JP2537805Y2 - サスペンションシステムのセンサ構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、サスペンションユニットの減衰力等の可変
制御を行うサスペンションシステムのセンサ構造に関す
るもので、特に、サスペンションの支持部に設けられ、
サスペンション側から車体側への入力を検出するセンサ
の構造に関する。

（従来の技術） 従来、このようなセンサの構造としては、例えば、特
開昭62−292519号公報に記載されているようなものが知
られている。

この従来構造では、緩衝器のピストンロッドが車体に
ナットで締結され、荷重センサがこの車体の取付部分と
ピストンロッドのフランジとの間に挟持状態で設けられ
たものであった。

従って、ばね下側からの上向きの入力がピストンロッ
ドに成されると、ピストンロッドが車体に対して上方向
に変位し、これにより荷重センサが歪んで抵抗変化が生
じ、これに基づき、上記入力荷重を検出する。

（考案が解決しようとする課題） ところで、上述のようなセンサでは、通常、複数の検
出部（抵抗パターン部）を設けるのが一般的である。

このように検出部を複数設けるのは、例えば、センサの
検出値の中に不必要な成分の入力が想定されたり、検出
値に方向等により偏りが生じることが想定される場合に
おいて、この不必要成分を除去したり、偏りのない平均
値を検出するために複数の検出値を得るためであった
り、また、例えば、検出部の検出値が小さな場合に、検
出値を増幅するためにブリッジ回路を形成するためであ
ったりする。

このような場合、この複数の検出部において、同一条
件の入力が成されるようにするため、組付時に、各検出
部の相互間の位置精度を高く保つ必要があり、これに苦
慮していた。

本考案は、上述のような従来の問題に着目してなされ
たもので、センサの複数の検出部相互間の位置精度を高
く保つことのできるセンサ構造を提供することを目的と
している。

（課題を解決するための手段） 上述のような目的を達成するために、本考案の車体に
作用する物理量を検出するセンサが、基板の一部に上下
揺動可能に第１の舌片を形成してこの第１の舌片の歪を
検出することで上下方向加速度を検出する上下加速度検
出部と、同一基板の一部に形成した第２の舌片を前記第
１の舌片に対して略直角方向に立ち上げてこの第２の舌
片の歪を検出することで上下方向荷重を検出する荷重検
出部とを備え、前記センサを取り付ける取付部材が、円
筒形状のカラーとこのカラーに略直行する平板部とを有
するとともに、この取付部材の平板部にはセンサ用穴が
開口され、前記センサが、前記上下加速度検出部を上下
揺動可能に前記センサ用穴上に配置される一方、前記荷
重検出部を前記カラーに貼り付けられて前記取付部材に
取り付けられ、この取付部材が、車両のばね上の車体に
取り付けられているとともに、緩衝器のピストンロッド
が、前記カラーに挿通状態でカラーと共締めされてこの
カラーに初期歪みを与えた状態で取り付けられている構
造とした。

（作用） 本考案のサスペンションシステムのセンサ構造では、
ばね上の車体が上下方向に移動すると、センサの基板に
おいて上下加速度検出部における第１の舌片が基板に対
して上下方向に揺動し、上下加速度検出部はこの第１の
舌片の揺動に伴う基板の歪により上下方向加速度を検出
する。

また、荷重検出部を貼り付けたカラーは、取付時に、
緩衝器のピストンロッドと共締めして初期荷重が与えら
れた状態で取り付けられ、ピストンロッドに荷重の入力
が無い状態では、荷重検出部はこの初期荷重によるカラ
ーの歪みを検出している。そして、ばね上一ばね下間の
相対変位に伴いピストンロッドに荷重の入力があると、
カラーもこの入力荷重に応じて初期荷重を受けている状
態から変化するもので、これによりピストンロッドの入
力荷重、すなわち、緩衝器の減衰力に相当するばね上−
ばね下の相対速度を検出することができる。

