株式会社 Actuator or suspension
US20220396110A1 (en) * 2019-11-19 2022-12-15 Thk Co., Ltd. Actuator or suspension
US11958326B2 (en) * 2019-11-19 2024-04-16 Thk Co., Ltd. Actuator or suspension
CN114206638A (en) * 2020-02-05 2022-03-18 日本精工株式会社 Suspension device and method of assembling the same
CN114206638B (en) * 2020-02-05 2023-12-22 日本精工株式会社 Suspension device and method for assembling same
WO2023166806A1 (en) * 2022-03-02 2023-09-07 日本トムソン株式会社 Linear motion guide unit

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