また、センサの複数の検出部を同一の基板に設けてい
るため、各検出部相互間の位置精度は、基板の形成時に
決定されており、車体のサスペンション支持部への組付
時には、各検出部相互間で位置精度がずれないようにす
ることができる。

従って、車体への組付時の各検出部相互間の位置精度
を、容易に高く保つことができる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面により詳述する。

まず、第１実施例の構成を説明する。

第２図は、本考案第１実施例のセンサ構造を適用した
サスペンションユニットＳの主要部を示す側面図であ
る。

この図に示すように、このサスペンションユニットＳ
は、ストラットタイプのもので、緩衝器Ａを構成するシ
リンダチューブ１及びピストンロッド２と、スプリング
３を備えている。

尚、前記スプリング３は、前記シリンダチューブ１に
取り付けられたロアスプリングシート3aに下側が着座さ
れ、一方、ピストンロッド２の上部に取り付けられたア
ッパスプリングシート3bに上側が着座されている。

また、緩衝器Ａは、減衰力可変型のもので、前記ピス
トンロッド２の上端には、減衰力特性を変更させる機構
を作動させるためのモータアクチュエータ４が連結され
ている。尚、このモータアクチュエータ４の駆動は、コ
ントローラ５から出力される制御信号により制御され
る。また、緩衝器Ａの具体的な構成としては、例えば、
従来技術として提示した特開昭62−292519号公報に記載
のものを参照のこと。

次に、第３図は、緩衝器Ａの上端部の車体Ｂへの取付
構造を示す拡大断面図であって、この図に示すように、
前記ピストンロッド２は、マウントインシュレータ６を
介して車体Ｂに取り付けられている。

即ち、この図に示すように、前記マウントインシュレ
ータ６は、弾性体から成るインシュレータ本体6aが溶着
された外側ブラケット6bと内側ブラケット6cを備えてい
る。

そして、外側ブラケット6bが車体Ｂに対し、ボルト7,ナ
ット８により取り付けられ、一方、前記内側ブラケット
6cにピストンロッド２が取り付けられている。

即ち、内側ブラケット6cには、取付用穴6dが穿設され、
この取付用穴6dにピスロンロッド２の上端に形成された
小径部2aを挿通させ、この小径部2aに形成されたねじ
（図示省略）にナット９を螺合させて締結している。

また、内側ブラケット6cと前記ピストンロッド２の小
径部2aの下に形成された段部2bとの間には、ゴムや合成
樹脂等からなる硬質の弾性体もしくは金属で形成された
カラー10が上下を挟持された状態で共締めされいる。
尚、カラー10は、必ずしもなくてもよく、その場合には
内側ブラケット6cが上記カラーの機能をはたす。

一方、前記ナット９と内側ブラケット6cとの間には、
取付部材としての補助カラー21及びアクチュエータ取付
用ブラケット22が上下を挟持された状態で共締めされて
いる。

尚、図示のように、内側ブラケット6cとピストンロッ
ド２との間には、スラストベアリング12が介在されてい
る。そして、アッパスプリングシート3bの下側にはバン
パラバー13が設けられると共に、ピストンロッド２の外
周及びシリンダチューブ１の上端を覆ってダストカバー
14が設けられている。

前記補助カラー21及びアクチュエータ取付用ブラケッ
ト22を示すのが、第１図であって、この図に示すよう
に、補助カラー21の外周部分には、FPC材により薄板状
に形成された荷重・加速度センサ（以後荷重・Ｇセンサ
という）23が取り付けられている。そして、この荷重・
Ｇセンサ23は、上下加速度検出部（以後Ｇ検出部とい
う）23a,23bと荷重検出部23c,23dとが設けられている。

即ち、第４図は、この荷重・Ｇセンサ23の補助カラー
21に組み付ける前の状態を示した平面図であって、この
図に示すように、この荷重・Ｇセンサ23は、ドーナツ状
部分23eと、その空洞部23fに橋を掛け渡した形状のブリ
ッジ状部分23gとを一体にした形状の基板を有してい
る。そして、この基板には、ドーナツ状部分23eの相対
的に180°異なる２箇所に外周側からそれぞれ２本の切
り込み23hを入れて、外周先端部が上下に揺動可能とな
った加速度用ゲージ部（請求の範囲の第１の舌片に相当
し、以後Ｇ用ゲージ部という）23jが形成され、さら
に、このＧ用ゲージ部に下加速度検出用の抵抗パターン
23kが形成されて、前記Ｇ検出部23a,23bが形成されてい
る。

また、基板の前記ブリッジ状部分23gの中央を切断し
て２分割し、ドーナツ状部分23eの基端を折曲部23mとし
て切断端部を上下方向に折り曲げ可能な荷重用ゲージ部
23n（請求の範囲の第２の舌片に相当する）形成され、
この荷重用ゲージ部23nのそれぞれに抵抗パターン23pを
形成することで、前記荷重検出部23c,23dが形成されて
いる。

そして、各抵抗パターン23k,23k,23p,23pは、各引出
ハーネス24,25,26,27,28に接続され、さらに、この引出
ハーネス24〜28は、車体Ｂ側に配索されて、前記コント
ローラ５に接続されている。

尚、各抵抗パターン23k,23k,23p,23pは、ブリッジ回
路を形成しているもので、荷重検出部23c,23dの抵抗パ
ターン23p,23pは、両者の検出値が平均化される構造と
され、一方、Ｇ検出部23a,23bの抵抗パターン23k,23k
は、検出値を増幅する構造とされている。

また、前記空洞部23fの直径は、前記補助カラー21の
外径と同一寸法に形成され、第１図に示すように、前記
荷重検出部23c,23dは、基板23sの空洞部23fに補助カラ
ー21を挿通することで、折曲部23mの部分で上方に折曲
され、この状態で補助カラー21の外周に接着剤により貼
り付けられている。

一方、前記アクチュエータ取付用ブラケット22の、Ｇ
検出部23a,23bの下側に位置する部分には、センサ用穴2
2aが設けられ、前記Ｇ検出部23a,23bの下方への揺動を
許容するように形成されている。

次に、実施例の作用を説明する。

（イ）組付時 本実施例の荷重・Ｇセンサ23を取り付ける際には、以
下のようにして行う。

まず、アクチュエータ取付用ブラケット22に対して補
助カラー21を挿通させて両者を一体状態にしておく。そ
して、この状態で補助カラー21の上方から第４図の状態
の荷重・Ｇセンサ23を取り付ける。即ち、基板23sの空
洞部23fを補助カラー21の外周に嵌合させると共に、Ｇ
検出部23a,23bの位置を、それぞれ、アクチュエータ取
付用ブラケット22に形成したセンサ用穴22aの位置に合
せ、さらに、荷重検出部23c,23dを接着剤により補助カ
ラー21に貼り付ける。

このようにして荷重・Ｇセンサ23の位置決め及び取り
付けを行うと、２つのＧ検出部23a,23b及び２つの荷重
検出部23c,23dの位置決め及び取り付けが同時に成さ
れ、各検出部23a〜23dの相対位置関係は一定の関係とな
る。

こうした後に、この荷重・Ｇセンサ23等を車体Ｂに組
み付けるもので、この場合、まずピストンロッド２の小
径部2aにカラー10を挿通し、この状態で小径部2aをマウ
ントインシュレータ６の内側ブラケット6cの取付用穴6d
に挿通する。そして、さらに内側ブラケット6cの上側か
ら突出した状態の小径部2aに対し、上述のように荷重・
Ｇセンサ23を組み付けたアクチュエータ取付用ブラケッ
ト22及び補助カラー21を小径部2aに挿通して、ナット９
により締結する。

この後、アクチュエータ４をピストンロッド２側に連
結すると同時にアクチュエータ取付用ブラケット22にマ
ウントする。

以上で車体Ｂへの組み付けを終えるものである。

（ロ）荷重検出 次に、荷重を検出する場合の作動について説明する。

本実施例のサスペンションユニットＳでは、ナット９
を締結するにあたり、補助カラー21に初期荷重が与えら
れ、これにより、荷重検出部23c,23dに初期歪みが与え
られている。

従って、荷重検出部23c,23dにあっては、この初期歪
みを受けた状態の抵抗値を基準値とし、ピストンロッド
２に入力荷重がない場合には、この基準値を示す。

次に、ピストンロッド２に対し上向きの入力荷重が加
わった場合、ピストンロッド２と内側ブラケット6cの下
側とに、弾性体で形成されたカラー10を設けている場
合、このカラー10が押し潰されて変形し、また、カラー
10がない場合には、内側ブラケット6c自体が変形し、ピ
ストンロッド２は内側ブラケット6cに対して上方に相対
変位する。

このピストンロッド２と内側ブラケット6cとの相対変
位に基づき、補助カラーに対するナット９の締結力が弱
まることになって、荷重検出部23c,23dの歪み量が変化
し、その検出荷重が基準値よりも小さくなり、この基準
値との差に基づいて上向きの荷重入力を定量的に検出す
る。

一方、ピストンロッド２に対し下向きの入力荷重が加
わった場合、ピストンロッド２は内側ブラケット6cに対
して下方に相対変位しようとし、これに伴ない、ナット
９が補助カラー21を下方に押圧することになる。

従って、この押圧力に基づいて荷重検出部23c,23dの
歪み量が変化し、の検出値が基準値より上回ることにな
り、この基準値との差に基づき、下向きの荷重入力を定
量的に検出する。

以上のようにして荷重を検出するにあたり、本実施例
では、両荷重検出部23c,23dを同一の基板23sに設けてい
るため、両者23c,23dの相対位置を常に一定に保つこと
ができ、位置精度を高く保持して高い精度で荷重を検出
できるという特徴を有している。

（ハ）加速度検出 次に、加速度を検出する場合の作用について説明す
る。

ばね下側からの入力や車体Ｂの変位によりピストンロ
ッド２の上端が上下に移動した場合、それに伴なって、
荷重・Ｇセンサ23のＧ検出部23a,23bでは、その慣性力
により内側ブラケット6cに対して上下に振れる。この変
位に基づきＧ検出部23a,23bに歪みが生じて抵抗値が変
化し、この変化に基づいて上下方向の加速度を検出す
る。

尚、Ｇ検出部23a,23bはブリッジ回路を構成していて、
増幅作用が得られる。

このＧ検出部23a,23bも、両者の相対位置が一定して
いるため、検出精度が高い。

以上のような荷重及び加速度の検出に基づいてコント
ローラ５では、緩衝器Ａの減衰力を制御すべくアクチュ
エータ４を駆動させるもので、この制御については、例
えば、特開昭61−163011号公報に記載されている電子制
御ショックアブソーバ装置等で公知であるので、詳細な
説明は省略する。

以上説明した本考案実施例のセンサ構造では、荷重検
出部23c,23dとＧ検出部23a,23bとを１つの基板23sに設
けたため、両検出部で検出する荷重と加速度との位相の
ずれが少なく、この検出値はコントローラ５における制
御に用いるデータとして最適なデータとなる。

また、実施例のセンサ構造にあっては、内側ブラケッ
ト6cの下側に弾性体で形成されたカラーを設けたため、
そのブラケット6cの上側に設けた荷重検出部23c,23dに
より、ピストンロッド２に対して入力される、上下両方
の向きの荷重を定量的に検出できるという特徴を有して
いる。

さらに、荷重・Ｇセンサ23は、引出ハーネス24〜28を
介してコントローラ５と接続されるが、この荷重・Ｇセ
ンサ23を内側ブラケット6cよりも車体Ｂ側に設けている
ため、引出ハーネス24〜28を配索する際に、マウントイ
ンシュレータ６等を迂回させることなく直接車体Ｂ側に
配索することができるため、このハーネス24〜28の配索
が非常に簡単であるという特徴を有し、加えて、設計自
由度が高いという特徴を有している。

次に、第５図及び第６図に示す本考案第２実施例のセ
ンサ構造について説明する。尚、この第２実施例を説明
するにあたり、第１実施例と同様の構成には、同じ符号
を付けて説明を省略し、相違点についてのみ説明する。

この第２実施例では、荷重・Ｇセンサ23にコネクタ用
パターン部201を形成し、車体Ｂ側との接続を容易にし
た例である。

即ち、第２実施例のアクチュエータ取付用ブラケット
22には、コネクタ用突部202が形成されている。そし
て、このコネクタ用突部202に前記コネクタ用パタ−ン
部201を配設している。

このコネクタ用パターン部201には、接続用端子203〜
207が形成されており、このコネクタ用突部202図示を省
略したコネクタに嵌め合せて接続し、このコネクタを介
してコントローラ５と接続する構造となっている。

従って、この第２実施例の場合には、接続作業が非常
に容易となるという特徴を有している。

以上、本考案の実施例を図面により詳述してきたが、
具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本
考案の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっ
ても本考案に含まれる。

例えば、実施例では、サスペンションユニットとして
ストラットタイプのものを示したが、外周にスプリング
を有しない、単なる液圧緩衝器タイプのものであっても
よい。

また、実施例では、カラーとしてゴムや合成樹脂等か
らなる硬質の弾性体を素材としたものを例として示した
が、車体側取付部材としての内側ブラケット6cやばね上
側部材としてのピストンロッド２よりもヤング率の低い
（柔軟な）材質であれば金属製でもよく、更には、カラ
ーがなくとも、内側ブラケット6cがカラーと同様に機能
すればよい。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案のサスペンションシステ
ムのセンサの同一基板上に上下加速度検出部と荷重検出
部とを設けたため、車両の走行状態を検出するのに重要
な要素である、上下方向の振れとばね上−ばね下の相対
速度とを、それぞれ同一の基板に設けた上下加速度検出
部と荷重検出部とにより検出することができ、しかも、
組付作業が１回で済み取付作業性に優れ、かつ、両検出
部の相対的な位置精度を高く保つのが容易であるととも
に、両者の検出位相のずれが少ないという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例のセンサ構造を適用したサスペン
ションユニットの要部を示す断面図、第２図は該サスペ
ンションユニットを示す全体図、第３図は該サスペンシ
ョンユニットの要部を示す断面図、第４図は実施例のセ
ンサ構造を示す平面図、第５図は本考案第２実施例のセ
ンサ構造を適用したサスペンションユニットの要部を示
す斜視図、第６図は第２実施例構造を示す平面図であ
る。 Ｓ……サスペンションユニット（サスペンション） Ａ……緩衝器 Ｂ……車体 23……荷重・Ｇセンサ 23a……上下加速度検出部 23b……上下加速度検出部 23c……荷重検出部 23d……荷重検出部 23s……基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 清水 浩行 神奈川県厚木市恩名1370番地 厚木自動 車部品株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−69957（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車体に作用する物理量を検出するセンサ
   が、基板の一部に上下揺動可能に第１の舌片を形成して
   この第１の舌片の歪を検出することで上下方向加速度を
   検出する上下加速度検出部と、同一基板の一部に形成し
   た第２の舌片を前記第１の舌片に対して略直角方向に立
   ち上げてこの第２の舌片の歪を検出することで上下方向
   荷重を検出する荷重検出部とを備え、 前記センサを取り付ける取付部材が、円筒形状のカラー
   とこのカラーに略直行する平板部とを有するとともに、
   この取付部材の平板部にはセンサ用穴が開口され、 前記センサが、前記上下加速度検出部を上下揺動可能に
   前記センサ用穴上に配置される一方、前記荷重検出部を
   前記カラーに貼り付けられて前記取付部材に取り付けら
   れ、 この取付部材が、車両のばね上の車体に取り付けられて
   いるとともに、緩衝器のピストンロッドが、前記カラー
   に挿通状態でカラーと共締めされてこのカラーに初期歪
   みを与えた状態で取り付けられていることを特徴とする
   サスペンションシステムのセンサ構造。